JP4736872B2 - 空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つ以上の蒸発器を有する空調装置に関する。

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、前席用蒸発器からの吹出空気温度を検出する温度センサと、この温度センサの検出値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に近づけるようにす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を極めて低い温度に設定したとき、温度センサの吹出空気温度を目標温度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、後席側送風機の送風量が少ないと、後席側蒸発器において冷媒が吸熱する熱量が少なくなるため、後席側蒸発器の表面に霜が発生した状態になり、後席側蒸発器の吹出空気温度を調節することができなくなる。

本発明は、上記点に鑑み、少なくとも２以上の蒸発器を備えた空調装置において、蒸発器の吹出空気温度が調整不能になることを抑制することを目的とする。

本発明は、前席側蒸発器（第１の蒸発器）の吹出空気温度が低いときには、圧縮機の冷媒の吐出容量を多くなっているので、後席用蒸発器においても多くの冷媒流量が流入していることに着目して成されている。

具体的には、本発明では、第２の送風機の送風量が前記所定量（Ｂ）未満で、かつ温度検出手段の検出値が第１の温度（ＴＥａ）未満であるときには第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定する霜発生判定手段（Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）を備え、第２の蒸発器の表面に霜が発生していると霜発生判定手段が判定したとき、第２の蒸発器から霜を取り除くために圧縮機からの冷媒の吐出量を減らす冷媒制御手段（Ｓ１３、Ｓ３５）と、を備えることを第１の特徴とする。

したがって、第２の蒸発器の表面に霜が発生しても、第２の蒸発器から霜を取り除くことができるので、第２の蒸発器の吹出空気温度が調整不能になることを抑制することができる。

また、本発明では、第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと霜発生判定手段が判定したときには、冷媒制御手段は、当該目標温度（ＴＥＯ）として第１の温度算出手段で求められた値を用いて圧縮機を制御し、第２の蒸発器の表面に霜が発生していると霜発生判定手段が判定したときには、冷媒制御手段は、当該目標温度（ＴＥＯ）として第２の温度算出手段により求められた値を用いて圧縮機を制御し、
冷媒制御手段が当該目標温度として第２の温度算出手段により求められた値を用いて圧縮機を制御することによって、圧縮機からの冷媒の吐出量が減るようになっていることを第２の特徴とする。

これにより、目標温度（ＴＥＯ）を上げた後に、第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと判定すると、特別な処理をすることなく、目標温度（ＴＥＯ）を第１の温度算出手段により求められた値に戻すことができる。

本発明では、第２の送風機の送風量が所定量（Ｂ、Ｂ＋ｄ）未満で、かつ温度検出手段の検出値が第１の温度（ＴＥａ、ＴＥｂ）未満であるときには第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定する霜発生判定手段（Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）と、第２の蒸発器の表面に霜が発生していると霜発生判定手段が判定したとき、第２の蒸発器から霜を取り除くために第２の送風機からの送風量を増加させる送風制御手段と、を備えることを第３の特徴とする。

これによって、第２の蒸発器の表面に霜が発生しても、第２の蒸発器から霜を取り除くことができるので、第２の蒸発器の吹出空気温度が調整不能になることを抑制することができる。

この場合、圧縮機の作動と無関係に、第２の蒸発器から霜を取り除くことができるので、圧縮機から第１の蒸発器に冷媒を流入しつつ、第２の蒸発器から霜を取り除くことができる。

本発明では、第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと霜発生判定手段が判定したときには、送風制御手段は、第１の送風量算出手段で求められた目標送風量に第２の送風機の送風量を近づけるように第２の送風機を制御し、第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定したときには、送風制御手段は、第２の送風量算出手段により求められた送風量に第２の送風機の送風量を近づけるように第２の送風機を制御し、送風制御手段が第２の送風量算出手段により求められた送風量に第２の送風機の送風量を近づけるように第２の送風機を制御することにより、第２の送風機からの送風量が増加するようになっていることを第４の特徴とする。

これにより、第２の送風機の目標送風量を上げた後に、第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと判定すると、特別な処理をすることなく、目標送風量を第１の送風量算出手段により求められた値に戻すことができる。

本発明では、第２の蒸発器の表面に霜が発生していると霜発生判定手段が判定したとき、第２の蒸発器から霜を取り除くために第１の送風機からの送風量を減らす送風制御手段と、を備えることを第５の特徴とする。

ここで、第１の送風機の送風量を減らすと、第１の蒸発器において冷媒が送風空気から十分に吸熱することができる。このため、温度検出手段により検出された吹出空気温度が下がり目標温度に近づくので、圧縮機の冷媒の吐出容量が減る。したがって、第２の蒸発器に流入する冷媒量が減るので、第２の蒸発器から霜を取り除くことができる。

本発明は、第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと霜発生判定手段が判定したときには、送風制御手段は、第１の送風量算出手段で求められた目標送風量に第１の送風機の送風量を近づけるように第１の送風機を制御し、第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定したときには、送風制御手段は、第１の送風量算出手段により求められた送風量に第１の送風機の送風量を近づけるように第１の送風機を制御し、
送風制御手段が第２の送風量算出手段により求められた送風量に第１の送風機の送風量を近づけるように第１の送風機を制御することにより、第１の送風機からの送風量が減るようになっていることを第６の特徴とする。

したがって、第１の送風機の目標送風量を下げた後に、第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと判定すると、特別な処理をすることなく、目標送風量を第１の送風量算出手段により求められた値に戻すことができる。
また、第１の送風機の送風量が増えるほど、第１の送風機からの送風空気のうち第１の蒸発器で冷媒により冷却されない空気が増えるため、第１の蒸発器の吹出空気温度が上昇する。このとき、第１の蒸発器の吹出空気温度と目標温度との差が広がるため、圧縮機の冷媒の吐出容量が増えることになる。したがって、第２の蒸発器に流入する冷媒量も増えるので、第２の蒸発器において霜が発生し易くなる。

これに対して、本発明では、霜発生判定手段は、第２の蒸発器の表面に霜が発生しているか否かを判定するに際して、第１の送風機の送風量が増えるほど、所定風量（Ｂ）を上げるようになっていることを第７の特徴とする。

したがって、第２の蒸発器の表面に霜が発生しているか否かを精度よく判定することができる。

一般的に、夏期などの外気が高いときには、蒸発器の表面において霜が発生しない。これに対して、本発明では、霜発生判定手段（Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）は、外気温検出手段の検出温度が第２の温度（ＴＡＭｂ）以上であるには、第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと判定し、外気温検出手段の検出温度が第２の温度未満で、かつ第２の送風機の送風量が所定量未満で、さらに温度検出手段の検出値が閾値未満であるときには、第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定することを第８の特徴とする。

したがって、外気温が高いときに第２の蒸発器の表面に霜が発生しているとの判定を、誤って、行うことを避けることができるので、第２の蒸発器の表面に霜が発生しているか否かを精度よく判定することができる。

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。

図１は、本発明に係る車両用空調装置の一実施形態の全体構成図である。
車両用空調装置には、冷凍サイクル装置１が設けられている。冷凍サイクル装置１は、電動コンプレッサ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。電動コンプレッサ２は、電動モータ２ａおよび圧縮機構２ｂから構成されている。電動モータ２ａは、インバータ２ｃにより回転数が制御される。圧縮機構２ｂは、電動モータ２ａにより駆動されて冷媒を吸入、圧縮、吐出するもので、電動モータ２ａの回転数に応じて吐出容量を０〜１００％の範囲で連続的に変化させることができる。

コンデンサ３は、電動コンプレッサ２からの冷媒をコンデンサ用送風機３ａからの送風空気により冷却、凝縮する。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ものであって、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流量を調整する。前席側蒸発器７は、前席側空調ケーシング１０内に設置されているものであって、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。

前席側空調ケーシング１０の最上流側には、内気および外気を選択的に導入するための内外気切替ドア１２が設けられており、内外気切替ドア１２はサーボモータ１２ａにより駆動される。前席側空調ケーシング１０内において前席側蒸発器７の下流側には、ヒータユニット１３が設けられており、ヒータユニット１３は、熱源１３ａからの温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。熱源１３ａとしては、車両走行用エンジン、燃料電池搭載車における燃料電池、あるいは燃焼式ヒータ等が用いられる。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が設けられており、エアミックスドア１５は、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１５ａにより駆動される。前席側空調ケーシングの最下流側には、フット吹出口１６およびフェイス吹出口１７が設けられており、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。吹出口ドア１８はサーボモータ１８ａにより駆動される。

また、後席側膨張弁６は、電動コンプレッサ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おり、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ものであって、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流量を調整する。後席側蒸発器８は、後席側空調ケーシング２０内に設置されているものであって、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。後席側空調ケーシング２０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が設けられており、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２４ａ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図２を参照して説明する。

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が、ヒータユニット１３に流入する温水温度を検出する。外気温センサ３１は、車室外の空気温度を検出する。内気温センサ３２は、車室内の前席側空気温度を検出する。内気温センサ３３は、車室内の後席側空気温度を検出する。日射センサ３４は、車室内に照射される日射量を検出する。蒸発器吹出空気温センサ３６は、前席側蒸発器７の吹出空気温度を検出する。

操作パネル４０には、Ａ／Ｃスイッチ、および温度設定器が設けられている。Ａ／Ｃスイッチは、電動コンプレッサ２をオン、オフするためのスイッチである。温度設定器は、前席側の空気温度の目標温度ＦｒＴｓｅｔを設定するためのスイッチである。操作パネル４１には、温度設定器が設けられており、温度設定器は、後席側の空気温度の目標温度ＲｒＴｓｅｔを設定するためのスイッチである。

電子制御装置４５は、マイクロコンピュータ、メモリ等から構成され、センサ３０、３１…３６からの検出信号および操作パネル４０、４１からの操作信号に基づいて、送風機１１の駆動モータ１１ａ、送風機２１の駆動モータ２１ａ、サーボモータ１２ａ、１５ａ、１８ａ、２４ａおよび電動コンプレッサ２のインバータ２ｃを制御する。

次に、上記構成において本実施形態の作動について図３を参照して説明する。図３は、電子制御装置４５は、図３のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。コンピュータプログラムは、イグニッションスイッチＩＧがオンされて電源Ｂａが投入されると実行が開始される。
まず、ステップＳ１において、メモリのフラグ、タイマー等をイニシャライズし、次のステップＳ２において操作パネル４０、４１の操作信号を読み込む。次のステップＳ３において操作パネル１１の操作信号を読み込み、次のステップＳ４においてセンサ３０、３１、３２、３３、３４、３６から検出信号を読み込む。
次に、ステップＳ５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の検出温度、Ｔｓは水温センサ３０の検出温度である。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Ｓ６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の目標送風量ＦｒＯＢを求める。続いて、ステップＳ６ａ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の目標送風量ＲｒＯＢを求める。

次に、ステップＳ７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は、図４の特性グラフに示すように、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Ｓ８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、図５に示すように、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Ｓ９において、エアミックスドア１５の目標開度ＳＷを数式（３）を用いて算出する。

ＳＷ＝｛（ＦｒＴＡＯ−ＴＥ）／（Ｔｗ−ＴＥ）｝×１００（％） ・・・（３）
ＴＥは蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度、Ｔｗは水温センサ３０の検出温度を算出する。

次にステップＳ１０において後席側蒸発器８の表面に霜が発生しているか否かを判定する。この判定処理の詳細を図７を参照して説明する。

まず、ステップＳ２０において操作パネル４０のＡ／Ｃスイッチがオンされているか否かを判定する。Ａ／ＣスイッチがオンされているときにはＹＥＳと判定する。次のステップＳ２１において、後述する判定処理に用いる判定値Ｂを図８の特性グラフから求める。前席側送風機１１の目標送風量が中間領域に設定されるときには、目標送風量が大きくなるほど判定値Ｂが大きくなる。目標送風量が中間領域よりも大きいときには、判定値Ｂは最大値となり、目標送風量が中間領域よりも小さいときには、判定値Ｂは最小値となる。

次に、ステップＳ２２において、図９の特性グラフに基づいて、後席側送風機２１の目標送風量がＢよりも少ないか否かを判定する。図９の特性グラフには、Ｂ、（Ｂ＋ｄ（＞０））を用いてヒステリシス特性設定されており、目標送風量がＢよりも少ないときには、送風量判定値＝１としてＹＥＳと判定する。

次に、ステップＳ２３において、図１０の特性グラフに基づいて、蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度ＦｒＴＥがＴＥａより低いか否かを判定する。図１０の特性グラフにはＴＥａ、ＴＥｂを用いてヒステリシス特性設定されており、目標送風量がＢよりも少ないときには、ＴＥ判定値＝１としてＹＥＳと判定する。

次に、ステップＳ２４において、図１１の特性グラフに基づいて、外気温センサ３１の検出温度ＴＡＭがＴＡＭａより低いか否かを判定する。例えば、春、秋等の中間期には、図１０に示すように、外気温センサ３１の検出温度ＴＡＭがＴＡＭａよりも低くなり、ＴＡＭ判定値＝１としてＹＥＳと判定する。

以上のように、ステップＳ２０、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４でそれぞれＹＥＳと判定すると、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していると判定して、ステップＳ２５においてフロストフラグをセットする。

また、ステップＳ２０において操作パネル４０のＡ／ＣスイッチがオフされているときにはＮＯと判定して、ステップＳ２６においてフロストフラグをリセットする。また、ステップＳ２２において、後席側送風機２１の目標送風量が（Ｂ＋ｄ）よりも多いときには、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していないと判定する。すなわち、送風量判定値＝０としてＮＯと判定して、ステップＳ２６に移行する。さらに、ステップＳ２３において、蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度ＦｒＴＥがＴＥｂ（＞ＴＥａ）よりも高いときには、ＴＥ判定値＝０としてＮＯと判定してステップＳ２６に移行する。次に、ステップＳ２４において、外気温センサ３１の検出温度ＴＡＭがＴＡＭｂ（＞ＴＡＭａ）より高いときには、ＴＡＭ判定値＝０としてＮＯと判定して、ステップＳ２６に移行する。

以上のように、Ａ／Ｃスイッチの状態、後席側送風機２１の目標送風量などに応じてフロストフラグをセット或いはリセットすると、図３のステップＳ１１のＴＥＯ算出処理に移行する。この処理の詳細を図１２を参照して説明する。まず、ステップ３０においてＦｒＴＡＯに基づいて前席側蒸発器７の吹出空気温度の目標温度ＴＥＯ（ＦｒＴＡＯ）を求める。ＴＥＯ（ＦｒＴＡＯ）とＦｒＴＡＯとは、図１３の特性グラフに示すように、１対１で特定されるようになっている。

次のステップ３１においてＴＡＭに基づいて前席側蒸発器７の吹出空気温度の目標温度ＴＥＯ（ＴＡＭ）を求める。ＴＥＯ（ＴＡＭ）とＦｒＴＡＯとは、図１４の特性グラフに示すように、１対１で特定されるようになっている。

次のステップ３２において、ＴＥＯ（ＴＡＭ）およびＴＥＯ（ＦｒＴＡＯ）のうち低い温度を、ＴＥＯ１とする。

次に、ステップＳ３３で上述のフロストフラグをセットされているか否かを判定する。フロストフラグをリセットされている（フロストフラグ≠１）ときには、ＮＯと判定し、ＴＥＯ１をＴＥＯとして設定する（ステップＳ３５）。

次に、図３のステップ１２に移行して、当該ＴＥＯ（＝ＴＥＯ１）に基づいて電動コンプレッサ１の電動モータ２ａの回転数を算出する。本実施形態では、ＴＥＯとＴＥ（蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度）との温度差ΔＴ（＝ＴＥ−ＴＥＯ＞０）のとき、ΔＴが小さくなるほど、電動モータ２ａの回転数を低くし、ΔＴ＜０のとき、電動モータ２ａを停止する。

以上のように求められた、前席側目標送風量、後席側目標送風量、吸込口モード、吹出口モード、エアミックスドア１５の目標開度ＳＷ、電動モータ２ａの回転数等を示す制御信号を電動モータ１１ａ、２１ａ、１２ａ、１５ａ、１８ａ、２４ａおよびインバータ２ｃに出力する（ステップＳ１３）。

その後、上述のステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ６ａ…Ｓ１３を繰り返し、後席側蒸発器８において霜が発生していないときには、図７のステップＳ２２（後席側送風量判定）、ステップＳ２３（前席側蒸発器吹出温度判定）、ステップＳ２４（外気温判定）のいずれかでＮＯで判定し、ステップＳ２６においてフロストフラグをリセット状態にする。この場合、電動コンプレッサ１の通常の制御を実施する。

すなわち、図１２中のステップＳ３５においてＴＥＯとしてＴＥＯ１を設定するため、ＴＥＯ（＝ＴＥＯ１）とＴＥとの差ΔＴ（ＴＥ−ＴＥＯ）に基づいて電動コンプレッサ１の電動モータ２ａを制御する。これに伴い、電動コンプレッサ１から吐出された冷媒が、コンデンサ３→レシーバ４→前席側膨張弁５→前席側蒸発器７→電動コンプレッサ１の経路で循環する。このため、前席側蒸発器７において冷媒により冷却された空気温度がＴＥＯ（＝ＴＥＯ１）に近づくようになる。さらに、電動コンプレッサ１からの冷媒が、コンデンサ３→レシーバ４→後席側膨張弁６→後席側蒸発器８→電動コンプレッサ１の経路においても循環する。

また、後席側蒸発器８において霜が発生すると、図７のステップＳ２２（後席側送風量判定）、ステップＳ２３（前席側蒸発器吹出温度判定）、ステップＳ２４（外気温判定）の３つのステップでそれぞれＹＥＳと判定する。これに伴い、後席側蒸発器８において霜が発生したとして、ステップＳ２６においてフロストフラグをセット状態にする。

この場合、後席側蒸発器８から霜を取り除くための電動コンプレッサ１の制御を実施する。図１２中のステップＳ３４においてＴＥＯとして（ＴＥＯ１＋α）を設定する。α（＞０）として、例えば０．５℃が用いられる。これにより、後席側蒸発器８において霜が発生する以前に比べて、ＴＥＯが上がり、ＴＥＯがＴＥ（蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度）よりも高くなる。

このため、電動コンプレッサ１の電動モータ２ａを停止することになる。これに伴い、電動コンプレッサ１から冷媒量が吐出されなくなるので、後席側蒸発器８に冷媒が流入しなくなる。このとき、後席側蒸発器８が後席側送風機２１の送風空気から吸熱するので後席側蒸発器８の表面温度が上昇する。

その後、ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５…Ｓ１０｛Ｓ２２：ＹＥＳ、Ｓ２３：ＹＥＳ、Ｓ２４：ＹＥＳ｝、Ｓ１１｛ＴＥＯ＝ＴＥＯ１＋α｝、Ｓ１２、Ｓ１３の各処理を繰り返す。さらに、後席側蒸発器８の表面から霜が取り除かれると、上述の如く、図７のステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４のいずれかでＮＯで判定し、ステップＳ２６においてフロストフラグをリセット状態にする。これによって、電動コンプレッサ１の通常の制御に復帰することになる。

以上説明した本実施形態によれば、電子制御装置４５において、後席側送風機２１の目標送風量がＢよりも少なく（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、かつ、蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度ＦｒＴＥがＴＥａより低く（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、さらに外気温センサ３１の検出温度ＴＡＭがＴＡＭａより低いときには（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していると判定する。このとき、ＴＥＯを上げるので、電動コンプレッサ１の電動モータ２ａを停止することになる。このため、後席側蒸発器８に冷媒が流入しなくなり、後席側蒸発器８の表面温度が上昇するので、後席側蒸発器８から霜を取り除くことができる。

以上によれば、後席側蒸発器８の表面に霜が発生しても、後席側蒸発器８から霜を取り除くことができるので、後席側蒸発器８の吹出空気温度を調整不能になることを抑制することができる。

また、電子制御装置４５は、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していると判定すると、ＴＥＯを上げることなく、直接的に、電動コンプレッサ１の電動モータ２ａを停止することも可能であるが、その後、電動コンプレッサ１の通常の制御に復帰するためには、特別な処理をすることが必要になる。

これに対して、本実施形態では、本実施形態によれば、後席側蒸発器８から霜を取り除くためにＴＥＯを上げた後に、後席側蒸発器８から霜が取り除かれたと判定すると、特別な処理をすることなく、電動コンプレッサ１の通常の制御に復帰することができる。

また、前席側送風機１１の送風量が増えるほど、前席側送風機１１からの送風空気のうち前席側蒸発器７で冷媒により冷却されない空気が増えるため、前席側蒸発器７の吹出空気温度が上昇する傾向にある。このとき、前席側蒸発器７の吹出空気温度と目標温度ＴＥＯとの温度差が広がるのを抑制するために、電動コンプレッサ２の冷媒の吐出容量が増えることになる。このため、後席側蒸発器８に流入する冷媒量も増えるので、後席側蒸発器８において霜が発生し易くなる。すなわち、前席側送風機１１の送風量が増えるほど、後席側蒸発器８において霜が発生し易くなる。

これに対して、本実施形態では、後席側蒸発器８の表面に霜が発生しているか否かを判定するに際して、前席側送風機１１の送風量が増えるほど、判定値Ｂを上げるようになっている。したがって、前席側送風機１１の送風量に基づいて、後席側蒸発器８の表面に霜が発生しているか否かを精度よく判定することができる。

一般的に、夏期などの外気が高いときには、外気の影響を受けて蒸発器の表面において霜が発生しない。これに対して、本実施形態では、ＴＡＭがＴＡＭａより低く、かつ後席側送風機２１の目標送風量がＢよりも少なく、さらに蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度ＦｒＴＥがＴＥａより低いときに限り、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していると判定する。したがって、外気温が高いにもかかわらず、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していると誤って判定することを避けることができる。このため、後席側蒸発器８の表面に霜が発生しているか否かを精度よく判定することができる。

上述の実施形態では、電子制御装置４５が、後席側蒸発器８から霜を取り除くために、ＴＥＯを上げて電動コンプレッサ２の吐出容量を下げるようにした例について説明したが、これに代えて、電子制御装置４５が下記の（１）、（２）のようにしてもよい。

（１） 図４の特性グラフに基づいて、ＲｒＴＡＯに対応する後席側送風機２１の目標送風量ＲｒＯＢＷを求め、また目標送風量ＲｒＯＢＷに所定量γ（＞０）を加算して目標送風量（ＲｒＯＢＷ＋γ）を求める。そして、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していないと判定したときには、後席側送風機２１の送風量をＲｒＯＢＷに近づけるように後席側送風機２１を制御し、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していると判定したときには、後席側送風機２１を（ＲｒＯＢＷ＋γ）に近づけるように後席側送風機２１を制御する。

したがって、後席側蒸発器８の表面に霜が発生しているときには、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していないときに比べて、後席側送風機２１の送風量を増やすことができるので、後席側蒸発器８が後席側送風機２１の送風空気から多くの熱を吸熱することができる。このため、後席側蒸発器８から霜を取り除くことができる。

この場合、電動コンプレッサ１の作動に無関係に、後席側蒸発器８から霜を取り除くことができる。このため、後席側蒸発器８から霜を取り除くために後席側送風機２１の送風量を増やしているときに、電動コンプレッサ１から前席側蒸発器１１に冷媒を流入することができるので、前席側の空調制御を維持することができる。

（２） 前席側送風機１１の送風量を減らすことにより、後席側蒸発器８から霜を取り除くようにする。具体的には、図４の特性グラフに基づいて、ＦｒＴＡＯに対応する前席側送風機１１の目標送風量ＦｒＯＢＷを求め、また目標送風量ＦｒＯＢＷから所定量δを引いて目標送風量（ＦｒＯＢＷ−δ）を求める。そして、前席側蒸発器７の表面に霜が発生していないと判定したときには、前席側送風機１１の送風量をＦｒＯＢＷに近づけるように前席側送風機１１を制御し、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していると判定したときには、前席側送風機１１の送風量を（ＦｒＯＢＷ−δ）に近づけるように前席側送風機１１を制御する。

したがって、後席側蒸発器８の表面に霜が発生しているときには、後席側蒸発器８の表面に霜が発生していないときに比べて、前席側送風機１１の送風量を減らすことができる。

ここで、前席側送風機１１の送風量を減らすと、前席側蒸発器７において冷媒が送風空気から十分に吸熱することができる。このため、蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度ＴＥが下がりＴＥＯに近づくので、電動コンプレッサ１の冷媒の吐出容量が減る。したがって、後席側蒸発器８に流入する冷媒量が減るので、後席側蒸発器８から霜を取り除くことができる。

上述の実施形態では、前席側蒸発器７および後席側蒸発器８に対応して、前席側膨張弁５および後席側膨張弁６といった２つの膨張弁を設けた例について説明したが、これに代えて、前席側蒸発器７および後席側蒸発器８に対応して、共通の膨張弁を設けるようにしてもよい。

上述の実施形態では、前席側蒸発器７および後席側蒸発器８といった２つの蒸発器を用いた例について説明したが、これに限らず。３つ以上の蒸発器を用いてもよい。

上述の実施形態では、発明に係る空調装置を車両用空調装置に適用した例について説明したが、これに限らず、複数の蒸発器を用いた空調装置ならば、工場用空調装置、事務所用空調装置、家庭用空調装置などの各種の空調装置に適用してもよい。

上述の実施形態では、後席側蒸発器８の表面に霜が発生しているか否かを判定するに際して、外気温を用いた例について説明したが、これに限らず、外気温を用いないで、後席側送風機２１の送風量と、蒸発器吹出空気温センサ３６の検出温度とだけで、後席側蒸発器８の表面に霜が発生しているか否かを判定するようにしてもよい。

上述の実施形態では、圧縮機として電動コンプレッサ２を用いた例について説明したが、これに限らず、走行用エンジンにより駆動されるコンプレッサを用いてもよい。例えば、当該コンプレッサとしては、外部から制御信号により吐出容量を制御される可変容量型コンプレッサ、或いは冷媒の吐出量が一定になる定量型コンプレッサを用いてもよい。

本発明に係る車両用空調装置の一実施形態の全体構成図である。 図１の車両用空調装置の電気的構成を示すブロック図である。 図２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３の制御処理に用いる特性グラフである。 図３の制御処理に用いる特性グラフである。 図３の制御処理に用いる特性グラフである。 図２の電子制御装置の制御処理の一部を詳細に示すフローチャートである。 図３の制御処理に用いる特性グラフである。 図３の制御処理に用いる特性グラフである。 図３の制御処理に用いる特性グラフである。 図３の制御処理に用いる特性グラフである。 図２の電子制御装置の制御処理の一部を詳細に示すフローチャートである。 図３の制御処理に用いる特性グラフである。 図３の制御処理に用いる特性グラフである。

符号の説明

１…冷凍サイクル装置、２…電動コンプレッサ、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、
３６…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 (9)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
   第１、第２の送風機（１１、２１）と、
   前記圧縮機とともに冷凍サイクル装置（１）を構成し、前記第１の送風機（１１）からの送風空気を前記冷媒の蒸発により冷却する第１の蒸発器（７）と、
   前記圧縮機からの冷媒流れに対して前記第１の蒸発器と並列に配置され、前記第２の送風機（２１）からの送風空気を前記冷媒の蒸発により冷却する第２の蒸発器（８）と、
   前記第１の蒸発器から吹き出される吹出空気温度を検出する温度検出手段（３６）と、
   前記温度検出手段の検出値に基づいて前記圧縮機を制御して、前記第１の蒸発器から吹き出される吹出空気温度を目標温度（ＴＥＯ）に近づける圧縮機制御手段（Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３５）と、を備える空調装置であって、
   前記第２の送風機の送風量が所定風量（Ｂ＋ｄ）以上であるとき、および前記温度検出手段の検出値が第１の温度（ＴＥｂ）以上であるときのうち少なくとも一方であるときには前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと判定し、前記第２の送風機の送風量が前記所定風量（Ｂ）未満で、かつ前記温度検出手段の検出値が前記第１の温度（ＴＥａ）未満であるときには前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定する霜発生判定手段（Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）と、
   前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると前記霜発生判定手段が判定したとき、前記第２の蒸発器から霜を取り除くために前記圧縮機からの冷媒の吐出量を減らす冷媒制御手段（Ｓ１３、Ｓ３５）と、
   を備えることを特徴とする空調装置。
2. 前記第１の蒸発器から冷風を加熱するためのヒータユニット（１３）と、
   前記ヒータユニットをバイパスして前記第１の蒸発器から冷風を流すバイパス通路（１４）と、
   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、吹出口（１６、１７）から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）と、
   前記エアミックスドアを制御して前記吹出口から吹き出す吹出空気温度を目標吹出空気温度（ＦｒＴＡＯ）に近づける吹出温度制御手段（Ｓ９、Ｓ１３）と、
   車室外の空気温度を検出する外気温検出手段（３１）と、
   前記外気温検出手段の検出温度および前記目標吹出空気温度に基づいて前記目標温度（ＴＥＯ）を算出する第１の温度算出手段（Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２）と、
   前記第１の温度算出手段により算出された値に所定値（α）を加算する第２の温度算出手段（Ｓ３４）と、を備え、
   前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと前記霜発生判定手段が判定したときには、前記冷媒制御手段は、当該目標温度（ＴＥＯ）として前記第１の温度算出手段で求められた値を用いて前記圧縮機を制御し、前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると前記霜発生判定手段が判定したときには、前記冷媒制御手段は、当該目標温度（ＴＥＯ）として前記第２の温度算出手段により求められた値を用いて前記圧縮機を制御し、
   前記冷媒制御手段が当該目標温度として前記第２の温度算出手段により求められた値を用いて前記圧縮機を制御することによって、前記圧縮機からの冷媒の吐出量が減るようになっていることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
3. 前記冷媒制御手段は、前記圧縮機を停止して前記圧縮機からの冷媒の吐出量を減らすようになっていることを特徴とする請求項１に記載の空調装置。
4. 冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
   第１、第２の送風機（１１、２１）と、
   前記圧縮機とともに冷凍サイクル装置（１）を構成し、前記第１の送風機（１１）からの送風空気を前記冷媒の蒸発により冷却する第１の蒸発器（７）と、
   前記圧縮機からの冷媒流れに対して前記第１の蒸発器と並列に配置され、前記第２の送風機（２１）からの送風空気を前記冷媒の蒸発により冷却する第２の蒸発器（８）と、
   前記第１の蒸発器から吹き出される吹出空気温度を検出する温度検出手段（３６）と、
   前記温度検出手段の検出値に基づいて前記圧縮機を制御して、前記第１の蒸発器から吹き出される吹出空気温度を目標温度（ＴＥＯ）に近づける圧縮機制御手段（Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３５）と、を備える空調装置であって、
   前記第２の送風機の送風量が所定風量（Ｂ＋ｄ）以上であるとき、および前記温度検出手段の検出値が第１の温度（ＴＥｂ）以上であるときのうち少なくとも一方であるときには前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと判定し、前記第２の送風機の送風量が前記所定風量（Ｂ）未満で、かつ前記温度検出手段の検出値が前記第１の温度（ＴＥａ）未満であるときには前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定する霜発生判定手段（Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）と、
   前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると前記霜発生判定手段が判定したとき、前記第２の蒸発器から霜を取り除くために前記第２の送風機からの送風量を増加させる送風制御手段と、
   を備えることを特徴とする空調装置。
5. 前記第２の蒸発器（８）から吹出口（２２、２３）を通して車室内に吹き出される吹出空気の目標温度（ＲｒＴＡＯ）を算出する算出手段（Ｓ５）と、
   前記目標温度（ＲｒＴＡＯ）に基づいて前記第２の送風機の目標送風量（ＲｒＯＢＷ）を算出する第１の送風量算出手段と、
   前記第１の送風量算出手段で算出された目標送風量（ＲｒＯＢＷ）に所定量（γ）を加算する第２の送風量算出手段と、
   前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと前記霜発生判定手段が判定したときには、前記送風制御手段は、前記第１の送風量算出手段で求められた目標送風量に前記第２の送風機の送風量を近づけるように前記第２の送風機を制御し、前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定したときには、前記送風制御手段は、前記第２の送風量算出手段により求められた送風量に前記第２の送風機の送風量を近づけるように前記第２の送風機を制御し、
   前記送風制御手段が前記第２の送風量算出手段により求められた送風量に前記第２の送風機の送風量を近づけるように前記第２の送風機を制御することにより、前記第２の送風機からの送風量が増加するようになっていることを特徴とする請求項４に記載の空調装置。
6. 冷媒を圧縮する圧縮機（２）と、
   第１、第２の送風機（１１、２１）と、
   前記圧縮機とともに冷凍サイクル装置（１）を構成し、前記第１の送風機（１１）からの送風空気を前記冷媒の蒸発により冷却する第１の蒸発器（７）と、
   前記圧縮機からの冷媒流れに対して前記第１の蒸発器と並列に配置され、前記第２の送風機（２１）からの送風空気を前記冷媒の蒸発により冷却する第２の蒸発器（８）と、
   前記第１の蒸発器から吹き出される吹出空気温度を検出する温度検出手段（３６）と、
   前記温度検出手段の検出値に基づいて前記圧縮機を制御して、前記第１の蒸発器から吹き出される吹出空気温度を目標温度（ＴＥＯ）に近づける圧縮機制御手段（Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ３０、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３５）と、を備える空調装置であって、
   前記第２の送風機の送風量が所定風量（Ｂ＋ｄ）以上であるとき、および前記温度検出手段の検出値が第１の温度（ＴＥｂ）以上であるときのうち少なくとも一方であるときには前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと判定し、前記第２の送風機の送風量が前記所定風量（Ｂ）未満で、かつ前記温度検出手段の検出値が前記第１の温度（ＴＥａ）未満であるときには前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定する霜発生判定手段（Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）と、
   前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると前記霜発生判定手段が判定したとき、前記第２の蒸発器から霜を取り除くために前記第１の送風機からの送風量を減らす送風制御手段と、
   を備えることを特徴とする空調装置。
7. 前記第１の蒸発器から冷風を加熱するためのヒータユニット（１３）と、
   前記ヒータユニットをバイパスして前記第１の蒸発器から冷風を流すバイパス通路（１４）と、
   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、吹出口（１６、１７）から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）と、
   前記エアミックスドアを制御して前記吹出口から吹き出す吹出空気温度を目標吹出空気温度（ＦｒＴＡＯ）に近づける吹出温度制御手段（Ｓ９、Ｓ１３）と、
   前記目標吹出空気温度に基づいて前記第１の送風機の目標送風量（ＦｒＯＢＷ）を算出する第１の送風量算出手段と、
   前記第１の送風量算出手段で算出された目標送風量（ＦｒＯＢＷ）から所定量（σ）を減算する第２の送風量算出手段と、
   前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと前記霜発生判定手段が判定したときには、前記送風制御手段は、前記第１の送風量算出手段で求められた目標送風量に前記第１の送風機の送風量を近づけるように前記第１の送風機を制御し、前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定したときには、前記送風制御手段は、前記第２の送風量算出手段により求められた送風量に前記第１の送風機の送風量を近づけるように前記第１の送風機を制御し、
   前記送風制御手段が前記第２の送風量算出手段により求められた送風量に前記第１の送風機の送風量を近づけるように前記第１の送風機を制御することにより、前記第１の送風機からの送風量が減るようになっていることを特徴とする請求項６に記載の空調装置。
8. 前記霜発生判定手段は、前記第２の蒸発器の表面に霜が発生しているか否かを判定するに際して、前記第１の送風機の送風量が増えるほど、前記所定風量（Ｂ）を上げるようになっていることを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１つに記載の空調装置。
9. 車室外の空気温度を検出する外気温検出手段（３１）を備え、
   前記霜発生判定手段（Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４）は、前記外気温検出手段の検出温度が第２の温度（ＴＡＭｂ）以上であるには、前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していないと判定し、また前記外気温検出手段の検出温度が前記第２の温度（ＴＡＭａ）未満で、かつ前記第２の送風機の送風量が所定量（Ｂ）未満で、さらに前記温度検出手段の検出値が第１の温度（ＴＥａ）未満であるときには、前記第２の蒸発器の表面に霜が発生していると判定することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の空調装置。

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