(57)【要約】【課題】プレ空調を実行可能な車両用空調装置において、車両に乗り込んだ際の乗員の快適性を向上させる。【解決手段】プレ空調を行う際の運転モードとして、送風機１２および圧縮機３１それぞれを作動させるプレ空調運転モードと、送風機１２を作動させるとともに圧縮機３１の作動を禁止するプレ送風運転モードとを有し、空調制御装置５０にて当該運転モードを決定する。空調制御装置５０は、プレ空調を実行する際の運転モードを、空調使用許可電力が所定の基準電力より大きい場合にプレ空調運転モードに決定し、空調使用許可電力が所定の基準電力以下である場合にプレ送風運転モードに決定する。さらに、空調制御装置５０は、プレ送風運転モードに決定した場合、内外気切替箱２０を外気モードに切り替えて、車室外空気を車室内に導入することで、車室内を換気する。【選択図】図６
2011088600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給されることによって車室内へ空気を送風する送風機（１２）と、
前記送風機（１２）に車室外空気を吸入させる外気モードおよび車室内空気を吸入させる内気モードを切り替える内外気切替手段（２０）と、
電力を供給されることによって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３１）を含んで構成されて前記送風機（１２）にて送風された送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（３０）と、を備え、
乗員が車両に乗り込む前に前記車室内の空調を開始するプレ空調を実行可能な車両用空調装置であって、
前記プレ空調を行う際の運転モードとして、前記送風機（１２）を作動させるとともに前記圧縮機（３１）を作動させるプレ空調運転モード、および、前記送風機（１２）を作動させるとともに前記圧縮機（３１）の作動を禁止するプレ送風運転モードを有し、
車両全体での使用可能電力のうち前記車室内の空調用に使用が許可された空調使用許可電力が所定の基準電力より大きい場合に、前記運転モードを前記プレ空調運転モードに決定し、前記空調使用許可電力が前記基準電力以下の場合に、前記運転モードを前記プレ送風運転モードに決定する運転モード決定手段（５０ｄ）を備え、
前記運転モード決定手段（５０ｄ）は、前記プレ送風運転モード時に前記内外気切替手段（２０）を外気モードへ切り替えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記基準電力は、前記車室内の空調負荷が大きくなるに伴い、大き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。
【請求項３】
前記車室内の空調負荷は、車室内温度（Ｔｒ）、車室内温度（Ｔｒ）と外気温（Ｔａｍ）との温度差、および日射量（Ｔｓ）のいずれか１つ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】
前記運転モード決定手段（５０ｄ）は、前記プレ空調運転モード時に、前記内外気切替手段（２０）を内気モードへ切り替えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記運転モード決定手段（５０ｄ）は、前記運転モードを前記プレ送風運転モードに決定した場合であっても、その後に前記空調使用許可電力が前記基準電力より大きくなったときには、前記運転モードを前記プレ空調運転モードに決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記送風機（１２）および前記圧縮機（３１）は、車両外部の電源からの電力が供給可能に構成されてい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】
前記運転モード決定手段（５０ｄ）は、前記運転モードを前記プレ空調運転モードに決定した場合であっても、前記プレ空調を開始してから所定時間経過後における前記冷凍サイクル（３０）の蒸発器（１３）における冷媒蒸発温度（ＴＥ）が外気温（Ｔａｍ）よりも高い場合には、前記運転モードを前記プレ送風運転モードに決定することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項８】
電力を供給されることによって車室内へ空気を送風する送風機（１２）と、
前記送風機（１２）に車室外空気を吸入させる外気モードおよび車室内空気を吸入させる内気モードを切り替える内外気切替手段（２０）と、
電力を供給されることによって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３１）を含んで構成されて前記送風機（１２）にて送風された送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（３０）と、を備え、
乗員が車両に乗り込む前に前記車室内の空調を開始するプレ空調を実行可能な車両用空調装置であって、
前記プレ空調を行う際の運転モードとして、前記送風機（１２）を作動させるとともに前記冷凍サイクル（３０）の圧縮機（３１）を作動させるプレ空調運転モード、および、前記送風機（１２）を作動させるとともに前記圧縮機（３１）の作動を禁止するプレ送風運転モードを有し、
前記プレ空調の開始時に前記運転モードを前記プレ空調運転モードに決定する運転モード決定手段（５０ｄ）を備え、
前記運転モード決定手段（５０ｄ）は、前記プレ空調を開始してから所定時間経過後における前記冷凍サイクル（３０）の蒸発器（１３）における冷媒蒸発温度（ＴＥ）が外気温（Ｔａｍ）よりも低い場合には、前記運転モードを前記プレ送風運転モードに決定するとともに、前記内外気切替手段（２０）を外気モードへ切り替えることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を開始するプレ空調を実行可能に構成された車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を開始するプレ空調を行う車両用空調装置が開示されている。この特許文献１の車両用空調装置では、車室内送風空気の温度を調整するための冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮して吐出する圧縮機として、バッテリから電力を供給されて作動する電動圧縮機を採用している。
【０００３】
そして、プレ空調時にバッテリの蓄電残量に応じて、電動圧縮機の冷媒吐出能力（具体的には、回転数）の上限値を設定し、この上限値を超えない範囲で電動圧縮機を作動させている。これにより、ある程度の空調能力を発揮させつつ電動圧縮機の消費電力を低減して、乗員の快適性とバッテリの消費電力の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７６５４４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、特許文献１の空調装置では、バッテリの蓄電残量の低下に伴って電動圧縮機の冷媒吐出能力を低下させているため、バッテリの蓄電残量の低下に伴って車室内の空調を充分に行うことができなくなる。しかも、バッテリの蓄電残量が所定残量よりも低下すると電動圧縮機を停止させてしまうため、車室内空調を行うことができない（特許文献１の図６参照）。従って、特許文献１の空調装置では、バッテリの蓄電残量の低下等によって車室内の空調に使用可能な電力が制限されるような場合、圧縮機を充分に作動させることができず、充分なプレ空調を行うことができなくなる。その結果、車両に乗り込んだ際の乗員の快適性が悪化するおそれがある。
【０００６】
上記点に鑑みて、本発明は、プレ空調を実行可能な車両用空調装置において、車両に乗り込んだ際の乗員の快適性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電力を供給されることによって車室内へ空気を送風する送風機（１２）と、送風機（１２）に車室外空気を吸入させる外気モードおよび車室内空気を吸入させる内気モードを切り替える内外気切替手段（２０）と、電力を供給されることによって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３１）を含んで構成されて送風機（１２）にて送風された送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（３０）と、を備え、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を開始するプレ空調を実行可能な車両用空調装置であって、プレ空調を行う際の運転モードとして、送風機（１２）を作動させるとともに圧縮機（３１）を作動させるプレ空調運転モード、および、送風機（１２）を作動させるとともに圧縮機（３１）の作動を禁止するプレ送風運転モードを有し、車両全体での使用可能電力のうち車室内の空調用に使用が許可された空調使用許可電力が所定の基準電力より大きい場合に、運転モードをプレ空調運転モードに決定し、空調使用許可電力が基準電力以下の場合に、運転モードをプレ送風運転モードに決定する運転モード決定手段（５０ｄ）を備え、運転モード決定手段（５０ｄ）は、プレ送風運転モード時に内外気切替手段（２０）を外気モードへ切り替えることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、空調使用許可電力が所定の基準電力より大きいときには、プレ空調を行う際の運転モードをプレ空調運転モードに決定して、圧縮機（３１）および送風機（１２）それぞれを作動させることで、充分に車室内温度を低下させることができる。
【０００９】
一方、空調使用許可電力が基準電力以下のときには、プレ空調を行う際の運転モードをプレ送風運転モードに決定して、圧縮機（３１）の作動を禁止するとともに、送風機（１２）を作動させることで、車室内に車室外空気を取り入れて車室内温度（Ｔｒ）を低下させることができる。
【００１０】
従って、プレ空調を行う際に、圧縮機（３１）を充分に作動できるだけの空調使用許可電力を確保できない場合には、車室内に車室外空気を取り入れることで、車室内温度（Ｔｒ）を低下させることができる。
【００１１】
その結果、プレ空調を行う際に車室内の空調に使用可能な電力が制限される車両であっても、乗員が乗り込んだ際の快適性を向上させることができる。加えて、プレ空調運転モードおよびプレ送風運転モードのいずれか一方を実行して車室内温度（Ｔｒ）を低下させることで、乗員が乗り込んだ後に行う空調時のエネルギ消費を低減することができ、ひいては、燃費の向上も図ることができる。
【００１２】
ここで、一般に、車室内の空調負荷が高い場合には、車室内の空調負荷が低い場合に比べて、送風機（１２）および圧縮機（３１）における消費電力が増えることとなる。そのため、車室内の空調負荷が高い場合に空調使用許可電力が充分に確保できないときには、送風機（１２）および圧縮機（３１）を充分に作動させることができない場合がある。
【００１３】
そこで、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、基準電力は、車室内の空調負荷が大きくなるに伴い、大きい値に設定されることを特徴とする。
【００１４】
これにより、車室内の空調負荷が大きいときには、圧縮機（３１）を充分に作動できるだけの空調使用許可電力を確保できない場合であっても、車室内に車室外空気を取り入れることで、車室内温度（Ｔｒ）を低下させることができる。一方、車室内の空調負荷が小さいときには、圧縮機（３１）を作動させることで、冷凍サイクル（３０）にて温度調整された空気を車室内に吹き出すことができるので、車室内温度（Ｔｒ）をより低下させることができる。従って、車両に乗員が乗り込んだ際の快適性をより効果的に向上させることができる。
【００１５】
具体的には、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、車室内の空調負荷は、車室内温度（Ｔｒ）、車室内温度（Ｔｒ）と外気温（Ｔａｍ）との温度差、および日射量（Ｔｓ）のいずれか１つであることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、運転モード決定手段（５０ｄ）は、プレ空調運転モード時に、内外気切替手段（２０）を内気モードへ切り替えることを特徴とする。
【００１７】
これによれば、冷凍サイクル（３０）によって温度調整された送風空気を車室内に循環送風させることができ、より一層、車室内温度（Ｔｒ）を低下させることができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、運転モード決定手段（５０ｄ）は、運転モードをプレ送風運転モードに決定した場合であっても、その後に空調使用許可電力が基準電力より大きくなったときには、運転モードをプレ空調運転モードに決定することを特徴とする。
【００１９】
これによると、プレ空調開始時に運転モードをプレ送風運転モードに決定したとしても、その後の空調使用許可電力の増大に応じて、プレ空調運転モードに変更されるので、より適切に車室内温度（Ｔｒ）を低下させることができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明のように、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（１２）および圧縮機（３１）を、車両外部の電源からの電力が供給可能な構成としてもよい。これにより、例えば、車両外部の電源から電力が供給されることでプレ空調を行うことが可能な電動自動車等に適用することで、車両に乗員が乗り込んだ際の快適性を向上させることができる。
【００２１】
ここで、プレ空調を行なう際の運転モードをプレ空調運転モードにて、冷凍サイクル（３０）を作動させたとしても、空調使用許可電力が制限されていると、車室内温度（Ｔｒ）を所望の温度まで低下させることができなくなってしまう場合がある。この場合、プレ空調運転モードよりも車室外空気を車室内に導入するプレ送風運転モードにてプレ空調を行う方が車室内温度（Ｔｒ）を低下させることができることもある。
【００２２】
そのため、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置において、運転モード決定手段（５０ｄ）は、運転モードをプレ空調運転モードに決定した場合であっても、プレ空調を開始してから所定時間経過後における冷凍サイクル（３０）の蒸発器（１３）における冷媒蒸発温度（ＴＥ）が外気温（Ｔａｍ）よりも高い場合には、運転モードをプレ送風運転モードに決定することを特徴とする。
【００２３】
このように、冷凍サイクル（３０）の蒸発器（１３）における冷媒蒸発温度（ＴＥ）が外気温（Ｔａｍ）よりも高い場合には、プレ空調運転モードからプレ送風運転モードに変更することで、車室内温度（Ｔｒ）をより効果的に低下させることができる。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明では、電力を供給されることによって車室内へ空気を送風する送風機（１２）と、送風機（１２）に車室外空気を吸入させる外気モードおよび車室内空気を吸入させる内気モードを切り替える内外気切替手段（２０）と、電力を供給されることによって冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３１）を含んで構成されて送風機（１２）にて送風された送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（３０）と、を備え、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を開始するプレ空調を実行可能な車両用空調装置であって、プレ空調を行う際の運転モードとして、送風機（１２）を作動させるとともに冷凍サイクル（３０）の圧縮機（３１）を作動させるプレ空調運転モード、および、送風機（１２）を作動させるとともに圧縮機（３１）の作動を禁止するプレ送風運転モードを有し、プレ空調の開始時に運転モードをプレ空調運転モードに決定する運転モード決定手段（５０ｄ）を備え、運転モード決定手段（５０ｄ）は、プレ空調を開始してから所定時間経過後における冷凍サイクル（３０）における蒸発器（１３）の冷媒蒸発温度（ＴＥ）が外気温（Ｔａｍ）よりも低い場合には、運転モードをプレ送風運転モードに決定するとともに、内外気切替手段（２０）を外気モードへ切り替えることを特徴とする。
【００２５】
これによれば、プレ空調運転モードにてプレ空調を開始してから所定時間経過後における冷凍サイクル（３０）における蒸発器（１３）の冷媒蒸発温度（ＴＥ）が外気温（Ｔａｍ）よりも高い場合には、プレ空調運転モードからプレ送風運転モードに変更することで、車室内に車室外空気を取り入れて車室内温度（Ｔｒ）を低下させることができる。
【００２６】
一方、上述の所定時間経過後の冷凍サイクル（３０）の蒸発器（１３）における冷媒蒸発温度（ＴＥ）が外気温（Ｔａｍ）よりも低い場合には、プレ空調運転モードによるプレ空調を継続することで、冷凍サイクル（３０）によって温度調整された送風空気を取り入れて車室内温度（Ｔｒ）を低下させることができる。従って、車両に乗員が乗り込んだ際の快適性を向上させることができる。
【００２７】
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】
【００２８】
【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ＰＴＣヒータの回路図である。
【図４】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５】第１実施形態の車両用空調装置の制御処理の要部を示す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別の要部を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態の車両用空調装置の制御処理の別の要部を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の車両用空調装置の制御処理の要部を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態の車両用空調装置の制御処理の要部を示すフローチャートである。
【図１０】第４実施形態の車両用空調装置の制御処理の要部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第１実施形態）
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態の車両用空調装置１の全体構成図であり、図２は、車両用空調装置１の電気制御部の構成を示すブロック図である。本実施形態の車両用空調装置１は、エンジン（内燃機関）ＥＧおよ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車に搭載されている。
【００３０】
本実施形態のハイブリッド車両は、車両の走行負荷等に応じてエンジンＥＧを作動あるいは停止させて、エンジンＥＧおよび走行用電動モータの双方から駆動力を得て走行する走行状態や、エンジンＥＧを停止させて走行用電動モータのみから駆動力を得て走行する走行状態等を切り替えることができる。これにより、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両に対して車両燃費を向上させている。
【００３１】
また、このようなエンジンＥＧの作動あるいは停止といったエンジンＥＧの作動は、後述するエンジン制御装置７０によって制御される。さらに、本実施形態のエンジンＥＧから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機８０を作動させるためにも用いられる。
【００３２】
そして、発電機８０にて発電された電力はバッテリ８１に蓄えることができ、バッテリ８１に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、車両用空調装置１を構成する各構成機器をはじめとする各種車載機器に供給できる。
【００３３】
なお、本実施形態では、上述のハイブリッド車両として、車両外部の電源（商用電源）からの電力が供給可能に構成され、当該電力の供給によって、バッテリ８１を充電可能な車両、いわゆるプラグインハイブリッド車両としている。本実施形態では、送風機１２や圧縮機３１等の空調機器をバッテリ８１の他にも商用電源からの電力が供給されることで作動可能な構成としている。
【００３４】
次に、本実施形態の車両用空調装置１の詳細構成を説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、図１に示す室内空調ユニット１０、冷凍サイクル３０、図２に示す空調制御装置５０等を備えている。また、この車両用空調装置１は、乗員が車両に乗り込む前に車室内の温度を低下させるための空調（冷房）を開始するプレ空調を実行可能に構成されている。
【００３５】
まず、室内空調ユニット１０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、その外殻を形成するケーシング１１内に送風機１２、蒸発器１３、ヒータコア１４、ＰＴＣヒータ１５等を収容したものである。
【００３６】
ケーシング１１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、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）にて成形されている。ケーシング１１内の送風空気流れ最上流側には、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箱２０が配置されている。
【００３７】
より具体的には、内外気切替箱２０には、ケーシング１１内に内気を導入させる内気導入口２１および外気を導入させる外気導入口２２が形成されている。さらに、内外気切替箱２０の内部には、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整して、ケーシング１１内へ導入させる内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア２３が配置されている。
【００３８】
従って、内外気切替ドア２３は、ケーシング１１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる吸込口モードを切り替える風量割合変更手段を構成する。より具体的には、内外気切替ドア２３は、内外気切替ドア２３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、後述する空調制御装置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。
【００３９】
また、吸込口モードとしては、内気導入口２１を全開とするとともに外気導入口２２を全閉としてケーシング１１内へ内気を導入する内気モード、内気導入口２１を全閉とするとともに外気導入口２２を全開としてケーシング１１内へ外気を導入する外気モード、さらに、内気モードと外気モードとの間で、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整することにより、内気と外気の導入比率を連続的に変化させる内外気混入モードがある。
【００４０】
内外気切替箱２０の空気流れ下流側には、内外気切替箱２０を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風手段である送風機１２（ブロア）が配置されている。この送風機１２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。従って、この電動モータは、送風機１２の送風能力変更手段を構成している。
【００４１】
送風機１２の空気流れ下流側には、蒸発器１３が配置されている。蒸発器１３は、その内部を流通する冷媒と送風機１２から送風された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として機能するものである。具体的には、蒸発器１３は、圧縮機３１、凝縮器３２、気液分離器３３および膨張弁３４等とともに、蒸気圧縮式の冷凍サイクル３０を構成している。
【００４２】
圧縮機３１は、エンジンルーム内に配置され、冷凍サイクル３０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構３１ａを電動モータ３１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。電動モータ３１ｂ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。
【００４３】
また、インバータ６１は、後述する空調制御装置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、この回転数制御によって、圧縮機３１の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータ３１ｂは、圧縮機３１の吐出能力変更手段を構成している。
【００４４】
凝縮器３２は、エンジンルーム内に配置されて、内部を流通する冷媒と、室外送風機としての送風ファン３５から送風された車室外空気（外気）とを熱交換させることにより、圧縮機３１吐出冷媒を凝縮させるものである。送風ファン３５は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち、回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。
【００４５】
気液分離器３３は、凝縮器３２にて凝縮された冷媒を気液分離して余剰冷媒を蓄えるとともに、液相冷媒のみを下流側に流すものである。膨張弁３４は、気液分離器３３から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。蒸発器１３は、膨張弁３４にて減圧膨張された冷媒を蒸発させて、冷媒に吸熱作用を発揮させるものである。これにより、蒸発器１３は、送風空気を冷却する冷却用熱交換器として機能する。
【００４６】
また、ケーシング１１内において、蒸発器１３の空気流れ下流側には、蒸発器１３通過後の空気を流す加熱用冷風通路１６、冷風バイパス通路１７といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７から流出した空気を混合させる混合空間１８が形成されている。
【００４７】
加熱用冷風通路１６には、蒸発器１３通過後の空気を加熱するためのヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５が、送風空気流れ方向に向かってこの順に配置されている。ヒータコア１４は、エンジンＥＧを冷却するエンジン冷却水（以下、単に冷却水という。）と蒸発器１３通過後の送風空気とを熱交換させて、蒸発器１３通過後の送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００４８】
具体的には、ヒータコア１４とエンジンＥＧは、冷却水流路４１によって接続されて、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間を冷却水が循環する冷却水回路４０が構成されている。そして、この冷却水回路４０には、冷却水を循環させるための電動ウォータポンプ４２が配置されている。この電動ウォータポンプ４２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（冷却水循環量）が制御される電動式の水ポンプである。
【００４９】
ＰＴＣヒータ１５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、ヒータコア１４通過後の空気を加熱する電気ヒータである。
【００５０】
より具体的には、このＰＴＣヒータ１５は、図３に示すように、複数（本実施形態では、３本）のＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃから構成されている。なお、図３は、本実施形態のＰＴＣヒータ１５の電気的接続態様を示す回路図である。
【００５１】
図３に示すように、各ＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃの正極側はバッテリ８１側に接続され、負極側は各ＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃが有する各スイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３を介して、グランド側へ接続されている。各スイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３は、各ＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃが有する各ＰＴＣ素子ｈ１、ｈ２、ｈ３の通電状態（ＯＮ状態）と非通電状態（ＯＦＦ状態）とを切り替えるものである。
【００５２】
さらに、各スイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の作動は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、独立して制御される。従って、空調制御装置５０は、各スイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の通電状態と非通電状態とを独立に切り替えることによって、各ＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃのうち、通電状態となり加熱能力を発揮するものを切り替えて、ＰＴＣヒータ１５全体としての加熱能力を変化させることができる。
【００５３】
一方、冷風バイパス通路１７は、蒸発器１３通過後の空気を、ヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５を通過させることなく、混合空間１８に導くための空気通路である。従って、混合空間１８にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路１６を通過する空気および冷風バイパス通路１７を通過する空気の風量割合によって変化する。
【００５４】
そこで、本実施形態では、蒸発器１３の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７の入口側に、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア１９を配置している。
【００５５】
従って、エアミックスドア１９は、混合空間１８内の空気温度（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を構成する。より具体的には、エアミックスドア１９は、エアミックスドア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。
【００５６】
さらに、ケーシング１１の送風空気流れ最下流部には、混合空間１８から空調対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出口２４〜２６が配置されている。この吹出口２４〜２６としては、具体的に、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吹出口２４、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口２５、および、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吹出口２６が設けられている。
【００５７】
また、フェイス吹出口２４、フット吹出口２５、およびデフロスタ吹出口２６の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口２４の開口面積を調整するフェイスドア２４ａ、フット吹出口２５の開口面積を調整するフットドア２５ａ、デフロスタ吹出口２６の開口面積を調整するデフロスタドア２６ａが配置されている。
【００５８】
これらのフェイスドア２４ａ、フットドア２５ａ、デフロスタドア２６ａは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、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。
【００５９】
また、吹出口モードとしては、フェイス吹出口２４を全開してフェイス吹出口２４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２４とフット吹出口２５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２５を全開するとともにデフロスタ吹出口２６を小開度だけ開口して、フット吹出口２５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２５およびデフロスタ吹出口２６を同程度開口して、フット吹出口２５およびデフロスタ吹出口２６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。
【００６０】
さらに、乗員が後述する操作パネル６０の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。
【００６１】
次に、図２により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置５０およびエンジン制御装置７０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、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、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。
【００６２】
エンジン制御装置７０の出力側には、エンジンＥＧを構成する各種エンジン構成機器等が接続されている。具体的には、エンジンＥＧを始動させるスタータ、エンジンＥＧに燃料を供給する燃料噴射弁（インジェクタ）の駆動回路（いずれも図示せず）等が接続されている。
【００６３】
また、エンジン制御装置７０の入力側には、バッテリ８１の端子間電圧ＶＢを検出する電圧計、アクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ（いずれも図示せず）等の種々のエンジン制御用のセンサ群が接続されている。
【００６４】
空調制御装置５０の出力側には、送風機１２、圧縮機３１の電動モータ３１ｂ用のインバータ６１、送風ファン３５、各種電動アクチュエータ６２、６３、６４、第１〜第３ＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、電動ウォータポンプ４２等が接続されている。
【００６５】
また、空調制御装置５０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気センサ５１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ５２（外気温検出手段）、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ５３、圧縮機３１吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ５４（吐出温度検出手段）、圧縮機３１吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ５５（吐出圧力検出手段）、蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥを検出する蒸発器温度センサ５６（蒸発器温度検出手段）、エンジンＥＧから流出した冷却水の冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度センサ５８等の種々の空調制御用のセンサ群の検出信号が接続されている。
【００６６】
ここで、本実施形態の蒸発器温度センサ５６は、具体的に蒸発器１３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、蒸発器１３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、蒸発器１３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。なお、冷媒蒸発温度ＴＥは、蒸発器１３の熱交換フィン温度、蒸発器１３のその他の部位の温度、蒸発器１３を流通する冷媒自体の温度を意味するだけでなく、蒸発器１３を通過直後の送風空気の吹出空気温度を意味している。
【００６７】
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。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、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、吸込口モードを切り替える吸込口モードスイッチ、吹出口モードを切り替える吹出口モードスイッチ、送風機１２の風量設定スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ、冷凍サイクルの省動力化を優先させる省動力化要求信号を出力するエコノミースイッチ等が設けられている。
【００６８】
また、空調制御装置５０は、乗員が携帯する無線端末８２（リモコン）からの信号を受信するリモコン信号受信部５０ａを有している。無線端末８２は、乗員が前述のプレ空調を行うことの要求信号を出力するものである。従って、乗員は車両から離れた場所からプレ空調のために車両用空調装置１を始動させることができる。なお、無線端末８２には、プレ空調のスタートスイッチ８２ａが設けられている。
【００６９】
そして、空調制御装置５０は、無線端末８２からのプレ空調を行うことの要求信号を検出すると、プレ空調の運転モードとしてプレ空調運転モードおよびプレ送風運転モードのいずれか一方を実行するように構成されている。なお、空調制御装置５０が、本発明のプレ空調を実行する実行手段を構成するとともに、プレ空調の運転モードを決定する運転モード決定手段を構成している。
【００７０】
ここで、プレ空調運転モードとは、送風機１２、冷凍サイクル３０およびＰＴＣヒータ１５を作動させた状態で、送風空気の温度調整を行って車室内の空調を行う運転モードである。なお、プレ空調運転モードでは、ＰＴＣヒータ１５を常時作動させる必要はなく、必要に応じてＰＴＣヒータ１５を作動させるか否かを決定すればよい。換言すると、プレ空調運転モードは、少なくとも送風機１２および圧縮機３１を作動させる運転モードである。
【００７１】
一方、プレ送風運転モードとは、冷凍サイクル３０を作動させることなく、送風機１２を作動させた状態で、送風空気の温度調整を行って車室内の空調を行う運転モードである。換言すると、圧縮機３１の作動を禁止して、少なくとも送風機１２を作動させる運転モードである。
【００７２】
さらに、空調制御装置５０は、エンジンＥＧの作動を制御するエンジン制御装置７０に電気的接続されており、空調制御装置５０およびエンジン制御装置７０は互いに電気的に通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号や操作信号等に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置５０がエンジン制御装置７０へエンジンＥＧの作動要求指令を出力することによって、エンジンＥＧを作動させることができる。
【００７３】
また、空調制御装置５０およびエンジン制御装置７０それぞれは、車両外部の電源からの供給電力等に応じて、車両における各種電装機器に配分する電力の決定等を行うバッテリ制御装置９０に電気的に接続されている。本実施形態では、空調制御装置５０にバッテリ制御装置９０から出力される出力信号（空調用に使用を許可する空調使用許可電力を示すデータ等）が入力される。
【００７４】
ここで、空調使用許可電力は、「車両全体で使用可能な電力（車両使用可能電力）のうち空調用に使用が許可された電力」である。本実施形態のように商用電源からの電力が供給可能に構成された車両（プラグインハイブリッド車両や電気自動車）における空調使用許可電力は、基本的には、電源の電力供給能力が高いほど大きくなるように決定される。
【００７５】
具体的には、本実施形態の空調使用許可電力は、車両外部の商用電源から供給される電力にてプレ空調を行う場合、商用電源からの電力を車両で使用可能とするための電圧変換器の変換効率を車両使用可能電力に乗じた上で、さらに、空調機器以外の電装機器（例えば、操作パネル６０、各種制御装置５０、７０、９０、図示しない１２Ｖバッテリ等）で使用する電力（２００〜５００Ｗ）を減算して算出している。例えば、車両使用可能電力が１１００Ｗ程度（商用電源１００Ｖ）、電圧変換器の変換効率が８０％、および車両における空調機器以外の電装機器で使用する電力が３５０Ｗの場合、空調使用許可電力は５３０Ｗ（＝１１００Ｗ×０．８−３５０Ｗ）となる。なお、本実施形態では、バッテリ制御装置９０が空調使用許可電力を算出する空調使用許可電力算出手段を構成している。
【００７６】
また、空調制御装置５０は、上述した各種空調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、本実施形態では、特に、圧縮機３１の電動モータ３１ｂに接続されたインバータ６１から出力される交流電圧の周波数を制御して、圧縮機３１の冷媒吐出能力を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）を吐出能力制御手段５０ｂとし、送風手段である送風機１２の作動を制御して、送風機１２の送風能力を制御する構成を送風能力制御手段５０ｃとする。また、空調制御装置５０におけるプレ空調を行う際の運転モードを決定する構成を運転モード決定手段５０ｄとする。もちろん、吐出能力制御手段５０ｂ等を空調制御装置５０に対して別体で構成してもよい。
【００７７】
次に、図４〜図７により、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１の作動を説明する。図４は、本実施形態の車両用空調装置１の制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、車両システムが停止している場合でも、バッテリ８１から空調制御装置５０に電力が供給されることによって実行される。なお、図４〜図７中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。
【００７８】
まず、ステップＳ１では、プレ空調のスタートスイッチ８２ａ、あるいは操作パネル６０の車両用空調装置１の作動スイッチが投入（ＯＮ）されたか否かを判定する。そして、プレ空調のスタートスイッチ８２ａ、あるいは車両用空調装置の作動スイッチが投入されるとステップＳ２へ進む。
【００７９】
ステップＳ２では、フラグ、タイマ等の初期化、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の作動終了時に記憶された値が維持されるものもある。
【００８０】
次に、ステップＳ３では、操作パネル６０の操作信号等を読み込んでステップＳ４へ進む。具体的な操作信号としては、車室内温度設定スイッチによって設定される車室内設定温度Ｔｓｅｔ、オートスイッチによる設定信号（自動制御要求信号、自動制御解除信号）、吸込口モードスイッチの設定信号、エコノミースイッチの操作に応じて出力される省動力化要求信号がある。
【００８１】
ステップＳ４では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群５１〜５８等の検出信号やバッテリ制御装置９０の出力信号を読み込む。また、このステップＳ４では、エンジン制御装置７０の入力側に接続されたセンサ群の検出信号、およびエンジン制御装置７０から出力される制御信号等の一部も、エンジン制御装置７０から読み込んでいる。
【００８２】
次に、ステップＳ５では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。目標吹出温度ＴＡＯは、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６０ｃによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された車室内温度、Ｔａｍは外気センサ５２によって検出された外気温、Ｔｓ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。
【００８３】
続くステップＳ６〜Ｓ１３では、空調制御装置５０に接続された各種機器の制御状態が決定される。まず、ステップＳ６では、エアミックスドア１９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、エアミックス前の温風温度ＴＷＤに基づいて算出する。
【００８４】
具体的には、目標開度ＳＷは、次の数式Ｆ２−１により算出できる。
ＳＷ＝［｛ＴＡＯ−（ＴＥ＋２）｝／｛ＴＷＤ−（ＴＥ＋２）｝］×１００（％）…（Ｆ２−１）
ここで、エアミックス前の温風温度ＴＷＤとは、加熱用冷風通路１６に配置された加熱手段（ヒータコア１４、およびＰＴＣヒータ１５）の加熱能力に応じて決定される値であって、具体的には、次の数式Ｆ２−２により算出できる。
ＴＷＤ＝ＴＷ×０．８＋ＴＥ×０．２＋ΔＴｐｔｃ…（Ｆ２−２）
ここで、ＴＷは冷却水温度センサ５８によって検出された冷却水温度、ΔＴｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量、すなわち吹出口から車室内へ吹出される空調風の温度（吹出温）のうちＰＴＣヒータ１５の作動が寄与した温度上昇量である。
【００８５】
つまり数式Ｆ２−２では、エアミックス前の温風温度ＴＷＤを、ヒータコア１４による吹出温上昇量（ＴＷ×０．８＋ＴＥ×０．２）とＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量ΔＴｐｔｃとの合計値として求めている。
【００８６】
ヒータコア１４による吹出温上昇量（ＴＷ×０．８＋ＴＥ×０．２）における係数の「０．８」はヒータコア１４の熱交換効率αの一例であり、「０．２」はヒータコア１４からの吹出空気温度に対する蒸発器１３における冷媒蒸発温度（蒸発器１３を通過直後の吹出空気の温度）ＴＥの寄与度βの一例である。
【００８７】
一方、ＰＴＣヒータ１５の作動による吹出温上昇量ΔＴｐｔｃは、ＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗ（Ｋｗ）、空気密度ρ（ｋｇ／ｍ３）、空気比熱Ｃｐ、ＰＴＣヒータ１５を通過する風量であるＰＴＣ通過風量Ｖａ（ｍ３／ｈ）を用いて、数式Ｆ２−３により演算できる。
ΔＴｐｔｃ＝Ｗ／ρ／Ｃｐ／Ｖａ×３６００・・・（Ｆ２−３）
ここで、ＰＴＣヒータ１５の消費電力Ｗとしては、ＰＴＣヒータ１５の定格消費電力を、ＰＴＣヒータ１５に流入する空気の温度と、ＰＴＣ素子の温度特性とに基づいて補正した値を用いることができる。ＰＴＣ通過風量Ｖａとしては、単純に送風機１２により車室内に送風する空気の送風量（ブロワ風量）を用いるのではなく、数式Ｆ２−４により演算したもの、すなわち、ブロワ風量に対して、前回のステップＳ５で算出したエアミックス開度を考慮したものを用いる。
【００８８】
なお、ＳＷ＝０（％）は、エアミックスドア１９の最大冷房位置であり、冷風バイパス通路１７を全開し、加熱用冷風通路１６を全閉する。これに対し、ＳＷ＝１００（％）は、エアミックスドア１９の最大暖房位置であり、冷風バイパス通路１７を全閉し、加熱用冷風通路１６を全開する。
【００８９】
次のステップＳ７では、送風機１２の送風能力（送風量）を決定する。具体的には、ステップＳ５にて決定された目標吹出温度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、送風機１２の送風能力（具体的には、電動モータに印加するブロワモータ電圧）を決定する。
【００９０】
より詳細には、本実施形態の制御マップでは、ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）でブロワモータ電圧を最大値にして、送風機１２の送風量Ｇａを最大風量に制御する。さらに、ＴＡＯが極低温域あるいは極高温域から中間温度域に向かうに伴って、ブロワモータ電圧を減少させて送風量を減少させる。
【００９１】
次のステップＳ８では、吸込口モード、すなわち内外気切替箱２０の切替状態を決定する。このステップＳ８の詳細については、図５のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ２１では、ステップＳ１にてプレ空調のスタートスイッチ８２ａが投入されていると判定されたプレ空調状態であるか否かを判定する。
【００９２】
ステップＳ２１にて、プレ空調状態であると判定された場合には、ステップＳ２２へ進み、後述する圧縮機３１の冷媒吐出能力を決定する処理（ステップＳ１０）にて決定される運転モードが、プレ空調運転モードであるかプレ送風運転モードであるかを判定する。
【００９３】
ステップＳ２２にて、選択された運転モードがプレ空調運転モードであるとされた際には、ステップＳ２３へ進み内外気切替箱２０を内気モードとすることが決定されて、ステップＳ９へ進む。すなわち、プレ空調運転モード時には、内外気切替箱２０を内気モードとすることで、車室内空気を循環送風する。
【００９４】
また、選択された運転モードがプレ送風運転モードであるとされた際には、ステップＳ２４へ進み内外気切替箱２０を外気モードとすることが決定されて、ステップＳ９へ進む。すなわち、プレ送風運転モード時には、内外気切替箱２０を内気モードとすることで、車室内に車室外空気を導入する。
【００９５】
一方、ステップＳ２１にて、プレ空調状態でないと判定された場合には、ステップＳ２５へ進み、ステップＳ３で読み込んだオートスイッチによる設定信号が自動制御要求信号であるか自動制御解除信号であるかを判定する。ステップＳ２５にて、オートスイッチによる設定信号が、自動制御要求信号であると判定された場合は、ステップＳ２６へ進む。
【００９６】
ステップＳ２６では、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、吸込口モードを決定する。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であれば内外気混入モードとし、第２所定温度Ｔ２＞ＴＡＯであれば内気モードとする。
【００９７】
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であれば内外気混入モードとし、ＴＡＯ＞第２所定温度Ｔ２であれば、外気モードとしてステップＳ９へ進む。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。
【００９８】
また、ステップＳ２５にて、オートスイッチによる設定信号が、自動制御解除信号であると判定された場合は、ステップＳ２７へ進む。ステップＳ２７では、ステップＳ３で読み込んだ吸込口モードスイッチの設定信号に応じて、内気モードあるいは外気モードが決定されて、ステップＳ９へ進む。
【００９９】
図４に戻り、ステップＳ９では、吹出口モードを決定する。この吹出口モードも、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、ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードへと順次切り替える。
【０１００】
従って、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択される。さらに、湿度センサの検出値から窓ガラスＷに曇りが発生する可能性が高い場合には、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。
【０１０１】
次のステップＳ１０では、圧縮機３１の冷媒吐出能力（具体的には、回転数［ｒｐｍ］）を決定する。このステップＳ１０の詳細については、図６のフローチャートに基づいて説明する。なお、図６のステップ３１中に記載の圧縮機回転数の偏差Ｅｎと偏差変化率Ｅｄｏｔとの関係図は、圧縮機３１の回転数変化量Δｆ＿Ｃを算出するためのファジー推論のルールの一例を示す図である。
【０１０２】
まず、ステップＳ３１では、ファジー推論に基づいて前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に対する仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃを算出する。具体的には、ステップＳ４で決定した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、蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥの目標冷媒蒸発温度ＴＥＯを決定する。なお、目標冷媒蒸発温度ＴＥＯは、蒸発器１３が着霜（フロスト）しない範囲の温度に決定される。
【０１０３】
さらに、この目標冷媒蒸発温度ＴＥＯと冷媒蒸発温度ＴＥの偏差Ｅｎ（＝ＴＥＯ−ＴＥ）、および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））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に基づいて、仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃ（ｒｐｍ）を算出する。
【０１０４】
次のステップＳ３２では、プレ空調の開始時であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１にてプレ空調のスタートスイッチ８２ａが投入されたことを読み込んだ後、一回目の運転モードや圧縮機３１の回転数を決定する制御処理であるか否かを判定する。
【０１０５】
ステップＳ３２にて、プレ空調の開始時であると判定された場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、プレ空調を行う際の運転モードを、プレ空調運転モードおよびプレ送風運転モードから決定する。以下、本実施形態におけるプレ空調を行う際の運転モードの決定手法について説明する。
【０１０６】
プレ空調を行う際に、圧縮機３１を充分に作動させるだけの空調使用許可電力を確保できない場合に、圧縮機３１を作動させるプレ空調運転モードに決定したとしても、車室内温度Ｔｒを充分に低下させることができない虞がある。
【０１０７】
そのため、本実施形態では、プレ空調を行う際の運転モードを空調使用許可電力に応じて決定する。つまり、空調使用許可電力が基準電力以下である場合には、圧縮機３１等を充分に作動させるだけの空調使用許可電力を確保できない虞があるため、プレ送風運転モードに決定する。一方、空調使用許可電力が基準電力を上回る場合には、プレ空調運転モードに決定する。なお、基準電力の基本設定は、車室内の空調を行う際に空調機器で必要とされる平均的な電力を標準的な基準として設定される。
【０１０８】
ところで、空調負荷としての車室内温度Ｔｒが高い場合には、内外気切替箱２０を内気モードとして冷凍サイクル３０にて温度調整された送風空気を車室内に循環送風すると、車室内へ吸い込み空気の温度（車室内温度）が高いので、圧縮機３１の消費電力が増大する場合がある。この場合、圧縮機３１の消費動力の増大することで、圧縮機３１を充分に作動させるだけの空調使用許可電力を確保することが困難となり、プレ空調運転モードにて充分に車室内温度Ｔｒを低下させることが困難となる状況が想定される。
【０１０９】
このような理由から、本実施形態では、車室内温度Ｔｒに応じてプレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を変更している。なお、本実施形態では、運転モードの基準電力を、車室内温度Ｔｒが大きくなるに伴い、大きくなるように設定している。
【０１１０】
具体的には、ステップＳ３３では、ステップＳ４で読み込んだ車室内温度Ｔｒ、およびバッテリ制御装置９０の出力信号（空調使用許可電力）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、プレ空調を行う際の運転モードを決定する。なお、本実施形態の制御マップは、ステップＳ３３中に記載の車室内温度Ｔｒ、空調使用許可電力、および各運転モードの関係図の通り、車室内温度Ｔｒに応じて設定される基準電力（図６のステップＳ３３、Ｓ４２中の太実線で示す基準ラインＬ１）と空調使用許可電力との関係から運転モードを決定する。
【０１１１】
すなわち、空調使用許可電力が、車室内温度Ｔｒに応じて設定される基準電力（基準ラインＬ１）を上回った場合にプレ送風運転モードに決定し、当該基準電力以下の場合にプレ空調運転モードに決定する。
【０１１２】
次のステップＳ３４では、ステップＳ３３で決定された運転モードがプレ空調運転モードであるか否かを判定する。ステップＳ３４にてプレ空調運転モードと判定された場合には、ステップＳ３５にて仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥ（ｒｐｍ）を決定する。
【０１１３】
具体的には、圧縮機３１の消費電力が空調使用許可電力を超えないように、空調使用許可電力から圧縮機３１の消費電力を減算した値に基づいて、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、仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥ（ｒｐｍ）を決定する。本実施形態の制御マップは、ステップＳ３４中に記載の空調使用許可電力から圧縮機３１の消費電力を減算した減算値と仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥとの関係図の通り、当該減算値の増加に伴って仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥが増加するように決定する。
【０１１４】
ここで、圧縮機３１の消費電力は、例えば、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１、あるいは前回の圧縮機回転数ｆｎ−１にステップＳ３１で決定した仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃを加算した仮の圧縮機回転数に基づいて、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ことができる。
【０１１５】
次のステップＳ３６では、ステップＳ３１で決定した仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃ、およびステップＳ３５で決定した仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥのうち小さい方の値を今回の仮の回転数変化量Δｆに決定する。つまり、蒸発器１３の着霜や空調使用許可電力を超えてしまうことがないような値の回転数変化量Δｆに決定する。
【０１１６】
次のステップＳ３７では、空調使用許可電力に応じて設定する仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）を設定する。ステップＳ３７では、ステップＳ３３にてプレ空調運転モードが決定されているので、仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）を「１００００」に設定し、後述するステップＳ３８に進む。なお、本実施形態の圧縮機３１としては、実際の最高回転数が１００００ｒｐｍ以下となるものが採用されている。
【０１１７】
次のステップＳ３８では、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値および仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）のうち、小さい方の回転数を今回の圧縮機回転数ｆｎとして設定する。なお、この圧縮機回転数ｆｎの更新は、１秒毎の制御周期で実行される。
【０１１８】
そのため、プレ空調の開始時において、ステップＳ３３にてプレ空調運転モードが決定される場合、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値を今回の圧縮機回転数ｆｎに決定する。この場合、プレ空調の開始時には、冷凍サイクル３０（圧縮機３１）を作動させるので、冷凍サイクル３０の蒸発器１３等にて温度調整された送風空気を車室内に吹き出すことになる。
【０１１９】
また、ステップＳ３４にて、ステップＳ３３で決定された運転モードがプレ送風運転モードと判定された場合には、ステップＳ３９にて仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）を「０」に設定する。なお、ステップＳ３９では、ステップＳ３１で決定された仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃを今回の回転数変化量Δｆと決定して、ステップＳ３８へ進む。
【０１２０】
そして、ステップＳ３８では、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値および仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）のうち、仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）を今回の圧縮機回転数ｆｎに決定（圧縮機３１の回転数を０（ｒｐｍ）に決定）する。この場合、プレ空調の開始時には、圧縮機３１の作動を禁止して送風機１２を作動させることで車室外空気を車室内に吹き出して車室内を換気することとなる。なお、プレ送風運転モードの際には、ステップＳ８にて内外気切替箱２０が外気モードに設定される。
【０１２１】
一方、ステップＳ３２の判定処理の結果、プレ空調の開始時でないと判定された場合には（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ４０に進み、プレ空調中（プレ空調状態）であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ４０では、ステップＳ１にてプレ空調のスタートスイッチ８２ａが投入されたことを読み込んだ後、二回目以降の運転モードや圧縮機３１の回転数を決定するための制御処理であるか否かを判定する。
【０１２２】
ステップＳ４０の判定処理の結果、プレ空調中（プレ空調状態）でないと判定された場合（Ｓ４０：ＮＯ）、ステップＳ４１に進み、ステップＳ３１で決定された仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃを今回の回転数変化量Δｆに設定する。なお、ステップＳ４１では、仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）を「１００００」に設定して、ステップＳ３８へ進む。そして、ステップＳ３８では、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値を今回の圧縮機回転数ｆｎに決定する。
【０１２３】
ステップＳ４０の判定処理の結果、プレ空調中（プレ空調状態）であると判定された場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ４２に進み、ステップＳ３３と同様に、車室内温度Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、およびバッテリ制御装置９０の検出信号に基づいて、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、プレ空調を行う際の運転モードを決定する。なお、本実施形態の制御マップは、ステップＳ３３の処理にて用いる制御マップと同様であるため説明を省略する。
【０１２４】
ステップＳ４２にて、プレ空調中の運転モードを決定した後、ステップＳ４３に進み、プレ送風運転モードからプレ空調運転モードへと切り替わったか否かを判定する。ステップＳ４３にて、プレ送風運転モードからプレ空調運転モードへと切り替わったと判定された場合には（Ｓ４３：ＹＥＳ）、ステップＳ３５へ進み、上述のステップＳ３５〜ステップＳ３８までの処理を行う。
【０１２５】
従って、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値を今回の圧縮機回転数ｆｎに決定する。この場合、プレ空調の開始時には、冷凍サイクル３０（圧縮機３１）を作動させるので、冷凍サイクル３０の蒸発器１３等にて温度調整された送風空気を車室内に吹き出すこととなる。
【０１２６】
一方、ステップＳ４３にてプレ送風運転モードからプレ空調運転モードへと切り替わっていないと判定された場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、ステップＳ４４へ進み、プレ空調開始時に設定した仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）を今回の仮の圧縮機回転数として保持する。つまり、プレ空調開始時において、ステップＳ３７又はステップＳ３９にて設定した仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）を今回の仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）に設定する。
【０１２７】
次に、ステップＳ４５では、ステップＳ３５の処理と同様に、仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥ（ｒｐｍ）を決定して、ステップＳ４６に進む。そして、ステップＳ４６にて、ステップＳ３１で決定した仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃ、およびステップＳ４５で決定した仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥのうち小さい方の値を今回の仮の回転数変化量Δｆに決定して、ステップＳ３８に進む。
【０１２８】
なお、ステップＳ４４にてプレ空調開始時に仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）を「１００００」とした場合には、ステップＳ３８にて、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値を今回の圧縮機回転数ｆｎに決定する。この場合、プレ空調を行う際に、冷凍サイクル３０（圧縮機３１）を作動させるので、冷凍サイクル３０の蒸発器１３等にて温度調整された送風空気を車室内に吹き出すこととなる。
【０１２９】
一方、プレ空調開始時に仮の圧縮機回転数ｆ（許可電力）＝０とした場合には、ステップＳ３８にて、圧縮機３１の回転数を０（ｒｐｍ）に決定する。この場合、プレ空調を行う際に冷凍サイクル３０を作動させないので、車室外空気を車室内に吹き出して車室内を換気することとなる。
【０１３０】
このように、本実施形態の制御ステップＳ１０では、プレ空調の開始時において、運転モードがプレ空調運転モードに決定された場合は、ステップＳ３６で設定した回転数変化量Δｆに基づいて今回の圧縮機回転数を決定し、プレ送風運転モードに決定された場合は、圧縮機３１の回転数を「０」に決定する。そして、プレ空調の開始後において、プレ送風運転モードからプレ空調運転モードに切り替わった場合には、ステップＳ３６で設定した回転数変化量Δｆに基づいて圧縮機３１の回転数を決定する。
【０１３１】
図４に戻り、ステップＳ１１では、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定する。ＰＴＣヒータ１５の作動本数は、エアミックス開度ＳＷおよび冷却水温度Ｔｗに応じて決定される。ここで、エアミックス開度ＳＷが小さくなることは、加熱用冷風通路１６にて送風空気を加熱する必要性が少なくなることを意味している。従って、エアミックス開度ＳＷが小さくなるに伴ってＰＴＣヒータ１５を作動させる必要性も少なくなる。
【０１３２】
そこで、本実施形態では、まず、エアミックス開度ＳＷが予め定めた基準開度（本実施形態では、４０％）より小さい場合は、ＰＴＣヒータ１５を作動させる必要は無いものとして、ＰＴＣヒータ１５の作動状態を非通電（ＯＦＦ）に決定する。一方、エアミックス開度ＳＷが予め定めた基準開度以上であれば、ＰＴＣヒータ１５を作動させる必要があるものとして、ＰＴＣヒータ１５の作動状態を通電（ＯＮ）に決定する。
【０１３３】
次に、ＰＴＣヒータ１５の作動状態が通電（ＯＮ）に決定された場合は、冷却水温度Ｔｗに基づいて、予め定めた制御マップを参照して、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を決定する。具体的には、冷却水温度Ｔｗの低下に伴って、ＰＴＣヒータ１５の作動本数を増加させる。
【０１３４】
次のステップＳ１２では、空調制御装置５０からエンジン制御装置７０へ出力される要求信号を決定する。つまり、ステップＳ１１では、エンジンＥＧの作動要求信号（エンジンＯＮ要求）を出力するか否かを決定する。
【０１３５】
ここで、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両では、走行時に常時エンジンを作動させているので冷却水も常時高温となる。従って、通常の車両では冷却水をヒータコア１４に流通させることで十分な暖房性能を発揮することができる。
【０１３６】
これに対して、本実施形態のハイブリッド車両では、バッテリ８１の蓄電残量に余裕があれば、走行用電動モータのみから走行用の駆動力を得て走行することができる。このため、高い暖房性能が必要な場合であっても、エンジンＥＧの停止頻度が高くなると冷却水温度が４０℃程度となってしまい、ヒータコア１４にて十分な暖房性能が発揮できなくなる。
【０１３７】
そこで、本実施形態では、高い暖房性能が必要にもかかわらず冷却水温度Ｔｗが予め定めた基準冷却水温度よりも低いときは、冷却水温度Ｔｗを所定温度以上に維持するため、空調制御装置５０からエンジン制御装置７０に対して、エンジンＥＧを作動するように作動要求信号を出力している。
【０１３８】
なお、このような作動要求信号の出力は、車両走行用の駆動源としてエンジンＥＧを作動させる必要の無い場合であってもエンジンＥＧを作動させることになるので、燃費を悪化させる要因となる。このため、作動要求信号を出力する頻度は極力低減させることが望ましい。
【０１３９】
従って、本実施形態では、プレ空調時には、空調制御装置５０からエンジン制御装置７０に対して、エンジンＥＧの作動要求信号を出力することを禁止している。さらに、例えば、エコノミースイッチによって省動力化要求信号が出力されている場合には、エンジンＥＧの作動要求信号を出力する頻度を低下させるようにしてもよい。
【０１４０】
次のステップ１３では、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間で冷却水を循環させる電動ウォータポンプ４２を作動させるか否かを決定する。このステップＳ１３の詳細については、図７のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ５１では、冷却水温度Ｔｗが吹出空気温度ＴＥより高いか否かを判定する。
【０１４１】
ステップＳ５１にて、冷却水温度Ｔｗが吹出空気温度ＴＥ以下となっている場合は、ステップＳ５４へ進み、電動ウォータポンプ４２を停止（ＯＦＦ）させることを決定する。その理由は、冷却水温度Ｔｗが吹出空気温度ＴＥ以下となっている場合に冷却水をヒータコア１４へ流すと、ヒータコア１４を流れる冷却水が蒸発器１３通過後の空気を冷却してしまうことになるため、かえって吹出口からの吹出空気温度を低くしてしまうからである。
【０１４２】
一方、ステップＳ５１にて、冷却水温度Ｔｗが吹出空気温度ＴＥより高い場合は、ステップＳ５２へ進む。ステップＳ５２では、送風機１２が作動しているか否かが判定される。ステップＳ５２にて、送風機１２が作動していないと判定された場合は、ステップＳ５４に進み、省動力化のために電動ウォータポンプ４２を停止（ＯＦＦ）させることを決定する。
【０１４３】
一方、ステップＳ５２にて送風機１２が作動していると判定された場合は、ステップＳ５３へ進み、電動ウォータポンプ４２を作動（ＯＮ）させることを決定する。これにより、電動ウォータポンプ４２が作動して、冷却水が冷媒回路内を循環するので、ヒータコア１４を流れる冷却水とヒータコア１４を通過する空気とを熱交換させて送風空気を加熱することができる。
【０１４４】
また、本実施形態では、プレ空調時にプレ送風運転モードが選択されている場合は、電動ウォータポンプ４２を停止（ＯＦＦ）させている。なお、プレ空調時であっても、前回、車両を停止してからの経過時間が短い場合は、エンジンＥＧおよび冷却水回路４０を構成する各機器の熱容量によって、冷却水温度Ｔｗが吹出空気温度ＴＥより高い場合もある。従って、プレ空調運転モードでは、図７と同様の制御を行うことができる。
【０１４５】
図４に戻り、ステップＳ１４では、上述のステップＳ６〜Ｓ１３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より各種機器１２、６１、３５、６２、６３、６４、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、４２やエンジン制御装置７０に対して制御信号および制御電圧が出力される。
【０１４６】
これにより、例えば、空調制御装置５０の吐出能力制御手段５０ｂからインバータ６１に対して制御信号が出力され、送風能力制御手段５０ｃから送風機１２の電動モータに対して制御電圧（ブロア電圧Ｖ）が出力される。さらに、空調制御装置５０からエンジン制御装置７０に対して、エンジンの作動要求信号が出力されれば、走行条件によってエンジンＥＧが停止している場合であっても、エンジンＥＧが作動する。
【０１４７】
次のステップＳ１５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Ｓ２に戻るようになっている。
【０１４８】
なお、本実施形態は制御周期τを２５０ｍｓとしている。これは、車室内の空調制御は、エンジン制御等と比較して遅い制御周期であってもその制御性に悪影響を与えないからである。これにより、車両内における空調制御のための通信量を抑制して、エンジン制御等のように高速制御を行う必要のある制御系の通信量を十分に確保することができる。
【０１４９】
本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く作動するので、送風機１２から送風された送風空気が、蒸発器１３にて冷却される。そして蒸発器１３にて冷却された冷風は、エアミックスドア１９の開度に応じて、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７へ流入する。
【０１５０】
加熱用冷風通路１６へ流入した冷風は、ヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５を通過する際に加熱されて、混合空間１８にて冷風バイパス通路１７を通過した冷風と混合される。そして、混合空間１８にて温度調整された空調風が、混合空間１８から各吹出口を介して車室内に吹き出される。
【０１５１】
この車室内に吹き出される空調風によって車室内の内気温Ｔｒが外気温Ｔａｍより低く冷やされる場合には、車室内の冷房が実現されており、一方、内気温Ｔｒが外気温Ｔａｍより高く加熱される場合には、車室内の暖房が実現されることになる。
【０１５２】
さらに、本実施形態では、プレ空調を行う際に、空調使用許可電力が基準電力を上回る場合には、運転モードをプレ空調運転モードに決定する。プレ空調運転モードでは、圧縮機３１および送風機１２それぞれを作動させるので、充分に車室内温度を低下させることができる。また、プレ空調運転モードでは、内外気切替箱２０を内気モードに設定するので、冷凍サイクル３０によって温度調整された送風空気を車室内に循環送風させることができ、より一層、車室内温度を低下させることができる。
【０１５３】
一方、プレ空調を行う際に、空調使用許可電力が基準電力以下の場合には、プレ空調を行う際の運転モードをプレ送風運転モードに決定する。プレ送風運転モードでは、圧縮機３１の作動を禁止するとともに、送風機１２を作動させ、さらに内外気切替箱２０を外気モードに設定するので、車室内に車室外空気を取り入れて車室内温度Ｔｒを低下させることができる。
【０１５４】
従って、プレ空調を行う際に、車両外部の商用電源からの電力にて圧縮機３１を充分に作動できるだけの空調使用許可電力を確保できない場合であっても、車室内に車室外空気を取り入れることで、車室内温度Ｔｒを低下させることができる。
【０１５５】
その結果、例えば、商用電源から供給される電力によってプレ空調を行うことが可能な電動自動車等に適用することで、車両に乗員が乗り込んだ際の快適性を向上させることができる。加えて、プレ空調運転モードおよびプレ送風運転モードのいずれか一方を実行して車室内温度を低下させることで、乗員が乗り込んだ後に行う空調時のエネルギ消費を低減することができ、ひいては、燃費の向上も図ることができる。
【０１５６】
また、本実施形態の車両用空調装置１では、プレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を、車室内温度Ｔｒが大きくなるにつれて、大きくしている。
【０１５７】
これにより、プレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を車室内温度Ｔｒに応じて変更することで、プレ空調を行う際の運転モードが、車室内温度Ｔｒが大きい程プレ送風運転モードとなりやすくなり、車室内温度Ｔｒが小さい程プレ空調運転モードとなりやすくなる。
【０１５８】
従って、車室内温度Ｔｒが高いときには、圧縮機３１を充分に作動できるだけの空調使用許可電力を確保できない場合であっても、内外気切替箱２０を外気モードに切り替えて車室内に車室外空気を取り入れることで、車室内温度Ｔｒを低下させることができる。
【０１５９】
一方、車室内温度Ｔｒが低いときには、圧縮機（３１）を作動させることで、冷凍サイクル（３０）にて温度調整された空気を車室内に吹き出すことができるので、車室内温度Ｔｒをより低下させることができる。その結果、車両に乗員が乗り込んだ際の快適性をより効果的に向上させることができる。
【０１６０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図８に基づいて説明する。ここで、図８は、図４におけるステップＳ１０の処理の要部を示すフローチャートである。なお、上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。このことは、以下の実施形態でも同様である。
【０１６１】
図８に示すように、本実施形態では、ステップＳ１０におけるプレ空調を行う際の運転モードの決定方法が第１実施形態と異なっている。すなわち、第１実施形態では、車室内温度Ｔｒに応じてプレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を変更している。これに対して、本実施形態では、プレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を車室内温度Ｔｒから外気温Ｔａｍを減算した減算値（以下、単に内外温度差という。）に応じて変更している。
【０１６２】
理由としては、外気温Ｔａｍに比べて車室内温度Ｔｒが高い場合には、車室外空気が車室内空気よりも温度が低いので、車室外空気を車室内に取り込むことで、車室内温度Ｔｒを確実に低下させることができるからである。ここで、本実施形態では、プレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を内外温度差が大きくなるに伴い、大きくなるように設定している。なお、本実施形態では、内外温度差が本発明の空調負荷に相当している。
【０１６３】
具体的には、ステップＳ３３およびステップＳ４２では、ステップＳ４で読み込んだ車室内温度Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、およびバッテリ制御装置９０からの出力信号（空調使用許可電力）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、プレ空調を行う際の運転モードを決定する。なお、本実施形態の制御マップは、ステップＳ３３およびステップＳ４２中に記載の空調使用許可電力および内外温度差と各運転モードの関係図の通り、内外温度差によって設定される基準電力（図８のステップＳ３３、Ｓ４２中の太実線で示す基準ラインＬ２）と空調使用許可電力との関係から運転モードを決定する。
【０１６４】
すなわち、空調使用許可電力が、内外温度差に応じて設定される基準電力（基準ラインＬ２）を上回った場合に、プレ送風運転モードに決定し、当該基準電力以下の場合にプレ空調運転モードに決定する。
【０１６５】
このように、プレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を内外温度差に応じて変更することで、プレ空調を行う際の運転モードが、内外温度差が大きい程プレ送風運転モードとなりやすくなり、内外温度差が小さい程プレ空調運転モードとなりやすくなる。これにより、プレ送風運転モードに設定した際に、車室内空気よりも低温である車室外空気を車室内に導入することで、車室内温度Ｔｒを確実に低下させることができる。
【０１６６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９に基づいて説明する。ここで、図９は、図４におけるステップＳ１０の処理の要部を示すフローチャートである。
【０１６７】
図９に示すように、本実施形態では、ステップＳ１０におけるプレ空調を行う際の運転モードの決定方法が第１、第２実施形態と異なっている。すなわち、第１実施形態では、車室内温度Ｔｒに応じてプレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を変更し、第２実施形態では、内外温度差に応じてプレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を変更している。これに対して、本実施形態では、プレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を車室内の日射量Ｔｓに応じて変更している。
【０１６８】
ここで、車室内の日射量Ｔｓが大きい場合には、外気温Ｔａｍに対して相対的に車室内温度Ｔｒが上昇し、車室内温度Ｔｒが高温となりやすくなる。すなわち、車室内の日射量Ｔｓが大きい場合には、冷凍サイクル３０にて温度調整された送風空気を車室内に循環送風すると、圧縮機３１の消費電力が増大するおそれがあり、プレ空調運転モードにて充分に車室内温度Ｔｒを低下させることが困難となる状況が想定される。
【０１６９】
このような理由から、本実施形態では、車室内の日射量Ｔｓに応じてプレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を変更している。ここで、本実施形態では、運転モードの基準電力を、車室内の日射量Ｔｓが大きくなるに伴い、大きくなるように設定している。
【０１７０】
具体的には、ステップＳ３３およびステップＳ４２では、ステップＳ４で読み込んだ車室内の日射量Ｔｓ、およびバッテリ制御装置９０からの出力信号（空調使用許可電力）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、プレ空調を行う際の運転モードを決定する。なお、本実施形態の制御マップは、ステップＳ３３およびステップＳ４２中に記載の空調使用許可電力および日射量Ｔｓと各運転モードの関係図の通り、日射量Ｔｓによって設定される基準電力（図９のステップＳ３３、Ｓ４２中の太実線で示す基準ラインＬ３）と空調使用許可電力との関係から運転モードを決定する。
【０１７１】
すなわち、空調使用許可電力が、日射量Ｔｓに応じて設定される基準電力（基準ラインＬ３）を上回った場合に、プレ送風運転モードに決定し、当該基準電力以下の場合にプレ空調運転モードに決定する。
【０１７２】
このように、プレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を日射量Ｔｓに応じて変更することで、プレ空調を行う際の運転モードが、日射量Ｔｓが大きい程プレ送風運転モードとなりやすくなり、日射量Ｔｓが小さい程プレ空調運転モードとなりやすくなる。
【０１７３】
従って、本実施形態の車両用空調装置１のように、プレ空調を行う際の運転モードを決定するための基準電力を、日射量Ｔｓが大きくなるにつれて、大きくすることによって、第１実施形態で説明した車両用空調装置と同等の効果を奏することができる。
【０１７４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０に基づいて説明する。ここで、図１０は、図４におけるステップＳ１０の処理の要部を示すフローチャートである。
【０１７５】
プレ空調を行なう際の運転モードをプレ空調運転モードにて、冷凍サイクル３０を作動させたとしても、空調使用許可電力が制限されていると、車室内温度Ｔｒを所望の温度まで低下させることができなくなってしまう場合がある。この場合、プレ空調運転モードよりも車室外空気を車室内に導入するプレ送風運転モードにてプレ空調を行う方が車室内温度Ｔｒを低下させることができることもある。
【０１７６】
そこで、本実施形態では、上記点を考慮して、蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥと外気温Ｔａｍとの関係に基づいて、プレ空調を行う際の運転モードを決定している。本実施形態のステップＳ１０の詳細について以下に述べる。
【０１７７】
図１０に示すように、本実施形態では、ステップＳ１０において、まず、ステップＳ６１では、ファジー推論に基づいて前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に対する仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃを算出する。なお、具体的な処理内容は、第１実施形態で説明したステップＳ３１の処理内容と同様であるため、その説明を省略する。
【０１７８】
次のステップＳ６２では、プレ空調中であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１にてプレ空調のスタートスイッチ８２ａが投入されたことを読み込んだ後の処理であるか否かを判定する。
【０１７９】
ステップＳ６２の判定処理の結果、プレ空調中と判定された場合には（Ｓ６２：ＹＥＳ）、ステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では、プレ空調を開始してから所定時間（本実施形態では５分）経過したか否かを判定する。
【０１８０】
ステップＳ６３の判定処理の結果、プレ空調を開始してから所定時間経過していないと判定された場合には（Ｓ６３：ＮＯ）、ステップＳ６４にて、プレ空調を行う際の運転モードをプレ空調運転モードに決定し、ステップＳ６５に進む。つまり、プレ空調を行う際の運転モードは、プレ空調を開始してから所定時間経過するまではプレ空調運転モードに決定されることとなる。
【０１８１】
次に、ステップＳ６５では、圧縮機３１の消費電力が空調使用許可電力を超えないように、仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥを決定し、ステップＳ６６に進む。なお、当該仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥでの処理内容は、第１実施形態で説明したステップＳ３５の処理内容と同様であるため、その説明を省略する。
【０１８２】
次のステップＳ６６では、ステップＳ６１で決定した仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃ、およびステップＳ６５で決定した仮の回転数変化量Δｆ＿ＰＲＥのうち小さい方の値を今回の仮の回転数変化量Δｆに決定する。つまり、蒸発器１３の凍結や空調使用許可電力を超えてしまうことがないような値の回転数変化量Δｆに決定する。
【０１８３】
次のステップＳ６７では、蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥに応じて設定する仮の圧縮機回転数ｆ（ＴＥ）を設定する。ステップＳ６７では、ステップＳ３３にてプレ空調運転モードが決定されているので、仮の圧縮機回転数ｆ（ＴＥ）を「１００００」に設定し、後述するステップＳ６８に進む。なお、本実施形態の圧縮機３１としては、実際の最高回転数が１００００ｒｐｍ以下となるものが採用されている。
【０１８４】
次のステップＳ６８では、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値および仮の圧縮機回転数ｆ（ＴＥ）のうち、小さい方の回転数を今回の圧縮機回転数ｆｎとして設定する。
【０１８５】
そのため、プレ空調を開始してから所定時間が経過するまでは、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値を今回の圧縮機回転数ｆｎに決定する。この場合、プレ空調の開始時には、冷凍サイクル３０（圧縮機３１）を作動させるので、冷凍サイクル３０の蒸発器１３等にて温度調整された送風空気を車室内に吹き出すことになる。
【０１８６】
一方、ステップＳ６３の判定処理の結果、プレ空調を開始してから所定時間経過していると判定された場合には（Ｓ６３：ＹＥＳ）、ステップＳ６９にて、蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥが外気温Ｔａｍより高いか否かを判定する。
【０１８７】
ステップＳ６９の判定処理の結果、蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥが外気温Ｔａｍより低いと判定された場合には（Ｓ６９：ＮＯ）、プレ送風運転モードに設定した場合に比べて、プレ空調運転モードに設定した方が、車室内温度Ｔｒを低下させることができる。そのため、ステップＳ６４に進み、運転モードをプレ空調運転モードに決定する。
【０１８８】
蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥが外気温Ｔａｍより高いと判定された場合には（Ｓ６９：ＹＥＳ）、プレ空調運転モードに設定した場合に比べて、プレ送風運転モードに設定した方が、車室内温度Ｔｒを低下させることができる。そのため、ステップＳ７０に進み、運転モードをプレ送風運転モードに決定する。
【０１８９】
また、ステップＳ７０にて、運転モードをプレ送風運転モードに決定した後、ステップＳ７１にて仮の圧縮機回転数ｆ（ＴＥ）を「０」に設定する。なお、ステップＳ７１では、ステップＳ６１で決定された仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃを今回の回転数変化量Δｆと決定して、ステップＳ６８へ進む。
【０１９０】
そして、ステップＳ６８では、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値および仮の圧縮機回転数ｆ（ＴＥ）のうち、仮の圧縮機回転数ｆ（ＴＥ）を今回の圧縮機回転数ｆｎに決定（圧縮機３１の回転数を０（ｒｐｍ）に決定）する。この場合のプレ空調は、圧縮機３１の作動を禁止して送風機１２を作動させることで車室外空気を車室内に吹き出して車室内を換気することとなる。
【０１９１】
また、ステップＳ６２の判定処理の結果、プレ空調中（プレ空調状態）でないと判定された場合（Ｓ６２：ＮＯ）、ステップＳ７２に進み、ステップＳ６１で決定された仮の回転数変化量Δｆ＿Ｃを今回の回転数変化量Δｆに設定する。なお、ステップＳ７２では、仮の圧縮機回転数ｆ（ＴＥ）を「１００００」に設定して、ステップＳ６８へ進む。そして、ステップＳ６８では、前回の圧縮機回転数ｆｎ−１に回転数変化量Δｆを加算した値を今回の圧縮機回転数ｆｎに決定する。
【０１９２】
以上説明した本実施形態の車両用空調装置１によれば、プレ空調をプレ空調運転モードで開始し、所定時間経過後の蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥが外気温Ｔａｍよりも低い場合にプレ送風運転モードに決定して、プレ空調を行う際の運転モードを切り替える。
【０１９３】
これにより、冷凍サイクル３０の蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥが外気温Ｔａｍよりも高い場合には、プレ空調運転モードからプレ送風運転モードに変更することで、車室内温度Ｔｒをより効果的に低下させることができる。
【０１９４】
ところで、本実施形態で示した「プレ空調開始してから所定時間経過後における蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥと外気温度Ｔａｍとの関係に応じてプレ空調を行う際の運転モードを決定する」といった処理を第１〜第３実施形態に適宜採用してもよい。
【０１９５】
例えば、第１〜第３実施形態で示す車両用空調装置１において、プレ空調を開始してから所定時間経過後であって、かつ、プレ空調を行う際の運転モードがプレ空調運転モードに決定された後、蒸発器１３における冷媒蒸発温度ＴＥが外気温Ｔａｍよりも高いか否かの判定処理を行ない、当該判定処理にて冷媒蒸発温度ＴＥが外気温Ｔａｍよりも高いと判定された場合には、強制的にプレ送風運転モードに切り替えるようにしてもよい。これによれば、第１〜第３実施形態で示す車両用空調装置１においても、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１９６】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１９７】
（１）上述の各実施形態では、本発明をハイブリッド車両のうち、車両外部の商用電源からの電力供給によってバッテリ８１を充電可能なプラグインハイブリッド車両としているが、本発明の適用はこれに限定されない。
【０１９８】
例えば、車両外部の外部電源に限らず、バッテリ８１を充電するための発電機を搭載する車両に本発明を適用してもよいし、車両外部の商用電源にてバッテリ８１を充電しないハイブリッド車両に本発明を適用してもよい。なお、商用電源から電力供給を行わない車両（例えば、ハイブリッド車両や電池交換式の電気自動車）に本発明を適用する場合、空調使用許可電力は、基本的には、バッテリ８０に蓄電残量（車両使用可能電力）が多いほど、大きくなるように決定することができる。但し、空調機器を除く電装機器における消費電力が大きい場合には、その分小さくなるように補正すればよい。
【０１９９】
（２）上述の各実施形態では、バッテリ制御装置９０が空調使用許可電力を算出する構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、バッテリ制御装置９０からの出力信号（車両全体で使用可能な電力、バッテリ８０の蓄電残量、空調機器以外の電装機器にて使用する電力に関するデータ等）に基づいて、空調制御装置５０にて空調使用許可電力を算出する構成としてもよい。この場合には、空調制御装置５０が空調使用許可電力を算出する空調使用許可電力算出手段を構成することとなる。
【０２００】
（３）上述の各実施形態では、本発明をハイブリッド車両に適用した例を説明しているが、本発明の適用はこれに限定されず、電気自動車等に適用してもよい。また、上述の実施形態では、加熱手段としてＰＴＣヒータ１５を採用した例を説明したが、加熱手段はこれに限定されない。電力を供給することによって発熱する加熱手段であれば、抵抗加熱方式、誘電加熱方式等のヒータを採用することができる。
【０２０１】
（４）上述の各実施形態では、本発明の車両用空調装置１を、ハイブリッド車両のうちエンジンＥＧおよび走行用電動モータの双方から直接駆動力を得て走行可能な、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両に適用した例を説明しているが、本発明の車両用空調装置の適用はこれに限定されない。
【０２０２】
例えば、エンジンＥＧを発電機８０の駆動源として用い、発電された電力をバッテリ８１に蓄え、さらに、バッテリ８１に蓄えられた電力を供給されることによって作動する走行用電動モータから駆動力を得て走行する、いわゆるシリアル型のハイブリッド車両に適用してもよい。
【符号の説明】
【０２０３】
１２    送風機
１３    蒸発器
２０    内外気切替箱（内外気切替手段）
３０    冷凍サイクル
３１    圧縮機
５０    空調制御装置
５０ｄ  運転モード決定手段
８１    バッテリ
Ｔｒ    車室内温度
Ｔａｍ  外気温
Ｔｓ    日射量
ＴＥ    冷媒蒸発温度
【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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