JP6963405B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特に室外熱交換器への走行風の流入を阻止できるシャッタを備えたハイブリッド自動車や電気自動車に好適な車両用空気調和装置に関するものである。

近年の環境問題の顕在化から、バッテリから供給される電力で走行用モータを駆動するハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられて外気が通風されると共に、冷媒を吸熱又は放熱させる室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する室外膨張弁が接続された冷媒回路を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、室外熱交換器において吸熱させる暖房モード（暖房運転）と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、吸熱器と室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房モード（除湿暖房運転）と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる除湿冷房モード（除湿冷房運転）と、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房モード（冷房運転）を切り換えて実行するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。また、前記特許文献ではグリルシャッタを設け、室外熱交換器への走行風の流入を阻止することができるようにしていた。

特開２０１５−２０５５６４号公報

ここで、前記除湿冷房モード（除湿冷房運転）では、吸熱器の温度に基づいて圧縮機を制御し、吸熱器における必要な吸熱能力（除湿／冷房能力）を得ると共に、放熱器の圧力に基づいて室外膨張弁の弁開度を制御することで放熱器における必要な放熱能力（加熱能力、リヒート量）を得るように構成されている。即ち、放熱器の放熱能力が不足する場合には室外膨張弁の弁開度が縮小されるかたちとなる。

しかしながら、室外膨張弁の弁開度が小さくなる程、吸熱器の循環冷媒量が減少するため、吸熱器に温度斑が生じるようになる。そして、吸熱器の温度が満足な状態で、室外膨張弁の弁開度が制御上の最小開度まで縮小されると、吸熱器の温度斑は極めて大きくなり、吹出口によって吹き出される空気の温度が異なってしまう現象が生じる。

特に、除湿冷房モード（除湿冷房運転）では室外熱交換器で冷媒が外気と熱交換する分、放熱器における放熱能力は低くなるため、外気温度が低くなった場合等にはこのような問題が生じ易くなり、早期に除湿暖房モード（除湿暖房運転）に移行してしまうことになる。これを防止するには格別な電気ヒータ等を設けて車室内に吹き出される空気を加熱する必要があるが、その場合には消費電力が増大する欠点がある。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、除湿冷房運転における吸熱器の温度斑の発生を防止若しくは抑制することで、除湿冷房運転の実行可能範囲を拡げることができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱させるための室外熱交換器と、放熱器から出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、室外熱交換器への走行風の流入を阻止するためのシャッタと、制御装置を備え、この制御装置により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房運転を実行するものであって、制御装置は、除湿冷房運転において放熱器の放熱能力が不足する場合、シャッタを閉じると共に、除湿冷房運転においてシャッタを閉じても放熱器の放熱能力が不足する場合、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる内部サイクル運転に移行することを特徴とする。

請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、除湿冷房運転においては吸熱器の温度に基づいて圧縮機の運転を制御し、放熱器の圧力に基づいて室外膨張弁の弁開度を制御すると共に、吸熱器の温度が満足な状態で、室外膨張弁の弁開度を縮小させても放熱器の放熱能力が不足する場合、シャッタを閉じることを特徴とする。

請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、除湿冷房運転においては、放熱器の圧力がその目標値となるように室外膨張弁の弁開度を制御すると共に、当該室外膨張弁の弁開度を制御上の最小開度としても放熱器の圧力を目標値とすることができない場合、放熱器の放熱能力が不足していると判断してシャッタを閉じることを特徴とする。

請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において室外熱交換器に外気を通風するための室外送風機を備え、制御装置は、シャッタを閉じた場合、室外送風機も停止することを特徴とする。

請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、内部サイクル運転では室外膨張弁を全閉とすると共に、室外熱交換器の冷媒出口は圧縮機の冷媒吸込側に連通させることを特徴とする。

本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱させるための室外熱交換器と、放熱器から出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、室外熱交換器への走行風の流入を阻止するためのシャッタと、制御装置を備え、この制御装置により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房運転を実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、除湿冷房運転において放熱器の放熱能力が不足する場合、シャッタを閉じるようにしたので、室外熱交換器への走行風の流入を阻止して室外熱交換器にて冷媒と外気とが熱交換しないようにし、若しくは、両者の熱交換量を極めて小さくして放熱器における冷媒の放熱量を増大させることができるようになる。

これにより、例えば、請求項２の発明の如く制御装置により、除湿冷房運転においては吸熱器の温度に基づいて圧縮機の運転を制御し、放熱器の圧力に基づいて室外膨張弁の弁開度を制御する場合に、吸熱器の温度が満足な状態で、室外膨張弁の弁開度を縮小させても放熱器の放熱能力が不足する場合にシャッタを閉じ、或いは、請求項３の発明の如く制御装置により、除湿冷房運転においては、放熱器の圧力がその目標値となるように室外膨張弁の弁開度を制御する場合に、当該室外膨張弁の弁開度を制御上の最小開度としても放熱器の圧力を目標値とすることができない場合、放熱器の放熱能力が不足していると判断してシャッタを閉じることで、吸熱器に生じる温度斑を解消若しくは抑制しながら、放熱器における必要な放熱能力を得ることができるようになる。

従って、本発明によれば格別なヒータ等を用いること無く、除湿冷房運転を延長することができるようになり、その実行可能範囲を拡げて快適な車室内空調を実現することができるようになる。

また、室外熱交換器に外気を通風するための室外送風機が設けられている場合には、請求項４の発明の如く制御装置により、シャッタを閉じた場合は室外送風機も停止することで、支障無く放熱器における放熱能力の増大を図ることができるようになる。

特に、上述したように除湿冷房運転においてシャッタを閉じても放熱器の放熱能力が不足する場合、本発明では制御装置により、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる内部サイクル運転に移行するようにしたので、除湿冷房運転よりも放熱器の冷媒循環量を増やして放熱器における放熱能力を増大させ、快適な車室内空調を維持することができるようになる。

ここで、上記内部サイクル運転で室外膨張弁を全閉とする場合は、請求項５の発明の如く制御装置により、室外熱交換器の冷媒出口を圧縮機の冷媒吸込側に連通させておくことで、冷媒循環量を増やして放熱器における暖房能力と吸熱器における除湿能力を向上させることができるようになる。

本発明を適用した一実施形態の車両用空気調和装置の構成図である。 図１の車両用空気調和装置のコントローラの電気回路のブロック図である。 図２のコントローラによる暖房運転を説明する図である。 図３の暖房運転のｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる除湿暖房運転を説明する図である。 図５の除湿暖房運転のｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる内部サイクル運転を説明する図である。 図７の内部サイクル運転のｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる除湿冷房運転を説明する図である。 図９の除湿冷房運転のｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる冷房運転を説明する図である。 図１１の冷房運転のｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる除湿冷房運転（シャッタ閉）を説明する図である。 図１３の除湿冷房運転のｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる第１の暖房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図１５の第１の暖房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる第３の暖房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図１７の第３の暖房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる第２の暖房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図１９の第２の暖房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる第２の暖房／バッテリ冷却モードを説明するもう一つの図である。 図２１の第２の暖房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる除霜／暖房／バッテリ冷却モードを説明するもう一つの図である。 図２３の除霜／暖房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる冷房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図２５の冷房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる除湿冷房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図２７の除湿冷房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる除湿冷房／バッテリ冷却モード（シャッタ閉）を説明する図である。 図２９の除湿冷房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる内部サイクル／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図３１の内部サイクル／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによる除湿暖房／バッテリ冷却モードを説明する図である。 図３３の除湿暖房／バッテリ冷却モードのｐ−ｈ線図である。 図２のコントローラによるバッテリ冷却単独モードを説明する図である。 図３５のバッテリ冷却単独モードのｐ−ｈ線図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、車両にバッテリ５５が搭載され、このバッテリ５５に充電された電力を走行用の電動モータ（図示せず）に供給することで駆動し、走行するものであり、本発明の車両用空気調和装置１も、バッテリ５５の電力で駆動されるものとする。

即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路Ｒを用いたヒートポンプ運転により暖房運転を行い、更に、除湿暖房運転や内部サイクル運転、除湿冷房運転、冷房運転の各空調運転を選択的に実行することで車室内の空調を行うものである。

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

実施例の車両用空気調和装置１は、電気自動車の車室内の空調（暖房、冷房、除湿、及び、換気）を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁６と、冷房時には冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房時には冷媒を吸熱させる蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動弁（機械式膨張弁でも良い）から成る室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。室外膨張弁６は放熱器４から出て室外熱交換器７に流入する冷媒を減圧膨張させると共に全閉も可能とされている。

尚、室外熱交換器７には、室外送風機１５が設けられている。この室外送風機１５は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中（即ち、車速が０ｋｍ／ｈ）にも室外熱交換器７に外気が通風されるよう構成されている。また、図中２３はグリルシャッタと称されるシャッタである。このシャッタ２３が閉じられると、走行風が室外熱交換器７に流入することが阻止される構成とされている。

また、室外熱交換器７の冷媒出口側に接続された冷媒配管１３Ａは、逆止弁１８を介して冷媒配管１３Ｂに接続されている。尚、逆止弁１８は冷媒配管１３Ｂ側が順方向とされている。この冷媒配管１３Ｂは冷房時に開放される開閉弁としての電磁弁１７を介して室内膨張弁８に接続されている。実施例では、これら電磁弁１７及び室内膨張弁８が、吸熱器９への冷媒の流入を制御するための弁装置を構成する。

また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは分岐しており、この分岐した第１のパイパス回路としての冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される第１の開閉弁としての電磁弁２１を介して吸熱器９の出口側に位置する冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。そして、この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。

更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前（冷媒上流側）で冷媒配管１３Ｊと冷媒配管１３Ｆに分岐しており、分岐した一方の冷媒配管１３Ｊが室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の冷媒入口側に接続されている。また、分岐した他方の冷媒配管１３Ｆは除湿時に開放される第２の開閉弁としての電磁弁２２を介して逆止弁１８の冷媒下流側であって、電磁弁１７の冷媒上流側に位置する冷媒配管１３Ａと冷媒配管１３Ｂとの接続部に連通接続されている。

これにより、冷媒配管１３Ｆは室外膨張弁６、室外熱交換器７及び逆止弁１８の直列回路に対して並列に接続されたかたちとなり、室外膨張弁６、室外熱交換器７及び逆止弁１８をバイパスする第２のバイパス回路となる。また、室外膨張弁６にはバイパス用の開閉弁としての電磁弁２０が並列に接続されている。

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

また、放熱器４の空気上流側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を放熱器４に通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。更に、放熱器４の空気下流側における空気流通路３には、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。

更に、本発明の車両用空気調和装置１は、バッテリ５５に熱媒体を循環させて当該バッテリ５５の温度を調整するためのバッテリ温度調整装置６１を備えている。実施例のバッテリ温度調整装置６１は、バッテリ５５に熱媒体を循環させるための循環装置としての循環ポンプ６２と、加熱装置としての熱媒体加熱ヒータ６６と、冷媒−熱媒体熱交換器６４を備え、それらとバッテリ５５が熱媒体配管６８にて環状に接続されている。

この実施例の場合、循環ポンプ６２の吐出側に熱媒体加熱ヒータ６６が接続され、熱媒体加熱ヒータ６６の出口に冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａの入口が接続され、この熱媒体流路６４Ａの出口にバッテリ５５の入口が接続され、バッテリ５５の出口が循環ポンプ６２の吸込側に接続されている。

このバッテリ温度調整装置６１で使用される熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ−１２３４ｆのような冷媒、クーラント等の液体、空気等の気体が採用可能である。尚、実施例では水を熱媒体として採用している。また、熱媒体加熱ヒータ６６はＰＴＣヒータ等の電気ヒータから構成されている。更に、バッテリ５５の周囲には例えば熱媒体が当該バッテリ５５と熱交換関係で流通可能なジャケット構造が施されているものとする。

そして、循環ポンプ６２が運転されると、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６に至り、熱媒体加熱ヒータ６６が発熱されている場合にはそこで加熱された後、次に冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに流入する。この冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを出た熱媒体はバッテリ５５に至る。熱媒体はそこでバッテリ５５と熱交換した後、循環ポンプ６２に吸い込まれることで熱媒体配管６８内を循環される。

一方、冷媒回路Ｒの冷媒配管１３Ｆの出口、即ち、冷媒配管１３Ｆと冷媒配管１３Ａ及び冷媒配管１３Ｂとの接続部には、逆止弁１８の冷媒下流側（順方向側）であって、電磁弁１７の冷媒上流側に位置して分岐回路としての分岐配管７２の一端が接続されている。この分岐配管７２には電動弁から構成された補助膨張弁７３が設けられている。この補助膨張弁７３は冷媒−熱媒体熱交換器６４の後述する冷媒流路６４Ｂに流入する冷媒を減圧膨張させると共に全閉も可能とされている。そして、分岐配管７２の他端は冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに接続されており、この冷媒流路６４Ｂの出口には冷媒配管７４の一端が接続され、冷媒配管７４の他端はアキュムレータ１２の手前（冷媒上流側）の冷媒配管１３Ｃに接続されている。そして、これら補助膨張弁７３等も冷媒回路Ｒの一部を構成すると同時に、バッテリ温度調整装置６１の一部をも構成することになる。

補助膨張弁７３が開いている場合、冷媒配管１３Ｆや室外熱交換器７から出た冷媒（一部又は全ての冷媒）はこの補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入し、そこで蒸発する。冷媒は冷媒流路６４Ｂを流れる過程で熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体から吸熱した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

次に、図２において３２は制御装置としてのコントローラ（ＥＣＵ）である。このコントローラ３２は、プロセッサを備えたコンピュータの一例としてのマイクロコンピュータから構成されており、その入力には車両の外気温度（Ｔａｍ）を検出する外気温度センサ３３と、外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる空気の温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度を検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内ＣＯ_２濃度センサ３９と、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ４４と、放熱器４の温度（放熱器４を経た空気の温度、又は、放熱器４自体の温度：放熱器温度ＴＣＩ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器４内、又は、放熱器４を出た直後の冷媒の圧力：放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９を経た空気の温度、又は、吸熱器９自体の温度：吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た直後の冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２と、設定温度や空調運転の切り換えを設定するための空調（エアコン）操作部５３と、室外熱交換器７の温度（室外熱交換器７から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器７自体の温度：室外熱交換器温度ＴＸＯ。室外熱交換器７が蒸発器として機能するとき、室外熱交換器温度ＴＸＯは室外熱交換器７における冷媒の蒸発温度となる）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力（室外熱交換器７内、又は、室外熱交換器７から出た直後の冷媒の圧力）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。

また、コントローラ３２の入力には更に、バッテリ５５の温度（バッテリ５５自体の温度、又は、バッテリ５５を出た熱媒体の温度、或いは、バッテリ５５に入る熱媒体の温度）を検出するバッテリ温度センサ７６と、熱媒体加熱ヒータ６６の温度（熱媒体加熱ヒータ６６自体の温度、熱媒体加熱ヒータ６６を出た熱媒体の温度）を検出する熱媒体加熱ヒータ温度センサ７７と、冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを出た熱媒体の温度を検出する第１出口温度センサ７８と、冷媒流路６４Ｂを出た冷媒の温度を検出する第２の出口温度センサ７９の各出力も接続されている。

一方、コントローラ３２の出力には、前記圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吹出口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、電磁弁２２（除湿）、電磁弁１７（冷房）、電磁弁２１（暖房）、電磁弁２０（バイパス）の各電磁弁と、シャッタ２３、循環ポンプ６２、熱媒体加熱ヒータ６６、補助膨張弁７３が接続されている。そして、コントローラ３２は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御するものである。

以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。コントローラ３２は実施例では暖房運転と、除湿暖房運転と、内部サイクル運転と、除湿冷房運転と、冷房運転の各空調運転を切り換えて実行すると共に、バッテリ５５の温度を所定の適温範囲内に調整する。先ず、冷媒回路Ｒの各空調運転について説明する。

（１）暖房運転
最初に、図３及び図４を参照しながら暖房運転について説明する。図３は暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示し、図４は暖房運転における冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。尚、図４では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している。コントローラ３２により（オートモード）、或いは、空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房運転が選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁２２（除湿用）、電磁弁２０（バイパス用）を閉じる。尚、シャッタ２３は開放する。

そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。

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

コントローラ３２は、後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標放熱器温度ＴＣＯ（放熱器４の温度ＴＣＩの目標値）から目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器４の圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（放熱器温度ＴＣＩ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度を制御する。前記目標放熱器温度ＴＣＯは基本的にはＴＣＯ＝ＴＡＯとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。

（２）除湿暖房運転
次に、図５及び図６を参照しながら除湿暖房運転について説明する。図５は除湿暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示し、図６は除湿暖房運転における冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。尚、図６では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している。除湿暖房運転では、コントローラ３２は上記暖房運転の状態において電磁弁２２と電磁弁１７を開放する。また、シャッタ２３は開放する。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、この分流された冷媒が電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに流入し、冷媒配管１３Ｂから室内膨張弁８に流れ、残りの冷媒が室外膨張弁６に流れるようになる。即ち、分流された一部の冷媒が室内膨張弁８にて減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。

コントローラ３２は吸熱器９の出口における冷媒の過熱度（ＳＨ）を所定値に維持するように室内膨張弁８の弁開度を制御するが、このときに吸熱器９で生じる冷媒の吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。分流されて冷媒配管１３Ｊに流入した残りの冷媒は、室外膨張弁６で減圧された後、室外熱交換器７で蒸発することになる。

吸熱器９で蒸発した冷媒は、冷媒配管１３Ｃに出て冷媒配管１３Ｄからの冷媒（室外熱交換器７からの冷媒）と合流した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。

コントローラ３２は目標放熱器温度ＴＣＯから算出される目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。

（３）内部サイクル運転
次に、図７及び図８を参照しながら内部サイクル運転について説明する。図７は内部サイクル運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示し、図８は内部サイクル運転における冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。尚、図８では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している。内部サイクル運転では、コントローラ３２は上記除湿暖房運転の状態において室外膨張弁６を全閉とする（全閉位置）。但し、電磁弁２１は開いた状態を維持し、室外熱交換器７の冷媒出口は圧縮機２の冷媒吸込側に連通させておく。即ち、この内部サイクル運転は除湿暖房運転における室外膨張弁６の制御で当該室外膨張弁６を全閉とした状態であるので、この内部サイクル運転も除湿暖房運転の一部と捉えることができる（シャッタ２３は開）。

但し、室外膨張弁６が閉じられることにより、室外熱交換器７への冷媒の流入は阻止されることになるので、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒は電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、冷媒配管１３Ｆを流れる冷媒は冷媒配管１３Ｂより電磁弁１７を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

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

また、室外膨張弁６は閉じられるものの、電磁弁２１は開いており、室外熱交換器７の冷媒出口は圧縮機２の冷媒吸込側に連通しているので、室外熱交換器７内の液冷媒は冷媒配管１３Ｄ及び電磁弁２１を経て冷媒配管１３Ｃに流出し、アキュムレータ１２に回収され、室外熱交換器７内はガス冷媒の状態となる。これにより、電磁弁２１を閉じたときに比して、冷媒回路Ｒ内を循環する冷媒量が増え、放熱器４における暖房能力と吸熱器９における除湿能力を向上させることができるようになる。

コントローラ３２は吸熱器９の温度、又は、前述した放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御する。このとき、コントローラ３２は吸熱器９の温度によるか放熱器圧力ＰＣＩによるか、何れかの演算から得られる圧縮機目標回転数の低い方を選択して圧縮機２を制御する。

（４）除湿冷房運転
次に、図９及び図１０を参照しながら除湿冷房運転について説明する。図９は除湿冷房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示し、図１０は除湿冷房運転における冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。尚、図１０では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している。除湿冷房運転では、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁２２、電磁弁２０を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。また、シャッタ２３は開放する。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。

放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａ、逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、更に電磁弁１７を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は冷媒配管１３Ｃを経てアキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程でリヒート（再加熱：暖房時よりも放熱能力は低い）されるので、これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。

コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づき、吸熱器温度Ｔｅを目標吸熱器温度ＴＥＯにするように圧縮機２の回転数を制御すると共に、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）と目標放熱器温度ＴＣＯから算出される目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）に基づき、放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯにするように室外膨張弁６の弁開度を制御することで放熱器４による必要なリヒート量を得る。

（５）冷房運転
次に、図１１及び図１２を参照しながら冷房運転について説明する。図１１は冷房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示し、図１２は冷房運転における冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。尚、図１２では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している。冷房運転では、コントローラ３２は上記除湿冷房運転の状態において電磁弁２０を開く（室外膨張弁６の弁開度は自由）。尚、エアミックスダンパ２８は放熱器４に空気が通風される割合を調整する状態とする。また、シャッタ２３は開放する。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気は通風されるものの、その割合は小さくなるので（冷房時のリヒートのみのため）、ここは殆ど通過するのみとなり、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は電磁弁２０を経て冷媒配管１３Ｊを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａ、逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、更に電磁弁１７を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着し、空気は冷却される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は冷媒配管１３Ｃを経てアキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は吹出口２９から車室内に吹き出されるので、これにより車室内の冷房が行われることになる。この冷房運転においては、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数を制御する。

（６）空調運転の切り換え
コントローラ３２は下記式（Ｉ）から前述した目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度の目標値である。
ＴＡＯ＝（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）×Ｋ＋Ｔｂａｌ（ｆ（Ｔｓｅｔ、ＳＵＮ、Ｔａｍ））
・・（Ｉ）
ここで、Ｔｓｅｔは空調操作部５３で設定された車室内の設定温度、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する車室内空気の温度、Ｋは係数、Ｔｂａｌは設定温度Ｔｓｅｔや、日射センサ５１が検出する日射量ＳＵＮ、外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍから算出されるバランス値である。そして、一般的に、この目標吹出温度ＴＡＯは外気温度Ｔａｍが低い程高く、外気温度Ｔａｍが上昇するに伴って低下する。

そして、コントローラ３２は起動時には外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各空調運転のうちの何れかの空調運転を選択する。また、起動後は外気温度Ｔａｍや目標吹出温度ＴＡＯ等の環境や設定条件の変化に応じて前記各空調運転を選択し、切り換えていくものである。

（７）除湿冷房運転時のシャッタ２３の制御と内部サイクル運転への切換
ここで、前述した除湿冷房運転では、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づき、吸熱器温度Ｔｅを目標吸熱器温度ＴＥＯにするように圧縮機２の回転数を制御する。従って、吸熱器温度Ｔｅが満足（目標吸熱器温度ＴＥＯになっている、若しくは、それに近い値になっている）な状態では、圧縮機２の回転数も低くなる。

また、コントローラ３２は放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）と目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）に基づき、放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯにするように室外膨張弁６の弁開度を制御する。従って、吸熱器温度Ｔｅが満足な状態では圧縮機２の回転数も上げられないため、目標放熱器圧力ＰＣＯよりも放熱器圧力ＰＣＩが低くなる程、コントローラ３２は室外膨張弁６の弁開度を縮小し、できるだけ放熱器４に冷媒をとどめるようにして放熱器４における放熱能力を上げるようにする。

しかしながら、室外膨張弁６の弁開度が小さくなる程、吸熱器９の循環冷媒量が減少するため、吸熱器９に温度斑が生じるようになる。そして、室外膨張弁６の弁開度が制御上の最小開度まで縮小されると、吸熱器９の温度斑は極めて大きくなって、車室内の空調性能が悪化してしまう（吹出口によって吹き出される空気の温度が異なってしまう）。特に、除湿冷房運転では前述した如く室外熱交換器７で冷媒が外気と熱交換する分、放熱器４における放熱能力は低くなるため、外気温度が低くなった場合等にはこのような問題が生じ易くなり、早期に内部サイクル運転、若しくは、除湿暖房運転に移行してしまうことになる。これを防止するには格別な電気ヒータ等を設けて車室内に吹き出される空気を加熱する必要があるが、その分消費電力が増大してしまう。

そこで、コントローラ３２は前述した図９及び図１０の除湿冷房運転において、室外膨張弁６の弁開度を縮小させても放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯとすることができない場合（即ち、室外膨張弁６の制御では目標放熱器圧力ＰＣＯを達成できない場合）、この実施例では吸熱器温度Ｔｅが満足な状態で室外膨張弁６の弁開度を制御上の最小開度としても放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯにすることができない場合、放熱器４の放熱能力が不足していると判断して、図１３に示す如くシャッタ２３を閉じ、室外送風機１５も停止する。

これにより、室外熱交換器７には走行風が流入しなくなり、且つ、外気の通風も無くなるので、図１４のｐ−ｈ線図に示す如く、室外熱交換器７における冷媒と外気との熱交換は無くなり、若しくは、室外熱交換器７における冷媒と外気との熱交換量は極めて小さくなる。その分、放熱器４における冷媒の放熱量が増大するため、室外膨張弁６の弁開度を著しく縮小し、或いは、最小開度としなくとも、放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯとすることができるようになり、吸熱器９に生じる温度斑も解消若しくは抑制することができるようになる。

また、このようにシャッタ２３を閉じることで、格別な電気ヒータ等を用いること無く、除湿冷房運転を延長してその実行可能範囲を拡大することができるようになる。しかしながら、上記のようにシャッタ２３を閉じても放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯとすることができない場合、コントローラ３２は空調運転を図７及び図８の内部サイクル運転に切り換える。これにより、除湿冷房運転よりも放熱器４（冷媒回路Ｒの高圧側）の冷媒循環量を増やして、放熱器４による放熱能力を増大させ、快適な車室内空調を維持する。

尚、この実施例では吸熱器温度Ｔｅが満足な状態で、室外膨張弁６の弁開度を制御上の最小開度まで縮小しても放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯにすることができない場合に、放熱器４における放熱能力が不足していると判断することとしたが、吸熱器温度Ｔｅに拘わらず、除湿冷房運転において単に室外膨張弁６の弁開度を所定の小さい値まで縮小させても放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯにすることができない場合、或いは、放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯに近い値にすることができない場合に、放熱器４における放熱能力が不足していると判断するようにしてもよい。

（８）バッテリ５５の温度調整
次に、図１５〜図３６を参照しながらコントローラ３２によるバッテリ５５の温度調整制御について説明する。前述した如くバッテリ５５は自己発熱等により温度が高くなった状態で充放電を行うと、劣化が進行する。そこで、本発明の車両用空気調和装置１のコントローラ３２は、上記の如き空調運転を実行しながら、バッテリ温度調整装置６１により、バッテリ５５の温度を適温範囲内に冷却する。このバッテリ５５の適温範囲は一般的には＋２５℃以上＋４５℃以下とされているため、実施例ではこの適温範囲内にバッテリ５５の温度（バッテリ温度Ｔｂ）の目標値である目標バッテリ温度ＴＢＯ（例えば、＋３５℃）を設定するものとする。

（８−１）第１の暖房／バッテリ冷却モード
コントローラ３２は、暖房運転（図３、図４）においては、例えば下記式（ＩＩ）、（ＩＩＩ）を用いて放熱器４に要求される車室内の暖房能力である要求暖房能力Ｑｔｇｔと、放熱器４が発生可能な暖房能力Ｑｈｐを算出している。
Ｑｔｇｔ＝（ＴＣＯ−Ｔｅ）×Ｃｐａ×ρ×Ｑａｉｒ ・・（ＩＩ）
Ｑｈｐ＝ｆ（Ｔａｍ、ＮＣ、ＢＬＶ、ＶＳＰ、ＦＡＮＶｏｕｔ、Ｔｅ）・・（ＩＩＩ）
ここで、Ｔｅは吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度、Ｃｐａは放熱器４に流入する空気の比熱［ｋｊ／ｋｇ・Ｋ］、ρは放熱器４に流入する空気の密度（比体積）［ｋｇ／ｍ^３］、Ｑａｉｒは放熱器４を通過する風量［ｍ^３／ｈ］（室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶなどから推定）、ＶＳＰは車速センサ５２から得られる車速、ＦＡＮＶｏｕｔは室外送風機１５の電圧である。

また、コントローラ３２は、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ５５の温度（バッテリ温度Ｔｂ）と上述した目標バッテリ温度ＴＢＯとに基づき、例えば下記式（ＩＶ）を用いてバッテリ温度調整装置６１に要求されるバッテリ５５の冷却能力である要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔを算出している。
Ｑｂａｔ＝（Ｔｂ−ＴＢＯ）×ｋ１×ｋ２ ・・（ＩＶ）
ここで、ｋ１はバッテリ温度調整装置６１内を循環する熱媒体の比熱［ｋｊ／ｋｇ・Ｋ］、ｋ２は熱媒体の流量［ｍ^３／ｈ］である。尚、要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔを算出する式は上記に限られるものでは無く、上記以外のバッテリ冷却に関連する他のファクターを加味して算出してもよい。

バッテリ温度Ｔｂが目標バッテリ温度ＴＢＯより低い場合（Ｔｂ＜ＴＢＯ）は、上記式（ＩＶ）で算出される要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔはマイナスとなるため、実施例ではコントローラ３２は補助膨張弁７３を全閉とし、バッテリ温度調整装置６１も停止している。一方、前述した暖房運転中に、充放電等によりバッテリ温度Ｔｂが上昇し、目標バッテリ温度ＴＢＯより高くなった場合（ＴＢＯ＜Ｔｂ）、式（ＩＶ）で算出される要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔがプラスに転じるので、実施例ではコントローラ３２は補助膨張弁７３を開き、バッテリ温度調整装置６１を運転してバッテリ５５の冷却を開始する。

その場合、コントローラ３２は上記要求暖房能力Ｑｔｇｔと要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔに基づき、両者を比較して、ここで説明する第１の暖房／バッテリ冷却モードと、後述する第２の暖房／バッテリ冷却モード及び第３の暖房／バッテリ冷却モードを切り換えて実行する。

先ず、車室内の暖房負荷が大きく（例えば内気の温度が低く）、且つ、バッテリ５５の発熱量が小さい（冷却負荷が小さい）状況で、要求暖房能力Ｑｔｇｔが要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔよりも大きい場合（Ｑｔｇｔ＞Ｑｂａｔ）、コントローラ３２は第１の暖房／バッテリ冷却モードを実行する。図１５はこの第１の暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図１６は第１の暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。尚、図１６では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している。

この第１の暖房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は図３及び図４に示した冷媒回路Ｒの暖房運転の状態で、更に電磁弁２２を開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とする。そして、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２を運転する。これにより、放熱器４から出た冷媒の一部が室外膨張弁６の冷媒上流側で分流され、冷媒配管１３Ｆを経て電磁弁１７の冷媒上流側に至る。冷媒は次に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、分岐配管７２を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。このときに吸熱作用を発揮する。この冷媒流路６４Ｂで蒸発した冷媒は、冷媒配管７４、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１５に実線矢印で示す）。

一方、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６を経て熱媒体配管６８内を冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに至り、そこで冷媒流路６４Ｂ内で蒸発する冷媒により吸熱され、熱媒体は冷却される。冷媒の吸熱作用で冷却された熱媒体は、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１５に破線矢印で示す）。

このようにして第１の暖房／バッテリ冷却モードでは、冷媒回路Ｒの冷媒が室外熱交換器７と冷媒−熱媒体熱交換器６４にて蒸発し、外気から吸熱すると共にバッテリ温度調整装置６１の熱媒体（バッテリ５５）からも吸熱する。これにより、熱媒体を介してバッテリ５５から熱を汲み上げ、バッテリ５５を冷却しながら、汲み上げた熱を放熱器４に搬送し、車室内の暖房に利用することができるようになる。

この第１の暖房／バッテリ冷却モードにおいて、上記のように外気からの吸熱とバッテリ５５から吸熱によっても前述した放熱器４の暖房能力Ｑｈｐにより要求暖房能力Ｑｔｇｔを達成できない場合（Ｑｔｇｔ＞Ｑｈｐ）、コントローラ３２は熱媒体加熱ヒータ６６を発熱させる（通電）。

熱媒体加熱ヒータ６６が発熱すると、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は、熱媒体加熱ヒータ６６で加熱された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに流入するようになるので、熱媒体加熱ヒータ６６の熱も冷媒流路６４Ｂで蒸発する冷媒により汲み上げられるようになり、放熱器４による暖房能力Ｑｈｐが増大して要求暖房能力Ｑｔｇｔを達成することができるようになる。尚、コントローラ３２は暖房能力Ｑｈｐが要求暖房能力Ｑｔｇｔを達成できるようになった時点で熱媒体加熱ヒータ６６の発熱を停止する（非通電）。

（８−２）第３の暖房／バッテリ冷却モード
次に、車室内の暖房負荷とバッテリ５５の冷却負荷が略同じ場合、即ち、要求暖房能力Ｑｔｇｔと要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔが等しいか、近似する場合（Ｑｔｇｔ≒Ｑｂａｔ）、コントローラ３２は第３の暖房／バッテリ冷却モードを実行する。図１７はこの第３の暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図１８は第３の暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。尚、図１８では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している。

この第３の暖房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７、２０、２１を閉じ、室外膨張弁６を全閉とし、電磁弁２２を開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とする。そして、圧縮機２及び室内送風機２７を運転し、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転する（熱媒体加熱ヒータ６６は非通電）。これにより、放熱器４から出た全ての冷媒が電磁弁２２に流れ、冷媒配管１３Ｆを経て電磁弁１７の冷媒上流側に至るようになる。冷媒は次に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、分岐配管７２を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。このときに吸熱作用を発揮する。この冷媒流路６４Ｂで蒸発した冷媒は、冷媒配管７４、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１７に実線矢印で示す）。

一方、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６を経て熱媒体配管６８内を冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに至り、そこで冷媒流路６４Ｂ内で蒸発する冷媒により吸熱され、熱媒体は冷却される。冷媒の吸熱作用で冷却された熱媒体は、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１８に破線矢印で示す）。

このようにして第３の暖房／バッテリ冷却モードでは、冷媒回路Ｒの冷媒が冷媒−熱媒体熱交換器６４にて蒸発し、バッテリ温度調整装置６１の熱媒体（バッテリ５５）のみから吸熱する。これにより、冷媒は室外熱交換器７に流入せず、冷媒は熱媒体を介してバッテリ５５のみから熱を汲み上げることになるので、室外熱交換器７への着霜の問題を解消しながら、バッテリ５５を冷却し、当該バッテリ５５から汲み上げた熱を放熱器４に搬送して車室内を暖房することができるようになる。

（８−３）第２の暖房／バッテリ冷却モード
次に、車室内の暖房負荷が小さく（例えば内気の温度が比較的高く）、バッテリ５５の発熱量が大きい（冷却負荷が大きい）場合、即ち、要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔが要求暖房能力Ｑｔｇｔより大きい場合（Ｑｔｇｔ＜Ｑｂａｔ）、コントローラ３２は第２の暖房／バッテリ冷却モードを実行する。図１９はこの第２の暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図２０は第２の暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している。尚、図２０では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している。

この第２の暖房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７、２０、２１、２２を閉じ、室外膨張弁６を開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とする。そして、圧縮機２、室外送風機１５及び室内送風機２７を運転し、シャッタ２３を開放し、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転する（熱媒体加熱ヒータ６６は非通電）。これにより、放熱器４から出た冷媒は室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入し、冷媒配管１３Ａを経て電磁弁１７の冷媒上流側に至るようになる。冷媒は次に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、分岐配管７２を経て冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。このときに吸熱作用を発揮する。この冷媒流路６４Ｂで蒸発した冷媒は、冷媒配管７４、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１９に実線矢印で示す）。

一方、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６を経て熱媒体配管６８内を冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに至り、そこで冷媒流路６４Ｂ内で蒸発する冷媒により吸熱され、熱媒体は冷却される。冷媒の吸熱作用で冷却された熱媒体は、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す（図２０に破線矢印で示す）。

このようにして第２の暖房／バッテリ冷却モードでは、冷媒回路Ｒの冷媒は放熱器４と室外熱交換器７で放熱し、冷媒−熱媒体熱交換器６４にて蒸発し、バッテリ温度調整装置６１の熱媒体（バッテリ５５）から吸熱するようになる。コントローラ３２はバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ温度Ｔｂと目標バッテリ温度ＴＢＯに基づいて圧縮機２の運転（回転数ＮＣ）を制御することで、バッテリ温度調整装置６１によるバッテリ５５の冷却能力を調整する。

また、室外膨張弁６の弁開度を制御して放熱器４の冷媒の流通を制御し、当該放熱器４における冷媒の放熱量を調整し、補助膨張弁７３の弁開度を制御して室外熱交換器７の冷媒の流通を制御し、当該室外熱交換器７における冷媒の放熱量を調整する。これにより、バッテリ５５を冷却してその熱を外気中に廃棄し、車室内の暖房も行うことができるようになる。

ここで、バッテリ５５の急速充電が行われる等により、バッテリ５５の発熱量が極めて大きくなり、要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔが要求暖房能力Ｑｔｇｔに比べて極めて大きくなった場合（Ｑｔｇｔ＜＜Ｑｂａｔ）、コントローラ３２は図１９、図２０の第２の暖房／バッテリ冷却モードの状態において、更に電磁弁２０を開く。図２１はこの場合の第２の暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図２２はこの場合の第２の暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している（図２２では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している）。

上記のように図１９、図２０の状態に加えて冷媒回路Ｒの電磁弁２０が開放されることで、放熱器４で放熱した冷媒は、当該放熱器４から出てそのまま室外熱交換器７に流入し、外気中に放熱するようになる（図２１に実線矢印で示す）。これにより、バッテリ５５で発生した大量の熱を利用して車室内を暖房しながら、大量の余分な熱は外気中に放出することができるようになる。コントローラ３２はこの場合もバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ温度Ｔｂと目標バッテリ温度ＴＢＯに基づいて圧縮機２の運転（回転数ＮＣ）を制御することで、バッテリ温度調整装置６１によるバッテリ５５の冷却能力を調整する。

また、コントローラ３２は室外送風機１５の回転数やシャッタ２３を開閉することで室外熱交換器７への通風を制御し、車室内の暖房能力を調整する。但し、室外送風機１５の回転数を最大としても放熱器４における暖房能力が過多となる場合（バッテリ５５の発熱量が極めて大きい状況）、コントローラ３２はエアミックスダンパ２８を制御して放熱器４への通風割合を例えば下げる方向に制御し、車室内の暖房能力を調整する。

上述した如くコントローラ３２が、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器７と冷媒−熱媒体熱交換器６４にて吸熱させる第１の暖房／バッテリ冷却モードと、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４と室外熱交換器７にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器６４にて吸熱させる第２の暖房／バッテリ冷却モードを実行するようにしたので、バッテリ５５の発熱量が小さいときは、第１の暖房／バッテリ冷却モードを実行し、室外熱交換器７で外気から吸熱し、更に、バッテリ５５の熱を汲み上げて当該バッテリ５５を冷却しながら、車室内を暖房することができると共に、急速充電時等にバッテリ５５の発熱量が大きいときには、第２の暖房／バッテリ冷却モードを実行し、室外熱交換器７でバッテリ５５の熱を外気中に放出し、バッテリ５５を冷却しながら、車室内を暖房することができるようになる。

このように、車室内の暖房を行うときに室外熱交換器７での冷媒の吸熱と放熱を切り換えることができるので、バッテリ５５の熱を有効に利用して効率良く車室内の暖房を行って室外熱交換器７への着霜を抑制しながら、適切にバッテリ５５の冷却を行うことができるようになる。

更に、コントローラ３２は、室外熱交換器７への冷媒の流入を阻止し、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器６４のみで吸熱させる第３の暖房／バッテリ冷却モードを実行するので、車室内の暖房に必要な熱量（暖房負荷）とバッテリの発熱量（バッテリ冷却負荷）が略等しくなるときには、第３の暖房／バッテリ冷却モードを実行し、バッテリ５５から汲み上げた熱だけで車室内を暖房することができるようになる。これにより、室外熱交換器７への着霜の問題を解消しながら、効率的に車室内を暖房し、適切にバッテリ５５を冷却することができるようになる。

この場合、コントローラ３２は放熱器４に要求される要求暖房能力Ｑｔｇｔと、バッテリ温度調整装置６１に要求される要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔに基づき、前述した各暖房／バッテリ冷却モードを切り換えて実行するので、車室内の暖房とバッテリ５５の冷却を適切に両立させることが可能となる。

具体的には実施例では、コントローラ３２は、要求暖房能力Ｑｔｇｔが要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔよりも大きい場合、第１の暖房／バッテリ冷却モードを実行し、要求暖房能力Ｑｔｇｔと要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔが等しいか近似する値である場合、第３の暖房／バッテリ冷却モードを実行し、要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔが要求暖房能力Ｑｔｇｔよりも大きい場合、第２の暖房／バッテリ冷却モードを実行するので、各暖房／バッテリ冷却モードを適切に切り換えて効率的な車室内の暖房と、効果的なバッテリ５５の冷却を円滑に行うことができるようになる。

また、コントローラ３２は、第１の暖房／バッテリ冷却モードにおいて、放熱器４が発生可能な暖房能力Ｑｈｐにより要求暖房能力Ｑｔｇｔを達成できない場合、熱媒体加熱ヒータ６６により熱媒体を加熱するので、バッテリ５５の発熱量が小さく、第１の暖房／バッテリ冷却モードで放熱器４による車室内の暖房能力が不足するときには、バッテリ温度調整装置６１の熱媒体加熱ヒータ６６により熱媒体を加熱して、この熱を冷媒により汲み上げ、不足分を補完することが可能となる。

また、実施例ではコントローラ３２が、第２の暖房／バッテリ冷却モードにおいて、圧縮機２の運転（回転数ＮＣ）を制御することでバッテリ温度調整装置６１によるバッテリ５５の冷却能力を調整すると共に、放熱器４や室外熱交換器７の冷媒の流通、又は、放熱器４や室外熱交換器７への通風を制御することで放熱器４による車室内の暖房能力を調整するようにしたので、バッテリ５５の発熱量が大きいときに、第２の暖房／バッテリ冷却モードで圧縮機２の制御によりバッテリ５５の冷却能力を調整することで効果的にバッテリ５５を冷却し、放熱器４による暖房は当該放熱器４や室外熱交換器７の冷媒の流通や通風を制御することで適切に調整することができるようになる。

この場合のコントローラ３２が放熱器４の冷媒の流通を制御する手段は、実施例では室外熱交換器７に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁６であり、コントローラ３２が室外熱交換器７の冷媒の流通を制御する手段は、冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入する冷媒を減圧するための補助膨張弁７３である。また、コントローラ３２が放熱器４への通風を制御する手段は、実施例では空気流通路３内の空気を放熱器４に通風する割合を調整するためのエアミックスダンパ２８であり、コントローラ３２が室外熱交換器７への通風を制御する手段は、実施例では室外熱交換器７に外気を通風するための室外送風機１５や室外熱交換器７への走行風の流入を阻止するためのシャッタ２３である。

そして、実施例では冷媒回路Ｒに、放熱器４から出て室外熱交換器７に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁６と、室外熱交換器７から出た冷媒を吸熱させて空気流通路３から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器９と、この吸熱器９への冷媒の流入を制御するための電磁弁１７及び室内膨張弁８（弁装置）と、室外熱交換器７から出た冷媒を電磁弁１７に流すこと無く、圧縮機２に吸い込ませるための冷媒配管１３Ｄ（第１のバイパス回路）と、この冷媒配管１３Ｄに設けられた電磁弁２１（第１の開閉弁）と、放熱器４から出た冷媒を室外膨張弁６の冷媒上流側から分流して電磁弁１７の冷媒上流側に流すための冷媒配管１３Ｆ（第２のバイパス回路）と、この冷媒配管１３Ｆに設けられた電磁弁２２（第２の開閉弁）と、冷媒配管１３Ｆから出た冷媒を冷媒−熱媒体熱交換器６４に流すための分岐配管７２（分岐回路）と、この分岐配管７２に設けられて冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入する冷媒を減圧するための補助膨張弁７３と、冷媒配管１３Ｆから出た冷媒が室外熱交換器７に流入することを阻止するための逆止弁１８を設け、コントローラ３２により室外膨張弁６、電磁弁１７、電磁弁２１、電磁弁２２、補助膨張弁７３及びバッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２を制御し、第１の暖房／バッテリ冷却モード、第２の暖房／バッテリ冷却モード及び第３の暖房／バッテリ冷却モードを切り換えて実行するようにしたので、電磁弁２１及び電磁弁２２を開き、電磁弁１７を閉じて室外膨張弁６及び補助膨張弁７３により室外熱交換器７及び冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入する冷媒を減圧することで第１の暖房／バッテリ冷却モードを実行し、電磁弁２２を開き、室外膨張弁６を全閉とし、電磁弁２１及び電磁弁１７を閉じて補助膨張弁７３により冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入する冷媒を減圧することで第３の暖房／バッテリ冷却モードを実行し、室外膨張弁６を開き、電磁弁２１、電磁弁２２及び電磁弁１７を閉じて補助膨張弁７３により冷媒−熱媒体熱交換器６４に流入する冷媒を減圧することで第２の暖房／バッテリ冷却モードを実行することができるようになる。

尚、実施例では電磁弁１７と室内膨張弁８で吸熱器９への冷媒の流入を制御したが、室内膨張弁８を全閉可能な電動弁で構成すれば、電磁弁１７を削除し、室内膨張弁８のみでその役割を達成することも可能である。即ち、その場合には本願の実施例において電磁弁１７を閉じる動作は室内膨張弁８の弁開度を全閉とする動作となる。

（８−４）除霜／暖房／バッテリ冷却モード
次に、コントローラ３２による除霜／暖房／バッテリ冷却モードについて説明する。暖房運転中には前述した如く室外熱交換器７は蒸発器として機能するため、室外熱交換器７には外気中の水分が霜となって成長し、熱交換効率が低下して来る。コントローラ３２は、例えば外気温度Ｔａｍや圧縮機２の回転数ＮＣ等から算出される無着霜時の室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅを算出し、この無着霜時の室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅと室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器温度ＴＸＯとを常時比較している。そして、室外熱交換器温度ＴＸＯが無着霜時の室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅより低下してその差が所定値以上となった場合、前述した式（ＩＶ）で算出される要求バッテリ冷却能力Ｑｂａｔがプラスとなっているときには、室外熱交換器７を除霜しながら車室内の暖房とバッテリ５５の冷却を行う除霜／暖房／バッテリ冷却モードを実行する（図２３、図２４）。

この除霜／暖房／バッテリ冷却モードは、前述した図２１の第２の暖房／バッテリ冷却モードの冷媒回路Ｒの状態においてシャッタ２３を閉じ、室外熱交換器７への走行風の流入を阻止する。また、室外送風機１５は停止し、圧縮機２と室内送風機２７を運転する。そして、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転し、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体とを熱交換させる。尚、実施例の如くシャッタ２３が設けられている場合にはそれを閉めるが、設けられていない場合には、室外送風機１５を停止して外気の強制通風を停止するのみとなる。図２３はこの除霜／暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図２４は除霜／暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している（図２４では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している）。

これにより、圧縮機２から吐出された高温の冷媒は、放熱器４に流入して放熱し、空気流通路３内を流通する空気を加熱した後、電磁弁２０を経て室外熱交換器７に流入する。この室外熱交換器７には外気や走行風は通風されないので、室外熱交換器７に成長した着霜は、流入した高温の冷媒によって加熱され、融解されていく。一方、冷媒は室外熱交換器７で凝縮し、室外熱交換器７から出て前述同様に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂで蒸発する。

冷媒はここでバッテリ温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するので、結果としてバッテリ５５を冷却し、熱媒体から汲み上げた熱で室外熱交換器７を除霜しながら車室内を暖房することになる。尚、室外熱交換器７を急速除霜したい場合には、コントローラ３２により熱媒体加熱ヒータ６６を発熱させてもよい。その場合には、熱媒体加熱ヒータ６６の熱も冷媒により汲み上げられ、室外熱交換器７に搬送されて除霜に寄与することになる。

このようにコントローラ３２は、室外熱交換器７に外気を通風しない状態、若しくは、走行風の流入を阻止した状態で、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４と室外熱交換器７にて放熱させ、放熱した当該冷媒を補助膨張弁７３で減圧した後、冷媒−熱媒体熱交換器６４にて吸熱させる除霜／暖房／バッテリ冷却モードを実行するので、圧縮機２から吐出された高温の冷媒によって室外熱交換器７の除霜を行いながら、バッテリ５５の熱を汲み上げて車室内の暖房を行うことができるようになる。

（８−５）冷房／バッテリ冷却モード
次に、前述した冷房運転中に、充放電等によりバッテリ温度Ｔｂが上昇し、目標バッテリ温度ＴＢＯより高くなった場合（ＴＢＯ＜Ｔｂ）、実施例ではコントローラ３２は補助膨張弁７３を開き、バッテリ温度調整装置６１を運転してバッテリ５５の冷却を開始することで冷房／バッテリ冷却モードを実行する（図２５、図２６）。

この冷房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は前述した図１１の冷房運転の冷媒回路Ｒの状態において、補助膨張弁７３を開いてその弁開度を制御し、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転して、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体とを熱交換させる状態とする。尚、熱媒体加熱ヒータ６６には通電しない。図２５はこの冷房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図２６は冷房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している（図２６では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している）。

これにより、圧縮機２から吐出された高温の冷媒は、放熱器４、電磁弁２０を順次経て室外熱交換器７に流入し、そこで室外送風機１５により通風される外気や走行風と熱交換して放熱し、凝縮する。室外熱交換器７で凝縮した冷媒の一部は室内膨張弁８に至り、そこで減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で空気流通路３内の空気が冷却されるので、車室内は冷房される。

室外熱交換器７で凝縮した冷媒の残りは分岐配管７２に分流され、補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂで蒸発する。冷媒はここでバッテリ温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するのでバッテリ５５は前述同様に冷却される。尚、吸熱器９から出た冷媒は冷媒配管１３Ｃ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒も冷媒配管７４からアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

（８−６）除湿冷房／バッテリ冷却モード
次に、前述した除湿冷房運転中に、充放電等によりバッテリ温度Ｔｂが上昇し、目標バッテリ温度ＴＢＯより高くなった場合（ＴＢＯ＜Ｔｂ）、実施例ではコントローラ３２は補助膨張弁７３を開き、バッテリ温度調整装置６１を運転してバッテリ５５の冷却を開始することで除湿冷房／バッテリ冷却モードを実行する（図２７、図２８）。

この除湿冷房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は前述した図９の除湿冷房運転の冷媒回路Ｒの状態において、補助膨張弁７３を開いてその弁開度を制御し、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転して、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体とを熱交換させる状態とする。尚、熱媒体加熱ヒータ６６には通電しない。図２７はこの除湿冷房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図２８は除湿冷房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している（図２８では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している）。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。放熱器４を出た冷媒は室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒の一部は室内膨張弁８に至り、そこで減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で空気流通路３から車室内に供給される空気は冷却され、且つ、除湿されるので、車室内は除湿冷房される。

室外熱交換器７で凝縮した冷媒の残りは分岐配管７２に分流され、補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂで蒸発する。冷媒はここでバッテリ温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するのでバッテリ５５は前述同様に冷却される。尚、吸熱器９から出た冷媒は冷媒配管１３Ｃ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒も冷媒配管７４からアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

尚、前述した図１３に示す如くこの除湿冷房運転においてシャッタ２３を閉じ、室外送風機１５も停止した状態においてもバッテリ５５の冷却を行うことができる。この除湿冷房／バッテリ冷却モード（シャッタ閉）の冷媒の流れとシャッタ２３の状態を図２９に示し、冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を図３０に示す（図３０では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している）。

即ち、この場合にも室外熱交換器７には走行風が流入しなくなり、外気の通風も無くなるので、図３０のｐ−ｈ線図に示す如く、室外熱交換器７における冷媒と外気との熱交換量は極めて小さくなる。その分、放熱器４における冷媒の放熱量が増大するため、室外膨張弁６の弁開度を著しく縮小し、或いは、最小開度としなくとも、放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯとすることができるようになり、吸熱器９に生じる温度斑も防止することができるようになる。

室外熱交換器７を出た冷媒は図２７の場合と同様に室内膨張弁８から吸熱器９に向かうものと分岐配管７２に向かいものとに分流され、分岐配管７２に流入した冷媒は補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂで蒸発する。冷媒はここでバッテリ温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するのでバッテリ５５は前述同様に冷却される。尚、吸熱器９から出た冷媒は冷媒配管１３Ｃ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒も冷媒配管７４からアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

（８−７）内部サイクル／バッテリ冷却モード
次に、前述した内部サイクル運転中に、充放電等によりバッテリ温度Ｔｂが上昇し、目標バッテリ温度ＴＢＯより高くなった場合（ＴＢＯ＜Ｔｂ）、実施例ではコントローラ３２は補助膨張弁７３を開き、バッテリ温度調整装置６１を運転してバッテリ５５の冷却を開始することで内部サイクル／バッテリ冷却モードを実行する（図３１、図３２）。

この内部サイクル／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は前述した図７の内部サイクル運転の冷媒回路Ｒの状態において、補助膨張弁７３を開いてその弁開度を制御し、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転して、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体とを熱交換させる状態とする。尚、熱媒体加熱ヒータ６６には通電しない。図３１はこの内部サイクル／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図３２は内部サイクル／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している（図３２では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している）。

これにより、圧縮機２から吐出された高温の冷媒は放熱器４で放熱した後、電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、冷媒配管１３Ｆを出た冷媒の一部は冷媒配管１３Ｂより電磁弁１７を経て室内膨張弁８に至り、そこで減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

冷媒配管１３Ｆを出た冷媒の残りは分岐配管７２に分流され、補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂで蒸発する。冷媒はここでバッテリ温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するのでバッテリ５５は前述同様に冷却される。尚、吸熱器９から出た冷媒は冷媒配管１３Ｃ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒も冷媒配管７４からアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

（８−８）除湿暖房／バッテリ冷却モード
次に、前述した除湿暖房運転中に、充放電等によりバッテリ温度Ｔｂが上昇し、目標バッテリ温度ＴＢＯより高くなった場合（ＴＢＯ＜Ｔｂ）、実施例ではコントローラ３２は補助膨張弁７３を開き、バッテリ温度調整装置６１を運転してバッテリ５５の冷却を開始することで除湿暖房／バッテリ冷却モードを実行する（図３３、図３４）。

この除湿暖房／バッテリ冷却モードでは、コントローラ３２は前述した図５の除湿暖房運転の冷媒回路Ｒの状態において、補助膨張弁７３を開いてその弁開度を制御し、バッテリ温度調整装置６１の循環ポンプ６２も運転して、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体とを熱交換させる状態とする。図３３はこの除湿暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図３４は除湿暖房／バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している（図３４では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している）。

これにより、放熱器４を出た凝縮冷媒の一部が分流され、この分流された冷媒が電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに流入し、冷媒配管１３Ｆから出てその内の一部が冷媒配管１３Ｂから室内膨張弁８に流れ、残りの冷媒が室外膨張弁６に流れるようになる。即ち、分流された冷媒の内の一部が室内膨張弁８にて減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときに吸熱器９で生じる冷媒の吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。また、放熱器４から出た凝縮冷媒の残りは、室外膨張弁６で減圧された後、室外熱交換器７で蒸発し、外気から吸熱する。

一方、冷媒配管１３Ｆを出た冷媒の残りは分岐配管７２に流入し、補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂで蒸発する。冷媒はここでバッテリ温度調整装置６１内を循環する熱媒体から吸熱するのでバッテリ５５は前述同様に冷却される。尚、吸熱器９から出た冷媒は冷媒配管１３Ｃ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、室外熱交換器７から出た冷媒は冷媒配管１３Ｄ、電磁弁２１、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれ、冷媒−熱媒体熱交換器６４を出た冷媒も冷媒配管７４からアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

（８−９）バッテリ冷却単独モード
次に、例えば車両を停車し、バッテリ５５を充電しているとき等に、バッテリ温度Ｔｂが自己発熱等で上昇し、目標バッテリ温度ＴＢＯより高くなった場合（ＴＢＯ＜Ｔｂ）、実施例ではコントローラ３２はバッテリ冷却単独モードを実行する（図３５、図３６）。このバッテリ冷却単独モードでは車室内に搭乗者はいないので、車室内を空調する必要はないが、コントローラ３２は圧縮機２を運転し、室外送風機１５も運転する。また、電磁弁２０を開き、補助膨張弁７３も開いて冷媒を減圧する。

更に、コントローラ３２は電磁弁１７、電磁弁２１、電磁弁２２を閉じ、室内送風機２６も停止する。そして、コントローラ３２は循環ポンプ６２を運転し、冷媒−熱媒体熱交換器６４において冷媒と熱媒体を熱交換させる状態とする。図３５はこのバッテリ冷却単独モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）とバッテリ温度調整装置６１の熱媒体の流れ（破線矢印）を示し、図３６はバッテリ冷却単独モードにおける冷媒回路Ｒのｐ−ｈ線図を示している（図３６では冷媒回路Ｒの各構成機器をｐ−ｈ線図上に示している）。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅから室外膨張弁６に至る。このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は電磁弁２０を経て冷媒配管１３Ｊを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７に着霜が成長していた場合は、このときの放熱作用で室外熱交換器７は除霜されることになる。

室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａに入るが、このとき電磁弁１７は閉じているので、室外熱交換器７を出た全ての冷媒は分岐配管７２を経て補助膨張弁７３に至る。冷媒はこの補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。このときに吸熱作用を発揮する。この冷媒流路６４Ｂで蒸発した冷媒は冷媒配管７４、冷媒配管１３Ｃ、及び、アキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図３５に実線矢印で示す）。

一方、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６６を経て熱媒体配管６８内を冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに至り、そこで冷媒流路６４Ｂ内で蒸発する冷媒により吸熱され、熱媒体は冷却される。冷媒の吸熱作用で冷却された熱媒体は冷媒−熱媒体熱交換器６４を出てバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。コントローラ３２は、例えばバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ温度Ｔｂと目標バッテリ温度ＴＢＯに基づいて圧縮機２及び循環ポンプ６２の運転を制御するものである。

尚、バッテリ５５は低温環境下で前述した適温範囲よりバッテリ温度Ｔｂが低くなると充放電性能が低下するが、実施例ではバッテリ温度調整装置６１に熱媒体加熱ヒータ６６が設けられているので、バッテリ温度Ｔｂが上記適温範囲より低下した場合、コントローラ３２により熱媒体加熱ヒータ６６を発熱させ、バッテリ５５に循環される熱媒体を加熱する。これにより、バッテリ温度Ｔｂを上昇させて適温範囲に維持する。但し、その場合コントローラ３２は、補助膨張弁７３を全閉として冷媒−熱媒体熱交換器６４に冷媒を循環させないようにするものである。

また、上記各実施例で説明した冷媒回路Ｒやバッテリ温度調整装置６１の構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。

１ 車両用空気調和装置
２ 圧縮機
３ 空気流通路
４ 放熱器
６ 室外膨張弁
７ 室外熱交換器
８ 室内膨張弁（弁装置）
９ 吸熱器
１３Ｄ 冷媒配管（第１のバイパス回路）
１３Ｆ 冷媒配管（第２のバイパス回路）
１５ 室外送風機
１７ 電磁弁（開閉弁、弁装置）
１８ 逆止弁
２０ 電磁弁（開閉弁）
２１ 電磁弁（第１の開閉弁
２２ 電磁弁（第２の開閉弁）
２３ シャッタ
２７ 室内送風機
２８ エアミックスダンパ
３２ コントローラ（制御装置）
５５ バッテリ
６１ バッテリ温度調整装置
６２ 循環ポンプ
６４ 冷媒−熱媒体熱交換器
６６ 熱媒体加熱ヒータ（加熱装置）
７２ 分岐配管（分岐回路）
７３ 補助膨張弁
Ｒ 冷媒回路

Claims (5)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   前記冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
   前記冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
   車室外に設けられて前記冷媒を放熱させるための室外熱交換器と、
   前記放熱器から出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
   前記室外熱交換器への走行風の流入を阻止するためのシャッタと、
   制御装置を備え、
   該制御装置により少なくとも、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記放熱器及び前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房運転を実行する車両用空気調和装置において、
   前記制御装置は、前記除湿冷房運転において前記放熱器の放熱能力が不足する場合、前記シャッタを閉じると共に、
   前記除湿冷房運転において前記シャッタを閉じても前記放熱器の放熱能力が不足する場合、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる内部サイクル運転に移行することを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記制御装置は、前記除湿冷房運転においては前記吸熱器の温度に基づいて前記圧縮機の運転を制御し、前記放熱器の圧力に基づいて前記室外膨張弁の弁開度を制御すると共に、
   前記吸熱器の温度が満足な状態で、前記室外膨張弁の弁開度を縮小させても前記放熱器の放熱能力が不足する場合、前記シャッタを閉じることを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
3. 前記制御装置は、前記除湿冷房運転においては、前記放熱器の圧力がその目標値となるように前記室外膨張弁の弁開度を制御すると共に、
   当該室外膨張弁の弁開度を制御上の最小開度としても前記放熱器の圧力を前記目標値とすることができない場合、前記放熱器の放熱能力が不足していると判断して前記シャッタを閉じることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和装置。
4. 前記室外熱交換器に外気を通風するための室外送風機を備え、
   前記制御装置は、前記シャッタを閉じた場合、前記室外送風機も停止することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
5. 前記制御装置は、前記内部サイクル運転では前記室外膨張弁を全閉とすると共に、前記室外熱交換器の冷媒出口は前記圧縮機の冷媒吸込側に連通させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。

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