(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、冷却対象機器を冷却する為のラジエータを有する車両用冷凍サイクル装置に関し、車両の冷却系による保護を行いつつ、車室内の快適性を維持可能な車両用冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置１は、圧縮機１１、第２膨張弁１５ｂ、室外熱交換器１６、室内蒸発器１８を有する冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、エンジン冷却水回路７０、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器の冷却とを実行できる。エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１は、室外熱交換器１６の外気の流れ下流側に配置されている。冷房モード時において、室外熱交換器１６における流出口側の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度が制御される。目標過冷却度ＴＳＣは、エアコン熱負荷としてのエアコン吹込温度Ｔａｉｎに応じて特定される。【選択図】図１
2018075921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器（１６）と、
前記放熱器で放熱した冷媒を減圧すると共に、前記放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を調整可能な減圧装置（１５ｂ）と、
前記減圧装置にて減圧された前記冷媒と空気とを熱交換させて前記冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、を含む冷凍サイクルと、
前記放熱器に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載された冷却対象機器（ＥＮＧ、ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるラジエータ（７１、８１）と、
前記放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を特定する過冷却度特定部（４０、５５、５８）と、
前記蒸発器における熱交換の対象となる吹込空気の温度を検出する吹込温度検出部（３３、４０、５１、５２）と、
前記吹込温度検出部によって検出された前記吹込空気の温度によって目標過冷却度を特定する目標過冷却度特定部（４０）と、
前記減圧装置（１５ｂ）の作動を制御する減圧制御部（４０Ｃ）と、を有し、
前記減圧制御部（４０Ｃ）は、前記過冷却度が前記目標過冷却度特定部によって特定された目標過冷却度に近づくように、前記減圧装置を制御する車両用冷凍サイクル装置。
【請求項２】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器（１６）と、
前記放熱器で放熱した冷媒を減圧すると共に、前記放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を調整可能な減圧装置（１５ｂ）と、
前記減圧装置にて減圧された前記冷媒と空気とを熱交換させて前記冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、を含む冷凍サイクルと、
前記放熱器に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載された冷却対象機器（ＥＮＧ、ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるラジエータ（７１、８１）と、
前記放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を特定する過冷却度特定部（４０、５５、５８）と、
前記ラジエータにおいて前記空気と熱交換する熱媒体の温度を検出する熱媒体温度検出部（７２、８２）と、
前記熱媒体温度検出部によって検出された前記熱媒体の温度によって目標過冷却度を特定する目標過冷却度特定部（４０）と、
前記減圧装置（１５ｂ）の作動を制御する減圧制御部（４０Ｃ）と、を有し、
前記減圧制御部（４０Ｃ）は、前記過冷却度が前記目標過冷却度特定部によって特定された目標過冷却度に近づくように、前記減圧装置を制御する車両用冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記ラジエータ（７１、８１）は、
前記放熱器（１６）に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載されたエンジン（ＥＮＧ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるエンジンラジエータ（７１）と、
前記放熱器（１６）に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載されたインバータ（ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるインバータラジエータ（８１）と、を含み、
前記目標過冷却度特定部（４０）は、前記熱媒体温度検出部（７２、８２）によって検出された前記エンジンラジエータにおける前記熱媒体の温度、又は前記インバータラジエータにおける前記熱媒体の温度によって目標過冷却度を特定する請求項２に記載の車両用冷凍サイクル装置。
【請求項４】
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器（１６）と、
前記放熱器で放熱した冷媒を減圧すると共に、前記放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を調整可能な減圧装置（１５ｂ）と、
前記減圧装置にて減圧された前記冷媒と空気とを熱交換させて前記冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、を含む冷凍サイクルと、
前記放熱器に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載された冷却対象機器（ＥＮＧ、ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるラジエータ（７１、８１）と、
前記放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を特定する過冷却度特定部（４０、５５、５８）と、
空調運転により生じる負荷の低減を要求する空調負荷低減信号を検出する低減信号検出部（Ｓ２２）と、
前記低減信号検出部によって検出された前記空調負荷低減信号によって目標過冷却度を特定する目標過冷却度特定部（４０）と、
前記減圧装置（１５ｂ）の作動を制御する減圧制御部（４０Ｃ）と、を有し、
前記減圧制御部（４０Ｃ）は、前記過冷却度が前記目標過冷却度特定部によって特定された目標過冷却度に近づくように、前記減圧装置を制御する車両用冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記ラジエータ（７１、８１）は、
前記放熱器（１６）に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載されたエンジン（ＥＮＧ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるエンジンラジエータ（７１）と、
前記放熱器（１６）に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載されたインバータ（ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるインバータラジエータ（８１）と、を含み、
前記インバータラジエータ（８１）は、前記放熱器（１６）に生じる過冷却域（Ｒｓｃａ、Ｒｓｃｂ）に対して、前記空気の流れに関して下流側となるように配置されている請求項１ないし４の何れか１つに記載の車両用冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、冷却対象機器を冷却する為のラジエータを有する車両用冷凍サイクル装置に関する。
【０００２】
従来、車両用冷凍サイクル装置は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを有しており、例えば、車両用空調装置に適用される。車両用冷凍サイクル装置に関する発明として、例えば、特許文献１に記載された発明が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載された車両用空調制御装置においては、車両の駆動源であるエンジンのオーバーヒートを抑制する為に冷却水を循環させつつ、車室内の快適性を向上させる為に冷凍サイクルを制御して、車室内の空調を行っている。
【０００４】
具体的には、特許文献１の車両用空調制御装置は、エンジン冷却水の水温が所定の第１の設定値を超えると、エンジンのオーバーヒートを抑制する為に、エンジンの負荷である空調運転を停止させている。一方、エンジン冷却水の水温が所定の第２の設定値を下回ると、空調運転を再開させている。このような構成により、特許文献１の車両用空調制御装置は、エンジン等の保護を考慮しながら、車室内の空調を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２６８０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明の場合、エンジン冷却水の水温が上昇すると、空調運転が停止されてしまう為、車室内の快適性が悪化し、ユーザが不快感を覚えてしまう。この点を踏まえ、エンジン冷却水の水温が上昇した場合でも、エンジン等を保護しつつ空調運転を継続させることも考えられる。
【０００７】
この場合における具体的方策の一つとしては、車室内空調を内気循環に切り替えて、エンジンの負荷を低減することが挙げられる。この方策を採る上での前提は、車室内空調における内気・外気の導入制御が自動的に行われることである。即ち、ユーザが任意に外気導入に設定している場合には、上述したように、エンジン冷却水の水温の上昇に伴って、車室内空調の運転が停止されてしまう。
【０００８】
更に、車室内空調を内気循環に切り替えて空調運転を継続させた場合、エンジン冷却水によるエンジンの冷却性能が不足していくことになる。そうすると、内気循環に切り替えた場合であっても、最終的に空調運転が停止して車室内の快適性が悪化したり、車両側で保護制御（例えば、パワーセーブ）が働き車両の走行性能が低下したりしてしまう。
【０００９】
本発明は、上述した点に鑑み、蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、冷却対象機器を冷却する為のラジエータを有する車両用冷凍サイクル装置に関し、車両の冷却系による保護を行いつつ、車室内の快適性を維持可能な車両用冷凍サイクル装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の車両用冷凍サイクル装置は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１６）と、
放熱器で放熱した冷媒を減圧すると共に、放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を調整可能な減圧装置（１５ｂ）と、
減圧装置にて減圧された冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、を含む冷凍サイクルと、
放熱器に対して導入される空気の流れに関して、放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載された冷却対象機器（ＥＮＧ、ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるラジエータ（７１、８１）と、
放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を特定する過冷却度特定部（４０、５５、５８）と、
蒸発器における熱交換の対象となる吹込空気の温度を検出する吹込温度検出部（３３、４０、５１、５２）と、
吹込温度検出部によって検出された吹込空気の温度によって目標過冷却度を特定する目標過冷却度特定部（４０）と、
減圧装置（１５ｂ）の作動を制御する減圧制御部（４０Ｃ）と、を有し、
減圧制御部（４０Ｃ）は、過冷却度が目標過冷却度特定部によって特定された目標過冷却度に近づくように、減圧装置（１５ｂ）を制御する。
【００１１】
この車両用冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクルによる車室内空調と、ラジエータによる冷却対象機器の冷却とを実行することができる。この車両用冷凍サイクル装置において、ラジエータは、放熱器に対して導入される空気の流れに関して、放熱器よりも下流側に配置されている。従って、放熱器における放熱量は、ラジエータにおける冷却対象機器の冷却性能に影響を与える。
【００１２】
この点、この車両用冷凍サイクル装置によれば、放熱器の出口側における冷媒の過冷却度が吹込温度によって特定された目標過冷却度に近づくように減圧装置の制御が行われる為、冷凍サイクルによる車室内空調と、車両冷却系による冷却対象機器の冷却とを、冷凍サイクルに係る負荷に応じた適切なバランスで行うことができる。即ち、車両用冷凍サイクル装置は、この減圧装置の制御を行うことで、冷却対象機器の冷却を継続しつつ、車室内空調による快適性を保つことができる。
【００１３】
又、請求項２に記載の車両用冷凍サイクル装置は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１６）と、
放熱器で放熱した冷媒を減圧すると共に、放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を調整可能な減圧装置（１５ｂ）と、
減圧装置にて減圧された冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、を含む冷凍サイクルと、
放熱器に対して導入される空気の流れに関して、放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載された冷却対象機器（ＥＮＧ、ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と空気とを熱交換させるラジエータ（７１、８１）と、
放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を特定する過冷却度特定部（４０、５５、５８）と、
ラジエータにおいて空気と熱交換する熱媒体の温度を検出する熱媒体温度検出部（７２、８２）と、
熱媒体温度検出部によって検出された熱媒体の温度によって目標過冷却度を特定する目標過冷却度特定部（４０）と、
減圧装置（１５ｂ）の作動を制御する減圧制御部（４０Ｃ）と、を有し、
減圧制御部（４０Ｃ）は、過冷却度が目標過冷却度特定部によって特定された目標過冷却度に近づくように、減圧装置（１５ｂ）を制御する。
【００１４】
この車両用冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクルによる車室内空調と、ラジエータによる冷却対象機器の冷却とを実行することができる。そして、車両用冷凍サイクル装置によれば、放熱器の出口側における冷媒の過冷却度が熱媒体温度によって特定された目標過冷却度に近づくように減圧装置の制御が行われる。
【００１５】
従って、この車両用冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルによる車室内空調と、車両冷却系による冷却対象機器の冷却とを、冷却対象機器の冷却負荷に応じた適切なバランスで行うことができる。即ち、車両用冷凍サイクル装置は、減圧装置の制御を行うことで、冷却対象機器の冷却を継続しつつ、車室内空調による快適性を保つことができる。
【００１６】
そして、請求項４に記載の車両用冷凍サイクル装置は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器（１６）と、
放熱器で放熱した冷媒を減圧すると共に、放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を調整可能な減圧装置（１５ｂ）と、
減圧装置にて減圧された冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、を含む冷凍サイクルと、
放熱器に対して導入される空気の流れに関して、放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載された冷却対象機器（ＥＮＧ、ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と空気とを熱交換させるラジエータ（７１、８１）と、
放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を特定する過冷却度特定部（４０、５５、５８）と、
空調運転により生じる負荷の低減を要求する空調負荷低減信号を検出する低減信号検出部（Ｓ２２）と、
低減信号検出部によって検出された空調負荷低減信号によって目標過冷却度を特定する目標過冷却度特定部（４０）と、
減圧装置（１５ｂ）の作動を制御する減圧制御部（４０Ｃ）と、を有し、
減圧制御部（４０Ｃ）は、過冷却度が目標過冷却度特定部によって特定された目標過冷却度に近づくように、減圧装置（１５ｂ）を制御する。
【００１７】
この車両用冷凍サイクル装置によれば、冷凍サイクルによる車室内空調と、ラジエータによる冷却対象機器の冷却とを実行することができる。そして、車両用冷凍サイクル装置によれば、放熱器の出口側における冷媒の過冷却度が空調負荷低減信号の検出によって特定された目標過冷却度に近づくように減圧装置の制御が行われる。
【００１８】
従って、この車両用冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルによる車室内空調と、車両冷却系による冷却対象機器の冷却とを、冷凍サイクルに係る空調負荷に応じた適切なバランスで行うことができる。即ち、車両用冷凍サイクル装置は、減圧装置の制御を行うことで、冷却対象機器の冷却を継続しつつ、車室内空調による快適性を保つことができる。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。
【図２】室外熱交換器、エンジンラジエータ及びインバータラジエータの位置関係を示す模式図である。
【図３】第１実施形態に係る車両用空調装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態における目標過冷却度の設定に関する制御処理のフローチャートである。
【図５】第１実施形態における目標過冷却度と外気温の関係を示すグラフである。
【図６】第１実施形態において目標過冷却度の設定変更が及ぼす効果を示すグラフである。
【図７】第２実施形態における目標過冷却度の設定に関する制御処理のフローチャートである。
【図８】第３実施形態における目標過冷却度の設定に関する制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る車両用冷凍サイクル装置を、車室内空間を適切な温度に調整するために用いられる車両用空調装置に適用した実施形態（第１実施形態）に基づいて、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２２】
第１実施形態において、冷凍サイクル装置１０は、車両が備える各種機器や車室内を適切な温度に調整するために用いられる。即ち、冷凍サイクル装置１０は、車載機器温度調整装置および車両用空調装置として機能する。第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、エンジンＥＮＧ（換言すれば内燃機関）及び走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用されている。
【００２３】
更に、冷凍サイクル装置１０は、暖房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、及び冷房モードの冷媒回路へ切り替え可能に構成されている。ここで、車両用空調装置１において、暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。又、冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。
【００２４】
尚、図１では、暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、除湿暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを斜線ハッチング付き矢印で示している。又、冷房モードの冷媒回路における冷媒の流れを白抜き矢印で示している。
【００２５】
この冷凍サイクル装置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Ｐｄ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、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。更に、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。
【００２６】
図１に示すように、冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁１９、アキュムレータ２０、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２を有している。
【００２７】
圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機１１は、車両ボンネット内に配置されている。圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機として構成されている。この圧縮機構としては、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することができる。
【００２８】
圧縮機１１を構成する電動モータは、後述する空調制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御される。この電動モータとしては、交流モータ、直流モータの何れの形式を採用してもよい。そして、空調制御装置４０が電動モータの回転数を制御することによって、圧縮機構の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータが圧縮機構の吐出能力変更部を構成している。
【００２９】
圧縮機１１の吐出口には、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、暖房モード時及び除湿暖房モード時に、加熱用熱交換器として機能する。即ち、室内凝縮器１２は、暖房モード時及び除湿暖房モード時に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒と後述する室内蒸発器１８を通過した送風空気とを熱交換させて送風空気を加熱する。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。
【００３０】
室内凝縮器１２の冷媒出口には、第１三方継手１３ａの１つの流入出口側が接続されている。第１三方継手１３ａのような三方継手は、冷凍サイクル装置１０において、分岐部あるいは合流部としての機能を果たす。
【００３１】
例えば、除湿暖房モード時の第１三方継手１３ａでは、３つの流入出口のうち１つが流入口として用いられ、残りの２つが流出口として用いられる。従って、除湿暖房モード時の第１三方継手１３ａは、１つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐して２つの流出口から流出させる分岐部としての機能を果たす。これらの三方継手は、複数の配管を接合して形成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて形成してもよい。
【００３２】
更に、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２三方継手１３ｂ〜第４三方継手１３ｄを備えている。第２三方継手１３ｂ〜第４三方継手１３ｄの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。例えば、除湿暖房モード時の第４三方継手１３ｄでは、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、残りの１つが流出口として用いられる。従って、除湿暖房モード時の第４三方継手１３ｄは、２つの流入口から流入した冷媒を合流させて１つの流出口から流出させる合流部としての機能を果たす。
【００３３】
そして、第１三方継手１３ａの別の流入出口には、第１冷媒通路１４ａが接続されている。第１冷媒通路１４ａは、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、室外熱交換器１６の冷媒入口（即ち、流入口１６ａ）側へ導く。
【００３４】
又、第１三方継手１３ａのさらに別の流入出口には、第２冷媒通路１４ｂが接続されている。第２冷媒通路１４ｂは、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、後述する第３冷媒通路１４ｃに配置された第２膨張弁１５ｂの入口側（具体的には、第３三方継手１３ｃの１つの流入出口）へ導く。
【００３５】
第１冷媒通路１４ａには、第１膨張弁１５ａが配置されている。第１膨張弁１５ａは、暖房モード時、及び除湿暖房モード時に、室内凝縮器１２から流出した冷媒を減圧させる。第１膨張弁１５ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有する可変絞り機構である。
【００３６】
更に、第１膨張弁１５ａは、絞り開度を全開にすることによって、冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能付きの可変絞り機構として構成されている。第１膨張弁１５ａは、空調制御装置４０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。
【００３７】
第１膨張弁１５ａの出口側には、室外熱交換器１６の冷媒入口（即ち、流入口１６ａ）側が接続されており、車両ボンネット内の車両前方側に配置されている。室外熱交換器１６は、第１膨張弁１５ａから流出した冷媒と図示しない送風ファンから送風された車室外空気（即ち、外気ＯＡ）とを熱交換させるものである。送風ファンは、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風能力）が制御される電動送風機である。
【００３８】
具体的には、室外熱交換器１６は、暖房モード時においては、外気から吸熱する吸熱器として機能する。冷房モード時及び除湿暖房モード時においては、室外熱交換器１６は、外気ＯＡへ放熱する放熱器として機能する。
【００３９】
図２に示すように、室外熱交換器１６は、冷媒入口としての流入口１６ａと、冷媒出口としての流出口１６ｂとを有している。流入口１６ａは、室外熱交換器１６の上部に配置されており、第１冷媒通路１４ａを流れた冷媒が流入する部分である。流出口１６ｂは、室外熱交換器１６の下部に配置されており、第２三方継手１３ｂへ向かって冷媒が流出する部分である。
【００４０】
そして、冷媒は、図２における冷媒流れＲとして示すように、流入口１６ａを介して室外熱交換器１６内に流入すると、室外熱交換器１６を構成する扁平チューブに沿って流れ、流出口１６ｂから外部へ流出する。この時、室外熱交換器１６では、扁平チューブ内を流れる冷媒と、車両の前方から後方に向かって流れる外気ＯＡとの間で熱交換が行われる。
【００４１】
室外熱交換器１６の冷媒出口側には、第２三方継手１３ｂの１つの流入出口が接続されている。第２三方継手１３ｂの別の流入出口には、第３冷媒通路１４ｃが接続されている。第３冷媒通路１４ｃは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、室内蒸発器１８の冷媒入口側へ導く。
【００４２】
又、第２三方継手１３ｂのさらに別の流入出口には、第４冷媒通路１４ｄが接続されている。第４冷媒通路１４ｄは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、後述するアキュムレータ２０の入口側（具体的には、第４三方継手１３ｄの１つの流入出口）へ導く。
【００４３】
第３冷媒通路１４ｃには、逆止弁１７、第３三方継手１３ｃ、並びに、第２膨張弁１５ｂが、冷媒流れに対してこの順に配置されている。逆止弁１７は、冷媒が第２三方継手１３ｂ側から室内蒸発器１８側へ流れることのみを許容するものである。第３三方継手１３ｃには、前述した第２冷媒通路１４ｂが接続されている。
【００４４】
第２膨張弁１５ｂは、室外熱交換器１６から流出して室内蒸発器１８へ流入する冷媒を減圧させる。第２膨張弁１５ｂは、本発明における減圧装置として機能する。第２膨張弁１５ｂの基本的構成は、第１膨張弁１５ａと同様である。更に、第２膨張弁１５ｂは、絞り開度を全閉した際にこの冷媒通路を閉塞する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。
【００４５】
従って、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０では、第２膨張弁１５ｂを全閉として第３冷媒通路１４ｃを閉じることによって、冷媒回路を切り替えることができる。換言すると、第２膨張弁１５ｂは、冷媒減圧装置としての機能を果たすとともに、サイクルを循環する冷媒の冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置としての機能を兼ね備えている。
【００４６】
室内蒸発器１８は、冷房モード時及び除湿暖房モード時に、冷却用熱交換器として機能する。即ち、室内蒸発器１８は、冷房モード時及び除湿暖房モード時に、第２膨張弁１５ｂから流出した冷媒と室内凝縮器１２通過前の送風空気とを熱交換させる。室内蒸発器１８では、第２膨張弁１５ｂにて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する。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１２の送風空気流れ上流側に配置されている。
【００４７】
室内蒸発器１８の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁１９の流入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８の着霜（フロスト）を抑制するために、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力（即ち、低圧側冷媒圧力）を着霜抑制圧力以上に調整する機能を果たす。換言すると、蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度Ｔｅを予め定められた着霜抑制温度以上に調整する機能を果たす。
【００４８】
図１に示すように、蒸発圧力調整弁１９の出口側には、第４三方継手１３ｄが接続されている。又、前述したように、第４三方継手１３ｄにおける他の流入出口には、第４冷媒通路１４ｄが接続されている。そして、第４三方継手１３ｄのさらに別の流入出口には、アキュムレータ２０の入口側が接続されている。
【００４９】
アキュムレータ２０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。アキュムレータ２０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。従って、アキュムレータ２０は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１１における液圧縮を防止する機能を果たす。
【００５０】
又、第２三方継手１３ｂと第４三方継手１３ｄとを接続する第４冷媒通路１４ｄには、第１開閉弁２１が配置されている。第１開閉弁２１は、電磁弁によって構成されている。そして、第１開閉弁２１は、第４冷媒通路１４ｄを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として機能する。第１開閉弁２１は、空調制御装置４０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】
同様に、第１三方継手１３ａと第３三方継手１３ｃとを接続する第２冷媒通路１４ｂには、第２開閉弁２２が配置されている。第２開閉弁２２は、第１開閉弁２１と同様に、電磁弁によって構成されている。第２開閉弁２２は、第２冷媒通路１４ｂを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として機能する。
【００５２】
次に、冷凍サイクル装置１０と共に車両用空調装置１を構成する室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、冷凍サイクル装置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ものである。この室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。
【００５３】
図１に示すように、室内空調ユニット３０は、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、室内蒸発器１８、室内凝縮器１２等を収容することによって構成されている。ケーシング３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するものである。ケーシング３１は、或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）にて成形されている。
【００５４】
ケーシング３１内の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３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。
【００５５】
具体的には、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及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ことができる。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によって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置４０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。
【００５６】
そして、内外気切替装置３３の送風空気流れ下流側には、送風機（ブロワ）３２が配置されている。この送風機３２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る。送風機３２における遠心多翼ファンの回転数（送風量）は、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって制御される。
【００５７】
送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１８及び室内凝縮器１２が、送風空気流れに対して、こ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１２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。
【００５８】
又、ケーシング３１内には、冷風バイパス通路３５が形成されている。冷風バイパス通路３５は、室内蒸発器１８を通過した送風空気を、室内凝縮器１２を迂回させて下流側へ流す為の通路である。
【００５９】
室内蒸発器１８の送風空気流れ下流側であって、且つ、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側には、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、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち室内凝縮器１２を通過させる風量割合を調整する際に用いられる。従って、車両用空調装置１は、冷風バイパス通路３５を全開開度とし、エアミックスドア３４により室内凝縮器１２へ向かう送風空気の流路を全閉することで、室内凝縮器１２における熱交換量を最小値にすることができる。
【００６０】
又、室内凝縮器１２の送風空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間では、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気と、冷風バイパス通路３５を通過して室内凝縮器１２にて加熱されていない送風空気とが混合される。更に、ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、複数の開口穴が配置されている。混合空間にて混合された送風空気（空調風）は、これらの開口穴を介して、空調対象空間である車室内へ吹き出される。
【００６１】
これらの開口穴としては、具体的に、フェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。
【００６２】
更に、フェイス開口穴、フット開口穴及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ下流側は、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、フット吹出口及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。従って、エアミックスドア３４が、室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路３５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調風の温度が調整されて、各吹出口から車室内へ吹き出される空調風の温度が調整される。
【００６３】
つまり、エアミックスドア３４は、車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整部としての機能を果たす。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によって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置４０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。
【００６４】
又、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。
【００６５】
これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替ドアを構成する。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、それぞれ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に連結されており、連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、空調制御装置４０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。
【００６６】
吹出口モード切替ドアによって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。
【００６７】
フェイスモードは、フェイス吹出口を全開に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吹出口モードである。バイレベルモードは、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吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開にしてフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて送風空気を吹き出す吹出口モードである。
【００６８】
更に、乗員が、操作パネル６０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、デフロスタモードとすることもできる。デフロスタモードは、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吹出口モードである。
【００６９】
エンジン冷却水回路７０は、車両に搭載されたエンジンＥＮＧを冷却する為に、熱媒体であるエンジン冷却水を循環させる回路であり、図１に示すように、熱交換器であるエンジンラジエータ７１と、図示しない冷却水ポンプとを有している。
【００７０】
エンジンラジエータ７１は、エンジン冷却水回路７０を循環する熱媒体であるエンジン冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。図２に示すように、エンジンラジエータ７１は、室外熱交換器１６に対して導入される外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６よりも下流側に、間隔を隔てて配置されている。
【００７１】
より具体的には、エンジンラジエータ７１は、外気ＯＡの流れの下流側において、室外熱交換器１６の流入口１６ａを含む上側部分を占めるように配置されている。従って、エンジンラジエータ７１は、室外熱交換器１６で冷媒と熱交換した外気ＯＡに対して、エンジン冷却水の熱を放熱する。そして、冷却水ポンプは、エンジン冷却水を吸入して吐出する電動式の熱媒体ポンプである。
【００７２】
従って、エンジン冷却水回路７０は、エンジンＥＮＧとエンジンラジエータ７１を含む循環流路内を、冷却水ポンプの駆動によってエンジン冷却水を循環させ、エンジンＥＮＧ及びエンジンラジエータ７１で熱交換させる。つまり、エンジン冷却水回路７０は、エンジンＥＮＧの排熱をエンジン冷却水で吸熱し、この熱をエンジンラジエータ７１で放熱させることができる。
【００７３】
エンジン冷却水としては、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、又は不凍液体が使用可能であるが、冷却対象機器であるエンジンＥＮＧの温度条件等に応じて適切なものが用いられている。
【００７４】
インバータ冷却水回路８０は、車両に搭載されたインバータＩＮＶを含む冷却対象機器を冷却する為に、熱媒体であるインバータ冷却水を循環させる回路であり、熱交換器であるインバータラジエータ８１と、図示しない冷却水ポンプとを有している。
【００７５】
インバータＩＮＶは、電池から供給された直流電力を交流電力に変換して走行用モータに出力する電力変換部である。インバータＩＮＶは、インバータ冷却水回路８０によって冷却される冷却対象機器の一つである。インバータ冷却水回路８０に配置される冷却対象機器は、インバータＩＮＶのみに限定されるものではなく、種々の冷却対象機器がインバータ冷却水回路８０に配置されていてもよい。
【００７６】
インバータラジエータ８１は、インバータ冷却水回路８０を循環する熱媒体であるインバータ冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。図２に示すように、インバータラジエータ８１は、エンジンラジエータ７１と同様に、室外熱交換器１６に対して導入される外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６よりも下流側に、間隔を隔てて配置されている。
【００７７】
より具体的には、インバータラジエータ８１は、外気ＯＡの流れの下流側において、室外熱交換器１６の流出口１６ｂを含む下側部分を占めるように配置されており、エンジンラジエータ７１の下方に位置している。従って、インバータラジエータ８１は、室外熱交換器１６で冷媒と熱交換した外気ＯＡに対して、インバータ冷却水の熱を放熱する。冷却水ポンプは、インバータ冷却水を吸入して吐出する電動式の熱媒体ポンプである。
【００７８】
従って、インバータ冷却水回路８０は、インバータＩＮＶとインバータラジエータ８１を含む循環流路内を、冷却水ポンプの駆動によってインバータ冷却水を循環させ、インバータＩＮＶ及びインバータラジエータ８１で熱交換させる。つまり、インバータ冷却水回路８０は、インバータＩＮＶの排熱をインバータ冷却水で吸熱し、この熱をインバータラジエータ８１で放熱させることができる。
【００７９】
インバータ冷却水としては、エチレングリコールを含む液体、または不凍液体が使用可能であるが、インバータＩＮＶを含む冷却対象機器の温度条件等に応じて適切なものが用いられている。
【００８０】
次に、車両用空調装置１の制御系について、図３を参照しつつ説明する。車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０の構成機器や室内空調ユニット３０を制御する為の空調制御装置４０を有している。
【００８１】
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ている。そして、空調制御装置４０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行うことで、出力側に接続された圧縮機１１、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂ、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２、送風機３２、内外気切替装置３３等の空調制御機器の作動を制御する。
【００８２】
又、空調制御装置４０の入力側には、空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。図３に示すように、空調制御用のセンサ群には、内気温センサ５１、外気温センサ５２、日射センサ５３、吐出温度センサ５４、高圧側圧力センサ５５、蒸発器温度センサ５６、低圧側圧力センサ５７、冷媒温度センサ５８等が含まれる。
【００８３】
内気温センサ５１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ５２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ５３は、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。吐出温度センサ５４は、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検出部である。
【００８４】
高圧側圧力センサ５５は、室内凝縮器１２の出口側冷媒圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｄを検出する高圧側圧力検出部である。蒸発器温度センサ５６は、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検出部である。蒸発器温度センサ５６は、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。ここで、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部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部を採用してもよい。
【００８５】
低圧側圧力センサ５７は、冷凍サイクルの低圧側における冷媒圧力を検出する低圧側圧力検出部であり、圧縮機１１の吸入口側における冷媒圧力を、低圧側冷媒圧力Ｐｓとして検出する。そして、冷媒温度センサ５８は、室外熱交換器１６の流出口１６ｂから流出する冷媒の温度を検出する検出部である。
【００８６】
そして、空調制御装置４０の入力側には、エンジン冷却水回路７０のエンジン冷却水温度センサ７２と、インバータ冷却水回路８０のインバータ冷却水温度センサ８２とが夫々接続されている。
【００８７】
エンジン冷却水温度センサ７２は、エンジン冷却水回路７０の循環流路の内、エンジンＥＮＧ側の流出口側からエンジンラジエータ７１の流入口側までの範囲に配置されており、エンジン冷却水の温度を検出する。従って、空調制御装置４０は、エンジンＥＮＧからエンジン冷却水が吸熱した熱量を推定することができる。
【００８８】
又、インバータ冷却水温度センサ８２は、インバータ冷却水回路８０の循環流路の内、インバータＩＮＶ側の流出口からインバータラジエータ８１の流入口側までの範囲に配置されており、インバータ冷却水の温度（以下、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖ）を検出する。従って、空調制御装置４０は、インバータＩＮＶからインバータ冷却水が吸熱した熱量を推定できる。
【００８９】
更に、空調制御装置４０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６０が接続されている。従って、空調制御装置４０には、操作パネル６０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。
【００９０】
操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、冷房スイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等が含まれる。
【００９１】
オートスイッチは、車両用空調装置１の自動制御運転を設定或いは解除する為の入力部である。冷房スイッチは、車室内の冷房を行うことを要求する為の入力部である。風量設定スイッチは、送風機３２の風量をマニュアル設定する為の入力部である。温度設定スイッチは、車室内の目標温度である車室内設定温度Ｔｓｅｔを設定する為の入力部である。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定する為の入力部である。
【００９２】
又、空調制御装置４０の入力側には、図示しない車両制御装置９０が接続されている。この車両制御装置９０は、車両用空調装置１が搭載された車両の走行に関する各種制御を担っている。例えば、車両制御装置９０は、空調運転の負荷が過剰である場合に、車両走行系を保護する為に、空調負荷低減信号を空調制御装置４０へ出力する。
【００９３】
尚、空調制御装置４０は、その出力側に接続された各種空調制御機器を制御する制御部（換言すると、制御装置）が一体に構成されたものであるが、それぞれの空調制御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、それぞれの空調制御機器の作動を制御する制御部を構成している。
【００９４】
例えば、空調制御装置４０のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成が吐出能力制御部４０ａを構成している。又、空調制御装置４０のうち、冷媒回路切替装置である第１開閉弁２１、第２開閉弁２２等の作動を制御する構成が冷媒回路制御部４０ｂを構成している。
【００９５】
又、空調制御装置４０のうち、減圧装置である第１膨張弁１５ａ及び第２膨張弁１５ｂの作動を制御する構成が減圧制御部４０ｃを構成している。もちろん、吐出能力制御部４０ａ、冷媒回路制御部４０ｂ、減圧制御部４０ｃ等を空調制御装置４０に対して別体の制御部で構成してもよい。
【００９６】
続いて、第１実施形態に係る車両用空調装置１の作動について説明する。上述したように、車両用空調装置１では、暖房モード、除湿暖房モード、及び冷房モードの運転を切り替えることができる。そして、これらの各運転モードの切り替えは、空調制御プログラムが実行されることによって行われる。この空調制御プログラムは、操作パネル６０のオートスイッチが投入（ＯＮ）された際に実行される。
【００９７】
空調制御プログラムのメインルーチンでは、空調制御用のセンサ群の検出信号及び各種空調操作スイッチからの操作信号を読み込む。そして、読み込んだ検出信号及び操作信号の値に基づいて、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを、以下数式Ｆ１に基づいて算出する。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気温センサ５２によって検出された外気温、Ａｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
【００９８】
更に、操作パネル６０の冷房スイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが予め定めた冷房基準温度αよりも低くなっている場合には、冷房モードでの運転を実行する。又、操作パネル６０の冷房スイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっている場合には、除湿暖房モードでの運転を実行する。又、冷房スイッチが投入されていない場合には、暖房モードでの運転を実行する。
【００９９】
この空調制御プログラムにより、冷房モードは、主に夏季のように比較的外気温が高い場合に実行される。除湿暖房モードは、主に春季あるいは秋季に実行される。更に、暖房モードは、主に冬季の低外気温時に実行することができる。
【０１００】
更に、空調制御プログラムでは、各運転モード時に応じて、各種制御対象機器の作動状態を決定する。そして、決定した作動状態に応じた制御信号および制御電圧等を各種制御対象機器へ出力する。その後、空調制御プログラムでは、車両用空調装置１の作動停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、検出信号および操作信号の読み込み→運転モードの決定→各種制御対象機器の作動状態の決定→制御電圧および制御信号の出力といった制御ルーチンが繰り返される。以下に、各運転モードについて説明する。
【０１０１】
（ａ）暖房モード
暖房モードでは、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１を開き、第２開閉弁２２を閉じる。又、第１膨張弁１５ａについては、減圧作用を発揮する絞り状態とし、第２膨張弁１５ｂについては全閉状態とする。
【０１０２】
これにより、暖房モードでは、図１の黒塗り矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→（第１開閉弁２１→）アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【０１０３】
このサイクル構成で、空調制御装置４０は、室内凝縮器１２へ流入する冷媒が目標凝縮器温度ＴＣＯとなるように、圧縮機１１の作動を制御する。目標凝縮器温度ＴＣＯは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って上昇するように決定される。さらに、空調制御装置４０は、第１膨張弁１５ａへ流入する冷媒の圧力に基づいて、サイクルのＣＯＰが極大値に近づくように第１膨張弁１５ａの作動を制御する。又、空調制御装置４０は、冷風バイパス通路３５が全閉となるようにエアミックスドアを変位させ、室内凝縮器１２側の通風路を全開にする。
【０１０４】
暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、室内凝縮器１２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。そして、室外熱交換器１６にて冷媒が蒸発する際に外気から吸熱した熱を室内凝縮器１２にて送風空気に放熱する。これにより、送風空気を加熱することができる。
【０１０５】
従って、暖房モードでは、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気を車室内に吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。
【０１０６】
（ｂ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１及び第２開閉弁２２を開き、第１膨張弁１５ａ及び第２膨張弁１５ｂを絞り状態とする。
【０１０７】
これにより、除湿暖房モードでは、図１の斜線ハッチング付き矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→（第１開閉弁２１→）アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させると共に、圧縮機１１→室内凝縮器１２→（第２開閉弁２２→）第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【０１０８】
つまり、この除湿暖房モードでは、室内凝縮器１２から流出した冷媒の流れを第１三方継手１３ａにて分岐し、分岐された一方の冷媒を第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→圧縮機１１の順に流すと共に、分岐された他方の冷媒を第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→圧縮機１１の順に流す冷媒回路に切り替えられる。
【０１０９】
このサイクル構成で、空調制御装置４０は、室内蒸発器１８から吹き出される送風空気が目標蒸発器温度ＴＥＯとなるように、圧縮機１１の作動を制御する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って低下するように決定される。目標蒸発器温度ＴＥＯは、室内蒸発器１８の着霜を抑制可能な範囲で決定される。
【０１１０】
又、空調制御装置４０は、第１膨張弁１５ａへ流入する冷媒の圧力に基づいて、サイクルのＣＯＰが極大値に近づくように第１膨張弁１５ａ及び第２膨張弁１５ｂの作動を制御する。この際、空調制御装置４０は、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、第１膨張弁１５ａの絞り開度を減少させ、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を増加させる。又、空調制御装置４０は、冷風バイパス通路３５が全閉となるようにエアミックスドアを変位させ、室内凝縮器１２側の通風路を全開にする。
【０１１１】
この除湿暖房モードでは、室内凝縮器１２を放熱器として機能させ、室外熱交換器１６及び室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる。この為、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って室外熱交換器１６の冷媒の飽和温度を低下させて、室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を増加させることができる。これにより、室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させて加熱能力を向上させることができる。
【０１１２】
従って、この除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器１２にて再加熱して車室内に吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。更に、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度（蒸発温度）を、室内蒸発器１８における冷媒の飽和温度（蒸発温度）よりも低下させることができるので、除湿暖房モードにおける送風空気の加熱能力を増加させることができる。
【０１１３】
（ｃ）冷房モード
冷房モードでは、空調制御装置４０は、第１開閉弁２１及び第２開閉弁２２を閉じる。又、空調制御装置４０は、第１膨張弁１５ａを全開状態とし、第２膨張弁１５ｂを絞り状態とする。
【０１１４】
これにより、冷房モードでは、図１の白抜き矢印に示すように、圧縮機１１→（室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→）室外熱交換器１６→（逆止弁１７→）第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
【０１１５】
このサイクル構成で、空調制御装置４０は、室内蒸発器１８から吹き出される送風空気が目標蒸発器温度ＴＥＯとなるように、圧縮機１１の作動を制御する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って低下するように決定される。目標蒸発器温度ＴＥＯは、室内蒸発器１８の着霜を抑制可能な範囲で決定される。又、空調制御装置４０は、冷風バイパス通路３５が全開となるようにエアミックスドア３４を変位させ、室内凝縮器１２側の通風路を全閉にする。
【０１１６】
そして、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの作動を制御する。空調制御装置４０は、高圧側圧力センサ５５で検出された高圧側冷媒圧力Ｐｄと、冷媒温度センサ５８により検出された冷媒温度と、冷凍サイクルを循環する冷媒の物性に基づいて、室外熱交換器１６における過冷却度ＳＣを算出する。
【０１１７】
空調制御装置４０は、算出した過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。この点については後に詳細に説明する。
【０１１８】
冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６を放熱器として機能させ、室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる。そして、室内蒸発器１８にて冷媒が蒸発する際に送風空気から吸熱した熱を室外熱交換器１６にて外気に放熱する。これにより、送風空気を冷却することができる。
【０１１９】
従って、冷房モードでは、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気を車室内に吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。
【０１２０】
続いて、車両用空調装置１における目標過冷却度の設定に関する制御処理について、図面を参照しつつ説明する。上述したように、車両用空調装置１の冷房モード時において、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。
【０１２１】
図４に示すフローチャートは、この目標過冷却度ＴＳＣを設定する際に、空調制御装置４０によって、車両用空調装置１の空調運転の実行がなされている間、繰り返し実行される。
【０１２２】
ステップＳ１では、運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。現時点の運転モードが冷房モードである場合には、ステップＳ２に進む。一方、現時点の運転モードが冷房モード以外の運転モード（例えば、暖房モードや除湿暖房モード）である場合、そのまま、この制御処理を終了する。
【０１２３】
ステップＳ２においては、エアコン吹込温度Ｔａｉｎが基準吹込温度αｌ以下であるか否かが判定される。ここで、エアコン吹込温度Ｔａｉｎは、エアコン熱負荷が高く、室外熱交換器１６の放熱が大きいか否かを判定する為の指標の一例である。
【０１２４】
エアコン吹込温度Ｔａｉｎは、内気温センサ５１で検出される内気温Ｔｒと、外気温センサ５２で検出される外気温Ｔａｍと、内外気切替装置３３の作動状態（即ち、内気の風量と外気の風量との風量割合）とに基づいて、空調制御装置４０によって算出される。
【０１２５】
算出されたエアコン吹込温度Ｔａｉｎが基準吹込温度αｌ以下である場合、室外熱交換器１６における放熱は大きくないと判断して、ステップＳ３に移行する。一方、エアコン吹込温度Ｔａｉｎが基準吹込温度αｌ以下ではない場合、ステップＳ４に進む。
【０１２６】
ステップＳ３では、目標過冷却度設定（Ａ）の処理が行われる。具体的には、この場合における目標過冷却度ＴＳＣは、図５に示す制御マップにおける下限線Ｌｌと、外気温センサ５２で検出した外気温Ｔａｍに基づいて特定される。下限線Ｌｌは、サイクルの成績係数ＣＯＰが最も高くなるように定められている。目標過冷却度設定（Ａ）で目標過冷却度ＴＳＣを特定した後、この制御処理を終了する。
【０１２７】
ステップＳ４では、エアコン吹込温度Ｔａｉｎが基準吹込温度αｈ以下であるか否かが判定される。この基準吹込温度αｈは、ステップＳ２における基準吹込温度αｌよりも高い温度である。即ち、ステップＳ４では、室外熱交換器１６における放熱が大きく、室外熱交換器１６の下流側に位置するエンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１の冷却性能が不足する状況であるか否かが判定される。
【０１２８】
エアコン吹込温度Ｔａｉｎが基準吹込温度αｈ以下である場合、ステップＳ５に進む。エアコン吹込温度Ｔａｉｎが基準吹込温度αｈ以下ではない場合、室外熱交換器１６における放熱量が大きく、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１の冷却性能が不足する状況であると判定して、ステップＳ６に処理を移行する。
【０１２９】
ステップＳ５では、目標過冷却度設定（Ｂ）が行われる。この目標過冷却度設定（Ｂ）では、目標過冷却度ＴＳＣは、図５に示す制御マップの上限線Ｌｈ、中間域Ｌｍ、下限線Ｌｌと、外気温センサ５２の外気温Ｔａｍに基づいて特定される。
【０１３０】
尚、制御マップにおける上限線Ｌｈは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転を継続可能な状態で、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定されており、この制御マップにおける下限線Ｌｌよりも大きな値を示す。即ち、上限線Ｌｈは、冷房モード時の成績係数ＣＯＰの向上よりも、過冷却度ＳＣを大きくとることを優先して定められている。
【０１３１】
具体的に、ステップＳ５では、制御マップに基づいて、外気温Ｔａｍに対応する下限線Ｌｌ上の値、上限線Ｌｈ上の値が特定される。そして、この場合における目標過冷却度ＴＳＣと、特定した下限線Ｌｌ上の値及び上限線Ｌｈ上の値との関係性が、算出されたエアコン吹込温度Ｔａｉｎと、基準吹込温度αｌ及び基準吹込温度αｈとの相対的な関係性と等しくなるように、目標過冷却度ＴＳＣを特定する。その後、この制御処理を終了する。
【０１３２】
ステップＳ６においては、目標過冷却度設定（Ｃ）が行われる。具体的には、この場合における目標過冷却度ＴＳＣは、図５に示す制御マップにおける上限線Ｌｈと、外気温センサ５２で検出した外気温Ｔａｍに基づいて特定される。目標過冷却度設定（Ｃ）で目標過冷却度ＴＳＣを特定した後、この制御処理を終了する。
【０１３３】
上述したように、冷房モードにおいては、図４に示す制御処理によって、エアコン吹込温度Ｔａｉｎに応じた目標過冷却度ＴＳＣが特定される。そして、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を調整することによって、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが図４の制御処理で特定された目標過冷却度ＴＳＣに近づくように制御される。
【０１３４】
即ち、エアコン熱負荷が低く、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない場合に、ステップＳ３の目標過冷却度設定（Ａ）によって目標過冷却度ＴＳＣが特定される。この場合における冷房モードの運転中に、ステップＳ３で特定された目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣを制御すると、図２に示すように、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側には、過冷却域Ｒｓｃａが形成される。
【０１３５】
一方、室外熱交換器１６における放熱量が大きく、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１の冷却性能が不足する状況の場合、ステップＳ６の目標過冷却度設定（Ｃ）によって目標過冷却度ＴＳＣが特定される。
【０１３６】
この場合における目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定されており、この目標過冷却度設定（Ａ）の場合よりも大きな値を示す。
【０１３７】
この場合における冷房モードの運転中に、ステップＳ６で特定された目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣを制御すると、図２に示すように、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側には、過冷却域Ｒｓｃｂが形成される。
【０１３８】
ステップＳ６で設定された目標過冷却度ＴＳＣは、ステップＳ３で設定された目標過冷却度ＴＳＣよりも大きい。従って、図２に示すように、この場合の過冷却域Ｒｓｃｂは、ステップＳ３で設定された目標過冷却度ＴＳＣに基づく過冷却域Ｒｓｃａよりも大きく形成される。
【０１３９】
ステップＳ３における目標過冷却度ＴＳＣに基づく冷房運転と、ステップＳ６における目標過冷却度ＴＳＣに基づく冷房運転との場合を比較する。図６に示すように、ステップＳ６の場合における成績係数ＣＯＰは、ステップＳ３の場合における成績係数ＣＯＰよりも低下する。この成績係数ＣＯＰの低下要因としては、圧縮機１１の動力増加に起因するものと考えられ、例えば、外気温Ｔａｍが４０℃の場合には、約８％低下する。
【０１４０】
一方、ステップＳ６の場合におけるラジエータ前面温度Ｔｒｆは、ステップＳ３の場合におけるラジエータ前面温度Ｔｒｆよりも低下し、例えば、外気温Ｔａｍが４０℃の場合には、約３℃低下する。尚、ラジエータ前面温度Ｔｒｆは、外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６の下流側であって、エンジンラジエータ７１及びインバータラジエータ８１の上流側に位置する空間における空気の温度を意味する。
【０１４１】
このラジエータ前面温度Ｔｒｆの低下要因としては、室外熱交換器１６の出口側における過冷却域Ｒｓｃａが過冷却域Ｒｓｃｂに増大させたことが挙げられる。過冷却域Ｒｓｃａ、過冷却域Ｒｓｃｂは、室外熱交換器１６中の冷媒温度の中で、最も冷媒温度が低い領域である為、ラジエータ（即ち、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１）の前面における空気温度を低く分布させることができるからである。
【０１４２】
このように、第１実施形態に係る車両用空調装置１では、エアコン熱負荷が低く、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない場合に、ステップＳ３の目標過冷却度設定（Ａ）によって目標過冷却度ＴＳＣが特定される。この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、成績係数ＣＯＰが極大値になるように決定されている為、成績係数ＣＯＰが高い状態で、冷房運転を継続することができる。又、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない為、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却及び、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却も十分に行うことができる。
【０１４３】
一方、室外熱交換器１６における放熱量が大きく、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１の冷却性能が不足する状況では、ステップＳ６の目標過冷却度設定（Ｃ）によって目標過冷却度ＴＳＣが特定される。この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定されている。
【０１４４】
従って、車両用空調装置１は、目標過冷却度設定（Ａ）、目標過冷却度設定（Ｂ）の場合に比べて、成績係数ＣＯＰは低下するものの、冷房運転を継続することができる。つまり、車室内の快適性を維持することができる。
【０１４５】
又、この車両用空調装置１によれば、室外熱交換器１６における過冷却域を増大させることで、ラジエータ前面温度Ｔｒｆを平均的に低下させることができる。これにより、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１における熱交換性能の低下を抑制できる為、車両用空調装置１は、この場合におけるエンジンＥＮＧ及びインバータＩＮＶの冷却性能不足を抑制できる。この結果、車両用空調装置１は、エンジンＥＮＧ等の冷却性能不足に起因するパワーセーブ等の制限を受けることなく、空調運転を継続できる。
【０１４６】
更に、図２に示すように、インバータラジエータ８１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されており、エンジンラジエータ７１は、インバータラジエータ８１の上方に配置されている。ここで、インバータＩＮＶの冷却は、エンジンＥＮＧとは異なる温度帯での冷却を要求される。従って、車両用空調装置１は、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶのそれぞれに適した態様で、冷却性能を担保することができる。
【０１４７】
以上説明したように、第１実施形態に係る車両用空調装置１によれば、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、エンジン冷却水回路７０、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器（例えば、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶ）の冷却とを実行することができる。
【０１４８】
図２に示すように、この車両用空調装置１において、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１は、室外熱交換器１６に対して導入される外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６よりも下流側に配置されている。従って、室外熱交換器１６における放熱量は、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１における冷却対象機器の冷却性能に影響を与える。
【０１４９】
この点、この車両用空調装置１によれば、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側における冷媒の過冷却度ＳＣがエアコン吹込温度Ｔａｉｎによって特定された目標過冷却度ＴＳＣに近づくように第２膨張弁１５ｂの制御が行われる。従って、車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、エンジン冷却水回路７０、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器の冷却とを、冷凍サイクル装置１０に係る負荷に応じた適切なバランスで行うことができる。即ち、車両用空調装置１は、第２膨張弁１５ｂの制御を行うことで、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶの冷却を継続しつつ、車室内空調による快適性を保つことができる。
【０１５０】
又、図２に示すように、インバータラジエータ８１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されており、エンジンラジエータ７１は、インバータラジエータ８１の上方に配置されている。従って、車両用空調装置１は、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶのそれぞれに適した態様で、冷却性能を担保することができる。
【０１５１】
（第２実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る車両用空調装置１は、目標過冷却度ＴＳＣの設定に関する制御処理の内容を除いて、基本的に第１実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１５２】
以下、第２実施形態に係る車両用空調装置１が第１実施形態と相違する点について、図７を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る冷房モード時においても、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。
【０１５３】
そして、図７に示すフローチャートは、この目標過冷却度ＴＳＣを設定する際に、空調制御装置４０によって、車両用空調装置１の空調運転の実行がなされている間、繰り返し実行される。
【０１５４】
ステップＳ１１では、運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。現時点の運転モードが冷房モードである場合には、ステップＳ１２に進む。一方、現時点の運転モードが冷房モード以外である場合、そのまま、この制御処理を終了する。
【０１５５】
ステップＳ１２においては、インバータ冷却水温度センサ８２で検出されるインバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度βｌ以下であるか否かが判定される。ここで、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖは、車両冷却系（即ち、インバータ冷却水回路８０等）の冷却負荷が大きいか否かを判定する為の指標の一例である。
【０１５６】
検出されたインバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度βｌ以下である場合、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷は大きくないと判断して、ステップＳ１３に移行する。一方、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度βｌ以下ではない場合、ステップＳ１４に進む。
【０１５７】
ステップＳ１３では、目標過冷却度設定（Ａ）の処理が第１実施形態と同様に行われる。即ち、目標過冷却度ＴＳＣは、制御マップにおける下限線Ｌｌと、外気温センサ５２で検出した外気温Ｔａｍに基づいて特定される。目標過冷却度設定（Ａ）で目標過冷却度ＴＳＣを特定した後、この制御処理を終了する。
【０１５８】
尚、この場合の制御マップは、図５に示す制御マップと同様に、目標過冷却度ＴＳＣと外気温Ｔａｍとの関係性を示すように構成されている。しかしながら、下限線Ｌｌ及び上限線Ｌｈは、それぞれ、エアコン吹込温度Ｔａｉｎではなく、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖに基づいて定められる。
【０１５９】
ステップＳ１４では、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度βｈ以下であるか否かが判定される。この基準冷却水温度βｈは、ステップＳ１２における基準冷却水温度βｌよりも高い温度である。ステップＳ１４では、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷が大きく、インバータラジエータ８１の冷却性能が不足する状況であるか否かが判定される。
【０１６０】
インバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度βｈ以下である場合、ステップＳ１５に進む。インバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度βｈ以下ではない場合、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷が大きく、インバータラジエータ８１の冷却性能が不足する状況であると判定して、ステップＳ１６に処理を移行する。
【０１６１】
ステップＳ１５では、目標過冷却度設定（Ｂ）が行われる。この目標過冷却度設定（Ｂ）では、目標過冷却度ＴＳＣは、上述した第１実施形態と同様に、制御マップの上限線Ｌｈ、中間域Ｌｍ、下限線Ｌｌと、外気温センサ５２の外気温Ｔａｍに基づいて特定される。その後、この制御処理を終了する。
【０１６２】
ステップＳ１６においては、目標過冷却度設定（Ｃ）が行われる。具体的には、この場合における目標過冷却度ＴＳＣは、制御マップにおける上限線Ｌｈと、外気温センサ５２で検出した外気温Ｔａｍに基づいて特定される。目標過冷却度設定（Ｃ）で目標過冷却度ＴＳＣを特定した後、この制御処理を終了する。
【０１６３】
このように、第２実施形態に係る車両用空調装置１では、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷がそれほど大きくない場合に、ステップＳ１３の目標過冷却度設定（Ａ）によって目標過冷却度ＴＳＣが特定される。この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、成績係数ＣＯＰが極大値になるように決定されている為、成績係数ＣＯＰが高い状態で、冷房運転を継続することができる。又、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない為、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却及び、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却も十分に行うことができる。
【０１６４】
一方、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷が大きい状況では、ステップＳ１６の目標過冷却度設定（Ｃ）によって目標過冷却度ＴＳＣが特定される。この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定される。従って、第２実施形態に係る車両用空調装置１は、目標過冷却度設定（Ａ）、目標過冷却度設定（Ｂ）の場合に比べて成績係数ＣＯＰは低下するものの、冷房運転を継続することができる。つまり、車室内の快適性を維持することができる。
【０１６５】
又、第２実施形態においても、車両用空調装置１によれば、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷の増大に伴って、室外熱交換器１６における過冷却域を増大させ、ラジエータ前面温度Ｔｒｆを平均的に低下させることができる。これにより、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１における熱交換性能の低下を抑制できる為、この場合におけるエンジンＥＮＧ及びインバータＩＮＶの冷却性能不足を抑制できる。この結果、車両用空調装置１は、エンジンＥＮＧ等の冷却性能不足に起因するパワーセーブ等の制限を受けることを防止できる。
【０１６６】
以上説明したように、第２実施形態に係る車両用空調装置１によれば、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、エンジン冷却水回路７０、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器（例えば、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶ）の冷却とを実行することができる。
【０１６７】
そして、第２実施形態に係る車両用空調装置１によれば、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側における冷媒の過冷却度ＳＣがインバータ冷却水温度ＴＷｈｖによって特定された目標過冷却度ＴＳＣに近づくように第２膨張弁１５ｂの制御が行われる。従って、車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器の冷却とを、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷に応じた適切なバランスで行うことができる。
【０１６８】
又、第２実施形態においても、インバータラジエータ８１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されており、エンジンラジエータ７１は、インバータラジエータ８１の上方に配置されている。従って、車両用空調装置１は、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶのそれぞれに適した態様で、冷却性能を担保することができる。
【０１６９】
（第３実施形態）
続いて、上述した各実施形態とは異なる第３実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第３実施形態に係る車両用空調装置１は、目標過冷却度ＴＳＣの設定に関する制御処理の内容を除いて、基本的に上述した実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、上述した実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１７０】
以下、第３実施形態に係る車両用空調装置１が第１実施形態と相違する点について、図８を参照しつつ説明する。第３実施形態に係る冷房モード時においても、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。
【０１７１】
そして、図８に示すフローチャートは、この目標過冷却度ＴＳＣを設定する際に、空調制御装置４０によって、車両用空調装置１の空調運転の実行がなされている間、繰り返し実行される。
【０１７２】
図８に示すように、先ず、ステップＳ２１では、運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。現時点の運転モードが冷房モードである場合には、ステップＳ１２に進む。一方、現時点の運転モードが冷房モード以外である場合、そのまま、この制御処理を終了する。
【０１７３】
ステップＳ２２においては、車両制御装置９０から出力される空調負荷低減信号が未検出であるか否かが判定される。上述したように、空調負荷低減信号は、車両用空調装置１による空調運転の負荷が過剰である場合に、車両制御装置９０から車両走行系を保護する為に出力される信号である。即ち、空調負荷低減信号は、エアコン熱負荷が大きく、室外熱交換器１６における放熱が大きい状況であることを示す指標の一例である。
【０１７４】
空調負荷低減信号が未検出である場合、エアコン熱負荷がそれほど大きくなく、車両冷却系の冷却能力が十分な状況であると判断して、ステップＳ２３に移行する。一方、空調負荷低減信号を検出した場合、エアコン熱負荷が大きく、車両冷却系の冷却能力が不足する状況であると判断して、ステップＳ２４に進む。
【０１７５】
ステップＳ２３では、目標過冷却度設定（Ａ）の処理が第１実施形態、第２実施形態と同様に行われる。即ち、目標過冷却度ＴＳＣは、制御マップにおける下限線Ｌｌと、外気温センサ５２で検出した外気温Ｔａｍに基づいて特定される。目標過冷却度設定（Ａ）で目標過冷却度ＴＳＣを特定した後、この制御処理を終了する。
【０１７６】
尚、この場合の制御マップは、図５に示す制御マップと同様に、目標過冷却度ＴＳＣと外気温Ｔａｍとの関係性を示すように構成されており、下限線Ｌｌ及び上限線Ｌｈが定められている。
【０１７７】
ステップＳ２４においては、空調負荷低減信号の検出に伴い、目標過冷却度設定（Ｃ）が行われる。具体的には、この場合における目標過冷却度ＴＳＣは、制御マップにおける上限線Ｌｈと、外気温センサ５２で検出した外気温Ｔａｍに基づいて特定される。目標過冷却度設定（Ｃ）で目標過冷却度ＴＳＣを特定した後、この制御処理を終了する。
【０１７８】
このように、第３実施形態に係る車両用空調装置１では、空調負荷低減信号が未検出であり、エアコン熱負荷がそれほど大きくない場合に、ステップＳ２３の目標過冷却度設定（Ａ）によって目標過冷却度ＴＳＣが特定される。この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、成績係数ＣＯＰが極大値になるように決定されている為、車両用空調装置１は、成績係数ＣＯＰが高い状態で、冷房運転を継続することができる。又、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない為、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却及び、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却も十分に行うことができる。
【０１７９】
一方、空調負荷低減信号を検出し、エアコン熱負荷が大きい状況では、ステップＳ２４の目標過冷却度設定（Ｃ）によって目標過冷却度ＴＳＣが特定される。この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定される。従って、第３実施形態に係る車両用空調装置１は、目標過冷却度設定（Ａ）の場合に比べて成績係数ＣＯＰは低下するものの、冷房運転を継続することができる。つまり、車室内の快適性を維持することができる。
【０１８０】
第３実施形態においても、車両用空調装置１によれば、空量負荷低減信号の検出、に応じて、室外熱交換器１６における過冷却域を増大させ、ラジエータ前面温度Ｔｒｆを平均的に低下させることができる。これにより、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１における熱交換性能の低下を抑制できる為、この場合におけるエンジンＥＮＧ及びインバータＩＮＶの冷却性能不足を抑制できる。即ち、車両用空調装置１は、エンジンＥＮＧ等の冷却性能不足に起因するパワーセーブ等の制限を受けることを防止できる。
【０１８１】
以上説明したように、第３実施形態に係る車両用空調装置１によれば、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、エンジン冷却水回路７０、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器（例えば、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶ）の冷却とを実行できる。
【０１８２】
そして、第３実施形態に係る車両用空調装置１によれば、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側における冷媒の過冷却度ＳＣが空調負荷低減信号の検出によって特定された目標過冷却度ＴＳＣに近づくように第２膨張弁１５ｂの制御が行われる。従って、車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器の冷却とを、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷に応じた適切なバランスで行うことができる。
【０１８３】
又、第３実施形態においても、インバータラジエータ８１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されており、エンジンラジエータ７１は、インバータラジエータ８１の上方に配置されている。従って、車両用空調装置１は、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶのそれぞれに適した態様で、冷却性能を担保することができる。
【０１８４】
（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。
【０１８５】
（１）上述した第２実施形態においては、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖを用いて、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷を判定して、目標過冷却度ＴＳＣを特定していたが、この態様に限定されるものではない。ラジエータにおける熱媒体の温度によって、冷却対象機器の冷却負荷を判定し、目標過冷却度ＴＳＣを特定するものであれば、種々の変形が可能である。
【０１８６】
例えば、エンジン冷却水回路７０の冷却負荷を、エンジン冷却水温度センサ７２で検出されるエンジン冷却水温度に基づいて判定して、これに応じた目標過冷却度ＴＳＣに特定することも可能である。このように構成すれば、車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、エンジン冷却水回路７０によるエンジンＥＮＧの冷却とを、エンジン冷却水回路７０の冷却負荷に応じた適切なバランスで行うことができる。
【０１８７】
又、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖ及びエンジン冷却水温度によって、エンジン冷却水回路７０及びインバータ冷却水回路８０における冷却負荷を判定して、この冷却負荷に対応する目標過冷却度ＴＳＣを特定するように構成することも可能である。
【０１８８】
（２）又、上述の各実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、冷房運転、暖房運転、除湿暖房運転を切り替え可能に構成されていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態における各運転モードに加えて、除霜運転モードに切り替え可能に構成することも可能である。
【０１８９】
（３）そして、上述の各実施形態における除湿暖房モードは、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して並列的に接続される冷凍サイクルにより構成されていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルにより、除湿暖房運転を行うように構成することも可能である。この場合、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して直列的に接続される冷凍サイクルが構成される。
【０１９０】
更に、除湿暖房モードにおいて、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して並列的に接続される冷凍サイクルと、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して直列的に接続される冷凍サイクルとを、適宜切り替えるように構成することも可能である。
【０１９１】
（４）上述の各実施形態では、空調制御プログラムを実行することによって、各運転モードを切り替えた例を説明したが、各運転モードの切り替えはこれに限定されるものではない。例えば、目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温Ｔａｍに基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、各運転モードを切り替えてもよい。
【０１９２】
又、操作パネル６０に各運転モードを設定する運転モード設定スイッチを設け、当該運転モード設定スイッチの操作信号に応じて、冷房モード、除湿暖房モード及び暖房モードを切り替えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１９３】
１      車両用空調装置
１１    圧縮機
１６    室外熱交換器
１５ｂ  第２膨張弁
１８    室内蒸発器
４０    空調制御装置
７１    エンジンラジエータ
８１    インバータラジエータ
ＥＮＧ  エンジン
ＩＮＶ  インバータ
【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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