(57)【要約】【課題】コンプレッサ２１の回転速度Ｎｃが最低回転数となっても加熱能力が余っている暖房能力過多の状態において、コンプレッサ動力（電力）を低減することのできる冷凍サイクル制御装置を提供する。【解決手段】能力過多検出手段によって第１室内熱交換器２２での暖房能力過多が検出された場合、絞り弁制御手段は第２可変絞り弁２６の弁開度を制御して冷凍サイクル３の高圧圧力を下げる。通常時の暖房能力はコンプレッサ２１の回転速度Ｎｃによってコントロールするが、暖房能力過多と判定され回転速度Ｎｃが最低回転速度まで下がっている場合は高圧圧力を下げることにより暖房能力を減少することができ、コンプレッサ２１の動力も低減することができる。【選択図】        図２
2004218858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）室内に空調風を導くための送風ダクト（２）と、
（ｂ）前記送風ダクト（２）の内部に配置され除湿モード時に吸熱器として機能する第２室内熱交換器（２７）、
前記送風ダクト（２）の内部にて前記第２室内熱交換器（２７）より空気流れ下流側に配置され除湿モード時に放熱器として機能する第１室内熱交換器（２２）、
前記送風ダクト（２）の外部に配置され除湿モード時に吸熱器または放熱器として機能する室外熱交換器（２４）、
前記第１室内熱交換器（２２）と前記室外熱交換器（２４）との間に接続され前記第１室内熱交換器（２２）より流入した冷媒を減圧させると共に弁開度を変更可能な第１可変絞り弁（２３）、
前記室外熱交換器（２４）と前記第２室内熱交換器（２７）との間に接続され前記室外熱交換器（２４）もしくは前記第２室内熱交換器（２７）より流入した冷媒を減圧させると共に弁開度を変更可能な第２可変絞り弁（２６）、
冷媒を圧縮すると共に回転速度（Ｎｃ）を可変して冷媒流量を可変する冷媒圧縮器（２１）、
および前記冷媒圧縮機（２１）より吐出された冷媒を前記第１室内熱交換器（２２）・前記第１可変絞り弁（２３）・前記室外熱交換器（２４）・前記第２可変絞り弁（２６）・前記第２室内熱交換器（２７）・前記冷媒圧縮機（２１）の経路で循環させる除湿モード用循環回路を有する冷凍サイクル（３）と、
（ｃ）現在のサイクル効率を検出するサイクル効率検出手段と、
（ｄ）目標のサイクル効率を算出するサイクル効率決定手段と、
（ｅ）暖房モード時に、前記サイクル効率検出手段によって検出された現在のサイクル効率と前記サイクル効率決定手段によって設定された目標サイクル効率との偏差に基づいて前記第２可変絞り弁（２６）の弁開度を制御する絞り弁制御手段と、
（ｆ）前記第１室内熱交換器（２２）の能力過多を検出する能力過多検出手段とを備えた冷凍サイクル制御装置において、
前記能力過多検出手段によって前記第１室内熱交換器（２２）の能力過多が検出された場合、前記絞り弁制御手段は前記第２可変絞り弁（２６）の弁開度を制御して前記冷凍サイクル（３）の高圧圧力を下げることを特徴とする冷凍サイクル制御装置。
【請求項２】
前記サイクル効率検出手段は、前記冷凍サイクル（３）の高圧圧力を検出する高圧圧力検出手段（４９）であり、
前記サイクル効率決定手段は、前記第２室内熱交換器（２７）出口側の冷媒温度を検出する冷媒温度検出手段（５０）を有し、前記冷媒温度検出手段（５０）によって検出された前記冷媒温度からサイクル効率が最大となる目標高圧圧力（ＳＰＯ）を算出する高圧圧力決定手段であり、
前記絞り弁制御手段は、前記高圧圧力検出手段（４９）によって検出された現在の高圧圧力（ＳＰ）と前記高圧圧力決定手段によって設定された前記目標高圧圧力（ＳＰＯ）との圧力偏差に基づき前記第２可変絞り弁（２６）の弁開度を制御するものであり、
前記能力過多検出手段は、前記第１室内熱交換器（２２）の加熱能力（ＴＧＣ）を検出する加熱能力検出手段（４８）、前記第１室内熱交換器（２２）の目標加熱能力（ＴＧＣＯ）を算出する加熱能力決定手段、および前記冷媒圧縮機（２１）の回転速度（Ｎｃ）を検出する回転速度検出手段を有するものであり、
前記加熱能力検出手段（４８）によって検出された前記加熱能力（ＴＧＣ）が前記加熱能力決定手段によって決定された前記目標加熱能力（ＴＧＣＯ）を上回っており、且つ前記回転速度検出手段によって検出された前記回転速度（Ｎｃ）が最低回転速度である場合、前記第１室内熱交換器（２２）が能力過多であると判断することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル制御装置。
【請求項３】
前記冷凍サイクル（３）は二酸化炭素を冷媒とし、
前記冷媒圧縮機（２１）より吐出される冷媒の吐出圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式のヒートポンプサイクルを使用していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍サイクル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも設定温度と内気温度との温度偏差によって設定される目標吹出温度に応じて、冷凍サイクルの運転モードが冷房モードまたは暖房モードまたは除湿モードのうちのいずれかに設定される冷凍サイクル制御装置およびそれを用いた空調装置に関するもので、特に二酸化炭素を冷媒として冷媒圧縮機より吐出される冷媒の高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式のヒートポンプサイクルを備えた空調装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送風ダクトの内部に、空気を冷却する冷却用熱交換器としてのエバポレータと、空気を加熱する第１室内熱交換器としてのガスクーラとを配置し、ガスクーラとエバポレータとの間に、送風ダクトの外部に配置された室外熱交換器を接続した車両用空調装置が知られている。
【０００３】
この車両用空調装置は、冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）の運転モードとして暖房モードが選択されると、コンプレッサ（冷媒圧縮機）の吐出口より吐出された冷媒を、ガスクーラ→暖房用可変絞り弁（第１可変絞り弁）→室外熱交換器→アキュームレータ→コンプレッサの経路で循環させるようにしている。
【０００４】
そして、冷凍サイクルの運転モードとして暖房モードが選択されている時に、サイクル効率決定手段によって設定された目標のサイクル効率とサイクル効率検出手段によって検出された現在のサイクル効率との偏差に基づいて、第１可変絞り弁の弁開度を制御することにより、冷凍サイクルのサイクル効率を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特願２００２−３１０９６５号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両用空調装置においては、例えば暖房モード時にコンプレッサ回転数が最低回転数となっても加熱能力が余っている、いわゆる暖房能力過多の状態においては、ガスクーラを通過する風量とバイパスする風量との風量割合をエアミックスドアによって調節して必要吹出温度を作っているが、コンプレッサは能力過多の状態で稼動しているため動力を無駄に消費しているという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、コンプレッサ回転数が最低回転数となっても加熱能力が余っている能力過多の状態において、コンプレッサ動力を低減することのできる冷凍サイクル制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項３に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、能力過多検出手段によって第１室内熱交換器（２２）の能力過多が検出された場合、絞り弁制御手段は第２可変絞り弁（２６）の弁開度を制御して冷凍サイクル（３）の高圧圧力を下げることを特徴とする。
【０００９】
これによる効果を、図１１を用いて説明する。通常時の暖房能力は冷媒圧縮機（コンプレッサ２１）の回転速度（Ｎｃ）によってコントロールするが、回転速度（Ｎｃ）が最低（Ｍｉｎ．）回転速度まで下がると暖房能力過多の状況でも従来制御ではこれ以下に能力を下げることができず、無駄な動力を消費していた。これに対し、本発明では暖房能力過多と判定され回転速度（Ｎｃ）が最低（Ｍｉｎ．）回転速度まで下がっている場合は高圧圧力を下げることにより暖房能力を減少することができ冷媒圧縮機（２１）の動力も低減することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、加熱能力検出手段（４８）によって検出された加熱能力（ＴＧＣ）が加熱能力決定手段によって決定された目標加熱能力（ＴＧＣＯ）を上回っており、且つ回転速度検出手段によって検出された回転速度（Ｎｃ）が最低回転速度である場合、第１室内熱交換器（２２）が能力過多であると判断することを特徴とする。
【００１１】
これにより、冷媒圧縮機（２１）の回転速度（Ｎｃ）が最低回転速度となっても加熱能力が余っている、いわゆる暖房能力過多の状態と判定することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、冷凍サイクル（３）は二酸化炭素を冷媒とし、冷媒圧縮機（２１）より吐出される冷媒の吐出圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式のヒートポンプサイクルを使用していることを特徴とする。そして、送風ダクト（２）の内部に、送風ダクト（２）内を流れる空気を冷却または加熱する第２室内熱交換器（２７）、およびこの第２室内熱交換器（２７）を通過した空気を再加熱する第１室内熱交換器（２２）を配置した。
【００１３】
これにより、冷媒圧縮機（２１）より吐出される冷媒の吐出温度を所定値以上に高めることができ、送風ダクト（２）から車室内に吹き出す空調風の吹出温度を所定値以上に高めることができる。尚、上記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一例である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。図１ないし図１０は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は車両用空調装置の全体構成を示した概略図であり、図２は車両用空調装置の空調制御装置を示したブロック図である。本実施形態の車両用空調装置は、自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット（エアコンユニット）１における各空調機器（アクチュエータ）を、空調制御装置（エアコン制御装置：以下ＥＣＵと言う）１０によって制御するように構成された車両用オートエアコンである。
【００１５】
空調ユニット１は、内部に車両の車室内に空調風を導く空気通路を形成する送風ダクト２と、この送風ダクト２内において車室内に向かう空気流を発生させる遠心式送風機５と、送風ダクト２内を流れる空気を冷却または加熱する第２室内熱交換器２７、およびこの第２室内熱交換器２７を通過した空気を再加熱する第１室内熱交換器２２を有する冷凍サイクル３とを備えている。
【００１６】
送風ダクト２は、車両の車室内の前方側に配設されている。その送風ダクト２の空気の流れ方向の上流側には、車室内空気（以下内気と言う）を取り入れる内気吸込口１１、および車室外空気（以下外気と言う）を取り入れる外気吸込口１２が形成されている。そして、内気吸込口１１および外気吸込口１２の空気通路側には、内外気切替ドア４が回転自在に支持されている。この内外気切替ドア４は、サーボモータ等のアクチェエータ１３により駆動されて、吸込ロモードを、外気導入（ＦＲＳ）モードまたは内気循環（ＲＥＣ）モード等に切り替える。
【００１７】
また、送風ダクト２の空気の流れ方向の下流側には、図示しない複数の吹出口が形成されている。複数の吹出口は、少なくとも、車両の窓ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すためのデフロスタ（ＤＥＦ）吹出口、乗員の上半身（頭胸部）に向かって主に冷風を吹き出すためのフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口、および乗員の下半身（足元部）に向かって主に温風を吹き出すためのフット（ＦＯＯＴ）吹出口等を有している。
【００１８】
複数の吹出口は、図示しない複数のモード切替ドアによって選択的に開閉される。複数のモード切替ドアは、サーボモータ等のアクチェエータ１４により駆動されて、吹出口モード（ＭＯＤＥ）を、フェイス（ＦＡＣＥ）モード、ハイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット（ＦＯＯＴ）モード、フットデフ（Ｆ／Ｄ）モード、デフロスタ（ＤＥＦ）モードに切り替える。
【００１９】
遠心式送風機５は、送風ダクト２の空気の流れ方向の上流側に一体的に形成されたスクロールケーシングに回転自在に収容された遠心式ファン５ａ、およびこの遠心式ファン５ａを回転駆動するブロワモータ１６等を有し、図示しないブロワ駆動回路を介して印加されるブロワモータ端子電圧（ブロワ制御電圧、ブロワレベル）に基づいてブロワモータ１６の回転速度が変更されることで、車室内へ向かう空調風の送風量が制御される。
【００２０】
冷凍サイクル３は、コンプレッサ２１、第１室内熱交換器２２、第１減圧部、四方弁３０、室外熱交換器２４、内部熱交換器２５、第２減圧部、第２室内熱交換器２７、アキュームレータ２８およびこれらを環状に接続する冷媒配管とで構成されている。
【００２１】
コンプレッサ２１は、内蔵する駆動モータ（図示せず）によって回転駆動されて、室外熱交換器２４もしくは第２室内熱交換器２７より吸入した冷媒を、一時的に使用条件において臨界圧力以上まで高温・高圧に圧縮して吐出する電動式の冷媒圧縮機である。このコンプレッサ２１は、通電（ＯＮ）されると稼働し、通電が停止（ＯＦＦ）されると停止する。そして、コンプレッサ２１は、ＥＣＵ１０が算出する目標回転速度となるようにインバータ２０により回転速度を制御される。
【００２２】
第１室内熱交換器２２は、送風ダクト２内において第２室内熱交換器２７よりも空気の流れ方向の下流側に配置されて、コンプレッサ２１より流入する冷媒ガスとの熱交換によって通過する空気を加熱する室内熱交換器である。この第１室内熱交換器２２の空気入口部および空気出口部には、第１室内熱交換器２２を通過する空気量と第１室内熱交換器２２を迂回する空気量とを調節して、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整するエアミックス（Ａ／Ｍ）ドア６・７が回転自在に支持されている。これらのＡ／Ｍドア６・７は、サーボモータ等のアクチュエータ１５により駆動される。
【００２３】
第１減圧部は、第１室内熱交換器２２から冷媒ガスが流入する第１可変絞り弁２３であり、第１室内熱交換器２２から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する第１減圧装置で、ＥＣＵ１０によって弁開度が電気的に制御される電動式膨張弁が使用されている。この第１可変絞り弁２３は、第１室内熱交換器２２から流出する冷媒ガスを減圧せずに室外熱交換器２４へ送る場合は全開となる。
【００２４】
室外熱交換器２４は、送風ダクト２の外部、例えば車両が走行する際に生じる走行風を受け易い場所（具体的にはエンジンルームの前方部等）に設置され、内部を流れる冷媒と図示しない電動式ファンにより送風される室外空気（外気）とを熱交換する。尚、室外熱交換器２４は、冷房モードまたは除湿（空調負荷小）モード時には、外気へ放熱する放熱器として運転され、また、暖房モードまたは除湿（空調負荷大）モード時には、外気より吸熱する吸熱器として運転される。
【００２５】
内部熱交換器２５は、室外熱交換器２４の出口部より流出した高温側の冷媒とアキュームレータ２８の出口部より流出した低温側の冷媒とを熱交換させて室外熱交換器２４の出口部より流出した高圧冷媒を更に冷却させる冷媒−冷媒熱交換器である。この内部熱交換器２５は、高温側熱交換器２５ａの一端面に低温側熱交換器２５ｂの他端面が熱交換可能に密着するように配置された二層の熱交換構造となっている。
【００２６】
そして、内部熱交換器２５中の高温側熱交換器２５ａは、室外熱交換器２４の出口部より流入した冷媒が流れる冷媒流路管により構成されている。また、内部熱交換器２５中の低温側熱交換器２５ｂは、アキュームレータ２８の出口部より流入した冷媒が流れる冷媒流路管により構成されている。そして、低温側熱交換器２５ｂは、内部熱交換器２５中の高温側熱交換器２５ａの冷媒入口部から冷媒出口部に至る冷媒流路管の全長で冷媒と冷媒との熱交換を行なうように構成されている。
【００２７】
第２減圧部は、第２室内熱交換器２７から冷媒ガスが流入する第２可変絞り弁２６であり、第２室内熱交換器２７から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する第２減圧装置で、ＥＣＵ１０によって弁開度が電気的に制御される電動式膨張弁が使用されている。第２室内熱交換器２７は、冷媒と遠心式送風機５によって送風される空気とを熱交換する冷媒−空気熱交換器である。また、アキュームレータ２８は、室外熱交換器２４もしくは第２室内熱交換器２７より流入した冷媒を一時的に貯留するための貯留室を有する気液分離器である。
【００２８】
ここで、冷凍サイクル３の循環回路切替手段は、冷凍サイクル３の運転モード、つまり冷凍サイクル３中の冷媒の循環経路を、冷房モード用循環回路（冷房サイクル）、暖房モード用循環回路（暖房サイクル）、除湿モード用循環回路（除湿サイクル）のいずれかのサイクルに切り替えるもので、本実施形態では、四方弁３０が上記の循環回路切替手段に相当する。
【００２９】
具体的には、四方弁３０によって第１可変絞り弁２３から流入する冷媒を室外熱交換器２４へ流通させると共に第２室内熱交換器２７から流入する冷媒をアキュームレータ２８へ流通させることで、冷凍サイクル３の運転モードが冷房サイクル（冷房モード用循環回路）および除湿サイクル（除湿モード用循環回路）となる。
【００３０】
そして、第１可変絞り弁２３を全開して室外熱交換器２４を放熱器として機能させ第２可変絞り弁２６で減圧するか、更にエアミックスドア６・７で第１室内熱交換器２２を閉塞するか、第１可変絞り弁２３で減圧して室外熱交換器２４を吸熱器として機能させ第２可変絞り弁２６を全開とするかで冷房サイクル（冷房モード用循環回路）と除湿サイクル（除湿モード用循環回路）とが切り替えられる。
【００３１】
また、四方弁３０によって第１可変絞り弁２３から流入する冷媒を第２室内熱交換器２７へ流通させると共に室外熱交換器２４から流入する冷媒をアキュームレータ２８へ流通させることで、冷凍サイクル３の運転モードが暖房サイクル（暖房モード用循環回路）となる。これら、各運転モード時の循環回路構成は、詳細を後述する。
【００３２】
ここで、本実施形態の冷凍サイクル３は、例えば臨界温度の低い二酸化炭素（ＣＯ２）を主成分とする冷媒を使用し、コンプレッサ２１の吐出口から吐出される冷媒の高圧圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式ヒートポンプサイクルにより構成されている。
【００３３】
この超臨界蒸気圧縮式ヒートポンプサイクルでは、高圧側の冷媒圧力の上昇により第１室内熱交換器２２の入口部の冷媒温度（冷媒の入口温度）、つまりコンプレッサ２１の吐出口より吐出される冷媒の吐出温度を、例えば１２０℃程度まで高めることができる。尚、第１室内熱交換器２２内に流入する冷媒は、コンプレッサ２１で臨界圧力以上に加圧されているので、第１室内熱交換器２２で放熱しても凝縮液化することはない。
【００３４】
ＥＣＵ１０は、制御処理や演算処理を行なうＣＰＵ、各種プログラムやデータを保存するメモリ（ＲＯＭ・ＲＡＭ）、Ｉ／Ｏポートおよびタイマ等の機能を含んで構成され、それ自体は周知の構造を持つマイクロコンピュータを内蔵している。
【００３５】
そして、ＥＣＵ１０は、イグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、ＥＣＵ電源の供給が成されて、図示しないエアコン操作パネル等からの操作信号、各種センサからのセンサ信号、およびメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、空調ユニット１の各アクチュエータ（サーボモータ１３〜１５、ブロワモータ１６、各可変絞り弁２３・２６、四方弁３０、インバータ２０等）を電気的に制御する。
【００３６】
エアコン操作パネルには、温度設定スイッチ３９、エアコン（Ａ／Ｃ）スイッチ、吸込口設定（ＦＲＳ／ＲＥＣ切替）スイッチ、吹出口モード設定（ＭＯＤＥ切替）スイッチ、デフロスタ（ＤＥＦ）スイッチ、風量設定スイッチ、オート（ＡＵＴＯ）スイッチ、オフ（ＯＦＦ）スイッチ等が配置されている。
【００３７】
そして、ＤＥＦスイッチは、吹出口モードをＤＥＦモードに固定するように指令するＤＥＦモード固定スイッチで、また、車両フロント窓ガラスの曇りの除去またはフロント窓ガラスの防曇を希望する防曇スイッチである。
【００３８】
尚、ＤＥＦスイッチの代わりに、吹出口モードをＤＥＦモードに固定するように指令することなく、ＯＮ状態の時に自動車の車室内の除湿または車両のフロント窓ガラスの防曇のみを希望する除湿または防曇スイッチやフロント窓ガラスの曇り状態を検出する防曇センサ等の除湿モード設定手段を設けても良い。
【００３９】
また、ＡＵＴＯスイッチは、少なくとも目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて、冷凍サイクル３の運転モードを、冷房モード、暖房モード、除湿モードのいずれかに自動的に設定するように指令するスイッチである。また、ＡＵＴＯスイッチは、空調ユニット１の各アクチュエータを自動的に制御するように指令する自動制御スイッチで、ＭＯＤＥ切替スイッチまたは風量設定スイッチ等が操作された際に、例えば吹出口モード切替制御またはブロワモータ制御等の自動空調制御が解除される。
【００４０】
また、コンプレッサ２１の吐出口より吐出される冷媒の吐出圧力（ＳＰ）を検出する高圧圧力検出手段としての吐出圧力センサ４０、コンプレッサ２１の吐出口より吐出される冷媒の吐出温度（ＴＤ）を検出する吐出温度センサ４１、第１室内熱交換器２２の出口部より流出する第１室内熱交換器出口冷媒温度（ＴＣＯ）を検出する第１冷媒温度センサ（本発明の第１冷媒温度検出手段に相当する）４２、室外熱交換器２４の出口部より流出する室外熱交換器出口冷媒温度（ＴＨＯ）を検出する第２冷媒温度検出手段としての第２冷媒温度センサ４３、第２室内熱交換器２７より流出する冷媒の中間圧力を検出する中間圧力センサ４９、および第２室内熱交換器２７より流出する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ５０からのセンサ信号は、図示しない入力回路（Ａ／Ｄ変換回路）によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００４１】
また、車室外の空気温度である外気温度（ＴＡＭ）を検出する外気温度センサ４４、第２室内熱交換器２７の下流直後の空気温度（ＴＥ：以下第２室内熱交換器後温度と言う）を検出する第２室内熱交換器後温度センサ４５、車室内の空気温度である内気温度（ＴＲ）を検出する内気温度センサ４６、車室内に入射する日射量（ＴＳ）を検出する日射センサ４７、および第１室内熱交換器２２の下流直後の空気温度（ＴＧＣ：以下第１室内熱交換器後温度と言う）を検出する加熱能力検出手段としての第１室内熱交換器後温度センサ４８からのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００４２】
次に、本実施形態のＥＣＵ１０による空調制御方法を、図１ないし図１０に基づいて簡単に説明する。ここで、図３〜５はメモリ内に格納された制御プログラムのメインルーチンを示したフローチャートである。また、図６は冷房時の、図７は暖房時の、図８は除湿暖房（空調負荷小）時の、そして図９は除湿暖房（空調負荷大）時の冷凍サイクルを示したモリエル線図である。
【００４３】
尚、本実施形態のフローチャートは、メモリ内に格納された制御プログラムのメインルーチンに相当するもので、イグニッションスイッチがＯＦＦ→ＯＮへと切り換わってＥＣＵ１０へＥＣＵ電源の供給が成された時点で起動されて所定時間毎に随時実行される。また、イグニッションスイッチがＯＮ→ＯＦＦへと切り換わってＥＣＵ１０へのＥＣＵ電源の供給が断たれた時には、強制的に終了されるものである。
【００４４】
先ず、車両の車室内を空調する空調ユニット１における各空調機器（アクチュエータ）の制御に必要な各種センサからセンサ信号を取り込む（サイクル効率検出手段、高圧圧力決定手段、第１冷媒温度検出手段、第２冷媒温度検出手段、加熱能力決定手段、回転速度検出手段＝ステップＳ１）。次に、エアコン操作パネルからの操作信号を取り込む（ステップＳ２）。次に、予めメモリ内に格納された下記の数１の演算式に基づいて、車両の車室内に吹き出す空調風の目標吹出温度（ＴＡＯ）を算出する（吹出温度決定手段：ステップＳ３）。
【００４５】
【数１】
ＴＡＯ＝ＫＳＥＴ×ＴＳＥＴ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ
尚、ＴＳＥＴは温度設定スイッチ３９によって設定された設定温度で、ＴＲは内気温度センサ４６によって検出された内気温度で、ＴＡＭは外気温度センサ４４によって検出された外気温度で、ＴＳは日射センサ４７によって検出された日射量である。また、ＫＳＥＴ、ＫＲ、ＫＡＭ、ＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００４６】
次に、コンプレッサ２１をＯＮ状態にするかＯＦＦにするかを判定するコンプレッサ作動判定を行なう。このコンプレッサ作動判定は、例えばエアコン（Ａ／Ｃ）スイッチがＯＮされているか否かで判定する（ステップＳ４）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１以降の制御処理を繰り返す。
【００４７】
また、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合には、ステップＳ３で算出した目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて、冷凍サイクル３の運転モードを判定する運転モード判定を行なう。先ず、目標吹出温度（ＴＡＯ）が所定値（α：例えば４５℃）よりも低温であるか否かを判定する（ステップＳ５）。この判定結果がＮＯの場合、つまりＴＡＯ≧αの場合には、冷凍サイクル３の運転モードとして暖房サイクル（暖房モード）を選択する（ステップＳ６）。その後に、ステップＳ１０の演算処理に進む。
【００４８】
また、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの場合には、目標吹出温度（ＴＡＯ）が所定値（β：例えば１５℃）よりも高温であるか否かを判定する（ステップＳ７）。この判定結果がＮＯの場合、つまりＴＡＯ≦βの場合には、冷凍サイクル３の運転モードとして冷房サイクル（冷房モード）を選択する（ステップＳ８）。また、ステップＳ７の判定結果がＹＥＳの場合、つまりβ＜ＴＡＯ＜αの場合には、冷凍サイクル３の運転モードとして除湿サイクル（除湿モード）を選択する（ステップＳ９）。
【００４９】
次に、予めメモリ内に格納された特性図（マップ）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応するブロワモータ１６に印加するブロワモータ端子電圧（ブロワ制御電圧、ブロワレベル）を算出する（ステップＳ１０）。次に、エアコン操作パネルに設置された吸込口設定（ＦＲＳ／ＲＥＣ切替）スイッチの操作状態（入力状態）に基づいて、吸込ロモード（内外気モード）を切り替える内外気切替ドア４の開度を算出する（ステップＳ１１）。
【００５０】
ここで、吸込口モードの決定においては、吸込口設定スイッチの入力状態によって外気導入（ＦＲＳ）モードまたは内気循環（ＲＥＣ）モードのいずれかの吸込口モードを選択しても良いし、目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいて外気導入（ＦＲＳ）モードまたは内気循環（ＲＥＣ）モードのいずれかの吸込口モードを選択しても良い。
【００５１】
次に、エアコン操作パネルに設置された吹出口モード設定（ＭＯＤＥ切替）スイッチまたはＤＥＦスイッチの操作状態（入力状態）に基づいて、吹出口モードを切り替える複数のモード切替ドアの開度を算出する（ステップＳ１２）。ここで、吹出口モードの決定においては、吹出口モード設定スイッチまたはＤＥＦスイッチの入力状態によってＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモード、Ｆ／Ｄモード、ＤＥＦモードのいずれかの吹出口モードとなるように決定しても良いし、目標吹出温度（ＴＡＯ）が低い温度から高い温度に向かって、ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモードとなるように決定しても良い。
【００５２】
次に、冷凍サイクル３の運転モードとして冷房モードまたは除湿モードが選択されている時には、目標第２室内熱交換器後温度（ＴＥＯ）を算出する（ステップＳ１３）。尚、冷房モード時の目標第２室内熱交換器後温度（ＴＥＯ）は、ＴＥＯ＝ＴＡＯとする。また、車両の車室内に乗車する乗員の湿度感を低減し、車室内の空調環境の快適性を向上するために、除湿モード時の目標第２室内熱交換器後温度（ＴＥＯ）の決定には、例えばＴＥＯ＝ｆ１（ＴＡＭ）のような演算式を用いる。
【００５３】
あるいは、除湿モード時のＴＥＯを、フロント窓ガラスの内面の防曇に必要な除湿量を確保するために、予めメモリ内に格納された図１０の特性図（マップ）に示したように、外気温度センサ４４によって検出された外気温度（ＴＡＭ）に対して決定するようにしても良い。また、冷凍サイクル３の運転モードとして暖房モードまたは除湿モードが選択されている時には、目標第１室内熱交換器後温度（ＴＧＣＯ）を算出する（ステップＳ１４）。
【００５４】
尚、暖房モード時には、目標第１室内熱交換器後温度（ＴＧＣＯ）は、ＴＧＣＯ＝ＴＡＯとする。また、中間期における空調フィーリングの向上のために、吹出口モードとしてＢ／Ｌモードが選択されている場合、目標第１室内熱交換器後温度（ＴＧＣＯ）を、ＴＧＣＯ＝ａ×ＴＡＯ＋ｂ×ＴＥ＋ｃとする。尚、ＴＥは第２室内熱交換器後温度センサ４５によって検出された第２室内熱交換器２７の下流直後の空気温度（第２室内熱交換器後温度）である。
【００５５】
ここで、ＴＧＣＯをＴＡＯより高い温度となるように定数ａ・ｂ・ｃを決定することで、次のステップＳ１５でのエアミックスドア開度が例えば５０％等の中間開度にコントロールされ、ＦＡＣＥ吹出口から低い吹出温度の空調風、ＦＯＯＴ吹出口から高い吹出温度の空調風を得ることができ、車両の車室内の空調環境として頭寒足熱の快適な空調環境を作り出すことができる。
【００５６】
次に、予めメモリ内に格納された下記の数２の演算式に基づいて、第１室内熱交換器２２を通過する空気量と第１室内熱交換器２２を迂回する空気量とを調節して実際の吹出温度を調整する２つのＡ／Ｍドア６・７の開度（Ａ／Ｍ開度）を算出する（ステップＳ１５）。
【００５７】
【数２】
ＳＷ＝［｛ＴＡＯ−（ＴＥ＋ａ）｝／｛ＴＧＣ−（ＴＥ＋ａ）｝］×１００（％）
尚、ＴＡＯは上記のステップＳ３で算出された目標吹出温度で、ＴＥは第２室内熱交換器後温度センサ４５によって検出された第２室内熱交換器２７の下流直後の空気温度（第２室内熱交換器後温度）で、ＴＧＣは第１室内熱交換器後温度センサ４８によって検出された第１室内熱交換器２２の下流直後の空気温度（第１室内熱交換器後温度）で、ａは補正係数である。
【００５８】
上記の数２の演算式からも分かるように、例えば冷房定常時は、上記目標第２室内熱交換器後温度（ＴＥＯ）の算出でＴＥＯ＝ＴＡＯで算出されるため、Ａ／Ｍドア６・７は自動的に０％（ＭＡＸ・ＣＯＯＬ）に算出される。また、設定温度を高めに変更した際は、ＴＡＯが高く算出され、ＴＥＯが高めに更新される。設定温度の変更と同時に、Ａ／Ｍドア６・７が過渡的に開く方向に制御されるため、リヒート方式に有りがちな吹出温度の応答遅れも解消できる。
【００５９】
次に、予めメモリ内に格納された下記の数３の演算式に基づいて、コンプレッサ２１の回転速度の目標回転速度（ＩＶＯｎ）の増減量を算出する（ステップＳ１６）。尚、冷凍サイクル３の運転モードとして冷房モードが選択されている時には、第２室内熱交換器後温度センサ４５によって検出された第２室内熱交換器後温度（検出値：ＴＥ）が目標第２室内熱交換器後温度（目標値：ＴＥＯ）となるように、検出値と目標値との温度偏差と偏差変化率とからファジー演算によりコンプレッサ回転速度増減量（Δｆ）を算出する。
【００６０】
【数３】
ＩＶＯｎ＝ＩＶＯｎ−１＋Δｆ
尚、ＩＶＯｎは今回の制御タイミングにおいて算出される目標回転速度で、ＩＶＯｎ−１は前回の制御タイミングにおいて算出された目標回転速度で、Δｆはコンプレッサ回転速度増減量である。また、冷凍サイクル３の運転モードとして暖房モードが選択されている時には、第１室内熱交換器後温度センサ４８によって検出された第１室内熱交換器後温度（検出値：ＴＧＣ）が目標第１室内熱交換器後温度（目標値：ＴＧＣＯ）となるように、検出値と目標値との温度偏差と偏差変化率とからファジー演算によりコンプレッサ回転速度増減量（Δｆ）を算出する。
【００６１】
次に、これから行なう運転が暖房運転であるかどうかを判定する（ステップＳ１７）。この判定結果がＮＯの場合、つまり冷凍サイクル３の運転モードとして冷房モードが選択されている時には、目標高圧の算出を行なう（ステップＳ１８）。つまり、冷凍サイクル３のサイクル効率を最大となるように、冷凍サイクル３を最高効率（省動力、省電力）で作動させるために、第２冷媒温度センサ４３によって検出される室外熱交換器出口冷媒温度（ＴＨＯ）から目標高圧圧力（ＳＰＯ）を算出し、その後にステップＳ２３の演算処理に進む。
【００６２】
また、ステップＳ１７の判定結果がＹＥＳの場合、つまり暖房を使う運転である場合には、次に、第１室内熱交換器後温度センサ４８によって検出される第１室内熱交換器２２の下流直後の空気温度（第１室内熱交換器後温度）ＴＧＣが、目標第１室内熱交換器後温度ＴＧＣＯを超えていないかどうかを判定する（ステップＳ１９）。
【００６３】
この判定結果がＮＯの場合、つまり第１室内熱交換器後温度ＴＧＣが目標第１室内熱交換器後温度ＴＧＣＯにまで達していない時には、冷凍サイクル３のサイクル効率を最大となるよう冷媒温度センサ５０によって検出される第２室内熱交換器出口冷媒温度から目標高圧圧力（ＳＰＯ）を算出し（ステップＳ１８）、その後にステップＳ２３の演算処理に進む。
【００６４】
また、ステップＳ１９の判定結果がＹＥＳの場合、つまり第１室内熱交換器後温度ＴＧＣが目標第１室内熱交換器後温度ＴＧＣＯを超えており、暖房能力過多の可能性がある場合には、次に、コンプレッサ２１の回転速度Ｎｃが最低回転速度（Ｍｉｎ．）であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【００６５】
この判定結果がＮＯの場合、つまり暖房能力過多の可能性があるがコンプレッサ２１の回転速度Ｎｃが最低回転速度（Ｍｉｎ．）ではなく、回転速度Ｎｃを下げて暖房能力を減少させることができる時には、冷凍サイクル３のサイクル効率を最大となるよう冷媒温度センサ５０によって検出される第２室内熱交換器出口冷媒温度から目標高圧圧力（ＳＰＯ）を算出し（ステップＳ１８）、その後にステップＳ２３の演算処理に進む。
【００６６】
また、ステップＳ２０の判定結果がＹＥＳの場合、つまりコンプレッサ２１の回転速度Ｎｃが最低回転速度（Ｍｉｎ．）であるにも係わらず第１室内熱交換器後温度ＴＧＣが目標第１室内熱交換器後温度ＴＧＣＯを超えている状況は暖房能力過多と判断すると共に、第２冷媒温度センサ４３によって検出される第２室内熱交換器出口冷媒温度から目標高圧圧力（ＳＰＯ）を算出し（ステップＳ２１）、次にその目標高圧圧力（ＳＰＯ）から一定量ａを引いて（ステップＳ２２）、その後にステップＳ２３の演算処理に進む。
【００６７】
次に、ステップＳ１７およびステップＳ２２で算出された目標高圧圧力（ＳＰＯ）になるように、第２可変絞り弁２６の開度の増減量を算出する（ステップＳ２３）。冷房運転の場合はここで算出された可変絞り弁の開度増減量をもち、上記の各ステップにて算出された目標値となるように、空調ユニット１の各空調機器（アクチュエータ）へ制御信号を出力する（ステップＳ２５）。
【００６８】
しかし、暖房運転の場合、ステップＳ２１で目標高圧圧力（ＳＰＯ）を一定量ａだけ下げた結果で第１室内熱交換器後温度ＴＧＣが目標第１室内熱交換器後温度ＴＧＣＯより下がったか否か（暖房能力過多の状況が解消されたか否か）を判定する。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ２２以降の制御処理を繰り返す。
【００６９】
そしてステップＳ２４の判定結果がＹＥＳとなり、第１室内熱交換器後温度ＴＧＣが目標第１室内熱交換器後温度ＴＧＣＯより下がって暖房能力過多の状況が解消されたと判定した場合、上記の各ステップにて算出された目標値となるように、空調ユニット１の各空調機器（アクチュエータ）へ制御信号を出力する（ステップＳ２５）。
【００７０】
次に、本実施形態の車両用空調装置の作動を図６ないし図９に基づいて簡単に説明する。まず、図６は本実施形態に係る冷房時の冷凍サイクルを示した図である。冷凍サイクル３の運転モードとして冷房モードが選択された時には、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された冷媒が、第１室内熱交換器２２→第１可変絞り弁２３（全開）→四方弁３０→室外熱交換器２４→高温側熱交換器２５ａ→第２可変絞り弁２６（開度：小）→第２室内熱交換器２７→四方弁３０→アキュームレータ２８→低温側熱交換器２５ｂ→コンプレッサ２１の経路で循環する（冷房モード用循環回路、冷房サイクル）。
【００７１】
冷房モードが選択された時には、第１室内熱交換器２２の空気入口部および空気出口部に取り付けられたＡ／Ｍドア６・７の開度が、全閉（ＭＡＸ・ＣＯＯＬ）となるように制御され、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された高温高圧の冷媒は第１室内熱交換器２２を通過する際に放熱することはない。よって、第２室内熱交換器２７を通過する際に冷却された空気は、第１室内熱交換器２２を迂回するように送風ダクト２内を流れ、例えばＦＡＣＥ吹出口から車両の車室内に吹き出されて、車室内の温度が所望の温度（設定温度）となるように車室内が冷房される。
【００７２】
また、内部熱交換器２５では、高温側熱交換器２５ａ内を流れる、室外熱交換器２４から流出した高温高圧の冷媒と、低温側熱交換器２５ｂ内を流れる、アキュームレータ２８から流出した低温低圧の冷媒とを熱交換させることにより、室外熱交換器２４から流出した高温高圧の冷媒を冷却する。これにより、第２室内熱交換器エンタルピが増大することによって、省動力または省電力で冷凍サイクル３のサイクル効率を向上できる。
【００７３】
また、図７は本実施形態に係る暖房時の冷凍サイクルを示した図である。冷凍サイクル３の運転モードとして暖房モードが選択された時には、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された冷媒が、第１室内熱交換器２２→第１可変絞り弁２３（全開）→四方弁３０→第２室内熱交換器２７→第２可変絞り弁２６（開度：小）→高温側熱交換器２５ａ→室外熱交換器２４→四方弁３０→アキュームレータ２８→低温側熱交換器２５ｂ→コンプレッサ２１の経路で循環する（暖房モード用循環回路、暖房サイクル）。
【００７４】
ここで、上記のＡ／Ｍドア６・７の開度が、全開（ＭＡＸ・ＨＯＴ）となるように制御され、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された高温高圧の冷媒は第１室内熱交換器２２と第２室内熱交換器２７を通過する際に送風ダクト２内を流れる空気と熱交換して放熱し、例えばＦＯＯＴ吹出口から車両の車室内に吹き出されて、車室内の温度が所望の温度（設定温度）となるように車室内が暖房される。また、内部熱交換器２５では、低温低圧の冷媒がそれぞれの高温側熱交換器２５ａ・低温側熱交換器２５ｂを通過するため熱交換しない。
【００７５】
また、図８は本実施形態に係る除湿暖房（空調負荷小）時の冷凍サイクルを示した図である。冷凍サイクル３の運転モードとして除湿モードが選択され比較的空調負荷が低く、必要な吹出温度が低い時には、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された冷媒が、第１室内熱交換器２２→第１可変絞り弁２３→四方弁３０→室外熱交換器２４→高温側熱交換器２５ａ→第２可変絞り弁２６（開度：小）→第２室内熱交換器２７→四方弁３０→アキュームレータ２８→低温側熱交換器２５ｂ→コンプレッサ２１の経路で循環する（第１除湿モード用循環回路、第１除湿サイクル）。
【００７６】
冷房サイクルと同様な冷媒流れとなるが、第１可変絞り弁２３の絞り量をコントロールすることで室外熱交換器２４の圧力を制御し、室外熱交換器２４での放熱量をコントロールすることで第１室内熱交換器２２の放熱量を調整し、リヒート量を制御する。また室外熱交換器２４を出た冷媒は、第２可変絞り弁２６にて減圧され低温低圧の冷媒となり第２室内熱交換器２７に流れ、ここで車室内の空気を冷やして蒸発し、四方弁３０を通りアキュームレータ２８、低温側熱交換器２５ｂを経てコンプレッサ２１へ戻る。
【００７７】
ここで、第２室内熱交換器２７を通過する際に冷却除湿された空気は、第１室内熱交換器２２を通過する際に再加熱され、例えばＤＥＦ吹出口またはＦＯＯＴ吹出口から車両の車室内に吹き出されて、車室内の温度が所望の温度（設定温度）となるように、しかもフロント窓ガラスの曇りを除去または防曇するように車室内が除湿暖房される。
【００７８】
また、図９は本実施形態に係る除湿暖房（空調負荷大）時の冷凍サイクルを示した図である。冷凍サイクル３の運転モードとして除湿モードが選択され比較的空調負荷が高く、必要な吹出温度が高い時には、コンプレッサ２１の吐出口から吐出された冷媒が、第１室内熱交換器２２→第１可変絞り弁２３（開度：小）→四方弁３０→室外熱交換器２４→高温側熱交換器２５ａ→第２可変絞り弁２６→第２室内熱交換器２７→四方弁３０→アキュームレータ２８→低温側熱交換器２５ｂ→コンプレッサ２１の経路で循環する（第２除湿モード用循環回路、第２除湿サイクル）。
【００７９】
暖房サイクルと同様な冷媒流れとなるが、両可変絞り弁２３・２６の２段絞りにより第２室内熱交換器２７の蒸発温度を制御する。この冷媒流れでは、室外熱交換器２４と第２室内熱交換器２７を低圧側でバランスさせ吸熱器として作動するため前述の第１除湿サイクルよりも高い吹出温度が作れる。
【００８０】
ここで、第２室内熱交換器２７を通過する際に冷却除湿された空気は、第１室内熱交換器２２を通過する際に再加熱され、例えばＤＥＦ吹出口またはＦＯＯＴ吹出口から車両の車室内に吹き出されて、車室内の温度が所望の温度（設定温度）となるように、しかもフロント窓ガラスの曇りを除去または防曇するように車室内が除湿暖房される。
【００８１】
このように、第１可変絞り弁２３と第２可変絞り弁２６との弁開度の絞り度合いによって、コンプレッサ２１から吐出される冷媒の吐出圧力および室外熱交換器２４の冷媒圧力が可変されるため、第１室内熱交換器２２の加熱能力（第１室内熱交換器後温度、吹出温度）または第２室内熱交換器２７の除湿能力（第２室内熱交換器後温度）が目標値となるようにコントロールされる。
【００８２】
具体的には、室外熱交換器２４の冷媒圧力が低く設定されるようにコントロールされた場合（第１可変絞り弁２３の開度：小、第２可変絞り弁２６の開度：大）には、室外熱交換器２４が吸熱器として機能（作動）するため、第１室内熱交換器２２で放熱される熱量が増大し、車両の車室内に吹き出される空調風の吹出温度が比較的に高温となる。
【００８３】
逆に、室外熱交換器２４の冷媒圧力が高く設定されるようにコントロールされた場合（第１可変絞り弁２３の開度：大、第２可変絞り弁２６の開度：小）には、室外熱交換器２４が放熱器として機能（作動）するため、第１室内熱交換器２２で放熱される熱量が減少し、車両の車室内に吹き出される空調風の吹出温度が比較的に低温となる。
【００８４】
次に、本実施形態での特徴を説明する。能力過多検出手段によって第１室内熱交換器２２の暖房能力過多が検出された場合、絞り弁制御手段は第２可変絞り弁２６の弁開度を制御して冷凍サイクル３の高圧圧力を下げるようにしている。これにより、通常時の暖房能力はコンプレッサ２１の回転速度Ｎｃによってコントロールするが、暖房能力過多と判定され回転速度Ｎｃが最低回転速度まで下がっている場合は高圧圧力を下げることにより暖房能力を減少することができコンプレッサ２１の動力も低減することができる。
【００８５】
また、加熱能力検出手段としての第１室内熱交換器後温度センサ４８によって検出された加熱能力ＴＧＣが、加熱能力決定手段によって決定された目標加熱能力ＴＧＣＯを上回っており、且つ回転速度検出手段によって検出された回転速度Ｎｃが最低回転速度である場合、第１室内熱交換器２２が能力過多であると判断する。これにより、コンプレッサ２１の回転速度Ｎｃが最低回転速度となっても加熱能力が余っている、いわゆる暖房能力過多の状態と判定することができる。
【００８６】
また、冷凍サイクル３は二酸化炭素を冷媒とし、コンプレッサ２１より吐出される冷媒の吐出圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界蒸気圧縮式のヒートポンプサイクルを使用している。そして、送風ダクト２の内部に、送風ダクト２内を流れる空気を冷却または加熱する第２室内熱交換器２７、およびこの第２室内熱交換器２７を通過した空気を再加熱する第１室内熱交換器２２を配置した。これにより、コンプレッサ２１より吐出される冷媒の吐出温度を所定値以上に高めることができ、送風ダクト２から車室内に吹き出す空調風の吹出温度を所定値以上に高めることができる。
【００８７】
（第２実施形態）
図１２は本発明の第２実施形態における車両用空調装置の全体構成を示した概略図である。第１実施形態では、第１室内熱交換器２２として車室内の空気を直接加熱する熱交換器を設定したが、燃料電池車等の低熱源車の補助暖房装置として水を加熱する水−冷媒熱交換器３１をコンプレッサ２１吐出部に設定しても良い。
【００８８】
具体的に、図１２中の５２は燃料電池ユニットであり、燃料電池と冷却手段で構成され、図示しない水素貯蔵ユニットに貯蔵された水素と空気中の酸素とを反応させて車両を駆動するための電気を発生させる。５４は、その燃料電池ユニット５２が発電する際に発生する熱を冷却するための冷却水を循環させるウォータポンプである。５３は、その冷却水の熱を車外に放出する放熱器としてのラジエータであり、図示しない電動ファンで送風される車室外空気との間で熱交換して冷却水を冷却する。
【００８９】
そして５１は、これら燃料電池ユニット５２と、ラジエータ５３と、ウォータポンプ５４を環状に接続した冷却水循環路である。また、上記の燃料電池ユニット５２で加熱された冷却水を利用して、加熱用熱交換器としてのヒータコア５５に供給して、車室内の暖房を行なうようになっている。尚、その他の符号のものは第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９０】
水−冷媒熱交換器３１中の冷媒側熱交換器３１ａは、コンプレッサ２１の吐出部より流出した冷媒が流れる位置に配置され、冷媒流路管により構成されている。また、水−冷媒熱交換器３１中の水側熱交換器３１ｂは、上記燃料電池ユニット５２の出口部より流出した水（冷却水）が流れる位置に配置され、水流路管により構成されている。そして、水側熱交換器３１ｂは、水−冷媒熱交換器３１中の冷媒側熱交換器３１ａの冷媒入口部から冷媒出口部に至る冷媒流路管の全長で冷媒と水との熱交換を行なうように構成されている。
【００９１】
このサイクルの各運転モードでの冷媒流れは第１実施形態と同様である。このように、冷媒で一旦水を加熱し、その加熱された温水を用いて車室内空気の加熱（暖房）を行なっても良い。このような水加熱は、燃料電池車の他に電気自動車やハイブリッド車のように車両排熱が無いもしくは少ない低熱源車の補助暖房装置として用いても良いし、燃料電池車であれば燃料電池ユニット５２を低温始動時に確実に始動する温度まで冷却水を予加熱できると共に、燃料電池ユニット５２を発電効率の良い温度に早く昇温することができる。
【００９２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では車両用空調装置に適用しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、定置式の空調装置に適用しても良い。また、上述の実施形態ではモータにより駆動される電動式の冷媒圧縮機で構成しているが、回転数を制御するものであればエンジンにより駆動されるエンジン駆動式の冷媒圧縮機で構成しても良い。また、上述の実施形態ではＣＯ２を冷媒とする超臨界ヒートポンプサイクル装置に適用しているが、フロン等を冷媒とした通常のヒートポンプサイクルに適用しても良い。尚、内部熱交換器２５は必ずしも接続しなくても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の全体構成を示した概略図である。
【図２】空調制御装置を示したブロック図である。
【図３】メモリ内に格納された制御プログラムのメインルーチンを示したフローチャートである。
【図４】メモリ内に格納された制御プログラムのメインルーチンを示したフローチャートである。
【図５】メモリ内に格納された制御プログラムのメインルーチンを示したフローチャートである。
【図６】本発明の実施例に係る冷房時の冷凍サイクルを示した図である。
【図７】本発明の実施例に係る暖房時の冷凍サイクルを示した図である。
【図８】本発明の実施例に係る除湿暖房（空調負荷小）時の冷凍サイクルを示した図である。
【図９】本発明の実施例に係る除湿暖房（空調負荷大）時の冷凍サイクルを示した図である。
【図１０】目標第２室内熱交換器後温度と外気温度との関係を示した特性図である。
【図１１】暖房能力とコンプレッサ回転数と高圧圧力との関係を示した特性図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における車両用空調装置の全体構成を示した概略図である。
【符号の説明】
２  送風ダクト
３  冷凍サイクル
１０  ＥＣＵ（サイクル効率検出手段、サイクル効率決定手段、絞り弁制御手段、能力過多検出手段、高圧圧力決定手段、加熱能力決定手段、回転速度検出手段）
２１  コンプレッサ（冷媒圧縮機）
２２  第１室内熱交換器
２３  第１可変絞り弁
２４  室外熱交換器
２６  第２可変絞り弁
２７  第２室内熱交換器
４２  第１冷媒温度センサ（第１冷媒温度検出手段）
４４  外気温度センサ
４８  第１室内熱交換器後温度センサ（加熱能力検出手段）
４９  中間圧力センサ（高圧圧力検出手段）
５０  冷媒温度センサ（冷媒温度検出手段）
Ｎｃ  回転速度
ＳＰ  高圧圧力
ＳＰＯ  目標高圧圧力
ＴＧＣ  加熱能力
ＴＧＣＯ  目標加熱能力
ＴＨＯ  冷媒温度
【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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【図１１】
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【図１２】
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