JP2018052165A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回生電力を有効に利用して消費動力を低減する。
【解決手段】電力を使用して車室内へ空気を送風する送風部３２と、電力を使用して冷媒を吸入し、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と外気とを熱交換させる高圧側熱交換器１２と、高圧側熱交換器１２で熱交換された冷媒を減圧させる減圧部１４と、減圧部１４で減圧された冷媒と、送風部３２で送風された空気とを熱交換させて空気を冷却する低圧側熱交換器１５と、蓄電池８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、蓄電池８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰とならない場合と比較して、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させるとともに送風部３２の送風能力を増加させる制御部５０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、回生電力を蓄電池に充電可能な車両に用いられる空調装置に関する。

従来、特許文献１には、過充放電による蓄電池の劣化を抑制するため、蓄電池温度に応じて充放電電力を制限する技術が記載されている。

具体的には、特許文献１に記載の従来技術では、蓄電池温度が所定温度以下または所定温度以上の時には、充電電力上限値および放電電力上限値を常温時に比して小さくするようになっている。

特開２０１０−６０４０６号公報

減速時や降坂時に運動エネルギーを回生電力に変換して蓄電池に充電する車両に上記従来技術を適用した場合、充電電力が制限されると回生電力が余剰になることが起こりうる。回生電力が余剰になると、運動エネルギーが回生電力に変換されることなくブレーキロータ等で摩擦熱となって放熱してしまうため、運動エネルギーを回生電力に効率的に変換することができず、消費電力の増加を招いてしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、回生電力を有効に利用して消費動力を低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の車両用空調装置では、
電力を使用して車室内へ空気を送風する送風部（３２）と、
電力を使用して冷媒を吸入し、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熱交換させる高圧側熱交換器（１２）と、
高圧側熱交換器（１２）で熱交換された冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
減圧部（１４）で減圧された冷媒と、送風部（３２）で送風された空気とを熱交換させて空気を冷却する低圧側熱交換器（１５）と、
蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して回生電力が余剰とならない場合と比較して、圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を増加させるとともに送風部（３２）の送風能力を増加させる制御部（５０）とを備える。

蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合とは、蓄電池（８１）に充電可能な電力よりも回生電力が多くなる場合のことである。

これによると、回生電力が余剰となる場合、圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を増加させるので、低圧側熱交換器（１５）の空気冷却能力を増加させて低圧側熱交換器（１５）と車室内の空気とに蓄冷させることができる。そのため、その後に低圧側熱交換器（１５）に要求される空気冷却能力を低減できるので、回生電力を有効に利用して消費動力を低減できる。

さらに、回生電力が余剰となる場合、送風部（３２）の送風能力を増加させるので、圧縮機（１１）の消費電力を増加させて低圧側熱交換器（１５）の空気冷却能力を増加させても低圧側熱交換器（１５）が過冷却されることを抑制できる。そのため、低圧側熱交換器（１５）が凍結して凍結臭が発生することを抑制できる。

凍結臭とは、低圧側熱交換器（１５）の表面で凝縮した凝縮水に溶け込んでいた臭い成分が、低圧側熱交換器（１５）の凍結により凝縮水から遊離して空気中に混入することによって発生する臭いのことである。

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。

一実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 一実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 一実施形態の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。 一実施形態の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。 一実施形態の車両用空調装置の制御処理の別の要部を示すフローチャートである。 一実施形態の車両用空調装置の制御処理の別の要部を示すフローチャートである。 一実施形態の車両用空調装置の制御処理の別の要部を示すフローチャートである。 一実施形態の車両用空調装置の制御処理の別の要部を示すフローチャートである。 一実施形態の車両用空調装置の制御処理の別の要部を示すフローチャートである。

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。

（第１実施形態）
以下、実施形態について図に基づいて説明する。図１は、本実施形態の車両用空調装置１の全体構成図であり、図２は、車両用空調装置１の電気制御部の構成を示すブロック図である。本実施形態では、車両用空調装置１は、内燃機関ＥＧ（換言すればエンジン）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ハイブリッド車両に適用されている。

本実施形態のハイブリッド車両は、車両停車時に外部電源（換言すれば商用電源）から供給された電力を、車両に搭載されたバッテリ８１（換言すれば蓄電池）に充電可能なプラグインハイブリッド車両として構成されている。

このプラグインハイブリッド車両は、車両走行開始前の車両停車時に外部電源から供給された電力をバッテリ８１に充電しておくことによって、走行開始時のようにバッテリ８１の蓄電残量ＳＯＣが予め定めた走行用基準残量以上になっているときには、主に走行用電動モータの駆動力によって走行する運転モードとなる。以下、この運転モードをＥＶ運転モードという。

一方、車両走行中にバッテリ８１の蓄電残量ＳＯＣが走行用基準残量よりも低くなっているときには、主にエンジンＥＧの駆動力によって走行する運転モードとなる。以下、この運転モードをＨＶ運転モードという。

より詳細には、ＥＶ運転モードは、主に走行用電動モータが出力する駆動力によって車両を走行させる運転モードであるが、車両走行負荷が高負荷となった際にはエンジンＥＧを作動させて走行用電動モータを補助する。つまり、ＥＶ運転モードは、走行用電動モータから出力される走行用の駆動力がエンジンＥＧから出力される走行用の駆動力よりも大きくなる運転モードである。

一方、ＨＶ運転モードは、主にエンジンＥＧが出力する駆動力によって車両を走行させる運転モードであるが、車両走行負荷が高負荷となった際には走行用電動モータを作動させてエンジンＥＧを補助する。つまり、ＨＶ運転モードは、内燃機関側駆動力がモータ側駆動力よりも大きくなる運転モードである。

本実施形態のプラグインハイブリッド車両では、このようにＥＶ運転モードとＨＶ運転モードとを切り替えることによって、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両に対してエンジンＥＧの燃料消費量を抑制して、車両燃費を向上させている。また、このようなＥＶ運転モードとＨＶ運転モードとの切り替え、および駆動力比の制御は、駆動力制御装置７０によって制御される。

エンジンＥＧから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機８０を作動させるためにも用いられる。発電機８０にて発電された電力、および外部電源から供給された電力は、バッテリ８１に蓄えることができ、バッテリ８１に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、車両用空調装置１を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給できる。バッテリ８１は、減速時や降坂時に走行用電動モータにて回生された電力（換言すれば回生エネルギ）を蓄えることもできる。

次に、本実施形態の車両用空調装置１の詳細構成を説明する。この車両用空調装置１は、バッテリ８１から供給される電力による車室内の空調に加えて、車両走行前の車両停車時に外部電源から供給される電力によって車室内の空調（例えば、プレ空調）を実行可能に構成されている。

本実施形態の車両用空調装置１は、図１に示す冷凍サイクル１０、室内空調ユニット３０、図２に示す空調制御装置５０等を備えている。

室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（換言すればインストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、蒸発器１５、ヒータコア３６、ＰＴＣヒータ３７等を収容したものである。

ケーシング３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、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内には、空気が流れる空気通路が形成されている。

ケーシング３１内の送風空気流れ最上流側には、内気（換言すれば車室内空気）と外気（換言すれば車室外空気）とを切替導入する内外気切替部としての内外気切替箱２０が配置されている。

より具体的には、内外気切替箱２０には、内気導入口２１および外気導入口２２が形成されている。内気導入口２１は、ケーシング３１内に内気を導入させる。外気導入口２２は、ケーシング３１内に外気を導入させる。

内外気切替箱２０の内部には、ケーシング３１内へ導入させる内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア２３が配置されている。内外気切替ドア２３は、吸込口モードを切り替える吸込口モード切替部であり、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整する。

従って、内外気切替ドア２３は、ケーシング３１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変更する風量割合変更部（換言すれば内外気切替部）を構成する。換言すれば、内外気切替ドア２３は、空気通路に導入される内気および外気に対する外気の比率（以下、外気率と言う。）を調整する外気率調整部である。

より具体的には、内外気切替ドア２３は、電動アクチュエータ６２によって駆動される。この電動アクチュエータ６２は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。

吸込口モードとしては、全内気モード、全外気モードおよび内外気混入モードがある。内気モードでは、内気導入口２１を全開とするとともに外気導入口２２を全閉としてケーシング３１内の空気通路へ内気を導入する。外気モードでは、内気導入口２１を全閉とするとともに外気導入口２２を全開としてケーシング３１内の空気通路へ外気を導入する。

内外気混入モードでは、内気モードと外気モードとの間で、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整することにより、ケーシング３１内の空気通路への内気と外気の導入比率を連続的に変化させる。

内外気切替箱２０の空気流れ下流側には、内外気切替箱２０を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機３２（換言すればブロア）が配置されている。送風機３２は、ケーシング３１内の空気通路を流れる空気の風量を調整する風量調整部である。

送風機３２は、ファンを電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（換言すれば送風能力）が制御される。従って、この電動モータは、送風機３２の送風能力変更部を構成している。

送風機３２のファンは、遠心多翼ファン（例えばシロッコファン）である。ファンは、空気通路に配置されており、内気導入口２１からの内気、および外気導入口２２からの外気を空気通路に送風する。

送風機３２の空気流れ下流側には、蒸発器１５が配置されている。蒸発器１５は、空気通路の全域に亘って配置されている。蒸発器１５は、その内部を流通する冷媒と送風機３２から送風された送風空気とを熱交換させて、送風空気を冷却する冷却部として機能する。具体的には、蒸発器１５は、圧縮機１１、凝縮器１２、気液分離器１３および膨張弁１４等とともに、蒸気圧縮式の冷凍サイクル１０を構成している。

圧縮機１１は、エンジンルーム内に配置され、冷凍サイクル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圧縮機構１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。電動モータ１１ｂは、インバータ６１から出力される交流電圧によって、その回転数が制御される交流モータである。

インバータ６１は、空調制御装置５０から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。インバータ６１の回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータ１１ｂは、圧縮機１１の吐出能力変更部を構成している。

凝縮器１２は、エンジンルーム内に配置されて、内部を流通する冷媒と、室外送風機１２ａから送風された外気とを熱交換させることにより、圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させて凝縮させる室外熱交換器（換言すれば放熱器）である。凝縮器１２は、冷凍サイクル１０の高圧側熱交換器である。

室外送風機１２ａは、凝縮器１２に外気を送風する外気送風部である。室外送風機１２ａは、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち回転数（換言すれば送風空気量）が制御される電動式送風機である。

気液分離器１３は、凝縮器１２にて凝縮された冷媒を気液分離して余剰冷媒を蓄えるとともに、液相冷媒のみを下流側に流すレシーバである。膨張弁１４は、気液分離器１３から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。

蒸発器１５は、膨張弁１４にて減圧膨張された低圧冷媒を蒸発させて、冷媒に吸熱作用を発揮させる室内熱交換器である。これにより、蒸発器１５は、送風空気を冷却除湿する冷却用熱交換器として機能する。蒸発器１５は、冷凍サイクル１０の低圧側熱交換器である。

室内空調ユニット３０のケーシング３１内の空気通路において、蒸発器１５の空気流れ下流側には、蒸発器１５通過後の空気を流す加熱用通路３３およびバイパス通路３４が並列に形成されている。加熱用通路３３には、蒸発器１５通過後の空気を加熱するためのヒータコア３６およびＰＴＣヒータ３７が、送風空気流れ方向に向かってこの順に配置されている。ヒータコア３６およびＰＴＣヒータ３７は、乗員に温感を与える暖房装置である。

空気通路において、加熱用通路３３およびバイパス通路３４の空気流れ下流側には、加熱用通路３３およびバイパス通路３４から流出した空気を混合させる混合空間３５が形成されている。

ヒータコア３６は、発熱体であるエンジンＥＧを冷却するエンジン冷却水（以下、単に冷却水という。）を熱媒体として蒸発器１５通過後の送風空気を加熱する加熱用熱交換器（換言すれば空気加熱部）である。エンジンＥＧは、冷却水を加熱する冷却水加熱部（換言すれば熱媒体加熱部）である。

具体的には、ヒータコア３６とエンジンＥＧは、冷却水配管によって接続されて、ヒータコア３６とエンジンＥＧとの間を冷却水が循環する冷却水回路４０が構成されている。

冷却水回路４０には、冷却水を循環させるための冷却水ポンプ４０ａが配置されている。冷却水ポンプ４０ａは、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（換言すれば冷却水循環流量）が制御される電動式の水ポンプである。

冷却水ポンプ４０ａは、ヒータコア３６を流れる冷却水の流量を調整する流量調整部である。冷却水回路４０の冷却水は、オートマチックトランスミッションフルード（すなわちＡＴＦ）の冷却にも用いられる。

ＰＴＣヒータ３７は、ＰＴＣ素子（換言すれば正特性サーミスタ）を有し、このＰＴＣ素子に電力が供給されることによって発熱して、ヒータコア３６通過後の空気を加熱する補助加熱部としての電気ヒータである。ＰＴＣヒータ３７を作動させるために必要な消費電力は、冷凍サイクル１０の圧縮機１１を作動させるために必要な消費電力よりも少ない。

より具体的には、このＰＴＣヒータ３７は、複数（本実施形態では、３本）のＰＴＣ素子３７ａ、３７ｂ、３７ｃから構成されている。各ＰＴＣ素子３７ａ、３７ｂ、３７ｃの正極側はバッテリ８１側に接続され、負極側はスイッチ素子を介して、グランド側へ接続されている。スイッチ素子は各ＰＴＣ素子の通電状態（換言すればＯＮ状態）と非通電状態（換言すればＯＦＦ状態）とを切り替えるものである。スイッチ素子の作動は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。

空調制御装置５０は、各ＰＴＣ素子３７ａ、３７ｂ、３７ｃの通電状態と非通電状態とを独立に切り替えるようにスイッチ素子の作動を制御することによって、通電状態となり加熱能力を発揮するＰＴＣ素子の本数を切り替えて、ＰＴＣヒータ３７全体としての加熱能力を変化させることができる。

バイパス通路３４は、蒸発器１５通過後の空気を、ヒータコア３６およびＰＴＣヒータ３７を通過させることなく、混合空間３５に導くための空気通路である。従って、混合空間３５にて混合された送風空気の温度は、加熱用通路３３を通過する空気およびバイパス通路３４を通過する空気の風量割合によって変化する。

空気通路における蒸発器１５の空気流れ下流側であって、加熱用通路３３およびバイパス通路３４の入口側には、エアミックスドア３９が配置されている。エアミックスドア３９は、加熱用通路３３およびバイパス通路３４へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させる。エアミックスドア３９は、混合空間３５内の空気温度（換言すれば、車室内へ送風される送風空気の温度）を調整する温度調整部である。

より具体的には、エアミックスドア３９は、電動アクチュエータ６３によって駆動される回転軸と、その回転軸に連結された板状のドア本体部を有して構成される、いわゆる片持ちドアで構成されている。また、エアミックスドア用の電動アクチュエータ６３の作動は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。

ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、混合空間３５から空調対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出口２４〜２６が配置されている。

この吹出口２４〜２６としては、具体的に、フェイス吹出口２４、フット吹出口２５およびデフロスタ吹出口２６が設けられている。

フェイス吹出口２４は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す上半身側吹出口である。フット吹出口２５は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出す足元側吹出口である。デフロスタ吹出口２６は、車両前面窓Ｗの内側面に向けて空調風を吹き出す窓側吹出口である。

フェイス吹出口２４、フット吹出口２５、およびデフロスタ吹出口２６の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口２４の開口面積を調整するフェイスドア２４ａ、フット吹出口２５の開口面積を調整するフットドア２５ａ、デフロスタ吹出口２６の開口面積を調整するデフロスタドア２６ａが配置されている。

これらのフェイスドア２４ａ、フットドア２５ａ、デフロスタドア２６ａは、吹出口モードを切り替える吹出口モードドア（換言すれば吹出口モード切替部）を構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ６４に連結されて連動して回転操作される。なお、この電動アクチュエータ６４の作動も、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。

吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードおよびフットデフロスタモードがある。図面では、フェイスモードをＦＡＣＥと略記し、フットモードをＦＯＯＴと略記し、バイレベルモードをＢ／Ｌと略記する。

フェイスモードでは、フェイス吹出口２４を全開してフェイス吹出口２４から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す。バイレベルモードでは、フェイス吹出口２４とフット吹出口２５の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す。フットモードでは、フット吹出口２５を全開するとともにデフロスタ吹出口２６を小開度だけ開口して、フット吹出口２５から主に空気を吹き出す。フットデフロスタモードでは、フット吹出口２５およびデフロスタ吹出口２６を同程度開口して、フット吹出口２５およびデフロスタ吹出口２６の双方から空気を吹き出す。

乗員が、図２に示す操作パネル６０のデフロスタスイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードとすることもできる。デフロスタモードでは、デフロスタ吹出口２６を全開してデフロスタ吹出口２６から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出す。

車両用空調装置１は、図示しない電熱デフォッガを備えている。電熱デフォッガは、車室内窓ガラスの内部あるいは表面に配置された電熱線であって、窓ガラスを加熱することで防曇あるいは窓曇り解消を行う窓ガラス加熱部である。この電熱デフォッガについても空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動を制御できるようになっている。

車両用空調装置１は、図２に示すシートヒータ９０を備えている。シートヒータ９０は、乗員が着座する座席の表面温度を上昇させる補助加熱部である。具体的には、このシートヒータ９０は、座席表面に埋め込まれた電熱線で構成され、電力を供給されることによって発熱する座席加熱部である。シートヒータ９０は、乗員に温感を与える暖房装置である。

室内空調ユニット１０の各吹出口２４〜２６から吹き出される空調風によって車室内の暖房が不十分となり得る際に作動させて乗員の暖房感を補う機能を果たす。シートヒータ９０の作動は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御される。シートヒータ９０は、作動時には座席の表面温度を約４０℃程度となるまで上昇させるように制御される。

車両用空調装置１は、シート送風装置、ステアリングヒータ、および膝輻射ヒータを備えていてもよい。シート送風装置は、座席の内側から乗員に向けて空気を送風する送風部である。ステアリングヒータは、電気ヒータでステアリングを加熱するステアリング加熱部である。膝輻射ヒータは、輻射熱の熱源となる熱源光を乗員の膝に向けて照射する暖房部である。シート送風装置、ステアリングヒータ、膝輻射ヒータの作動は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって制御できる。

次に、図２により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置５０（換言すれば空調制御部）、駆動力制御装置７０（換言すれば駆動力制御部）および電力制御装置７１（換言すれば電力制御部）は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよび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、その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機器の作動を制御する。

駆動力制御装置７０の出力側には、エンジンＥＧを構成する各種エンジン構成機器および走行用電動モータへ交流電流を供給する走行用インバータ等が接続されている。各種エンジン構成機器としては、具体的に、エンジンＥＧを始動させるスタータ、エンジンＥＧに燃料を供給する燃料噴射弁（換言すればインジェクタ）の駆動回路（いずれも図示せず）等が接続されている。

駆動力制御装置７０の入力側には、電圧計、電流計、アクセル開度センサ、エンジン回転数センサ、車速センサ、および吸気温度センサ（いずれも図示せず）等の種々のエンジン制御用のセンサ群が接続されている。

電圧計は、バッテリ８１の端子間電圧ＶＢを検出する。電流計は、バッテリ８１へ流れ込む電流ＡＢｉｎあるいはバッテリ８１から流れる電流ＡＢｏｕｔを検出する。アクセル開度センサは、アクセル開度Ａｃｃを検出する。エンジン回転数センサは、エンジン回転数Ｎｅを検出する。車速センサは、車速Ｖｖを検出する。吸気温度センサは、エンジンＥＧの吸気温度Ｔｉを検出する吸気温度検出部である。

空調制御装置５０の出力側には、送風機３２、圧縮機１１の電動モータ１１ｂ用のインバータ６１、室外送風機１２ａ、各種電動アクチュエータ６２、６３、６４、ＰＴＣヒータ３７、冷却水ポンプ４０ａ、シートヒータ９０等が接続されている。

空調制御装置５０の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、吐出温度センサ５４、吐出圧力センサ５５、蒸発器温度センサ５６、冷却水温度センサ５８、および窓表面湿度センサ５９等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。

内気センサ５１は、車室内温度Ｔｒを検出する内気温度検出部である。外気センサ５２は、外気温を検出する外気温度検出部である。日射センサ５３は、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射量検出部である。

吐出温度センサ５４は、圧縮機１１吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度検出部である。吐出圧力センサ５５は、圧縮機１１吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力検出部である。

蒸発器温度センサ５６は、蒸発器１５からの吹出空気温度ＴＥ（以下、蒸発器温度と言う。）を検出する蒸発器温度検出部である。蒸発器温度センサ５６は、蒸発器１５の熱交換フィン温度を検出するフィン温度検出部（換言すればフィンサーミスタ）である。蒸発器温度センサ５６は、蒸発器１５のその他の部位の温度を検出する温度検出部であってもよい。蒸発器温度センサ５６は、蒸発器１５を流通する冷媒の温度を直接検出する冷媒温度検出部であってもよい。

冷却水温度センサ５８は、冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度検出部である。冷却水温度センサ５８は、エンジンＥＧを冷却する熱媒体の温度Ｔｗを検出する熱媒体温度検出部である。

窓表面湿度センサ５９は、窓近傍湿度を検出する湿度検出部である。窓近傍湿度は、車室内の窓ガラス近傍の車室内空気の相対湿度である。

空調制御装置５０の入力側には、操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル６０は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。操作パネル６０の各種空調操作スイッチは、空調ユニット３０の作動を手動設定するための手動操作部である。

操作パネル６０の各種空調操作スイッチとしては、具体的に、エアコンスイッチ６０ａ、オートスイッチ６０ｂ、吸込口モードの切替スイッチ６０ｃ、吹出口モードの切替スイッチ６０ｄ、デフロスタスイッチ、風量設定スイッチ６０ｅ、エコノミースイッチ、車室内温度設定スイッチ６０ｆ、現在の車両用空調装置１の作動状態等を表示する表示部６０ｇ等が設けられている。

エアコンスイッチ６０ａは、乗員の操作によって圧縮機１１の起動および停止を切り替える圧縮機作動設定部である。エアコンスイッチ６０ａには、エアコンスイッチ６０ａの操作状況に応じて点灯・消灯するエアコンインジケータが設けられている。

オートスイッチ６０ｂは、乗員の操作によって車両用空調装置１の自動制御を設定あるいは解除する自動制御設定部である。

吹出口モード切替スイッチ６０ｄは、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードおよびフットデフロスタモードを切り替える吹出口モード切替部である。デフロスタスイッチは、乗員の操作によってデフロスタモードを設定するデフロスタモード設定部である。

フットデフロスタモードおよびデフロスタモードでは、他の吹出口モードに比べて窓の防曇性が高くなる。吹出口モード切替スイッチ６０ｄおよびデフロスタスイッチは、空調ユニット３０による窓の防曇性を向上させる指令を空調制御装置５０に出力するための防曇操作部である。

風量設定スイッチ６０ｅは、送風機３２の送風量を手動設定するための風量設定部である。車室内温度設定スイッチ６０ｆは、乗員の操作によって車室内目標温度Ｔｓｅｔを設定する目標温度設定部である。

エコノミースイッチは、環境への負荷の低減を優先させるスイッチである。エコノミースイッチを投入することにより、車両用空調装置１の作動モードが、空調の省動力化を優先させるエコノミーモードに設定される。エコノミースイッチは省動力優先モード設定部である。

エコノミースイッチを投入することにより、ＥＶ運転モード時に、走行用電動モータを補助するためにエンジンＥＧを作動させる頻度を低下させる信号が駆動力制御装置７０に出力される。

空調制御装置５０および駆動力制御装置７０は、電気的に接続されて通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置５０が駆動力制御装置７０へエンジンＥＧの要求信号を出力することによって、エンジンＥＧの作動を要求することが可能となっている。なお、駆動力制御装置７０では、空調制御装置５０からのエンジンＥＧの作動を要求する要求信号を受信すると、エンジンＥＧの作動の要否を判定し、その判定結果に応じてエンジンＥＧの作動を制御する。

空調制御装置５０には、電力制御装置７１が電気的に接続されている。電力制御装置７１は、車両外部の電源から供給される電力やバッテリ８１に蓄えられた電力に応じて、車両における各種電気機器に配分する電力の決定等を行う。本実施形態の空調制御装置５０には、電力制御装置７１から出力される出力信号（例えば、空調用に使用を許可する空調使用許可電力を示すデータ等）が入力される。

電力制御装置７１は、過充放電によるバッテリ８１の劣化を抑制するため、バッテリ８１の温度に応じて充放電電力を制限する。例えば、バッテリ８１が所定温度以下または所定温度以上の時には、充電電力上限値および放電電力上限値を常温時に比して小さくする。

空調制御装置５０および駆動力制御装置７０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（例えば、ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。

例えば、空調制御装置５０のうち、送風部である送風機３２の作動を制御して、送風機３２の送風能力を制御する構成は送風能力制御部５０ａである。空調制御装置５０のうち、圧縮機１１の電動モータ１１ｂに接続されたインバータ６１から出力される交流電圧の周波数を制御して、圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する構成は圧縮機制御部５０ｂである。

空調制御装置５０のうち、吸込口モードの切り替えを制御する構成は吸込口モード切替部５０ｃである。空調制御装置５０のうち、吹出口モードの切り替えを制御する構成は吹出口モード切替部５０ｄである。

空調制御装置５０のうち、冷却水ポンプ４０ａの作動を制御して、ヒータコア３６を流れる冷却水の流量を制御する構成は流量制御部５０ｅである。

空調制御装置５０における駆動力制御装置７０と制御信号の送受信を行う構成は要求信号出力部である。駆動力制御装置７０における空調制御装置５０と制御信号の送受信を行うと共に、要求信号出力部等からの出力信号に応じてエンジンＥＧの作動の要否を決定する構成（換言すれば作動要否決定部）は信号通信部である。

次に、図３〜図９により、上記構成における本実施形態の車両用空調装置１の作動を説明する。図３は、本実施形態の車両用空調装置１のメインルーチンとしての制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、車両用空調装置１を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器にバッテリ８１や外部電源等から電力が供給された状態で、車両用空調装置１の作動スイッチが投入されるとスタートする。なお、図３〜図１２中の各制御ステップは、空調制御装置５０が有する各種の機能実現部を構成している。

まず、ステップＳ１では、フラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等のイニシャライズが行われる。なお、このイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置１の作動終了時に記憶された値が維持されるものもある。

次に、ステップＳ２では、操作パネル６０の操作信号等を読み込んでステップＳ３へ進む。具体的な操作信号としては、車室内温度設定スイッチ６０ｆによって設定される車室内目標温度Ｔｓｅｔ、吸込口モードスイッチ６０ｃの設定信号等がある。

次に、ステップＳ３では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群５１〜５８の検出信号や、外部電源からの電力の供給状態を示す電力状態信号等を読み込む。なお、電力状態信号が、外部電源から車両に電力を供給可能な状態（プラグイン状態）を示す場合には、外部電源フラグがＯＮされ、外部電源から車両に電力を供給できない状態（プラグアウト状態）を示す場合には、外部電源フラグがＯＦＦされる。

このステップＳ３では、駆動力制御装置７０の入力側に接続されたセンサ群の検出信号、および駆動力制御装置７０から出力される制御信号等の一部も、駆動力制御装置７０から読み込んでいる。

次に、ステップＳ４では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。従って、ステップＳ４は目標吹出温度決定部を構成している。

目標吹出温度ＴＡＯは、以下の数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…Ｆ１
ここで、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチ６０ｆによって設定された車室内目標温度、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された車室内温度（換言すれば内気温）、Ｔａｍは、外気センサ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。

目標吹出温度ＴＡＯは、車室内を所望の温度に保つために車両用空調装置１が生じさせる必要のある熱量に相当するもので、車両用空調装置１に要求される空調負荷（空調熱負荷）として捉えることができる。

また、ステップＳ４では、割増補正量を算出する。割増補正量は、割増補正制御を行うために用いられる。割増補正制御は、バッテリ８１の充電電力が制限される場合に回生電力を有効利用するために実行される制御処理である。割増補正量は、圧縮機割増回転数、ブロワ割増電圧および凝縮器ファン割増電圧である。

圧縮機割増回転数は、圧縮機１１の回転数の割増補正量（換言すれば圧縮機１１の増加回転数）である。ブロワ割増電圧は、送風機３２の電動モータに印加する電圧（以下、ブロワ電圧と言う。）の割増補正量（換言すれば送風機３２の増加電圧）である。凝縮器ファン割増電圧は、室外送風機１２ａの電動モータに印加する電圧（以下、昭縮気ファン電圧と言う。）の割増補正量（換言すれば室外送風機１２ａの増加電圧）である。

このステップＳ４における割増補正量の算出の詳細については、図４のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ４１では、バッテリ８１が満充電状態であるか否かを判定する。具体的には、電力制御装置７１からの入力信号に基づいて、バッテリ８１が満充電状態であるか否かを判定する。

ステップＳ４１にてバッテリ８１が満充電状態でないと判定した場合、ステップＳ４２へ進む。すなわち、バッテリ８１への回生電力の充電が制限されない場合、ステップＳ４２へ進む。換言すれば、回生電力が余剰でない場合、ステップＳ４２へ進む。

ステップＳ４２では、走行用電動モータにて回生された電力（以下、回生電力と言う。）が回生上限電力を上回っているか否かを判定する。回生上限電力は、バッテリ８１に充電させる回生電力の上限値であり、電力制御装置７１によって決定される。

電力制御装置７１は、バッテリ８１の温度等に基づいて回生上限電力を決定する。例えば、電力制御装置７１は、バッテリ８１の温度が高いほど回生上限電力を小さな値に決定し、バッテリ８１の温度が低いほど回生上限電力を小さな値に決定する。

ステップＳ４２にて回生電力が回生上限電力を上回っていると判定した場合、ステップＳ４３へ進む。ステップＳ４１にてバッテリ８１が満充電状態であると判定した場合もステップＳ４３へ進む。すなわち、バッテリ８１への回生電力の充電が制限される場合、ステップＳ４３へ進む。換言すれば、回生電力が余剰である場合、ステップＳ４３へ進む。

ステップＳ４３では、車速に基づいて予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して圧縮機割増回転数を算出する。具体的には、図４のステップＳ４３に示すように、車速が高くなるにつれて圧縮機割増回転数を大きくする。図４の例では、車速が０ｋｍ／ｈ以上１００ｋｍ／ｈ以下であれば圧縮機割増回転数を０〜４０００ｒｐｍの範囲で車速に比例させ、車速が１００ｋｍ／ｈを上回っていれば圧縮機割増回転数を一定の４０００ｒｐｍにする。

すなわち、ステップＳ４３では、圧縮機割増回転数を所定回転数Ｎ１以下にする。所定回転数Ｎ１は、例えば４０００ｒｐｍである。

続くステップＳ４４では、ステップＳ４３で算出した圧縮機割増回転数に基づいて予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照してブロワ割増電圧を算出する。具体的には、図４のステップＳ４４に示すように、圧縮機割増回転数が大きくなるにつれてブロワ割増電圧を大きくする。図４の例では、圧縮機割増回転数が０ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下であればブロワ割増電圧を０〜３Ｖの範囲で圧縮機割増回転数に比例させ、圧縮機割増回転数が５０００ｒｐｍを上回っていればブロワ割増電圧を一定の３Ｖにする。

続くステップＳ４５では、凝縮器ファン割増電圧を２Ｖに決定して、ステップＳ５へ進む。

一方、ステップＳ４２にて回生電力が回生上限電力を上回っていないと判定した場合、ステップＳ４６へ進み、直近にステップＳ４３〜Ｓ４５を実行した期間が所定時間Ｔ１を上回っているか否かを判定する。すなわち、直近に割増補正を実行した期間が所定時間Ｔ１を上回っているか否かを判定する。換言すれば、直近に回生電力が余剰となった期間が所定時間Ｔ１を上回っているか否かを判定する。所定時間Ｔ１は、例えば５秒である。

ステップＳ４６にて直近に割増補正を実行した期間が所定時間Ｔ１を上回っていないと判定した場合、上述のステップＳ４３へ進む。これにより、割増補正制御が少なくとも所定時間Ｔ１以上継続される。

一方、ステップＳ４６にて直近に割増補正を実行した期間が所定時間Ｔ１を上回っていると判定した場合、ステップＳ４７へ進み、圧縮機割増回転数を０ｒｐｍにし、続くステップＳ４８でブロワ割増電圧を０Ｖにし、続くステップＳ４９で凝縮器ファン割増電圧を０Ｖにする。すなわち、現在、回生電力が余剰でなく、かつ直近に回生電力が余剰となった期間が所定時間Ｔ１を上回っている場合、割増補正制御を実行しないようにする。

続くステップＳ５〜Ｓ１３では、空調制御装置５０に接続された各種機器の制御状態が決定される。

まず、ステップＳ５では、エアミックスドア３９の目標開度ＳＷを目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器温度センサ５６によって検出された吹出空気温度ＴＥ、および冷却水温度センサ５８によって検出された冷却水温度Ｔｗに基づいて算出する。

具体的には、次の数式Ｆ２によりエアミックス開度ＳＷを算出する。
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（Ｔｗ−ＴＥ）｝×１００（％）…Ｆ２
エアミックス開度ＳＷ＝０％の場合、エアミックスドア３９は加熱用通路３３を全閉してバイパス通路３４を全開する。エアミックス開度ＳＷが増加するにつれて加熱用通路３３の開度を増加させバイパス通路３４の開度を減少させる。エアミックス開度ＳＷ≧１００％の場合、エアミックスドア３９は加熱用通路３３を全開してバイパス通路３４を全閉する。

次のステップＳ６では、送風機３２の送風能力（具体的には、電動モータに印加する電圧）を決定する。換言すれば、ステップＳ６では、ケーシング３１内の空気通路を流れる空気の風量を決定する。このステップＳ６の詳細については、図５のフローチャートを用いて説明する。

図５に示すように、まず、ステップＳ６１では、操作パネル６０のオートスイッチ６０ｂが投入されているか否かを判定する。この結果、オートスイッチ６０ｂが投入されていないと判定された場合は、ステップＳ６２で、操作パネル６０の風量設定スイッチ６０ｅによってマニュアル設定された乗員の所望の風量となるブロワ電圧が決定されて、ステップＳ７に進む。

具体的には、本実施形態の風量設定スイッチ６０ｅは、Ｌｏ→Ｍ１→Ｍ２→Ｍ３→Ｈｉの５段階の風量を設定することができ、それぞれ４Ｖ→６Ｖ→８Ｖ→１０Ｖ→１２Ｖの順にブロワ電圧が高くなるように決定される。

一方、ステップＳ６１にて、オートスイッチ６０ｂが投入されていると判定された場合は、ステップＳ６３で、ステップＳ４にて決定されたＴＡＯおよび冷却水温度センサ５８によって検出された冷却水温度Ｔｗに基づいて予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）および暖機時上限ブロワ電圧ｆ（水温）を決定する。

基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）は、空調熱負荷に応じて決定される。基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）は、ステップＳ６で最終的に決定されるブロワ電圧の候補値として用いられる。ブロワ電圧は、送風機３２の電動モータに印加する送風機電圧である。

本実施形態における基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）を決定する制御マップは、ＴＡＯに対する基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）の値がバスタブ状の曲線を描くように構成されている。

すなわち、図５のステップＳ６３に示すように、ＴＡＯの極低温域（本実施形態では、−２０℃以下）および極高温域（本実施形態では、８０℃以上）では、送風機３２の風量が最大風量付近となるように基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）を高レベルに上昇させる。

ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇すると、ＴＡＯの上昇に応じて送風機３２の送風量が減少するように、基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）を減少させる。さらに、ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下すると、ＴＡＯの低下に応じて、送風機３２の風量が減少するように基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）を減少させる。

ＴＡＯが所定の中間温度域内（本実施形態では、１０℃〜３８℃）に入ると、送風機３２の風量が低風量となるように基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）を低レベルに低下させる。これにより、空調熱負荷に応じた基本ブロワ電圧が算出される。

すなわち、基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）は、ＴＡＯに基づいて決定される値である。換言すれば、基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）は、車室内目標温度Ｔｓｅｔ、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、日射量Ｔｓに基づいて決定される値に基づいて決定されている。

基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）は、通常使用域の風量に対応する値（具体的には４〜１２）に決定される。

暖機時上限ブロワ電圧ｆ（水温）は、エンジンＥＧの暖機時（すなわち冷却水温度Ｔｗが低温の時）におけるブロワ電圧の上限値である。

具体的には、図５のステップＳ６３に示すように、冷却水温度Ｔｗの低温域（本実施形態では、４０℃以下）では、暖機時上限ブロワ電圧ｆ（水温）を０にする。冷却水温度Ｔｗの極高温域（本実施形態では、６５℃以上）では、暖機時上限ブロワ電圧ｆ（水温）を１１にする。冷却水温度Ｔｗが低温域から高温域へと上昇するにつれて暖機時上限ブロワ電圧ｆ（水温）を０以上１１以下の範囲で上昇させる。

これにより、冷却水温度Ｔｗが十分に上昇しておらずヒータコア３６で空気を十分に加熱できない状態のときに吹出風量が高くなって乗員が寒気を感じることを防止できる。

続くステップＳ６４では、前回のステップＳ８で決定された吹出口モードがフェイスモード、フットモードまたはバイレベルモードであるか否かを判定する。

吹出口モードがフットモードまたはバイレベルモードであると判定された場合、ステップＳ６５へ進み、次の数式Ｆ３によりブロワ電圧を算出する。
ブロワ電圧＝ＭＩＮ｛ｆ（ＴＡＯ）＋ブロワ割増電圧，ｆ（水温）｝…Ｆ３
なお、数式Ｆ３のＭＩＮ｛ｆ（ＴＡＯ）＋ブロワ割増電圧，ｆ（水温）｝とは、ｆ（ＴＡＯ）＋ブロワ割増電圧およびｆ（水温）のうち小さい方の値を意味している。

これにより、吹出口モードがフットモードまたはバイレベルモードであり且つヒータコア３６に通水されている場合、送風機３２の送風能力が目標吹出温度ＴＡＯおよび冷却水温度Ｔｗに応じて適切に調整される。すなわち、冷却水温度Ｔｗが低い場合、送風機３２の送風能力が低くされるので、ヒータコア３６で十分に加熱されていない冷風が乗員に吹き出されて乗員が寒さを感じることが抑制される。

また、ステップＳ３にて割増補正制御を実行すると決定した場合、ブロワ電圧がブロワ割増電圧の分だけ高く補正されるので、送風機３２の送風能力が高く補正される。これにより、割増補正制御時に圧縮機１１の回転数が割増補正されても、蒸発器１５が過冷却されることが抑制される。

一方、ステップＳ６４にて吹出口モードがフェイスモードであると判定された場合、ステップＳ６６へ進み、ブロワ電圧を基本ブロワ電圧ｆ（ＴＡＯ）に決定する。

これにより、吹出口モードがフェイスモードである場合、送風機３２の送風能力が目標吹出温度ＴＡＯに応じて適切に調整される。すなわち、吹出口モードがフェイスモードである場合、冷却水温度Ｔｗに応じた風量制御を行わない。

次のステップＳ７では、吸込口モードを決定する。すなわち、ステップＳ７では、内外気切替箱２０の切替状態を決定する。具体的には、操作パネル６０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されていない場合は、マニュアルモードに応じた外気導入率を決定してステップＳ８へ進む。

例えば、吸込口モードが全内気モード（ＲＥＣモード）の場合、外気導入率を０％に決定し、吸込口モードが全外気モード（ＦＲＳモード）の場合、外気導入率を１００％に決定する。

一方、オートスイッチが投入されている場合は、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、制御マップを参照して、吸込口モードを決定する。制御マップは、予め空調制御装置５０に記憶されている。例えば、ＴＡＯが高温域にあるときは外気モードとし、ＴＡＯが中間温度域にあるときは内外気混入モードとし、ＴＡＯが低温域にあるときは内気モードとする。

次のステップＳ８では、吹出口モード、すなわちフェイスドア２４ａ、フットドア２５ａ、デフロスタドア２６ａの切替状態を決定する。このステップＳ８の詳細については、図６のフローチャートを用いて説明する。

図６に示すように、まず、ステップＳ８１では、操作パネル６０のオートスイッチ６０ｂが投入されているか否かを判定する。この結果、オートスイッチ６０ｂが投入されていないと判定された場合は、ステップＳ８２で、マニュアルモードに応じた吹出口モードを決定してステップＳ９へ進む。

具体的には、マニュアル吹出口モードがフェイスモードの場合、フェイスモードに決定し、マニュアル吹出口モードがバイレベルモードの場合、バイレベルモードに決定し、マニュアル吹出口モードがフットモードの場合、フットモードに決定し、マニュアル吹出口モードがフットデフロスタモードの場合、フットデフロスタモードに決定し、マニュアル吸込口モードがデフロスタモードの場合、デフロスタモードに決定する。

一方、ステップＳ８１にて、オートスイッチ６０ｂが投入されていると判定された場合は、ステップＳ８３へ進み、ステップＳ４で算出した目標吹出温度ＴＡＯに基づいて予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して吹出口モードを決定する。

本実施形態では、図６のステップＳ８３に示すように、ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出口モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切り替える。従って、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択され易くなる。なお、図７のステップＳ８３に示す制御マップでは、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅が設定されている。

次のステップＳ９では、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を決定する。なお、ステップＳ９における圧縮機回転数の決定は、図３のメインルーチンが繰り返される制御周期τ毎に行われるものではなく、所定の制御間隔（本実施形態では１秒）毎に行われる。

このステップＳ９の詳細については、図７のフローチャートを用いて説明する。図８に示すように、まず、ステップＳ９１では、室内蒸発器２６からの吹出空気温度ＴＥの目標吹出温度ＴＥＯを決定する。

このステップＳ９１の詳細については、図８のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ９１１では、ステップＳ４で決定したＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、仮の目標吹出温度ｆ（ＴＡＯ）を算出する。

このステップＳ９１の詳細については、図８のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ９１１では、ステップＳ４で決定したＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、仮の目標吹出温度ｆ（ＴＡＯ）を算出する。

図８の例では、ＴＡＯ≦４℃であれば仮の目標吹出温度ｆ（ＴＡＯ）を１℃とし、ＴＡＯ≧１２℃であれば仮の目標吹出温度ｆ（ＴＡＯ）を１０℃とし、４℃＜ＴＡＯ＜１２℃であればＴＡＯが大きいほど仮の目標吹出温度ｆ（ＴＡＯ）を１〜１０℃の範囲で大きくする。

続くステップＳ９１２では、窓表面湿度センサ５９で検出した窓近傍湿度に基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、防曇目標吹出温度ｆ（窓近傍湿度）を算出する。

図８の例では、窓近傍湿度≦８５％であれば防曇目標吹出温度ｆ（窓近傍湿度）を１０℃とし、窓近傍湿度≧９５％であれば防曇目標吹出温度ｆ（窓近傍湿度）を１℃とし、８５％＜窓近傍湿度＜９５％であれば窓近傍湿度が高いほど防曇目標吹出温度ｆ（窓近傍湿度）を１０〜１℃の範囲で小さくする。

続くステップＳ９１３では、ステップＳ４で算出した圧縮機割増回転数が０ｒｐｍを上回っているか否かを判定する。すなわち、割増補正制御を実行するか否かを判定する。換言すれば、バッテリ８１への回生電力の充電が制限されているか否かを判定する。

ステップＳ９１３にて圧縮機割増回転数が０ｒｐｍを上回っていないと判定した場合、ステップＳ９１４へ進み、仮の目標吹出温度ｆ（ＴＡＯ）および防曇目標吹出温度ｆ（外気温）のうち小さい方の値を目標吹出温度ＴＥＯとして決定する。これにより、外気温が低い場合、目標吹出温度ＴＥＯを小さい値に決定して室内蒸発器２６の除湿能力を高め、防曇性を確保することができる。

一方、ステップＳ９１３にて圧縮機割増回転数が０ｒｐｍを上回っていると判定した場合、ステップＳ９１５へ進み、目標吹出温度ＴＥＯを−２℃に決定する。これにより、割増補正制御を実行する場合（換言すれば、回生電力が余剰である場合）、目標吹出温度ＴＥＯを小さい値に決定して室内蒸発器２６の冷却能力（換言すれば、圧縮機１１の冷媒吐出能力）を高め、余剰となっている回生電力を圧縮機１１の駆動電力として有効に利用することができる。

続くステップＳ９２では、前回の圧縮機回転数に対する回転数変化量Δｆを求める。具体的には、目標吹出温度ＴＥＯと吹出空気温度ＴＥの偏差を算出し、今回算出された偏差から前回算出された偏差を減算した偏差変化率を算出し、偏差と偏差変化率ｔとを用いて、予め空調制御装置５０に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数に対する回転数変化量Δｆを求める。

続くステップＳ９３では、操作パネル６０のエコノミースイッチが投入されているか否かを判定する。ステップＳ９３にて、エコノミースイッチが投入されていないと判定された際には、ステップＳ９４へ進む。ステップＳ９４では、圧縮機１１の最大回転数であるＭＡＸ回転数を１００００ｒｐｍに決定して、ステップＳ９６へ進む。

一方、ステップＳ９３にて、エコノミースイッチが投入されていると判定された際には、ステップＳ９５へ進む。ステップＳ９５では、圧縮機１１の最大回転数であるＭＡＸ回転数を７０００ｒｐｍに決定して、ステップＳ９６へ進む。

続くステップＳ９６では、今回の圧縮機回転数を次の数式Ｆ４により算出する。
今回の圧縮機回転数＝ＭＩＮ｛（前回の圧縮機回転数＋Δｆ＋圧縮機割増回転数），ＭＡＸ回転数｝…Ｆ４
なお、数式Ｆ４のＭＩＮ｛（前回の圧縮機回転数＋Δｆ＋圧縮機割増回転数），ＭＡＸ回転数｝とは、前回の圧縮機回転数＋Δｆ＋圧縮機割増回転数およびＭＡＸ回転数のうち小さい方の値を意味している。

これにより、窓近傍湿度が高い場合、圧縮機回転数を高くして、室内蒸発器２６の除湿能力を高めることができる。また、割増補正制御を実行する場合（換言すれば、回生電力が余剰である場合）、圧縮機回転数を高くして、室内蒸発器２６の冷却能力を高め、余剰となっている回生電力を有効に利用して蒸発器１５および空気に蓄冷させることができる。

次のステップＳ１０では、ＰＴＣヒータ３７の作動本数および電熱デフォッガの作動状態を決定する。まず、ＰＴＣヒータ３７の作動本数の決定について説明すると、ステップＳ１０では、外気温Ｔａｍ、ステップＳ５１にて決定したエアミックス開度ＳＷ、および冷却水温度Ｔｗに応じて、ＰＴＣヒータ３７の作動本数を決定する。

具体的には、外気温が２６℃よりも高いと判定された場合は、ＰＴＣヒータ３７による吹出温アシストは必要無いと判断して、ＰＴＣヒータ３７の作動本数を０本に決定する。一方、外気温が２６℃よりも低いと判定された場合は、エアミックス開度ＳＷに基づいてＰＴＣヒータ３７作動の要否を決定する。

すなわち、エアミックス開度ＳＷが小さくなることは、加熱用通路３３にて送風空気を加熱する必要性が少なくなることを意味していることから、エアミックス開度ＳＷが小さくなるに伴ってＰＴＣヒータ３７を作動させる必要性も少なくなる。

そこで、エアミックス開度ＳＷを予め定めた基準開度と比較して、エアミックス開度ＳＷが第１基準開度（本実施形態では、１００％）以下であれば、ＰＴＣヒータ３７を作動させる必要は無いものとして、ＰＴＣヒータ３７の作動本数を０本に決定する。

一方、エアミックス開度ＳＷが第２基準開度（本実施形態では、１１０％）以上であれば、ＰＴＣヒータ３７を作動させる必要があるものとして、冷却水温度Ｔｗに応じてＰＴＣヒータ３７の作動本数を決定する。

具体的には、ヒータコア３６で空気を十分に加熱できる程度に冷却水温度Ｔｗが高い場合、ＰＴＣヒータ３７の作動本数を０本に決定し、冷却水温度Ｔｗが低いほどＰＴＣヒータ３７の作動本数を増加させる。

電熱デフォッガについては、車室内の湿度および温度から窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合、あるいは窓ガラスに曇りが発生している場合は、電熱デフォッガを作動させる。

次のステップＳ１１では、空調制御装置５０から駆動力制御装置７０へ出力される要求信号を決定する。この要求信号としては、エンジンＥＧの作動要求信号（換言すればエンジンＯＮ要求信号）や、ＥＶ／ＨＶ運転モードの要求信号等がある。

車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両では、走行時に常時エンジンを作動させているので冷却水も常時高温となる。従って、通常の車両では冷却水をヒータコア３６に流通させることで十分な暖房能力を発揮することができる。

これに対して、本実施形態のプラグインハイブリッド車両では、車両走行用の駆動力を走行用電動モータからも得ることができることから、エンジンＥＧの作動を停止させることがあり、車両用空調装置１にて車室内の暖房を行う際に、冷却水の温度が暖房用の熱源として充分な温度にまで上昇していない場合がある。

そこで、本実施形態の車両用空調装置１は、走行用の駆動力を出力させるためにエンジンＥＧを作動させる必要がない走行条件であっても、所定条件を満たした場合には、エンジンＥＧの駆動力を制御する駆動力制御装置７０に対してエンジンＥＧの作動を要求する要求信号を出力して、冷却水温度を暖房用の熱源として充分な温度となるまで上昇させるようにしている。

次に、ステップＳ１２では、冷却水ポンプ４０ａに要求する冷却水吐出能力（具体的には、冷却水ポンプ４０ａの回転数）を決定する。すなわち、冷却水回路４０にてヒータコア３６とエンジンＥＧとの間で循環する冷却水の要求流量を決定する。

具体的には、送風機３２が作動していない場合は、省動力化のために冷却水ポンプ４０ａを停止させることを要求する。

一方、送風機３２が作動している場合は、ヒータコア３６を流れる空気の風量が小さいときは冷却水の要求流量を大きくし、ヒータコア３６を流れる空気の風量が大きいときは冷却水の要求流量を大きくする。ヒータコア３６を流れる空気の風量は、ブロワ電圧とエアミックス開度割合との積の値に基づいて推定することができる。

そして、冷却水ポンプ４０ａから吐出される冷却水の流量が空調要求流量以上となるように冷却水ポンプ４０ａの冷却水吐出能力（具体的には、冷却水ポンプ４０ａの回転数）を決定する。

これにより、冷却水ポンプ４０ａが作動して、冷却水が冷媒回路内を循環するので、ヒータコア３６を流れる冷却水とヒータコア３６を通過する空気とを熱交換させて送風空気を加熱することができる。

ヒータコア３６を流れる空気の風量が多いほどヒータコア３６を流れる冷却水の流量を多くするので、ヒータコア３６を流れる空気の風量が多いときにヒータコア３６の吹出空気の温度分布が大きくなることを抑制できる。

次に、ステップＳ１３では、シートヒータ９０の作動要否を決定する。シートヒータ９０の作動状態は、ステップＳ５で決定した目標吹出温度ＴＡＯ、仮のエアミックス開度Ｓｄｄ、ステップＳ３で推定した外気温Ｔａｍに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して決定される。

次に、ステップＳ１４では、室外送風機１２ａの送風能力（具体的には、電動モータに印加する電圧）を決定する。換言すれば、ステップＳ１４では、凝縮器１２に送風される外気の風量を決定する。このステップＳ１４の詳細については、図９のフローチャートを用いて説明する。

図９に示すように、まず、ステップＳ１４１では、凝縮器ファン基本電圧を決定する。凝縮器ファン基本電圧は、凝縮器１２に流入する冷媒の圧力（例えば吐出圧力センサ５５で検出した圧縮機吐出冷媒圧力Ｐｄ）に応じて決定される。凝縮器ファン基本電圧は、ステップＳ１４で最終的に決定される凝縮器ファン電圧の候補値として用いられる。凝縮器ファン電圧は、室外送風機１２ａの電動モータに印加するファン電圧である。

具体的には、図９のステップＳ１４１に示すように、冷媒圧力が１．０ＭＰａ以下である場合、凝縮器ファン電圧を一定の４Ｖに決定し、冷媒圧力が１．０ＭＰａ以上２．５ＭＰａ以下である場合、凝縮器ファン電圧を冷媒圧力に比例して４〜１２Ｖに決定し、冷媒圧力が２．５ＭＰａ以上である場合、凝縮器ファン電圧を一定の１２Ｖに決定する。

続くステップＳ１４２では、凝縮器ファン電圧を次の数式Ｆ５により算出する。
凝縮器ファン電圧＝ＭＩＮ｛（凝縮器ファン基本電圧＋凝縮器ファン割増電圧），ＭＡＸ電圧｝…Ｆ５
なお、数式Ｆ５のＭＩＮ｛（凝縮器ファン基本電圧＋凝縮器ファン割増電圧），ＭＡＸ電圧｝とは、凝縮器ファン基本電圧＋凝縮器ファン割増電圧およびＭＡＸ電圧のうち小さい方の値を意味している。

これにより、冷媒圧力が高い場合、凝縮器ファン電圧を高くして、凝縮器１２に送風される外気の風量を高め、冷媒圧力を低くすることができる。

さらに、割増補正制御時に、凝縮器ファン電圧を高く補正して凝縮器１２に送風される外気の風量を高め、冷媒圧力を低下させるとともに冷凍サイクル１０の成績係数（いわゆるＣＯＰ）を向上させることができる。

次に、ステップＳ１５では、上述のステップＳ５〜Ｓ１３で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置５０より各種機器１２ａ、３２、３７、４０ａ、６１、６２、６３、６４、９０に対して制御信号および制御電圧が出力される。さらに、要求信号出力部５０ｃから駆動力制御装置７０に対して、ステップＳ１１にて決定された要求信号が送信される。

次に、ステップＳ１６では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ２に戻るようになっている。なお、本実施形態は制御周期τを２５０ｍｓとしている。これは、車室内の空調制御は、エンジン制御等と比較して遅い制御周期であってもその制御性に悪影響を与えないからである。これにより、車両内における空調制御のための通信量を抑制して、エンジン制御等のように高速制御を行う必要のある制御系の通信量を十分に確保することができる。

本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く作動するので、送風機３２から送風された送風空気が、蒸発器１５にて冷却される。そして蒸発器１５にて冷却された冷風は、エアミックスドア３９の開度に応じて、加熱用通路３３およびバイパス通路３４へ流入する。

加熱用通路３３へ流入した冷風は、ヒータコア３６およびＰＴＣヒータ３７を通過する際に加熱されて、混合空間３５にてバイパス通路３４を通過した冷風と混合される。そして、混合空間３５にて温度調整された空調風が、混合空間３５から各吹出口を介して車室内に吹き出される。

この車室内に吹き出される空調風によって車室内の内気温Ｔｒが外気温Ｔａｍより低く冷やされる場合には、車室内の冷房が実現されており、一方、内気温Ｔｒが外気温Ｔａｍより高く加熱される場合には、車室内の暖房が実現されることになる。

本実施形態では、ステップＳ４、Ｓ９で説明したように、空調制御装置５０は、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰とならない場合と比較して、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させるとともに送風機３２の送風能力を増加させる。

バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合とは、バッテリ８１に充電可能な電力よりも回生電力が多くなる場合のことである。

これによると、回生電力が余剰となる場合、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させるので、蒸発器１５の空気冷却能力を増加させて蒸発器１５と車室内の空気とに蓄冷させることができる。そのため、その後に蒸発器１５に要求される空気冷却能力を低減できるので、回生電力を有効に利用して消費動力を低減できる。

さらに、回生電力が余剰となる場合、送風機３２の送風能力を増加させるので、圧縮機１１の消費電力を増加させて蒸発器１５の空気冷却能力を増加させても蒸発器１５が過冷却されることを抑制できる。そのため、蒸発器１５が凍結して凍結臭が発生することを抑制できる。

凍結臭とは、蒸発器１５の表面で凝縮した凝縮水に溶け込んでいた臭い成分が、蒸発器１５の凍結により凝縮水から遊離して空気中に混入することによって発生する臭いのことである。

本実施形態では、ステップＳ４、Ｓ６で説明したように、空調制御装置５０は、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰とならない場合と比較して、室外送風機１２ａの送風能力を増加させる。

これによると、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させる際に高圧側熱交換器１２を流れる外気の風量を増加させることができるので、冷媒圧力が急激に上昇して各種冷媒流通機器の耐久性が低下したり冷凍サイクル１０の成績係数（いわゆるＣＯＰ）が悪化したりすることを抑制できる。

本実施形態では、ステップＳ９１で説明したように、空調制御装置５０は、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰とならない場合と比較して、室内蒸発器２６の目標吹出温度ＴＥＯを低下させる。

これにより、回生電力が余剰となる場合、蒸発器１５の空気冷却能力を確実に増加させて蒸発器１５と車室内の空気とに確実に蓄冷させることができるので、回生電力が余剰になることに伴う消費動力の増加を確実に抑制できる。

本実施形態では、ステップＳ４で説明したように、空調制御装置５０は、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、圧縮機１１の冷媒吐出能力を車速Ｖｖに比例して増加させる。

これによると、車速Ｖｖが高くなって風切音等の走行音が大きくなるほど圧縮機１１の冷媒吐出能力の増加量を大きくすることができるので、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させても乗員が圧縮機１１の作動音の増加を感じにくくすることができる。そのため、乗員が圧縮機１１の作動音に違和感を感じることを抑制しつつ消費動力の増加を抑制できる。

本実施形態では、ステップＳ４で説明したように、空調制御装置５０は、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、圧縮機１１の冷媒吐出能力を所定時間Ｔ１以上増加させる。

これによると、圧縮機１１の冷媒吐出能力が短時間だけ増加して圧縮機１１の作動音が短時間だけ増加することを抑制できるので、乗員が圧縮機１１の作動音の変化に違和感を感じることを抑制しつつ消費動力の増加を抑制できる。

本実施形態では、ステップＳ４で説明したように、空調制御装置５０は、バッテリ８１に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、圧縮機１１の回転数を増加させることによって冷媒吐出能力を増加させ、圧縮機１１の増加回転数（すなわち、ステップＳ４における圧縮機割増回転数）を所定回転数Ｎ１以下にする。

これによると、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させた際に圧縮機１１の作動音が過度に増加することを抑制できるので、乗員が圧縮機１１の作動音に違和感を感じることを抑制しつつ消費動力の増加を抑制できる。

（他の実施形態）
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。

（１）上記実施形態では、ステップＳ４２にて回生電力が回生上限電力を上回っていると判定した場合、回生電力が余剰であると判断して割増補正制御を行うが、カーナビゲーションの情報や車速に基づいて回生電力が余剰になると予測した場合、割増補正制御を行うようにしてもよい。

（２）上記実施形態では、ハイブリッド車両の車両走行用の駆動力について詳細を述べていないが、エンジンＥＧおよび走行用電動モータの双方から直接駆動力を得て走行可能な、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両に車両用空調装置１を適用してもよいし、エンジンＥＧを発電機８０の駆動源として用い、発電された電力をバッテリ８１に蓄え、さらに、バッテリ８１に蓄えられた電力を供給されることによって作動する走行用電動モータから駆動力を得て走行する、いわゆるシリアル型のハイブリッド車両に車両用空調装置１を適用してもよい。

また、車両用空調装置１を、エンジンＥＧを備えることなく車両走行用の駆動力を走行用電動モータのみから得る電気自動車に適用してもよい。この場合、冷却水を加熱するための冷却水加熱部として、例えばＰＴＣヒータ等の電気ヒータを用いることができる。

また、車両用空調装置１を、走行用電動モータを備えることなく車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る自動車に適用してもよい。この場合、圧縮機１１は、エンジンＥＧの駆動力によってエンジンベルトで駆動されるベルト駆動式圧縮機を用いることができる。

１１ 圧縮機
１２ 凝縮器（高圧側熱交換器）
１２ａ 室外送風機（外気送風部）
１４ 膨張弁（減圧部）
１５ 蒸発器（低圧側熱交換器）
３２ 送風機（送風部）
５０ 空調制御装置（制御部）
８１ バッテリ（蓄電池）

Claims (6)

1. 電力を使用して車室内へ空気を送風する送風部（３２）と、
   電力を使用して冷媒を吸入し、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熱交換させる高圧側熱交換器（１２）と、
   前記高圧側熱交換器（１２）で熱交換された前記冷媒を減圧させる減圧部（１４）と、
   前記減圧部（１４）で減圧された前記冷媒と、前記送風部（３２）で送風された前記空気とを熱交換させて前記空気を冷却する低圧側熱交換器（１５）と、
   蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して回生電力が余剰となる場合、前記蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して前記回生電力が余剰とならない場合と比較して、前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を増加させるとともに前記送風部（３２）の送風能力を増加させる制御部（５０）とを備える車両用空調装置。
2. 電力を使用して前記高圧側熱交換器（１２）に外気を送風する外気送風部（１２ａ）を備え、
   前記制御部（５０）は、前記蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して前記回生電力が余剰となる場合、前記蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して前記回生電力が余剰とならない場合と比較して、前記外気送風部（１２ａ）の送風能力を増加させる請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記制御部（５０）は、
   前記低圧側熱交換器（１５）の温度（ＴＥ）が目標温度（ＴＥＯ）に近づくように前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御し、
   前記蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して前記回生電力が余剰となる場合、前記蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して前記回生電力が余剰とならない場合と比較して、前記目標温度（ＴＥＯ）を低下させる請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記制御部（５０）は、前記蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して前記回生電力が余剰となる場合、前記冷媒吐出能力を車速（Ｖｖ）に比例して増加させる請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記制御部（５０）は、前記蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して前記回生電力が余剰となる場合、前記冷媒吐出能力を所定時間（Ｔ１）以上増加させる請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記制御部（５０）は、前記蓄電池（８１）に充電可能な電力に対して前記回生電力が余剰となる場合、前記圧縮機（１１）の回転数を増加させることによって前記冷媒吐出能力を増加させ、前記圧縮機（１１）の増加回転数を所定回転数（Ｎ１）以下にする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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