JP7487562B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気および冷却対象物を冷却する冷凍サイクル装置に関する。

従来、特許文献１に記載された電池温調装置は、冷凍サイクル装置を有している。この冷凍サイクル装置では、冷媒が室内蒸発器とチラーとに並列に流れるようになっている。室内蒸発器は、車室内へ送風される空気を低圧冷媒で冷却する。チラーは、電池を冷却するための冷却水を低圧冷媒で冷却する。したがって、この電池温調装置は空調装置としても機能する。

室内蒸発器には、冷房用膨張弁で減圧された低圧冷媒（すなわち低温冷媒）が流入する。チラーには、吸熱用膨張弁で減圧された低圧冷媒が流入する。吸熱用膨張弁を開閉することによって、冷房モードと冷房冷却モードとが切り替えられる。冷房モードは、車室内へ送風される空気を冷却し、電池を冷却しない運転モードである。冷房冷却モードは、車室内へ送風される空気を冷却し、電池も冷却する運転モードである。吸熱用膨張弁の開度を全閉とすることによって冷房モードに切り替えられ、吸熱用膨張弁の開度を絞り開度とすることによって冷房冷却モードに切り替えられる。

冷媒には、圧縮機を潤滑する冷凍機油が混入されている。冷凍機油は、冷媒とともに冷凍サイクル装置の冷媒回路を循環する。

特開２０２０－００４４８４号公報

上記従来技術によると、冷房モードから冷房冷却モードに切り替えた場合、室内蒸発器側とチラー側とに分岐して流れる冷媒の流速および流量が低下して冷媒配管や熱交換器に冷凍機油が滞留しやすくなってしまう。そこで、この対策として、冷房冷却モードでは冷房モードよりも圧縮機の下限回転数を高くする制御が行うことが考えられる。

しかしながら、冷房モードから冷房冷却モードに切り替えた際に圧縮機の回転数が一気に高くなると、室内蒸発器からの吹出空気の温度変動が大きくなってしまう。

例えば、圧縮機の回転数が一気に高くなることで室内蒸発器の冷却能力が余剰となり、室内蒸発器の冷却能力を減少させるために冷房用膨張弁が閉じられる。すると、室内蒸発器の冷媒が圧縮機の吸入圧力によって引かれることで温度低下する（いわゆるアンダーシュート）。このように室内蒸発器の冷媒が引かれた状態で室内蒸発器内の冷媒が蒸発することで室内蒸発器の温度が急上昇する。すると、冷房用膨張弁が再び開かれて室内蒸発器に冷媒が流れ出すが温度上昇を抑えきれずに室内蒸発器の温度が高くなりすぎてしまう（いわゆるオーバーシュート）。その結果、室内蒸発器からの吹出空気の温度変動が大きくなってしまう（後述の図８を参照）。

本発明は、上記点に鑑みて、吹出空気温度の変動を抑制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に記載の冷凍サイクル装置は、
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部（１６）と、
放熱部で放熱された冷媒を減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
冷房用膨張弁で減圧された冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させるとともに空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
冷媒の流れにおいて冷房用膨張弁と並列に配置され、放熱部で放熱された冷媒を減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ、１４ｄ）と、
冷却用膨張弁で減圧された冷媒を冷却対象物の熱で蒸発させることによって冷却対象物を冷却する冷却部（１９ａ、１９ｂ）と、
室内蒸発器に冷媒が流れ冷却部に冷媒が流れない第１モードから、室内蒸発器および冷却部に冷媒が流れる第２モードに切り替える場合、室内蒸発器における冷媒の流量変動を抑制するように圧縮機の冷媒吐出能力および冷却用膨張弁の開度のうち少なくとも一つを制御する変動抑制制御を行う制御部（６０）とを備え、
制御部は、
室内蒸発器の温度（ＴＥ）が目標温度（ＴＥＯ）に近づくように圧縮機の冷媒吐出能力を制御し、
第２モードでは第１モードよりも圧縮機の冷媒吐出能力の下限能力（Ｎｃｍｉｎ）を高くし、
変動抑制制御では、圧縮機の冷媒吐出能力の下限能力の上昇速度を所定速度以下にする。

これによると、第１モードから第２モードに切り替えられた時に室内蒸発器における冷媒の流量変動が抑制されるので、室内蒸発器からの吹出空気温度の変動を抑制できる。
上記目的を達成するため、請求項７に記載の冷凍サイクル装置は、
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部（１６）と、
放熱部で放熱された冷媒を減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
冷房用膨張弁で減圧された冷媒と空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させるとともに空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
冷媒の流れにおいて冷房用膨張弁と並列に配置され、放熱部で放熱された冷媒を減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ、１４ｄ）と、
冷却用膨張弁で減圧された冷媒を冷却対象物の熱で蒸発させることによって冷却対象物を冷却する冷却部（１９ａ、１９ｂ）と、
室内蒸発器に冷媒が流れ冷却部に冷媒が流れない第１モードから、室内蒸発器および冷却部に冷媒が流れる第２モードに切り替える場合、室内蒸発器における冷媒の流量変動を抑制するように圧縮機の冷媒吐出能力および冷却用膨張弁の開度のうち少なくとも一つを制御する変動抑制制御を行う制御部（６０）とを備え、
制御部は、
室内蒸発器の温度（ＴＥ）が目標温度（ＴＥＯ）に近づくように圧縮機の冷媒吐出能力を制御し、
第２モードでは第１モードよりも圧縮機の冷媒吐出能力の下限能力を高くし、
変動抑制制御において第１モードから第２モードに切り替えてからの経過時間（ｔｃ）が所定時間（ｔｃＯ）以内である場合、圧縮機の冷媒吐出能力の下限能力を第１モードよりも高くすることを禁止する。
これにより、請求項１に記載の冷凍サイクル装置と同様の作用効果を奏することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。 第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１実施形態の制御プログラムの制御処理の一部を示すフローチャートである。 第１実施形態の制御プログラムの制御処理の別の一部を示すフローチャートである。 第１実施形態の冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の冷房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の冷房冷却モードの制御処理を示すフローチャートである。 比較例における車両用空調装置の作動例を示すタイムチャートである。 第１実施形態における車両用空調装置の作動例を示すタイムチャートである。 第２実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。

（第１実施形態）
図１～図７を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を、電動モータから走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載された車両用空調装置１に適用している。車両用空調装置１は、電池温度調整機能付きの空調装置である。車両用空調装置１は、空調対象空間である車室内の空調を行うとともに、電池の温度を調整する。

電池は、電動モータ等の車載機器へ供給される電力を蓄える二次電池である。本実施形態の電池は、リチウムイオン電池である。電池は、複数の電池セル８１を積層配置し、これらの電池セル８１を電気的に直列あるいは並列に接続することによって形成された、いわゆる組電池である。

この種の電池は、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、電池の温度は、電池の充放電容量を充分に活用することができる適切な温度範囲内（本実施形態では、１５℃以上かつ５５℃以下）に維持されている必要がある。

そこで、車両用空調装置１では、冷凍サイクル装置１０によって生成された冷熱によって電池を冷却することができるようになっている。本実施形態の冷凍サイクル装置１０における冷却対象物は、空気および電池である。

車両用空調装置１は、図１の全体構成図に示すように、冷凍サイクル装置１０、室内空調ユニット３０、高温側熱媒体回路４０等を備えている。

冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調を行うために、車室内へ送風される空気を冷却し、高温側熱媒体回路４０を循環する高温側熱媒体を加熱する。

冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調を行うために、様々な運転モード用の冷媒回路を切替可能である。例えば、冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、暖房モードの冷媒回路等を切替可能である。冷凍サイクル装置１０は、空調用の各運転モードにおいて、電池を冷却する運転モードと電池の冷却を行わない運転モードとを切替可能である。

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

冷凍サイクル装置１０の構成機器のうち、圧縮機１１は、冷凍サイクル装置１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機１１は、車室の前方に配置されて電動モータ等が収容される駆動装置室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回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機１１は、サイクル制御装置６０から出力される制御信号によって、回転数（すなわち、冷媒吐出能力）が制御される。

圧縮機１１の吐出口には、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路の入口側が接続されている。水冷媒熱交換器１２は、圧縮機１１から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路と、高温側熱媒体回路４０を循環する高温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。水冷媒熱交換器１２は、冷媒通路を流通する高圧冷媒と、水通路を流通する高温側熱媒体とを熱交換させて、高温側熱媒体を加熱する加熱用の熱交換器である。

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

冷凍サイクル装置１０は、第２～第８三方継手１３ｂ～１３ｈを備えている。第２～第８三方継手１３ｂ～１３ｈの基本的構成は、第１三方継手１３ａと同様である。

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

除湿用開閉弁１５ａは、第１三方継手１３ａの他方の流出口側と第２三方継手１３ｂの一方の流入口側とを接続する冷媒通路を開閉する電磁弁である。冷凍サイクル装置１０は、暖房用開閉弁１５ｂを備えている。暖房用開閉弁１５ｂの基本的構成は、除湿用開閉弁１５ａと同様である。

除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂは、サイクル制御装置６０から出力される制御電圧によって制御される。

暖房用膨張弁１４ａは、少なくとも車室内の暖房を行う運転モード時に、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した高圧冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量（質量流量）を調整する暖房用減圧部である。暖房用膨張弁１４ａは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。

冷凍サイクル装置１０は、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを備えている。冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄの基本的構成は、暖房用膨張弁１４ａと同様である。

暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄは、弁開度を全開にすることで流量調整作用および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、および弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。

この全開機能および全閉機能によって、暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄは、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄは、冷媒回路切替部として機能する。暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄは、サイクル制御装置６０から出力される制御信号（制御パルス）によって制御される。

暖房用膨張弁１４ａの出口には、室外熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器１６は、暖房用膨張弁１４ａから流出した冷媒と図示しない冷却ファンにより送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器１６は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、室外熱交換器１６に走行風を当てることができる。

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

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

第２三方継手１３ｂの流出口には、第５三方継手１３ｅの流入口側が接続されている。第５三方継手１３ｅの一方の流出口には、冷房用膨張弁１４ｂの入口側が接続されている。第５三方継手１３ｅの他方の流出口には、第７三方継手１３ｇの流入口側が接続されている。

冷房用膨張弁１４ｂは、少なくとも車室内の冷房を行う運転モード時に、室外熱交換器１６から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷房用膨張弁である。

冷房用膨張弁１４ｂの出口には、室内蒸発器１８の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器１８は、室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。室内蒸発器１８は、冷房用膨張弁１４ｂにて減圧された低圧冷媒と送風機３２から送風された空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、低圧冷媒に吸熱作用を発揮させることによって空気を冷却する室内蒸発器である。

室内蒸発器１８の冷媒出口には、蒸発圧力調整弁２０の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁２０は、室内蒸発器１８の着霜を抑制するために、室内蒸発器１８における冷媒蒸発圧力を、予め定めた基準圧力以上に維持する。蒸発圧力調整弁２０は、室内蒸発器１８の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構である。これにより、蒸発圧力調整弁２０は、室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器１８の着霜を抑制可能な着霜抑制温度（本実施形態では、１℃）以上に維持している。

蒸発圧力調整弁２０の出口には、第６三方継手１３ｆの一方の流入口側が接続されている。

第７三方継手１３ｇの一方の流出口には、第１冷却用膨張弁１４ｃの入口側が接続されている。第７三方継手１３ｇの他方の流出口には、第２冷却用膨張弁１４ｄの入口側が接続されている。

第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄは、少なくとも電池の冷却を行う運転モード時に、室外熱交換器１６から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷却用膨張弁である。

第１冷却用膨張弁１４ｃの出口には、第１電池冷却器１９ａの冷媒通路の入口側が接続されている。第１電池冷却器１９ａは、第１冷却用膨張弁１４ｃにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路を有している。第１電池冷却器１９ａは、冷媒通路を流通する低圧冷媒を電池の熱によって蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。第１電池冷却器１９ａの冷媒通路の出口には、第８三方継手１３ｈの一方の流入口側が接続されている。

第２冷却用膨張弁１４ｄの出口には、第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路の入口側が接続されている。第２電池冷却器１９ｂは、第２冷却用膨張弁１４ｄにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路を有している。第２電池冷却器１９ｂは、冷媒通路を流通する低圧冷媒を電池の熱によって蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路の出口には、第８三方継手１３ｈの他方の流入口側が接続されている。

例えば、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂは、空気や冷却水等の熱媒体を介して電池から吸熱する熱交換器である。第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂは、空気や冷却水等の熱媒体を介することなく、熱伝導によって電池から直接吸熱する冷却器であってもよい。

第８三方継手１３ｈの流出口には、第６三方継手１３ｆの他方の流入口側が接続されている。第６三方継手１３ｆの流出口には、第４三方継手１３ｄの他方の流入口側が接続されている。第４三方継手１３ｄの流出口には、アキュムレータ２１の入口側が接続されている。アキュムレータ２１は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える気液分離部である。アキュムレータ２１の気相冷媒出口には、圧縮機１１の吸入口側が接続されている。

アキュムレータ２１には、分離された液相冷媒中に混在する冷凍機油を圧縮機１１に戻すオイル戻し穴が形成されている。アキュムレータ２１内の冷凍機油は、少量の液相冷媒とともに圧縮機１１へ戻される。

本実施形態の第５三方継手１３ｅは、室外熱交換器１６から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部である。第６三方継手１３ｆは、室内蒸発器１８から流出した冷媒の流れと第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂから流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機１１の吸入側へ流出させる合流部である。

第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂは、室内蒸発器１８に対して、冷媒流れにおいて互いに並列的に接続されている。バイパス通路２２ａは、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒を、分岐部の上流側へ導いている。暖房用通路２２ｂは、室外熱交換器１６から流出した冷媒を、圧縮機１１の吸入口側へ導いている。

高温側熱媒体回路４０は、高温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。高温側熱媒体としては、エチレングリコール、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液等を採用することができる。高温側熱媒体回路４０には、水冷媒熱交換器１２の水通路、高温側熱媒体ポンプ４１、ヒータコア４２等が配置されている。

高温側熱媒体ポンプ４１は、高温側熱媒体を水冷媒熱交換器１２の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。高温側熱媒体ポンプ４１は、サイクル制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、圧送能力）が制御される電動ポンプである。

水冷媒熱交換器１２の水通路の出口には、ヒータコア４２の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア４２は、水冷媒熱交換器１２にて加熱された高温側熱媒体と室内蒸発器１８を通過した空気とを熱交換させて、空気を加熱する熱交換器である。ヒータコア４２は、室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されている。ヒータコア４２の熱媒体出口には、高温側熱媒体ポンプ４１の吸入口側が接続されている。

高温側熱媒体回路４０では、高温側熱媒体ポンプ４１が、ヒータコア４２へ流入する高温側熱媒体の流量を調整することによって、ヒータコア４２における高温側熱媒体の空気への放熱量（すなわち、ヒータコア４２における空気の加熱量）を調整することができる。

水冷媒熱交換器１２および高温側熱媒体回路４０の各構成機器は、圧縮機１１から吐出された冷媒を熱源として、空気を加熱する加熱部である。

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空気を車室内へ吹き出すためのものである。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。

室内空調ユニット３０は、その外殻を形成する空調ケース３１内に形成された空気通路内に送風機３２、室内蒸発器１８、ヒータコア４２等を収容したものである。

空調ケース３１は、車室内に送風される空気の空気通路を形成している。空調ケース３１は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

空調ケース３１の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、空調ケース３１内へ内気（すなわち車室内空気）と外気（すなわち車室外空気）とを切替導入するものである。

内外気切替装置３３は、空調ケース３１内へ内気を導入させる内気導入口およ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、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させる。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。内外気切替ドア用の電動アクチュエータは、サイクル制御装置６０から出力される制御信号によって制御される。

内外気切替装置３３の空気流れ下流側には、送風機３２が配置されている。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、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機３２は、サイクル制御装置６０から出力される制御電圧によって、回転数（すなわち、送風能力）が制御される。

送風機３２の空気流れ下流側には、室内蒸発器１８、ヒータコア４２が、空気流れに対して、この順に配置されている。室内蒸発器１８は、ヒータコア４２よりも、空気流れ上流側に配置されている。

空調ケース３１内には、室内蒸発器１８通過後の空気を、ヒータコア４２を迂回して流す冷風バイパス通路３５が設けられている。空調ケース３１内の室内蒸発器１８の空気流れ下流側、かつヒータコア４２の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通過後の空気のうち、ヒータコア４２側を通過する空気の風量と冷風バイパス通路３５を通過させる空気の風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア３４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る。この電動アクチュエータは、サイクル制御装置６０から出力される制御信号によって制御される。

空調ケース３１内のヒータコア４２および冷風バイパス通路３５の空気流れ下流側には、混合空間が配置されている。混合空間は、ヒータコア４２にて加熱された空気と冷風バイパス通路３５を通過して加熱されていない空気とを混合させる空間である。

空調ケース３１の空気流れ下流部には、混合空間にて混合された空気（すなわち、空調風）を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。

この開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴（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ための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。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ための開口穴である。

これらのフェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴は、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、フット吹出口およ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。

エアミックスドア３４が、ヒータコア４２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る。これにより、各吹出口から車室内へ吹き出される空気（空調風）の温度が調整される。

フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整するものである。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整するものである。デフロスタドアは、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するものである。

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装置を構成するものである。これらのドアは、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連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、サイクル制御装置６０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。

吹出口モード切替装置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と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とするとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。

乗員が操作パネル７０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、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開としてデフロスタ吹出口から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。

次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。サイクル制御装置６０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、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、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器１１、１４ａ～１４ｄ、１５ａ、１５ｂ、３２、４１等の作動を制御する。

サイクル制御装置６０の入力側には、図２のブロック図に示すように、内気温センサ６１、外気温センサ６２、日射センサ６３、第１～第８冷媒温度センサ６４ａ～６４ｈ、蒸発器温度センサ６４ｉ、第１～第２冷媒圧力センサ６５ａ～６５ｂ、高温側熱媒体温度センサ６６ａ、電池制御装置６９等が接続されている。そして、サイクル制御装置６０には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。

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

第１冷媒温度センサ６４ａは、圧縮機１１から吐出された冷媒の温度Ｔ１を検出する吐出冷媒温度検出部である。第２冷媒温度センサ６４ｂは、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の温度Ｔ２を検出する第２冷媒温度検出部である。第３冷媒温度センサ６４ｃは、室外熱交換器１６から流出した冷媒の温度Ｔ３を検出する第３冷媒温度検出部である。第４冷媒温度センサ６４ｄは、室内蒸発器１８から流出した冷媒の温度Ｔ４を検出する第４冷媒温度検出部である。

第５冷媒温度センサ６４ｅは、第１電池冷却器１９ａの冷媒通路に流入する冷媒の温度Ｔ５を検出する第５冷媒温度検出部である。第６冷媒温度センサ６４ｆは、第１電池冷却器１９ａの冷媒通路から流出した冷媒の温度Ｔ６を検出する第６冷媒温度検出部である。第７冷媒温度センサ６４ｇは、第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路に流入する冷媒の温度Ｔ７を検出する第７冷媒温度検出部である。第８冷媒温度センサ６４ｈは、第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路から流出した冷媒の温度Ｔ８を検出する第８冷媒温度検出部である。

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

第１冷媒圧力センサ６５ａは、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の圧力Ｐ１を検出する第１冷媒圧力検出部である。第２冷媒圧力センサ６５ｂは、第１電池冷却器１９ａの冷媒通路および第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路から流出した冷媒の圧力Ｐ２を検出する第２冷媒圧力検出部である。

高温側熱媒体温度センサ６６ａは、水冷媒熱交換器１２の水通路から流出した高温側熱媒体の温度である高温側熱媒体温度ＴＷＨを検出する高温側熱媒体温度検出部である。

電池制御装置６９は、電池の入出力を制御する電池制御部である。電池制御装置６９には、電池温度センサ６９ａからの検出信号が入力される。

電池温度センサ６９ａは、電池温度ＴＢ（すなわち、電池の温度）を検出する電池温度検出部である。本実施形態の電池温度センサ６９ａは、複数の温度センサを有し、電池の複数の箇所の温度を検出している。このため、サイクル制御装置６０では、電池の各部の温度差を検出することもできる。電池温度ＴＢとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。

サイクル制御装置６０には、電池制御装置６９から、電池の急速充電を開始する時刻や、電池温度ＴＢ等の情報が入力される。

サイクル制御装置６０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル７０が接続され、この操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。

操作パネル７０に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置の自動制御運転を設定あるいは解除するオートスイッチ、室内蒸発器１８で空気の冷却を行うことを要求するエアコンスイッチ、送風機３２の風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ、車室内の目標温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ、吹出モードをマニュアル設定する吹出モード切替スイッチ等がある。

なお、本実施形態のサイクル制御装置６０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。サイクル制御装置６０のうちそれぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部である。

例えば、サイクル制御装置６０のうち、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を制御する構成は、圧縮機制御部６０ａである。また、暖房用膨張弁１４ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄの作動を制御する構成は、膨張弁制御部６０ｂである。除湿用開閉弁１５ａおよび暖房用開閉弁１５ｂの作動を制御する構成は、冷媒回路切替制御部６０ｃである。

高温側熱媒体ポンプ４１の高温側熱媒体の圧送能力を制御する構成は、高温側熱媒体ポンプ制御部６０ｄである。

次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。本実施形態の車両用空調装置１は、車室内の空調を行うとともに、電池の温度を調整する。冷凍サイクル装置１０では、冷媒回路を切り替えて、以下の１１種類の運転モードでの運転を行うことができる。

（１）冷房モード：冷房モードは、電池の冷却を行うことなく、空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。

（２）直列除湿暖房モード：直列除湿暖房モードは、電池の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

（３）並列除湿暖房モード：並列除湿暖房モードは、電池の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

（４）暖房モード：暖房モードは、電池の冷却を行うことなく、空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

（５）冷房冷却モード：冷房冷却モードは、電池の冷却を行うとともに、空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。

（６）直列除湿暖房冷却モード：直列除湿暖房冷却モードは、電池の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

（７）並列除湿暖房冷却モード：並列除湿暖房冷却モードは、電池の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された空気を直列除湿暖房冷却モードよりも高い加熱能力で再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。

（８）暖房冷却モード：暖房冷却モードは、電池の冷却を行うとともに、空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

（９）暖房直列冷却モード：暖房直列冷却モードは、電池の冷却を行うとともに、空気を暖房冷却モードよりも高い加熱能力で加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

（１０）暖房並列冷却モード：暖房並列冷却モードは、電池の冷却を行うとともに、空気を暖房直列冷却モードよりも高い加熱能力で加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。

（１１）冷却モード：車室内の空調を行うことなく、電池の冷却を行う運転モードである。

これらの運転モードの切り替えは、制御プログラムが実行されることによって行われる。制御プログラムは、乗員の操作によって操作パネル７０のオートスイッチが投入（ＯＮ）されて、車室内の自動制御が設定された際に実行される。図３～図７を用いて、制御プログラムについて説明する。また、図３等のフローチャートに示す各制御ステップは、サイクル制御装置６０が有する機能実現部である。

まず、図３のステップＳ１０では、上述したセンサ群の検出信号、および操作パネル７０の操作信号を読み込む。続くステップＳ２０では、ステップＳ１０にて読み込んだ検出信号および操作信号に基づいて、車室内へ送風される空気の目標温度である目標吹出温度ＴＡＯを決定する。従って、ステップＳ２０は、目標吹出温度決定部である。

具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、以下数式Ｆ１によって算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ－Ｋｒ×Ｔｒ－Ｋａｍ×Ｔａｍ－Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度である。Ｔｒは内気センサによって検出された車室内温度である。Ｔａｍは外気センサによって検出された車室外温度である。Ｔｓは日射センサ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。

次に、ステップＳ３０では、エアコンスイッチがＯＮ（投入）されているか否かが判定される。エアコンスイッチがＯＮされていることは、乗員が車室内の冷房あるいは除湿を要求していることを意味している。換言すると、エアコンスイッチがＯＮされていることは、室内蒸発器１８にて空気を冷却することが要求されていることを意味している。

ステップＳ３０にて、エアコンスイッチがＯＮされていると判定された場合は、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ３０にて、エアコンスイッチがＯＮされていないと判定された場合は、ステップＳ１６０へ進む。

ステップＳ４０では、外気温Ｔａｍが予め定めた基準外気温ＫＡ（本実施形態では、０℃）以上であるか否かが判定される。基準外気温ＫＡは、室内蒸発器１８にて空気を冷却することが、空調対象空間の冷房あるいは除湿を行うために有効となるように設定されている。

より詳細には、本実施形態では、室内蒸発器１８の着霜を抑制するために、蒸発圧力調整弁２０によって室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度を着霜抑制温度（本実施形態では、１℃）以上に維持している。このため、室内蒸発器１８では、空気を着霜抑制温度より低い温度に冷却することができない。

つまり、室内蒸発器１８へ流入する空気の温度が着霜抑制温度の温度よりも低くなっている際には、室内蒸発器１８にて空気を冷却することは有効ではない。そこで、基準外気温ＫＡを着霜抑制温度より低い値に設定し、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＡより低くなっている際には、室内蒸発器１８にて空気を冷却しないようにしている。

ステップＳ４０にて、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＡ以上であると判定された場合は、ステップＳ５０へ進む。ステップＳ４０にて、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＡ以上ではないと判定された場合は、ステップＳ１６０へ進む。

ステップＳ５０では、目標吹出温度ＴＡＯが冷房用基準温度α１以下であるか否かが判定される。冷房用基準温度α１は、サイクル制御装置６０によって決定される。

ステップＳ５０にて、目標吹出温度ＴＡＯが冷房用基準温度α１以下であると判定された場合は、ステップＳ６０へ進む。ステップＳ５０にて、目標吹出温度ＴＡＯが冷房用基準温度α１以下ではないと判定された場合は、ステップＳ９０へ進む。

ステップＳ６０では、電池の冷却が必要であるか否かが判定される。具体的には、本実施形態では、電池温度センサ６９ａによって検出された電池温度ＴＢが予め定めた基準冷却温度ＫＴＢ（本実施形態では、３５℃）以上となっている際に、電池の冷却が必要であると判定する。また、電池温度ＴＢが基準冷却温度ＫＴＢより低くなっている際に、電池の冷却は必要でないと判定する。

ステップＳ６０にて、電池の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ７０へ進み、運転モードとして（５）冷房冷却モードが選択される。ステップＳ６０にて、電池の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ８０へ進み、運転モードとして（１）冷房モードが選択される。

ステップＳ９０では、目標吹出温度ＴＡＯが除湿用基準温度β１以下であるか否かが判定される。除湿用基準温度β１は、サイクル制御装置６０によって決定される。除湿用基準温度β１は、冷房用基準温度α１よりも高い値に決定される。

ステップＳ９０にて、目標吹出温度ＴＡＯが除湿用基準温度β１以下であると判定された場合は、ステップＳ１００へ進む。ステップＳ９０にて、目標吹出温度ＴＡＯが除湿用基準温度β１以下ではないと判定された場合は、ステップＳ１３０へ進む。

ステップＳ１００では、ステップＳ６０と同様に、電池の冷却が必要であるか否かが判定される。

ステップＳ１００にて、電池の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ１１０へ進み、冷凍サイクル装置１０の運転モードとして（６）直列除湿暖房冷却モードが選択される。ステップＳ１００にて、電池の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ１２０へ進み、運転モードとして（２）直列除湿暖房モードが選択される。

ステップＳ１３０では、ステップＳ６０と同様に、電池の冷却が必要であるか否かが判定される。

ステップＳ１３０にて、電池の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ１４０へ進み、冷凍サイクル装置１０の運転モードとして（７）並列除湿暖房冷却モードが選択される。ステップＳ１００にて、電池の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ１５０へ進み、運転モードとして（３）並列除湿暖房モードが選択される。

続いて、ステップＳ３０あるいはステップＳ４０からステップＳ１６０へ進んだ場合について説明する。ステップＳ３０あるいはステップＳ４０からステップＳ１６０へ進んだ場合は、室内蒸発器１８にて空気を冷却することが有効ではないと判定された場合である。ステップＳ１６０では、図４に示すように、目標吹出温度ＴＡＯが暖房用基準温度γ以上であるか否かが判定される。

暖房用基準温度γは、サイクル制御装置６０によって決定される。暖房用基準温度γは、ヒータコア４２にて空気を加熱することが、空調対象空間の暖房を行うために有効となるように設定されている。

ステップＳ１６０にて、目標吹出温度ＴＡＯが暖房用基準温度γ以上であると判定された場合は、ヒータコア４２にて空気を加熱する必要がある場合であり、ステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１６０にて、目標吹出温度ＴＡＯが暖房用基準温度γ以上ではないと判定された場合は、ヒータコア４２にて空気を加熱する必要がない場合であり、ステップＳ２４０へ進む。

ステップＳ１７０では、ステップＳ６０と同様に、電池の冷却が必要であるか否かが判定される。

ステップＳ１７０にて、電池の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ１８０へ進む。ステップＳ１７０にて、電池の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ２３０へ進み、運転モードとして（４）暖房モードが選択される。

ここで、ステップＳ１７０にて、電池の冷却が必要であると判定されてステップＳ１８０へ進んだ場合は、車室内の暖房と電池の冷却との双方を行う必要がある。このため、冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２にて冷媒が高温側熱媒体へ放熱する放熱量と、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂにて冷媒が電池から吸熱する吸熱量とを適切に調整する必要がある。

そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、車室内の暖房と電池の冷却との双方を行う必要がある場合には、図４のステップＳ１８０～Ｓ２２０に示すように、（８）暖房冷却モード、（９）暖房直列冷却モード、（１０）暖房並列冷却モードの３つの運転モードを切り替える。

まず、ステップＳ１８０では、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下であるか否かが判定される。低温側冷却基準温度α２は、サイクル制御装置６０によって決定される。低温側冷却基準温度α２は、冷房用基準温度α１よりも高く、かつ除湿用基準温度β１よりも低い値に決定される。

ステップＳ１８０にて、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下であると判定された場合は、ステップＳ１９０へ進み、運転モードとして（８）暖房冷却モードが選択される。ステップＳ１８０にて、目標吹出温度ＴＡＯが低温側冷却基準温度α２以下ではないと判定された場合は、ステップＳ２００へ進む。

ステップＳ２００では、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下であるか否かが判定される。高温側冷却基準温度β２は、サイクル制御装置６０によって決定される。高温側冷却基準温度β２は、除湿用基準温度β１よりも高い値に決定される。

ステップＳ２００にて、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下であると判定された場合は、ステップＳ２１０へ進み、運転モードとして（９）暖房直列冷却モードが選択される。ステップＳ２００にて、目標吹出温度ＴＡＯが高温側冷却基準温度β２以下ではないと判定された場合は、ステップＳ２２０へ進み、運転モードとして（１０）暖房並列冷却モードが選択される。

続いて、ステップＳ１６０からステップＳ２４０へ進んだ場合について説明する。ステップＳ１６０からステップＳ２４０へ進んだ場合は、ヒータコア４２にて空気を加熱する必要がない場合である。そこで、ステップＳ２４０では、ステップＳ６０と同様に、電池の冷却が必要であるか否かが判定される。

ステップＳ２４０にて、電池の冷却が必要であると判定された場合は、ステップＳ２５０へ進み、運転モードとして（１１）冷却モードが選択される。ステップＳ２００にて、電池の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップＳ２６０へ進み、運転モードとして送風モードが選択されて、ステップＳ１０へ戻る。

送風モードは、圧縮機１１を停止させて、風量設定スイッチによって設定された設定信号に応じて送風機３２を作動させる運転モードである。なお、ステップＳ２４０にて、電池の冷却が必要でないと判定された場合は、車室内の空調および電池の冷却のための冷凍サイクル装置１０を作動させる必要がない場合である。

本実施形態の制御プログラムでは、以上の如く、冷凍サイクル装置１０の運転モードの切り替えを行う。さらに、この制御プログラムでは、冷凍サイクル装置１０の各構成機器の作動のみならず、加熱部を構成する高温側熱媒体回路４０の高温側熱媒体ポンプ４１の作動も制御している。

具体的には、サイクル制御装置６０は、上述した冷凍サイクル装置１０の運転モードによらず、予め定めた各運転モード毎の基準圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ４１の作動を制御する。

従って、高温側熱媒体回路４０では、水冷媒熱交換器１２の水通路にて、高温側熱媒体が加熱されると、加熱された高温側熱媒体がヒータコア４２へ圧送される。ヒータコア４２へ流入した高温側熱媒体は、空気と熱交換する。これにより、空気が加熱される。ヒータコア４２から流出した高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ４１に吸入されて、水冷媒熱交換器１２へ圧送される。

以下に、各運転モードにおける車両用空調装置１の詳細作動について説明する。各運転モードでは、サイクル制御装置６０が、各運転モードの制御フローを実行する。

（１）冷房モード
冷房モードでは、制御装置６０が、図５に示す冷房モードの制御フローを実行する。まず、ステップＳ６００では、目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。目標蒸発器温度ＴＥＯは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、サイクル制御装置６０に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標蒸発器温度ＴＥＯが上昇するように決定される。

ステップＳ６１０では、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。増減量ΔＩＶＯは、目標蒸発器温度ＴＥＯと蒸発器温度センサ６４ｉによって検出された蒸発器温度Ｔｅｆｉｎとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに近づくように決定される。

圧縮機１１の回転数を増減量ΔＩＶＯで増減させると圧縮機１１の回転数が下限回転数Ｎｃｍｉｎ（本実施形態では、１０００ｒｐｍ）未満となる場合は、圧縮機１１を停止させる。

ステップＳ６２０では、室外熱交換器１６から流出した冷媒の目標過冷却度ＳＣＯ１を決定する。目標過冷却度ＳＣＯ１は、例えば、外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ１を決定する。

ステップＳ６３０では、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の増減量ΔＥＶＣを決定する。増減量ΔＥＶＣは、目標過冷却度ＳＣＯ１と室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１が目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように決定される。

室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１は、第３冷媒温度センサ６４ｃによって検出された温度Ｔ３および第１冷媒圧力センサ６５ａによって検出された圧力Ｐ１に基づいて算出される。

ステップＳ６４０では、以下数式Ｆ２を用いて、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。
ＳＷ＝｛ＴＡＯ＋（Ｔｅｆｉｎ＋Ｃ２）｝／｛ＴＷＨ＋（Ｔｅｆｉｎ＋Ｃ２）｝
…（Ｆ２）
なお、ＴＷＨは、高温側熱媒体温度センサ６６ａによって検出された高温側熱媒体温度である。Ｃ２は制御用の定数である。

ステップＳ６５０では、冷凍サイクル装置１０を冷房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを全閉状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、冷房用膨張弁１４ｂが冷媒を減圧させる減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

これによれば、室内蒸発器１８にて、空気を冷却することができるとともに、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。

従って、冷房モードの車両用空調装置１では、エアミックスドア３４の開度調整によって、室内蒸発器１８にて冷却された空気の一部をヒータコア４２にて再加熱し、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整された空気を車室内へ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。

（２）直列除湿暖房モード
直列除湿暖房モードの制御フローでは、最初のステップで、冷房モードと同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。次のステップでは、冷房モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。

圧縮機１１の回転数を増減量ΔＩＶＯで増減させると圧縮機１１の回転数が下限回転数Ｎｃｍｉｎ（本実施形態では、１０００ｒｐｍ）未満となる場合は、圧縮機１１を停止させる。

次のステップでは、ヒータコア４２にて空気を加熱できるように、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯを決定する。目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯは、目標吹出温度ＴＡＯおよびヒータコア４２の効率に基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度ＴＡＯの上昇に伴って、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが上昇するように決定される。

次のステップでは、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度および冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度を決定する。具体的には、直列除湿暖房モードでは、目標吹出温度ＴＡＯが上昇するに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度が大きくなる。

次のステップでは、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、直列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度ＴＡＯが高くなるので、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、直列除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を直列除湿暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを全閉状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、暖房用膨張弁１４ａおよび冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

さらに、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも高くなっている際には、室外熱交換器１６が放熱器（換言すれば放熱部）として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなっている際には、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するサイクルが構成される。

これによれば、室内蒸発器１８にて、空気を冷却することができるとともに、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、直列除湿暖房モードの車両用空調装置１では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された空気を、ヒータコア４２にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

（３）並列除湿暖房モード
並列除湿暖房モードの制御フローの最初のステップでは、ヒータコア４２にて空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。

次のステップでは、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。圧縮機１１の回転数を増減量ΔＩＶＯで増減させると圧縮機１１の回転数が下限回転数Ｎｃｍｉｎ（本実施形態では、１０００ｒｐｍ）未満となる場合は、圧縮機１１を停止させる。

並列除湿暖房モードでは、増減量ΔＩＶＯは、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯと高温側熱媒体温度ＴＷＨとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度ＴＷＨが目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯに近づくように決定される。

次のステップでは、室内蒸発器１８の出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＥＯを決定する。目標過熱度ＳＨＥＯとしては、予め定めた定数（本実施形態では、５℃）を採用することができる。

次のステップでは、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度および冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度を決定する。並列除湿暖房モードでは、目標過熱度ＳＨＥＯと室内蒸発器１８の出口側冷媒の過熱度ＳＨＥとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度ＳＨＥが目標過熱度ＳＨＥＯに近づくように決定される。

室内蒸発器１８の出口側冷媒の過熱度ＳＨＥは、第４冷媒温度センサ６４ｄによって検出された温度Ｔ４および蒸発器温度Ｔｅｆｉｎに基づいて算出される。

次のステップでは、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、並列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度ＴＡＯが高くなるので、直列除湿暖房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、並列除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を並列除湿暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを全閉状態とし、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能し、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するとともに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

これによれば、室内蒸発器１８にて空気を冷却することができるとともに、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、並列除湿暖房モードの車両用空調装置１では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された空気を、ヒータコア４２にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

（４）暖房モード
暖房モードの制御フローの最初のステップでは、並列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。次のステップでは、並列除湿暖房モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。圧縮機１１の回転数を増減量ΔＩＶＯで増減させると圧縮機１１の回転数が下限回転数Ｎｃｍｉｎ（本実施形態では、１０００ｒｐｍ）未満となる場合は、圧縮機１１を停止させる。

次のステップでは、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の目標過冷却度ＳＣＯ２を決定する。目標過冷却度ＳＣＯ２は、室内蒸発器１８へ流入する空気の吸込温度あるいは外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ２を決定する。

次のステップでは、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度の増減量ΔＥＶＨを決定する。増減量ΔＥＶＨは、目標過冷却度ＳＣＯ２と水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度ＳＣ２との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度ＳＣ２が目標過冷却度ＳＣＯ２に近づくように決定される。

水冷媒熱交換器１２の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度ＳＣ２は、第２冷媒温度センサ６４ｂによって検出された温度Ｔ２および第１冷媒圧力センサ６５ａによって検出された圧力Ｐ１に基づいて算出される。

次のステップでは、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度ＴＡＯが高くなるので、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを全閉状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを開く。さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能し、室外熱交換器１６が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

これによれば、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて加熱された空気を車室内へ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。

（５）冷房冷却モード
冷房冷却モードでは、制御装置６０が、図６～７に示す冷房冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップＳ１１００にて、切替前回転数Ｎｃ０が３０００ｒｐｍ以下であったか否かを判定する。切替前回転数Ｎｃ０は、冷房冷却モードに切り替えられる前の圧縮機１１の回転数である。

ステップＳ１１００にて、切替前回転数Ｎｃ０が３０００ｒｐｍ以下であったと判定された場合はステップＳ１１１０へ進む。ステップＳ１１００にて、切替前回転数Ｎｃ０が３０００ｒｐｍ以下でなかったと判定された場合はステップＳ１１４０へ進む。

ステップＳ１１１０では、電池の冷却開始初期であるか否かが判定される。本実施形態では、冷房冷却モードに切り替えられてからの経過時間ｔｃが予め定めた所定時間ｔｃＯ（例えば１００秒）以内である場合、電池の冷却開始初期であると判定する。冷房冷却モードに切り替えられてからの経過時間ｔｃが所定時間ｔｃＯを越えている場合、電池の冷却開始初期でないと判定する。

ステップＳ１１１０にて、電池の冷却開始初期であると判定された場合、ステップＳ１１２０へ進む。ステップＳ６０にて、電池の冷却開始初期でないと判定された場合、ステップＳ１１３０へ進む。

ステップＳ１１２０では、制御実施フラグをＯＮしてステップＳ１１４０へ進む。ステップＳ１１３０では、制御実施フラグをＯＦＦしてステップＳ１１４０へ進む。

制御実施フラグは、（１）冷房モード等から（５）冷房冷却モードに切り替えられた際の室内蒸発器１８の吹出温度変動を抑制する制御を行うためのフラグである。

ステップＳ１１４０では、圧縮機１１の下限回転数Ｎｃｍｉｎを他の運転モードよりも高い回転数に決定する。換言すれば、圧縮機１１の冷媒吐出能力の下限能力を他の運転モードよりも高い能力に決定する。

具体的には、（１）冷房モード等では下限回転数Ｎｃｍｉｎが１０００ｒｐｍであるのに対し、（５）冷房冷却モードでは下限回転数Ｎｃｍｉｎを３０００ｒｐｍまで増加させる。ただし、下限回転数Ｎｃｍｉｎを３０００ｒｐｍまで一気に増加させるのではなく、時間経過に伴って徐々に増加させる。具体的には、前回の下限回転数Ｎｃｍｉｎに所定回転数を加算した回転数を今回の下限回転数Ｎｃｍｉｎとする。前回の下限回転数Ｎｃｍｉｎに所定回転数を加算した回転数が３０００ｒｐｍ以上になる場合、下限回転数Ｎｃｍｉｎを３０００ｒｐｍとする。

ステップＳ１１５０～Ｓ１１９０では、冷房モードのステップＳ６００～Ｓ６４０と同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の増減量ΔＥＶＣ、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

次に、ステップＳ１２００では、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＣＯを決定する。目標過熱度ＳＨＣＯとしては、予め定めた定数（本実施形態では、５℃）を採用することができる。

ステップＳ１２１０では、第１冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ１、および第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ２を決定する。

冷房冷却モードでは、第１冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ１は、目標過熱度ＳＨＣＯと第１電池冷却器１９ａの冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣ１との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、第１電池冷却器１９ａの冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣ１が目標過熱度ＳＨＣＯに近づくように決定される。

第１電池冷却器１９ａの冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣ１は、第５冷媒温度センサ６４ｅによって検出された温度Ｔ５および第２冷媒圧力センサ６５ｂによって検出された圧力Ｐ２に基づいて算出される。

冷房冷却モードでは、第２冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ２は、目標過熱度ＳＨＣＯと第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣ２との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣ２が目標過熱度ＳＨＣＯに近づくように決定される。

第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路から流出した冷媒の過熱度ＳＨＣ２は、第７冷媒温度センサ６４ｇによって検出された温度Ｔ７および第２冷媒圧力センサ６５ｂによって検出された圧力Ｐ２に基づいて算出される。

次に、ステップＳ１２２０では、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに到達しているか否かを判定する。ステップＳ１２２０にて、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに到達していると判定された場合、ステップＳ１２３０へ進む。ステップＳ１２２０にて、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに到達していないと判定された場合、ステップＳ１２７０へ進む。

ステップＳ１２３０では、制御実施フラグがＯＮされているか否かを判定する。ステップＳ１２３０にて、制御実施フラグがＯＮされていないと判定された場合、ステップＳ１２４０へ進む。ステップＳ１２３０にて、制御実施フラグがＯＮされていると判定された場合、ステップＳ１２７０へ進む。

ステップＳ１２４０では、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに到達しているか否かを判定する。すなわち、電池を冷却する必要があるか否かを判定する。ステップＳ１２４０にて、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに到達していると判定された場合、すなわち電池を冷却する必要がない場合、ステップＳ１２５０へ進む。ステップＳ１２４０にて、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに到達していないと判定された場合、すなわち電池を冷却する必要がある場合、ステップＳ１２６０へ進む。

ステップＳ１２４０において、電池を冷却する必要があるかを、第１電池冷却器１９ａの温度および第２電池冷却器１９ｂの温度が目標温度に到達しているか否かで判定してもよい。

ステップＳ１２５０では、圧縮機１１を停止させることを決定して、ステップＳ１３３０へ進む。ステップＳ１２６０では、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とすることを決定して、ステップＳ１３３０へ進む。

ステップＳ１２７０では、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに到達しているか否かを判定する。ステップＳ１２７０にて、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに到達していると判定された場合、ステップＳ１２８０へ進む。ステップＳ１２７０にて、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに到達していないと判定された場合、ステップＳ１３００へ進む。

ステップＳ１２８０では、制御実施フラグがＯＮされているか否かを判定する。ステップＳ１２８０にて、制御実施フラグがＯＮされていないと判定された場合、ステップＳ１２９０へ進む。ステップＳ１２８０にて、制御実施フラグがＯＮされていると判定された場合、ステップＳ１３００へ進む。

ステップＳ１２９０では、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを全閉状態とすることを決定して、ステップＳ１３３０へ進む。

ステップＳ１３００では、制御実施フラグがＯＮされているか否かを判定する。ステップＳ１３００にて、制御実施フラグがＯＮされていると判定された場合、ステップＳ１３２０へ進む。ステップＳ１３００にて、制御実施フラグがＯＮされていないと判定された場合、ステップＳ１３３０へ進む。

ステップＳ１３２０では、第１冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度および第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度を、ステップＳ１２１０で決定された絞り開度よりも大きな絞り開度に決定する。例えば、ステップＳ１２１０で決定された絞り開度の２．５倍の絞り開度に決定する。

ステップＳ１３３０では、冷凍サイクル装置１０を冷房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、ステップＳ１１４０、Ｓ１１６０、Ｓ１１８０、Ｓ１１９０、Ｓ１２１０、Ｓ１２５０、Ｓ１２６０、Ｓ１２９０、Ｓ１３２０で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、冷房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄ、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂ、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、冷房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能するとともに、冷房用膨張弁１４ｂおよび室内蒸発器１８に対して並列的に接続された第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが減圧部として機能し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

これによれば、室内蒸発器１８にて送風空気を冷却することができるとともに、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。

従って、冷房冷却モードの車両用空調装置１では、エアミックスドア３４の開度調整によって、室内蒸発器１８にて冷却された送風空気の一部をヒータコア４２にて再加熱し、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整された送風空気を車室内へ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。

さらに、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂにて電池の冷却を行うことができる。

圧縮機１１の回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍ以下の低負荷時に冷房冷却モードへ切り替えられた場合、ステップＳ１１４０にて圧縮機１１の下限回転数Ｎｃｍｉｎが１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍへ徐々に増加される。

これによると、冷房冷却モードへ切り替えられた際に室内蒸発器１８に流入する冷媒の流量が一気に増加して室内蒸発器１８からの吹出空気温度が大きく変動することを抑制できる。

圧縮機１１の回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍ以下の低負荷時に冷房冷却モードへ切り替えられた場合において冷房冷却モードへ切り替えられてから所定時間ｔｃＯまでの間は、ステップＳ１３２０にて第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度が通常制御時よりも大きくされる。

これによると、冷房冷却モードへ切り替えられた際に室内蒸発器１８に流入する冷媒の流量が一気に増加して室内蒸発器１８からの吹出空気温度が大きく変動することを抑制できる。

圧縮機１１の回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍ以下の低負荷時に冷房冷却モードへ切り替えられた場合において冷房冷却モードへ切り替えられてから所定時間ｔｃＯまでの間は、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに到達してもステップＳ１２３０により冷房用膨張弁１４ｂが全閉状態にされない。

これによると、室内蒸発器１８におけるアンダーシュートおよびオーバーシュートを抑制できるので、室内蒸発器１８からの吹出空気温度が大きく変動することを抑制できる。

圧縮機１１の回転数Ｎｃが３０００ｒｐｍ以下の低負荷時に冷房冷却モードへ切り替えられた場合において冷房冷却モードへ切り替えられてから所定時間ｔｃＯまでの間は、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに到達してもステップＳ１２８０により第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが全閉状態とされない。

これによると、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに到達した際に室内蒸発器１８に流入する冷媒の流量が一気に増加して室内蒸発器１８からの吹出空気温度が大きく変動することを抑制できる。

（６）直列除湿暖房冷却モード
直列除湿暖房冷却モードの制御フローの最初のステップでは、直列除湿暖房モードと同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯ、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

次のステップでは、冷房冷却モードと同様に、目標過熱度ＳＨＥＯ、第１冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ１、第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ２を決定する。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を直列除湿暖房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。

さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、直列除湿暖房冷却モードでは、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄ、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂ、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、室内蒸発器１８、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能し、さらに、冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能するとともに、冷房用膨張弁１４ｂおよび室内蒸発器１８に対して並列的に接続された第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが減圧部として機能し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

さらに、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも高くなっている際には、室外熱交換器１６が放熱器（換言すれば放熱部）として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなっている際には、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するサイクルが構成される。

これによれば、室内蒸発器１８にて空気を冷却することができるとともに、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。

従って、直列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された空気を、ヒータコア４２にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。

さらに、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂにて電池の冷却を行うことができる。

（７）並列除湿暖房冷却モード
並列除湿暖房冷却モードの制御フローの最初のステップでは、並列除湿暖房モードと同様に、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、目標過熱度ＳＨＥＯ、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度、冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

次のステップでは、冷房冷却モードと同様に、目標過熱度ＳＨＥＯ、第１冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ１、第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ２を決定する。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を並列除湿暖房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。

さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、並列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環し、さらに、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄ、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂ、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、並列除湿暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能し、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するとともに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能し、さらに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが減圧部として機能し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

これによれば、室内蒸発器１８にて空気を冷却することができるとともに、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。

従って、並列除湿暖房冷却モードの車両用空調装置１では、室内蒸発器１８にて冷却されて除湿された空気を、ヒータコア４２にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。この際、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度を室内蒸発器１８における冷媒蒸発温度よりも低下させることで、直列除湿暖房冷却モードよりも高い加熱能力で空気を再加熱することができる。

さらに、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂにて電池の冷却を行うことができる。

（８）暖房冷却モード
暖房冷却モードの制御フローの最初のステップでは、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。暖房冷却モードでは、増減量ΔＩＶＯは、電池温度ＴＢと目標電池温度ＴＢＯとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、電池温度ＴＢが目標電池温度ＴＢＯに近づくように決定される。目標電池温度ＴＢＯは、電池の発熱量および外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。

圧縮機１１の回転数を増減量ΔＩＶＯで増減させると圧縮機１１の回転数が下限回転数Ｎｃｍｉｎ（本実施形態では、１０００ｒｐｍ）未満となる場合、圧縮機１１を停止させる。

次のステップでは、室外熱交換器１６から流出した冷媒の目標過冷却度ＳＣＯ１を決定する。暖房冷却モードの目標過冷却度ＳＣＯ１は、外気温Ｔａｍに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数（ＣＯＰ）が極大値に近づくように、目標過冷却度ＳＣＯ１を決定する。

次のステップでは、冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢを決定する。増減量ΔＥＶＢは、目標過冷却度ＳＣＯ１と室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、室外熱交換器１６の出口側冷媒の過冷却度ＳＣ１が目標過冷却度ＳＣＯ１に近づくように決定される。過冷却度ＳＣ１は、冷房モードと同様に算出される。

次のステップでは、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を暖房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄ、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂ、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、暖房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが冷媒を減圧させる減圧部として機能し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

これによれば、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて加熱された空気を車室内へ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。さらに、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂにて電池の冷却を行うことができる。

（９）暖房直列冷却モード
暖房直列冷却モードの制御フローの最初のステップでは、暖房冷却モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。

圧縮機１１の回転数を増減量ΔＩＶＯで増減させると圧縮機１１の回転数が下限回転数Ｎｃｍｉｎ（本実施形態では、１０００ｒｐｍ）未満となる場合、圧縮機１１を停止させる。

次のステップでは、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯを決定する。

次のステップでは、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度、第１冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度および第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度を決定する。具体的には、暖房直列冷却モードでは、目標吹出温度ＴＡＯが上昇するに伴って、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度を小さくし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度を大きくする。

次のステップでは、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を暖房直列冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、暖房直列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄ、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂ、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、暖房直列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、暖房用膨張弁１４ａ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが減圧部として機能し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

さらに、室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも高くなっている際には、室外熱交換器１６が放熱器（換言すれば放熱部）として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器１６における冷媒の飽和温度が、外気温Ｔａｍよりも低くなっている際には、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するサイクルが構成される。

これによれば、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房直列冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて加熱された空気を車室内へ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。さらに、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂにて電池の冷却を行うことができる。

（１０）暖房並列冷却モード
暖房並列冷却モードの制御フローの最初のステップでは、ヒータコア４２にて空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯが決定される。

次のステップでは、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。暖房並列冷却モードでは、増減量ΔＩＶＯは、直列除湿暖房モードと同様に、目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯと高温側熱媒体温度ＴＷＨとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度ＴＷＨが目標高温側熱媒体温度ＴＷＨＯに近づくように決定される。

圧縮機１１の回転数を増減量ΔＩＶＯで増減させると圧縮機１１の回転数が下限回転数Ｎｃｍｉｎ（本実施形態では、１０００ｒｐｍ）未満となる場合、圧縮機１１を停止させる。

次のステップでは、第１電池冷却器１９ａの冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＣＯ、および第２電池冷却器１９ｂの冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度ＳＨＣＯを決定する。目標過熱度ＳＨＣＯとしては、予め定めた定数（本実施形態では、５℃）を採用することができる。

次のステップでは、暖房用膨張弁１４ａの絞り開度、第１冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度、および第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度を決定する。暖房並列冷却モードでは、目標過熱度ＳＨＣＯと第１電池冷却器１９ａの冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣ１との偏差、および目標過熱度ＳＨＣＯと第１電池冷却器１９ｂの冷媒通路の出口側冷媒の過熱度ＳＨＣ２との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度ＳＨＣ１、ＳＨＣ２が目標過熱度ＳＨＣＯに近づくように決定される。

次のステップでは、冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を暖房並列冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを絞り状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを開き、暖房用開閉弁１５ｂを開く。

さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、暖房用通路２２ｂ、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、バイパス通路２２ａ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄ、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂ、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、暖房並列冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、暖房用膨張弁１４ａが減圧部として機能し、室外熱交換器１６が蒸発器として機能するとともに、暖房用膨張弁１４ａおよび室外熱交換器１６に対して並列的に接続された第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが減圧部として機能し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

これによれば、水冷媒熱交換器１２にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房並列冷却モードの車両用空調装置１では、ヒータコア４２にて加熱された空気を車室内へ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。さらに、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂにて電池の冷却を行うことができる。

（１１）冷却モード
冷却モードの制御フローの最初のステップでは、暖房冷却モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、目標過冷却度ＳＣＯ１、目標過冷却度ＳＣＯ２、第１冷却用膨張弁１４ｃの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ１、第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度の増減量ΔＥＶＢ２、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

ここで、冷却モードでは、目標吹出温度ＴＡＯが暖房用基準温度γより低くなるので、エアミックスドア３４の開度ＳＷが０％に近づく。このため、冷却モードでは、室内蒸発器１８通過後の空気のほぼ全流量が冷風バイパス通路３５を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０を冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、冷房用膨張弁１４ｂを全閉状態とし、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄ、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂ、アキュムレータ２１、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が構成される。

つまり、冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが減圧部として機能し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

これによれば、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂにて電池の冷却を行うことができる。

以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置１０では、各種運転モードを切り替えることができる。これにより、車両用空調装置１では、電池の温度を適切に調整しつつ、車室内の快適な空調を実現することができる。

本実施形態では、冷房モードから冷房冷却モードへ切り替えた際に、室内蒸発器１８からの吹出空気温度の変動を抑制するために変動抑制制御を行う。具体的には、上述のステップＳ１１４０、Ｓ１２３０、Ｓ１２８０、Ｓ１３２０の制御を行う。以下、本実施形態の変動抑制制御による作用効果を説明する。

図８は比較例の作動例を示すタイムチャートであり、図９は本実施形態の作動例を示すタイムチャートである。図８～９はいずれも、冷房モードから冷房冷却モードへの切り替え前後における圧縮機１１の回転数Ｎｃ、冷房用膨張弁１４ｂの開度ＥＶＣ、第１～第２冷却用膨張弁１４ｃ～１４ｄの開度ＥＶＢ、ならびに蒸発器温度Ｔｅｆｉｎの時間推移を示している。

図８に示す比較例では、本実施形態の変動抑制制御を行っていない。そのため、図８に示す比較例では、冷房モードから冷房冷却モードへ切り替えた際に圧縮機１１の下限回転数Ｎｃｍｉｎが徐々に増加することなく１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍへ一気に増加されるので、圧縮機１１の回転数Ｎｃも１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍへ一気に増加する。その結果、室内蒸発器１８に流入する冷媒の流量が増加して蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが低下して目標蒸発器温度ＴＥＯに到達する。蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに到達することで冷房用膨張弁１４ｂが全閉とされる。冷房用膨張弁１４ｂが全閉とされることで室内蒸発器１８内の冷媒が圧縮機１１の吸入圧力によって引かれて蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯを下回ってしまう（いわゆるアンダーシュート）。そして、室内蒸発器１８内の冷媒が蒸発して蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが急上昇し目標蒸発器温度ＴＥＯに到達する。蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが上昇して目標蒸発器温度ＴＥＯに到達することで冷房用膨張弁１４ｂが再び開かれて室内蒸発器１８に冷媒が流れ出すが蒸発器温度Ｔｅｆｉｎの上昇を抑えきれず蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが急上昇し目標蒸発器温度ＴＥＯを上回ってしまう（いわゆるオーバーシュート）。このようなアンダーシュートとオーバーシュートにより蒸発器温度Ｔｅｆｉｎの変動が大きくなり、室内蒸発器１８からの吹出空気の変動が大きくなってしまう。

一方、図９に示す本実施形態では、変動抑制制御を行うので、冷房モードから冷房冷却モードへ切り替えた際に圧縮機１１の下限回転数Ｎｃｍｉｎが１０００ｒｐｍから３０００ｒｐｍへ徐々に増加されるとともに、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度が通常制御時よりも大きくされる。その結果、室内蒸発器１８に流入する冷媒の流量が増加することが抑制され、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎの低下が緩やかになる。さらに、蒸発器温度Ｔｅｆｉｎが目標蒸発器温度ＴＥＯに到達しても冷房用膨張弁１４ｂが全閉状態にされないので、室内蒸発器１８におけるアンダーシュートおよびオーバーシュートを抑制できる。そして、電池の冷却を開始してからの経過時間ｔｃが所定時間ｔｃＯを越えると第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄの絞り開度が通常制御時の絞り開度に戻される。このように、本実施形態では、変動抑制制御を行うことにより蒸発器温度Ｔｅｆｉｎの変動を抑制でき、ひいては室内蒸発器１８からの吹出空気の変動を抑制できる。

本実施形態では、制御装置６０は、冷房モードから冷房冷却モードに切り替える場合、変動抑制制御を行う。変動抑制制御では、室内蒸発器１８における冷媒の流量変動を抑制するように圧縮機１１の回転数を制御する。また、変動抑制制御では、室内蒸発器１８における冷媒の流量変動を抑制するように第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを制御する。

これによると、冷房モードから冷房冷却モードに切り替えられる際に室内蒸発器１８における冷媒の流量変動が抑制されるので、室内蒸発器１８からの吹出空気温度の変動を抑制できる。

本実施形態の変動抑制制御では、ステップＳ１１４０で説明したように、圧縮機１１の下限回転数Ｎｃｍｉｎの上昇速度を所定速度以下にする。これにより、冷房モードから冷房冷却モードに切り替えられた時に、室内蒸発器１８における冷媒の流量変動を確実に抑制できる。特に、圧縮機１１の回転数が急上昇することで室内蒸発器１８の冷却能力が過剰になって冷房用膨張弁１４ｂが閉じられてしまうことを抑制できる。その結果、室内蒸発器１８における冷媒の流量変動を確実に抑制できるので、室内蒸発器１８からの吹出空気の温度変動を抑制できる。

本実施形態では、ステップＳ１２３０で説明したように、変動抑制制御において冷房モードから冷房冷却モードに切り替えてからの経過時間ｔｃが所定時間ｔｃＯ以内である場合、室内蒸発器１８で空気を冷却する必要がなくなっても室内蒸発器１８に冷媒が流れ続けるように冷房用膨張弁１４ｂを制御する。

これによると、冷房用膨張弁１４ｂが閉じられることで室内蒸発器１８の冷媒が圧縮機１１の吸入圧力によって引かれて室内蒸発器１８の温度が急上昇することを抑制できるので、室内蒸発器１８からの吹出空気の温度変動を抑制できる。

本実施形態では、ステップＳ１２８０で説明したように、変動抑制制御において冷房モードから冷房冷却モードに切り替えてからの経過時間ｔｃが所定時間ｔｃＯ以内である場合、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂで電池を冷却する必要がなくなっても第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂに冷媒が流れ続けるように第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを制御する。

これによると、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが閉じられることで室内蒸発器１８における冷媒の流量が急激に増加することを抑制できるので、室内蒸発器１８からの吹出空気の温度変動を抑制できる。また、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄが閉じられることで第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂの冷媒が圧縮機１１の吸入圧力によって引かれて第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂの温度が急上昇することを抑制できる。そのため、電池の温度変動を抑制できる。

本実施形態では、ステップＳ１３２０で説明したように、変動抑制制御において冷房モードから冷房冷却モードに切り替えるときの圧縮機１１の回転数が所定回転数（具体的には３０００ｒｐｍ）を下回っている場合、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄの開度を通常制御と比較して増加させる。

これにより、変動抑制制御において圧縮機１１の回転数が上昇する際に第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂに冷媒が流れやすくなるので室内蒸発器１８における冷媒の流量増加を抑制できる。その結果、室内蒸発器１８の冷却能力が過剰になって冷房用膨張弁１４ｂが閉じられてしまうことを抑制できるので、室内蒸発器１８からの吹出空気の温度変動を抑制できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄは、弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有しているが、本実施形態では、図１０に示すように、冷凍サイクル装置１０は、冷房用開閉弁１５ｃおよび冷却用開閉弁１５ｄを有し、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄの全閉機能を廃止している。

冷房用開閉弁１５ｃおよび冷却用開閉弁１５ｄの基本的構成は、高圧側開閉弁１５ａと同様である。冷房用開閉弁１５ｃおよび冷却用開閉弁１５ｄは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。冷房用開閉弁１５ｃおよび冷却用開閉弁１５ｄは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。冷房用開閉弁１５ｃおよび冷却用開閉弁１５ｄは、サイクル制御装置６０から出力される制御電圧によって制御される。

冷房用開閉弁１５ｃは、第５三方継手１３ｅの一方の流出口側と冷房用膨張弁１４ｂの入口側とを接続する冷媒通路に冷房用開閉弁１５ｃが配置されていて、この冷媒通路を開閉する。

冷却用開閉弁１５ｄは、第５三方継手１３ｅの他方の流出口側と第７三方継手１３ｇの流入口側とを接続する冷媒通路に配置されていて、この冷媒通路を開閉する。

本実施形態では、第８三方継手１３ｈの流出口側と第６三方継手１３ｆの他方の流入口側とを接続する冷媒通路には、第２逆止弁１７ｂが配置されている。第２逆止弁１７ｂは、第６三方継手１３ｆ側から第８三方継手１３ｈ側へ冷媒が流れることを許容し、第８三方継手１３ｈ側から第６三方継手１３ｆ側へ冷媒が流れることを禁止する。

本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（ａ）上述の実施形態では、複数の運転モードに切り替え可能な冷凍サイクル装置１０について説明したが、冷凍サイクル装置１０の運転モードの切り替えはこれに限定されない。少なくとも、室内蒸発器１８で空気を冷却し第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂで電池を冷却しない第１モードと、室内蒸発器１８で空気を冷却し第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂで電池を冷却する第２モードとが切り替えられるようになっていればよい。そして、第１モードから第２モードに切り替える際に変動抑制制御を行うようにすればよい。

また、各運転モードの詳細制御は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、ステップＳ２６０で説明した送風モードを、圧縮機１１のみならず送風機３２を停止させる停止モードとしてもよい。

（ｂ）上述の実施形態のステップＳ１２６０において、冷房用膨張弁１４ｂを全閉とする代わりに、圧縮機１１の回転数を低下させるようにしてもよい。すなわち、制御装置６０は、変動抑制制御において室内蒸発器１８で空気を冷却する必要がなくなって室内蒸発器１８に冷媒が流れないようにした場合、圧縮機１１の回転数を一時的に低下させるようにしてもよい。

これによると、冷房用膨張弁１４ｂが閉じられても、室内蒸発器１８の冷媒が圧縮機１１の吸入圧力によって引かれることを抑制できるので、室内蒸発器１８の温度が急上昇することを抑制でき、ひいては室内蒸発器１８からの吹出空気の温度変動を抑制できる。

（ｃ）上述の実施形態のステップＳ１２９０において、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを全閉とする代わりに、圧縮機１１の回転数を低下させるようにしてもよい。すなわち、制御装置６０は、変動抑制制御において第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂの冷媒で電池を冷却する必要がなくなって第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂに冷媒が流れないようにした場合、圧縮機１１の回転数を一時的に低下させるようにしてもよい。

これによると、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを全閉とされても、室内蒸発器１８における冷媒の流量が急激に増加することを抑制できるので、室内蒸発器１８からの吹出空気の温度変動を抑制できる。また、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄを全閉とされても、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂの冷媒が圧縮機１１の吸入圧力によって引かれることを抑制できるので、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂの温度が急上昇することを抑制できる。

（ｄ）上述の各実施形態のステップＳ１１４０において、冷房冷却モードでは冷房モードよりも圧縮機１１の下限回転数Ｎｃｍｉｎを高くするが、冷房冷却モードの変動抑制制御において冷房モードから冷房冷却モードに切り替えてからの経過時間ｔｃが所定時間ｔｃＯ以内である場合、圧縮機１１の下限回転数Ｎｃｍｉｎを冷房モードよりも高くすることを禁止してもよい。

これにより、冷房モードから冷房冷却モードに切り替えた直後に圧縮機１１の回転数が上昇することで室内蒸発器１８の冷却能力が過剰になることを抑制できる。そのため、冷房用膨張弁１４ｂが閉じられて室内蒸発器１８における冷媒の流量が変動することを抑制できるので、室内蒸発器１８からの吹出空気の温度変動を抑制できる。

（ｅ）冷凍サイクル装置の構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。上述した効果を発揮できるように、複数のサイクル構成機器を一体化等を行ってもよい。例えば、第２三方継手１３ｂと第５三方継手１３ｅ、第４三方継手１３ｄと第６三方継手１３ｆ等、２つの三方継手を一体化させた四方継手構造のものを採用してもよい。また、冷房用膨張弁１４ｂ、第１冷却用膨張弁１４ｃおよび第２冷却用膨張弁１４ｄとして、全閉機能を有しない電気式膨張弁と開閉弁とを直接的に接続したものを採用してもよい。

また、上述の実施形態では、冷媒としてＲ１２３４ｙｆを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ６００ａ、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０４Ａ、Ｒ３２、Ｒ４０７Ｃ、等を採用してもよい。または、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。

（ｆ）加熱部の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、第１実施形態で説明した高温側熱媒体回路４０に対して、三方弁および高温側ラジエータを追加し、余剰の熱を外気に放熱させるようにしてもよい。さらに、ハイブリッド車両のように内燃機関（エンジン）を備える車両では、高温側熱媒体回路４０にエンジン冷却水を循環させるようにしてもよい。

（ｇ）第１実施形態に対して、高温側熱媒体回路４０を廃止して、室内凝縮器を採用してもよい。室内凝縮器は、圧縮機１１から吐出された高温高圧冷媒と、室内蒸発器１８で冷却された空気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させるとともに空気を加熱する加熱部である。室内凝縮器は、第１実施形態で説明したヒータコア４２の代わりに、室内空調ユニット３０の空調ケース３１内に配置されていればいよい。

（ｈ）上述の実施形態では、冷却部にて冷却される冷却対象物が電池である例を説明したが、冷却対象物はこれに限定されない。直流電流と交流電流とを変換するインバータ、電池に電力を充電する充電器、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力するとともに、減速時等には回生電力を発生させるモータジェネレータのように作動時に発熱を伴う電気機器であってもよい。

（ｉ）上述の各実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置１０を車両用空調装置１に適用したが、冷凍サイクル装置１０の適用はこれに限定されない。例えば、据置型電池の温度を適切に調整しつつ、室内の空調を行う電池冷却機能付きの空調装置等に適用してもよい。

（ｊ）上述の各実施形態において、電池を冷却する方式は、直冷式であってもよいし、空冷式や水冷式であってもよい。直冷式は、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが、空気や冷却水等の熱媒体を介することなく、熱伝導によって電池から直接吸熱する方式である。空冷式は、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが空気を冷却し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂによって冷却された空気によって電池を冷却する方式である。水冷式は、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂが冷却水を冷却し、第１電池冷却器１９ａおよび第２電池冷却器１９ｂによって冷却された冷却水によって電池を冷却する方式である。

１１ 圧縮機
１４ｂ 冷房用膨張弁
１４ｃ 第１冷却用膨張弁（冷却用膨張弁）
１４ｄ 第１冷却用膨張弁（冷却用膨張弁）
１６ 室外熱交換器（放熱部）
１８ 室内蒸発器（室内蒸発器）
１９ａ 第１電池冷却器（冷却部）
１９ｂ 第２電池冷却器（冷却部）
６０ 制御装置（制御部）

Claims (7)

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部（１６）と、
   前記放熱部で放熱された前記冷媒を減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
   前記冷房用膨張弁で減圧された前記冷媒と空気とを熱交換させて前記冷媒を蒸発させるとともに前記空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
   前記冷媒の流れにおいて前記冷房用膨張弁と並列に配置され、前記放熱部で放熱された前記冷媒を減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ、１４ｄ）と、
   前記冷却用膨張弁で減圧された前記冷媒を冷却対象物の熱で蒸発させることによって前記冷却対象物を冷却する冷却部（１９ａ、１９ｂ）と、
   前記室内蒸発器に前記冷媒が流れ前記冷却部に前記冷媒が流れない第１モードから、前記室内蒸発器および前記冷却部に前記冷媒が流れる第２モードに切り替える場合、前記室内蒸発器における前記冷媒の流量変動を抑制するように前記圧縮機の冷媒吐出能力および前記冷却用膨張弁の開度のうち少なくとも一つを制御する変動抑制制御を行う制御部（６０）とを備え、
   前記制御部は、
   前記室内蒸発器の温度（ＴＥ）が目標温度（ＴＥＯ）に近づくように前記圧縮機の冷媒吐出能力を制御し、
   前記第２モードでは前記第１モードよりも前記圧縮機の冷媒吐出能力の下限能力（Ｎｃｍｉｎ）を高くし、
   前記変動抑制制御では、前記下限能力の上昇速度を所定速度以下にする冷凍サイクル装置。
2. 前記制御部は、
   前記第２モードにおいて前記室内蒸発器で前記空気を冷却する必要がなくなった場合、前記室内蒸発器に前記冷媒が流れないようにし、
   前記変動抑制制御において前記第１モードから前記第２モードに切り替えてからの経過時間（ｔｃ）が所定時間（ｔｃＯ）以内である場合、前記室内蒸発器で前記空気を冷却する必要がなくなっても前記室内蒸発器に前記冷媒が流れ続けるようにする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
3. 前記制御部は、前記変動抑制制御において前記室内蒸発器で前記空気を冷却する必要がなくなって前記室内蒸発器に前記冷媒が流れないようにした場合、前記圧縮機の冷媒吐出能力を一時的に低下させる請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
4. 前記制御部は、
   前記第２モードにおいて前記冷却部で前記冷却対象物を冷却する必要がなくなった場合、前記冷却部に前記冷媒が流れないようにし、
   前記変動抑制制御において前記第１モードから前記第２モードに切り替えてからの経過時間（ｔｃ）が所定時間（ｔｃＯ）以内である場合、前記冷却部で前記冷却対象物を冷却する必要がなくなっても前記冷却部に前記冷媒が流れ続けるようにする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
5. 前記制御部は、前記変動抑制制御において前記冷却部で前記冷却対象物を冷却する必要がなくなって前記冷却部に前記冷媒が流れないようにした場合、前記圧縮機の冷媒吐出能力を一時的に低下させる請求項４に記載の冷凍サイクル装置。
6. 前記制御部は、
   前記冷却部から流出した前記冷媒の過熱度（ＳＨＣ１、ＳＨＣ２）が目標過熱度（ＳＨＣＯ）に近づくように前記冷却用膨張弁を制御する通常制御を行い、
   前記変動抑制制御において前記第１モードから前記第２モードに切り替えるときの前記圧縮機の冷媒吐出能力が所定能力を下回っている場合、前記冷却用膨張弁の開度を前記通常制御と比較して増加させる請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
7. 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部（１６）と、
   前記放熱部で放熱された前記冷媒を減圧させる冷房用膨張弁（１４ｂ）と、
   前記冷房用膨張弁で減圧された前記冷媒と空気とを熱交換させて前記冷媒を蒸発させるとともに前記空気を冷却する室内蒸発器（１８）と、
   前記冷媒の流れにおいて前記冷房用膨張弁と並列に配置され、前記放熱部で放熱された前記冷媒を減圧させる冷却用膨張弁（１４ｃ、１４ｄ）と、
   前記冷却用膨張弁で減圧された前記冷媒を冷却対象物の熱で蒸発させることによって前記冷却対象物を冷却する冷却部（１９ａ、１９ｂ）と、
   前記室内蒸発器に前記冷媒が流れ前記冷却部に前記冷媒が流れない第１モードから、前記室内蒸発器および前記冷却部に前記冷媒が流れる第２モードに切り替える場合、前記室内蒸発器における前記冷媒の流量変動を抑制するように前記圧縮機の冷媒吐出能力および前記冷却用膨張弁の開度のうち少なくとも一つを制御する変動抑制制御を行う制御部（６０）とを備え、
   前記制御部は、
   前記室内蒸発器の温度（ＴＥ）が目標温度（ＴＥＯ）に近づくように前記圧縮機の冷媒吐出能力を制御し、
   前記第２モードでは前記第１モードよりも前記圧縮機の冷媒吐出能力の下限能力を高くし、
   前記変動抑制制御において前記第１モードから前記第２モードに切り替えてからの経過時間（ｔｃ）が所定時間（ｔｃＯ）以内である場合、前記下限能力を前記第１モードよりも高くすることを禁止する冷凍サイクル装置。

Images