JP2019031227A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吹出口から吹き出される空気に適切な温度差を付けながら、快適な車室内空調を実現する。【解決手段】車両用空気調和装置１は、エアミックスダンパ２８と、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａと、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂを備える。制御装置は、ＦＯＯＴ吹出口とＶＥＮＴ吹出口の双方から車室内に空気を吹き出すＢ／Ｌモードを有し、Ｂ／Ｌモードでは、エアミックスダンパによる風量割合ＳＷの所定の中間範囲内に目標風量割合ＴＧＳＷを設定し、目標吹出温度ＴＡＯと目標風量割合ＴＧＳＷに基づいて目標ヒータ温度ＴＣＯを算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の車室内を空調する車両用空気調和装置に関するものである。

近年の環境問題の顕在化から、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する電動式の圧縮機と、空気流通路内に設けられて冷媒を放熱させる放熱器（凝縮器）と、空気流通路内に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器（蒸発器）と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、放熱した冷媒を吸熱器と室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器において放熱させ、放熱した冷媒を吸熱器において吸熱させる除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房モード等の各運転モードを切り換えて実行するものが開発されている。

そして、空気流通路内にはエアミックスダンパを設け、このエアミックスダンパによって放熱器に通風される空気の割合を零から全部の範囲で調整することにより、目標とする車室内への吹出温度を実現していた（例えば、特許文献１参照）。

この場合、吸熱器の風下側の空気流通路内は、暖房用熱交換通路とバイパス通路とに区画され、放熱器は暖房用熱交換通路に配置される。そして、エアミックスダンパにより、暖房用熱交換通路に通風する風量を調整するものであるが、この場合のエアミックスダンパの制御には、ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）の計算式で得られる暖房用熱交換通路（放熱器）に通風する風量割合ＳＷと云うパラメータが用いられる。

ここで、ＴＡＯは目標吹出温度、ＴＨは放熱器の風下側の空気の温度、Ｔｅは吸熱器の温度であり、風量割合ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で算出され、「０」で暖房用熱交換通路（放熱器）への通風をしないエアミックス全閉状態、「１」で空気流通路内の全ての空気を暖房用熱交換通路（放熱器）に通風するエアミックス全開状態となるものであった。

特開２０１２−２５０７０８号公報 特開２０１４−５４９３２号公報

ここで、車室内への空気の吹出口としては通常、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口が設けられている。ＦＯＯＴ吹出口は車室内の足下に空気を吹き出すための吹出口で、最も低い位置にある。また、ＶＥＮＴ吹出口は車室内の運転者の胸や顔付近に空気を吹き出すための吹出口で、ＦＯＯＴ吹出口より上方にある。そして、ＤＥＦ吹出口はフロントガラス内面に空気を吹き出すための吹出口で、他の吹出口よりも上方の最も高い位置にある。

そして、これらの何れかの吹出口から空気を吹き出すモードの他、ＦＯＯＴとＶＥＮＴの双方の吹出口から吹き出すＢ／Ｌモードや、ＦＯＯＴとＤＥＦの双方の吹出口から吹き出すＨ／Ｄモード等がある。これらはマニュアルにより或いはオートモードで選択されるものであるが、その目的から暖房用熱交換通路（放熱器）を経た空気はＦＯＯＴ吹出口から吹き出され易く、バイパス通路を経た空気はＤＥＦ吹出口から吹き出され易く、ＶＥＮＴ吹出口からはそれらの中間の空気が吹き出されるように構成されている。

従って、エアミックスダンパによる前述した風量割合ＳＷが中間範囲にあるときは、例えばＦＯＯＴ吹出口から吹き出される空気の温度は、ＶＥＮＴ吹出口から吹き出される空気よりも温度が高くなり、ＶＥＮＴ吹出口から吹き出される空気の温度は、ＤＥＦ吹出口から吹き出される空気よりも温度が高くなる。

そのため、例えば前述したＢ／Ｌモードでは風量割合ＳＷを中間範囲とすることができれば、ＦＯＯＴ吹出口とＶＥＮＴ吹出口から吹き出される空気の温度に差を付けて、所謂「頭寒足熱」の温度差を実現することができるが、風量割合ＳＷは前述したような計算式で変化するため、吹出温度を維持しながら風量割合ＳＷを中間範囲とすることが困難であった。

一方、加熱手段目標温度ＴＡＶＯをエアミックスドア目標開度ＳＷと目標吹出温度ＴＡＯに基づいて決定する車両用空調装置も開発されている（例えば、特許文献２参照）。

本発明は、係る従来の状況を踏まえて成されたものであり、車両用空気調和装置において、吹出口から吹き出される空気に適切な温度差を付けながら、快適な車室内空調を実現することを目的とする。

本発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するためのヒータと、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、この吸熱器より風下側の空気流通路に区画形成された暖房用熱交換通路及びバイパス通路と、吸熱器を通過した空気流通路内の空気を暖房用熱交換通路に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、空気流通路から車室内に空気を吹き出すための第１の吹出口と、空気流通路から第１の吹出口より上方の位置の車室内に空気を吹き出すための第２の吹出口と、制御装置とを備え、ヒータは、暖房用熱交換通路に配置され、この暖房用熱交換通路を経た空気は第２の吹出口よりも第１の吹出口から吹き出され易く、バイパス通路を経た空気は第１の吹出口よりも第２の吹出口から吹き出され易い構成とされたものであって、制御装置は、ヒータの風下側の空気の温度である加熱温度ＴＨの目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいてヒータによる加熱を制御し、車室内に吹き出される空気の温度の目標値である目標吹出温度ＴＡＯと、加熱温度ＴＨとに基づき、暖房用熱交換通路に通風する風量割合ＳＷを算出してエアミックスダンパを制御すると共に、第１の吹出口と第２の吹出口の双方から車室内に空気を吹き出す第１の吹出モードを有し、この第１の吹出モードでは、風量割合ＳＷの所定の中間範囲内に、所定の目標風量割合ＴＧＳＷが設定され、目標吹出温度ＴＡＯと、目標風量割合ＴＧＳＷとに基づき、目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする。

請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、吸熱器の温度をＴｅとした場合に、
ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ） ・・・（Ｉ）
上記式（Ｉ）で風量割合ＳＷを算出することを特徴とする。

請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、吸熱器の温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度をＴＥＯとした場合に、
ＴＣＯ＝（ＴＡＯ−ＴＥＯ）／ＴＧＳＷ＋ＴＥＯ ・・・（ＩＩ）
上記式（ＩＩ）で目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする。

請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、
ＴＣＯ＝２×ＴＡＯ−ＴＥＯ ・・・（ＩＩＩ）
上記式（ＩＩＩ）で目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする。

請求項５の発明の車両用空気調和装置は、請求項２の発明において制御装置は、
ＴＣＯ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／ＴＧＳＷ＋Ｔｅ ・・・（ＩＶ）
上記式（ＩＶ）で目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする。

請求項６の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、
ＴＣＯ＝２×ＴＡＯ−Ｔｅ ・・・（Ｖ）
上記式（Ｖ）で目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする。

請求項７の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明においてヒータは、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器、及び／又は、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置であることを特徴とする。

本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するためのヒータと、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、この吸熱器より風下側の空気流通路に区画形成された暖房用熱交換通路及びバイパス通路と、吸熱器を通過した空気流通路内の空気を暖房用熱交換通路に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、空気流通路から車室内に空気を吹き出すための第１の吹出口と、空気流通路から第１の吹出口より上方の位置の車室内に空気を吹き出すための第２の吹出口と、制御装置とを備え、ヒータは、暖房用熱交換通路に配置され、この暖房用熱交換通路を経た空気は第２の吹出口よりも第１の吹出口から吹き出され易く、バイパス通路を経た空気は第１の吹出口よりも第２の吹出口から吹き出され易い構成とされた車両用空気調和装置において、制御装置が、ヒータの風下側の空気の温度である加熱温度ＴＨの目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいてヒータによる加熱を制御し、車室内に吹き出される空気の温度の目標値である目標吹出温度ＴＡＯと、加熱温度ＴＨとに基づき、暖房用熱交換通路に通風する風量割合ＳＷを算出してエアミックスダンパを制御すると共に、第１の吹出口と第２の吹出口の双方から車室内に空気を吹き出す第１の吹出モードを有し、この第１の吹出モードでは、風量割合ＳＷの所定の中間範囲内に、所定の目標風量割合ＴＧＳＷが設定され、目標吹出温度ＴＡＯと、目標風量割合ＴＧＳＷとに基づき、目標ヒータ温度ＴＣＯを算出するようにしたので、第１の吹出モードでは、目標吹出温度ＴＡＯと加熱温度ＴＨから算出される風量割合ＳＷが所定の中間範囲内となる目標ヒータ温度ＴＣＯが、目標吹出温度ＴＡＯと目標風量割合ＴＧＳＷとから算出され、この算出された目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいてヒータによる加熱が制御されるようになる。

これにより、車室内への空気の吹出温度を維持しながら、第１の吹出モードで第１の吹出口から吹き出される空気と第２の吹出口から吹き出される空気との間に十分な温度差を付け、所謂「頭寒足熱」となる快適な車室内空調を円滑に実現することができるようになる。

ここで、請求項２の発明の如く吸熱器の温度をＴｅとした場合に、制御装置が
ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ） ・・・（Ｉ）
上記式（Ｉ）で風量割合ＳＷを算出するときに、請求項３の発明の如く吸熱器の温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度をＴＥＯとした場合に、
ＴＣＯ＝（ＴＡＯ−ＴＥＯ）／ＴＧＳＷ＋ＴＥＯ ・・・（ＩＩ）
上記式（ＩＩ）で目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することで、適切な目標ヒータ温度ＴＣＯの算出を行うことができるようになる。

尚、目標風量割合ＴＧＳＷを例えば０≦ＳＷ≦１の中心となる０．５に予め設定すれば、上記式（ＩＩ）は請求項４の発明の如く、
ＴＣＯ＝２×ＴＡＯ−ＴＥＯ ・・・（ＩＩＩ）
上記式（ＩＩＩ）のように簡略化することもできる。

また、請求項５の発明の如く制御装置が、
ＴＣＯ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／ＴＧＳＷ＋Ｔｅ ・・・（ＩＶ）
上記式（ＩＶ）で目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することでも、適切な目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することができる。

尚、目標風量割合ＴＧＳＷを例えば０≦ＳＷ≦１の中心となる０．５に予め設定すれば、上記式（ＩＶ）も請求項６の発明の如く、
ＴＣＯ＝２×ＴＡＯ−Ｔｅ ・・・（Ｖ）
上記式（Ｖ）のように簡略化することができる。

そして、上記各発明のヒータは、請求項７の発明の如く、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器、又は、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置、或いは、放熱器と補助加熱装置の双方で構成することができ、係る車両用空気調和装置に上記各発明は極めて有効となる。

本発明を適用した一実施形態の車両用空気調和装置の構成図である（実施例１）。 図１の車両用空気調和装置の制御装置のブロック図である。 図１の車両用空気調和装置の空気流通路の模式図である。 図２のヒートポンプコントローラの暖房モードにおける圧縮機制御に関する制御ブロック図である。 図２のヒートポンプコントローラの除湿暖房モードにおける圧縮機制御に関する制御ブロック図である。 図２のヒートポンプコントローラの除湿暖房モードにおける補助ヒータ（補助加熱装置）制御に関する制御ブロック図である。 風量割合ＳＷと、ＦＯＯＴ吹出口からの吹出温度、及び、ＶＥＮＴ吹出口からの吹出温度との関係を説明する図である。 図２のヒートポンプコントローラによる目標ヒータ温度ＴＣＯの算出制御を説明する図である。 本発明の他の実施例の車両用空気調和装置の構成図である（実施例２）。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり（何れも図示せず）、本発明の車両用空気調和装置１も、バッテリの電力で駆動されるものとする。即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房モードを行い、更に、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）及び補助ヒータ単独モードの各運転モードを選択的に実行するものである。

尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。

実施例の車両用空気調和装置１は、電気自動車の車室内の空調（暖房、冷房、除湿、及び、換気）を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するためのヒータとしての放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁６（減圧装置）と、車室外に設けられて冷房時には放熱器として機能し、暖房時には蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室内膨張弁８（減圧装置）と、空気流通路３内に設けられ、冷房時及び除湿時に冷媒を吸熱させて車室内外から吸い込んで車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。

そして、この冷媒回路Ｒには所定量の冷媒と潤滑用のオイルが充填されている。尚、室外熱交換器７には、室外送風機１５が設けられている。この室外送風機１５は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中（即ち、車速が０ｋｍ／ｈ）にも室外熱交換器７に外気が通風されるよう構成されている。

また、室外熱交換器７は冷媒下流側にレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される電磁弁１７を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の出口側の冷媒配管１３Ｂは室内膨張弁８介して吸熱器９の入口側に接続されている。尚、レシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成している。

また、過冷却部１６と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側の冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。

また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷媒配管１３Ｄに分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される電磁弁２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の入口側に接続されている。

また、圧縮機２の吐出側と放熱器４の入口側の間の冷媒配管１３Ｇには後述する除湿暖房とＭＡＸ冷房時に閉じられる電磁弁３０（流路切換装置を構成する）が介設されている。この場合、冷媒配管１３Ｇは電磁弁３０の上流側でバイパス配管３５に分岐しており、このバイパス配管３５は除湿暖房とＭＡＸ冷房時に開放される電磁弁４０（これも流路切換装置を構成する）を介して室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに連通接続されている。これらバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０によりバイパス装置４５が構成される。

このようなバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０によりバイパス装置４５を構成したことで、後述する如く圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７に直接流入させる除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードと、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流入させる暖房モードや除湿冷房モード、冷房モードとの切り換えを円滑に行うことができるようになる。

また、吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており（図１では吸込口２５で代表して示す）、この吸込口２５には空気流通路３内に導入する空気を車室内の空気である内気（内気循環モード）と、車室外の空気である外気（外気導入モード）とに切り換える吸込切換ダンパ２６が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ２６の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路３に送給するための室内送風機（ブロワファン）２７が設けられている。

また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた補助加熱装置（もう一つのヒータ）としての補助ヒータである。実施例の補助ヒータ２３は電気ヒータであるＰＴＣヒータにて構成されており、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の風上側（空気上流側）となる空気流通路３内に設けられている。そして、補助ヒータ２３に通電されて発熱すると、吸熱器９を経て放熱器４に流入する空気流通路３内の空気が加熱される。即ち、この補助ヒータ２３が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を行い、或いは、それを補完する。この実施例では前述した放熱器４とこの補助ヒータ２３がヒータとなる。

ここで、ＨＶＡＣユニット１０の吸熱器９より風下側（空気下流側）の空気流通路３は仕切壁１０Ａにより区画され、暖房用熱交換通路３Ａとそれをバイパスするバイパス通路３Ｂとが形成されており、前述した放熱器４と補助ヒータ２３は暖房用熱交換通路３Ａに配置されている。

また、補助ヒータ２３の風上側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を、補助ヒータ２３及び放熱器４が配置された暖房用熱交換通路３Ａに通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。

更に、放熱器４の風下側におけるＨＶＡＣユニット１０には、ＦＯＯＴ（フット）吹出口２９Ａ（第１の吹出口）、ＶＥＮＴ（ベント）吹出口２９Ｂ（ＦＯＯＴ吹出口２９Ａに対しては第２の吹出口、ＤＥＦ吹出口２９Ｃに対しては第１の吹出口）、ＤＥＦ（デフ）吹出口２９Ｃ（第２の吹出口）の各吹出口が形成されている。ＦＯＯＴ吹出口２９Ａは車室内の足下に空気を吹き出すための吹出口で、最も低い位置にある。また、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂは車室内の運転者の胸や顔付近に空気を吹き出すための吹出口で、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａより上方にある。そして、ＤＥＦ吹出口２９Ｃは車両のフロントガラス内面に空気を吹き出すための吹出口で、他の吹出口２９Ａ、２９Ｂよりも上方の最も高い位置にある。

そして、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａ、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂ、及び、ＤＥＦ吹出口２９Ｃには、空気の吹き出し量を制御するＦＯＯＴ吹出口ダンパ３１Ａ、ＶＥＮＴ吹出口ダンパ３１Ｂ、及び、ＤＥＦ吹出口ダンパ３１Ｃがそれぞれ設けられている。

次に、図２は実施例の車両用空気調和装置１の制御装置１１のブロック図を示している。制御装置１１は、何れもプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された空調コントローラ２０及びヒートポンプコントローラ３２から構成されており、これらがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成する車両通信バス６５に接続されている。また、圧縮機２と補助ヒータ２３も車両通信バス６５に接続され、これら空調コントローラ２０、ヒートポンプコントローラ３２、圧縮機２及び補助ヒータ２３が車両通信バス６５を介してデータの送受信を行うように構成されている。

空調コントローラ２０は、車両の車室内空調の制御を司る上位のコントローラであり、この空調コントローラ２０の入力には、車両の外気温度（Ｔａｍ）を検出する外気温度センサ３３と、外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれて吸熱器９に流入する空気の温度（吸込空気温度Ｔａｓ）を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度（室内温度Ｔｉｎ）を検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内ＣＯ₂濃度センサ３９と、車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２の各出力と、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調（エアコン）操作部５３が接続されている。

また、空調コントローラ２０の出力には、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、各吹出口ダンパ３１Ａ〜３１Ｃが接続され、それらは空調コントローラ２０により制御される。

ヒートポンプコントローラ３２は、主に冷媒回路Ｒの制御を司るコントローラであり、このヒートポンプコントローラ３２の入力には、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ４４と、圧縮機２の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ５５と、放熱器４の冷媒温度（放熱器温度ＴＣＩ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の冷媒温度（吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力を検出する吸熱器圧力センサ４９と、補助ヒータ２３の温度（補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ）を検出する補助ヒータ温度センサ５０と、室外熱交換器７の冷媒温度（室外熱交換器温度ＴＸＯ）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力（室外熱交換器圧力ＰＸＯ）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。

また、ヒートポンプコントローラ３２の出力には、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、電磁弁３０（除湿用）、電磁弁１７（冷房用）、電磁弁２１（暖房用）、電磁弁４０（これも除湿用）の各電磁弁が接続され、それらはヒートポンプコントローラ３２により制御される。尚、圧縮機２と補助ヒータ２３はそれぞれコントローラを内蔵しており、圧縮機２と補助ヒータ２３のコントローラは車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２とデータの送受信を行い、このヒートポンプコントローラ３２によって制御される。

ヒートポンプコントローラ３２と空調コントローラ２０は車両通信バス６５を介して相互にデータの送受信を行い、各センサの出力や空調操作部５３にて入力された設定に基づき、各機器を制御するものであるが、この場合の実施例では外気温度センサ３３、吐出圧力センサ４２、車速センサ５２、空調操作部５３の出力は空調コントローラ２０から車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２に送信され、ヒートポンプコントローラ３２による制御に供される構成とされている。

以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。この実施例では制御装置１１（空調コントローラ２０、ヒートポンプコントローラ３２）は、暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）及び補助ヒータ単独モードの各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れと制御の概略について説明する。

（１）暖房モード
ヒートポンプコントローラ３２により（オートモード）或いは空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁３０（除湿用）を開放し、電磁弁４０（除湿用）を閉じる。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量を調整してもよい。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。

放熱器４内で液化した冷媒は当該放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）にて加熱された空気は各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。

ヒートポンプコントローラ３２は、空調コントローラ２０が目標吹出温度ＴＡＯに基づいて算出する目標ヒータ温度ＴＣＯ（後述する加熱温度ＴＨの目標値）から目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、放熱器４による加熱を制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（放熱器温度ＴＣＩ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを制御する。

また、ヒートポンプコントローラ３２はこの暖房モードにおいては、車室内空調に要求される暖房能力に対して放熱器４による暖房能力が不足する場合、その不足する分を補助ヒータ２３の発熱で補完するように補助ヒータ２３の通電を制御する。それにより、快適な車室内暖房を実現し、且つ、室外熱交換器７の着霜も抑制する。このとき、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、空気流通路３を流通する空気は放熱器４の前に補助ヒータ２３に通風されることになる。

ここで、補助ヒータ２３が放熱器４の空気下流側に配置されていると、実施例の如くＰＴＣヒータで補助ヒータ２３を構成した場合には、補助ヒータ２３に流入する空気の温度が放熱器４によって上昇するため、ＰＴＣヒータの抵抗値が大きくなり、電流値も低くなって発熱量が低下してしまうが、放熱器４の空気上流側に補助ヒータ２３を配置することで、実施例の如くＰＴＣヒータから構成される補助ヒータ２３の能力を十分に発揮させることができるようになる。

（２）除湿暖房モード
次に、除湿暖房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。

これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却され、且つ、当該空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。

このとき、室外膨張弁６の弁開度は全閉とされているので、圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。更に、この除湿暖房モードにおいてヒートポンプコントローラ３２は、補助ヒータ２３に通電して発熱させる。これにより、吸熱器９にて冷却され、且つ、除湿された空気は補助ヒータ２３を通過する過程で更に加熱され、温度が上昇するので車室内の除湿暖房が行われることになる。

ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）と、空調コントローラ２０が算出する吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御すると共に、補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱による加熱）を制御することで、吸熱器９での空気の冷却と除湿を適切に行いながら、補助ヒータ２３による加熱で各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出される空気温度の低下を的確に防止する。これにより、車室内に吹き出される空気を除湿しながら、その温度を適切な暖房温度に制御することが可能となり、車室内の快適且つ効率的な除湿暖房を実現することができるようになる。

尚、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、補助ヒータ２３で加熱された空気は放熱器４を通過することになるが、この除湿暖房モードでは放熱器４に冷媒は流されないので、補助ヒータ２３にて加熱された空気から放熱器４が吸熱してしまう不都合も解消される。即ち、放熱器４によって車室内に吹き出される空気の温度が低下してしまうことが抑制され、ＣＯＰも向上することになる。

（３）除湿冷房モード
次に、除湿冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を開放し、電磁弁４０を閉じる。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。

放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。この除湿冷房モードではヒートポンプコントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しないので、吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）される。これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。

ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯ（空調コントローラ２０から送信される）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は前述した目標ヒータ温度ＴＣＯから目標放熱器圧力ＰＣＯを算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４による加熱を制御する。

（４）冷房モード
次に、冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁６の弁開度を全開とする。そして、圧縮機２を運転し、補助ヒータ２３には通電しない。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の空気が、暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入すると共に、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき室外膨張弁６は全開とされているので冷媒はそれを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着する。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気が各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出されるので（一部は放熱器４を通過して熱交換する）、これにより車室内の冷房が行われることになる。また、この冷房モードにおいては、ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である前述した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（５）ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）
次に、最大冷房モードとしてのＭＡＸ冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２を運転し、補助ヒータ２３には通電しない。空調コントローラ２０は、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に空気流通路３内の空気が通風されない状態とする。但し、多少通風されても支障はない。

これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、同様に圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。

ここで、前述した冷房モードでは放熱器４に高温の冷媒が流れているため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０への直接の熱伝導が少なからず生じるが、このＭＡＸ冷房モードでは放熱器４に冷媒が流れないため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０に伝達される熱で吸熱器９からの空気流通路３内の空気が加熱されることも無くなる。そのため、車室内の強力な冷房が行われ、特に外気温度Ｔａｍが高いような環境下では、迅速に車室内を冷房して快適な車室内空調を実現することができるようになる。また、このＭＡＸ冷房モードにおいても、ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である前述した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（６）補助ヒータ単独モード
尚、実施例の制御装置１１は室外熱交換器７に過着霜が生じた場合などに、冷媒回路Ｒの圧縮機２と室外送風機１５を停止し、補助ヒータ２３に通電してこの補助ヒータ２３のみで車室内を暖房する補助ヒータ単独モードを有している。この場合にも、ヒートポンプコントローラ３２は補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱）を制御する。

また、空調コントローラ２０は室内送風機２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、室内送風機２７から吹き出された空気流通路３内の空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３に通風し、風量を調整する状態とする。補助ヒータ２３にて加熱された空気が各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。

（７）運転モードの切換
空調コントローラ２０は、下記式（ＶＩ）から前述した目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは、車室内に吹き出される空気の温度の目標値である。
ＴＡＯ＝（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）×Ｋ＋Ｔｂａｌ（ｆ（Ｔｓｅｔ、ＳＵＮ、Ｔａｍ））
・・・（ＶＩ）
ここで、Ｔｓｅｔは空調操作部５３で設定された車室内の設定温度、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する室内温度、Ｋは係数、Ｔｂａｌは設定温度Ｔｓｅｔや、日射センサ５１が検出する日射量ＳＵＮ、外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍから算出されるバランス値である。そして、一般的に、この目標吹出温度ＴＡＯは外気温度Ｔａｍが低い程高く、外気温度Ｔａｍが上昇するに伴って低下する。

ヒートポンプコントローラ３２は、起動時には空調コントローラ２０から車両通信バス６５を介して送信される外気温度Ｔａｍ（外気温度センサ３３が検出する）と目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各運転モードのうちの何れかの運転モードを選択すると共に、各運転モードを車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０に送信する。また、起動後は外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、後述する加熱温度ＴＨ、目標ヒータ温度ＴＣＯ、吸熱器温度Ｔｅ、目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータに基づいて各運転モードの切り換えを行うことで、環境条件や除湿の要否に応じて的確に暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード及び補助ヒータ単独モードを切り換えて車室内に吹き出される空気の温度を目標吹出温度ＴＡＯに制御し、快適且つ効率的な車室内空調を実現するものである。

（８）ヒートポンプコントローラ３２による暖房モードでの圧縮機２の制御
次に、図４を用いて前述した暖房モードにおける圧縮機２の制御について詳述する。図４は暖房モード用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｈを決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２のＦ／Ｆ（フィードフォワード）操作量演算部５８は外気温度センサ３３から得られる外気温度Ｔａｍと、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶと、ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）で得られるエアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷと、放熱器４の出口における過冷却度ＳＣの目標値である目標過冷却度ＴＧＳＣと、加熱温度ＴＨの目標値である前述した目標ヒータ温度ＴＣＯ（空調コントローラ２０から送信される）と、放熱器４の圧力の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｈｆｆを演算する。

尚、風量割合ＳＷを算出する上記ＴＨは、実施例では補助ヒータ２３の空気下流側に位置している放熱器４の風下側の空気の温度（以下、加熱温度と云う）であり、ヒートポンプコントローラ３２が下記に示す一次遅れ演算の式（ＶＩＩ）から推定する。
ＴＨ＝（ＩＮＴＬ×ＴＨ０＋Ｔａｕ×ＴＨｚ）／（Ｔａｕ＋ＩＮＴＬ）
・・・（ＶＩＩ）
ここで、ＩＮＴＬは演算周期（定数）、Ｔａｕは一次遅れの時定数、ＴＨ０は一次遅れ演算前の定常状態における加熱温度ＴＨの値である定常値、ＴＨｚは加熱温度ＴＨの前回値である。そして、この加熱温度ＴＨは車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０に送信される。

前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記目標過冷却度ＴＧＳＣと目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて目標値演算部５９が演算する。更に、Ｆ／Ｂ（フィードバック）操作量演算部６０はこの目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器４の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部５８が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｈｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６０が演算したＴＧＮＣｈｆｂは加算器６１で加算され、リミット設定部６２で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈとして決定される。前記暖房モードにおいては、ヒートポンプコントローラ３２はこの圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（９）ヒートポンプコントローラ３２による除湿暖房モードでの圧縮機２及び補助ヒータ２３の制御
一方、図５は前記除湿暖房モード用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｃを決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部６３は外気温度Ｔａｍと、空気流通路３に流入した空気の体積風量Ｇａと、放熱器４の圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯと、吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）の目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆを演算する。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６４は目標吸熱器温度ＴＥＯ（空調コントローラ２０から送信される）と吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部６３が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６４が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂは加算器６６で加算され、リミット設定部６７で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃとして決定される。除湿暖房モードにおいては、ヒートポンプコントローラ３２はこの圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

また、図６は除湿暖房モードにおける補助ヒータ２３の補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣを決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２の減算器７３には目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが入力され、目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃの偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）が算出される。この偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）はＦ／Ｂ制御部７４に入力され、このＦ／Ｂ制御部７４は偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）を無くして補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量を演算する。

このＦ／Ｂ制御部７４で算出された補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量はリミット設定部７６で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣとして決定される。除湿暖房モードにおいては、コントローラ３２はこの補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣに基づいて補助ヒータ２３の通電を制御することにより、補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ２３の発熱（加熱）を制御する。

このようにしてヒートポンプコントローラ３２は、除湿暖房モードでは吸熱器温度Ｔｅと目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機の運転を制御すると共に、目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の発熱を制御することで、除湿暖房モードにおける吸熱器９による冷却と除湿、並びに、補助ヒータ２３による加熱を的確に制御する。これにより、車室内に吹き出される空気をより適切に除湿しながら、その温度をより正確な暖房温度に制御することが可能となり、より一層快適且つ効率的な車室内の除湿暖房を実現することができるようになる。

（１０）エアミックスダンパ２８の制御
次に、図３を参照しながら空調コントローラ２０によるエアミックスダンパ２８の制御について説明する。図３においてＧａは前述した空気流通路３に流入した空気の体積風量、Ｔｅは吸熱器温度、ＴＨは前述した加熱温度（放熱器４の風下側の空気の温度）である。

空調コントローラ２０は、前述した如き式（下記式（Ｉ））により算出される暖房用熱交換通路３Ａの放熱器４と補助ヒータ２３に通風する風量割合ＳＷに基づき、当該割合の風量となるようにエアミックスダンパ２８を制御することで放熱器４（及び補助ヒータ２３）への通風量を調整する。
ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ） ・・（Ｉ）

即ち、暖房用熱交換通路３Ａの放熱器４と補助ヒータ２３に通風する風量割合ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化し、「０」で暖房用熱交換通路３Ａへの通風をせず、空気流通路３内の全ての空気をバイパス通路３Ｂに通風するエアミックス全閉状態、「１」で空気流通路３内の全ての空気を暖房用熱交換通路３Ａに通風するエアミックス全開状態となる。即ち、放熱器４への風量はＧａ×ＳＷとなる。

ここで、空調コントローラ２０は各吹出口ダンパ３１Ａ〜３１Ｃを制御することにより、各吹出口２９Ａ〜２９Ｃからの空気の吹き出しを制御するものであるが、この場合、空調コントローラ２０は、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａ、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂ、ＤＥＦ吹出口２９Ｃの何れかの吹出口から空気を吹き出す吹出モード（何れも第１の吹出モード以外の第２の吹出モード）の他、ＦＯＯＴ吹出口２９ＡとＶＥＮＴ吹出口２９Ｂの双方の吹出口から吹き出すＢ／Ｌモード（第１の吹出モード）や、ＦＯＯＴ吹出口２９ＡとＤＥＦ吹出口２９Ｃの双方の吹出口から吹き出すＨ／Ｄモード（これも第１の吹出モード）を有している。そして、何れの吹出モードが選択されているかは空調コントローラ２０からヒートポンプコントローラ３２に車両通信バス６５を介して通知される。

これらは空調操作部５３へのマニュアルにより或いはオートモードで選択されるものであるが、その目的からＦＯＯＴ吹出口２９Ａは図１や図３に示す如く暖房用熱交換通路３Ａ側に形成され、暖房用熱交換通路３Ａ（放熱器４や補助ヒータ２３）を経た空気は、このＦＯＯＴ吹出口２９Ａから吹き出され易くなるように構成されている。また、ＤＥＦ吹出口２９Ｃはバイパス通路３Ｂ側に形成され、バイパス通路３Ｂを経た空気は、このＤＥＦ吹出口２９Ｃから吹き出され易くなるように構成されている。更に、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂは仕切壁１０Ａの延長上に形成され、ＶＥＮＴ吹出口２９ＢからはＦＯＯＴ吹出口２９Ａよりもバイパス通路３Ｂを経た空気が吹き出され易く、ＤＥＦ吹出口２９Ｃよりも暖房用熱交換通路３Ａを経た空気が吹き出され易くなるように構成されている。

従って、エアミックスダンパ２８による前述した風量割合ＳＷが中間範囲にあるときは、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａから吹き出される空気の温度は、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂから吹き出される空気よりも温度が高くなり、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂから吹き出される空気の温度は、ＤＥＦ吹出口２９Ｃから吹き出される空気よりも温度が高くなる。

そして、例えばＶＥＮＴ吹出口２９Ｂから吹き出される空気は運転者の胸や顔付近に向けて吹き出されるので、一般的には快適性の観点から２５℃程度（体温未満）が好ましいとされており、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａから吹き出される空気の温度は、足下に吹き出すために、同じ理由で４０℃程度（体温以上）が好ましいとされている。即ち、両者には１５ｄｅｇ程度の差がつくことが好ましい。

一方、ＨＶＡＣユニット１０の特性に依存するが、例えばＢ／ＬモードでＶＥＮＴ吹出口２９ＢとＦＯＯＴ吹出口２９Ａの吹出温度の差を十分に作ることができる風量割合ＳＷの範囲は限られている。図７は風量割合ＳＷを「１」と「０」の間で変化させたときの、ＶＥＮＴ吹出口２９ＢとＦＯＯＴ吹出口２９Ａの各吹出温度（ＶＥＮＴ吹出温度、ＦＯＯＴ吹出温度）の変化を示している。この図からも明らかな如く、風量割合ＳＷ１（例えば０．４）とＳＷ２（例えば０．７）の間の中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２）で温度差をとることができる。これは風量割合ＳＷが大きすぎても小さすぎても各吹出口２９Ｂ、２９Ａから吹き出される温度が殆ど同じになってしまうからである。

ここで、空調コントローラ２０は、従来では図８中にＬ１で示す如く、全ての吹出モードで前述した目標ヒータ温度ＴＣＯを、ＴＣＯ＝ＴＡＯとしていた（空調コントローラ２０が算出した目標ヒータ温度ＴＣＯは、車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２に送信される）。尚、図８は目標吹出温度ＴＡＯ（横軸）と目標ヒータ温度ＴＣＯ（縦軸）の関係を示しており、４５度の線Ｌ１はＴＣＯ＝ＴＡＯを意味する。また、図８中のＬ２は目標吸熱器温度ＴＥＯである。

そして、エアミックスダンパ２８を制御する風量割合ＳＷは前記式（Ｉ）で算出されるため、例えばＢ／Ｌモードで風量割合ＳＷが前述した中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２）内となるとは限らず、ＶＥＮＴ吹出口２９ＢとＦＯＯＴ吹出口２９Ａの吹出温度の差を十分に作ることができない状況も生じていた。

（１１）Ｂ／Ｌモード（Ｈ／Ｄモード）での目標ヒータ温度ＴＣＯの算出制御１
そこで、実施例の空調コントローラ２０は、吹出モードが前述したＢ／Ｌモード（第１の吹出モード。Ｈ／Ｄモードのときも同様）であるときは、暖房用熱交換通路３Ａの放熱器４及び補助ヒータ２３への風量割合ＳＷの前記中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２）内に、所定の目標風量割合ＴＧＳＷを設定する。

そして、前述した目標吹出温度ＴＡＯと、設定された目標風量割合ＴＧＳＷとに基づき、下記式（ＩＩ）により目標ヒータ温度ＴＣＯを算出し、車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２に送信する。
ＴＣＯ＝（ＴＡＯ−ＴＥＯ）／ＴＧＳＷ＋ＴＥＯ ・・・（ＩＩ）
ここで、ＴＥＯは前述した目標吸熱器温度である。

上記式（ＩＩ）は、前述した風量割合ＳＷを算出する式（Ｉ）の吸熱器温度Ｔｅを目標吸熱器温度ＴＥＯに置き換え、風量割合ＳＷを目標風量割合ＴＧＳＷに置き換え、更に、加熱温度ＴＨを目標ヒータ温度ＴＣＯに置き換えて、目標ヒータ温度ＴＣＯを算出するかたちに変形した数式である。即ち、この式（ＩＩ）により、そのときの目標吹出温度ＴＡＯと目標吸熱器温度ＴＥＯにおいて、目標風量割合ＴＧＳＷ（中間範囲内の値）を実現することができる目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することができる。

ここで、Ｂ／Ｌモード（Ｈ／Ｄモード）における目標風量割合ＴＧＳＷは、前述した風量割合ＳＷの中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２）内で、予め空調コントローラ２０に設定し、記憶させておく。この場合、設定する目標風量割合ＴＧＳＷは、全ての運転モードで固定であってもよく、各運転モードに応じて、それらに最適な中間範囲内の何れかの値（前述した吹出口とその上方の吹出口からの温度差を作ることができる最適な値）をそれぞれ予め実験により求め、空調コントローラ２０に設定しておくかたちでもよい。

例えば、風量割合ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化するので、例えば目標風量割合ＴＧＳＷを前述した中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２）内の０．５（０〜１の中心となる値）に予め設定した場合、上記式（ＩＩ）は下記式（ＩＩＩ）に簡略化することができる。
ＴＣＯ＝２×ＴＡＯ−ＴＥＯ ・・・（ＩＩＩ）
この式（ＩＩＩ）で算出される目標ヒータ温度ＴＣＯを図８中にＬ３で示す。この図８から、式（ＩＩＩ）で算出される目標ヒータ温度ＴＣＯは、ＴＣＯ＝ＴＡＯの場合よりも、目標吹出温度ＴＡＯが低い領域から急峻に立ち上がり、目標吹出温度ＴＡＯが高い領域では略一定となる変化を示すことが分かる。

このように算出された目標ヒータ温度ＴＣＯを受信したヒートポンプコントローラ３２は、例えば暖房モードでは目標吹出温度ＴＡＯが低い領域から圧縮機２を制御し、放熱器４による加熱能力を増大させ、除湿暖房モードでは同様に目標吹出温度ＴＡＯが低い領域から補助ヒータ２３による加熱能力を上げ、除湿冷房モードでは同様に目標吹出温度ＴＡＯが低い領域から室外膨張弁６を制御し、放熱器４による加熱能力を増大させ、補助ヒータ単独モードでは補助ヒータ２３による加熱能力を上げるようになる。これにより、風量割合ＳＷを中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２。図８のＬ３はＴＧＳＷ＝０．５）としながら、吹出温度の低下を補償し、維持することができるようになる。これはＨ／Ｄモードでも同様である。

このように本発明では、空調コントローラ２０がＢ／Ｌモード（Ｈ／Ｄモードも同様）では、風量割合ＳＷの所定の中間範囲内に、所定の目標風量割合ＴＧＳＷを設定し、目標吹出温度ＴＡＯと、目標風量割合ＴＧＳＷとに基づき、目標ヒータ温度ＴＣＯを算出するので、Ｂ／Ｌモード（Ｈ／Ｄモード）では、目標吹出温度ＴＡＯと加熱温度ＴＨから算出される風量割合ＳＷが所定の中間範囲内となる目標ヒータ温度ＴＣＯが、目標吹出温度ＴＡＯと目標風量割合ＴＧＳＷとから算出され、この算出された目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて、ヒートポンプコントローラ３２により放熱器４や補助ヒータ２３による加熱が制御されるようになる。

これにより、車室内への空気の吹出温度を維持しながら、Ｂ／ＬモードでＦＯＯＴ吹出口２９Ａから吹き出される空気とＶＥＮＴ吹出口２９Ｂから吹き出される空気との間に十分な温度差を付け、また、Ｈ／ＤモードでＦＯＯＴ吹出口２９Ａから吹き出される空気とＤＥＦ吹出口２９Ｃから吹き出される空気との間に十分な温度差を付けて、所謂「頭寒足熱」となる快適な車室内空調を円滑に実現することができるようになる。特に、実施例では前記式（ＩＩ）や式（ＩＩＩ）で目標ヒータ温度ＴＣＯを算出しているので、適切な目標ヒータ温度ＴＣＯの算出を行うことができるようになる。

そして、実施例の如く冷媒を放熱させて空気流通路３から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器４と、空気流通路３から車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータ２３を設けて、これらの何れか、又は、双方をヒータとする車両用空気調和装置１に本発明は極めて有効となる。

（１２）Ｂ／Ｌモード（Ｈ／Ｄモード）での目標ヒータ温度ＴＣＯの算出制御２
尚、目標風量割合ＴＧＳＷは、目標吸熱器温度ＴＥＯの代わりに吸熱器温度Ｔｅを用いて下記式（ＩＶ）から求めても良い。
ＴＣＯ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／ＴＧＳＷ＋Ｔｅ ・・・（ＩＶ）
上記式（ＩＶ）は、前述した風量割合ＳＷを算出する式（Ｉ）の風量割合ＳＷを目標風量割合ＴＧＳＷに置き換え、加熱温度ＴＨを目標ヒータ温度ＴＣＯに置き換えて、目標ヒータ温度ＴＣＯを算出するかたちに変形した数式である。

そして、この場合も空調コントローラ２０は、吹出モードが前述したＢ／Ｌモード（第１の吹出モード。Ｈ／Ｄモードのときも同様）であるときは、暖房用熱交換通路３Ａの放熱器４及び補助ヒータ２３への風量割合ＳＷの前記中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２）内に、所定の目標風量割合ＴＧＳＷを設定する。この式（ＩＶ）によっても、そのときの目標吹出温度ＴＡＯと吸熱器温度Ｔｅにおいて、目標風量割合ＴＧＳＷ（中間範囲内の値）を実現することができる目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することができる。

この場合も、前述した如く風量割合ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化するので、例えばＴＧＳＷを前述した中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２）内の０．５（０〜１の中心となる値）に予め設定した場合、上記式（ＩＶ）は下記式（Ｖ）に簡略化することができる。
ＴＣＯ＝２×ＴＡＯ−Ｔｅ ・・・（Ｖ）

このように算出された目標ヒータ温度ＴＣＯを受信したヒートポンプコントローラ３２は、同様に暖房モードでは目標吹出温度ＴＡＯが低い領域から圧縮機２を制御し、放熱器４による加熱能力を増大させ、除湿暖房モードや補助ヒータ単独モードでは同様に目標吹出温度ＴＡＯが低い領域から補助ヒータ２３による加熱能力を上げ、除湿冷房モードでは同様に目標吹出温度ＴＡＯが低い領域から室外膨張弁６を制御し、放熱器４による加熱能力を増大させるようになる。

これにより、車室内への空気の吹出温度を維持しながら、風量割合ＳＷを中間範囲（ＳＷ１≦ＳＷ≦ＳＷ２）とし、Ｂ／ＬモードでＦＯＯＴ吹出口２９Ａから吹き出される空気とＶＥＮＴ吹出口２９Ｂから吹き出される空気との間に十分な温度差を付け、また、Ｈ／ＤモードでＦＯＯＴ吹出口２９Ａから吹き出される空気とＤＥＦ吹出口２９Ｃから吹き出される空気との間に十分な温度差を付けて、所謂「頭寒足熱」となる快適な車室内空調を円滑に実現することができるようになる。また、この実施例の場合も前記式（ＩＶ）や式（Ｖ）で目標ヒータ温度ＴＣＯを算出しているので、適切な目標ヒータ温度ＴＣＯの算出を行うことができるようになる。

次に、図９は本発明を適用した他の実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。尚、この図において図１と同一符号で示すものは同一若しくは同様の機能を奏するものである。この実施例の場合、過冷却部１６の出口は逆止弁１８に接続され、この逆止弁１８の出口が冷媒配管１３Ｂに接続されている。尚、逆止弁１８は冷媒配管１３Ｂ（室内膨張弁８）側が順方向とされている。

また、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前で分岐しており、この分岐した冷媒配管（以下、第２のバイパス配管と称する）１３Ｆは電磁弁２２（除湿用）を介して逆止弁１８の下流側の冷媒配管１３Ｂに連通接続されている。更に、吸熱器９の出口側の冷媒配管１３Ｃには、内部熱交換器１９の冷媒下流側であって、冷媒配管１３Ｄとの合流点より冷媒上流側に蒸発圧力調整弁７０が接続されている。そして、これら電磁弁２２や蒸発圧力調整弁７０もヒートポンプコントローラ３２の出力に接続されている。また、前述の実施例の図１中のバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０から成るバイパス装置４５は設けられていない。その他は図１と同様であるので説明を省略する。

以上の構成で、この実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。ヒートポンプコントローラ３２はこの実施例では、暖房モード、除湿暖房モード、内部サイクルモード、除湿冷房モード及び冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する（ＭＡＸ冷房モードはこの実施例では存在しない）。尚、暖房モード、除湿冷房モード及び冷房モードが選択されたときの動作及び冷媒の流れは前述の実施例（実施例１）の場合と同様であるので説明を省略する。但し、この実施例（実施例２）ではこれら暖房モード、除湿冷房モード及び冷房モードにおいては電磁弁２２を閉じるものとする。

（１３）図９の車両用空気調和装置１の除湿暖房モード
他方、除湿暖房モードが選択された場合、この実施例（実施例２）ではヒートポンプコントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁２２（除湿用）を開放する。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には暖房用熱交換通路３Ａに流入した空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。

放熱器４内で液化した冷媒は当該放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ、電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。

また、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部は分流され、電磁弁２２を経て第２のバイパス配管１３Ｆ及び冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至るようになる。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は、内部熱交換器１９、蒸発圧力調整弁７０を経て冷媒配管１３Ｃにて冷媒配管１３Ｄからの冷媒と合流した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。

空調コントローラ２０は、目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標ヒータ温度ＴＣＯ（加熱温度ＴＨの目標値）をヒートポンプコントローラ３２に送信する。ヒートポンプコントローラ３２は、この目標ヒータ温度ＴＣＯから目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、放熱器４による加熱を制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度Ｔｅと、空調コントローラ２０から送信された目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度Ｔｅに基づき、蒸発圧力調整弁７０を開（流路を拡大する）／閉（少許冷媒が流れる）して吸熱器９の温度が下がり過ぎて凍結する不都合を防止する。

（１４）図９の車両用空気調和装置１の内部サイクルモード
また、内部サイクルモードでは、ヒートポンプコントローラ３２は上記除湿暖房モードの状態において室外膨張弁６を全閉とする（全閉位置）と共に、電磁弁２１を閉じる。この室外膨張弁６と電磁弁２１が閉じられることにより、室外熱交換器７への冷媒の流入、及び、室外熱交換器７からの冷媒の流出は阻止されることになるので、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒は電磁弁２２を経て第２のバイパス配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、第２のバイパス配管１３Ｆを流れる冷媒は冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は、内部熱交換器１９、蒸発圧力調整弁７０を経て冷媒配管１３Ｃを流れ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより、車室内の除湿暖房が行われることになるが、この内部サイクルモードでは室内側の空気流通路３内にある放熱器４（放熱）と吸熱器９（吸熱）の間で冷媒が循環されることになるので、外気からの熱の汲み上げは行われず、圧縮機２の消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿作用を発揮する吸熱器９には冷媒の全量が流れるので、上記除湿暖房モードに比較すると除湿能力は高いが、暖房能力は低くなる。

空調コントローラ２０は目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標ヒータ温度ＴＣＯ（加熱温度ＴＨの目標値）をヒートポンプコントローラ３２に送信する。ヒートポンプコントローラ３２は送信された目標ヒータ温度ＴＣＯから目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、放熱器４による加熱を制御する。

この実施例のような車両用空気調和装置１においても、暖房モードや除湿暖房モード、内部サイクルモードや除湿冷房モード、補助ヒータ単独モードで前述した（１１）Ｂ／Ｌモード（Ｈ／Ｄモード）での目標ヒータ温度ＴＣＯの算出制御１、（１２）Ｂ／Ｌモード（Ｈ／Ｄモード）での目標ヒータ温度ＴＣＯの算出制御２を実行することで、同様に吹出温度を維持しながら、Ｂ／Ｌモード等でＦＯＯＴ吹出口２９Ａから吹き出される空気とＶＥＮＴ吹出口２９Ｂから吹き出される空気との間に十分な温度差を付けることができるようになり、所謂「頭寒足熱」の快適な車室内空調を実現することができるようになる。

尚、各実施例では第１の吹出モードとしてＢ／ＬモードとＨ／Ｄモードを採り上げたが、それに限らず、第１の吹出モードとしてはＶＥＮＴ吹出口２９ＢとＤＥＦ吹出口２９Ｃの双方から吹き出す場合も考えられる。

また、実施例で示した各運転モードの切換制御は、それに限られるものでは無く、車両用空気調和装置の能力や使用環境に応じて、外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、加熱温度ＴＨ、目標ヒータ温度ＴＣＯ、吸熱器温度Ｔｅ、目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータの何れか、又は、それらの組み合わせ、それらの全てを採用して適切な条件を設定すると良い。

また、補助加熱装置は実施例で示した補助ヒータ２３に限られるものでは無く、ヒータで加熱された熱媒体を循環させて空気流通路３内の空気を加熱する熱媒体循環回路や、エンジンで加熱されたラジエター水を循環するヒータコア等を利用してもよい。

１ 車両用空気調和装置
２ 圧縮機
３ 空気流通路
３Ａ 暖房用熱交換通路
３Ｂ バイパス通路
４ 放熱器（ヒータ）
６ 室外膨張弁
７ 室外熱交換器
８ 室内膨張弁
９ 吸熱器
１０ ＨＶＡＣユニット
１０Ａ 仕切壁
１１ 制御装置
２０ 空調コントローラ
２３ 補助ヒータ（補助加熱装置、ヒータ）
２７ 室内送風機（ブロワファン）
２８ エアミックスダンパ
２９Ａ ＦＯＯＴ吹出口（第１の吹出口）
２９Ｂ ＶＥＮＴ吹出口（第２の吹出口、第１の吹出口）
２９Ｃ ＤＥＦ吹出口（第２の吹出口）
３１Ａ〜３１Ｃ 吹出口ダンパ
３２ ヒートポンプコントローラ
６５ 車両通信バス
Ｒ 冷媒回路

Claims (7)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   該空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するためのヒータと、
   冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
   該吸熱器より風下側の前記空気流通路に区画形成された暖房用熱交換通路及びバイパス通路と、
   前記吸熱器を通過した前記空気流通路内の空気を前記暖房用熱交換通路に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパと、
   前記空気流通路から前記車室内に空気を吹き出すための第１の吹出口と、
   前記空気流通路から前記第１の吹出口より上方の位置の前記車室内に空気を吹き出すための第２の吹出口と、
   制御装置とを備え、
   前記ヒータは、前記暖房用熱交換通路に配置され、該暖房用熱交換通路を経た空気は前記第２の吹出口よりも前記第１の吹出口から吹き出され易く、前記バイパス通路を経た空気は前記第１の吹出口よりも前記第２の吹出口から吹き出され易い構成とされた車両用空気調和装置において、
   前記制御装置は、前記ヒータの風下側の空気の温度である加熱温度ＴＨの目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて前記ヒータによる加熱を制御し、
   前記車室内に吹き出される空気の温度の目標値である目標吹出温度ＴＡＯと、前記加熱温度ＴＨとに基づき、前記暖房用熱交換通路に通風する風量割合ＳＷを算出して前記エアミックスダンパを制御すると共に、
   前記第１の吹出口と前記第２の吹出口の双方から前記車室内に空気を吹き出す第１の吹出モードを有し、
   該第１の吹出モードでは、前記風量割合ＳＷの所定の中間範囲内に、所定の目標風量割合ＴＧＳＷが設定され、前記目標吹出温度ＴＡＯと、前記目標風量割合ＴＧＳＷとに基づき、前記目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記制御装置は、前記吸熱器の温度をＴｅとした場合に、
   ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ） ・・・（Ｉ）
   上記式（Ｉ）で前記風量割合ＳＷを算出することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
3. 前記制御装置は、前記吸熱器の温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度をＴＥＯとした場合に、
   ＴＣＯ＝（ＴＡＯ−ＴＥＯ）／ＴＧＳＷ＋ＴＥＯ ・・・（ＩＩ）
   上記式（ＩＩ）で前記目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする請求項２に記載の車両用空気調和装置。
4. 前記制御装置は、
   ＴＣＯ＝２×ＴＡＯ−ＴＥＯ ・・・（ＩＩＩ）
   上記式（ＩＩＩ）で前記目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置。
5. 前記制御装置は、
   ＴＣＯ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／ＴＧＳＷ＋Ｔｅ ・・・（ＩＶ）
   上記式（ＩＶ）で前記目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする請求項２に記載の車両用空気調和装置。
6. 前記制御装置は、
   ＴＣＯ＝２×ＴＡＯ−Ｔｅ ・・・（Ｖ）
   上記式（Ｖ）で前記目標ヒータ温度ＴＣＯを算出することを特徴とする請求項５に記載の車両用空気調和装置。
7. 前記ヒータは、冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器、及び／又は、前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。

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