JP6958317B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを有する車両用空調装置に関する。

従来、車両用空調装置は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを有しており、車室内の快適性を向上させている。このような車両用空調装置に関する発明として、例えば、特許文献１に記載された発明が知られている。

特許文献１に記載された車両用空調制御装置においては、車両の駆動源であるエンジンのオーバーヒートを抑制する為に冷却水を循環させつつ、車室内の快適性を向上させる為に冷凍サイクルを制御して、車室内の空調を行っている。

具体的には、特許文献１では、エンジン冷却水の水温が所定の第１の設定値を超えると、エンジンのオーバーヒートを抑制する為、エンジンの負荷である空調運転を停止するように構成されている。一方、エンジン冷却水の水温が所定の第２の設定値を下回ると、空調運転を再開する。このような構成により、特許文献１では、冷却対象機器としてのエンジン等の保護を考慮しながら、車室内の空調を行っている。

特開平８−２６８０４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明の場合、エンジン冷却水の水温が上昇すると、空調運転を停止してしまう為、車室内の快適性が悪化し、ユーザが不快感を覚えてしまう。

この点を踏まえ、エンジン冷却水の水温が上昇した場合でも、空調運転を継続させる為の方策としては、車室内空調を内気循環に切り替えて、エンジンの負荷を低減することが考えられる。

この場合、ユーザが任意に外気導入に設定していたとしても、エンジン冷却水の水温が上昇すると、強制的に内気循環に切り替わってしまう。即ち、空調運転の態様がユーザによって設定された状態から変更されてしまうので、ユーザの快適性を大きく損なうことが懸念される。

本発明は、これらの点に鑑みてなされており、車室内空調と冷却対象機器の冷却との両立を図ると共に、冷却対象機器の冷却に係る負荷が増大した場合であっても、車室内の快適性を維持可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。

前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、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（１６）と、放熱器で放熱した冷媒を減圧すると共に、放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を調整する減圧部（１５ｂ）と、減圧部にて減圧された冷媒を空気と熱交換させて冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、を含み、車室内の空調に用いられる冷凍サイクル（１０）と、
放熱器に対して導入される空気の流れに関して、放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載された冷却対象機器（ＩＮＶ、ＥＮＧ）から吸熱した熱媒体と空気とを熱交換させるラジエータ（７１、８１）と、
ラジエータによる冷却対象機器の冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを判定する機器冷却判定部（４０ａ）と、
ラジエータによる前記冷却対象機器の冷却性能が低いと判定された場合に、放熱器の出口側における目標過冷却度を、ラジエータによる冷却対象機器の冷却性能が高い場合よりも大きく特定する目標過冷却度特定部（４０ｂ）と、
過冷却度が目標過冷却度に近づくように、減圧部の作動を制御する減圧制御部（４０ｃ）と、
目標過冷却度が大きく特定された場合に、車室内における空調負荷に応じて、車室内における快適性を維持するように空調制御を行う空調制御部（４０ｄ）と、を有する。

この車両用空調装置によれば、冷凍サイクルを用いた車室内の空調と共に、ラジエータを用いた冷却対象機器の冷却を行うことができる。ここで、ラジエータは、冷凍サイクルの放熱器を通過する空気の下流側に配置されている為、ラジエータによる冷却対象機器の冷却性能は、放熱器における放熱量の影響を受ける。

そして、当該車両用空調装置によれば、ラジエータによる冷却対象機器の冷却性能が低いと判定された場合、目標過冷却度を大きく特定することで放熱器における放熱量を抑え、ラジエータを通過する空気の温度を低下させることができる。この結果、当該車両用空調装置は、ラジエータによる冷却対象機器の冷却性能を確保することができる。

当該車両用空調装置において、目標過冷却度を大きく特定した場合には、冷凍サイクルによる空調能力が低下することが想定される。当該車両用空調装置によれば、この場合には、空調制御部による空調制御が行われ、この冷凍サイクルの作動状況で車室内における空調負荷に応じて、車室内における快適性を維持することができる。

即ち、当該車両用空調装置によれば、車室内空調と冷却対象機器の冷却との両立を図ることができ、冷却対象機器の冷却に係る負荷が増大した場合であっても、冷却対象機器の冷却を停止させることなく、車室内空調による快適性を維持させることができる。

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実施形態に係る車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態における室外熱交換器、エンジンラジエータ及びインバータラジエータの位置関係を示す模式図である。 第１実施形態に係る車両用空調装置の制御系を示すブロック図である。 第１実施形態における制御処理のフローチャートである。 第１実施形態における目標過冷却度と外気温の関係を示すグラフである。 第１実施形態において目標過冷却度の設定変更が及ぼす効果を示すグラフである。 第２実施形態における制御処理のフローチャートである。 第３実施形態における室外熱交換器、エンジンラジエータ及びインバータラジエータの位置関係を示す模式図である。 第３実施形態における制御処理のフローチャートである。 第４実施形態における制御処理のフローチャートである。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の実施形態において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
先ず、本発明の第１実施形態について、図１〜図６を参照しつつ説明する。第１実施形態に係る車両用空調装置１は、内燃機関（即ち、エンジンＥＮＧ）、及び、走行用電動モータから走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に適用されている。

当該車両用空調装置１は、ハイブリッド車両における車室内の空調を行う機能と、ハイブリッド車両に搭載されたエンジンＥＮＧ及びインバータＩＮＶを冷却する機能を有している。

第１実施形態に係る車両用空調装置１の具体的構成について、図１〜図３を参照しつつ説明する。図１に示すように、当該車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０と、室内空調ユニット３０と、空調制御装置４０と、エンジン冷却水回路７０と、インバータ冷却水回路８０を有している。

そして、当該車両用空調装置１において、冷凍サイクル装置１０は、暖房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、及び冷房モードの冷媒回路へ切り替え可能に構成されている。

ここで、冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。又、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運転モードである。

尚、図１では、冷房モードの冷媒回路における冷媒の流れを白抜き矢印で示し、暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを黒塗り矢印で示している。又、除湿暖房モードの冷媒回路における冷媒の流れを斜線ハッチング付き矢印で示している。

この冷凍サイクル装置１０では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力Ｐｄ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。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）等を採用してもよい。更に、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おり、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。

図１に示すように、冷凍サイクル装置１０は、圧縮機１１、室内凝縮器１２、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁１９、アキュムレータ２０、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２を有している。

圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。当該圧縮機１１は、本発明における圧縮機に相当する。そして、圧縮機１１は、車両ボンネット内に配置されている。

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駆動する電動圧縮機として構成されている。この圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。

圧縮機１１を構成する電動モータは、後述する空調制御装置４０から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御される。この電動モータとしては、交流モータ、直流モータの何れの形式を採用してもよい。そして、空調制御装置４０が電動モータの回転数を制御することによって、圧縮機構の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータが圧縮機構の吐出能力変更部を構成している。

圧縮機１１の吐出口には、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、暖房モード時及び除湿暖房モード時に、送風空気を加熱する加熱用熱交換器として機能する。

即ち、室内凝縮器１２は、暖房モード時及び除湿暖房モード時に、圧縮機１１から吐出された高温高圧の吐出冷媒と後述する室内蒸発器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。室内凝縮器１２は、後述する室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。

室内凝縮器１２の冷媒出口には、第１三方継手１３ａの１つの流入出口側が接続されている。第１三方継手１３ａのような三方継手は、冷凍サイクル装置１０において、分岐部或いは合流部としての機能を果たす。

例えば、除湿暖房モード時の第１三方継手１３ａでは、３つの流入出口のうち１つが流入口として用いられ、残りの２つが流出口として用いられる。従って、除湿暖房モード時の第１三方継手１３ａは、１つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐して２つの流出口から流出させる分岐部としての機能を果たす。これらの三方継手は、複数の配管を接合して形成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて形成してもよい。

更に、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。例えば、除湿暖房モード時の第４三方継手１３ｄでは、３つの流入出口のうち２つが流入口として用いられ、残りの１つが流出口として用いられる。従って、除湿暖房モード時の第４三方継手１３ｄは、２つの流入口から流入した冷媒を合流させて１つの流出口から流出させる合流部としての機能を果たす。

そして、第１三方継手１３ａの別の流入出口には、第１冷媒通路１４ａが接続されている。第１冷媒通路１４ａは、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、室外熱交換器１６の冷媒入口（即ち、流入口１６ａ）側へ導く。

又、第１三方継手１３ａのさらに別の流入出口には、第２冷媒通路１４ｂが接続されている。第２冷媒通路１４ｂは、室内凝縮器１２から流出した冷媒を、後述する第３冷媒通路１４ｃに配置された第２膨張弁１５ｂの入口側（具体的には、第３三方継手１３ｃの１つの流入出口）へ導く。

第１冷媒通路１４ａには、第１膨張弁１５ａが配置されている。第１膨張弁１５ａは、暖房モード時及び除湿暖房モード時に、室内凝縮器１２から流出した冷媒を減圧させる。第１膨張弁１５ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有する可変絞り機構である。

更に、第１膨張弁１５ａは、絞り開度を全開にすることによって、冷媒減圧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付きの可変絞り機構として構成されている。第１膨張弁１５ａは、空調制御装置４０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。

第１膨張弁１５ａの出口側には、室外熱交換器１６の冷媒入口（即ち、流入口１６ａ）側が接続されており、車両ボンネット内の車両前方側に配置されている。室外熱交換器１６は、第１膨張弁１５ａから流出した冷媒と図示しない送風ファンから送風された車室外空気（即ち、外気ＯＡ）とを熱交換させるものである。送風ファンは、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって回転数（送風能力）が制御される電動送風機である。

具体的には、室外熱交換器１６は、暖房モード時においては、外気から吸熱する吸熱器として機能する。冷房モード時及び除湿暖房モード時においては、室外熱交換器１６は、外気ＯＡへ放熱する放熱器として機能する。即ち、室外熱交換器１６は、本発明における放熱器として機能する。

図２に示すように、室外熱交換器１６は、冷媒入口としての流入口１６ａと、冷媒出口としての流出口１６ｂとを有している。流入口１６ａは、室外熱交換器１６の上部に配置されており、第１冷媒通路１４ａを流れた冷媒が流入する部分である。流出口１６ｂは、室外熱交換器１６の下部に配置されており、第２三方継手１３ｂへ向かって冷媒が流出する部分である。

そして、冷媒は、図２における冷媒流れＲとして示すように、流入口１６ａを介して室外熱交換器１６内に流入すると、室外熱交換器１６の熱交換部を構成する扁平チューブに沿って流れ、流出口１６ｂから外部へ流出する。この時、室外熱交換器１６では、扁平チューブ内を流れる冷媒と、車両の前方から後方に向かって流れる外気ＯＡとの間で熱交換が行われる。

室外熱交換器１６の冷媒出口側には、第２三方継手１３ｂの１つの流入出口が接続されている。第２三方継手１３ｂの別の流入出口には、第３冷媒通路１４ｃが接続されている。第３冷媒通路１４ｃは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、室内蒸発器１８の冷媒入口側へ導く。

又、第２三方継手１３ｂのさらに別の流入出口には、第４冷媒通路１４ｄが接続されている。第４冷媒通路１４ｄは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、後述するアキュムレータ２０の入口側（具体的には、第４三方継手１３ｄの１つの流入出口）へ導く。

第３冷媒通路１４ｃには、逆止弁１７、第３三方継手１３ｃ、並びに、第２膨張弁１５ｂが、冷媒流れに対してこの順に配置されている。逆止弁１７は、冷媒が第２三方継手１３ｂ側から室内蒸発器１８側へ向かう流れを許容し、その逆側への流れを防止するものである。第３三方継手１３ｃには、前述した第２冷媒通路１４ｂが接続されている。

第２膨張弁１５ｂは、室外熱交換器１６から流出して室内蒸発器１８へ流入する冷媒を減圧させる。第２膨張弁１５ｂは、本発明における減圧部として機能する。第２膨張弁１５ｂの基本的構成は、第１膨張弁１５ａと同様である。更に、第２膨張弁１５ｂは、絞り開度を全閉した際にこの冷媒通路を閉塞する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。

従って、第１実施形態に係る冷凍サイクル装置１０では、第２膨張弁１５ｂを全閉として第３冷媒通路１４ｃを閉じることによって、冷媒回路を切り替えることができる。換言すると、第２膨張弁１５ｂは、冷媒減圧装置としての機能を果たすと共に、サイクルを循環する冷媒の冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置としての機能を兼ね備えている。

室内蒸発器１８は、冷房モード時及び除湿暖房モード時に、冷却用熱交換器として機能する。即ち、室内蒸発器１８は、冷房モード時及び除湿暖房モード時に、第２膨張弁１５ｂから流出した冷媒と室内凝縮器１２通過前の送風空気とを熱交換させる。従って、室内蒸発器１８は、本発明における蒸発器に相当する。

室内蒸発器１８では、第２膨張弁１５ｂにて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する。室内蒸発器１８は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内のうち、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側に配置されている。

室内蒸発器１８の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁１９の流入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８の着霜（フロスト）を抑制するために、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力（即ち、低圧側冷媒圧力）を着霜抑制圧力以上に調整する機能を果たす。換言すると、蒸発圧力調整弁１９は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度Ｔｅを予め定められた着霜抑制温度以上に調整する機能を果たす。

図１に示すように、蒸発圧力調整弁１９の出口側には、第４三方継手１３ｄが接続されている。又、上述したように、第４三方継手１３ｄにおける他の流入出口には、第４冷媒通路１４ｄが接続されている。そして、第４三方継手１３ｄのさらに別の流入出口には、アキュムレータ２０の入口側が接続されている。

アキュムレータ２０は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ２０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。従って、アキュムレータ２０は、圧縮機１１に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機１１における液圧縮を防止する機能を果たす。

又、第２三方継手１３ｂと第４三方継手１３ｄとを接続する第４冷媒通路１４ｄには、第１開閉弁２１が配置されている。第１開閉弁２１は、電磁弁によって構成されている。そして、第１開閉弁２１は、第４冷媒通路１４ｄを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として機能する。第１開閉弁２１は、空調制御装置４０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。

同様に、第１三方継手１３ａと第３三方継手１３ｃとを接続する第２冷媒通路１４ｂには、第２開閉弁２２が配置されている。第２開閉弁２２は、第１開閉弁２１と同様に、電磁弁によって構成されている。第２開閉弁２２は、第２冷媒通路１４ｂを開閉することによって冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置として機能する。

次に、車両用空調装置１を構成する室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、冷凍サイクル装置１０によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すためのものである。この室内空調ユニット３０は、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。

図１に示すように、室内空調ユニット３０は、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、室内蒸発器１８、室内凝縮器１２等を収容して構成されている。ケーシング３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するものである。ケーシング３１は、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

ケーシング３１内の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置３３が配置されている。内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する。

具体的には、内外気切替装置３３は、ケーシング３１内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させることができる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置４０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。

そして、内外気切替装置３３の送風空気流れ下流側には、送風機（ブロワ）３２が配置されている。この送風機３２は、内外気切替装置３３を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。

送風機３２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機３２における遠心多翼ファンの回転数（送風量）は、空調制御装置４０から出力される制御電圧によって制御される。

送風機３２の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器１８及び室内凝縮器１２が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。換言すると、室内蒸発器１８は、室内凝縮器１２よりも送風空気流れ上流側に配置されている。

又、ケーシング３１内には、冷風バイパス通路３５が形成されている。冷風バイパス通路３５は、室内蒸発器１８を通過した送風空気を、室内凝縮器１２を迂回させて下流側へ流す為の通路である。

室内蒸発器１８の送風空気流れ下流側であって、且つ、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア３４が配置されている。エアミックスドア３４は、室内蒸発器１８通過後の送風空気のうち室内凝縮器１２を通過させる風量割合を調整する際に用いられる。

従って、車両用空調装置１は、冷風バイパス通路３５を全開開度とし、エアミックスドア３４により室内凝縮器１２へ向かう送風空気の流路を全閉することで、室内凝縮器１２における熱交換量を最小値にすることができる。

又、室内凝縮器１２の送風空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間では、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気と、冷風バイパス通路３５を通過して室内凝縮器１２にて加熱されていない送風空気とが混合される。更に、ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、複数の開口穴が配置されている。混合空間にて混合された送風空気（空調風）は、これらの開口穴を介して、空調対象空間である車室内へ吹き出される。

これらの開口穴としては、具体的に、フェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。

更に、フェイス開口穴、フット開口穴及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。従って、エアミックスドア３４が、室内凝縮器１２を通過させる風量と冷風バイパス通路３５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、混合空間にて混合される空調風の温度が調整されて、各吹出口から車室内へ吹き出される空調風の温度が調整される。

つまり、エアミックスドア３４は、車室内へ送風される空調風の温度を調整する温度調整部としての機能を果たす。エアミックスドア３４は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置４０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。

又、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替ドアを構成する。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、それぞれリンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されており、連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、空調制御装置４０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。

吹出口モード切替ドア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、フェイス吹出口を全開にしてフェイス吹出口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、フェイス吹出口とフット吹出口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、フット吹出口を全開にしてフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて送風空気を吹き出す吹出口モードである。

更に、乗員が、操作パネル６０に設けられた吹出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、デフロスタモードとすることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。

図示は省略するが、車室内に設けられた送風空気の吹出口は、車室内におけるシートの配置にあわせて複数個所に配置されている。車室内のシートとしては、例えば、運転席、助手席、後部座席等が含まれている。この場合、送風空気の吹出口には、運転席側の吹出口と、助手席側の吹出口、後部座席側の吹出口が含まれている。

当該車両用空調装置１は、図３に示すように、これらのシート毎に吹出口における送風量を調整する為の送風調整機構３６を有している。送風調整機構３６は、各吹出口の上流側にあたるダクトの内部において、ダクト内の流路を開閉可能に配置されたドア部材と、当該ドア部材を作動させる為の駆動モータを有して構成されている。

従って、当該車両用空調装置１によれば、送風調整機構３６の作動を制御することによって、送風空気の風量をシート毎に調整することができる。例えば、当該車両用空調装置１によれば、助手席及び後部座席側の吹出口における送風空気の風量を抑え、運転席側の吹出口における送風空気の風量を増大させることも可能となる。

即ち、当該送風調整機構３６は、車室内に対する空調風の送風態様を変更することができ、本発明における送風機構部に相当する。

エンジン冷却水回路７０は、車両に搭載されたエンジンＥＮＧを冷却する為に、熱媒体であるエンジン冷却水を循環させる回路であり、図１に示すように、熱交換器であるエンジンラジエータ７１と、図示しない冷却水ポンプとを有している。

エンジンラジエータ７１は、エンジン冷却水回路７０を循環する熱媒体であるエンジン冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。図２に示すように、エンジンラジエータ７１は、室外熱交換器１６に対して導入される外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６よりも下流側に、間隔を隔てて配置されている。

より具体的には、エンジンラジエータ７１は、外気ＯＡの流れの下流側において、室外熱交換器１６の流入口１６ａを含む上側部分を占めるように配置されている。従って、エンジンラジエータ７１は、室外熱交換器１６で冷媒と熱交換した外気ＯＡに対して、エンジン冷却水の熱を放熱する。そして、冷却水ポンプは、エンジン冷却水を吸入して吐出する電動式の熱媒体ポンプである。

従って、エンジン冷却水回路７０は、エンジンＥＮＧとエンジンラジエータ７１を含む循環流路内を、冷却水ポンプの駆動によってエンジン冷却水を循環させ、エンジンＥＮＧ及びエンジンラジエータ７１で熱交換させる。つまり、エンジン冷却水回路７０は、エンジンＥＮＧの排熱をエンジン冷却水で吸熱し、この熱をエンジンラジエータ７１で放熱させることができる。

エンジン冷却水としては、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、又は不凍液体が使用可能であるが、冷却対象機器であるエンジンＥＮＧの温度条件等に応じて適切なものが用いられている。

インバータ冷却水回路８０は、車両に搭載されたインバータＩＮＶを含む冷却対象機器を冷却する為に、熱媒体であるインバータ冷却水を循環させる回路であり、熱交換器であるインバータラジエータ８１と、図示しない冷却水ポンプとを有している。

インバータＩＮＶは、電池から供給された直流電力を交流電力に変換して走行用モータに出力する電力変換部である。インバータＩＮＶは、インバータ冷却水回路８０によって冷却される冷却対象機器の一つである。インバータ冷却水回路８０に配置される冷却対象機器は、インバータＩＮＶだけに限定されるものではなく、種々の冷却対象機器がインバータ冷却水回路８０に配置されていてもよい。

インバータラジエータ８１は、インバータ冷却水回路８０を循環する熱媒体であるインバータ冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。図２に示すように、インバータラジエータ８１は、エンジンラジエータ７１と同様に、室外熱交換器１６に対して導入される外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６よりも下流側に、間隔を隔てて配置されている。

より具体的には、インバータラジエータ８１は、外気ＯＡの流れの下流側において、室外熱交換器１６の流出口１６ｂを含む下側部分を占めるように配置されており、エンジンラジエータ７１の下方に位置している。従って、インバータラジエータ８１は、室外熱交換器１６で冷媒と熱交換した外気ＯＡに対して、インバータ冷却水の熱を放熱する。冷却水ポンプは、インバータ冷却水を吸入して吐出する電動式の熱媒体ポンプである。

従って、インバータ冷却水回路８０は、インバータＩＮＶとインバータラジエータ８１を含む循環流路内を、冷却水ポンプの駆動によってインバータ冷却水を循環させ、インバータＩＮＶ及びインバータラジエータ８１で熱交換させる。つまり、インバータ冷却水回路８０は、インバータＩＮＶの排熱をインバータ冷却水で吸熱し、この熱をインバータラジエータ８１で放熱させることができる。

インバータ冷却水としては、エチレングリコールを含む液体、または不凍液体が使用可能であるが、インバータＩＮＶを含む冷却対象機器の温度条件等に応じて適切なものが用いられている。

次に、車両用空調装置１の制御系について、図３を参照しつつ説明する。車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０の構成機器や室内空調ユニット３０を制御する為の空調制御装置４０を有している。

空調制御装置４０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。そして、空調制御装置４０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行うことで、出力側に接続された圧縮機１１、第１膨張弁１５ａ、第２膨張弁１５ｂ、第１開閉弁２１、第２開閉弁２２、送風機３２、内外気切替装置３３、送風調整機構３６等の空調制御機器の作動を制御する。

又、空調制御装置４０の入力側には、空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。図３に示すように、空調制御用のセンサ群には、内気温センサ５１、外気温センサ５２、日射センサ５３、吐出温度センサ５４、高圧側圧力センサ５５、蒸発器温度センサ５６、低圧側圧力センサ５７、冷媒温度センサ５８等が含まれる。

内気温センサ５１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５２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５３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。吐出温度センサ５４は、圧縮機１１吐出冷媒の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度検出部である。

高圧側圧力センサ５５は、室内凝縮器１２の出口側冷媒圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｄを検出する高圧側圧力検出部である。蒸発器温度センサ５６は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度（蒸発器温度）Ｔｅを検出する蒸発器温度検出部である。蒸発器温度センサ５６は、室内蒸発器１８の熱交換フィン温度を検出している。

ここで、蒸発器温度センサ５６として、室内蒸発器１８のその他の部位の温度を検出する温度検出部を採用してもよいし、室内蒸発器１８を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出部を採用してもよい。

低圧側圧力センサ５７は、冷凍サイクルの低圧側における冷媒圧力を検出する低圧側圧力検出部であり、圧縮機１１の吸入口側における冷媒圧力を、低圧側冷媒圧力Ｐｓとして検出する。そして、冷媒温度センサ５８は、室外熱交換器１６の流出口１６ｂから流出する冷媒の温度を検出する検出部である。

又、空調制御装置４０の入力側には、乗員検出部５９が接続されている。当該乗員検出部５９は、車室内のシートに着座した乗員を検出する為の検出部である。当該乗員検出部５９は、運転席、助手席、後部座席の座面部等に配置された着座センサ、各シートに係るシートベルトのロック状態を検出するセンサ等によって構成されている。

従って、空調制御装置４０は、乗員検出部５９による検出結果に基づいて、車室内におけるどのシートに乗員が着座しているか否かを特定することができる。車室内における乗員は、空調負荷としての側面も有する為、当該乗員検出部５９は、本発明における空調負荷特定部の一部を構成する。

尚、乗員検出部５９は、上述した着座センサ等のセンサ群に限定されるものではない。車室内の各シートにおける乗員の有無を特定することができれば、種々の態様を採用することができる。例えば、車室内を赤外線カメラ等で撮像し、撮像した画像に対して所定の画像処理を施すことで、車室内の各シートにおける乗員の有無を特定する構成を、乗員検出部５９としても良い。

そして、空調制御装置４０の入力側には、エンジン冷却水回路７０のエンジン冷却水温度センサ７２と、インバータ冷却水回路８０のインバータ冷却水温度センサ８２とが夫々接続されている。

エンジン冷却水温度センサ７２は、エンジン冷却水回路７０の循環流路の内、エンジンＥＮＧ側の流出口側からエンジンラジエータ７１の流入口側までの範囲に配置されており、エンジン冷却水の温度を検出する。

従って、空調制御装置４０は、エンジンＥＮＧからエンジン冷却水が吸熱した熱量を推定することができる。当該エンジン冷却水温度センサ７２は、本発明に係る熱媒体温度検出部の一つである。

又、インバータ冷却水温度センサ８２は、インバータ冷却水回路８０の循環流路の内、インバータＩＮＶ側の流出口からインバータラジエータ８１の流入口側までの範囲に配置されており、インバータ冷却水の温度（以下、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖ）を検出する。

従って、空調制御装置４０は、インバータＩＮＶからインバータ冷却水が吸熱した熱量を推定できる。当該インバータ冷却水温度センサ８２は、本発明に係る熱媒体温度検出部の一つである。

更に、空調制御装置４０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が接続されている。従って、空調制御装置４０には、操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。

操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、オートスイッチ、冷房スイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等が含まれる。

オートスイッチは、車両用空調装置１の自動制御運転を設定或いは解除する為の入力部である。冷房スイッチは、車室内の冷房を行うことを要求する為の入力部である。風量設定スイッチは、送風機３２の風量をマニュアル設定する為の入力部である。温度設定スイッチは、車室内の目標温度である車室内設定温度Ｔｓｅｔを設定する為の入力部である。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定する為の入力部である。

又、空調制御装置４０の入力側には、図示しない車両制御装置９０が接続されている。この車両制御装置９０は、車両用空調装置１が搭載された車両の走行に関する各種制御を担っている。例えば、車両制御装置９０は、空調運転の負荷が過剰である場合に、車両走行系を保護する為に、空調負荷低減信号を空調制御装置４０へ出力する。

尚、空調制御装置４０は、その出力側に接続された各種空調制御機器を制御する制御部（換言すると、制御装置）が一体に構成されたものであるが、それぞれの空調制御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、それぞれの空調制御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４０のうち、圧縮機１１の作動を制御する構成が吐出能力制御部を構成している。又、空調制御装置４０のうち、冷媒回路切替装置である第１開閉弁２１、第２開閉弁２２等の作動を制御する構成が冷媒回路制御部を構成している。

又、空調制御装置４０のうち、エンジンラジエータ７１よるエンジンＥＮＧの冷却性能又は、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを判定する構成が機器冷却判定部４０ａを構成している。

そして、空調制御装置４０のうち、インバータラジエータ８１等による冷却性能が所定の基準よりも低い場合に、室外熱交換器１６における目標過冷却度を大きく設定する構成が目標過冷却度特定部４０ｂを構成している。空調制御装置４０のうち、減圧装置である第１膨張弁１５ａ及び第２膨張弁１５ｂの作動を制御する構成が減圧制御部４０ｃを構成している。

又、空調制御装置４０のうち、乗員検出部５９等を制御して、前記車室内における空調負荷に応じて、前記車室内における快適性を維持する構成が空調制御部４０ｄを構成している。当該空調制御装置４０のうち、内気温センサ５１、外気温センサ５２等の検出結果から、室内蒸発器１８にて熱交換される吸込空気の温度を特定する構成が吸込温度特定部４０ｅを構成する。

そして、空調制御装置４０のうち、車両制御装置９０からの空調負荷低減信号を検出したか否かを判定する構成が低減信号検出部４０ｆを構成している。又、送風調整機構３６の検出結果に基づいて、車室内の空調負荷である乗員を特定する構成が空調負荷特定部４０ｇを構成している。

続いて、第１実施形態に係る車両用空調装置１の作動について説明する。上述したように、車両用空調装置１では、暖房モード、除湿暖房モード、及び冷房モードの運転を切り替えることができる。そして、これらの各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。この空調制御プログラムは、操作パネル６０のオートスイッチが投入（ＯＮ）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、空調制御用のセンサ群の検出信号及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及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、以下数式Ｆ１に基づいて算出する。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気温センサ５２によって検出された外気温、Ａｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

更に、操作パネル６０の冷房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よりも低くなっている場合には、冷房モードでの運転を実行する。又、操作パネル６０の冷房スイッチが投入された状態で、目標吹出温度ＴＡＯが冷房基準温度以上になっている場合には、除湿暖房モードでの運転を実行する。又、冷房スイッチが投入されていない場合には、暖房モードでの運転を実行する。

この空調制御プログラムにより、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。除湿暖房モードは、主に春季あるいは秋季に実行される。更に、暖房モードは、主に冬季の低外気温時に実行することができる。

更に、空調制御プログラムでは、各運転モード時に応じて、各種制御対象機器の作動状態を決定する。そして、決定した作動状態に応じた制御信号および制御電圧等を各種制御対象機器へ出力する。

（ａ）暖房モード
暖房モードでは、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１を開き、第２開閉弁２２を閉じる。又、空調制御装置４０は、第１膨張弁１５ａについては、減圧作用を発揮する絞り状態とし、第２膨張弁１５ｂについては全閉状態とする。

これにより、暖房モードでは、図１の黒塗り矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→（第１開閉弁２１→）アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

このサイクル構成で、空調制御装置４０は、室内凝縮器１２へ流入する冷媒が目標凝縮器温度ＴＣＯとなるように、圧縮機１１の作動を制御する。目標凝縮器温度ＴＣＯは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って上昇するように決定される。さらに、空調制御装置４０は、第１膨張弁１５ａへ流入する冷媒の圧力に基づいて、サイクルのＣＯＰが極大値に近づくように第１膨張弁１５ａの作動を制御する。又、空調制御装置４０は、冷風バイパス通路３５が全閉となるようにエアミックスドアを変位させ、室内凝縮器１２側の通風路を全開にする。

暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、室内凝縮器１２を放熱器として機能させ、室外熱交換器１６を蒸発器として機能させる。そして、室外熱交換器１６にて冷媒が蒸発する際に外気から吸熱した熱を室内凝縮器１２にて送風空気に放熱する。これにより、送風空気を加熱することができる。

従って、暖房モードでは、室内凝縮器１２にて加熱された送風空気を車室内に吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。

（ｂ）除湿暖房モード
除湿暖房モードでは、空調制御装置４０が、第１開閉弁２１及び第２開閉弁２２を開き、第１膨張弁１５ａ及び第２膨張弁１５ｂを絞り状態とする。

これにより、除湿暖房モードでは、図１の斜線ハッチング付き矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→（第１開閉弁２１→）アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させると共に、圧縮機１１→室内凝縮器１２→（第２開閉弁２２→）第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、この除湿暖房モードでは、室内凝縮器１２から流出した冷媒の流れを第１三方継手１３ａにて分岐し、分岐された一方の冷媒を第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→圧縮機１１の順に流すと共に、分岐された他方の冷媒を第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→圧縮機１１の順に流す冷媒回路に切り替えられる。

このサイクル構成で、空調制御装置４０は、室内蒸発器１８から吹き出される送風空気が目標蒸発器温度ＴＥＯとなるように、圧縮機１１の作動を制御する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って低下するように決定される。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で決定される。

又、空調制御装置４０は、第１膨張弁１５ａへ流入する冷媒の圧力に基づいて、サイクルのＣＯＰが極大値に近づくように第１膨張弁１５ａ及び第２膨張弁１５ｂの作動を制御する。この際、空調制御装置４０は、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、第１膨張弁１５ａの絞り開度を減少させ、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を増加させる。又、空調制御装置４０は、冷風バイパス通路３５が全閉となるようにエアミックスドアを変位させ、室内凝縮器１２側の通風路を全開にする。

この除湿暖房モードでは、室内凝縮器１２を放熱器として機能させ、室外熱交換器１６及び室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる。この為、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って室外熱交換器１６の冷媒の飽和温度を低下させて、室外熱交換器１６における冷媒の吸熱量を増加させることができる。これにより、室内凝縮器１２における冷媒の放熱量を増加させて加熱能力を向上させることができる。

従って、この除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器１２にて再加熱して車室内に吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。更に、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度（蒸発温度）を、室内蒸発器１８における冷媒の飽和温度（蒸発温度）よりも低下させることができるので、除湿暖房モードにおける送風空気の加熱能力を増加させることができる。

（ｃ）冷房モード
冷房モードでは、空調制御装置４０は、第１開閉弁２１及び第２開閉弁２２を閉じる。又、空調制御装置４０は、第１膨張弁１５ａを全開状態とし、第２膨張弁１５ｂを絞り状態とする。

これにより、冷房モードでは、図１の白抜き矢印に示すように、圧縮機１１→（室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→）室外熱交換器１６→（逆止弁１７→）第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

このサイクル構成で、空調制御装置４０は、室内蒸発器１８から吹き出される送風空気が目標蒸発器温度ＴＥＯとなるように、圧縮機１１の作動を制御する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って低下するように決定される。

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で決定される。又、空調制御装置４０は、冷風バイパス通路３５が全開となるようにエアミックスドア３４を変位させ、室内凝縮器１２側の通風路を全閉にする。

そして、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側における冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの作動を制御する。当該空調制御装置４０は、高圧側圧力センサ５５で検出された高圧側冷媒圧力Ｐｄと、冷媒温度センサ５８により検出された冷媒温度と、冷凍サイクルを循環する冷媒の物性に基づいて、室外熱交換器１６における過冷却度ＳＣを算出する。

空調制御装置４０は、算出した過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。この点については後に詳細に説明する。

冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６を放熱器として機能させ、室内蒸発器１８を蒸発器として機能させる。そして、室内蒸発器１８にて冷媒が蒸発する際に送風空気から吸熱した熱を室外熱交換器１６にて外気に放熱する。これにより、送風空気を冷却することができる。

従って、冷房モードでは、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気を車室内に吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

続いて、第１実施形態に係る車両用空調装置１における制御処理について、図面を参照しつつ説明する。図４に示すフローチャートは、空調制御装置４０によって、車両用空調装置１の空調運転の実行がなされている間、繰り返し実行される。

尚、上述したように、車両用空調装置１の冷房モード時において、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。この作動制御を行う際の空調制御装置４０は、本発明における減圧制御部として機能する。

図４に示すように、先ず、ステップＳ１では、運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。現時点の運転モードが冷房モードである場合には、ステップＳ２に進む。一方、現時点の運転モードが冷房モード以外の運転モード（例えば、暖房モードや除湿暖房モード）である場合、そのまま、この制御処理を終了する。

ステップＳ２においては、エアコン吸込温度Ｔａｉｎが基準吸込温度α以下であるか否かが判定される。ここで、エアコン吸込温度Ｔａｉｎは、エアコン熱負荷が高く、室外熱交換器１６の放熱が大きいか否かを判定する為の指標の一例であり、前記ラジエータによる前記冷却対象機器の冷却性能を予め定められた基準に対して相対的に評価する為の指標の一例である。

エアコン吸込温度Ｔａｉｎは、内気温センサ５１で検出される内気温Ｔｒと、外気温センサ５２で検出される外気温Ｔａｍと、内外気切替装置３３の作動状態（即ち、内気の風量と外気の風量との風量割合）とに基づいて、空調制御装置４０によって算出される。この時、空調制御装置４０は、吸込温度特定部４０ｅとして機能する。

算出されたエアコン吸込温度Ｔａｉｎが基準吸込温度α以下である場合、室外熱交換器１６における放熱は大きくないと判断して、ステップＳ３に移行する。この基準吸込温度αは、本発明における基準空気温度に相当する。

一方、エアコン吸込温度Ｔａｉｎが基準吸込温度α以下ではない場合、室外熱交換器１６における放熱量が大きく、インバータラジエータ８１等の冷却性能が不足する状況であると判定して、ステップＳ４に進む。即ち、ステップ２の判定を行う空調制御装置４０は、本発明における機器冷却判定部として機能する。

ステップＳ３では、冷房効率優先制御が行われる。この場合、冷房モードにおけるエネルギ消費効率を優先する為に、目標過冷却度ＴＳＣは、図５に示す制御マップにおける下限線Ｌｌと、外気温センサ５２で検出した外気温Ｔａｍに基づいて特定される。下限線Ｌｌは、サイクルの成績係数ＣＯＰが最も高くなるように定められている。

冷房モードにおけるサイクルの成績係数ＣＯＰが最も高い状態の目標過冷却度ＴＳＣを特定した後、この制御処理を終了する。上述したように、車両用空調装置１の冷房モード時において、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。

従って、この冷房効率優先制御である場合、車両用空調装置１では、サイクルの成績係数ＣＯＰが最も高い状態で冷房運転が行われる。

ステップＳ４では、機器冷却補助制御が行われる。この場合、冷房モードにおけるサイクルの成績係数よりもインバータラジエータ８１等における冷却性能の不足を補う為に、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

ステップＳ４では、目標過冷却度は、図５に示す制御マップにおける上限線Ｌｈと、外気温センサ５２で検出した外気温Ｔａｍに基づいて特定される。当該制御マップにおける上限線Ｌｈは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転を継続可能な状態で、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定され、この制御マップにおける下限線Ｌｌよりも大きな値を示す。

即ち、上限線Ｌｈは、冷房モード時の成績係数ＣＯＰの向上よりも、過冷却度ＳＣを大きくとることを優先して定められている。ステップＳ４を実行する空調制御装置４０は、本発明に係る目標過冷却度特定部として機能する。ステップＳ４にて目標過冷却度ＴＳＣを特定した後、ステップＳ５に移行する。

ここで、ステップＳ３の冷房効率優先制御における目標過冷却度ＴＳＣと、ステップＳ４の機器冷却補助制御における目標過冷却度ＴＳＣの差が及ぼす効果について説明する。上述したように、冷房モードにおいては、インバータラジエータ８１等の冷却性能を示す指標であるエアコン吸込温度Ｔａｉｎに応じて、ステップＳ３又はステップＳ４にて目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

そして、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を調整することによって、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが、ステップＳ３又はステップＳ４で特定された目標過冷却度ＴＳＣに近づくように制御される。

エアコン吸込温度Ｔａｉｎと基準吸込温度αの比較からエアコン熱負荷が低く、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくないと判定された場合、目標過冷却度ＴＳＣは、冷房効率優先制御にて、サイクルの成績係数ＣＯＰが最も高くなるように定められる。

この場合、冷房効率優先制御に係る冷房モードにて、目標過冷却度ＴＳＣに近づくように室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣを制御すると、図２に示すように、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側には、過冷却域Ｒｓｃａが形成される。

一方、エアコン吸込温度Ｔａｉｎと基準吸込温度αの比較から室外熱交換器１６における放熱量が大きく、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１の冷却性能が不足する状況であると判定された場合、目標過冷却度ＴＳＣは、機器冷却補助制御にて、冷房効率優先制御の場合よりも大きな値に特定される。

つまり、機器冷却補助制御にて特定される目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定される。

この場合、機器冷却補助制御に係る冷房モードにて、目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣを制御すると、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側には、過冷却域Ｒｓｃｂが形成される。

上述したように、機器冷却補助制御における目標過冷却度ＴＳＣは、冷房効率優先制御における目標過冷却度ＴＳＣよりも大きく特定される。従って、図２に示すように、機器冷却補助制御における過冷却域Ｒｓｃｂは、冷房効率優先制御にて特定された目標過冷却度ＴＳＣに基づく過冷却域Ｒｓｃａよりも大きく形成される。

続いて、ステップＳ３の冷房効率優先制御による冷房運転と、ステップＳ４の機器冷却補助制御による冷房運転とを、冷房時におけるサイクルの成績係数とラジエータ前面温度Ｔｒｆの観点にて比較する。

尚、ラジエータ前面温度Ｔｒｆは、外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６の下流側であって、エンジンラジエータ７１又はインバータラジエータ８１の上流側に位置する空間における空気の温度を意味する。

図６に示すように、機器冷却補助制御の場合における成績係数ＣＯＰは、冷房効率優先制御の場合における成績係数ＣＯＰよりも低下する。この成績係数ＣＯＰの低下要因とし
ては、圧縮機１１の動力増加に起因するものと考えられ、例えば、外気温Ｔａｍが４０℃の場合には、約８％低下する。

そして、機器冷却補助制御の場合におけるラジエータ前面温度Ｔｒｆは、冷房効率優先制御の場合におけるラジエータ前面温度Ｔｒｆよりも低下し、例えば、外気温Ｔａｍが４０℃の場合には、約３℃低下する。

このラジエータ前面温度Ｔｒｆの低下要因としては、室外熱交換器１６の出口側における過冷却域Ｒｓｃａが過冷却域Ｒｓｃｂに増大させたことが挙げられる。過冷却域Ｒｓｃａ、過冷却域Ｒｓｃｂは、室外熱交換器１６中の冷媒温度の中で、最も冷媒温度が低い領域である為、ラジエータ（即ち、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１）の前面における空気温度を低く分布させることができるからである。

つまり、機器冷却補助制御においては、ラジエータの前面における空気温度を低くすることで、車室内の冷房運転を継続しつつ、ラジエータによる冷却対象機器に対する冷却性能を向上させることができる。

このように、第１実施形態に係る車両用空調装置１では、エアコン吸込温度Ｔａｉｎと基準吸込温度αの比較から、ラジエータによる冷却対象機器に対する冷却性能が予め定められた基準よりも高いと判断された場合には、ステップＳ３の冷房効率優先制御にて、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、成績係数ＣＯＰが極大値になるように決定されている為、成績係数ＣＯＰが高い状態で、冷房運転を継続することができる。この場合、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない為、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却を十分に行うことができる。

一方、エアコン吸込温度Ｔａｉｎと基準吸込温度αの比較から、ラジエータによる冷却対象機器に対する冷却性能が予め定められた基準よりも低いと判断された場合には、ステップＳ４の機器冷却補助制御にて、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度が、冷房効率優先制御の場合よりも、できるだけ大きくなるように特定される。

この場合、室外熱交換器１６における過冷却域を増大させることで、ラジエータ前面温度Ｔｒｆを平均的に低下させることができる。これにより、インバータラジエータ８１等における熱交換性能の低下を抑制できる為、車両用空調装置１は、この場合におけるインバータＩＮＶ等の冷却性能不足を、できる限り補うことができる。又、この場合、車両用空調装置１は、冷房効率優先制御の場合に比べて、成績係数ＣＯＰは低下するものの、冷房運転を継続することができる。

再び図４に戻り、ステップＳ５以後の制御処理について説明する。ステップＳ５においては、乗員検出部５９の検出結果に基づいて、車室内にて乗員を検出したか否かが判定する。空調負荷の一つである乗員を検出した場合、ステップＳ６に移行する。そうでない場合は、そのままの状態で当該制御処理を終了する。

ステップＳ６では、集中空調制御が行われる。当該集中空調制御では、空調制御装置４０は、冷房運転と平行して送風調整機構３６の作動を制御することで、乗員検出部５９にて検出した乗員の着座するシートに対して、空調風を集中して送風させる。

例えば、集中空調制御の具体例として、車室内の乗員として、運転席に着座した運転手が検出された場合について説明する。この場合の集中空調制御の具体的内容としては、空調制御装置４０は、送風調整機構３６の作動を制御して、乗員のいない助手席側及び後部座席側の吹出口を閉鎖して、運転席側の吹出口から空調風を吹き出すように調整する。

この場合に、空調制御装置４０は、室内空調ユニット３０における送風機３２の送風能力を、乗員という空調負荷に応じて調整する。この具体例の場合、助手席側及び後部座席側の吹出口を閉鎖し、運転席側から空調風を供給する為、全てのシートに送風する場合に比べて、送風機３２の送風量を低下させる。

これにより、室内蒸発器１８の吸熱量が低減することになる為、室外熱交換器１６における放熱量を低減させることができ、インバータラジエータ８１等におけるインバータＩＮＶ等の冷却性能の低下を抑制できる。

集中空調制御では、乗員不在のシートに対する送風を停止して、乗員の着座しているシートに対して集中して空調風の送風を行うことで、乗員の快適性をできるだけ維持することができる。この集中空調制御を実行する空調制御装置４０は、本発明における空調制御部として機能する。その後、ステップＳ６にて集中空調制御を終了すると、そのまま、この制御処理を終了する。

そして、図２に示すように、インバータラジエータ８１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されている。従って、当該車両用空調装置１によれば、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能を担保することができる。

以上説明したように、第１実施形態に係る車両用空調装置１によれば、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、エンジン冷却水回路７０、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器（例えば、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶ）の冷却とを実行することができる。

図２に示すように、この車両用空調装置１において、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１は、室外熱交換器１６に対して導入される外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６よりも下流側に配置されている。従って、室外熱交換器１６における放熱量は、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１における冷却対象機器の冷却性能に影響を与える。

この点、この車両用空調装置１によれば、室外熱交換器１６の流出口１６ｂ側における冷媒の過冷却度ＳＣがエアコン吸込温度Ｔａｉｎによって特定された目標過冷却度ＴＳＣに近づくように第２膨張弁１５ｂの制御が行われる。

従って、車両用空調装置１は、冷凍サイクル装置１０による車室内空調と、エンジン冷却水回路７０、インバータ冷却水回路８０による冷却対象機器の冷却とを、冷凍サイクル装置１０に係る負荷に応じた適切なバランスで行うことができる。即ち、車両用空調装置１は、第２膨張弁１５ｂの制御を行うことで、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶの冷却を継続しつつ、車室内空調による快適性を保つことができる。

又、車両用空調装置１は、冷房モードにおいて、機器冷却補助制御が行われた場合、空調負荷としての乗員の有無に応じて、集中空調制御を実行する。これにより、目標過冷却度が大きく設定された場合であっても、車室内の乗員に対して集中して空調風を供給することで、当該乗員の快適性をできるだけ維持しておくことができる。

そして、当該車両用空調装置１においては、インバータラジエータ８１等によるインバータＩＮＶ等の冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを、エアコン吸込温度Ｔａｉｎと基準吸込温度αとの比較によって判断している。

これにより、当該車両用空調装置１は、インバータラジエータ８１等によるインバータＩＮＶ等の冷却性能に関して、より高い精度で判定することができ、車室内空調と冷却対象機器の冷却とを高い精度で両立させることができる。

又、当該車両用空調装置１においては、ステップＳ４の機器冷却補助制御にて、冷房効率優先制御時よりも大きな目標過冷却度ＴＳＣが設定された場合には、集中空調制御を実行する。

ステップＳ６の集中空調制御によれば、送風調整機構３６等の作動を制御することで、乗員検出部５９にて検出された乗員に対して、集中した空調風を供給することができる。つまり、当該車両用空調装置１は、機器冷却補助制御で目標過冷却度ＴＳＣが大きく設定された場合でも、乗員の快適性をできるだけ維持することができる。

又、図２に示すように、インバータラジエータ８１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されており、エンジンラジエータ７１は、インバータラジエータ８１の上方に配置されている。従って、車両用空調装置１は、エンジンＥＮＧ、インバータＩＮＶのそれぞれに適した態様で、冷却性能を担保することができる。

（第２実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る車両用空調装置１は、目標過冷却度ＴＳＣの設定に関する制御処理の内容を除いて、基本的に第１実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

以下、第２実施形態に係る車両用空調装置１が第１実施形態と相違する点について、図７を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る冷房モード時においても、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。

そして、図７に示すフローチャートは、この目標過冷却度ＴＳＣを設定する際に、空調制御装置４０によって、車両用空調装置１の空調運転の実行がなされている間、繰り返し実行される。第２実施形態に係る制御処理では、ラジエータによる冷却対象機器の冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを判定する処理内容が、第１実施形態と相違している。

図７に示すように、ステップＳ１１では、運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。現時点の運転モードが冷房モードである場合、ステップＳ１２に進む。一方、現時点の運転モードが冷房モード以外である場合、そのまま、この制御処理を終了する。

ステップＳ１２においては、インバータ冷却水温度センサ８２で検出されるインバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度β以下であるか否かが判定される。

ここで、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖは、車両冷却系（即ち、インバータ冷却水回路８０等）の冷却負荷が大きいか否かを判定する為の指標の一例であり、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを判定する為の指標の一つである。

インバータ冷却水温度センサ８２で検出されたインバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度β以下である場合、インバータ冷却水回路８０の冷却負荷は大きくないと判断して、ステップＳ１３の冷房効率優先制御に移行する。一方、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖが基準冷却水温度β以下ではない場合、ステップＳ１４の機器冷却補助制御に進む。基準冷却水温度βは、本発明における基準熱媒体温度の一例である。

尚、図７に示すステップＳ１３〜ステップＳ１６の制御処理は、第１実施形態におけるステップＳ３〜ステップＳ６に対応する。従って、ステップＳ１３〜ステップＳ１６の処理内容に関する詳細な説明は省略する。

ここで、ステップＳ１３、ステップＳ１４で目標過冷却度ＴＳＣを特定する際には、第１実施形態と同様の制御マップを参照して行われる。この場合の制御マップは、図５に示す制御マップと同様に、目標過冷却度ＴＳＣと外気温Ｔａｍとの関係性を示すように構成されている。しかしながら、下限線Ｌｌ及び上限線Ｌｈは、それぞれ、エアコン吸込温度Ｔａｉｎではなく、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖに基づいて定められる。

このように、第２実施形態に係る車両用空調装置１では、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能が予め定められた基準よりも高い場合には、ステップＳ１３の冷房効率優先制御にて、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、サイクルの成績係数ＣＯＰが極大値になるように決定される為、成績係数ＣＯＰが高い状態で、冷房運転を継続することができる。又、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない為、インバータラジエータ８１等によるインバータＩＮＶ等の冷却も十分に行うことができる。

一方、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能が予め定められた基準よりも低い場合には、ステップＳ１４の機器冷却補助制御にて、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定される。従って、第２実施形態に係る車両用空調装置１は、冷房効率優先制御の場合に比べて成績係数ＣＯＰは低下するものの、冷房運転を継続することができる。

又、第２実施形態に係る車両用空調装置１によれば、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能に応じて、室外熱交換器１６における過冷却域を増大させ、ラジエータ前面温度Ｔｒｆを平均的に低下させることができる。これにより、インバータラジエータ８１におけるインバータＩＮＶの冷却性能を補うことができ、エンジンＥＮＧ等の冷却性能不足に起因するパワーセーブ等の制限を受けることを防止できる。

そして、第２実施形態に係る車両用空調装置１によれば、ステップＳ１４の機器冷却補助制御にて、冷房効率優先制御時よりも大きな目標過冷却度ＴＳＣが設定された場合、集中空調制御を実行する。

ステップＳ１６の集中空調制御では、送風調整機構３６等の作動を制御することで、乗員検出部５９にて検出された乗員に対して、集中した空調風を供給することができる。つまり、当該車両用空調装置１は、機器冷却補助制御で目標過冷却度ＴＳＣが大きく設定された場合でも、乗員の快適性をできるだけ維持することができる。

以上説明したように、第２実施形態に係る車両用空調装置１によれば、第１実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、第１実施形態と同様に得ることができる。

第２実施形態に係る車両用空調装置１においては、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを、インバータ冷却水温度センサ８２で検出されたインバータ冷却水温度ＴＷｈｖと基準冷却水温度βとの比較によって判断している。

これにより、当該車両用空調装置１は、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能に関して、より高い精度で判定することができ、車室内空調と冷却対象機器の冷却とを高い精度で両立させることができる。

又、第２実施形態においても、インバータラジエータ８１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されている。従って、車両用空調装置１は、室外熱交換器１６の過冷却域によって、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能を担保することができる。

（第３実施形態）
続いて、上述した各実施形態とは異なる第３実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第３実施形態に係る車両用空調装置１は、室内蒸発器１８に対するエンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１の配置及び制御処理の内容を除いて、基本的に上述した実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、上述した実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

以下、第３実施形態に係る車両用空調装置１が第１実施形態と相違する点について、図８、図９を参照しつつ説明する。

先ず、第３実施形態に係る車両用空調装置１における室外熱交換器１６、エンジンラジエータ７１、インバータラジエータ８１の配置について、図８を参照しつつ説明する。

第３実施形態に係る車両用空調装置１において、エンジンラジエータ７１及びインバータラジエータ８１は、室外熱交換器１６に対して導入される外気ＯＡの流れに関して、室外熱交換器１６よりも下流側に、間隔を隔てて配置されている。

図８に示すように、第３実施形態に係るインバータラジエータ８１は、外気ＯＡの流れの下流側において、室外熱交換器１６の流入口１６ａを含む上側部分を占めるように配置されている。

一方、第３実施形態に係るエンジンラジエータ７１は、外気ＯＡの流れの下流側において、室外熱交換器１６の流出口１６ｂを含む下側部分を占めるように配置されており、インバータラジエータ８１の下方に位置している。従って、エンジンラジエータ７１は、冷房運転時における室外熱交換器１６の過冷却域に対して、外気ＯＡの流れの下流側にあたる位置に配置されている。

これにより、第３実施形態によれば、冷房運転時に室外熱交換器１６の過冷却域を制御することで、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能を、より大きく変化させることが可能となる。

第３実施形態に係る車両用空調装置１において、空調制御装置４０は、冷房モード時における室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。

図９に示すフローチャートは、この目標過冷却度ＴＳＣを設定する際に、空調制御装置４０によって、車両用空調装置１の空調運転の実行がなされている間、繰り返し実行される。第３実施形態に係る制御処理では、ラジエータによる冷却対象機器の冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを判定する処理内容が、上述した実施形態と相違している。

ステップＳ２１では、運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。現時点の運転モードが冷房モードである場合、ステップＳ２２に進む。一方、現時点の運転モードが冷房モード以外である場合、そのまま、この制御処理を終了する。

ステップＳ２２においては、エンジン冷却水温度センサ７２でエンジン冷却水温度ＴＷｅｇが基準冷却水温度γ以下であるか否かが判定される。

ここで、エンジン冷却水温度ＴＷｅｇは、車両冷却系（即ち、エンジン冷却水回路７０等）の冷却負荷が大きいか否かを判定する為の指標の一例であり、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを判定する為の指標の一つである。

エンジン冷却水温度センサ７２で検出されたエンジン冷却水温度ＴＷｅｇが基準冷却水温度γ以下である場合、エンジン冷却水回路７０の冷却負荷は大きくないと判断して、ステップＳ２３の冷房効率優先制御に移行する。一方、エンジン冷却水温度ＴＷｅｇが基準冷却水温度γ以下ではない場合、ステップＳ２４の機器冷却補助制御に進む。基準冷却水温度γは、本発明における基準熱媒体温度の一例である。

尚、図９に示すステップＳ２３〜ステップＳ２６の制御処理は、第１実施形態におけるステップＳ３〜ステップＳ６に対応する。従って、ステップＳ２３〜ステップＳ２６の処理内容に関する詳細な説明は省略する。

ここで、ステップＳ２３、ステップＳ２４で目標過冷却度ＴＳＣを特定する際には、上述した実施形態と同様の制御マップを参照して行われる。この場合の制御マップは、図５に示す制御マップと同様に、目標過冷却度ＴＳＣと外気温Ｔａｍとの関係性を示すように構成されている。しかしながら、下限線Ｌｌ及び上限線Ｌｈは、それぞれ、エアコン吸込温度Ｔａｉｎ、インバータ冷却水温度ＴＷｈｖではなく、エンジン冷却水温度ＴＷｅｇに基づいて定められる。

このように、第３実施形態に係る車両用空調装置１では、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能が予め定められた基準よりも高い場合には、ステップＳ２３の冷房効率優先制御にて、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、サイクルの成績係数ＣＯＰが極大値になるように決定される為、成績係数ＣＯＰが高い状態で、冷房運転を継続することができる。又、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない為、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却も十分に行うことができる。

一方、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能が予め定められた基準よりも低い場合には、ステップＳ２４の機器冷却補助制御にて、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定される。従って、第３実施形態に係る車両用空調装置１は、冷房効率優先制御の場合に比べて成績係数ＣＯＰは低下するものの、冷房運転を継続することができる。

又、第３実施形態に係る車両用空調装置１によれば、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能に応じて、室外熱交換器１６における過冷却域を増大させ、ラジエータ前面温度Ｔｒｆを平均的に低下させることができる。これにより、エンジンラジエータ７１におけるエンジンＥＮＧの冷却性能を補うことができ、エンジンＥＮＧ等の冷却性能不足に起因するパワーセーブ等の制限を受けることを防止できる。

そして、第３実施形態に係る車両用空調装置１によれば、ステップＳ２４の機器冷却補助制御にて、冷房効率優先制御時よりも大きな目標過冷却度ＴＳＣが設定された場合、集中空調制御を実行する。

ステップＳ２６の集中空調制御では、送風調整機構３６等の作動を制御することで、乗員検出部５９にて検出された乗員に対して、集中した空調風を供給することができる。つまり、当該車両用空調装置１は、機器冷却補助制御で目標過冷却度ＴＳＣが大きく設定された場合でも、乗員の快適性をできるだけ維持することができる。

以上説明したように、第３実施形態に係る車両用空調装置１によれば、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、上述した実施形態と同様に得ることができる。

第３実施形態に係る車両用空調装置１においては、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを、エンジン冷却水温度センサ７２で検出されたエンジン冷却水温度ＴＷｅｇと基準冷却水温度γとの比較によって判断している。

これにより、当該車両用空調装置１は、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能に関して、より高い精度で判定することができ、車室内空調と冷却対象機器の冷却とを高い精度で両立させることができる。

又、図８に示すように、第３実施形態に係るエンジンラジエータ７１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されている。従って、車両用空調装置１は、室外熱交換器１６の過冷却域によって、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能を担保することができる。

（第４実施形態）
続いて、上述した各実施形態とは異なる第４実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第４実施形態に係る車両用空調装置１は、制御処理の内容を除いて、基本的に上述した第１実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、上述した実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

以下、第４実施形態に係る車両用空調装置１が第１実施形態と相違する点について、図１０を参照しつつ説明する。第４実施形態に係る冷房モード時においても、空調制御装置４０は、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＳＣに近づくように、第２膨張弁１５ｂの絞り開度を制御する。

そして、図１０に示すフローチャートは、この目標過冷却度ＴＳＣを設定する際に、空調制御装置４０によって、車両用空調装置１の空調運転の実行がなされている間、繰り返し実行される。

図１０に示すように、先ず、ステップＳ３１では、運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。現時点の運転モードが冷房モードである場合には、ステップＳ３２に進む。一方、現時点の運転モードが冷房モード以外である場合、そのまま、この制御処理を終了する。

ステップＳ３２においては、車両制御装置９０から出力される空調負荷低減信号が未検出であるか否かが判定される。上述したように、空調負荷低減信号は、車両用空調装置１による空調運転の負荷が過剰である場合に、車両制御装置９０から車両走行系を保護する為に出力される信号である。このステップＳ３２を実行する空調制御装置４０は、本発明における低減信号検出部４０ｆとして機能する。

即ち、空調負荷低減信号は、エアコン熱負荷が大きく、室外熱交換器１６における放熱が大きい状況であることを示す指標の一例であり、ラジエータによる冷却対象機器の冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを判定する為の指標の一例である。

空調負荷低減信号が未検出である場合、エアコン熱負荷がそれほど大きくなく、車両冷却系の冷却能力が十分な状況であると判断して、ステップＳ３３に移行する。一方、空調負荷低減信号を検出した場合、エアコン熱負荷が大きく、車両冷却系の冷却能力が不足する状況であると判断して、ステップＳ３４に進む。

尚、図１０に示すステップＳ３３〜ステップＳ３６の制御処理は、第１実施形態におけるステップＳ３〜ステップＳ６に対応する。従って、ステップＳ３３〜ステップＳ３６の処理内容に関する詳細な説明は省略する。

ここで、ステップＳ３３、ステップＳ３４で目標過冷却度ＴＳＣを特定する際には、上述した実施形態と同様の制御マップを参照して行われる。この場合の制御マップは、図５に示す制御マップと同様に、目標過冷却度ＴＳＣと外気温Ｔａｍとの関係性を示すように構成されている。

このように、第４実施形態に係る車両用空調装置１では、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能が予め定められた基準よりも高い場合には、ステップＳ３３の冷房効率優先制御にて、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、サイクルの成績係数ＣＯＰが極大値になるように決定される為、成績係数ＣＯＰが高い状態で、冷房運転を継続することができる。又、室外熱交換器１６の放熱がそれほど大きくない為、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却も十分に行うことができる。

一方、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能が予め定められた基準よりも低い場合には、ステップＳ３４の機器冷却補助制御にて、目標過冷却度ＴＳＣが特定される。

この場合の目標過冷却度ＴＳＣは、冷凍サイクル装置１０における冷房運転が継続可能であり、且つ、室外熱交換器１６の出口側における過冷却度ができるだけ大きくなるように決定される。従って、第４実施形態に係る車両用空調装置１は、冷房効率優先制御の場合に比べて成績係数ＣＯＰは低下するものの、冷房運転を継続することができる。

又、第４実施形態に係る車両用空調装置１によれば、空調負荷低減信号を検出したか否かに応じて、室外熱交換器１６における過冷却域を増大させ、ラジエータ前面温度Ｔｒｆを平均的に低下させることができる。これにより、インバータラジエータ８１におけるインバータＩＮＶの冷却性能を補うことができ、インバータＩＮＶ等の冷却性能不足に起因するパワーセーブ等の制限を受けることを防止できる。

そして、第４実施形態に係る車両用空調装置１によれば、ステップＳ３４の機器冷却補助制御にて、冷房効率優先制御時よりも大きな目標過冷却度ＴＳＣが設定された場合、集中空調制御を実行する。

ステップＳ３６の集中空調制御では、送風調整機構３６等の作動を制御することで、乗員検出部５９にて検出された乗員に対して、集中した空調風を供給することができる。つまり、当該車両用空調装置１は、機器冷却補助制御で目標過冷却度ＴＳＣが大きく設定された場合でも、乗員の快適性をできるだけ維持することができる。

以上説明したように、第４実施形態に係る車両用空調装置１によれば、第１実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、第１実施形態と同様に得ることができる。

第４実施形態に係る車両用空調装置１においては、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを、空調負荷低減信号を検出したか否かによって判断している。

これにより、当該車両用空調装置１は、車両制御装置９０からの制御信号を受信したか否かという単純な制御で判定することができ、空調制御装置４０の制御負担を軽減すると同時に、車室内空調と冷却対象機器の冷却とを高い精度で両立させることができる。

又、第４実施形態においても、インバータラジエータ８１は、過冷却域が形成される室外熱交換器１６の流出口１６ｂに対して外気ＯＡの下流側に配置されている。従って、車両用空調装置１は、室外熱交換器１６の過冷却域によって、インバータラジエータ８１によるインバータＩＮＶの冷却性能を担保することができる。

（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。

（１）上述した実施形態においては、本発明における空調制御部による制御態様の一例として、ステップＳ６等に示す集中空調制御を挙げていたが、この態様に限定されるものではない。本発明に係る空調制御部による制御態様として、いわゆるＥＣＯモードを用いても良い。

このＥＣＯモードでは、空調制御装置４０は、冷房モードにおいて、室内蒸発器１８における冷媒の目標蒸発温度を、乗員が不快にならない範囲で通常時（例えば、冷房効率優先制御時）よりも大きくする運転モードである。乗員が不快にならない範囲とは、車室内の空気に関する情報（例えば、内気温、内気湿度、内外気切替装置３３の作動状態等）に応じて定められる。

（２）又、上述の各実施形態に係る冷凍サイクル装置１０は、冷房運転、暖房運転、除湿暖房運転を切り替え可能に構成されていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態における各運転モードに加えて、除霜運転モードに切り替え可能に構成することも可能である。

（３）そして、上述の各実施形態における除湿暖房モードは、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冷凍サイクルにより構成されていたが、この態様に限定されるものではない。

例えば、圧縮機１１→室内凝縮器１２→第１膨張弁１５ａ→室外熱交換器１６→第２膨張弁１５ｂ→室内蒸発器１８→蒸発圧力調整弁１９→アキュムレータ２０→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルにより、除湿暖房運転を行うように構成することも可能である。この場合、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して直列的に接続される冷凍サイクルが構成される。

更に、除湿暖房モードにおいて、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冷凍サイクルと、室外熱交換器１６と室内蒸発器１８が冷媒流れに対して直列的に接続される冷凍サイクルとを、適宜切り替えるように構成することも可能である。

（４）上述の各実施形態では、空調制御プログラムを実行することによって、各運転モードを切り替えた例を説明したが、各運転モードの切り替えはこれに限定されるものではない。例えば、目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温Ｔａｍに基づいて、予め空調制御装置４０に記憶された制御マップを参照して、各運転モードを切り替えてもよい。

又、操作パネル６０に各運転モードを設定する運転モード設定スイッチを設け、当該運転モード設定スイッチの操作信号に応じて、冷房モード、除湿暖房モード及び暖房モードを切り替えるようにしてもよい。

（５）又、上述した第３実施形態においては、エンジンラジエータ７１によるエンジンＥＮＧの冷却性能が予め定められた基準より低いか否かを判定する際に、エンジン冷却水温度センサ７２にて検出されるエンジン冷却水温度ＴＷｅｇを用いていたが、この態様に限定されるものではない。第１実施形態のように、エアコン吸込温度Ｔａｉｎを用いても良いし、第４実施形態のように、空調負荷低減信号を用いてもよい。

１ 車両用空調装置
１１ 圧縮機
１５ｂ 第２膨張弁
１６ 室外熱交換器
１８ 室内蒸発器
４０ 空調制御装置
７１ エンジンラジエータ
８１ インバータラジエータ
ＥＮＧ エンジン
ＩＮＶ インバータ

Claims (9)

1. 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器（１６）と、前記放熱器で放熱した冷媒を減圧すると共に、前記放熱器の出口側における冷媒の過冷却度を調整する減圧部（１５ｂ）と、前記減圧部にて減圧された冷媒を空気と熱交換させて前記冷媒を蒸発させる蒸発器（１８）と、を含み、車室内の空調に用いられる冷凍サイクル（１０）と、
   前記放熱器に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載された冷却対象機器（ＩＮＶ、ＥＮＧ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるラジエータ（７１、８１）と、
   前記ラジエータによる前記冷却対象機器の冷却性能が予め定められた基準よりも低いか否かを判定する機器冷却判定部（４０ａ）と、
   前記ラジエータによる前記冷却対象機器の冷却性能が低いと判定された場合に、前記放熱器の出口側における目標過冷却度を、前記ラジエータによる前記冷却対象機器の冷却性能が高い場合よりも大きく特定する目標過冷却度特定部（４０ｂ）と、
   前記過冷却度が前記目標過冷却度に近づくように、前記減圧部の作動を制御する減圧制御部（４０ｃ）と、
   前記目標過冷却度が大きく特定された場合に、前記車室内における空調負荷に応じて、前記車室内における快適性を維持するように空調制御を行う空調制御部（４０ｄ）と、を有する車両用空調装置。
2. 前記蒸発器における熱交換の対象となる吸込空気の温度を特定する吸込温度特定部（４０ｅ）を有し、
   前記機器冷却判定部は、前記吸込温度特定部によって特定された前記吸込空気の温度が予め定められた基準空気温度よりも高い場合に、前記ラジエータによる前記冷却対象機器の冷却性能が前記基準よりも低いと判定する請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記ラジエータにおいて前記空気と熱交換する熱媒体の温度を検出する熱媒体温度検出部（７２、８２）を有し、
   前記機器冷却判定部は、前記熱媒体温度検出部によって検出された前記熱媒体温度が予め定められた基準熱媒体温度よりも高い場合に、前記ラジエータによる前記冷却対象機器の冷却性能が前記基準よりも低いと判定する請求項１に記載の車両用空調装置。
4. 前記ラジエータは、
   前記放熱器に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載されたインバータ（ＩＮＶ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるインバータラジエータ（８１）を有し、
   前記機器冷却判定部は、前記熱媒体温度検出部（８２）によって検出された前記インバータラジエータにおける前記熱媒体の温度を用いて、前記冷却対象機器に対する冷却性能を判定する請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記ラジエータは、
   前記放熱器に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載されたエンジン（ＥＮＧ）から吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるエンジンラジエータ（７１）を有し、
   前記機器冷却判定部は、前記熱媒体温度検出部（７２）によって検出された前記エンジンラジエータにおける前記熱媒体の温度を用いて、前記冷却対象機器に対する冷却性能を判定する請求項３に記載の車両用空調装置。
6. 空調運転により生じる負荷の低減を要求する空調負荷低減信号を検出する低減信号検出部（４０ｆ）を有し、
   前記機器冷却判定部は、前記低減信号検出部によって空調負荷低減信号を検出した場合に、前記ラジエータによる前記冷却対象機器の冷却性能が前記基準よりも低いと判定する請求項１に記載の車両用空調装置。
7. 前記車室内における乗員の有無に基づいて、前記車室内における空調負荷を特定する空調負荷特定部（４０ｇ）と、
   前記冷凍サイクルによって空調された空調風の送風態様を変更する為の送風機構部（３６）と、を有し、
   前記空調制御部は、前記車室内の乗員に集中して前記空調風を送風するように、前記送風機構部の作動を制御して、前記車室内における快適性を維持する請求項１ないし６の何れか１つに記載の車両用空調装置。
8. 前記ラジエータは、
   前記放熱器に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載されたインバータから吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるインバータラジエータを有し、
   前記インバータラジエータは、前記放熱器に生じる過冷却域（Ｒｓｃａ、Ｒｓｃｂ）に対して、前記空気の流れに関して下流側となるように配置されている請求項１ないし７の何れか１つに記載の車両用空調装置。
9. 前記ラジエータは、
   前記放熱器に対して導入される空気の流れに関して、前記放熱器よりも下流側に配置され、車両に搭載されたエンジンから吸熱した熱媒体と前記空気とを熱交換させるエンジンラジエータを有し、
   前記エンジンラジエータは、前記放熱器に生じる過冷却域に対して、前記空気の流れに関して下流側となるように配置されている請求項１ないし７の何れか１つに記載の車両用空調装置。

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