JP6948146B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特にバッテリを備えたハイブリッド自動車や電気自動車に好適な車両用空気調和装置に関するものである。

近年の環境問題の顕在化から、バッテリから供給される電力で走行用モータを駆動するハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられて外気が通風されると共に、冷媒を吸熱又は放熱させる室外熱交換器が接続された冷媒回路を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房モードを切り換えて実行するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

一方、バッテリは充電中、或いは、放電中の自己発熱で高温となる。このような状況下で充放電を行うと、劣化が進行し、やがては作動不良を起こして破損する危険性がある。そこで、冷媒回路を循環する冷媒と熱交換する冷却水（熱媒体）をバッテリに循環させることでバッテリを冷却することができるようにしたものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１４−２１３７６５号公報 特許第５８６０３６０号公報

ここで、前記特許文献２では低水温ループを循環する冷却水の温度に基づいてエアコンサイクル（冷媒回路）の圧縮部（圧縮機）を制御していた。しかしながら、冷却水や低水温ループを構成する配管には熱容量がある。従って、従来の如く冷却水の温度を検出して、この冷却水の温度が目標バッテリ温度ＴＢＯ（バッテリの温度の目標値。例えば、＋３５℃）となるように圧縮部（圧縮機）を制御すると、冷却水を冷却するためのバッテリ用熱交換部（チラー：冷媒−熱媒体熱交換器）を流れる冷媒の温度が、低水温ループ内を循環する冷却水に反映されるまでは時間がかかるため、圧縮部（圧縮機）の制御に遅れが発生する。

これにより、圧縮部（圧縮機）の制御量（回転数）は図６に破線Ｌ４で示す如く大きく変動し、無駄な電力が消費されることになると共に、バッテリの温度Ｔｂも図５に破線Ｌ２で示す如く大きくアンダーシュートとオーバーシュート（ハッチングで示す）を繰り返すようになるという問題があった。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、冷媒回路の冷媒でバッテリ温度調整装置の熱媒体を冷却し、バッテリを冷却するときの運転効率を改善することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用空気調和装置は、圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調するものであって、車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部とバッテリ温度調整装置の前記熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧するための膨張弁を備え、制御装置は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅと、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗのうちの小さい方を選択して圧縮機の運転を制御すると共に、圧縮機の運転制御のために選択されなかった冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗ、又は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて膨張弁の弁開度を制御することにより、前記バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整することを特徴とする。

請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御しているときに、目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値に低下した場合、吸熱用熱交換器への冷媒供給を停止し、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御することを特徴とする。

請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御しているときに、目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値に低下した場合、冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒供給を停止し、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御することを特徴とする。

請求項４の発明の車両用空気調和装置は、圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調するものであって、車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部とバッテリ温度調整装置の熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧するための膨張弁を備え、制御装置は、バッテリの温度Ｔｂの目標値ＴＢＯを冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗの目標値ＴＷＯとし、この目標値ＴＷＯと冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて圧縮機、又は、膨張弁を制御すると共に、バッテリの温度Ｔｂの低下度合いに基づいて、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗの目標値ＴＷＯに補正を加えることにより、バッテリの温度Ｔｂを目標値ＴＢＯに調整することを特徴とする。

請求項５の発明の車両用空気調和装置は、圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調するものであって、車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部とバッテリ温度調整装置の熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧するための膨張弁を備え、制御装置は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御し、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて膨張弁の弁開度を制御すると共に、目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値に低下した場合、吸熱用熱交換器への冷媒供給を停止し、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御することにより、バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整することを特徴とする。

請求項６の発明の車両用空気調和装置は、圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調するものであって、車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部とバッテリ温度調整装置の熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧するための膨張弁を備え、制御装置は、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御し、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて膨張弁の弁開度を制御することにより、バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整すると共に、目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値に低下した場合、冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒供給を停止し、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御することを特徴とする。

請求項７の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、冷媒−熱媒体熱交換器入口の冷媒の温度、又は、冷媒−熱媒体熱交換器入口の冷媒の圧力から換算された温度、若しくは、冷媒−熱媒体熱交換器出口の冷媒の温度、又は、冷媒−熱媒体熱交換器出口の冷媒の圧力から換算された温度を冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗとすることを特徴とする。

請求項８の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱、又は、吸熱させるための室外熱交換器を備え、制御装置は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させることで車室内を暖房する暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させることで車室内を除湿する除湿モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させることで車室内を冷房する冷房モードを実行すると共に、冷房モード、及び／又は、除湿モードにおいて、吸熱器が吸熱用熱交換器を構成し、室外熱交換器が放熱用熱交換器を構成し、当該室外熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部を膨張弁にて減圧し、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調する車両用空気調和装置において、車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部とバッテリ温度調整装置の熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧するための膨張弁を備え、制御装置は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅと、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗのうちの小さい方を選択して圧縮機の運転を制御すると共に、圧縮機の運転制御のために選択されなかった冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗ、又は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて膨張弁の弁開度を制御することにより、前記バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整するようにしたので、バッテリ温度調整装置を循環する熱媒体の温度で圧縮機を制御する場合の如く、バッテリ温度調整装置や熱媒体の熱容量によって発生する制御の遅れから、圧縮機において無駄な電力が消費される不都合を解消することが可能となる。これにより、車室内を空調するための冷媒回路を用いて、効率的にバッテリの冷却を行うことができるようになる。また、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部を膨張弁にて減圧し、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させるようにしているので、バッテリの温度Ｔｂを的確、且つ、効率的に目標値ＴＢＯに調整することができるようになる。

特に、制御装置は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅと、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗのうちの小さい方を選択して圧縮機の運転を制御するようにしたので、圧縮機の消費電力を削減しながら、当該圧縮機の運転制御のために選択されなかった冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗ、又は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて膨張弁の弁開度を制御して、車室内の空調とバッテリの冷却を支障無く行うことが可能となる。

この場合、請求項２の発明の如く制御装置が、圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御しているとき、目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値に低下した場合、吸熱用熱交換器への冷媒供給を停止し、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御するようにすれば、吸熱用熱交換器による車室内の冷房が必要無くなっている状況では、バッテリの冷却のみに冷媒回路を使用する状態に切り換えて、バッテリの冷却を支障無く継続することができるようになる。

一方、請求項３の発明の如く制御装置が、圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御しているとき、目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値に低下した場合、冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒供給を停止し、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御するようにすれば、冷媒−熱媒体熱交換器による熱媒体を介したバッテリの冷却が必要無くなっている状況では、車室内の冷房のみに冷媒回路を使用する状態に切り換えて、車室内空調を支障無く継続することができるようになる。

請求項４の発明によっても、圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調する車両用空気調和装置において、車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部とバッテリ温度調整装置の熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧するための膨張弁を備え、制御装置は、バッテリの温度Ｔｂの目標値ＴＢＯを冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗの目標値ＴＷＯとし、この目標値ＴＷＯと冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて圧縮機、又は、膨張弁を制御すると共に、バッテリの温度Ｔｂの低下度合いに基づいて、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗの目標値ＴＷＯに補正を加えることにより、バッテリの温度Ｔｂを目標値ＴＢＯに調整するようにしたので、バッテリ温度調整装置を循環する熱媒体の温度で圧縮機を制御する場合の如く、バッテリ温度調整装置や熱媒体の熱容量によって発生する制御の遅れから、圧縮機において無駄な電力が消費される不都合を解消することが可能となる。これにより、車室内を空調するための冷媒回路を用いて、効率的にバッテリの冷却を行うことができるようになる。また、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部を膨張弁にて減圧し、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させるようにしているので、バッテリの温度Ｔｂを的確、且つ、効率的に目標値ＴＢＯに調整することができるようになる。

特に、制御装置は、バッテリの温度Ｔｂの目標値ＴＢＯを冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗの目標値ＴＷＯとし、この目標値ＴＷＯと冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて圧縮機、又は、膨張弁を制御するようにしたので、適切にバッテリの温度Ｔｂを目標値ＴＢＯに調整することができるができるようになる。この場合、制御装置は、バッテリの温度Ｔｂの低下度合いに基づいて、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗの目標値ＴＷＯに補正を加えるようにすれば、より迅速にバッテリの温度Ｔｂを目標値ＴＢＯに調整することが可能となる。

請求項５の発明によっても、圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調する車両用空気調和装置において、車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部とバッテリ温度調整装置の熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧するための膨張弁を備え、制御装置は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御し、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて膨張弁の弁開度を制御すると共に、目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値に低下した場合、吸熱用熱交換器への冷媒供給を停止し、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御することにより、バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整するようにしたので、バッテリ温度調整装置を循環する熱媒体の温度で圧縮機を制御する場合の如く、バッテリ温度調整装置や熱媒体の熱容量によって発生する制御の遅れから、圧縮機において無駄な電力が消費される不都合を解消することが可能となる。これにより、車室内を空調するための冷媒回路を用いて、効率的にバッテリの冷却を行うことができるようになる。また、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部を膨張弁にて減圧し、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させるようにしているので、バッテリの温度Ｔｂを的確、且つ、効率的に目標値ＴＢＯに調整することができるようになる。

特に、制御装置は、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御すると共に、目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値に低下した場合、吸熱用熱交換器への冷媒供給を停止し、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御するように切り換えるので、吸熱用熱交換器による車室内の冷房が必要無くなっている状況では、バッテリの冷却のみに冷媒回路を使用する状態に切り換えて、バッテリの冷却を支障無く継続することができるようになる。

請求項６の発明によっても、圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調する車両用空気調和装置において、車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部とバッテリ温度調整装置の熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、この冷媒−熱媒体熱交換器に流入する冷媒を減圧するための膨張弁を備え、制御装置は、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御し、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて膨張弁の弁開度を制御することにより、バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整すると共に、目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値に低下した場合、冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒供給を停止し、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御するようにしたので、バッテリ温度調整装置を循環する熱媒体の温度で圧縮機を制御する場合の如く、バッテリ温度調整装置や熱媒体の熱容量によって発生する制御の遅れから、圧縮機において無駄な電力が消費される不都合を解消することが可能となる。これにより、車室内を空調するための冷媒回路を用いて、効率的にバッテリの冷却を行うことができるようになる。また、放熱用熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部を膨張弁にて減圧し、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させるようにしているので、バッテリの温度Ｔｂを的確、且つ、効率的に目標値ＴＢＯに調整することができるようになる。

特に、制御装置は、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機の運転を制御すると共に、目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値に低下した場合、冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒供給を停止し、吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機の運転を制御するように切り換えるので、冷媒−熱媒体熱交換器による熱媒体を介したバッテリの冷却が必要無くなっている状況では、車室内の冷房のみに冷媒回路を使用する状態に切り換えて、車室内空調を支障無く継続することができるようになる。

ここで、冷媒−熱媒体熱交換器の冷媒の温度Ｔｗとしては、請求項７の発明の如く冷媒−熱媒体熱交換器入口の冷媒の温度、又は、冷媒−熱媒体熱交換器入口の冷媒の圧力から換算された温度、若しくは、冷媒−熱媒体熱交換器出口の冷媒の温度、又は、冷媒−熱媒体熱交換器出口の冷媒の圧力から換算された温度を採用することができる。

以上において、例えば請求項８の発明の如く車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱、又は、吸熱させるための室外熱交換器を備え、制御装置が、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させることで車室内を暖房する暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させることで車室内を除湿する除湿モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させることで車室内を冷房する冷房モードを実行すると共に、冷房モード、及び／又は、除湿モードにおいて、吸熱器が吸熱用熱交換器を構成し、室外熱交換器が放熱用熱交換器を構成し、当該室外熱交換器から出た冷媒のうちの少なくとも一部を膨張弁にて減圧し、冷媒−熱媒体熱交換器に流入させることで、バッテリの温度が上昇し易い環境において、バッテリ温度調整装置を循環する熱媒体を冷媒回路の冷媒で効率的に冷却し、バッテリの冷却を行うことができるようになる。

本発明を適用した一実施形態の車両用空気調和装置の構成図である。 図１の車両用空気調和装置のコントローラの電気回路のブロック図である。 冷房モードにおける図２のコントローラによる圧縮機制御に関する一実施例の制御ブロック図である。 図３における補助膨張弁制御に関する制御ブロック図である。 バッテリの温度Ｔｂの変化を説明する図である。 図５に対応した圧縮機の回転数の変化を説明する図である。 冷房モードにおける図２のコントローラによる圧縮機制御に関する他の実施例の制御ブロック図である。 図７における補助膨張弁制御に関する制御ブロック図である。 冷房モードにおける図２のコントローラによる圧縮機制御に関するもう一つの他の実施例の制御ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。

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

即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路Ｒを用いたヒートポンプ運転により暖房モードを行い、更に、除湿暖房モードや内部サイクルモード、除湿冷房モード（本発明における除湿モード）、冷房モードの各運転モードを選択的に実行することで車室内の空調を行うものである。

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

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

尚、室外熱交換器７には、室外送風機１５が設けられている。この室外送風機１５は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中（即ち、車速が０ｋｍ／ｈ）にも室外熱交換器７に外気が通風されるよう構成されている。

また、室外熱交換器７は冷媒下流側にレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７の冷媒出口側に接続された冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される開閉弁としての電磁弁１７を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の出口が逆止弁１８を介して室内膨張弁８に接続されている。尚、レシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成しており、逆止弁１８は室内膨張弁８側が順方向とされている。

また、逆止弁１８と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側に位置する冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。

また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される開閉弁としての電磁弁２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。

更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前で冷媒配管１３Ｊと冷媒配管１３Ｆに分岐しており、分岐した一方の冷媒配管１３Ｊが室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の冷媒入口に接続されている。また、分岐した他方の冷媒配管１３Ｆは除湿時に開放される開閉弁としての電磁弁２２を介して逆止弁１８の下流側の冷媒配管１３Ｂに連通接続されている。これにより、冷媒配管１３Ｆは室外膨張弁６と室外熱交換器７の直列回路に対して並列に接続されたかたちとなる。また、室外膨張弁６にはバイパス用の開閉弁としての電磁弁２０が並列に接続されている。

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

また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた補助加熱装置としての補助ヒータである。この補助ヒータ２３は実施例ではＰＴＣヒータ（電気ヒータ）から構成されており、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の空気下流側となる空気流通路３内に設けられている。そして、補助ヒータ２３が通電されて発熱すると、これが所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を補完する。

また、放熱器４の空気上流側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を放熱器４に通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。更に、補助ヒータ２３の空気下流側における空気流通路３には、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。

更に、本発明の車両用空気調和装置１は、バッテリ５５に熱媒体を循環させて当該バッテリ５５の温度を調整するためのバッテリ温度調整装置６１を備えている。このバッテリ温度調整装置６１は、バッテリ５５に熱媒体を循環させるための循環ポンプ６２と、冷媒−熱媒体熱交換器６４を備え、それらが熱媒体配管６８にて接続されている。

この実施例の場合、循環ポンプ６２の吐出側に冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａの入口が接続され、この熱媒体流路６４Ａの出口がバッテリ５５の入口が接続され、バッテリ５５の出口が循環ポンプ６２の吸込側に接続されている。このバッテリ温度調整装置６１で使用される熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ−１２３４ｆのような冷媒、クーラント等の液体、或いは、空気等の気体が採用可能である。尚、実施例では水を採用している。また、バッテリ５５の周囲には例えば熱媒体が当該バッテリ５５と熱交換関係で流通可能なジャケット構造が施されているものとする。

循環ポンプ６２が運転されると、熱媒体は熱媒体配管６８内を循環される。このとき、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに流入する。この冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを出た熱媒体はバッテリ５５に至り、そこでバッテリ５５と熱交換して当該バッテリ５５を冷却した後、循環ポンプ６２に吸い込まれる。

一方、冷媒回路Ｒの室外熱交換器７（放熱用熱交換器となる）の冷媒出口側の冷媒配管１３Ａには、電磁弁１７及び電磁弁２１に至る前の部分に分岐配管７２の一端が接続されており、この分岐配管７２の他端は電動弁から構成された本発明の膨張弁としての補助膨張弁７３の入口に接続されている。補助膨張弁７３は冷媒を減圧膨張させると共に全閉も可能とされている。この補助膨張弁７３の出口は冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに接続されており、この冷媒流路６４Ｂの出口には冷媒配管７４の一端が接続され、冷媒配管７４の他端はアキュムレータ１２の手前（冷媒上流側）の冷媒配管１３Ｃに接続されている。そして、これら補助膨張弁７３等も冷媒回路Ｒの一部を構成すると同時に、バッテリ温度調整装置６１の一部をも構成することになる。

補助膨張弁７３が開いている場合、室外熱交換器７を出た冷媒（一部の冷媒又は全ての冷媒。即ち、少なくとも一部の冷媒）はこの補助膨張弁７３で減圧された後、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入し、そこで蒸発する。冷媒は冷媒流路６４Ｂを流れる過程で熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体から吸熱し、それを冷却した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。

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

また、コントローラ３２の入力には更に、補助ヒータ２３の温度（補助ヒータ２３を経た空気の温度、又は、補助ヒータ２３自体の温度：補助ヒータ温度ＴＳＨ）を検出する補助ヒータ温度センサ５０と、バッテリ５５の温度Ｔｂ（バッテリ５５自体の温度、又は、バッテリ５５の入口の熱媒体の温度。実施例ではバッテリ５５の入口の熱媒体の温度：バッテリ温度Ｔｂ）を検出するバッテリ温度センサ７６と、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂの入口の冷媒の温度Ｔｗ（この実施例での冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒の温度：冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗ）を検出する冷媒流路入口温度センサ７７と、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂの出口の冷媒の温度を検出する冷媒流路出口温度センサ７８の各出力も接続されている。

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

以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。コントローラ３２は実施例では暖房モードと、除湿暖房モードと、内部サイクルモードと、除湿冷房モードと、冷房モードの各運転モードを切り換えて実行すると共に、バッテリ５５の温度Ｔｂ（バッテリ温度Ｔｂ）を所定の目標値ＴＢＯ（目標バッテリ温度ＴＢＯ）に調整する。先ず、冷媒回路Ｒの各運転モードについて説明する。

（１）暖房モード
コントローラ３２により（オートモード）、或いは、空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁２２（除湿用）、電磁弁２０（バイパス用）を閉じる。

そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が放熱器４及び補助ヒータ２３に通風される割合を調整する状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（補助ヒータ２３が動作するときは放熱器４及び補助ヒータ２３）により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。

放熱器４内で液化した冷媒は放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅ、１３Ｊを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる（吸熱）。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４にて加熱された空気は補助ヒータ２３を経て吹出口２９から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。

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

また、コントローラ３２は、この暖房モードにおいて放熱器４による暖房能力が不足すると判断した場合、補助ヒータ２３に通電して発熱させることにより、補助ヒータ２３による加熱を実行する。補助ヒータ２３が発熱すると空気流通路３の放熱器４を通過した空気をこの補助ヒータ２３で更に加熱することになる。これにより、要求される暖房能力（後述する目標吹出温度ＴＡＯから得られる目標放熱器温度ＴＣＯと吸熱器温度Ｔｅとの差から算出される）に対して放熱器４が発生可能な暖房能力が不足する場合に、この不足する分の暖房能力を補助ヒータ２３にて補完することになる。

（２）除湿暖房モード
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ３２は上記暖房モードの状態において電磁弁２２を開放する。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、この一部が電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに流入し、冷媒配管１３Ｂから内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に流れ、残りが室外膨張弁６に流れるようになる。即ち、分流された一部の冷媒が室内膨張弁８にて減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。

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

吸熱器９で蒸発した冷媒は、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃにて冷媒配管１３Ｄからの冷媒（室外熱交換器７からの冷媒）と合流した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４（補助ヒータ２３が発熱するときは放熱器４及び補助ヒータ２３）を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。

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

（３）内部サイクルモード
次に、内部サイクルモードでは、コントローラ３２は上記除湿暖房モードの状態において室外膨張弁６を全閉とする（全閉位置）と共に、電磁弁２１を閉じる。即ち、この内部サイクルモードは除湿暖房モードにおける室外膨張弁６の制御で当該室外膨張弁６を全閉とした状態であるので、この内部サイクルモードも除湿暖房モードの一部と捉えることができる。

但し、室外膨張弁６と電磁弁２１が閉じられることにより、室外熱交換器７への冷媒の流入、及び、室外熱交換器７からの冷媒の流出は阻止されることになるので、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒は電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、冷媒配管１３Ｆを流れる冷媒は冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを流れ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより、車室内の除湿暖房が行われることになるが、この内部サイクルモードでは室内側の空気流通路３内にある放熱器４（放熱）と吸熱器９（吸熱）の間で冷媒が循環されることになるので、外気からの熱の汲み上げは行われず、圧縮機２の消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿作用を発揮する吸熱器９には冷媒の全量が流れるので、上記除湿暖房モードに比較すると除湿能力は高いが、暖房能力は低くなる。

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

（４）除湿冷房モード（本発明における除湿モード）
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁２２、電磁弁２０を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。

放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。即ち、室外熱交換器７は放熱用熱交換器となる。この室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。即ち、除湿冷房モードにおいては圧縮機２、室外熱交換器７（放熱用熱交換器）、室内膨張弁８（減圧装置）、吸熱器９（吸熱用熱交換器）の順で冷媒が循環されることになる。この吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）されるので、これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。

コントローラ３２は、この実施例では吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御すると共に、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を制御する。

（５）冷房モード
次に、冷房モードでは、コントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において電磁弁２０を開く（室外膨張弁６の弁開度は自由）。尚、エアミックスダンパ２８は放熱器４に空気が通風される割合を調整する状態とする。補助ヒータ２３には通電されない。

これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気は通風されるものの、その割合は小さくなるので（冷房時のリヒートのみのため）、ここは殆ど通過するのみとなり、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は電磁弁２０を経て冷媒配管１３Ｊを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。即ち、この場合も室外熱交換器７は放熱用熱交換器となる。この室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。

室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。即ち、冷房モードにおいても圧縮機２、室外熱交換器７（放熱用熱交換器）、室内膨張弁８（減圧装置）、吸熱器９（吸熱用熱交換器）の順で冷媒が循環されることになる。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過すること無く吹出口２９から車室内に吹き出されるので、これにより車室内の冷房が行われることになる。この冷房モードにおいては、コントローラ３２は、この実施例では後述する如く吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

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

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

（７）バッテリ５５の冷却制御（その１）
次に、図３〜図６を参照しながらコントローラ３２によるバッテリ５５の冷却制御の一実施例について説明する。前述した如くバッテリ５５は高温下で充放電を行うと劣化が進行する。そこで、実施例の車両用空気調和装置１のコントローラ３２は、上記の如き運転モードのうち、冷房モードと除湿冷房モードでは、当該運転モードを実行しながらバッテリ温度調整装置６１により、バッテリ５５を冷却する。

尚、以下は冷房モードを例に採って説明するが、除湿冷房モードのときも同様とする。また、バッテリ５５の適温範囲は一般的には＋２５℃以上＋４５℃以下とされているため、実施例ではバッテリ温度Ｔｂの目標値（目標バッテリ温度ＴＢＯ）を＋３５℃としているものとする。

（７−１）吸熱器温度Ｔｅに基づく圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅの算出
次に、図３を用いて冷房モード（除湿冷房モードも同様）における吸熱器温度Ｔｅに基づく圧縮機２の制御について詳述する。図３は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｔｅを算出するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部７８は吸熱器温度Ｔｅ（吸熱器９の温度）の目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｔｅｆｆを算出する。尚、Ｆ／Ｆ操作量演算部７８では更に外気温度Ｔａｍや、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶ等も加えて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｔｅｆｆを算出してもよい。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部７９は目標吸熱器温度ＴＥＯと吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｔｅｆｂを算出する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部７８が算出したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｔｅｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部７９が算出したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｔｅｆｂは加算器８０で加算された後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅとして決定される。この圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅが吸熱器温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機２の目標回転数であり、コントローラ３２はこの圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（７−２）冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づく補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｗの算出
次に、図４を用いて冷房モード（除湿冷房モードも同様）における冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づく補助膨張弁７３の制御について詳述する。図４は冷媒流路入口温度センサ７７が検出する冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて補助膨張弁７３の目標開度（補助膨張弁目標開度）ＴＧＥＣＣＶｔｗを算出するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部８１は冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗ（冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒の温度）の目標値である目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯに基づいて補助膨張弁目標開度のＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｗｆｆを算出する。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部８２は目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯと冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて補助膨張弁目標開度のＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｗｆｂを算出する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部８１が算出したＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｗｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部８２が算出したＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｗｆｂは加算器８３で加算された後、補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｗとして決定される。この補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｗが冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて算出された補助膨張弁７３の目標開度である。

コントローラ３２は、バッテリ温度Ｔｂの目標バッテリ温度ＴＢＯを目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯとして上述したＦ／Ｆ、Ｆ／Ｂ操作量の演算を行い、算出された補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｗに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御する。即ち、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂの入口の冷媒温度である冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗが目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯである目標バッテリ温度ＴＢＯより高い場合、コントローラ３２は補助膨張弁７３の弁開度を拡大し、分岐配管７２を経て冷媒流路６４Ｂに流入する冷媒量を増大させる。これにより、冷媒−熱媒体熱交換器６４では熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体が強力に冷却されるようになる。循環ポンプ６２の運転により、この冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを出た熱媒体はバッテリ５５に至り、そこでバッテリ５５と熱交換するので、バッテリ５５は強力に冷却されることになる。

一方、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗが目標バッテリ温度ＴＢＯ（目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯ）に近づくに従って補助膨張弁７３の弁開度を縮小し、冷媒流路６４Ｂに流入する冷媒量を減少させる。これにより、冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体の冷却能力は低下していき、バッテリ５５の冷却能力も低下していくことになる。このような制御によってコントローラ３２はバッテリ５５の温度（バッテリ温度Ｔｂ）を目標バッテリ温度ＴＢＯに調整する。

図５の実線Ｌ１はこの場合のバッテリ温度Ｔｂの変化を示している。上述の如く冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗによって補助膨張弁７３の弁開度を制御することで、熱媒体配管６８や熱媒体自体の熱容量によって発生する制御の遅れは解消され、バッテリ温度Ｔｂはスムーズに目標バッテリ温度ＴＢＯに調整されるようになる。また、補助膨張弁７３の弁開度の制御量（開方向／閉方向の制御量）が大きく変動することも無くなるので、熱媒体（バッテリ５５）を冷却するために必要となる圧縮機２の制御量（回転数ＮＣ）の変動も図６に実線Ｌ３で示す如く解消される。

また、前述した如く図６中に示す破線Ｌ４はバッテリ温度調整装置６１を循環する熱媒体の温度で補助膨張弁７３を制御した場合の圧縮機２の回転数ＮＣの変化を示しているが、実施例の場合に比して大きく上下に変動し、図６中にハッチングで示すような無駄な電力が圧縮機２で消費されてしまう問題があったが、本発明の実施例の如く冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗによって補助膨張弁７３の弁開度を制御することで、圧縮機２において無駄な電力が消費される不都合を解消することが可能となる。

これにより、車室内を空調するための冷媒回路Ｒを用いて、効率的にバッテリ５５の冷却を行うことができるようになる。特に、室外熱交換器７から出た冷媒のうちの少なくとも一部を補助膨張弁７３にて減圧し、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入させるようにしているため、バッテリ温度Ｔｂを的確、且つ、効率的に目標バッテリ温度ＴＢＯに調整することができるようになる。

（７−３）バッテリ温度Ｔｂによる目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯの補正制御
ここで、上述した如く冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗで補助膨張弁７３の弁開度を制御した場合、バッテリ温度Ｔｂ（熱媒体の温度）は冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに追従して低下していくことになるため、急速充電中等のバッテリ５５の発熱量が増大する状況では、長い期間目標バッテリ温度ＴＢＯまで下がらなくなる場合がある。

そこで、コントローラ３２はバッテリ温度Ｔｂの低下度合いに基づいて目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯに補正を加える。例えば、実施例ではバッテリ温度Ｔｂが一定期間以上、目標バッテリ温度ＴＢＯまで低下しない場合、目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯを目標バッテリ温度ＴＢＯから所定値（ｄｅｇ）低下させる補正を行う。これにより、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂにはより多くの冷媒が供給され、熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体はより強力に冷却されるようになるので、より迅速にバッテリ温度Ｔｂを目標バッテリ温度ＴＢＯに調整することが可能となる。

尚、コントローラ３２は、例えばバッテリ温度Ｔｂが目標バッテリ温度ＴＢＯまで低下した段階で、係る補正を終了し、目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯを目標バッテリ温度ＴＢＯに復帰させる。

（７−４）圧縮機２の制御の切換
また、例えば冷房モードにおいて車室内の冷房が進行し、車室内の温度が低くなって冷房の必要性が無くなってくると、吸熱器９の冷房負荷も減少するため、この実施例のように吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅを算出する場合には、圧縮機２の回転数ＮＣも低下し、やがて制御上の最低回転数となる。そのような状態でバッテリ温度Ｔｂが高くなる状況では、補助膨張弁７３の弁開度を制御上の最大開度に拡大しても、熱媒体によるバッテリ５５の冷却能力が不足してしまう危険性がある。

そこで、この実施例では圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値（例えば、制御上の最低回転数）まで低下した場合、コントローラ３２は電磁弁１７を閉じて吸熱器９への冷媒供給を停止し、図７に示す如く冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗと目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯに基づいて算出される圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機２の回転数ＮＣを制御する状態に切り換える。尚、図７の機能ブロックの具体的な制御については後に詳述する。

また、その場合コントローラ３２は、冷媒流路入口温度センサ７７が検出する冷媒流路６４Ｂの入口の冷媒の温度（Ｔｗ）と冷媒流路出口温度センサ７８が検出する出口の冷媒の温度に基づき、補助膨張弁７３の弁開度を制御して冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂの出口の冷媒過熱度を適正値に調整する状態に切り換える。

このように、吸熱器温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機２の運転を制御しているときに、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値に低下した場合、吸熱器９への冷媒供給を停止し、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機２の運転を制御するように切り換えるようにすれば、吸熱器９による車室内の冷房が必要無くなっている状況では、バッテリ５５の冷却のみに冷媒回路Ｒを使用する状態に切り換えて、バッテリ５５の冷却を支障無く継続することができるようになる。

（８）バッテリ５５の冷却制御（その２）
次に、図７、図８を参照しながらコントローラ３２によるバッテリ５５の冷却制御の他の実施例について説明する。上記実施例では、冷房モード（除湿冷房モードも同様）においては吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御してバッテリ５５を冷却するようにしたが、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、吸熱器温度Ｔｅに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御するようにしてもよい。

尚、この場合も冷房モードを例に採って説明するが、除湿冷房モードのときも同様とする。また、この実施例においてもバッテリ温度Ｔｂの目標値（目標バッテリ温度ＴＢＯ）を＋３５℃としているものとする。

（８−１）冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づく圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗの算出
次に、図７を用いてこの実施例の冷房モード（除湿冷房モードも同様）における冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づく圧縮機２の制御について詳述する。図７は冷媒流路入口温度センサ７７が検出する冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて前述した圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｔｗを算出するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部８４は冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗ（冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒の温度）の目標値である目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｔｗｆｆを算出する。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部８６は目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯと冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｔｗｆｂを算出する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部８４が算出したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｔｗｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部８６が算出したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｔｗｆｂは加算器８７で加算された後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗとして決定される。この圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗが冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機２の目標回転数である。

コントローラ３２は、バッテリ温度Ｔｂの目標バッテリ温度ＴＢＯを目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯとして上述したＦ／Ｆ、Ｆ／Ｂ操作量の演算を行い、算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。即ち、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂの入口の冷媒温度である冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗが目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯである目標バッテリ温度ＴＢＯより高い場合、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを上昇させ、分岐配管７２を経て冷媒流路６４Ｂに流入する冷媒量を増大させる。これにより、冷媒−熱媒体熱交換器６４では熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体が強力に冷却されるようになる。循環ポンプ６２の運転により、この冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを出た熱媒体はバッテリ５５に至り、そこでバッテリ５５と熱交換するので、バッテリ５５は強力に冷却されることになる。

一方、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗが目標バッテリ温度ＴＢＯ（目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯ）に近づくに従って圧縮機２の回転数ＮＣを低下させ、冷媒流路６４Ｂに流入する冷媒量を減少させる。これにより、冷媒−熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体の冷却能力は低下していき、バッテリ５５の冷却能力も低下していくことになる。このような制御によってコントローラ３２はバッテリ５５の温度（バッテリ温度Ｔｂ）を目標バッテリ温度ＴＢＯに調整する。

上述の如く冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗによって圧縮機２の回転数ＮＣを制御することで、この実施例の場合にも熱媒体配管６８や熱媒体自体の熱容量によって発生する制御の遅れは解消され、図５中に実線Ｌ１で示した如くバッテリ温度Ｔｂはスムーズに目標バッテリ温度ＴＢＯに調整されるようになる。また、圧縮機２の回転数ＮＣが大きく変動することも無くなるので、熱媒体（バッテリ５５）を冷却するために必要となる圧縮機２の制御量（回転数ＮＣ）の変動も同様に図６に実線Ｌ３で示した如く解消される。

また、同様にこの実施例の如く冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗによって圧縮機２の回転数ＮＣを制御することで、圧縮機２において無駄な電力が消費される不都合を解消することが可能となる。これにより、車室内を空調するための冷媒回路Ｒを用いて、効率的にバッテリ５５の冷却を行うことができるようになる。特に、室外熱交換器７から出た冷媒のうちの少なくとも一部を補助膨張弁７３にて減圧し、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入させるようにしているため、バッテリ温度Ｔｂを的確、且つ、効率的に目標バッテリ温度ＴＢＯに調整することができるようになる。

（８−２）吸熱器温度Ｔｅに基づく補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｅの算出
次に、図８を用いてこの実施例の冷房モード（除湿冷房モードも同様）における吸熱器温度Ｔｅに基づく補助膨張弁７３の制御について詳述する。図８は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器温度Ｔｅに基づいて補助膨張弁７３の目標開度（補助膨張弁目標開度）ＴＧＥＣＣＶｔｅを算出するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部８８は吸熱器温度Ｔｅ（吸熱器９の温度）の目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて補助膨張弁目標開度のＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｆを算出する。尚、Ｆ／Ｆ操作量演算部８８では更に外気温度Ｔａｍや、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶ等も加えて補助膨張弁目標開度のＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｆを算出してもよい。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部８９は目標吸熱器温度ＴＥＯと吸熱器温度Ｔｅに基づいて補助膨張弁目標開度のＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｂを算出する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部８８が算出したＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部８９が算出したＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｂは加算器９１で加算された後、補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｅとして決定される。この補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｅが吸熱器温度Ｔｅに基づいて算出された補助膨張弁７３の目標開度である。

コントローラ３２は、算出された補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｅに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御する。即ち、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高い場合、コントローラ３２は補助膨張弁７３の弁開度を縮小し、電磁弁１７を経て吸熱器９に流入する冷媒量を増大させる。一方、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯに近づくに従って補助膨張弁７３の弁開度を拡大し、電磁弁１７を経て吸熱器９に流入する冷媒量を減少させるものである。

尚、この実施例の場合もコントローラ３２は前述と同様にバッテリ温度Ｔｂの低下度合いに基づいて目標冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度ＴＷＯに補正を加えるものとする。

（８−３）圧縮機２の制御の切換
また、この実施例の場合もバッテリ５５の温度が低下し、バッテリ５５の冷却の必要性が無くなってくると、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷却負荷も減少するため、この実施例のように冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗを算出する場合には、圧縮機２の回転数ＮＣも低下し、やがて制御上の最低回転数となる。そのような状態で車室内の温度が高くなる状況では、補助膨張弁７３の弁開度を制御上の最小開度に縮小しても、吸熱器９による冷房能力が不足してしまう危険性がある。

そこで、この実施例では圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値（例えば、制御上の最低回転数）まで低下した場合、コントローラ３２は補助膨張弁７３を全閉として冷媒−熱媒体熱交換器６４への冷媒供給を停止し、前述した図３の如く吸熱器温度Ｔｅと目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて算出される圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機２の回転数ＮＣを制御する状態に切り換える。補助膨張弁７３を全閉としたときは循環ポンプ６２を停止してもよく、車両用空気調和装置１が運転中は循環ポンプ６２を常時運転するようにしてもよい。

このように、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより圧縮機２の運転を制御しているときに、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値に低下した場合、冷媒−熱媒体熱交換器６４への冷媒供給を停止し、吸熱器温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより圧縮機２の運転を制御するように切り換えるようにすれば、冷媒−熱媒体熱交換器６４による熱媒体を介したバッテリ５５の冷却が必要無くなっている状況では、車室内の冷房のみに冷媒回路Ｒを使用する状態に切り換えて、車室内空調を支障無く継続することができるようになる。

（９）バッテリ５５の冷却制御（その３）
次に、図９を参照しながらコントローラ３２によるバッテリ５５の冷却制御のもう一つの他の実施例について説明する。前記実施例（その１）では、冷房モードにおいては吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御し、上記実施例（その２）では、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、吸熱器温度Ｔｅに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御してバッテリ５５を冷却するようにしたが、図３の制御ブロックで算出された吸熱器温度Ｔｅに基づく圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅと図７の制御ブロックで算出された冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づく圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗのうちの小さい方を選択して圧縮機２の回転数ＮＣを制御するようにしてもよい。

（９−１）圧縮機目標回転数ＴＧＮＣの算出と圧縮機２の制御
その場合は、図９に示す如く図３の制御ブロックで算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅと図７の制御ブロックで算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗを比較器８２で比較し、それらのうちの小さい方を選択して最終的な圧縮機目標回転数ＴＧＮＣとする。そして、この圧縮機目標回転数ＴＧＮＣに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。制御の方法は前述した各実施例の場合と同様である。

（９−２）補助膨張弁７３の制御
また、その場合の補助膨張弁７３は、圧縮機２の運転制御のために選択されなかった冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗ、又は、吸熱器温度Ｔｅに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御する。即ち、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣとして図３の圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅが選択された場合には、図４の制御ブロックで算出された補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｗに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御し、図７の圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗが選択された場合には、図８の制御ブロックで算出された補助膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｅに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御する。

このように、コントローラ３２により吸熱器温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｅと、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｔｗのうちの小さい方を選択して圧縮機２の運転を制御するようにすれば、圧縮機２の消費電力を削減しながら、当該圧縮機２の運転制御のために選択されなかった冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗ、又は、吸熱器温度Ｔｅに基づいて補助膨張弁７３の弁開度を制御して、車室内の空調とバッテリ５５の冷却を支障無く行うことが可能となる。

尚、上記各実施例では冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗとして、冷媒流路入口温度センサ７７が検出する冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂの入口の冷媒の温度を採用したが、それに限らず、冷媒流路出口温度センサ７８が検出する冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂの出口の冷媒の温度を採用してもよい。

また、冷媒−熱媒体熱交換器冷媒温度Ｔｗとして実施例の如く冷媒流路入口温度センサ７７や冷媒流路出口温度センサ７８が直接的に検出する温度に限らず、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂの入口の冷媒の圧力や冷媒流路６４Ｂの出口の冷媒の圧力を圧力センサで検出し、この検出された圧力を温度に換算した値（温度）を採用してもよい。

更に、上記各実施例で説明した冷媒回路Ｒやバッテリ温度調整装置６１の構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。例えば、実施例では冷房モード及び除湿冷房モードでバッテリ５５を冷却する車両用空気調和装置１について説明したが、請求項１乃至請求項３の発明ではそれに限らず、放熱器４を本発明における放熱用熱交換器、室外膨張弁６を本発明における減圧装置、室外熱交換器７を本発明における吸熱用熱交換器として、放熱器４から出た冷媒のうちの少なくとも一部を補助膨張弁７３を介して冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入させるようにすれば、前述した暖房モードや除湿暖房モードにおいて冷媒回路Ｒにより熱媒体を介してバッテリ５５を冷却することが可能となる。その場合にも、冷媒−熱媒体熱交換器６４の冷媒の温度に基づいて圧縮機２や補助膨張弁７３を制御することは云うまでもない。

１ 車両用空気調和装置
２ 圧縮機
３ 空気流通路
４ 放熱器
６ 室外膨張弁
７ 室外熱交換器（放熱用熱交換器）
８ 室内膨張弁（減圧装置）
９ 吸熱器（吸熱用熱交換器）
１５ 室外送風機
１７、２０、２１、２２ 電磁弁（開閉弁）
３２ コントローラ（制御装置）
５５ バッテリ
６１ バッテリ温度調整装置
６２ 循環ポンプ
６４ 冷媒−熱媒体熱交換器
７３ 補助膨張弁（膨張弁）
Ｒ 冷媒回路

Claims (8)

1. 圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調する車両用空気調和装置において、
   車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、
   前記放熱用熱交換器から出た前記冷媒のうちの少なくとも一部と前記バッテリ温度調整装置の前記熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、
   該冷媒−熱媒体熱交換器に流入する前記冷媒を減圧するための膨張弁を備え、
   前記制御装置は、前記吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅと、前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗのうちの小さい方を選択して前記圧縮機の運転を制御すると共に、
   前記圧縮機の運転制御のために選択されなかった前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗ、又は、前記吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて前記膨張弁の弁開度を制御することにより、前記バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整することを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記制御装置は、前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより前記圧縮機の運転を制御しているときに、前記目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値に低下した場合、前記吸熱用熱交換器への冷媒供給を停止し、前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより前記圧縮機の運転を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
3. 前記制御装置は、前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより前記圧縮機の運転を制御しているときに、前記目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値に低下した場合、前記冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒供給を停止し、前記吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより前記圧縮機の運転を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和装置。
4. 圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調する車両用空気調和装置において、
   車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、
   前記放熱用熱交換器から出た前記冷媒のうちの少なくとも一部と前記バッテリ温度調整装置の前記熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、
   該冷媒−熱媒体熱交換器に流入する前記冷媒を減圧するための膨張弁を備え、
   前記制御装置は、前記バッテリの温度Ｔｂの目標値ＴＢＯを前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗの目標値ＴＷＯとし、該目標値ＴＷＯと前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗに基づいて前記圧縮機、又は、前記膨張弁を制御すると共に、
   前記バッテリの温度Ｔｂの低下度合いに基づいて、前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗの目標値ＴＷＯに補正を加えることにより、前記バッテリの温度Ｔｂを前記目標値ＴＢＯに調整することを特徴とする車両用空気調和装置。
5. 圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調する車両用空気調和装置において、
   車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、
   前記放熱用熱交換器から出た前記冷媒のうちの少なくとも一部と前記バッテリ温度調整装置の前記熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、
   該冷媒−熱媒体熱交換器に流入する前記冷媒を減圧するための膨張弁を備え、
   前記制御装置は、前記吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより前記圧縮機の運転を制御し、前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗに基づいて前記膨張弁の弁開度を制御すると共に、
   前記目標回転数ＴＧＮＣｔｅが所定の低い値に低下した場合、前記吸熱用熱交換器への冷媒供給を停止し、前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより前記圧縮機の運転を制御することにより、前記バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整することを特徴とする車両用空気調和装置。
6. 圧縮機、放熱用熱交換器、減圧装置、及び、吸熱用熱交換器の順で冷媒を循環させる冷媒回路と、制御装置を備えて車室内を空調する車両用空気調和装置において、
   車両に搭載されたバッテリに熱媒体を循環させて当該バッテリを冷却するためのバッテリ温度調整装置と、
   前記放熱用熱交換器から出た前記冷媒のうちの少なくとも一部と前記バッテリ温度調整装置の前記熱媒体とを熱交換させるための冷媒−熱媒体熱交換器と、
   該冷媒−熱媒体熱交換器に流入する前記冷媒を減圧するための膨張弁を備え、
   前記制御装置は、前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗに基づいて算出された前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｗにより前記圧縮機の運転を制御し、前記吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて前記膨張弁の弁開度を制御することにより、前記バッテリの温度Ｔｂを所定の目標値ＴＢＯに調整すると共に、
   前記目標回転数ＴＧＮＣｔｗが所定の低い値に低下した場合、前記冷媒−熱媒体熱交換器への冷媒供給を停止し、前記吸熱用熱交換器の温度Ｔｅに基づいて算出された前記圧縮機の目標回転数ＴＧＮＣｔｅにより前記圧縮機の運転を制御することを特徴とする車両用空気調和装置。
7. 前記制御装置は、前記冷媒−熱媒体熱交換器入口の前記冷媒の温度、又は、前記冷媒−熱媒体熱交換器入口の前記冷媒の圧力から換算された温度、若しくは、前記冷媒−熱媒体熱交換器出口の前記冷媒の温度、又は、前記冷媒−熱媒体熱交換器出口の前記冷媒の圧力から換算された温度を前記冷媒−熱媒体熱交換器の前記冷媒の温度Ｔｗとすることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
8. 前記車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   前記冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
   前記冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
   車室外に設けられて前記冷媒を放熱、又は、吸熱させるための室外熱交換器を備え、
   前記制御装置は、
   前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させることで前記車室内を暖房する暖房モードと、
   前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記放熱器及び前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させることで前記車室内を除湿する除湿モードと、
   前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させることで前記車室内を冷房する冷房モードを実行すると共に、
   前記冷房モード、及び／又は、前記除湿モードにおいて、前記吸熱器が前記吸熱用熱交換器を構成し、前記室外熱交換器が前記放熱用熱交換器を構成し、当該室外熱交換器から出た前記冷媒のうちの少なくとも一部を前記膨張弁にて減圧し、前記冷媒−熱媒体熱交換器に流入させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。

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