(57)【要約】【課題】バイレベルモード時に良好な空調感を確実に与える。【解決手段】送風空気が加熱されるように加熱手段１３が作動し、かつフェイス開口穴３７ｂおよびフット開口穴３７ｃの両方から送風空気を吹き出すバイレベルモードになるように吹出口モード切替手段３８ｂ、３８ｃが作動している場合、内外気導入割合決定手段Ｓ７は、外気の導入割合を５０％以上に決定し、エアミックスドア開度決定手段Ｓ９は、加熱手段１３よりも上流側の空気の温度である上流側空気温度Ｔａｍに基づいてエアミックスドア目標開度ＳＷを決定し、かつ加熱手段温度決定手段Ｓ１０は、エアミックスドア目標開度ＳＷと目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて加熱手段目標温度ＴＡＶＯを決定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風空気が流れる空気通路を形成し、前記送風空気を乗員の上半身に向けて吹き出すフェイス開口穴（３７ｂ）、および前記送風空気を乗員の足元に向けて吹き出すフット開口穴（３７ｃ）が設けられたケーシング（３１）と、
前記空気通路へ内気と外気とを切り替え導入する内外気切替手段（３３）と、
前記空気通路を流れる前記送風空気を加熱する加熱手段（１３、２１、２２）と、
前記加熱手段（１３、２１、２２）の加熱能力を制御する加熱能力制御手段（５０ｂ、５０ｃ）と、
前記加熱手段（１３、２１、２２）を通過する送風空気と、前記加熱手段（１３、２１、２２）を迂回する送風空気との風量割合を調整するエアミックスドア（３４）と、
前記フェイス開口穴（３７ｂ）および前記フット開口穴（３７ｃ）からの前記送風空気の吹出状態を切り替える吹出口モード切替手段（３８ｂ、３８ｃ）と、
前記内外気切替手段（３３）による内気と外気との導入割合を決定する内外気導入割合決定手段（Ｓ７）と、
前記エアミックスドア（３４）の目標開度であるエアミックスドア目標開度（ＳＷ）を決定するエアミックスドア開度決定手段（Ｓ９）と、
車室内へ吹き出される前記送風空気の目標温度である目標吹出温度（ＴＡＯ）を空調負荷に応じて決定する目標吹出温度決定手段（Ｓ４）と、
前記加熱手段（１３、２１、２２）の目標温度である加熱手段目標温度（ＴＡＶＯ）を決定する加熱手段温度決定手段（Ｓ１０）とを備え、
前記フェイス開口穴（３７ｂ）は、前記ケーシング（３１）のうち、前記加熱手段（１３、２１、２２）を迂回した前記送風空気が流れる側の部位に形成され、
前記フット開口穴（３７ｃ）は、前記ケーシング（３１）のうち、前記加熱手段（１３、２１、２２）を通過した送風空気が流れる側の部位に形成され、
前記送風空気が加熱されるように前記加熱手段（１３、２１、２２）が作動し、かつ前記フェイス開口穴（３７ｂ）および前記フット開口穴（３７ｃ）の両方から前記送風空気を吹き出すバイレベルモードになるように前記吹出口モード切替手段（３８ｂ、３８ｃ）が作動している場合、
前記内外気導入割合決定手段（Ｓ７）は、外気の導入割合を５０％以上に決定し、
前記エアミックスドア開度決定手段（Ｓ９）は、前記加熱手段（１３、２１、２２）よりも上流側の空気の温度である上流側空気温度（Ｔａｍ、ＴＥ）に基づいて前記エアミックスドア目標開度（ＳＷ）を決定し、
前記加熱手段温度決定手段（Ｓ１０）は、前記エアミックスドア目標開度（ＳＷ）と前記目標吹出温度（ＴＡＯ）とに基づいて前記加熱手段目標温度（ＴＡＶＯ）を決定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記エアミックスドア開度決定手段（Ｓ９）は、前記エアミックスドア（３４）の開度を前記エアミックスドア目標開度（ＳＷ）に向かって時間の経過に伴って徐々に変化させる徐変制御手段（Ｓ９６）を有していることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、ヒートポンプサイクル（１０）の冷媒と前記送風空気とを熱交換させることで前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１３）であ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。
【請求項４】
前記加熱手段は、熱媒体加熱手段（２３）によって加熱された熱媒体と前記送風空気とを熱交換させることで前記送風空気を加熱するヒータコア（２１）であ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。
【請求項５】
前記加熱手段は、電力が供給されることによって発熱して前記送風空気を加熱する電気ヒータ（２２）であ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。
【請求項６】
前記上流側空気温度は外気温（Ｔａｍ）であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、ヒートポンプサイクル（１０）の冷媒と前記送風空気とを熱交換させることで前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器（１３）であり、
前記ヒートポンプサイクル（１０）は、
前記冷媒と前記送風空気とを熱交換させることで前記送風空気を冷却する冷却用熱交換器（１８）と、
前記冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）と、
送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路、および送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段（１５ａ、２０）とを有し、
前記冷却用熱交換器（１８）は、前記加熱用熱交換器（１３）に対して、前記送風空気の流れの上流側に配置され、
前記冷媒回路切替手段（１５ａ、２０）は、前記暖房モードでは前記冷却用熱交換器（１８）へ前記冷媒が流入しない冷媒回路に切り替え、前記冷房モードでは前記冷却用熱交換器（１８）にて前記冷媒を蒸発させることによって送風空気が冷却される冷媒回路に切り替え、
前記上流側空気温度は、前記冷却用熱交換器（１８）の吹出空気温度（ＴＥ）であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン廃熱以外を送風空気の加熱用熱源とする車両用空調装置が特許文献１に記載されている。この従来技術では、車室内の上方側および下方側に空気を吹き出すバイレベルモードが選定された場合、空気を加熱する加熱器の温度を、車室内に吹き出す空気の目標温度より高くし、加熱器を通過した温風を車室内の上方側へ吹き出し、加熱器を迂回した冷風を車室内の下方側へ吹き出す。
【０００３】
これにより、上方側に吹き出す空気の温度を、下方側に吹き出す空気の温度に比べて低くして、乗員に良好な空調感を与えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０１３７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術によると、加熱器を通過した温風と加熱器を迂回した冷風との風量割合を調整するエアミックスドアの開度が、目標吹出温度ＴＡＯと加熱器温度とに基づいて決定されるので、エアミックスドアの開度によっては、上方側に吹き出す空気の温度が快適温度にならない可能性がある。
【０００６】
特に、ヒートポンプサイクルの室内凝縮器で送風空気を加熱するように構成された車両用空調装置においては、バイレベルモードの場合、送風空気を冷却する室内蒸発器に冷媒を流さないので、室内蒸発器で送風空気が冷却されず、その結果、上方側に吹き出す空気の温度が快適温度になりにくい。上方側に吹き出す空気の温度を快適温度にしようとすれば、下方側に吹き出す空気の温度が快適温度になりにくくなるので、制御ハンチングが起こりやすくなる。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、バイレベルモード時に良好な空調感を確実に与えることのできる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
送風空気が流れる空気通路を形成し、送風空気を乗員の上半身に向けて吹き出すフェイス開口穴（３７ｂ）、および送風空気を乗員の足元に向けて吹き出すフット開口穴（３７ｃ）が設けられたケーシング（３１）と、
空気通路へ内気と外気とを切り替え導入する内外気切替手段（３３）と、
空気通路を流れる送風空気を加熱する加熱手段（１３、２１、２２）と、
加熱手段（１３、２１、２２）の加熱能力を制御する加熱能力制御手段（５０ｂ、５０ｃ）と、
加熱手段（１３、２１、２２）を通過する送風空気と、加熱手段（１３、２１、２２）を迂回する送風空気との風量割合を調整するエアミックスドア（３４）と、
フェイス開口穴（３７ｂ）およびフット開口穴（３７ｃ）からの送風空気の吹出状態を切り替える吹出口モード切替手段（３８ｂ、３８ｃ）と、
内外気切替手段（３３）による内気と外気との導入割合を決定する内外気導入割合決定手段（Ｓ７）と、
エアミックスドア（３４）の目標開度であるエアミックスドア目標開度（ＳＷ）を決定するエアミックスドア開度決定手段（Ｓ９）と、
車室内へ吹き出される送風空気の目標温度である目標吹出温度（ＴＡＯ）を空調負荷に応じて決定する目標吹出温度決定手段（Ｓ４）と、
加熱手段（１３、２１、２２）の目標温度である加熱手段目標温度（ＴＡＶＯ）を決定する加熱手段温度決定手段（Ｓ１０）とを備え、
フェイス開口穴（３７ｂ）は、ケーシング（３１）のうち、加熱手段（１３、２１、２２）を迂回した送風空気が流れる側の部位に形成され、
フット開口穴（３７ｃ）は、ケーシング（３１）のうち、加熱手段（１３、２１、２２）を通過した送風空気が流れる側の部位に形成され、
送風空気が加熱されるように加熱手段（１３、２１、２２）が作動し、かつフェイス開口穴（３７ｂ）およびフット開口穴（３７ｃ）の両方から送風空気を吹き出すバイレベルモードになるように吹出口モード切替手段（３８ｂ、３８ｃ）が作動している場合、
内外気導入割合決定手段（Ｓ７）は、外気の導入割合を５０％以上に決定し、
エアミックスドア開度決定手段（Ｓ９）は、加熱手段（１３、２１、２２）よりも上流側の空気の温度である上流側空気温度（Ｔａｍ、ＴＥ）に基づいてエアミックスドア目標開度（ＳＷ）を決定し、
加熱手段温度決定手段（Ｓ１０）は、エアミックスドア目標開度（ＳＷ）と目標吹出温度（ＴＡＯ）とに基づいて加熱手段目標温度（ＴＡＶＯ）を決定することを特徴とする。
【０００９】
これによると、バイレベルモードでは、外気の導入割合を５０％以上に決定するので、外気の導入割合を５０％未満に決定する場合と比較して、フェイス開口穴（３７ｂ）を通じて乗員の上半身に向けて吹き出す送風空気（以下、フェイス吹出空気と言う。）における外気の割合を増加させることができ、ひいてはフェイス吹出空気の温度を低下させることができる。
【００１０】
また、エアミックスドア目標開度（ＳＷ）を加熱手段（１３、２１、２２）よりも上流側の空気の温度（ＴＥ、Ｔａｍ）に基づいて決定するので、フェイス吹出空気が低めの温度となるようにエアミックスドア（３４）の開度を調整することができる。
【００１１】
また、エアミックスドア開度決定手段（Ｓ９）が決定したエアミックスドア目標開度（ＳＷ）と、目標吹出温度決定手段（Ｓ４）が決定した目標吹出温度（ＴＡＯ）とに基づいて、加熱手段（１３、２１、２２）の目標温度（ＴＡＶＯ）を決定するので、フット開口穴（３７ｃ）を通じて乗員の足元に向けて吹き出す送風空気が高めの温度となるように加熱手段（１３、２１、２２）の温度を調整することができる。以上のことから、バイレベルモード時に良好な空調感を確実に与えることができる。
【００１２】
なお、この欄および特許請求の範囲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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態において、運転モードを決定するための制御処理に用いられる制御特性図である。
【図５】第１実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、送風機電圧を決定するためのフローチャートである。
【図６】第１実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、吸込口モードを決定するためのフローチャートである。
【図７】第１実施形態において、吹出口モードを決定するための制御処理に用いられる制御特性図である。
【図８】第１実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、エアミックスドア開度を決定するためのフローチャートである。
【図９】第１実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、圧縮機の回転数を決定するためのフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、エアミックスドア開度を決定するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、図１〜図９により第１実施形態を説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車に適用されている。この電気自動車では、車両停止時に外部電源（商用電源）から供給される電力を蓄電手段であるバッテリＢに充電し、車両走行時にバッテリＢに蓄えられた電力を走行用電動モータへ供給することによって走行する。
【００１５】
さらに、本実施形態の電気自動車では、バッテリＢに蓄えられた電力（電気エネルギ）を、後述する空調制御装置５０を介して車両用空調装置１の各種電動式構成機器へ供給することによって、車両用空調装置１を作動させている。換言すると、本実施形態の車両用空調装置１は、バッテリＢに蓄えられた電力が供給されることによって作動する。
【００１６】
次に、図１、図２を用いて車両用空調装置１の詳細構成を説明する。車両用空調装置１は、車室内へ送風される送風空気の温度を調整する温度調整手段としてのヒートポンプサイクル（蒸気圧縮式の冷凍サイクル）１０、ヒートポンプサイクル１０によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すための室内空調ユニット３０、および車両用空調装置１の各種電動式の構成機器の作動を制御する空調制御装置５０等を備えている。
【００１７】
まず、ヒートポンプサイクル１０は、送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路、送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路、さらに、暖房モード時にヒートポンプサイクル１０にて冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室外熱交換器１６に着霜が生じた際に、これを除霜する除霜モードの冷媒回路を切替可能に構成されている。
【００１８】
なお、図１では、暖房モードにおける冷媒の流れを白抜き矢印で示し、冷房モードにおける冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、さらに、除霜モードにおける冷媒の流れを網掛けハッチング付き矢印で示している。
【００１９】
ヒートポンプサイクル１０は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機１１、送風空気を加熱あるいは冷却する室内熱交換器としての室内凝縮器１３および室内蒸発器１８、冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての暖房用固定絞り１４および冷房用固定絞り１７、並びに冷媒回路切替手段としての開閉弁１５ａおよび三方弁２０等を備えている。
【００２０】
また、このヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、ＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。さらに、冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
【００２１】
圧縮機１１は、車室外となる車両ボンネット内に配置され、ヒートポンプサイクル１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。固定容量型圧縮機構１１ａとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。
【００２２】
電動モータ１１ｂは、インバータ６１から出力される交流電圧によって、その作動（回転数）が制御される交流モータである。また、インバータ６１は、空調制御装置５０から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。そして、この周波数（回転数）制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータ１１ｂは、圧縮機１１の吐出能力変更手段を構成している。
【００２３】
圧縮機１１の吐出口側には、室内凝縮器１３の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１３は、室内空調ユニット３０において車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成するケーシング３１内に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させることで送風空気を加熱する加熱用熱交換器（加熱手段）である。
【００２４】
室内凝縮器１３の冷媒出口側には、暖房モード時に冷媒を減圧させる暖房用固定絞り１４を介して室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。この暖房用固定絞り１４としては、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用できる。もちろん、暖房モード時に冷媒を減圧させる機能を発揮できれば、固定絞りに限定されることなく全開機能付き電気式膨張弁等の可変絞り機構を採用してもよい。
【００２５】
さらに、本実施形態では、室内凝縮器１３から流出した冷媒を、暖房用固定絞り１４を迂回させて室外熱交換器１６の冷媒入口側へ導くバイパス通路１５が設けられている。このバイパス通路１５には、バイパス通路１５を開閉する開閉弁１５ａが配置されている。
【００２６】
開閉弁１５ａは、冷房モードにおける冷媒回路、暖房モードにおける冷媒回路、および除霜モードにおける冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段を構成するもので、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電磁弁である。具体的には、本実施形態の開閉弁１５ａは、冷房モード時および除霜モード時に開き、暖房モード時に閉じる。
【００２７】
なお、開閉弁１５ａが開いた状態で冷媒がバイパス通路１５を通過する際に生じる圧力損失は、開閉弁１５ａが閉じた状態で冷媒が暖房用固定絞り１４を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、開閉弁１５ａが開いた状態では、室外熱交換器１６から流出した冷媒のほぼ全流量がバイパス通路１５を介して室外熱交換器１６の冷媒入口側へ流れる。
【００２８】
室外熱交換器１６は、車両ボンネット内に配置されて、内部を流通する室内凝縮器１３下流側の冷媒と送風ファン１６ａから送風された車室外空気（外気）とを熱交換させるものである。送風ファン１６ａは、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風能力）が制御される電動式送風機である。
【００２９】
室外熱交換器１６の冷媒出口側には、三方弁２０が接続されている。この三方弁２０は、開閉弁１５ａとともに上述した各運転モードにおける冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段を構成しており、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される電気式の三方弁である。
【００３０】
具体的には、本実施形態の三方弁２０は、冷房モード時には室外熱交換器１６の冷媒出口側と冷房用固定絞り１７とを接続する冷媒回路に切り替え、暖房モード時および除霜モード時には室外熱交換器１６の冷媒出口側と圧縮機１１の吸入口側に配置されたアキュムレータ１９の冷媒入口側とを接続する冷媒回路に切り替える。
【００３１】
冷房用固定絞り１７は、暖房用固定絞り１４と同様の構成の減圧手段である。室内蒸発器１８は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内のうち、室内凝縮器１３の送風空気流れ上流側に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。
【００３２】
室内蒸発器１８の冷媒出口側には、アキュムレータ１９の入口側が接続されている。アキュムレータ１９は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。さらに、アキュムレータ１９の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。
【００３３】
次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置され、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、前述の室内蒸発器１８、室内凝縮器１３、エアミックスドア３４等を収容して構成されたものである。
【００３４】
ケーシング３１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されており、その内部に車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成している。このケーシング３１の送風空気流れ最上流側には、ケーシング３１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替手段としての内外気切替装置３３が配置されている。
【００３５】
内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させるものである。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータ６２によって駆動され、この電動アクチュエータ６２は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００３６】
内外気切替装置３３の空気流れ下流側には、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機（ブロワ）３２が配置されている。この送風機３２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。
【００３７】
送風機３２の空気流れ下流側には、前述の室内蒸発器１８および室内凝縮器１３が、送風空気の流れに対して、室内蒸発器１８→室内凝縮器１３の順に配置されている。換言すると、室内蒸発器１８は、室内凝縮器１３に対して、空気流れ上流側に配置されている。
【００３８】
室内凝縮器１３の空気流れ下流側には、ヒータコア２１およびＰＴＣヒータ２２が配置されている。ヒータコア２１は、水加熱用ヒータ２３で加熱された温水を熱媒体として室内蒸発器１８通過後の送風空気を加熱する加熱用熱交換器（加熱手段）である。
【００３９】
水加熱用ヒータ２３は、電力が供給されることによって発熱する電気ヒータであり、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。なお、水加熱用ヒータ２３は、燃料を燃焼することによって熱を発生する燃焼器等であってもよい。
【００４０】
ヒータコア２１と水加熱用ヒータ２３は、温水配管によって接続されて、ヒータコア２１と水加熱用ヒータ２３との間を温水が循環する温水回路２４が構成されている。そして、この温水回路２４には、温水を循環させるための温水ポンプ２５が配置されている。この温水ポンプ２５は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（冷却水循環流量）が制御される電動式の水ポンプである。
【００４１】
ＰＴＣヒータ２２は、ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ）を有し、このＰＴＣ素子に電力が供給されることによって発熱して、室内蒸発器１８通過後の空気を加熱する加熱手段としての電気ヒータである。ＰＴＣヒータ２２は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００４２】
また、ケーシング３１内には、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち、室内凝縮器１３、ヒータコア２１およびＰＴＣヒータ２２を通過させる風量と室内凝縮器１３を通過させない風量との風量割合を調整するエアミックスドア３４が配置されている。エアミックスドア３４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータ６３によって駆動され、この電動アクチュエータ６３は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００４３】
さらに、ケーシング３１の空気流れ最下流部には、室内凝縮器１３、ヒータコア２１およびＰＴＣヒータ２２を通過した送風空気あるいは室内凝縮器１３、ヒータコア２１およびＰＴＣヒータ２２を迂回させる冷風バイパス通路３６を通過した送風空気を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口穴が設けられている。この開口穴としては、具体的に、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口穴３７ａ、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口穴３７ｂ、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴３７ｃが設けられている。
【００４４】
フェイス開口穴３７ｂは、ケーシング３１のうち冷風バイパス通路３６側の部位（図１では上方側の部位）に形成されている。換言すれば、フェイス開口穴３７ｂは、ケーシング３１のうち、室内凝縮器１３、ヒータコア２１およびＰＴＣヒータ２２を迂回した送風空気が流れる側の部位に形成されている。
【００４５】
フット開口穴３７ｃは、ケーシング３１のうち室内凝縮器１３、ヒータコア２１およびＰＴＣヒータ２２側の部位（図１では下方側の部位）に形成されている。換言すれば、フット開口穴３７ｃは、ケーシング３１のうち、室内凝縮器１３、ヒータコア２１およびＰＴＣヒータ２２を通過した送風空気が流れる側の部位に形成されている。
【００４６】
これらのデフロスタ開口穴３７ａ、フェイス開口穴３７ｂおよびフット開口穴３７ｃの空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。
【００４７】
従って、冷房モード時には、エアミックスドア３４の開度が調整されることによって、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気のうち室内凝縮器１３にて再加熱される温風と室内凝縮器を迂回する冷風との風量割合が調整される。そして、この風量割合の調整によって、温風と冷風とを混合させた混合空気、すなわち車室内へ吹き出される送風空気の温度が調整される。
【００４８】
なお、冷房モード時には、室内蒸発器１８通過後の送風空気の全風量を室内凝縮器１３を迂回させて冷風バイパス通路３６側へ流す位置に、エアミックスドア３４を変位させるようにしてもよい。
【００４９】
また、デフロスタ開口穴３７ａ、フェイス開口穴３７ｂおよびフット開口穴３７ｃの空気流れ上流側には、それぞれ、デフロスタ開口穴３７ａの開口面積を調整するデフロスタドア３８ａ、フェイス開口穴３７ｂの開口面積を調整するフェイスドア３８ｂ、フット開口穴３７ｃの開口面積を調整するフットドア３８ｃが配置されている。
【００５０】
これらのデフロスタドア３８ａ、フェイスドア３８ｂおよびフットドア３８ｃは、吹出口モードを切替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ６４に連結されて連動して回転操作される。なお、この電動アクチュエータ６４も、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
【００５１】
また、吹出口モード切替手段によって切り替えられる吹出口モードとしては、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出すフットモード、およびフット吹出口およびデフロスタ吹出口を同程度開口して、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。
【００５２】
さらに、乗員が操作パネルに設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。
【００５３】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。図２に示す空調制御装置５０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ている。そして、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された圧縮機１１用のインバータ６１、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁１５ａおよび三方弁２０、送風ファン１６ａ、送風機３２、前述した各種電動アクチュエータ６２〜６５といった各種空調制御機器の作動を制御する。
【００５４】
また、空調制御装置５０の入力側には、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出手段としての内気センサ５１、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出手段としての外気センサ５２、車室内へ照射される日射量Ｔｓを検出する日射量検出手段としての日射センサ５３、圧縮機１１吐出冷媒の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ５４、圧縮機１１吐出冷媒の吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ５５、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）ＴＥを検出する蒸発器温度センサ５６、室外熱交換器１６の室外器温度Ｔｏｕｔを検出する室外熱交換器温度センサ５７等の空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。
【００５５】
なお、本実施形態では、吐出圧力センサ５５は、室内凝縮器１３と暖房用固定絞り１４および開閉弁１５ａとの間に配置されている。本実施形態の吐出冷媒圧力Ｐｄは、冷房モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出口側から冷房用固定絞り１７入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となり、暖房モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出口側から暖房用固定絞り１７入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となる。
【００５６】
また、本実施形態の蒸発器温度センサ５６は、具体的には、室内蒸発器１８の熱交換フィン部に配置され、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、蒸発器温度センサ５６として、室内蒸発器１８のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、室内蒸発器１８を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。このことは室外熱交換器温度センサ５７についても同様である。
【００５７】
さらに、空調制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。この操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置１の作動スイッチ、車両用空調装置１の自動制御を設定あるいは解除するオートスイッチ、運転モードを切り替える運転モード選択手段としての運転モード切替スイッチ６０ａ、吹出口モードを切り替える吹出モード切替スイッチ、送風機３２の風量設定スイッチ、車室内の設定温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定手段としての温度設定スイッチ６０ｂ、空調のために消費されるエネルギの低減を要求する省エネルギ化要求手段であるエコノミースイッチ等がある。
【００５８】
なお、この空調制御装置５０は、その出力側に接続された各種空調用構成機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの空調用構成機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの空調用構成機器の作動を制御する制御手段を構成している。
【００５９】
例えば、本実施形態では、空調制御装置５０のうち、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁１５ａおよび三方弁２０の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が冷媒回路制御手段５０ａを構成している。
【００６０】
また、本実施形態では、圧縮機１１用のインバータ６１の作動を制御することによって、室内凝縮器１３の空気加熱能力が制御される。したがって、空調制御装置５０のうち、圧縮機１１用のインバータ６１の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が加熱能力制御手段５０ｂを構成している。
【００６１】
また、本実施形態では、空調制御装置５０のうちＰＴＣヒータ２２および水加熱用ヒータ２３の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、ＰＴＣヒータ２２の空気加熱能力およびヒータコア２１の空気加熱能力を制御する加熱能力制御手段５０ｃを構成している。
【００６２】
次に、図３〜図９のフローチャートを用いて、上記構成における本実施形態の作動を説明する。この制御処理は、車両停止時であっても、バッテリから空調制御装置５０に電力が供給されていれば実行される。なお、図３〜図９の各制御ステップは、空調制御装置５０が有する各種の機能実現手段を構成している。
【００６３】
まず、ステップＳ１では、フラグ、タイマー等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等のイニシャライズが行われる。なお、このイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置１の作動終了時あるいは車両システムの停止時に記憶された値が維持されるものもある。
【００６４】
次に、ステップＳ２では、操作パネル６０の操作信号等を読み込んでステップＳ３へ進む。ステップＳ３では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述の空調制御用のセンサ群５１〜５７等の検出信号を読み込んでステップＳ４へ進む。
【００６５】
ステップＳ４では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。したがって、ステップＳ４は、目標吹出温度決定手段を構成している。
【００６６】
目標吹出温度ＴＡＯは、内気温Ｔｒを速やかに乗員の所望の目標温度Ｔｓｅｔに近づけるために決定される値であって、下記数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチによって設定された車室内の目標温度であり、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）であり、Ｔａｍは外気センサ５２によって検出された車室外温度（外気温）であり、Ｔｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
【００６７】
目標吹出温度ＴＡＯは、車室内を所望の温度に保つために車両用空調装置１が生じさせる必要のある熱量に相当するもので、車両用空調装置１に要求される空調負荷（空調熱負荷）として捉えることができる。
【００６８】
なお、上記数式Ｆ１にて算出された目標吹出温度ＴＡＯは、冷房モード時および暖房モード時の双方において用いることのできる制御目標値であるが、暖房モード時には消費電力の抑制のために上記数式Ｆ１にて算出された目標吹出温度ＴＡＯよりも若干低い値とする補正を行ってもよい。
【００６９】
次に、ステップＳ５では、ヒートポンプサイクル１０の運転モードが決定される。具体的には、図４に示す制御特性図に示すように、外気温度Ｔａｍの高温側領域および目標吹出温度ＴＡＯの低温側領域では運転モードが冷房モードに決定され、外気温度Ｔａｍの低温側領域および目標吹出温度ＴＡＯの高温側領域では運転モードが暖房モードに決定される。
【００７０】
なお、ステップＳ５では、暖房モード時に室外熱交換器１６に着霜が生じた際に、運転モードを除霜モードへ切り替える。このような着霜の判定は、室外熱交換器温度センサ５７によって検出された室外器温度Ｔｏｕｔが予め０℃以下に定めた着霜基準温度（例えば、−１０℃）以下となった際に、室外熱交換器１６に着霜が生じていると判定するようにすればよい。
【００７１】
続くステップＳ６〜Ｓ１１では、空調制御装置５０の出力側に接続された各種空調用構成機器の制御状態が決定される。まず、ステップＳ６では、送風機３２により送風される空気の目標送風量、すなわち送風機３２の電動モータに印加するブロワモータ電圧を決定する。
【００７２】
ステップＳ６の詳細な制御内容については、図５を用いて説明する。まず、ステップＳ６１では、操作パネル６０のオートスイッチが投入されているか否かが判定される。ステップＳ６１にて、オートスイッチが投入されていないと判定された場合は、ステップＳ６２へ進み、操作パネル６０の風量設定スイッチによって設定された乗員の所望の風量となるブロワモータ電圧が決定されて、ステップＳ７へ進む。
【００７３】
具体的には、本実施形態の風量設定スイッチは、Ｌｏ→Ｍ１→Ｍ２→Ｍ３→Ｈｉの５段階の風量を設定することができ、それぞれ４Ｖ→６Ｖ→８Ｖ→１０Ｖ→１２Ｖの順にブロワモータ電圧が高くなるように決定される。
【００７４】
一方、ステップＳ６１にてオートスイッチが投入されていると判定された場合は、ステップＳ６３へ進み、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、ステップＳ４で決定された目標吹出温度ＴＡＯに基づいてブロワレベルを決定する。
【００７５】
より詳細には、図５のステップＳ６３に記載された制御特性図に示すように、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）でブロワレベルを最大値付近として、送風機３２の風量を最大値に近づける。
【００７６】
また、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇するに伴って、ブロワレベルを減少させ、さらに、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下するに伴って、ブロワレベルを減少させて送風機３２の風量を減少させる。また、目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域内に入ると、ブロワレベルを最小値付近にして送風機３２の風量を最小値に近づける。
【００７７】
ステップＳ６４では、ステップＳ６３にて決定されたブロワレベルに基づいて、予め空調制御装置５０のＲＯＭ内に記憶された制御マップを参照して、実際に送風機３２の電動モータに印加されるブロワモータ電圧を決定して、ステップＳ７へ進む。
【００７８】
次に、図３に示すステップＳ７では、吸込口モード、すなわち内外気切替ドア駆動用の電動アクチュエータ６２に出力される制御信号を決定する。換言すれば、ステップＳ７では、内気と外気との導入割合を決定する。したがって、ステップＳ７は、内外気導入割合決定手段を構成している。
【００７９】
このステップＳ７の詳細については、図６のフローチャートを用いて説明する。図６に示すように、まず、ステップＳ７１では、操作パネル６０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されているか否かを判定する。この結果、オートスイッチが投入されていないと判定された場合は、ステップＳ７２で、マニュアルモードに応じた外気導入率を決定してステップＳ８へ進む。ここで、外気導入率とは、内気の風量と外気の風量との合計風量に対する外気の風量の割合のことである。
【００８０】
具体的には、吸込口モードが全内気モード（ＲＥＣモード）の場合、外気導入率を０％に決定し、吸込口モードが全外気モード（ＦＲＳモード）の場合、外気導入率を１００％に決定する。
【００８１】
一方、ステップＳ７１にて、オートスイッチが投入されていると判定された場合は、ステップＳ７３へ進み、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、仮の外気導入率（仮の吸込口モード）を決定する。
【００８２】
具体的には、ＴＡＯが上昇過程にあるときは、ＴＡＯ≧第１所定温度Ｔ１であれば仮の外気導入率を１００％（外気モード）とし、第１所定温度Ｔ１＞ＴＡＯ≧第２所定温度Ｔ２であれば仮の外気導入率を５０％（内外気混入モード）とし、第２所定温度Ｔ２＞ＴＡＯであれば仮の外気導入率を０％（内気モード）とする。
【００８３】
一方、ＴＡＯが下降過程にあるときは、第３所定温度Ｔ３≧ＴＡＯであれば仮の外気導入率を０％（内気モード）とし、第３所定温度Ｔ３≧ＴＡＯ＞第２所定温度Ｔ２であれば仮の外気導入率を５０％（内外気混入モード）とし、ＴＡＯ＞第２所定温度Ｔ２であれば、仮の外気導入率を１００％（外気モード）とする。なお、各所定温度には、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係がある。また、各所定温度の温度差は、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅として設定されている。
【００８４】
次に、ステップＳ７４では、ヒートポンプサイクル１０の運転モードが暖房モードであり、かつ吹出口モードがバイレベルモードであるか否かを判定する。
【００８５】
ヒートポンプサイクル１０の運転モードが暖房モードでない、または吹出口モードがバイレベルモードでない場合、ステップＳ７５へ進み、外気導入率＝仮の外気導入率に決定してステップＳ８へ進む。
【００８６】
ヒートポンプサイクル１０の運転モードが暖房モードであり、かつ吹出口モードがバイレベルモードである場合、ステップＳ７６へ進み、外気センサ５２が検出した外気温Ｔａｍに基づいて下限外気導入率を決定する。
【００８７】
より詳細には、図６のステップＳ７６に記載された制御特性図に示すように、外気温Ｔａｍの上昇に伴って下限外気導入率を増加させる。図６の例では、下限外気導入率を５０％以上の値に決定する。
【００８８】
次にステップＳ７７へ進み、外気導入率を、仮の外気導入率および下限外気導入率のうち大きい方の値に決定してステップＳ８へ進む。この説明からわかるように、ステップＳ７では、暖房モードかつバイレベルモードの場合、外気導入率が５０％以上に決定される。
【００８９】
ステップＳ８では、吹出口モード、すなわち吹出モードドア駆動用の電動アクチュエータ６３に出力される制御信号を決定する。この吹出口モードも目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、図７に記載された制御特性図に示すように、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するに伴って吹出口モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切り替える。
【００９０】
従って、目標吹出温度ＴＡＯが低温域となりやすい夏季は主にフェイスモード、目標吹出温度ＴＡＯが中温域となりやすい春秋季は主にバイレベルモード、そして、目標吹出温度ＴＡＯが高温域となりやすい冬季は主にフットモードが選択される。
【００９１】
さらに、車両窓ガラス近傍の相対湿度を検出する湿度検出手段を設け、湿度検出手段の検出値から算出される窓ガラス表面の相対湿度ＲＨＷに基づいて、窓ガラスに曇りが発生する可能性が高いと判定された場合に、フットデフロスタモードあるいはデフロスタモードを選択するようにしてもよい。
【００９２】
ステップＳ９では、エアミックスドア３４の開度、すなわちエアミックスドア駆動用の電動アクチュエータ６３に出力される制御信号を決定する。したがって、ステップＳ９は、エアミックスドア開度決定手段を構成している。
【００９３】
本実施形態では、エアミックスドア３９の目標開度ＳＷを目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器温度センサ５６によって検出された吹出空気温度ＴＥ、室内凝縮器１３からの吹出空気温度ＴＡＶに基づいて算出する。
【００９４】
ステップＳ９の詳細については、図８のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ９１では、ヒートポンプサイクル１０の運転モードが暖房モードであるか否かを判定する。暖房モード以外であると判定した場合、ステップＳ９２へ進み、次の数式Ｆ２によりエアミックス目標開度ＳＷを算出して、ステップＳ１０へ進む。
ＳＷ＝［｛ＴＡＯ−（ＴＥ＋２）｝／｛ＴＡＶ−（ＴＥ＋２）｝］×１００（％）…（Ｆ２）
一方、ステップＳ８１にて暖房モードであると判定した場合、ステップＳ９３へ進み、吹出口モードがバイレベルモードであるか否かを判定する。バイレベルモードでないと判定した場合、ステップＳ９４へ進み、ＳＷ＝１００％に決定して、ステップＳ１０へ進む。
【００９５】
一方、ステップＳ９３にてバイレベルモードであると判定した場合、ステップＳ９５へ進み、室内凝縮器１３よりも上流側の空気の温度である上流側空気温度、具体的には外気センサ５２が検出した外気温Ｔａｍに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、エアミックス目標開度ＳＷを決定して、ステップＳ１０へ進む。なお、この制御マップでは、図８のステップＳ９５に示すように、外気温Ｔａｍが高くなるにつれてエアミックス目標開度ＳＷを小さな値に決定する。
【００９６】
ここで、外気温Ｔａｍが短時間の間に急激に変化することはないため、エアミックス目標開度ＳＷは、実質的に所定の開度で固定されることとなる。エアミックス目標開度ＳＷを、実際に所定の開度で固定するようにしてもよい。
【００９７】
なお、ステップＳ９５において、外気センサ５２が検出した外気温Ｔａｍに代えて、蒸発器温度センサ５６によって検出された吹出空気温度ＴＥを用いても良い。暖房モードでは、室内蒸発器１８に冷媒が流れないため、吹出空気温度ＴＥは外気温Ｔａｍとほぼ等しくなるからである。
【００９８】
ステップＳ１０では、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の回転数を決定する。ここで、圧縮機１１の基本的な回転数の決定手法を説明する。例えば、冷房モードでは、ステップＳ５で決定した目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）ＴＥの目標吹出温度ＴＥＯを決定する。
【００９９】
そして、この目標吹出温度ＴＥＯと吹出空気温度ＴＥの偏差Ｅｎ（ＴＥＯ−ＴＥ）を算出し、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率Ｅｄｏｔ（Ｅｎ−（Ｅｎ−１））とを用いて、予め空調制御装置５０に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に対する回転数変化量Δｆ＿Ｃを求める。
【０１００】
また、暖房モードおよび除霜モードでは、ステップＳ５で決定した目標吹出温度ＴＡＯ、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）ＴＥ、ステップＳ９で決定したエアミックス目標開度ＳＷ等に基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、室内凝縮器１３の目標吹出温度ＴＡＶＯを決定する。したがって、ステップＳ１０は、室内凝縮器温度決定手段（加熱手段温度決定手段）を構成している。
【０１０１】
より詳細には、目標吹出温度ＴＡＶＯは、次の数式Ｆ３により算出される。
ＴＡＶＯ＝｛ＴＡＯ−（１−β）×ＴＥ｝／β＋γ…（Ｆ３）
ここで、β＝ＳＷ／１００であり、γは補正用の定数である。
【０１０２】
そして、この目標吹出温度ＴＡＶＯと吹出空気温度ＴＡＶの偏差Ｐｎ（ＴＡＶＯ−ＴＡＶ）を算出し、今回算出された偏差Ｐｎから前回算出された偏差Ｐｎ−１を減算した偏差変化率Ｐｄｏｔ（Ｐｎ−（Ｐｎ−１））とを用いて、予め空調制御装置５０に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＨｎ−１に対する回転数変化量Δｆ＿Ｈを求める。
【０１０３】
このステップＳ１０のより詳細な制御内容については、図９を用いて説明する。まず、ステップＳ１０１では、冷房モード時の回転数変化量Δｆ＿Ｃを求める。図９のステップＳ１０１には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、上述の偏差Ｅｎと偏差変化率Ｅｄｏｔに基づいて室内蒸発器１８の着霜が防止されるようにΔｆ＿Ｃが決定される。
【０１０４】
ステップＳ１０２では、暖房モード時および除霜モード時の回転数変化量Δｆ＿Ｈを求める。図９のステップＳ１０２には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、上述の偏差Ｐｎと偏差変化率Ｐｄｏｔに基づいて室内凝縮器１３の吹出温度ＴＡＶの異常上昇が防止されるようにΔｆ＿Ｈが決定される。
【０１０５】
次に、ステップＳ１０３では、ステップＳ５で決定された運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。ステップＳ１０３にて、ステップＳ５で決定された運転モードが冷房モードであると判定された場合は、ステップＳ１０４へ進み、Δｆ＿Ｃを圧縮機１１の回転数変化量Δｆに決定して、ステップＳ１０６へ進む。
【０１０６】
一方、ステップＳ１０３にてステップＳ５で決定された運転モードが冷房モードでないと判定された場合は、ステップＳ１０５へ進み、Δｆ＿Ｈを圧縮機１１の回転数変化量Δｆに決定して、ステップＳ１０６へ進む。
【０１０７】
ステップＳ１０６では、操作パネル６０のエコノミースイッチが投入されているか否かが判定される。ステップＳ１０６にて、エコノミースイッチが投入されていない場合は、ステップＳ１０７へ進み、圧縮機１１の回転数の上限値ＩＶＯｍａｘを１００００ｒｐｍとし、エコノミースイッチが投入されている場合は、ステップＳ１０８へ進み、圧縮機１１の回転数の上限値ＩＶＯｍａｘを７０００ｒｐｍとする。
【０１０８】
次のステップＳ１０９では、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加えた値と圧縮機１１の回転数の上限値ＩＶＯｍａｘとを比較して、小さい方の値を、今回の圧縮機回転数ｆｎと決定して、ステップＳ１１へ進む。なお、ステップＳ１０における圧縮機回転数ｆｎの決定は、図３のメインルーチンが繰り返される制御周期τ毎に行われるものではなく、所定の制御間隔（本実施形態では１秒）毎に行われる。
【０１０９】
次に、図３に示すステップＳ１１では、冷媒回路切替手段の作動状態、すなわち開閉弁１５ａおよび三方弁２０の作動状態が決定される。具体的には、前述の如く、本実施形態の開閉弁１５ａは、冷房モード時および除霜モード時に開き、暖房モード時に閉じる。
【０１１０】
また、三方弁２０は、冷房モード時には室外熱交換器１６の冷媒出口側と冷房用固定絞り１７とを接続する冷媒回路に切り替え、暖房モード時には室外熱交換器１６の冷媒出口側と圧縮機１１の吸入口側に配置されたアキュムレータ１９の冷媒入口側とを接続する冷媒回路に切り替える。
【０１１１】
ステップＳ１２では、上述のステップＳ６〜Ｓ１２で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置５０より各種空調用構成機器１１（６１）、１５ａ、２０、１６ａ、３２、６２〜６４に対して制御信号および制御電圧が出力される。続くステップＳ１４では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ３へ戻る。
【０１１２】
本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く制御処理が実行されるので、運転モードに応じて以下のように作動する。
【０１１３】
（ａ）暖房モード
暖房モードでは、ヒートポンプサイクル１０の冷媒回路が、図１の白抜き矢印で示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１３→暖房用固定絞り１４→室外熱交換器１６（→三方弁２０）→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。つまり、室内凝縮器１３を放熱器として機能させ、室外熱交換器１６を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。
【０１１４】
従って、暖房モード時のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１３にて送風機３２から送風された送風空気に放熱する。これにより、室内凝縮器１３を通過する送風空気が加熱され、車室内の暖房が実現される。また、室内凝縮器１３から流出した冷媒は、暖房用固定絞り１４にて減圧されて室外熱交換器１６へ流入する。
【０１１５】
室外熱交換器１６へ流入した冷媒は、送風ファン１６ａから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、三方弁２０を介してアキュムレータ１９へ流入する。アキュムレータ１９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【０１１６】
上記の如く、本実施形態の暖房モードでは、室内側熱交換器に対応する室内蒸発器１８へ冷媒が流入しないので、室内蒸発器１８にて送風空気が冷却されることはない。
【０１１７】
（ｂ）冷房モード
冷房モードでは、ヒートポンプサイクル１０の冷媒回路が、図１の黒塗り矢印で示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１３（→バイパス通路１５）→室外熱交換器１６（→三方弁２０）→冷房用固定絞り１７→室内蒸発器１８→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。つまり、室内凝縮器１３および室外熱交換器１６を冷媒に放熱させる放熱器として機能させ、室内蒸発器１８を冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。
【０１１８】
従って、冷房モード時のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１にて圧縮された高圧高温冷媒が、室内凝縮器１３にて室内蒸発器１８通過後の送風空気の一部と熱交換して送風空気の一部が加熱される。さらに、室内蒸発器１８から流出した冷媒は、バイパス通路１５を介して室外熱交換器１６へ流入し、室外熱交換器１６にて送風ファン１６ａから送風された外気と熱交換して放熱する。
【０１１９】
室外熱交換器１６から流出した冷媒は、三方弁２０を介して冷房用固定絞り１７へ流入し、冷房用固定絞り１７にて減圧膨張される。冷房用固定絞り１７にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器１８へ流入し、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱作用により、室内蒸発器１８を通過する送風空気が冷却される。
【０１２０】
そして、前述の如く、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気の一部が室内凝縮器１３にて加熱されることによって、車室内へ送風される送風空気が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように調整され、車室内の冷房が実現される。また、室内蒸発器１８から流出した冷媒は、アキュムレータ１９へ流入する。アキュムレータ１９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【０１２１】
上記の如く、本実施形態の冷房モードでは、室内側熱交換器に対応する室内蒸発器１８にて冷媒を蒸発させることによって送風空気が冷却される。
【０１２２】
（ｃ）除霜モード
除霜モードは、室外熱交換器１６に着霜が生じたことが判定された場合に実行される。なお、本実施形態では、一旦、除霜モードに切り替えられると、予め定めた所定時間（本実施形態では、５分間）が経過するまでは他の運転モードに切り替えられることはない。
【０１２３】
除霜モードでは、ヒートポンプサイクル１０の冷媒回路が、図１の網掛けハッチング付き矢印で示すように、圧縮機１１（→室内凝縮器１３→バイパス通路１５）→室外熱交換器１６（→三方弁２０）→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環するホットガスサイクルが構成される。
【０１２４】
なお、除霜モードでは、送風機３２の風量を０にする、すなわち送風機３２を停止させるので、室内凝縮器１３では冷媒は殆ど放熱しない。従って、室内凝縮器１３にて送風空気が加熱されて車室内の暖房が実現されることもない。
【０１２５】
従って、除霜モード時のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１にて圧縮された高圧高温冷媒が、室外熱交換器１６へ流入して放熱する。これにより、室外熱交換器１６が加熱されて室外熱交換器１６の除霜が実現される。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、三方弁２０を介してアキュムレータ１９へ流入する。アキュムレータ１９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入される。
【０１２６】
上記の如く、本実施形態の除霜モードでは、室内側熱交換器に対応する室内蒸発器１８へ冷媒が流入しないので、室内蒸発器１８にて送風空気が冷却されることはない。
【０１２７】
本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く作動して、車室内の冷房、暖房を実現することができるとともに、室外熱交換器１６に着霜が生じた際には、除霜モードでの運転を実行することで室外熱交換器１６を除霜することもできる。また、エコノミースイッチが投入された際には、圧縮機１１の回転数の上限値ＩＶＯｍａｘを低下させることで、車室内空調のために消費されるエネルギを低減できる。
【０１２８】
さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、制御ステップＳ７にて説明したように、ヒートポンプサイクル１０の運転モードが暖房モードであり、かつ吹出口モードがバイレベルモードである場合、外気導入率が５０％以上に決定されるので、外気導入率を５０％未満に決定する場合と比較して、フェイス開口穴３７ｂを通じて乗員の上半身に向けて吹き出す送風空気（以下、フェイス吹出空気と言う。）における外気の割合を増加させることができ、ひいてはフェイス吹出空気の温度を低下させることができる。
【０１２９】
また、制御ステップＳ９にて説明したように、エアミックスドア目標開度ＳＷを、室内凝縮器１３よりも上流側の空気の温度、例えば外気センサ５２が検出した外気温Ｔａｍや室内蒸発器１８の吹出空気温度ＴＥに基づいて決定するので、フェイス吹出空気が低めの温度となるようにエアミックスドア目標開度ＳＷを決定することができる。
【０１３０】
また、制御ステップＳ１０にて説明したように、制御ステップＳ９で決定したエアミックスドア目標開度ＳＷと、制御ステップＳ４で決定した目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて、室内凝縮器１３の目標温度ＴＡＶＯを決定するので、フット開口穴３７ｃを通じて乗員の足元に向けて吹き出す送風空気（フット吹出空気）が高めの温度となるように室内凝縮器１３の温度を調整することができる。以上のことから、バイレベルモード時に良好な空調感を確実に与えることができる。
【０１３１】
特に、本実施形態では、制御ステップＳ９にて説明したように、エアミックスドア目標開度ＳＷを、短時間の間に急激に変化することのない外気温Ｔａｍに基づいて決定するので、エアミックスドア目標開度ＳＷを実質的に固定することができる。そのため、フェイス吹出空気温度の変動を抑制することができる。
【０１３２】
この場合、実質的に固定されたエアミックスドア目標開度ＳＷに基づいて室内凝縮器１３の目標温度ＴＡＶＯが決定されることとなるので、室内凝縮器１３の目標温度ＴＡＶＯの変動も抑制することができ、ひいてはフット吹出空気温度の変動も抑制することができる。
【０１３３】
なお、外気温Ｔａｍの代わりに、室内蒸発器１８の吹出空気温度ＴＥに基づいてエアミックスドア目標開度ＳＷを決定しても同様に、フェイス吹出空気温度およびフット吹出空気温度の変動を抑制する作用効果を得ることができる。すなわち、本実施形態では、暖房モードの場合、室内蒸発器１８へ冷媒が流入しないので、室内蒸発器１８の吹出空気温度ＴＥは実質的に外気温Ｔａｍと同じ温度になるからである。
【０１３４】
（第２実施形態）
本第２実施形態では、図１０に示すように、上記第１実施形態に対して、制御ステップＳ９にエアミックスドア開度徐変制御を追加している。
【０１３５】
具体的には、ステップＳ９５にてエアミックス目標開度ＳＷを決定すると、ステップＳ９６へ進み、エアミックスドア３４の開度がエアミックスドア目標開度ＳＷに向かって時間の経過に伴って徐々に変化するように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータ６３に出力される制御信号を決定する。ステップＳ９６のエアミックスドア開度徐変制御は、例えばタイマカウントを用いることによって実現することができる。
【０１３６】
これによると、室内凝縮器１３の実際の温度が目標温度ＴＡＶＯに変化するまでのタイムラグに合わせてエアミックスドア３４の開度の変化を遅らせることができるので、フェイス吹出空気温度およびフット吹出空気温度を精度良く調整することができる。
【０１３７】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
【０１３８】
（１）上述の実施形態では、圧縮機１１として電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機１１の形式はこれに限定されない。例えば、ベルトおよび電磁クラッチ等を介してエンジンから駆動力を得る圧縮機１１を採用してもよい。従って、本発明の車両用空調装置１の適用は電気自動車に限定されない。
【０１３９】
例えば、内燃機関（エンジン）から走行用の駆動力を得て走行する通常の車両、内燃機関および走行用電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得るいわゆるハイブリッド車両、さらに、車両停車時に外部電源（商用電源）から供給される電力をバッテリＢに充電することのできる、いわゆるプラグインハイブリッド車両に適用してもよい。
【０１４０】
また、エンジンを備える車両では、送風空気の補助加熱手段として、室内凝縮器１３に加えて、エンジン冷却水を熱源として送風空気を加熱する加熱用熱交換器（ヒーターコア）を設けてもよい。
【０１４１】
（２）上述の実施形態では、ステップＳ５で決定した目標吹出温度ＴＡＯ、ステップＳ９で決定したエアミックス目標開度ＳＷ等に基づいて、室内凝縮器１３の目標温度ＴＡＶＯを決定するが、ステップＳ５で決定した目標吹出温度ＴＡＯ、ステップＳ９で決定したエアミックス目標開度ＳＷ等に基づいて、ヒータコア２１の目標温度およびＰＴＣヒータ２２の目標温度を決定するようにしてもよい。
【０１４２】
（３）上述の実施形態では、ヒートポンプサイクル１０が切替可能な冷媒回路として、暖房モード、冷房モードおよび除霜モードの冷媒回路を説明したが、ヒートポンプサイクル１０は、冷却して除湿した送風空気を再加熱して車室内を除湿暖房する除湿暖房モードの冷媒回路にも切替可能である。
【０１４３】
具体的には、除湿暖房モード時には、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁１５ａを閉じ、三方弁２０を室外熱交換器１６の冷媒出口側と冷房用固定絞り１７とを接続する冷媒回路に切り替えればよい。
【０１４４】
これにより、除湿暖房モードでは、ヒートポンプサイクル１０の冷媒回路が、圧縮機１１→室内凝縮器１３→暖房用固定絞り１４→室外熱交換器１６（→三方弁２０）→冷房用固定絞り１７→室内蒸発器１８→アキュムレータ１９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。
【０１４５】
従って、除湿暖房モード時のヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１にて圧縮された高圧高温冷媒が、室内凝縮器１３にて室内蒸発器１８通過後の送風空気の一部と熱交換して送風空気の一部が加熱される。さらに、室内蒸発器１８から流出した冷媒は、暖房用固定絞り１４にて減圧されて室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した冷媒は送風ファン１６ａから送風された外気と熱交換して放熱する。
【０１４６】
室外熱交換器１６から流出した冷媒は、三方弁２０を介して冷房用固定絞り１７へ流入し、冷房用固定絞り１７にて減圧膨張される。冷房用固定絞り１７にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器１８へ流入し、送風機３２から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱作用により、室内蒸発器１８を通過する送風空気が冷却されて除湿される。以降の作動は冷房モードと同様である。
【０１４７】
上記の如く、除湿暖房モードでは、室内側熱交換器に対応する室内蒸発器１８にて冷媒を蒸発させることによって送風空気が冷却される。
【符号の説明】
【０１４８】
１３    室内凝縮器（加熱手段）
３３    内外気切替装置（内外気切替手段）
３４    エアミックスドア
３１    ケーシング
３７ｂ  フェイス開口穴
３７ｃ  フット開口穴
３８ｂ  フェイスドア（吹出口モード切替手段）
３８ｃ  フットドア（吹出口モード切替手段）
Ｓ４    目標吹出温度決定手段
Ｓ７    内外気導入割合決定手段
Ｓ９    エアミックスドア開度決定手段
Ｓ１０  室内凝縮器温度決定手段（加熱手段温度決定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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