JP2021154849A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の劣化を抑制しながら、車室内の空調快適性の向上を図ることが可能な車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置は、ヒートポンプシステムと、ヒートポンプシステムを制御するエアコンＥＣＵとを備える。ヒートポンプシステムは、室外熱交換器と室内熱交換器と圧縮機と中間熱交換器と電池用熱交換器とを含む。エアコンＥＣＵは、ヒートポンプシステムが運転されていない場合、および、ヒートポンプシステムによる車室内の冷房が行われている場合に、電池冷却要求レベルが「１」のときに、ヒートポンプシステムによる電池の冷却を許可するとともに、ヒートポンプシステムによる車室内の暖房が行われている場合に、電池冷却要求レベルが「３」のときに、ヒートポンプシステムによる電池の冷却を許可するように構成されている。【選択図】図１０

Description

本発明は、車両用空調装置に関する。

従来、冷却モードと加熱モードとを切り替え可能な車両用のヒートポンプシステムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１のヒートポンプシステムは、乗員室の冷暖房を行うとともに、バッテリの冷却を行うように構成されている。このヒートポンプシステムは、室外熱交換器と、室内熱交換器と、コンプレッサと、中間熱交換器と、バッテリ冷却器とを備えている。そして、冷却モード時には、コンプレッサによって循環される冷媒が、室外熱交換器で凝縮されるとともに、室内熱交換器およびバッテリ冷却器で蒸発され、その冷媒の気化熱を利用して乗員室およびバッテリが冷やされる。なお、冷却モードでは、乗員室およびバッテリを、同時に冷やすことが可能であるとともに、選択的に冷やすことが可能である。加熱モード時には、コンプレッサによって循環される冷媒が、中間熱交換器で凝縮されるとともに、室外熱交換器で蒸発され、その冷媒の凝縮熱を利用して乗員室が暖められる。

特開２０１７−１７１２８４号公報

ここで、上記した従来のヒートポンプシステムでは、バッテリを冷やしながら乗員室を暖めることができない。このため、バッテリの劣化を抑制しながら、乗員室内の空調快適性の向上を図ることについて改善の余地がある。たとえば、バッテリの冷却を許可する条件が、ヒートポンプシステムの運転モードにかかわらず同じであると、バッテリが劣化することや、乗員室内の空調快適性が低下することが考えられる。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電池の劣化を抑制しながら、車室内の空調快適性の向上を図ることが可能な車両用空調装置を提供することである。

本発明による車両用空調装置は、車両に搭載されたヒートポンプシステムと、ヒートポンプシステムを制御する制御装置とを備える。ヒートポンプシステムは、室外熱交換器と室内熱交換器と圧縮機と暖房用熱交換器と電池用熱交換器とを含んでおり、圧縮機によって循環される冷媒の室内熱交換器での気化熱を利用して車室内を冷房可能に構成され、圧縮機によって循環される冷媒の暖房用熱交換器での凝縮熱を利用して車室内を暖房可能に構成され、かつ、圧縮機によって循環される冷媒の電池用熱交換器での気化熱を利用して電池を冷却可能に構成されている。制御装置は、ヒートポンプシステムによる車室内の暖房が行われていない場合に、電池の温度が第１所定値以上のときに、ヒートポンプシステムによる電池の冷却を許可するとともに、ヒートポンプシステムによる車室内の暖房が行われている場合に、電池の温度が第１所定値よりも高い第２所定値以上のときに、ヒートポンプシステムによる電池の冷却を許可するように構成されている。なお、ヒートポンプシステムによる車室内の暖房が行われていない場合は、たとえば、ヒートポンプシステムが運転されていない場合、および、ヒートポンプシステムによる車室内の冷房が行われている場合を含む。

このように構成することによって、ヒートポンプシステムによる車室内の暖房が行われていない場合に、電池の温度が上昇して第１所定値を超えたときに、電池の冷却が許可されることにより、電池の冷却が早期に開始されるので、電池の劣化を抑制することができる。また、ヒートポンプシステムによる車室内の暖房が行われている場合に、電池の温度が上昇して第１所定値を超えても、電池の冷却が許可されずに車室内の暖房が継続されるので、車室内の空調快適性の向上を図ることができる。なお、ヒートポンプシステムによる車室内の暖房が行われている場合に、電池の温度がさらに上昇して第２所定値を超えたときには、電池の冷却が許可されるので、電池の劣化を抑制することができる。

本発明の車両用空調装置によれば、電池の劣化を抑制しながら、車室内の空調快適性の向上を図ることができる。

本実施形態による車両用空調装置のヒートポンプシステムの構成を示した図である。 本実施形態による車両用空調装置のエアコンＥＣＵを示したブロック図である。 図１のヒートポンプシステムにおける冷房モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける暖房モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける直列除湿暖房モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける並列除湿暖房モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける電池単独冷却モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 図１のヒートポンプシステムにおける冷房電池冷却モード時の冷媒の流れを説明するための図である。 電池温度と電池冷却要求レベルとの関係を示したマップの一例である。 本実施形態のエアコンＥＣＵによる電池冷却可否判定を説明するためのフローチャートである。 本実施形態のエアコンＥＣＵによる電池冷却時制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態を説明する。

まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による車両用空調装置１００の構成について説明する。

車両用空調装置１００は、たとえば、車両走行用の駆動力源として内燃機関１１０および電動機（図示省略）を備えるプラグインハイブリッド車両に適用される。プラグインハイブリッド車両には電池パック１２０が搭載され、その電池パック１２０には電池１２１が収容されている。電池１２１は、充放電可能な高圧バッテリであり、車両走行用の電動機を駆動する電力を供給するとともに、その電動機で発電された電力を蓄電するように構成されている。車両用空調装置１００は、図１に示すように、ヒートポンプシステム１と、エアコンＥＣＵ２（図２参照）と、室内空調ユニット３とを備えている。

−ヒートポンプシステム−
ヒートポンプシステム１は、車室内の冷暖房を行うとともに、電池１２１の冷却を行うように構成されている。このヒートポンプシステム１の運転モードは、冷房モード、暖房モード、直列除湿暖房モード、並列除湿暖房モード、電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モードなどを含んでいる。各運転モードの詳細については後述する。ヒートポンプシステム１は、熱媒体である冷媒が循環される冷媒回路１０と、熱媒体である冷却水が循環される冷却水回路２０とを含んでいる。

［冷媒回路］
冷媒回路１０には、冷媒通路１０ａ〜１０ｉ、圧縮機１１、中間熱交換器１２、室外熱交換器１３、室内熱交換器１４、アキュムレータ１５、電池用熱交換器１６ａ、１６ｂおよび膨張弁１７ａ〜１７ｄが設けられている。

圧縮機１１は、気体状の冷媒を高温高圧で吐出することにより、冷媒回路１０において冷媒を循環させるように構成されている。圧縮機１１は電動モータ（図示省略）によって駆動され、その電動モータは回転速度を調整可能である。圧縮機１１の吐出口は、冷媒通路１０ａによって中間熱交換器１２の冷媒入口と接続されている。

中間熱交換器１２は、暖房モード時などにコンデンサとして機能して、冷却水回路２０の冷却水を暖めるために設けられている。中間熱交換器１２は、冷媒流通部および冷却水流通部を有し、冷媒流通部を流通する冷媒と冷却水流通部を流通する冷却水との間で熱交換するように構成されている。なお、中間熱交換器１２は、本発明の「暖房用熱交換器」の一例である。中間熱交換器１２の冷媒出口は、冷媒通路１０ｂによって室外熱交換器１３の冷媒入口と接続されている。冷媒通路１０ｂには、膨張弁１７ａが設けられている。

膨張弁１７ａは、たとえば電動アクチュエータ（図示省略）によって開度を調整可能な電子弁であり、暖房モード時などに開度を絞ることにより、通過する冷媒を減圧して膨張させるように構成されている。なお、膨張弁１７ａは、冷房モード時などに開度が全開にされることにより、減圧作用が発揮されないようになっている。

室外熱交換器１３は、エンジンコンパートメントに配置され、内部を通過する冷媒と外気との間で熱交換するように構成されている。室外熱交換器１３は、たとえば、冷房モード時にコンデンサとして機能し、暖房モード時にエバポレータとして機能する。室外熱交換器１３の冷媒出口は、冷媒通路１０ｃによって室内熱交換器１４の冷媒入口と接続されている。冷媒通路１０ｃには、冷媒の流れ方向の上流側から順に、逆止弁１８ａ、電磁弁１９ａおよび膨張弁１７ｂが設けられている。

逆止弁１８ａは、冷媒の逆流（室外熱交換器１３側に向かう流れ）を防止するために設けられている。電磁弁１９ａは、冷媒通路１０ｃを開閉可能に構成され、冷媒の循環経路を切り替えるために設けられている。膨張弁１７ｂは、たとえば電動アクチュエータ（図示省略）によって開度を調整可能な電子弁であり、冷房モード時などに開度を絞ることにより、通過する冷媒を減圧して膨張させるように構成されている。

室内熱交換器１４は、室内空調ユニット３のケーシング３３内に配置され、ケーシング３３内の送風空気を冷却および除湿するために設けられている。室内熱交換器１４は、冷房モード時などにエバポレータとして機能し、内部を通過する冷媒と送風空気との間で熱交換するように構成されている。室内熱交換器１４の冷媒出口は、冷媒通路１０ｄによってアキュムレータ１５の冷媒入口と接続されている。冷媒通路１０ｄには、蒸発圧力調整弁１４ａが設けられている。蒸発圧力調整弁１４ａは、室内熱交換器１４での冷媒の蒸発圧力を調整するために設けられている。

アキュムレータ１５は、冷媒の気液を分離するために設けられている。アキュムレータ１５の冷媒出口は、冷媒通路１０ｅによって圧縮機１１の吸入口と接続されている。このため、圧縮機１１には、気体状の冷媒のみが吸入されるようになっている。

冷媒通路１０ｆは、室内熱交換器１４を迂回するように設けられている。冷媒通路１０ｆの一方端部（上流側の端部）は、室外熱交換器１３の冷媒出口と逆止弁１８ａとの間の冷媒通路１０ｃに接続され、冷媒通路１０ｆの他方端部（下流側の端部）は、蒸発圧力調整弁１４ａとアキュムレータ１５の冷媒入口との間の冷媒通路１０ｄに接続されている。冷媒通路１０ｆには、電磁弁１９ｂが設けられている。電磁弁１９ｂは、冷媒通路１０ｆを開閉可能に構成され、冷媒の循環経路を切り替えるために設けられている。

冷媒通路１０ｇは、室外熱交換器１３を迂回するように設けられている。冷媒通路１０ｇの一方端部（上流側の端部）は、中間熱交換器１２の冷媒出口と膨張弁１７ａとの間の冷媒通路１０ｂに接続され、冷媒通路１０ｇの他方端部（下流側の端部）は、逆止弁１８ａと電磁弁１９ａとの間の冷媒通路１０ｃに接続されている。冷媒通路１０ｇには、電磁弁１９ｃが設けられている。電磁弁１９ｃは、冷媒通路１０ｇを開閉可能に構成され、冷媒の循環経路を切り替えるために設けられている。

冷媒通路１０ｈは、室内熱交換器１４を迂回するように設けられている。冷媒通路１０ｈの一方端部（上流側の端部）は、逆止弁１８ａと電磁弁１９ａとの間の冷媒通路１０ｃに接続され、冷媒通路１０ｈの他方端部（下流側の端部）は、蒸発圧力調整弁１４ａとアキュムレータ１５の冷媒入口との間の冷媒通路１０ｄに接続されている。冷媒通路１０ｈには、冷媒の流れ方向の上流側から順に、電磁弁１９ｄ、膨張弁１７ｃ、電池用熱交換器１６ａおよび逆止弁１８ｂが設けられている。

冷媒通路１０ｉは、電磁弁１９ｄおよび逆止弁１８ｂの間の冷媒通路１０ｈと並列に設けられている。冷媒通路１０ｉには、冷媒の流れ方向の上流側から順に、膨張弁１７ｄおよび電池用熱交換器１６ｂが設けられている。

電磁弁１９ｄは、冷媒通路１０ｈを開閉可能に構成され、冷媒の循環経路を切り替えるために設けられている。膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、たとえば電動アクチュエータ（図示省略）によって開度を調整可能な電子弁であり、電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モード時に開度を絞ることにより、通過する冷媒を減圧して膨張させるように構成されている。逆止弁１８ｂは、冷媒の逆流（電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂ側に向かう流れ）を防止するために設けられている。

電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂは、電池パック１２０内に配置され、電池パック１２０に収容された電池１２１を冷却するために設けられている。具体的には、電池用熱交換器１６ａが電池１２１ａを冷却するために設けられ、電池用熱交換器１６ｂが電池１２１ｂを冷却するために設けられている。すなわち、電池１２１は、電池用熱交換器１６ａによって冷却される電池１２１ａと、電池用熱交換器１６ｂによって冷却される電池１２１ｂとを含んでいる。

電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂは、電池パック１２０内に並列に設けられ、内部に冷媒が流通する冷媒流通部が形成されている。電池用熱交換器１６ａは、冷媒入口が膨張弁１７ｃに接続され、冷媒出口が逆止弁１８ｂに接続されている。電池用熱交換器１６ｂは、冷媒入口が膨張弁１７ｄに接続され、冷媒出口が逆止弁１８ｂに接続されている。電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂは、電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モード時にエバポレータとして機能し、その気化熱を利用して電池１２１ａおよび１２１ｂを冷やすように構成されている。たとえば、電池用熱交換器１６ａに電池１２１ａが載置されるとともに、電池用熱交換器１６ｂに電池１２１ｂが載置されており、電池１２１ａおよび１２１ｂがそれぞれ直接冷やされるようになっている。

なお、冷媒回路１０には、温度センサ４１〜４７ｂおよび圧力センサ４８および４９が設けられている。温度センサ４１は、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度を検出するために設けられている。温度センサ４２および圧力センサ４８は、それぞれ、中間熱交換器１２を通過した冷媒の温度および圧力を検出するために設けられている。温度センサ４３は、室外熱交換器１３を通過した冷媒の温度を検出するために設けられ、温度センサ４５は、室内熱交換器１４を通過した冷媒の温度を検出するために設けられている。温度センサ４４は、室内熱交換器１４の温度（蒸発器温度）を検出するために設けられている。温度センサ４６ａおよび４７ａは、電池用熱交換器１６ａを通過する前後の冷媒の温度を検出するために設けられ、温度センサ４６ｂおよび４７ｂは、電池用熱交換器１６ｂを通過する前後の冷媒の温度を検出するために設けられている。圧力センサ４９は、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂを通過した冷媒の圧力を検出するために設けられている。

［冷却水回路］
冷却水回路２０には、冷却水通路２０ａ〜２０ｄ、ウォータポンプ２１、中間熱交換器１２、三方弁２２およびヒータコア２３が設けられている。

ウォータポンプ２１は、内燃機関１１０の停止時に冷却水回路２０において冷却水を循環させるように構成されている。ウォータポンプ２１は電動モータ（図示省略）によって駆動され、その電動モータは回転速度を調整可能である。ウォータポンプ２１の吐出口は、冷却水通路２０ａによって中間熱交換器１２の冷却水入口と接続されている。

中間熱交換器１２の冷却水出口は、冷却水通路２０ｂによって三方弁２２の冷却水入口と接続されている。なお、冷却水通路２０ｂには、中間熱交換器１２を通過した冷却水の温度を検出する温度センサ４０が設けられている。

三方弁２２は、冷却水の循環経路を切り替えるために設けられている。三方弁２２の冷却水出口の一方は、冷却水通路２０ｃによってヒータコア２３の冷却水入口と接続されている。

ヒータコア２３は、室内空調ユニット３のケーシング３３内に配置され、ケーシング３３内の送風空気を加熱するために設けられている。ヒータコア２３は、暖房モード時などに内部を通過する冷却水と送風空気との間で熱交換するように構成されている。ヒータコア２３の冷却水出口は、冷却水通路２０ｄによってウォータポンプ２１の吸入口と接続されている。

また、冷却水回路２０には、冷却水通路２０ｅが設けられている。冷却水通路２０ｅには、冷却水の流れ方向の上流側から順に、ウォータポンプ２４、内燃機関１１０のウォータジャケットおよび切替弁２５が設けられている。冷却水通路２０ｅの一方端部（上流側の端部）は、冷却水通路２０ｄに接続され、冷却水通路２０ｅの他方端部（下流側の端部）は、冷却水通路２０ｃに接続されている。また、ウォータポンプ２４よりも上流側の冷却水通路２０ｅは、冷却水通路２０ｆによって三方弁２２の冷却水出口の他方と接続されている。

ウォータポンプ２４は、内燃機関１１０の運転時に冷却水回路２０において冷却水を循環させるように構成されている。ウォータジャケットは、内燃機関１１０に形成された冷却水流通部であり、流通する冷却水によって内燃機関１１０の熱を奪うために設けられている。すなわち、ウォータジャケットを流通する冷却水が内燃機関１１０によって暖められるようになっている。切替弁２５は、ＦＳＶ（Flow Shutting Valve）であり、冷却水通路２０ｅを開閉するために設けられている。

なお、冷却水回路２０には、冷却水の熱を外気に排出するためのラジエータ（図示省略）などが設けられているが、簡略化のために説明を省略する。

このような冷却水回路２０では、内燃機関１１０の運転時に、切替弁２５が開かれるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の他方と接続されている。そして、ウォータポンプ２４が駆動されることにより、ウォータポンプ２４から吐出された冷却水がウォータジャケットを通過する際に暖められ、その暖められた冷却水がヒータコア２３に流れ込む。ヒータコア２３から流出する冷却水は、中間熱交換器１２および三方弁２２を介してウォータポンプ２４に吸入されるとともに、中間熱交換器１２および三方弁２２を迂回してウォータポンプ２４に吸入される。

また、内燃機関１１０の停止時には、切替弁２５が閉じられるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の一方と接続されている。このため、冷却水回路２０では、内燃機関１１０を経由しない冷却水の循環経路が形成されている。そして、たとえば暖房モード時には、ウォータポンプ２１が駆動されることにより、ウォータポンプ２１から吐出された冷却水が中間熱交換器１２を通過する際に暖められ、その暖められた冷却水が三方弁２２を介してヒータコア２３に流れ込み、ヒータコア２３から流出する冷却水がウォータポンプ２１に吸入される。

−室内空調ユニット−
室内空調ユニット３は、ヒートポンプシステム１などによって温度が調整された空調風を車室内に吹き出すために設けられている。この室内空調ユニット３は、送風機３１と、室内熱交換器１４と、ヒータコア２３と、ＰＴＣヒータ３２と、それらを収容するケーシング３３とを含んでいる。

ケーシング３３は、送風機３１によって生成される送風空気の通路を構成している。ケーシング３３には、送風空気の流れ方向における上流端部に外気導入口３４ａおよび内気導入口３４ｂが形成されている。外気導入口３４ａは、ケーシング３３の内部に外気（車室外空気）を導入するために設けられ、内気導入口３４ｂは、ケーシング３３の内部に内気（車室内空気）を導入するために設けられている。外気導入口３４ａおよび内気導入口３４ｂの近傍には、内外気切替ドア３４および送風機３１が設けられている。内外気切替ドア３４は、外気導入口３４ａおよび内気導入口３４ｂの開口面積を調整することにより、ケーシング３３に導入される内外気の割合を調整するように構成されている。送風機３１は電動モータ（図示省略）によって駆動され、その電動モータは回転速度を調整可能である。

送風機３１に対して送風空気の流れ方向における下流側には、室内熱交換器１４が配置されている。ケーシング３３内における室内熱交換器１４の下流側には、エアミックスドア３５および仕切壁３６が設けられている。仕切壁３６により、ケーシング３３内に加熱用通路３３ａおよびバイパス通路３３ｂが形成されている。

加熱用通路３３ａには、ヒータコア２３およびＰＴＣヒータ３２が配置されている。このため、加熱用通路３３ａを通過する送風空気は、ヒータコア２３の冷却水の温度が送風空気の温度よりも高い場合に加熱されるとともに、ＰＴＣヒータ３２が作動中の場合に加熱される。バイパス通路３３ｂは、送風空気がヒータコア２３およびＰＴＣヒータ３２を迂回可能なように設けられている。エアミックスドア３５は、加熱用通路３３ａおよびバイパス通路３３ｂを通過する風量の割合を調整することにより、車室内に供給される空調風の温度を調整するように構成されている。

ＰＴＣヒータ３２は、ヒータコア２３に対して送風空気の流れ方向における下流側に配置され、ヒータコア２３による送風空気の加熱を補助するために設けられている。ＰＴＣヒータ３２は複数のＰＴＣ素子を有し、各ＰＴＣ素子は通電によって発熱する発熱体である。このため、ＰＴＣヒータ３２は、通電するＰＴＣ素子の数を調整することにより、加熱能力を調整することが可能である。

また、ケーシング３３には、送風空気の流れ方向における下流端部に吹出口３７ａ〜３９ａが形成されている。吹出口３７ａは、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口であり、吹出口３８ａは、車室内の乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口であり、吹出口３９ａは、フロントガラス（図示省略）の内面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口である。吹出口３７ａ〜３９ａには、それぞれ、開口面積を調整するためのドア３７〜３９が設けられている。ドア３７は吹出口３７ａを開閉するフェイスドアであり、ドア３８は吹出口３８ａを開閉するフットドアであり、ドア３９は吹出口３９ａを開閉するデフロスタドアである。

−エアコンＥＣＵ−
エアコンＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータであり、ヒートポンプシステム１および室内空調ユニット３を制御するように構成されている。なお、エアコンＥＣＵ２は、本発明の「制御装置」の一例である。

エアコンＥＣＵ２には、図２に示すように、上記した温度センサ４０〜４７ｂおよび圧力センサ４８および４９と、内気温センサ５１と、外気温センサ５２と、日射センサ５３と、窓表面湿度センサ５４とが接続され、各センサの検出結果が入力されるようになっている。内気温センサ５１は、車室内の空気の温度（内気温）を検出するために設けられ、外気温センサ５２は、車室外の空気の温度（外気温）を検出するために設けられている。日射センサ５３は、車室内に照射される日射量を検出するために設けられている。窓表面湿度センサ５４は、フロントガラス近傍の車室内の空気の相対湿度を算出するために設けられている。

また、エアコンＥＣＵ２には、電池ＥＣＵ６が接続されている。電池ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを含むマイクロコンピュータであり、電池１２１を管理するように構成されている。

そして、エアコンＥＣＵ２は、各センサおよび電池ＥＣＵ６からの入力などに基づいて、ヒートポンプシステム１および室内空調ユニット３を制御するように構成されている。

たとえば、室内空調ユニット３に関して、エアコンＥＣＵ２は、内外気切替ドア３４を制御することにより、ケーシング３３に導入される内外気の割合を調整する。エアコンＥＣＵ２は、送風機３１による送風量を調整するとともに、ＰＴＣヒータ３２を制御する。エアコンＥＣＵ２は、エアミックスドア３５を制御することにより、加熱用通路３３ａを通過する風量を調整する。エアコンＥＣＵ２は、ドア３７〜３９を制御して吹出口３７ａ〜３９ａを開閉する。

また、エアコンＥＣＵ２は、ヒートポンプシステム１の各部を制御することにより、ヒートポンプシステム１を運転モードに応じて作動させるように構成されている。

−ヒートポンプシステムの運転モード−
次に、図３〜図８を参照して、ヒートポンプシステム１の運転モードについて説明する。以下では、内燃機関１１０が停止状態であり、ＰＴＣヒータ３２が非作動状態（非通電状態）である場合について説明する。また、冷房モード、暖房モード、直列除湿暖房モード、並列除湿暖房モード、電池単独冷却モードおよび冷房電池冷却モードの順に説明する。

［冷房モード］
冷房モードは、送風空気を冷却して車室内を冷房するモードである。図３に示すように、冷房モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、電磁弁１９ａが開かれ、電磁弁１９ｂ〜１９ｄが閉じられ、膨張弁１７ａが全開状態にされており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ｂが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、室外熱交換器１３、電磁弁１９ａ、膨張弁１７ｂ、室内熱交換器１４およびアキュムレータ１５の順に流れ、圧縮機１１に戻される。このとき、室外熱交換器１３がコンデンサとして機能するとともに、室内熱交換器１４がエバポレータとして機能することから、室内熱交換器１４での冷媒の気化熱により、室内熱交換器１４を通過する送風空気が冷やされる。

［暖房モード］
暖房モードは、送風空気を加熱して車室内を暖房するモードである。図４に示すように、暖房モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、切替弁２５が閉じられるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の一方と接続された状態で、ウォータポンプ２１が駆動される。これにより、ウォータポンプ２１から吐出された冷却水は、中間熱交換器１２、三方弁２２およびヒータコア２３の順に流れ、ウォータポンプ２１に戻される。

また、エアコンＥＣＵ２により、電磁弁１９ｂが開かれ、電磁弁１９ａ、１９ｃおよび１９ｄが閉じられており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ａが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｂ〜１７ｄは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、膨張弁１７ａ、室外熱交換器１３、電磁弁１９ｂおよびアキュムレータ１５の順に流れ、圧縮機１１に戻される。このとき、中間熱交換器１２がコンデンサとして機能するとともに、室外熱交換器１３がエバポレータとして機能することから、中間熱交換器１２での冷媒の凝縮熱により、中間熱交換器１２を通過する冷却水が暖められる。そして、ヒータコア２３において冷却水と送風空気とが熱交換することにより、ヒータコア２３を通過する送風空気が暖められる。

［直列除湿暖房モード］
直列除湿暖房モードは、送風空気を冷却して除湿した後に加熱することにより車室内を除湿暖房するモードである。図５に示すように、直列除湿暖房モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、切替弁２５が閉じられるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の一方と接続された状態で、ウォータポンプ２１が駆動される。これにより、ウォータポンプ２１から吐出された冷却水は、中間熱交換器１２、三方弁２２およびヒータコア２３の順に流れ、ウォータポンプ２１に戻される。

また、エアコンＥＣＵ２により、電磁弁１９ａが開かれ、電磁弁１９ｂ〜１９ｄが閉じられており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ａおよび１７ｂが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、膨張弁１７ａ、室外熱交換器１３、電磁弁１９ａ、膨張弁１７ｂ、室内熱交換器１４およびアキュムレータ１５の順に流れ、圧縮機１１に戻される。このとき、中間熱交換器１２がコンデンサとして機能するとともに、室内熱交換器１４がエバポレータとして機能する。また、室外熱交換器１３での冷媒の飽和温度が外気温よりも高い場合には、室外熱交換器１３がコンデンサとして機能し、室外熱交換器１３での冷媒の飽和温度が外気温よりも低い場合には、室外熱交換器１３がエバポレータとして機能する。そして、室内熱交換器１４での冷媒の気化熱により、室内熱交換器１４を通過する送風空気が冷却されて除湿される。また、中間熱交換器１２での冷媒の凝縮熱により、中間熱交換器１２を通過する冷却水が暖められる。そして、ヒータコア２３において冷却水と送風空気とが熱交換することにより、除湿された後にヒータコア２３を通過する送風空気が暖められる。

［並列除湿暖房モード］
並列除湿暖房モードは、送風空気を冷却して除湿した後に加熱することにより車室内を除湿暖房するモードであり、直列除湿暖房モードよりも高い暖房能力を有するモードである。図６に示すように、並列除湿暖房モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、切替弁２５が閉じられるとともに、三方弁２２の冷却水入口が冷却水出口の一方と接続された状態で、ウォータポンプ２１が駆動される。これにより、ウォータポンプ２１から吐出された冷却水は、中間熱交換器１２、三方弁２２およびヒータコア２３の順に流れ、ウォータポンプ２１に戻される。

また、エアコンＥＣＵ２により、電磁弁１９ａ〜１９ｃが開かれ、電磁弁１９ｄが閉じられており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ａおよび１７ｂが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｃおよび１７ｄは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、膨張弁１７ａ、室外熱交換器１３、電磁弁１９ｂおよびアキュムレータ１５の順に流れるとともに、中間熱交換器１２、電磁弁１９ｃ、１９ａ、膨張弁１７ｂ、室内熱交換器１４およびアキュムレータ１５の順に流れ、圧縮機１１に戻される。すなわち、中間熱交換器１２を通過した冷媒が、膨張弁１７ａおよび室外熱交換器１３を介して圧縮機１１に戻る経路と、膨張弁１７ｂおよび室内熱交換器１４を介して圧縮機１１に戻る経路とに分岐される。このとき、中間熱交換器１２がコンデンサとして機能するとともに、室外熱交換器１３および室内熱交換器１４がエバポレータとして機能する。そして、室内熱交換器１４での冷媒の気化熱により、室内熱交換器１４を通過する送風空気が冷却されて除湿される。また、中間熱交換器１２での冷媒の凝縮熱により、中間熱交換器１２を通過する冷却水が暖められる。そして、ヒータコア２３において冷却水と送風空気とが熱交換することにより、除湿された後にヒータコア２３を通過する送風空気が暖められる。

［電池単独冷却モード］
電池単独冷却モードは、電池１２１の冷却のみを行うモードである。図７に示すように、電池単独冷却モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、電磁弁１９ｄが開かれ、電磁弁１９ａ〜１９ｃが閉じられ、膨張弁１７ａが全開状態にされており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ｃおよび１７ｄが絞り状態で制御される。なお、膨張弁１７ｂは、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２、室外熱交換器１３および電磁弁１９ｄの順に流れ、電池用熱交換器１６ａまたは１６ｂを介して圧縮機１１に戻される。すなわち、電磁弁１９ｄを通過した冷媒は、膨張弁１７ｃおよび電池用熱交換器１６ａを通る冷媒と、膨張弁１７ｄおよび電池用熱交換器１６ｂを通る冷媒とに分けられる。このとき、室外熱交換器１３がコンデンサとして機能するとともに、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂがエバポレータとして機能することから、電池用熱交換器１６ａでの冷媒の気化熱により電池１２１ａが冷やされるとともに、電池用熱交換器１６ｂでの冷媒の気化熱により電池１２１ｂが冷やされる。

［冷房電池冷却モード］
冷房電池冷却モードは、送風空気を冷却して車室内を冷房しながら、電池１２１の冷却を行うモードである。図８に示すように、冷房電池冷却モード時には、エアコンＥＣＵ２（図２参照）により、電磁弁１９ａおよび１９ｄが開かれ、電磁弁１９ｂおよび１９ｃが閉じられ、膨張弁１７ａが全開状態にされており、圧縮機１１が駆動されるとともに、膨張弁１７ｂ〜１７ｄが絞り状態で制御される。

これにより、圧縮機１１から吐出された冷媒は、中間熱交換器１２および室外熱交換器１３の順に流れ、室内熱交換器１４、電池用熱交換器１６ａまたは１６ｂを介して圧縮機１１に戻される。すなわち、室外熱交換器１３を通過した冷媒は、膨張弁１７ｂおよび室内熱交換器１４を通る冷媒と、膨張弁１７ｃおよび電池用熱交換器１６ａを通る冷媒と、膨張弁１７ｄおよび電池用熱交換器１６ｂを通る冷媒とに分けられる。このとき、室外熱交換器１３がコンデンサとして機能するとともに、室内熱交換器１４、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂがエバポレータとして機能する。そして、室内熱交換器１４での冷媒の気化熱により、室内熱交換器１４を通過する送風空気が冷やされるとともに、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂでの冷媒の気化熱により、電池１２１ａおよび１２１ｂが冷やされる。

−電池冷却可否判定−
ここで、本実施形態のエアコンＥＣＵ２は、ヒートポンプシステム１の状態および電池１２１の温度などに応じて、電池１２１の冷却の可否を判定するように構成されている。図２に示すように、電池ＥＣＵ６には、電池１２１ａおよび１２１ｂの温度を検出する電池温度センサ６１が接続され、その電池温度センサ６１の検出結果が入力されている。電池ＥＣＵ６は、電池１２１ａの温度と電池１２１ｂの温度とを用いて電池１２１の温度（代表温度）を算出するように構成されている。

電池ＥＣＵ６は、電池１２１の温度に応じて電池冷却要求レベルを決定し、その決定された電池冷却要求レベルをエアコンＥＣＵ２に出力するように構成されている。たとえば、電池冷却要求レベルは、図９に示すようなマップを用いて導出される。このマップでは、電池冷却要求レベルが「０」〜「７」の８段階で設定され、電池１２１の温度が高くなるに連れて電池冷却要求レベルが高くなる。

具体的には、電池温度がｔ１未満の場合に電池冷却要求レベルが「０」であり、電池温度がｔ１以上ｔ２未満の場合に電池冷却要求レベルが「１」であり、電池温度がｔ２以上ｔ３未満の場合に電池冷却要求レベルが「２」であり、電池温度がｔ３以上ｔ４未満の場合に電池冷却要求レベルが「３」であり、電池温度がｔ４以上ｔ５未満の場合に電池冷却要求レベルが「４」であり、電池温度がｔ５以上ｔ６未満の場合に電池冷却要求レベルが「５」であり、電池温度がｔ６以上ｔ７未満の場合に電池冷却要求レベルが「６」であり、電池温度がｔ７以上の場合に電池冷却要求レベルが「７」である。電池冷却要求レベルが「０」のときは、電池１２１の冷却が要求されない状態である。電池冷却要求レベルが「１」〜「７」のときは、電池１２１の温度上昇によって冷却が要求される状態であり、レベルが高くなるに連れて要求度合いが高くなる。なお、電池冷却要求レベルのハンチングを抑制するためにヒステリシスが設定されていてもよい。

そして、エアコンＥＣＵ２は、ヒートポンプシステム１が運転されていない場合に、電池冷却要求レベルが「０」から「１」になったときに、ヒートポンプシステム１による電池１２１の冷却を許可するように構成されている。この場合、ヒートポンプシステム１の運転モードがたとえば電池単独冷却モードに設定される。また、エアコンＥＣＵ２は、ヒートポンプシステム１による車室内の冷房が行われている場合に、電池冷却要求レベルが「０」から「１」になったときに、ヒートポンプシステム１による電池１２１の冷却を許可するように構成されている。この場合、ヒートポンプシステム１の運転モードがたとえば冷房電池冷却モードに切り替えられる。なお、ヒートポンプシステム１が運転されていない場合、および、ヒートポンプシステム１による車室内の冷房が行われている場合は、本発明の「前記ヒートポンプシステムによる前記車室内の暖房が行われていない場合」の一例である。また、電池温度がｔ１以上になると電池冷却要求レベルが「１」になることから、ｔ１は本発明の「第１所定値」の一例である。

また、エアコンＥＣＵ２は、ヒートポンプシステム１による車室内の暖房が行われている場合に、電池冷却要求レベルが「２」から「３」になったときに、ヒートポンプシステム１による電池１２１の冷却を許可するように構成されている。すなわち、ヒートポンプシステム１による暖房時には、電池冷却が開始される電池温度が高くされている。この場合、ヒートポンプシステム１の運転モードがたとえば電池単独冷却モードに切り替えられる。これにより、ヒートポンプシステム１による暖房時に電池冷却要求レベルが「１」または「２」になっても、電池１２１の冷却が許可されずに車室内の暖房が継続される。なお、電池温度がｔ３以上になると電池冷却要求レベルが「３」になることから、ｔ３は本発明の「第２所定値」の一例である。

また、エアコンＥＣＵ２は、車室内の暖房が要求されている場合に、電池冷却要求レベルが「３」から「４」になったときに、内燃機関１１０の始動を要求するとともに、ヒートポンプシステム１による電池１２１の冷却を許可するように構成されている。この場合、内燃機関１１０の排熱を利用して車室内が暖房されるとともに、ヒートポンプシステム１の運転モードがたとえば電池単独冷却モードに設定される。

［電池冷却可否判定フロー］
次に、図１０を参照して、本実施形態のエアコンＥＣＵ２による電池冷却可否判定について説明する。なお、以下の各ステップは、エアコンＥＣＵ２によって実行される。

まず、図１０のステップＳ１において、ヒートポンプシステム１が作動中であるか否かが判断される。そして、ヒートポンプシステム１が作動中であると判断された場合には、ステップＳ２に移る。その一方、ヒートポンプシステム１が作動中ではないと判断された場合（ヒートポンプシステム１が停止中の場合）には、ステップＳ８に移る。

次に、ステップＳ２において、ヒートポンプシステム１による車室内の冷房が行われているか否かが判断される。たとえば、ヒートポンプシステム１の運転モードが冷房モードである場合に、ヒートポンプシステム１による車室内の冷房が行われていると判断される。そして、ヒートポンプシステム１による冷房中ではないと判断された場合には、ステップＳ３に移る。その一方、ヒートポンプシステム１による冷房中であると判断された場合には、ステップＳ７に移る。

次に、ステップＳ３において、ヒートポンプシステム１による車室内の暖房が行われているか否かが判断される。たとえば、ヒートポンプシステム１の運転モードが暖房モード、直列除湿暖房モードまたは並列除湿暖房モードである場合に、ヒートポンプシステム１による車室内の暖房が行われていると判断される。そして、ヒートポンプシステム１による暖房中であると判断された場合には、ステップＳ４に移る。その一方、ヒートポンプシステム１による暖房中ではないと判断された場合には、リターンに移る。

次に、ステップＳ４において、電池冷却要求レベルが「０」であるか否かが判断される。電池冷却要求レベルは電池ＥＣＵ６から入力され、電池ＥＣＵ６は電池冷却要求レベルを電池１２１の温度に応じて決定する。そして、電池冷却要求レベルが「０」ではないと判断された場合（電池冷却要求レベルが「１」以上の場合）には、ステップＳ５に移る。その一方、電池冷却要求レベルが「０」であると判断された場合には、ステップＳ９に移る。

次に、ステップＳ５において、暖房負荷が高いか否かが判断される。たとえば、目標吹出温度が所定値以上の場合に、暖房負荷が高いと判断される。そして、暖房負荷が高いと判断された場合には、ステップＳ６に移る。その一方、暖房負荷が高くないと判断された場合（暖房負荷が低い場合）には、ステップＳ１０に移る。

次に、ステップＳ６において、電池冷却要求レベルが「２」以下であるか否かが判断される。そして、電池冷却要求レベルが「２」以下であると判断された場合（電池冷却要求レベルが「１」または「２」の場合）には、ステップＳ９に移る。その一方、電池冷却要求レベルが「２」以下ではないと判断された場合（電池冷却要求レベルが「３」以上の場合）には、ステップＳ１０に移る。

また、ステップＳ７において、車室内のクールダウンが優先される状態であるか否かが判断される。たとえば、冷房負荷が高く、かつ、車両始動からの経過時間が冷房優先時間を経過していない場合に、車室内のクールダウンが優先される状態であると判断される。そして、クールダウンが優先される状態ではないと判断された場合には、ステップＳ８に移る。その一方、クールダウンが優先される状態であると判断された場合には、ステップＳ９に移る。

次に、ステップＳ８において、電池冷却要求レベルが「０」であるか否かが判断される。そして、電池冷却要求レベルが「０」ではないと判断された場合（電池冷却要求レベルが「１」以上の場合）には、ステップＳ１０に移る。その一方、電池冷却要求レベルが「０」であると判断された場合には、ステップＳ９に移る。

そして、ステップＳ９では、電池１２１の冷却が禁止される。たとえば、ヒートポンプシステム１による冷房中に（ステップＳ２：Yes）、クールダウンが優先される場合には（ステップＳ７：Yes）、電池冷却が許可されずに車室内の冷房が優先される。また、ヒートポンプシステム１による暖房中に（ステップＳ３：Yes）、電池冷却要求レベルが「２」以下の場合には（ステップＳ６：Yes）、電池冷却が許可されずに車室内の暖房が優先される。

また、ステップＳ１０では、電池１２１の冷却が許可される。たとえば、ヒートポンプシステム１の停止中に（ステップＳ１：No）、電池冷却要求レベルが「１」になった場合には（ステップＳ８：No）、電池冷却が許可され、ヒートポンプシステム１が電池単独冷却モードに設定される。また、ヒートポンプシステム１による冷房中に（ステップＳ２：Yes）、電池冷却要求レベルが「１」になった場合には（ステップＳ８：No）、電池冷却が許可され、ヒートポンプシステム１が冷房電池冷却モードに切り替えられる。また、ヒートポンプシステム１による暖房中に（ステップＳ３：Yes）、電池冷却要求レベルが「３」になった場合には（ステップＳ６：No）、電池冷却が許可され、ヒートポンプシステム１が電池単独冷却モードに切り替えられる。また、ヒートポンプシステム１による暖房中に（ステップＳ３：Yes）、暖房負荷が低い場合には（ステップＳ５：No）、電池冷却が許可され、ヒートポンプシステム１が電池単独冷却モードに切り替えられる。

−電池冷却時制御−
また、エアコンＥＣＵ２は、ヒートポンプシステム１による電池冷却時に、電池１２１ａおよび１２１ｂのうち高温のものを積極的に冷却するように構成されている。エアコンＥＣＵ２には、電池１２１ａの温度と電池１２１ｂの温度とが電池ＥＣＵ６から入力されており、エアコンＥＣＵ２は、電池１２１ａおよび１２１ｂの温度偏差を算出可能である。そして、エアコンＥＣＵ２は、電池１２１ａおよび１２１ｂ間で温度偏差が生じた場合に、高温側の電池１２１ａまたは１２１ｂ用の電池用熱交換器１６ａまたは１６ｂの冷却能力を高くするように構成されている。

たとえば、電池１２１ａの温度が電池１２１ｂの温度に比べて高くなることによって温度偏差が生じていると判断される場合には、膨張弁１７ｃの開度が大きくされることにより、電池用熱交換器１６ａの冷却能力が高くされる。その一方、電池１２１ｂの温度が電池１２１ａの温度に比べて高くなることによって温度偏差が生じていると判断される場合には、膨張弁１７ｄの開度が大きくされることにより、電池用熱交換器１６ｂの冷却能力が高くされる。なお、電池冷却時における膨張弁１７ｃおよび１７ｄの開度は、電池１２１ａおよび１２１ｂ間で温度偏差が生じていない場合、たとえば電池冷却要求レベルなどに応じて基本開度に調整される。

［電池冷却時制御フロー］
次に、図１１を参照して、本実施形態のエアコンＥＣＵ２による電池冷却時制御について説明する。なお、以下の各ステップは、エアコンＥＣＵ２によって実行される。

まず、図１１のステップＳ１１において、ヒートポンプシステム１による電池冷却が行われているか否かが判断される。たとえば、ヒートポンプシステム１の運転モードが電池単独冷却モードまたは冷房電池冷却モードである場合に、ヒートポンプシステム１による電池冷却が行われていると判断される。そして、ヒートポンプシステム１による電池冷却中であると判断された場合には、ステップＳ１２に移る。その一方、ヒートポンプシステム１による電池冷却中ではないと判断された場合には、リターンに移る。

次に、ステップＳ１２において、電池１２１ａおよび１２１ｂ間で温度偏差が生じているか否かが判断される。たとえば、電池１２１ａの温度と電池１２１ｂの温度との差の絶対値が所定値以上の場合に、温度偏差が生じていると判断される。そして、温度偏差が生じていると判断された場合には、ステップＳ１３に移る。その一方、温度偏差が生じていないと判断された場合には、リターンに移る。

次に、ステップＳ１３において、高温側の電池１２１ａまたは１２１ｂが積極的に冷却される。たとえば、電池１２１ａが高温である場合には、膨張弁１７ｃの開度が基本開度から大きくなるように補正されることにより、電池用熱交換器１６ａの冷却能力が高くされるので、電池１２１ａがより一層冷やされる。その一方、電池１２１ｂが高温である場合には、膨張弁１７ｄの開度が基本開度から大きくなるように補正されることにより、電池用熱交換器１６ｂの冷却能力が高くされるので、電池１２１ｂがより一層冷やされる。

−効果−
本実施形態では、上記のように、ヒートポンプシステム１が運転されていない場合に、電池冷却要求レベルが「１」のときに、ヒートポンプシステム１による電池冷却が許可されることによって、電池１２１の冷却が早期に開始されるので、電池１２１の劣化を抑制することができる。

また、ヒートポンプシステム１による車室内の冷房が行われている場合に、電池冷却要求レベルが「１」のときに、ヒートポンプシステム１による電池冷却が許可されることによって、電池１２１の冷却が早期に開始されるので、電池１２１の劣化を抑制することができる。さらに、電池冷却を行いながら車室内を冷房することにより、車室内の空調快適性が低下するのを抑制することができる。

また、ヒートポンプシステム１による車室内の暖房が行われている場合に、電池冷却要求レベルが「３」のときに、ヒートポンプシステム１による電池冷却が許可されることによって、電池冷却要求レベルが「２」以下のときは電池冷却が許可されずに車室内の暖房が優先されるので、車室内の空調快適性の向上を図ることができる。なお、電池冷却要求レベルが「３」になると、電池冷却が行われるので、電池１２１の劣化を抑制することができる。

したがって、本実施形態の車両用空調装置１００では、電池１２１の劣化を抑制しながら、車室内の空調快適性の向上を図ることができる。

ここで、本実施形態では、車室内の暖房が要求されている場合に、電池冷却要求レベルが「４」になったときに、内燃機関１１０が始動されて排熱を利用した車室内の暖房が開始されるとともに、ヒートポンプシステム１による電池冷却が行われる。この場合、電池冷却を行いながら車室内を暖房することが可能であるが、内燃機関１１０の運転によって燃料が消費される。そこで、上記したように、ヒートポンプシステム１による暖房時に電池冷却要求レベルが「３」になった場合に、ヒートポンプシステム１による電池冷却が行われることによって、電池１２１の温度上昇が抑制されるので、電池冷却要求レベルが「４」になりにくくすることができる。このため、内燃機関１１０が始動されにくくなるので、燃費の改善を図ることができる。

また、本実施形態では、暖房負荷が低い場合に電池冷却が許可されることによって、車室内の快適性が悪くないので、電池冷却を優先して行うことができる。

また、本実施形態では、クールダウンが優先される場合に電池冷却が禁止されることによって、車室内の快適性の改善を優先することができる。

また、本実施形態では、電池１２１ａおよび１２１ｂ間で温度偏差が生じている場合に、電池１２１ａおよび１２１ｂのうち高温のものが積極的に冷却されることによって、電池温度の均一化を図ることができるので、電池１２１ａおよび１２１ｂの劣化度合いのばらつきを抑制することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、車両走行用の駆動力源として内燃機関１１０および電動機（図示省略）を備えるプラグインハイブリッド車両に本発明の車両用空調装置が適用される例を示したが、これに限らず、車両走行用の駆動力源として電動機のみを備える電動車両に本発明の車両用空調装置が適用されていてもよい。

また、上記実施形態では、中間熱交換器１２が設けられ、その中間熱交換器１２での凝縮熱が冷却水を介して送風空気に伝達される例を示したが、これに限らず、中間熱交換器に代えて、室内コンデンサが室内空調ユニットのケーシングに設けられ、室内コンデンサでの凝縮熱によって送風空気が暖められるようにしてもよい。この場合、室内コンデンサは、本発明の「暖房用熱交換器」の一例である。

また、上記実施形態では、電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂでの気化熱によって電池１２１ａおよび１２１ｂが直接冷却される例を示したが、これに限らず、電池冷却用の冷却水回路が設けられ、その冷却水回路の冷却水を電池用熱交換器で冷やすようにしてもよい。すなわち、電池が冷却水を介して間接的に冷やされるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、２つの電池用熱交換器１６ａおよび１６ｂが設けられる例を示したが、これに限らず、電池用熱交換器の数がいくつであってもよい。

また、上記実施形態では、暖房モード、直列除湿暖房モードまたは並列除湿暖房モードである場合に、ヒートポンプシステム１による車室内の暖房が行われていると判断される例を示したが、これに限らず、暖房モードである場合に（暖房モードのときだけ）ヒートポンプシステム１による車室内の暖房が行われていると判断されるようにしてもよいし、暖房モードまたは並列除湿暖房モードである場合に（暖房モードまたは並列除湿暖房モードのときだけ）ヒートポンプシステム１による車室内の暖房が行われていると判断されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、暖房負荷が高いか否かが判断される例を示したが、これに限らず、暖房負荷が高いか否かの判断が行われないようにしてもよい。すなわち、図１０のフローチャートにおけるステップＳ５が省略されていてもよい。

また、上記実施形態では、目標吹出温度が所定値以上の場合に、暖房負荷が高いと判断される例を示したが、これに限らず、目標冷却水温度が所定値以上の場合に、暖房負荷が高いと判断されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、電池１２１ａの温度と電池１２１ｂの温度とがエアコンＥＣＵ２に入力され、エアコンＥＣＵ２が電池１２１ａおよび１２１ｂの温度偏差を算出する例を示したが、これに限らず、電池ＥＣＵが電池間の温度偏差を算出し、その温度偏差がエアコンＥＣＵに入力されるようにしてもよい。すなわち、エアコンＥＣＵの一部の機能を電池ＥＣＵが担うようにしてもよいし、電池ＥＣＵの一部の機能をエアコンＥＣＵが担うようにしてもよい。

また、上記実施形態において、電池ＥＣＵ６は、電池１２１ａの温度と電池１２１ｂの温度とのうち高い方を電池１２１の温度（代表温度）として採用するようにしてもよいし、その他の方法を用いて電池１２１の温度を算出するように構成されていてもよい。

本発明は、車両に搭載されたヒートポンプシステムと、ヒートポンプシステムを制御する制御装置とを備える車両用空調装置に利用可能である。

１ ヒートポンプシステム
２ エアコンＥＣＵ（制御装置）
１１ 圧縮機
１２ 中間熱交換器（暖房用熱交換器）
１３ 室外熱交換器
１４ 室内熱交換器
１６ａ、１６ｂ 電池用熱交換器
１００ 車両用空調装置
１２１、１２１ａ、１２１ｂ 電池

Claims (1)

1. 車両に搭載されたヒートポンプシステムと、
   前記ヒートポンプシステムを制御する制御装置とを備える車両用空調装置であって、
   前記ヒートポンプシステムは、室外熱交換器と室内熱交換器と圧縮機と暖房用熱交換器と電池用熱交換器とを含んでおり、前記圧縮機によって循環される冷媒の前記室内熱交換器での気化熱を利用して車室内を冷房可能に構成され、前記圧縮機によって循環される冷媒の前記暖房用熱交換器での凝縮熱を利用して前記車室内を暖房可能に構成され、かつ、前記圧縮機によって循環される冷媒の前記電池用熱交換器での気化熱を利用して電池を冷却可能に構成され、
   前記制御装置は、前記ヒートポンプシステムによる前記車室内の暖房が行われていない場合に、前記電池の温度が第１所定値以上のときに、前記ヒートポンプシステムによる前記電池の冷却を許可するとともに、前記ヒートポンプシステムによる前記車室内の暖房が行われている場合に、前記電池の温度が前記第１所定値よりも高い第２所定値以上のときに、前記ヒートポンプシステムによる前記電池の冷却を許可するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。

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