WO2016203903A1 - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016203903A1
WO2016203903A1 PCT/JP2016/065150 JP2016065150W WO2016203903A1 WO 2016203903 A1 WO2016203903 A1 WO 2016203903A1 JP 2016065150 W JP2016065150 W JP 2016065150W WO 2016203903 A1 WO2016203903 A1 WO 2016203903A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
heating
refrigerant
temperature
condenser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/065150
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐一 加見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to DE112016002731.1T priority Critical patent/DE112016002731T5/de
Priority to US15/576,308 priority patent/US10427497B2/en
Priority to CN201680025251.2A priority patent/CN107531128B/zh
Priority to JP2017524750A priority patent/JP6332560B2/ja
Publication of WO2016203903A1 publication Critical patent/WO2016203903A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00335Heat exchangers for air-conditioning devices of the gas-air type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00899Controlling the flow of liquid in a heat pump system
    • B60H1/00921Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is an extra subcondenser, e.g. in an air duct
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/14Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant other than from cooling liquid of the plant
    • B60H1/18Heating, cooling or ventilating devices the heat being derived from the propulsion plant other than from cooling liquid of the plant the air being heated from the plant exhaust gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H2001/00961Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices comprising means for defrosting outside heat exchangers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant
    • B60H2001/2246Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant obtaining information from a variable, e.g. by means of a sensor
    • B60H2001/225Heating, cooling or ventilating devices the heat source being other than the propulsion plant obtaining information from a variable, e.g. by means of a sensor related to an operational state of another HVAC device

Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle air conditioner that can heat a vehicle interior.
  • the vehicle air conditioner described in Patent Document 1 performs heating of the passenger compartment using the cooling water when the cooling water of the internal combustion engine becomes high temperature, and the high pressure of the refrigeration cycle when the cooling water becomes low temperature.
  • the vehicle interior is switched to heating using a refrigerant.
  • the heater core that radiates the cooling water to the blown air into the room is arranged upstream of the air flow with respect to the condenser that radiates the high-pressure refrigerant to the blown air.
  • the temperature of the air blown into the room may decrease.
  • the present inventors diligently examined this point. As a result, immediately after the start of the refrigeration cycle, the temperature of the refrigerant flowing through the condenser may be lower than the blown air that has passed through the heater core, and the refrigerant flowing through the condenser may absorb heat from the blown air. I found out.
  • the present disclosure provides a vehicle air conditioner capable of suppressing a temperature drop of air blown into an air-conditioning target space when switching from heating using a heat source different from the refrigeration cycle to heating using a high-pressure refrigerant of the refrigeration cycle. For the purpose.
  • the vehicle air conditioner includes: A compressor that compresses and discharges the refrigerant, a vapor compression refrigeration cycle that includes a condenser that exchanges heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor and the blown air that is blown into the air-conditioning target space; A heat exchanger for heating that uses a heat source different from that of the refrigeration cycle to heat the blown air before passing through the condenser; A heating switching unit that switches between a first heating mode in which the compressor is stopped and the blown air is heated by the heating heat exchanger, and a second heating mode in which the compressor is operated and at least the blower air is heated by the condenser , A heat exchange adjustment unit that adjusts the amount of heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air in the condenser; A heat exchange control unit that controls the heat exchange adjustment unit.
  • the heat exchange control part of the vehicle air conditioner is When the heating switching unit switches from the first heating mode to the second heating mode, When the condition that the refrigerant temperature of the condenser is heated by the heating heat exchanger and becomes equal to or lower than the air temperature of the blown air before passing through the condenser is established, the refrigerant temperature of the condenser is heated by the heating heat exchanger.
  • the heat exchange adjustment unit is controlled so that the amount of heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air in the condenser is smaller than when the air temperature of the blown air before passing through the condenser is exceeded.
  • the heat exchange amount between the high-pressure refrigerant and the blown air is reduced.
  • the high-pressure refrigerant can be prevented from absorbing heat from the blown air.
  • the vehicle air conditioner includes: A heat exchanger for heating that heats the blown air by heat-exchanging the blown air blown into the air-conditioning target space and the heating medium; A compressor that compresses and discharges the refrigerant, and a vapor compression refrigeration cycle that includes a condenser that exchanges heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor and the heating medium before flowing into the heat exchanger for heating; , A first heating mode for heating the heating medium before flowing into the condenser by a heating source different from the refrigeration cycle after stopping the compressor, and first for heating the heating medium by at least the condenser by operating the compressor A heating switching unit that switches between two heating modes; A heat exchange adjustment unit for adjusting the amount of heat exchange between the high-pressure refrigerant and the heating medium in the condenser; A heat exchange control unit that controls the heat exchange adjustment unit.
  • the heat exchange control part of the vehicle air conditioner is When the heating switching unit switches from the first heating mode to the second heating mode, When the condition that the refrigerant temperature of the condenser is equal to or lower than the temperature of the heating medium before flowing into the condenser after being heated by the heating source is satisfied, the refrigerant temperature before the condenser is heated by the heating source and flows into the condenser
  • the heat exchange adjustment unit is controlled so that the amount of heat exchange between the high-pressure refrigerant and the heating medium in the condenser is smaller than when the temperature exceeds the temperature of the heating medium.
  • the vehicle air conditioner 1 is configured to be switchable between a cooling mode for cooling a vehicle interior that is an air-conditioning target space, a dehumidifying heating mode for heating while dehumidifying the vehicle interior, and a heating mode for heating the vehicle interior. Yes.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment can be switched between hot water heating and heat pump heating as the heating mode.
  • the hot water heating is a heating mode in which the air blown into the room is heated using the internal combustion engine 42 as a heating source.
  • Heat pump heating is a heating mode in which blown air is heated by the indoor condenser 12 of the heat pump cycle 10 to be described later.
  • the hot water heating constitutes the first heating mode
  • the heat pump heating constitutes the second heating mode.
  • heat pump heating may be referred to as HP heating.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment includes a heat pump cycle 10 and an indoor air conditioning unit 30 as main components.
  • the heat pump cycle 10 includes a vapor compression refrigeration cycle including a compressor 11, an indoor condenser 12, a first expansion valve 13, an outdoor heat exchanger 14, a second expansion valve 18, an indoor evaporator 19, and an accumulator 22. ing.
  • an HFC refrigerant for example, R134a
  • a vapor compression subcritical refrigeration cycle in which the refrigerant pressure on the high pressure side in the cycle does not exceed the critical pressure of the refrigerant. It is composed.
  • an HFO refrigerant for example, R1234yf
  • R1234yf an HFO refrigerant
  • the refrigerant of the heat pump cycle 10 is mixed with refrigerating machine oil which is a lubricating oil for lubricating various components inside the compressor 11. A part of the lubricating oil circulates in the cycle together with the refrigerant.
  • the compressor 11 which is a component device of the heat pump cycle 10 is disposed in the engine room of the vehicle.
  • the compressor 11 performs a function of compressing and discharging the sucked refrigerant in the heat pump cycle 10.
  • the compressor 11 is composed of an electric compressor that drives a compression mechanism (not shown) by an electric motor (not shown).
  • a compression mechanism various compression mechanisms such as a scroll-type compression mechanism and a vane-type compression mechanism can be employed.
  • the electric motor is an AC motor whose operation is controlled by an AC current output from the inverter 80.
  • the compressor 11 of this embodiment is connected to the air-conditioning control apparatus 50 via the inverter 80, as shown in FIG.
  • the inverter 80 is a device that controls the compressor 11 in accordance with a control signal from the air conditioning control device 50.
  • the inverter 80 is configured to be able to adjust the flow rate of the high-pressure refrigerant flowing into the indoor condenser 12 by controlling the compressor 11.
  • the inverter 80 can adjust the amount of heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 by changing the flow rate of the high-pressure refrigerant flowing into the indoor condenser 12. Therefore, in the present embodiment, the inverter 80 constitutes a refrigerant flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of the high-pressure refrigerant flowing into the indoor condenser 12, and a heat exchange adjustment unit.
  • an indoor condenser 12 is connected to the refrigerant discharge port side of the compressor 11.
  • the indoor condenser 12 is arrange
  • the indoor condenser 12 is a condenser that heats the blown air after passing through the indoor evaporator 19 by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and the blown air.
  • a first expansion valve 13 is connected to the refrigerant outlet side of the indoor condenser 12.
  • the first expansion valve 13 is a decompression mechanism that decompresses the refrigerant flowing out of the indoor condenser 12.
  • the first expansion valve 13 includes a valve body configured to be able to change the throttle opening, and an actuator that drives the valve body.
  • the first expansion valve 13 of the present embodiment is configured by a variable throttle mechanism that can be set to a throttle state that exhibits a pressure reducing action and a fully open state that does not exhibit a pressure reducing action. Further, the first expansion valve 13 is configured by an electric variable throttle mechanism that is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50.
  • the outdoor heat exchanger 14 is connected to the refrigerant outlet side of the first expansion valve 13.
  • the outdoor heat exchanger 14 is a heat exchanger that is disposed in the engine room and exchanges heat between the refrigerant that has passed through the first expansion valve 13 and the air outside the vehicle (that is, outside air).
  • the outdoor heat exchanger 14 functions as an endothermic heat exchanger that evaporates the low-pressure refrigerant and exerts an endothermic action in the heating mode.
  • the outdoor heat exchanger 14 functions as a heat radiating heat exchanger that radiates heat from the high-pressure refrigerant at least in the cooling mode.
  • the low-pressure side branching section 15 that branches the flow of the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 14 is connected to the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 14.
  • the low-pressure side branching portion 15 is constituted by a three-way joint in which one of the three inlets and outlets is a refrigerant inlet and the remaining two are refrigerant outlets.
  • the low pressure side branch section 15 is connected to a low pressure refrigerant passage 16 at one refrigerant outlet and a low pressure bypass passage 17 to the other refrigerant outlet.
  • the low-pressure refrigerant passage 16 is a refrigerant passage that guides the refrigerant to an accumulator 22 described later via the second expansion valve 18 and the indoor evaporator 19.
  • the second expansion valve 18 is a decompression mechanism that decompresses the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 14.
  • the second expansion valve 18 of the present embodiment is configured by a variable throttle mechanism that can be set to a throttle state that exerts a pressure reducing action and a fully closed state that blocks a refrigerant flow.
  • the second expansion valve 18 includes an electric variable throttle mechanism that is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50.
  • the indoor evaporator 19 is disposed on the upstream side of the air flow of the indoor condenser 12 in the air conditioning case 31 of the indoor air conditioning unit 30 described later.
  • the indoor evaporator 19 is an evaporator that cools the blown air by causing the low-pressure refrigerant that has passed through the second expansion valve 18 to exchange heat with the blown air before passing through the indoor condenser 12 and evaporating the low-pressure refrigerant. is there.
  • the low-pressure bypass passage 17 is a refrigerant passage that bypasses the second expansion valve 18 and the indoor evaporator 19 and guides the refrigerant to an accumulator 22 described later.
  • the low pressure bypass passage 17 is provided with a low pressure side opening / closing valve 20 for opening and closing the low pressure bypass passage 17.
  • the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 14 flows into the low-pressure bypass passage 17 when the low-pressure side opening / closing valve 20 is opened and the second expansion valve 18 is fully closed.
  • the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 14 flows into the low-pressure refrigerant passage 16 when the low-pressure side opening / closing valve 20 is closed and the second expansion valve 18 is in the throttle state. Therefore, in this embodiment, the low-pressure side opening / closing valve 20 and the second expansion valve 18 change the passage of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 14 to either the low-pressure refrigerant passage 16 or the low-pressure bypass passage 17. It functions as a part.
  • the low-pressure side opening / closing valve 20 may be constituted by a flow path switching valve.
  • the flow path switching valve may be disposed in the low pressure side branching section 15 or the low pressure side junction section 21.
  • the low-pressure side junction 21 of the low-pressure refrigerant passage 16 and the low-pressure bypass passage 17 is connected to the downstream side of the refrigerant flow of the indoor evaporator 19 and the low-pressure side opening / closing valve 20.
  • the low-pressure side junction 21 is composed of a three-way joint in which one of the three inlets and outlets is a refrigerant outlet and the remaining two are refrigerant inlets.
  • An accumulator 22 is connected to the refrigerant outlet side of the low-pressure side junction 21.
  • the accumulator 22 separates the gas-liquid refrigerant flowing into the accumulator 22 and causes the separated gas-phase refrigerant and lubricating oil contained in the refrigerant to flow out to the refrigerant inlet side of the compressor 11.
  • the accumulator 22 also functions as a storage unit that temporarily stores the liquid-phase refrigerant separated in the accumulator 22 so as to temporarily store the excess refrigerant in the cycle. Therefore, the accumulator 22 functions to prevent liquid compression in the compressor 11 by suppressing the liquid phase refrigerant from being sucked into the compressor 11.
  • the indoor air conditioning unit 30 is disposed inside the instrument panel (that is, the instrument panel) at the foremost part of the vehicle interior.
  • the indoor air conditioning unit 30 has an air conditioning case 31 that forms an outer shell and forms an air passage for the blown air into the vehicle interior.
  • an inside / outside air switching device 32 for switching and introducing vehicle interior air (that is, inside air) and outside air is arranged.
  • the inside / outside air switching device 32 adjusts the opening ratio of the inside air introduction port and the outside air introduction port with the inside / outside air switching door, thereby changing the air volume ratio between the inside air volume into the air conditioning case 31 and the outside air volume. It is a device to let you.
  • a blower 33 that blows air introduced from the inside / outside air switching device 32 toward the vehicle interior is disposed on the downstream side of the air flow of the inside / outside air switching device 32.
  • the blower 33 is an electric blower that drives a centrifugal fan 33a such as a sirocco fan by an electric motor 33b.
  • the blower 33 is controlled in blowing capacity (for example, the number of rotations) by a control voltage output from the air conditioning control device 50.
  • the indoor evaporator 19 On the downstream side of the air flow of the blower 33, the indoor evaporator 19, the heater core 41, and the indoor condenser 12 are arranged in the order of the indoor evaporator 19, the heater core 41, and the indoor condenser 12 with respect to the flow of the blown air. ing.
  • the indoor evaporator 19 is disposed on the upstream side of the air flow with respect to the heater core 41 and the indoor condenser 12.
  • the heater core 41 is disposed on the upstream side of the air flow with respect to the indoor condenser 12.
  • the heater core 41 is disposed in a hot water circuit 40 through which cooling water of the internal combustion engine 42 that outputs driving force for vehicle travel circulates. Note that the heater core 41 is disposed on the downstream side of the cooling water flow of the internal combustion engine 42 in the hot water circuit 40 so that the hot water after passing through the internal combustion engine 42 flows.
  • the heater core 41 is a heat exchanger that heats the blown air by exchanging heat between the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 and the blown air.
  • the heater core 41 constitutes a heating heat exchanger that heats the blown air before passing through the indoor condenser 12 using a heat source different from the heat pump cycle 10.
  • a cold air bypass passage 34 through which the blown air after passing through the indoor evaporator 19 flows around the heater core 41 and the indoor condenser 12.
  • an air mix door 35 is disposed on the downstream side of the air flow of the indoor evaporator 19 and on the upstream side of the air flow of the heater core 41 and the indoor condenser 12.
  • the air mix door 35 adjusts the air volume ratio between the air volume that passes through the heater core 41 and the indoor condenser 12 and the air volume that passes through the cold air bypass passage 34 in the blown air after passing through the indoor evaporator 19, and enters the vehicle interior. It functions as a temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the blown-out air.
  • the operation of the air mix door 35 is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50.
  • a plurality of opening holes are formed in the most downstream portion of the air-conditioning case 31 to blow out the blown air that has merged in the merge space into the passenger compartment.
  • the air conditioning case 31 has, as an opening hole, a defroster opening hole that blows air toward the inner surface of the window glass on the front surface of the vehicle, a face opening hole that blows air conditioned air toward the upper body of the passenger in the vehicle interior, A foot opening hole for blowing air-conditioned air toward the feet is formed.
  • a defroster door, a face door, and a foot door are arranged on the upstream side of the air flow of each opening hole as a blowing mode door for adjusting the opening area of each opening hole.
  • These blowing mode doors are driven by an actuator whose operation is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50 via a link mechanism or the like (not shown).
  • each opening hole is connected to a face air outlet, a foot air outlet, and a defroster air outlet provided in the vehicle interior via ducts that form air passages, respectively.
  • the air conditioning control device 50 includes a microcomputer including a storage unit such as a CPU, a ROM, and a RAM and its peripheral circuits.
  • the air conditioning control device 50 performs various calculations and processes based on the control program stored in the storage unit, and controls the operation of various air conditioning control devices connected to the output side.
  • storage part of the air-conditioning control apparatus 50 is comprised with a non-transitional tangible storage medium.
  • a sensor group for air conditioning control is connected to the input side of the air conditioning controller 50.
  • the air-conditioning control device 50 includes an internal air sensor that detects the internal air temperature, an external air sensor that detects the external air temperature, and solar radiation that detects the amount of solar radiation inside the vehicle as sensors that detect the state of the environment inside and outside the vehicle. Sensors etc. are connected.
  • a sensor for detecting the operating state of the heat pump cycle 10 is connected to the air conditioning control device 50.
  • the air conditioning controller 50 includes a first temperature sensor 51 that detects the air temperature after passing through the indoor evaporator 19, a second temperature sensor 52 that detects the temperature of the high-pressure refrigerant flowing into the indoor condenser 12, A refrigerant pressure sensor 53 for detecting the refrigerant pressure after passing through the indoor condenser 12 is connected.
  • the air temperature after passing through the indoor evaporator 19 may be referred to as an evaporator temperature Te.
  • the temperature of the high-pressure refrigerant that is discharged from the compressor 11 and flows into the indoor condenser 12 may be referred to as discharge refrigerant temperature Th.
  • the refrigerant pressure after passing through the indoor condenser 12 may be referred to as a high-pressure refrigerant pressure Ph.
  • the discharged refrigerant temperature Th can be interpreted as the refrigerant temperature of the indoor condenser 12.
  • the first temperature sensor 51 a sensor that directly detects the temperature of the heat exchange fin of the indoor evaporator 19 as the evaporator temperature Te, or indirectly the temperature of the refrigerant flowing through the indoor evaporator 19 as the evaporator temperature Te.
  • a sensor or the like to detect is conceivable, but any sensor may be used.
  • the 2nd temperature sensor 52 the sensor which detects the discharge refrigerant
  • any sensor may be used.
  • a third temperature sensor 54 that detects the temperature of the cooling water flowing into the heater core 41 is connected to the air conditioning control device 50.
  • the third temperature sensor 54 is a sensor for calculating the temperature of the blown air before being heated by the heater core 41 and passing through the indoor condenser 12 from the temperature of the cooling water flowing into the heater core 41.
  • the temperature of the cooling water flowing into the heater core 41 may be referred to as the heater core water temperature Twh.
  • the temperature of the blown air before being heated by the heater core 41 and passing through the indoor condenser 12 may be referred to as the heater core blowing temperature Tca.
  • the heater core blowing temperature Tca is slightly lower than the heater core water temperature Twh flowing into the heater core 41 according to the heat exchange efficiency of the indoor condenser 12. For this reason, the air-conditioning control apparatus 50 of this embodiment calculates the temperature which subtracted the predetermined
  • the air conditioning control device 50 is connected to an operation panel 60 on which various air conditioning operation switches are arranged.
  • the air conditioning controller 50 receives operation signals from various air conditioning operation switches on the operation panel 60.
  • an operation switch of the vehicle air conditioner 1 a temperature setting switch for setting a target temperature in the passenger compartment, and whether or not the blown air is cooled by the indoor evaporator 19 are set.
  • a / C switch or the like is provided.
  • the air-conditioning control device 50 is connected to the vehicle control device 70 that controls the entire vehicle so that bidirectional communication is possible.
  • vehicle information such as the operating state of the internal combustion engine 42 and the traveling state of the vehicle are input from the vehicle control device 70 to the air conditioning control device 50.
  • the air conditioning control device 50 of the present embodiment is a device in which control units (for example, hardware and software) that control the operation of various control devices connected to the output side are integrated.
  • control units for example, hardware and software
  • an operation mode switching unit 50a for switching the operation mode of the heat pump cycle 10 by controlling the operation of various control devices
  • a compressor control unit 50b for controlling the operation of the inverter 80.
  • the operation mode switching unit 50a stops the compressor 11 and heats the blown air by the heater core 41, and operates the compressor 11 and heats the blown air by at least the indoor condenser 12.
  • the heating switching part which switches heating is comprised.
  • the compressor control part 50b comprises the heat exchange control part which controls the inverter 80 which functions as a heat exchange adjustment part.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment can be switched to a cooling mode, a heating mode, and a dehumidifying heating mode. These operation modes can be switched by air conditioning control processing executed by the air conditioning control device 50.
  • the air conditioning control processing executed by the air conditioning control device 50 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the air conditioning control process is started when the operation switch of the vehicle air conditioner 1 on the operation panel is turned on. Note that each step in the flowchart shown in FIG. 3 is realized by the air conditioning control device 50, and each function realized in each step can be interpreted as a function realizing unit.
  • the air-conditioning control device 50 determines whether or not the operation switch of the vehicle air-conditioning device 1 is turned on (that is, air-conditioning is turned on) (S1). As a result, if it is determined that the operation switch of the vehicle air conditioner 1 is turned on, the air conditioning control device 50 initializes flags, timers, and the like stored in the storage unit, and initializes the initial positions of various control devices. (S2). In this initialization process, it may be adjusted to the value stored in the storage unit when the previous operation of the vehicle air conditioner 1 was stopped.
  • the air conditioning control device 50 reads the operation signal of the operation panel 60 (S3). Moreover, the air-conditioning control apparatus 50 reads each sensor signal of the sensor group for air-conditioning control (S4). And the air-conditioning control apparatus 50 calculates the target blowing temperature TAO of the blowing air which blows off into a vehicle interior based on the various signals read by the process of step S3, S4 (S5).
  • the target blowing temperature TAO is calculated using the following formula F1.
  • TAO Kset ⁇ Tset ⁇ Kr ⁇ Tr ⁇ Kam ⁇ Tam ⁇ Ks ⁇ As + C (F1)
  • Tset is a target temperature set in the vehicle interior set by the temperature setting switch
  • Tr is a detection signal detected by the inside air sensor
  • Tam indicates a detection signal detected by the outside air sensor
  • As indicates a detection signal detected by the solar radiation sensor.
  • Kset, Kr, Kam, and Ks are control gains
  • C is a correction constant.
  • the air conditioning control device 50 determines the blowing capacity of the blower 33 (S6).
  • the blowing capacity of the blower 33 is determined with reference to a control map stored in advance in the storage unit.
  • the air conditioning control device 50 determines the air blowing capacity near the maximum capacity so that the air blowing amount of the blower 33 increases when the target blowing temperature TAO is in the extremely low temperature region and the extremely high temperature region.
  • the air conditioning control device 50 of the present embodiment is configured such that when the target blowing temperature TAO rises from the extremely low temperature range to the intermediate temperature range, or falls from the extremely high temperature range to the intermediate temperature range, the air flow rate of the blower 33 is increased.
  • the air blowing capacity is determined to be lower than near the maximum so as to decrease.
  • the air conditioning control device 50 determines a suction port mode indicating the switching state of the inside / outside air switching device 32 (S7).
  • the suction port mode is determined with reference to the control map stored in advance in the storage unit based on the target outlet temperature TAO.
  • the air conditioning control device 50 of the present embodiment basically determines the suction port mode as the outside air mode for introducing outside air.
  • the target blowing temperature TAO is in a very low temperature range and high cooling performance is required, or the target blowing temperature TAO is in a very high temperature range and high heating performance is required.
  • the inlet mode is determined as the inside air mode for introducing the inside air into the air.
  • the air conditioning control device 50 determines the outlet mode (S8).
  • the outlet mode is determined with reference to the control map stored in advance in the storage unit based on the target outlet temperature TAO.
  • the air-conditioning control device 50 determines the outlet mode so that the mode changes from the foot mode to the bi-level mode to the face mode as the target outlet temperature TAO decreases from the high temperature region to the low temperature region.
  • the air conditioning control device 50 determines the operation mode of the vehicle air conditioner 1 based on the various signals read in steps S3 and S4 and the target outlet temperature TAO calculated in step S5 (S9).
  • step S9 when the A / C switch is turned on and the target blowing temperature TAO is lower than a predetermined cooling reference value, the cooling mode for performing indoor cooling is determined. Moreover, in the process of step S9, when the A / C switch is turned on and the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the cooling reference value, the dehumidifying heating mode for performing the dehumidifying heating in the room is determined. Furthermore, in the process of step S9, when the A / C switch is turned off and the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the heating reference value, the heating mode in which room heating is performed is determined.
  • the air conditioning control device 50 determines the open / close state of the low-pressure side open / close valve 20 based on the operation mode determined in step S9 (S10).
  • step S10 as shown in FIG. 4, when the cooling mode and the dehumidifying heating mode are determined in the process of step S9, the low-pressure side on-off valve 20 is determined to be closed.
  • the heating mode is determined in the process of step S9, the low-pressure side on-off valve 20 is determined to be in the open state.
  • the air conditioning control device 50 determines the rotational speed of the compressor 11 based on the various signals read in steps S3 and S4, the target outlet temperature TAO calculated in step S5, and the operation mode determined in step S9. (S11).
  • the rotational speed of the compressor 11 is determined as follows.
  • the target evaporator temperature TEO of the indoor evaporator 19 is determined based on the target outlet temperature TAO with reference to a control map stored in advance in the storage unit.
  • the target evaporator temperature TEO is determined to be a temperature (for example, 1 ° C.) higher than the frost formation temperature (for example, 0 ° C.) in order to prevent frost formation (that is, frost) of the indoor evaporator 19.
  • step S11 based on the deviation between the target evaporator temperature TEO and the evaporator temperature Te detected by the first temperature sensor 51, the compressor is set so that the evaporator temperature Te approaches the target evaporator temperature TEO. 11 is determined.
  • step S11 when the heating mode is determined in the process of step S9, the rotation speed of the compressor 11 is determined based on the heater core blowing temperature Tca, the high-pressure refrigerant pressure Pd, the target blowing temperature TAO, and the discharge refrigerant temperature Th. To decide.
  • step S11 when the heating mode is determined in the process of step S9 will be described using the flowchart of FIG.
  • the control routine shown in FIG. 5 has shown the processing content which the air-conditioning control apparatus 50 processes in step S11, when it determines with heating mode by the process of step S9.
  • the air-conditioning control device 50 first calculates the heater blowing temperature Tca from the heater core water temperature Twh detected by the third temperature sensor 54, and the calculated heater blowing temperature Tca is equal to or higher than the target blowing temperature TAO. It is determined whether or not (S110).
  • the air-conditioning control apparatus 50 determines the rotation speed of the compressor 11 to zero. That is, when the condition that the heater core blowing temperature Tca is higher than the target blowing temperature TAO is satisfied, the air conditioning control device 50 stops the compressor 11 and heats the blown air using the internal combustion engine 42 as a heat source. (S111).
  • the air-conditioning control apparatus 50 operates the compressor 11, and HP heating which heats blowing air with the indoor condenser 12 is carried out. Switch to.
  • the blown air temperature TAV which is the temperature of the air blown from the indoor air conditioning unit 30 into the vehicle interior, may decrease. This point will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an example of changes in the blown air temperature TAV, the target blown temperature TAO, the heater core blown temperature Tca, and the discharge refrigerant temperature Th when switching from hot water heating to HP heating.
  • the indoor condenser 12 is the only heat exchanger that functions as a radiator that dissipates the refrigerant. For this reason, in the heat pump cycle 10, in the steady state where the rotation speed of the compressor 11 is stable, the discharge refrigerant temperature Th is balanced so as to be higher than the heater core blowing temperature Tca.
  • the refrigerant in the cycle is at a temperature or pressure corresponding to the ambient temperature around it. For this reason, the discharged refrigerant temperature Th may be lower than the heater core blowing temperature Tca.
  • the air conditioning control device 50 of the present embodiment has a high-pressure refrigerant and blown air in the indoor condenser 12. To reduce the amount of heat exchange.
  • the air conditioning control device 50 determines whether or not the discharged refrigerant temperature Th detected by the second temperature sensor 52 is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca (S112). As a result, when it is determined that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Ta, the air conditioning control device 50 determines the rotation speed of the compressor 11 as the minimum rotation speed (S113).
  • the rotation speed of the compressor 11 is determined to be the minimum rotation speed, the flow rate of the refrigerant flowing into the indoor condenser 12 decreases. Thereby, since the amount of heat absorption from the blown air in the indoor condenser 12 is reduced, it is possible to suppress the temperature drop of the blown air temperature TAV.
  • step S112 when it is determined in the determination process in step S112 that the discharged refrigerant temperature Th is higher than the heater core blowing temperature Ta, the refrigerant does not absorb heat from the blown air in the indoor condenser 12. For this reason, when it determines with discharge refrigerant
  • step S114 based on the high-pressure refrigerant pressure Ph detected by the refrigerant pressure sensor 53 and the target outlet temperature TAO, the control map stored in advance in the storage unit is referred to and the high-pressure refrigerant pressure Ph is set. A target pressure Phd is determined.
  • step S114 the rotational speed of the compressor 11 is determined based on the deviation between the target pressure Phd and the high-pressure refrigerant pressure Ph so that the high-pressure refrigerant pressure Ph approaches the target pressure Phd.
  • the opening degree of each expansion valve 13 is determined (S12).
  • the first expansion valve 13 is fully opened and the second expansion valve 18 is determined to be in the throttle state.
  • the throttle opening degree of the second expansion valve 18 is determined so that the degree of supercooling of the refrigerant flowing into the second expansion valve 18 approaches the target supercooling temperature.
  • the target degree of supercooling is determined with reference to a control map stored in advance in the storage unit based on the outside air temperature detected by the outside air sensor.
  • step S12 when the heating mode is determined in the process of step S9, the first expansion valve 13 is set in the throttle state and the second expansion valve 18 is determined in the fully closed state.
  • the throttle opening degree of the first expansion valve 13 is determined so that the degree of supercooling of the refrigerant flowing into the first expansion valve 13 approaches the target supercooling temperature.
  • the target degree of supercooling is determined with reference to a control map stored in advance in the storage unit based on the detected value of the outside air temperature sensor, etc., as in the cooling mode.
  • the air conditioning control device 50 determines the opening degree of the air mix door 35 (S13).
  • the air mix door 35 closes the air passage of the heater core 41 and the indoor condenser 12, and the entire flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 19 passes through the cold air bypass passage 34. To be determined.
  • step S13 the air mix door 35 closes the cold air bypass passage 34 in the dehumidifying heating mode or the heating mode, and the total flow rate of the blown air after passing through the indoor evaporator 19 is the heater core 41 and the indoor condenser. 12 is determined to pass.
  • the door opening SW of the air mix door 35 may be determined according to the target blowing temperature TAO, the evaporator temperature Te, and the heater core water temperature Twh. Specifically, the door opening degree SW may be calculated using the following formula F2.
  • SW ⁇ (TAO-Te) / (Twh-Te) ⁇ ⁇ 100 [%] (F2)
  • SW ⁇ 0 [%] is the maximum cooling position of the air mix door 35 that fully opens the cold air bypass passage 34.
  • SW ⁇ 100 [%] is the maximum heating position of the air mix door 35 that fully opens the air passages of the heater core 41 and the indoor condenser 12.
  • the air conditioning control device 50 outputs the control signals determined in steps S6 to S13 to various control devices (S14). Thereafter, the air-conditioning control device 50 repeats the control processing of steps S3 to S13 at a predetermined cycle until the operation panel 60 requests to stop the operation of the vehicle air-conditioning device 1.
  • the air conditioning control device 50 outputs the control signal related to the rotation speed of the compressor 11 to the inverter 80.
  • the inverter 80 controls the rotation speed of the compressor 11 according to the control signal output from the air conditioning control device 50.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment is controlled as described above. For this reason, the vehicle air conditioner 1 operates as follows according to the operation mode selected in step S9.
  • (A) Cooling Mode In the cooling mode, the air conditioning control device 50 is in a state where the low-pressure side opening / closing valve 20 is closed, the first expansion valve 13 is fully opened, and the second expansion valve 18 is in the throttled state. To operate. Therefore, in the cooling mode, as shown by the arrow in FIG. 9, the refrigerant discharged from the compressor 11 is discharged from the indoor condenser 12 ⁇ the first expansion valve 13 ⁇ the outdoor heat exchanger 14 ⁇ the second expansion valve 18 ⁇ the indoor evaporation. It flows in the order of the container 19 ⁇ accumulator 22 and is sucked into the compressor 11 again.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the indoor condenser 12 during the cooling mode.
  • the air mix door 35 closes the air passages of the heater core 41 and the indoor condenser 12
  • the refrigerant flowing into the indoor condenser 12 flows out of the indoor condenser 12 without radiating heat to the blown air. .
  • the refrigerant that has flowed out of the indoor condenser 12 flows into the outdoor heat exchanger 14 without being almost decompressed by the first expansion valve 13 because the first expansion valve 13 is fully open.
  • the refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 14 radiates heat by exchanging heat with the outside air, and is cooled until the target degree of subcooling is reached.
  • the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 14 is reduced in pressure until it flows into the second expansion valve 18 and becomes a low-pressure refrigerant because the low-pressure side opening / closing valve 20 is closed and the second expansion valve 18 is in a throttle state. Is done.
  • the low-pressure refrigerant that has flowed out of the second expansion valve 18 flows into the indoor evaporator 19, absorbs heat from the blown air blown from the blower 33, and evaporates. Thereby, blowing air is cooled and dehumidified.
  • the refrigerant that has flowed out of the indoor evaporator 19 flows into the accumulator 22 and is separated into gas and liquid. Then, the gas-phase refrigerant separated by the accumulator 22 is sucked into the compressor 11 and compressed again.
  • the liquid-phase refrigerant separated by the accumulator 22 is stored inside the accumulator 22 as an unnecessary surplus refrigerant in order to exhibit the refrigerating capacity required by the heat pump cycle 10. The same applies to the dehumidifying heating mode and the heating mode.
  • the refrigerant is radiated by the outdoor heat exchanger 14, and the refrigerant is evaporated by the indoor evaporator 19, whereby the blown air blown into the vehicle interior is cooled. Thereby, cooling of a vehicle interior is realizable.
  • (B) Dehumidifying heating mode In the dehumidifying heating mode, the air conditioning control device 50 performs compression in a state where the low-pressure side opening / closing valve 20 is closed, the first expansion valve 13 is fully opened, and the second expansion valve 18 is in a throttled state. The machine 11 is operated. For this reason, at the time of dehumidification heating mode, a refrigerant
  • the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the indoor condenser 12 during the dehumidifying heating mode.
  • the air mix door 35 fully opens the air passage of the heater core 41 and the indoor condenser 12
  • the refrigerant flowing into the indoor condenser 12 exchanges heat with the blown air that has passed through the heater core 41 to dissipate heat. Thereby, it blows so that blowing air may approach target blowing temperature TAO.
  • the refrigerant that has flowed out of the indoor condenser 12 flows into the outdoor heat exchanger 14 through the first expansion valve 13 as in the cooling mode.
  • coolant which flowed into the outdoor heat exchanger 14 heat-exchanges with external air, radiates heat, and is cooled until it becomes a target supercooling degree.
  • the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 14 flows in the order of the second expansion valve 18 ⁇ the indoor evaporator 19 ⁇ the accumulator 22 ⁇ the compressor 11 as in the cooling mode.
  • the refrigerant is radiated by the indoor condenser 12 and the outdoor heat exchanger 14, and the refrigerant is evaporated by the indoor evaporator 19, so that it is cooled and dehumidified by the indoor evaporator 19.
  • the blown air is heated in the indoor condenser 12.
  • (C) Heating mode In the heating mode, the air-conditioning control device 50 opens the low-pressure side opening / closing valve 20, opens the first expansion valve 13, and fully closes the second expansion valve 18. In this state, the air-conditioning control device 50 performs hot water heating that heats the blown air using the internal combustion engine 42 as a heat source according to the heater core blowout temperature Tca and the target blowout temperature TAO, and HP heating that heats the blown air using the indoor condenser 12. And switch.
  • the air conditioning control device 50 stops the compressor 11 and performs hot water heating using the internal combustion engine 42 as a heat source. In this hot water heating, the cooling air of the internal combustion engine 42 is exchanged with the blown air by the heater core 41, and the blown air is heated. Thereby, heating of a vehicle interior is realizable.
  • the air conditioning control device 50 operates the compressor 11 to switch from hot water heating to HP heating.
  • HP heating as shown by the arrows in FIG. 10, the refrigerant discharged from the compressor 11 flows in the order of the indoor condenser 12 ⁇ the first expansion valve 13 ⁇ the outdoor heat exchanger 14 ⁇ the accumulator 22, and again to the compressor 11. Inhaled.
  • the air conditioning control device 50 sets the compressor 11 to the minimum rotation speed so that the heat exchange amount between the refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 is reduced. Set to. In this case, the refrigerant that has flowed into the indoor condenser 12 flows out of the indoor condenser 12 with almost no heat absorption from the blown air.
  • the air conditioning control device 50 sets the rotation speed of the compressor 11 to the normal rotation speed. In this case, the high-pressure refrigerant flowing into the indoor condenser 12 radiates heat to the blown air. Thereby, in the indoor condenser 12, the blown air is heated so as to approach the target blowing temperature TAO.
  • the refrigerant flowing out of the indoor condenser 12 is decompressed until it flows into the first expansion valve 13 and becomes a low-pressure refrigerant because the first expansion valve 13 is in the throttle state.
  • the low-pressure refrigerant that has flowed out of the first expansion valve 13 flows into the outdoor heat exchanger 14.
  • the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 14 exchanges heat with the outside air and absorbs heat to evaporate.
  • the refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 14 flows into the accumulator 22 and is separated into gas and liquid because the low-pressure side opening / closing valve 20 is open and the second expansion valve 18 is fully closed. Then, the gas-phase refrigerant separated by the accumulator 22 is sucked into the compressor 11 and compressed again.
  • the blown air is heated by at least one of the heater core 41 and the indoor condenser 12 unless the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca.
  • the rotational speed of the compressor 11 is reduced and flows into the indoor condenser 12. Reduce refrigerant flow. According to this, the amount of heat absorption from the blown air in the indoor condenser 12 can be suppressed, and a decrease in the blown air temperature TAV from the indoor air conditioning unit 30 can be suppressed.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment described above performs HP heating and the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca is satisfied, the refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 The heat exchange amount is reduced.
  • the amount of heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 is reduced by reducing the rotation speed of the compressor 11. It is configured to decrease. According to this, power consumption in the compressor 11 can be reduced while suppressing unnecessary heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12.
  • the HP heating when the HP heating is performed, if the discharged refrigerant temperature Th exceeds the heater core blowing temperature Tca, the heat exchange amount between the refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 is increased. According to this, the air temperature TAV blown into the vehicle compartment during HP heating can be brought close to the target air temperature TAO.
  • the example of calculating the heater core blowing temperature Tca from the heater core water temperature Twh detected by the third temperature sensor 54 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • a temperature sensor that detects the temperature of the heat exchange fins of the heater core 41 may be provided, and the heater core blowing temperature Tca may be directly detected by the temperature sensor.
  • the heater core water temperature Twh detected by the third temperature sensor 54 may be detected as the heater core blowing temperature Tca. The same applies to the following embodiments.
  • the saturated refrigerant temperature in the indoor condenser 12 may be calculated based on the high-pressure refrigerant pressure Ph detected by the refrigerant pressure sensor 53, and the saturated refrigerant temperature may be used as the discharge refrigerant temperature Th. The same applies to the following embodiments.
  • the present invention when the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca is satisfied during HP heating, it is desirable to set the rotation speed of the compressor 11 to the minimum rotation speed, but the present invention is not limited to this.
  • the rotation speed of the compressor 11 is increased, and the normal rotation speed of the compressor 11 when the discharged refrigerant temperature Th exceeds the heater core blowing temperature Tca.
  • a lower rotation speed may be used.
  • the rotation speed of the compressor 11 may be set to a rotation speed obtained by subtracting a predetermined value from the normal rotation speed of the compressor 11.
  • the present invention is not limited to this.
  • the discharged refrigerant temperature Th at the start of the heat pump cycle 10 is close to the ambient temperature (for example, outside air).
  • the air-conditioning control device 50 may compare the outside air temperature and the heater core blowing temperature Tca to determine whether or not the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca is satisfied.
  • a water refrigerant heat exchanger 23 is connected to the refrigerant discharge port side of the compressor 11.
  • the water refrigerant heat exchanger 23 is a heat exchanger that exchanges heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and the cooling water of the internal combustion engine 42.
  • the cooling water of the internal combustion engine 42 corresponds to a heating medium that heats the blown air blown into the vehicle interior that is the air-conditioning target space. Therefore, in this embodiment, the water refrigerant heat exchanger 23 functions as a condenser that exchanges heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and the cooling water.
  • the water-refrigerant heat exchanger 23 of the present embodiment is a cooling water in which the cooling water after passing through the refrigerant-side passage 23a through which the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 flows and the internal combustion engine 42 that constitutes the heating source flows. Side passage 23b.
  • the refrigerant side passage 23 a is provided between the compressor 11 and the first expansion valve 13 in the heat pump cycle 10. Specifically, the refrigerant side passage 23 a has a refrigerant inlet side connected to the refrigerant discharge port side of the compressor 11, and a refrigerant outlet side connected to the refrigerant inlet side of the first expansion valve 13.
  • the cooling water side passage 23 b is provided between the internal combustion engine 42 and the heater core 41 in the hot water circuit 40. Specifically, the cooling water side passage 23 b has a cooling water inlet side connected to the cooling water outlet side of the internal combustion engine 42, and a cooling water outlet side connected to the cooling water inlet side of the heater core 41.
  • the hot water circuit 40 of the present embodiment is provided with a fourth temperature sensor 55 that detects the temperature of the cooling water flowing into the water-refrigerant heat exchanger 23 (that is, the temperature of the heating medium).
  • the temperature of the cooling water flowing into the water / refrigerant heat exchanger 23 may be referred to as a cooling water temperature Twe.
  • the fourth temperature sensor 55 is connected to the air conditioning controller 50 as shown in FIG.
  • the air conditioning control device 50 is configured to be able to read the detection value of the fourth temperature sensor 55.
  • the indoor air conditioning unit 30 of the present embodiment the indoor evaporator 19 and the heater core 41 are disposed in the air conditioning case 31, and the water refrigerant heat exchanger 23 is disposed outside the air conditioning case 31.
  • control process at the time of the heating mode of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.
  • the control routine shown in FIG. 13 shows the processing contents when the air conditioning control device 50 determines the operation mode to be the heating mode.
  • the air conditioning control device 50 first determines whether or not the coolant temperature Twe detected by the fourth temperature sensor 55 is equal to or higher than the target outlet temperature TAO (S110A). As a result, when it is determined that the cooling water temperature Twe is equal to or higher than the target blowing temperature TAO, the vehicle interior can be heated by hot water heating using the internal combustion engine 42. For this reason, when it determines with cooling water temperature Twe being more than the target blowing temperature TAO, the air-conditioning control apparatus 50 determines the rotation speed of the compressor 11 to zero.
  • the air conditioning control device 50 stops the compressor 11 and determines hot water heating that heats the blown air using the internal combustion engine 42 as a heat source. (S111A).
  • the air conditioning control device 50 operates the compressor 11 and cools it with the refrigerant flowing through the water-refrigerant heat exchanger 23. Switch to HP heating to heat water.
  • the temperature of the refrigerant in the cycle may be lower than the cooling water temperature Twe.
  • the compressor 11 When the compressor 11 is operated in a state where the temperature of the refrigerant in the cycle is lower than the cooling water temperature Twe, the refrigerant having a temperature lower than the cooling water temperature Twe circulates in the cycle. At this time, the refrigerant having a temperature lower than the cooling water temperature Twe continues to flow into the water refrigerant heat exchanger 23. For this reason, in the water refrigerant heat exchanger 23, the state in which the refrigerant flowing through the water refrigerant heat exchanger 23 absorbs heat from the cooling water is continued until the discharged refrigerant temperature Th becomes higher than the cooling water temperature Twe. In this case, the temperature of the cooling water flowing into the heater core 41 is lowered, so that the blown air temperature TAV is lowered.
  • the air conditioning control device 50 determines whether or not the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the cooling water temperature Twe (S112A). As a result, when it is determined that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the cooling water temperature Twe, the air conditioning control device 50 determines the rotation speed of the compressor 11 as the minimum rotation speed (S113A).
  • the rotation speed of the compressor 11 is determined to be the minimum rotation speed, the flow rate of the refrigerant flowing into the water-refrigerant heat exchanger 23 decreases. According to this, since the amount of heat absorption from the cooling water in the water / refrigerant heat exchanger 23 decreases, the temperature drop of the cooling water flowing into the heater core 41 can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the temperature drop of the blown air temperature TAV.
  • step S112A when it is determined in step S112A that the discharged refrigerant temperature Th is higher than the cooling water temperature Twe, the high-pressure refrigerant does not absorb heat from the cooling water in the water refrigerant heat exchanger 23. For this reason, when it determines with discharge refrigerant
  • a high pressure refrigerant pressure Ph is referred to by referring to a control map stored in advance in the storage unit.
  • the target pressure Phd is determined.
  • the rotation speed of the compressor 11 is determined based on the deviation between the target pressure Phd and the high-pressure refrigerant pressure Ph so that the high-pressure refrigerant pressure Ph approaches the target pressure Phd.
  • the heat exchange between the high-pressure refrigerant and the cooling water in the water refrigerant heat exchanger 23 is performed by reducing the rotation speed of the compressor 11. The amount is reduced. According to this, power consumption in the compressor 11 can be reduced while suppressing unnecessary heat exchange between the high-pressure refrigerant and the cooling water in the water-refrigerant heat exchanger 23.
  • the HP heating when the HP heating is performed, if the discharged refrigerant temperature Th exceeds the cooling water temperature Twe, the heat exchange amount between the refrigerant and the cooling water in the water refrigerant heat exchanger 23 is increased. According to this, the air temperature TAV blown into the vehicle compartment during HP heating can be brought close to the target air temperature TAO.
  • the present invention when the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the cooling water temperature Twe is established during HP heating, it is desirable to set the rotation speed of the compressor 11 to the minimum rotation speed, but the present invention is not limited to this.
  • the rotation speed of the compressor 11 is increased, and the normal rotation speed of the compressor 11 when the discharged refrigerant temperature Th exceeds the cooling water temperature Twe.
  • a lower rotation speed may be used.
  • the rotation speed of the compressor 11 may be set to a rotation speed obtained by subtracting a predetermined value from the normal rotation speed of the compressor 11.
  • the present invention is not limited to this.
  • the discharged refrigerant temperature Th at the start of the heat pump cycle 10 is close to the ambient temperature (for example, outside air).
  • the air conditioning control device 50 may compare the outside air temperature with the cooling water temperature Twe to determine whether or not the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the cooling water temperature Twe is satisfied.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in that a refrigerant passage for flowing refrigerant to the indoor condenser 12 and a refrigerant passage for flowing refrigerant bypassing the indoor condenser 12 can be switched.
  • the heat pump cycle 10 of the present embodiment is provided with a high-pressure side branch portion 24 on the refrigerant discharge port side of the compressor 11.
  • the high-pressure branch 24 is a branch that branches the flow of the refrigerant discharged from the compressor 11.
  • the high-pressure side branch portion 24 is configured by a three-way joint similar to the low-pressure side branch portion 15.
  • the high-pressure side branch section 24 has a high-pressure refrigerant passage 25 connected to one refrigerant outlet and a high-pressure bypass passage 26 connected to the other refrigerant outlet.
  • the high-pressure refrigerant passage 25 is a refrigerant passage that guides the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 to the first expansion valve 13 via the indoor condenser 12.
  • the high-pressure bypass passage 26 is a refrigerant passage that guides the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 to the first expansion valve 13 by bypassing the indoor condenser 12.
  • a high-pressure side switching valve 27 that functions as a junction between the high-pressure refrigerant passage 25 and the high-pressure bypass passage 26 is provided.
  • the high-pressure side switching valve 27 is a passage switching unit that switches the refrigerant passage of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 to one of the high-pressure refrigerant passage 25 and the high-pressure bypass passage 26.
  • the high-pressure side switching valve 27 of this embodiment is connected to an air conditioning control device 50 as shown in FIG.
  • the high pressure side switching valve 27 of the present embodiment is configured by an electric flow path switching valve controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50.
  • the high-pressure side switching valve 27 of the present embodiment is configured to be able to adjust the flow rate of the high-pressure refrigerant flowing into the indoor condenser 12 by a control signal from the air conditioning control device 50.
  • the high-pressure side switching valve 27 can adjust the amount of heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 by changing the flow rate of the high-pressure refrigerant flowing into the indoor condenser 12. Yes. That is, the high-pressure side switching valve 27 of the present embodiment is configured to be able to adjust the flow rate ratio between the high-pressure refrigerant that flows to the indoor condenser 12 and the high-pressure refrigerant that flows to the high-pressure bypass passage 26.
  • the high-pressure bypass passage 26 and the high-pressure side switching valve 27 constitute a refrigerant flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of the high-pressure refrigerant flowing into the indoor condenser 12 and a heat exchange adjustment unit.
  • the air-conditioning control device 50 switches the high-pressure side so that the refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the high-pressure bypass passage 26 when the indoor condenser 12 is in a cooling mode in which heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air is not performed.
  • the valve 27 is controlled.
  • the air conditioning control device 50 allows the refrigerant discharged from the compressor 11 to pass through the high-pressure refrigerant passage 25 to the indoor condenser 12 during the operation mode in which heat exchange is performed between the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12.
  • the high pressure side switching valve 27 is controlled to flow.
  • the switching control unit 50c controls the high-pressure side switching valve 27 in addition to the operation mode switching unit 50a and the compressor control unit 50b.
  • the switching control unit 50c constitutes a heat exchange control unit that controls the high-pressure side switching valve 27 that functions as a heat exchange adjustment unit.
  • control process at the time of the heating mode of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.
  • the control routine shown in FIG. 16 shows the processing contents when the air conditioning control device 50 determines the operation mode to be the heating mode.
  • the air conditioning control device 50 calculates the heater blowing temperature Tca from the heater core water temperature Twh detected by the third temperature sensor 54, and whether or not the calculated heater blowing temperature Tca is equal to or higher than the target blowing temperature TAO. Is determined (S110B). As a result, when it is determined that the heater core blowing temperature Tca is equal to or higher than the target blowing temperature TAO, the air conditioning control device 50 determines the rotation speed of the compressor 11 to be zero. That is, when the condition that the heater core blowing temperature Tca is equal to or higher than the target blowing temperature TAO is satisfied, the air conditioning control device 50 stops the compressor 11 and determines hot water heating that heats the blown air using the internal combustion engine 42 as a heat source. (S111B).
  • the air conditioning control device 50 operates the compressor 11 and heats the blown air with the refrigerant flowing through the indoor condenser 12. Switch to HP heating.
  • the air conditioning control device 50 when switching from hot water heating to HP heating, if the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca is satisfied, the air conditioning control device 50 heats the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12. Implement a process to reduce the exchange amount.
  • the air-conditioning control device 50 determines whether or not the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca (S112B). As a result, when it is determined that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca, the air conditioning control device 50 controls the high pressure side switching valve 27 so that the discharged refrigerant from the compressor 11 flows into the high pressure bypass passage 26. (S113B). At this time, for the compressor 11, the rotation speed of the compressor 11 is determined to be the normal rotation speed so that the high-pressure refrigerant pressure Ph approaches the target pressure Phd.
  • the refrigerant passage of the refrigerant discharged from the compressor 11 is set to the high-pressure bypass passage 26, the refrigerant does not flow into the indoor condenser 12. According to this, since the high-pressure refrigerant and the blown air do not exchange heat in the indoor condenser 12, it is possible to suppress the temperature drop of the blown air temperature TAV.
  • step S112B when it is determined in step S112B that the discharged refrigerant temperature Th is higher than the heater core outlet temperature Tca, the high-pressure refrigerant does not absorb heat from the blown air in the indoor condenser 12. For this reason, when it is determined that the discharged refrigerant temperature Th is higher than the heater core blowing temperature Tca, the air conditioning control device 50 causes the high-pressure side switching valve 27 so that the discharged refrigerant from the compressor 11 flows into the high-pressure refrigerant passage 25. Is controlled (S114B). At this time, for the compressor 11, the rotation speed of the compressor 11 is determined to be the normal rotation speed so that the high-pressure refrigerant pressure Ph approaches the target pressure Phd.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment is controlled as described above. For this reason, the vehicle air conditioner 1 operates as follows during HP heating.
  • the air conditioning control device 50 operates the compressor 11 to switch from hot water heating to HP heating.
  • the air conditioning control device 50 sets the refrigerant passage of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 to the high-pressure bypass passage 26.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 flows in the order of the first expansion valve 13 ⁇ the outdoor heat exchanger 14 ⁇ the accumulator 22 as shown by the arrow in FIG.
  • the heat pump cycle 10 is a hot gas operation in which the work of the compressor 11 is radiated by the outdoor heat exchanger 14.
  • the indoor condenser 12 has a cycle configuration in which the refrigerant and the blown air do not exchange heat.
  • the air conditioning control device 50 sets the refrigerant passage of the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 to the high-pressure refrigerant passage 25.
  • the refrigerant discharged from the compressor 11 flows in the order of the indoor condenser 12 ⁇ the first expansion valve 13 ⁇ the outdoor heat exchanger 14 ⁇ the accumulator 22 as shown by the arrow in FIG. Is done.
  • the refrigerant flowing into the indoor condenser 12 radiates heat to the blown air.
  • the blower air is heated by the indoor condenser 12 so as to approach the target blowing temperature TAO.
  • the refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 are satisfied when the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca is satisfied.
  • the heat exchange amount is reduced.
  • the indoor condensing is performed by flowing the refrigerant bypassing the indoor condenser 12.
  • the unit 12 is configured not to exchange heat between the high-pressure refrigerant and the cooling water. According to this, unnecessary heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 can be prevented, and a decrease in the blown air temperature TAV can be effectively suppressed.
  • the high-pressure refrigerant when HP heating is performed, when the discharged refrigerant temperature Th exceeds the heater core blowing temperature Tca, the high-pressure refrigerant is caused to flow through the indoor condenser 12. According to this, the air temperature TAV blown into the vehicle compartment during HP heating can be brought close to the target air temperature TAO.
  • a refrigerant passage for flowing a refrigerant to the water-refrigerant heat exchanger 23 and a refrigerant passage for flowing the refrigerant bypassing the water-refrigerant heat exchanger 23 May be configured to be switchable.
  • the high-pressure side switching valve 27 is provided at the junction of the high-pressure refrigerant passage 25 and the high-pressure bypass passage 26 , but the present invention is not limited to this.
  • the high pressure side switching valve 27 may be provided at a branch portion between the high pressure refrigerant passage 25 and the high pressure bypass passage 26.
  • the indoor air conditioning unit 30 of the present embodiment includes a first air in the air conditioning case 31 on the downstream side of the air flow of the indoor evaporator 19 and on the upstream side of the air flow of the heater core 41.
  • a mix door 35A is arranged.
  • the first air mix door 35 ⁇ / b> A adjusts the amount of air passing through the heater core 41 and the amount of air passing through the cold air bypass passage 34 among the blown air after passing through the indoor evaporator 19, thereby adjusting the temperature of the air downstream of the heater core 41. It functions as a temperature adjustment unit to be adjusted.
  • the second air mix door 35B is disposed in the air conditioning case 31 on the downstream side of the air flow of the heater core 41 and on the upstream side of the air flow of the indoor condenser 12. Has been.
  • the second air mix door 35 ⁇ / b> B adjusts the amount of air passing through the indoor condenser 12 and the amount of air passing through the cold air bypass passage 34 among the blown air downstream of the heater core 41, It functions as a temperature adjustment unit that adjusts the temperature.
  • the second air mix door 35B of the present embodiment is configured so that the flow rate of the blown air flowing into the indoor condenser 12 can be adjusted.
  • the second air mix door 35B can adjust the heat exchange amount between the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 by changing the flow rate of the blown air flowing into the indoor condenser 12. ing. Therefore, in this embodiment, the 2nd air mix door 35B comprises the air flow volume adjustment part which adjusts the flow volume of the ventilation air which flows in into the indoor condenser 12, and the heat exchange adjustment part.
  • Each air mix door 35A, 35B of the present embodiment is connected to an air conditioning control device 50 as shown in FIG.
  • the operation of each of the air mix doors 35 ⁇ / b> A and 35 ⁇ / b> B is individually controlled by a control signal from the air conditioning control device 50.
  • the air-conditioning control device 50 is configured so that the air mixing doors 35A are arranged so that the air that has passed through the indoor evaporator 19 flows into the cool air bypass passage 34 in a cooling mode in which the air is not heated by the heater core 41 or the indoor condenser 12. , 35B are controlled.
  • the air conditioning control device 50 is configured so that the blown air that has passed through the indoor evaporator 19 flows to at least one of the heater core 41 and the indoor condenser 12 in an operation mode in which the blower air is heated by the heater core 41 or the indoor condenser 12.
  • the air mix doors 35A and 35B are controlled.
  • the door control unit 50d controls the air mix doors 35A and 35B in addition to the operation mode switching unit 50a and the compressor control unit 50b.
  • the door control part 50d comprises the heat exchange control part which controls the 2nd air mix door 35B which functions as a heat exchange adjustment part.
  • control process at the time of the heating mode of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.
  • the control routine shown in FIG. 22 shows the processing contents when the air conditioning control device 50 determines the operation mode to be the heating mode.
  • the air conditioning control device 50 calculates the heater blowing temperature Tca from the heater core water temperature Twh detected by the third temperature sensor 54, and the calculated heater blowing temperature Tca is higher than the target blowing temperature TAO. It is determined whether or not there is (S110C). As a result, when it is determined that the heater core blowing temperature Tca is equal to or higher than the target blowing temperature TAO, the air conditioning control device 50 determines the rotation speed of the compressor 11 to be zero. That is, when the condition that the heater core blowing temperature Tca is higher than the target blowing temperature TAO is satisfied, the air conditioning control device 50 stops the compressor 11 and heats the blown air using the internal combustion engine 42 as a heat source. It determines to warm water heating (S111C).
  • the air conditioning control device 50 operates the compressor 11 and heats the blown air with the refrigerant flowing through the indoor condenser 12. Switch to HP heating.
  • the air conditioning control device 50 when switching from hot water heating to HP heating, if the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca is satisfied, the air conditioning control device 50 causes the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 to A process for reducing the amount of heat exchange is performed.
  • the air-conditioning control device 50 determines whether or not the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca (S112C). As a result, when it is determined that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca, the air conditioning control device 50 controls the second air mix door 35B so that the air that has passed through the heater core 41 flows into the cold air bypass passage 34. (S113C).
  • the opening degree of the first air mix door 35A is controlled so that the air that has passed through the indoor evaporator 19 flows to the heater core 41.
  • the rotation speed of the compressor 11 is determined to be the normal rotation speed so that the high-pressure refrigerant pressure Ph approaches the target pressure Phd.
  • the blast air does not flow into the indoor condenser 12. According to this, since the high-pressure refrigerant and the blown air do not exchange heat in the indoor condenser 12, it is possible to suppress the temperature drop of the blown air temperature TAV.
  • step S112C when it is determined in the determination process in step S112C that the discharged refrigerant temperature Th is higher than the heater core blowing temperature Tca, the high-pressure refrigerant does not absorb heat from the blown air in the indoor condenser 12. For this reason, the air-conditioning control apparatus 50 controls each air mix door 35A, 35B so that the air after passing the indoor evaporator 19 flows into both the heater core 41 and the indoor condenser 12 (S114C). At this time, for the compressor 11, the rotation speed of the compressor 11 is determined to be the normal rotation speed so that the high-pressure refrigerant pressure Ph approaches the target pressure Phd.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment is controlled as described above. For this reason, the vehicle air conditioner 1 operates as follows during HP heating.
  • the air conditioning control device 50 operates the compressor 11 to switch from hot water heating to HP heating.
  • the second air mix door 35B is set to a position at which the cold air bypass passage 34 is fully opened.
  • the blown air blown from the blower 33 flows in the order of the indoor evaporator 19 ⁇ the heater core 41 ⁇ the cold air bypass passage 34 and is blown out into the vehicle interior, as indicated by arrows in FIG.
  • the blown air is heated by the heater core 41 so as to approach the target blowing temperature TAO.
  • the second air mix door 35B is set to a position where the cold air bypass passage 34 is fully closed.
  • the blown air blown from the blower 33 flows in the order of the indoor evaporator 19 ⁇ the heater core 41 ⁇ the indoor condenser 12 and is blown into the vehicle interior, as shown by the arrows in FIG.
  • the blown air is heated by both the heater core 41 and the indoor condenser 12 so as to approach the target blowing temperature TAO.
  • the refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 are satisfied when the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the heater core blowing temperature Tca is satisfied.
  • the heat exchange amount is reduced.
  • the blown air is caused to flow around the indoor condenser 12. According to this, unnecessary heat exchange between the high-pressure refrigerant and the blown air in the indoor condenser 12 can be prevented, and a decrease in the blown air temperature TAV can be effectively suppressed.
  • the air temperature TAV blown into the vehicle compartment during HP heating can be brought close to the target air temperature TAO.
  • the blower air when performing HP heating, when the discharged refrigerant temperature Th exceeds the heater core blowing temperature Tca, the example in which the blown air is flowed through both the heater core 41 and the indoor condenser 12 has been described. It is not limited.
  • the blower air when performing the HP heating, when the discharged refrigerant temperature Th exceeds the heater core blowing temperature Tca, the blower air may be caused to flow around the indoor condenser 12 by bypassing the heater core 41.
  • the present embodiment is different from the second embodiment in that a hot water bypass passage 45 that bypasses the water-refrigerant heat exchanger 23 and flows cooling water is provided for the hot water circuit 40.
  • a hot water side switching valve 43 that functions as a branching portion between the hot water side heat exchange passage 44 and the hot water bypass passage 45 on the cooling water outlet side of the internal combustion engine 42.
  • the hot water side switching valve 43 is a passage switching unit that switches the flow path of the cooling water flowing out of the internal combustion engine 42 to either the hot water side heat exchange passage 44 or the hot water bypass passage 45.
  • the hot water side heat exchange passage 44 is a hot water passage that guides the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 side to the heater core 41 via the water refrigerant heat exchanger 23.
  • the hot water bypass passage 45 is a hot water passage that guides the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 side to the heater core 41 by bypassing the water refrigerant heat exchanger 23.
  • a hot water side junction 46 for joining the hot water side heat exchange passage 44 and the hot water bypass passage 45 is provided on the cooling water outlet side of the water refrigerant heat exchanger 23.
  • the hot water side merging portion 46 is configured by a three-way joint similar to the low pressure side merging portion 21.
  • the hot water side switching valve 43 of this embodiment is connected to the air conditioning control device 50 as shown in FIG.
  • the hot water side switching valve 43 of the present embodiment is an electric flow path switching valve controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50.
  • the hot water side switching valve 43 of the present embodiment is configured to be able to adjust the flow rate of the cooling water flowing into the water / refrigerant heat exchanger 23 by a control signal from the air conditioning control device 50. And the hot water side switching valve 43 can adjust the amount of heat exchange between the high-pressure refrigerant and the cooling water in the water refrigerant heat exchanger 23 by changing the flow rate of the cooling water flowing into the water refrigerant heat exchanger 23. It is possible. Accordingly, in the present embodiment, the hot water side switching valve 43 constitutes a medium flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of the cooling water flowing into the water-refrigerant heat exchanger 23, and a heat exchange adjustment unit.
  • the air-conditioning control device 50 is configured so that the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 flows into the hot water bypass passage 45 in a cooling mode in which the high-pressure refrigerant and the cooling water are not exchanged by the water refrigerant heat exchanger 23.
  • the side switching valve 43 is controlled.
  • the air conditioning control device 50 allows the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 to pass through the hot water side heat exchange passage 44 in the operation mode in which the water refrigerant heat exchanger 23 performs heat exchange between the high pressure refrigerant and the cooling water.
  • the hot water side switching valve 43 is controlled so as to flow to the refrigerant heat exchanger 23.
  • the switching control unit 50e controls the hot water side switching valve 43 in addition to the operation mode switching unit 50a and the compressor control unit 50b.
  • the switching control part 50e comprises the heat exchange control part which controls the hot water side switching valve 43 which functions as a heat exchange adjustment part.
  • control process at the time of the heating mode of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.
  • the control routine shown in FIG. 27 shows the processing contents when the air conditioning control device 50 determines the operation mode to be the heating mode.
  • the air conditioning controller 50 first determines whether or not the coolant temperature Twe detected by the fourth temperature sensor 55 is equal to or higher than the target outlet temperature TAO (S110D). As a result, when it is determined that the cooling water temperature Twe is equal to or higher than the target blowing temperature TAO, the air conditioning control device 50 determines the rotation speed of the compressor 11 to be zero. That is, when the condition that the cooling water temperature Twe is higher than the target blowing temperature TAO is satisfied, the air conditioning control device 50 stops the compressor 11 and heats the blown air using the internal combustion engine 42 as a heat source. It determines to warm water heating (S111D).
  • the air conditioning control device 50 operates the compressor 11 and cools it with the refrigerant flowing through the water-refrigerant heat exchanger 23. Switch to HP heating to heat water.
  • the air conditioning control device 50 determines whether or not the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the cooling water temperature Twe (S112D). As a result, when it is determined that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the cooling water temperature Twe, the air conditioning control device 50 causes the hot water side so that the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 flows around the water refrigerant heat exchanger 23. The switching valve 43 is controlled (S113D). At this time, for the compressor 11, the rotation speed of the compressor 11 is determined to be the normal rotation speed so that the high-pressure refrigerant pressure Ph approaches the target pressure Phd.
  • the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 is set to the hot water bypass path 45, the cooling water will not flow into the water-refrigerant heat exchanger 23. According to this, since the amount of heat absorption from the blown air in the water / refrigerant heat exchanger 23 is reduced, it is possible to suppress the temperature drop of the cooling water flowing into the heater core 41. As a result, it is possible to suppress the temperature drop of the blown air temperature TAV.
  • step S112D when it is determined in step S112D that the discharged refrigerant temperature Th is higher than the cooling water temperature Twe, the high-pressure refrigerant does not absorb heat from the cooling water in the water refrigerant heat exchanger 23. For this reason, when it is determined in the determination process of step S112D that the discharged refrigerant temperature Th is higher than the cooling water temperature Twe, the air conditioning control device 50 causes the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 to flow into the water / refrigerant heat exchanger. The hot water side switching valve 43 is controlled so as to flow to 23 (S114D). At this time, for the compressor 11, the rotation speed of the compressor 11 is determined to be the normal rotation speed so that the high-pressure refrigerant pressure Ph approaches the target pressure Phd.
  • the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment is controlled as described above. For this reason, the vehicle air conditioner 1 operates as follows during HP heating.
  • the air conditioning control device 50 operates the compressor 11 to switch from hot water heating to HP heating.
  • the air conditioning control device 50 sets the flow path of the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 to the hot water bypass path 45. As a result, the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 flows in the order of the hot water bypass passage 45 ⁇ the heater core 41 as shown by the arrow in FIG.
  • the air conditioning control device 50 sets the flow path of the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 to the hot water side heat exchange passage 44.
  • the cooling water flowing out from the internal combustion engine 42 flows in the order of the water / refrigerant heat exchanger 23 ⁇ the heater core 41 and flows again toward the internal combustion engine 42 as shown by the arrows in FIG.
  • the temperature of the cooling water flowing into the heater core 41 increases as the refrigerant flowing into the water-refrigerant heat exchanger 23 radiates heat to the cooling water.
  • the heated air is heated by the heater core 41 so as to approach the target blowing temperature TAO.
  • the cooling water when the condition that the discharged refrigerant temperature Th is equal to or lower than the cooling water temperature Twe is satisfied, the cooling water is allowed to flow around the water refrigerant heat exchanger 23, thereby causing the water refrigerant heat exchanger 23 to flow.
  • the high pressure refrigerant and the cooling water are configured not to exchange heat. According to this, unnecessary heat exchange between the high-pressure refrigerant and the cooling water in the water-refrigerant heat exchanger 23 can be prevented, and a decrease in the blown air temperature TAV can be effectively suppressed.
  • the high-pressure refrigerant is caused to flow through the indoor condenser 12 when the discharged refrigerant temperature Th exceeds the cooling water temperature Twe. According to this, the air temperature TAV blown into the vehicle compartment during HP heating can be brought close to the target air temperature TAO.
  • the hot water side switching valve 43 is provided at the branch portion between the hot water side heat exchange passage 44 and the hot water bypass passage 45 is described, but the present invention is not limited to this.
  • the hot water side switching valve 43 may be provided at the junction of the hot water side heat exchange passage 44 and the hot water bypass passage 45.
  • the heating source of the cooling water which is the heating medium, is the internal combustion engine 42
  • a heating element such as an electric heater or a high-voltage battery may be used as a cooling water heating source.
  • the vehicle air conditioner 1 may be any device as long as it can heat the vehicle interior, and may be configured as a device dedicated to heating the vehicle interior, for example.
  • the heater core blowout temperature Tca, the cooling water temperature Twe, and the target blowout temperature TAO are compared, and the example of switching between the hot water heating and the HP heating has been described.
  • the present invention is not limited to this. For example, you may make it switch between warm water heating and HP heating according to the request

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

車両用空調装置(1)は、加熱用熱交換器(41)にて送風空気を加熱する第1の暖房モードと凝縮器(12)にて送風空気を加熱する第2の暖房モードとを切り替える暖房切替部(50a)を備える。車両用空調装置(1)は、凝縮器(12)での高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整する熱交換調整部(80、26、27、35B)と、熱交換調整部(80、26、27、35B)を制御する熱交換制御部(50b、50c、50d)とを備える。熱交換制御部(50b、50c、50d)は、暖房切替部(50a)が第1の暖房モードから第2の暖房モードに切り替える際に、凝縮器(12)の冷媒温度が加熱用熱交換器(41)で加熱されて凝縮器(12)を通過する前の送風空気の空気温度以下となる条件が成立すると、凝縮器(12)での高圧冷媒と送風空気との熱交換量が少なくなるように、熱交換調整部(50b、50c、50d)を制御する。

Description

車両用空調装置 関連出願への相互参照
 本出願は、2015年6月16日に出願された日本出願番号2015-121102号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、車室内を暖房可能な車両用空調装置に関する。
 従来、蒸気圧縮式の冷凍サイクルの高圧冷媒を利用して室内の暖房と、冷凍サイクルとは別の熱源(例えば、内燃機関の排熱)を利用して室内の暖房とを切替可能な車両用空調装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1に記載の車両用空調装置は、内燃機関の冷却水が高温となる場合に、当該冷却水を利用した車室内の暖房を行い、冷却水が低温となる場合に、冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した車室内の暖房に切り替えるようになっている。なお、特許文献1では、冷却水を室内への送風空気へ放熱させるヒータコアが、高圧冷媒を送風空気へ放熱させる凝縮器に対して、空気流れ上流側に配置されている。
特開平05-221233号公報
 ところで、冷凍サイクルとは別の熱源を利用した室内暖房から冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した室内暖房へ切り替える際には、室内へ吹き出す空気の温度が低下することがある。
 この点について、本発明者らが鋭意検討した。この結果、冷凍サイクルの起動直後は、凝縮器を流れる冷媒の温度がヒータコアを通過した送風空気よりも温度が低くなることがあり、凝縮器を流れる冷媒が送風空気から吸熱してしまうことが要因であることを見出した。
 本開示は、冷凍サイクルとは別の熱源を利用した暖房から冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した暖房に切り替える際に、空調対象空間へ吹き出す空気の温度低下を抑制可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
 本開示の1つの観点において、車両用空調装置は、
 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、圧縮機から吐出された高圧冷媒を空調対象空間へ送風される送風空気と熱交換させる凝縮器を含んで構成される蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、
 冷凍サイクルとは別の熱源を利用して、凝縮器を通過する前の送風空気を加熱する加熱用熱交換器と、
 圧縮機を停止して加熱用熱交換器により送風空気を加熱する第1の暖房モード、および圧縮機を稼働して少なくとも凝縮器により送風空気を加熱する第2の暖房モードを切り替える暖房切替部と、
 凝縮器における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整する熱交換調整部と、
 熱交換調整部を制御する熱交換制御部と、を備える。
 そして、車両用空調装置の熱交換制御部は、
 暖房切替部が第1の暖房モードから第2の暖房モードに切り替える際に、
 凝縮器の冷媒温度が加熱用熱交換器で加熱されて凝縮器を通過する前の送風空気の空気温度以下となる条件が成立すると、凝縮器の冷媒温度が加熱用熱交換器で加熱されて凝縮器を通過する前の送風空気の空気温度を上回る場合に比べて、凝縮器における高圧冷媒と送風空気との熱交換量が少なくなるように、熱交換調整部を制御する。
 このように、凝縮器の冷媒温度が加熱用熱交換器で加熱された送風空気の空気温度以下となる条件が成立する場合に、高圧冷媒と送風空気との熱交換量が少なくなる構成とすれば、高圧冷媒が送風空気から吸熱することを抑えることができる。これにより、冷凍サイクルとは別の熱源を利用した暖房から冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した暖房に切り替える際の空調対象空間への吹き出す空気の温度低下を抑えることが可能となる。この結果、車両用空調装置を利用するユーザの快適性を確保することが可能となる。
 本開示の別の観点において、車両用空調装置は、
 空調対象空間へ送風される送風空気と加熱媒体とを熱交換させて送風空気を加熱する加熱用熱交換器と、
 冷媒を圧縮して吐出する圧縮機、圧縮機から吐出された高圧冷媒を加熱用熱交換器に流入する前の加熱媒体と熱交換させる凝縮器を含んで構成される蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、
 圧縮機を停止して冷凍サイクルとは別の加熱源により凝縮器に流入する前の加熱媒体を加熱する第1の暖房モード、および圧縮機を稼働して少なくとも凝縮器により加熱媒体を加熱する第2の暖房モードを切り替える暖房切替部と、
 凝縮器における高圧冷媒と加熱媒体との熱交換量を調整する熱交換調整部と、
 熱交換調整部を制御する熱交換制御部と、を備える。
 そして、車両用空調装置の熱交換制御部は、
 暖房切替部が第1の暖房モードから第2の暖房モードに切り替える際に、
 凝縮器の冷媒温度が加熱源で加熱されて凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度以下となる条件が成立すると、凝縮器の冷媒温度が加熱源で加熱されて凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度を上回る場合に比べて、凝縮器における高圧冷媒と加熱媒体との熱交換量が少なくなるように、熱交換調整部を制御する。
 このように、凝縮器の冷媒温度が凝縮器に流入する加熱媒体の温度以下となる条件が成立する場合に、高圧冷媒と加熱媒体との熱交換量が少なくなる構成とすれば、高圧冷媒が加熱媒体から吸熱することを抑えることができる。これにより、冷凍サイクルとは別の熱源を利用した暖房から冷凍サイクルの高圧冷媒を利用した暖房に切り替える際の空調対象空間への吹き出す空気の温度低下を抑えることが可能となる。この結果、車両用空調装置を利用するユーザの快適性を確保することが可能となる。
第1実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 第1実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。 第1実施形態に係る空調制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態に係る車両用空調装置の各運転モードにおける低圧側開閉弁の開閉状態を示す図表である。 第1実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。 温水暖房からHP暖房に切り替えた際の吹出空気温度の変化を示す図表である。 室内凝縮器における冷媒流量と吹出空気温度の温度低下量との関係を示す図表である。 第1実施形態に係る車両用空調装置の各運転モードにおける各膨張弁の開度を示す図表である。 第1実施形態に係る車両用空調装置の冷房時モード時、および除湿暖房モード時における冷媒の流れを示す模式的な構成図である。 第1実施形態に係る車両用空調装置のHP暖房時における冷媒の流れを示す模式的な構成図である。 第2実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 第2実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。 第2実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 第3実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。 第3実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る車両用空調装置のHP暖房時に吐出冷媒温度が低い際の冷媒の流れを示す模式的な構成図である。 第3実施形態に係る車両用空調装置のHP暖房時に吐出冷媒温度が低い際の冷媒の状態を示すモリエル線図である。 第3実施形態に係る車両用空調装置のHP暖房時に吐出冷媒温度が高い際の冷媒の流れを示す模式的な構成図である。 第4実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 第4実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。 第4実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。 第4実施形態に係る車両用空調装置のHP暖房時に吐出冷媒温度が低い際の送風空気の流れを示す模式的な構成図である。 第4実施形態に係る車両用空調装置のHP暖房時に吐出冷媒温度が高い際の送風空気の流れを示す模式的な構成図である。 第5実施形態に係る車両用空調装置の概略構成図である。 第5実施形態に係る車両用空調装置の空調制御装置のブロック図である。 第5実施形態に係る空調制御装置が実行する暖房モード時の制御処理を示すフローチャートである。 第5実施形態に係る車両用空調装置のHP暖房時に冷媒温度が低い際の冷却水の流れを示す模式的な構成図である。 第5実施形態に係る車両用空調装置のHP暖房時に冷媒温度が高い際の冷却水の流れを示す模式的な構成図である。
 以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。
 また、各実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。
 さらに、以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
 (第1実施形態)
 本実施形態について、図1~図10を参照して説明する。本実施形態では、本開示の車両用空調装置1を内燃機関(例えば、エンジン)42および図示しない走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用した例について説明する。
 本実施形態の車両用空調装置1は、空調対象空間である車室内を冷房する冷房モード、車室内を除湿しながら暖房する除湿暖房モード、車室内を暖房する暖房モードに切替可能に構成されている。
 また、本実施形態の車両用空調装置1は、暖房モードとして、温水暖房およびヒートポンプ暖房を切替可能となっている。温水暖房は、加熱源である内燃機関42を利用して室内への送風空気を加熱する暖房モードである。また、ヒートポンプ暖房は、後述するヒートポンプサイクル10の室内凝縮器12により送風空気を加熱する暖房モードである。本実施形態では、温水暖房が第1の暖房モードを構成し、ヒートポンプ暖房が第2の暖房モードを構成している。なお、説明の便宜上、以下、ヒートポンプ暖房をHP暖房と呼ぶことがある。
 本実施形態の車両用空調装置1は、図1に示すように、主たる構成要素として、ヒートポンプサイクル10、および室内空調ユニット30を備えている。
 ヒートポンプサイクル10は、圧縮機11、室内凝縮器12、第1膨張弁13、室外熱交換器14、第2膨張弁18、室内蒸発器19、アキュムレータ22を備える蒸気圧縮式の冷凍サイクルで構成されている。
 本実施形態のヒートポンプサイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(例えば、R134a)を採用しており、サイクル内の高圧側の冷媒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。なお、勿論、HFO系冷媒(例えば、R1234yf)等が採用されていてもよい。
 ヒートポンプサイクル10の冷媒には、圧縮機11内部の各種構成要素を潤滑するための潤滑油である冷凍機油が混入されている。潤滑油は、その一部が冷媒とともにサイクルを循環する。
 ヒートポンプサイクル10の構成機器である圧縮機11は、車両のエンジンルーム内に配置されている。圧縮機11は、ヒートポンプサイクル10において、吸入した冷媒を圧縮して吐出する機能を果たす。
 圧縮機11は、図示しない圧縮機構を図示しない電動モータにて駆動する電動圧縮機で構成されている。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。電動モータは、インバータ80から出力される交流電流によってその作動が制御される交流モータである。
 本実施形態の圧縮機11は、図2に示すように、インバータ80を介して空調制御装置50に接続されている。インバータ80は、空調制御装置50からの制御信号に応じて圧縮機11を制御する装置である。インバータ80は、圧縮機11を制御することで、室内凝縮器12へ流入する高圧冷媒の流量を調整可能に構成されている。そして、インバータ80は、室内凝縮器12へ流入する高圧冷媒の流量を変化させることで、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整することが可能となっている。従って、本実施形態では、インバータ80が室内凝縮器12へ流入する高圧冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部、および熱交換調整部を構成している。
 図1に戻り、圧縮機11の冷媒吐出口側には、室内凝縮器12が接続されている。室内凝縮器12は、後述する室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。室内凝縮器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を送風空気と熱交換させて、室内蒸発器19を通過した後の送風空気を加熱する凝縮器である。
 室内凝縮器12の冷媒出口側には、第1膨張弁13が接続されている。第1膨張弁13は、室内凝縮器12から流出した冷媒を減圧する減圧機構である。第1膨張弁13は、絞り開度が変更可能に構成された弁体、および弁体を駆動するアクチュエータを有する。
 本実施形態の第1膨張弁13は、減圧作用を発揮する絞り状態と減圧作用を発揮しない全開状態とに設定可能な可変絞り機構で構成されている。また、第1膨張弁13は、空調制御装置50から出力される制御信号によって制御される電気式の可変絞り機構で構成されている。
 第1膨張弁13の冷媒出口側には、室外熱交換器14が接続されている。室外熱交換器14は、エンジンルーム内に配置されて、第1膨張弁13を通過した冷媒と車室外空気(すなわち、外気)とを熱交換させる熱交換器である。
 室外熱交換器14は、暖房モード時に低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器として機能する。また、室外熱交換器14は、少なくとも冷房モード時に、高圧冷媒を放熱させる放熱用熱交換器として機能する。
 室外熱交換器14の冷媒出口側には、室外熱交換器14から流出した冷媒の流れを分岐する低圧側分岐部15が接続されている。低圧側分岐部15は、3つの出入口のうち、1つを冷媒流入口とし、残りの2つを冷媒流出口とする三方継手で構成されている。
 低圧側分岐部15には、一方の冷媒流出口に低圧冷媒通路16が接続され、他方の冷媒流出口に低圧バイパス通路17が接続されている。低圧冷媒通路16は、第2膨張弁18、および室内蒸発器19を介して後述するアキュムレータ22へ冷媒を導く冷媒通路である。
 第2膨張弁18は、室外熱交換器14から流出した冷媒を減圧する減圧機構である。本実施形態の第2膨張弁18は、減圧作用を発揮する絞り状態と、冷媒の流れを遮断する全閉状態とに設定可能な可変絞り機構で構成されている。また、第2膨張弁18は、第1膨張弁13と同様に、空調制御装置50から出力される制御信号によって制御される電気式の可変絞り機構で構成されている。
 室内蒸発器19は、後述する室内空調ユニット30の空調ケース31内のうち、室内凝縮器12の空気流れ上流側に配置されている。室内蒸発器19は、第2膨張弁18を通過した低圧冷媒を、室内凝縮器12を通過する前の送風空気と熱交換させ、低圧冷媒を蒸発させることにより、送風空気を冷却する蒸発器である。
 一方、低圧バイパス通路17は、第2膨張弁18、および室内蒸発器19を迂回して後述するアキュムレータ22へ冷媒を導く冷媒通路である。低圧バイパス通路17には、低圧バイパス通路17を開閉する低圧側開閉弁20が設けられている。
 ここで、室外熱交換器14から流出した冷媒は、低圧側開閉弁20が開き、第2膨張弁18が全閉状態となっている場合に、低圧バイパス通路17へ流れる。また、室外熱交換器14から流出した冷媒は、低圧側開閉弁20が閉じ、第2膨張弁18が絞り状態となっている場合に、低圧冷媒通路16へ流れる。従って、本実施形態では、低圧側開閉弁20および第2膨張弁18が、室外熱交換器14から流出した冷媒の冷媒通路を、低圧冷媒通路16および低圧バイパス通路17のいずれかに切り替える通路切替部として機能する。なお、低圧側開閉弁20は、流路切替弁で構成してもよい。低圧側開閉弁20を流路切替弁で構成する場合、当該流路切替弁を低圧側分岐部15や低圧側合流部21に配置すればよい。
 室内蒸発器19および低圧側開閉弁20の冷媒流れ下流側には、低圧冷媒通路16と低圧バイパス通路17との低圧側合流部21が接続されている。低圧側合流部21は、3つの出入口のうち、1つを冷媒流出口とし、残りの2つを冷媒流入口とする三方継手で構成されている。
 低圧側合流部21の冷媒流出口側には、アキュムレータ22が接続されている。アキュムレータ22は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、分離された気相冷媒、および冷媒中に含まれる潤滑油を圧縮機11の冷媒吸入口側に流出させるものである。
 また、アキュムレータ22は、その内部で分離された液相冷媒を、サイクル内の余剰冷媒を一時的に貯留する貯留部としても機能する。従って、アキュムレータ22は、圧縮機11に液相冷媒が吸入されることを抑制して、圧縮機11における液圧縮を防止する機能を果たす。
 次に、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、車室内最前部の計器盤(すなわち、インストルメントパネル)の内側に配置されている。室内空調ユニット30は、その外殻を形成するとともに、車室内への送風空気の空気通路を形成する空調ケース31を有する。
 空調ケース31の空気流れ最上流側には、車室内空気(すなわち、内気)と外気とを切替導入する内外気切替装置32が配置されている。内外気切替装置32は、内気の導入口および外気の導入口の開口面積を、内外気切替ドアで調整することで、空調ケース31内への内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる装置である。
 内外気切替装置32の空気流れ下流側には、内外気切替装置32から導入される空気を車室内へ向けて送風する送風機33が配置されている。送風機33は、シロッコファン等の遠心ファン33aを電動モータ33bにて駆動する電動送風機である。送風機33は、空調制御装置50から出力される制御電圧によって送風能力(例えば、回転数)が制御される。
 送風機33の空気流れ下流側には、室内蒸発器19、ヒータコア41、および室内凝縮器12が、送風空気の流れに対して、室内蒸発器19、ヒータコア41、および室内凝縮器12の順に配置されている。換言すると、室内蒸発器19は、ヒータコア41および室内凝縮器12に対して空気流れ上流側に配置されている。また、ヒータコア41は、室内凝縮器12に対して空気流れ上流側に配置されている。
 ここで、ヒータコア41は、車両走行用の駆動力を出力する内燃機関42の冷却水が循環する温水回路40に配置されている。なお、ヒータコア41には、内燃機関42を通過した後の温水が流入するように、温水回路40における内燃機関42の冷却水流れ下流側に配置されている。
 ヒータコア41は、内燃機関42から流出した冷却水を送風空気と熱交換させて、送風空気を加熱する熱交換器である。本実施形態では、ヒータコア41が、ヒートポンプサイクル10とは別の熱源を利用して、室内凝縮器12を通過する前の送風空気を加熱する加熱用熱交換器を構成している。
 空調ケース31内には、室内蒸発器19通過後の送風空気を、ヒータコア41、および室内凝縮器12を迂回して流す冷風バイパス通路34が設けられている。また、空調ケース31内には、室内蒸発器19の空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア41および室内凝縮器12の空気流れ上流側にエアミックスドア35が配置されている。
 エアミックスドア35は、室内蒸発器19通過後の送風空気のうち、ヒータコア41および室内凝縮器12を通過させる風量と冷風バイパス通路34を通過させる風量との風量割合を調整して、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する温度調整部として機能する。エアミックスドア35は、空調制御装置50から出力される制御信号によって作動が制御される。
 また、室内凝縮器12および冷風バイパス通路34の空気流れ下流側には、ヒータコア41および室内凝縮器12を通過した温風、並びに、冷風バイパス通路34を通過した冷風を合流させる図示しない合流空間が形成されている。
 空調ケース31の空気流れ最下流部には、合流空間にて合流した送風空気を、車室内へ吹き出す複数の開口穴が形成されている。図示しないが、空調ケース31には、開口穴として、車両前面の窓ガラスの内面に向けて空気を吹き出すデフロスタ開口穴、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口穴、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴が形成されている。
 また、図示しないが、各開口穴の空気流れ上流側には、各開口穴の開口面積を調整する吹出モードドアとして、デフロスタドア、フェイスドア、フットドアが配置されている。これら吹出モードドアは、図示しないリンク機構等を介して、空調制御装置50から出力される制御信号によってその作動が制御されるアクチュエータにより駆動される。
 さらに、図示しないが、各開口穴の空気流れ下流側は、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、およびデフロスタ吹出口に接続されている。
 次に、本実施形態の電気制御部について、図2を参照して説明する。空調制御装置50は、CPU、ROM、およびRAM等の記憶部を含むマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。空調制御装置50は、記憶部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、出力側に接続された各種空調用の制御機器の作動を制御する。なお、空調制御装置50の記憶部は、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
 空調制御装置50の入力側には、空調制御用のセンサ群が接続されている。具体的には、空調制御装置50には、車両内外における環境の状態を検出するセンサとして、内気温を検出する内気センサ、外気温を検出する外気センサ、車室内への日射量を検出する日射センサ等が接続されている。
 また、空調制御装置50には、ヒートポンプサイクル10の作動状態を検出するセンサが接続されている。具体的には、空調制御装置50には、室内蒸発器19通過後の空気温度を検出する第1温度センサ51、室内凝縮器12に流入する高圧冷媒の温度を検出する第2温度センサ52、室内凝縮器12通過後の冷媒圧力を検出する冷媒圧力センサ53等が接続されている。
 説明の便宜上、本実施形態では、室内蒸発器19を通過した後の空気温度を蒸発器温度Teと呼ぶことがある。また、本実施形態では、圧縮機11から吐出されて室内凝縮器12に流入する高圧冷媒の温度を吐出冷媒温度Thと呼ぶことがある。さらに、本実施形態では、室内凝縮器12通過後の冷媒圧力を高圧冷媒圧力Phと呼ぶことがある。なお、吐出冷媒温度Thは、室内凝縮器12の冷媒温度として解釈することができる。
 第1温度センサ51としては、室内蒸発器19の熱交換フィンの温度を蒸発器温度Teとして直接的に検出するセンサや、室内蒸発器19を流れる冷媒の温度を蒸発器温度Teとして間接的に検出するセンサ等が考えられるが、いずれのセンサを用いてもよい。
 また、第2温度センサ52としては、圧縮機11の吐出冷媒温度Thを直接的に検出するセンサや、室内凝縮器12の熱交換フィンの温度を吐出冷媒温度Thとして間接的に検出するセンサ等が考えられるが、いずれのセンサを用いてもよい。
 さらに、空調制御装置50には、ヒータコア41に流入する冷却水の温度を検出する第3温度センサ54が接続されている。第3温度センサ54は、ヒータコア41に流入する冷却水の温度からヒータコア41で加熱されて室内凝縮器12を通過する前の送風空気の温度を算出するためのセンサである。説明の便宜上、本実施形態では、ヒータコア41に流入する冷却水の温度をヒータコア水温度Twhと呼ぶことがある。また、本実施形態では、ヒータコア41で加熱されて室内凝縮器12を通過する前の送風空気の温度をヒータコア吹出温度Tcaと呼ぶことがある。
 ここで、ヒータコア吹出温度Tcaは、室内凝縮器12の熱交換効率に従って、ヒータコア41に流入するヒータコア水温度Twhよりも若干低い温度となる。このため、本実施形態の空調制御装置50は、ヒータコア水温度Twhから所定の補正温度を減算した温度をヒータコア吹出温度Tcaとして算出する。
 空調制御装置50には、各種空調操作スイッチが配置された操作パネル60が接続されている。空調制御装置50には、操作パネル60の各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル60には、各種空調操作スイッチとして、車両用空調装置1の作動スイッチ、車室内の目標温度を設定する温度設定スイッチ、室内蒸発器19で送風空気を冷却するか否かを設定するA/Cスイッチ等が設けられている。
 また、空調制御装置50には、車両全体の制御を司る車両制御装置70に対して双方向通信可能に接続されている。空調制御装置50には、車両制御装置70から内燃機関42の作動状態や、車両の走行状態等の各種車両情報が入力される。
 本実施形態の空調制御装置50は、出力側に接続された各種制御機器の作動を制御する制御部(例えば、ハードウェアやソフトウェア)を集約した装置である。空調制御装置50に集約される制御部としては、例えば、各種制御機器の作動を制御してヒートポンプサイクル10の運転モードを切り替える運転モード切替部50a、インバータ80の作動を制御する圧縮機制御部50b等がある。
 本実施形態では、運転モード切替部50aが、圧縮機11を停止してヒータコア41により送風空気を加熱する温水暖房、および圧縮機11を稼働して少なくとも室内凝縮器12により送風空気を加熱するHP暖房を切り替える暖房切替部を構成している。また、本実施形態では、圧縮機制御部50bが、熱交換調整部として機能するインバータ80を制御する熱交換制御部を構成している。
 次に、上記構成における車両用空調装置1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、冷房モード、暖房モード、および除湿暖房モードに切り替え可能となっている。これら運転モードは、空調制御装置50が実行する空調制御処理により切り替え可能となっている。
 空調制御装置50が実行する空調制御処理については、図3に示すフローチャートを参照して説明する。空調制御処理は、操作パネルの車両用空調装置1の作動スイッチが投入されることで開始される。なお、図3に示すフローチャートの各ステップは、空調制御装置50により実現されるものであり、各ステップで実現される機能それぞれを機能実現部として解釈することができる。
 まず、空調制御処理では、図3に示すように、空調制御装置50が、車両用空調装置1の作動スイッチが投入(すなわち、空調ON)されたか否かを判定する(S1)。この結果、車両用空調装置1の作動スイッチが投入されたと判定されると、空調制御装置50は、記憶部に記憶されたフラグ、タイマ等の初期化や、各種制御機器の初期位置を合わせる初期化処理を行う(S2)。この初期化処理では、前回の車両用空調装置1の運転停止時に記憶部に記憶された値に合わせることもある。
 続いて、空調制御装置50は、操作パネル60の操作信号を読み込む(S3)。また、空調制御装置50は、空調制御用のセンサ群の各センサ信号を読み込む(S4)。そして、空調制御装置50は、ステップS3、S4の処理で読み込んだ各種信号に基づいて、車室内へ吹き出す送風空気の目標吹出温度TAOを算出する(S5)。
 具体的には、ステップS5の処理では、以下の数式F1を用いて目標吹出温度TAOを算出する。
 TAO=Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×As+C…(F1)ここで、Tsetは温度設定スイッチで設定された車室内の目標温度、Trは内気センサで検出された検出信号、Tamは外気センサで検出された検出信号、Asは日射センサで検出された検出信号を示している。なお、Kset、Kr、Kam、およびKsは、制御ゲインであり、Cは、補正用の定数である。
 続いて、空調制御装置50は、送風機33の送風能力を決定する(S6)。ステップS6の処理では、ステップS5で算出した目標吹出温度TAOに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、送風機33の送風能力を決定する。
 本実施形態の空調制御装置50は、目標吹出温度TAOが極低温域、および極高温域となる場合に、送風機33の送風量が多くなるように、送風能力を最大能力付近に決定する。また、本実施形態の空調制御装置50は、目標吹出温度TAOが極低温域から中間温度域へ上昇したり、極高温域から中間温度域へ低下したりする場合に、送風機33の送風量が減少するように、送風能力を最大付近よりも低い能力に決定する。
 続いて、空調制御装置50は、内外気切替装置32の切替状態を示す吸込口モードを決定する(S7)。ステップS7の処理では、目標吹出温度TAOに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して吸込口モードを決定する。本実施形態の空調制御装置50は、基本的には、外気を導入する外気モードに吸込口モードを決定する。本実施形態の空調制御装置50は、目標吹出温度TAOが極低温域となって高い冷房性能が要求される状況や、目標吹出温度TAOが極高温域となって高い暖房性能が要求される状況等に内気を導入する内気モードに吸込口モードを決定する。
 続いて、空調制御装置50は、吹出口モードを決定する(S8)。ステップS8の処理では、目標吹出温度TAOに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して吹出口モードを決定する。本実施形態の空調制御装置50は、目標吹出温度TAOが高温域から低温域へと低下するに伴って、フットモード→バイレベルモード→フェイスモードへと移行するように吹出口モードを決定する。
 続いて、空調制御装置50は、ステップS3、S4で読み込んだ各種信号、およびステップS5で算出した目標吹出温度TAOに基づいて、車両用空調装置1の運転モードを決定する(S9)。
 例えば、ステップS9の処理では、A/Cスイッチがオンされ、且つ、目標吹出温度TAOが予め定めた冷房基準値よりも低くなっている場合に、室内冷房を行う冷房モードに決定する。また、ステップS9の処理では、A/Cスイッチがオンされ、且つ、目標吹出温度TAOが冷房基準値以上となっている場合に、室内の除湿暖房を行う除湿暖房モードに決定する。さらに、ステップS9の処理では、A/Cスイッチがオフされ、且つ、目標吹出温度TAOが暖房基準値以上となっている場合に、室内暖房を行う暖房モードに決定する。
 続いて、空調制御装置50は、ステップS9で決定した運転モードに基づいて、低圧側開閉弁20の開閉状態を決定する(S10)。ステップS10の処理では、図4に示すように、ステップS9の処理で冷房モードおよび除湿暖房モードに決定された場合に、低圧側開閉弁20を閉状態に決定する。また、ステップS10の処理では、ステップS9の処理で暖房モードに決定された場合に、低圧側開閉弁20を開状態に決定する。
 続いて、空調制御装置50は、ステップS3、S4で読み込んだ各種信号、ステップS5で算出した目標吹出温度TAO、およびステップS9で決定した運転モードに基づいて、圧縮機11の回転数を決定する(S11)。
 ステップS11の処理では、ステップS9の処理で冷房モードおよび除湿暖房モードに決定された場合、圧縮機11の回転数を以下のように決定する。ステップS11の処理では、まず、目標吹出温度TAOに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器19の目標蒸発器温度TEOを決定する。目標蒸発器温度TEOは、室内蒸発器19の着霜(すなわち、フロスト)を防止するため、着霜温度(例えば、0℃)よりも高い温度(例えば、1℃)以上となるように決定される。
 そして、ステップS11の処理では、目標蒸発器温度TEOと第1温度センサ51で検出した蒸発器温度Teとの偏差に基づいて、蒸発器温度Teが目標蒸発器温度TEOに近づくように、圧縮機11の回転数を決定する。
 また、ステップS11の処理では、ステップS9の処理で暖房モードに決定された場合、ヒータコア吹出温度Tca、高圧冷媒圧力Pd、目標吹出温度TAO、吐出冷媒温度Thに基づいて、圧縮機11の回転数を決定する。
 以下、ステップS9の処理で暖房モードに決定された場合におけるステップS11の処理の詳細について、図5のフローチャートを用いて説明する。なお、図5に示す制御ルーチンは、ステップS9の処理で暖房モードに決定された場合に、ステップS11にて空調制御装置50が処理する処理内容を示している。
 図5に示すように、空調制御装置50は、まず、第3温度センサ54で検出したヒータコア水温度Twhからヒータ吹出温度Tcaを算出し、算出したヒータ吹出温度Tcaが目標吹出温度TAO以上であるか否かを判定する(S110)。
 この結果、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAO以上であると判定された場合、内燃機関42を利用した温水暖房により車室内の暖房を実施することが可能である。このため、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAO以上であると判定された場合には、空調制御装置50が圧縮機11の回転数をゼロに決定する。すなわち、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOよりも高い温度となる条件が成立した場合、空調制御装置50は、圧縮機11を停止して、内燃機関42を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する(S111)。
 一方、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOよりも低い温度であると判定された場合、内燃機関42を利用した温水暖房では、車室内の暖房を充分に実施することができない。このため、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11を稼働して、室内凝縮器12により送風空気を加熱するHP暖房に切り替える。
 ここで、温水暖房からHP暖房に切り替える際には、室内空調ユニット30から車室内へ吹き出す空気の温度である吹出空気温度TAVが低下することがある。この点について、図6を参照して説明する。図6は、温水暖房からHP暖房に切り替えた際の吹出空気温度TAV、目標吹出温度TAO、ヒータコア吹出温度Tca、吐出冷媒温度Thの変化の一例を示している。
 図6に示すように、温水暖房からHP暖房に切り替えると、ヒートポンプサイクル10の圧縮機11が稼働することで、吐出冷媒温度Thが目標吹出温度TAOに近づくように、徐々に上昇する。
 本実施形態の暖房モードでは、冷媒を放熱させる放熱器として機能する熱交換器が室内凝縮器12だけである。このため、ヒートポンプサイクル10では、圧縮機11の回転数が安定した定常状態において、吐出冷媒温度Thが、ヒータコア吹出温度Tcaよりも高くなるようにバランスする。
 しかしながら、ヒートポンプサイクル10の起動時には、サイクル内の冷媒が、その周囲の雰囲気温度相当の温度や圧力となっている。このため、吐出冷媒温度Thが、ヒータコア吹出温度Tcaよりも低い温度になることがある。
 サイクル内の冷媒の温度がヒータコア吹出温度Tcaよりも低い状態で圧縮機11が稼働すると、ヒータコア吹出温度Tcaよりも低温の冷媒がサイクル内を循環する。この際、室内凝縮器12には、ヒータコア吹出温度Tcaよりも低温の冷媒が流入し続けることになる。このため、室内凝縮器12では、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaよりも高くなるまでの期間、室内凝縮器12を流れる冷媒がヒータコア41通過後の空気から吸熱する状態が継続される。これにより、吹出空気温度TAVが目標吹出温度TAOよりも低い温度に低下してしまう。
 ここで、図7は、室内凝縮器12における冷媒流量Grの変化に対する吹出空気温度TAVの温度低下量を試算した試算結果である。なお、図7は、ヒータコア吹出温度Tcaと吐出冷媒温度Thとの温度差ΔT(ΔT=Tca-Th)を30℃、ヒータコア41および室内凝縮器12を通過する送風空気の風量を200m/hにした条件での試算結果を示している。
 図7に示すように、室内凝縮器12を流れる冷媒の冷媒流量Grが多くなる程、室内凝縮器12における送風空気からの吸熱量が増えるで、吹出空気温度TAVの温度低下量が増加する傾向となる。
 そこで、本実施形態の空調制御装置50は、温水暖房からHP暖房に切り替える際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立すると、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる処理を実施する。
 具体的には、図5に示すように、空調制御装置50は、第2温度センサ52で検出した吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下であるか否かを判定する(S112)。この結果、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Ta以下と判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11の回転数を最小回転数に決定する(S113)。
 このように、圧縮機11の回転数を最小回転数に決定すれば、室内凝縮器12へ流入する冷媒の流量が減少する。これにより、室内凝縮器12における送風空気からの吸熱量が減少するので、吹出空気温度TAVの温度低下を抑えることが可能となる。
 一方、ステップS112の判定処理にて、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Taを上回っていると判定された場合、室内凝縮器12にて冷媒が送風空気から吸熱することがない。このため、ステップS112の判定処理にて、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Taを上回っていると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11の回転数を通常回転数に決定する(S114)。
 具体的には、ステップS114の処理では、冷媒圧力センサ53で検出した高圧冷媒圧力Phおよび目標吹出温度TAOに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、高圧冷媒圧力Phの目標圧力Phdを決定する。そして、ステップS114の処理では、目標圧力Phdと高圧冷媒圧力Phとの偏差に基づいて、高圧冷媒圧力Phが目標圧力Phdに近づくように、圧縮機11の回転数を決定する。
 図3に戻り、ステップS11にて圧縮機11の回転数を決定した後、各膨張弁13の開度を決定する(S12)。ステップS12の処理では、ステップS9の処理で冷房モードおよび除湿暖房モードに決定された場合、図8に示すように、第1膨張弁13を全開状態とし、第2膨張弁18を絞り状態に決定する。第2膨張弁18の絞り開度は、第2膨張弁18へ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却温度に近づくように決定される。目標過冷却度は、外気センサで検出した外気温等に基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して決定される。
 また、ステップS12の処理では、ステップS9の処理で暖房モードに決定された場合、第1膨張弁13を絞り状態とし、第2膨張弁18を全閉状態に決定する。第1膨張弁13の絞り開度は、第1膨張弁13へ流入する冷媒の過冷却度が、目標過冷却温度に近づくように決定される。目標過冷却度は、冷房モード等と同様に、外気温センサの検出値等に基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して決定される。
 続いて、空調制御装置50は、エアミックスドア35の開度を決定する(S13)。ステップS13の処理では、冷房モード時に、エアミックスドア35がヒータコア41および室内凝縮器12の空気通路を閉塞し、室内蒸発器19を通過後の送風空気の全流量が冷風バイパス通路34を通過するように決定する。
 また、ステップS13の処理では、除湿暖房モード時や暖房モード時に、エアミックスドア35が冷風バイパス通路34を閉塞し、室内蒸発器19を通過後の送風空気の全流量がヒータコア41および室内凝縮器12を通過するように決定する。
 ここで、暖房モードとして温水暖房を実施する際には、目標吹出温度TAO、蒸発器温度Te、ヒータコア水温度Twhに応じて、エアミックスドア35のドア開度SWを決定してもよい。具体的には、ドア開度SWは、以下の数式F2を用いて算出すればよい。SW={(TAO-Te)/(Twh-Te)}×100[%]・・・(F2)
 なお、SW≦0[%]は、冷風バイパス通路34を全開状態にするエアミックスドア35の最大冷房位置である。これに対して、SW≧100[%]は、ヒータコア41および室内凝縮器12の空気通路を全開状態にするエアミックスドア35の最大暖房位置である。
 続いて、空調制御装置50は、ステップS6~S13にて決定された制御信号等を各種制御機器へ出力する(S14)。その後、空調制御装置50は、操作パネル60により車両用空調装置1の作動停止が要求されるまで、所定の周期でステップS3~S13の制御処理を繰り返す。
 ここで、圧縮機11の回転数に関する制御信号については、空調制御装置50がインバータ80へ出力する。インバータ80は、空調制御装置50から出力された制御信号に応じて、圧縮機11の回転数を制御する。
 本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く制御される。このため、車両用空調装置1は、ステップS9で選択された運転モードに応じて、以下のように作動する。
 (A)冷房モード
 冷房モードでは、空調制御装置50が、低圧側開閉弁20を閉状態、第1膨張弁13を全開状態、および第2膨張弁18を絞り状態とした状態で、圧縮機11を稼働させる。このため、冷房モード時には、図9の矢印で示すように、圧縮機11からの吐出冷媒が、室内凝縮器12→第1膨張弁13→室外熱交換器14→第2膨張弁18→室内蒸発器19→アキュムレータ22の順に流れ、再び圧縮機11に吸入される。
 具体的には、冷房モード時には、圧縮機11からの吐出冷媒が室内凝縮器12へ流入する。この際、エアミックスドア35がヒータコア41および室内凝縮器12の空気通路を閉塞しているので、室内凝縮器12へ流入した冷媒は殆ど送風空気へ放熱することなく、室内凝縮器12から流出する。
 室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1膨張弁13が全開状態となっているので、第1膨張弁13にて殆ど減圧されることなく、室外熱交換器14へ流入する。室外熱交換器14へ流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱し、目標過冷却度となるまで冷却される。
 室外熱交換器14から流出した冷媒は、低圧側開閉弁20が閉じ、かつ、第2膨張弁18が絞り状態となっているので、第2膨張弁18に流入して低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第2膨張弁18から流出した低圧冷媒は、室内蒸発器19へ流入し、送風機33から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却および除湿される。
 室内蒸発器19から流出した冷媒は、アキュムレータ22へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ22にて分離された気相冷媒が圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
 ここで、アキュムレータ22で分離された液相冷媒は、ヒートポンプサイクル10が要求される冷凍能力を発揮するために不要な余剰冷媒として、アキュムレータ22の内部に貯留される。このことは、除湿暖房モードや暖房モードにおいても同様である。
 以上の如く、冷房モードでは、室外熱交換器14にて冷媒を放熱させ、室内蒸発器19にて冷媒を蒸発させることで、車室内へ送風する送風空気が冷却される。これにより、車室内の冷房を実現することができる。
 (B)除湿暖房モード
 除湿暖房モードでは、空調制御装置50が、低圧側開閉弁20を閉状態、第1膨張弁13を全開状態、および第2膨張弁18を絞り状態とした状態で、圧縮機11を稼働させる。このため、除湿暖房モード時には、冷房モード時と同様に、図9の矢印で示すように冷媒が流れる。
 具体的には、除湿暖房モード時には、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器12へ流入する。この際、エアミックスドア35がヒータコア41および室内凝縮器12の空気通路を全開しているので、室内凝縮器12に流入した冷媒が、ヒータコア41を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が目標吹出温度TAOに近づくように加熱される。
 室内凝縮器12から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、第1膨張弁13を介して室外熱交換器14へ流入する。そして、室外熱交換器14に流入した冷媒は、外気と熱交換して放熱し、目標過冷却度となるまで冷却される。さらに、室外熱交換器14を流出した冷媒は、冷房モードと同様に、第2膨張弁18→室内蒸発器19→アキュムレータ22→圧縮機11の順に流れる。
 以上の如く、除湿暖房モードでは、室内凝縮器12および室外熱交換器14にて冷媒を放熱させ、室内蒸発器19にて冷媒を蒸発させることで、室内蒸発器19にて冷却および除湿された送風空気が、室内凝縮器12にて加熱される。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
 (C)暖房モード
 暖房モードでは、空調制御装置50が、低圧側開閉弁20を開状態、第1膨張弁13を絞り状態、および第2膨張弁18を全閉状態とする。この状態で、空調制御装置50は、ヒータコア吹出温度Tcaおよび目標吹出温度TAOに応じて、内燃機関42を熱源として送風空気を加熱する温水暖房と、室内凝縮器12により送風空気を加熱するHP暖房とを切り替える。
 (温水暖房)
 ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAO以上となる条件が成立すると、空調制御装置50が、圧縮機11を停止して、内燃機関42を熱源とする温水暖房を実施する。この温水暖房では、ヒータコア41にて内燃機関42の冷却水を送風空気と熱交換させて、送風空気が加熱される。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
 (HP暖房)
 ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOを下回る条件が成立すると、空調制御装置50が、圧縮機11を稼働して温水暖房からHP暖房に切り替える。HP暖房時には、図10の矢印で示すように、圧縮機11からの吐出冷媒が、室内凝縮器12→第1膨張弁13→室外熱交換器14→アキュムレータ22の順に流れ、再び圧縮機11に吸入される。
 具体的には、HP暖房時には、圧縮機11からの吐出冷媒が室内凝縮器12へ流入して、送風空気と熱交換する。この際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下であると、空調制御装置50が、室内凝縮器12における冷媒と送風空気との熱交換量が減少するように、圧縮機11を最小回転数に設定する。この場合、室内凝縮器12へ流入した冷媒は殆ど送風空気から吸熱することなく、室内凝縮器12から流出する。
 一方、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回っていると、空調制御装置50が、圧縮機11の回転数を通常回転数に設定する。この場合、室内凝縮器12へ流入した高圧冷媒が送風空気へ放熱する。これにより、室内凝縮器12において送風空気が目標吹出温度TAOに近づくように加熱される。
 室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1膨張弁13が絞り状態となっているので、第1膨張弁13に流入して低圧冷媒となるまで減圧される。第1膨張弁13から流出した低圧冷媒は、室外熱交換器14へ流入する。室外熱交換器14へ流入した冷媒は、外気と熱交換して吸熱して蒸発する。
 室外熱交換器14から流出した冷媒は、低圧側開閉弁20が開き、かつ、第2膨張弁18が全閉状態となっているので、アキュムレータ22へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ22にて分離された気相冷媒が圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
 以上の如く、本実施形態の暖房モードでは、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下でなければ、ヒータコア41および室内凝縮器12の少なくとも一方により、送風空気が加熱される。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
 一方、本実施形態の暖房モードでは、HP暖房時において、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tco以下となる条件が成立すると、圧縮機11の回転数を低下させて、室内凝縮器12へ流入する冷媒流量を減少させる。これによれば、室内凝縮器12における送風空気からの吸熱量を抑えて、室内空調ユニット30からの吹出空気温度TAVの低下を抑制可能となる。
 以上説明した本実施形態の車両用空調装置1は、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器12における冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる構成としている。
 これによれば、室内凝縮器12を流れる高圧冷媒が送風空気から吸熱することを抑えることができる。これにより、ヒートポンプサイクル10とは別の熱源を利用した温水暖房からヒートポンプサイクル10の高圧冷媒を利用したHP暖房に切り替える際の車室内への吹出空気温度TAVの低下を抑えることができる。この結果、車両用空調装置1を利用するユーザの快適性を確保することができる。
 また、本実施形態では、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる場合に、圧縮機11の回転数を低下させることにより、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる構成としている。これによれば、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との不必要な熱交換を抑えつつ、圧縮機11における電力消費を低減することができる。
 さらに、本実施形態では、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回ると、室内凝縮器12における冷媒と送風空気との熱交換量を増加させる構成としている。これによれば、HP暖房時における車室内への吹出空気温度TAVを目標吹出温度TAOに近づけることができる。
 ここで、本実施形態では、第3温度センサ54で検出したヒータコア水温度Twhからヒータコア吹出温度Tcaを算出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ヒータコア41の熱交換フィンの温度を検出する温度センサを設け、当該温度センサにより、ヒータコア吹出温度Tcaを直接的に検出してもよい。また、第3温度センサ54で検出したヒータコア水温度Twhを、ヒータコア吹出温度Tcaとして検出してもよい。このことは、以下の実施形態においても同様である。
 また、本実施形態では、第2温度センサ52により吐出冷媒温度Thを検出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、冷媒圧力センサ53で検出した高圧冷媒圧力Phに基づいて、室内凝縮器12における飽和冷媒温度を算出し、当該飽和冷媒温度を吐出冷媒温度Thとして用いてもよい。このことは、以下の実施形態においても同様である。
 本実施形態の如く、HP暖房時に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立した際、圧縮機11の回転数を最小回転数にすることが望ましいが、これに限定されない。
 HP暖房時に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立した際、圧縮機11の回転数を、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回る場合の圧縮機11の通常回転数に比べて、低い回転数にしてもよい。例えば、HP暖房時に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下である場合、圧縮機11の回転数を、圧縮機11の通常回転数に対して所定値を減算した回転数にしてもよい。
 また、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる否かを、実際の吐出冷媒温度Thとヒータコア吹出温度Tcaとを比較して判定する例について説明したが、これに限定されない。ヒートポンプサイクル10の起動時における吐出冷媒温度Thは、周囲の雰囲気温度(例えば、外気)に近い温度となる。このため、例えば、空調制御装置50が外気温とヒータコア吹出温度Tcaとを比較して、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立したか否かを判定してもよい。
 (第2実施形態)
 次に、第2実施形態について、図11~図13を参照して説明する。本実施形態では、車両用空調装置1のヒートポンプサイクル10における凝縮器を水冷媒熱交換器23で構成している点が第1実施形態と相違している。
 図11に示すように、本実施形態のヒートポンプサイクル10は、圧縮機11の冷媒吐出口側に、水冷媒熱交換器23が接続されている。水冷媒熱交換器23は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を内燃機関42の冷却水と熱交換させる熱交換器である。
 本実施形態では、内燃機関42の冷却水が、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を加熱する加熱媒体に相当する。従って、本実施形態では、水冷媒熱交換器23が、圧縮機11から吐出された高圧冷媒と冷却水とを熱交換させる凝縮器として機能する。
 本実施形態の水冷媒熱交換器23は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が流通する冷媒側通路23aと、加熱源を構成する内燃機関42を通過した後の冷却水が流通する冷却水側通路23bとを有する。
 冷媒側通路23aは、ヒートポンプサイクル10における圧縮機11と第1膨張弁13との間に設けられている。具体的には、冷媒側通路23aは、冷媒入口側が圧縮機11の冷媒吐出口側に接続され、冷媒出口側が第1膨張弁13の冷媒入口側に接続されている。
 冷却水側通路23bは、温水回路40における内燃機関42とヒータコア41との間に設けられている。具体的には、冷却水側通路23bは、冷却水入口側が内燃機関42の冷却水出口側に接続され、冷却水出口側がヒータコア41の冷却水入口側に接続されている。
 また、本実施形態の温水回路40には、水冷媒熱交換器23に流入する冷却水の温度(すなわち、加熱媒体の温度)を検出する第4温度センサ55が設けられている。説明の便宜上、水冷媒熱交換器23に流入する冷却水の温度を冷却水温度Tweと呼ぶことがある。
 第4温度センサ55は、図12に示すように、空調制御装置50に接続されている。空調制御装置50は、第4温度センサ55の検出値を読み込むことが可能に構成されている。
 また、本実施形態の室内空調ユニット30は、空調ケース31内に室内蒸発器19およびヒータコア41が配置され、空調ケース31の外部に水冷媒熱交換器23が配置されている。
 その他の構成は、第1実施形態と同様である。以下、本実施形態の暖房モード時の制御処理について、図13を参照して説明する。図13に示す制御ルーチンは、空調制御装置50が運転モードを暖房モードに決定した場合の処理内容を示している。
 図13に示すように、空調制御装置50は、まず、第4温度センサ55で検出した冷却水温度Tweが目標吹出温度TAO以上であるか否かを判定する(S110A)。この結果、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAO以上であると判定された場合、内燃機関42を利用した温水暖房により車室内の暖房を実施することが可能である。このため、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAO以上であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11の回転数をゼロに決定する。すなわち、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAO以上となる条件が成立した場合、空調制御装置50は、圧縮機11を停止して、内燃機関42を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する(S111A)。
 一方、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAOよりも低い温度であると判定された場合、内燃機関42を利用した温水暖房により車室内の暖房を充分に実施することができない。このため、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAOよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11を稼働して、水冷媒熱交換器23を流通する冷媒により冷却水を加熱するHP暖房に切り替える。
 ここで、ヒートポンプサイクル10の起動時には、サイクル内の冷媒の温度が冷却水温度Tweよりも低くなることがある。サイクル内の冷媒の温度が冷却水温度Tweよりも低い状態で圧縮機11が稼働すると、冷却水温度Tweよりも低温の冷媒がサイクル内を循環する。この際、水冷媒熱交換器23には、冷却水温度Tweよりも低温の冷媒が流入し続けることになる。このため、水冷媒熱交換器23では、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweよりも高くなるまでの期間、水冷媒熱交換器23を流れる冷媒が冷却水から吸熱する状態が継続される。この場合、ヒータコア41に流入する冷却水の温度が下がることで、吹出空気温度TAVが低下してしまう。
 そこで、本実施形態では、温水暖房からHP暖房に切り替える際に、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立すると、水冷媒熱交換器23における高圧冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる処理を実施する。
 具体的には、図13に示すように、空調制御装置50は、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下であるか否かを判定する(S112A)。この結果、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下と判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11の回転数を最小回転数に決定する(S113A)。
 このように、圧縮機11の回転数を最小回転数に決定すれば、水冷媒熱交換器23へ流入する冷媒の流量が減少する。これによれば、水冷媒熱交換器23における冷却水からの吸熱量が減少するので、ヒータコア41に流入する冷却水の温度低下を抑えることができる。この結果、吹出空気温度TAVの温度低下を抑制することが可能となる。
 一方、ステップS112Aの判定処理にて、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweを上回っていると判定された場合、水冷媒熱交換器23にて高圧冷媒が冷却水から吸熱することがない。このため、ステップS112Aの判定処理にて、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweを上回っていると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11の回転数を通常回転数に決定する(S114A)。
 具体的には、ステップS114Aの処理では、冷媒圧力センサ53で検出した高圧冷媒圧力Ph、および目標吹出温度TAOに基づいて、予め記憶部に記憶された制御マップを参照して、高圧冷媒圧力Phの目標圧力Phdを決定する。そして、ステップS114Aの処理では、目標圧力Phdと高圧冷媒圧力Phとの偏差に基づいて、高圧冷媒圧力Phが目標圧力Phdに近づくように、圧縮機11の回転数を決定する。
 その他の制御処理は、第1実施形態と同様である。本実施形態の車両用空調装置1では、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立すると、水冷媒熱交換器23における冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる構成としている。
 これによれば、水冷媒熱交換器23を流れる高圧冷媒が冷却水から吸熱することを抑えることができる。これにより、ヒートポンプサイクル10とは別の熱源を利用した温水暖房からヒートポンプサイクル10の高圧冷媒を利用したHP暖房に切り替える際の車室内への吹出空気温度TAVの低下を抑えることができる。この結果、車両用空調装置1を利用するユーザの快適性を確保することができる。
 また、本実施形態では、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる場合に、圧縮機11の回転数を低下させることにより、水冷媒熱交換器23における高圧冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる構成としている。これによれば、水冷媒熱交換器23における高圧冷媒と冷却水との不必要な熱交換を抑えつつ、圧縮機11における電力消費を低減することができる。
 さらに、本実施形態では、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweを上回ると、水冷媒熱交換器23における冷媒と冷却水との熱交換量を増加させる構成としている。これによれば、HP暖房時における車室内への吹出空気温度TAVを目標吹出温度TAOに近づけることができる。
 本実施形態の如く、HP暖房時に、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立した際、圧縮機11の回転数を最小回転数にすることが望ましいが、これに限定されない。
 HP暖房時に、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立した際、圧縮機11の回転数を、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweを上回る場合の圧縮機11の通常回転数に比べて、低い回転数にしてもよい。例えば、HP暖房時に、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下である場合、圧縮機11の回転数を、圧縮機11の通常回転数に対して所定値を減算した回転数にしてもよい。
 また、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる否かを、実際の吐出冷媒温度Thと冷却水温度Tweとを比較して判定する例について説明したが、これに限定されない。ヒートポンプサイクル10の起動時における吐出冷媒温度Thは、周囲の雰囲気温度(例えば、外気)に近い温度となる。このため、例えば、空調制御装置50が外気温と冷却水温度Tweとを比較して、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立したか否かを判定してもよい。
 (第3実施形態)
 次に、第3実施形態について、図14~図19を参照して説明する。本実施形態では、室内凝縮器12へ冷媒を流す冷媒通路と室内凝縮器12を迂回して冷媒を流す冷媒通路を切替可能である点が第1実施形態と相違している。
 図14に示すように、本実施形態のヒートポンプサイクル10には、圧縮機11の冷媒吐出口側に高圧側分岐部24が設けられている。高圧側分岐部24は、圧縮機11から吐出された冷媒の流れを分岐する分岐部である。高圧側分岐部24は、低圧側分岐部15と同様の三方継手で構成されている。
 高圧側分岐部24には、一方の冷媒流出口に高圧冷媒通路25が接続され、他方の冷媒流出口に高圧バイパス通路26が接続されている。高圧冷媒通路25は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を、室内凝縮器12を介して第1膨張弁13に導く冷媒通路である。高圧バイパス通路26は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を、室内凝縮器12を迂回して第1膨張弁13に導く冷媒通路である。
 室内凝縮器12の冷媒出口側には、高圧冷媒通路25と高圧バイパス通路26との合流部として機能する高圧側切替弁27が設けられている。高圧側切替弁27は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の冷媒通路を、高圧冷媒通路25および高圧バイパス通路26のいずれかに切り替える通路切替部である。
 本実施形態の高圧側切替弁27は、図15に示すように、空調制御装置50に接続されている。本実施形態の高圧側切替弁27は、空調制御装置50から出力される制御信号によって制御される電気式の流路切替弁で構成されている。
 本実施形態の高圧側切替弁27は、空調制御装置50からの制御信号により室内凝縮器12へ流入する高圧冷媒の流量を調整可能に構成されている。そして、高圧側切替弁27は、室内凝縮器12へ流入する高圧冷媒の流量を変化させることで、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整することが可能となっている。すなわち、本実施形態の高圧側切替弁27は、室内凝縮器12に流す高圧冷媒と高圧バイパス通路26に流す高圧冷媒との流量割合を調整可能に構成されている。従って、本実施形態では、高圧バイパス通路26および高圧側切替弁27が室内凝縮器12へ流入する高圧冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部、および熱交換調整部を構成している。
 空調制御装置50は、室内凝縮器12にて高圧冷媒と送風空気とを熱交換させない冷房モード時等に、圧縮機11から吐出された冷媒が、高圧バイパス通路26に流れるように、高圧側切替弁27を制御する。
 また、空調制御装置50は、室内凝縮器12にて高圧冷媒と送風空気とを熱交換させる運転モード時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、高圧冷媒通路25を介して室内凝縮器12に流れるように、高圧側切替弁27を制御する。
 本実施形態の空調制御装置50に集約される制御部としては、運転モード切替部50a、圧縮機制御部50bに加えて、高圧側切替弁27を制御する切替制御部50cがある。本実施形態では、切替制御部50cが、熱交換調整部として機能する高圧側切替弁27を制御する熱交換制御部を構成している。
 その他の構成は、第1実施形態と同様である。以下、本実施形態の暖房モード時の制御処理について、図16を参照して説明する。図16に示す制御ルーチンは、空調制御装置50が運転モードを暖房モードに決定した場合の処理内容を示している。
 図16に示すように、空調制御装置50は、第3温度センサ54で検出したヒータコア水温度Twhからヒータ吹出温度Tcaを算出し、算出したヒータ吹出温度Tcaが目標吹出温度TAO以上であるか否かを判定する(S110B)。この結果、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAO以上であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11の回転数をゼロに決定する。すなわち、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAO以上となる条件が成立した場合、空調制御装置50は、圧縮機11を停止して、内燃機関42を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する(S111B)。
 一方、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11を稼働して、室内凝縮器12を流通する冷媒により送風空気を加熱するHP暖房に切り替える。
 本実施形態では、温水暖房からHP暖房に切り替える際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立すると、空調制御装置50は、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる処理を実施する。
 具体的には、空調制御装置50は、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下であるか否かを判定する(S112B)。この結果、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下と判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11からの吐出冷媒が高圧バイパス通路26に流れるように、高圧側切替弁27を制御する(S113B)。この際、圧縮機11については、高圧冷媒圧力Phが目標圧力Phdに近づくように、圧縮機11の回転数を通常回転数に決定される。
 このように、圧縮機11からの吐出冷媒の冷媒通路を高圧バイパス通路26に設定すれば、室内凝縮器12へ冷媒が流入しなくなる。これによれば、室内凝縮器12にて高圧冷媒と送風空気とが熱交換しないので、吹出空気温度TAVの温度低下を抑制することが可能となる。
 一方、ステップS112Bの判定処理にて、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回っていると判定された場合、室内凝縮器12にて高圧冷媒が送風空気から吸熱することがない。このため、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回っていると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11からの吐出冷媒が高圧冷媒通路25に流れるように、高圧側切替弁27を制御する(S114B)。この際、圧縮機11については、高圧冷媒圧力Phが目標圧力Phdに近づくように、圧縮機11の回転数を通常回転数に決定される。
 本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く制御される。このため、車両用空調装置1は、HP暖房時に以下のように作動する。
 HP暖房時において、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOよりも低い温度となる条件が成立すると、空調制御装置50が、圧縮機11を稼働して温水暖房からHP暖房に切り替える。
 この際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下であると、空調制御装置50が、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の冷媒通路を高圧バイパス通路26に設定する。これにより、圧縮機11からの吐出冷媒は、図17の矢印で示すように、第1膨張弁13→室外熱交換器14→アキュムレータ22の順に流れ、再び圧縮機11に吸入される。そして、ヒートポンプサイクル10は、図18のモリエル線図に示すように、圧縮機11の仕事量を室外熱交換器14で放熱するホットガス運転となる。このように、本実施形態では、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる場合、室内凝縮器12にて冷媒と送風空気とが熱交換しないサイクル構成となる。
 一方、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回っていると、空調制御装置50が、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の冷媒通路を高圧冷媒通路25に設定する。これにより、圧縮機11からの吐出冷媒は、図19の矢印で示すように、室内凝縮器12→第1膨張弁13→室外熱交換器14→アキュムレータ22の順に流れ、再び圧縮機11に吸入される。この場合、室内凝縮器12へ流入した冷媒が送風空気へ放熱する。この結果、室内凝縮器12によって送風空気が目標吹出温度TAOに近づくように加熱される。
 以上説明した本実施形態の車両用空調装置1では、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器12における冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる構成としている。
 これによれば、室内凝縮器12における送風空気からの吸熱量を抑えて、室内空調ユニット30からの吹出空気温度TAVの低下を抑制可能となる。この結果、車両用空調装置1を利用するユーザの快適性を確保することができる。
 特に、本実施形態では、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器12を迂回して冷媒を流すことにより、室内凝縮器12にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させない構成としている。これによれば、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との不必要な熱交換を防止して、吹出空気温度TAVの低下を効果的に抑制することが可能となる。
 さらに、本実施形態では、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回ると、室内凝縮器12に高圧冷媒を流す構成としている。これによれば、HP暖房時における車室内への吹出空気温度TAVを目標吹出温度TAOに近づけることができる。
 ここで、本実施形態では、室内凝縮器12を備えるヒートポンプサイクル10を例示したが、これに限定されない。例えば、第2実施形態で説明した水冷媒熱交換器23を備えるヒートポンプサイクル10において、水冷媒熱交換器23へ冷媒を流す冷媒通路と水冷媒熱交換器23を迂回して冷媒を流す冷媒通路を切替可能に構成してもよい。この場合、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立している場合に、水冷媒熱交換器23を迂回して冷媒を流すことで、水冷媒熱交換器23にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させない構成とすればよい。
 また、本実施形態では、高圧側切替弁27を高圧冷媒通路25と高圧バイパス通路26との合流部に設ける例について説明したが、これに限定されない。例えば、高圧側切替弁27を高圧冷媒通路25と高圧バイパス通路26との分岐部に設ける構成としてもよい。
 (第4実施形態)
 次に、第4実施形態について、図20~図24を参照して説明する。本実施形態では、ヒータコア41および室内凝縮器12それぞれに対応してエアミックスドア35A、35Bを設けている点が第1実施形態と相違している。
 図20に示すように、本実施形態の室内空調ユニット30には、空調ケース31内において、室内蒸発器19の空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア41の空気流れ上流側に第1エアミックスドア35Aが配置されている。
 第1エアミックスドア35Aは、室内蒸発器19通過後の送風空気のうち、ヒータコア41を通過させる風量と冷風バイパス通路34を通過させる風量とを調整して、ヒータコア41下流側の空気の温度を調整する温度調整部として機能する。
 また、本実施形態の室内空調ユニット30には、空調ケース31内において、ヒータコア41の空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器12の空気流れ上流側に第2エアミックスドア35Bが配置されている。
 第2エアミックスドア35Bは、ヒータコア41下流側の送風空気のうち、室内凝縮器12を通過させる風量と冷風バイパス通路34を通過させる風量とを調整して、室内凝縮器12下流側の空気の温度を調整する温度調整部として機能する。
 本実施形態の第2エアミックスドア35Bは、室内凝縮器12へ流入する送風空気の流量を調整可能に構成されている。そして、第2エアミックスドア35Bは、室内凝縮器12へ流入する送風空気の流量を変化させることで、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を調整することが可能となっている。従って、本実施形態では、第2エアミックスドア35Bが室内凝縮器12へ流入する送風空気の流量を調整する空気流量調整部、および熱交換調整部を構成している。
 本実施形態の各エアミックスドア35A、35Bは、図21に示すように、空調制御装置50に接続されている。各エアミックスドア35A、35Bそれぞれは、空調制御装置50からの制御信号により個別に作動が制御される。
 空調制御装置50は、ヒータコア41や室内凝縮器12で送風空気を加熱しない冷房モード時等に、室内蒸発器19を通過した送風空気が、冷風バイパス通路34に流れるように、各エアミックスドア35A、35Bを制御する。
 また、空調制御装置50は、ヒータコア41や室内凝縮器12で送風空気を加熱する運転モード時に、室内蒸発器19を通過した送風空気が、ヒータコア41および室内凝縮器12の少なくとも一方に流れるように、各エアミックスドア35A、35Bを制御する。
 本実施形態の空調制御装置50に集約される制御部としては、運転モード切替部50a、圧縮機制御部50bに加えて、各エアミックスドア35A、35Bを制御するドア制御部50dがある。本実施形態では、ドア制御部50dが、熱交換調整部として機能する第2エアミックスドア35Bを制御する熱交換制御部を構成している。
 その他の構成は、第1実施形態と同様である。以下、本実施形態の暖房モード時の制御処理について、図22を参照して説明する。図22に示す制御ルーチンは、空調制御装置50が運転モードを暖房モードに決定した場合の処理内容を示している。
 図22に示すように、空調制御装置50は、第3温度センサ54で検出したヒータコア水温度Twhからヒータ吹出温度Tcaを算出し、算出したヒータ吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOよりも高い温度であるか否かを判定する(S110C)。この結果、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAO以上であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11の回転数をゼロに決定する。すなわち、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOよりも高い温度となる条件が成立した場合には、空調制御装置50は、圧縮機11を停止して、内燃機関42を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する(S111C)。
 一方、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11を稼働して、室内凝縮器12を流通する冷媒により送風空気を加熱するHP暖房に切り替える。
 本実施形態では、温水暖房からHP暖房に切り替える際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立すると、空調制御装置50が、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる処理を実施する。
 具体的には、空調制御装置50は、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下であるか否かを判定する(S112C)。この結果、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下と判定された場合、空調制御装置50は、ヒータコア41を通過した空気が、冷風バイパス通路34に流れるように、第2エアミックスドア35Bを制御する(S113C)。
 この際、第1エアミックスドア35Aについては、室内蒸発器19を通過した空気が、ヒータコア41に流れるように、ドア開度を制御される。また、圧縮機11については、高圧冷媒圧力Phが目標圧力Phdに近づくように、圧縮機11の回転数を通常回転数に決定される。
 このように、第2エアミックスドア35Bを冷風バイパス通路34に送風空気が流れる設定にすれば、室内凝縮器12へ送風空気が流入しなくなる。これによれば、室内凝縮器12にて高圧冷媒と送風空気とが熱交換しないので、吹出空気温度TAVの温度低下を抑制することが可能となる。
 一方、ステップS112Cの判定処理にて、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回っていると判定された場合、室内凝縮器12にて高圧冷媒が送風空気から吸熱することがない。このため、空調制御装置50は、室内蒸発器19通過後の空気が、ヒータコア41および室内凝縮器12の双方に流れるように、各エアミックスドア35A、35Bを制御する(S114C)。この際、圧縮機11については、高圧冷媒圧力Phが目標圧力Phdに近づくように、圧縮機11の回転数を通常回転数に決定される。
 本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く制御される。このため、車両用空調装置1は、HP暖房時に以下のように作動する。
 HP暖房時において、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOを下回る条件が成立すると、空調制御装置50が、圧縮機11を稼働して温水暖房からHP暖房に切り替える。
 この際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下であると、第2エアミックスドア35Bが冷風バイパス通路34を全開する位置に設定される。これにより、送風機33から送風された送風空気は、図23の矢印で示すように、室内蒸発器19→ヒータコア41→冷風バイパス通路34の順に流れ、車室内へ吹き出される。この際、送風空気は、ヒータコア41により目標吹出温度TAOに近づくように加熱される。
 一方、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回っていると、第2エアミックスドア35Bが冷風バイパス通路34を全閉する位置に設定される。これにより、送風機33から送風された送風空気は、図24の矢印で示すように、室内蒸発器19→ヒータコア41→室内凝縮器12の順に流れ、車室内へ吹き出される。この際、送風空気は、ヒータコア41および室内凝縮器12の双方により目標吹出温度TAOに近づくように加熱される。
 以上説明した本実施形態の車両用空調装置1では、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器12における冷媒と送風空気との熱交換量を減少させる構成としている。
 これによれば、室内凝縮器12における送風空気からの吸熱量を抑えて、室内空調ユニット30からの吹出空気温度TAVの低下を抑制可能となる。この結果、車両用空調装置1を利用するユーザの快適性を確保することができる。
 特に、本実施形態では、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器12を迂回して送風空気を流す構成としている。これによれば、室内凝縮器12における高圧冷媒と送風空気との不必要な熱交換を防止して、吹出空気温度TAVの低下を効果的に抑制することが可能となる。
 さらに、本実施形態では、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回ると、室内凝縮器12に送風空気を流す構成としている。これによれば、HP暖房時における車室内への吹出空気温度TAVを目標吹出温度TAOに近づけることができる。
 ここで、本実施形態では、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回ると、ヒータコア41および室内凝縮器12の双方に送風空気を流す例について説明したが、これに限定されない。例えば、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tcaを上回った場合に、ヒータコア41を迂回して室内凝縮器12に送風空気を流すようにしてもよい。
 また、本実施形態では、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器12を迂回して送風空気を流す例について説明した。
 これに対して、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、送風機33の送風能力(例えば、回転数)を低下させることで、室内凝縮器12に流入する送風空気の流量を減少させることが考えられる。
 ところが、送風機33の送風能力を低下させることで、室内凝縮器12に流入する送風空気の流量を減少させると、室内凝縮器12における送風空気の温度変化量が大きくなってしまう。このため、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、送風機33の送風能力を低下させると、却って車室内への吹出空気温度TAVが低下してしまうことが懸念される。
 このため、本実施形態の如く、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、室内凝縮器12を迂回して送風空気を流す構成とすることが望ましい。
 但し、送風機33の送風能力を低下させると、車室内へ吹き出す空気の流量が減少する。このため、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、送風機33の送風能力を低下させたとしても、車室内への吹出空気温度TAVの低下に伴うユーザの快適性への影響は小さい。
 従って、ユーザの快適性の悪化を抑える観点では、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thがヒータコア吹出温度Tca以下となる条件が成立する場合に、送風機33の送風能力を低下させるようにしてもよい。
 (第5実施形態)
 次に、第5実施形態について、図25~図29を参照して説明する。本実施形態では、温水回路40に対して、水冷媒熱交換器23を迂回して冷却水を流す温水バイパス通路45を設けている点が第2実施形態と相違している。
 図25に示すように、本実施形態の温水回路40には、内燃機関42の冷却水出口側に、温水側熱交換通路44と温水バイパス通路45との分岐部として機能する温水側切替弁43が設けられている。温水側切替弁43は、内燃機関42から流出した冷却水の流通路を、温水側熱交換通路44および温水バイパス通路45のいずれかに切り替える通路切替部である。
 温水側熱交換通路44は、内燃機関42側から流出した冷却水を、水冷媒熱交換器23を介してヒータコア41に導く温水通路である。温水バイパス通路45は、内燃機関42側から流出した冷却水を、水冷媒熱交換器23を迂回してヒータコア41に導く温水通路である。
 また、水冷媒熱交換器23の冷却水出口側には、温水側熱交換通路44と温水バイパス通路45とを合流させる温水側合流部46が設けられている。温水側合流部46は、低圧側合流部21と同様の三方継手で構成されている。
 本実施形態の温水側切替弁43は、図26に示すように、空調制御装置50に接続されている。本実施形態の温水側切替弁43は、空調制御装置50から出力される制御信号によって制御される電気式の流路切替弁で構成されている。
 本実施形態の温水側切替弁43は、空調制御装置50からの制御信号により水冷媒熱交換器23へ流入する冷却水の流量を調整可能に構成されている。そして、温水側切替弁43は、水冷媒熱交換器23へ流入する冷却水の流量を変化させることで、水冷媒熱交換器23における高圧冷媒と冷却水との熱交換量を調整することが可能となっている。従って、本実施形態では、温水側切替弁43が水冷媒熱交換器23へ流入する冷却水の流量を調整する媒体流量調整部、および熱交換調整部を構成している。
 空調制御装置50は、水冷媒熱交換器23にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させない冷房モード時等に、内燃機関42から流出した冷却水が、温水バイパス通路45に流れるように、温水側切替弁43を制御する。
 また、空調制御装置50は、水冷媒熱交換器23にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させる運転モード時に、内燃機関42から流出した冷却水が、温水側熱交換通路44を介して水冷媒熱交換器23に流れるように、温水側切替弁43を制御する。
 本実施形態の空調制御装置50に集約される制御部としては、運転モード切替部50a、圧縮機制御部50bに加えて、温水側切替弁43を制御する切替制御部50eがある。本実施形態では、切替制御部50eが、熱交換調整部として機能する温水側切替弁43を制御する熱交換制御部を構成している。
 その他の構成は、第2実施形態と同様である。以下、本実施形態の暖房モード時の制御処理について、図27を参照して説明する。図27に示す制御ルーチンは、空調制御装置50が運転モードを暖房モードに決定した場合の処理内容を示している。
 図27に示すように、空調制御装置50は、まず、第4温度センサ55で検出した冷却水温度Tweが目標吹出温度TAO以上であるか否かを判定する(S110D)。この結果、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAO以上であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11の回転数をゼロに決定する。すなわち、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAOよりも高い温度となる条件が成立した場合には、空調制御装置50は、圧縮機11を停止して、内燃機関42を熱源として送風空気を加熱する温水暖房に決定する(S111D)。
 一方、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAOよりも低い温度であると判定された場合、内燃機関42を利用した温水暖房により車室内の暖房を充分に実施することができない。このため、冷却水温度Tweが目標吹出温度TAOよりも低い温度であると判定された場合、空調制御装置50は、圧縮機11を稼働して、水冷媒熱交換器23を流通する冷媒により冷却水を加熱するHP暖房に切り替える。
 本実施形態では、温水暖房からHP暖房に切り替える際に、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立すると、水冷媒熱交換器23における高圧冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる処理を実施する。
 具体的には、図27に示すように、空調制御装置50は、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下であるか否かを判定する(S112D)。この結果、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下と判定された場合、空調制御装置50は、内燃機関42から流出した冷却水が水冷媒熱交換器23を迂回して流れるように、温水側切替弁43を制御する(S113D)。この際、圧縮機11については、高圧冷媒圧力Phが目標圧力Phdに近づくように、圧縮機11の回転数を通常回転数に決定される。
 このように、内燃機関42から流出した冷却水の流通路を温水バイパス通路45に設定すれば、水冷媒熱交換器23へ冷却水が流入しなくなる。これによれば、水冷媒熱交換器23における送風空気からの吸熱量が減少するので、ヒータコア41に流入する冷却水の温度低下を抑えることができる。この結果、吹出空気温度TAVの温度低下を抑制することが可能となる。
 一方、ステップS112Dの判定処理にて、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweを上回っていると判定された場合、水冷媒熱交換器23にて高圧冷媒が冷却水から吸熱することがない。このため、ステップS112Dの判定処理にて、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweを上回っていると判定された場合、空調制御装置50は、内燃機関42から流出した冷却水が水冷媒熱交換器23に流れるように、温水側切替弁43を制御する(S114D)。この際、圧縮機11については、高圧冷媒圧力Phが目標圧力Phdに近づくように、圧縮機11の回転数を通常回転数に決定される。
 本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く制御される。このため、車両用空調装置1は、HP暖房時に以下のように作動する。
 HP暖房時において、ヒータコア吹出温度Tcaが目標吹出温度TAOを下回る条件が成立すると、空調制御装置50が、圧縮機11を稼働して温水暖房からHP暖房に切り替える。
 この際、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下であると、空調制御装置50が、内燃機関42から流出した冷却水の流通路を温水バイパス通路45に設定する。これにより、内燃機関42から流出した冷却水は、図28の矢印で示すように、温水バイパス通路45→ヒータコア41の順に流れ、再び内燃機関42側へ流れる。
 一方、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweを上回っていると、空調制御装置50が、内燃機関42から流出した冷却水の流通路を温水側熱交換通路44に設定する。これにより、内燃機関42から流出した冷却水は、図29の矢印で示すように、水冷媒熱交換器23→ヒータコア41の順に流れ、再び内燃機関42側へ流れる。この場合、水冷媒熱交換器23へ流入した冷媒が冷却水へ放熱することで、ヒータコア41に流入する冷却水の温度が上昇する。この結果、ヒータコア41により送風空気が目標吹出温度TAOに近づくように加熱される。
 以上説明した本実施形態の車両用空調装置1では、HP暖房を実施する際に、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立する場合に、水冷媒熱交換器23における冷媒と冷却水との熱交換量を減少させる構成としている。
 これによれば、水冷媒熱交換器23を流れる高圧冷媒が冷却水から吸熱することを抑えることができる。これにより、ヒートポンプサイクル10とは別の熱源を利用した温水暖房からヒートポンプサイクル10の高圧冷媒を利用したHP暖房に切り替える際の車室内への吹出空気温度TAVの低下を抑えることができる。この結果、車両用空調装置1を利用するユーザの快適性を確保することができる。
 特に、本実施形態では、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Twe以下となる条件が成立する場合に、水冷媒熱交換器23を迂回して冷却水を流すことにより、水冷媒熱交換器23にて高圧冷媒と冷却水とを熱交換させない構成としている。これによれば、水冷媒熱交換器23における高圧冷媒と冷却水との不必要な熱交換を防止して、吹出空気温度TAVの低下を効果的に抑制することが可能となる。
 さらに、本実施形態では、HP暖房を実施する際、吐出冷媒温度Thが冷却水温度Tweを上回ると、室内凝縮器12に高圧冷媒を流す構成としている。これによれば、HP暖房時における車室内への吹出空気温度TAVを目標吹出温度TAOに近づけることができる。
 また、本実施形態では、温水側切替弁43を温水側熱交換通路44と温水バイパス通路45との分岐部に設ける例について説明したが、これに限定されない。例えば、温水側切替弁43を温水側熱交換通路44と温水バイパス通路45との合流部に設ける構成としてもよい。
 (他の実施形態)
 以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
 (1)上述の各実施形態では、加熱媒体である冷却水の加熱源を内燃機関42とする例について説明したが、これに限定されない。例えば、電気ヒータや高圧バッテリ等の発熱体を冷却水の加熱源としてもよい。
 (2)上述の各実施形態では、車両用空調装置1として暖房モード、冷房モード、除湿暖房モードを切替可能な例について説明したが、これに限定されない。車両用空調装置1は、車室内を暖房可能なものであればよく、例えば、車室内の暖房専用の装置として構成されていてもよい。
 (3)上述の各実施形態では、ヒータコア吹出温度Tcaや冷却水温度Tweと目標吹出温度TAOとを比較して、温水暖房とHP暖房とを切り替える例について説明したがこれに限定されない。例えば、ユーザからの要求や、エンジンの作動状態に応じて、温水暖房とHP暖房とを切り替えるようにしてもよい。
 (4)上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
 (5)上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
 (6)上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

Claims (9)

  1.  車室内を暖房可能な車両用空調装置であって、
     冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を空調対象空間へ送風される送風空気と熱交換させる凝縮器(12)を含んで構成される蒸気圧縮式の冷凍サイクル(10)と、
     前記冷凍サイクルとは別の熱源を利用して、前記凝縮器を通過する前の送風空気を加熱する加熱用熱交換器(41)と、
     前記圧縮機を停止して前記加熱用熱交換器により送風空気を加熱する第1の暖房モード、および前記圧縮機を稼働して少なくとも前記凝縮器により送風空気を加熱する第2の暖房モードを切り替える暖房切替部(50a)と、
     前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記送風空気との熱交換量を調整する熱交換調整部(80、26、27、35B)と、
     前記熱交換調整部を制御する熱交換制御部(50b、50c、50d)と、を備え、
     前記熱交換制御部は、
     前記暖房切替部が前記第1の暖房モードから前記第2の暖房モードに切り替える際に、
     前記凝縮器の冷媒温度が前記加熱用熱交換器で加熱されて前記凝縮器を通過する前の送風空気の温度以下となる条件が成立すると、前記凝縮器の冷媒温度が前記加熱用熱交換器で加熱されて前記凝縮器を通過する前の送風空気の温度を上回る場合に比べて、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記送風空気との熱交換量が少なくなるように、前記熱交換調整部を制御する車両用空調装置。
  2.  前記熱交換調整部は、前記凝縮器に流入する前記高圧冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部(80、26、27)を有しており、
     前記熱交換制御部(50b、50c)は、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記送風空気との熱交換量を少なくする際に、前記冷媒流量調整部を制御して前記凝縮器に流入する前記高圧冷媒の流量を減少させることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。
  3.  前記冷凍サイクルには、前記凝縮器を迂回して前記高圧冷媒を流す高圧バイパス通路(26)が設定されると共に、前記凝縮器に流す前記高圧冷媒と前記高圧バイパス通路に流す前記高圧冷媒との流量割合を調整する高圧側切替弁(27)が設けられており、
     前記冷媒流量調整部は、前記高圧バイパス通路および前記高圧側切替弁を含んで構成されている請求項2に記載の車両用空調装置。
  4.  前記熱交換調整部は、前記凝縮器に流入する前記送風空気の流量を調整する空気流量調整部(35B)を有しており、
     前記熱交換制御部(50d)は、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記送風空気との熱交換量を少なくする際に、前記空気流量調整部を制御して前記凝縮器に流入する前記送風空気の流量を減少させる請求項1に記載の車両用空調装置。
  5.  前記暖房切替部は、前記加熱用熱交換器で加熱されて前記凝縮器を通過する前の送風空気の温度が前記空調対象空間へ吹き出す空気の目標吹出温度を下回る条件が成立すると、前記第1の暖房モードから前記第2の暖房モードに切り替える請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
  6.  車室内を暖房可能な車両用空調装置であって、
     空調対象空間へ送風される送風空気と加熱媒体とを熱交換させて前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器(41)と、
     冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)、前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を前記加熱用熱交換器に流入する前の前記加熱媒体と熱交換させる凝縮器(23)を含んで構成される蒸気圧縮式の冷凍サイクル(10)と、
     前記圧縮機を停止して前記冷凍サイクルとは別の加熱源(42)により前記凝縮器に流入する前の前記加熱媒体を加熱する第1の暖房モード、および前記圧縮機を稼働して少なくとも前記凝縮器により前記加熱媒体を加熱する第2の暖房モードを切り替える暖房切替部(50a)と、
     前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記加熱媒体との熱交換量を調整する熱交換調整部(80、43)と、
     前記熱交換調整部を制御する熱交換制御部(50b、50e)と、を備え、
     前記熱交換制御部は、
     前記暖房切替部が前記第1の暖房モードから前記第2の暖房モードに切り替える際に、
     前記凝縮器の冷媒温度が前記加熱源で加熱されて前記凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度以下となる条件が成立すると、前記凝縮器の冷媒温度が前記加熱源で加熱されて前記凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度を上回る場合に比べて、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記加熱媒体との熱交換量が少なくなるように、前記熱交換調整部を制御する車両用空調装置。
  7.  前記熱交換調整部は、前記凝縮器に流入する前記高圧冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部(80)を有しており、
     前記熱交換制御部(50b)は、前記凝縮器における前記高圧冷媒と前記加熱媒体との熱交換量を少なくする際に、前記冷媒流量調整部を制御して前記凝縮器に流入する前記高圧冷媒の流量を減少させる請求項6に記載の車両用空調装置。
  8.  前記熱交換調整部は、前記凝縮器に流入する前記加熱媒体の流量を調整する媒体流量調整部(43)を有しており、
     前記熱交換制御部(50e)は、前記高圧冷媒と前記加熱媒体との熱交換量を少なくする際に、前記媒体流量調整部を制御して前記凝縮器に流入する前記加熱媒体の流量を減少させる請求項6に記載の車両用空調装置。
  9.  前記暖房切替部は、前記加熱源で加熱されて前記凝縮器に流入する前の加熱媒体の温度が前記空調対象空間へ吹き出す空気の目標吹出温度を下回る条件が成立すると、前記第1の暖房モードから前記第2の暖房モードに切り替える請求項6ないし8のいずれか1つに記載の車両用空調装置。
PCT/JP2016/065150 2015-06-16 2016-05-23 車両用空調装置 Ceased WO2016203903A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112016002731.1T DE112016002731T5 (de) 2015-06-16 2016-05-23 Klimatisierungsvorrichtung für Fahrzeug
US15/576,308 US10427497B2 (en) 2015-06-16 2016-05-23 Air conditioner for vehicle
CN201680025251.2A CN107531128B (zh) 2015-06-16 2016-05-23 车辆用空调装置
JP2017524750A JP6332560B2 (ja) 2015-06-16 2016-05-23 車両用空調装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-121102 2015-06-16
JP2015121102 2015-06-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016203903A1 true WO2016203903A1 (ja) 2016-12-22

Family

ID=57545150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/065150 Ceased WO2016203903A1 (ja) 2015-06-16 2016-05-23 車両用空調装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10427497B2 (ja)
JP (1) JP6332560B2 (ja)
CN (1) CN107531128B (ja)
DE (1) DE112016002731T5 (ja)
WO (1) WO2016203903A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018149986A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 株式会社デンソー 空調装置
WO2018221137A1 (ja) * 2017-05-30 2018-12-06 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP2018192937A (ja) * 2017-05-18 2018-12-06 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
KR20190042785A (ko) * 2017-10-16 2019-04-25 현대자동차주식회사 차량용 에어컨 시스템 제어방법
JP2019188851A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 カルソニックカンセイ株式会社 空調装置
JP2021121542A (ja) * 2017-04-26 2021-08-26 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0647191B2 (ja) 1990-04-11 1994-06-22 新日本製鐵株式会社 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP6269307B2 (ja) * 2014-05-13 2018-01-31 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP6680626B2 (ja) * 2016-06-14 2020-04-15 本田技研工業株式会社 車両用空調装置
JP7024537B2 (ja) * 2018-03-22 2022-02-24 株式会社デンソー 冷却装置
CN108800565A (zh) * 2018-06-06 2018-11-13 黄胜权 变风道热泵干燥机
KR102589025B1 (ko) * 2018-07-25 2023-10-17 현대자동차주식회사 전기자동차용 공조장치 제어방법
JP7176405B2 (ja) * 2018-12-26 2022-11-22 株式会社デンソー 温度調整装置
JP7202223B2 (ja) * 2019-03-11 2023-01-11 株式会社Subaru 車両
JP7120152B2 (ja) * 2019-05-17 2022-08-17 株式会社デンソー 空調装置
DE102019213860A1 (de) * 2019-09-11 2021-03-11 Mahle International Gmbh Klimatisierungssystem für ein Kraftfahrzeug
EP4281300A1 (en) 2021-01-26 2023-11-29 Dometic Sweden AB Air conditioning system for a vehicle
USD1073892S1 (en) 2021-01-26 2025-05-06 Dometic Sweden Ab Air conditioning housing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05208611A (ja) * 1992-01-31 1993-08-20 Nissan Motor Co Ltd 車両用冷房装置
JPH10226222A (ja) * 1997-02-13 1998-08-25 Denso Corp 車両用空調装置
JP2008155705A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Calsonic Kansei Corp 車両用空気調和装置
JP2010042698A (ja) * 2008-08-08 2010-02-25 Denso Corp 車両用空調装置
JP2011140291A (ja) * 2010-01-11 2011-07-21 Denso Corp 車両用空調装置
JP2014231262A (ja) * 2013-05-28 2014-12-11 サンデン株式会社 車両用空気調和装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3119281B2 (ja) 1991-10-14 2000-12-18 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP2005053325A (ja) * 2003-08-04 2005-03-03 Calsonic Kansei Corp 車両用空調装置
JP5929372B2 (ja) 2011-04-04 2016-06-08 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
DE102012205200B4 (de) 2011-04-04 2020-06-18 Denso Corporation Kältemittelkreislaufvorrichtung
JP6275372B2 (ja) * 2011-09-05 2018-02-07 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
EP3222449A1 (en) * 2012-02-28 2017-09-27 Japan Climate Systems Corporation Vehicle air conditioner
EP2878468B1 (en) * 2012-07-24 2018-06-06 Japan Climate Systems Corporation Air conditioning device for vehicle
JP6031931B2 (ja) * 2012-10-03 2016-11-24 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
JP2014097740A (ja) * 2012-11-15 2014-05-29 Calsonic Kansei Corp 車両用空気調和装置
JP6141744B2 (ja) * 2012-11-16 2017-06-07 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置
JP6031676B2 (ja) * 2012-12-19 2016-11-24 パナソニックIpマネジメント株式会社 車両用ヒートポンプ装置および車両用空調装置
JP5626327B2 (ja) 2012-12-21 2014-11-19 株式会社デンソー 車両用空調装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05208611A (ja) * 1992-01-31 1993-08-20 Nissan Motor Co Ltd 車両用冷房装置
JPH10226222A (ja) * 1997-02-13 1998-08-25 Denso Corp 車両用空調装置
JP2008155705A (ja) * 2006-12-21 2008-07-10 Calsonic Kansei Corp 車両用空気調和装置
JP2010042698A (ja) * 2008-08-08 2010-02-25 Denso Corp 車両用空調装置
JP2011140291A (ja) * 2010-01-11 2011-07-21 Denso Corp 車両用空調装置
JP2014231262A (ja) * 2013-05-28 2014-12-11 サンデン株式会社 車両用空気調和装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018149986A (ja) * 2017-03-14 2018-09-27 株式会社デンソー 空調装置
JP2021121542A (ja) * 2017-04-26 2021-08-26 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
JP7095848B2 (ja) 2017-04-26 2022-07-05 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
JP2018192937A (ja) * 2017-05-18 2018-12-06 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
WO2018221137A1 (ja) * 2017-05-30 2018-12-06 株式会社デンソー 車両用空調装置
JP2018202896A (ja) * 2017-05-30 2018-12-27 株式会社デンソー 車両用空調装置
US11407279B2 (en) 2017-05-30 2022-08-09 Denso Corporation Vehicular air conditioner
KR20190042785A (ko) * 2017-10-16 2019-04-25 현대자동차주식회사 차량용 에어컨 시스템 제어방법
KR102429011B1 (ko) 2017-10-16 2022-08-04 현대자동차 주식회사 차량용 에어컨 시스템 제어방법
JP2019188851A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 カルソニックカンセイ株式会社 空調装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20180141410A1 (en) 2018-05-24
CN107531128B (zh) 2020-03-17
CN107531128A (zh) 2018-01-02
US10427497B2 (en) 2019-10-01
JP6332560B2 (ja) 2018-05-30
JPWO2016203903A1 (ja) 2017-10-05
DE112016002731T5 (de) 2018-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6332560B2 (ja) 車両用空調装置
US11525611B2 (en) Refrigeration cycle device for vehicle
JP6201434B2 (ja) 冷凍サイクル装置
US20190111756A1 (en) Refrigeration cycle device
JP6011375B2 (ja) 冷凍サイクル装置
CN113423596B (zh) 制冷循环装置
JP6332193B2 (ja) 車両用空調装置
WO2019044353A1 (ja) 冷凍サイクル装置
JP6338019B2 (ja) 冷凍サイクル装置
WO2022181110A1 (ja) 空調装置
CN110997369A (zh) 制冷循环装置
WO2019003694A1 (ja) 空調装置
JP2018091536A (ja) 冷凍サイクル装置
WO2023047981A1 (ja) ヒートポンプサイクル装置
WO2019194027A1 (ja) 電池冷却装置
JP6544287B2 (ja) 空調装置
JP5935714B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP5888126B2 (ja) 車両用空調装置
JP7768378B2 (ja) ヒートポンプサイクル装置
JP6897185B2 (ja) 空調装置
WO2025234209A1 (ja) 冷凍サイクル装置
JP2014000905A (ja) ヒートポンプサイクル

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16811378

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017524750

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15576308

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112016002731

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16811378

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1