JP2022065827A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】暖房感の悪化を抑制しつつ、消費電力を低減させることのできる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置１は、室内送風機４２、内外気切替装置４３、エアミックスドア４４、冷凍サイクル装置１０および熱媒体回路３０を備える。冷凍サイクル装置１０および熱媒体回路３０は、車室内へ送風される送風空気を加熱する加熱部を形成する。車両用空調装置１では、車室内の暖房を行う暖房モードとして、通常暖房モードと省電力暖房モードが設けられている。省電力暖房モードでは、通常暖房モードよりも、加熱部の加熱能力を低減させ、さらに、室内送風機４２の送風量を増加させ、内外気切替装置４３によって内気率ＲＦを上昇させ、加熱部にて加熱される加熱風量の割合を増加させるようにエアミックスドア４４を変位させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車室内の暖房を行う車両用空調装置に関する。

従来、特許文献１に、ハイブリッド車両に適用された車両用空調装置が開示されている。ハイブリッド車両は、走行用の駆動力を内燃機関（すなわち、エンジン）および電動モータから得る車両である。ハイブリッド車両では、燃費向上のために、車両走行中であってもエンジンを停止させることがある。このため、エンジン冷却水の温度が、暖房用の熱源として利用可能な温度に上昇しないことがある。

これに対して、特許文献１の車両用空調装置では、エンジン冷却水を熱源とするだけでなく、電動圧縮機を有する冷凍サイクル装置によって温風を作り出せるようになっている。さらに、特許文献１の車両用空調装置では、暖房運転時に乗員が快適な暖房感を得られるように、作り出した温風と外気等の冷風とを混合させて、車室内へ吹き出される送風空気の温度を調整している。

特開２０１３－１６６４１３号公報

しかし、特許文献１のように、暖房運転時に温風と冷風とを混合させて送風空気の温度を調整する車両用空調装置では、車室内へ吹き出される送風空気よりも高温の温風を作り出さなければならない。このため、特許文献１の車両用空調装置では、エンジン冷却水の温度が低くなっている場合等には、冷凍サイクル装置の消費電力が増加してしまう。

本発明は、上記点に鑑み、暖房感の悪化を抑制しつつ、消費電力を低減可能な車両用空調装置を提供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は、空気通路形成部（４１）と、送風部（４２）と、内気率調整部（４３）と、加熱部（１０、３０）と、加熱風量調整部（４４）と、を備える。

空気通路形成部は、車室内へ送風される送風空気を流通させる空気通路（４０ａ）を形成する。送風部は、送風空気を送風する。内気率調整部は、空気通路へ導入される送風空気における車室内の空気の割合である内気率（ＲＦ）を調整する。加熱部は、電力を用いて送風空気を加熱する。加熱風量調整部は、送風空気のうち加熱部にて加熱される加熱風量の割合を調整する。

車室内の暖房を行う運転モードとして、通常暖房モードおよび省電力暖房モードが設けられており、省電力暖房モードは、通常暖房モードよりも加熱部の加熱能力を低減させる運転モードである。

さらに、省電力暖房モードでは、通常暖房モードよりも送風部の送風量を増加させる制御、通常暖房モードよりも内気率を上昇させる制御、および通常暖房モードよりも加熱風量の割合を増加させる制御のうち、少なくとも１つを実行する。

これによれば、省電力暖房モードでは、通常暖房モードよりも加熱部（１０、３０）の加熱能力を低減させるので、加熱部（１０、３０）の消費電力を低減させることができる。

さらに、省電力暖房モード時に、通常暖房モードよりも送風部（４２）の送風量を増加させる制御を実行することによって、通常暖房モードに対して、送風空気が加熱部（１０、３０）から吸熱する総吸熱量の低下を抑制することができる。従って、省電力暖房モード時に車室内へ供給される総熱量が、通常暖房モード時に車室内へ供給される総熱量よりも低減してしまうことを抑制することができる。

また、省電力暖房モード時に、通常暖房モードよりも内気率（ＲＦ）を上昇させる制御を実行することによって、通常暖房モードよりも空気通路（４０ａ）へ導入される送風空気の温度を上昇させることができる。従って、省電力暖房モード時に車室内へ吹き出される送風空気の温度が、通常暖房モード時よりも低下してしまうことを抑制することができる。

また、省電力暖房モード時に、通常暖房モードよりも加熱風量の割合を増加させる制御を実行することによって、通常暖房モードよりも加熱部（１０、３０）にて加熱される送風空気の風量を増加させることができる。従って、省電力暖房モード時に車室内へ吹き出される送風空気の温度が、通常暖房モード時よりも低下してしまうことを抑制することができる。

従って、省電力暖房モード時に、上記の制御のうち、少なくとも１つを実行することによって、通常暖房モードよりも暖房感が悪化してしまうことを抑制することができる。すなわち、請求項１に記載の発明によれば、暖房感の悪化を抑制しつつ、消費電力を低減可能な車両用空調装置を提供することができる。

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。

第１実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。 第１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。 第１実施形態の車両用空調装置の暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の車両用空調装置の暖房モード時の制御処理の一部を示すフローチャートである。 第２実施形態の車両用空調装置の模式的な全体構成図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の実施形態を説明する。各実施形態において先行する実施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。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくとも実施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）
図１～図４を用いて、本発明に係る車両用空調装置１の第１実施形態を説明する。車両用空調装置１は、車両走行用の駆動力を走行用の電動モータから得る電気自動車に適用されている。車両用空調装置１は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行う。

車両用空調装置１は、車室内の空調を行うために、運転モードを切り替えることができる。車両用空調装置１の運転モードには、冷房モード、直列除湿暖房モード、並列除湿暖房モード、および暖房モードがある。

冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。直列除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。並列除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。さらに、本実施形態の車両用空調装置１では、暖房モードとして、通常暖房モード、省電力暖房モード、省電力防曇暖房モード、および省電力低騒音暖房モードが設けられている。

省電力暖房モード、省電力防曇暖房モード、および省電力低騒音暖房モードは、加熱部を形成する冷凍サイクル装置１０の消費電力を低減させるために、通常暖房モードよりも冷凍サイクル装置１０の加熱能力を低減させる運転モードである。

車両用空調装置１は、図１に示すように、冷凍サイクル装置１０、熱媒体回路３０、室内空調ユニット４０、および図２に示す空調制御装置５０等を備えている。

冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置１において、車室内へ送風される送風空気の温度を調整する。冷凍サイクル装置１０は、車両用空調装置１の運転モードに応じて冷媒回路を切り替えることができる。具体的には、冷凍サイクル装置１０は、冷房モードの冷媒回路、直列除湿暖房モードの冷媒回路、並列除湿暖房モードの冷媒回路、および暖房モードの冷媒回路に切り替えることができる。

冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（具体的には、Ｒ１２３４ｙｆ）が採用されている。冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷凍サイクル装置１０の冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。

冷凍サイクル装置１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機１１は、車両の前方側の駆動装置室に配置されている。駆動装置室は、車両走行用の駆動力を発生させるための機器（例えば、電動モータ）の少なくとも一部が配置される空間を形成している。

圧縮機１１は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１は、空調制御装置５０から出力された制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）が制御される。

圧縮機１１の吐出口には、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の入口側が接続されている。水－冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒を流通させる冷媒通路と、熱媒体回路３０を循環する熱媒体を流通させる水通路とを有している。水－冷媒熱交換器１２は、冷媒通路を流通する吐出冷媒と水通路を流通する熱媒体とを熱交換させて、熱媒体を加熱する熱媒体加熱用の熱交換器である。

水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路の出口には、互いに連通する３つの流入出口を有する第１三方継手１３ａの流入口側が接続されている。このような三方継手としては、複数の配管を接合して形成されたものや、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成されたものを採用することができる。

さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、第２三方継手１３ｂ～第４三方継手１３ｄを備えている。第２三方継手１３ｂ～第４三方継手１３ｄの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。

第１三方継手１３ａ～第４三方継手１３ｄは、３つの流入出口のうち１つを流入口として用い、２つを流出口として用いた場合は、冷媒の流れを分岐する分岐部となる。また、３つの流入出口のうち２つを流入口として用い、１つを流出口として用いた場合は、冷媒の流れを合流させる合流部となる。

第１三方継手１３ａの一方の流出口には、暖房用膨張弁１４ａの入口側が接続されている。第１三方継手１３ａの他方の流出口には、バイパス通路２２ａを介して、第２三方継手１３ｂの一方の流入口側が接続されている。バイパス通路２２ａには、除湿用開閉弁１５ａが配置されている。

暖房用膨張弁１４ａは、暖房モード時等に、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒を減圧させる暖房用減圧部である。さらに、暖房用膨張弁１４ａは、暖房モード時等に、下流側へ流出させる冷媒の流量（質量流量）を調整する暖房用流量調整部である。

暖房用膨張弁１４ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。暖房用膨張弁１４ａは、空調制御装置５０から出力される制御信号（具体的には、制御パルス）によって、その作動が制御される。

さらに、冷凍サイクル装置１０は、後述するように、冷房用膨張弁１４ｂを備えている。冷房用膨張弁１４ｂの基本的構成は、暖房用膨張弁１４ａと同様である。

暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂは、弁開度を全開にすることによって冷媒減圧作用および流量調整作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能を有している。さらに、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂは、弁開度を全閉にすることによって冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。

暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂは、全閉機能を発揮することによって、冷凍サイクル装置１０の冷媒回路を切り替えることができる。従って、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂは、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部としての機能を兼ね備えている。

もちろん、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂを、全閉機能を有していない可変絞り機構と開閉弁とを組み合わせて形成してもよい。この場合は、開閉弁が冷媒回路切替部となる。また、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、暖房用膨張弁１４ａは、全閉機能を有していなくてもよい。

暖房用膨張弁１４ａの出口には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１６は、暖房用膨張弁１４ａから流出した冷媒と外気ファン１６ａにより送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器１６は、駆動装置室の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、グリルを介して駆動装置室へ流入した走行風を室外熱交換器１６に当てることができる。

外気ファン１６ａ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（すなわち、送風能力）が制御される電動送風機である。

室外熱交換器１６の冷媒出口には、第３三方継手１３ｃの流入口側が接続されている。第３三方継手１３ｃの一方の流出口には、暖房用通路２２ｂを介して、第４三方継手１３ｄの一方の流入口側が接続されている。暖房用通路２２ｂには、暖房用開閉弁１５ｂが配置されている。

暖房用開閉弁１５ｂは、暖房用通路２２ｂを開閉する電磁弁である。また、前述した除湿用開閉弁１５ａは、バイパス通路２２ａを開閉する電磁弁である。除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂの基本的構成は、同じである。除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、開閉作動が制御される。

除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂとともに、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。

第３三方継手１３ｃの他方の流出口には、第２三方継手１３ｂの他方の流入口側が接続されている。第３三方継手１３ｃの他方の流出口側と第２三方継手１３ｂの他方の流入口側とを接続する冷媒通路には、逆止弁１７が配置されている。逆止弁１７は、第３三方継手１３ｃ側から第２三方継手１３ｂ側へ冷媒が流れることを許容し、第２三方継手１３ｂ側から第３三方継手１３ｃ側へ冷媒が流れることを禁止する。

第２三方継手１３ｂの流出口には、冷房用膨張弁１４ｂの入口側が接続されている。冷房用膨張弁１４ｂは、冷房モード時等に、室外熱交換器１６から流出した冷媒を減圧させる冷房用減圧部である。さらに、冷房用膨張弁１４ｂは、冷房モード時等に、下流側へ流出させる冷媒の流量（質量流量）を調整する冷房用流量調整部である。

冷房用膨張弁１４ｂの出口には、室内蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器１８は、後述する室内空調ユニット４０の空調ケース４１内に配置されている。室内蒸発器１８は、冷房用膨張弁１４ｂにて減圧された低圧冷媒と送風空気とを熱交換させ、低圧冷媒を蒸発させることによって、送風空気を冷却する送風空気冷却用の熱交換器である。

室内蒸発器１８の冷媒出口には、第４三方継手１３ｄの他方の流入口側が接続されている。第４三方継手１３ｄの流出口には、アキュムレータ２１の冷媒入口側が接続されている。アキュムレータ２１は、蒸発器として機能する熱交換器から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒をサイクル内の余剰冷媒として貯える貯液部である。アキュムレータ２１の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。

次に、熱媒体回路３０について説明する。熱媒体回路３０は、熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。熱媒体回路３０では、熱媒体としてエチレングリコール水溶液を採用している。熱媒体回路３０には、水－冷媒熱交換器１２の水通路、熱媒体ポンプ３１、ヒータコア３２等が配置されている。

熱媒体ポンプ３１は、熱媒体を水－冷媒熱交換器１２の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。熱媒体ポンプ３１は、羽根車（すなわち、インペラ）を電動モータにて回転駆動する電動ポンプである。熱媒体ポンプ３１は、空調制御装置５０から出力された制御電圧によって、回転数（すなわち、水圧送能力）が制御される。

水－冷媒熱交換器１２の水通路の出口には、ヒータコア３２の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア３２は、室内空調ユニット４０の空調ケース４１内に配置されている。ヒータコア３２は、水－冷媒熱交換器１２にて加熱された熱媒体と室内蒸発器１８を通過した送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する送風空気加熱用の熱交換器である。

以上の説明から明らかなように、本実施形態では、冷凍サイクル装置１０および熱媒体回路３０に配置された各構成機器によって、電力を用いて送風空気を加熱する加熱部が形成される。

より詳細には、冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１が電力を用いて高温高圧の吐出冷媒を吐出する。圧縮機１１から吐出された吐出冷媒は、水－冷媒熱交換器１２にて、熱媒体に放熱する。水－冷媒熱交換器１２にて加熱された熱媒体は、ヒータコア３２にて、送風空気に放熱する。これにより、送風空気が加熱される。

さらに、本実施形態の加熱部では、圧縮機１１の冷媒吐出能力を増加させることによって、吐出冷媒および熱媒体の温度を上昇させて、送風空気の加熱能力を増加させることができる。また、圧縮機１１の冷媒吐出能力を低減させることによって、吐出冷媒および熱媒体の温度を低下させて、送風空気の加熱能力を低減させることができる。

次に、室内空調ユニット４０について説明する。室内空調ユニット４０は、車両用空調装置１において、適切に温度調整された送風空気を車室内の適切な箇所へ吹き出すために各種構成機器を一体化させたユニットである。室内空調ユニット４０は、車室内最前部の計器盤（すなわち、インストルメントパネル）の内側に配置されている。

室内空調ユニット４０は、空調ケース４１内に、室内送風機４２、室内蒸発器１８、ヒータコア３２等を収容して形成されている。空調ケース４１は、室内空調ユニット４０の外殻を形成するとともに、内部に車室内へ送風される送風空気を流通させる空気通路４０ａを形成する空気通路形成部である。空調ケース４１は、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。

空調ケース４１の送風空気流れ最上流部には、内外気切替装置４３が配置されている。内外気切替装置４３は、空気通路４０ａへ導入される送風空気における内気（すなわち、車室内の空気）と外気（すなわち、車室外の空気）との割合を調整する。従って、内外気切替装置４３は、空気通路４０ａへ導入される送風空気における内気の割合である内気率ＲＦを調整する内気率調整部である。

より具体的には、空調ケース４１の内外気切替装置４３を形成する部位には、内気導入口４３ａおよび外気導入口４３ｂが形成されている。内気導入口４３ａは、空気通路４０ａへ内気を導入するための開口部である。外気導入口４３ｂは、空気通路４０ａへ外気を導入するための開口部である。

さらに、内外気切替装置４３の内部には、内外気切替ドア４３ｃが配置されている。内外気切替ドア４３ｃは、内気導入口４３ａの開度と外気導入口４３ｂの開度との開度比を連続的に変化させる板ドアである。内外気切替ドア４３ｃは、内外気切替装置の電動アクチュエータ４３ｄによって駆動される。内外気切替装置の電動アクチュエータ４３ｄ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。

内外気切替装置４３の送風空気流れ下流側には、室内送風機４２が配置されている。室内送風機４２は、内外気切替装置４３を介して吸入した送風空気を車室内へ向けて送風する送風部である。室内送風機４２は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。室内送風機４２は、空調制御装置５０から出力される制御電圧（以下、ブロワ電圧Ｖｂと記載する。）によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。

室内送風機４２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１８およびヒータコア３２が、送風空気の流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器１８は、ヒータコア３２に対して、送風空気流れ上流側に配置されている。また、空調ケース４１内には、室内蒸発器１８を通過した送風空気を、ヒータコア３２を迂回させて下流側へ流す冷風バイパス通路４５が形成されている。

室内蒸発器１８の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア３２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア４４が配置されている。

エアミックスドア４４は、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち、ヒータコア３２を通過させる風量と冷風バイパス通路４５を通過させる風量との風量割合を調整する。従って、エアミックスドア４４は、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち加熱部を形成するヒータコア３２にて加熱される送風空気の風量（すなわち、加熱風量）の割合を調整する加熱風量調整部である。

ここで、エアミックスドア４４の位置は、エアミックス開度ＳＷで表すことができる。エアミックス開度ＳＷ＝０％では、エアミックスドア４４が、ヒータコア３２側の空気通路を全閉とし、冷風バイパス通路４５を全開とする、いわゆるマックスクールの位置に変位している。

そして、エアミックスドア４４は、エアミックス開度ＳＷが増加するに伴って、ヒータコア３２側の空気通路の開度を増加させ、冷風バイパス通路４５の開度を減少させるように変位する。さらに、エアミックス開度ＳＷ＝１００％では、エアミックスドア４４が、ヒータコア３２側の空気通路を全開とし、冷風バイパス通路４５を全閉とする、いわゆるマックスホットの位置に変位している。

空気通路４０ａのヒータコア３２の送風空気流れ下流側には、ヒータコア３２にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路４５を通過してヒータコア３２にて加熱されていない送風空気とを混合させる混合空間４６が形成されている。従って、エアミックスドア４４が、ヒータコア３２を通過させる風量と冷風バイパス通路４５を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間４６にて混合された空調風の温度が調整される。

空調ケース４１の送風空気流れ最下流部には、混合空間４６にて混合されて温度調整された送風空気を、車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。具体的には、デフロスタ開口穴４７ａ、フェイス開口穴４７ｂ、フット開口穴４７ｃが設けられている。

デフロスタ開口穴４７ａは、車両窓ガラスＦＷに向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フェイス開口穴４７ｂは、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴４７ｃは、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。

デフロスタ開口穴４７ａ、フェイス開口穴４７ｂ、およびフット開口穴４７ｃは、専用のダクトを介して、それぞれ車室内に設けられたデフロスタ吹出口、フェイス吹出口、およびフット吹出口に接続されている。

デフロスタ開口穴４７ａ、フェイス開口穴４７ｂ、およびフット開口穴４７ｃの送風空気流れ上流側には、それぞれデフロスタドア４８ａ、フェイスドア４８ｂ、およびフットドア４８ｃが配置されている。デフロスタドア４８ａは、デフロスタ開口穴４７ａの開口面積を調整する。フェイスドア４８ｂは、フェイス開口穴４７ｂの開口面積を調整する。フットドア４８ｃは、フット開口穴４７ｃの開口面積を調整する。

デフロスタドア４８ａ、フェイスドア４８ｂ、およびフットドア４８ｃは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替部である。デフロスタドア４８ａ、フェイスドア４８ｂ、およびフットドア４８ｃは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８によって連動して回転操作される。吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８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。

吹出口モード切替部によって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。

フェイスモードは、フェイス開口穴４７ｂを全開としてフェイス吹出口から空調風を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス開口穴４７ｂおよびフット開口穴４７ｃの両方を開口させて、フェイス吹出口から空調風を吹き出すとともに、フット吹出口から空調風を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、デフロスタ開口穴４７ａおよびフット開口穴４７ｃの双方を開口させて、デフロスタ吹出口から空調風を吹き出すとともに、フット吹出口から空調風を吹き出す吹出口モードである。

さらに、乗員が操作パネル７０に設けられた吹出口モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ開口穴４７ａを全開としてデフロスタ吹出口から空調風を吹き出す吹出口モードである。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、シートヒータ９０を備えている。シートヒータ９０は、電気ヒータで乗員が着座する座席の表面を加熱するシート加熱装置である。シートヒータ９０は、乗員の暖房感を向上させる補助暖房装置である。シートヒータ９０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。

次に、図２を用いて、車両用空調装置１０の電気制御部の概要について説明する。空調制御装置５０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ている。空調制御装置５０は、ＲＯＭ内に記憶された空調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１１、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、３１、４２、４３ｄ、４４ａ、４８、９０等の作動を制御する。

空調制御装置５０の入力側には、内気温センサ６１、外気温センサ６２、日射センサ６３、第１冷媒温度センサ６４ａ～第３冷媒温度センサ６４ｃ、蒸発器温度センサ６４ｆ、第１冷媒圧力センサ６５ａ、第２冷媒圧力センサ６５ｂ、熱媒体温度センサ６６、湿度センサ６８、空調風温度センサ６９等の空調制御用のセンサ群が接続されている。空調制御装置５０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。

内気温センサ６１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ６２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ６３は、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。

第１冷媒温度センサ６４ａは、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒の温度Ｔ１を検出する吐出冷媒温度検出部である。第２冷媒温度センサ６４ｂは、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の温度Ｔ２を検出する第２冷媒温度検出部である。第３冷媒温度センサ６４ｃは、室外熱交換器１６から流出した冷媒の温度Ｔ３を検出する第３冷媒温度検出部である。

蒸発器温度センサ６４ｆは、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅｆｉｎを検出する蒸発器温度検出部である。本実施形態の蒸発器温度センサ６４ｆは、具体的に、室内蒸発器１８の熱交換フィンの温度を検出している。

第１冷媒圧力センサ６５ａは、水－冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の圧力Ｐ１を検出する第１冷媒圧力検出部である。第２冷媒圧力センサ６５ｂは、室外熱交換器１６から流出した冷媒の圧力Ｐ２を検出する第２冷媒圧力検出部である。

熱媒体温度センサ６６は、水－冷媒熱交換器１２の水通路から流出してヒータコア３２へ流入する熱媒体の温度である熱媒体温度ＴＷＨを検出する熱媒体温度検出部である。

湿度センサ６８は、車室内の車両窓ガラスＦＷ近傍の内気湿度Ｒｈ（相対湿度）を検出する内気湿度検出部である。車両窓ガラスＦＷ近傍の内気湿度Ｒｈは、車両窓ガラスＦＷの曇り易さに相関する物理量である。内気湿度Ｒｈは、車両窓ガラスＦＷの防曇が必要であるか否かを判定するために用いることができる。従って、湿度センサ６８は、窓曇り検出部としての機能を兼ね備えている。

空調風温度センサ６９は、混合空間から車室内へ送風される送風空気温度ＴＡＶを検出する空調風温度検出部である。

さらに、空調制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル７０が接続されている。空調制御装置５０には、操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチの操作信号が入力される。

操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチとしては、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出口モード切替スイッチ、エコノミースイッチ７０ａ、シートヒータスイッチ７０ｂ等がある。

オートスイッチは、乗員の操作によって車両用空調装置１の自動空調制御を設定あるいは解除する空調制御設定部である。エアコンスイッチは、乗員の操作によって室内蒸発器１８にて送風空気の冷却を行うことを要求する空調用冷却要求部である。

風量設定スイッチは、乗員の操作によって室内送風機４２の送風量を手動設定するための風量設定部である。温度設定スイッチは、乗員の操作によって車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する目標温度設定部である。吹出口モード切替スイッチは、乗員の操作によって吹出口モードを設定する吹出口モード設定部である。

エコノミースイッチ７０ａは、乗員の操作によって、通常暖房モードと省電力暖房モードとを切り替えることを要求する暖房モード切替要求部である。シートヒータスイッチ７０ｂは、乗員の操作によって、補助暖房装置であるシートヒータ９０へ電力を供給して発熱させることを要求する補助暖房要求部である。

ここで、空調制御装置５０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。従って、空調制御装置５０において、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、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、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を制御する構成は、吐出能力制御部５０ａを構成している。室内送風機４２の送風能力（具体的には、室内送風機４２の回転数）を制御する構成は、送風能力制御部５０ｂを構成している。

内外気切替装置４３（具体的には、内外気切替装置用の電動アクチュエータ４３ｄ）の作動を制御する構成は、内外気割合制御部５０ｃを構成している。エアミックスドア４４（具体的には、エアミックスドア用の電動アクチュエータ４４ａ）の作動を制御する構成は、加熱風量制御部５０ｄを構成している。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。車両用空調装置１では、車室内の適切な空調を実現するために、運転モードを切り替える。運転モードの切り替えは、空調制御プログラムが実行されることによって行われる。空調制御プログラムは、操作パネル７０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されて、自動制御運転が設定された際に実行される。

空調制御プログラムのメインルーチンでは、上述の空調制御用のセンサ群の検出信号および各種空調操作スイッチからの操作信号を読み込む。そして、読み込んだ検出信号および操作信号の値に基づいて、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを算出する。

具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ１を用いて算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内の目標温度（車室内設定温度）、Ｔｒは内気温センサ６１によって検出された内気温、Ｔａｍは外気温センサ６２によって検出された外気温、Ａｓは日射センサ６３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。

そして、操作パネル７０のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが予め定めた冷房基準温度αよりも低くなっている場合には、運転モードが冷房モードに切り替えられる。

また、操作パネル７０のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっており、かつ、外気温Ｔａｍが予め定めた除湿暖房基準温度βよりも高くなっている場合には、運転モードが直列除湿暖房モードに切り替えられる。

また、操作パネル７０のエアコンスイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度α以上になっており、かつ、外気温Ｔａｍが除湿暖房基準温度β以下になっている場合には、運転モードが並列除湿暖房モードに切り替えられる。

また、エアコンスイッチの冷房スイッチが投入されていない場合には、運転モードが暖房モードに切り替えられる。

このため、冷房モードは、主に夏季のように比較的外気温が高い場合に実行される。直列除湿暖房モードは、主に春季あるいは秋季に実行される。並列除湿暖房モードは、主に早春季あるいは晩秋季のように直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で送風空気を加熱する必要のある場合に実行される。暖房モードは、主に冬季の低外気温時に実行される。

空調制御プログラムでは、車両用空調装置１の作動停止が要求されるまで、所定の制御周期τ毎に、検出信号および操作信号の読み込み、運転モードの決定、各種制御対象機器の作動状態の決定、各種制御対象機器への制御電圧および制御信号の出力といった制御ルーチンを繰り返す。以下に、各運転モードにおける詳細作動について説明する。

（ａ）冷房モード
冷房モードでは、空調制御装置５０が、冷凍サイクル装置１０の暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを減圧作用を発揮する絞り状態とする。また、空調制御装置５０は、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。

このため、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口、水－冷媒熱交換器１２、全開となっている暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環する回路構成の蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

そして、上記の回路構成で、空調制御装置５０は、各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

例えば、空調制御装置５０は、蒸発器温度センサ６４ｆによって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、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決定される。

この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標蒸発器温度ＴＥＯが上昇するように決定される。さらに、目標蒸発器温度ＴＥＯは、室内蒸発器１８の着霜を抑制可能な範囲（具体的には、１℃以上）の値に決定される。

また、空調制御装置５０は、冷房用膨張弁１４ｂへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ１が目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように、冷房用膨張弁１４ｂへ出力される制御信号を決定する。目標過冷却度ＳＣＯ１は、外気温Ｔａｍ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決定される。

この制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ１が決定される。過冷却度ＳＣ１は、第３冷媒温度センサ６４ｃによって検出された温度Ｔ３および第２冷媒圧力センサ６５ｂによって検出された圧力Ｐ２を用いて算定される。

従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６を凝縮器として機能させ、室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、水－冷媒熱交換器１２にて、冷媒が熱媒体に放熱することによって、熱媒体が加熱される。室外蒸発器１８にて、冷媒が送風空気から吸熱して蒸発することによって、送風空気が冷却される。

また、空調制御装置５０は、予め定めた水圧送能力を発揮するように、熱媒体回路３０の熱媒体ポンプ３１へ出力される制御電圧を決定する。従って、冷房モードの熱媒体回路３０では、水－冷媒熱交換器１２にて加熱された熱媒体がヒータコア３２へ供給される。そして、ヒータコア３２にて、熱媒体が送風空気へ放熱することによって、送風空気が加熱される。

また、空調制御装置５０は、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域となる最大冷房時以外は、空気通路４０ａへ外気が流入するように、内外気切替装置用の電動アクチュエータ４３ｄへ出力される制御信号を決定する。つまり、最大冷房時以外は、内気率ＲＦを０％とする。一方、最大冷房時には、空調制御装置５０は、空気通路４０ａへ内気が流入するように、内外気切替装置用の電動アクチュエータ４３ｄへ出力される制御信号を決定する。つまり、最大冷房時には、内気率ＲＦを１００％とする。

また、空調制御装置５０は、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、室内送風機４２へ出力されるブロワ電圧Ｖｂを決定する。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（すなわち、最大冷房時）あるいは極高温域（すなわち、最大暖房時）となっている際に、送風量が最大となるようにブロワ電圧Ｖｂを決定する。さらに、目標吹出温度ＴＡＯが、極低温域あるいは極高温域から中間温度域に向かうに伴って、送風量を減少させるようにブロワ電圧Ｖｂを決定する。

また、空調制御装置５０は、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎ、熱媒体温度センサ６６によって検出された熱媒体温度ＴＷＨに基づいて、エアミックス開度ＳＷを決定する。そして、決定されたエアミックス開度ＳＷとなるように、エアミックスドア用の電動アクチュエータ４４ａへ出力される制御信号を決定する。エアミックス開度ＳＷは、車室内へ吹き出される送風空気の温度が目標吹出温度ＴＡＯに近づくように決定される。

また、空調制御装置５０は、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、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８へ出力される制御信号を決定する。

この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するに伴って、吹出口モードを、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードの順に切り替える。また、目標吹出温度ＴＡＯが高温域から低温域へと下降するに伴って、吹出口モードを、フットモード、バイレベルモード、フェイスモードの順に切り替える。冷房モードでは、吹出口モードとして、主にフェイスモードが選択される。

従って、冷房モードの室内空調ユニット４０では、内外気切替装置４３を介して空気通路４０ａへ流入した送風空気が、室内蒸発器１８を通過して冷却される。さらに、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気は、エアミックスドア４４の開度に応じて、ヒータコア３２側および冷風バイパス通路４５を流れる。

ヒータコア３２にて加熱された送風空気（すなわち、温風）と冷風バイパス通路４５を通過した送風空気（すなわち、冷風）は、混合空間４６にて混合されて目標吹出温度ＴＡＯに近づく。そして、混合空間４６にて温度調整された送風空気が、車室内へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。

（ｂ）直列除湿暖房モード
直列除湿暖房モードでは、空調制御装置５０が、冷凍サイクル装置１０の暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とする。また、空調制御装置５０は、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。

このため、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

そして、上記の回路構成で、空調制御装置５０は、各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

例えば、空調制御装置５０は、冷房モードと同様に、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。

また、空調制御装置５０は、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サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、冷房用膨張弁１４ｂおよび暖房用膨張弁１４ａへ出力される制御信号を決定する。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度を減少させ、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度を増加させるように制御信号を決定する。

従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。さらに、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも高い場合には、室外熱交換器１６を凝縮器として機能させる。また、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも低い場合には、室外熱交換器１６を蒸発器として機能させる。

そして、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２にて、冷媒が熱媒体に放熱することによって、熱媒体が加熱される。室内蒸発器１８にて、冷媒が送風空気から吸熱することによって、送風空気が冷却される。

また、空調制御装置５０は、冷房モードと同様に、熱媒体回路３０の熱媒体ポンプ３１へ出力される制御電圧を決定する。従って、直列除湿暖房モードの熱媒体回路３０では、冷房モードと同様に、ヒータコア３２にて、送風空気が加熱される。

また、空調制御装置５０は、冷房モードと同様に、室内空調ユニット４０の内外気切替装置用の電動アクチュエータ４３ｄ、室内送風機４２、エアミックスドア用の電動アクチュエータ４４ａ、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８等へ出力される制御信号を決定する。

従って、直列除湿暖房モードの室内空調ユニット４０では、冷房モードと同様に、空気通路４０ａへ流入した送風空気が、室内蒸発器１８を通過する際に冷却されて除湿される。室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気の一部は、ヒータコア３２にて再加熱される。そして、混合空間４６にて温度調整された送風空気が、車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。

さらに、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度を減少させ、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度を増加させている。これによれば、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、ヒータコア３２における送風空気の加熱能力を向上させることができる。

より詳細には、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が外気温Ｔａｍよりも高くなっている際には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度を低下させて、外気温Ｔａｍとの温度差を縮小させることができる。これによれば、室外熱交換器１６における冷媒の放熱量を減少させて、水－冷媒熱交換器１２における冷媒から熱媒体への放熱量を増加させることができる。

また、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなっている際には、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度を低下させて、外気温Ｔａｍとの温度差を拡大させることができる。これによれば、室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を増加させて、水－冷媒熱交換器１２における冷媒から熱媒体への放熱量を増加させることができる。

従って、直列除湿暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、加熱部を形成するヒータコア３２における送風空気の加熱能力を向上させることができる。

（ｃ）並列除湿暖房モード
並列除湿暖房モードでは、空調制御装置５０が、冷凍サイクル装置１０の暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とする。また、空調制御装置５０は、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。

このため、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１の吐出口、水－冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。つまり、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して並列的に接続されるサイクルが構成される。

そして、上記の回路構成で、空調制御装置５０は、各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

例えば、空調制御装置５０は、第１冷媒圧力センサ６５ａによって検出された圧力Ｐ１が、目標凝縮圧力ＰＤＯに近づくように、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。目標凝縮圧力ＰＤＯは、熱媒体温度ＴＷＨが予め定めた目標水温ＴＷＯとなるように決定されている。

また、空調制御装置５０は、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サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、冷房用膨張弁１４ｂおよび暖房用膨張弁１４ａへ出力される制御信号を決定する。この制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度を減少させ、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度を増加させるように制御信号を決定する。

従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器１６および室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、水－冷媒熱交換器１２にて、冷媒が熱媒体に放熱することによって、熱媒体が加熱される。室内蒸発器１８にて、冷媒が送風空気から吸熱することによって、送風空気が冷却される。

また、空調制御装置５０は、冷房モードと同様に、熱媒体回路３０の熱媒体ポンプ３１へ出力される制御電圧を決定する。従って、並列除湿暖房モードの熱媒体回路３０では、冷房モードと同様に、ヒータコア３２にて、送風空気が加熱される。

また、空調制御装置５０は、冷房モードと同様に、室内空調ユニット４０の内外気切替装置用の電動アクチュエータ４３ｄ、室内送風機４２、エアミックスドア用の電動アクチュエータ４４ａ、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８等へ出力される制御信号を決定する。

従って、並列除湿暖房モードの室内空調ユニット４０では、冷房モードと同様に、空気通路４０ａへ流入した送風空気が、室内蒸発器１８を通過する際に冷却されて除湿される。室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気の一部は、ヒータコア３２にて再加熱される。そして、混合空間４６にて温度調整された送風空気が、車室内へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。

さらに、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度よりも低い温度に低下させることができる。これによれば、直列除湿暖房モードよりも室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を増加させて、水－冷媒熱交換器１２における冷媒から熱媒体への放熱量を増加させることができる。

従って、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりもヒータコア３２における送風空気の加熱能力を向上させることができる。

（ｄ）暖房モード
本実施形態の車両用空調装置１では、暖房モードとして、通常暖房モード、省電力暖房モード、省電力防曇暖房モード、および省電力低騒音暖房モードを切り替えることができる。ここで、省電力防曇暖房モードおよび省電力低騒音暖房モードは、通常暖房モードよりも冷凍サイクル装置１０の加熱能力を低減させる運転モードなので、広義の省電力暖房モードに含まれる。

暖房モードにおける各運転モードの切り替えは、図３に示す制御フローが実行されることによって行われる。図３に示す制御フローは、空調制御プログラムのメインルーチンのサブルーチンとして実行される。図３に示す制御フローは、メインルーチンにて、暖房モードが選択された際に実行される。

図３のステップＳ１では、空調制御装置５０の入力側に接続された空調制御用のセンサ群の検出信号および空調操作スイッチからの操作信号を読み込む。ステップＳ２では、図４に示すように、第１フラグＦＬＧ１および第２フラグＦＬＧ２の値を決定する。第１フラグＦＬＧ１および第２フラグＦＬＧ２は、省電力暖房モードでの運転を行うか否かを判定するために用いられるフラグである。

図４のステップＳ２１では、図４に記載された制御特性図に示すように、内気温Ｔｒから目標温度Ｔｓｅｔを減算した温度差（Ｔｒ－Ｔｓｅｔ）に基づいて、第１フラグＦＬＧ１の値を決定する。

具体的には、温度差（Ｔｒ－Ｔｓｅｔ）が増加過程にある時は、温度差（Ｔｒ－Ｔｓｅｔ）が第１判定値（本実施形態では、１℃）以上となった際に、第１フラグＦＬＧ１を１とする。温度差（Ｔｒ－Ｔｓｅｔ）が減少過程にある時は、温度差（Ｔｒ－Ｔｓｅｔ）が第２判定値（本実施形態では、－１℃）以下となった際に、第１フラグＦＬＧ１を０とする。なお、第１判定値と第２判定値との差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅である。

従って、第１フラグＦＬＧ１は、省電力暖房モードを実行しても乗員の暖房感を悪化させない程度に内気温Ｔｒが上昇していることを示すフラグである。

ステップＳ２２では、エコノミースイッチ７０ａが投入（ＯＮ）にされた際に、第２フラグＦＬＧ２を１とする。エコノミースイッチ７０ａが非投入（ＯＦＦ）にされた際に、第２フラグＦＬＧ２を０とする。

ステップＳ２３では、予め定めた基準時間あたりの内気温Ｔｒの低下量ΔＴ（前回の内気温Ｔｒｎ－１から今回の内気温Ｔｒｎを減算した値）が基準温度低下量ＫΔＴ以上になっているか否かが判定される。ステップＳ２３にて、低下量ΔＴが基準温度低下量ＫΔＴ以上になっていると判定された場合は、ステップＳ２４へ進み、第２フラグＦＬＧ２を０としてステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２５では、予め定めた基準時間あたりの内気湿度Ｒｈの増加量ΔＨ（今回の内気湿度Ｒｈｎから前回の内気湿度Ｒｈｎ－１を減算した値）が基準湿度増加量ＫΔＨ以上になっているか否かが判定される。ステップＳ２５にて、増加量ΔＨが基準湿度増加量ＫΔＨ以上になっていると判定された場合は、ステップＳ２６へ進み、第２フラグＦＬＧ２を０としてステップＳ２７へ進む。

ステップＳ２７では、シートヒータスイッチ７０ｂが投入されているか否か、すなわち、シートヒータ９０が作動しているか否かが判定される。ステップＳ２７にて、シートヒータ９０が作動していると判定された場合は、ステップＳ２８へ進み、第２フラグＦＬＧ２を１としてメインルーチンへ戻る。

従って、第２フラグＦＬＧ２は、乗員が手動で省電力暖房モードへの切り替えを要求していること、あるいは、空調制御装置５０が自動で省電力暖房モードへ切り替えることを示すフラグである。

次に、図３のステップＳ３では、第１フラグＦＬＧ１が１であり、かつ、第２フラグＦＬＧ２が１であるか否かを判定する。

ステップＳ３にて、第１フラグＦＬＧ１および第２フラグＦＬＧ２の少なくとも一方が０になっていると判定された場合は、ステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、運転モードを通常暖房モードに切り替えて、メインルーチンへ戻る。ステップＳ３にて、第１フラグＦＬＧ１が１であり、かつ、第２フラグＦＬＧ２が１であると判定された場合は、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４では、防曇判定フラグＦＬＧ３が１であるか否かが判定される。防曇判定フラグＦＬＧ３は、車両窓ガラスＦＷの防曇が必要であることを示すフラグである。従って、ステップＳ４は、車両窓ガラスＦＷの防曇が必要であるか否かを判定する防曇判定部である。

防曇判定フラグＦＬＧ３は、内気湿度Ｒｈが上昇過程にある時は、内気湿度Ｒｈが第１基準内気湿度ＫＲｈ１以上となった際に１となる。また、防曇判定フラグＦＬＧ３は、内気湿度Ｒｈが下降過程にある時は、内気湿度Ｒｈが第２基準内気湿度ＫＲｈ２以下となった際に０となる。

第１基準内気湿度ＫＲｈ１は、第２基準内気湿度ＫＲｈ２よりも高い値である。第１基準内気湿度ＫＲｈ１と第２基準内気湿度ＫＲｈ２との差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅である。

ステップＳ４にて、防曇判定フラグＦＬＧ３が１であると判定された場合は、車両窓ガラスＦＷの防曇が必要であると判定して、ステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、省電力防曇暖房モードに切り替えて、メインルーチンへ戻る。ステップＳ４にて、防曇判定フラグＦＬＧ３が０であると判定された場合は、車両窓ガラスＦＷの防曇が必要ないと判定して、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５では、低騒音判定フラグＦＬＧ４が１であるか否かが判定される。低騒音判定フラグＦＬＧ４は、乗員が車室内の低騒音化を要求していることを示すフラグである。従って、ステップＳ５は、乗員が車室内の低騒音化を要求しているか否かを判定する低騒音化要求判定部である。

低騒音判定フラグＦＬＧ４は、基本的に０となっているが、乗員が車室内で会話をしている際、乗員がオーディオスイッチをＯＮした際、あるいは、カーナビゲーションシステムの音声案内が行われている際に１となる。

ステップＳ５にて、低騒音判定フラグＦＬＧ４が１であると判定された場合は、乗員が低騒音化を要求していると判定して、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、省電力低騒音暖房モードに切り替えて、メインルーチンへ戻る。

ステップＳ５にて、低騒音判定フラグＦＬＧ４が０であると判定された場合は、乗員が低騒音化を要求していないと判定して、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、省電力暖房モードへ切り替えて、メインルーチンへ戻る。以下に、暖房モードとして設けられた各運転モードにおける詳細作動について説明する。

（ｄ－１）通常暖房モード
通常暖房モードでは、空調制御装置５０が、冷凍サイクル装置１０の暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とする。また、空調制御装置５０は、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを開く。

このため、通常暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１の吐出口、水－冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の吸入口の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

そして、上記の回路構成で、空調制御装置５０は、各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

例えば、空調制御装置５０は、並列除湿暖房モードと同様に、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。

また、空調制御装置５０は、暖房用膨張弁１４ａへ流入する冷媒の過冷却度ＳＣ２が目標過冷却度ＳＣＯ２に近づくように、暖房用膨張弁１４ａへ出力される制御信号を決定する。目標過冷却度ＳＣＯ２は、熱媒体温度ＴＷＨに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された暖房モード用の制御マップを参照して決定される。

この制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ２が決定される。過冷却度ＳＣ２は、第２冷媒温度センサ６４ｂによって検出された温度Ｔ２および第１冷媒圧力センサ６５ａによって検出された圧力Ｐ１を用いて算定される。

従って、通常暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水－冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器１６を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、水－冷媒熱交換器１２にて、冷媒が熱媒体に放熱することによって、熱媒体が加熱される。

また、空調制御装置５０は、冷房モードと同様に、熱媒体回路３０の熱媒体ポンプ３１へ出力される制御電圧を決定する。従って、通常暖房モードの熱媒体回路３０では、冷房モードと同様に、ヒータコア３２にて、送風空気が加熱される。

また、空調制御装置５０は、冷房モードと同様に、室内空調ユニット４０の内外気切替装置用の電動アクチュエータ４３ｄ、室内送風機４２、エアミックスドア用の電動アクチュエータ４４ａ、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８等へ出力される制御信号を決定する。

ここで、通常暖房モードにおける内気率をＲＦ１とする。また、通常暖房モードにおけるブロワ電圧をＶｂ１とする。また、通常暖房モードにおけるエアミックス開度をＳＷ１とする。また、暖房モードでは、いずれの運転モードであっても吹出口モードとして、主にフットモードが選択される。

従って、通常暖房モードの室内空調ユニット４０では、内外気切替装置４３を介して空気通路４０ａへ流入した送風空気が、室内蒸発器１８を通過する。そして、室内蒸発器１８を通過した送風空気の少なくとも一部が、ヒータコア３２にて加熱される。さらに、混合空間４６にて温度調整された送風空気が、車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。

（ｄ－２）省電力暖房モード
省電力暖房モードでは、空調制御装置５０が、通常暖房モードと同様に、冷凍サイクル装置１０の暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とする。また、空調制御装置５０は、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを開く。このため、省電力暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、通常暖房モードと全く同様に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

そして、上記の回路構成で、空調制御装置５０は、各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

ここで、省電力暖房モードでは、制御信号等を決定する際に、第２目標水温ＴＷＯ２および第２目標吹出温度ＴＡＯ２を用いる。第２目標水温ＴＷＯ２は、目標水温ＴＷＯから予め定めた所定温度ａ２を減算した値であって、目標水温ＴＷＯよりも低い値である。第２目標吹出温度ＴＡＯ２は、目標吹出温度ＴＡＯから予め定めた所定温度ｂ２を減算した値であって、目標吹出温度ＴＡＯよりも低い値である。

空調制御装置５０は、通常暖房モードと同様に、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。省電力暖房モードでは、第２目標水温ＴＷＯ２が採用されているので、目標凝縮圧力ＰＤＯも、通常暖房モードよりも低い値となる。従って、省電力暖房モードでは、通常暖房モードよりも圧縮機１１の回転数を低減させる。つまり、省電力暖房モードでは、通常暖房モードよりも加熱部の加熱能力を低減させる。

また、空調制御装置５０は、通常暖房モードと同様に、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、暖房用膨張弁１４ａへ出力される制御信号を決定する。

従って、省電力暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、通常暖房モードと同様に、水－冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器１６を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、水－冷媒熱交換器１２にて、冷媒が熱媒体に放熱することによって、熱媒体が加熱される。省電力暖房モードでは、水－冷媒熱交換器１２にて加熱された熱媒体の温度が、通常暖房モードよりも低くなる。

また、空調制御装置５０は、通常暖房モードと同様に、熱媒体回路３０の熱媒体ポンプ３１へ出力される制御電圧を決定する。従って、暖房モードの熱媒体回路３０では、通常暖房モードと同様に、ヒータコア３２にて、送風空気が加熱される。省電力暖房モードでは、ヒータコア３２にて加熱された送風空気の温度が、通常暖房モードよりも低くなる。

また、空調制御装置５０は、内気率ＲＦ２となるように、内外気切替装置用の電動アクチュエータ４３ｄへ出力される制御信号を決定する。内気率ＲＦ２は、通常暖房モード時の内気率ＲＦ１以上の値に設定されている。従って、省電力暖房モードでは、通常暖房モードに対して内気率ＲＦを維持または上昇させることができる。

また、空調制御装置５０は、室内送風機４２へ出力されるブロワ電圧をＶｂ２とする。ブロワ電圧Ｖｂ２は、通常暖房モード時に出力されるブロワ電圧Ｖｂ１よりも高い値となる。具体的には、ブロワ電圧Ｖｂ１に対して予め定めた所定電圧ｃ２を加算した値を、省電力暖房モードのブロワ電圧Ｖｂ２としている。従って、省電力暖房モードでは、通常暖房モードよりも、送風量を増加させる。

ここで、所定電圧ｃ２について説明する。まず、通常暖房モードにおける室内送風機４２の送風量をＡｆ１と定義し、省電力暖房モードにおける室内送風機４２の送風量をＡｆ２と定義する。また、通常暖房モード時のヒータコア３２における熱媒体から単位風量あたりの送風空気への放熱量をΔＨｒ１と定義し、省電力暖房モード時のヒータコア３２における熱媒体から単位風量あたりの送風空気への放熱量をΔＨｒ２と定義する。

この際、所定電圧ｃ２は、以下数式Ｆ２を満足するように決定されている。
Ａｆ１×ΔＨｒ１＝Ａｆ２×ΔＨｒ２…（Ｆ２）
前述の如く、省電力暖房モードでは、第２目標水温ＴＷＯ２が採用されている。このため、ヒータコア３２へ流入する熱媒体の温度が通常暖房モードよりも低くなる。従って、省電力暖房モード時の放熱量ΔＨｒ２は、通常暖房モード時の放熱量ΔＨｒ１よりも少なくなる。

これに対して、数式Ｆ２を満足するように、所定電圧ｃ２を決定することで、通常暖房モード時に送風空気が熱媒体から吸熱する総吸熱量と、省電力暖房モード時に送風空気が熱媒体から吸熱する総吸熱量とを同等とすることができる。

また、空調制御装置５０は、エアミックス開度ＳＷ２となるように、エアミックスドア用の電動アクチュエータ４４ａへ出力される制御信号を決定する。エアミックス開度ＳＷ２は、通常暖房モード時のエアミックス開度ＳＷ１以上の値に設定されている。従って、省電力暖房モードでは、通常暖房モードに対して加熱風量の割合を維持または増加させることができる。省電力電動モードでは、エアミックス開度ＳＷ２が１００％となるように、エアミックスドア用の電動アクチュエータ４４ａへ出力される制御信号を決定してもよい。

また、空調制御装置５０は、通常暖房モードと同様に、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８等へ出力される制御信号を決定する。

従って、省電力暖房モードの室内空調ユニット４０では、内外気切替装置４３を介して空気通路４０ａへ流入した送風空気が、室内蒸発器１８を通過する。そして、室内蒸発器１８を通過した送風空気の一部あるいは全部が、ヒータコア３２にて加熱される。さらに、混合空間４６にて温度調整された送風空気が、車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。

（ｄ－３）省電力防曇暖房モード
省電力防曇暖房モードでは、空調制御装置５０が、通常暖房モードと同様に、冷凍サイクル装置１０の暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とする。また、空調制御装置５０は、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを開く。このため、省電力防曇暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、通常暖房モードと全く同様に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

そして、上記の回路構成で、空調制御装置５０は、各種制御対象機器へ出力される制御信号等を適宜決定し、決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。

ここで、省電力防曇暖房モードでは、制御信号等を決定する際に、第３目標水温ＴＷＯ３および第３目標吹出温度ＴＡＯ３を用いる。

第３目標水温ＴＷＯ３は、目標水温ＴＷＯから予め定めた所定温度ａ３を減算した値である。第３目標水温ＴＷＯ３は、目標水温ＴＷＯよりも低い値であって、第２目標水温ＴＷＯ２よりも高い値である。第３目標吹出温度ＴＡＯ３は、目標吹出温度ＴＡＯから予め定めた所定温度ｂ３を減算した値である。目標吹出温度ＴＡＯよりも低い値であって、第２目標吹出温度ＴＡＯ２よりも高い値である。

空調制御装置５０は、通常暖房モードと同様に、圧縮機１１へ出力される制御信号を決定する。省電力防曇暖房モードでは、第３目標水温ＴＷＯ３が採用されているので、目標凝縮圧力ＰＤＯが、通常暖房モード時よりも低い値であって、かつ、省電力暖房モード時よりも高い値となる。

従って、省電力防曇暖房モードの圧縮機１１の回転数は、通常暖房モード時よりも低い値であって、省電力暖房モード時よりも高い値となる。つまり、省電力防曇暖房モードでは、通常暖房モードよりも加熱部の加熱能力を低減させるとともに、省電力暖房モードよりも加熱部の加熱能力を向上させる。

また、空調制御装置５０は、通常暖房モードと同様に、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、暖房用膨張弁１４ａへ出力される制御信号を決定する。

従って、省電力防曇暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、通常暖房モードと同様に、水－冷媒熱交換器１２を凝縮器として機能させ、室外熱交換器１６を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、水－冷媒熱交換器１２にて、冷媒が熱媒体に放熱することによって、熱媒体が加熱される。省電力防曇暖房モードでは、水－冷媒熱交換器１２にて加熱された熱媒体の温度が、通常暖房モードよりも低くなるとともに、省電力暖房モードよりも高くなる。

また、空調制御装置５０は、通常暖房モードと同様に、熱媒体回路３０の熱媒体ポンプ３１へ出力される制御電圧を決定する。従って、暖房モードの熱媒体回路３０では、通常暖房モードと同様に、ヒータコア３２にて、送風空気が加熱される。省電力防曇暖房モードでは、ヒータコア３２にて加熱された送風空気の温度が、通常暖房モードよりも低くなるとともに、省電力暖房モードよりも高くなる。

また、空調制御装置５０は、内気率ＲＦ３となるように、内外気切替装置用の電動アクチュエータ４３ｄへ出力される制御信号を決定する。内気率ＲＦ３は、通常暖房モード時の内気率ＲＦ１以上の値であって、かつ、省電力暖房モードの内気率ＲＦ２以下の値に設定されている。

従って、省電力防曇暖房モードでは、通常暖房モードに対して内気率ＲＦを維持または上昇させるとともに、省電力暖房モードに対して内気率ＲＦを維持または低下させることができる。

また、空調制御装置５０は、室内送風機４２へ出力されるブロワ電圧をＶｂ３とする。ブロワ電圧Ｖｂ３は、通常暖房モード時に出力されるブロワ電圧Ｖｂ１よりも高い値であり、省電力暖房モード時に出力されるブロワ電圧Ｖｂ２よりも低い値となる。具体的には、通常暖房モード時に出力されるブロワ電圧Ｖｂに対して予め定めた所定電圧ｃ３を加算した値を、省電力暖房モードのブロワ電圧Ｖｂとしている。

従って、省電力防曇暖房モードでは、通常暖房モードよりも送風量を増加させるとともに、省電力暖房モードよりも送風量を減少させる。

所定電圧ｃ３は、省電力暖房モードの所定電圧ｃ２と同様に、通常暖房モード時に送風空気が熱媒体から吸熱する総吸熱量と、省電力防曇暖房モード時に送風空気が熱媒体から吸熱する総吸熱量とを同等とすることができるように決定されている。このため、所定電圧ｃ３として、所定電圧ｃ２よりも小さい値が採用されている。

また、空調制御装置５０は、エアミックス開度ＳＷ３となるように、エアミックスドア用の電動アクチュエータ４４ａへ出力される制御信号を決定する。エアミックス開度ＳＷ３は、通常暖房モード時のエアミックス開度ＳＷ１以上の値に設定されているとともに、省電力暖房モード時のエアミックス開度ＳＷ２以下の値に設定されている。

従って、省電力暖房モードでは、通常暖房モードに対して加熱風量の割合を維持または増加させるとともに、省電力暖房モードに対して加熱風量の割合を維持または低減させることができる。

また、空調制御装置５０は、通常暖房モードと同様に、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８等へ出力される制御信号を決定する。

従って、省電力防曇暖房モードの室内空調ユニット４０では、内外気切替装置４３を介して空気通路４０ａへ流入した送風空気が、室内蒸発器１８を通過する。そして、室内蒸発器１８を通過した送風空気の一部が、ヒータコア３２にて加熱される。さらに、混合空間４６にて温度調整された送風空気が、車室内へ吹き出される。これにより、車室内の暖房が実現される。

（ｄ－４）省電力低騒音暖房モード
省電力低騒音暖房モードでは、空調制御装置５０は、室内送風機４２へ出力されるブロワ電圧をＶｂ４とする。ブロワ電圧Ｖｂ４は、省電力暖房モード時に出力されるブロワ電圧Ｖｂ２よりも低い値となる。

具体的には、省電力暖房モード時に出力されるブロワ電圧Ｖｂ２から予め定めた所定電圧ｃ４を減算した値を、省電力低騒音暖房モードのブロワ電圧Ｖｂ４としている。従って、省電力暖房モードでは、省電力暖房モードよりも、送風量を減少させる。所定電圧ｃ４は、室内送風機４２の騒音を低減できるように決定されている。

その他の作動は、省電力暖房モードと同様である。従って、省電力低騒音暖房モードでは、省電力暖房モードよりも室内送風機４２の送風量を低下させたことにより、暖房感が低下するものの、省電力暖房モードと同様に、車室内の暖房を行うことができる。

以上の如く、本実施形態の車両用空調装置１では、運転モードを切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。

ところで、本実施形態の車両用空調装置１では、暖房モード時に、加熱部を形成する冷凍サイクル装置１０および熱媒体回路３０にて送風空気を加熱して温風を作り出している。そして、通常暖房モードでは、加熱部によって作り出した温風と内外気切替装置４３を介して導入した外気とを混合させて、車室内へ送風される送風空気の温度を適切に調整している。

より詳細には、通常暖房モードでは、室内空調ユニット４０の空気通路４０ａへ内気よりも低温低湿度の外気を導入している。そして、低温低湿度の外気を乗員の所望の温度となるように再加熱して車室内へ吹き出している。従って、車室内の温度を充分に上昇させることができるとともに、車両窓ガラスＦＷの防曇性に優れる快適な暖房を実現することができる。

ところが、通常暖房モードのように、加熱部によって作り出した温風と外気とを混合させて、送風空気の温度を調整するためには、送風空気よりも高温の温風を作り出さなければならない。このため、通常暖房モードでは、冷凍サイクル装置１０の消費電力が増加しやすい。

これに対して、本実施形態の車両用空調装置１では、通常暖房モードよりも加熱部の加熱能力を低減させる省電力暖房モード（省電力防曇暖房モードおよび省電力低騒音暖房モードを含む）を実行することができる。従って、省電力暖房モードでは、加熱部の消費電力を低減させることができる。

さらに、省電力暖房モード時に、通常暖房モードよりも室内送風機４２の送風量を増加させるので、通常暖房モードに対して、送風空気が加熱部から吸熱する総吸熱量の低下を抑制することができる。換言すると、省電力暖房モード時に車室内へ供給される総熱量が、通常暖房モード時に車室内へ供給される総熱量よりも低減してしまうことを抑制することができる。

これに加えて、省電力暖房モード時に、通常暖房モードよりも内外気切替装置４３の内気率ＲＦを上昇させて、外気よりも温度の高い内気の導入割合を増加させる。従って、通常暖房モードよりも空気通路４０ａへ導入される送風空気の温度を上昇させることができる。これにより、省電力暖房モード時に車室内へ吹き出される送風空気の温度が、通常暖房モード時よりも低下してしまうことを抑制することができる。

これに加えて、省電力暖房モード時に、通常暖房モードよりもエアミックス開度ＳＷを増加させて、加熱風量の割合を増加させる。従って、通常暖房モードよりも加熱部を形成するヒータコア３２にて加熱される送風空気の風量を増加させることができる。これにより、省電力暖房モード時に車室内へ吹き出される送風空気の温度が、通常暖房モード時よりも低下してしまうことを抑制することができる。

その結果、省電力暖房モード時に、通常暖房モードよりも暖房感が悪化してしまうことを抑制することができる。すなわち、本実施形態の車両用空調装置１によれば、暖房感の悪化を抑制しつつ、消費電力を低減することができる。

ここで、上述した省電力暖房モード時に、通常暖房モードよりも室内送風機４２の送風量を増加させる制御、通常暖房モードよりも内気率ＲＦを上昇させる制御、および加熱風量の割合を増加させるようにエアミックスドア４４を変位させる制御は、いずれも独立して実行することができる。

従って、省電力暖房モード時に、少なくとも１つの制御を実行することで、暖房感の悪化を抑制することができる。もちろん、２つ以上の制御を実行することで、効果的に暖房感の悪化を抑制することができる。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、防曇判定部を備えている。そして、防曇判定部によって車両窓ガラスＦＷの防曇が必要とであると判定された際に、省電力防曇暖房モードを実行する。これによれば、省電力暖房モードを実行することによって窓曇りが発生してしまうことを抑制することができる。

さらに、省電力防曇暖房モードでは、省電力暖房モードよりも加熱部の加熱能力を向上させて、通常暖房モードの加熱能力に近づけている。また、省電力暖房モードよりも室内送風機４２の送風量を減少させて、通常暖房モードの送風量に近づけている。つまり、省電力防曇暖房モードでは、加熱部および室内送風機４２の制御状態を、省電力暖房モードから通常暖房モードへ戻すようにしている。

従って、車両窓ガラスＦＷの防曇のために、例えば、低湿高温の送風空気を作り出して、車両窓ガラスＦＷへ向けて吹き出される送風空気の送風量を増加させるといった、専用制御を実施する必要がない。

さらに、省電力防曇暖房モードでは、省電力暖房モードよりも内気率を低下させて、通常暖房モードの内気率に近づけている。これに加えて、省電力防曇暖房モードでは、省電力暖房モードよりも加熱風量の割合を減少させて、通常暖房モードの加熱風量の割合に近づけている。これによれば、より一層、車両窓ガラスＦＷの防曇性を向上させることができる。

ここで、上述した省電力暖房モードよりも内気率を低下させる制御、および加熱風量の割合を減少させるエアミックスドア４４を変位させる制御は、いずれも独立して実行することができる。従って、省電力防曇暖房モード時に、少なくとも１つの制御を実行することで、防曇性を向上させることができる。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、低騒音化要求判定部を備えている。そして、低騒音化要求判定部によって乗員が低騒音化を要求していると判定された際に、省電力低騒音暖房モードを実行する。これによれば、省電力暖房モードを実行することによって通常暖房モードよりも室内送風機４２の送風量が増加しても、乗員の耳障りになってしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、エコノミースイッチ７０ａを備えている。これによれば、乗員の操作によって、通常暖房モードと省電力暖房モードとを切り替えることができる。

さらに、本実施形態では、乗員の操作を必要とすることなく、空調制御装置５０が自動で通常暖房モードと省電力暖房モードとを切り替えることができる。

具体的には、本実施形態の車両用空調装置１では、内気温Ｔｒを検出する内気温センサ６１を備えている。そして、基準時間あたりの内気温Ｔｒの低下量ΔＴが予め定めた基準温度低下量ＫΔＴ以上になった際に、省電力暖房モードになっていても通常暖房モードへ切り替える。これによれば、乗員の乗降によって車両のドアが開放された場合等に、乗員の操作を必要とすることなく通常暖房モードへ切り替えることができる。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、内気湿度Ｒｈを検出する湿度センサ６８を備えている。そして、基準時間あたりの内気湿度Ｒｈの増加量ΔＨが予め定めた基準湿度増加量ＫΔＨ以上になった際に、省電力暖房モードになっていても通常暖房モードへ切り替える。これによれば、雨天時等の乗員の乗降によって内気湿度Ｒｈが上昇した場合等に、乗員の操作を必要とすることなく通常暖房モードへ切り替えることができる。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、シートヒータ９０が作動した際に、通常暖房モードになっていても省電力暖房モードへ切り替える。これによれば、乗員の操作を必要とすることなく省電力暖房モードへ切り替えることができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態に対して、室内空調ユニット４０の構成を変更した車両用空調装置１について説明する。本実施形態の室内空調ユニット４０のフット開口穴４７ｃは、図５に示すように、空気通路を形成するフットダクト４１ｂを介して、第１フット吹出口４１ｃおよび第２フット吹出口４１ｄに接続されている。

第１フット吹出口４１ｃおよび第２フット吹出口４１ｄは、いずれも乗員の足元に向けて第２送風空気を吹き出す吹出口である。但し、第２フット吹出口４１ｄは、第１フット吹出口４１ｃよりも乗員から離れた方向に第２送風空気を吹き出すように開口している。従って、第２フット吹出口４１ｄから乗員に吹き付けられる第２送風空気の風量は、第１フット吹出口４１ｃから乗員に吹き付けられる第２送風空気の風量よりも少なくなる。

フットダクト４１ｂの内部には、フット切替ドア４８ｅが配置されている。フット切替ドア４８ｅは、フット開口穴４７ｃからフットダクト４１ｂへ流入し送風空気を第１フット吹出口４１ｃから吹き出す空気通路と、第２フット吹出口４１ｄから吹き出す空気通路とを切り替える。

フット切替ドア４８ｅは、デフロスタドア４８ａ、フェイスドア４８ｂ、およびフットドア４８ｃとともに、吹出口モード切替部に含まれる。フット切替ドア４８ｅは、デフロスタドア４８ａ、フェイスドア４８ｂ、およびフットドア４８ｃとともに、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ４８によって連動して回転操作される。

本実施形態の吹出口モード切替部によって切り替えられる吹出口モードとしては、第１実施形態で説明したフェイスモード、バイレベルモード、およびデフロスタモードに加えて、第１フットモード、および第２フットモードがある。

第１フットモードは、デフロスタ開口穴４７ａおよびフット開口穴４７ｃの双方を開口させて、デフロスタ吹出口から空調風を吹き出すとともに、第１フット吹出口４１ｃから空調風を吹き出す吹出口モードである。従って、第１フットモードは、実質的に、第１実施形態で説明したフットモードと同様である。

第２フットモードは、デフロスタ開口穴４７ａおよびフット開口穴４７ｃの双方を開口させて、デフロスタ吹出口から空調風を吹き出すとともに、第２フット吹出口４１ｄから空調風を吹き出す吹出口モードである。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１の作動は、基本的に第１実施形態と同様である。従って、第１実施形態と同様に運転モードが切り替えられる。

そして、（ａ）冷房モード、（ｂ）直列除湿暖房モード、および（ｃ）並列除湿暖房モードでは、空調制御装置５０が、吹出口モードを、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するに伴って、フェイスモード、バイレベルモード、第１フットモードの順に切り替える。

また、（ｄ－１）通常暖房モードでは、空調制御装置５０が、吹出口モードを、第１フットモードに切り替える。さらに、（ｄ－２）省電力暖房モード、（ｄ－３）省電力防曇暖房モード、（ｄ－４）省電力低騒音暖房モードでは、空調制御装置５０が、吹出口モードを、第２フットモードに切り替える。その他の作動は、第１実施形態と同様である。

従って、本実施形態の車両用空調装置１においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の車両用空調装置１では、運転モードを切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。さらに、本実施形態の車両用空調装置１によれば、暖房感の悪化を抑制しつつ、消費電力を低減することができる。

また、本実施形態の吹出口モード切替部は、通常暖房モードでは第１フットモードに切り替え、省電力暖房モードでは第２フットモードに切り替える。これによれば、通常暖房モードよりも車室内へ吹き出される送風空気の温度が低下する省電力暖房モード時に、乗員に直接吹き付けられる送風空気の風量を低下させることができる。従って、車室内へ吹き出される送風空気の温度低下による暖房感の悪化を抑制することができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。

（１）上述の実施形態では、本発明に係る車両用空調装置１を、電気自動車に適用した例を説明したが、車両用空調装置１の適用はこれに限定されない。

車両用空調装置１は、通常のエンジン車両と比較して走行用の駆動源の発熱量が少ない等、走行用の駆動源の排熱を暖房用の熱源として利用しにくい車両等に適用して有効である。例えば、車両用空調装置１を、走行用の駆動力を内燃機関および電動モータから得るハイブリッド車両に適用してもよい。

上述の実施形態では、種々の運転モードに切替可能な車両用空調装置１について説明したが、少なくとも通常暖房モードと省電力暖房モードとを実行可能に構成されていれば、上述した効果を得ることができる。すなわち、暖房感の悪化を抑制しつつ、消費電力を低減することができる。

（２）車両用空調装置１の構成は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。

上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０および熱媒体回路３０によって加熱部を形成した例を説明したが、これに限定されない。

例えば、熱媒体回路３０を廃止し、水－冷媒熱交換器１２に代えて室内凝縮器を有する冷凍サイクル装置１０によって加熱部を形成してもよい。室内凝縮器は、圧縮機１１から吐出された吐出冷媒と送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する送風空気加熱用の熱交換器である。室内凝縮器は、室内空調ユニット４０の空気通路４０ａ内に、ヒータコア３２と同様に配置すればよい。また、電力を供給されることによって発熱する電気ヒータによって加熱部を形成してもよい。

上述の実施形態では、補助暖房装置として、シートヒータ９０を採用した例を説明したが、補助暖房装置は、これに限定されない。例えば、補助暖房装置として、ステアリングヒータ、シート送風装置、輻射ヒータを採用してもよい。

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補助暖房装置である。シート送風装置は、座席の内側から乗員に向けて電気ヒータで加熱した温風を送風する補助暖房装置である。輻射ヒータは、熱源光を乗員に向けて照射する補助暖房装置である。

上述の実施形態では、第２フット吹出口４１ｄとして、第１フット吹出口４１ｃよりも乗員から離れた方向に第２送風空気を吹き出す吹出口を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、前席側の乗員の足元に向けて第２送風空気を吹き出す吹出口を第１フット吹出口４１ｃとして、後席側の乗員の足元に向けて第２送風空気を吹き出す吹出口を第２フット吹出口４１ｄとしてもよい。

上述の実施形態では、窓曇り検出部として湿度センサ６８を採用した例を説明したが、窓曇り検出部は、これに限定されない。例えば、結露センサ、光学式曇りセンサなどを採用してもよい。

結露センサは、車両窓ガラスＦＷ表面に配置された一対の電極を有し、電極間の電気抵抗値を検出する。そして、図３のステップＳ４で説明した防曇判定部では、車両窓ガラスＦＷ表面が結露することによって電極間の電気抵抗値が予め定めた基準抵抗値以下となった際に、車両窓ガラスＦＷの防曇が必要であると判定すればよい。

光学式曇りセンサは、発光素子と受光素子とを有し、発光素子が発生させた光を車両窓ガラスＦＷ表面で反射させ、反射光の強度を受光素子で検出する。そして、防曇判定部では、車両窓ガラスＦＷ表面が結露することによって反射強度が予め定めた基準強度以下となった際に、車両窓ガラスＦＷの防曇が必要であると判定すればよい。

また、上述の実施形態では、冷凍サイクル装置１０の冷媒としてＲ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。

また、上述の実施形態では、熱媒体回路３０の熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、これに限定されない。熱媒体として、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液、アルコール等を含む水系の液冷媒、オイル等を含む液媒体等を採用してもよい。

（３）車両用空調装置１の制御態様は、上述の実施形態に開示された制御態様に限定されない。

上述の実施形態では、図３のステップＳ２で説明したように、基準時間あたりの内気温Ｔｒの低下量ΔＴ、基準時間あたりの内気湿度Ｒｈの増加量ΔＨ、および補助暖房装置が作動しているか否かに基づいて、第２フラグＦＬＧ２を変化させている。つまり、乗員の要求によらず、空調制御装置５０が、通常暖房モードと省電力暖房モードとを切り替える自動制御を行っている。

このような自動制御として、例えば、基準時間あたりの内気温Ｔｒの低下量ΔＴが基準温度低下量ＫΔＴ以上になり、かつ、基準時間あたりの内気湿度Ｒｈの増加量ΔＨが基準湿度増加量ＫΔＨ以上になった際に、第２フラグＦＬＧ２を１としてもよい。

また、乗員がエコノミースイッチ７０ａを操作した際の外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、内気湿度Ｒｈ等を記憶して、記憶された情報に基づいて、通常暖房モードと省電力暖房モードとを切り替える学習制御を採用してもよい。

また、暖房モードの運転開始時のように速やかに内気温Ｔｒを上昇させる必要のある際に通常暖房モードに切り替え、その他の暖房時には省電力暖房モードに切り替える自動制御を採用してもよい。

さらに、自動制御を廃止して、乗員のエコノミースイッチ７０ａの操作のみで、通常暖房モードと省電力暖房モードとを切り替えるようにしてもよい。

上述の実施形態では、図３のステップＳ５で説明したように、乗員が車室内で会話をしている際等に、乗員が車室内の低騒音化を要求していると判定する例を説明したが、これに限定されない。例えば、乗員の操作によって省電力低騒音暖房モードを実行することを要求する低騒音化要求部を設けてもよい。そして、低騒音化要求判定部では、低騒音化要求部が操作された際に、乗員が車室内の低騒音化を要求していると判定すればよい。

上述の実施形態では、第１フラグＦＬＧ１として、省電力暖房モードを実行しても乗員の暖房感を悪化させない程度に内気温Ｔｒが上昇していることを示すフラグを採用したが、これに限定されない。

例えば、第１フラグＦＬＧ１として、省電力暖房モードを実行しても乗員の暖房感を悪化させない程度に熱媒体温度ＴＷＨが上昇していることを示すフラグを採用してもよい。

この場合は、例えば、温度差（Ｔｒ－Ｔｓｅｔ）と同様に、熱媒体温度ＴＷＨが上昇過程にある時は、熱媒体温度ＴＷＨが第１判定値以上となった際に、第１フラグＦＬＧ１を１とする。熱媒体温度ＴＷＨが下降過程にある時は、熱媒体温度ＴＷＨが第２判定値以下となった際に、第１フラグＦＬＧ１を０とすればよい。

さらに、第１フラグＦＬＧ１が１となるまで、エコノミースイッチ７０ａの操作を禁止するようにしてもよい。また、第１フラグＦＬＧ１が１となった際に、エコノミースイッチ７０ａの操作が有効になったことを乗員に報知する報知部を設けてもよい。報知部は、操作パネル７０のディスプレイに表示してもよいし、エコノミースイッチ７０ａが発行するようになっていてもよい。

上述の実施形態では、省電力防曇暖房モード時に、車両用空調装置１の省電力化と車両窓ガラスＦＷの防曇性を両立させるために、加熱部の加熱能力を、通常暖房モード時よりも低下させるとともに、省電力暖房モードよりも加熱部の加熱能力を向上させている。これに対して、車両窓ガラスＦＷの防曇性を優先させる場合には、通常暖房モード時よりも加熱能力を向上させてもよい。

１ 車両用空調装置
１０ 冷凍サイクル装置（加熱部）
３０ 熱媒体回路（加熱部）
４０ 室内空調ユニット
４０ａ 空気通路
４１ 空調ケース（空気通路形成部）
４２ 室内送風機（送風部）
４３ 内外気切替装置（内気率調整部）
４４ エアミックスドア（加熱風量調整部）

Claims (8)

1. 車室内へ送風される送風空気を流通させる空気通路（４０ａ）を形成する空気通路形成部（４１）と、
   前記送風空気を送風する送風部（４２）と、
   前記空気通路へ導入される前記送風空気における前記車室内の空気の割合である内気率（ＲＦ）を調整する内気率調整部（４３）と、
   電力を用いて前記送風空気を加熱する加熱部（１０、３０）と、
   前記送風空気のうち前記加熱部にて加熱される加熱風量の割合を調整する加熱風量調整部（４４）と、を備え、
   前記車室内の暖房を行う運転モードとして、通常暖房モードおよび省電力暖房モードが設けられており、
   前記省電力暖房モードは、前記通常暖房モードよりも前記加熱部の加熱能力を低減させる運転モードであって、
   さらに、前記省電力暖房モードでは、前記通常暖房モードよりも前記送風部の送風量を増加させる制御、前記通常暖房モードよりも前記内気率を上昇させる制御、および前記通常暖房モードよりも前記加熱風量の割合を増加させる制御のうち、少なくとも１つを実行する車両用空調装置。
2. 車両窓ガラス（ＦＷ）の防曇が必要であるか否かを判定する防曇判定部（Ｓ４）を備え、
   前記省電力暖房モードの実行中に、前記防曇判定部によって前記車両窓ガラスの防曇が必要とであると判定された際には、前記省電力暖房モードよりも前記加熱能力を向上させるとともに、前記省電力暖房モードよりも前記送風量を減少させる省電力防曇暖房モードを実行する請求項１に記載の車両用空調装置。
3. さらに、前記省電力防曇暖房モードでは、前記省電力暖房モードよりも前記内気率を低下させる制御、および前記省電力暖房モードよりも前記加熱風量の割合を低減させる制御のうち、少なくとも１つを実行する請求項２に記載の車両用空調装置。
4. 乗員が低騒音化を要求しているか否かを判定する低騒音化要求判定部（Ｓ５）を備え、
   前記省電力暖房モードの実行中に、前記低騒音化要求判定部によって乗員が低騒音化を要求していると判定された際には、前記省電力暖房モードよりも前記送風量を減少させる省電力低騒音暖房モードを実行する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 乗員の操作によって前記通常暖房モードと前記省電力暖房モードとを切り替える暖房モード切替要求部（７０ａ）を備える請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記車室内の内気温（Ｔｒ）を検出する内気温検出部（６１）を備え、
   予め定めた基準時間あたりの前記内気温の低下量（ΔＴ）が予め定めた基準温度低下量（ＫΔＴ）以上になった際には、前記通常暖房モードへ切り替える請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 前記車室内の内気湿度（Ｒｈ）を検出する内気湿度検出部（６８）を備え、
   予め定めた基準時間あたりの前記内気湿度の増加量（ΔＨ）が予め定めた基準湿度増加量（ＫΔＨ）以上になった際には、前記通常暖房モードへ切り替える請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 乗員の暖房感を向上させる補助暖房装置（９０）と備え、
   前記通常暖房モードの実行中に、前記補助暖房装置が作動した際に、前記省電力暖房モードへ切り替える請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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