(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内へ向けて空気を送風する送風手段（３２）と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）から吐出された前記冷媒を放熱させるとともに、前記冷媒から放熱された熱を利用して前記空気を加熱する放熱手段（１２、２５、３４）と、
前記放熱手段（１２、２５、３４）で放熱された前記冷媒を減圧させる減圧手段（１４）と、
前記減圧手段（１４）で減圧された前記冷媒に外気から吸熱させる吸熱手段（１５）と、
前記吸熱手段（１５）に着霜が生じている着霜状態、または着霜が懸念される着霜懸念状態であるか否かを判定し、前記着霜状態または前記着霜懸念状態であると判定した場合、前記着霜を遅らせるために前記冷媒の高圧側圧力を上昇させる着霜遅延制御を行う制御手段（４０）と、
熱媒体が循環する熱媒体回路（５０）と、
前記熱媒体を吸入して吐出するポンプ（５１）とを備え、
前記放熱手段（１２、２５、３４）は、前記圧縮機（１１）から吐出された前記冷媒を前記熱媒体に放熱させる冷媒熱媒体熱交換器（２５）と、前記熱媒体と前記空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（３４）とを有しており、
前記制御手段（４０）は、前記着霜遅延制御時、前記ポンプ（５１）が吐出する前記熱媒体の流量を減少させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
車室内へ向けて空気を送風する送風手段（３２）と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機（１１）から吐出された前記冷媒を放熱させるとともに、前記冷媒から放熱された熱を利用して前記空気を加熱する放熱手段（１２、２５、３４）と、
前記放熱手段（１２、２５、３４）で放熱された前記冷媒を減圧させる減圧手段（１４）と、
前記減圧手段（１４）で減圧された前記冷媒に外気から吸熱させる吸熱手段（１５）と、
前記吸熱手段（１５）に着霜が生じている着霜状態、または着霜が懸念される着霜懸念状態であるか否かを判定し、前記着霜状態または前記着霜懸念状態であると判定した場合、前記着霜を遅らせるために前記冷媒の高圧側圧力を上昇させる着霜遅延制御を行う制御手段（４０）と、
熱媒体が循環する熱媒体回路（５０）と、
前記熱媒体を吸入して吐出するポンプ（５１）とを備え、
前記放熱手段（１２、２５、３４）は、前記圧縮機（１１）から吐出された前記冷媒を前記熱媒体に放熱させる冷媒熱媒体熱交換器（２５）と、前記熱媒体と前記空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（３４）とを有しており、
前記熱媒体回路（５０）は、前記熱媒体が前記冷媒熱媒体熱交換器（２５）をバイパスして流れるバイパス流路（５２）と、前記バイパス流路（５２）を流れる前記熱媒体の流量を調整する流量調整手段（５３）とを有しており、
前記制御手段（４０）は、前記着霜遅延制御時、前記ポンプ（５１）が吐出する前記熱媒体の流量を維持したまま、前記バイパス流路（５２）を流れる前記熱媒体の流量が増加するように前記流量調整手段（５３）の作動を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
前記送風手段（３２）の送風量のうち、前記放熱手段（１２、２５、３４）で加熱される前記空気の風量と、残余の風量との割合を調整するエアミックスドア（３６）を備え、
前記制御手段（４０）は、前記着霜遅延制御時、前記放熱手段（１２、２５、３４）で加熱される前記空気の風量が減少するように前記エアミックスドア（３６）の作動を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御手段（４０）は、前記着霜遅延制御時、前記圧縮機（１１）の回転数を、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対して決められる所定の回転数まで上昇させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記制御手段（４０）は、前記着霜遅延制御時、前記減圧手段（１４）へ流入する前記冷媒の過冷却度が、サイクル成績係数（ＣＯＰ）を最大値に近づけるように定められた目標過冷却度に近づくように、前記減圧手段（１４）の開度を決定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートポンプサイクルを用いて車室内を暖房する車両用空調装置においては、室外熱交換器を流れる冷媒の温度が露点温度を下回ると、室外熱交換器の凝縮水が凍結して着霜が生じる。室外熱交換器に着霜が生じると、室外熱交換器における外気からの吸熱量が減少し、暖房性能が著しく低下してしまう。
【０００３】
従来、特許文献１には、室外熱交換器が着霜しやすい状態となった場合、膨張弁の開度を大きくすることによって室外熱交換器における冷媒温度を上昇させ、室外熱交換器の着霜を遅らせる車両用空調装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５９２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、膨張弁の開度は、ヒートポンプサイクルの成績係数ＣＯＰが最適となるように調節される。具体的には、凝縮器から流出する冷媒の過冷却度が目標過冷却度となるように、膨張弁の開度が調節される。
【０００６】
しかるに上記従来技術では、室外熱交換器が着霜しやすい状態となった場合、室外熱交換器の着霜を遅らせるために膨張弁の開度を大きくさせるので、凝縮器から流出する冷媒の過冷却度が目標過冷却度から外れてヒートポンプサイクルの成績係数ＣＯＰが悪化するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、減圧手段の作動を極力変更させることなく吸熱手段の着霜を遅らせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
車室内へ向けて空気を送風する送風手段（３２）と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させるとともに、冷媒から放熱された熱を利用して空気を加熱する放熱手段（１２、２５、３４）と、
放熱手段（１２、２５、３４）で放熱された冷媒を減圧させる減圧手段（１４）と、
減圧手段（１４）で減圧された冷媒に外気から吸熱させる吸熱手段（１５）と、
吸熱手段（１５）に着霜が生じている着霜状態、または着霜が懸念される着霜懸念状態であるか否かを判定し、着霜状態または着霜懸念状態であると判定した場合、着霜を遅らせるために冷媒の高圧側圧力を上昇させる着霜遅延制御を行う制御手段（４０）と、
熱媒体が循環する熱媒体回路（５０）と、
熱媒体を吸入して吐出するポンプ（５１）とを備え、
放熱手段（１２、２５、３４）は、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を熱媒体に放熱させる冷媒熱媒体熱交換器（２５）と、熱媒体と空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（３４）とを有しており、
制御手段（４０）は、着霜遅延制御時、前記ポンプ（５１）が吐出する前記熱媒体の流量を減少させることを特徴とする。
【０００９】
これによると、図６の例に示すように、制御手段（４０）が着霜遅延制御時を行うと、ポンプ（５１）が吐出する熱媒体の流量を減少させることによって、冷媒熱媒体熱交換器（２５）を流れる熱媒体の流量を減少させて、冷媒の高圧側圧力を上昇させることができる。そして、冷媒の高圧側圧力が上昇することによって、吸熱手段（１５）の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差が小さくなる。その結果、吸熱手段（１５）の吸熱量が減少するので、吸熱手段（１５）の着霜を遅らせることができる。
又、請求項２に記載の発明では、
車室内へ向けて空気を送風する送風手段（３２）と、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機（１１）から吐出された冷媒を放熱させるとともに、冷媒から放熱された熱を利用して空気を加熱する放熱手段（１２、２５、３４）と、
放熱手段（１２、２５、３４）で放熱された冷媒を減圧させる減圧手段（１４）と、
減圧手段（１４）で減圧された冷媒に外気から吸熱させる吸熱手段（１５）と、
吸熱手段（１５）に着霜が生じている着霜状態、または着霜が懸念される着霜懸念状態であるか否かを判定し、着霜状態または着霜懸念状態であると判定した場合、着霜を遅らせるために冷媒の高圧側圧力を上昇させる着霜遅延制御を行う制御手段（４０）と、
熱媒体が循環する熱媒体回路（５０）と、
熱媒体を吸入して吐出するポンプ（５１）とを備え、
放熱手段（１２、２５、３４）は、圧縮機（１１）から吐出された冷媒を熱媒体に放熱させる冷媒熱媒体熱交換器（２５）と、熱媒体と空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（３４）とを有しており、
熱媒体回路（５０）は、熱媒体が冷媒熱媒体熱交換器（２５）をバイパスして流れるバイパス流路（５２）と、バイパス流路（５２）を流れる熱媒体の流量を調整する流量調整手段（５３）とを有しており、
制御手段（４０）は、着霜遅延制御時、ポンプ（５１）が吐出する熱媒体の流量を維持したまま、バイパス流路（５２）を流れる熱媒体の流量が増加するように流量調整手段（５３）の作動を制御することを特徴とする。
これによると、制御手段（４０）が着霜遅延制御時を行うと、ポンプ（５１）が吐出する熱媒体の流量を維持したまま、バイパス流路（５２）を流れる熱媒体の流量が増加するように流量調整手段（５３）の作動が制御される。これにより、冷媒熱媒体熱交換器（２５）を流れる熱媒体の流量が減少し、冷媒の高圧側圧力を上昇させることができる。そして、冷媒の高圧側圧力が上昇することによって、吸熱手段（１５）の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差が小さくなる。その結果、吸熱手段（１５）の吸熱量が減少するので、吸熱手段（１５）の着霜を遅らせることができる。
【００１０】
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】
【００１１】
【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３】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４】第１実施形態に係る車両用空調装置における通常暖房モード時の室内空調ユニットの作動状態を示す模式図である。
【図５】第１実施形態に係る車両用空調装置における着霜遅延モード時の室内空調ユニットの作動状態を示す模式図である。
【図６】第１実施形態に係る車両用空調装置における着霜遅延モード時および通常暖房モード時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【図７】第１実施形態に係る車両用空調装置における着霜遅延モード時および通常暖房モード時の暖房性能の推移の例を示すグラフである。
【図８】図７の作動例における作動条件を示す図表である。
【図９】図７の作動例における各種機器の制御状態を示す図表である。
【図１０】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１１】第３実施形態に係る車両用空調装置における通常暖房モード時の熱媒体回路の作動状態を示す模式図である。
【図１２】第３実施形態に係る車両用空調装置における着霜遅延モード時の熱媒体回路の作動状態を示す模式図である。
【図１３】第４実施形態に係る車両用空調装置における通常暖房モード時の熱媒体回路の作動状態を示す模式図である。
【図１４】第４実施形態に係る車両用空調装置における着霜遅延モード時の熱媒体回路の作動状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、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。
【００１３】
（第１実施形態）
図１に示す車両用空調装置１は、車室内を空調対象空間とする空調装置である。車両用空調装置１は、ハイブリッド車両に搭載されている。ハイブリッド車両は、エンジン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。
【００１４】
車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０を有している。冷凍サイクル装置１０は、車室内へ送風される空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。
【００１５】
冷凍サイクル装置１０は、冷房モードの冷媒流路、除湿暖房モードの冷媒流路、および暖房モードの冷媒流路を切替可能に構成されている。
【００１６】
冷房モードでは、車室内を冷房する冷房運転が行われる。除湿暖房モードでは、車室内を除湿しながら暖房する除湿暖房運転が行われる。暖房モードでは、車室内を暖房する暖房運転が行われる。
【００１７】
冷凍サイクル装置１０の冷媒はフロン系冷媒である。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。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いる。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。
【００１８】
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、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は電動圧縮機である。圧縮機１１は、圧縮機構１１ａと電動モータ１１ｂとを有している。
【００１９】
圧縮機構１１ａは、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構である。電動モータ１１ｂは、圧縮機構１１ａを駆動する駆動手段である。圧縮機構１１ａは、スクロール型圧縮機構やベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構である。
【００２０】
電動モータ１１ｂの回転数は、制御装置４０から出力される制御信号によって制御される。電動モータ１１ｂは、交流モータまたは直流モータである。電動モータ１１ｂ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の吐出能力変更手段である。
【００２１】
圧縮機１１の吐出口側には、室内凝縮器１２の入口側が接続されている。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。室内凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を放熱させる放熱手段である。室内凝縮器１２は、室内蒸発器２０を通過した空気を加熱する加熱用熱交換器である。
【００２２】
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の通路面積を変更可能な第１絞り手段である。
【００２３】
第１膨張弁１４は、室内凝縮器１２で熱交換された冷媒を減圧させる減圧手段である。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可変絞り機構である。弁体は、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である。
【００２４】
第１膨張弁１４は、全開機能付き可変絞り機構である。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。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４０から出力される制御信号によって制御される。
【００２５】
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、冷媒と外気とを熱交換させる冷媒外気熱交換器である。冷媒は、室外熱交換器１５の内部を流通する。外気は、車室外の空気である。室外熱交換器１５には、外気が送風ファン２３から送風される。
【００２６】
室外熱交換器１５は、暖房モード時等には、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。室外熱交換器１５は、暖房モード時等には、第１膨張弁１４で減圧された冷媒に外気から吸熱させる吸熱手段として機能する。室外熱交換器１５は、冷房モード時等には、冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。室外熱交換器１５は、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。
【００２７】
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。第３冷媒通路１８は、室外熱交換器１５から流出した冷媒を第２膨張弁１９、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。
【００２８】
第２冷媒通路１６は、第２膨張弁１９に対して並列に冷媒が流れる並列冷媒通路である。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を開閉する開閉手段である。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４０から出力される制御信号によって制御される。
【００２９】
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。第３冷媒通路１８には、逆止弁２４および第２膨張弁１９が配置されているからである。
【００３０】
したがって、第１開閉弁１７が開いている場合、室外熱交換器１５から流出した冷媒は第２冷媒通路１６側に流れ、第１開閉弁１７が閉じている場合、室外熱交換器１５から流出した冷媒は第３冷媒通路１８側に流れる。
【００３１】
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を切り替える機能を果たす。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、サイクルを循環する冷媒の流路を切り替える機能を果たす。第１開閉弁１７は、冷媒の流路を切り替える冷媒流路切替手段を構成している。
【００３２】
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、冷媒を減圧させる減圧手段である。第２膨張弁は、第３冷媒通路１８の通路面積を変更可能に構成された第２絞り手段である。
【００３３】
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可変絞り機構である。弁体は、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である。
【００３４】
第２膨張弁１９は、全開機能付き可変絞り機構である。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。第２膨張弁１９は、第３冷媒通路１８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２膨張弁１９の作動は、制御装置４０から出力される制御信号によって制御される。
【００３５】
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の空気流れ上流側に配置されている。
【００３６】
室内蒸発器２０は、冷媒を、室内凝縮器１２通過前の空気と熱交換させて蒸発させる蒸発器である。室内蒸発器２０は、吸熱作用を発揮させることにより空気を冷却する吸熱用熱交換器である。
【００３７】
室内蒸発器２０の冷媒出口側には、アキュムレータ２１の入口側が接続されている。アキュムレータ２１は、室内蒸発器２０から流出した冷媒の気液を分離して、冷凍サイクル装置１０の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。
【００３８】
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。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。
【００３９】
第３冷媒通路１８における室外熱交換器１５の出口側と第２膨張弁１９との間に、逆止弁２４が配置されている。逆止弁２４は、冷媒の逆流を防止する逆流防止手段である。
【００４０】
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、第２冷媒通路１６からアキュムレータ２１側に導かれた冷媒が第３冷媒通路１８の室外熱交換器１５側へ流れることを防止する。
【００４１】
室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤の内側に配置されている。ケーシング３１は、室内空調ユニット３０の外殻を形成している。ケーシング３１内には、送風機３２、室内凝縮器１２および室内蒸発器２０等が収容されている。
【００４２】
ケーシング３１は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にて成形されている。例えば、ケーシング３１はポリプロピレンにて成形されている。
【００４３】
ケーシング３１内の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、内気と外気とを切替導入する。内気は、車室内の空気である。
【００４４】
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。
【００４５】
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３２ａと電動モータ３２ｂとを有する電動送風機である。
【００４６】
遠心式多翼ファン３２ａは、車室内へ空気を送風する送風手段である。遠心多翼ファン３２ａはシロッコファンである。電動モータ３２ｂは遠心多翼ファン３２ａを駆動する。電動モータ３２ｂの回転数は、制御装置４０から出力される制御電圧によって制御される。送風機３２の送風量は、制御装置４０によって制御される。
【００４７】
送風機３２の空気流れ下流側には、室内蒸発器２０および室内凝縮器１２が、空気の流れに対して、この順に配置されている。室内蒸発器２０は、室内凝縮器１２に対して、空気の流れ方向上流側に配置されている。
【００４８】
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を迂回させて流す通路である。
【００４９】
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風量割合調整手段である。エアミックスドア３６は、送風機３２の送風量のうち、室内凝縮器１２で加熱される空気の風量と、残余の風量との割合を調整する。
【００５０】
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空間である。
【００５１】
ケーシング３１の空気流れ最下流側には、吹出口が配置されている。吹出口は、混合空間にて混合された空調風を車室内へ向けて吹き出す。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。
【００５２】
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。
【００５３】
エアミックスドア３６はサーボモータ３７によって駆動される。サーボモータ３７の作動は、制御装置４０から出力される制御信号によって制御される。制御装置４０がサーボモータ３７の作動を制御することによって、エアミックスドア３６の開度が０％から１００％の範囲で調整される。
【００５４】
エアミックスドア３６の開度が０％に調整されると最大冷房状態になる。すなわち、エアミックスドア３６の開度が０％に調整されると、エアミックスドア３６は冷風バイパス通路３５を全開し、室内凝縮器１２側の空気通路を全閉する。エアミックスドア３６の開度が１００％に調整されると最大暖房状態になる。すなわち、エアミックスドア３６の開度が１００％に調整されると、エアミックスドア３６は冷風バイパス通路３５を全閉し、室内凝縮器１２側の空気通路を全開する。
【００５５】
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空気流れ上流側には、フェイスドア、フットドアおよび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。
【００５６】
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手段である。フェイスドア、フットドアおよびデフロスタドアは、リンク機構等を介して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４０から出力される制御信号によって制御される。
【００５７】
制御装置４０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４０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。
【００５８】
制御装置４０の入力側には、内気センサ、外気センサ４１、日射センサ、蒸発器温度センサ、吐出温度センサ、高圧圧力センサおよび出口冷媒温度センサ４２等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。
【００５９】
内気センサは、車室内温度Ｔｒを検出する。外気センサ４１は、外気温Ｔａｍを検出する。日射センサは、車室内の日射量Ｔｓを検出する。蒸発器温度センサは、室内蒸発器２０からの吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する蒸発器吹出温度検出手段である。吐出温度センサは、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度Ｔｄを検出する。高圧圧力センサは、室内凝縮器１２の冷媒圧力Ｐｈを検出する。出口冷媒温度センサ４２は、室外熱交換器１５の出口側の冷媒の温度を検出する。
【００６０】
制御装置４０には、各種操作スイッチからの操作信号が入力される。各種操作スイッチは、操作パネルに設けられている。操作パネルは、車室内前部の計器盤付近に配置されている。
【００６１】
各種操作スイッチは、エアコンスイッチ、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にて空気の冷却を行うか否かを設定するための操作スイッチである。温度設定スイッチは、車室内の設定温度を設定するための操作スイッチである。
【００６２】
制御装置４０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手段が一体に構成されたものである。制御装置４０のうちそれぞれの制御機器の作動を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、それぞれの制御機器の作動を制御する制御手段を構成している。
【００６３】
例えば、圧縮機１１の電動モータを制御するソフトウェアおよびハードウェアは、吐出能力制御手段を構成している。第１膨張弁１４を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、第１絞り制御手段を構成している。第２膨張弁１９を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、第２絞り制御手段を構成している。第１開閉弁１７を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、流路切替制御手段を構成している。エアミックスドア３６駆動用のサーボモータ３７を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、エアミックスドア制御手段を構成している。
【００６４】
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。本実施形態の車両用空調装置１では、前述の如く、車室内を冷房する冷房モード、車室内を暖房する暖房モード、車室内を除湿しながら暖房する除湿暖房モードに切り替えることができる。
【００６５】
各運転モードの切替制御処理について図２に基づいて説明する。図２は、本実施形態の車両用空調装置１の制御装置４０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２のフローチャートは、空調制御のメインルーチンに対するサブルーチンとして実行される。図２の各制御ステップは、制御装置４０が有する各種の機能実現手段を構成している。
【００６６】
ステップＳ１０では、制御装置４０が上述のセンサ群の検出信号および操作パネルの操作信号を読み込む。ステップＳ２０では、読み込んだ検出信号および操作信号の値に基づいて、目標吹出温度ＴＡＯを以下の数式Ｆ１に基づいて算出する。目標吹出温度ＴＡＯは、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である。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…（Ｆ１）
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は内気センサによって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気センサ４１によって検出された外気温、Ｔｓは日射センサ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。
【００６７】
ステップＳ２０では、制御装置４０は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶された制御マップを参照して、室内凝縮器１２の目標吹出温度ＴＡＶＯを決定する。
【００６８】
ステップＳ３０では、操作パネルのエアコンスイッチがオンされているか否かを判定する。その結果、エアコンスイッチがオフと判定された場合、ステップＳ４０へ進み、運転モードを暖房モードに決定する。エアコンスイッチがオンと判定された場合、ステップＳ５０へ移行する。
【００６９】
ステップＳ５０では、目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯが冷房基準温度αより小さいか否かを判定する。冷房基準温度αは、予め定められて制御装置４０に記憶されている。目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯが冷房基準温度αよりも低いと判定された場合、ステップＳ６０へ進み、運転モードを冷房モードに決定する。目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯが冷房基準温度α以上であると判定された場合、ステップＳ９０へ進み、運転モードを除湿暖房モードに決定する。
【００７０】
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、冷房モードおよび除湿暖房モードを適切に切り替えることができる。
【００７１】
次に、暖房モード、冷房モードおよび除湿暖房モードにおける作動について説明する。
【００７２】
（Ａ）暖房モード
暖房モードでは、制御装置４０が、第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を開く。これにより、冷凍サイクル装置１０では、図１の黒塗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。
【００７３】
この冷媒流路の構成で、制御装置４０が、目標吹出温度ＴＡＯ、目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置４０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。
【００７４】
暖房モード時における各種制御機器の作動状態、すなわち各種制御機器へ出力する制御信号を決定する処理について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００７５】
ステップＳ４０１では、通常暖房モード時の各種制御機器の作動状態、すなわち通常暖房モード時の各種制御機器へ出力する制御信号を決定する。
【００７６】
圧縮機１１の回転数、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、目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯと凝縮器吹出空気温度ＴＡＶ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。これにより、圧縮機１１の回転数、換言すれば圧縮機１１の冷媒吐出能力が決定される。
【００７７】
第１膨張弁１４の開度、すなわち第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。
【００７８】
エアミックスドア３６の開度、すなわちエアミックスドア３６のサーボモータへ出力される制御信号については、図４に示すように、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を通過後の空気の全流量が室内凝縮器１２の空気通路を通過するように決定される。すなわち、通常暖房モードでは、エアミックスドア３６の開度が１００％に決定されて、エアミックスドア３６が最大暖房状態の位置に操作される。
【００７９】
送風機３２の風量、すなわち送風機３２の電動モータ３２ｂへ出力される制御信号については、凝縮器吹出空気温度ＴＡＶに応じて決定される。
【００８０】
続くステップＳ４０２では、着霜判定を行う。例えば、外気センサ４１が検出した外気温Ｔａｍ、および出口冷媒温度センサ４２が検出した室外熱交換器１５の出口側冷媒温度に基づいて、室外熱交換器１５が着霜状態または着霜懸念状態にあるか否かを判定する。着霜状態は、室外熱交換器１５に所定量の着霜が生じている状態である。着霜懸念状態は、室外熱交換器１５に着霜が生じる懸念がある状態である。
【００８１】
室外熱交換器１５が着霜状態または着霜懸念状態にあると判定した場合、ステップＳ４０３へ進み、除霜許可状態であるか否かを判定する。除霜許可状態は、除霜運転モードを許可できる状態である。除霜運転モードは、室外熱交換器１５に高温高圧冷媒を流して霜を融かす運転モードである。例えば、車両が走行中である場合、除霜許可状態でないと判定する。
【００８２】
除霜許可状態であると判定した場合、ステップＳ４０４へ進み、除霜運転モードへの移行を決定する。除霜許可状態でないと判定した場合、ステップＳ４０５へ進み、着霜遅延モード時の各種制御機器の作動状態、すなわち各種制御機器へ出力する制御信号を決定する。
【００８３】
圧縮機１１の回転数、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、ステップＳ４０１の通常暖房モード時と同様に決定される。すなわち、目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯと凝縮器吹出空気温度ＴＡＶ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。これにより、圧縮機１１の回転数、換言すれば圧縮機１１の冷媒吐出能力が決定される。
【００８４】
第１膨張弁１４の開度、すなわち第１膨張弁１４へ出力される制御信号については、ステップＳ４０１の通常暖房モード時と同様に、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。
【００８５】
エアミックスドア３６の開度、すなわちエアミックスドア３６のサーボモータへ出力される制御信号については、図５に示すように、エアミックスドア３６が冷風バイパス通路３５を所定量開け、室内蒸発器２０を通過後の空気が室内凝縮器１２の空気通路と冷風バイパス通路３５とに分かれて通過するように決定される。
【００８６】
すなわち、着霜遅延モードでは、エアミックスドア３６の開度が１００％未満に決定されて、最大暖房状態にならなくなる。換言すれば、霜遅延モードでは、エアミックスドア３６の開度が、通常暖房モード時よりも小さくなる。
【００８７】
送風機３２の風量、すなわち送風機３２の電動モータ３２ｂへ出力される制御信号については、ステップＳ４０１の通常暖房モード時と同様に、凝縮器吹出空気温度ＴＡＶに応じて決定される。
【００８８】
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。
【００８９】
したがって、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を通過した空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内へ送風される空気が加熱される。
【００９０】
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、送風ファンによって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。
【００９１】
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３冷媒通路１８は、第２膨張弁１９にて閉鎖されているため、室内蒸発器２０には冷媒が流入しない。
【００９２】
以上の如く、暖房モードでは、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空気に放熱させて、加熱された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。
【００９３】
着霜遅延モードでは、通常暖房モードと比較してエアミックスドア３６の開度を小さくする。これにより、通常暖房モードと比較して、室内凝縮器１２を通過する風量が少なくなり、冷凍サイクルの高圧側冷媒圧力が上昇する。
【００９４】
図６のモリエル線図に示すように、着霜遅延モードでは、通常暖房モードと比較して、冷凍サイクルの高圧側冷媒圧力が上昇した分、室外熱交換器１５の入口側と出口側とのエンタルピ差が小さくなる。そのため、室外熱交換器１５の吸熱量が減少するので、室外熱交換器１５の着霜量が減少する。
【００９５】
その結果、室外熱交換器１５の着霜を遅らせることができるので、着霜遅延モードでは、通常暖房モードと比較して暖房性能の低下を抑制できる。図７に示す作動例では、通常暖房モードでは、３０分経過後の暖房性能が最大暖房性能から５５％に低下するのに対し、着霜遅延モードでは、３０分経過後の暖房性能が最大暖房性能から２９％しか低下しない。図８および図９は、図７の作動例における作動条件および各種機器の制御状態を示している。
【００９６】
着霜遅延モードでは、送風機３２の全送風量が通常暖房モードと同じになるので、車室内へ吹き出される吹出空気の風量を、通常暖房モード時と同じに維持できる。
【００９７】
着霜遅延モードでは、通常暖房モードと比較して圧縮機１１の回転数が上昇するので、車室内へ吹き出される吹出空気の温度を、通常暖房モード時と同じに維持できる。
【００９８】
着霜遅延モードでは、第１膨張弁１４へ流入する冷媒の過冷却度が目標過冷却度に近づくように第１膨張弁１４の開度が制御されるので、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）を最大値に近づけることができる。
【００９９】
除霜モードが決定された場合、冷房モードの冷媒流路に切り替える。これにより、室外熱交換器１５に高温高圧冷媒を流して霜を融かすことができる。
【０１００】
（Ｂ）冷房モード
冷房モードでは、制御装置４０が、第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を閉じる。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。
【０１０１】
この冷媒流路の構成で、制御装置４０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４０に接続された各種制御機器の作動状態、すなわち各種制御機器へ出力する制御信号を決定する。
【０１０２】
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４０に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器２０から吹き出される空気の目標蒸発器吹出温度ＴＥＯを決定する。したがって、制御装置４０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。
【０１０３】
そして、この目標蒸発器吹出温度ＴＥＯと蒸発器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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
したがって、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、殆ど空気と熱交換することなく、室内凝縮器１２から流出する。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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から送風された空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内へ送風される空気が冷却される。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（Ｃ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、制御装置４０が第１開閉弁１７にて第２冷媒通路１６を閉じる。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、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。
【０１１２】
この冷媒流路の構成で、制御装置４０が、目標吹出温度ＴＡＯ、目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯ、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置４０に接続された各種制御機器の作動状態、すなわち各種制御機器へ出力する制御信号を決定する。
【０１１３】
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を通過後の空気の全流量が室内凝縮器１２の空気通路を通過するように決定される。
【０１１４】
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に基づいて演算される目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯに応じて絞り開度が変更される。具体的には、制御装置４０は、目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯ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、除湿暖房モードでは、第１モードから第４モードの４段階のモードを連続的に実行する。
【０１１５】
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。すなわち、サイクル構成については、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は室内凝縮器１２側の空気通路を全開状態とする。
【０１１６】
これにより、室内凝縮器１２では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒が、室内蒸発器２０にて冷却されて除湿された空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内へ送風される空気が加熱される。
【０１１７】
したがって、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。
【０１１８】
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の絞り開度を第１モード時よりも増加させた絞り状態とする。したがって、第２モードでは、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。したがって、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。
【０１１９】
この結果、第１モード時に対して室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させることができ、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。
【０１２０】
第３モードでは、第１膨張弁１４の絞り開度を第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の絞り開度を第２モード時よりも増加させた絞り状態とする。
【０１２１】
したがって、第３モードでは、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。
【０１２２】
すなわち、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、冷媒に吸熱させる吸熱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。
【０１２３】
この結果、第２モード時に対して室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させることができ、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。
【０１２４】
第４モードでは、第１膨張弁１４の絞り開度を第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。
【０１２５】
したがって、第４モードでは、第３モードに対して室外熱交換器１５における冷媒蒸発温度を低下させることができ、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。
【０１２６】
この結果、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。
【０１２７】
このように、除湿暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて演算される目標凝縮器吹出温度ＴＡＶＯ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。
【０１２８】
換言すると、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。
【０１２９】
したがって、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。
【０１３０】
本実施形態では、ステップＳ４０２、Ｓ４０５で説明したように、制御装置４０は、室外熱交換器１５に着霜が生じている着霜状態、または着霜が懸念される着霜懸念状態であるか否かを判定し、着霜状態または着霜懸念状態であると判定した場合、着霜を遅らせるために冷媒の高圧側圧力を上昇させる着霜遅延制御を行う。
【０１３１】
これによると、図６に示すように、参照制御装置４０が着霜遅延制御を行うと、冷媒の高圧側圧力が上昇することによって、室外熱交換器１５の出口側冷媒と入口側冷媒とのエンタルピ差が小さくなる。その結果、室外熱交換器１５の吸熱量が減少するので、室外熱交換器１５の着霜を遅らせることができる。
【０１３２】
本実施形態では、ステップＳ４０５で説明したように、制御装置４０は、着霜遅延制御時、室内凝縮器１２で加熱される空気の風量が減少するようにエアミックスドア３６の作動を制御する。
【０１３３】
これによると、着霜遅延制御時、室内凝縮器１２で加熱される空気の風量が減少することによって、冷媒の高圧側圧力を上昇させることができる。このとき、エアミックスドア３６を利用して、室内凝縮器１２で加熱される空気の風量を減少させるので、車室内に吹き出される空気の風量を維持できる。そのため、乗員の空調快適性を極力維持したまま、室外熱交換器１５の着霜を遅らせることができる。
【０１３４】
本実施形態では、ステップＳ４０５で説明したように、制御装置４０は、着霜遅延制御時、圧縮機１１の回転数を、目標吹出温度ＴＡＯに対して決められる所定の回転数まで上昇させる。
【０１３５】
これによると、着霜遅延制御時、室外熱交換器１５の吸熱量が減少しても目標吹出温度ＴＡＯの低下を抑制できる。そのため、乗員の空調快適性を極力維持したまま、室外熱交換器１５の着霜を遅らせることができる。
【０１３６】
本実施形態では、ステップＳ４０５で説明したように、制御装置４０は、着霜遅延制御時、第１膨張弁１４へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクル成績係数ＣＯＰを最大値に近づけるように定められた目標過冷却度に近づくように、第１膨張弁１４の開度を決定する。
【０１３７】
これによると、着霜遅延制御時、冷媒の高圧側圧力を上昇させても、冷媒の過冷却度を目標過冷却度に近づけることができる。そのため、サイクル成績係数ＣＯＰの低下を極力抑制しつつ、室外熱交換器１５の着霜を遅らせることができる。
【０１３８】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を室内凝縮器１２で空気に放熱するが、本実施形態では、図１０に示すように、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を冷媒熱媒体熱交換器２５で熱媒体に放熱し、冷媒熱媒体熱交換器２５で放熱された熱媒体をヒータコア３４で空気に放熱する。例えば、熱媒体は、エチレングリコール系の不凍液、いわゆるＬＬＣである。
【０１３９】
冷媒熱媒体熱交換器２５およびヒータコア３４は、圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させるとともに、冷媒から放熱された熱を利用して空気を加熱する放熱手段である。ヒータコア３４は、熱媒体と空気とを熱交換させるる熱媒体空気熱交換器である。
【０１４０】
ヒータコア３４は、上記第１実施形態の室内凝縮器１２の代わりに、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に収容されている。ヒータコア３４は、室内蒸発器２０に対して空気の流れ方向下流側に配置されている。
【０１４１】
冷風バイパス通路３５は、室内蒸発器２０を通過した空気をヒータコア３４を迂回させて流す。エアミックスドア３６は、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。
【０１４２】
ヒータコア３４は、熱媒体回路５０を循環する熱媒体と空気とを熱交換させる加熱用熱交換器である。熱媒体回路５０には、熱媒体を吸入して吐出するポンプ５１が配置されている。ポンプ５１の作動は、制御装置４０によって制御される。
【０１４３】
通常暖房モード時は、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、上記第１実施形態と同様に、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を通過後の空気の全流量がヒータコア３４の空気通路を通過するように決定される。通常暖房モードでは、エアミックスドア３６が最大暖房状態の位置に操作される。
【０１４４】
着霜遅延モード時は、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、上記第１実施形態と同様に、エアミックスドア３６が冷風バイパス通路３５を所定量開け、室内蒸発器２０を通過後の空気がヒータコア３４の空気通路と冷風バイパス通路３５とに分かれて通過するように決定される。着霜遅延モードでは、エアミックスドア３６の開度が１００％未満に決定される。
【０１４５】
これにより、冷媒熱媒体熱交換器２５の効率が低下してサイクル高圧が上昇するので、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１４６】
（第３実施形態）
上記第２実施形態では、着霜遅延モード時、エアミックスドア３６がヒータコア３４の通過風量を減少させることによって、室外熱交換器１５の着霜を遅延させるが、本実施形態では、図１１、図１２に示すように、着霜遅延モード時、ポンプ５１が吐出する熱媒体の流量を減少させることによって、室外熱交換器１５の着霜を遅延させる。
【０１４７】
着霜遅延モード時は、制御装置４０は、ポンプ５１へ出力される制御信号については、通常暖房モード時の流量Ｖ１よりも少ない流量Ｖ２となるように決定する。着霜遅延モード時のポンプ吐出流量Ｖ２は、通常暖房モード時のポンプ吐出流量Ｖ１よりも少ない。
【０１４８】
これにより、冷媒熱媒体熱交換器２５を流れる熱媒体の流量が減少して冷媒熱媒体熱交換器２５の効率が低下してサイクル高圧が上昇するので、上記第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１４９】
本実施形態では、制御装置４０は、着霜遅延制御時、ポンプ５１が吐出する熱媒体の流量を減少させる。
【０１５０】
これによると、着霜遅延制御時、冷媒熱媒体熱交換器２５を流れる熱媒体の流量が減少することによって、冷媒の高圧側圧力を上昇させることができる。そのため、室外熱交換器１５の着霜を遅らせることができる。
【０１５１】
（第４実施形態）
上記第３実施形態では、着霜遅延モード時、ポンプ５１が吐出する熱媒体の流量を減少させることによって、室外熱交換器１５の着霜を遅延させるが、本実施形態では、図１３、図１４に示すように、着霜遅延モード時、冷媒熱媒体熱交換器２５をバイパスして熱媒体を流すことによって、室外熱交換器１５の着霜を遅延させる。
【０１５２】
熱媒体回路５０は、バイパス流路５２とバイパス切替弁５３とを有している。バイパス流路５２は、熱媒体が冷媒熱媒体熱交換器２５をバイパスして流れる流路である。バイパス切替弁５３は、バイパス流路５２の開度を調整して、バイパス流路５２を流れる熱媒体の流量を調整する調整手段である。バイパス切替弁５３の作動は、制御装置４０によって制御される。
【０１５３】
通常暖房モード時は、制御装置４０は、バイパス切替弁５３へ出力される制御信号については、図１３に示すように、バイパス流路５２を閉じ、ポンプ５１が吐出した熱媒体の全流量が冷媒熱媒体熱交換器２５を通過するように決定される。
【０１５４】
着霜遅延モード時は、制御装置４０は、バイパス切替弁５３へ出力される制御信号については、図１４に示すように、バイパス流路５２を開き、ポンプ５１が吐出した熱媒体が冷媒熱媒体熱交換器２５とバイパス流路５２とに分かれて通過するように決定される。
【０１５５】
これにより、冷媒熱媒体熱交換器２５を流れる熱媒体の流量が減少して冷媒熱媒体熱交換器２５の効率が低下してサイクル高圧が上昇するので、上記第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１５６】
着霜遅延モード時、ヒータコア３４を流れる熱媒体の流量は、通常暖房モード時と同じであるので、ヒータコア３４から吹き出される空気の温度に温度分布が発生することを抑制できる。
【０１５７】
本実施形態では、制御装置４０は、着霜遅延制御時、ポンプ５１が吐出する熱媒体の流量を維持したまま、バイパス流路５２を流れる熱媒体の流量が増加するように流量調整手段５３の作動を制御する。
【０１５８】
これによると、着霜遅延制御時、冷媒熱媒体熱交換器２５を流れる熱媒体の流量が減少することによって、冷媒の高圧側圧力を上昇させることができる。このとき、バイパス流路５２を利用して、冷媒熱媒体熱交換器２５を流れる熱媒体の流量を減少させるので、ヒータコア３４を流れる熱媒体の流量を維持できる。そのため、ヒータコア３４から吹き出される空気の温度分布を抑制しつつ、室外熱交換器１５の着霜を遅らせることができる。
【０１５９】
（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。
【０１６０】
（１）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エアコン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。
【０１６１】
（２）上述の各実施形態では、車両用空調装置１をハイブリッド車両に搭載しているが、これに限定されず、車両用空調装置１を電気自動車等の種々の車両に搭載してもよい。
【符号の説明】
【０１６２】
１１  圧縮機
１２  室内凝縮器（放熱手段）
１４  第１膨張弁（減圧手段）
１５  室外熱交換器（吸熱手段）
３２  送風機（送風手段）
３６  エアミックスドア
４０  制御装置（制御手段）
【図１】
0006332193.tif 000002
【図２】
0006332193.tif 000003
【図３】
0006332193.tif 000004
【図４】
0006332193.tif 000005
【図５】
0006332193.tif 000006
【図６】
0006332193.tif 000007
【図７】
0006332193.tif 000008
【図８】
0006332193.tif 000009
【図９】
0006332193.tif 000010
【図１０】
0006332193.tif 000011
【図１１】
0006332193.tif 000012
【図１２】
0006332193.tif 000013
【図１３】
0006332193.tif 000014
【図１４】
0006332193.tif 000015