(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、
前記冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器（１２、２０、３７）と、
前記冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
前記空調対象空間の外部の空気と前記冷媒とを熱交換させる室外熱交換器（１５）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記複数の室内熱交換器のうち全ての室内熱交換器を流れて前記減圧部に流入する効率重視モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記複数の室内熱交換器のうち一部の室内熱交換器を流れて前記減圧部に流入する能力重視モードとを切り替える切替部（１７、１９、２３、２８、２９、４７）と、
前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、前記能力重視モードに切り替え、前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していないと判断される場合、前記効率重視モードに切り替えるように前記切替部の作動を制御する制御部（５０）と、
車両のエンジンを冷却する熱媒体と前記空調対象空間へ送風される前記空気とを熱交換させて前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱するヒータコア（３４）とを備え、
前記複数の室内熱交換器は、前記ヒータコアに対して、前記空調対象空間へ送風される前記空気の流れ方向の上流側に配置されている上流側室内熱交換器（２０、３７）と、前記ヒータコアに対して、前記空調対象空間へ送風される前記空気の流れ方向の下流側に配置されている下流側室内熱交換器（１２）とを含み、
前記切替部は、前記効率重視モードと、前記能力重視モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記上流側室内熱交換器を流れて前記下流側室内熱交換器を流れない信頼性重視モードとを切り替える空調装置。
【請求項２】
冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、
前記冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器（１２、２０、３７）と、
前記冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
前記空調対象空間の外部の空気と前記冷媒とを熱交換させる室外熱交換器（１５）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記複数の室内熱交換器のうち全ての室内熱交換器を流れて前記減圧部に流入する効率重視モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記複数の室内熱交換器のうち一部の室内熱交換器を流れて前記減圧部に流入する能力重視モードとを切り替える切替部（１７、１９、２３、２８、２９、４７）と、
車両のエンジンを冷却する熱媒体と前記空調対象空間へ送風される前記空気とを熱交換させて前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱するヒータコア（３４）とを備え、
前記複数の室内熱交換器は、前記ヒータコアに対して、前記空調対象空間へ送風される前記空気の流れ方向の上流側に配置されている上流側室内熱交換器（２０、３７）と、前記ヒータコアに対して、前記空調対象空間へ送風される前記空気の流れ方向の下流側に配置されている下流側室内熱交換器（１２）とを含み、
前記切替部は、前記効率重視モードと、前記能力重視モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記上流側室内熱交換器を流れて前記下流側室内熱交換器を流れない信頼性重視モードとを切り替え、
さらに、前記空調対象空間へ送風される前記空気が前記ヒータコアで加熱されている場合、前記信頼性重視モードに切り替えるように前記切替部の作動を制御する制御部（５０）を備える空調装置。
【請求項３】
冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、
前記冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器（１２、２０、３７）と、
前記冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
前記空調対象空間の外部の空気と前記冷媒とを熱交換させる室外熱交換器（１５）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記複数の室内熱交換器のうち全ての室内熱交換器を流れて前記減圧部に流入する効率重視モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記複数の室内熱交換器のうち一部の室内熱交換器を流れて前記減圧部に流入する能力重視モードとを切り替える切替部（１７、１９、２３、２８、２９、４７）と、
車両のエンジンを冷却する熱媒体と前記空調対象空間へ送風される前記空気とを熱交換させて前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱するヒータコア（３４）とを備え、
前記複数の室内熱交換器は、前記ヒータコアに対して、前記空調対象空間へ送風される前記空気の流れ方向の上流側に配置されている上流側室内熱交換器（２０、３７）と、前記ヒータコアに対して、前記空調対象空間へ送風される前記空気の流れ方向の下流側に配置されている下流側室内熱交換器（１２）とを含み、
前記切替部は、前記効率重視モードと、前記能力重視モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記上流側室内熱交換器を流れて前記下流側室内熱交換器を流れない信頼性重視モードとを切り替え、
さらに、前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、前記能力重視モードに切り替え、前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ前記空調対象空間へ送風される前記空気が前記ヒータコアで加熱されている場合、前記信頼性重視モードに切り替え、前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ前記空調対象空間へ送風される前記空気が前記ヒータコアで加熱されていない場合、前記効率重視モードに切り替えるように前記切替部の作動を制御する制御部（５０）を備える空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを備える空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、冷媒流路を切り替えることによって冷房運転、暖房運転および除湿暖房運転を可能にする冷凍サイクル装置が記載されている。
【０００３】
具体的には、室内空調ユニットのケーシング内において、ヒータコアの空気流れ方向上流側に室内蒸発器が配置され、ヒータコアの空気流れ方向下流側に室内凝縮器が配置されている。
【０００４】
ヒータコアは、車両のエンジンを冷却する冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する熱交換器である。室内蒸発器は、冷房モード時および除湿暖房モード時等に、膨張弁で減圧された低温冷媒と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を冷却する熱交換器である。室内凝縮器は、圧縮機から吐出された高温冷媒と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する熱交換器である。
【０００５】
そして、室内蒸発器および室内凝縮器に対する冷媒流れを切り替えることによって、冷房運転、暖房運転および除湿暖房運転を切り替える。
【０００６】
一方、特許文献２には、室内凝縮器にて温度調整された空気の温度が目標温度以下となった際に、室内凝縮器へ流入する空気の流量が低下するようにエアミックスドアの作動を制御することによって、室内凝縮器における空気加熱能力を増加させる冷凍サイクル装置が記載されている。
【０００７】
エアミックスドアは、室内凝縮器を通過する送風空気の風量と室内凝縮器をバイパスする送風空気の風量との風量割合を調整することによって、室内凝縮器へ流入する送風空気の風量を調整する流量調整手段であり、室内凝縮器の熱交換能力を調整する機能を果たす。
【０００８】
すなわち、特許文献２の従来技術では、エアミックスドアが室内凝縮器へ流入する空気の風量を低下させることによって、室内凝縮器内の冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスするので、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して室内凝縮器における空気加熱能力が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２２５６３７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１２７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献２の従来技術では、室内凝縮器を流れる空気の風量が少なくなるため、室内凝縮器通過後の空気の温度分布が不均一になるおそれがある。また、エアミックスドアの制御処理が複雑になってしまう。
【００１１】
そこで、室内凝縮器における空気加熱能力を増加させる手法として、温度効率の悪い室内凝縮器を選定することが考えられる。しかしながら、温度効率の悪い室内凝縮器を選定すると特許文献２の従来技術と同様に室内凝縮器における空気加熱能力を増加させることができるが、高い空気加熱能力が要求されない条件下においてはサイクル効率の低下を招いてしまうという問題がある。
【００１２】
また、上記特許文献１の従来技術のように、ヒータコアの空気流れ方向下流側に室内凝縮器が配置されている場合、ヒータコアで加熱された高温の空気が室内凝縮器に流入するので、圧縮機の回転数が低くても空気加熱能力を確保できるが、圧縮機を低回転かつ高トルクで運転させることになるので、圧縮機の負荷が高くなり圧縮機の信頼性の低下を招くこととなる。
【００１３】
本発明は上記点に鑑みて、室内熱交換器を流れる空気の風量を制御することなく空気加熱能力を調節することのできる空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の空調装置では、
冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、
冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器（１２、２０、３７）と、
冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
空調対象空間の外部の空気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器（１５）と、
圧縮機から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器のうち全ての室内熱交換器を流れて減圧部に流入する効率重視モードと、圧縮機から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器のうち一部の室内熱交換器を流れて減圧部に流入する能力重視モードとを切り替える切替部（１７、１９、２３、２８、２９、４７）と、
空調対象空間へ送風される空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、能力重視モードに切り替え、空調対象空間へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断される場合、効率重視モードに切り替えるように切替部の作動を制御する制御部（５０）と、
車両のエンジンを冷却する熱媒体と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させて空調対象空間へ送風される空気を加熱するヒータコア（３４）とを備え、
複数の室内熱交換器は、ヒータコアに対して、空調対象空間へ送風される空気の流れ方向の上流側に配置されている上流側室内熱交換器（２０、３７）と、ヒータコアに対して、空調対象空間へ送風される空気の流れ方向の下流側に配置されている下流側室内熱交換器（１２）とを含み、
切替部は、効率重視モードと、能力重視モードと、圧縮機から吐出された冷媒が上流側室内熱交換器を流れて下流側室内熱交換器を流れない信頼性重視モードとを切り替える。
【００１５】
これによると、第１モードでは、複数の室内熱交換器（１２、２０、３７）のうち全ての室内熱交換器で熱交換が行われ、第２モードでは、複数の室内熱交換器（１２、２０、３７）のうち一部の室内熱交換器で熱交換が行われる。
【００１６】
そのため、第２モードでは、第１モードと比較して、冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスするので、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して空気加熱能力が増加する。そのため、室内熱交換器を流れる空気の風量を制御することなく空気加熱能力を調節することができる。
上記目的を達成するため、請求項２に記載の空調装置では、
冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、
冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器（１２、２０、３７）と、
冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
空調対象空間の外部の空気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器（１５）と、
圧縮機から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器のうち全ての室内熱交換器を流れて減圧部に流入する効率重視モードと、圧縮機から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器のうち一部の室内熱交換器を流れて減圧部に流入する能力重視モードとを切り替える切替部（１７、１９、２３、２８、２９、４７）と、
車両のエンジンを冷却する熱媒体と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させて空調対象空間へ送風される空気を加熱するヒータコア（３４）とを備え、
複数の室内熱交換器は、ヒータコアに対して、空調対象空間へ送風される空気の流れ方向の上流側に配置されている上流側室内熱交換器（２０、３７）と、ヒータコアに対して、空調対象空間へ送風される空気の流れ方向の下流側に配置されている下流側室内熱交換器（１２）とを含み、
切替部は、効率重視モードと、能力重視モードと、圧縮機から吐出された冷媒が上流側室内熱交換器を流れて下流側室内熱交換器を流れない信頼性重視モードとを切り替え、
さらに、空調対象空間へ送風される空気がヒータコアで加熱されている場合、信頼性重視モードに切り替えるように切替部の作動を制御する制御部（５０）を備える。
これにより、請求項１に記載の空調装置と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項３に記載の空調装置では、
冷媒を吸入して圧縮する圧縮機（１１）と、
冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器（１２、２０、３７）と、
冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
空調対象空間の外部の空気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器（１５）と、
圧縮機から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器のうち全ての室内熱交換器を流れて減圧部に流入する効率重視モードと、圧縮機から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器のうち一部の室内熱交換器を流れて減圧部に流入する能力重視モードとを切り替える切替部（１７、１９、２３、２８、２９、４７）と、
車両のエンジンを冷却する熱媒体と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させて空調対象空間へ送風される空気を加熱するヒータコア（３４）とを備え、
複数の室内熱交換器は、ヒータコアに対して、空調対象空間へ送風される空気の流れ方向の上流側に配置されている上流側室内熱交換器（２０、３７）と、ヒータコアに対して、空調対象空間へ送風される空気の流れ方向の下流側に配置されている下流側室内熱交換器（１２）とを含み、
切替部は、効率重視モードと、能力重視モードと、圧縮機から吐出された冷媒が上流側室内熱交換器を流れて下流側室内熱交換器を流れない信頼性重視モードとを切り替え、
さらに、空調対象空間へ送風される空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、能力重視モードに切り替え、空調対象空間へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ空調対象空間へ送風される空気がヒータコアで加熱されている場合、信頼性重視モードに切り替え、空調対象空間へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ空調対象空間へ送風される空気がヒータコアで加熱されていない場合、効率重視モードに切り替えるように切替部の作動を制御する制御部（５０）を備える。
これにより、請求項１に記載の空調装置と同様の作用効果を奏することができる。
【００１７】
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】
【００１８】
【図１】第１実施形態における車両用空調装置の全体構成図である。
【図２】第１実施形態における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実施形態に係る車両用空調装置の制御装置が実行する制御処理の流れ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制御処理の要部を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係る車両用空調装置における能力重視モード時の冷媒流れ状態を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る車両用空調装置における効率重視モード時の冷媒流れ状態を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る車両用空調装置における信頼性重視モード時の冷媒流れ状態を示す図である。
【図８】第２実施形態における車両用空調装置の全体構成図である。
【図９】第３実施形態における車両用空調装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。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。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における車両用空調装置１の概略構成図である。本実施形態では、冷凍サイクル装置１０をハイブリッド車両の車両用空調装置１に適用している。ハイブリッド車両は、エンジン（換言すれば内燃機関）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車両である。
【００２１】
冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置１において、車室内送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。車室内送風空気は、車室内（換言すれば空調対象空間）へ送風される空気である。
【００２２】
冷凍サイクル装置１０は、冷房モード（換言すれば冷房運転）の冷媒流路、除湿暖房モード（換言すれば除湿運転）の冷媒流路、暖房モード（換言すれば暖房運転）の冷媒流路を切替可能に構成されている。
【００２３】
冷房モードは、車室内を冷房する運転モードである。除湿暖房モードは、車室内を除湿しながら暖房する運転モードである。暖房モードは、車室内を暖房する運転モードである。
【００２４】
冷凍サイクル装置１０は、除湿暖房モードとして、通常時に実行される第１除湿暖房モード、および外気温が極低温時等に実行される第２除湿暖房モードを実行することができる。
【００２５】
冷凍サイクル装置１０は、暖房モードとして、能力重視モード（暖房モードの第１モード）、効率重視モード（暖房モードの第２モード）および信頼性重視モード（暖房モードの第３モード）を実行することができる。
【００２６】
冷凍サイクル装置１０の冷媒は、通常のフロン系冷媒である。したがって、冷凍サイクル装置１０は、高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を越えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。この冷媒には、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。
【００２７】
圧縮機１１は、図示しないエンジンルーム内に配置されている。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。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１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機である。例えば、圧縮機構１１ａはスクロール型圧縮機構である。例えば、圧縮機構１１ａはベーン型圧縮機構である。圧縮機構１１ａは各種圧縮機構であってもよい。
【００２８】
電動モータ１１ｂは、図２に示す制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動（具体的には回転数）が制御される。電動モータ１１ｂは、交流モータまたは直流モータである。この回転数制御によって、圧縮機構１１ａの冷媒吐出能力が変更される。電動モータ１１ｂは、圧縮機構１１ａの吐出能力変更部である。
【００２９】
圧縮機１１の吐出口側には、吐出側冷媒通路２５を介して、室内凝縮器１２の入口側が接続されている。吐出側冷媒通路２５は、圧縮機１１から吐出された冷媒を室内凝縮器１２の入口側へ導く冷媒通路である。
【００３０】
室内凝縮器１２は、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室内熱交換器である。室内凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒（換言すれば高圧冷媒）を放熱させて、室内蒸発器２０を通過した車室内送風空気を加熱する放熱器である。
【００３１】
室内凝縮器１２の出口側には、第１冷媒通路１３が接続されている。第１冷媒通路１３は、室内凝縮器１２から流出した冷媒を室外熱交換器１５へ導く冷媒通路である。第１冷媒通路１３には、第１膨張弁１４が配置されている。第１膨張弁１４は、第１冷媒通路１３の通路面積（換言すれば絞り開度）を変更可能に構成された第１絞り部である。
【００３２】
第１膨張弁１４は、弁体と電動アクチュエータとを有する電気式の可変絞り機構である。弁体は、第１冷媒通路１３の通路開度を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。
【００３３】
第１膨張弁１４は、絞り開度を全開した際に第１冷媒通路１３を全開する全開機能付きの可変絞り機構で構成されている。つまり、第１膨張弁１４は、第１冷媒通路１３を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。第１膨張弁１４の作動は、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。
【００３４】
第１膨張弁１４の出口側には、室外熱交換器１５の入口側が接続されている。室外熱交換器１５は、その内部を流通する冷媒と図示しない送風ファンから送風された外気（車室外の空気）とを熱交換させるものである。室外熱交換器１５は、暖房モード時等には、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器として機能し、冷房モード時等には、冷媒を放熱させる放熱器として機能する。
【００３５】
室外熱交換器１５の出口側には、第２冷媒通路１６および第３冷媒通路１８が接続されている。第２冷媒通路１６は、室外熱交換器１５から流出した冷媒をアキュムレータ２１を介して圧縮機１１の吸入側へ導く冷媒通路である。第３冷媒通路１８は、室外熱交換器１５から流出した冷媒を室内蒸発器２０およびアキュムレータ２１を介して圧縮機１１の吸入側へ導く冷媒通路である。
【００３６】
第２冷媒通路１６には、第１開閉弁１７が配置されている。第１開閉弁１７は、第２冷媒通路１６を開閉する第１開閉部である。第１開閉弁１７は電磁弁である。第１開閉弁１７の作動は、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。
【００３７】
第１開閉弁１７が開いている場合、冷媒が第２冷媒通路１６を通過する際に生ずる圧力損失は、冷媒が第３冷媒通路１８を通過する際に生ずる圧力損失に対して小さい。その理由は、第３冷媒通路１８に第２膨張弁１９が配置されているからである。従って、室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第１開閉弁１７が開いている場合には、第２冷媒通路１６側に流れ、第１開閉弁１７が閉じている場合には、第３冷媒通路１８側に流れる。
【００３８】
第１開閉弁１７は、第２冷媒通路１６を開閉することによって、サイクル構成（換言すれば冷媒流路）を切り替える。従って、第１開閉弁１７は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
【００３９】
第３冷媒通路１８には、第２膨張弁１９が配置されている。第２膨張弁１９は、第３冷媒通路１８の通路面積（換言すれば絞り開度）を変更可能に構成された第２絞り部である。具体的には、第２膨張弁１９は、弁体と電動アクチュエータとを有する電気式の可変絞り機構である。弁体は、第３冷媒通路１８の通路開度（絞り開度）を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、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している。
【００４０】
第２膨張弁１９は、絞り開度を全開した際に第３冷媒通路１８を全開する全開機能、および絞り開度を全閉した際に第３冷媒通路１８を閉鎖する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。つまり、第２膨張弁１９は、冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができるとともに、第３冷媒通路１８を開閉することができる。
【００４１】
第２膨張弁１９は、第３冷媒通路１８を開閉することによって、サイクル構成（冷媒流路）を切り替える。従って、第２膨張弁１９は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
【００４２】
第２膨張弁１９の作動は、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。
【００４３】
第２膨張弁１９の出口側には、室内蒸発器２０の入口側が接続されている。室内蒸発器２０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の車室内送風空気流れ上流側に配置されている室内熱交換器である。室内蒸発器２０は、冷房モード時および除湿暖房モード時等にその内部を流通する冷媒を、室内凝縮器１２通過前の車室内送風空気と熱交換させて蒸発させ、吸熱作用を発揮させることにより車室内送風空気を冷却する蒸発器である。
【００４４】
室内蒸発器２０の出口側には、蒸発器冷媒通路２６を介してアキュムレータ２１の入口側が接続されている。蒸発器冷媒通路２６は、室内蒸発器２０から流出した冷媒をアキュムレータ２１の入口側へ導く冷媒通路である。
【００４５】
アキュムレータ２１は、その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２１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２１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。
【００４６】
第１冷媒通路１３のうち室内凝縮器１２の出口側かつ第１膨張弁１４の入口側の部位と、第３冷媒通路１８のうち室外熱交換器１５の出口側かつ第２膨張弁１９の入口側の部位との間にはバイパス通路２２が設けられている。
【００４７】
バイパス通路２２は、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、第１膨張弁１４および室外熱交換器１５を迂回させて第２膨張弁１９の入口側へ導く冷媒通路である。
【００４８】
バイパス通路２２には、第２開閉弁２３が配置されている。第２開閉弁２３は、バイパス通路２２を開閉する第２開閉部である。第２開閉弁２３は電磁弁である。第２開閉弁２３の作動は、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。
【００４９】
第２開閉弁２３は、バイパス通路２２を開閉することによって、サイクル構成（冷媒流路）を切り替える。従って、第２開閉弁２３は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
【００５０】
さらに、本実施形態では、第３冷媒通路１８における室外熱交換器１５の出口側とバイパス通路２２および第３冷媒通路１８の合流部との間に、逆止弁２４が配置されている。逆止弁２４は、室外熱交換器１５の出口側から第２膨張弁１９の入口側への冷媒の流れを許容し、第２膨張弁１９の入口側から室外熱交換器１５の出口側への冷媒の流れを禁止する。逆止弁２４は、バイパス通路２２から第３冷媒通路１８に合流した冷媒が室外熱交換器１５側へ流れることを防止する。
【００５１】
さらに、本実施形態では、冷凍サイクル装置１０は、第２バイパス通路２７、三方弁２８および第３開閉弁２９を有している。
【００５２】
第２バイパス通路２７は、吐出側冷媒通路２５のうち圧縮機１１の吐出口側かつ室内凝縮器１２の入口側の部位と、蒸発器冷媒通路２６のうち室内蒸発器２０の出口側かつアキュムレータ２１の入口側の部位との間に設けられている。
【００５３】
三方弁２８は、蒸発器冷媒通路２６と第２バイパス通路２７との接続部に配置されている。三方弁２８は、室内蒸発器２０とアキュムレータ２１とを連通させて室内蒸発器２０と第２バイパス通路２７とを連通させない状態と、室内蒸発器２０と第２バイパス通路２７とを連通させて室内蒸発器２０とアキュムレータ２１とを連通させない状態とを切り替える。従って、三方弁２８は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。三方弁２８は、電磁弁であり、制御装置５０から出力される制御信号により、その作動が制御される。
【００５４】
第３開閉弁２９は、第１冷媒通路１３のうちバイパス通路２２の分岐部よりも室内凝縮器１２側の部位に配置されている。
【００５５】
第３開閉弁２９は、第１冷媒通路１３を開閉することによって、サイクル構成（冷媒流路）を切り替える。従って、第３開閉弁２９は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
【００５６】
次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。室内空調ユニット３０の外殻を形成するケーシング３１内には、送風機３２、室内凝縮器１２、室内蒸発器２０およびヒータコア３４等が収容されている。
【００５７】
ケーシング３１は、車室内送風空気の空気通路を形成している。ケーシング３１は、ある程度の弾性を有し強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。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、内気（車室内の空気）と外気とを切替導入する。
【００５８】
内外気切替装置３３には内気導入口および外気導入口が形成されている。内気導入口は、ケーシング３１内に内気を導入させる。外気導入口は、ケーシング３１内に外気を導入させる。内外気切替装置３３の内部には、内外気切替ドアが配置されている。内外気切替ドアは、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる。
【００５９】
内外気切替装置３３の空気流れ下流側には、送風機３２が配置されている。送風機３２は、内外気切替装置３３を介して導入された空気を車室内に向けて送風する。送風機３２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）３２ａを電動モータ３２ｂにて駆動する電動送風機である。送風機３２は、制御装置５０から出力される制御信号（制御電圧）によって回転数（送風量）が制御される。遠心式多翼ファン３２ａは、車室内へ空気を送風する送風部である。
【００６０】
送風機３２の空気流れ下流側には、室内蒸発器２０、ヒータコア３４、および室内凝縮器１２が、車室内送風空気の流れに対して、この順に配置されている。換言すると、室内蒸発器２０は、室内凝縮器１２およびヒータコア３４に対して、車室内送風空気の流れ方向上流側に配置されている。
【００６１】
ヒータコア３４は、車両走行用の駆動力を出力するエンジンの冷却水（熱媒体）と車室内送風空気とを熱交換させる加熱用熱交換器である。ヒータコア３４は、室内凝縮器１２に対して車室内送風空気の流れ方向上流側に配置されている。
【００６２】
室内蒸発器２０は、ヒータコア３４に対して、車室内送風空気の流れ方向上流側に配置されている上流側室内熱交換器である。室内凝縮器１２は、ヒータコア３４に対して、車室内送風空気の流れ方向下流側に配置されている下流側室内熱交換器である。
【００６３】
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２０を通過した空気を室内凝縮器１２およびヒータコア３４を迂回させて流す空気通路である。
【００６４】
室内蒸発器２０の空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器１２およびヒータコア３４の空気流れ上流側には、エアミックスドア３６が配置されている。エアミックスドア３６は、室内蒸発器２０通過後の空気のうち、室内凝縮器１２およびヒータコア３４を通過させる空気と冷風バイパス通路３５を通過させる空気との風量割合を調整する。エアミックスドア３６は、図示しないサーボモータによって駆動される。サーボモータの作動は、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。
【００６５】
室内凝縮器１２の空気流れ下流側および冷風バイパス通路３５の空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間は、室内凝縮器１２を通過した空気と冷風バイパス通路３５を通過した空気とを混合させる。
【００６６】
ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、図示しない吹出口が形成されている。吹出口は、混合空間にて混合された空調風を車室内へ吹き出す。吹出口は、フェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口である。フェイス吹出口は、車室内の乗員の上半身へ空調風を吹き出す。フット吹出口は、乗員の足元へ空調風を吹き出す。デフロスタ吹出口は、車両前面窓ガラス内側面へ空調風を吹き出す。
【００６７】
エアミックスドア３６が室内凝縮器１２を通過させる空気と冷風バイパス通路３５を通過させる空気との風量割合を調整することで、混合空間にて混合された空調風の温度が調整され、各吹出口から吹き出される空調風の温度が調整される。
【００６８】
フェイス吹出口、フット吹出口、およびデフロスタ吹出口の送風空気流れ上流側には、図示しないフェイスドア、図示しないフットドア、および図示しないデフロスタドアが配置されている。フェイスドアは、フェイス吹出口の開口面積を調整する。フットドアは、フット吹出口の開口面積を調整する。デフロスタドアは、デフロスタ吹出口の開口面積を調整する。
【００６９】
フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替部である。フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドアは、図示しないリンク機構等を介して、図示しないサーボモータによって駆動される。サーボモータの作動は、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。
【００７０】
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、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。制御装置５０は、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御機器の作動を制御する。
【００７１】
図２に示すように、制御装置５０の入力側には、内気温度センサ５１、外気温度センサ５２、日射センサ５３、蒸発器温度センサ５４、吐出温度センサ５５、吹出空気温度センサ５６、冷却水温度センサ５７等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。
【００７２】
内気温度センサ５１は、車室内温度Ｔｒを検出する。外気温度センサ５２は、外気温Ｔａｍを検出する。日射センサ５３は、車室内の日射量Ｔｓを検出する。蒸発器温度センサ５４は、室内蒸発器２０からの吹出空気温度Ｔｅ（以下、蒸発器温度と言う。）を検出する蒸発器吹出温度検出部である。
【００７３】
吐出温度センサ５５は、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度Ｔｄを検出する。吹出空気温度センサ５６は、車室内へ吹き出す吹出空気温度ＴＡＶ（以下、車室内吹出空気温度と言う。）を検出する吹出温度検出部である。冷却水温度センサ５７は、ヒータコア３４に流入するエンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度検出部である。
【００７４】
制御装置５０の入力側には、操作パネル５８が接続されている。操作パネル５８は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。制御装置５０には、操作パネル５８に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。
【００７５】
操作パネル５８に設けられた各種操作スイッチは、具体的には、エアコンスイッチや温度設定スイッチ等である。エアコンスイッチは、室内空調ユニット３０にて車室内送風空気の冷却を行うか否かを設定する。温度設定スイッチは、車室内の設定温度を設定する。
【００７６】
制御装置５０は、その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が一体に構成されたものである。制御装置５０のうち、それぞれ制御機器の作動を制御する構成（ソフトウェアおよびハードウェア）が、それぞれの制御機器の作動を制御する制御部を構成している。
【００７７】
例えば、制御装置５０のうち圧縮機１１の電動モータを制御する構成が吐出能力制御部を構成し、第１膨張弁１４を制御する構成が第１絞り制御部を構成している。例えば、制御装置５０のうち、第２膨張弁１９を制御する構成が第２絞り制御部を構成している。例えば、制御装置５０のうち、第１、第２、第３開閉弁１７、２３、２９および三方弁２８を制御する構成が流路切替制御部を構成している。
【００７８】
次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１の作動について説明する。車両用空調装置１では、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ることができる。
【００７９】
各運転モードの切替制御処理について図３に基づいて説明する。図３は、本実施形態の車両用空調装置１の制御装置５０が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、図３のフローチャートは図示しない空調制御のメインルーチンのサブルーチンとして実行される。また、図３の各制御ステップは、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。
【００８０】
まず、制御装置５０が上述のセンサ群の検出信号および操作パネル５８の操作信号を読み込み（Ｓ１０）、読み込んだ検出信号およ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、以下の数式に基づいて算出する（Ｓ２０）。従って、本実施形態の制御ステップＳ２０は、目標吹出温度決定手段を構成している。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
なお、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は内気温度センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気温度センサ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。
【００８１】
次に、操作パネル５８のＡ／Ｃスイッチがオンされているか否かを判定する（Ｓ３０）。その結果、Ａ／Ｃスイッチがオフと判定された場合（Ｓ３０：ＮＯ）には、運転モードを室内空調ユニット３０にて車室内送風空気を冷却しない暖房モードに決定し（Ｓ４０）、Ａ／Ｃスイッチがオンと判定された場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）には、ステップＳ５０へ移行する。
【００８２】
ステップＳ５０では、目標吹出温度ＴＡＯが予め定められた冷房基準温度αより小さいか否かを判定する。この結果、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度αよりも低いと判定された場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）には、車室内の冷房を実行するために、運転モードを冷房モードに決定し（Ｓ６０）、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上であると判定された場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）には、ステップＳ７０へ移行する。
【００８３】
ステップＳ７０では、外気温度センサ５２の検出値（外気温）が予め定めた外気基準温度Ｔ１より高いか否かを判定する。この結果、外気温度センサ５２の検出値が外気基準温度Ｔ１よりも高いと判定された場合（Ｓ７０：ＹＥＳ）には、さらに、吹出空気温度センサ５６の検出値（車室内吹出空気温度ＴＡＶ）と目標吹出温度ＴＡＯとの温度差（＝ＴＡＶ−ＴＡＯ）が予め定めた基準値β（以下、閾値βという。）よりも小さいか否かを判定する（Ｓ８０）。
【００８４】
ステップＳ８０の判定処理の結果、車室内吹出空気温度Ｔと目標吹出温度ＴＡＯとの温度差が閾値βよりも小さいと判定された場合（Ｓ８０：ＹＥＳ）には、車室内への吹出空気の温度調整可能範囲が低温域から高温域の広範囲となる通常時の除湿暖房モードである第１除湿暖房モードに決定する（Ｓ９０）。
【００８５】
一方、外気温度センサ５２の検出値が外気基準温度Ｔ１以下と判定された場合（Ｓ７０：ＮＯ）、または、車室内吹出空気温度ＴＡＶと目標吹出温度ＴＡＯとの温度差が閾値β以上と判定された場合（Ｓ８０：ＮＯ）には、車室内への吹出空気の温度調整可能範囲が第１除湿暖房モードに比べて高温域となる第２除湿暖房モードに決定する（Ｓ１００）。
【００８６】
このようにして、各運転モードを、車両用空調装置１の運転環境に応じて、暖房モード、冷房モード、第１除湿暖房モード、および第２除湿暖房モードを適切に切り替えることができる。
【００８７】
さらに、ステップＳ４０にて暖房モードに決定した場合、車両用空調装置１は、暖房モードとして、能力重視モード、効率重視モードおよび信頼性重視モードを実行することができる。
【００８８】
暖房モードにおける各運転モードの切替制御処理について図４のフローチャートに基づいて説明する。図４の各制御ステップは、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。
【００８９】
ステップＳ４０にて暖房モードに決定した場合、まず、吹出空気温度センサ５６の検出値（車室内吹出空気温度ＴＡＶ）が目標吹出温度ＴＡＯを下回っているか否かを判定する（Ｓ４１０）。
【００９０】
この結果、吹出空気温度センサ５６の検出値（車室内吹出空気温度ＴＡＶ）が目標吹出温度ＴＡＯを下回っていると判定した場合（Ｓ４１０：ＹＥＳ）には、運転モードを能力重視モードに決定し（Ｓ４２０）、吹出空気温度センサ５６の検出値（車室内吹出空気温度ＴＡＶ）が目標吹出温度ＴＡＯを下回っていないと判定した場合（Ｓ４１０：ＮＯ）には、エンジン排熱があるか否かを判定する（Ｓ４３０）。
【００９１】
エンジン排熱があると判定した場合（Ｓ４３０：ＹＥＳ）には、運転モードを信頼性重視モードに決定し（Ｓ４４０）、エンジン排熱がないと判定した場合（Ｓ４３０：ＮＯ）には、圧縮機の回転数Ｎｃが閾値γを上回っているか否かを判定する（Ｓ４５０）。閾値γは予め制御装置５０に記憶された値である。
【００９２】
圧縮機１１の回転数Ｎｃが閾値γを上回っていると判定した場合（Ｓ４５０：ＹＥＳ）には、運転モードを能力重視モードに決定し（Ｓ４２０）、圧縮機の回転数Ｎｃが閾値γを上回っていないと判定した場合（Ｓ４５０：ＮＯ）には、運転モードを効率重視モードに決定する（Ｓ４６０）。
【００９３】
次に、暖房モード、冷房モード、第１除湿暖房モード、および第２除湿暖房モードにおける作動について説明する。
【００９４】
（Ａ）暖房モード
（Ａ−１）能力重視モード
能力重視モード時の冷媒流れ状態を図５に示す。能力重視モードでは、制御装置５０が、第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を開くとともに、第２開閉弁２３にてバイパス通路２２を閉じる（閉塞する）。さらに、第３開閉弁２９にて第１冷媒通路１３を開くとともに、三方弁２８にて室内蒸発器２０とアキュムレータ２１とを連通させて室内蒸発器２０と第２バイパス通路２７とを連通させない。さらに、第２膨張弁１９にて第３冷媒通路１８を閉じる（全閉）。これにより、冷凍サイクル装置１０では、図５の実線で示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
【００９５】
この冷媒流路の構成で、制御装置５０が、目標吹出温度ＴＡＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置５０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。
【００９６】
例えば、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、室内凝縮器１２の目標凝縮器温度ＴＣＯを決定する。
【００９７】
そして、この目標凝縮器温度ＴＣＯと吐出温度センサの検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて、車室内へ吹き出される吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号が決定される。
【００９８】
また、第１膨張弁１４へ出力される制御信号については、第１膨張弁１４へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を最大値に近づけるように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
【００９９】
また、エアミックスドア３６のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア３６が冷風バイパス通路３５を閉塞し、室内蒸発器２０を通過後の送風空気の全流量がヒータコア３４および室内凝縮器１２の空気通路を通過するように決定される。
【０１００】
そして、上記の如く決定された制御信号等を各種制御機器へ出力する。その後、操作パネル５８によって車両用空調装置１の作動停止が要求されるまで、所定の周期毎に運転モードの決定処理→各種制御機器の作動状態の決定→制御信号等の出力といった制御ルーチンが繰り返される。なお、このような制御ルーチンの繰り返しは、他の運転モード時にも同様に行われる。
【０１０１】
従って、能力重視モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２に流入する。室内凝縮器１２に流入した冷媒は、送風機３２から送風されて室内蒸発器２０を通過した車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
【０１０２】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１冷媒通路１３を介して第１膨張弁１４に流入し、第１膨張弁１４にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。そして、第１膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１５に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第２冷媒通路１６を介して、アキュムレータ２１へ流入して気液分離される。
【０１０３】
そして、アキュムレータ２１にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。なお、アキュムレータ２１にて分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ２１の内部に蓄えられる。
【０１０４】
なお、第３冷媒通路１８は、第２膨張弁１９にて閉鎖されているため、第２バイパス通路２７および室内蒸発器２０には冷媒が流入しない。三方弁２８にて室内蒸発器２０と第２バイパス通路２７とを連通させないので、室内蒸発器２０に溜まる冷媒の量が少なくなる。
【０１０５】
以上の如く、能力重視モードでは、室内凝縮器１２にて圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の有する熱を車室内送風空気に放熱させて、加熱された車室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
【０１０６】
能力重視モードでは、室内凝縮器１２で車室内送風空気を加熱するが、室内蒸発器２０で車室内送風空気を加熱しない。そのため、室内凝縮器１２および室内蒸発器２０の両方で車室内送風空気を加熱する効率重視モードと比較して、冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスする。そのため、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して空気加熱能力が増加するので、高い暖房能力を発揮できる。
【０１０７】
（Ａ−２）効率重視モード
効率重視モード時の冷媒流れ状態を図６に示す。効率重視モードでは、制御装置５０が、第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を開くとともに、第２開閉弁２３にてバイパス通路２２を開く。さらに、第３開閉弁２９にて第１冷媒通路１３を開くとともに、三方弁２８にて室内蒸発器２０と第２バイパス通路２７とを連通させて室内蒸発器２０とアキュムレータ２１とを連通させない。さらに、第２膨張弁１９にて第３冷媒通路１８を開ける（全開）。これにより、冷凍サイクル装置１０では、図６の実線で示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
【０１０８】
この冷媒流路の構成で、制御装置５０が、目標吹出温度ＴＡＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置５０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。
【０１０９】
例えば、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、室内凝縮器１２の目標凝縮器温度ＴＣＯを決定する。
【０１１０】
そして、この目標凝縮器温度ＴＣＯと吐出温度センサの検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて、車室内へ吹き出される吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号が決定される。
【０１１１】
また、第１膨張弁１４へ出力される制御信号については、第１膨張弁１４へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を最大値に近づけるように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
【０１１２】
また、エアミックスドア３６のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア３６が冷風バイパス通路３５を閉塞し、室内蒸発器２０を通過後の送風空気の全流量がヒータコア３４および室内凝縮器１２の空気通路を通過するように決定される。
【０１１３】
従って、効率重視モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が吐出側冷媒通路２５を介して室内凝縮器１２に流入するとともに、第２バイパス通路２７を介して室内蒸発器２０に流入する。
【０１１４】
室内蒸発器２０に流入した冷媒は、送風機３２から送風された車室内送風空気と熱交換して放熱し、室内凝縮器１２に流入した冷媒は、送風機３２から送風されて室内蒸発器２０を通過した車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
【０１１５】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は第１冷媒通路１３に流入する。室内蒸発器２０から流出した冷媒は、第３冷媒通路１８およびバイパス通路２２を介して第１冷媒通路１３に流入する。
【０１１６】
第１冷媒通路１３に流入した冷媒は、第１膨張弁１４に流入し、第１膨張弁１４にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。そして、第１膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１５に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第２冷媒通路１６を介して、アキュムレータ２１へ流入して気液分離される。
【０１１７】
そして、アキュムレータ２１にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。なお、アキュムレータ２１にて分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ２１の内部に蓄えられる。
【０１１８】
以上の如く、効率重視モードでは、室内凝縮器１２および室内蒸発器２０にて圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の有する熱を車室内送風空気に放熱させて、加熱された車室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
【０１１９】
効率重視モードでは、室内凝縮器１２および室内蒸発器２０の両方で車室内送風空気を加熱する。そのため、室内凝縮器１２で車室内送風空気を加熱するが室内蒸発器２０で車室内送風空気を加熱しない能力重視モードと比較して、サイクル効率を高めることができる。
【０１２０】
（Ａ−３）信頼性重視モード
信頼性重視モード時の冷媒流れ状態を図７に示す。信頼性重視モードでは、制御装置５０が、第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を開くとともに、第２開閉弁２３にてバイパス通路２２を開く。さらに、第３開閉弁２９にて第１冷媒通路１３を閉じる(閉塞する)とともに、三方弁２８にて室内蒸発器２０と第２バイパス通路２７とを連通させて室内蒸発器２０とアキュムレータ２１とを連通させない。さらに、第２膨張弁１９にて第３冷媒通路１８を開ける（全開）。これにより、冷凍サイクル装置１０では、図７の実線で示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
【０１２１】
この冷媒流路の構成で、制御装置５０が、目標吹出温度ＴＡＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置５０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。
【０１２２】
例えば、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、室内凝縮器１２の目標凝縮器温度ＴＣＯを決定する。このとき用いられる制御マップにおいては、ヒータコア３４での空気加熱量が加味されている。ヒータコア３４での空気加熱量は、例えばエンジン冷却水の温度に基づいて推定可能である。
【０１２３】
そして、この目標凝縮器温度ＴＣＯと吐出温度センサの検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて、車室内へ吹き出される吹出空気温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号が決定される。
【０１２４】
また、第１膨張弁１４へ出力される制御信号については、第１膨張弁１４へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を最大値に近づけるように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
【０１２５】
また、エアミックスドア３６のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア３６が冷風バイパス通路３５を閉塞し、室内蒸発器２０を通過後の送風空気の全流量がヒータコア３４および室内凝縮器１２の空気通路を通過するように決定される。
【０１２６】
従って、信頼性重視モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が吐出側冷媒通路２５および第２バイパス通路２７を介して室内蒸発器２０に流入する。
【０１２７】
室内蒸発器２０に流入した冷媒は、送風機３２から送風された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
【０１２８】
室内蒸発器２０から流出した冷媒は、第３冷媒通路１８、バイパス通路２２および第１冷媒通路１３を介して第１膨張弁１４に流入し、第１膨張弁１４にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。そして、第１膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１５に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第２冷媒通路１６を介して、アキュムレータ２１へ流入して気液分離される。
【０１２９】
そして、アキュムレータ２１にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。なお、アキュムレータ２１にて分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ２１の内部に蓄えられる。なお、第１冷媒通路１３のうち室内凝縮器１２の出口側の部位は、第３開閉弁２９にて閉鎖されているため、室内凝縮器１２には冷媒が流入しない。
【０１３０】
以上の如く、信頼性重視モードでは、室内蒸発器２０にて圧縮機１１から吐出された高圧冷媒の有する熱を車室内送風空気に放熱させるとともに、ヒータコア３４にて冷却水が有する熱を車室内送風空気に放熱させて、加熱された車室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
【０１３１】
信頼性重視モードでは、室内凝縮器１２に冷媒が流れないので、室内凝縮器１２で冷媒からヒータコア３４で加熱された高温の空気に放熱しない。そのため、室内凝縮器１２内の冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスすることを回避できるので、圧縮機１１が低回転かつ高トルクで運転されることを回避でき、ひいては圧縮機１１の信頼性を高めることができる。
【０１３２】
図４のフローチャートで説明したように、暖房モードにおいて、空気加熱能力が不足している場合、能力重視モードが実行され、空気加熱能力が足りており且つヒータコア３４で空気が加熱されない場合、効率重視モードが実行され、暖房モードにおいてヒータコア３４で加熱された空気が室内凝縮器１２に流入する場合、信頼性重視モードが実行される。
【０１３３】
したがって、暖房モードにおいて空気加熱能力が不足している場合、能力重視モードを実行して空気加熱能力を高めることができる。すなわち、室内凝縮器１２で空気を加熱し、室内蒸発器２０で空気を加熱しないので、室内凝縮器１２および室内蒸発器２０の両方で空気を加熱する場合と比較して冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスするので、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して空気加熱能力が増加する。
【０１３４】
また、暖房モードにおいてヒータコア３４で加熱された空気が室内凝縮器１２に流入する場合、信頼性重視モードを実行して信頼性を高めることができる。すなわち、室内蒸発器２０で空気を加熱し、室内凝縮器１２で空気を加熱しないので、ヒータコア３４で加熱された高温の空気が室内凝縮器１２で冷媒と熱交換することを回避できる。そのため、圧縮機１１が低回転かつ高トルクで運転されることを回避できるので、圧縮機１１の信頼性を高めることができる。
【０１３５】
また、暖房モードにおいて空気加熱能力が足りており且つヒータコア３４で空気が加熱されない場合、効率重視モードを実行してサイクル効率を高めることができる。すなわち、室内凝縮器１２および室内蒸発器２０の両方で空気を加熱するので、サイクル効率を高めることができる。
【０１３６】
なお、図４のフローチャートで説明したように、空気加熱能力が足りており且つヒータコア３４で空気が加熱されない場合であっても圧縮機の回転数Ｎｃが閾値γを上回っている場合には効率重視モードを実行せず能力重視モードを実行する。これにより、モード切替時の温度変動を抑えることができる。
【０１３７】
（Ｂ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置５０が、第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を閉じるとともに、第２開閉弁２３にてバイパス通路２２を閉じる。さらに、第３開閉弁２９にて第１冷媒通路１３を開くとともに、三方弁２８にて室内蒸発器２０とアキュムレータ２１とを連通させて室内蒸発器２０と第２バイパス通路２７とを連通させない。さらに、第１膨張弁１４にて第１冷媒通路１３を全開状態とする。これにより、冷凍サイクル装置１０では、図１の白抜矢印で示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
【０１３８】
この冷媒流路の構成で、制御装置５０が、目標吹出温度ＴＡＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置５０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。
【０１３９】
例えば、圧縮機１１の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器２０から吹き出される送風空気の目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定する。従って、制御装置５０が実行する制御ルーチンのうち、この目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定する制御ステップが目標蒸発器吹出温度決定手段を構成する。
【０１４０】
そして、この目標蒸発器吹出温度ＴＥＯと蒸発器温度センサ５４の検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて室内蒸発器２０を通過した空気の温度が、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号が決定される。
【０１４１】
また、第２膨張弁１９へ出力される制御信号については、第２膨張弁１９へ流入する冷媒の過冷却度が、ＣＯＰを最大値に近づくように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
【０１４２】
また、エアミックスドア３６のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア３６がヒータコア３４および室内凝縮器１２の空気通路を閉塞し、室内蒸発器２０を通過後の送風空気の全流量が冷風バイパス通路３５を通過するように決定される。
【０１４３】
従って、冷房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器１２に流入する。この際、エアミックスドア３６がヒータコア３４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に流入した冷媒は、殆ど車室内送風空気と熱交換することなく、室内凝縮器１２から流出する。
【０１４４】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１冷媒通路１３を介して第１膨張弁１４に流入する。この際、第１膨張弁１４が第１冷媒通路１３を全開状態としているので、室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１膨張弁１４にて減圧されることなく、室外熱交換器１５に流入する。そして、室外熱交換器１５に流入した冷媒は、室外熱交換器１５にて送風ファンから送風された外気へ放熱する。
【０１４５】
室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第３冷媒通路１８を介して、第２膨張弁１９へ流入して、第２膨張弁１９にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第２膨張弁１９にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器２０に流入し、送風機３２から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。
【０１４６】
室内蒸発器２０から流出した冷媒は、アキュムレータ２１へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ２１にて分離された気相冷媒が圧縮機１１の吸入側から吸入されて再び圧縮機１１にて圧縮される。なお、アキュムレータ２１にて分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ２１の内部に蓄えられる。
【０１４７】
以上の如く、冷房モードでは、エアミックスドア３６にて室内凝縮器１２およびヒータコア３４の空気通路を閉塞しているので、室内蒸発器２０にて冷却された車室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の冷房を実現することができる。
【０１４８】
（Ｃ）第１除湿暖房モード
第１除湿暖房モードでは、制御装置５０が第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を閉じるとともに、第２開閉弁２３にてバイパス通路２２を閉じる。さらに、第３開閉弁２９にて第１冷媒通路１３を開くとともに、三方弁２８にて室内蒸発器２０とアキュムレータ２１とを連通させて室内蒸発器２０と第２バイパス通路２７とを連通させない。そして、第１、第２膨張弁１４、１９を絞り状態または全開状態とする。これにより、冷凍サイクル装置１０は、冷房モードと同様に、図１の白抜横線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。なお、第１除湿暖房モードでは、冷媒流れに対して室外熱交換器１５と室内蒸発器２０とが直列に接続されることとなる。
【０１４９】
この冷媒流路の構成で、制御装置５０が、目標吹出温度ＴＡＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置５０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。
【０１５０】
例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、冷房モードと同様に決定される。また、エアミックスドア３６のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア３６が冷風バイパス通路３５を閉塞し、室内蒸発器２０を通過後の送風空気の全流量がヒータコア３４および室内凝縮器１２の空気通路を通過するように決定される。
【０１５１】
また、第１膨張弁１４および第２膨張弁１９については、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に応じて変更している。具体的には、制御装置５０は、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の上昇に伴って、第１膨張弁１４にて第１冷媒通路１３の通路面積を減少させるとともに、第２膨張弁１９にて第３冷媒通路１８の通路面積を増大させる。これにより、第１除湿暖房モードでは、第１モードから第４モードの４段階のモードを実行する。
【０１５２】
（Ｃ−１）第１モード
第１モードは、第１除湿暖房モード時に、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上、かつ、予め定めた第１基準温度以下となった場合に実行される。
【０１５３】
第１モードでは、第１膨張弁１４にて第１冷媒通路１３を全開状態とし、第２膨張弁１９を絞り状態とする。従って、サイクル構成（冷媒流路）については、冷房モードと全く同じ冷媒流路となるものの、エアミックスドア３６が室内凝縮器１２およびヒータコア３４側の空気通路を全開状態としているので、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。
【０１５４】
すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器１２へ流入して、室内蒸発器２０にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
【０１５５】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１冷媒通路１３を介して第１膨張弁１４に流入する。この際、第１膨張弁１４が第１冷媒通路１３を全開状態としているので、室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１膨張弁１４にて減圧されることなく、室外熱交換器１５に流入する。そして、室外熱交換器１５に流入した冷媒は、室外熱交換器１５にて送風ファンから送風された外気へ放熱する。
【０１５６】
室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第３冷媒通路１８を介して、第２膨張弁１９へ流入して、第２膨張弁１９にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第２膨張弁１９にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器２０に流入し、送風機３２から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。そして、室内蒸発器２０から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、アキュムレータ２１→圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。
【０１５７】
以上の如く、第１除湿暖房モードの第１モード時には、室内蒸発器２０にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器１２にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１５８】
（Ｃ−２）第２モード
第２モードは、目標吹出温度ＴＡＯが第１基準温度より高く、かつ、予め定めた第２基準温度以下となった場合に実行される。第２モードでは、第１膨張弁１４を絞り状態とし、第２膨張弁１９の絞り開度（第３冷媒通路１８の通路面積）を第１モード時よりも増加させた絞り状態とする。従って、第２モードでは、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。
【０１５９】
すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器１２へ流入して、室内蒸発器２０にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
【０１６０】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１冷媒通路１３を介して第１膨張弁１４に流入し、中間圧冷媒となるまで減圧される。そして、第１膨張弁１４にて減圧された中間圧冷媒は、室外熱交換器１５に流入して、送風ファンから送風された外気へ放熱する。
【０１６１】
室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第３冷媒通路１８を介して、第２膨張弁１９へ流入して、第２膨張弁１９にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第２膨張弁１９にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器２０に流入し、送風機３２から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。そして、室内蒸発器２０から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、アキュムレータ２１→圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。
【０１６２】
以上の如く、第１除湿暖房モードの第２モード時には、第１モードと同様に、室内蒸発器２０にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器１２にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１６３】
この際、第２モードでは、第１膨張弁１４を絞り状態としているので、第１モードに対して、室外熱交換器１５へ流入する冷媒の温度を低下させることができる。従って、室外熱交換器１５における冷媒の温度と外気温との温度差を縮小して、室外熱交換器１５における冷媒の放熱量を減少させることができる。
【０１６４】
この結果、第１モード時に対してサイクルを循環する冷媒循環流量を増加させることなく、室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させることができ、第１モードよりも室内凝縮器１２から吹き出される吹出空気の温度を上昇させることができる。
【０１６５】
（Ｃ−３）第３モード
第３モードは、目標吹出温度ＴＡＯが第２基準温度より高く、かつ、予め定めた第３基準温度以下となった場合に実行される。第３モードでは、第１膨張弁１４の絞り開度（第１冷媒通路１３の通路面積）を第２モード時よりも減少させた絞り状態とし、第２膨張弁１９の絞り開度（第３冷媒通路１８の通路面積）を第２モード時よりも増加させた絞り状態とする。従って、第３モードでは、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。
【０１６６】
すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器１２へ流入して、室内蒸発器２０にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
【０１６７】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１冷媒通路１３を介して第１膨張弁１４に流入し、外気温よりも温度の低い中間圧冷媒となるまで減圧される。そして、第１膨張弁１４にて減圧された中間圧冷媒は、室外熱交換器１５に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。
【０１６８】
室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第３冷媒通路１８を介して、第２膨張弁１９へ流入して、第２膨張弁１９にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第２膨張弁１９にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器２０に流入し、送風機３２から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。そして、室内蒸発器２０から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、アキュムレータ２１→圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。
【０１６９】
以上の如く、第１除湿暖房モードの第３モード時には、第１、第２モードと同様に、室内蒸発器２０にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器１２にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１７０】
この際、第３モードでは、第１膨張弁１４の絞り開度を減少させることによって、室外熱交換器１５を吸熱器（蒸発器）として機能させているので、第２モードよりも室内凝縮器１２から吹き出される温度を上昇させることができる。
【０１７１】
この結果、第２モードに対して、圧縮機１１の吸入冷媒密度を上昇させることができ、圧縮機１１の回転数（冷媒吐出能力）を増加させることなく、室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させることができ、第２モードよりも室内凝縮器１２から吹き出される吹出空気の温度を上昇させることができる。
【０１７２】
（Ｃ−４）第４モード
第４モードは、目標吹出温度ＴＡＯが第３基準温度より高くなった場合に実行される。第４モードでは、第１膨張弁１４の絞り開度（第１冷媒通路１３の通路面積）を第３モード時よりも減少させた絞り状態とし、第２膨張弁１９にて第３冷媒通路１８を全開状態とする。従って、第４モードでは、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。
【０１７３】
すなわち、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器１２へ流入して、室内蒸発器２０にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
【０１７４】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１冷媒通路１３を介して第１膨張弁１４に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第１膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１５に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。
【０１７５】
室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第３冷媒通路１８を介して、第２膨張弁１９へ流入する。この際、第２膨張弁１９が第３冷媒通路１８を全開状態としているので、室外熱交換器１５から流出した冷媒は、第２膨張弁１９にて減圧されることなく、室内蒸発器２０に流入する。
【０１７６】
室内蒸発器２０に流入した低圧冷媒は、送風機３２から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。そして、室内蒸発器２０から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、アキュムレータ２１→圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。
【０１７７】
以上の如く、第１除湿暖房モードの第４モード時には、第１〜第３モードと同様に、室内蒸発器２０にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器１２にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
【０１７８】
この際、第４モードでは、第３モードと同様に、室外熱交換器１５を吸熱器（蒸発器）として機能させることができるとともに、第３モードよりも第１膨張弁１４の絞り開度を縮小させているので、室外熱交換器１５における冷媒蒸発温度を低下させることができる。従って、第３モードよりも室外熱交換器１５における冷媒の温度と外気温との温度差を拡大させて、室外熱交換器１５における冷媒の吸熱量を増加させることができる。
【０１７９】
この結果、第３モードに対して、圧縮機１１の吸入冷媒密度を上昇させることができ、圧縮機１１の回転数（冷媒吐出能力）を増加させることなく、室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させることができ、第３モードよりも室内凝縮器１２から吹き出される吹出空気の温度を上昇させることができる。
【０１８０】
このように、第１除湿暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯに応じて第１膨張弁１４、第２膨張弁１９の絞り開度を変更することで、車室内へ吹き出す吹出空気の温度を低温域から高温域までの広範囲に亘って調整することができる。
【０１８１】
換言すると、第１除湿暖房モードでは、室外熱交換器１５を、冷媒を放熱させる放熱器として機能させる状態から冷媒に吸熱させる蒸発器として機能させる状態へ切り替えながら、室外熱交換器１５における冷媒の放熱量あるいは吸熱量を調整することができる。
【０１８２】
従って、室外熱交換器１５を放熱器あるいは蒸発器のいずれか一方として機能させるサイクル構成よりも、室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を幅広い範囲で調整することができ、除湿運転時に空調対象空間へ吹き出される吹出空気の温度調整範囲を拡大させることができる。
【０１８３】
（Ｄ）第２除湿暖房モード
第２除湿暖房モードでは、制御装置５０が第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を開くとともに、第２開閉弁２３にてバイパス通路２２を開く。さらに、第３開閉弁２９にて第１冷媒通路１３を開くとともに、三方弁２８にて室内蒸発器２０の出口側とアキュムレータ２１の入口側とを連通させて室内蒸発器２０の出口側と第２バイパス通路２７とを連通させない。そして、第１、第２膨張弁１４、１９それぞれを絞り状態とする。従って、冷凍サイクル装置１０は、図１の白抜斜線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。なお、第２除湿暖房モードでは、冷媒流れに対して室外熱交換器１５と室内蒸発器２０とが並列に接続されることとなる。
【０１８４】
この冷媒流路の構成で、制御装置５０が、目標吹出温度ＴＡＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置５０に接続された各種制御機器の作動状態（各種制御機器へ出力する制御信号）を決定する。
【０１８５】
例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに出力される制御信号については、冷房モードと同様に決定される。また、エアミックスドア３６のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア３６が冷風バイパス通路３５を閉塞し、室内蒸発器２０を通過後の送風空気の全流量がヒータコア３４および室内凝縮器１２の空気通路を通過するように決定される。
【０１８６】
また、第１膨張弁１４および第２膨張弁１９へ出力される制御信号については、予め定めた第２除湿暖房モード用の所定開度となるように決定される。
【０１８７】
従って、第２除湿暖房モード時の冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器１２へ流入して、室内蒸発器２０にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
【０１８８】
室内凝縮器１２から流出した冷媒は、第１冷媒通路１３を介して第１膨張弁１４に流入するとともに、バイパス通路２２を介して第２膨張弁１９に流入する。第１膨張弁１４に流入した高圧冷媒は、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第１膨張弁１４にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１５に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。
【０１８９】
一方、第２膨張弁１９に流入した高圧冷媒は、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第２膨張弁１９にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器２０に流入して、送風機３２から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。
【０１９０】
室外熱交換器１５から流出した冷媒および室内蒸発器２０から流出した冷媒は、アキュムレータ２１→圧縮機１１の吸入側へと流れて再び圧縮機１１にて圧縮される。なお、本実施形態では、室外熱交換器１５から流出した低圧冷媒の圧力、および室内蒸発器２０から流出した低圧冷媒の圧力が同等の圧力となる。
【０１９１】
以上の如く、第２除湿暖房モード時には、第１除湿暖房モード時と異なり、冷媒流れに対して室外熱交換器１５と室内蒸発器２０とが並列接続される冷媒流路となるので、室内蒸発器２０への冷媒流量を減少させることができる。従って、室内蒸発器２０における冷媒の吸熱量を減少させることができ、第１除湿暖房モードよりも、室内蒸発器２０にて除湿された送風空気を室内凝縮器１２にて高温域で温度調整することができる。なお、室内蒸発器２０への冷媒流量を減少させる際には、車室内送風空気の充分な除湿を行うことができる範囲で減少させることが望ましい。
【０１９２】
以上説明した本実施形態の車両用空調装置１では、上記の如く、冷凍サイクル装置１０の冷媒流路を切り替えることによって、車室内の適切な冷房、暖房、および除湿暖房を実行することで、車室内の快適な空調を実現することができる。
【０１９３】
特に、本実施形態の車両用空調装置１では、暖房モードとして、能力重視モードと効率重視モードと信頼性重視モードとを切り替えることができる。能力重視モードは、車室内へ送風される空気を加熱する能力を重視する運転モードである。効率重視モードは、サイクル効率を重視する運転モードである。信頼性重視モードは、冷凍サイクル装置１０の信頼性（具体的には圧縮機１１の信頼性）を重視する運転モードである。
【０１９４】
したがって、状況に応じて、空気加熱能力、効率および信頼性のいずれかを重視した運転を行うことができる。
【０１９５】
本実施形態では、第１、第２、第３開閉弁１７、２３、２９、三方弁２８および第２膨張弁２９は、効率重視モードと能力重視モードとを切り替える。効率重視モードでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が室内凝縮器１２および室内蒸発器２０を流れて減圧部１４に流入する。能力重視モードでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が室内凝縮器１２を流れて減圧部１４に流入する。
【０１９６】
これによると、効率重視モードでは、複数の室内熱交換器１２、２０のうち全ての室内熱交換器で熱交換が行われ、能力重視モードでは、複数の室内熱交換器１２、２０のうち一部の室内熱交換器で熱交換が行われる。
【０１９７】
能力重視モードでは、効率重視モードと比較して、冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスするので、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して空気加熱能力が増加する。そのため、室内熱交換器を流れる空気の風量を制御することなく空気加熱能力を調節することができる。
【０１９８】
本実施形態では、室内蒸発器２０は、ヒータコア３４に対して、車室内へ送風される空気の流れ方向の上流側に配置されている。室内凝縮器１２は、ヒータコア３４に対して、車室内へ送風される空気の流れ方向の下流側に配置されている。
【０１９９】
そして、第１、第２、第３開閉弁１７、２３、２９、三方弁２８および第２膨張弁２９は、効率重視モードと能力重視モードと信頼性重視モードとを切り替える。信頼性重視モードでは、圧縮機１１から吐出された冷媒が室内蒸発器２０を流れて室内凝縮器１２を流れない。
【０２００】
これによると、信頼性重視モードでは、ヒータコア３４で加熱された高温の空気が室内凝縮器１２で冷媒と熱交換することを回避できる。そのため、圧縮機１１が低回転かつ高トルクで運転されることを回避できるので、圧縮機１１の信頼性を高めることができる。
【０２０１】
本実施形態では、制御装置５０は、車室内へ送風される空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、能力重視モードに切り替え、空調対象空間へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断される場合、効率重視モードに切り替えるように第１、第２、第３開閉弁１７、２３、２９、三方弁２８および第２膨張弁２９の作動を制御する。
【０２０２】
これにより、能力重視モードと効率重視モードとを状況に応じて適切に切り替えることができる。
【０２０３】
本実施形態では、制御装置５０は、車室内へ送風される空気がヒータコア３４で加熱されている場合、信頼性重視モードに切り替えるように第１、第２、第３開閉弁１７、２３、２９、三方弁２８および第２膨張弁２９の作動を制御する。
【０２０４】
これにより、ヒータコア３４で加熱された高温の空気が室内凝縮器１２で冷媒と熱交換して圧縮機１１の信頼性の低下を招くことを確実に回避できる。
【０２０５】
本実施形態では、制御装置５０は、車室内へ送風される空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、能力重視モードに切り替え、車室内へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ車室内へ送風される空気がヒータコア３４で加熱されている場合、信頼性重視モードに切り替え、車室内へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ車室内へ送風される空気がヒータコア３４で加熱されていない場合、効率重視モードに切り替えるように第１、第２、第３開閉弁１７、２３、２９、三方弁２８および第２膨張弁２９の作動を制御する。
【０２０６】
これにより、能力重視モードと効率重視モードと信頼性重視モードとを状況に応じて適切に切り替えることができる。
【０２０７】
（第２実施形態）
本実施形態では、図８に示すように、圧縮機１１は二段昇圧式の電動圧縮機である。圧縮機１１の圧縮機構は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とで構成されている。圧縮機１１の電動モータは、低段側圧縮機構および高段側圧縮機構を回転駆動する。
【０２０８】
圧縮機１１の吸入ポート１１ｃは、低段側圧縮機構へ低圧冷媒を吸入させる。圧縮機１１の中間圧ポート１１ｄは、冷凍サイクルの中間圧冷媒を低圧から高圧への圧縮過程の冷媒に合流させる。
【０２０９】
第１冷媒通路１３のうち第１膨張弁１４の出口側かつ室外熱交換器１５の入口側には、気液分離器４０が配置されている。気液分離器４０は、第１膨張弁１４で減圧された中間圧冷媒の気液を分離する。
【０２１０】
気液分離器４０の液相冷媒出口４０ａは、室外熱交換器１５の入口側に接続されている。気液分離器４０の気相冷媒出口４０ｂは、中間圧冷媒通路４１を介して圧縮機１１の中間圧ポート１１ｄに接続されている。
【０２１１】
第１冷媒通路１３のうち気液分離器４０と室外熱交換器１５との間の部位には、第３膨張弁４２および第３バイパス通路４３が配置されている。第３膨張弁４２は、気液分離器４０から流出した液相冷媒を減圧させる固定絞りである。第３バイパス通路４３は、気液分離器４０から流出した液相冷媒が第３膨張弁４２をバイパスして流れる冷媒通路である。
【０２１２】
第３バイパス通路４３には第４開閉弁４３が配置されている。第４開閉弁４３は、第３バイパス通路４３を開閉する第４開閉部である。第４開閉弁４３は電磁弁である。第４開閉弁４３の作動は、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。
【０２１３】
本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０２１４】
（第３実施形態）
本実施形態では、図９に示すように、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に、室内熱交換器として第２室内凝縮器３７が配置されている。第２室内凝縮器３７は、室内蒸発器２０に対して、車室内送風空気の流れ方向下流側に配置されている。第２室内凝縮器３７は、ヒータコア３４に対して、車室内送風空気の流れ方向上流側に配置されている上流側室内熱交換器である。
【０２１５】
吐出側冷媒通路２５のうち室内凝縮器１２の入口側の部位には入口冷媒通路４５が設けられている。入口冷媒通路４５は、第２室内凝縮器３７の入口側に接続されている。
【０２１６】
バイパス通路２２のうち第３冷媒通路１８側の端部と第２開閉弁２３との間の部位には出口冷媒通路４６が設けられている。出口冷媒通路４６は、第２室内凝縮器３７の出口側に接続されている。
【０２１７】
入口冷媒通路４５は、圧縮機１１から吐出された冷媒を、第２室内凝縮器３７の入口側へ導く冷媒通路である。入口冷媒通路４５には第５開閉弁４７が配置されている。第５開閉弁４７は、入口冷媒通路４５を開閉する第５開閉部である。第５開閉弁４７は電磁弁である。第５開閉弁４７の作動は、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。
【０２１８】
第５開閉弁４７は、入口冷媒通路４５を開閉することによって、サイクル構成（冷媒流路）を切り替える。従って、第５開閉弁４７は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
【０２１９】
出口冷媒通路４６は、第２室内凝縮器３７から流出した冷媒を、バイパス通路２２を介して第１膨張弁１４の入口側へ導く冷媒通路である。
【０２２０】
制御装置５０が、第５開閉弁４７にて入口冷媒通路４５を開くとともに、第２開閉弁２３にてバイパス通路２２を開くことによって、圧縮機１１から吐出された冷媒が第２室内凝縮器３７に流入し、送風機３２から送風されて室内蒸発器２０を通過した車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。第２室内凝縮器３７から流出した冷媒は、出口冷媒通路４６およびバイパス通路２２を介して第１膨張弁１４に流入する。
【０２２１】
制御装置５０が、第５開閉弁４７にて入口冷媒通路４５を閉じる(閉塞する）ことによって、冷媒が第２室内凝縮器３７に流入しなくなる。
【０２２２】
このように、圧縮機１１から吐出された冷媒が第２室内凝縮器３７に流入する状態と流入しない状態とを切り替えることによって、上記実施形態と同様に、暖房モードとして、能力重視モード、効率重視モードおよび信頼性重視モードを実行することができる。
【０２２３】
（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
【０２２４】
（１）上記実施形態では、効率重視モードおよび信頼性重視モードの場合、第２膨張弁１９にて第３冷媒通路１８を開ける（全開）が、第２膨張弁１９にて第３冷媒通路１８を開ける際に一気に第３冷媒通路１８を開けるよりも徐々に第３冷媒通路１８を開ける方が好ましい。圧縮機１１の回転数変動を小さく抑えられるからである。
【０２２５】
（２）上述の各実施形態では、暖房モードと冷房モードおよび除湿暖房モードをＡ／Ｃスイッチの操作信号によって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、操作パネル５８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、暖房モードと冷房モードおよび除湿暖房モードを切り替えるようにしてもよい。
【０２２６】
（３）上述の各実施形態では、暖房モード、冷房モード、および除湿暖房モードの各運転モード時に、制御装置５０が、室内凝縮器１２およびヒータコア３４の空気通路、および冷風バイパス通路３５のいずれか一方を閉塞するようにエアミックスドア３６を作動させる例について説明したが、エアミックスドア３６の作動はこれに限定されない。
【０２２７】
例えば、エアミックスドア３６が室内凝縮器１２およびヒータコア３４の空気通路、および冷風バイパス通路３５の双方を開放するようにしてもよい。そして、室内凝縮器１２およびヒータコア３４の空気通路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で、車室内への吹出空気の温度を調整するようにしてもよい。このような、温度調整は、車室内送風空気の温度を微調整し易い点で有効である。
【０２２８】
（４）上述の各実施形態では、室内空調ユニット３０の内部にヒータコア３４を配置する構成としているが、エンジン等の外部熱源が不足するような場合には、ヒータコア３４の廃止、あるいは電気ヒータ等へ置き換えるようにしてもよい。
【０２２９】
（５）上述の各実施形態では、車両用空調装置１に冷凍サイクル装置１０を適用する例を説明したが、これに限定されず、例えば、据置型の空調装置等に冷凍サイクル装置１０を適用してもよい。
【符号の説明】
【０２３０】
１１  圧縮機
１２  室内凝縮器（室内熱交換器）
１４  第１膨張弁（減圧部）
１５  室外熱交換器
１７  第１開閉弁（切替部）
１９  第２膨張弁（切替部）
２０  室内蒸発器（室内熱交換器）
２３  第２開閉弁（切替部）
２８  三方弁（切替部）
２９  第３開閉弁（切替部）
３４  ヒータコア
５０  制御装置（制御部）
【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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