JP4968038B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、前席側蒸発器および後席側蒸発器を備える車両用空調装置に関する。

従来、車両用空調装置において、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機から吐出される冷媒を冷却するコンデンサと、このコンデンサから排出される冷媒を減圧する前席側膨張弁と、この前席側膨張弁からの冷媒を蒸発して空気を冷却する前席用蒸発器と、圧縮機からの冷媒流れに対して前席側膨張弁に並列に配置される後席側膨張弁と、後席側膨張弁からの冷媒を蒸発して空気を冷却する後席用蒸発器とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいて、前席用蒸発器に向けて送風する前席用送風機と、後席用蒸発器に向けて送風する前席用送風機と、前席用蒸発器からの吹出空気温度Ｔｅを検出する温度センサと、この温度センサの検出値Ｔｅに基づいて圧縮機を制御して前席用蒸発器の吹出空気温度を目標温度ＴＥＯに近づける電子制御装置とを備える。
特開平５−２９６５８６号公報

上述の車両用空調装置において、前席側蒸発器の吹出空気温度の目標温度ＴＥＯと温度センサの吹出空気温度Ｔｅとが離れているときに吹出空気温度Ｔｅを目標温度ＴＥＯに近づけるために、圧縮機の冷媒の吐出容量を増加させる。このため、前席用蒸発器および後席用蒸発器にそれぞれ流入する冷媒流量も増加する。

このとき、後席側蒸発器の熱負荷が小さい状態、具体的には冬期等で外気温が低く、かつ後席側送風機の送風量が少なく、後席側蒸発器において冷媒が吸熱する熱量が少ない状態であるときには、後席側蒸発器を構成する熱交換フィン等のの表面に霜が発生する。このため、後席側蒸発器の熱交換フィン等が構成する空気流路が狭くなり、後席側蒸発器に空気が通過し難くなる。

本発明は、上記点に鑑み、前席側蒸発器および後席側蒸発器を備える車両用空調装置において、後席側蒸発器に発生する霜を取り除くことを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明では、車室内前席側に向けて空気を送風する前席側送風機（１１）および車室内後席側に向けて空気を送風する後席側送風機（２１）と、
冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
圧縮機から吐出される冷媒を冷却する冷却器（３）と、
前記冷却器により冷却された冷媒を減圧する前席側減圧器（５）および後席側減圧器（６）と、
前記前席側送風機からの送風空気を前記前席側減圧器により減圧された冷媒の蒸発により冷却する前席側蒸発器（７）と、
前記圧縮機からの冷媒流れに対して前記前席側蒸発器と並列に配置され、前記後席側送風機からの送風空気を前記後席側減圧器により減圧された冷媒の蒸発により冷却する後席側蒸発器（８）と、を備え、
前記前席側蒸発器および前記後席側蒸発器により冷却された空気により車室内の前席側および後席側を空調する車両用空調装置であって、
室外温度を検出する外気温センサ（３１）と、
前記前席側蒸発器から吹き出される空気温度を検出する蒸発器吹出温度検出手段（３５）と、
前記外気温センサの検出温度に基づいて、前記室外温度が一定温度以下であるか否かを判定する外気温判定手段（１２３）と、
前記圧縮機からの吐出冷媒流量が一定量以上であるか否かを判定する冷媒量判定手段（１２２、１２４）と、
前記後席側送風機の送風量が一定量以下であるか否かを判定する第１の風量判定手段（１２１）と、
前記後席側蒸発器の管路を開閉する弁（３２）と、
前記弁（３２）を制御する弁制御手段（１３０）と、を備え
前記冷却器の冷媒出口側には、前記冷却器の冷媒出口側の管路を前記前席側減圧器を通して前記前席側蒸発器に向かう管路と前記後席側減圧器を通して前記後席側蒸発器に向かう管路とに分岐する分岐部（１ａ）が設けられており、前記弁（３２）は、前記分岐部（１ａ）よりも下流側であって、かつ、前記後席側蒸発器に向かう管路に設けられており、
前記冷媒量判定手段は、前記前席側送風機の送風量を判定する第２の風量判定手段（１２２）と、前記蒸発器吹出温度検出手段の検出温度に基づいて前記前席側蒸発器の吹出空気温度を判定する吹出空気温度判定手段（１２４）とを包含しており、
前記前席側蒸発器の吹出空気温度が一定温度以下であると前記吹出空気温度判定手段（１２４）が判定し、かつ、前記前席側送風機の送風量が一定量以上であると前記第２の風量判定手段（１２２）が判定したときに、前記冷媒量判定手段は、前記吐出冷媒流量が一定量以上であると判定するようになっており、
前記室外温度が一定温度以下であると前記外気温判定手段が判定し、かつ前記圧縮機からの吐出冷媒流量が一定量以上であると前記冷媒量判定手段が判定し、さらに前記後席側送風機の送風量が一定量以下であると前記第１の風量判定手段が判定したときには、前記後席側蒸発器の表面に霜が発生しているとして、前記弁制御手段により前記弁を制御して前記後席側蒸発器に流入する冷媒量を減らすことを特徴とする。

これにより、前席側蒸発器（７）および後席側蒸発器（８）により冷却された空気により車室内の前席側および後席側を空調する車両用空調装置において、前席側蒸発器（７）の吹出空気温度が一定温度以下であると吹出空気温度判定手段（１２４）が判定し、かつ、前席側送風機（１１）の送風量が一定量以上であると第２の風量判定手段（１２２）が判定したときに、冷媒量判定手段は圧縮機（２）からの吐出冷媒流量が一定量以上であると判定する。
そして、室外温度が一定温度以下であると外気温判定手段（１２３）が判定し、かつ圧縮機（２）からの吐出冷媒流量が一定量以上であると冷媒量判定手段（１２２、１２４）が判定し、さらに後席側送風機（２１）の送風量が一定量以下であると第１の風量判定手段（１２１）が判定したときには、後席側蒸発器（８）の表面に霜が発生しているとして、弁制御手段（１３０）により弁（３２）を制御して後席側蒸発器（８）に流入する冷媒量を減らす。これにより、後席側蒸発器（８）の表面に霜が発生している場合には、後席側蒸発器（８）への流入冷媒量の減少により後席側蒸発器（８）の温度を上昇させて後席側蒸発器（８）の表面から霜を取り除くことができる。

請求項２に係る発明では、車室内前席側に向けて空気を送風する前席側送風機（１１）および車室内後席側に向けて空気を送風する後席側送風機（２１）と、
冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
圧縮機から吐出される冷媒を冷却する冷却器（３）と、
前記冷却器により冷却された冷媒を減圧する前席側減圧器（５）および後席側減圧器（６）と、
前記前席側送風機からの送風空気を前記前席側減圧器により減圧された冷媒の蒸発により冷却する前席側蒸発器（７）と、
前記圧縮機からの冷媒流れに対して前記前席側蒸発器と並列に配置され、前記後席側送風機からの送風空気を前記後席側減圧器により減圧された冷媒の蒸発により冷却する後席側蒸発器（８）と、を備え、
前記前席側蒸発器および前記後席側蒸発器により冷却された空気により車室内の前席側および後席側を空調する車両用空調装置であって、
室外温度を検出する外気温センサ（３１）と、
前記前席側蒸発器から吹き出される空気温度を検出する蒸発器吹出温度検出手段（３５）と、
前記外気温センサの検出温度に基づいて、前記室外温度が一定温度以下であるか否かを判定する外気温判定手段（１２３）と、
前記圧縮機からの吐出冷媒流量が一定量以上であるか否かを判定する冷媒量判定手段（１２２、１２４）と、
前記後席側送風機の送風量が一定量以下であるか否かを判定する第１の風量判定手段（１２１）と、
前記後席側送風機の送風量を制御する風量制御手段（１３０Ａ）と、を備え、
前記冷媒量判定手段は、前記前席側送風機の送風量を判定する第２の風量判定手段（１２２）と、前記蒸発器吹出温度検出手段の検出温度に基づいて前記前席側蒸発器の吹出空気温度を判定する吹出空気温度判定手段（１２４）とを包含しており、
前記前席側蒸発器の吹出空気温度が一定温度以下であると前記吹出空気温度判定手段（１２４）が判定し、かつ、前記前席側送風機の送風量が一定量以上であると前記第２の風量判定手段（１２２）が判定したときに、前記冷媒量判定手段は、前記吐出冷媒流量が一定量以上であると判定するようになっており、
前記室外温度が一定温度以下であると前記外気温判定手段が判定し、かつ前記圧縮機からの吐出冷媒流量が一定量以上であると前記冷媒量判定手段が判定し、さらに前記後席側送風機の送風量が一定量以下であると前記第１の風量判定手段が判定したときには、前記後席側蒸発器の表面に霜が発生しているとして、前記風量制御手段（１３０Ａ）により前記後席側送風機の送風量を増加させることを特徴とする。

これにより、前席側蒸発器（７）および後席側蒸発器（８）により冷却された空気により車室内の前席側および後席側を空調する車両用空調装置において、前席側蒸発器（７）の吹出空気温度が一定温度以下であると吹出空気温度判定手段（１２４）が判定し、かつ、前席側送風機（１１）の送風量が一定量以上であると第２の風量判定手段（１２２）が判定したときに、冷媒量判定手段は圧縮機（２）からの吐出冷媒流量が一定量以上であると判定する。
そして、室外温度が一定温度以下であると外気温判定手段（１２３）が判定し、かつ圧縮機（２）からの吐出冷媒流量が一定量以上であると冷媒量判定手段（１２２、１２４）が判定し、さらに後席側送風機（２１）の送風量が一定量以下であると第１の風量判定手段（１２１）が判定したときには、後席側蒸発器（８）の表面に霜が発生しているとして、風量制御手段（１３０Ａ）により後席側送風機（２１）の送風量を増加させる。これにより、後席側蒸発器（８）の表面に霜が発生している場合には、後席側蒸発器（８）に送風される風量の増加により、後席側蒸発器（８）の表面温度を上げることが可能になり、後席側蒸発器（８）の表面から霜を取り除くことができる。

請求項３に係る発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、前記蒸発器吹出温度検出手段の検出値に基づいて、前記前席側蒸発器から吹き出される空気温度を目標温度（ＴＥＯ）に近づけるように前記圧縮機を制御する圧縮機制御手段（１０９、１１０）を備えることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、前記前席側送風機および前記前席側蒸発器を収納し、前記前席側蒸発器を通過した空気を車室内前席側に向けて吹き出す前席側吹出口（１６、１７、３１）を有する前席側空調ケーシング（１０ｄ）と、
前記前席側空調ケーシング内に配置され、前記前席側蒸発器からの冷風を加熱するヒータユニット（１３）と、
前記前席側空調ケーシング内に配置され、前記ヒータユニットをバイパスして前記前席側蒸発器からの冷風を流すバイパス通路（１４）と、
前記前席側空調ケーシング内に配置され、前記ヒータユニットに流入する空気量と前記バイパス通路に流入する空気量との比率を調整して、前記前席側吹出口から車室内前席側に吹き出す吹出空気温度を調整するエアミックスドア（１５）と、を備えることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、前記後席側送風機および前記後席側蒸発器を収納し、前記後席側蒸発器を通過した空気を車室内後席側に向けて吹き出す後席側吹出口（２２、２３）を有する後席側空調ケーシング（２０ａ）を備えることを特徴とする。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の車両用空調装置について図１に基づいて説明する。本実施形態では車両用空調装置の全体構成を示している。

車両用空調装置は、冷凍サイクル装置１を備えている。冷凍サイクル装置１は、コンプレッサ２、コンデンサ３、レシーバ４、前席側膨張弁５、後席側膨張弁６、前席側蒸発器７、および後席側蒸発器８から構成されている。コンプレッサ２は、プーリー２ｃおよびベルト２ｂを介して車両走行用エンジン１３ａから伝わる動力によって、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する周知の斜板式の可変容量型コンプレッサである。コンプレッサ２は、後述する電子制御装置４５からの指令信号に基づいて冷媒吐出容量を略０〜１００％の範囲で変化させる電磁式の制御弁２ｄを備える。

コンデンサ３は、コンプレッサ２からの冷媒を送風機（図示省略）からの送風空気により冷却、凝縮する冷却器である。レシーバ４は、コンデンサ３から排出される冷媒を気液分離して余剰冷媒を蓄える。前席側膨張弁５は、レシーバ４から排出される冷媒を減圧する減圧器であって、前席側蒸発器７の出口側冷媒の温度を検出する検温部５ａを備え、この検温部５ａの検出温度に基づいて冷媒流量を調整する。

前席側蒸発器７は、第１の蒸発器であって、前席側空調ユニット１０内に設置されているものである。前席側蒸発器７は、前席側膨張弁５から排出される冷媒の蒸発により前席側送風機１１から送風空気を冷却する。

前席側空調ユニット１０は、前席側空調ケーシング１０ｄを備えている。前席側空調ケーシング１０ｄの最上流側には、内気を導入する内気導入口１０ａと、外気を導入する外気導入口１０ｂとが設けられている。前席側空調ケーシング１０ｄには、導入口１０ａ、１０ｂのうち一方を選択的に開閉する内外気切替ドア１２が支持されている。内外気切替ドア１２はサーボモータ（図示省略）により駆動される。

これにより、内外気切替ドア１２の開閉により、吸込口モードとして外気導入モード、内気導入モード、および内外気モードのうちいずれか１つが実施される。外気導入モードは外気導入口１０ｂを開口するモードであり、内気導入モードは内気導入口１０ａを開口するモードであり、内外気モードは外気導入口１０ｂおよび内気導入口１０ａをそれぞれ開閉するモードである。

前席側空調ケーシング１０ｄ内において前席側蒸発器７の上流側には前席側送風機１１（第１の送風機）が配置され、前席側蒸発器７の下流側には、ヒータユニット１３が設けられている。ヒータユニット１３は、走行用エンジン１３ａからの温水（エンジン冷却水）により前席側蒸発器７から吹き出される冷風を加熱する。ヒータユニット１３の側方には、前席側蒸発器７からの冷風をヒータユニット１３をバイパスして流すバイパス通路１４が設けられている。

ヒータユニット１３の上流側には、エアミックスドア１５が設けられている。エアミックスドア１５は、その開度の調整により、ヒータユニット１３に流入する空気量とバイパス通路１４に流入する空気量との比率を変えることにより車室内に吹き出す吹出空気温度を調整する。エアミックスドア１５はサーボモータ（図示省略）により駆動される。

前席側空調ケーシング１０ｄの最下流側には、フット吹出口１６、フェイス吹出口１７、およびデフロスタ吹出口３１が前席側吹出口として設けられており、吹出口１６、１７の上流側にはそれぞれを開閉する吹出口ドア１８が設けられている。デフロスタ吹出口３１の上流側にはデフロスタ吹出口３１を開閉する吹出口ドア３０が設けられている。吹出口ドア１８、３１は、サーボモータにより駆動される。

これにより、吹出口ドア１８、３１の開閉により、フットモード、フェイスモード、バイレベルモード、デフモードのいずれかが吹出モードとして実施されることになる。フットモードはフット吹出口１６を開口するモードであり、フェイスモードはフェイス吹出口１７を開口するモードであり、バイレベルモードは吹出口１６、１７をそれぞれ開閉するモードであり、デフモードはデフロスタ吹出口３０を開口するモードである。

一方、後席側膨張弁６は、コンプレッサ２からの冷媒流れに対して前席側膨張弁５と並列に配置されている。後席側膨張弁６は、レシーバ４から排出される冷媒を減圧する減圧器であって、後席側蒸発器８の出口側冷媒の温度を検出する検温部６ａを備え、この検温部６ａの検出温度に基づいて冷媒流量を調整する。

後席側蒸発器８は、後席側空調装置２０内の後席側空調ケーシング２０ａ内に設置されているものである。後席側蒸発器８（第２の蒸発器）は、後席側膨張弁６から排出される冷媒の蒸発により後席側送風機２１から送風空気を冷却する。

図１に図示されているように、コンデンサ３の冷媒出口側、より具体的には、レシーバ４の冷媒出口側には冷媒管路の分岐部１ａが設けられている。この分岐部１ａは、コンデンサ３の冷媒出口側の管路を前席側膨張弁５を通して前席側蒸発器７に向かう管路と後席側膨張弁６を通して後席側蒸発器８に向かう管路とに分岐するものである。そして、コンデンサ３の冷媒出口側の分岐部１ａと後席側膨張弁６の冷媒入口との間に、電磁弁３２が配置されている。電磁弁３２はコンデンサ３の冷媒出口側の分岐部１ａと後席側膨張弁６の冷媒入口との間を開閉する。なお、電磁弁３２は、特許請求の範囲に記載の弁に相当する。

一方、後席側送風機２１は、内気（車室内空気）を後席側空調ケーシング２０ａ内に吸い込んで後席側蒸発器８側に吹き出す。後席側空調ケーシング２０ａの最下流側には、フット吹出口２２およびフェイス吹出口２３が後席側吹出口として設けられている。これにより、後席側蒸発器８からの冷風が吹出口２２、２３から車室内に吹き出される。吹出口２２、２３の上流側には吹出口２２、２３を選択的に開閉する吹出口ドア２４が設けられている。吹出口ドア２４はサーボモータ（図示省略）により駆動される。

次に、本実施形態の車両用空調装置の電気的概略構成について説明する。

車両用空調装置は、水温センサ３０、外気温センサ３１、内気温センサ３２、３３、日射センサ３４、蒸発器吹出空気温センサ３５、流量センサ３６、操作パネル４０、４１、および電子制御装置４５を備えている。

水温センサ３０はヒータユニット１３に流入する温水温度（エンジン冷却水温度）Ｔｗを検出する。外気温センサ３１は、車室外の空気温度Ｔａｍを検出する。内気温センサ３２は車室内の前席側空気温度ＦｒＴｒを検出する。内気温センサ３３は、車室内の後席側空気温度ＲｒＴｒを検出する。日射センサ３４は車室内に照射される日射量Ｔｓを検出する。蒸発器吹出空気温センサ３５は前席側蒸発器７の吹出空気温度Ｔｅを検出する。流量センサ３６は、コンプレッサ２の吐出口側に配置され、コンプレッサ２から吐出される冷媒流量を検出する。

操作パネル４０には、エアコンスイッチ４０ａ、オートスイッチ４０ｂ、および希望温度設定器４０ｃに加えて、前席側吸込口モード、前席側吹出モード、前席側吹出温度（エアミックスドア１５の開度）、および前席側送風機１１の送風量（回転数）等をマニュアル操作で設定できる操作部４０ｄが設けられている。

エアコンスイッチ４０ａは使用者の操作により電源のオン、オフを設定する。オートスイッチ４０ｂは、使用者の操作によりオートモードの実行開始および停止を設定する。希望温度設定器４０ｃは使用者の操作により前席側室内の希望温度ＦｒＴｓｅｔを設定する。

操作パネル４１は、リアスイッチ４１ａおよび温度設定器４１ｂに加えて、後席側吹出モード、および後席側送風機２１の送風量（回転数）等をマニュアル操作で設定できる操作部４１ｃが設けられている。リアスイッチ４１ａは使用者の操作により電磁弁３２の開閉を設定する。温度設定器４１ｂは後席側室内の希望温度ＲｒＴｓｅｔを設定する。

電子制御装置４５は、コンピュータ、メモリ等からなるもので、操作パネル４０、４１の検出信号、およびセンサ３０〜３５の検出信号に基づいて、マニュアルモードの空調制御、オートモードの空調制御、および後席側蒸発器８の除霜処理を実行する。

以下、マニュアルモードの空調制御、オートモードの空調制御、および後席側蒸発器８の除霜処理のそれぞれについて説明する。

マニュアルモードは、エアコンスイッチがオンで、かつオートスイッチがオフ状態であるときに開始されるもので、電磁弁３２の開閉制御およびコンプレッサ２の吐出容量制御に加えて、上述の如くマニュアル設定された送風機１１、２１の送風量、前席側吸込モード、前席側吹出モード、後席側吹出モード、前席側吹出温度（エアミックスドア１５の開度）を満たすように上述のドア１２、１４、１７、３１の各サーボモータ、および送風機１１、２１の電動モータを制御する。

ここで、電磁弁３２は、リアスイッチがオン状態であるときには開弁され、リアスイッチがオフ状態であるときには電磁弁３２を閉弁される。コンプレッサ２の吐出容量制御では、制御弁２ｄに対して吹出空気温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯに近づけるようにコンプレッサ２の冷媒吐出容量を変化させる。

オートモードは、エアコンスイッチがオンで、かつオートスイッチがオン状態であるときに開始される。以下、オートモードについて図２を参照して説明する。

図２はオートモードの制御処理を示すフローチャートである。

まず、ステップ１００において、操作パネル４０、４１のそれぞれから各操作信号を読み込む。次のステップ１０１において、センサ３０、３１、３２、３３、３４、３５のそれぞれから検出信号を読み込む。

次にステップ１０２において車室内の前席側に吹き出される目標吹出温度ＦｒＴＡＯを数式（１）により算出する。ＦｒＴＡＯは、車室内の空調熱負荷の変化にかかわらず、車室内の前席側の室内空気温度を設定温度ＦｒＴｓｅｔに維持するために必要な吹出温度である。

ＦｒＴＡＯ＝ＦｒＫｓｅｔ×ＦｒＴｓｅｔ−ＦｒＫｒ×ＦｒＴｒ−ＦｒＫａｍ×Ｔａｍ−ＦｒＫｓ×Ｔｓ＋ＦｒＣ・・・（１）
ＦｒＴｒは前席側の内気温センサ３２の検出値、Ｔｓは日射センサ３４の検出値、Ｔａｍは外気温センサ３１の検出値である。ＦｒＫｓｅｔ、ＦｒＫｒ、ＦｒＫａｍ、ＦｒＫｓは制御ゲイン、ＦｒＣは補正用の定数である。

続いて、車室内の後席側に吹き出される目標吹出温度ＲｒＴＡＯを数式（２）により算出する。ＲｒＴＡＯは、車室内の空調熱負荷の変化にかかわらず、車室内の後席側の空気温度を設定温度ＲｒＴｓｅｔに維持するために必要な吹出温度である。

ＲｒＴＡＯ＝ＲｒＫｓｅｔ×ＲｒＴｓｅｔ−ＲｒＫｒ×ＲｒＴｒ−ＲｒＫａｍ×ＴＡＭ−ＲｒＫｓ×Ｔｓ＋ＲｒＣ・・・（２）
ＲｒＴｒは後席側の内気温センサ３３の検出温度である。ＲｒＫｓｅｔ、ＲｒＫｒ、ＲｒＫａｍ、ＲｒＫｓは制御ゲイン、ＲｒＣは補正用の定数である。

次に、ステップ１０３において、図３の特性グラフを参照して、上述のＦｒＴＡＯに対応する前席側送風機１１の送風量ＦｒＯＢを求める。続いて、ステップ１０４において、図３の特性グラフを参照して、上述のＲｒＴＡＯに対応する後席側送風機２１の送風量ＲｒＯＢを求める。

目標吹出温度ＦｒＴＡＯが中間温度域のとき前席側送風機１１の送風量ＦｒＯＢを最小風量とし、目標吹出温度ＦｒＴＡＯが中間温度域よりも大きいとき、および目標吹出温度ＦｒＴＡＯが中間温度域よりも小さいときには、前席側送風機１１の送風量ＦｒＯＢを最小風量よりも大きな風量とする。

目標吹出温度ＲｒＴＡＯが中間温度域のとき後席側送風機２１の送風量ＲｒＯＢを最小風量とし、目標吹出温度ＲｒＴＡＯが中間温度域よりも大きいとき、および目標吹出温度ＲｒＴＡＯが中間温度域よりも小さいときには、後席側送風機２１の送風量ＲｒＯＢよりも大きな風量とする。

次に、ステップ１０５において、上述のＦｒＴＡＯに対応する前席側の吸込口モードを決定する。吸込口モードとして、内気モード、内外気モード、外気モードのうちいずれか１つが選択される。

次に、ステップ１０６にて前席側の吹出口モードをＦｒＴＡＯに基づいて決定する。吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、およびフェイスモードのうちいずれか１つが選択される。続いて、後席側の吹出口モードをＲｒＴＡＯに基づいて決定する。

次に、ステップ１０７において、エアミックスドア１５の目標開度ＳＷを数式（３）に基づいて算出する。

ＳＷ＝｛（ＦｒＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００（％）・・・（３）
Ｔｅは蒸発器吹出空気温センサ３５の検出温度、Ｔｗは水温センサ３０の検出温度を算出する。

次のステップ１０８において電磁弁３２の開閉を決定する。リアスイッチがオン状態であるときには開弁を決定し、リアスイッチがオフ状態であるときには閉弁を決定する。

次のステップ１０９においてコンプレッサ２の冷媒吐出容量を決める。具体的には、冷媒吐出容量は吹出空気温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯに近づけるように決められる。

次のステップ１１０において以上のステップ１０３〜１０９で決められた制御信号を各アクチューエタに出力する。すなわち、以上のステップ１０３〜１０９で決められた前席側送風量ＦｒＯＢ、後席側送風量ＲｒＯＢ、前席側吸込口モード、前席側吹出口モード、後席側吹出口モード、エアミックスドア１５の目標開度ＳＷ、電磁弁３２の開閉、およびコンプレッサ２の冷媒吐出容量を指令するための制御信号を、ステップ１１０においてそれぞれ対応するアクチューエタに出力する。

これにより、アクチューエタとしてのドア１２、１４、１７、２４、３１の各サーボモータ、送風機１１、２１の電動モータ、電磁弁３２、およびコンプレッサ２の制御弁２ｄは、それぞれ、対応する制御信号に基づいて制御されることになる。その後、ステップ１００〜１１０の各処理を繰り返す。なお、ステップ１０９、１１０が特許請求の範囲に記載の圧縮機制御手段に相当する。

次に、後席側蒸発器８の除霜処理について図４を参照して説明する。図４は後席側蒸発器８の除霜処理を示すフローチャートである。

後席側蒸発器８の除霜処理はエアコンスイッチ４０ａがオン状態であるときには実行が開始される。すなわち、除霜処理はマニュアルモードの空調制御およびオートモードの空調制御のうち一方の処理に対して時分割で実施される
まず、ステップ１１６において、リアスイッチ４１ａがオン状態であるか否かを判定する。リアスイッチ４１ａがオン状態であるときにはＹＥＳと判定して、ステップ１２０に進んで、後席側蒸発器８の表面に霜が付いているか否かを判定する。

例えば、エアコンスイッチ４０ａがオン操作された直後で吹出空気温度Ｔｅが目標温度ＴＥＯから離れているときには、コンプレッサ２の吐出冷媒容量が大きく設定される。このため、コンプレッサ２から多くの冷媒が吐出され、前席側蒸発器７と後席側蒸発器８とのそれぞれに多くの冷媒が流入する。このとき、後席側蒸発器の熱負荷が小さい状態であるときには、後席側蒸発器８の表面に霜が付く。

これに対し、ステップ１２０では、後席側蒸発器８の表面に霜が付いているか否かを判定することにより、コンプレッサ２の吐出冷媒流量が多く、かつ後席側蒸発器８の熱負荷が小さい状態である否かを判定する。

具体的には、ステップ１２１において、図５のグラフに基づいて、後席側送風量ＲｒＯＢが設定値Ｂ以下であるか否かを判定する。図５のグラフには、Ｂ、（Ｂ＋α（＞０））を用いてヒステリシス特性が設定されており、後席側送風量ＲｒＯＢが設定値Ｂ以下であるときにはＹＥＳと判定して、後席側風量判定値＝１とする。後席側送風量ＲｒＯＢが設定値（Ｂ＋α）以上であるときに後席側風量判定値＝０とする。なお、ステップ１２１は特許請求の範囲に記載の第１の風量判定手段に相当する。

次のステップ１２２において、図６のグラフに基づいて、前席側送風量ＦｒＯＢが設定値Ａ以下であるか否かを判定する。図６のグラフには、Ａ、（Ａ＋α（＞０））を用いてヒステリシス特性が設定されており、前席側送風量ＦｒＯＢが設定値Ａ以下であるときにはＹＥＳと判定して、前席側風量判定値＝０とする。
前席側送風量ＦｒＯＢが設定値（Ａ＋α）以上であるときにＮＯと判定して前席側風量判定値＝１とする。なお、ステップ１２２が特許請求の範囲に記載の第２の風量判定手段に相当する。

次のステップ１２３において、図７のグラフに基づいて、外気温Ｔａｍが設定値ＴＡＭａ以下であるか否かを判定する。図７のグラフには、ＴＡＭａ、ＴＡＭｂ（＞ＴＡＭａ）を用いてヒステリシス特性が設定されており、外気温Ｔａｍが設定値ＴＡＭａ以下であるときにはＹＥＳと判定して、外気温判定値＝１とする。
外気温Ｔａｍが設定値ＴＡＭｂ以上であるときにはＮＯと判定して外気温判定値＝０とする。なお、ステップ１２３は特許請求の範囲に記載の外気温判定手段に相当する。

次のステップ１２４において、図８のグラフに基づいて、前席側蒸発器７の吹出空気温度Ｔｅが設定値ＴＥａ以下であるか否かを判定する。図８のグラフには、ＴＥａ、ＴＥｂ（＞ＴＥａ）を用いてヒステリシス特性が設定されており、吹出空気温度Ｔｅが設定値ＴＥａ以下であるときにはＹＥＳと判定して、蒸発器吹出空気温判定値＝１とする。吹出空気温度Ｔｅが設定値ＴＥｂ以上であるときにはＮＯと判定して、蒸発器吹出空気温判定値＝０とする。ステップ１２２、１２４が特許請求の範囲に記載の冷媒量判定手段に相当する。

以上のステップ１２１〜１２４において、後席側風量判定値および外気温判定値がそれぞれ「１」であるときには後席側蒸発器の熱負荷が小さい状態であると判定し、前席側風量判定値および蒸発器吹出空気温判定値がそれぞれ「１」であるときには、コンプレッサ２の吐出冷媒流量が多いと判定する。

そこで、後席側風量判定値、外気温判定値、前席側風量判定値、および蒸発器吹出空気温判定値の全てが「１」であるとき、後席側蒸発器８の表面に霜が付いていると判定することになる。

これに伴い、ステップ１３０（弁制御手段）において電磁弁３２を間欠的に閉弁する。すなわち、コンデンサ３の冷媒出口と後席側膨張弁６の冷媒出口との間を間欠的に閉鎖する。これにより、コンデンサ３から後席側膨張弁６を通して後席側蒸発器８に流入する冷媒量が少なくなる。このため、後席側蒸発器８の温度が上昇して、後席側蒸発器８の表面に付いた霜が取り除かれる。なお、電磁弁３２の閉弁時間、閉弁回数は、後席側の空調フィーリングの影響が少なくなるように設定されている。

一方、以上のステップ１２１〜１２４において、後席側風量判定値、前席側風量判定値、外気温判定値、蒸発器吹出空気温判定値のいずれの判定値が「０」であるときには、後席側蒸発器８の表面に霜が付いていないと判定して、ステップ１１７において電磁弁３２の開弁状態を維持する。

なお、上述のステップ１１６において、リアスイッチ４１ａがオフ状態であるであるときにはＮＯと判定して、ステップ１１０に進んで、電磁弁３２の閉弁状態を維持する。

以上説明した本実施形態によれば、コンプレッサ２から前席側蒸発器７と後席側蒸発器８とのそれぞれに多くの冷媒が流入し、後席側蒸発器の熱負荷が小さい状態であると判定したときには、後席側蒸発器８の表面に霜が付いていると判定して、電磁弁３２を間欠的に閉弁して、後席側蒸発器８に流入する冷媒量が少なくする。このため、後席側蒸発器８の温度が上昇して、後席側蒸発器８の表面に付いた霜が取り除くことができる。

（第２の実施形態）
上述の第１実施形態では、後席側蒸発器８の表面に付いた霜が取り除くために、電磁弁３２を閉弁して後席側蒸発器８に流入する冷媒量を少なくした例について説明したが、これに代えて、本第２の実施形態では、後席側送風機２１の送風量を増加させて、後席側蒸発器８の表面に付いた霜が取り除く。

以下、本実施形態の後席側蒸発器８の除霜処理について説明する。

図９に本実施形態の後席側蒸発器８の除霜処理のフローチャートを示す。図９において、図４と同一符号は、同一ステップを示す。

まず、ステップ１１６において、リアスイッチ４１ａがオン状態であるときにはＹＥＳと判定して、ステップ１２１〜１２４（ステップ１２０）に進んで、後席側蒸発器８の表面に霜が付いているか否かを判定する。

ここで、上述と同様に、ステップ１２１〜１２４のそれぞれでＹＥＳと判定して、後席側風量判定値、外気温判定値、前席側風量判定値、および蒸発器吹出空気温判定値の全てが「１」あるとして、後席側蒸発器８の表面に霜が付いていると判定する場合には、ステップ１３０Ａに移行する。

このステップ１３０Ａにおいて、後席側送風機２１の送風量を所定風量増加させる。これにより、後席側蒸発器８に送風される、氷点下よりも空気温度の高い車室内空気の送風量を増加できるので、後席側蒸発器８の表面温度を上げることが可能になり、後席側蒸発器８に付いた霜を取り除くことができる。このため、第２実施形態では、冷凍サイクル装置１に電磁弁３２を用いなくてもよい。

なお、ステップ１１６において、リアスイッチ４１ａがオフ状態であるときにはＮＯと判定して後席側送風機２１の送風量をゼロに維持する（ステップ１１７Ａ）。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、前席側送風機１１の送風量と、前席側蒸発器７の吹出空気温度Ｔｅとに基づいて、コンプレッサ２の吐出冷媒流量が多い状態であるか否かを判定した例について説明したが、これに代えて、流量センサ３６を用いて、コンプレッサ２の吐出冷媒流量が多い状態であるか否かを判定してもよい。

上述の実施形態では、ステップ１３０において、コンデンサ３から後席側膨張弁６を通して後席側蒸発器８に流入する冷媒量が少なくするために、電磁弁３２を間欠的に閉弁した例について説明したが、これに限らず、電磁弁３２を所定期間継続的に閉弁して、後席側蒸発器８に対する冷媒量の流入を停止してもよい。

上述の実施形態では、コンプレッサ２として、車両走行用エンジン１３ａの動力により駆動される斜板式の可変容量型コンプレッサを用いた例について説明したが、これに限らず、固定容量型のコンプレッサを用いてもよい。また、電動コンプレッサを用いても良い。

本発明の第１実施形態の車両用空調装置の全体構成を示す図である。 図１の電子制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 図２の制御処理に用いる特性グラフである。 図１の電子制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 図４の制御処理に用いる特性グラフである。 図４の制御処理に用いる特性グラフである。 図４の制御処理に用いる特性グラフである。 図４の制御処理に用いる特性グラフである。 本発明の第２実施形態の制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１…冷凍サイクル装置、２…コンプレッサ、３…コンデンサ、
４…レシーバ、５…前席側膨張弁、６…後席側膨張弁、７…前席側蒸発器、
８…後席側蒸発器、３０…水温センサ、３１…外気温センサ、
３２、３３…内気温センサ、３４…日射センサ、
３５…蒸発器吹出空気温センサ、４０、４１…操作パネル、
４５…電子制御装置。

Claims (5)

1. 車室内前席側に向けて空気を送風する前席側送風機（１１）および車室内後席側に向けて空気を送風する後席側送風機（２１）と、
   冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
   前記圧縮機から吐出される冷媒を冷却する冷却器（３）と、
   前記冷却器により冷却された冷媒を減圧する前席側減圧器（５）および後席側減圧器（６）と、
   前記前席側送風機からの送風空気を前記前席側減圧器により減圧された冷媒の蒸発により冷却する前席側蒸発器（７）と、
   前記圧縮機からの冷媒流れに対して前記前席側蒸発器と並列に配置され、前記後席側送風機からの送風空気を前記後席側減圧器により減圧された冷媒の蒸発により冷却する後席側蒸発器（８）と、を備え、
   前記前席側蒸発器および前記後席側蒸発器により冷却された空気により車室内の前席側および後席側を空調する車両用空調装置であって、
   室外温度を検出する外気温センサ（３１）と、
   前記前席側蒸発器から吹き出される空気温度を検出する蒸発器吹出温度検出手段（３５）と、
   前記外気温センサの検出温度に基づいて、前記室外温度が一定温度以下であるか否かを判定する外気温判定手段（１２３）と、
   前記圧縮機からの吐出冷媒流量が一定量以上であるか否かを判定する冷媒量判定手段（１２２、１２４）と、
   前記後席側送風機の送風量が一定量以下であるか否かを判定する第１の風量判定手段（１２１）と、
   前記後席側蒸発器の管路を開閉する弁（３２）と、
   前記弁（３２）を制御する弁制御手段（１３０）と、を備え
   前記冷却器の冷媒出口側には、前記冷却器の冷媒出口側の管路を前記前席側減圧器を通して前記前席側蒸発器に向かう管路と前記後席側減圧器を通して前記後席側蒸発器に向かう管路とに分岐する分岐部（１ａ）が設けられており、前記弁（３２）は、前記分岐部（１ａ）よりも下流側であって、かつ、前記後席側蒸発器に向かう管路に設けられており、
   前記冷媒量判定手段は、前記前席側送風機の送風量を判定する第２の風量判定手段（１２２）と、前記蒸発器吹出温度検出手段の検出温度に基づいて前記前席側蒸発器の吹出空気温度を判定する吹出空気温度判定手段（１２４）とを包含しており、
   前記前席側蒸発器の吹出空気温度が一定温度以下であると前記吹出空気温度判定手段（１２４）が判定し、かつ、前記前席側送風機の送風量が一定量以上であると前記第２の風量判定手段（１２２）が判定したときに、前記冷媒量判定手段は、前記吐出冷媒流量が一定量以上であると判定するようになっており、
   前記室外温度が一定温度以下であると前記外気温判定手段が判定し、かつ前記圧縮機からの吐出冷媒流量が一定量以上であると前記冷媒量判定手段が判定し、さらに前記後席側送風機の送風量が一定量以下であると前記第１の風量判定手段が判定したときには、前記後席側蒸発器の表面に霜が発生しているとして、前記弁制御手段により前記弁を制御して前記後席側蒸発器に流入する冷媒量を減らすことを特徴とする車両用空調装置。
2. 車室内前席側に向けて空気を送風する前席側送風機（１１）および車室内後席側に向けて空気を送風する後席側送風機（２１）と、
   冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
   前記圧縮機から吐出される冷媒を冷却する冷却器（３）と、
   前記冷却器により冷却された冷媒を減圧する前席側減圧器（５）および後席側減圧器（６）と、
   前記前席側送風機からの送風空気を前記前席側減圧器により減圧された冷媒の蒸発により冷却する前席側蒸発器（７）と、
   前記圧縮機からの冷媒流れに対して前記前席側蒸発器と並列に配置され、前記後席側送風機からの送風空気を前記後席側減圧器により減圧された冷媒の蒸発により冷却する後席側蒸発器（８）と、を備え、
   前記前席側蒸発器および前記後席側蒸発器により冷却された空気により車室内の前席側および後席側を空調する車両用空調装置であって、
   室外温度を検出する外気温センサ（３１）と、
   前記前席側蒸発器から吹き出される空気温度を検出する蒸発器吹出温度検出手段（３５）と、
   前記外気温センサの検出温度に基づいて、前記室外温度が一定温度以下であるか否かを判定する外気温判定手段（１２３）と、
   前記圧縮機からの吐出冷媒流量が一定量以上であるか否かを判定する冷媒量判定手段（１２２、１２４）と、
   前記後席側送風機の送風量が一定量以下であるか否かを判定する第１の風量判定手段（１２１）と、
   前記後席側送風機の送風量を制御する風量制御手段（１３０Ａ）と、を備え、
   前記冷媒量判定手段は、前記前席側送風機の送風量を判定する第２の風量判定手段（１２２）と、前記蒸発器吹出温度検出手段の検出温度に基づいて前記前席側蒸発器の吹出空気温度を判定する吹出空気温度判定手段（１２４）とを包含しており、
   前記前席側蒸発器の吹出空気温度が一定温度以下であると前記吹出空気温度判定手段（１２４）が判定し、かつ、前記前席側送風機の送風量が一定量以上であると前記第２の風量判定手段（１２２）が判定したときに、前記冷媒量判定手段は、前記吐出冷媒流量が一定量以上であると判定するようになっており、
   前記室外温度が一定温度以下であると前記外気温判定手段が判定し、かつ前記圧縮機からの吐出冷媒流量が一定量以上であると前記冷媒量判定手段が判定し、さらに前記後席側送風機の送風量が一定量以下であると前記第１の風量判定手段が判定したときには、前記後席側蒸発器の表面に霜が発生しているとして、前記風量制御手段（１３０Ａ）により前記後席側送風機の送風量を増加させることを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記蒸発器吹出温度検出手段の検出値に基づいて、前記前席側蒸発器から吹き出される空気温度を目標温度（ＴＥＯ）に近づけるように前記圧縮機を制御する圧縮機制御手段（１０９、１１０）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記前席側送風機および前記前席側蒸発器を収納し、前記前席側蒸発器を通過した空気を車室内前席側に向けて吹き出す前席側吹出口（１６、１７、３１）を有する前席側空調ケーシング（１０ｄ）と、
   前記前席側空調ケーシング内に配置され、前記前席側蒸発器からの冷風を加熱するヒータユニット（１３）と、
   前記前席側空調ケーシング内に配置され、前記ヒータユニットをバイパスして前記前席側蒸発器からの冷風を流すバイパス通路（１４）と、
   前記前席側空調ケーシング内に配置され、前記ヒータユニットに流入する空気量と前記バイパス通路に流入する空気量との比率を調整して、前記前席側吹出口から車室内前席側に吹き出す吹出空気温度を調整するエアミックスドア（１５）と、を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記後席側送風機および前記後席側蒸発器を収納し、前記後席側蒸発器を通過した空気を車室内後席側に向けて吹き出す後席側吹出口（２２、２３）を有する後席側空調ケーシング（２０ａ）を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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