JP6308043B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用空調装置に関するものである。

従来、車両用空調装置において、内気導入口、外気導入口、および吹出開口部を備える空調ケ−スと、内気導入口および外気導入口を開閉する内外気切替ドアと、内気導入口および外気導入口から導入して吹出開口部から車室内に向けて吹き出す空気温度を冷却する冷却用熱交換器とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

このものにおいては、冷却用熱交換器は、冷媒により内気導入口および外気導入口から導入した空気を冷却するもので、コンプレッサ、冷却器、減圧弁とともに、冷媒を循環させる冷凍サイクル装置を構成している。そして、電子制御装置は、コンプレッサから吐出される冷媒量を制御することにより、冷却用熱交換器から吹き出される空気温度を目標温度ＴＥＯに近づけることになる。

ここで、ユーザが操作パネルに対して外気モードを指示するようにマニュアル操作（すなわち、手動操作）すると、内気導入口を全閉し、かつ外気導入口を全開するように内外気切替ドアが制御される。以下、ユーザが操作パネルに対して外気モードを指示するようにマニュアル操作して実行される外気モードを、マニュアル外気モードという。そして、マニュアル外気モードが実行されると、内気導入口および外気導入口から空調ケ−スに導入される空気量のうち外気が占める比率である外気導入率が１００％になる。このため、空調ケ−ス内に外気だけが導入される。

特開２０１３−１６６４６８号公報

上記車両用空調装置では、上述の如く、マニュアル外気モードが実行されると、空調ケ−スに外気だけが導入される。このため、例えば夏期において、車室外の空気温度が高く、目標温度ＴＥＯと車室外の空気温度との間の温度差が大きい場合に、マニュアル外気モードが実行されると、冷却用熱交換器が空気から多くの熱量を吸熱する必要がある。このため、コンプレッサから冷却器および減圧弁を通して冷却用熱交換器に流す冷媒量を多くすることが必要になる。したがって、コンプレッサを駆動するために要するエネルギを大きくすることが必要になる。すなわち、空調ケースに導入した空気を冷却用熱交換器によって冷却するのに要するエネルギが大きくなる。

本発明は上記点に鑑みて、マニュアル外気モードが実行された場合でも、空調ケースに導入した空気を冷却するのに要するエネルギを低減するようにした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に記載の発明では、内気を導入する内気導入口（２１）、および外気を導入する外気導入口（２２）のうち少なくとも一方の導入口から空調ケース（１１）に導入した空気の温度を空調ケース内の冷却用熱交換器（１３）によって冷却して目標温度（ＴＥＯ）に近づけるように冷却用熱交換器を制御する冷却制御手段（Ｓ８、Ｓ１２、Ｓ１３）を備え、冷却用熱交換器を通過した空気を空調ケースの吹出開口部（２４、２５、２６）から車室内に吹き出すことにより、車室内を空調する車両用空調装置であって、外気の温度を検出する外気センサ（５２）の検出温度が、所定温度以上であるか否かを判定する外気温判定手段（Ｓ６１１）を備え、所定温度は、冷却用熱交換器に吸い込まれる空気温度が内気の温度よりも高くなるときに外気の温度が到達していると推定される温度であり、内気導入口および外気導入口を開閉するドア（２３）をユーザの指令に基づいて制御して内気および外気のうち主に外気を空調ケース内に導入させるマニュアル外気モードが実行されたときに、外気センサの検出温度が所定温度以上であると外気温判定手段が判定した場合には、内気と外気とをおおよそ半分ずつ空調ケース内に導入させるようにドアを制御する半内気制御手段（Ｓ６１１）を備え、車室内の空調を開始してから経過した時間が所定期間（ＴＳ）以上になったか否かを判定する第２時間判定手段（Ｓ６０９、Ｓ６２１）を備え、所定期間は、車室内の空調を開始してから車室内の空気が入れ替わるのに要すると推定される時間であり、マニュアル外気モードが実行された場合において、車室内の空調を開始してから経過した時間が所定期間以上になったと第２時間判定手段が判定し、かつ外気センサの検出温度が所定温度以上であると外気温判定手段が判定したときには、半内気制御手段は、内気と外気とをおおよそ半分ずつ空調ケース内に導入させるようにドアを制御し、内気の温度を検出する内気センサ（５１）の検出温度から外気センサの検出温度を引いた差分が大きいほど、所定期間（ＴＳ）を長い時間に設定する時間設定手段（Ｓ６２０）を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、マニュアル外気モードが実行された場合でも、外気センサの検出温度が所定温度以上であるときには、内気と外気とをおおよそ半分ずつ空調ケース内に導入させることができる。このため、空調ケース内に導入される空気温度を下げることができる。したがって、空調ケースに導入した空気を冷却するのに要するエネルギを低減することができる。

ここで、車室内の空気を内気として、車室外の空気を外気としている。

但し、「内気と外気とをおおよそ半分ずつ空調ケース内に導入させること」は、内気と外気とを厳密に半分ずつ空調ケース内に導入させるようにドアを制御する場合に限らず、内気と外気とを半分ずつ空調ケース内に導入させる際にドアの位置誤差が起因して内気と外気との比率に若干の誤差を生じる場合をも含むことを意味する。

同様に、「おおよそ５０％」とは、外気導入比率が厳密に５０％である場合に限らず、ドアの位置誤差が起因して外気導入比率に若干の誤差が生じている場合をも含むことを意味する。

請求項１０に記載の発明では、車室内に向けて開口する吹出開口部（２４、２５、２６）を備え、内気を導入する内気導入口（２１）、および外気を導入する外気導入口（２２）のうち少なくとも一方の導入口から導入した空気を吹出開口部に向けて吹き出す空調ケース（１１）と、
内気導入口および外気導入口を開閉するドア（２３）と、空調ケース内に配置されて、内気導入口および外気導入口のうち少なくとも一方から導入した空気を冷却する冷却用熱交換器（１３）と、一方の導入口から導入した空気を目標温度（ＴＥＯ）に近づけるように冷却用熱交換器を制御する冷却制御手段（Ｓ８、Ｓ１２、Ｓ１３）と、車室外の空気温度を検出する外気センサ（５２）と、外気センサの検出温度は、所定温度以上であるか否かを判定する外気温判定手段（Ｓ６１１）と、を備え、所定温度は、冷却用熱交換器に吸い込まれる空気温度が車室内の空気温度よりも高くなるときに車室外の空気温度が到達していると推定される温度であり、内気および外気のうち主に外気を空調ケース内に導入させるようにドアをユーザの指令に基づいて制御するマニュアル外気モードが実行され、かつ外気センサの検出温度が所定温度以上であると外気温判定手段が判定したときには、内気と外気とをおおよそ半分ずつ空調ケース内に導入させるようにドアを制御する半内気制御手段（Ｓ６１１）を備えることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明によれば、マニュアル外気モードが実行された場合でも、外気センサの検出温度が所定温度以上であるときには、内気と外気とをおおよそ半分ずつ空調ケース内に導入させることができる。このため、空調ケース内に導入される空気温度を下げることができる。したがって、空調ケースに導入した空気を冷却するのに要するエネルギを低減することができる。

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。括弧内のＳは、ステップを省略したものである。

本発明の第１実施形態における車両用空調装置の概略構成を示す図である。 上記第１実施形態における車両用空調装置の電気制御部の構成を示すブロック図である。 上記第１実施形態における空調制御装置の空調制御処理の一例を示したフローチャートである。 上記第１実施形態において、図３のステップ６で行われる吸込口モード決定処理を示すフローチャートである。 上記第１実施形態において、図３のステップ８で行われる圧縮機回転数決定処理を示すフローチャートである。 上記第１実施形態において、図３のステップ１１で行われる電動ウォータポンプ作動決定処理を示すフローチャートである。 上記第１実施形態において、図３のステップ１２で行われる目標蒸発器温度ＴＥＯの決定処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態において吸込口モード決定処理を示すフローチャートであり、図４に相当する図である。 本発明の第３実施形態において吸込口モード決定処理を示すフローチャートであり、図４に相当する図である。 第４実施形態における車両用空調装置の全体構成を示した図であり、図１に相当する図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に、本実施形態における車両用空調装置１の全体構成を示し、図２に、この車両用空調装置１の電気制御部の構成を示す。本実施形態では、この車両用空調装置１を、内燃機関（エンジン）ＥＧおよび走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に適用している。

まず、本実施形態のハイブリッド車両について説明する。本実施形態のハイブリッド車両は、車両停止時に外部電源（商用電源）から供給された電力を図１のバッテリ８１に充電することのできる、いわゆるプラグインハイブリッド車両として構成されている。このプラグインハイブリッド車両は、車両走行開始前の車両停止時に外部電源からバッテリ８１に充電しておくことによって、走行開始時のようにバッテリ８１の蓄電残量が予め定められた走行用基準残量以上になっているときには、主に走行用電動モータの駆動力によって走行する（以下、この運転モードをＥＶ運転モードという）。

一方、車両走行中にバッテリ８１の蓄電残量が走行用基準残量よりも低くなっているときには、主にエンジンＥＧの駆動力によって走行する（以下、この運転モードをＨＶ運転モードという）。このように、ＥＶ運転モードとＨＶ運転モードとを切り替えることによって、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両に対してエンジンＥＧの燃料消費量を抑制して、車両燃費を向上させている。

また、エンジンＥＧから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、図１の発電機８０を作動させるためにも用いられる。そして、発電機８０にて発電された電力および外部電源から供給された電力は、バッテリ８１に蓄えることができ、バッテリ８１に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、車両用空調装置１を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給できる。

次に、本実施形態の車両用空調装置１の詳細構成を説明する。車両用空調装置１は、図１に示す室内空調ユニット１０と、図２に示す空調制御装置５０とを備えている。

図１に示すように、室内空調ユニット１０は、空調ケース１１、送風機１２、蒸発器１３、ヒータコア１４、およびＰＴＣヒータ１５等を備え、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。そして、室内空調ユニット１０は、その外殻を形成する空調ケース１１内に送風機１２、蒸発器１３、ヒータコア１４、ＰＴＣヒータ１５等を収容したものである。

空調ケース１１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。空調ケース１１内の送風空気流れの最上流側には、内気（すなわち、車室内空気）と外気（すなわち、車室外空気）とを切替導入する内外気切替箱２０が配置されている。

より具体的には、内外気切替箱２０には、空調ケース１１内に内気を導入させる内気導入口２１および外気を導入させる外気導入口２２が形成されている。さらに、内外気切替箱２０の内部には、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア２３が配置されている。

したがって、内外気切替ドア２３は、空調ケース１１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる吸込口モードを切り替える風量割合変更手段を構成する。

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

ここで、吸込口モードとしては、例えば、内気モード、外気モード、内外気混入モードがある。内気モードは、内外気切替ドア２３によって内気導入口２１を全開とするとともに外気導入口２２を全閉として、内気および外気のうち内気を空調ケース１１内へ導入するモードである。つまり、内気モードは、外気導入率（％）を零％とするように内外気切替ドア２３を制御する吸込口モードである。

外気導入率（％）は、内気導入口２１および外気導入口２２から空調ケース１１に導入される空気量のうち、外気が占める比率を示す百分率である。外気モードは、内気および外気のうち主に外気を空調ケース１１内へ導入するモードである。本実施形態の外気モードは、内外気切替ドア２３によって内気導入口２１を全閉とするとともに外気導入口２２を全開として、内気および外気のうち外気を空調ケース１１内へ導入するモードである。つまり、外気モードは、外気導入率（％）を１００％とするように内外気切替ドア２３を制御する吸込口モードである。

内外気混入モードは、内気モードと外気モードとの間で、内気導入口２１および外気導入口２２の開口面積を調整することにより、内気および外気を共に導入しつつ内気と外気との導入比率（すなわち、外気導入率（％））を調整するモードである。例えば、外気導入率（％）を５０％とする吸込口モードを半内気モードという。

このため、空調ケース１１は、内気導入口２１、および外気導入口２２のうち少なくとも一方の導入口から導入した空気を吹出開口部２４、２５、２６に向けて吹き出す空気流通を構成することになる。

内外気切替箱２０の空気流れ下流側には、内外気切替箱２０を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機（ブロワ）１２が配置されている。この送風機１２は、ブロワモータ１２１と遠心多翼ファン（シロッコファン）１２２とを備え、遠心多翼ファン１２２をブロワモータ１２１にて駆動する電動の送風装置である。本実施形態のブロワモータ１２１としては、直流モータが用いられている。送風機１２は、空調ケース１１に形成された吹出開口部２４〜２６から、温度調整された空調空気を吹き出させる。送風機１２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（送風量）が制御される。

送風機１２の空気流れ下流側には、蒸発器１３が配置されている。蒸発器１３は、圧縮機（コンプレッサ）３１、凝縮器３２、気液分離器３３、および膨張弁３４等とともに、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置３０を構成している。

車両用空調装置１は、圧縮機３１、凝縮器３２、気液分離器３３、および膨張弁３４等も備えている。

圧縮機３１は、エンジンルーム内に配置され、冷凍サイクル装置３０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構３１ａを電動モータ３１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。電動モータ３１ｂは、インバータ６１（図２参照）から出力される交流電流によって、その作動（回転数）が制御される三相交流同期型のモータである。

ここで、図２の空調制御装置５０は、圧縮機３１の目標回転数Ｎｃｔを示す制御信号をインバータ６１へ出力し、インバータ６１は、その制御信号に応じた周波数の交流電圧を電動モータ３１ｂに出力する。これにより、電動モータ３１ｂの回転数の制御が実施される。そして、この回転数の制御によって、圧縮機３１から吐出される冷媒量が変更される。その一方で、インバータ６１は、圧縮機３１の消費電力Ｗｃｐを示す信号を空調制御装置５０へ出力する。

図１の凝縮器３２は、エンジンルーム内に配置されて、圧縮機３１から吐出される高温高圧冷媒と、室外送風機としての送風ファン３５から送風された車室外空気（外気）との間で熱交換させることにより、高圧冷媒を冷却・凝縮させるものである。送風ファン３５は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち、回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。

気液分離器３３は、凝縮器３２によって冷却・凝縮される冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離して液相冷媒を膨張弁３４に供給する。膨張弁３４は、気液分離器３３から供給される液相冷媒を減圧膨張する。

蒸発器１３は、膨張弁３４によって減圧膨張された冷媒を蒸発させ、その冷媒と送風空気との間で熱交換させることにより送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

また、図１の空調ケース１１内において、蒸発器１３の空気流れ下流側には、蒸発器１３を通過した空気を流す加熱用冷風通路１６、冷風バイパス通路１７といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７から流出した空気を混合させる混合空間１８が形成されている。

加熱用冷風通路１６には、蒸発器１３を通過した送風空気、すなわち蒸発器１３で冷却された送風空気を加熱する加熱装置としてのヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５が、送風空気流れ方向に向かってこの順で配置されている。

ヒータコア１４は、車両走行用駆動力を出力するエンジンＥＧの冷却水（温水）と蒸発器１３を通過した空気（冷風）との間で熱交換させて、蒸発器１３を通した空気を加熱する加熱用熱交換器である。

具体的には、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間に冷却水流路４１が設けられており、ヒータコア１４とエンジンＥＧとの間を冷却水が循環する冷却水回路４０が構成されている。そして、この冷却水回路４０には、冷却水を循環させるための電動ウォータポンプ４２が設置されている。電動ウォータポンプ４２は、空調制御装置５０から出力される制御信号によって回転数（すなわち、冷却水循環量）、および運転／停止が制御される電動式の水ポンプである。

また、ＰＴＣヒータ１５は、ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ素子）を有し、このＰＴＣ素子に電力が供給されることによって発熱して、ヒータコア１４を通過した空気を加熱する補助暖房手段としての電気ヒータである。本実施形態のＰＴＣヒータ１５は、複数のＰＴＣヒータから構成されている。具体的には、第１ＰＴＣヒータ１５ａ、第２ＰＴＣヒータ１５ｂ、および第３ＰＴＣヒータ１５ｃから構成されている。空調制御装置５０は、スイッチ切替え等により、通電するＰＴＣヒータ１５の本数を変化させ、それによって複数のＰＴＣヒータ１５全体としての加熱能力が制御される。

上述したように蒸発器１３は空調ケース１１内を流れる送風空気を冷却する一方で、ヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５はその送風空気を加熱するので、蒸発器１３、ヒータコア１４、およびＰＴＣヒータ１５は全体として、吹出開口部２４〜２６から吹き出される空気を調温する温度調節機構として機能する。そして、この温度調節機構によって調温された空調空気は吹出開口部２４〜２６から車室内へ吹き出される。

図１中の冷風バイパス通路１７は、蒸発器１３を通過した空気を、ヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５を通過させることなく、混合空間１８に導くための空気通路である。したがって、混合空間１８にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路１６を通過する空気および冷風バイパス通路１７を通過する空気の風量割合によって変化する。

そこで、本実施形態では、蒸発器１３の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７の入口側に、加熱用冷風通路１６および冷風バイパス通路１７へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア１９を配置している。エアミックスドア１９は、エアミックスドア用の電動アクチュエータによって駆動され、この電動アクチュエータは、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。エアミックスドア１９は、混合空間１８内の空気温度（車室内へ送風される送風空気の温度）を調整する温度調整手段を構成する。

さらに、空調ケース１１の送風空気流れ最下流部には、混合空間１８から空調対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出開口部２４〜２６が配置されている。この吹出開口部２４〜２６としては、具体的には、車室内の乗員の上半身に向けて空調空気を吹き出すフェイス吹出開口部２４、乗員の足元に向けて空調空気を吹き出すフット吹出開口部２５、および、車両前面窓ガラス７４の内側面７４ａに向けて空調空気を吹き出すデフロスタ吹出開口部２６が設けられている。

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

これらのフェイスドア２４ａ、フットドア２５ａ、デフロスタドア２６ａは、図示しないリンク機構を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ６４に連結されて連動して回動操作される。この電動アクチュエータ６４も、空調制御装置５０から出力される制御信号によってその作動が制御される。このように、フェイスドア２４ａ、フットドア２５ａ、デフロスタドア２６ａ、および電動アクチュエータ６４は、吹出開口部２４、２５、２６の開口面積をそれぞれ調整する吹出口調整装置を構成している。

また、吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、およびデフロスタモードがある。
フェイスモードは、フェイス吹出開口部２４を全開してフェイス吹出開口部２４から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。

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

次に、図２により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置５０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る電子制御装置である。空調制御装置５０は、その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各種機器の作動を制御する。

空調制御装置５０の出力側には、送風機１２、圧縮機３１の電動モータ３１ｂ用のインバータ６１、室外ファンとしての送風ファン３５、内外気切替ドア（内外気切替ドアダンパ）２３用の電動アクチュエータ６２、吹出口モードドア（吹出口ダンパ）２４ａ、２５ａ、２６ａ用の電動アクチュエータ６４、各ＰＴＣヒータ１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、および電動ウォータポンプ４２等が接続されている。

また、車両用空調装置１は、電気ヒータでステアリングを加熱するステアリングヒータ６６と、車両シートにおいて乗員の臀部および背中に接触するシート表皮から空気を吹き出すシート送風装置６８と、運転席に着座している運転者の膝へ向けて輻射熱を発する膝輻射ヒータ７０と、電気ヒータで車両シートを加熱するシート暖房装置７２とを有している。これらの装置６６、６８、７０、７２は、乗員が車室内の空調に対して感じる空調感を補うための空調補助機器（言い換えれば、補助冷暖房装置）として設けられている。そして、これらの空調補助機器６６、６８、７０、７２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。

また、空調制御装置５０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気センサ（室内空気温度センサ）５１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ（車室外空気温度センサ）５２、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ５３、および、圧縮機３１の吐出冷媒圧力Ｐｃを検出する冷媒圧力センサである吐出圧力センサ５５（吐出圧力検出手段）等のセンサ群が接続されている。

また、空調制御装置５０の入力側には、これらの図２に示すセンサ群の他に、圧縮機３１の吐出冷媒温度Ｔｃを検出する吐出温度センサ（吐出温度検出手段）、蒸発器１３からの吹き出される空気温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ（蒸発器温度検出手段）、圧縮機３１に吸入される冷媒の温度Ｔｓｉを検出する吸入温度センサ、および、エンジンＥＧから流出したエンジン冷却水の冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度センサ（冷却水温度検出手段）等の不図示のセンサ群も接続されている。

なお、上記蒸発器温度センサは、具体的に蒸発器１３の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、その蒸発器温度センサは、蒸発器１３のその他の部位の温度を検出してもよいし、蒸発器１３を流通する冷媒自体の温度を直接検出してもよい。或いは、上記蒸発器温度センサは、蒸発器１３を通過した空気温度を検出してもよい。

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６０に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル６０には、各種空調操作スイッチとして、具体的に、車両用空調装置１の作動スイッチ（図示せず）、エアコンのオン・オフ（具体的には圧縮機３１のオン・オフ）を切り替えるエアコンスイッチ６０ａ、オートモード６０ｂ、ユーザのマニュアル操作で吸込口モードを切り替える吸込口モードスイッチ６０ｃ、エコモード等の運転モードを切り替えるエコノミースイッチ（図示せず）、吹出口モードを切り替える吹出口モードスイッチ（図示せず）、送風機１２の風量設定スイッチ（図示せず）、乗員の操作によって車室内の空気温度の目標温度である設定温度Ｔｓｅｔを設定する車室内温度設定スイッチ（図示せず）等が設けられている。オートモード６０ｂは、乗員の操作によって車両用空調装置１の自動制御を設定あるいは解除する自動制御設定手段である。吸込口モードスイッチ６０ｃは、ユーザのマニュアル操作で吸込口モードを切り替えるためのスイッチである。また、操作パネル６０には、車室内のユーザに向けて各種の情報を表示するための表示パネル６０ｃも設けられている。

また、空調制御装置５０は、エンジンＥＧの作動を制御するエンジンコンピュータであるエンジン制御装置９０に電気的に接続されており、空調制御装置５０およびエンジン制御装置９０は互いに電気的に通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置５０がエンジン制御装置９０へエンジンＥＧの作動要求信号を出力することによって、エンジンＥＧを作動させることができる。また、空調のためにエンジンＥＧが作動している場合には、空調制御装置５０がエンジンＥＧの作動要求信号を出力しないことによって、エンジンＥＧを停止させることができる。

なお、空調制御装置５０およびエンジン制御装置９０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手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を構成している。例えば、空調制御装置５０のうち、ＰＴＣヒータ１５の作動と停止との切り替えを制御する構成がＰＴＣヒータ制御手段を構成している。

次に、空調制御装置５０による空調制御処理を、図３〜図７を用いて説明する。図３は、空調制御装置５０の空調制御処理の一例を示したフローチャートである。

まず、イグニッションスイッチがオンされて、空調制御装置５０にバッテリからイグニッションスイッチを通して直流電力が供給されると、予めメモリに記憶されている制御プログラムが実行される。イグニッションスイッチがオンされた時は、ユーザの操作によって車両が駐車状態から走行可能な走行状態になった時である。

ステップ１では、空調制御装置５０内部のマイクロコンピュータに内蔵されたデータ処理用メモリの記憶内容等を初期化（イニシャライズ）する。

次に、ステップ２では、操作パネル６０の操作信号等を読み込んでステップ３へ進む。具体的な操作信号としては、車室内温度設定スイッチによって設定される車室内目標温度Ｔｓｅｔの設定信号、オートモード６０ｂの操作信号、吸込口モードスイッチ６０ｃの操作信号等がある。

次に、ステップ３では、各種センサからのセンサ信号を読み込む。なお、ステップ２、Ｓ３では、各種データがデータ処理用メモリに読み込みこまれる。センサ信号としては、例えば、内気センサ５１が検知する内気温度（車室内温度）Ｔｒ、外気センサ５２が検知する外気温度Ｔａｍ、日射センサ５３が検知する日射量Ｔｓ、蒸発器後温度センサが検知する蒸発器後温度Ｔｅ、および冷却水温センサが検知するエンジンの冷却水温度Ｔｗがある。

次に、ステップ４では、予め記憶している下記の数式Ｆ１に入力データを代入して目標吹出温度ＴＡＯを演算する。目標吹出温度ＴＡＯは、外気温度や日射量の変動にかかわらず、内気センサ５１の検出温度が設定温度Ｔｓｅｔを維持するのに必要となる吹出開口部２４、２５、２６の吹き出し空気温度である。

ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ …（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは、温度設定スイッチにて設定された設定温度、Ｔｒは内気温度、Ｔａｍは外気温度、Ｔｓは日射量である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、ＫａｍおよびＫｓは各ゲインであり、Ｃは全体にかかる補正用の定数である。

これに加えて、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器後温度Ｔｅ、およびエンジンの冷却水温Ｔｗを数式Ｆ２に代入して混合率ＳＷ（％）を求める。混合率ＳＷ（％）は、冷風バイパス通路１７を流れる冷風と加熱用冷風通路１６から吹き出される温風との比率を示す百分率である。

ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）×１００ …（Ｆ２）
ここで、エアミックスドア１９の目標位置は、混合率ＳＷ（％）を実現するために設定される。そこで、本実施形態では、エアミックスドア１９の目標位置を示すエアミックスドア用アクチュエータの制御信号を算出する。

さらに、目標吹出温度ＴＡＯおよび上記各種センサからの信号により、電動ウォータポンプ４２の目標回転数を示す制御値を算出する。

次に、ステップ５では、バッテリからブロワモータ１２１に印加されるブロワ電圧を決定する処理を実施する。ブロワ電圧は、ブロワモータ１２１の回転数、すなわち、送風機１２の送風量を制御する役割を果たす。

例えば、オートモード（すなわち、自動空調制御モード）が設定されている場合は、目標吹出温度ＴＡＯに基づきブロワ電圧を決定する。目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域に入っているときには、ブロワ電圧が最低電圧になり、目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域から高くなるほど、ブロワ電圧が最低電圧から徐々に大きくなる。目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域から低くなるほど、ブロワ電圧が最低電圧から徐々に大きくなる。なお、本実施形態では、オートモードは、ユーザがオートモード６０ｂを操作することにより、設定される。

一方、ユーザがマニュアル操作により風量設定スイッチに対して送風機１２の送風量の設定値を設定した場合には、風量設定スイッチによって設定された設定値に対応する電圧をブロア電圧として決定する。

このように目標吹出温度ＴＡＯや風量設定スイッチの設定値に応じてブロア電圧を決定する。

次に、ステップ６では、吸込口モード決定処理を実行する。これにより、室内空調ユニット１０の内外気切替箱２０内に空気を取り込む吸込口（すなわち、吸込口モード）を決定する。なお、吸込口モード決定処理の詳細については後述する。

次のステップ７では、吹出口モード決定処理を実施する。これにより、空調ケース１１の吹出開口部２４〜２６のうち空気を車室内に吹き出す吹出開口部を決める。

例えば、オートモードが設定されている場合は、目標吹出温度ＴＡＯに基づきフェイスモード（ＦＡＣＥ）、バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）、フットモード（ＦＯＯＴ）のうちいずれか１つの吹出口モードを決定する。目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域に入っているときには、吹出口モードとしてバイレベルモードを決定する。目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域よりも低い場合には、吹出口モードとしてフェイスモードを決定する。目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域よりも高い場合には、吹出口モードとしてフットモードを決定する。これにより、目標吹出温度ＴＡＯに基づき、車室内に空調風を吹き出す吹出口を決定する。

一方、ユーザがマニュアル操作により吹出口モードスイッチに対して吹出口モードを設定した場合には、吹出口モードスイッチに設定された設定モードを吹出口モードとして決める。

このように目標吹出温度ＴＡＯや吹出口モードスイッチに設定される設定モードによって吹出口モードを決める。

次のステップ８では、後述する圧縮機回転数決定処理を実施する。なお、圧縮機回転数決定処理の詳細は後述する。

次のステップ９では、電気ヒータを構成するＰＴＣヒータ１５（単にＰＴＣともいう）の作動本数を決定する処理を行う。例えば、ＰＴＣヒータ１５の作動本数は、予め設定されたマップにしたがって決定され、エンジン冷却水温Ｔｗが低いほど多くされる。また、ステップ９では、ステアリングヒータ６６等の空調補助機器６６、６８、７０、７２を作動させるか否かを決定する処理も行う。

次に、ステップ１０では、要求水温決定処理を実施する。要求水温決定処理は、エンジン冷却水を暖房および防曇等の熱源にするため、目標吹出温度ＴＡＯ等に基づきエンジン冷却水の要求水温を決定する。そして、そのエンジン冷却水の要求水温に基づいて、エンジン制御装置９０に対してエンジンＥＧの始動を要求するエンジンオン要求の要否を決定する。

次に、ステップ１１では、電動ウォータポンプ作動決定処理を実施する。電動ウォータポンプ作動決定処理は、エンジン冷却水温Ｔｗ等に基づいて、電動ウォータポンプ４２（図１参照）のオンオフを決定する処理である。なお、電動ウォータポンプ作動決定処理の詳細については後述する。

次に、ステップ１２では目標蒸発器温度ＴＥＯ（図３中目標エバポレータ温度ＴＥＯと記す）を決定する。この目標蒸発器温度ＴＥＯは、蒸発器温度Ｔｅの目標温度である。なお、目標蒸発器温度ＴＥＯの決定処理の詳細については、後述する。

次に、ステップ１３では、上記各ステップ４〜Ｓ１２で、算出或いは決定された各制御状態が得られるように、各種アクチュエータ１２、６１、３５、６２、６４、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、４２、表示パネル６０ｃおよびエンジン制御装置９０等に対して制御信号を出力する。

次に、ステップ１４では、上記ステップ２を開始したから経過した時間（以下、経過時間という）が制御周期Ｔ（すなわち、一定時間）よりも長いか否かを判定する。制御周期Ｔは、予め決められた一定時間である。例えば、経過時間が制御周期Ｔよりも長い場合には、ステップ１４でＹＥＳと判定してステップ２に進む。

一方、経過時間が制御周期Ｔよりも短い場合には、ステップ１４でＮＯと判定してステップ１４を繰り返す。このことにより、経過時間が制御周期Ｔよりも長くなるまで待機することになる。その後、経過時間が制御周期Ｔよりも長くなると、ステップ１４でＹＥＳと判定してステップ２に進む。このようなステップ１４により、ステップ２、Ｓ３、Ｓ４・・・Ｓ１４の各処理は、繰り返し一定周期毎に実行される。なお、本実施形態では、制御周期Ｔを２５０ｍｓとしている。

次に、空調制御装置５０の各ステップの詳細に関して更に詳しく説明する。

まず、吸込口モード決定処理（図３のステップ６）に関して説明する。図３のステップ６は、具体的には、図４にしたがって実行される。図４に示すように、ステップ６００にて吸込口制御としてオートモードが設定されているか否かを判定する。この吸込口制御としてオートモードが設定されているか否かは、ユーザによる操作パネル６０のオートモード６０ｂへのスイッチ操作に基づいて判定される。

オートモードが設定されている場合、ステップ６０１にて、目標吹出温度ＴＡＯに応じて吸込口モードを決定する。吸込口モードは、内外気切替ドア２３の位置によって内気導入口２１の開口面積および外気導入口２２の開口面積の比率を決める制御モードである。

目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域に入っているときには、吸込口モードとして半内気モードを決定する。半内気モードは、内外気切替ドア２３によって内気導入口２１の開口面積と外気導入口２２の開口面積とを同一にして、外気導入率を５０％とする制御モードである。外気導入率（％）は、上述の如く、内気導入口２１および外気導入口２２から空調ケース１１に導入される空気量のうち、外気が占める比率を示す百分率である。

目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域より高いときには、吸込口モードとして外気モード（外気導入モード）を決定する。外気モードは、内外気切替ドア２３によって内気導入口２１を全閉して外気導入口２２を全開にして、外気導入率を１００％とする吸込口モードである。

目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域より低いときには、吸込口モードとして内気モード（内気循環モード）を決定する。内気モードは、内外気切替ドア２３によって内気導入口２１を全開して外気導入口２２を全閉にして、外気導入率を０％とする吸込口モードである。

このように吸込口制御としてオートモードが設定されている場合には、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、外気モード、内気モード、および半内気モードのうちいずれか１つの吸込口モードを自動的に決定する。

上記ステップ６００にて吸込口制御としてオートモードが設定されていないとしてＮＯと判定した場合には、次のステップ６０２において、マニュアルフレッシュモード（図中マニュアルＦＲＳと記す）が設定されているか否かを判定する。すなわち、ユーザが吸込口モードとして外気モードを指令するために吸込口モードスイッチ６０ｃを操作しているか否かを判定する。

このとき、ユーザが吸込口モードとして内気モードを指令するために吸込口モードスイッチ６０ｃをマニュアル操作している場合には、ステップ６０２において、ＮＯと判定する。つまり、マニュアル内気モードが吸込口モードとして設定されていると判定する。

これに伴い、ステップ６０３において、表示パネル６０ｃに表示させる表示情報を、「吸込口モードとして内気モードを実行している旨を示す表示情報」として決定する。次に、ステップ６０４で、吸込口モードとして内気モードを決定する。

また、上記ステップ６０２において、マニュアルフレッシュモードが設定されているときには、ＹＥＳと判定する。つまり、ユーザが吸込口モードとして外気モードを指令するために吸込口モードスイッチ６０ｃを操作しているときには、マニュアル外気モードが設定されているとして、ＹＥＳと判定する。

すると、次のステップ６０５において、表示パネル６０ｃに表示させる表示情報を、「吸込口モードとして外気モードを実行している旨を示す表示情報」として決定する。これに伴い、次のステップ６０６で、吸込口モードとして外気モードを決定する。これにより、空調開始時の車室内の熱気、ＣＯ₂（二酸化炭素）、煙草臭を車室外に放出することができる。

次に、ステップ６０７において、デフロスタモード（図中ＤＥＦと記す）およびフットデフロスタモード（図中Ｆ／Ｄと記す）のうちいずれか一方の吹出口モードが設定されているか否かを判定する。

このとき、デフロスタモード（図中ＤＥＦと記す）およびフットデフロスタモード（図中Ｆ／Ｄと記す）のうちいずれか一方の吹出口モードが設定されているときには、ＹＥＳと判定して、次のステップ６０８において、吸込口モードとして外気モードを決定する。これにより、デフロスタ吹出開口部２６を開口する吹出口モードが設定されている場合には、車両前面窓ガラス７４の内側面７４ａの曇りの発生を防止する防曇性を確保することになる。

また、ステップ６０７において、デフロスタモードおよびフットデフロスタモード以外の他の吹出口モードが設定されているときには、ＮＯと判定する。他の吹出口モードとしては、吹出開口部２４、２５、２６のうちデフロスタ吹出開口部２６以外の他の開口部を開口する吹出口モードであって、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードが用いられる。

次に、ステップ６０９において、車室内の空調が開始されてから所定時間ＴＳを経過したか否かを判定する。

ここで、車室内の空調は、送風機１２の送風に伴って吹出開口部２４〜２６から車室内に吹き出される空調風によって行われる。そこで、本実施形態では、図３の空調制御処理の実行を開始後に最初に制御信号出力処理（ステップ１３）を実行して制御信号を送風機１２に出力してから所定時間経過したか否かを判定することにより、車室内の空調が開始されてから所定時間経過したか否かを判定する。

つまり、図３の空調制御処理の実行を開始後に最初に送風機１２の送風を開始させるように送風機１２を制御してから、所定時間ＴＳを経過したか否かを判定することにより、車室内の空調が開始されてから所定時間ＴＳを経過したか否かを判定することになる。

本実施形態では、上記所定時間ＴＳとして、車室内の空調が開始されてから車室内空気の入れ替えが実質的に終了するのに要すると推定できる一定の時間が採用されている。すなわち、上記所定時間は、車室内の空調が開始されてから車室内の換気が実質的に行われたと判断できる時間である。所定時間ＴＳとして、例えば、３分を用いることができる。

なお、車室内の空気の入れ替え（すなわち、換気）は、外気導入口２２、乗降用ドアの通気用開口部、および車両の隙間などを通して行われる。乗降用ドアの通気用開口部は、乗降用ドアのうち窓ガラスが配置される開口部である。窓ガラスが通気用開口部を開いた状態で通気用開口部を通して車室内外で通気が行われる。車両の隙間としては、車両のうち乗降用ドアの通気用開口部を形成する開口部形成部と窓ガラスとの間の隙間、および車両のうち乗降用開口部を形成する乗降用開口形成部と乗降用ドアとの間の隙間がある。

上記ステップ６０９において、車室内の空調が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも短い場合には、車室内の空調が開始されてから車室内の空気の入れ替えが終了していないとして、ＮＯと判定する。この場合、次のステップ６１０に進んで、外気導入率を１００％とする外気モードを吸込口モードとして維持することを決定する。

一方、車室内の空調が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも長い場合には、車室内の空調が開始されてから車室内の空気の入れ替えが終了したとして、上記ステップ６０９においてＹＥＳと判定して、次のステップ６１１に進んで、外気導入率を外気センサ５２の検出温度に応じて決める。

すなわち、外気センサ５２の検出温度に応じて、内外気切替ドア２３の位置を規定することにより、内気導入口２１の開口面積および外気導入口２２の開口面積をそれぞれ規定する。

具体的には、外気センサ５２の検出温度が第１外気温度（例えば、２３℃）未満であるときには、外気導入率を１００％とする。外気センサ５２の検出温度が第１外気温度よりも高い第２外気温度（例えば、３０℃）よりも高い場合には、外気導入率をおおよそ５０％とする。外気センサ５２の検出温度が第１外気温度よりも高く、かつ第２外気温度（例えば、３０℃）よりも低い場合には、外気センサ５２の検出温度が高くなるほど、外気導入率を１００％からおおよそ５０％に向けて徐々に低くする。

「おおよそ５０％」とは、外気導入率が厳密に５０％である場合に限らず、内外気切替ドア２３の制御誤差が起因して外気導入率に若干の誤差が生じている場合も含むことを意味している。

ここで、第１外気温度は、本発明の所定温度に対応するもので、蒸発器１３に吸い込まれる空気温度が車室内の空気温度よりも高くなるときに車室外の空気温度が到達していると推定される温度である。第２外気温度は、第１外気温度よりも高く設定されている温度である。

このように外気センサ５２の検出温度によって外気導入率、すなわち、内外気切替ドア２３の位置に基づく内気導入口２１および外気導入口２２のそれぞれの開口面積が決められる。

次に、圧縮機回転数決定処理（ステップ８）に関して説明する。ステップ８は、具体的には、図７にしたがって実行される。図７に示すように、まず、ステップ８０１では、圧縮機３１の回転数変化量Δｆ＿ｃを求める。

回転数変化量Δｆ＿ｃは、蒸発器１３の着霜を防止しつつ、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度Ｔｅとの偏差（＝ＴＥＯ−Ｔｅ）を零に近づけるように設定される値である。回転数変化量Δｆ＿ｃは、今回のステップ８０７で演算される圧縮機回転数Ｎ（ｎ）と前回のステップ８０７で演算される圧縮機回転数Ｎ（ｎ−１）との差分を示している。ｎおよび（ｎ−１）は、ステップ２〜１３の実行回数を示す整数である。ｎは、今回のステップ２〜１３の実行回数を示し、（ｎ−１）は、前回のステップ２〜１３の実行回数を示している。

図７のステップ８０１には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、前回のステップ１２（図３参照）で決定した目標蒸発器温度ＴＥＯ（ｎ−１）と蒸発器温度Ｔｅ（ｎ）との偏差Ｅｎ（Ｅｎ＝ＴＥＯ（ｎ−１）−Ｔｅ（ｎ））と、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率ＥＤＯＴ（ＥＤＯＴ＝Ｅｎ−（Ｅｎ−１））とに基づいて求められている。

目標蒸発器温度ＴＥＯ（ｎ−１）は、（ｎ−１）回目のステップ１２で算出される目標蒸発器温度ＴＥＯである。蒸発器温度Ｔｅ（ｎ）は、ｎ回目のステップ３で蒸発器温度センサから読み込まれる蒸発器温度Ｔｅである。偏差Ｅｎ−１は、目標蒸発器温度ＴＥＯ（ｎ−２）と蒸発器温度Ｔｅ（ｎ−１）との偏差（＝ＴＥＯ（ｎ−２）−Ｔｅ（ｎ−１））である。目標蒸発器温度ＴＥＯ（ｎ−２）は、（ｎ−２）回目のステップ１２で算出される目標蒸発器温度ＴＥＯである。蒸発器温度Ｔｅ（ｎ−１）は、（ｎ−１）回目のステップ３で蒸発器温度センサから読み込まれる蒸発器温度Ｔｅである。

続くステップ８０２では、車両用空調装置１の作動モードがエコモードであるか否かを判定する。具体的には、操作パネル６０に設けられたエコノミースイッチがオンに操作されている場合には、作動モードがエコモードに設定されていると判定する。逆に、エコノミースイッチがオフに操作されている場合には、作動モードがエコモードに設定されていないと判定する。エコモードとは、車両用空調装置１の省エネルギ運転を行う運転モードであり、エコモードの設定およびその解除は、操作パネル６０のエコノミースイッチのスイッチ操作により切り替えられる。

車両用空調装置１の作動モードがエコモードであると判定した場合、ステップ８０４にて、ＭＡＸ回転数を７０００ｒｐｍに決定してステップ８０５へ進む。一方、車両用空調装置１の作動モードがエコモードでないと判定した場合、ステップ８０３にて、ＭＡＸ回転数を１００００ｒｐｍに決定してステップ８０５へ進む。ＭＡＸ回転数は、圧縮機回転数の上限値である。これにより、エコモード時には、圧縮機回転数の上限値を低く設定して、空調用電力を減少させる。

続くステップ８０５では、空調使用許可電力から圧縮機消費電力（電動コンプレッサ消費電力とも呼ぶ）を減算した値、すなわち「空調使用許可電力−圧縮機消費電力」の値に基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された図５の制御マップを参照して、回転数変化量の上限値ｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力）を決定する。

空調使用許可電力は、「車両全体で使用可能な電力のうち、空調用に使用が許可された電力」であり、不図示の電力制御装置から空調制御装置５０へ出力される。その電力制御装置は、空調制御装置５０と互いに通信可能接続されており、車両外部の電源から供給される電力やバッテリ８１に蓄えられた電力に応じて、車両における各種電気機器に配分する電力の決定等を行う。

本実施形態では、空調使用許可電力は次のように算出される。まず、仮の空調使用許可電力と空調使用可能電力とが算出され、仮の空調使用許可電力および空調使用可能電力のうち小さい方の値が空調使用許可電力とされる。

仮の空調使用許可電力は次のように算出される。エコモードでなく且つバッテリ８１の蓄電残量ＳＯＣが２０％を下回っていない場合、仮の空調使用許可電力が８０００Ｗと決定される。エコモードである場合、またはバッテリ８１の蓄電残量ＳＯＣが２０％を下回っている場合、仮の空調使用許可電力が４０００Ｗと決定される。

空調使用可能電力は、次の数式Ｆ３により算出される。

空調使用可能電力＝最大供給電力−空調以外の消費電力 …（Ｆ３）
最大供給電力は、バッテリ８１が供給できる最大の電力のことであり、空調以外の消費電力は、空調以外の用途で消費される電力のことである。

ステップ８０５では、具体的には、回転数変化量の上限値ｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力）を次のように決定する。図５のステップ８０５に示すように、空調使用許可電力−圧縮機消費電力の極小域（本実施形態では、−１０００Ｗ以下）では、回転数変化量の上限値ｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力）が負の値（本実施形態では、−３００ｒｐｍ）に決定される。

また、空調使用許可電力−圧縮機消費電力の極大域（本実施形態では、１０００Ｗ以上）では、回転数変化量の上限値ｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力）が正の値（本実施形態では、＋３００ｒｐｍ）に決定される。

また、空調使用許可電力−圧縮機消費電力の中間域（本実施形態では、−１０００Ｗ以上、１０００Ｗ以下）では、空調使用許可電力−圧縮機消費電力の上昇に応じて回転数変化量の上限値ｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力）を増加させる。

続くステップ８０６では、圧縮機３１の回転数変化量Δｆを次の数式Ｆ４により算出して、ステップ８０７へ進む。

Δｆ＝ＭＩＮ（Δｆ＿ｃ、ｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力）） …（Ｆ４）
数式Ｆ４のＭＩＮ（Δｆ＿ｃ、ｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力））とは、Δｆ＿ｃとｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力）とのうち小さい方の値を意味している。

続くステップ８０７では、今回の圧縮機回転数（コンプレッサ回転数）を次の数式Ｆ５により算出する。

今回の圧縮機回転数＝ＭＩＮ｛（前回の圧縮機回転数＋Δｆ）、ＭＡＸ回転数｝…（Ｆ５）
前回の圧縮機回転数とは、（ｎ−１）回目のステップ８０７で演算される圧縮機回転数を意味している。今回の圧縮機回転数とは、ｎ回目のステップ８０７で演算される圧縮機回転数を意味している。数式Ｆ５のＭＩＮ｛（前回の圧縮機回転数＋Δｆ）、ＭＡＸ回転数｝とは、前回の圧縮機回転数＋ΔｆとＭＡＸ回転数とのうち小さい方の値を意味している。

これにより、ステップ８０６の実行毎に、（前回の圧縮機回転数＋Δｆ）およびＭＡＸ回転数のうち小さい方の値を選択する。

ここで、ΔｆとしてΔｆ＿ｃを選択したときには、蒸発器１３の着霜を防止しつつ、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度Ｔｅとの偏差を零に近づけるように今回の圧縮機回転数（すなわち、ｎ回目のステップ８０７の圧縮機回転数）を演算することができる。

一方、Δｆとしてｆ（空調使用許可電力−圧縮機消費電力）を選択することにより、圧縮機３１の冷媒吐出能力を低下させて圧縮機消費電力を減少させることができ、ひいては空調用電力を減少させることができる。

次に、電動ウォータポンプ作動決定処理（図３のステップ１１）に関して説明する。ステップ１１は、具体的には、図６にしたがって実行される。図６に示すように、本制御がスタートすると、ステップ１１０１にて、冷却水温センサによって検出されるエンジン冷却水温（水温）Ｔｗが蒸発器温度Ｔｅより高いか否かを判定する。エンジン冷却水温Ｔｗが、蒸発器温度Ｔｅ以下であるとしてＮＯと判定されると（Ｔｗ＜Ｔｅ）、ステップ１１０２で電動ウォータポンプ４２をオフする要求、すなわち電動ウォータポンプＯＦＦ要求を決定し、本制御を終了する。

ステップ１１０１にて、冷却水温センサによって検出される冷却水温Ｔｗが比較的低く、エンジン冷却水温Ｔｗが蒸発器温度Ｔｅ以下であると判定されると、エンジン冷却水をヒータコア１４に流した時、かえって吹出温度を低くしてしまうため、ステップ１１０２で電動ウォータポンプ４２をオフするのである。

一方、ステップ１１０１でエンジン冷却水温Ｔｗが、蒸発器後温度Ｔｅよりも高いとしてＹＥＳと判定すると、ステップ１１０３にて、図１の送風機１２をオン（運転）した状態であるか否かを判定する。送風機１２が停止した状態（すなわち、送風機１２がオンしていない状態）であれば、ＮＯと判定してステップ１１０２に進み、電動ウォータポンプＯＦＦ要求を決定し、本制御を終了する。送風機１２が運転した状態（すなわち、送風機１２がオンした状態）であれば、ステップ１１０４に進み、電動ウォータポンプ４２をオンする要求、すなわち電動ウォータポンプＯＮ要求を決定し、本制御を終了する。

つまり、エンジン冷却水温Ｔｗが比較的高い時に送風機１２がオフ（停止）の時は、省燃費のため、電動ウォータポンプ４２をオフする。一方、送風機１２が運転した時は、電動ウォータポンプＯＮ要求を行う。これにより、エンジンオフの時でも、エンジン冷却水が持っている熱量を空調に利用することができる。したがって、吹出温度が上がり、吹出温度を目標吹出温度ＴＡＯに近づけることができるので、エンジンオフの状態でも室温が下がるのを緩和できる。

次に、目標蒸発器温度ＴＥＯの決定処理（図３のステップ１２）に関して説明する。ステップ１２は、具体的には、図７にしたがって実行される。図７に示すように、本制御がスタートすると、ステップ１２０１において、ステップ４（図３参照）で決定した目標吹出温度ＴＡＯに基づき、図７に示す制御マップを参照して、ｆ（ＴＡＯ）の値を決定する。このｆ（ＴＡＯ）の値はそのまま目標蒸発器温度ＴＥＯとされる。この図７の制御マップは、空調制御装置５０に予め記憶されている。

具体的に、図７の制御マップに示すように、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域では、目標蒸発器温度ＴＥＯ（ＴＥＯ＝ｆ（ＴＡＯ））を低温にする。目標吹出温度ＴＡＯの極高温域では、目標蒸発器温度ＴＥＯを高温にする。目標吹出温度ＴＡＯの中間温度域では、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に応じて目標蒸発器温度ＴＥＯを上昇させる。なお、図９の制御マップは、目標蒸発器温度ＴＥＯが、蒸発器１３に流入する空気の露点温度以下の温度となるように設定されている。

なお、上述した図３〜７の各ステップでの処理は、それぞれの機能を実現する手段を構成している。後述する図８、図９のフローチャートでも同様である。

次に、本実施形態の車両用空調装置１の作動の概略について説明する。

まず、空調制御装置５０は、上述の如く、目標吹出温度ＴＡＯ、蒸発器後温度Ｔｅ、およびエンジンの冷却水温Ｔｗに基づいて混合率ＳＷ（％）を求める。さらに、空調制御装置５０は、混合率ＳＷ（％）を実現するためのエアミックスドア１９の目標位置を算出し、この算出した目標位置を示す制御信号をエアミックスドア用アクチュエータに出力する。これにより、エアミックスドア１９は、エアミックスドア用アクチュエータにより制御されて、目標位置まで回転駆動される。

空調制御装置５０は、上述した図３中のステップ１１にて電動ウォータポンプＯＮ要求を決定したときには、電動ウォータポンプ４２を運転させるための運転制御信号を電動ウォータポンプ４２に出力する。このとき、空調制御装置５０は、電動ウォータポンプ４２の回転数を制御する。このため、電動ウォータポンプ４２が運転してヒータコア１４とエンジンＥＧとの間で冷却水流路４１を通して冷却水を循環させることができる。

空調制御装置５０は、上述した図３中のステップ１１にて電動ウォータポンプＯＦＦ要求を決定したときには、電動ウォータポンプ４２を停止させるための停止制御信号を電動ウォータポンプ４２に出力する。このため、電動ウォータポンプ４２が停止して冷却水の循環を停止させることができる。

空調制御装置５０は、上述した図３中のステップ５で決定されるブロワ電圧を示す制御信号をブロワモータ１２１に出力する。このため、ブロワモータ１２１は、空調制御装置５０によって制御されて、ブロワモータ１２１の回転数が目標回転数に近づくことになる。これにより、送風機１２がブロワ電圧に応じた送風量を発生させることができる。

空調制御装置５０は、上述した図３中のステップ６で決定される吸込口モードを示す制御信号を電動アクチュエータ６２に出力する。このため、電動アクチュエータ６２は、空調制御装置５０によって制御されて、内外気切替ドア２３を駆動する。なお、内外気切替ドア２３の作動の詳細の説明は、後述する。

空調制御装置５０は、上述した図３中のステップ７で決定される吹出口モードを示す制御信号を電動アクチュエータ６４に出力する。このため、電動アクチュエータ６４は、空調制御装置５０によって制御されて、フェイスドア２４ａ、フットドア２５ａ、デフロスタドア２６ａのうち上記決定される吹出口モードに必要なモードドアを駆動する。これにより、上述した図３中のステップ７で決定される吹出口モードが実施される。

空調制御装置５０は、上述した図３中のステップ８（具体的には、Ｓ８０７）で演算される今回の圧縮機回転数を目標回転数として、この目標回転数を示す制御信号をインバータ６１に出力する。このため、インバータ６１は、空調制御装置５０によって制御されて、目標回転数を実現するための交流電流を電動モータ３１ｂに出力する。したがって、電動モータ３１ｂは、目標回転数にて圧縮機構３１ａを回転させることができる。これにより、空調制御装置５０は、圧縮機３１の回転数を制御することにより、蒸発器１３に流れる冷媒量（すなわち、蒸発器１３の冷却能力）を制御することになる。

ここで、圧縮機３１は、蒸発器１３の冷媒出口側から冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。凝縮器３２は、圧縮機３１から吐出される高温高圧冷媒を冷却・凝縮させる。すると、気液分離器３３は、凝縮器３２によって冷却・凝縮される冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離する。膨張弁３４は、気液分離器３３から供給される液相冷媒を減圧膨張する。蒸発器１３は、膨張弁３４によって減圧膨張された冷媒を蒸発させ、その冷媒と送風空気との間で熱交換させることにより送風空気を冷却する。

空調制御装置５０は、図３中のステップ９で決定した作動本数のＰＴＣヒータ１５を駆動するための制御信号をＰＴＣヒータ１５に出力する。このため、ＰＴＣヒータ１５が発熱する。

このように空調制御装置５０が、エアミックスドア用アクチュエータ、電動ウォータポンプ４２、電動アクチュエータ６２、６４、圧縮機３１、およびＰＴＣヒータ１５を制御する。

すると、送風機１２は、内外気切替箱２０および外気導入口２２のうち少なくとも一方から内外気切替箱２０に空気を吸い込んで、この吸い込んだ空気を吹出開口部２４〜２６側（すなわち、車室内側）に吹き出す。この吹き出された空気は、蒸発器１３により冷却される。このとき、空調制御装置５０が圧縮機３１の回転数を制御することにより、蒸発器１３に流れる冷媒量を制御する。これにより、蒸発器１３から吹き出される空気温度が制御されて、蒸発器１３から吹き出される空気温度（すなわち、蒸発器温度センサの検出温度）が目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくことになる。

これに伴い、蒸発器１３から冷風が吹き出されることになる。この蒸発器１３から吹き出される冷風のうち一部は、冷風バイパス通路１７を通過する。蒸発器１３から吹き出される冷風のうち残りの冷風は、加熱用冷風通路１６に流れる。加熱用冷風通路１６を通過する冷風は、ヒータコア１４およびＰＴＣヒータ１５により加熱される。これにより、加熱用冷風通路１６から温風が吹き出される。

このとき、冷風バイパス通路１７を通過する冷風と加熱用冷風通路１６から吹き出される温風との比率は、エアミックスドア１９の目標位置（すなわち、混合率ＳＷ）で制御される。

このように加熱用冷風通路１６から吹き出される温風と冷風バイパス通路１７から吹き出される冷風が混合空間１８で混合されて空調風として、吹出開口部２４、２５、２６のうち開口した吹出開口部から車室内に吹き出される。

ここで、エアミックスドア１９の回転位置は、ステップ４で算出される混合率ＳＷ（％）を実現するために設定されている。このため、エアミックスドア１９は、その回転位置によって、吹出開口部２４、２５、２６から車室内に吹き出される空気温度を制御する。これにより、吹出開口部２４、２５、２６から車室内に吹き出される空気温度を目標吹出温度ＴＡＯに近づけることができる。以上により、吹出開口部２４、２５、２６から吹き出される空気により、車室内を空調することができる。

次に、本実施形態の特徴である内外気切替ドア２３の作動の詳細について説明する。

まず、空調制御装置５０は、上述した図３中のステップ６で決定される吸込口モードに基づいて、電動アクチュエータ６２を介して内外気切替ドア２３を制御する。

例えば、空調制御装置５０は、ステップ６００にて吸込口制御としてオートモードが設定されている場合、ステップ６０１にて、目標吹出温度ＴＡＯに応じて吸込口モードを決定する。この決定した吸込口モードを実現するめの制御信号を内外気切替ドア２３用の電動アクチュエータ６２に出力する。このため、内外気切替ドア２３用の電動アクチュエータ６２によって内外気切替ドア２３が駆動される。これにより、内気モード、外気モード、および半内気モードのうち、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードが実現される。

一方、空調制御装置５０は、ユーザが吸込口モードとして内気モードを指令するために吸込口モードスイッチ６０ｃをマニュアル操作したときには（ステップ６０２：ＮＯ）、表示パネル６０ｃの表示情報を、「吸込口モードとして内気モードを実行している旨を示す表示情報」として決定する（ステップ６０３）。

空調制御装置５０は、この決定した表示情報を含む制御信号を表示パネル６０ｃに出力することにより、「吸込口モードとして内気モードを実行している旨」を表示パネル６０ｃに表示させる。これに加えて、空調制御装置５０は、吸込口モードとして内気モードを決定する（ステップ６０４）。これに伴い、空調制御装置５０は、吸込口モードとして内気モードを実行するために制御信号を電動アクチュエータ６２に出力する（ステップ１３）。このため、電動アクチュエータ６２が空調制御装置５０によって制御されて、内外気切替ドア２３を駆動する。これにより、吸込口モードとしてマニュアル内気モードが実行される。

本実施形態のマニュアル内気モードは、ユーザが吸込口モードスイッチ６０ｃに対して内気モードを指令するためにマニュアル操作した際に実行される内気モードである。

また、空調制御装置５０は、ユーザが吸込口モードとして外気モードを指令するために吸込口モードスイッチ６０ｃをマニュアル操作したときには（ステップ６０２：ＹＥＳ）、マニュアル外気モードが設定されているとして、表示パネル６０ｃの表示情報を、「吸込口モードとして外気モードを実行している旨を示す表示情報」として決定する（ステップ６０５）。

本実施形態のマニュアル外気モードは、ユーザが吸込口モードスイッチ６０ｃに対して外気モードを指令するために操作した際に、実施される外気モードである。

空調制御装置５０は、この決定した表示情報を含む制御信号を表示パネル６０ｃに出力することにより、「吸込口モードとして外気モードを実行している旨」を表示パネル６０ｃに表示させる。これに加えて、吸込口モードとして外気モードを決定する（ステップ６０５）。

ここで、空調制御装置５０は、デフロスタモードおよびフットデフロスタモードのうちいずれか一方の吹出口モードが設定されている場合に（ステップ６０８：ＹＥＳ）には、吸込口モードとして外気モードを決定する（ステップ６０８）。

これに伴い、空調制御装置５０は、吸込口モードとして外気モードを実行するために制御信号を電動アクチュエータ６２に出力する（ステップ１３）。このため、電動アクチュエータ６２が空調制御装置５０によって制御されて、内外気切替ドア２３を駆動する。これにより、吸込口モードとしてマニュアル外気モードが実行される。

空調制御装置５０は、上記ステップ６０７において、デフロスタモードおよびフットデフロスタモード以外の他の吹出口モード（具体的には、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード）が設定され、かつ、車室内の空調が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも短い場合には、吸込口モードとして外気導入率を１００％とする外気モードを決定する（ステップ６１０）。これに伴い、空調制御装置５０は、吸込口モードとして外気モードを実行するために制御信号を電動アクチュエータ６２に出力する（ステップ１３）。このため、電動アクチュエータ６２が空調制御装置５０によって制御されて、内外気切替ドア２３を駆動する。これにより、吸込口モードとしてマニュアル外気モードが実行される。

空調制御装置５０は、上記ステップ６０７において、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードのうちいずれか１つの吹出口モードが設定され、かつ、車室内の空調が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも長い場合には、外気導入率を外気センサ５２の検出温度Ｔａｍに応じて決める（ステップ６１１）。

つまり、マニュアル外気モードが実行されて、かつフェイスモード、バイレベルモード、フットモードのうちいずれか１つの吹出口モードが設定され、さらに車室内の空気の入れ換えが実質的に終えたと判定してときには、外気導入率を外気センサ５２の検出温度Ｔａｍに応じて決める。

空調制御装置５０は、この決められた外気導入率を実現するための制御信号を電動アクチュエータ６２に出力する（ステップ１３）。このため、電動アクチュエータ６２が空調制御装置５０によって制御されて、内外気切替ドア２３を駆動する。これにより、上記決定された外気導入率を実現するための吸込口モードが実行される。

例えば、外気センサ５２の検出温度が第１外気温度（例えば、２３℃）未満であるときには、外気導入率が１００％になる。外気センサ５２の検出温度が第１外気温度よりも高い第２外気温度（例えば、３０℃）よりも高い場合には、外気導入率が５０％になる。外気センサ５２の検出温度が第１外気温度よりも高く、かつ第２外気温度（例えば、３０℃）よりも低い場合には、外気センサ５２の検出温度が高くなるほど、外気導入率が１００％から５０％に向けて徐々に低くなる。

以上説明した本実施形態によれば、空調制御装置５０は、マニュアル外気モードを実行した場合に、かつフェイスモード、バイレベルモード、フットモードのうちいずれか１つの吹出口モードを設定し、さらに車室内の空気の入れ換えが実質的に終えたと判定し、外気センサ５２の検出温度が第２外気温度よりも高いときには、外気導入率をおおよそ５０％にするように電動アクチュエータ６２を介して内外気切替ドア２３を制御する。これにより、マニュアル外気モードが実行されているときに、外気センサ５２の検出温度が第２外気温度以上であるときには、内気および外気をおおよそ半分ずつ空調ケース１１内に導入させることができる。

ここで、内気と外気とをおおよそ半分ずつ空調ケース１１内に導入させることは、外気導入率を厳密に５０％にする場合に限らず、内外気切替ドア２３の若干の制御誤差が生じて外気導入率が５０％から若干ずれている場合をも含むことを意味する。

以上により、夏期において、マニュアル外気モードが実施されているときであっても、外気温度が高く、車室内の空調負荷が高い高負荷時には、外気導入率がおおよそ５０％になる半内気モードにすることで、蒸発器１３に吸い込まれる吸込み温度を低下させることができる。このため、蒸発器１３において空気から吸熱する熱量を減らすことができる。よって、冷凍サイクル装置３０で冷媒を循環させることに必要である圧縮機３１の負荷（エネルギー）を減らすことができる。これにより、臭いを悪化させることもなく、圧縮機３１を駆動するための動力（すなわち、電気エネルギー）を低減できる。さらに、半内気モードにより、空調ケース１１に導入される空気量のうち半分が外気になるため、ユーザが気にする煙草の煙を排出することができ、さらにはＣＯ２の濃度上昇も抑制できる。

なお、本実施形態において、半分内気にする場合、乗員上半身には外気を吹き出し、下半身には内気を吹き出される２相流型の室内空調ユニット１０を用いることが換気や防曇の面から望ましい。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、車室内の空調が開始されてから車室内の空気の入れ替えが実質的に終えるのに要すると判断される所定時間ＴＳとして、予め決められた一定時間を用いる例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、車室内の空調が開始されてから車室内の空気の入れ替えが実質的に終えるのに要すると判断される所定時間を外気温Ｔａｍと車室内温度Ｔｒとの差分ΔＳで変化させる例について説明する。

図８に本発明の本実施形形態の吸込口モード決定処理を示すフローチャートを示す。空調制御装置５０は、図４に代わる図８のフローチャートにしたがって、吸込口モード決定処理を実行する。図８のフローチャートは、図４においてステップ６０９に代わるステップ６２０、Ｓ６２１が用いられている。図８において、図４と同一符号は、同一ステップを示し、その説明を省略する。

まず、空調制御装置５０は、ステップ６２０において、次のステップ６２１で用いる所定時間ＴＳを、内気センサ５１の検出温度（内気温度）Ｔｒと外気センサ５２の検出温度（外気温度）Ｔａｍとの差分ΔＳ（＝Ｔｒ−Ｔａｍ）によって決める。

本実施形態では、車室内の空調が開始されてから車室内の空気の入れ替えが実質的に終えて車室内の空気温度を所定温度まで低くするのに要すると判断される時間を所定時間ＴＳとしている。

ここで、差分ΔＳは、内気センサ５１の検出温度Ｔｒから外気センサ５２の検出温度Ｔａｍを引いた値（＝車室内の空気温度（室温）Ｔｒ−外気温Ｔａｍ）である。

差分ΔＳが第１温度差（例えば、零度）よりも小さいときには、所定時間ＴＳを第１時間（例えば、零分）とする。差分ΔＳが、第１温度差よりも大きい第２温度差（例えば、５度）よりも大きいときには、所定時間ＴＳを第２時間（例えば、３分）とする。特に、内気センサ５１の検出温度Ｔｒが外気センサ５２の検出温度Ｔａｍよりも高い場合において、差分ΔＳが、第１温度差よりも大きく、かつ第２温度差よりも小さい場合には、差分ΔＳが大きくなるほど、第１時間から第２時間に向けて所定時間ＴＳを徐々に長くする。

このように、第１温度差＜差分ΔＳ＜第２温度差であるときには、内気センサ５１の検出温度から外気センサ５２の検出温度を引いた差分ΔＳ（ΔＳ＞０）が大きいほど、所定時間ＴＳを長くする。

次に、空調制御装置５０は、ステップ６２１において、空調が開始されてから所定時間ＴＳを経過したか否かを判定する。

具体的には、図４中ステップ６０９と同様、図３の空調制御処理の実行を開始後に最初に送風機１２の送風を開始させるように送風機１２を制御してから、所定時間ＴＳ経過したか否かを判定することにより、車室内の空調が開始されてから所定時間ＴＳ経過したか否かを判定することになる。

このとき、車室内の空調が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも短い場合には、車室内の空調が開始されてから車室内の空気の入れ換えが終了していないとして、上記ステップ６２１において、ＮＯと判定して、次のステップ６１０に進む。

一方、車室内の空調が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも長い場合には、車室内の空調が開始されてから車室内の空気の入れ換えが終了したとして、上記ステップ６２１において、ＹＥＳと判定して、次のステップ６１１に進む。

以上説明した本実施形態によれば、ステップ６２１で用いる所定時間ＴＳを、
「内気センサ５１の検出温度から外気センサ５２の検出温度を引いた差分ΔＳ」によって決める（ステップ６２０）。このため、所定時間ＴＳを一定時間とする場合に比べて、車室内の空調が開始されてから車室内の空気の入れ替えが実質的に終了したか否かを正確に判定することができる。これにより、外気導入率を低くする吸込口モードを実施する処理（ステップ６１１）を早期に実施することができる。

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、車室内の空調が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも長くなると、車室内の空気の入れ替えが実質的に終了したと判定した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、マニュアル外気モード（マニュアルフレッシュモード）が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも長くなると、車室内の空気の入れ替えが実質的に終了したと判定する例について説明する。

図９に本発明の本実施形形態の吸込口モード決定処理を示すフローチャートを示す。空調制御装置５０は、図４に代わる図９のフローチャートにしたがって、吸込口モード決定処理を実行する。図９のフローチャートは、図４においてステップ６０９に代わるステップ６３０が用いられている。図９において、図４と同一符号は、同一ステップを示し、その説明を省略する。

空調制御装置５０は、ステップ６３０において、マニュアル外気モードが開始されてから所定時間ＴＰを経過したか否かを判定する。本実施形態の所定時間ＴＰとして、マニュアル外気モードが開始されてから車室内の空気の入れ替えが実質的に終了するのに要すると判断（推定）される一定時間が採用されている。つまり、ステップ６３０では、マニュアル外気モードが開始されてから、車室内の空気の入れ替えが実質的に終了したか否かを判定する。

このとき、マニュアル外気モードが開始されてから経過した時間が所定時間ＴＰよりも短い場合には、車室内の空気の入れ替えが実質的に終了していないとして、上記ステップ６２１においてＮＯと判定して、次のステップ６１０に進む。

一方、マニュアル外気モードが開始されてから経過した時間が所定時間ＴＰよりも長い場合には、車室内の空気の入れ替えが実質的に終了したとして、上記ステップ６２１においてＹＥＳと判定して、次のステップ６１１に進む。

以上説明した本実施形態によれば、マニュアル外気モードが開始されてから経過した時間が所定時間ＴＰよりも長くなると、車室内の空気の入れ替えが実質的に終了したと判定して、上記第１実施形態と同様、外気センサ５２の検出温度に応じて、外気導入率を下げる吸込口モードを実施する（ステップ６１１）。このため、上記第１実施形態と同様、蒸発器１３において空気から吸熱する熱量を減らして、圧縮機３１の負荷を減らすことができる。このことにより、マニュアル外気モードが実行された場合でも、空調ケース１１に導入した空気を蒸発器１３によって冷却するのに要するエネルギを低減することができる。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。

図１０は、本実施形態における車両用空調装置１の全体構成を示した図であり、図１に相当する図である。本実施形態では、車両用空調装置１を、内燃機関を有さず走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車に適用している。そのため、図１に示すように、エンジンＥＧ（図１参照）等に代えて、水加熱ヒータ８２が設けられている。その水加熱ヒータ８２は、不図示の電源から電力供給を受けて、ヒータコア１４を循環する熱媒体を加熱する。その熱媒体は、上記第１実施形態のエンジン冷却水に相当する液体である。

また、本実施形態の車両用空調装置１では、第１実施形態とは異なり、電動アクチュエータ６４は、デフロスタドア２６ａと機械的に連結されていない。すなわち、電動アクチュエータ６４は、フェイスドア２４ａおよびフットドア２５ａと機械的に連結されており、それらのドア２４ａ、２５ａを開閉作動させる。そのため、車両用空調装置１は、電動アクチュエータ６４に対して独立した電動アクチュエータ６５を備えている。その電動アクチュエータ６５は、デフロスタドア２６ａと機械的に連結されており、空調制御装置５０から出力される制御信号にしたがってデフロスタドア２６ａを開閉作動させる。したがって、デフロスタドア２６ａは、フェイスドア２４ａおよびフットドア２５ａに対して独立して開閉作動させられる。このため、空調制御装置５０は、フットモード、デフロスタモード、フットデフロスタモードを実施する際に、電動アクチュエータ６５によってデフロスタドア２６ａを駆動する。

以上説明した本実施形態では、車両用空調装置１には、デフロスタドア２６ａを駆動するために電動アクチュエータ６４に代わる電動アクチュエータ６５と、ヒータコア１４を循環する熱媒体を加熱するために、エンジンＥＧに代わる水加熱ヒータ８２とが設けられている。そして、本実施形態の車両用空調装置１のうち電動アクチュエータ６５および水加熱ヒータ８２以外の他の構成は上記第１実施形態と同様である。このため、上記第１実施形態に、マニュアル外気モードが実行された場合でも、空調ケース１１に導入した空気を蒸発器１３によって冷却するのに要するエネルギを低減することができる。

（他の実施形態）
（１）上述の第１〜第４の実施形態において、室内空調ユニット１０はＰＴＣヒータ１５を備えているが、ＰＴＣヒータ１５は無くても差し支えない。

（２）上述の第１〜第４の実施形態において、車両用空調装置１が搭載される車両はハイブリッド車両であるが、走行用電動モータを備えていない単なるエンジン車両であっても差し支えない。

また、車両用空調装置１が搭載される車両が上記エンジン車両であれば、圧縮機３１は電動である必要はなく、エンジンＥＧにより駆動されてもよい。この場合には、エンジンＥＧから圧縮機３１に付与される動力が空調ケース１１に導入した空気を冷却するために用いられる。

（３）上述の第１〜第４の実施形態において、図３〜図９のフローチャートに示す各ステップの処理はコンピュータプログラムによって実現されるものであるが、ハードロジックで構成されるものであっても差し支えない。

（４）上述の第１〜第４の実施形態において、図４、図８、図９中のステップ６０７において、デフロスタモードおよびフットデフロスタモードのうちいずれか一方の吹出口モードが設定されているときに、ＹＥＳと判定した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

すなわち、デフロスタモード、フットデフロスタモード、フットモードのうちいずれか１つの吹出口モードが設定されているときに、ステップ６０７において、ＹＥＳと判定する。

デフロスタモード、フットデフロスタモード、フットモード以外の他の吹出口モードとして、フェイスモードおよびバイレベルモードが設定されているときには、ステップ６０７において、ＹＥＳと判定する。

本実施形態のフットモードは、デフロスタ吹出開口部２６を小開度だけ開口する吹出口モードであるので、外気モードを維持することにより、防曇性を確保することができる。

（５）上述の第１〜第４の実施形態において、ユーザが吸込口モードスイッチ６０ｃをマニュアル操作することにより、マニュアル内気モード、およびマニュアル外気モードを設定する例について説明したが、これに代えて、ユーザの音声入力によりマニュアル内気モード、およびマニュアル外気モードを設定するようにしてもよい。

（６）上述の第１〜第４の実施形態において、蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置３０を構成する凝縮器３２を本発明の冷却用熱交換器とした例について説明したが、これに代えて、本発明の冷却用熱交換器として、ペルティエ素子等の素子を用いてもよい。或いは、吸収式冷凍機や吸着式冷凍機により冷却される冷媒により空気を冷却する熱交換器を本発明の冷却用熱交換器としてもよい。

（７）上述の第１〜第４の実施形態において、本発明の車両用空調装置１において、蒸発器１３、ヒータコア１４、およびＰＴＣヒータ１５を備える室内空調ユニット１０を用いた例について説明したが、これに代えて、蒸発器１３、ヒータコア１４、およびＰＴＣヒータ１５のうち蒸発器１３（冷却用熱交換器）のみを備える冷房専用の室内空調ユニット１０を用いてもよい。

（８）上述の第１、第２の実施形態において、車室内の空調が開始されてから経過した時間が所定時間ＴＳよりも長くなったときに、ステップ６１１の処理に進む例について説明したが、これに代えて、車室内の空調が継続して実施された期間が所定時間ＴＳよりも長くなったときに、ステップ６１１の処理に進むようにしてもよい。

つまり、車室内の空調が継続して実施された期間が所定時間ＴＳよりも長くなると、車室内の空気の入れ換えが実質的に終了したと判定する。

（９）上述の第３実施形態において、マニュアル外気モード（マニュアルＦＲＳモード）が開始されてから経過した時間が所定時間よりも長くなったときに、ステップ６１１の処理に進む例について説明したが、これに代えて、マニュアル外気モード（マニュアルＦＲＳモード）が継続して実施された期間が所定時間ＴＰよりも長くなったときに、ステップ６１１の処理に進むようにしてもよい。

つまり、マニュアル外気モードが継続して実施された期間が所定時間ＴＰよりも長くなると、車室内の空気の入れ換えが実質的に終了したと判定する。

（１０）上述の第１〜第４の実施形態において、外気導入率が１００％になる吸込口モードを外気モードとした例について説明したが、これに代えて、次の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のようにしてもよい。
（ａ）外気導入率が９０％になる吸込口モードを外気モードとする。
（ｂ）外気導入率が５０％以上で、かつ外気導入率が１００％以下になる吸込口モードを外気モードとする（５０％＜外気導入率≦１００％）。
（ｃ）外気導入率が７０％以上、かつ外気導入率が１００％以下になる吸込口モードを外気モードとする（７０％≦外気導入率≦１００％）。

（１１）上述の第１〜第４の実施形態では、ユーザが吸込口モードスイッチ６０ｃに対して外気モードを指令するように操作したときに空調制御装置５０が電動アクチュエータ６２によって内外気切替ドア２３を制御してマニュアル外気モードを実施した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

すなわち、ユーザが吸込口モードスイッチ６０ｃに対して外気モードを指令するために吸込口モードスイッチ６０ｃを操作した際に、ユーザが吸込口モードスイッチ６０ｃを操作する操作力を、吸込口モードスイッチ６０ｃからリンク機構等を介して内外気切替ドア２３に与えることにより、内外気切替ドア２３を駆動する。

つまり、ユーザが吸込口モードスイッチ６０ｃを操作した操作力によって内外気切替ドア２３を制御して、外気モードを実施する。

（１２）上述の第１〜第３の実施形態では、回転位置によって吹出開口部２４、２５、２６から車室内に吹き出される空気温度を調整するエアミックスドア１９を用いて本発明の温度調節機構を構成した例について説明したが、これに代えて、次のようにしてもよい。

すなわち、ヒータコア１４から発生する熱量を変化させる温度調節機構を用いる。この場合、温度調節機構は、蒸発器１３を通過した冷風に対してヒータコア１４から与える熱量を変化させることにより、ヒータコア１４から吹き出される温風温度を調整する。これによれば、エアミックスドア１９の回転位置を一定位置（例えば、冷風バイパス通路１７を全閉）にした状態で、吹出開口部２４、２５、２６から車室内に吹き出される空気温度を調整することができる。

例えば、ヒータコア１４としては、エンジンＥＧの冷却水を熱源とする熱交換器に限らず、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する冷却器を用いてもよい。つまり、圧縮機から吐出される高温高圧冷媒を冷却する冷却器をヒータコア１４としてもよい。ヒータコア１４を電気ヒータとしてもよいことは当然である。

さらに、上述の第４実施形態では、ヒータコア１４および水加熱ヒータ８２の間で冷却水流路４１を循環する熱媒体に対して、水加熱ヒータ８２から与える熱量を変化させてもよい。これにより、ヒータコア１４から加熱用冷風通路１６に与える熱量を変化させることができる。このため、ヒータコア１４を通過して吹出開口部２４、２５、２６から車室内に吹き出される空気温度を水加熱ヒータ８２によって調整することができる。

（１３）上述の第１〜第４の実施形態では、図３のステップ８では、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度Ｔｅとの偏差を零に近づけるようにファジールール表に基づいてΔｆ＿ｃを決定し、この決定されたΔｆ＿ｃを用いて圧縮機回転数を算出した例について説明したが、これに限らず、次のようにしてもよい。

すなわち、図３のステップ８において、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度Ｔｅとの偏差を零に近づけるように圧縮機回転数を決定するのであれば、どのような手法で、圧縮機回転数を決定してもよい。

（１４）上記第３実施形態では、図９のステップ６３０において、マニュアル外気モードが開始されてから車室内の空気の入れ替えが実質的に終了したか否かを判定するのに用いる所定時間ＴＰを一定時間とした例について説明したが、これに代えて、図８のステップ６２０と同様、内気センサ５１の検出温度（内気温度）Ｔｒと外気センサ５２の検出温度（外気温度）Ｔａｍとの差分ΔＳ（＝Ｔｒ−Ｔａｍ）によって所定時間ＴＰを決めてもよい。

差分ΔＳが第１温度差（例えば、零度）よりも小さいときには、所定時間ＴＰを第１時間（例えば、零分）とする。差分ΔＳが、第１温度差よりも大きい第２温度差（例えば、５度）よりも大きいときには、所定時間ＴＰを第２時間（例えば、３分）とする。特に、内気センサ５１の検出温度Ｔｒが外気センサ５２の検出温度Ｔａｍよりも高い場合において、差分ΔＳが、第１温度差よりも大きく、かつ第２温度差よりも小さい場合には、差分ΔＳが大きくなるほど、第１時間から第２時間に向けて所定時間ＴＰを徐々に長くする。

（１５）なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１６）また、上記第１〜第４実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。

（１７）また、上記第１〜第４実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

以下に、特許請求の範囲と上記第１〜第４の実施形態の構成要素との対応関係を示します。

すなわち、ステップ８、１２、１３は、冷却制御手段を構成している。フェイス吹出開口部２４、フット吹出開口部２５、およびデフロスタ吹出開口部２６は、吹出開口部に対応している。ステップ６１１は、外気温判定手段および半内気制御手段をそれぞれ構成している。ステップ６３０が第１時間判定手段を構成している。ステップＳ６０９、Ｓ６２１が第２時間判定手段を構成している。ステップ１３が表示制御手段を構成している。ステップ４が算出手段を構成している。ステップ６２０が時間設定手段に対応している。ヒータコア１４、ＰＴＣヒータ１５、加熱用冷風通路１６、冷風バイパス通路１７、混合空間１８、およびエアミックスドア１９が温度調節機構を構成している。ステップ４、９、１３が自動温度制御手段を構成している。ステップ６、１３が自動内外気制御手段を構成している。

１ 車両用空調装置
１１ 空調ケース
１３ 蒸発器（冷却用熱交換器）
２０ 内外気切替箱
２１ 内気導入口
２２ 外気導入口
２３ 内外気切替ドア（ドア）
５０ 空調制御装置
５１ 内気センサ
５２ 外気センサ
６０ 表示パネル

Claims (6)

1. 内気を導入する内気導入口（２１）、および外気を導入する外気導入口（２２）のうち少なくとも一方の導入口から空調ケース（１１）に導入した空気の温度を前記空調ケース内の冷却用熱交換器（１３）によって冷却して目標温度（ＴＥＯ）に近づけるように前記冷却用熱交換器を制御する冷却制御手段（Ｓ８、Ｓ１２、Ｓ１３）を備え、
   前記冷却用熱交換器を通過した空気を前記空調ケースの吹出開口部（２４、２５、２６）から車室内に吹き出すことにより、前記車室内を空調する車両用空調装置であって、
   前記外気の温度を検出する外気センサ（５２）の検出温度が、所定温度以上であるか否かを判定する外気温判定手段（Ｓ６１１）を備え、
   前記所定温度は、前記冷却用熱交換器に吸い込まれる空気温度が前記内気の温度よりも高くなるときに前記外気の温度が到達していると推定される温度であり、
   前記内気導入口および前記外気導入口を開閉するドア（２３）をユーザの指令に基づいて制御して前記内気および前記外気のうち主に前記外気を前記空調ケース内に導入させるマニュアル外気モードが実行されたときに、前記外気センサの検出温度が所定温度以上であると前記外気温判定手段が判定した場合には、前記内気と前記外気とをおおよそ半分ずつ前記空調ケース内に導入させるように前記ドアを制御する半内気制御手段（Ｓ６１１）を備え、
   前記車室内の空調を開始してから経過した時間が所定期間（ＴＳ）以上になったか否かを判定する第２時間判定手段（Ｓ６０９、Ｓ６２１）を備え、
   前記所定期間は、前記車室内の空調を開始してから前記車室内の空気が入れ替わるのに要すると推定される時間であり、
   前記マニュアル外気モードが実行された場合において、前記車室内の空調を開始してから経過した時間が前記所定期間以上になったと前記第２時間判定手段が判定し、かつ前記外気センサの検出温度が所定温度以上であると前記外気温判定手段が判定したときには、前記半内気制御手段は、前記内気と前記外気とをおおよそ半分ずつ前記空調ケース内に導入させるように前記ドアを制御し、
   前記内気の温度を検出する内気センサ（５１）の検出温度から前記外気センサの検出温度を引いた差分が大きいほど、前記所定期間（ＴＳ）を長い時間に設定する時間設定手段（Ｓ６２０）を備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記外気センサの検出温度が、前記所定温度としての第１外気温度よりも高い第２外気温度以上であると前記外気温判定手段が判定したときには、前記半内気制御手段は、前記内気導入口および前記外気導入口から前記空調ケース内に導入される空気量のうち外気が占める外気導入比率がおおよそ５０％になるように前記ドアを制御し、
   前記外気センサの検出温度が前記所定温度としての第１外気温度以上で、かつ前記第２外気温度未満であると前記外気温判定手段が判定したときには、前記半内気制御手段は、前記外気センサの検出温度が高くなるほど、前記外気導入比率を前記おおよそ５０％に向けて徐々に低くなるように前記ドアを制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 車室内のユーザに向けて表示する表示パネル（６０ｃ）を制御して、前記内気および前記外気のうち主に前記外気を前記空調ケース内に導入させる外気モードが実行されている旨を前記表示パネルに表示させる表示制御手段（Ｓ１３）を備え、
   前記表示制御手段が前記表示パネルを制御して前記外気モードが実行されている旨を前記表示パネルに表示させた状態で、前記半内気制御手段が前記内気と前記外気とをおおよそ半分ずつ前記空調ケース内に導入させるように前記ドアを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記空調ケースは、車両の窓ガラスに空気を吹き出す前記吹出開口部としてのデフロスタ開口部（２６）を含む複数の前記吹出開口部（２４、２５、２６）を備え、
   前記空調ケースには、前記吹出開口部毎に前記吹出開口部を開閉するモードドア（２４ａ、２５ａ、２６ａ）が設けられており、
   前記デフロスタ開口部を前記モードドアにより閉じて、かつ前記複数の吹出開口部のうち前記デフロスタ開口部以外の他の吹出開口部を前記モードドアにより開ける吹出モードが実行され、かつ前記マニュアル外気モードが実行され、さらに前記外気センサの検出温度が所定温度以上であると前記外気温判定手段が判定したときには、前記半内気制御手段は、前記内気と前記外気とをおおよそ半分ずつ前記空調ケース内に導入させるように前記ドアを制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記冷却用熱交換器は、冷媒により前記空調ケースに導入される空気を冷却されるものであり、
   前記冷却用熱交換器は、前記冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（３１）、前記圧縮機から吐出される冷媒を冷却する冷却器（３２）、および前記冷却器により冷却される冷媒を減圧する減圧弁（３４）とともに、前記冷媒を循環させる冷凍サイクル装置（３０）を構成するものであり、
   前記冷却制御手段は、前記圧縮機から吐出される冷媒量を制御して前記冷却用熱交換器を制御することにより、前記一方の導入口から前記空調ケースに導入した空気の温度を前記目標温度に近づけるようになっていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記空調ケースには、前記冷却用熱交換器から吹き出される空気温度を調節する温度調節機構（１４〜１９）が収納されており、
   前記内気の温度を検出する内気センサ（５１）の検出温度が前記内気の温度の目標温度である設定温度（Ｔｓｅｔ）を維持するのに必要となる前記吹出開口部の吹き出し空気温度（ＴＡＯ）を算出する算出手段（Ｓ４）と、
   前記温度調節機構によって温度調節されて前記吹出開口部から吹き出される空気温度を前記算出手段の算出温度に近づけるように前記温度調節機構を制御する自動温度制御手段（Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１３）と、
   前記算出手段の算出温度に基づいて、前記内気導入口の開口面積および前記外気導入口の開口面積の比率を変えるように前記ドアを制御する自動内外気制御手段（Ｓ６、Ｓ１３）と、
   を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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