(57)【要約】  車両用空調装置（１）は、加熱用熱交換器（４１）にて送風空気を加熱する第１の暖房モードと凝縮器（１２）にて送風空気を加熱する第２の暖房モードとを切り替える暖房切替部（５０ａ）を備える。車両用空調装置（１）は、凝縮器（１２）での高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整する熱交換調整部（８０、２６、２７、３５Ｂ）と、熱交換調整部（８０、２６、２７、３５Ｂ）を制御する熱交換制御部（５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）とを備える。熱交換制御部（５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）は、暖房切替部（５０ａ）が第１の暖房モードから第２の暖房モードに切り替える際に、凝縮器（１２）の冷媒温度が加熱用熱交換器（４１）で加熱されて凝縮器（１２）を通過する前の送風空気の空気温度以下となる条件が成立すると、凝縮器（１２）での高圧冷媒と送風空気との熱交換量が少なくなるように、熱交換調整部（５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）を制御する。
2016203903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内を暖房可能な車両用空調装置であって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を空調対象空間へ送風される送風空気と熱交換させる凝縮器（１２）を含んで構成される蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
前記冷凍サイクルとは別の熱源を利用して、前記凝縮器を通過する前の送風空気を加熱する加熱用熱交換器（４１）と、
前記圧縮機を停止して前記加熱用熱交換器により送風空気を加熱する第１の暖房モード、および前記圧縮機を稼働して少なくとも前記凝縮器により送風空気を加熱する第２の暖房モードを切り替える暖房切替部（５０ａ）と、
前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記送風空気との熱交換量を調整する熱交換調整部（８０、２６、２７、３５Ｂ）と、
前記熱交換調整部を制御する熱交換制御部（５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）と、を備え、
前記熱交換制御部は、
前記暖房切替部が前記第１の暖房モードから前記第２の暖房モードに切り替える際に、
前記凝縮器の冷媒温度が前記加熱用熱交換器で加熱されて前記凝縮器を通過する前の送風空気の温度以下となる条件が成立すると、前記凝縮器の冷媒温度が前記加熱用熱交換器で加熱されて前記凝縮器を通過する前の送風空気の温度を上回る場合に比べて、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記送風空気との熱交換量が少なくなるように、前記熱交換調整部を制御する車両用空調装置。
【請求項２】
前記熱交換調整部は、前記凝縮器に流入する前記高圧冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部（８０、２６、２７）を有しており、
前記熱交換制御部（５０ｂ、５０ｃ）は、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記送風空気との熱交換量を少なくする際に、前記冷媒流量調整部を制御して前記凝縮器に流入する前記高圧冷媒の流量を減少させ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】
前記冷凍サイクルには、前記凝縮器を迂回して前記高圧冷媒を流す高圧バイパス通路（２６）が設定されると共に、前記凝縮器に流す前記高圧冷媒と前記高圧バイパス通路に流す前記高圧冷媒との流量割合を調整する高圧側切替弁（２７）が設けられており、
前記冷媒流量調整部は、前記高圧バイパス通路および前記高圧側切替弁を含んで構成されている請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記熱交換調整部は、前記凝縮器に流入する前記送風空気の流量を調整する空気流量調整部（３５Ｂ）を有しており、
前記熱交換制御部（５０ｄ）は、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記送風空気との熱交換量を少なくする際に、前記空気流量調整部を制御して前記凝縮器に流入する前記送風空気の流量を減少させる請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記暖房切替部は、前記加熱用熱交換器で加熱されて前記凝縮器を通過する前の送風空気の温度が前記空調対象空間へ吹き出す空気の目標吹出温度を下回る条件が成立すると、前記第１の暖房モードから前記第２の暖房モードに切り替える請求項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】
車室内を暖房可能な車両用空調装置であって、
空調対象空間へ送風される送風空気と加熱媒体とを熱交換させて前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器（４１）と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を前記加熱用熱交換器に流入する前の前記加熱媒体と熱交換させる凝縮器（２３）を含んで構成される蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
前記圧縮機を停止して前記冷凍サイクルとは別の加熱源（４２）により前記凝縮器に流入する前の前記加熱媒体を加熱する第１の暖房モード、および前記圧縮機を稼働して少なくとも前記凝縮器により前記加熱媒体を加熱する第２の暖房モードを切り替える暖房切替部（５０ａ）と、
前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記加熱媒体との熱交換量を調整する熱交換調整部（８０、４３）と、
前記熱交換調整部を制御する熱交換制御部（５０ｂ、５０ｅ）と、を備え、
前記熱交換制御部は、
前記暖房切替部が前記第１の暖房モードから前記第２の暖房モードに切り替える際に、
前記凝縮器の冷媒温度が前記加熱源で加熱されて前記凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度以下となる条件が成立すると、前記凝縮器の冷媒温度が前記加熱源で加熱されて前記凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度を上回る場合に比べて、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記加熱媒体との熱交換量が少なくなるように、前記熱交換調整部を制御する車両用空調装置。
【請求項７】
前記熱交換調整部は、前記凝縮器に流入する前記高圧冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部（８０）を有しており、
前記熱交換制御部（５０ｂ）は、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記加熱媒体との熱交換量を少なくする際に、前記冷媒流量調整部を制御して前記凝縮器に流入する前記高圧冷媒の流量を減少させる請求項６に記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記熱交換調整部は、前記凝縮器に流入する前記加熱媒体の流量を調整する媒体流量調整部（４３）を有しており、
前記熱交換制御部（５０ｅ）は、前記高圧冷媒と前記加熱媒体との熱交換量を少なくする際に、前記媒体流量調整部を制御して前記凝縮器に流入する前記加熱媒体の流量を減少させる請求項６に記載の車両用空調装置。
【請求項９】
前記暖房切替部は、前記加熱源で加熱されて前記凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度が前記空調対象空間へ吹き出す空気の目標吹出温度を下回る条件が成立すると、前記第１の暖房モードから前記第２の暖房モードに切り替える請求項６ないし８のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年６月１６日に出願された日本出願番号２０１５−１２１１０２号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、車室内を暖房可能な車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの高圧冷媒を利用して室内の暖房と、冷凍サイクルとは別の熱源（例えば、内燃機関の排熱）を利用して室内の暖房とを切替可能な車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
特許文献１に記載の車両用空調装置は、内燃機関の冷却水が高温となる場合に、当該冷却水を利用した車室内の暖房を行い、冷却水が低温となる場合に、冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した車室内の暖房に切り替えるようになっている。なお、特許文献１では、冷却水を室内への送風空気へ放熱させるヒータコアが、高圧冷媒を送風空気へ放熱させる凝縮器に対して、空気流れ上流側に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２２１２３３号公報
【発明の概要】
【０００６】
ところで、冷凍サイクルとは別の熱源を利用した室内暖房から冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した室内暖房へ切り替える際には、室内へ吹き出す空気の温度が低下することがある。
【０００７】
この点について、本発明者らが鋭意検討した。この結果、冷凍サイクルの起動直後は、凝縮器を流れる冷媒の温度がヒータコアを通過した送風空気よりも温度が低くなることがあり、凝縮器を流れる冷媒が送風空気から吸熱してしまうことが要因であることを見出した。
【０００８】
本開示は、冷凍サイクルとは別の熱源を利用した暖房から冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した暖房に切り替える際に、空調対象空間へ吹き出す空気の温度低下を抑制可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本開示の１つの観点において、車両用空調装置は、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、圧縮機から吐出された高圧冷媒を空調対象空間へ送風される送風空気と熱交換させる凝縮器を含んで構成される蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、
冷凍サイクルとは別の熱源を利用して、凝縮器を通過する前の送風空気を加熱する加熱用熱交換器と、
圧縮機を停止して加熱用熱交換器により送風空気を加熱する第１の暖房モード、および圧縮機を稼働して少なくとも凝縮器により送風空気を加熱する第２の暖房モードを切り替える暖房切替部と、
凝縮器における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整する熱交換調整部と、
熱交換調整部を制御する熱交換制御部と、を備える。
【００１０】
そして、車両用空調装置の熱交換制御部は、
暖房切替部が第１の暖房モードから第２の暖房モードに切り替える際に、
凝縮器の冷媒温度が加熱用熱交換器で加熱されて凝縮器を通過する前の送風空気の空気温度以下となる条件が成立すると、凝縮器の冷媒温度が加熱用熱交換器で加熱されて凝縮器を通過する前の送風空気の空気温度を上回る場合に比べて、凝縮器における高圧冷媒と送風空気との熱交換量が少なくなるように、熱交換調整部を制御する。
【００１１】
このように、凝縮器の冷媒温度が加熱用熱交換器で加熱された送風空気の空気温度以下となる条件が成立する場合に、高圧冷媒と送風空気との熱交換量が少なくなる構成とすれば、高圧冷媒が送風空気から吸熱することを抑えることができる。これにより、冷凍サイクルとは別の熱源を利用した暖房から冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した暖房に切り替える際の空調対象空間への吹き出す空気の温度低下を抑えることが可能となる。この結果、車両用空調装置を利用するユーザの快適性を確保することが可能となる。
【００１２】
本開示の別の観点において、車両用空調装置は、
空調対象空間へ送風される送風空気と加熱媒体とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、圧縮機から吐出された高圧冷媒を加熱用熱交換器に流入する前の加熱媒体と熱交換させる凝縮器を含んで構成される蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、
圧縮機を停止して冷凍サイクルとは別の加熱源により凝縮器に流入する前の加熱媒体を加熱する第１の暖房モード、および圧縮機を稼働して少なくとも凝縮器により加熱媒体を加熱する第２の暖房モードを切り替える暖房切替部と、
凝縮器における高圧冷媒と加熱媒体との熱交換量を調整する熱交換調整部と、
熱交換調整部を制御する熱交換制御部と、を備える。
【００１３】
そして、車両用空調装置の熱交換制御部は、
暖房切替部が第１の暖房モードから第２の暖房モードに切り替える際に、
凝縮器の冷媒温度が加熱源で加熱されて凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度以下となる条件が成立すると、凝縮器の冷媒温度が加熱源で加熱されて凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度を上回る場合に比べて、凝縮器における高圧冷媒と加熱媒体との熱交換量が少なくなるように、熱交換調整部を制御する。
【００１４】
このように、凝縮器の冷媒温度が凝縮器に流入する加熱媒体の温度以下となる条件が成立する場合に、高圧冷媒と加熱媒体との熱交換量が少なくなる構成とすれば、高圧冷媒が加熱媒体から吸熱することを抑えることができる。これにより、冷凍サイクルとは別の熱源を利用した暖房から冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した暖房に切り替える際の空調対象空間への吹き出す空気の温度低下を抑えることが可能となる。この結果、車両用空調装置を利用するユーザの快適性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る空調制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る車両用空調装置の各運転モードにおける低圧側開閉弁の開閉状態を示す図表である。
【図５】第１実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。
【図６】温水暖房からＨＰ暖房に切り替えた際の吹出空気温度の変化を示す図表である。
【図７】室内凝縮器における冷媒流量と吹出空気温度の温度低下量との関係を示す図表である。
【図８】第１実施形態に係る車両用空調装置の各運転モードにおける各膨張弁の開度を示す図表である。
【図９】第１実施形態に係る車両用空調装置の冷房時モード時、および除湿暖房モード時における冷媒の流れを示す模式的な構成図である。
【図１０】第１実施形態に係る車両用空調装置のＨＰ暖房時における冷媒の流れを示す模式的な構成図である。
【図１１】第２実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図１２】第２実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。
【図１３】第２実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。
【図１４】第３実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図１５】第３実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。
【図１６】第３実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。
【図１７】第３実施形態に係る車両用空調装置のＨＰ暖房時に吐出冷媒温度が低い際の冷媒の流れを示す模式的な構成図である。
【図１８】第３実施形態に係る車両用空調装置のＨＰ暖房時に吐出冷媒温度が低い際の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図１９】第３実施形態に係る車両用空調装置のＨＰ暖房時に吐出冷媒温度が高い際の冷媒の流れを示す模式的な構成図である。
【図２０】第４実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２１】第４実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。
【図２２】第４実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。
【図２３】第４実施形態に係る車両用空調装置のＨＰ暖房時に吐出冷媒温度が低い際の送風空気の流れを示す模式的な構成図である。
【図２４】第４実施形態に係る車両用空調装置のＨＰ暖房時に吐出冷媒温度が高い際の送風空気の流れを示す模式的な構成図である。
【図２５】第５実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。
【図２６】第５実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。
【図２７】第５実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。
【図２８】第５実施形態に係る車両用空調装置のＨＰ暖房時に冷媒温度が低い際の冷却水の流れを示す模式的な構成図である。
【図２９】第５実施形態に係る車両用空調装置のＨＰ暖房時に冷媒温度が高い際の冷却水の流れを示す模式的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００１７】
また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。
【００１８】
さらに、以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１９】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態では、本開示の車両用空調装置１を内燃機関（例えば、エンジン）４２および図示しない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した例について説明する。
【００２０】
本実施形態の車両用空調装置１は、空調対象空間である車室内を冷房する冷房モード、車室内を除湿しながら暖房する除湿暖房モード、車室内を暖房する暖房モードに切替可能に構成されている。
【００２１】
また、本実施形態の車両用空調装置１は、暖房モードとして、温水暖房およびヒートポンプ暖房を切替可能となっている。温水暖房は、加熱源である内燃機関４２を利用して室内への送風空気を加熱する暖房モードである。また、ヒートポンプ暖房は、後述するヒートポンプサイクル１０の室内凝縮器１２により送風空気を加熱する暖房モードである。本実施形態では、温水暖房が第１の暖房モードを構成し、ヒートポンプ暖房が第２の暖房モードを構成している。なお、説明の便宜上、以下、ヒートポンプ暖房をＨＰ暖房と呼ぶことがある。
【００２２】
本実施形態の車両用空調装置１は、図１に示すように、主たる構成要素として、ヒートポンプサイクル１０、および室内空調ユニット３０を備えている。
【００２３】
ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１、室内凝縮器１２、第１膨張弁１３、室外熱交換器１４、第２膨張弁１８、室内蒸発器１９、アキュムレータ２２を備える蒸気圧縮式の冷凍サイクルで構成されている。
【００２４】
本実施形態のヒートポンプサイクル１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ）を採用しており、サイクル内の高圧側の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。なお、勿論、ＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等が採用されていてもよい。
【００２５】
ヒートポンプサイクル１０の冷媒には、圧縮機１１内部の各種構成要素を潤滑するための潤滑油である冷凍機油が混入されている。潤滑油は、その一部が冷媒とともにサイクルを循環する。
【００２６】
ヒートポンプサイクル１０の構成機器である圧縮機１１は、車両のエンジンルーム内に配置されている。圧縮機１１は、ヒートポンプサイクル１０において、吸入した冷媒を圧縮して吐出する機能を果たす。
【００２７】
圧縮機１１は、図示しない圧縮機構を図示しない電動モータにて駆動する電動圧縮機で構成されている。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。電動モータは、インバータ８０から出力される交流電流によってその作動が制御される交流モータである。
【００２８】
本実施形態の圧縮機１１は、図２に示すように、インバータ８０を介して空調制御装置５０に接続されている。インバータ８０は、空調制御装置５０からの制御信号に応じて圧縮機１１を制御する装置である。インバータ８０は、圧縮機１１を制御することで、室内凝縮器１２へ流入する高圧冷媒の流量を調整可能に構成されている。そして、インバータ８０は、室内凝縮器１２へ流入する高圧冷媒の流量を変化させることで、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整することが可能となっている。従って、本実施形態では、インバータ８０が室内凝縮器１２へ流入する高圧冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部、および熱交換調整部を構成している。
【００２９】
図１に戻り、圧縮機１１の冷媒吐出口側には、室内凝縮器１２が接続されている。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。室内凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を送風空気と熱交換させて、室内蒸発器１９を通過した後の送風空気を加熱する凝縮器である。
【００３０】
室内凝縮器１２の冷媒出口側には、第１膨張弁１３が接続されている。第１膨張弁１３は、室内凝縮器１２から流出した冷媒を減圧する減圧機構である。第１膨張弁１３は、絞り開度が変更可能に構成された弁体、および弁体を駆動するアクチュエータを有する。
【００３１】
本実施形態の第１膨張弁１３は、減圧作用を発揮する絞り状態と減圧作用を発揮しない全開状態とに設定可能な可変絞り機構で構成されている。また、第１膨張弁１３は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御される電気式の可変絞り機構で構成されている。
【００３２】
第１膨張弁１３の冷媒出口側には、室外熱交換器１４が接続されている。室外熱交換器１４は、エンジンルーム内に配置されて、第１膨張弁１３を通過した冷媒と車室外空気（すなわち、外気）とを熱交換させる熱交換器である。
【００３３】
室外熱交換器１４は、暖房モード時に低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器として機能する。また、室外熱交換器１４は、少なくとも冷房モード時に、高圧冷媒を放熱させる放熱用熱交換器として機能する。
【００３４】
室外熱交換器１４の冷媒出口側には、室外熱交換器１４から流出した冷媒の流れを分岐する低圧側分岐部１５が接続されている。低圧側分岐部１５は、３つの出入口のうち、１つを冷媒流入口とし、残りの２つを冷媒流出口とする三方継手で構成されている。
【００３５】
低圧側分岐部１５には、一方の冷媒流出口に低圧冷媒通路１６が接続され、他方の冷媒流出口に低圧バイパス通路１７が接続されている。低圧冷媒通路１６は、第２膨張弁１８、および室内蒸発器１９を介して後述するアキュムレータ２２へ冷媒を導く冷媒通路である。
【００３６】
第２膨張弁１８は、室外熱交換器１４から流出した冷媒を減圧する減圧機構である。本実施形態の第２膨張弁１８は、減圧作用を発揮する絞り状態と、冷媒の流れを遮断する全閉状態とに設定可能な可変絞り機構で構成されている。また、第２膨張弁１８は、第１膨張弁１３と同様に、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御される電気式の可変絞り機構で構成されている。
【００３７】
室内蒸発器１９は、後述する室内空調ユニット３０の空調ケース３１内のうち、室内凝縮器１２の空気流れ上流側に配置されている。室内蒸発器１９は、第２膨張弁１８を通過した低圧冷媒を、室内凝縮器１２を通過する前の送風空気と熱交換させ、低圧冷媒を蒸発させることにより、送風空気を冷却する蒸発器である。
【００３８】
一方、低圧バイパス通路１７は、第２膨張弁１８、および室内蒸発器１９を迂回して後述するアキュムレータ２２へ冷媒を導く冷媒通路である。低圧バイパス通路１７には、低圧バイパス通路１７を開閉する低圧側開閉弁２０が設けられている。
【００３９】
ここで、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、低圧側開閉弁２０が開き、第２膨張弁１８が全閉状態となっている場合に、低圧バイパス通路１７へ流れる。また、室外熱交換器１４から流出した冷媒は、低圧側開閉弁２０が閉じ、第２膨張弁１８が絞り状態となっている場合に、低圧冷媒通路１６へ流れる。従って、本実施形態では、低圧側開閉弁２０および第２膨張弁１８が、室外熱交換器１４から流出した冷媒の冷媒通路を、低圧冷媒通路１６および低圧バイパス通路１７のいずれかに切り替える通路切替部として機能する。なお、低圧側開閉弁２０は、流路切替弁で構成してもよい。低圧側開閉弁２０を流路切替弁で構成する場合、当該流路切替弁を低圧側分岐部１５や低圧側合流部２１に配置すればよい。
【００４０】
室内蒸発器１９および低圧側開閉弁２０の冷媒流れ下流側には、低圧冷媒通路１６と低圧バイパス通路１７との低圧側合流部２１が接続されている。低圧側合流部２１は、３つの出入口のうち、１つを冷媒流出口とし、残りの２つを冷媒流入口とする三方継手で構成されている。
【００４１】
低圧側合流部２１の冷媒流出口側には、アキュムレータ２２が接続されている。アキュムレータ２２は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、分離された気相冷媒、および冷媒中に含まれる潤滑油を圧縮機１１の冷媒吸入口側に流出させるものである。
【００４２】
また、アキュムレータ２２は、その内部で分離された液相冷媒を、サイクル内の余剰冷媒を一時的に貯留する貯留部としても機能する。従って、アキュムレータ２２は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制して、圧縮機１１における液圧縮を防止する機能を果たす。
【００４３】
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（すなわち、インストルメントパネル）の内側に配置されている。室内空調ユニット３０は、その外殻を形成するとともに、車室内への送風空気の空気通路を形成する空調ケース３１を有する。
【００４４】
空調ケース３１の空気流れ最上流側には、車室内空気（すなわち、内気）と外気とを切替導入する内外気切替装置３２が配置されている。内外気切替装置３２は、内気の導入口および外気の導入口の開口面積を、内外気切替ドアで調整することで、空調ケース３１内への内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる装置である。
【００４５】
内外気切替装置３２の空気流れ下流側には、内外気切替装置３２から導入される空気を車室内へ向けて送風する送風機３３が配置されている。送風機３３は、シロッコファン等の遠心ファン３３ａを電動モータ３３ｂにて駆動する電動送風機である。送風機３３は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって送風能力（例えば、回転数）が制御される。
【００４６】
送風機３３の空気流れ下流側には、室内蒸発器１９、ヒータコア４１、および室内凝縮器１２が、送風空気の流れに対して、室内蒸発器１９、ヒータコア４１、および室内凝縮器１２の順に配置されている。換言すると、室内蒸発器１９は、ヒータコア４１および室内凝縮器１２に対して空気流れ上流側に配置されている。また、ヒータコア４１は、室内凝縮器１２に対して空気流れ上流側に配置されている。
【００４７】
ここで、ヒータコア４１は、車両走行用の駆動力を出力する内燃機関４２の冷却水が循環する温水回路４０に配置されている。なお、ヒータコア４１には、内燃機関４２を通過した後の温水が流入するように、温水回路４０における内燃機関４２の冷却水流れ下流側に配置されている。
【００４８】
ヒータコア４１は、内燃機関４２から流出した冷却水を送風空気と熱交換させて、送風空気を加熱する熱交換器である。本実施形態では、ヒータコア４１が、ヒートポンプサイクル１０とは別の熱源を利用して、室内凝縮器１２を通過する前の送風空気を加熱する加熱用熱交換器を構成している。
【００４９】
空調ケース３１内には、室内蒸発器１９通過後の送風空気を、ヒータコア４１、および室内凝縮器１２を迂回して流す冷風バイパス通路３４が設けられている。また、空調ケース３１内には、室内蒸発器１９の空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア４１および室内凝縮器１２の空気流れ上流側にエアミックスドア３５が配置されている。
【００５０】
エアミックスドア３５は、室内蒸発器１９通過後の送風空気のうち、ヒータコア４１および室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路３４を通過させる風量との風量割合を調整して、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する温度調整部として機能する。エアミックスドア３５は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって作動が制御される。
【００５１】
また、室内凝縮器１２および冷風バイパス通路３４の空気流れ下流側には、ヒータコア４１および室内凝縮器１２を通過した温風、並びに、冷風バイパス通路３４を通過した冷風を合流させる図示しない合流空間が形成されている。
【００５２】
空調ケース３１の空気流れ最下流部には、合流空間にて合流した送風空気を、車室内へ吹き出す複数の開口穴が形成されている。図示しないが、空調ケース３１には、開口穴として、車両前面の窓ガラスの内面に向けて空気を吹き出すデフロスタ開口穴、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、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴が形成されている。
【００５３】
また、図示しないが、各開口穴の空気流れ上流側には、各開口穴の開口面積を調整する吹出モードドアとして、デフロスタドア、フェイスドア、フットドアが配置されている。これら吹出モードドアは、図示しないリンク機構等を介して、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アクチュエータにより駆動される。
【００５４】
さらに、図示しないが、各開口穴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に接続されている。
【００５５】
次に、本実施形態の電気制御部について、図２を参照して説明する。空調制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等の記憶部を含むマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。空調制御装置５０は、記憶部に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種空調用の制御機器の作動を制御する。なお、空調制御装置５０の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
【００５６】
空調制御装置５０の入力側には、空調制御用のセンサ群が接続されている。具体的には、空調制御装置５０には、車両内外における環境の状態を検出するセンサとして、内気温を検出する内気センサ、外気温を検出する外気センサ、車室内への日射量を検出する日射センサ等が接続されている。
【００５７】
また、空調制御装置５０には、ヒートポンプサイクル１０の作動状態を検出するセンサが接続されている。具体的には、空調制御装置５０には、室内蒸発器１９通過後の空気温度を検出する第１温度センサ５１、室内凝縮器１２に流入する高圧冷媒の温度を検出する第２温度センサ５２、室内凝縮器１２通過後の冷媒圧力を検出する冷媒圧力センサ５３等が接続されている。
【００５８】
説明の便宜上、本実施形態では、室内蒸発器１９を通過した後の空気温度を蒸発器温度Ｔｅと呼ぶことがある。また、本実施形態では、圧縮機１１から吐出されて室内凝縮器１２に流入する高圧冷媒の温度を吐出冷媒温度Ｔｈと呼ぶことがある。さらに、本実施形態では、室内凝縮器１２通過後の冷媒圧力を高圧冷媒圧力Ｐｈと呼ぶことがある。なお、吐出冷媒温度Ｔｈは、室内凝縮器１２の冷媒温度として解釈することができる。
【００５９】
第１温度センサ５１としては、室内蒸発器１９の熱交換フィンの温度を蒸発器温度Ｔｅとして直接的に検出するセンサや、室内蒸発器１９を流れる冷媒の温度を蒸発器温度Ｔｅとして間接的に検出するセンサ等が考えられるが、いずれのセンサを用いてもよい。
【００６０】
また、第２温度センサ５２としては、圧縮機１１の吐出冷媒温度Ｔｈを直接的に検出するセンサや、室内凝縮器１２の熱交換フィンの温度を吐出冷媒温度Ｔｈとして間接的に検出するセンサ等が考えられるが、いずれのセンサを用いてもよい。
【００６１】
さらに、空調制御装置５０には、ヒータコア４１に流入する冷却水の温度を検出する第３温度センサ５４が接続されている。第３温度センサ５４は、ヒータコア４１に流入する冷却水の温度からヒータコア４１で加熱されて室内凝縮器１２を通過する前の送風空気の温度を算出するためのセンサである。説明の便宜上、本実施形態では、ヒータコア４１に流入する冷却水の温度をヒータコア水温度Ｔｗｈと呼ぶことがある。また、本実施形態では、ヒータコア４１で加熱されて室内凝縮器１２を通過する前の送風空気の温度をヒータコア吹出温度Ｔｃａと呼ぶことがある。
【００６２】
ここで、ヒータコア吹出温度Ｔｃａは、室内凝縮器１２の熱交換効率に従って、ヒータコア４１に流入するヒータコア水温度Ｔｗｈよりも若干低い温度となる。このため、本実施形態の空調制御装置５０は、ヒータコア水温度Ｔｗｈから所定の補正温度を減算した温度をヒータコア吹出温度Ｔｃａとして算出する。
【００６３】
空調制御装置５０には、各種空調操作スイッチが配置された操作パネル６０が接続されている。空調制御装置５０には、操作パネル６０の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には、各種空調操作スイッチとして、車両用空調装置１の作動スイッチ、車室内の目標温度を設定する温度設定スイッチ、室内蒸発器１９で送風空気を冷却するか否かを設定するＡ／Ｃスイッチ等が設けられている。
【００６４】
また、空調制御装置５０には、車両全体の制御を司る車両制御装置７０に対して双方向通信可能に接続されている。空調制御装置５０には、車両制御装置７０から内燃機関４２の作動状態や、車両の走行状態等の各種車両情報が入力される。
【００６５】
本実施形態の空調制御装置５０は、出力側に接続された各種制御機器の作動を制御する制御部（例えば、ハードウェアやソフトウェア）を集約した装置である。空調制御装置５０に集約される制御部としては、例えば、各種制御機器の作動を制御してヒートポンプサイクル１０の運転モードを切り替える運転モード切替部５０ａ、インバータ８０の作動を制御する圧縮機制御部５０ｂ等がある。
【００６６】
本実施形態では、運転モード切替部５０ａが、圧縮機１１を停止してヒータコア４１により送風空気を加熱する温水暖房、および圧縮機１１を稼働して少なくとも室内凝縮器１２により送風空気を加熱するＨＰ暖房を切り替える暖房切替部を構成している。また、本実施形態では、圧縮機制御部５０ｂが、熱交換調整部として機能するインバータ８０を制御する熱交換制御部を構成している。
【００６７】
次に、上記構成における車両用空調装置１の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、冷房モード、暖房モード、および除湿暖房モードに切り替え可能となっている。これら運転モードは、空調制御装置５０が実行する空調制御処理により切り替え可能となっている。
【００６８】
空調制御装置５０が実行する空調制御処理については、図３に示すフローチャートを参照して説明する。空調制御処理は、操作パネルの車両用空調装置１の作動スイッチが投入されることで開始される。なお、図３に示すフローチャートの各ステップは、空調制御装置５０により実現されるものであり、各ステップで実現される機能それぞれを機能実現部として解釈することができる。
【００６９】
まず、空調制御処理では、図３に示すように、空調制御装置５０が、車両用空調装置１の作動スイッチが投入（すなわち、空調ＯＮ）されたか否かを判定する（Ｓ１）。この結果、車両用空調装置１の作動スイッチが投入されたと判定されると、空調制御装置５０は、記憶部に記憶されたフラグ、タイマ等の初期化や、各種制御機器の初期位置を合わせる初期化処理を行う（Ｓ２）。この初期化処理では、前回の車両用空調装置１の運転停止時に記憶部に記憶された値に合わせることもある。
【００７０】
続いて、空調制御装置５０は、操作パネル６０の操作信号を読み込む（Ｓ３）。また、空調制御装置５０は、空調制御用のセンサ群の各センサ信号を読み込む（Ｓ４）。そして、空調制御装置５０は、ステップＳ３、Ｓ４の処理で読み込んだ各種信号に基づいて、車室内へ吹き出す送風空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する（Ｓ５）。
【００７１】
具体的には、ステップＳ５の処理では、以下の数式Ｆ１を用いて目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
【００７２】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）ここで、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチで設定された車室内の目標温度、Ｔｒは内気センサで検出された検出信号、Ｔａｍは外気センサで検出された検出信号、Ａｓは日射センサで検出された検出信号を示している。なお、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、およびＫｓは、制御ゲインであり、Ｃは、補正用の定数である。
【００７３】
続いて、空調制御装置５０は、送風機３３の送風能力を決定する（Ｓ６）。ステップＳ６の処理では、ステップＳ５で算出した目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、送風機３３の送風能力を決定する。
【００７４】
本実施形態の空調制御装置５０は、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域、および極高温域となる場合に、送風機３３の送風量が多くなるように、送風能力を最大能力付近に決定する。また、本実施形態の空調制御装置５０は、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域から中間温度域へ上昇したり、極高温域から中間温度域へ低下したりする場合に、送風機３３の送風量が減少するように、送風能力を最大付近よりも低い能力に決定する。
【００７５】
続いて、空調制御装置５０は、内外気切替装置３２の切替状態を示す吸込口モードを決定する（Ｓ７）。ステップＳ７の処理では、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶部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。本実施形態の空調制御装置５０は、基本的には、外気を導入する外気モードに吸込口モードを決定する。本実施形態の空調制御装置５０は、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域となって高い冷房性能が要求される状況や、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域となって高い暖房性能が要求される状況等に内気を導入する内気モードに吸込口モードを決定する。
【００７６】
続いて、空調制御装置５０は、吹出口モードを決定する（Ｓ８）。ステップＳ８の処理では、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して吹出口モードを決定する。本実施形態の空調制御装置５０は、目標吹出温度ＴＡＯが高温域から低温域へと低下するに伴って、フットモード→バイレベルモード→フェイスモードへと移行するように吹出口モードを決定する。
【００７７】
続いて、空調制御装置５０は、ステップＳ３、Ｓ４で読み込んだ各種信号、およびステップＳ５で算出した目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、車両用空調装置１の運転モードを決定する（Ｓ９）。
【００７８】
例えば、ステップＳ９の処理では、Ａ／Ｃスイッチがオンされ、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが予め定めた冷房基準値よりも低くなっている場合に、室内冷房を行う冷房モードに決定する。また、ステップＳ９の処理では、Ａ／Ｃスイッチがオンされ、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準値以上となっている場合に、室内の除湿暖房を行う除湿暖房モードに決定する。さらに、ステップＳ９の処理では、Ａ／Ｃスイッチがオフされ、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが暖房基準値以上となっている場合に、室内暖房を行う暖房モードに決定する。
【００７９】
続いて、空調制御装置５０は、ステップＳ９で決定した運転モードに基づいて、低圧側開閉弁２０の開閉状態を決定する（Ｓ１０）。ステップＳ１０の処理では、図４に示すように、ステップＳ９の処理で冷房モードおよび除湿暖房モードに決定された場合に、低圧側開閉弁２０を閉状態に決定する。また、ステップＳ１０の処理では、ステップＳ９の処理で暖房モードに決定された場合に、低圧側開閉弁２０を開状態に決定する。
【００８０】
続いて、空調制御装置５０は、ステップＳ３、Ｓ４で読み込んだ各種信号、ステップＳ５で算出した目標吹出温度ＴＡＯ、およびステップＳ９で決定した運転モードに基づいて、圧縮機１１の回転数を決定する（Ｓ１１）。
【００８１】
ステップＳ１１の処理では、ステップＳ９の処理で冷房モードおよび除湿暖房モードに決定された場合、圧縮機１１の回転数を以下のように決定する。ステップＳ１１の処理では、まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器１９の目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、室内蒸発器１９の着霜（すなわち、フロスト）を防止するため、着霜温度（例えば、０℃）よりも高い温度（例えば、１℃）以上となるように決定される。
【００８２】
そして、ステップＳ１１の処理では、目標蒸発器温度ＴＥＯと第１温度センサ５１で検出した蒸発器温度Ｔｅとの偏差に基づいて、蒸発器温度Ｔｅが目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１の回転数を決定する。
【００８３】
また、ステップＳ１１の処理では、ステップＳ９の処理で暖房モードに決定された場合、ヒータコア吹出温度Ｔｃａ、高圧冷媒圧力Ｐｄ、目標吹出温度ＴＡＯ、吐出冷媒温度Ｔｈに基づいて、圧縮機１１の回転数を決定する。
【００８４】
以下、ステップＳ９の処理で暖房モードに決定された場合におけるステップＳ１１の処理の詳細について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５に示す制御ルーチンは、ステップＳ９の処理で暖房モードに決定された場合に、ステップＳ１１にて空調制御装置５０が処理する処理内容を示している。
【００８５】
図５に示すように、空調制御装置５０は、まず、第３温度センサ５４で検出したヒータコア水温度Ｔｗｈからヒータ吹出温度Ｔｃａを算出し、算出したヒータ吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【００８６】
この結果、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯ以上であると判定された場合、内燃機関４２を利用した温水暖房により車室内の暖房を実施することが可能である。このため、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯ以上であると判定された場合には、空調制御装置５０が圧縮機１１の回転数をゼロに決定する。すなわち、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯよりも高い温度となる条件が成立した場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１を停止して、内燃機関４２を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する（Ｓ１１１）。
【００８７】
一方、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度であると判定された場合、内燃機関４２を利用した温水暖房では、車室内の暖房を充分に実施することができない。このため、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１を稼働して、室内凝縮器１２により送風空気を加熱するＨＰ暖房に切り替える。
【００８８】
ここで、温水暖房からＨＰ暖房に切り替える際には、室内空調ユニット３０から車室内へ吹き出す空気の温度である吹出空気温度ＴＡＶが低下することがある。この点について、図６を参照して説明する。図６は、温水暖房からＨＰ暖房に切り替えた際の吹出空気温度ＴＡＶ、目標吹出温度ＴＡＯ、ヒータコア吹出温度Ｔｃａ、吐出冷媒温度Ｔｈの変化の一例を示している。
【００８９】
図６に示すように、温水暖房からＨＰ暖房に切り替えると、ヒートポンプサイクル１０の圧縮機１１が稼働することで、吐出冷媒温度Ｔｈが目標吹出温度ＴＡＯに近づくように、徐々に上昇する。
【００９０】
本実施形態の暖房モードでは、冷媒を放熱させる放熱器として機能する熱交換器が室内凝縮器１２だけである。このため、ヒートポンプサイクル１０では、圧縮機１１の回転数が安定した定常状態において、吐出冷媒温度Ｔｈが、ヒータコア吹出温度Ｔｃａよりも高くなるようにバランスする。
【００９１】
しかしながら、ヒートポンプサイクル１０の起動時には、サイクル内の冷媒が、その周囲の雰囲気温度相当の温度や圧力となっている。このため、吐出冷媒温度Ｔｈが、ヒータコア吹出温度Ｔｃａよりも低い温度になることがある。
【００９２】
サイクル内の冷媒の温度がヒータコア吹出温度Ｔｃａよりも低い状態で圧縮機１１が稼働すると、ヒータコア吹出温度Ｔｃａよりも低温の冷媒がサイクル内を循環する。この際、室内凝縮器１２には、ヒータコア吹出温度Ｔｃａよりも低温の冷媒が流入し続けることになる。このため、室内凝縮器１２では、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａよりも高くなるまでの期間、室内凝縮器１２を流れる冷媒がヒータコア４１通過後の空気から吸熱する状態が継続される。これにより、吹出空気温度ＴＡＶが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度に低下してしまう。
【００９３】
ここで、図７は、室内凝縮器１２における冷媒流量Ｇｒの変化に対する吹出空気温度ＴＡＶの温度低下量を試算した試算結果である。なお、図７は、ヒータコア吹出温度Ｔｃａと吐出冷媒温度Ｔｈとの温度差ΔＴ（ΔＴ＝Ｔｃａ−Ｔｈ）を３０℃、ヒータコア４１および室内凝縮器１２を通過する送風空気の風量を２００ｍ３／ｈにした条件での試算結果を示している。
【００９４】
図７に示すように、室内凝縮器１２を流れる冷媒の冷媒流量Ｇｒが多くなる程、室内凝縮器１２における送風空気からの吸熱量が増えるで、吹出空気温度ＴＡＶの温度低下量が増加する傾向となる。
【００９５】
そこで、本実施形態の空調制御装置５０は、温水暖房からＨＰ暖房に切り替える際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立すると、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる処理を実施する。
【００９６】
具体的には、図５に示すように、空調制御装置５０は、第２温度センサ５２で検出した吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。この結果、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔａ以下と判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１の回転数を最小回転数に決定する（Ｓ１１３）。
【００９７】
このように、圧縮機１１の回転数を最小回転数に決定すれば、室内凝縮器１２へ流入する冷媒の流量が減少する。これにより、室内凝縮器１２における送風空気からの吸熱量が減少するので、吹出空気温度ＴＡＶの温度低下を抑えることが可能となる。
【００９８】
一方、ステップＳ１１２の判定処理にて、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔａを上回っていると判定された場合、室内凝縮器１２にて冷媒が送風空気から吸熱することがない。このため、ステップＳ１１２の判定処理にて、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔａを上回っていると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１の回転数を通常回転数に決定する（Ｓ１１４）。
【００９９】
具体的には、ステップＳ１１４の処理では、冷媒圧力センサ５３で検出した高圧冷媒圧力Ｐｈおよび目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、高圧冷媒圧力Ｐｈの目標圧力Ｐｈｄを決定する。そして、ステップＳ１１４の処理では、目標圧力Ｐｈｄと高圧冷媒圧力Ｐｈとの偏差に基づいて、高圧冷媒圧力Ｐｈが目標圧力Ｐｈｄに近づくように、圧縮機１１の回転数を決定する。
【０１００】
図３に戻り、ステップＳ１１にて圧縮機１１の回転数を決定した後、各膨張弁１３の開度を決定する（Ｓ１２）。ステップＳ１２の処理では、ステップＳ９の処理で冷房モードおよび除湿暖房モードに決定された場合、図８に示すように、第１膨張弁１３を全開状態とし、第２膨張弁１８を絞り状態に決定する。第２膨張弁１８の絞り開度は、第２膨張弁１８へ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却温度に近づくように決定される。目標過冷却度は、外気センサで検出した外気温等に基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して決定される。
【０１０１】
また、ステップＳ１２の処理では、ステップＳ９の処理で暖房モードに決定された場合、第１膨張弁１３を絞り状態とし、第２膨張弁１８を全閉状態に決定する。第１膨張弁１３の絞り開度は、第１膨張弁１３へ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却温度に近づくように決定される。目標過冷却度は、冷房モード等と同様に、外気温センサの検出値等に基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して決定される。
【０１０２】
続いて、空調制御装置５０は、エアミックスドア３５の開度を決定する（Ｓ１３）。ステップＳ１３の処理では、冷房モード時に、エアミックスドア３５がヒータコア４１および室内凝縮器１２の空気通路を閉塞し、室内蒸発器１９を通過後の送風空気の全流量が冷風バイパス通路３４を通過するように決定する。
【０１０３】
また、ステップＳ１３の処理では、除湿暖房モード時や暖房モード時に、エアミックスドア３５が冷風バイパス通路３４を閉塞し、室内蒸発器１９を通過後の送風空気の全流量がヒータコア４１および室内凝縮器１２を通過するように決定する。
【０１０４】
ここで、暖房モードとして温水暖房を実施する際には、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器温度Ｔｅ、ヒータコア水温度Ｔｗｈに応じて、エアミックスドア３５のドア開度ＳＷを決定してもよい。具体的には、ドア開度ＳＷは、以下の数式Ｆ２を用いて算出すればよい。ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗｈ−Ｔｅ）｝×１００［％］・・・（Ｆ２）
なお、ＳＷ≦０［％］は、冷風バイパス通路３４を全開状態にするエアミックスドア３５の最大冷房位置である。これに対して、ＳＷ≧１００［％］は、ヒータコア４１および室内凝縮器１２の空気通路を全開状態にするエアミックスドア３５の最大暖房位置である。
【０１０５】
続いて、空調制御装置５０は、ステップＳ６〜Ｓ１３にて決定された制御信号等を各種制御機器へ出力する（Ｓ１４）。その後、空調制御装置５０は、操作パネル６０により車両用空調装置１の作動停止が要求されるまで、所定の周期でステップＳ３〜Ｓ１３の制御処理を繰り返す。
【０１０６】
ここで、圧縮機１１の回転数に関する制御信号については、空調制御装置５０がインバータ８０へ出力する。インバータ８０は、空調制御装置５０から出力された制御信号に応じて、圧縮機１１の回転数を制御する。
【０１０７】
本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く制御される。このため、車両用空調装置１は、ステップＳ９で選択された運転モードに応じて、以下のように作動する。
【０１０８】
（Ａ）冷房モード
冷房モードでは、空調制御装置５０が、低圧側開閉弁２０を閉状態、第１膨張弁１３を全開状態、および第２膨張弁１８を絞り状態とした状態で、圧縮機１１を稼働させる。このため、冷房モード時には、図９の矢印で示すように、圧縮機１１からの吐出冷媒が、室内凝縮器１２→第１膨張弁１３→室外熱交換器１４→第２膨張弁１８→室内蒸発器１９→アキュムレータ２２の順に流れ、再び圧縮機１１に吸入される。
【０１０９】
具体的には、冷房モード時には、圧縮機１１からの吐出冷媒が室内凝縮器１２へ流入する。この際、エアミックスドア３５がヒータコア４１および室内凝縮器１２の空気通路を閉塞しているので、室内凝縮器１２へ流入した冷媒は殆ど送風空気へ放熱することなく、室内凝縮器１２から流出する。
【０１１０】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１膨張弁１３が全開状態となっているので、第１膨張弁１３にて殆ど減圧されることなく、室外熱交換器１４へ流入する。室外熱交換器１４へ流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱し、目標過冷却度となるまで冷却される。
【０１１１】
室外熱交換器１４から流出した冷媒は、低圧側開閉弁２０が閉じ、かつ、第２膨張弁１８が絞り状態となっているので、第２膨張弁１８に流入して低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第２膨張弁１８から流出した低圧冷媒は、室内蒸発器１９へ流入し、送風機３３から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却および除湿される。
【０１１２】
室内蒸発器１９から流出した冷媒は、アキュムレータ２２へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ２２にて分離された気相冷媒が圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【０１１３】
ここで、アキュムレータ２２で分離された液相冷媒は、ヒートポンプサイクル１０が要求される冷凍能力を発揮するために不要な余剰冷媒として、アキュムレータ２２の内部に貯留される。このことは、除湿暖房モードや暖房モードにおいても同様である。
【０１１４】
以上の如く、冷房モードでは、室外熱交換器１４にて冷媒を放熱させ、室内蒸発器１９にて冷媒を蒸発させることで、車室内へ送風する送風空気が冷却される。これにより、車室内の冷房を実現することができる。
【０１１５】
（Ｂ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、空調制御装置５０が、低圧側開閉弁２０を閉状態、第１膨張弁１３を全開状態、および第２膨張弁１８を絞り状態とした状態で、圧縮機１１を稼働させる。このため、除湿暖房モード時には、冷房モード時と同様に、図９の矢印で示すように冷媒が流れる。
【０１１６】
具体的には、除湿暖房モード時には、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２へ流入する。この際、エアミックスドア３５がヒータコア４１および室内凝縮器１２の空気通路を全開しているので、室内凝縮器１２に流入した冷媒が、ヒータコア４１を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように加熱される。
【０１１７】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、第１膨張弁１３を介して室外熱交換器１４へ流入する。そして、室外熱交換器１４に流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱し、目標過冷却度となるまで冷却される。さらに、室外熱交換器１４を流出した冷媒は、冷房モードと同様に、第２膨張弁１８→室内蒸発器１９→アキュムレータ２２→圧縮機１１の順に流れる。
【０１１８】
以上の如く、除湿暖房モードでは、室内凝縮器１２および室外熱交換器１４にて冷媒を放熱させ、室内蒸発器１９にて冷媒を蒸発させることで、室内蒸発器１９にて冷却および除湿された送風空気が、室内凝縮器１２にて加熱される。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１１９】
（Ｃ）暖房モード
暖房モードでは、空調制御装置５０が、低圧側開閉弁２０を開状態、第１膨張弁１３を絞り状態、および第２膨張弁１８を全閉状態とする。この状態で、空調制御装置５０は、ヒータコア吹出温度Ｔｃａおよび目標吹出温度ＴＡＯに応じて、内燃機関４２を熱源として送風空気を加熱する温水暖房と、室内凝縮器１２により送風空気を加熱するＨＰ暖房とを切り替える。
【０１２０】
（温水暖房）
ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯ以上となる条件が成立すると、空調制御装置５０が、圧縮機１１を停止して、内燃機関４２を熱源とする温水暖房を実施する。この温水暖房では、ヒータコア４１にて内燃機関４２の冷却水を送風空気と熱交換させて、送風空気が加熱される。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
【０１２１】
（ＨＰ暖房）
ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯを下回る条件が成立すると、空調制御装置５０が、圧縮機１１を稼働して温水暖房からＨＰ暖房に切り替える。ＨＰ暖房時には、図１０の矢印で示すように、圧縮機１１からの吐出冷媒が、室内凝縮器１２→第１膨張弁１３→室外熱交換器１４→アキュムレータ２２の順に流れ、再び圧縮機１１に吸入される。
【０１２２】
具体的には、ＨＰ暖房時には、圧縮機１１からの吐出冷媒が室内凝縮器１２へ流入して、送風空気と熱交換する。この際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下であると、空調制御装置５０が、室内凝縮器１２における冷媒と送風空気との熱交換量が減少するように、圧縮機１１を最小回転数に設定する。この場合、室内凝縮器１２へ流入した冷媒は殆ど送風空気から吸熱することなく、室内凝縮器１２から流出する。
【０１２３】
一方、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回っていると、空調制御装置５０が、圧縮機１１の回転数を通常回転数に設定する。この場合、室内凝縮器１２へ流入した高圧冷媒が送風空気へ放熱する。これにより、室内凝縮器１２において送風空気が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように加熱される。
【０１２４】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１膨張弁１３が絞り状態となっているので、第１膨張弁１３に流入して低圧冷媒となるまで減圧される。第１膨張弁１３から流出した低圧冷媒は、室外熱交換器１４へ流入する。室外熱交換器１４へ流入した冷媒は、外気と熱交換して吸熱して蒸発する。
【０１２５】
室外熱交換器１４から流出した冷媒は、低圧側開閉弁２０が開き、かつ、第２膨張弁１８が全閉状態となっているので、アキュムレータ２２へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ２２にて分離された気相冷媒が圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
【０１２６】
以上の如く、本実施形態の暖房モードでは、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下でなければ、ヒータコア４１および室内凝縮器１２の少なくとも一方により、送風空気が加熱される。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
【０１２７】
一方、本実施形態の暖房モードでは、ＨＰ暖房時において、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃｏ以下となる条件が成立すると、圧縮機１１の回転数を低下させて、室内凝縮器１２へ流入する冷媒流量を減少させる。これによれば、室内凝縮器１２における送風空気からの吸熱量を抑えて、室内空調ユニット３０からの吹出空気温度ＴＡＶの低下を抑制可能となる。
【０１２８】
以上説明した本実施形態の車両用空調装置１は、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器１２における冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる構成としている。
【０１２９】
これによれば、室内凝縮器１２を流れる高圧冷媒が送風空気から吸熱することを抑えることができる。これにより、ヒートポンプサイクル１０とは別の熱源を利用した温水暖房からヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒を利用したＨＰ暖房に切り替える際の車室内への吹出空気温度ＴＡＶの低下を抑えることができる。この結果、車両用空調装置１を利用するユーザの快適性を確保することができる。
【０１３０】
また、本実施形態では、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる場合に、圧縮機１１の回転数を低下させることにより、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる構成としている。これによれば、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との不必要な熱交換を抑えつつ、圧縮機１１における電力消費を低減することができる。
【０１３１】
さらに、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回ると、室内凝縮器１２における冷媒と送風空気との熱交換量を増加させる構成としている。これによれば、ＨＰ暖房時における車室内への吹出空気温度ＴＡＶを目標吹出温度ＴＡＯに近づけることができる。
【０１３２】
ここで、本実施形態では、第３温度センサ５４で検出したヒータコア水温度Ｔｗｈからヒータコア吹出温度Ｔｃａを算出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ヒータコア４１の熱交換フィンの温度を検出する温度センサを設け、当該温度センサにより、ヒータコア吹出温度Ｔｃａを直接的に検出してもよい。また、第３温度センサ５４で検出したヒータコア水温度Ｔｗｈを、ヒータコア吹出温度Ｔｃａとして検出してもよい。このことは、以下の実施形態においても同様である。
【０１３３】
また、本実施形態では、第２温度センサ５２により吐出冷媒温度Ｔｈを検出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、冷媒圧力センサ５３で検出した高圧冷媒圧力Ｐｈに基づいて、室内凝縮器１２における飽和冷媒温度を算出し、当該飽和冷媒温度を吐出冷媒温度Ｔｈとして用いてもよい。このことは、以下の実施形態においても同様である。
【０１３４】
本実施形態の如く、ＨＰ暖房時に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立した際、圧縮機１１の回転数を最小回転数にすることが望ましいが、これに限定されない。
【０１３５】
ＨＰ暖房時に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立した際、圧縮機１１の回転数を、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回る場合の圧縮機１１の通常回転数に比べて、低い回転数にしてもよい。例えば、ＨＰ暖房時に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下である場合、圧縮機１１の回転数を、圧縮機１１の通常回転数に対して所定値を減算した回転数にしてもよい。
【０１３６】
また、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる否かを、実際の吐出冷媒温度Ｔｈとヒータコア吹出温度Ｔｃａとを比較して判定する例について説明したが、これに限定されない。ヒートポンプサイクル１０の起動時における吐出冷媒温度Ｔｈは、周囲の雰囲気温度（例えば、外気）に近い温度となる。このため、例えば、空調制御装置５０が外気温とヒータコア吹出温度Ｔｃａとを比較して、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立したか否かを判定してもよい。
【０１３７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１１〜図１３を参照して説明する。本実施形態では、車両用空調装置１のヒートポンプサイクル１０における凝縮器を水冷媒熱交換器２３で構成している点が第１実施形態と相違している。
【０１３８】
図１１に示すように、本実施形態のヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１の冷媒吐出口側に、水冷媒熱交換器２３が接続されている。水冷媒熱交換器２３は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を内燃機関４２の冷却水と熱交換させる熱交換器である。
【０１３９】
本実施形態では、内燃機関４２の冷却水が、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を加熱する加熱媒体に相当する。従って、本実施形態では、水冷媒熱交換器２３が、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒と冷却水とを熱交換させる凝縮器として機能する。
【０１４０】
本実施形態の水冷媒熱交換器２３は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が流通する冷媒側通路２３ａと、加熱源を構成する内燃機関４２を通過した後の冷却水が流通する冷却水側通路２３ｂとを有する。
【０１４１】
冷媒側通路２３ａは、ヒートポンプサイクル１０における圧縮機１１と第１膨張弁１３との間に設けられている。具体的には、冷媒側通路２３ａは、冷媒入口側が圧縮機１１の冷媒吐出口側に接続され、冷媒出口側が第１膨張弁１３の冷媒入口側に接続されている。
【０１４２】
冷却水側通路２３ｂは、温水回路４０における内燃機関４２とヒータコア４１との間に設けられている。具体的には、冷却水側通路２３ｂは、冷却水入口側が内燃機関４２の冷却水出口側に接続され、冷却水出口側がヒータコア４１の冷却水入口側に接続されている。
【０１４３】
また、本実施形態の温水回路４０には、水冷媒熱交換器２３に流入する冷却水の温度（すなわち、加熱媒体の温度）を検出する第４温度センサ５５が設けられている。説明の便宜上、水冷媒熱交換器２３に流入する冷却水の温度を冷却水温度Ｔｗｅと呼ぶことがある。
【０１４４】
第４温度センサ５５は、図１２に示すように、空調制御装置５０に接続されている。空調制御装置５０は、第４温度センサ５５の検出値を読み込むことが可能に構成されている。
【０１４５】
また、本実施形態の室内空調ユニット３０は、空調ケース３１内に室内蒸発器１９およびヒータコア４１が配置され、空調ケース３１の外部に水冷媒熱交換器２３が配置されている。
【０１４６】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。以下、本実施形態の暖房モード時の制御処理について、図１３を参照して説明する。図１３に示す制御ルーチンは、空調制御装置５０が運転モードを暖房モードに決定した場合の処理内容を示している。
【０１４７】
図１３に示すように、空調制御装置５０は、まず、第４温度センサ５５で検出した冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０Ａ）。この結果、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯ以上であると判定された場合、内燃機関４２を利用した温水暖房により車室内の暖房を実施することが可能である。このため、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯ以上であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１の回転数をゼロに決定する。すなわち、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯ以上となる条件が成立した場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１を停止して、内燃機関４２を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する（Ｓ１１１Ａ）。
【０１４８】
一方、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度であると判定された場合、内燃機関４２を利用した温水暖房により車室内の暖房を充分に実施することができない。このため、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１を稼働して、水冷媒熱交換器２３を流通する冷媒により冷却水を加熱するＨＰ暖房に切り替える。
【０１４９】
ここで、ヒートポンプサイクル１０の起動時には、サイクル内の冷媒の温度が冷却水温度Ｔｗｅよりも低くなることがある。サイクル内の冷媒の温度が冷却水温度Ｔｗｅよりも低い状態で圧縮機１１が稼働すると、冷却水温度Ｔｗｅよりも低温の冷媒がサイクル内を循環する。この際、水冷媒熱交換器２３には、冷却水温度Ｔｗｅよりも低温の冷媒が流入し続けることになる。このため、水冷媒熱交換器２３では、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅよりも高くなるまでの期間、水冷媒熱交換器２３を流れる冷媒が冷却水から吸熱する状態が継続される。この場合、ヒータコア４１に流入する冷却水の温度が下がることで、吹出空気温度ＴＡＶが低下してしまう。
【０１５０】
そこで、本実施形態では、温水暖房からＨＰ暖房に切り替える際に、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立すると、水冷媒熱交換器２３における高圧冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる処理を実施する。
【０１５１】
具体的には、図１３に示すように、空調制御装置５０は、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２Ａ）。この結果、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下と判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１の回転数を最小回転数に決定する（Ｓ１１３Ａ）。
【０１５２】
このように、圧縮機１１の回転数を最小回転数に決定すれば、水冷媒熱交換器２３へ流入する冷媒の流量が減少する。これによれば、水冷媒熱交換器２３における冷却水からの吸熱量が減少するので、ヒータコア４１に流入する冷却水の温度低下を抑えることができる。この結果、吹出空気温度ＴＡＶの温度低下を抑制することが可能となる。
【０１５３】
一方、ステップＳ１１２Ａの判定処理にて、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅを上回っていると判定された場合、水冷媒熱交換器２３にて高圧冷媒が冷却水から吸熱することがない。このため、ステップＳ１１２Ａの判定処理にて、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅを上回っていると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１の回転数を通常回転数に決定する（Ｓ１１４Ａ）。
【０１５４】
具体的には、ステップＳ１１４Ａの処理では、冷媒圧力センサ５３で検出した高圧冷媒圧力Ｐｈ、および目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、高圧冷媒圧力Ｐｈの目標圧力Ｐｈｄを決定する。そして、ステップＳ１１４Ａの処理では、目標圧力Ｐｈｄと高圧冷媒圧力Ｐｈとの偏差に基づいて、高圧冷媒圧力Ｐｈが目標圧力Ｐｈｄに近づくように、圧縮機１１の回転数を決定する。
【０１５５】
その他の制御処理は、第１実施形態と同様である。本実施形態の車両用空調装置１では、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立すると、水冷媒熱交換器２３における冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる構成としている。
【０１５６】
これによれば、水冷媒熱交換器２３を流れる高圧冷媒が冷却水から吸熱することを抑えることができる。これにより、ヒートポンプサイクル１０とは別の熱源を利用した温水暖房からヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒を利用したＨＰ暖房に切り替える際の車室内への吹出空気温度ＴＡＶの低下を抑えることができる。この結果、車両用空調装置１を利用するユーザの快適性を確保することができる。
【０１５７】
また、本実施形態では、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる場合に、圧縮機１１の回転数を低下させることにより、水冷媒熱交換器２３における高圧冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる構成としている。これによれば、水冷媒熱交換器２３における高圧冷媒と冷却水との不必要な熱交換を抑えつつ、圧縮機１１における電力消費を低減することができる。
【０１５８】
さらに、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅを上回ると、水冷媒熱交換器２３における冷媒と冷却水との熱交換量を増加させる構成としている。これによれば、ＨＰ暖房時における車室内への吹出空気温度ＴＡＶを目標吹出温度ＴＡＯに近づけることができる。
【０１５９】
本実施形態の如く、ＨＰ暖房時に、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立した際、圧縮機１１の回転数を最小回転数にすることが望ましいが、これに限定されない。
【０１６０】
ＨＰ暖房時に、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立した際、圧縮機１１の回転数を、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅを上回る場合の圧縮機１１の通常回転数に比べて、低い回転数にしてもよい。例えば、ＨＰ暖房時に、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下である場合、圧縮機１１の回転数を、圧縮機１１の通常回転数に対して所定値を減算した回転数にしてもよい。
【０１６１】
また、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる否かを、実際の吐出冷媒温度Ｔｈと冷却水温度Ｔｗｅとを比較して判定する例について説明したが、これに限定されない。ヒートポンプサイクル１０の起動時における吐出冷媒温度Ｔｈは、周囲の雰囲気温度（例えば、外気）に近い温度となる。このため、例えば、空調制御装置５０が外気温と冷却水温度Ｔｗｅとを比較して、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立したか否かを判定してもよい。
【０１６２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１４〜図１９を参照して説明する。本実施形態では、室内凝縮器１２へ冷媒を流す冷媒通路と室内凝縮器１２を迂回して冷媒を流す冷媒通路を切替可能である点が第１実施形態と相違している。
【０１６３】
図１４に示すように、本実施形態のヒートポンプサイクル１０には、圧縮機１１の冷媒吐出口側に高圧側分岐部２４が設けられている。高圧側分岐部２４は、圧縮機１１から吐出された冷媒の流れを分岐する分岐部である。高圧側分岐部２４は、低圧側分岐部１５と同様の三方継手で構成されている。
【０１６４】
高圧側分岐部２４には、一方の冷媒流出口に高圧冷媒通路２５が接続され、他方の冷媒流出口に高圧バイパス通路２６が接続されている。高圧冷媒通路２５は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を、室内凝縮器１２を介して第１膨張弁１３に導く冷媒通路である。高圧バイパス通路２６は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を、室内凝縮器１２を迂回して第１膨張弁１３に導く冷媒通路である。
【０１６５】
室内凝縮器１２の冷媒出口側には、高圧冷媒通路２５と高圧バイパス通路２６との合流部として機能する高圧側切替弁２７が設けられている。高圧側切替弁２７は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の冷媒通路を、高圧冷媒通路２５および高圧バイパス通路２６のいずれかに切り替える通路切替部である。
【０１６６】
本実施形態の高圧側切替弁２７は、図１５に示すように、空調制御装置５０に接続されている。本実施形態の高圧側切替弁２７は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御される電気式の流路切替弁で構成されている。
【０１６７】
本実施形態の高圧側切替弁２７は、空調制御装置５０からの制御信号により室内凝縮器１２へ流入する高圧冷媒の流量を調整可能に構成されている。そして、高圧側切替弁２７は、室内凝縮器１２へ流入する高圧冷媒の流量を変化させることで、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整することが可能となっている。すなわち、本実施形態の高圧側切替弁２７は、室内凝縮器１２に流す高圧冷媒と高圧バイパス通路２６に流す高圧冷媒との流量割合を調整可能に構成されている。従って、本実施形態では、高圧バイパス通路２６および高圧側切替弁２７が室内凝縮器１２へ流入する高圧冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部、および熱交換調整部を構成している。
【０１６８】
空調制御装置５０は、室内凝縮器１２にて高圧冷媒と送風空気とを熱交換させない冷房モード時等に、圧縮機１１から吐出された冷媒が、高圧バイパス通路２６に流れるように、高圧側切替弁２７を制御する。
【０１６９】
また、空調制御装置５０は、室内凝縮器１２にて高圧冷媒と送風空気とを熱交換させる運転モード時に、圧縮機１１から吐出された冷媒が、高圧冷媒通路２５を介して室内凝縮器１２に流れるように、高圧側切替弁２７を制御する。
【０１７０】
本実施形態の空調制御装置５０に集約される制御部としては、運転モード切替部５０ａ、圧縮機制御部５０ｂに加えて、高圧側切替弁２７を制御する切替制御部５０ｃがある。本実施形態では、切替制御部５０ｃが、熱交換調整部として機能する高圧側切替弁２７を制御する熱交換制御部を構成している。
【０１７１】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。以下、本実施形態の暖房モード時の制御処理について、図１６を参照して説明する。図１６に示す制御ルーチンは、空調制御装置５０が運転モードを暖房モードに決定した場合の処理内容を示している。
【０１７２】
図１６に示すように、空調制御装置５０は、第３温度センサ５４で検出したヒータコア水温度Ｔｗｈからヒータ吹出温度Ｔｃａを算出し、算出したヒータ吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０Ｂ）。この結果、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯ以上であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１の回転数をゼロに決定する。すなわち、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯ以上となる条件が成立した場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１を停止して、内燃機関４２を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する（Ｓ１１１Ｂ）。
【０１７３】
一方、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１を稼働して、室内凝縮器１２を流通する冷媒により送風空気を加熱するＨＰ暖房に切り替える。
【０１７４】
本実施形態では、温水暖房からＨＰ暖房に切り替える際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立すると、空調制御装置５０は、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる処理を実施する。
【０１７５】
具体的には、空調制御装置５０は、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２Ｂ）。この結果、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下と判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１からの吐出冷媒が高圧バイパス通路２６に流れるように、高圧側切替弁２７を制御する（Ｓ１１３Ｂ）。この際、圧縮機１１については、高圧冷媒圧力Ｐｈが目標圧力Ｐｈｄに近づくように、圧縮機１１の回転数を通常回転数に決定される。
【０１７６】
このように、圧縮機１１からの吐出冷媒の冷媒通路を高圧バイパス通路２６に設定すれば、室内凝縮器１２へ冷媒が流入しなくなる。これによれば、室内凝縮器１２にて高圧冷媒と送風空気とが熱交換しないので、吹出空気温度ＴＡＶの温度低下を抑制することが可能となる。
【０１７７】
一方、ステップＳ１１２Ｂの判定処理にて、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回っていると判定された場合、室内凝縮器１２にて高圧冷媒が送風空気から吸熱することがない。このため、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回っていると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１からの吐出冷媒が高圧冷媒通路２５に流れるように、高圧側切替弁２７を制御する（Ｓ１１４Ｂ）。この際、圧縮機１１については、高圧冷媒圧力Ｐｈが目標圧力Ｐｈｄに近づくように、圧縮機１１の回転数を通常回転数に決定される。
【０１７８】
本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く制御される。このため、車両用空調装置１は、ＨＰ暖房時に以下のように作動する。
【０１７９】
ＨＰ暖房時において、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度となる条件が成立すると、空調制御装置５０が、圧縮機１１を稼働して温水暖房からＨＰ暖房に切り替える。
【０１８０】
この際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下であると、空調制御装置５０が、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の冷媒通路を高圧バイパス通路２６に設定する。これにより、圧縮機１１からの吐出冷媒は、図１７の矢印で示すように、第１膨張弁１３→室外熱交換器１４→アキュムレータ２２の順に流れ、再び圧縮機１１に吸入される。そして、ヒートポンプサイクル１０は、図１８のモリエル線図に示すように、圧縮機１１の仕事量を室外熱交換器１４で放熱するホットガス運転となる。このように、本実施形態では、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる場合、室内凝縮器１２にて冷媒と送風空気とが熱交換しないサイクル構成となる。
【０１８１】
一方、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回っていると、空調制御装置５０が、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の冷媒通路を高圧冷媒通路２５に設定する。これにより、圧縮機１１からの吐出冷媒は、図１９の矢印で示すように、室内凝縮器１２→第１膨張弁１３→室外熱交換器１４→アキュムレータ２２の順に流れ、再び圧縮機１１に吸入される。この場合、室内凝縮器１２へ流入した冷媒が送風空気へ放熱する。この結果、室内凝縮器１２によって送風空気が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように加熱される。
【０１８２】
以上説明した本実施形態の車両用空調装置１では、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器１２における冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる構成としている。
【０１８３】
これによれば、室内凝縮器１２における送風空気からの吸熱量を抑えて、室内空調ユニット３０からの吹出空気温度ＴＡＶの低下を抑制可能となる。この結果、車両用空調装置１を利用するユーザの快適性を確保することができる。
【０１８４】
特に、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器１２を迂回して冷媒を流すことにより、室内凝縮器１２にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させない構成としている。これによれば、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との不必要な熱交換を防止して、吹出空気温度ＴＡＶの低下を効果的に抑制することが可能となる。
【０１８５】
さらに、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回ると、室内凝縮器１２に高圧冷媒を流す構成としている。これによれば、ＨＰ暖房時における車室内への吹出空気温度ＴＡＶを目標吹出温度ＴＡＯに近づけることができる。
【０１８６】
ここで、本実施形態では、室内凝縮器１２を備えるヒートポンプサイクル１０を例示したが、これに限定されない。例えば、第２実施形態で説明した水冷媒熱交換器２３を備えるヒートポンプサイクル１０において、水冷媒熱交換器２３へ冷媒を流す冷媒通路と水冷媒熱交換器２３を迂回して冷媒を流す冷媒通路を切替可能に構成してもよい。この場合、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立している場合に、水冷媒熱交換器２３を迂回して冷媒を流すことで、水冷媒熱交換器２３にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させない構成とすればよい。
【０１８７】
また、本実施形態では、高圧側切替弁２７を高圧冷媒通路２５と高圧バイパス通路２６との合流部に設ける例について説明したが、これに限定されない。例えば、高圧側切替弁２７を高圧冷媒通路２５と高圧バイパス通路２６との分岐部に設ける構成としてもよい。
【０１８８】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図２０〜図２４を参照して説明する。本実施形態では、ヒータコア４１および室内凝縮器１２それぞれに対応してエアミックスドア３５Ａ、３５Ｂを設けている点が第１実施形態と相違している。
【０１８９】
図２０に示すように、本実施形態の室内空調ユニット３０には、空調ケース３１内において、室内蒸発器１９の空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア４１の空気流れ上流側に第１エアミックスドア３５Ａが配置されている。
【０１９０】
第１エアミックスドア３５Ａは、室内蒸発器１９通過後の送風空気のうち、ヒータコア４１を通過させる風量と冷風バイパス通路３４を通過させる風量とを調整して、ヒータコア４１下流側の空気の温度を調整する温度調整部として機能する。
【０１９１】
また、本実施形態の室内空調ユニット３０には、空調ケース３１内において、ヒータコア４１の空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器１２の空気流れ上流側に第２エアミックスドア３５Ｂが配置されている。
【０１９２】
第２エアミックスドア３５Ｂは、ヒータコア４１下流側の送風空気のうち、室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路３４を通過させる風量とを調整して、室内凝縮器１２下流側の空気の温度を調整する温度調整部として機能する。
【０１９３】
本実施形態の第２エアミックスドア３５Ｂは、室内凝縮器１２へ流入する送風空気の流量を調整可能に構成されている。そして、第２エアミックスドア３５Ｂは、室内凝縮器１２へ流入する送風空気の流量を変化させることで、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整することが可能となっている。従って、本実施形態では、第２エアミックスドア３５Ｂが室内凝縮器１２へ流入する送風空気の流量を調整する空気流量調整部、および熱交換調整部を構成している。
【０１９４】
本実施形態の各エアミックスドア３５Ａ、３５Ｂは、図２１に示すように、空調制御装置５０に接続されている。各エアミックスドア３５Ａ、３５Ｂそれぞれは、空調制御装置５０からの制御信号により個別に作動が制御される。
【０１９５】
空調制御装置５０は、ヒータコア４１や室内凝縮器１２で送風空気を加熱しない冷房モード時等に、室内蒸発器１９を通過した送風空気が、冷風バイパス通路３４に流れるように、各エアミックスドア３５Ａ、３５Ｂを制御する。
【０１９６】
また、空調制御装置５０は、ヒータコア４１や室内凝縮器１２で送風空気を加熱する運転モード時に、室内蒸発器１９を通過した送風空気が、ヒータコア４１および室内凝縮器１２の少なくとも一方に流れるように、各エアミックスドア３５Ａ、３５Ｂを制御する。
【０１９７】
本実施形態の空調制御装置５０に集約される制御部としては、運転モード切替部５０ａ、圧縮機制御部５０ｂに加えて、各エアミックスドア３５Ａ、３５Ｂを制御するドア制御部５０ｄがある。本実施形態では、ドア制御部５０ｄが、熱交換調整部として機能する第２エアミックスドア３５Ｂを制御する熱交換制御部を構成している。
【０１９８】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。以下、本実施形態の暖房モード時の制御処理について、図２２を参照して説明する。図２２に示す制御ルーチンは、空調制御装置５０が運転モードを暖房モードに決定した場合の処理内容を示している。
【０１９９】
図２２に示すように、空調制御装置５０は、第３温度センサ５４で検出したヒータコア水温度Ｔｗｈからヒータ吹出温度Ｔｃａを算出し、算出したヒータ吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯよりも高い温度であるか否かを判定する（Ｓ１１０Ｃ）。この結果、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯ以上であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１の回転数をゼロに決定する。すなわち、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯよりも高い温度となる条件が成立した場合には、空調制御装置５０は、圧縮機１１を停止して、内燃機関４２を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する（Ｓ１１１Ｃ）。
【０２００】
一方、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１を稼働して、室内凝縮器１２を流通する冷媒により送風空気を加熱するＨＰ暖房に切り替える。
【０２０１】
本実施形態では、温水暖房からＨＰ暖房に切り替える際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立すると、空調制御装置５０が、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる処理を実施する。
【０２０２】
具体的には、空調制御装置５０は、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２Ｃ）。この結果、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下と判定された場合、空調制御装置５０は、ヒータコア４１を通過した空気が、冷風バイパス通路３４に流れるように、第２エアミックスドア３５Ｂを制御する（Ｓ１１３Ｃ）。
【０２０３】
この際、第１エアミックスドア３５Ａについては、室内蒸発器１９を通過した空気が、ヒータコア４１に流れるように、ドア開度を制御される。また、圧縮機１１については、高圧冷媒圧力Ｐｈが目標圧力Ｐｈｄに近づくように、圧縮機１１の回転数を通常回転数に決定される。
【０２０４】
このように、第２エアミックスドア３５Ｂを冷風バイパス通路３４に送風空気が流れる設定にすれば、室内凝縮器１２へ送風空気が流入しなくなる。これによれば、室内凝縮器１２にて高圧冷媒と送風空気とが熱交換しないので、吹出空気温度ＴＡＶの温度低下を抑制することが可能となる。
【０２０５】
一方、ステップＳ１１２Ｃの判定処理にて、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回っていると判定された場合、室内凝縮器１２にて高圧冷媒が送風空気から吸熱することがない。このため、空調制御装置５０は、室内蒸発器１９通過後の空気が、ヒータコア４１および室内凝縮器１２の双方に流れるように、各エアミックスドア３５Ａ、３５Ｂを制御する（Ｓ１１４Ｃ）。この際、圧縮機１１については、高圧冷媒圧力Ｐｈが目標圧力Ｐｈｄに近づくように、圧縮機１１の回転数を通常回転数に決定される。
【０２０６】
本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く制御される。このため、車両用空調装置１は、ＨＰ暖房時に以下のように作動する。
【０２０７】
ＨＰ暖房時において、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯを下回る条件が成立すると、空調制御装置５０が、圧縮機１１を稼働して温水暖房からＨＰ暖房に切り替える。
【０２０８】
この際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下であると、第２エアミックスドア３５Ｂが冷風バイパス通路３４を全開する位置に設定される。これにより、送風機３３から送風された送風空気は、図２３の矢印で示すように、室内蒸発器１９→ヒータコア４１→冷風バイパス通路３４の順に流れ、車室内へ吹き出される。この際、送風空気は、ヒータコア４１により目標吹出温度ＴＡＯに近づくように加熱される。
【０２０９】
一方、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回っていると、第２エアミックスドア３５Ｂが冷風バイパス通路３４を全閉する位置に設定される。これにより、送風機３３から送風された送風空気は、図２４の矢印で示すように、室内蒸発器１９→ヒータコア４１→室内凝縮器１２の順に流れ、車室内へ吹き出される。この際、送風空気は、ヒータコア４１および室内凝縮器１２の双方により目標吹出温度ＴＡＯに近づくように加熱される。
【０２１０】
以上説明した本実施形態の車両用空調装置１では、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器１２における冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる構成としている。
【０２１１】
これによれば、室内凝縮器１２における送風空気からの吸熱量を抑えて、室内空調ユニット３０からの吹出空気温度ＴＡＶの低下を抑制可能となる。この結果、車両用空調装置１を利用するユーザの快適性を確保することができる。
【０２１２】
特に、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器１２を迂回して送風空気を流す構成としている。これによれば、室内凝縮器１２における高圧冷媒と送風空気との不必要な熱交換を防止して、吹出空気温度ＴＡＶの低下を効果的に抑制することが可能となる。
【０２１３】
さらに、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回ると、室内凝縮器１２に送風空気を流す構成としている。これによれば、ＨＰ暖房時における車室内への吹出空気温度ＴＡＶを目標吹出温度ＴＡＯに近づけることができる。
【０２１４】
ここで、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回ると、ヒータコア４１および室内凝縮器１２の双方に送風空気を流す例について説明したが、これに限定されない。例えば、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａを上回った場合に、ヒータコア４１を迂回して室内凝縮器１２に送風空気を流すようにしてもよい。
【０２１５】
また、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器１２を迂回して送風空気を流す例について説明した。
【０２１６】
これに対して、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、送風機３３の送風能力（例えば、回転数）を低下させることで、室内凝縮器１２に流入する送風空気の流量を減少させることが考えられる。
【０２１７】
ところが、送風機３３の送風能力を低下させることで、室内凝縮器１２に流入する送風空気の流量を減少させると、室内凝縮器１２における送風空気の温度変化量が大きくなってしまう。このため、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、送風機３３の送風能力を低下させると、却って車室内への吹出空気温度ＴＡＶが低下してしまうことが懸念される。
【０２１８】
このため、本実施形態の如く、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器１２を迂回して送風空気を流す構成とすることが望ましい。
【０２１９】
但し、送風機３３の送風能力を低下させると、車室内へ吹き出す空気の流量が減少する。このため、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、送風機３３の送風能力を低下させたとしても、車室内への吹出空気温度ＴＡＶの低下に伴うユーザの快適性への影響は小さい。
【０２２０】
従って、ユーザの快適性の悪化を抑える観点では、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈがヒータコア吹出温度Ｔｃａ以下となる条件が成立する場合に、送風機３３の送風能力を低下させるようにしてもよい。
【０２２１】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図２５〜図２９を参照して説明する。本実施形態では、温水回路４０に対して、水冷媒熱交換器２３を迂回して冷却水を流す温水バイパス通路４５を設けている点が第２実施形態と相違している。
【０２２２】
図２５に示すように、本実施形態の温水回路４０には、内燃機関４２の冷却水出口側に、温水側熱交換通路４４と温水バイパス通路４５との分岐部として機能する温水側切替弁４３が設けられている。温水側切替弁４３は、内燃機関４２から流出した冷却水の流通路を、温水側熱交換通路４４および温水バイパス通路４５のいずれかに切り替える通路切替部である。
【０２２３】
温水側熱交換通路４４は、内燃機関４２側から流出した冷却水を、水冷媒熱交換器２３を介してヒータコア４１に導く温水通路である。温水バイパス通路４５は、内燃機関４２側から流出した冷却水を、水冷媒熱交換器２３を迂回してヒータコア４１に導く温水通路である。
【０２２４】
また、水冷媒熱交換器２３の冷却水出口側には、温水側熱交換通路４４と温水バイパス通路４５とを合流させる温水側合流部４６が設けられている。温水側合流部４６は、低圧側合流部２１と同様の三方継手で構成されている。
【０２２５】
本実施形態の温水側切替弁４３は、図２６に示すように、空調制御装置５０に接続されている。本実施形態の温水側切替弁４３は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御される電気式の流路切替弁で構成されている。
【０２２６】
本実施形態の温水側切替弁４３は、空調制御装置５０からの制御信号により水冷媒熱交換器２３へ流入する冷却水の流量を調整可能に構成されている。そして、温水側切替弁４３は、水冷媒熱交換器２３へ流入する冷却水の流量を変化させることで、水冷媒熱交換器２３における高圧冷媒と冷却水との熱交換量を調整することが可能となっている。従って、本実施形態では、温水側切替弁４３が水冷媒熱交換器２３へ流入する冷却水の流量を調整する媒体流量調整部、および熱交換調整部を構成している。
【０２２７】
空調制御装置５０は、水冷媒熱交換器２３にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させない冷房モード時等に、内燃機関４２から流出した冷却水が、温水バイパス通路４５に流れるように、温水側切替弁４３を制御する。
【０２２８】
また、空調制御装置５０は、水冷媒熱交換器２３にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させる運転モード時に、内燃機関４２から流出した冷却水が、温水側熱交換通路４４を介して水冷媒熱交換器２３に流れるように、温水側切替弁４３を制御する。
【０２２９】
本実施形態の空調制御装置５０に集約される制御部としては、運転モード切替部５０ａ、圧縮機制御部５０ｂに加えて、温水側切替弁４３を制御する切替制御部５０ｅがある。本実施形態では、切替制御部５０ｅが、熱交換調整部として機能する温水側切替弁４３を制御する熱交換制御部を構成している。
【０２３０】
その他の構成は、第２実施形態と同様である。以下、本実施形態の暖房モード時の制御処理について、図２７を参照して説明する。図２７に示す制御ルーチンは、空調制御装置５０が運転モードを暖房モードに決定した場合の処理内容を示している。
【０２３１】
図２７に示すように、空調制御装置５０は、まず、第４温度センサ５５で検出した冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０Ｄ）。この結果、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯ以上であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１の回転数をゼロに決定する。すなわち、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯよりも高い温度となる条件が成立した場合には、空調制御装置５０は、圧縮機１１を停止して、内燃機関４２を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する（Ｓ１１１Ｄ）。
【０２３２】
一方、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度であると判定された場合、内燃機関４２を利用した温水暖房により車室内の暖房を充分に実施することができない。このため、冷却水温度Ｔｗｅが目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置５０は、圧縮機１１を稼働して、水冷媒熱交換器２３を流通する冷媒により冷却水を加熱するＨＰ暖房に切り替える。
【０２３３】
本実施形態では、温水暖房からＨＰ暖房に切り替える際に、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立すると、水冷媒熱交換器２３における高圧冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる処理を実施する。
【０２３４】
具体的には、図２７に示すように、空調制御装置５０は、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２Ｄ）。この結果、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下と判定された場合、空調制御装置５０は、内燃機関４２から流出した冷却水が水冷媒熱交換器２３を迂回して流れるように、温水側切替弁４３を制御する（Ｓ１１３Ｄ）。この際、圧縮機１１については、高圧冷媒圧力Ｐｈが目標圧力Ｐｈｄに近づくように、圧縮機１１の回転数を通常回転数に決定される。
【０２３５】
このように、内燃機関４２から流出した冷却水の流通路を温水バイパス通路４５に設定すれば、水冷媒熱交換器２３へ冷却水が流入しなくなる。これによれば、水冷媒熱交換器２３における送風空気からの吸熱量が減少するので、ヒータコア４１に流入する冷却水の温度低下を抑えることができる。この結果、吹出空気温度ＴＡＶの温度低下を抑制することが可能となる。
【０２３６】
一方、ステップＳ１１２Ｄの判定処理にて、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅを上回っていると判定された場合、水冷媒熱交換器２３にて高圧冷媒が冷却水から吸熱することがない。このため、ステップＳ１１２Ｄの判定処理にて、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅを上回っていると判定された場合、空調制御装置５０は、内燃機関４２から流出した冷却水が水冷媒熱交換器２３に流れるように、温水側切替弁４３を制御する（Ｓ１１４Ｄ）。この際、圧縮機１１については、高圧冷媒圧力Ｐｈが目標圧力Ｐｈｄに近づくように、圧縮機１１の回転数を通常回転数に決定される。
【０２３７】
本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く制御される。このため、車両用空調装置１は、ＨＰ暖房時に以下のように作動する。
【０２３８】
ＨＰ暖房時において、ヒータコア吹出温度Ｔｃａが目標吹出温度ＴＡＯを下回る条件が成立すると、空調制御装置５０が、圧縮機１１を稼働して温水暖房からＨＰ暖房に切り替える。
【０２３９】
この際、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下であると、空調制御装置５０が、内燃機関４２から流出した冷却水の流通路を温水バイパス通路４５に設定する。これにより、内燃機関４２から流出した冷却水は、図２８の矢印で示すように、温水バイパス通路４５→ヒータコア４１の順に流れ、再び内燃機関４２側へ流れる。
【０２４０】
一方、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅを上回っていると、空調制御装置５０が、内燃機関４２から流出した冷却水の流通路を温水側熱交換通路４４に設定する。これにより、内燃機関４２から流出した冷却水は、図２９の矢印で示すように、水冷媒熱交換器２３→ヒータコア４１の順に流れ、再び内燃機関４２側へ流れる。この場合、水冷媒熱交換器２３へ流入した冷媒が冷却水へ放熱することで、ヒータコア４１に流入する冷却水の温度が上昇する。この結果、ヒータコア４１により送風空気が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように加熱される。
【０２４１】
以上説明した本実施形態の車両用空調装置１では、ＨＰ暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立する場合に、水冷媒熱交換器２３における冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる構成としている。
【０２４２】
これによれば、水冷媒熱交換器２３を流れる高圧冷媒が冷却水から吸熱することを抑えることができる。これにより、ヒートポンプサイクル１０とは別の熱源を利用した温水暖房からヒートポンプサイクル１０の高圧冷媒を利用したＨＰ暖房に切り替える際の車室内への吹出空気温度ＴＡＶの低下を抑えることができる。この結果、車両用空調装置１を利用するユーザの快適性を確保することができる。
【０２４３】
特に、本実施形態では、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅ以下となる条件が成立する場合に、水冷媒熱交換器２３を迂回して冷却水を流すことにより、水冷媒熱交換器２３にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させない構成としている。これによれば、水冷媒熱交換器２３における高圧冷媒と冷却水との不必要な熱交換を防止して、吹出空気温度ＴＡＶの低下を効果的に抑制することが可能となる。
【０２４４】
さらに、本実施形態では、ＨＰ暖房を実施する際、吐出冷媒温度Ｔｈが冷却水温度Ｔｗｅを上回ると、室内凝縮器１２に高圧冷媒を流す構成としている。これによれば、ＨＰ暖房時における車室内への吹出空気温度ＴＡＶを目標吹出温度ＴＡＯに近づけることができる。
【０２４５】
また、本実施形態では、温水側切替弁４３を温水側熱交換通路４４と温水バイパス通路４５との分岐部に設ける例について説明したが、これに限定されない。例えば、温水側切替弁４３を温水側熱交換通路４４と温水バイパス通路４５との合流部に設ける構成としてもよい。
【０２４６】
（他の実施形態）
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
【０２４７】
（１）上述の各実施形態では、加熱媒体である冷却水の加熱源を内燃機関４２とする例について説明したが、これに限定されない。例えば、電気ヒータや高圧バッテリ等の発熱体を冷却水の加熱源としてもよい。
【０２４８】
（２）上述の各実施形態では、車両用空調装置１として暖房モード、冷房モード、除湿暖房モードを切替可能な例について説明したが、これに限定されない。車両用空調装置１は、車室内を暖房可能なものであればよく、例えば、車室内の暖房専用の装置として構成されていてもよい。
【０２４９】
（３）上述の各実施形態では、ヒータコア吹出温度Ｔｃａや冷却水温度Ｔｗｅと目標吹出温度ＴＡＯとを比較して、温水暖房とＨＰ暖房とを切り替える例について説明したがこれに限定されない。例えば、ユーザからの要求や、エンジンの作動状態に応じて、温水暖房とＨＰ暖房とを切り替えるようにしてもよい。
【０２５０】
（４）上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０２５１】
（５）上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０２５２】
（６）上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
2016203903.tif 000032
2016203903.tif 000033
2016203903.tif 000034
2016203903.tif 000035