JP4285228B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置における蒸発器の吹出空気温度制御に関するものである。

従来より車両用空調装置においては、車室内を快適な温度に自動制御するために必要な蒸発器吹出温度を維持しつつ、かつ、車室内湿度による不快感や車両窓ガラスの曇り等を防止するための蒸発器目標吹出空気温度を算出し、実際の蒸発器吹出空気温度がこの蒸発器目標目標吹出空気温度となるように冷凍サイクルの圧縮機の作動を制御している。

これにより、必要な冷房（除湿）能力の確保と圧縮機駆動動力の低減とを両立させている。ここで、蒸発器目標吹出空気温度の最低温度は蒸発器のフロスト（霜付き）防止のために、通常０℃より若干高めの温度に設定している。

圧縮機としては種々なものを用いることができ、圧縮機として可変容量圧縮機を用いる場合は、実際の蒸発器吹出空気温度が目標蒸発器吹出空気温度となるように圧縮機の吐出容量を制御すればよい。また、圧縮機として固定容量型圧縮機を用いる場合は、実際の蒸発器吹出空気温度が目標蒸発器吹出空気温度となるように圧縮機の作動を断続制御すればよい。

ところで、本発明者らの詳細な実験検討によると、蒸発器流入空気の風量の変化によって蒸発器のフロストが発生しやすい状況が起きることが判明した。

すなわち、圧縮機起動後の経過時間が経過して、蒸発器の冷房熱負荷が比較的小さい状態（定常状態）になると、蒸発器への流入空気風量（車室内吹出風量）は最小量近傍の風量に自動的に調整される。

この場合に、例えば、乗員が空調操作パネルの風量切替スイッチを手動操作して、風量を最大風量側にマニュアル設定すると、蒸発器への流入空気風量が急増して蒸発器の冷房熱負荷が増大する。その結果、蒸発器吹出空気温度が上昇する。しかし、蒸発器の表面温度（フィン表面温度）は蒸発器の熱容量等の影響で直ちに上昇しない。そして、蒸発器吹出空気の温度上昇を温度センサによって検出すると、空調制御装置では圧縮機の作動を能力増大側へ制御するので、蒸発器循環冷媒流量が増加する。

これにより、蒸発器の冷却能力が増大して蒸発器の表面温度（フィン表面温度）が風量増加前に比較して低下するという現象が発生する。しかも、蒸発器への流入空気量が増加すると蒸発器での凝縮水発生量も増大する。これらのことが相俟って、蒸発器のフロスト（霜付き）が発生することが判明した。

本発明は、上記点に鑑み、蒸発器への流入空気風量の変化に対しても蒸発器のフロストを確実に防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空調対象空間に向かって空気を送風する送風機（８）と、送風機（８）の送風通路に配置され、空気を冷却する蒸発器（９）と、蒸発器（９）の出口側の冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、蒸発器（９）の吹出空気温度を検出する温度検出手段（４１ａ）と、蒸発器（９）の吹出空気温度の目標値である蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）を算出する算出手段（Ｓ１０７）と、温度検出手段（４１ａ）の検出温度が蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）に維持されるように圧縮機（１１）の作動を制御する制御手段（Ｓ１０８）とを備え、
算出手段（Ｓ１０７）は、少なくとも、車室内への吹出空気の目標吹出空気温度（ＴＡＯ）に基づいて仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）を算出するとともに、仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）を、目標吹出空気温度（ＴＡＯ）が低温側に変化すると低温側に変化するように算出し、
また、算出手段（Ｓ１０７）は、車両窓ガラスの温度に関係する情報値に基づいて仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）を算出するとともに、仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）を、車両窓ガラスの温度が低温側に変化すると低温側に変化するように算出し、
更に、算出手段（Ｓ１０７）は、少なくとも送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）を含む蒸発器（９）に流入する空気の熱量（Ｑ）に関連する情報値に基づいて仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を算出するとともに、仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を、送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）が増大側に変化して流入空気の熱量（Ｑ）が増大すると高温側に変化するように算出し、
前記仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）と前記仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）のうち、低い方の蒸発器目標吹出空気温度を選択し、
この選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度よりも前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）が高いときは、前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を前記蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）として決定し、
前記選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度が前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）よりも高いときは、前記選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度を前記蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）として決定することを特徴としている。

ところで、蒸発器（９）への流入空気風量の変化は蒸発器流入空気の熱量（Ｑ）の変化として把握できる。この蒸発器流入空気の熱量（Ｑ）は蒸発器流入空気のもつ全熱量（ｋＪ／ｋｇ）と蒸発器流入空気の風量（ｋｇ／ｈ）との積で表される熱量（ｋＪ／ｈ）である。

請求項１に記載の発明によると、車両用空調装置において、蒸発器（９）への流入空気風量が増加した際、すなわち、蒸発器流入空気の熱量（Ｑ）が増加した際には、この熱量（Ｑ）の増加に対応した蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）を決定できる。より具体的には、熱量（Ｑ）の増加に対応して蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）を高くすることができる。

これにより、車両用空調装置において、蒸発器（９）への流入空気風量が増加して蒸発器（９）の吹出空気温度が上昇する際にも、蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）と実際の吹出空気温度との偏差が過度に拡大することを抑制できる。このことは、圧縮機（１１）の作動が圧縮機能力増大側に移行することを抑制して、蒸発器（９）のフロスト発生を確実に防止できる。
また、請求項１に記載の発明によると、車室内への吹出空気の目標吹出空気温度（ＴＡＯ）に対応する仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）、および車両窓ガラスの温度に対応する仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）を算出し、この仮の第１、第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）、（ＴＥＯａ４）のうち、低い方の蒸発器目標吹出空気温度を選択し、この選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度が仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）よりも高いときは、この選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度を蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）として決定している。
これによると、上記のごとく選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度に基づいて圧縮機（１１）の作動を制御するので、冷房時に車室内への吹出空気を必要温度に制御する温度制御機能、および車両窓ガラスの曇り防止のための除湿機能を確保できる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、算出手段（Ｓ１０７）は、外気温（Ｔａｍ）に基づいて仮の第４蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ２）を算出するとともに、仮の第４蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ２）を、外気温（Ｔａｍ）が高温側に変化すると高温側に変化するように算出し、
また、算出手段（Ｓ１０７）は、車室内相対湿度（ＲＨｒ）に基づいて仮の第５蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ３）を算出するとともに、仮の第５蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ３）を、車室内相対湿度（ＲＨｒ）が増大側に変化すると低温側に変化するように算出し、
仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）と仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）と仮の第４蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ２）と仮の第５蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ３）のうち、最も低い温度を前記低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度として選択することを特徴とする。
請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、圧縮機（１１）は吐出容量を調整可能な可変容量型圧縮機とし、
制御手段（Ｓ１０８）によって可変容量型圧縮機（１１）の吐出容量を制御するようにしてよい。

請求項４に記載の発明のように、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、圧縮機（１１）は常に一定の吐出容量で作動する固定容量型圧縮機とし、
制御手段（Ｓ１０８）によって固定容量型圧縮機（１１）の作動を断続制御するようにしてもよい。

請求項５に記載の発明のように、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、圧縮機（１１）は回転数が調整可能な電動圧縮機とし、
制御手段（Ｓ１０８）によって電動圧縮機（１１）の回転数を制御するようにしてもよい。

請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、送風機（８）は内気あるいは外気の少なくとも一方を吸入して送風するようになっており、内気を吸入する内気モード時に算出手段（Ｓ１０７）は、前記流入空気の熱量（Ｑ）に関連する情報値として、前記送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）の他に、内気の温度および内気の湿度を用い、
仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を、風量レベル（ＢＬＷ）、内気の温度および内気の湿度が流入空気の熱量（Ｑ）の増大側に変化すると高温側に変化するように算出し、
また、外気を吸入する外気モード時に算出手段（Ｓ１０７）は、前記流入空気の熱量（Ｑ）に関連する情報値として、前記送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）の他に、外気の温度および外気の湿度を用い、
仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を、送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）、外気の温度および外気の湿度が流入空気の熱量（Ｑ）の増大側に変化すると高温側に変化するように算出することを特徴とする。

これによると、内気モード時および外気モード時の双方において、蒸発器流入空気の熱量（Ｑ）をより的確に把握できるので、蒸発器（９）のフロスト防止制御をより的確に実行できる。

なお、上記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）
図１は、第１実施形態の全体構成の概要を示すもので、車両用空調装置は室内空調ユニットとして、前席側に配置される主空調ユニット１と後席側冷房ユニット２６を備えている。主空調ユニット１は、車室内最前部の計器盤（図示せず）の内側部に配設されて、車室内の主に前席側領域を空調するものである。

主空調ユニット１はケース２を有し、このケース２内に車室内前席側へ向かって空気が送風される空気通路を構成する。このケース２の空気通路の最上流部に内気導入口３および外気導入口４を有する内外気切替箱５を配置している。この内外気切替箱５内に、内外気切替手段としての内外気切替ドア６を回転自在に配置している。

この内外気切替ドア６はサーボモータ７によって駆動されるもので、内気導入口３より内気（車室内空気）を導入する内気モードと外気導入口４より外気（車室外空気）を導入する外気モードとを切り替える。

内外気切替箱５の下流側には車室内に向かう空気流を発生させる電動式の前席側送風機８を配置している。この送風機８は、遠心式の送風ファン８ａをモータ８ｂにより駆動するようになっている。送風機８の下流側にはケース２内を流れる空気を冷却する前席側蒸発器９を配置している。この蒸発器９は、送風機８の送風空気を冷却する冷房用熱交換器で、冷凍サイクル装置１０を構成する要素の一つである。

なお、冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１の吐出側から、凝縮器１２、受液器１３および前席側減圧手段をなす膨張弁１４を介して前席側蒸発器９に冷媒が循環するように形成された周知のものである。また、受液器１３の出口側と圧縮機１１の吸入側との間に、前席側膨張弁１４および前席側蒸発器９と並列に、後席側減圧手段をなす膨張弁２８および後席側蒸発器２７が設けられ、前席側蒸発器９と後席側蒸発器２７に冷媒が並列に循環するようになっている。

冷凍サイクル装置１０においては、圧縮機１１により冷媒が高温高圧に圧縮され、この圧縮機１１から吐出された高圧ガス冷媒は凝縮器（放熱器）１２に導入され、この凝縮器１２にてガス冷媒は冷却用電動ファン１２ａにより送風される外気と熱交換して放熱し凝縮する。凝縮器１２を通過した冷媒を受液器１３にて液相冷媒と気相冷媒とに分離するとともに、液相冷媒を受液器１３内に貯留する。

受液器１３からの高圧液冷媒を前席側温度式膨張弁１４にて低圧の気液２相状態に減圧し、この減圧後の低圧冷媒を上記の前席側蒸発器９において空調空気から吸熱して蒸発させるようになっている。同様に、受液器１３からの高圧液冷媒は後席側温度式膨張弁２８にて低圧の気液２相状態に減圧されて後席側蒸発器２７に流入し、この低圧冷媒が後席側蒸発器２７にて空調空気から吸熱して蒸発する。前後の蒸発器９、２７において蒸発した後のガス冷媒は再度、圧縮機１１に吸入され、圧縮される。

なお、前後の温度式膨張弁１４、２８は周知のごとく蒸発器出口の冷媒過熱度が所定値に維持されるように弁開度を自動調節するものである。冷凍サイクル装置１０のうち、圧縮機１１、凝縮器１２、受液器１３等の機器は、車両エンジンルーム（図示せず）内に配置されている。

一方、主空調ユニット１において、前席側蒸発器９の下流側にはケース２内を流れる空気を加熱する前席側ヒータコア１５を配置している。このヒータコア１５は車両エンジンの温水（エンジン冷却水）を熱源として、蒸発器９通過後の空気（冷風）を加熱する暖房用熱交換器であり、その側方にはヒータコア１５をバイパスして空気が流れるバイパス通路１６が形成してある。

蒸発器９とヒータコア１５との間にエアミックスドア１７を回転自在に配置してある。このエアミックスドア１７はサーボモータ１８により駆動されて、その回転位置（開度）が連続的に調節可能になっている。エアミックスドア１７の開度によりヒータコア１５を通る空気量（温風量）と、バイパス通路１６を通過してヒータコア１５をバイパスする空気量（冷風量）とを調節し、これにより、車室内前席側に吹き出す空気の温度を調節するようになっている。

ケース２の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスＷに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口１９、前席乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すための前席側フェイス吹出口２０、および前席乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すための前席側フット吹出口２１の計３種類の吹出口が設けられている。

これら吹出口１９〜２１の上流部にはデフロスタドア２２、前席側フェイスドア２３および前席側フットドア２４が回転自在に配置されている。これらのドア２２〜２４は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ２５によって開閉操作される。

次に、後席側冷房ユニット２６について説明する。この後席側冷房ユニット２６は車室内の後席側領域の冷房作用を向上するように車室内の後部側に配置される。後席側冷房ユニット２６は空気通路を形成するケース２６ａを有し、このケース２６ａの上流側に内気（車室内空気）を吸入して送風する後席側送風機２９が配置されている。この後席側送風機２９は遠心式送風ファン２９ａをモータ２９ｂにより駆動するようになっている。

後席側送風機２９の下流側に前述の後席側蒸発器２７を配置してケース２６ａ内を流れる空気を冷却する。後席側蒸発器２７で冷却された冷風は、後席側吹出口３０から後席乗員の上半身側に向けて吹き出すようになっている。

次に、圧縮機１１について説明すると、圧縮機１１は、プーリ１１ａ、ベルト等を介して車両エンジン（図示せず）の回転動力が伝達されて回転駆動される。本実施形態の圧縮機１１は、外部からの制御信号により吐出容量を連続的に可変制御できる可変容量型圧縮機である。具体的には、斜板式の圧縮機において吐出圧と吸入圧を利用して斜板室の圧力を制御することにより、斜板の傾斜角度を可変してピストンのストロークを変化させ、これにより、圧縮機吐出容量を略０％〜１００％の範囲で連続的に変化させることができる。 このような斜板式の可変容量型圧縮機１１は周知である。本実施形態は、斜板式の可変容量型圧縮機の中でも特に特開２００１−１０７８５４号公報等により公知になっている流量制御タイプの可変容量型圧縮機を圧縮機１１として用いている。

この流量制御タイプの可変容量型圧縮機１１の概要を説明すると、圧縮機１１は容量制御弁１１０を備えている。この容量制御弁１１０は、圧縮機１１の吐出冷媒流量に応じた差圧ΔＰによる力Ｆ１を発生する差圧応動機構（図示せず）と、この吐出冷媒流量に応じた差圧による力Ｆ１と対抗する電磁力Ｆ２を発生する電磁機構（図示せず）とを内蔵している。この電磁機構の電磁力Ｆ２は、後述の図３に示す制御装置４０から出力される制御電流Ｉｎによって決定される。

そして、この差圧ΔＰに応じた力Ｆ１と電磁力Ｆ２に応じて変位する弁体（図示せず）により圧縮機１１の斜板室（図示せず）の圧力、すなわち、制御圧Ｐｃを変化させて斜板の傾斜角度を変化させ、それにより、吐出容量を連続的に変化させるようになっている。

なお、斜板式可変容量型圧縮機１１においては、周知のように制御圧Ｐｃの低下→斜板の傾斜角度の増加→ピストンストロークの増加→吐出容量の増加となり、逆に、制御圧Ｐｃの上昇→斜板の傾斜角度の減少→ピストンストロークの減少→吐出容量の減少となるように吐出容量変更機構が構成されている。

ところで、上記電磁力Ｆ２は、差圧ΔＰに応じた力Ｆ１に対抗する力であるから、電磁力Ｆ２を増減することにより目標差圧を決定することになり、現実の差圧ΔＰがこの電磁力Ｆ２により決定される目標差圧となるように斜板室の制御圧Ｐｃが制御され、吐出容量が変化することになる。更に、差圧ΔＰと吐出冷媒流量は比例関係にあるから、目標差圧を決定することは目標吐出冷媒流量を決定することになる。

そして、電磁力Ｆ２は容量制御弁１１０の電磁機構に供給される制御電流Ｉｎに応じて決定されるから、図２に示すように、制御電流Ｉｎの増加に応じて目標差圧および目標吐出冷媒流量が増加する関係となる。

なお、制御電流Ｉｎは具体的には電流制御回路の構成上、デューティ制御により変化させる方式とするのが通常であるが、制御電流Ｉｎの値をデューティ制御によらず直接、連続的（アナログ的）に変化させてもよい。

また、斜板式可変容量型圧縮機１１においては制御圧Ｐｃの調整により吐出容量を１００％から略０％付近まで連続的に変化させることができる。そして、吐出容量を略０％付近に減少することにより、圧縮機１１が実質的に作動停止状態になる。従って、圧縮機１１の回転軸をプーリ１１ａ、ベルト等を介して車両エンジン側のプーリに常時連結するクラッチレスの構成とすることができる。しかし、圧縮機１１の回転軸に必要に応じて電磁クラッチを装着して電磁クラッチにより圧縮機１１への動力伝達を断続する構成としてもよい。

次に、図３により本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、空調制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この空調制御装置４０は、そのＲＯＭ内に空調制御のための制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。

空調制御装置４０の入力側にはセンサ群４１からのセンサ検出信号、前席側空調パネル４２からの操作信号および後席冷房パネル４３からの操作信号が入力される。センサ群４１には、前席側蒸発器９の空気吹出部に配置されて前席側蒸発器吹出空気温度Ｔｅを検出する前席側蒸発器温度センサ４１ａが設けられている。

更に、この前席側蒸発器温度センサ４１ａの他に、外気温（車室外温度）Ｔａｍを検出する外気センサ４１ｂ、内気温（車室内温度）Ｔｒを検出する内気センサ４１ｃ、車室内に入射する日射量Ｔｓを検出する日射センサ４１ｄ、ヒータコア１５、３０に流入する温水（エンジン冷却水）温度Ｔｗ等を検出する水温センサ４１ｅ、車室内相対湿度ＲＨｒを検出する車室内湿度センサ４１ｆ、車速Ｖｓを検出する車速センサ４１ｇ等がセンサ群４１に設けられている。

前席側空調パネル４２は、車室内の運転席前方の計器盤（図示せず）付近に配置されるものであって、乗員により操作される以下の操作スイッチ４２ａ〜４２ｅを有する。温度設定スイッチ４２ａは車室内前席側の設定温度の信号を出すものであり、内外気切替スイッチ４２ｂは内外気切替ドア６による内気モードと外気モードをマニュアル設定する信号を出すものである。

吹出モードスイッチ４２ｃは前席側吹出モードとして周知のフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、およびデフロスタモードをマニュアル設定するための信号を出すものである。風量切替スイッチ４２ｄは前席側送風機８のオンオフおよび前席側送風機８の風量切替をマニュアル設定するための信号を出すものである。

エアコンスイッチ４２ｅは圧縮機１１の作動状態と停止状態を切り替えるものであり、エアコンスイッチ４２ｅをオフ状態にすると、容量制御弁１１０の制御電流Ｉｎを強制的に０にして、圧縮機１１の吐出容量を略０容量にし、圧縮機１１が実質的に停止状態となる。エアコンスイッチ４２ｅをオン状態にすると、容量制御弁１１０に空調制御装置４０で演算された所定の制御電流Ｉｎが出力される状態にして、圧縮機１１を作動状態にする。

オートスイッチ４２ｆは空調自動制御状態の指令信号を出すもので、オートスイッチ４２ｆをオン状態にすると、エアコンスイッチ４２ｅがオフ状態であっても、容量制御弁１１０に空調制御装置４０で演算された所定の制御電流Ｉｎが出力される状態にして、圧縮機１１を作動状態にし、かつ、各種空調機器の作動を自動制御する状態にする。

一方、後席冷房パネル４３は車室内の後席側領域等に配置されるもので、後席側風量切替スイッチ４３ａを備えている。後席側風量切替スイッチ４３ａは後席側送風機２９のオンオフおよび後席側送風機２９の風量切替をマニュアル設定するための信号を出すものである。

空調制御装置４０の出力側には、圧縮機１１の容量制御弁１１０の電磁機構に設けられる電磁コイル１１０ａ、各機器の電気駆動手段をなすサーボモータ７、１８、２５、前席側送風機８のモータ８ｂおよび後席側送風機２９のモータ２９ｂ等が接続され、これらの機器の作動が空調制御装置４０の出力信号により制御される。

次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。最初に、車両用空調装置としての作動の概要を説明すると、まず、主空調ユニット１および後席側冷房ユニット２６をともに作動させるときは、前席側空調パネル４２のオートスイッチ４２ｆ（または風量切替スイッチ４２ｄ）および後席冷房パネル４３の風量切替スイッチ４３ａを投入して、前後両方の送風機８、２９を作動させ、両空調ユニット１、２６に送風する。

そして、オートスイッチ４２ｆ（または圧縮機作動スイッチであるエアコンスイッチ４２ｅ）が投入されると、圧縮機１１の容量制御弁１１０に空調制御装置４０で演算された所定の制御電流Ｉｎが出力される状態となって、圧縮機１１が所定の吐出容量の状態にて車両エンジンにより回転駆動され、圧縮機１１が作動状態となる。この制御電流Ｉｎの演算については後述する。

圧縮機１１の作動により、冷凍サイクル装置１０において前後の蒸発器９、２７に冷媒が並列に循環する。そのため、主空調ユニット１では送風空気を蒸発器９により冷却、除湿して、車室内の前席側空間へ空調風を吹き出すことができる。同様に、後席側冷房ユニット２６においても、送風空気を蒸発器２７により冷却、除湿して、車室内の後席側空間へ空調風を吹き出すことができる。

前後両方のユニット１、２６を上記のように同時運転しているときは、前後の温度式膨張弁１４、２８がそれぞれ前後の蒸発器９、２７の冷房熱負荷に対応した弁開度に調節され、その冷房熱負荷に対応した流量の冷媒が常時、各蒸発器９、２７の流路を通過する。これにより、各蒸発器９、２７の出口冷媒の過熱度を所定値に調節する。

なお、後席側冷房ユニット２６を停止して、主空調ユニット１のみ単独運転するときは、オートスイッチ４２ｆを投入し、後席側風量切替スイッチ４３ａをオフ状態とする。これにより、後席側送風機２９が停止し、後席側蒸発器２７に空気が送風されないので、後席側蒸発器２７の出口冷媒がその雰囲気温度に対応する飽和状態となり、過熱度を持たない。

その結果、後席側温度式膨張弁２８が閉弁状態、もしくは閉弁に近い状態となるので、冷凍サイクル装置１０において後席側蒸発器２７への冷媒の循環が停止され、前席側蒸発器９のみに冷媒が循環する。

次に、図４により空調制御装置４０により実行される空調制御全体の概要を説明すると、先ず、ステップＳ１０１にて初期設定を行った後に、次のステップＳ１０２にてセンサ群４１の検出信号、操作パネル４２、４３からの操作信号等を読み込む。

次に、ステップＳ１０３にて車室内前席側への吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは空調熱負荷変動にかかわらず、前席側操作パネル４２の温度設定スイッチ４２ａにより乗員が設定した設定温度Ｔｓｅｔに車室内前席側を維持するために必要な車室内前席側への吹出空気温度であって、ＴＡＯは公知のごとく設定温度Ｔｓｅｔ、外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、日射量Ｔｓに基づいて算出する。

次に、ステップＳ１０４にて前席側送風機８の風量をＴＡＯ等に基づいて設定する。具体的には、図５のごとく、ＴＡＯの低温側および高温側で風量レベルを最大とし、そして、ＴＡＯの中間温度域にて風量レベルを最小にしている。ここで、風量レベルは、実際には前席側送風機８のモータ８ｂに印加される電圧レベルとして決定し、モータ８ｂの回転数を制御することにより前席側送風機８の風量を変化させるようになっている。

また、乗員が前席側操作パネル４２の風量切替スイッチ４２ｄを操作したときは、風量切替スイッチ４２ｄにより設定される風量レベル（通常は４〜５段階程度の風量レベル）をステップＳ１０４にて設定する。

次に、ステップＳ１０５にてエアミックスドア１７の開度制御をＴＡＯ等に基づいて行う。具体的には、エアミックスドア１７の目標開度ＳＷを、ＴＡＯと、前席側蒸発器温度センサ４１ａにより検出される前席側蒸発器吹出空気温度Ｔｅと、水温センサ４１ｅにより検出される温水温度Ｔｗとに基づいて次式（１）により算出する。

ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００（％） （１）
エアミックスドア１７の実際の開度がこの目標開度ＳＷとなるように、サーボモータ１８によりエアミックスドア１７を駆動する。なお、ＳＷ＝０（％）は、エアミックスドア１７の最大冷房位置であり、バイパス通路１６を全開し、ヒータコア１５側の通風路を全閉する。これに対し、ＳＷ＝１００（％）は、エアミックスドア１７の最大暖房位置であり、バイパス通路１６を全閉し、ヒータコア１５側の通風路を全開する。

次に、ステップＳ１０６にて前席側吹出モードの制御をＴＡＯ等に基づいて行う。具体的には、ＴＡＯが低温側から高温側へと変化するにつれて、前席側吹出モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードと順次切り替える。なお、乗員が前席側操作パネル４２の吹出モードスイッチ４２ｃを操作したときは、乗員操作による吹出モードをステップＳ１０６にて設定する。また、フットデフロスタモードとデフロスタモードは、吹出モードスイッチ４２ｃの手動操作のみで設定される。

次に、ステップＳ１０７にて蒸発器９の吹出空気温度の目標値である蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯをＴＡＯ等に基づいて算出する。このＴＥＯの算出方法の詳細は図６により後述する。

次に、ステップＳ１０８にて、上記蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯに基づいて圧縮機１１の作動制御を行う。本実施形態では、可変容量型圧縮機１１を用いているので、圧縮機容量制御のための制御電流Ｉｎを算出して、この制御電流Ｉｎを圧縮機１１の容量制御弁１１０の電磁機構の電磁コイル１１０ａに出力する。

この制御電流Ｉｎは基本的には、蒸発器吹出温度センサ４１ａにより検出される実際の前席側蒸発器吹出温度Ｔｅが蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯに近づくように算出される。具体的には、ＴｅとＴＥＯとの偏差Ｅｎ（Ｅｎ＝Ｔｅ−ＴＥＯ）を算出し、この偏差Ｅｎに基づいてＴｅをＴＥＯに近づけるための制御電流値Ｉｎを比例積分制御（ＰＩ制御）等によるフィードバック制御の手法にて算出する。

なお、本実施形態では、蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯを算出する算出手段が図４のステップＳ１０７により構成され、圧縮機１１の作動を制御する制御手段が図４のステップＳ１０８により構成される。

次に、蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯの具体的算出方法を図６のフローチャートにより説明する。図６の制御ルーチンではまず、ステップＳ２０１にて空調の作動状態がフルエアコンモードの状態にあるか判定する。ここで、フルエアコンモードとは、冷凍サイクルの圧縮機１１が起動した直後の、所定時間（例えば、３０秒程度）以内の状態にあることを言う。つまり、圧縮機１１の起動直後における、蒸発器急速冷却の必要のある状態をフルエアコンモードとしている。

空調の作動状態がフルエアコンモードであるときはステップＳ２０２にてフルエアコンモードのための仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａを外気温Ｔａｍの関数「ｆ１（Ｔａｍ）」として算出する。このＴＥＯａは具体的には図７に示すように、外気温Ｔａｍの高温側（例えば、Ｔａｍ≧１５℃）ではＴＥＯａ＝３℃に固定し、一方、外気温Ｔａｍの低温側（例えば、Ｔａｍ≦１０℃）ではＴＥＯａ＝４℃に固定し、そして、外気温Ｔａｍが１５℃と１０℃との間にあるときは、ＴＥＯａを３℃と４℃との間で徐変させるように決定される。

このように、フルエアコンモード時に蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯを３℃〜４℃という低温域に設定することにより、蒸発器９の冷却能力を高めることができる。

空調の作動状態がフルエアコンモードでないときは、ステップＳ２０１からステップＳ２０３に進み、前席側吹出モードがデフロスタモードにあるか判定する。ここで、デフロスタモードはデフロスタ吹出口１９から車両前面窓ガラスＷに向けて空調風を吹き出す吹出モードであって、車両前面窓ガラスＷの曇り除去を目的としている。従って、デフロスタモードの設定時は空調風の除湿能力を高める必要がある。

そこで、デフロスタモード時には、ステップＳ２０３からステップＳ２０４に進み、デフロスタモードのための仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａを外気温Ｔａｍの関数「ｆ２（Ｔａｍ）」として算出する。

このステップＳ２０４のＴＥＯａは具体的には図８に示すように外気温Ｔａｍの低温側（例えば、Ｔａｍ≦６℃）ではＴＥＯａ＝１℃に固定し、低外気温時における除湿能力を確保する。一方、外気温Ｔａｍの高温側（例えば、Ｔａｍ≧１５℃）ではＴＥＯａ＝３℃に固定し、そして、外気温Ｔａｍが６℃と１５℃との間にあるときは、ＴＥＯａを３℃と４℃との間で徐変させるように決定される。

前席側吹出モードがデフロスタモードでないときはステップＳ２０５に進み、空調作動の定常状態における仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａを算出する。このＴＥＯａは、具体的には、次の４つの仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａ１〜ＴＥＯａ４のうち、最も低い温度を選択する。

まず、仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａ１は、冷房時に車室内吹出空気温度を目標吹出温度ＴＡＯにするために必要な温度であって、このＴＥＯａ１は、具体的にはＴＡＯ−５℃として算出される温度と、後席側冷房ユニット２６の作動時に外気温Ｔａｍの関数「ｆ３（Ｔａｍ）」として算出される温度のうち低い方の温度が選択される。

後者の温度「ｆ３（Ｔａｍ）」は具体的には図９に示すように外気温Ｔａｍの低温側（例えば、Ｔａｍ≦１０℃）では温度「ｆ３（Ｔａｍ）」＝３℃に固定し、一方、外気温Ｔａｍの高温側（例えば、Ｔａｍ≧１５℃）では温度「ｆ３（Ｔａｍ）」＝４℃に固定し、そして、外気温Ｔａｍが１０℃と１５℃との間にあるときは、温度「ｆ３（Ｔａｍ）」を３℃と４℃との間で徐変させるように決定される。

なお、ＴＥＯａ１の最低温度は、温度「ｆ３（Ｔａｍ）」以上とし、ＴＥＯａ１の最高温度は、蒸発器９からの臭い発生防止のために所定の固定値例えば、１１℃に設定するようになっている。

次に、仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａ２は、車両窓ガラスの曇り防止のための除湿能力を確保することを目的とした温度であって、このＴＥＯａ２は外気温Ｔａｍの関数「ｆ４（Ｔａｍ）」として算出されるものである。具体的には図１０に示すように、ＴＥＯａ２は外気温Ｔａｍの低温側（例えば、Ｔａｍ≦５℃）ではＴＥＯａ２＝１℃に固定して、低外気温時における除湿能力を確保するようにしている。

そして、外気温Ｔａｍが６℃になると、ＴＥＯａ２＝３℃とし、外気温Ｔａｍが６℃〜７℃の間では、ＴＥＯａ２を外気温Ｔａｍの上昇に伴って３℃から２０℃に向かって上昇させ、２０℃をＴＥＯａ２の上限値にしている。

次に、仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａ３は、車室内を快適な湿度状態（例えば相対湿度：４０％付近）に制御することを目的とした温度であって、このＴＥＯａ３は具体的には、３℃〜１１℃の範囲において湿度センサ４１ｆにより検出される車室内相対湿度ＲＨｒに基づいて決定される。つまり、車室内相対湿度ＲＨｒが４０％付近より高くなると、ＴＥＯａ３を低温側に変化させて蒸発器９の除湿能力を上昇させ、一方、車室内相対湿度が４０％付近より低くなると、ＴＥＯａ３を高温側に変化させて除湿能力を低下させ圧縮機１１の駆動動力を低下させる。

次に、仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａ４も、上記ＴＥＯａ２と同様に、車両窓ガラスの曇り防止のための除湿能力を確保することを目的とした温度であって、次のごとき考え方で決定される。

すなわち、車両窓ガラスの曇りは、基本的には、車両窓ガラス温度が低くなるほど発生しやすくなり、また、車両窓ガラス内面付近の車室内相対湿度ＲＨｒが高くなるほど発生しやすくなる。

そこで、車両窓ガラス温度に関係する情報値、例えば、外気温Ｔａｍ、車速Ｖｓ、日射量Ｔｓ等が車両窓ガラス温度の低温側に移行するとＴＥＯａ４を低温側に変化させ、これらの車両窓ガラス温度に関係する情報値が逆に車両窓ガラス温度の高温側に移行するとＴＥＯａ４を高温側に変化させる。

また、車室内相対湿度ＲＨｒが高くなるほどＴＥＯａ４を低温側に変化させる。また、降雨状態の時は、非降雨時に比較してＴＥＯａ４を低温側に変化させる。なお、降雨状態は車両ワイパー作動信号等に基づいて判定できる。

このＴＥＯａ４の最低温度は、外気温Ｔａｍの関数「ｆ５（Ｔａｍ）」として算出される。具体的には、図１１に示すように、外気温Ｔａｍの低温側（例えば、Ｔａｍ≦１０℃）ではＴＥＯａ４の最低温度を１℃に固定して、低外気温時における除湿能力を確保するようにしている。

そして、ＴＥＯａ４の最低温度は、外気温Ｔａｍが１０℃から１５℃まで上昇するに伴って１℃から４℃まで上昇させ、４℃を上限値にしている。これに対し、ＴＥＯａ４の最高温度は蒸発器９からの臭い発生防止のために所定の固定値例えば、１１℃に設定している。

次に、ステップＳ２０６においては、仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂを風量レベルＢＬＷの関数「ｆ６（ＢＬＷ）」として算出する。具体的には、ＴＥＯｂを図１２に示すように風量レベルＢＬＷが最低値「１」のときは最低温度の１℃とし、風量レベルＢＬＷの増加とともにＴＥＯｂを比例的に上昇させ、風量レベルＢＬＷが最高値「３１」に到達すると、ＴＥＯｂを最高温度の５℃に上昇させるようになっている。

次に、ステップＳ２０７においては、上記のステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０５のいずれか１つで決定された仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａよりも、ステップＳ２０６で算出される風量レベルＢＬＷに応じた仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂの方が高いか判定する。後者の風量レベルＢＬＷに応じた仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂの方が高いときはステップＳ２０８に進み、蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯを風量レベルＢＬＷに応じた仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂとする。

これに対し、前者の仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａの方が高いときはステップＳ２０９に進み、蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯをこの前者の仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａとする。

ところで、「発明が解決しようとする課題」の欄にて既述したように、圧縮機１１の起動後の経過時間が経過して、蒸発器９の冷房熱負荷が比較的小さい定常状態になって、図５に示す風量レベルが最小レベル近傍に自動制御されている場合に、例えば、乗員が空調操作パネル４２の風量切替スイッチ４２ｄを手動操作して、風量を最大風量側にマニュアル設定すると、蒸発器９への流入空気風量が急増して蒸発器９の冷房熱負荷が増大する。その結果、蒸発器９の吹出空気温度Ｔｅが上昇する。この蒸発器吹出空気温度Ｔｅの上昇を温度センサ４１ａによって検出すると、空調制御装置４０では容量制御の制御電流Ｉｎを増大して圧縮機１１の吐出容量を増大しようとする。

しかし、本実施形態においては、上述のように、風量レベルＢＬＷの増加とともに上昇する仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂをステップＳ２０６で算出し、この風量レベルＢＬＷに応じた仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂが、車室内吹出空気温度の制御、窓ガラス曇り防止、車室内湿度の快適範囲への制御等を目的とした、他の仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯａよりも高いときは、この風量レベルＢＬＷに応じた仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂを最終的に蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯとしている。

このことは、換言すると、風量レベルＢＬＷに応じた仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂを蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯの最低値として決定することになる。

これにより、蒸発器９への流入空気風量の増加に伴って蒸発器吹出空気温度Ｔｅが上昇しても、風量レベルＢＬＷの増加に伴って蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯを上昇させ、ＴｅとＴＥＯとの偏差の増大を抑制できる。その結果、蒸発器９への流入空気風量の急増時における容量制御電流Ｉｎの増大、ひいては圧縮機吐出容量の増大→冷媒循環流量の増大を抑制できる。そのため、蒸発器９の冷却能力が増大して蒸発器９の表面温度（フィン表面温度）が風量増加前に比較して低下するという現象を回避でき、蒸発器９のフロスト（霜付き）を未然に防止できる。

（第２実施形態）
蒸発器吹出空気温度Ｔｅは、蒸発器９への流入空気の熱量Ｑの影響を受けて変化する。ここで、蒸発器流入空気の熱量Ｑとは、乾き空気の熱量と、乾き空気を混合している水蒸気の熱量との合計で表される。空調装置では送風機８により蒸発器９に対して空気を常時送風しているので、送風機８の単位時間当たりの質量風量（ｋｇ／ｈ）と、蒸発器流入空気の単位質量当たりの熱量（ｋＪ／ｋｇ）との積により蒸発器流入空気の熱量Ｑを表すことができる。そのため、蒸発器流入空気の熱量Ｑの単位は（ｋＪ／ｈ）となる。

ところで、第１実施形態では、上記蒸発器流入空気の熱量Ｑに関連する情報値の代表として、送風機８の風量、より具体的には、空調制御装置４０において算出される風量レベルＢＬＷを用いて、この風量レベルＢＬＷに応じた仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂを決定しているが、上記説明から理解されるように、蒸発器流入空気の風量に加えて、乾き空気の熱量および水蒸気の熱量をも考慮して、仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂを決定すれば、蒸発器９のフロスト防止にとってより適切な蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯの最低値を決定できる。

第２実施形態はこのような考え方を具体的に実施する具体例であり、図１３は第２実施形態による蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯの算出方法を示すフローチャートである。図１３のステップＳ２０１〜Ｓ２０５およびステップＳ２０７〜Ｓ２０９は図６と同じである。従って、図１３のステップＳ２０６ａおよびＳ２０６ｂが図１６のステップＳ２０６と相違しているだけである。

図１３のステップＳ２０６ａでは、蒸発器流入空気の熱量Ｑを算出する。蒸発器流入空気は内気と外気とに切り替えられるので、この熱量Ｑの算出は内気モード時と外気モード時とに分けて行う。

内気モード時は、熱量Ｑを下記（２）式のように蒸発器流入空気の風量Ｖａ、内気温Ｔｒおよび車室内相対湿度ＲＨｒの関数として算出する。すなわち、
Ｑ＝ｆ７（ｋＶａ・Ｖａ、ｋＴｒ・Ｔｒ、ｋＲＨｒ・ＲＨｒ） （２）
ここで、ｋＶａ、ｋＴｒ、ｋＲＨｒはそれぞれＶａ、Ｔｒ、ＲＨｒに対する係数（ゲイン）である。なお、Ｖａとして、第１実施形態での風量レベルＢＬＷを代用できる。上記（２）式によると、蒸発器９に流入する内気の持つ全熱量を算出できる。

これに対し、外気モード時は、熱量Ｑを下記（３）式のように蒸発器流入空気の風量Ｖａ、外気温Ｔａｍおよび外気相対湿度ＲＨａｍの関数として算出する。すなわち、
Ｑ＝ｆ８（ｋＶａ・Ｖａ、ｋＴａｍ・Ｔａｍ、ｋＲＨａｍ・ＲＨａｍ） （３）
ここで、ｋＶａ、ｋＴａｍ、ｋＲＨａｍはそれぞれＶａ、Ｔａｍ、ＲＨａｍに対する係数（ゲイン）である。なお、Ｖａはこの場合も、風量レベルＢＬＷで代用できる。また、外気相対湿度ＲＨａｍは外気湿度センサを車両の外気雰囲気と接する部位に追加設置して検出すればよい。上記（３）式によると、蒸発器９に流入する外気の持つ全熱量を算出できる。

次に、図１３のステップＳ２０６ｂでは、仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂを上記蒸発器流入空気の熱量Ｑの関数「ｆ９（Ｑ）」として算出する。具体的には、図１４に示すように、熱量Ｑが第１所定値Ｑ１以下であると、ＴＥＯｂを最低温度の１℃とし、熱量Ｑが第１所定値Ｑ１から第２所定値Ｑ２（Ｑ２＞Ｑ１）に向かって増加すると、ＴＥＯｂを最低温度の１℃から最高温度の５℃に向かって上昇させる。そして、熱量Ｑが第２所定値Ｑ２以上になると、ＴＥＯｂを最高温度の５℃に維持するようになっている。

このように、第２実施形態によると、蒸発器流入空気の風量に加えて、流入空気の温度および相対湿度をも考慮して、蒸発器流入空気の熱量Ｑを算出し、この蒸発器流入空気の熱量Ｑに基づいて、仮の蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯｂを決定するから、蒸発器９のフロスト防止をより適切に実行できる。また、熱量Ｑが小さいときは、蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯの最低値を不用意に高めることもない。

（第３実施形態）
なお、第１、第２実施形態では、圧縮機１１として可変容量型圧縮機を用いる場合について説明したが、第３実施形態は圧縮機１１として、電磁クラッチを有する固定容量型圧縮機を用い、固定容量型圧縮機１１の作動を電磁クラッチにより断続制御して、圧縮機１１の稼働率を変化させ、それにより、蒸発器吹出空気温度Ｔｅを制御する車両用空調装置に関する。

図１５は第３実施形態により固定容量型圧縮機１１の作動を断続（ＯＮ−ＯＦＦ）する際の制御判定値を示す特性図であって、実際の蒸発器吹出空気温度Ｔｅが第１制御判定値Ａｅまで低下すると、固定容量型圧縮機１１の作動を停止（ＯＦＦ）し、そして、実際の蒸発器吹出空気温度Ｔｅが第２制御判定値Ａｅ＋αまで上昇すると、固定容量型圧縮機１１を作動（０Ｎ）状態に復帰させる。

ここで、第２制御判定値は第１制御判定値Ａｅよりα（例えば１℃）高い温度であり、このように第１制御判定値Ａｅと第２制御判定値Ａｅ＋αとの間にαのヒステリシス幅を設定することにより、圧縮機断続作動のハンチングを防止する。

そして、第１制御判定値Ａｅを図１２に示すｆ６（ＢＬＷ）＝ＴＥＯｂのように風量レベルＢＬＷに応じて決定するか、あるいは図１４に示すｆ９（Ｑ）＝ＴＥＯｂのように蒸発器流入空気の熱量Ｑに応じて決定する。

これにより、第３実施形態のごとく固定容量型圧縮機１１の作動を断続制御して蒸発器吹出空気温度Ｔｅを制御する車両用空調装置においても、第１、第２実施形態と同様に、蒸発器９のフロストを確実に防止できる。

（第４実施形態）
第１、第２実施形態では、圧縮機１１として、吐出容量の変更により吐出流量を制御する流量制御タイプの可変容量型圧縮機１１を用いる場合について説明したが、第４実施形態では図１６に示すように圧縮機１１として電動圧縮機を用いている。この電動圧縮機１１は、モータ１１ｂと、モータ１１ｂにより駆動される圧縮機構部１１ｃとを一体化したものである。モータ１１ｂは例えば、３相交流モータであり、また、圧縮機構部１１ｃは例えば周知のスクロール式圧縮機構である。

モータ１１ｂに付与される３相交流電圧の周波数をインバータ１１ｄにより可変制御することによりモータ回転数を制御し、モータ回転数の高低に応じて電動圧縮機１１の冷媒吐出流量を増減できる。インバータ１１ｄは空調用制御装置４０の制御出力により制御される。

第４実施形態によると、蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯと実際の蒸発器吹出空気温度Ｔｅとの偏差に応じてモータ回転数を制御するに際して、蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯを第１実施形態または第２実施形態と同様に決定することにより、蒸発器９のフロスト防止効果を向上できる。

（第５実施形態）
第１、第２実施形態では、圧縮機１１として、吐出容量の変更により吐出流量を制御する流量制御タイプの可変容量型圧縮機を用いる場合について説明したが、第５実施形態では、図１７のように圧縮機１１として、吐出容量の変更により冷凍サイクルの低圧圧力（吸入圧）Ｐｓを制御する低圧制御タイプの可変容量型圧縮機１１を用いる。

この第５実施形態で用いる低圧制御タイプの可変容量型圧縮機１１では、容量制御弁１１０ａの電磁機構の電磁力と低圧圧力Ｐｓとの釣り合いによって弁体の位置を変化させ、この弁体の位置の変化により斜板室の圧力（制御圧）を制御して斜板の傾斜角度を変化して圧縮機吐出容量を略０％〜１００％の範囲で連続的に変化させることができる。

容量制御弁１１０ａの電磁機構に入力される制御電流Ｉｎは、図１７に示すように低圧圧力Ｐｓの目標圧力を決定するものであり、制御電流Ｉｎが増加すると低圧圧力Ｐｓの目標圧力が低下するようになっている。

従って、制御電流Ｉｎの増加により圧縮機吐出容量が増大方向に変化するので、制御電流Ｉｎの増減により圧縮機１１の吐出容量、ひいては吐出冷媒流量が増減して実際の低圧圧力Ｐｓを上下させて、蒸発器９の吹出空気温度が所定の目標吹出空気温度（低圧圧力Ｐｓの目標圧力に対応した温度）となるように蒸発器９の冷却能力を制御できる。

このような低圧制御タイプの可変容量型圧縮機１１を用いるものにおいても、蒸発器目標吹出空気温度ＴＥＯを第１実施形態または第２実施形態と同様に決定することにより、蒸発器９のフロスト防止効果を向上できる。

（他の実施形態）
なお、第１実施形態では、圧縮機１１の吸入側に前席側蒸発器９および後席側蒸発器２７を並列接続するデュアルエアコンタイプの冷凍サイクル装置１０について説明したが、、圧縮機１１の吸入側に１つの蒸発器９、すなわち、前席側蒸発器９のみを接続するシングルエアコンタイプの冷凍サイクル装置１０においても本発明を同様に適用できることはもちろんである。

また、本発明は車両用空調装置に限らず、他の分野の空調装置に対しても適用可能である。

本発明の第１実施形態による冷凍サイクル装置を含む車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態で用いる流量制御タイプの可変容量型圧縮機における作動特性図である。 第１実施形態における電気制御部の概略ブロック図である。 第１実施形態による空調制御全体の概略フローチャートである。 第１実施形態による風量レベル算出のための特性図である。 図４の空調制御における蒸発器目標吹出空気温度を算出する具体例を示す詳細フローチャートである。 第１実施形態による仮の蒸発器目標吹出空気温度算出のための特性図である。 第１実施形態による仮の蒸発器目標吹出空気温度算出のための特性図である。 第１実施形態による仮の蒸発器目標吹出空気温度算出のための特性図である。 第１実施形態による仮の蒸発器目標吹出空気温度算出のための特性図である。 第１実施形態による仮の蒸発器目標吹出空気温度算出のための特性図である。 第１実施形態による仮の蒸発器目標吹出空気温度算出のための特性図である。 第２実施形態による蒸発器目標吹出空気温度を算出する具体例を示す詳細フローチャートである。 第２実施形態による仮の蒸発器目標吹出空気温度算出のための特性図である。 第３実施形態による圧縮機断続作動のための特性図である。 第４実施形態による電動圧縮機駆動のための概略ブロック図である。 第５実施形態による低圧制御タイプの可変容量型圧縮機の作動特性図である。

符号の説明

１…主空調ユニット、８…送風機、９…蒸発器、１１…圧縮機、４０…空調用制御装置、
４１ａ…温度センサ（温度検出手段）、１１０…容量制御弁。

Claims (6)

1. 車室内に向かって空気を送風する送風機（８）と、
   前記送風機（８）の送風通路に配置され、空気を冷却する蒸発器（９）と、
   前記蒸発器（９）の出口側の冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、
   前記蒸発器（９）の吹出空気温度を検出する温度検出手段（４１ａ）と、
   前記蒸発器（９）の吹出空気温度の目標値である蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）を算出する算出手段（Ｓ１０７）と、
   前記温度検出手段（４１ａ）の検出温度が前記蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）に維持されるように前記圧縮機（１１）の作動を制御する制御手段（Ｓ１０８）とを備え、
   前記算出手段（Ｓ１０７）は、少なくとも、車室内への吹出空気の目標吹出空気温度（ＴＡＯ）に基づいて仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）を算出するとともに、前記仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）を、前記目標吹出空気温度（ＴＡＯ）が低温側に変化すると低温側に変化するように算出し、
   また、前記算出手段（Ｓ１０７）は、車両窓ガラスの温度に関係する情報値に基づいて仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）を算出するとともに、前記仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）を、前記車両窓ガラスの温度が低温側に変化すると低温側に変化するように算出し、
   更に、前記算出手段（Ｓ１０７）は、少なくとも前記送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）を含む前記蒸発器（９）に流入する空気の熱量（Ｑ）に関連する情報値に基づいて仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を算出するとともに、前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を、前記送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）が増大側に変化して前記流入空気の熱量（Ｑ）が増大すると高温側に変化するように算出し、
   前記仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）と前記仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）のうち、低い方の蒸発器目標吹出空気温度を選択し、
   この選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度よりも前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）が高いときは、前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を前記蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）として決定し、
   前記選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度が前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）よりも高いときは、前記選択された低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度を前記蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯ）として決定することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記算出手段（Ｓ１０７）は、外気温（Ｔａｍ）に基づいて仮の第４蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ２）を算出するとともに、前記仮の第４蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ２）を、前記外気温（Ｔａｍ）が高温側に変化すると高温側に変化するように算出し、
   また、前記算出手段（Ｓ１０７）は、車室内相対湿度（ＲＨｒ）に基づいて仮の第５蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ３）を算出するとともに、前記仮の第５蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ３）を、前記車室内相対湿度（ＲＨｒ）が増大側に変化すると低温側に変化するように算出し、
   前記仮の第１蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ１）と前記仮の第２蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ４）と前記仮の第４蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ２）と前記仮の第５蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯａ３）のうち、最も低い温度を前記低い方の仮の蒸発器目標吹出空気温度として選択することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記圧縮機（１１）は吐出容量を調整可能な可変容量型圧縮機であり、
   前記制御手段（Ｓ１０８）は前記可変容量型圧縮機（１１）の吐出容量を制御するようになってい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. 前記圧縮機（１１）は常に一定の吐出容量で作動する固定容量型圧縮機であり、
   前記制御手段（Ｓ１０８）は前記固定容量型圧縮機（１１）の作動を断続制御するようになってい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。
5. 前記圧縮機（１１）は回転数が調整可能な電動圧縮機であり、
   前記制御手段（Ｓ１０８）は前記電動圧縮機（１１）の回転数を制御するようになってい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。
6. 前記送風機（８）は内気あるいは外気の少なくとも一方を吸入して送風するようになっており、
   前記内気を吸入する内気モード時に前記算出手段（Ｓ１０７）は、前記流入空気の熱量（Ｑ）に関連する情報値として、前記送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）の他に、前記内気の温度および前記内気の湿度を用い、
   前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を、前記風量レベル（ＢＬＷ）、前記内気の温度および前記内気の湿度が前記流入空気の熱量（Ｑ）の増大側に変化すると高温側に変化するように算出し、
   また、前記外気を吸入する外気モード時に前記算出手段（Ｓ１０７）は、前記流入空気の熱量（Ｑ）に関連する情報値として、前記送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）の他に、前記外気の温度および前記外気の湿度を用い、
   前記仮の第３蒸発器目標吹出空気温度（ＴＥＯｂ）を、前記送風機（８）の風量レベル（ＢＬＷ）、前記外気の温度および前記外気の湿度が前記流入空気の熱量（Ｑ）の増大側に変化すると高温側に変化するように算出することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１つに記載の車両用空調装置。

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