JP2011020478A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプ暖房を行ううえで、ウォームアップ時の消費電力を抑える。
【解決手段】冷凍サイクル１００を用いて車室内の暖房を行うときに、エアコンＥＣＵ８は、内気温センサ１１１で検出される車室内温度が低いほど、ブロワ２６の最高稼動率を低く制限している。
車室内温度が低い時には、第１室内熱交換器６１の吸い込み温度が低くなり、要求される吹出温度が高くなるので、通常では、冷凍サイクル１００での消費電力が大きくなる。しかし、これによれば、オート（自動）制御時において、車室内温度が低いほどブロワ２６の最高稼動率を低く制限して吹出風量を少なくすることで、冷凍サイクル１００での熱交換量を減らし、圧縮機２０の回転数を下げることで、ウォームアップ時の圧縮機２０とブロワ２６との両方の消費電力が抑えた省電力運転が可能になるうえ、少ない消費電力でも要求吹出温度を満足させることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルを用いて車室内の空調を行う車両用空調装置に関するものである。

従来、この種の車両用空調装置として、必要熱量が多いほど、吹出風量を多くする装置が知られている（例えば、下記の特許文献１参照）。

特開平７−１９５３号公報

上記の特許文献１の車両用空調装置において、ヒートポンプによって暖房運転を行ううえで車室内温度が低いときは、室内コンデンサの吸込温度が低くて要求吹出温度が高いため必要熱量が多くなり、送風機での吹出風量も多くなってウォームアップ中の消費電力が非常に大きくなる。このため、この車両用空調装置をハイブリッド車両に搭載した場合、バッテリの電力消費が多くなってバッテリでの走行距離が短くなるという問題点がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、ヒートポンプサイクルによって暖房運転を行ううえで、ウォームアップ時の消費電力を抑えることのできる車両用空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記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、車室内へ向かう空気の空気通路を形成するダクト（９）と、ダクト（９）内において車室内へ送風する送風機（２６）と、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２０）、ダクト（９）内に配置されて圧縮機（２０）より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱によりダクト（９）内の空気を加熱する室内熱交換器（６１）、室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を減圧させる減圧手段（２２、２４）、およびダクト（９）外に配置されて室内熱交換器（６１）より流出した冷媒をダクト（９）外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器（２３）を備えるヒートポンプサイクル（１００）と、車室内の空気温度を検出する内気温検出手段（１１１）と、少なくとも送風機（２６）の稼働率を制御する制御手段（８）とを備えた車両用空調装置において、
制御手段（８）は、ヒートポンプサイクル（１００）を用いて車室内の暖房を行うときに、内気温検出手段（１１１）で検出される車室内温度が低いほど、送風機（２６）の最高稼動率を低く制限することを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、オート（自動）制御時において、車室内温度が低いほど送風機（２６）の最高稼動率を低く制限して吹出風量を少なくすることで、ウォームアップ時の消費電力が抑えられるとともに、少ない消費電力でも要求吹出温度を満足させることができる。

また、ウォームアップ開始時は自宅もしくは自宅付近にいる場合が多いと考えられるため、圧縮機（２０）の回転数や室外熱交換器（２３）の電動ファン（２９）の稼動率を低くできるので、近隣への騒音を抑えることができる。

また、ウォームアップ初期にヒートポンプ性能を出しすぎると、室外熱交換器（２３）への着霜が進行してヒートポンプ暖房が継続できなくなる場合があるが、要求吹出温度を満足することで圧縮機（２０）の回転数を下げて着霜の進行を遅らせることができ、ヒートポンプ暖房を継続し易くすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用空調装置において、ダクト（９）の空気上流端に配置されてダクト（９）内に導入する内気と外気との比率を調整する内外気調整手段（１９）と、少なくとも車室内の湿度を検出してその湿度に応じて車両前面窓ガラスの曇り易さを判定する湿度検出手段（１１６）とを備え、
制御手段（８）は、湿度検出手段（１１６）で算出される窓曇り判定値が低いほど、内外気調整手段（１９）を制御して内気導入率を高くすることを特徴としている。

この請求項２に記載の発明によれば、冬季でも窓曇りの可能性が低い時には内気導入率を高くすることで室内熱交換器（６１）の吸込温度を高くできるので、より省電力運転が可能となる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用空調装置において、車両の乗員が所望する車室内温度を設定する室温設定手段（４０）を備え、
制御手段（８）は、温度設定手段（４０）で設定されている設定温度が所定温度以上の場合、送風機（２６）の最高稼動率の制限値を、設定温度が所定温度未満の場合に比べて高くすることを特徴としている。

この請求項３に記載の発明によれば、設定温度が所定温度以上に高い場合は、乗員が強い暖房を望んでいると判断できるため、送風機（２６）の最高稼動率の制限を少し高く補正することで、乗員の好みに副うことができる。

また、請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置において、ダクト（９）は、空気下流端に複数の吹出口（１１〜１３）、および吹出口（１１〜１３）の開閉を切り替える吹出口切替手段（１４〜１６）を備え、吹出口切替手段（１４〜１６）の制御によって複数の吹出口モードが選択可能であり、
ヒートポンプサイクル（１００）は、室内熱交換器（６１）を第一室内熱交換器（６１）とし、ダクト（９）内において第１室内熱交換器（６１）よりも空気上流側に配置されて第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を蒸発させてその蒸発熱によりダクト（９）内の空気を冷却する第２室内熱交換器（６２）、および第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を室外熱交換器（２３）に流す流路または第２室内熱交換器（６２）に流す流路に切り替える切替手段（３１〜３３）を備え、切替手段（３１〜３３）で流路を切り替えることによって車室内の冷房も可能な冷凍サイクル（１００）であり、
制御手段（８）は、算出した目標吹出温度（ＴＡＯ）に応じて吹出口モードを選択するモード選択マップを備えており、モード選択マップで乗員の頭胸部に空気を吹き出すフェイスモードが選択される場合には冷凍サイクル（１００）を冷房サイクルに切り替え、フェイスモード以外が選択されるときには、冷凍サイクル（１００）を暖房サイクルに切り替えることを特徴としている。

この請求項４に記載の発明によれば、温風が必ずしも必要ではないフェイスモード時は、消費電力の大きい暖房を選択しないことにより、省電力運転が可能になる。また、フェイスモード時に暖房サイクルにすることによって起きる圧縮機（２０）の起動、停止の繰り返しによる吹出温度の変動を抑えることができる。

また、請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用空調装置において、ダクト（９）内において室内熱交換器（６１）よりも空気上流側に配置されて車両走行用のエンジン（１）を冷却する冷却水を熱源としてダクト（９）内の空気を加熱する温水熱交換器（５１）と、冷却水を前記温水熱交換器（５１）に循環させる電動ポンプ（５２）と、循環させる冷却水の温度を検出する水温検出手段（１１５）とを備えており、
制御手段（８）は、水温検出手段（１１５）で検出される冷却水温度が所定温度未満の場合、電動ポンプ（５２）の稼動率を、冷却水温度が所定温度以上の場合に比べて低くすることを特徴としている。

この請求項５に記載の発明によれば、冷却水温度が所定温度未満の場合、ヒートポンプ暖房中の室内熱交換器（６１）の雰囲気温度が、低い温度の冷却水が供給された温水熱交換器（５１）の影響で下がるのを防ぐことができるうえ、電動ポンプ（５２）の稼動率を低下させることで省電力運転が可能となる。

また、請求項６に記載の発明では、車室内へ向かう空気の空気通路を形成し、空気下流端に複数の吹出口（１１〜１３）、および吹出口（１１〜１３）の開閉を切り替える吹出口切替手段（１４〜１６）を備え、吹出口切替手段（１４〜１６）の制御によって複数の吹出口モードが選択可能なダクト（９）と、ダクト（９）内において車室内へ送風する送風機（２６）と、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２０）、ダクト（９）内に配置されて圧縮機（２０）より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱によりダクト（９）内の空気を加熱する第１室内熱交換器（６１）、第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を減圧させる減圧手段（２２、２４）、ダクト（９）外に配置されて第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒をダクト（９）外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器（２３）、ダクト（９）内において第１室内熱交換器（６１）よりも空気上流側に配置されて第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を蒸発させてその蒸発熱によりダクト（９）内の空気を冷却する第２室内熱交換器（６２）、および第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を室外熱交換器（２３）に流す流路または第２室内熱交換器（６２）に流す流路に切り替える切替手段（３１〜３３）を備え、切替手段（３１〜３３）で流路を切り替えることによって冷房サイクルまたは暖房サイクルで運転可能な冷凍サイクル（１００）と、少なくとも切替手段（３１〜３３）の作動を制御する制御手段（８）とを備えた車両用空調装置において、
制御手段（８）は、算出した目標吹出温度（ＴＡＯ）に応じて吹出口モードを選択するモード選択マップを備えており、モード選択マップで乗員の頭胸部に空気を吹き出すフェイスモードが選択される場合には冷凍サイクル（１００）を冷房サイクルに切り替え、フェイスモード以外が選択されるときには、冷凍サイクル（１００）を暖房サイクルに切り替えることを特徴としている。

この請求項６に記載の発明によれば、温風が必ずしも必要ではないフェイスモード時は、消費電力の大きい暖房サイクルを選択しないことにより、省電力運転が可能になる。また、フェイスモード時に暖房サイクルにすることによって起きる圧縮機（２０）の起動、停止の繰り返しによる吹出温度の変動を抑えることができる。

また、請求項７に記載の発明では、車室内へ向かう空気の空気通路を形成するダクト（９）と、ダクト（９）内において車室内へ送風する送風機（２６）と、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２０）、ダクト（９）内に配置されて圧縮機（２０）より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱によりダクト（９）内の空気を加熱する室内熱交換器（６１）、室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を減圧させる減圧手段（２２、２４）、およびダクト（９）外に配置されて室内熱交換器（６１）より流出した冷媒をダクト（９）外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器（２３）を備えるヒートポンプサイクル（１００）と、ダクト（９）内において室内熱交換器（６１）よりも空気上流側に配置されて車両走行用のエンジン（１）を冷却する冷却水を熱源としてダクト（９）内の空気を加熱する温水熱交換器（５１）と、冷却水を温水熱交換器（５１）に循環させる電動ポンプ（５２）と、循環させる冷却水の温度を検出する水温検出手段（１１５）と、少なくとも電動ポンプ（５２）の稼働率を制御する制御手段（８）とを備えた車両用空調装置において、
制御手段（８）は、ヒートポンプサイクル（１００）を用いて車室内の暖房を行うときに、水温検出手段（１１５）で検出される冷却水温度が所定温度未満の場合、電動ポンプ（５２）の稼動率を、冷却水温度が所定温度以上の場合に比べて低くすることを特徴としている。

この請求項７に記載の発明によれば、冷却水温度が所定温度未満の場合、ヒートポンプ暖房中の室内熱交換器（６１）の雰囲気温度が、低い温度の冷却水が供給された温水熱交換器（５１）の影響で下がるのを防ぐことができるうえ、電動ポンプ（５２）の稼動率を低下させることで省電力運転が可能となる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、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。

本発明の全ての実施形態におけるハイブリッド自動車の制御システムを示すブロック図である。 全ての実施形態における車両用空調装置１０の概略構成を示す全体模式図である。 全ての実施形態における車両用空調装置１０の制御システムを示すブロック図である。 全ての実施形態におけるエアコンＥＣＵ８のメインルーチンを示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態におけるブロワ電圧決定の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態における吸込口モード決定の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における空調熱源選択の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態におけるポンプＯＮ／ＯＦＦ決定の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。また、各形態において構成の一部だけを説明している場合、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。なお、実施の各形態で具体的に説明している部分の組み合せばかりではなく、特に組み合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明の一実施形態である第１実施形態の車両用空調装置を、図１〜図６に従って説明する。まず、図１は、ハイブリッド自動車の制御システムを示すブロック図であり、図２は、車両用空調装置１０の概略構成を示す全体模式図である。また、図３は、車両用空調装置１０の制御システムを示すブロック図であり、図４は、エアコンＥＣＵ８のメインルーチンを示すフローチャートである。なお、これらの図１〜図４に示す内容は、本実施形態だけでなく、後述の第２、第３実施形態にも適用するものである。

本車両用空調装置１０は、ハイブリッド自動車に搭載されている。ハイブリッド自動車は、図１に示すように、ガソリンなどの液体燃料を爆発、燃焼させて動力を発生する走行用のエンジン１と、走行補助用の電動機機能および発電機機能を有する電動発電機２と、エンジン１の燃料供給量や始動時期などを制御するエンジンＥＣＵ３と、車室内の空調を制御するエアコンＥＣＵ８と、電動発電機２、エンジンＥＣＵ３、室内ユニットの各部および冷凍サイクル１００の構成部品に電力を供給するバッテリ４と、電動発電機２、無段変速機（図示しない）、電磁クラッチ７などの制御を行うとともにエンジンＥＣＵ３に制御信号を出力するハイブリッドＥＣＵ６とを備えている。

ハイブリッドＥＣＵ６は、エンジン１と電動発電機２とのいずれの駆動力を駆動輪に伝えるかの切り替えを制御する機能と、バッテリ４の充電、放電を制御する機能とを有している。ハイブリッドＥＣＵ６は、具体的に以下のような制御を行う。減速時を除く車両走行中は、エンジン１の駆動力を駆動輪に伝え、減速時はエンジン１を停止して電動発電機２で発電してバッテリ４に充電する。そして、発進時、加速時などの走行負荷が大きいときは、エンジン１による駆動力に加えて電動発電機２による駆動力を駆動輪に伝達させる。

さらに、エンジン１作動時にバッテリ４の充電量が充電開始目標値以下になった場合には、エンジン１の動力を電動発電機２に伝達し、電動発電機２によって発電された電力をインバータ５を介してバッテリ４に充電する。また、車両停止時にバッテリ４の充電量が充電開始目標値以下である場合には、エンジンＥＣＵ３に対してエンジン１を始動する命令を送り、エンジン１の動力を電動発電機２に伝達する。

バッテリ４は、車室内空調や走行などによって消費した電力を充電するための充電装置を備えており、例えばニッケル水素蓄電池などが用いられる。この充電装置は、電力供給源としての電気スタンドや商業用電源に接続されるコンセントを備えており、このコンセントに電源供給源を接続することによってバッテリ４の充電が行われる。

本車両用空調装置１０は、いわゆるオートエアコンとして利用されるものであり、図２、に示すように、車室内へ空気を送るためのダクト９、このダクト９内において空気流を発生させる遠心式のブロワ（送風機）２６、蒸気圧縮式の冷凍サイクル１００、およびバッテリ４の電力を受けて作動し、各空調機器の作動を自動制御する空調制御装置としてのエアコンＥＣＵ（本発明で言う制御手段）８などから構成されている。

ダクト９は、ハイブリッド自動車の車室内の前方側に配置されている。そのダクト９の最も上流側（風上側）は、内外気切替箱を構成する部分であり、車室内の空気（以下、内気と言う）を取り入れる内気吸込口１７、および車室外の空気（以下、外気と言う）を取り入れる外気吸込口１８を有している。さらに、内気吸込口１７および外気吸込口１８の内側には、内外気切替ドア１９が回転自在に支持されている。この内外気切替ドア１９は、サーボモータなどのアクチュエータ（図示せず）により駆動されて、吸込口モードを内気循環モード、外気導入モード、内外気導入モードに切り替える。

なお、内気循環モードは内気吸込口１７を全開し外気吸込口１８を全閉する吸込口モードであり、外気導入モードは内気吸込口１７を全閉し外気吸込口１８を全開する吸込口モードであり、内外気導入モードは内気吸込口１７を半開し外気吸込口１８を半開する吸込口モードである。内外気切替ドア１９は、内外気切替箱およびアクチュエータとともに、本発明で言う内外気調整手段を構成している。

また、ダクト９の最も下流側（風下側）は、吹出口切替箱を構成する部分であり、ハイブリッド自動車の前面窓ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口１１、乗員の頭胸部に向かって主に冷風を吹き出すフェイス吹出口１２、および乗員の足元に向かって主に温風を吹き出すフット吹出口１３を有している。

さらに、各吹出口１１〜１３の内側には、モード切替ドアとして、本実施形態ではデフロスタドア１４、フェイスドア１５、フットドア１６が回転自在に支持されている。モード切替ドア１４〜１６は、サーボモータなどのアクチュエータ（図示せず）により駆動されて、吹出口モードをフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、デフロスタモードに切り替える。

なお、フェイスモードはフェイス吹出口１２だけを開口させる吹出口モードであり、バイレベルモードはフェイス吹出口１２とフット吹出口１３とを開口させる吹出口モードであり、フットモードはフット吹出口１３だけを開口させる吹出口モードである。また、フットデフロスタモードはデフロスタ吹出口１１とフット吹出口１３とを開口させる吹出口モードであり、デフロスタモードはデフロスタ吹出口１１だけを開口させる吹出口モードである。モード切替ドア１４〜１６は、各吹出口１１〜１３およびアクチュエータとともに、本発明で言う吹出口切替手段を構成している。

ブロワ２６は、ダクト９と一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収容された遠心式多翼ファン２７、およびこの遠心式多翼ファン２７を駆動するブロワモータ２８を有し、モータ駆動回路（図示せず）を介して印加されるブロワモータ２８の端子電圧（ブロワ電圧）に基づいて風量（ブロワモータ２８の回転速度）が制御される。

冷凍サイクル１００は、冷房サイクルまたは暖房サイクルに切り替え可能なものあり、冷媒の圧縮機２０、第１室内熱交換器（室内熱交換器）６１、第１減圧器２２、室外熱交換器２３、第２減圧器２４、第２室内熱交換器６２、アキュームレータ２５、後述する冷媒流路の切替手段、およびこれらを環状に接続する冷媒配管などから構成されており、空調モードに基づいて冷媒の流れ方向が変わる。なお、本実施形態における空調モードとしては、冷房運転を行う冷房モード（冷房サイクル）、暖房運転を行う暖房モード（暖房サイクル）、除湿運転を行う除湿モード（除湿サイクル）などが設定されている。

圧縮機２０は、電動式の圧縮機であって、吸入口より内部に吸入したガス冷媒を圧縮して高温高圧のガス冷媒を吐出口より吐出する圧縮部（コンプレッサ部）と、この圧縮部を駆動する駆動部としての電動モータ（図示せず）とからなる。この圧縮機２０は、エアコンＥＣＵ８の出力信号に基づいて圧縮機２０の回転速度を制御する回転速度制御手段としてのエアコン用インバータ３０を備えている。

そして、電動モータは、エアコン用インバータ３０によってバッテリ４から印加される電力が連続的あるいは段階的に可変制御される。従って、圧縮機２０は、印加電力の変化による電動モータの回転速度の変化によって、冷媒吐出容量を変化させて冷凍サイクル１００内を循環する冷媒の流量を調節することにより、第１室内熱交換器６１の加熱能力や第２室内熱交換器６２の冷房能力を制御する。

第１室内熱交換器６１は、常に冷媒凝縮器として運転され、第２室内熱交換器６２は常に冷媒蒸発器として運転される。室外熱交換器２３は、冷房モード時および冷房気味除湿モード時には冷媒凝縮器として運転され、暖房モードおよび暖房気味除湿モード時には冷媒蒸発器として運転される。

第１減圧器２２は、本発明の減圧手段であり、暖房モード時および除霜暖房モード時に第１室内熱交換器６１より流入した冷媒を減圧するキャピラリチューブである。なお、第１減圧器２２として、温度式や電動式の膨張弁、もしくはオリフィスなどの減圧手段を用いても良いが、安価で、故障のないキャピラリチューブやオリフィスなどの固定絞りを用いることが望ましい。

室外熱交換器２３は、車室外（例えば、走行風を受け易い場所）に設置されて、内部を流れる冷媒と電動ファン２９によって送風される外気とを熱交換する。なお、室外熱交換器２３は、暖房モード時および除湿モード時には、第１減圧器２２で減圧された低温低圧の冷媒を外気との熱交換により蒸発気化させる冷媒蒸発器として働き、冷房モード時には、第１室内熱交換器６１より流入した冷媒を外気との熱交換により凝縮液化させる冷媒凝縮器として働く。

第２減圧器２４は、本発明の減圧手段であり、冷房モード時に室外熱交換器２３より流入した冷媒を減圧するキャピラリチューブである。なお、第２減圧器２４として、温度式や電動式の膨張弁、もしくはオリフィスなどの減圧手段を用いても良いが、安価で、故障のないキャピラリチューブやオリフィスなどの固定絞りを用いることが望ましい。

第２室内熱交換器６２は、ダクト９内に配置され、冷房モード時および除湿モード時に第２減圧器２４および第１減圧器２２で減圧された低温低圧の冷媒を、ダクト９内の空気との熱交換により蒸発気化させる冷媒蒸発器として働く。これにより、第２室内熱交換器６２の内部を流れる冷媒が第２室内熱交換器６２を通過する空気から蒸発潜熱を奪って（吸熱して）蒸発することで、第２室内熱交換器６２を通過する空気が冷却除湿される。

アキュームレータ２５は、内部に流入した冷媒を液冷媒とガス冷媒とに気液分離し、液冷媒を貯留してガス冷媒だけを圧縮機２０へ供給する気液分離器として働く。なお、気液分離器として、レシーバ（受液器）を使用しても良い。このレシーバの接続箇所は、第１室内熱交換器６１と第１減圧器２２との間に接続するか、もしくは室外熱交換器２３と第２減圧器２４との間に接続する。

本実施形態では、四方弁を使用しないで、第１室内熱交換器６１の放熱を防ぐために、第１室内熱交換器６１の空気入口部にエアミックスドア６３を回転自在に取り付けている。このエアミックスドア６３は、冷房モード時に第１室内熱交換器６１を閉じ、暖房モード時および除湿モード時に第１室内熱交換器６１を開いて冷媒凝縮器として第１室内熱交換器６１を働かせる。このエアミックスドア６３は、ステッピングモータやサーボモータなどのアクチュエータ（図示せず）により駆動され、その開度がエアコンＥＣＵ８によって制御される。

また、本実施形態では、ダクト９内の第１室内熱交換器６１とエアミックスドア６３との間に、走行用のエンジン１を冷却する冷却水を熱源としてダクト９内の空気を加熱する温水式ヒータ（温水熱交換器）５１を備え、エンジン１と温水式ヒータ５１との間の温水回路には、冷却水を温水式ヒータ５１に循環させる電動ポンプ５２が配置されている。この電動ポンプ５２は、エアコンＥＣＵ８の出力信号に基づいて運転、停止、およびポンプの回転速度（冷却水の循環量）が制御される。

冷媒流路の切替手段は、冷凍サイクル１００を循環する冷媒の流れ方向を冷房運転経路（図２において矢印Ｃの経路）、暖房運転経路（図２において矢印Ｈの経路）、除湿運転経路（図２において矢印Ｄの経路）、除湿暖房運転経路（図２において矢印Ｄ・Ｈの経路）、除湿冷房運転経路（図２において矢印Ｄ・Ｃの経路）および除霜運転経路（図示せず）などのいずれかに切り替えるものであり、通電（オン）されると開弁し、通電が停止（オフ）されると閉弁する３個の第１〜第３電磁弁（電磁式開閉弁）３１〜３３から構成されている。

第１電磁弁３１は、暖房モード時および暖房気味除湿モード時に第１室内熱交換器６１より流出した冷媒を第１減圧器２２→室外熱交換器２３→アキュームレータ２５に順に流す第１冷媒流路Ｘの開閉を行う開閉弁である。具体的に第１電磁弁３１は、室外熱交換器２３の下流側の分岐部とアキュームレータ２５の上流側の合流部とを結ぶ暖房用冷媒流路４１に設置されている。

第２電磁弁３２は、冷房気味除湿モード時に第１室内熱交換器６１を流出した冷媒を第１減圧器２２→第２室内熱交換器６２→アキュームレータ２５に順に流す第２冷媒流路Ｙの開閉を行う開閉弁である。具体的に第２電磁弁３２は、第２減圧器２４の上流側の分岐部と第２減圧器２４の下流側の合流部とを第２減圧器２４を迂回して結ぶ除湿冷房用冷媒流路（バイパス路）４２に設置されている。

第３電磁弁３３は、冷房モードおよび冷房気味除湿モード時に第１室内熱交換器６１を流出した冷媒を室外熱交換器２３→第２減圧器２４→第２室内熱交換器６２→アキュームレータ２５に順に流す第３冷媒流路Ｚの開閉を行う開閉弁である。具体的に第３電磁弁３３は、第１室内熱交換器６１の下流側と室外熱交換器２３の上流側とを第１減圧器２２を迂回して結ぶ冷房用冷媒流路（バイパス路）４３に設置されている。

ここで、第１冷媒流路Ｘは、暖房気味除湿モード時に、第１減圧器２２の下流側の分岐部４５とアキュームレータ２５の上流側の合流部４６とを結び、冷媒蒸発器として働く室外熱交換器２３に冷媒を流す流路である。また、第２冷媒流路Ｙは、冷房気味除湿モード時に、第１減圧器２２の下流側の分岐部４５とアキュームレータ２５の上流側の合流部４６とを結び、第２減圧器２４を迂回して冷媒蒸発器として働く第２室内熱交換器６２に冷媒を流す流路である。

さらに、第３冷媒流路Ｚは、冷房モードおよび冷房気味除湿モード時に、第１減圧器２２を迂回して冷媒凝縮器として働く室外熱交換器２３に冷媒を流し、第２減圧器２４を介して冷媒蒸発器として働く第２室内熱交換器６２に冷媒を流す流路である。

次に、主に図３を用いて車両用空調装置１０の制御システムについて説明する。エアコンＥＣＵ８は、マイクロコンピュータ８ａと、車室内前面に設けられたコントロールパネル４０上の各種スイッチからの信号および各種センサ１１１〜１１６からのセンサ信号やハイブリッドＥＣＵ６から出力される通信信号が入力される入力回路８ｂと、各種アクチュエータＭ１〜Ｍ６に出力信号を送る出力回路８ｃとを備えている。

マイクロコンピュータ８ａは、ＲＯＭ（読み込み専用記憶装置）、ＲＡＭ（読み込み書き込み可能記憶装置）などのメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）などから構成されており、コントロールパネル４０などから送信された運転命令に基づいた演算に使用される各種プログラムを有している。

コントロールパネル４０には、圧縮機２０の起動および停止を命令するためのエアコンスイッチ、吸込口モードを切り替えるための吸込口切替スイッチ、車室内温度を設定するための温度設定スイッチ（本発明で言う室温設定手段）、ブロワ２６による車室内への送風量を切り替えるための風量切替スイッチ、吹出口モードを切り替えるための吹出口切替スイッチなどが設けられている。

各種センサは、車室内の空気温度を検出する内気温センサ（内気温検出手段）１１１、車室外の外気温度を検出する外気温センサ１１２、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ１１３、冷凍サイクル１００の冷媒蒸発器を構成する第２室内熱交換器６２を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器吹出空気温度センサ１１４、温水式ヒータ５１へ供給する冷却水温度を検出する水温センサ（水温検出手段）１１５、車両前面窓ガラス内側の車室内湿度を検出する湿度センサ（湿度検出手段）１１６などである。

マイクロコンピュータ８ａから出力された信号は、出力回路８ｃによってＤ／Ａ変換や増幅などがされた後に、吹出口モード切替ドア１４〜１６、内外気切替ドア１９、エアミックスドア６３、ブロワ２６、圧縮機２０、電動ポンプ５２のそれぞれを駆動する各種アクチュエータＭ１〜Ｍ６に駆動信号として出力される。

次に、エアコンＥＣＵ８による空調制御処理について、図４ないし図６を用いて説明する。まず、車両のイグニッションスイッチがオンされると、図４に示すメインルーチンに従って空調制御処理の実行を開始し、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリに記憶された制御プログラムがスタートして、ＲＡＭに記憶されるデータなどを初期化する（ステップＳ１）。

次に、エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ２でコントロールパネル４０の各種スイッチの信号を読み込み、ステップＳ３で内気温センサ１１１、外気温センサ１１２、日射センサ１１３、蒸発器吹出空気温度センサ１１４、水温センサ１１５、および湿度センサ１１６などからの信号を読み込み、ステップＳ４でＲＯＭに記憶された数式１を用いて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。

（数式１）
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ
ここで、Ｔｓｅｔは設定された設定温度、ＴＲは内気温センサ１１１によって検出された内気温度、ＴＡＭは外気温センサ１１２によって検出された外気温度、ＴＳは日射センサ１１３によって検出された日射量である。また、Ｋｓｅｔは設定温度ゲイン、ＫＲは内気温ゲイン、ＫＡＭは外気温度ゲイン、ＫＳは日射ゲインであり、Ｃは全体に掛かる補正定数である。

続いてエアコンＥＣＵ８は、ステップＳ５において、空調熱源として温水式ヒータ、冷房サイクル、暖房サイクルのいずれかを選択する。本実施形態においては、オート（自動）空調モードにした場合に選択される運転モードが、暖房モードとなるときには温水式ヒータを選択し、冷房モードとなるときは冷房サイクルを選択し、除湿モードとなるときは暖房サイクルを選択するようになっている。

次のステップＳ６では、バッテリ４の電力により駆動されるブロワ２６を作動するための電圧を決定する。このブロワ電圧の決定処理は、図５に示すフローチャートに基づいて算出される。次にエアコンＥＣＵ８は、ステップＳ７において、ステップＳ４で算出された目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードを決定する処理を実行する。この吸込口モードの決定処理は、図６に示すフローチャートに基づいて算出される。

次にエアコンＥＣＵ８は、ステップＳ８において、ＲＯＭ、ＲＡＭなどに記憶されている吹出ロモードを決定するための特性図（図示せず）に従い、ステップＳ４で算出された目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する処理を実行する。エアコンＥＣＵ８は、目標吹出温度ＴＡＯが上昇するにつれて、空調ゾーンの吹出ロモードをフェイスモード、バイレベルモード、フットモードの順番に自動的に切り替えるように制御する。

なお、フェイスモードとは、フェイス吹出口１２だけから空調風を吹き出すモードであり、バレベルモードとは、フェイス吹出口１２およびフット吹出口１３から空調風を吹き出すモードであり、フットモードとは、フット吹出口１３だけから空調風を吹き出すモードである。

次にエアコンＥＣＵ８は、ステップＳ９において、エアミックスドア６３の目標開度を算出する。エアミックスドア６３の開度は、ステップＳ４で算出された目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器吹出空気温度センサ１１４によって検出された蒸発器後の空気温度、水温センサ１１５によって検出された冷却水温を、ＲＯＭに記憶された数式２で演算することによって算出される。

（数式２）
開度＝（（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ））×１００（％）
ここで、ＴＥは蒸発器後の空気温度、ＴＷは冷却水温である。

次にエアコンＥＣＵ８は、ステップＳ１０において、ＲＯＭ、ＲＡＭなどに記憶されているフローチャート（図示せず）に基づいて圧縮機２０の回転数を決定し、ステップＳ１１において、ステップＳ５で選択された空調熱源が温水式ヒータである場合は電動ポンプ５２をオン（稼働）させ、冷房サイクルまたは暖房サイクルが選択される場合は電動ポンプ５２をオフ（停止）させる決定をする。

そして、ステップＳ１２において、各ステップＳ４〜Ｓ１１で算出または決定された各制御状態が得られるように、アクチュエータＭ１〜Ｍ６およびハイブリッドＥＣＵ６に対して制御信号を出力する。エアコンＥＣＵ８は、この後ステップＳ１３において所定時間が経過すると、ステップＳ２の処理に戻り、上述の制御処理（ステップＳ２〜Ｓ１３）を繰り返す。このような処理の繰り返しによって空調ゾーンの空調は、快適性の高いものとなる。

次に、本実施形態において特徴的な作動である図５および図６に示すフローチャートについて順次説明する。まず、図５は、本実施形態におけるブロワ電圧決定の処理手順を示すフローチャートである。エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ３１において、ブロワ２６の作動モードがオート（自動）モードであるか否かを判定する。この判定は、コントロールパネル４０のオート空調スイッチ（図示せず）がオンされているか否かによって行われる。

この判定結果がＮＯで、オート空調スイッチがオンされていない場合はステップＳ３２へ進み、エアコンＥＣＵ８はマニュアルモードでの作動として、コントロールパネル４０の風量切替スイッチ（図示せず）で設定されている送風レベル（本実施形態ではＯＦＦ，Ｌｏ，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｈｉの６段階）に対応させて予め設定されているブロワ電圧（本実施形態では０Ｖ，４Ｖ，６Ｖ，８Ｖ，１０Ｖ，１２Ｖ）で決定される。

また、ステップＳ３１の判定結果がＹＥＳで、オート空調スイッチがオンされている場合はステップＳ３３へ進み、エアコンＥＣＵ８はオートモードでの作動として、まず空調負荷に応じた仮のブロワ電圧をステップＳ３３中に示す特性図を用いて算出する。この特性図は、通常のオート空調制御に用いられるものであり、ステップＳ４で算出された目標吹出温度ＴＡＯ（℃）とブロワ電圧（Ｖ）との関係を表しており、この特性図によって目標吹出温度ＴＡＯ（℃）に対する仮のブロワ電圧（Ｖ）を決定することができる。

次のステップＳ３４においては、ステップＳ５で選択された空調熱源が何であるかを判定する。その判定結果が冷房サイクルである場合にはステップＳ３５に進み、ステップＳ３３で算出した仮のブロワ電圧＝ブロワ電圧として決定する。また、ステップＳ３４における判定結果が暖房サイクルである場合にはステップＳ３６に進み、ヒートポンプ暖房時のＭＡＸ風量（＝ブロワＭＡＸ電圧）をステップＳ３６中に示す特性図を用いて算出する。

この特性図は、内気温センサ１１１で検出された内気温度ＴＲ（℃）とブロワＭＡＸ電圧（Ｖ）との関係を表したものであり、この特性図によって内気温度ＴＲ（℃）に対するＭＡＸ風量を決定することができる。特性図に示すように、冷凍サイクル１００を暖房サイクルに切り替えて車室内の暖房を行うときに、エアコンＥＣＵ８は、内気温センサ１１１で検出される車室内温度が低いほど、ブロワ２６の最高稼動率（＝ＭＡＸ風量＝ＭＡＸ電圧）を低く制限するようにしている。

より具体的に本実施形態では、内気温度ＴＲが２５℃以上のときのブロワＭＡＸ電圧を１２（Ｖ）とし、内気温度ＴＲが２５℃未満で低くなるほどブロワＭＡＸ電圧も順次低く設定し、内気温度ＴＲが１０℃以下のときのブロワＭＡＸ電圧を５（Ｖ）としている。なお、ここでの内気温度ＴＲとブロワＭＡＸ電圧との値は、あくまで一例である。次のステップＳ３７においては、コントロールパネル４０の温度設定スイッチ（図示せず）で設定されている設定温度が所定温度（本実施形態では２８℃）以上か否かを判定する。

この判定結果がＮＯで、設定温度が２８℃未満の場合はステップＳ３８に進み、ステップＳ３６で算出したブロワＭＡＸ電圧をそのまま補正後のヒートポンプ時のブロワＭＡＸ電圧とする。また、ステップＳ３７の判定結果がＹＥＳで、設定温度が２８℃以上の場合は乗員が強い暖房を望んでいると判断できるため、ステップＳ３９に進んでステップＳ３６で算出したブロワＭＡＸ電圧に１（Ｖ）高くした値を補正後のヒートポンプ時のブロワＭＡＸ電圧とする。これにより、設定温度が所定温度以上に高い場合は、乗員が強い暖房を望んでいると判断できるため、ブロワ２６の最高稼動率の制限を少し高く補正することで、乗員の好みに副うことができる。

次のステップＳ４０においては、ステップＳ３３で算出された仮のブロワ電圧とステップＳ３８またはステップＳ３９で算出された補正後のブロワＭＡＸ電圧とを比較して、低い方の値を最終的なブロワ電圧として決定するものである。これにより、オート（自動）制御時において、車室内温度が低いほどブロワ２６のＭＡＸ電圧、つまりは最高稼動率を低く制限して吹出風量を少なくすることで、ウォームアップ時の消費電力が抑えられるとともに、少ない消費電力でも要求吹出温度を満足させることができる。

なお、ステップＳ３４での判定結果が温水ヒータである場合にはステップＳ４１に進み、温水ヒータ暖房時のＭＡＸ風量（＝ブロワＭＡＸ電圧）をステップＳ４１中に示す特性図を用いて算出する。この特性図は、水温センサ１１５で検出された冷却水温度ＴＷ（℃）とブロワＭＡＸ電圧（Ｖ）との関係を表したものであり、この特性図によって冷却水温度ＴＷ（℃）に対するＭＡＸ風量を決定することができる。特性図に示すように、温水式ヒータ５１を用いて車室内の暖房を行うときに、エアコンＥＣＵ８は、水温センサ１１５で検出された冷却水温度が低いほど、ブロワ２６の最高稼動率（＝ＭＡＸ風量＝ＭＡＸ電圧）を低く制限するようにしている。

より具体的に本実施形態では、冷却水温度ＴＷとブロワＭＡＸ電圧との関係にヒステリシスを持たせており、冷却水温度ＴＷが４０℃になったらブロワＭＡＸ電圧を０（Ｖ）から４（Ｖ）で立ち上げ、その後は冷却水温度ＴＷが４０℃から高くなるほどブロワＭＡＸ電圧も順次高く設定し、冷却水温度ＴＷが６０℃になったときのブロワＭＡＸ電圧１２（Ｖ）を上限として、６０℃以上は１２（Ｖ）一定としている。また逆に、冷却水温度ＴＷが５５℃を下回って低くなるほどブロワＭＡＸ電圧も１２（Ｖ）から順次低く設定し、冷却水温度ＴＷが３５℃のときブロワＭＡＸ電圧４（Ｖ）を下限として、３５℃以下はブロワＭＡＸ電圧を０（Ｖ）としている。なお、ここでの冷却水温度ＴＷとブロワＭＡＸ電圧との値は、あくまで一例である。

次のステップＳ４２においては、ステップＳ３３で算出された仮のブロワ電圧とステップＳ４１で算出された温水式ヒータ時のブロワＭＡＸ電圧とを比較して、低い方の値を最終的なブロワ電圧として決定するものである。

次に、図６に示すフローチャートについて説明する。図６は、本実施形態における吸込口モード決定の処理手順を示すフローチャートである。エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ５１において、吸込口モードがオート（自動）モードであるか否かを判定する。この判定は、コントロールパネル４０のオート空調スイッチ（図示せず）がオンされているか否かによって行われる。

この判定結果がＮＯで、オート空調スイッチがオンされていない場合はステップＳ５２へ進み、エアコンＥＣＵ８はマニュアルモードでの作動として、コントロールパネル４０の吸込口切替スイッチ（図示せず）で設定されている吸込口モード（本実施形態ではＲＥＣまたはＦＲＳのいずれか）に対応させて、全内機循環（ＲＥＣ）または全外気導入（ＦＥＳ）のいずれかが決定される。

また、ステップＳ５１の判定結果がＹＥＳで、オート空調スイッチがオンされている場合はステップＳ５３へ進み、エアコンＥＣＵ８はオートモードでの作動として、まずベースとなる外気導入率をステップＳ５３中に示す特性図を用いて算出する。この特性図は、通常のオート空調制御に用いられるものであり、ステップＳ４で算出された目標吹出温度ＴＡＯ（℃）と外気導入率（％）との関係を表しており、この特性図によって目標吹出温度ＴＡＯ（℃）に対するベースとなる外気導入率（％）を決定することができる。

具体的に、エアコンＥＣＵ８は、目標吹出温度ＴＡＯが所定の目標吹出温度よりも高いときには外気導入モード（外気導入率＝１００％）を選択し、所定の目標吹出温度以下であるときには内気循環モード（外気導入率＝０％）を選択し、それらの中間の目標吹出温度であるときには内外気導入モード（外気導入率＝５０％）を選択するようになっている。

次のステップＳ５４においては、窓曇りのし易さによる外気導入率をステップＳ５４中に示す特性図を用いて算出する。この特性図は、湿度センサ１１６で算出される窓曇り判定値としての窓ガラス表面の相対湿度ＲＨＷと外気導入率（％）との関係を表したものであり、この特性図によって窓曇り判定値ＲＨＷに対する外気導入率（％）を決定することができる。

具体的に、エアコンＥＣＵ８は、窓曇り判定値が所定値よりも高いときには外気導入モード（外気導入率＝１００％）を選択し、所定の窓曇り判定値以下であるときには内気循環モード（外気導入率＝０％）を選択し、それらの中間の窓曇り判定値であるときには内外気導入モード（外気導入率＝５０％）を選択するようになっている。

そして、次のステップＳ５５においては、ステップＳ５３で算出されたベースの外気導入率とステップＳ５４で算出された窓曇りのし易さによる外気導入率とを比較して、低い方の値を最終的な外気導入率として決定するものである。このように、エアコンＥＣＵ８は、湿度センサ１１６で算出される窓曇り判定値が低いほど、内外気切替ドア１９を制御して内気導入率を高くするようにしている。このように、窓曇りし難い条件では内気導入率を高くすることで第１室内熱交換器６１の吸込温度を高くできるので、省電力運転が可能となる。

次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、エアコンＥＣＵ８は、冷凍サイクル１００を用いて車室内の暖房を行うときに、内気温センサ１１１で検出される車室内温度が低いほど、ブロワ２６の最高稼動率を低く制限するようにしている。車室内温度が低い時には、第１室内熱交換器６１の吸い込み温度が低くなり、要求される吹出温度が高くなるので、通常では、冷凍サイクル１００での消費電力が大きくなる。

しかし、これによれば、オート（自動）制御時において、車室内温度が低いほどブロワ２６の最高稼動率を低く制限して吹出風量を少なくすることで、冷凍サイクル１００での熱交換量を減らし、圧縮機２０の回転数を下げることで、ウォームアップ時の圧縮機２０とブロワ２６との両方の消費電力が抑えた省電力運転が可能になるうえ、少ない消費電力でも要求吹出温度を満足させることができる。

また、ウォームアップ開始時は自宅もしくは自宅付近にいる場合が多いと考えられるため、圧縮機２０の回転数や室外熱交換器２３の電動ファン２９の稼動率を低くできるので、近隣への騒音を抑えることができる。また、ウォームアップ初期にヒートポンプ性能を出しすぎると、室外熱交換器２３への着霜が進行してヒートポンプ暖房が継続できなくなる場合があるが、要求吹出温度を満足することで圧縮機２０の回転数を下げて着霜の進行を遅らせることができ、ヒートポンプ暖房を継続し易くすることができる。

また、ダクト９の空気上流端に配置されてダクト９内に導入する内気と外気との比率を調整する内外気切替ドア１９と、少なくとも車室内の湿度を検出してその湿度に応じて車両前面窓ガラスの曇り易さを判定する湿度センサ１１６とを備え、エアコンＥＣＵ８は、湿度センサ１１６で算出される窓曇り判定値が低いほど、内外気切替ドア１９を制御して内気導入率を高くするようにしている。これによれば、冬季でも窓曇りの可能性が低い時には内気導入率を高くすることで第１室内熱交換器６１の吸込温度を高くできるので、より省電力運転が可能となる。

また、車両の乗員が所望する車室内温度を設定する温度設定スイッチ（図示せず）を備え、エアコンＥＣＵ８は、温度設定スイッチで設定されている設定温度が所定温度以上の場合、ブロワ２６の最高稼動率の制限値を、設定温度が所定温度未満の場合に比べて高くするようにしている。これによれば、設定温度が所定温度以上に高い場合は、乗員が強い暖房を望んでいると判断できるため、消費電力よりも乗員の暖房感を優先してブロワ２６の最高稼動率の制限を少し高く補正（本実施形態ではブロワＭＡＸ電圧を＋１（Ｖ）高く補正）することで、乗員の好みに副うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。前記した特許文献１の車両用空調装置においては、エアコンＥＣＵ８で算出した目標吹出温度ＴＡＯに基づいて冷房、暖房などの空調運転モードが決定されるようになっている。しかしながら、このような従来技術においては、温風が必ずしも必要ではないフェイス吹出モード時に、消費電力の大きい暖房サイクルが選択される場合があり、空調での消費電力が大きくなってしまう場合がある。このため、この車両用空調装置をハイブリッド車両に搭載した場合、バッテリの電力消費が多くなってバッテリでの走行距離が短くなるという問題点がある。そこで、空調での消費電力を極力抑えたいという課題がある。

図７は、本発明の第２実施形態における空調熱源選択の処理手順を示すフローチャートである。エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ２１において、外気温センサ１１２で検出される外気温が所定温度（本実施形態では−３℃）より低いか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳで、外気温が−３℃より低い場合はステップＳ２２へ進み、エンジン１を稼働させた上で温水式ヒータ５１を用いての暖房を選択する。これは、ヒートポンプサイクルを用いた暖房では効率が悪くなるうえ、室外熱交換器２３が着霜し易くなってヒートポンプ暖房が継続できなくなる場合があるためである。

また、ステップＳ２１の判定結果がＮＯで、外気温が−３℃より高い場合はステップＳ２３へ進み、オート（自動）モードにしたときの吹出口モードをステップＳ２３中に示す特性図を用いて算出する。この特性図は、通常のオート空調制御に用いられるものであり、ステップＳ４で算出された目標吹出温度ＴＡＯと吹出口モードとの関係を表しており、この特性図によって目標吹出温度ＴＡＯに対する吹出口モードを決定することができる。

具体的に、エアコンＥＣＵ８は、目標吹出温度ＴＡＯが低い温度から高い温度にかけて、フェイスモード、バイレベルモードおよびフットモードを順次自動で選択するようになっている。

次のステップＳ２４においては、ステップＳ２３で算出されるオート時の吹出口モードがフェイスモードであるか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳで、オート時にはフェイスモードが選択される条件の場合はステップＳ２５へ進み、暖房サイクルとする必要がないと判断して冷房サイクルの使用が決定される。また、ステップＳ２４の判定結果がＮＯで、オート時にはフェイスモード以外のフットモードやバイレベルモードが選択される条件の場合はステップＳ２６へ進み、暖房サイクルの使用が決定される。

このように、エアコンＥＣＵ８は、目標吹出温度ＴＡＯに応じて吹出口モードを選択するモード選択マップを備えており、モード選択マップで乗員の頭胸部に空気を吹き出すフェイスモードが選択される場合には冷凍サイクル１００を冷房サイクルに切り替え、フェイスモード以外が選択されるときには、冷凍サイクル１００を暖房サイクルに切り替えるようにしている。

これによれば、温風が必ずしも必要ではないフェイスモード時は、消費電力の大きい暖房サイクルを選択しないことにより、空調での消費電力を抑えることができる。また、フェイスモード時に暖房サイクルにすることによって起きる圧縮機２０の起動、停止の繰り返しによる吹出温度の変動を抑えることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。前記した特許文献１の車両用空調装置において、ヒートポンプによって暖房運転を行ううえで車室内温度が低いときは、室内コンデンサの吸込温度が低くて要求吹出温度が高いため必要熱量が非常に多くなってウォームアップ中の消費電力も非常に大きくなる。このため、この車両用空調装置をハイブリッド車両に搭載した場合、バッテリの電力消費が多くなってバッテリでの走行距離が短くなるという問題点がある。そこで、ヒートポンプサイクルによって暖房運転を行ううえで、ウォームアップ時の消費電力を極力抑えたいという課題がある。

図８は、本発明の第３実施形態におけるポンプＯＮ／ＯＦＦ決定の処理手順を示すフローチャートである。エアコンＥＣＵ８は、ステップＳ６１において、ステップＳ９で算出されるエアミックスドア６３の開度が所定値（本実施形態では１０％）より大きいか否かを判定する。この判定結果がＮＯで、エアミックスドア６３の開度が１０％より小さい場合はステップＳ６２へ進み、温水式ヒータ５１を用いても吹出温度を上げることに対する寄与が少ないため、電動ポンプ５２はオフさせて省電力を図る。

また、ステップＳ６１の判定結果がＹＥＳで、エアミックスドア６３の開度が１０％より大きい場合はステップＳ６３へ進み、水温センサ１１５で検出される冷却水温度ＴＷが所定値（本実施形態では２５℃）より高いか否かを判定する。この判定結果がＮＯで、冷却水温度が２５℃より低い場合はステップＳ６２へ進み、電動ポンプ５２はオフさせて省電力を図る。これは、温水式ヒータ５１を用いても、流通する冷却水温度が低いことで第１室内熱交換器６１の雰囲気温度を下げてしまい、第１室内熱交換器６１での熱交換量を増加させて消費電力を増加させてしまう可能性が高いためである。

また、ステップＳ６３の判定結果がＹＥＳで、冷却水温度が２５℃より高い場合はステップＳ６４へ進み、電動ポンプ５２をオンさせ、温水式ヒータ５１を用いて第１室内熱交換器６１の雰囲気温度を上げるようにするものである。このように、エアコンＥＣＵ８は、水温センサ１１５で検出される冷却水温度ＴＷが所定温度未満の場合、電動ポンプ５２の稼動率を、冷却水温度が所定温度以上の場合に比べて低くするようにしている。

これによれば、冷却水温度ＴＷが所定温度未満の場合、ヒートポンプ暖房中の第１室内熱交換器６１の雰囲気温度が、低い温度の冷却水が供給された温水式ヒータ５１の影響で下がるのを防ぐことができるうえ、電動ポンプ５２の稼動率を低下させることでウォームアップ時の消費電力を抑えることができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第１〜第３実施形態では、本発明をハイブリッド自動車の空調装置に適用したが、本発明を水冷式エンジンを搭載した車両用空調装置に適用しても良い。

１…エンジン
８…エアコンＥＣＵ（制御手段）
９…ダクト
１１…デフロスタ吹出口
１２…フェイス吹出口
１３…フット吹出口
１４…デフロスタドア（吹出口切替手段）
１５…フェイスドア（吹出口切替手段）
１６…フットドア（吹出口切替手段）
１９…内外気切替ドア（内外気調整手段）
２０…圧縮機
２２…第１減圧器（減圧手段）
２３…室外熱交換器
２４…第２減圧器（減圧手段）
２６…ブロワ（送風機）
３１…第１電磁弁（切替手段）
３２…第２電磁弁（切替手段）
３３…第３電磁弁（切替手段）
４０…コントロールパネル（室温設定手段）
５１…温水式ヒータ（温水熱交換器）
５２…電動ポンプ
６１…第１室内熱交換器（室内熱交換器）
６２…第２室内熱交換器
１００…冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）
１１１…内気温センサ（内気温検出手段）
１１５…水温センサ（水温検出手段）
１１６…湿度センサ（湿度検出手段）
ＴＡＯ…目標吹出温度

Claims (7)

1. （ａ）車室内へ向かう空気の空気通路を形成するダクト（９）と、
   （ｂ）前記ダクト（９）内において車室内へ送風する送風機（２６）と、
   （ｃ）冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２０）、
   前記ダクト（９）内に配置されて前記圧縮機（２０）より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱により前記ダクト（９）内の空気を加熱する室内熱交換器（６１）、
   前記室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を減圧させる減圧手段（２２、２４）、
   および前記ダクト（９）外に配置されて前記室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を前記ダクト（９）外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器（２３）を備えるヒートポンプサイクル（１００）と、
   （ｄ）車室内の空気温度を検出する内気温検出手段（１１１）と、
   （ｅ）少なくとも前記送風機（２６）の稼働率を制御する制御手段（８）とを備えた車両用空調装置において、
   前記制御手段（８）は、前記ヒートポンプサイクル（１００）を用いて車室内の暖房を行うときに、前記内気温検出手段（１１１）で検出される車室内温度が低いほど、前記送風機（２６）の最高稼動率を低く制限することを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記ダクト（９）の空気上流端に配置されて前記ダクト（９）内に導入する内気と外気との比率を調整する内外気調整手段（１９）と、
   少なくとも車室内の湿度を検出してその湿度に応じて車両前面窓ガラスの曇り易さを判定する湿度検出手段（１１６）とを備え、
   前記制御手段（８）は、前記湿度検出手段（１１６）で算出される窓曇り判定値が低いほど、前記内外気調整手段（１９）を制御して内気導入率を高くすることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 車両の乗員が所望する車室内温度を設定する室温設定手段（４０）を備え、
   前記制御手段（８）は、前記温度設定手段（４０）で設定されている設定温度が所定温度以上の場合、前記送風機（２６）の最高稼動率の制限値を、前記設定温度が前記所定温度未満の場合に比べて高く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。
4. 前記ダクト（９）は、空気下流端に複数の吹出口（１１〜１３）、および前記吹出口（１１〜１３）の開閉を切り替える吹出口切替手段（１４〜１６）を備え、前記吹出口切替手段（１４〜１６）の制御によって複数の吹出口モードが選択可能であり、
   前記ヒートポンプサイクル（１００）は、前記室内熱交換器（６１）を第一室内熱交換器（６１）とし、前記ダクト（９）内において前記第１室内熱交換器（６１）よりも空気上流側に配置されて前記第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を蒸発させてその蒸発熱により前記ダクト（９）内の空気を冷却する第２室内熱交換器（６２）、および前記第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を前記室外熱交換器（２３）に流す流路または前記第２室内熱交換器（６２）に流す流路に切り替える切替手段（３１〜３３）を備え、前記切替手段（３１〜３３）で流路を切り替えることによって車室内の冷房も可能な冷凍サイクル（１００）であり、
   前記制御手段（８）は、算出した目標吹出温度（ＴＡＯ）に応じて前記吹出口モードを選択するモード選択マップを備えており、前記モード選択マップで乗員の頭胸部に空気を吹き出すフェイスモードが選択される場合には前記冷凍サイクル（１００）を冷房運転モードに切り替え、前記フェイスモード以外が選択されるときには、前記冷凍サイクル（１００）を暖房運転モードに切り替えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両用空調装置。
5. 前記ダクト（９）内において前記室内熱交換器（６１）よりも空気上流側に配置されて車両走行用のエンジン（１）を冷却する冷却水を熱源として前記ダクト（９）内の空気を加熱する温水熱交換器（５１）と、
   前記冷却水を前記温水熱交換器（５１）に循環させる電動ポンプ（５２）と、
   循環させる前記冷却水の温度を検出する水温検出手段（１１５）とを備えており、
   前記制御手段（８）は、前記水温検出手段（１１５）で検出される冷却水温度が所定温度未満の場合、前記電動ポンプ（５２）の稼動率を、前記冷却水温度が前記所定温度以上の場合に比べて低くすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用空調装置。
6. （ａ）車室内へ向かう空気の空気通路を形成し、空気下流端に複数の吹出口（１１〜１３）、および前記吹出口（１１〜１３）の開閉を切り替える吹出口切替手段（１４〜１６）を備え、前記吹出口切替手段（１４〜１６）の制御によって複数の吹出口モードが選択可能なダクト（９）と、
   （ｂ）前記ダクト（９）内において車室内へ送風する送風機（２６）と、
   （ｃ）冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２０）、
   前記ダクト（９）内に配置されて前記圧縮機（２０）より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱により前記ダクト（９）内の空気を加熱する第１室内熱交換器（６１）、
   前記第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を減圧させる減圧手段（２２、２４）、
   前記ダクト（９）外に配置されて前記第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を前記ダクト（９）外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器（２３）、
   前記ダクト（９）内において前記第１室内熱交換器（６１）よりも空気上流側に配置されて前記第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を蒸発させてその蒸発熱により前記ダクト（９）内の空気を冷却する第２室内熱交換器（６２）、
   および前記第１室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を前記室外熱交換器（２３）に流す流路または前記第２室内熱交換器（６２）に流す流路に切り替える切替手段（３１〜３３）を備え、
   前記切替手段（３１〜３３）で流路を切り替えることによって冷房サイクルまたは暖房サイクルで運転可能な冷凍サイクル（１００）と、
   （ｄ）少なくとも前記切替手段（３１〜３３）の作動を制御する制御手段（８）とを備えた車両用空調装置において、
   前記制御手段（８）は、算出した目標吹出温度（ＴＡＯ）に応じて前記吹出口モードを選択するモード選択マップを備えており、前記モード選択マップで乗員の頭胸部に空気を吹き出すフェイスモードが選択される場合には前記冷凍サイクル（１００）を冷房サイクルに切り替え、前記フェイスモード以外が選択されるときには、前記冷凍サイクル（１００）を暖房サイクルに切り替えることを特徴とする車両用空調装置。
7. （ａ）車室内へ向かう空気の空気通路を形成するダクト（９）と、
   （ｂ）前記ダクト（９）内において車室内へ送風する送風機（２６）と、
   （ｃ）冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（２０）、
   前記ダクト（９）内に配置されて前記圧縮機（２０）より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱により前記ダクト（９）内の空気を加熱する室内熱交換器（６１）、
   前記室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を減圧させる減圧手段（２２、２４）、
   および前記ダクト（９）外に配置されて前記室内熱交換器（６１）より流出した冷媒を前記ダクト（９）外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器（２３）を備えるヒートポンプサイクル（１００）と、
   （ｄ）前記ダクト（９）内において前記室内熱交換器（６１）よりも空気上流側に配置されて車両走行用のエンジン（１）を冷却する冷却水を熱源として前記ダクト（９）内の空気を加熱する温水熱交換器（５１）と、
   （ｅ）前記冷却水を前記温水熱交換器（５１）に循環させる電動ポンプ（５２）と、
   （ｆ）循環させる前記冷却水の温度を検出する水温検出手段（１１５）と、
   （ｇ）少なくとも前記電動ポンプ（５２）の稼働率を制御する制御手段（８）とを備えた車両用空調装置において、
   前記制御手段（８）は、前記ヒートポンプサイクル（１００）を用いて車室内の暖房を行うときに、前記水温検出手段（１１５）で検出される冷却水温度が所定温度未満の場合、前記電動ポンプ（５２）の稼動率を、前記冷却水温度が前記所定温度以上の場合に比べて低くすることを特徴とする車両用空調装置。

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