JP7049745B2

JP7049745B2 - 車両用空調装置の制御方法

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Publication number: JP7049745B2
Application number: JP2019564594A
Authority: JP
Inventors: 久善吉崎; 秀樹長野; 豊七間
Original assignee: Valeo Japan Co Ltd
Current assignee: Valeo Japan Co Ltd
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2022-04-07
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Description

本発明は、車室内の左右の運転席側（運転者側）と同乗者側を各々独立して温度調和することができる車両用空調装置を用いた車両用空調装置の制御方法に関するものである。

従来、車室内の運転者側と同乗者側に対して、それぞれ異なる温度に調和された空気を吹き出すことができる左右独立温調機能を備えた車両用空調装置が知られている。斯かる車両用空調装置において、特許文献１には、乗員が運転者のみである場合には、運転者側空間を急速に温度調節する運転モード（集中吹出モード）として、複数の吹出口のうち、運転者側空間以外に開口する吹出口を全て閉じて空調運転を行うことが提案されている。このような空調運転を行うことによって、運転者側空間だけに温調空気を吹き出すことができるため、運転者側空間を急速に且つ効率良く設定温度に近づけることができるとともに、蒸発器（エバポレータ）の冷房負荷や圧縮機（コンプレッサ）の消費電力を低く抑えることができる。

ところで、車両用空調装置においては、蒸発器の温度を温度センサによって検出し、検出された温度に基づいて圧縮機の駆動を制御することによって空調温度を設定温度に近づけるようにしている。具体的には、空調温度が設定値に達したために圧縮機を停止し或いは冷媒の吐出量を減少させるときの蒸発器の温度を閾値温度として設定し、温度センサによって検出される蒸発器の温度が閾値温度に達するまで冷却されると圧縮機を停止或いは冷媒の吐出量を減少させるようにしている。

このため、温度センサによって蒸発器の温度が正確に検出されない場合、例えば、検出される温度が蒸発器の実際の温度よりも高い場合には、蒸発器の温度が閾値温度より低下しても圧縮機が運転され続けるために圧縮機が過剰運転され、結果として蒸発器の凍結等を招くという問題が発生する。ここで、蒸発器の凍結とは、空気に含まれる水蒸気が蒸発器によって露点温度以下に冷却されることによって発生する凝縮水が蒸発器の外表面で凍結することを言う。

又、逆に検出される温度が蒸発器の実際の温度よりも低い場合には、蒸発器が閾値温度にまで冷却されたものと判断され、車室内に吹出される調和空気の温度が設定値まで冷却されていないにも関わらず圧縮機が停止され或いは冷媒の吐出量が減少してしまうという問題が発生する。

従って、蒸発器の実際の温度を温度センサによって高精度に検出することが必要となるが、特許文献２には、温度センサを固定クリップによって蒸発器の熱交換フィンに接触させて取り付ける構成（フィン感熱式）が提案されており、これによれば熱交換フィンの温度を直接正確に検出することができる。

又、特許文献３には、温度センサを蒸発器の下流側に熱交換フィンから離して風向クリップによって固定する構成（空気感熱式）が提案されており、これによれば熱交換フィンによって冷却された空気の温度を正確に検出することができる。

特開２００８－２９６７１７号公報特開平１０－２９１４１４号公報特開平１０－２０７２７２号公報

ところで、左右独立温調機能を備える車両用空調装置のうち、特許文献１において提案されたような運転モードとして集中吹出モードが選択可能な車両用空調装置においては、吹出モードとして通常吹出モードが選択された場合には、送風機からケース内に供給される空気は、蒸発器の下流の運転者側空間と同乗者側空間を通流するが、集中吹出モードが選択された場合には、空気は主に運転者側空間を流れ、同乗者側空間には殆ど流れない（全く流れないか、流れても僅かである）。このため、蒸発器においては、空気が殆ど流れない同乗者側空間に面する部分の温度が、他の部分（空気が流れる運転者側空間に面する部分）の温度よりも低くなる。

従って、例えば、特許文献２において提案されたフィン感熱式センサを蒸発器の運転者側空間に設置し、蒸発器の温度を制御すると、集中吹出しモードが選択されたときには、蒸発器のうち同乗者側空間に位置する部分は結露水が凍結するおそれが高まる。そしてその後、集中吹出しモードから通常吹出しモードに変更するよう選択されると、同乗者側空間を通流しようとする空気が凍結した蒸発器によって通流が阻害されて、同乗者が適切に冷風を得ることができないおそれもある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、熱交換フィンに接触させて蒸発器の温度を高い精度で検出できるフィン感熱式センサを用いて蒸発器の温度が制御され、かつ左右独立温調機能を備える車両用空調装置を用いて、蒸発器での凝縮水の凍結を防ぐことのできる車両用空調装置の制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る車両用空調装置の制御方法で用いられる車両用空調装置は、圧縮機（１０）、凝縮器（１１）、膨張装置（１２）、蒸発器（８）を配管（１３）で接続し冷媒が循環する冷凍サイクル（Ｃ）と、送風機（５）、該送風機により送風された空気が流れる通風路に前記蒸発器を収容するケース（３）、前記蒸発器の下流側の通風路を運転者側通風路（２０）と運転者側通風路以外の同乗者側通風路（３０）とに仕切る仕切部（１４）、前記運転車側通風路と連通し運転者に供給する空気を吹出す運転者側吹出口（２３、２４）、前記同乗者側通風路と連通し同乗者に供給する空気を吹出す同乗者側吹出口（３３、３４）、前記運転者側吹出口を開閉する運転者側ドア（２３ｄ、２４ｄ）、前記同乗者側吹出口を開閉する同乗者側ドア（３３ｄ、３４ｄ）を有する温度調和ユニット（１）と、車室内の空調状態を制御して、前記運転者側ドアを開放し且つ前記同乗者側ドアを開放する通常吹出モードと前記運転者側ドアを開放し且つ前記同乗者側ドアを閉塞する集中吹出モードとを選択可能な制御装置（２）と、前記蒸発器の下流側の前記同乗者側通風路に面する領域に該蒸発器に接触して配置され、前記蒸発器の温度を検出する温度センサ（５０Ａ）と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る車両用空調装置の制御方法で用いられる車両用空調装置は、前記温度調和ユニット（１）について、前記運転車側通風路および／または前記同乗者側通風路と連通し車両のフロントウインドウに供給する空気を吹出すデフロスト吹出口（４０）、前記デフロスト吹出口を開閉するデフロストドア（４０ｄ）を有することが好ましい。デフロストドアを開くことで、フロントウインドウが結露した場合にフロントウインドウに空気を供給し、結露を解消して、窓の曇りを防ぐことができる。また、デフロストドアを閉じることで、集中吹出しモードが選択されたときに、効率的に車室内の運転者周囲の空間を効率的に温度調和することができる。

また、本発明に係る車両用空調装置の制御方法で用いられる車両用空調装置は、圧縮機（１０）、凝縮器（１１）、膨張装置（１２）、蒸発器（８）を配管（１３）で接続し冷媒が循環する冷凍サイクル（Ｃ）と、送風機（５）、該送風機により送風された空気が流れる通風路に前記蒸発器を収容するケース（３）、前記蒸発器の下流側の通風路を運転者側通風路（２０）と運転者側通風路以外の同乗者側通風路（３０）とに仕切る仕切部（１４）、前記運転車側通風路と連通し運転者に供給する空気を吹出す運転者側吹出口（２３、２４）、前記同乗者側通風路と連通し同乗者に供給する空気を吹出す同乗者側吹出口（３３、３４）、前記運転者側吹出口を開閉する運転者側ドア（２３ｄ、２４ｄ）、前記同乗者側吹出口を開閉する同乗者側ドア（３３ｄ、３４ｄ）を有する温度調和ユニット（１）と、車室内の空調状態を制御して、前記運転者側ドアを開放し且つ前記同乗者側ドアを開放する通常吹出モードと前記運転者側ドアを開放し且つ前記同乗者側ドアを閉塞する集中吹出モードとを選択可能な制御装置（２）と、前記蒸発器の下流側の前記運転者側通風路に面する領域に該蒸発器に接触して配置され、前記蒸発器の温度を検出する温度センサ（５０Ｂ）と、を備え、制御装置（２）は、前記通常吹出モードが選択されたときは、前記温度センサ（５０Ｂ）により検出された検出温度（Ｔ_8a）が閾値温度（Ｔsd）の下限値（Ｔsd）minに達すると前記圧縮機（１０）の作動を停止又は冷媒の吐出量を減少させ、その後、前記検出温度（Ｔ_8a´）が前記閾値温度（Ｔsd）の上限値（Ｔsd）maxに達すると前記圧縮機（１０）の作動を開始又は冷媒の吐出量を増加させ、前記集中吹出モードが選択されたときは、閾値温度（Ｔsp）を前記通常吹出モードが選択されたときの前記閾値温度（Ｔsd）よりも高い値に設定する。集中吹出モードが選択されたときは、蒸発器のうち同乗者側通風路に位置する部分は、高温の空気が通流せずに温度が下がりやすく、凍結しやすい。しかし、集中吹出モードが選択されたときの閾値温度（Ｔsp）を、通常吹出モードが選択されたときの閾値温度（Ｔsd）よりも高い値に設定することで、凍結することが防止される。

本発明に係る車両用空調装置の制御方法で用いられる車両用空調装置の制御装置（２）は、集中吹出モードが選択されたとき、更に、前記送風機（５）により送風される空気の量が多いほど高い値に設定するように、車両用空調装置を制御することが好ましい。送風される空気の量が多いときは、一般に冷媒の循環量も多く、蒸発器のうち同乗者側通風路に位置する部分は、より凍結しやすいところ、集中吹出モードが選択されたときの閾値温度（Ｔsp）を送風される空気の量が多いほど高い値に設定することで、凍結することが防止される。

本発明に係る車両用空調装置の制御方法で用いられる車両用空調装置の制御装置（２）でも、前記温度調和ユニット（１）について、前記運転車側通風路および／または前記同乗者側通風路と連通し車両のフロントウインドウに供給する空気を吹出すデフロスト吹出口（４０）、前記デフロスト吹出口を開閉するデフロストドア（４０ｄ）を有することが好ましい。デフロストドアを開くことで、フロントウインドウが結露した場合にフロントウインドウに空気を供給し、結露を解消して、窓の曇りを防ぐことができる。また、デフロストドアを閉じることで、集中吹出しモードが選択されたときに、効率的に車室内の運転者周囲の空間を温度調和することができる。

蒸発器での凝縮水の凍結を防ぐことができる左右独立温調機能を備える車両用空調装置を用いた車両用空調装置の制御方法を提供することができる。

本発明に係る車両用空調装置の制御方法で用いられる車両用空調装置の基本構成を模式的に示す平断面図である。本発明に係る第１の実施形態における車両用空調装置の蒸発器およびその近傍の構成を、風下側から風上側に向けて見た斜視図である。本発明に係る第１の実施形態における車両用空調装置の制御手順を示すフローチャートである。（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１の実施形態における車両用空調装置の制御方法において通常吹出モードと集中吹出モードが選択された場合の蒸発器の検出温度と閾値温度との関係を示す図である。本発明に係る第２の実施形態における車両用空調装置の蒸発器およびその近傍の構成を、風下側から風上側に向けて見た斜視図である。本発明に係る第２の実施形態における車両用空調装置の制御手順を示すフローチャートである。（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２の実施形態における車両用空調装置の制御方法において通常吹出モードと集中吹出モードが選択された場合の蒸発器の検出温度と閾値温度との関係を示す図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

［車両用空調装置］
先ず、本発明に係る車両用空調装置の制御方法で用いられる車両用空調装置の基本構成を図１に基づいて以下に説明する。

即ち、図１は本発明に係る車両用空調装置の制御方法で用いられる車両用空調装置の基本構成を模式的に示す平断面図であり、図示の車両用空調装置は、車室内の運転席側（運転者側）と同乗者側に対してそれぞれ異なる温度に調和された空気を吹き出すことができる左右独立温調機能を備えるものであって、冷凍サイクルＣと、温度調和ユニット１と、該温度調和ユニット１および後述する圧縮機１０を制御する制御装置２を有して構成される。

冷凍サイクルＣは、圧縮機１０、凝縮器１１、膨張装置１２、蒸発器８を配管１３で接続したもので、圧縮機１０を駆動することで、内部を冷媒が循環できるように構成されている。

圧縮機１０は、内燃機関や電気モータなどの駆動源に機械的に接続されて、駆動される。駆動源と連結されたクラッチと冷媒圧縮部とを機械的に連結、または切断することが可能とされている。所定の電気信号が付与されるとクラッチと冷媒圧縮部とが機械的に連結し、冷媒を圧縮する。圧縮された冷媒は、高温高圧の気相となって、冷凍サイクルＣの内部に吐出される。また、圧縮機１０は、別に付与される信号に応じて、冷媒の吐出量を変更することができる可変容量型圧縮機と、冷媒の吐出量を変更できない固定容量型とに大別される。

圧縮機１０から吐出された冷媒は、凝縮器１１に流入する。凝縮器１１は、内部に流入した冷媒と、外部を通流する空気との熱を交換する熱交換器である。冷媒が内部を通流する複数のチューブと、各チューブの間に設けられた放熱用の複数のフィンを有して構成される。冷媒は、外気によって冷却され、液相または気液混合相となって、凝縮器１１から流出する。凝縮器１１は、コンデンサと呼ばれることもある。凝縮器１１は、外気との熱交換の効率を向上するために、一般に、乗員が搭乗する車室内よりも車両前方に設けられた車両前室（図示せず）に配置される。車両前室は、内燃機関が配置される車両においては、エンジンルームと呼ばれることもある。車両前室と車室内とは、隔壁（図示せず）により区画されている。隔壁は、ファイヤウォール、またはダッシュパネルと呼ばれることがある。

凝縮器１１から流出した冷媒は、膨張装置１２に流入する。膨張装置１２は、内部に絞り部を有し、液相または気液混合相の冷媒を断熱膨張する。ここで、凝縮器１１と膨張装置１２との間に、周知の気液分離機（図示せず）を設けることが好ましい。気液分離機により冷媒を気相と液相に分離し、液相のみを膨張装置１２に供給することで、冷媒を安定して断熱膨張することができる。膨張装置により断熱膨張された冷媒は、気液混合相となって流出する。

膨張装置１２を流出した冷媒は、蒸発器８に流入する。蒸発器８は、内部に流入した冷媒と、外部を通流する空気との熱を交換する熱交換器である。冷媒が内部を通流する複数のチューブと、各チューブの間に設けられた放熱用の複数のフィンを有して構成される。冷媒は空気から熱を吸収し、気相となって蒸発器８から流出する。空気は冷媒によって冷却される。このとき、蒸発器８の外表面では、通流する空気が冷却される際に結露水が発生する。結露水は、蒸発器８の温度が零度を大きく下回るほど、そして零度を下回る時間が長いほど、凍結するおそれが高まる。仮に凍結が発生した場合、蒸発器８の空気の通流が阻害される。

蒸発器８を流出した冷媒は、再び圧縮機１０に流入する（吸入される）。そして、圧縮機１０の駆動が継続されていると、圧縮され高温高圧の気相となり、吐出される。

圧縮機１０は、車両前室に配置される。凝縮器１１は、述べたように車両前室に配置される。気液分離機は、車両前室に配置される。膨張装置は、車両前室あるいは車室内に配置される。蒸発器８は、車室内に配置される。

温度調和ユニット１は、車室内の運転席側（運転者側）と同乗者側に対してそれぞれ異な温度に調和された空気を供給可能に構成されている。温度調和ユニット１は、送風機５、該送風機により送風された空気が流れる通風路に蒸発器を収容するケース３、蒸発器の下流側の通風路を運転者側通風路２０と運転者側通路以外の同乗者側通風路３０とに仕切る仕切部１４、前記運転車側通風路と連通し運転者に供給する空気を吹出す運転者側吹出口２３、２４、前記同乗者側通風路と連通し同乗者に供給する空気を吹出す同乗者側吹出口３３、３４、前記運転者側吹出口を開閉する運転者側ドア２３ｄ、２４ｄ、前記同乗者側吹出口を開閉する同乗者側ドア３３ｄ、３４ｄ、を有する。

また、温度調和ユニット１は、図１に示すように、空気の流れにおいて送風機５の上流側に、インテーク部を有する。インテーク部は、車室内の空気（内気ＡＲ）を吸込む内気吸込口６、車両の外部の空気（外気ＡＦ）を吸込む外気吸込口７、吸込む内気と外気との比率を変更する内外気切替ドア４、を有する。

送風機５は、電動モータＭの回転軸にシロッコファンＦが回転可能に組みつけられており、シロッコファンＦを回転することでインテーク部から空気を吸込み、ケース３の通風路に吹出す。

ケース３は、内部に、送風機５により送風された空気が流れる通風路を有する。通風路には、冷凍サイクルＣの一部である蒸発器８が配置されている。送風機５のモータＭを駆動し、かつ、圧縮機１０を駆動することで、送風機５により送風された空気を冷却できる。

通風路には、空気の流れにおいて蒸発器８の下流側に、加熱用熱交換器９が配置されている。加熱用熱交換器９は、周知のものが利用される。例えば、いずれも図示しない内燃機関を冷却する温水の熱を利用して空気を加熱する温水式熱交換器、冷媒の熱を利用して空気を加熱する冷媒放熱式熱交換器、電力により素子を発熱させて空気を加熱する電気発熱式熱交換器、などが適宜利用される。

本実施の形態では、ケース３の通風路のうち、蒸発器８の下流側は、仕切部１４によって運転者側通風路２０と同乗者側空間３０とに区画されている。図１、図２および図３では、運転者側通風路２０と同乗者側空間３０とは、板状部材により区画されて運転者側通風路２０と同乗者側空間３０とが隣接する構成が示されているが、これに限らない。例えば、運転者側通風路２０と同乗者側空間３０とが図示しない構成の仕切部により仕切られて、離間する構成であってもよい。

加熱用熱交換器９は、運転者側通風路２０と同乗者側空間３０との両方に、その一部が露出するように配置されている。これにより、運転者側通風路２０と同乗者側空間３０との双方で、加熱用熱交換器９を通流した空気は加熱されて温風とされ、加熱用熱交換器９を迂回した空気は加熱されずに冷風のままとされる。なお加熱用熱交換器９は、図示しないが、運転者側通風路２０と同乗者側通風路３０のそれぞれに、別個に設けられていてもよい。

運転者側通風路２０のうち、蒸発器８と加熱用熱交換器９との間には、運転者側ミックスドア２１が配置される。同乗者側通風路３０のうち、蒸発器８と加熱用熱交換器９との間には、同乗者側ミックスドア３１が配置される。運転者側ミックスドア２１と同乗者側ミックスドア３１とは、それぞれ、その位置を適宜変更することで、加熱用熱交換器９に向かう空気と加熱用熱交換器９を迂回する空気との比率を変更するもので、図１では片持ち式のドアとして示したがこれに限定されず、いずれも周知のバタフライ式ドア、スライド式ドア、ロータリ式ドアであってもよい。また、運転者側ミックスドア２１と同乗者側ミックスドア３１とが、異なる形態のミックスドアであってもよい。

加熱用熱交換器９を通流した温風と加熱用熱交換器９を迂回した冷風とは運転者側混合空間２２、同乗者側混合空間３２でそれぞれ混合して、温度調和された空気となる。以上の構造により、運転者側通風路２０で温度調和された空気と、同乗者側通風路３０で温度調和された空気とは、それぞれ異なる温度に調和可能となっている。

運転者側通風路２０の混合空間２２は、空気流れ方向の下流側に、車両のフロントウインドウ（図示せず）に供給する空気を吹出すデフロスト吹出口４０、運転者の上半身に供給する空気を吹出す運転者側ベント吹出口２３、運転者の足元に供給する空気を吹出す運転者側フット吹出口２４、と連通している。なお、運転者側混合空間２２とデフロスト吹出口４０とは、運転者側デフロストダ通路２５により連通している。デフロスト吹出口４０の近傍には、これを開閉するデフロストドア４０ｄが設けられている。運転者側ベント吹出口２３の近傍には、これを開閉する運転者側ベントドア２３ｄが設けられている。運転者側フット吹出口２４の近傍には、これを開閉する運転者側フットドア２４ｄが設けられている。

同乗者側通風路３０の混合空間３２は、空気流れ方向の下流側に、車両のフロントウインドウ（図示せず）に供給する空気を吹出すデフロスト吹出口４０、同乗者の上半身に供給する空気を吹出す同乗者側ベント吹出口３３、同乗者の足元に供給する空気を吹出す同乗者側フット吹出口３４、と連通している。なお、同乗者側混合空間３２とデフロスト吹出口４０とは、同乗者側デフロスト通路３５により連通している。同乗者側ベント吹出口３３の近傍には、これを開閉する同乗者側ベントドア３３ｄが設けられている。同乗者側フット吹出口３４の近傍には、これを開閉する同乗者側フットドア３４ｄが設けられている。

運転者側ベント吹出口２３と運転者側フット吹出口２４とは、いずれも、運転者側吹出口である。同乗者側ベント吹出口３３と同乗者側フット吹出口３４とは、いずれも、同乗者側吹出口である。

運転者側デフロスト通路２５と同乗者側デフロスト通路３５とは、デフロスト吹出口４０の上流側で合流し、合流地点よりも下流側にデフロストドア４０ｄが設けられている。なお、本開示では運転者側デフロスト通路２５と同乗者側デフロスト通路３５をいずれも有する形態を示したが、いずれか一方のみを有する形態であってもよい。

以上の構成により、運転者側吹出口に設けられた各ドア（運転者側ベントドア２３ｄ、運転者側フットドア２４ｄ）を適宜開閉することで、運転者側通風路２０の混合空間２２で温度調和された空気の運転者への供給、あるいは供給の停止を行うことが出来る。また、同乗者側吹出口に設けられた各ドア（同上者側ベントドア３３ｄ、同乗者側フットドア３４ｄ）を適宜開閉することで、同乗者側通風路２０の混合空間３２で温度調和された空気の同乗者への供給、あるいは供給の停止を行うことが出来る。デフロストドア４０ｄを適宜開閉することで、運転者側通風路２０の混合空間２２で温度調和された空気および同乗者側通風路２０の混合空間３２で温度調和された空気の混合空気のフロントウインドウへの供給、あるいは供給の停止を行うことが出来る。

制御装置２は、温度調和ユニット１と冷凍サイクルＣとを制御可能であれば特に限定しないが、例えば車両のエンジンを制御するＥＣＵ（Engine Control Unit）、車両用空調装置のみを制御する空調用制御アンプ（図示せず）等である。図示されない周知の情報（運転者や同乗者による車室内の設定温度ｆ１や送風量ｆ２、外気温度ｆ３、車室内の温度ｆ４、日射量ｆ５、同乗者の有無ｆ６、運転者や同乗者による内外気吸込み空気の設定比率ｆ７、ｆ８）や接触式の温度センサ５０により検知された空気の温度Ｔ_８ａ、Ｔ_８ｂ、等が入力されて、所定の計算式や条件マップに応じて計算し、電動モータＭの回転作動の有無、圧縮機１０の駆動の有無（圧縮機１０の駆動と停止）や冷媒の吐出量、運転者側吹出口に設けられた各ドア２３ｄ、２４ｄの開閉を変更するアクチュエータ（図示せず）の回転位置、同乗者側吹出口に設けられた各ドア３３ｄ、３４ｄの開閉を変更するアクチュエータ（図示せず）の回転位置、を制御するよう、出力する。この他にも、更に、内外気切換ドア４の位置を変更するアクチュエータ（図示せず）の回転位置、電動モータＭの回転速度、ミックスドア２１、３１の位置を変更するアクチュエータ（図示せず）の回転位置、デフロストドア４０ｄの開閉の開閉を変更するアクチュエータ（図示せず）の回転位置、等のいずれか、または複数の要素を制御するように出力すると好ましい。加熱用熱交換器９について、電気発熱式熱交換器が用いられる場合、電気発熱素子の発熱量を制御すると好ましい。

［第１の実施形態］
第１の実施形態では、図２に示すように、蒸発器８の下流側の同乗者側通風路２０に面する領域に、従来周知の接触式の温度センサ５０（５０Ｂ）が、該蒸発器８のフィンと温度センサの温度検知部とが接触するように配置されており、この温度センサ５０Ｂによって、蒸発器８自体の温度が検出される。より詳しくは、蒸発器８のうち同乗者側通風路３０に配置された部分８ｂの温度Ｔ_８ｂ、Ｔ_８ｂ´が検出される。この温度センサ５０Ｂは、フィン感熱式サーモセンサと呼ばれることもある。

本発明に係る車両用空調装置の制御方法を吹出モードとして通常吹出モードが選択された場合と集中吹出モードが選択された場合に分けて説明する。以下においては、車両用空調装置が夏季において冷房運転される場合について図３、図４を参照しながら説明する。尚、図３は本発明に係る車両用空調装置の制御手順を示すフローチャート、図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る第１の実施形態における車両用空調装置の制御方法において通常吹出モードと集中吹出モードが選択された場合の蒸発器の検出温度と閾値温度との関係を示す図である。

＜通常吹出モードが選択された場合＞
先ず、車両用空調装置が冷房運転されると、制御装置２による制御が開始され、送風機５の電動モータＭを回転してケース３の通風路に空気を送風する（ステップＳ１）。

次に、吹出モードとして通常吹出モードと集中吹出しモードとのいずれかを選択する（図３のステップＳ２）。このとき、同乗者側の乗員の存在の有無を、座席に設けた着座センサ、車室内の天井やインストルパネルに設けた赤外線センサ、或いはシートベルトの嵌着信号、各席のドアの開閉信号等（いずれも図示せず）の検知手段により検知することが好ましい。検知手段により検知された同乗者の有無の情報は、情報ｆ６として、制御手段２に入力される。

吹出モードとして通常吹出モードが選択された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）には、運転者側吹出口に設けられた各ドア（運転者側ベントドア２３ｄ、運転者側フットドア２４ｄ）の少なくとも１つと、同乗者側吹出口に設けられた各ドア（同乗者側ベントドア３３ｄ、同乗者側フットドア３４ｄ）の少なくとも１つを、それぞれ開く（ステップＳ３）。このとき、運転者側吹出口に設けられた各ドアと、同乗者側吹出口に設けられた各ドアのすべてを開いてもよい。制御装置２の出力に応じて、吹出しモードは適宜選択される。

次に、圧縮機１０のクラッチと冷媒圧縮部とを機械的に連結して、圧縮機１０を駆動する（ステップＳ４）。これにより冷凍サイクルＣを冷媒が循環し、蒸発器８にて、ここを通過する空気の冷却が開始される。図１および図２の符号Ｒは、冷媒の循環方向を示している。

空気の冷却が開始されると、同乗者側通風路３０に面する領域に設置された温度センサ５０Ｂによって、蒸発器８により冷却された空気の温度（Ｔ_８ｂ）が検知される（ステップＳ５）。

本実施の形態では、温度センサ５０Ｂによって検出された温度Ｔ_８ｂが、図４（ａ）に示す所定の閾値温度Ｔsdの下限値(Ｔsd)min（＝Ｔsd－α）と比較される（ステップＳ６）。閾値温度Ｔsdとしては、０．５℃～２．５℃が選択されることが好ましい。また、閾値温度Ｔsdに対する上限値と下限値との差（±α）は、０．５℃～１．５℃が選択されることが好ましい。

そして、温度Ｔ_８ｂが閾値温度Ｔsdの下限値(Ｔsd)minよりも低温であると判定されると、圧縮機１０の作動が停止或いは冷媒の吐出量（循環量）が減少される（ステップＳ７）。温度Ｔ_８ｂが閾値温度Ｔsdの下限値(Ｔsd)minと同等か、より高温であると判定されると、圧縮機１０の作動が継続され或いは冷媒の吐出量（循環量）が増加された状態で維持されて（ステップＳ８）、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ８の処理が繰り返される。

ステップＳ７にて、圧縮機１０の作動が停止或いは冷媒の吐出量（循環量）が減少された後、温度センサ５０Ｂにより蒸発器８を通過した空気の温度（Ｔ_８ｂ´）が検知される（ステップＳ９）。

本実施の形態では、温度センサ５０Ｂによって検出された温度Ｔ_８ｂ´が、図４（ａ）に示す所定の閾値温度Ｔsdの上限値(Ｔsd)max（＝Ｔsd+α）と比較される（ステップＳ１０）。温度Ｔ_８ｂ´が閾値温度Ｔsdの上限値(Ｔsd)maxよりも高温であると判定されると、圧縮機１０の作動が復帰或いは冷媒の吐出量（循環量）が増加される（ステップＳ１１）。温度Ｔ_８ｂ´が閾値温度Ｔsdの上限値(Ｔsd)maxと同等か、より低温であると判定されると、圧縮機１０の停止が継続され或いは冷媒の吐出量（循環量）が減少された状態で維持されて（ステップＳ１２）、ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ１２の処理が繰り返される。

ステップＳ１１により圧縮機１０の作動が復帰或いは冷媒の吐出量（循環量）が増加されたのちは、再びステップＳ５に戻り、Ｓ５からＳ１１までの処理が状況に応じて選択され、繰り返される。

図４（ａ）は、温度センサ５０Ｂによって検出された温度Ｔ_８ｂ、Ｔ_８ｂ´だけでなく、蒸発器８の運転者側通風路２０に配置された部分８ａの推定温度Ｅ_８ａが示されている。通常吹出モードでは、部分８ａの温度と蒸発器８のうち同乗者側通風路３０に配置された部分８ｂの温度とは、いずれも送風機５からの空気が供給されるため、略同等となっている。

＜集中吹出モードが選択された場合＞
吹出モードとして集中吹出しモードが選択された場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、運転者側吹出口に設けられた各ドア（運転者側ベントドア２３ｄ、運転者側フットドア２４ｄ）の少なくとも１つを開くとともに、同乗者側吹出口に設けられた各ドア（同乗者側ベントドア３３ｄ、同乗者側フットドア３４ｄ）のすべてを閉塞する（ステップＳ１３）。このとき、運転者側吹出口に設けられた各ドアのすべてを開いてもよい。制御装置２の出力に応じて、運転者側吹出口の吹出しモードは適宜選択される。そして、同乗者側吹出口（３３、３４）はすべて閉塞されるから、図２に示されるように蒸発器８のうち、同乗者側通風路３０に位置する部分８ｂには空気が流れず、または流れたとしても僅かであり、熱量を有する送風空気が十分には供給されない。

次に、圧縮機１０のクラッチと冷媒圧縮部とを機械的に連結して、圧縮機１０を駆動する（ステップＳ４）が、ステップ４からステップ１２までは、通常吹出モードが選択された場合と同様の制御が行われる。

集中吹出モードでは、圧縮機１０は、蒸発器８のうち同乗者側通風路３０に配置された部分８ｂに配置された温度センサ５０Ｂで検知された温度Ｔ_８ｂ、Ｔ_８ｂ´を、閾値温度Ｔsdを中心とした温度範囲（上限値Ｔsd maxと下限値Ｔsd min）と比較して、制御される。ここで、閾値温度Ｔsdを中心とした温度範囲について、通常吹出モードの制御（特にステップＳ６とＳ１０）と同等としているので、部分８ｂの温度は、図４（ｂ）に示されるように、通常吹出モードにおける蒸発器８の温度と同等に制御される。すなわち、吹出モードに関わらず、部分８ｂは、同じ温度となるように制御される。

一方、集中吹出モードのときに、蒸発器８のうち運転者側通風路２０に配置された部分８ａの推定温度は、図４（ｂ）にて符号Ｅ_８ａで示されるように、蒸発器８のうち同乗者側通風路３０に配置された部分８ｂよりも高い温度となる。このように、集中吹出モードのときでも、蒸発器８の全ての部分は、通常吹出モードにおける蒸発器８の温度よりも下がることがなく、凍結することが防止される。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、図５に示すように、蒸発器８の下流側の同乗者側通風路２０に面する領域に、従来周知の接触式の温度センサ５０（５０Ａ）が、該蒸発器８のフィンと温度センサの温度検知部とが接触するように配置されており、この温度センサ５０Ａによって、蒸発器８自体の温度が検出される。より詳しくは、蒸発器８のうち運転者側通風路２０に配置された部分８ａの温度Ｔ_８ａ、Ｔ_８ａ´が検出される。

本発明に係る車両用空調装置の制御方法を吹出モードとして通常吹出モードが選択された場合と集中吹出モードが選択された場合に分けて説明する。以下においては、車両用空調装置が夏季において冷房運転される場合について図６、図７を参照しながら説明する。尚、図６は本発明に係る車両用空調装置の制御手順を示すフローチャート、図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る第２の実施形態における車両用空調装置の制御方法において通常吹出モードと集中吹出モードが選択された場合の蒸発器の検出温度と閾値温度との関係を示す図である。

＜通常吹出モードが選択された場合＞
先ず、車両用空調装置が冷房運転されると、制御装置２による制御が開始され、第１実施例と同様に、送風機５の電動モータＭを回転してケース３の通風路に空気を送風する（ステップＳ１）。以下、基本的に第１実施例のステップＳ２乃至Ｓ１２と同様のステップにて、制御が行われる。厳密には、ステップＳ６´にて、Ｔ_８ｂに代えてＴ_８ａを用いてＴsd minと比較する点、ステップＳ１２´にて、Ｔ_８ｂ´に代えてＴ_８ａ´を用いてＴsd maxと比較する点が、異なる。

このため、図７（ａ）で示される蒸発器８の温度（Ｔ_８ａ、Ｔ_８ａ´）は、図４（ａ）で示される蒸発器８の温度（Ｔ_８ｂ、Ｔ_８ｂ´）と同じとなるように制御される。

＜集中吹出モードが選択された場合＞
吹出モードとして集中吹出しモードが選択された場合（ステップＳ２：Ｎｏ）には、運転者側吹出口に設けられた各ドア（運転者側ベントドア２３ｄ、運転者側フットドア２４ｄ）の少なくとも１つを開くとともに、同乗者側吹出口に設けられた各ドア（同乗者側ベントドア３３ｄ、同乗者側フットドア３４ｄ）のすべてを閉塞する（ステップＳ２３）。このとき、運転者側吹出口に設けられた各ドアのすべてを開いてもよい。制御装置２の出力に応じて、運転者側吹出口の吹出しモードは適宜選択される。そして、同乗者側吹出口（３３、３４）はすべて閉塞されるから、図５に示されるように蒸発器８のうち、同乗者側通風路３０に位置する部分８ｂには空気が流れず、または流れたとしても僅かであり、熱量を有する送風空気が十分には供給されない。

ステップ２４以降ステップ３２までについては、ステップＳ２６とＳ３０を除いて、第１実施例のステップ１４以降ステップ２２までと同様のフローとなっている。ステップＳ２６では、温度センサ５０により検知される温度Ｔ_８ａ、Ｔ_８ａ´の比較対象が、閾値温度Ｔsdを中心とした温度範囲ではなく、閾値温度Ｔspを中心とした温度範囲である。ここで閾値温度Ｔspは、図７に示されるように閾値温度Ｔspよりも高い温度であり、温度差Ｇを有する。

この結果、運転者側通風路２０に位置する部分８ａは、図７（ｂ）にて二重線で示される温度範囲となるように制御されるから、図７（ａ）で示される通常吹出モードでの蒸発器８の温度よりも高い温度となり、凍結することが防止される。

同乗者側通風路３０に位置する部分８ｂは、集中吹出モードのとき、部分８ａよりも温度が下がる。しかしながら、予め温度差Ｇを有するように運転者側通風路２０に位置する部分８ａが高い温度で制御されるから、図７（ｂ）での推定温度Ｅ_８ｂ（実線で示された温度）となるよう制御され、温度が零度よりも大幅に下がることがなく、凍結することが防止される。また、凍結のおそれの低い運転者側通風路に面する部分８ａで確実に蒸発器８の温度を検出できるから、圧縮機１０の過剰運転による蒸発器８の冷房負荷や圧縮機１０の消費電力を低く抑えることができる。

ここで、閾値温度Ｔsdと閾値温度Ｔspとの温度差Ｇは１℃乃至５℃であることが好ましい。蒸発器８は、運転者側通風路２０に面する領域８ａを基準として温度が制御される。このため、温度差Ｇの値が大きすぎると、集中吹出しモードが選択されたときに、通常吹出モードに対して運転者に供給される冷風の温度が大きく上昇し、快適性が損なわれるおそれがある。温度差Ｇの値が小さすぎると、同乗者側通風路３０に面する領域８ｂの温度が零度よりも大きく低下し、凍結が発生するおそれが高まる。

［第２の実施形態の変形例］
図７にて、通常吹出モードでの閾値温度Ｔsdに対して、集中吹出モードでの閾値温度Ｔspを高めに設定し、温度差Ｇを有するようにしたが、各種条件に応じて、温度差Ｇの値を変更することが好ましい。例えば、送風機５から供給される風量が増加した場合、送風機５から供給される空気の温度が上昇した場合、圧縮機１０からの冷媒の吐出量が増加した場合、車両の走行速度が上昇して凝縮器１１の放熱量が増加した場合などは、同乗者側通風路３０に位置する部分８ｂの凍結が発生しやすい。このため、これら項目のいずれか、または複数に応じて温度差Ｇを拡大し、閾値温度Ｔspを高めに設定することが好ましい。

［その他の実施形態］
集中吹出しモードにおけるステップＳ１３（図３）、およびステップ２３（図６）において、運転者側吹出口に設けられた各ドア（運転者側ベントドア２３ｄ、運転者側フットドア２４ｄ）の少なくとも１つを開くとともに、同乗者側吹出口に設けられた各ドア（同乗者側ベントドア３３ｄ、同乗者側フットドア３４ｄ）のすべてを閉塞する（ステップＳ１２）としたが、ここで更に、デフロストドア４０ｄを閉塞してもよい。送風機５がケース３に送風し温度調和された空気は、すべて運転者側吹出口（２３、２４）から吹出されることになり、効率的に車室内の運転者周囲の空間を温度調和することができる。

１温度調和ユニット
２制御装置
３ケース
４内外気切替ドア
５送風機
６内気吸込口
７外気吸込口
８蒸発器
９加熱用熱交換器
１０圧縮機
１１凝縮器（コンデンサ）
１２膨張装置
１３冷媒配管（配管）
１４仕切板（仕切部）
２０運転者側通風路
２１運転者側ミックスドア
２２運転者側混合空間
２３運転者側ベント吹出口
２３ｄ運転者側ベントドア
２４運転者側フット吹出口
２４ｄ運転者側フットドア
２５運転者側デフロスト通路
３０同乗者側通風路
３１同乗者側ミックスドア
３２同乗者側混合空間
３３同乗者側ベント吹出口
３３ｄ同乗者側ベントドア
３４同乗者側フット吹出口
３４ｄ同乗者側フットドア
３５同乗者側デフロスト通路
４０デフロスト吹出口
４０ｄデフロストドア
５０（５０Ａ、５０Ｂ）温度センサ（フィン接触式温度センサ）
Ｃ冷凍サイクル
Ｆシロッコファン
Ｇ温度差
Ｍ電動モータ

Claims

圧縮機（１０）、凝縮器（１１）、膨張装置（１２）、蒸発器（８）を配管（１３）で接続し冷媒が循環する冷凍サイクル（Ｃ）と、
送風機（５）、該送風機により送風された空気が流れる通風路に前記蒸発器を収容するケース（３）、前記蒸発器の下流側の通風路を運転者側通風路（２０）と運転者側通風路以外の同乗者側通風路（３０）とに仕切る仕切部（１４）、前記運転車側通風路と連通し運転者に供給する空気を吹出す運転者側吹出口（２３、２４）、前記同乗者側通風路と連通し同乗者に供給する空気を吹出す同乗者側吹出口（３３、３４）、前記運転者側吹出口を開閉する運転者側ドア（２３ｄ、２４ｄ）、前記同乗者側吹出口を開閉する同乗者側ドア（３３ｄ、３４ｄ）を有する温度調和ユニット（１）と、
車室内の空調状態を制御して、前記運転者側ドアを開放し且つ前記同乗者側ドアを開放する通常吹出モードと前記運転者側ドアを開放し且つ前記同乗者側ドアを閉塞する集中吹出モードとを選択可能な制御装置（２）と、
前記蒸発器の下流側の前記運転者側通風路に面する領域に該蒸発器に接触して配置され、前記蒸発器の温度を検出する温度センサ（５０Ａ）と、
を備え、
前記制御装置（２）は、
前記通常吹出モードが選択されたときは、前記温度センサ（５０）により検出された検出温度（Ｔ_8a）が閾値温度（Ｔsd）の下限値（Ｔsd）minに達すると前記圧縮機（１０）の作動を停止又は冷媒の吐出量を減少させ、その後、前記検出温度（Ｔ_8a´）が前記閾値温度（Ｔsd）の上限値（Ｔsd）maxに達すると前記圧縮機（１０）の作動を開始又は冷媒の吐出量を増加させ、
前記集中吹出モードが選択されたときは、閾値温度（Ｔsp）を前記通常吹出モードが選択されたときの前記閾値温度（Ｔsd）よりも高い値に設定する、
ことを特徴とする車両用空調装置の制御方法。
前記閾値温度（Ｔsp）は、前記送風機（５）により送風される空気の量が多いほど高い値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置の制御方法。
前記温度調和ユニット（１）は、
前記運転車側通風路および／または前記同乗者側通風路と連通し車両のフロントウインドウに供給する空気を吹出すデフロスト吹出口（４０）、前記デフロスト吹出口を開閉するデフロストドア（４０ｄ）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置の制御方法。