JP2011017474A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除霜運転による乗員の暖房感の低下を抑制する。
【解決手段】ヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクルと、内燃機関の冷却水を熱源として送風空気を加熱する加熱手段と、室外熱交換器が着霜した場合に、室内熱交換器にて吸熱した熱量を室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、冷凍サイクルを作動させて室外熱交換器の除霜制御を行う制御手段とを備える。そして、制御手段は、室外熱交換器が着霜した場合に、内燃機関に対して作動要求信号を出力することで、内燃機関の冷却水を熱源とする暖房を行う。これによれば、車両走行の駆動源として内燃機関を作動させていない場合であっても、除霜制御時の暖房用の熱源を確保することができるので、除霜制御時に乗員の暖房感が低下することを抑制できる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ヒートポンプサイクルを備える車両用空調装置に関するものである。

従来、ヒートポンプサイクルを有する車両用空調装置では、ヒートポンプサイクルの室外熱交換器が着霜した場合、ヒートポンプサイクルをクーラサイクルに切り替えて、室外熱交換器の除霜を行っている。

また、特許文献１には、ヒートポンプサイクルと、エンジン冷却水を熱源として車室内への送風空気を加熱するヒータコアとを有する車両用空調装置が記載されている。そして、この車両用空調装置では、除霜運転中においても十分な暖房感を確保するため、ヒートポンプサイクルの室外熱交換器が着霜した場合であって、エンジン冷却水が所定温度よりも高いときに、ヒートポンプサイクルをクーラサイクルに切り替えて、室外熱交換器の除霜を行うようになっている。

特開２００２−１７４４７４号公報

ところで、前者の車両用空調装置において、ヒートポンプサイクルの室外熱交換器が着霜した場合に、ヒートポンプサイクルをクーラサイクルに切り替えて、室外熱交換器の除霜を行う際、除霜時間が長いと、乗員の暖房感が低下してしまうという問題がある。

また、後者の特許文献１に記載の車両用空調装置は、ハイブリッド車両の電気モータ走行時や、アイドリングストップ車両の停車時のように、車両走行の駆動源としてエンジン作動を必要としない場合には、除霜運転中においても十分な暖房感を確保するという目的を達成できないという問題がある。

すなわち、エンジン冷却水の温度が低い状態のまま、エンジンが停止している場合、エンジン停止中は、いつまでたっても除霜が行えないか、エンジン停止中にヒートポンプサイクルによる暖房運転からクーラサイクルによる除霜運転に切り替えると、暖房に必要な熱源が不足するため、吹出温が低下してしまい、乗員の暖房感が低下するという問題が生じる。

本発明は上記点に鑑みて、除霜運転による乗員の暖房感の低下を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、内燃機関（ＥＧ）の冷却水を熱源として送風空気を加熱する加熱手段（３６）と、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、冷凍サイクル（１０）を作動させて、室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
制御手段（５０）は、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力することを特徴とする。

これによると、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、内燃機関（ＥＧ）が停止していれば、内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力して、内燃機関（ＥＧ）を作動させるので、内燃機関（ＥＧ）の冷却水を熱源とする暖房を行うことができる。したがって、本発明によれば、車両走行の駆動源として内燃機関を作動させていない場合であっても、除霜制御時の暖房用の熱源を確保することができるので、除霜制御時に乗員の暖房感が低下することを抑制できる。

請求項２に記載の発明では、制御手段（５０）は、室外熱交換器（１６）が着霜した場合において、冷却水の温度が所定温度よりも低いときは、冷凍サイクル（１０）をヒートポンプサイクルとして作動させるとともに、冷却水の温度が所定温度よりも高いときに、除霜制御を行うことを特徴とする。

ここで、内燃機関（ＥＧ）の冷却水を熱源とする暖房を行う場合であっても、冷却水が十分に暖まっていない状態で、ヒートポンプサイクルによる暖房からクーラサイクルによる除霜制御に切り替えてしまうと、吹出温が低下してしまう。

これに対して、本発明によれば、室外熱交換器が着霜した場合、内燃機関の冷却水の温度が所定温度まで上昇するまでは、ヒートポンプサイクルによる暖房を継続し、内燃機関の冷却水の温度が所定温度まで上昇して、暖房用の熱源を十分に確保できた状態になったとき、除霜制御に切り替わるようにすることができる。したがって、本発明によれば、ヒートポンプサイクルによる暖房からクーラサイクルによる除霜制御に切り替えても、吹出温を低下させることなく、暖房を継続することができる。

請求項３に記載の発明では、制御手段（５０）は、ヒートポンプサイクル時に室外熱交換器を流れる冷媒の温度が判定基準よりも低い場合に除霜制御を行うとともに、内燃機関（ＥＧ）の作動中の判定基準を、内燃機関（ＥＧ）の停止時の判定基準よりも高い温度に設定することを特徴とする。

ここで、車両走行の駆動源として内燃機関を作動させていない場合に、内燃機関を作動させると、その分、燃費が悪化し、排ガスの排出量が増加してしまう。このため、内燃機関の停止時に除霜制御を行うよりも、内燃機関の作動時に除霜制御を行う方が好ましい。

そこで、本発明では、内燃機関の停止時よりも作動中に除霜制御が実行されやすいように、内燃機関の作動中での除霜制御を行うか否かの判定基準を、内燃機関の停止時の判定基準よりも高い温度に設定する。これにより、本発明によれば、内燃機関の作動時と停止時で同じ判定基準を用いる場合と比較して、車両走行の駆動源として内燃機関を作動させていない場合に、除霜制御のために内燃機関を作動させる頻度を低減でき、燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

請求項４に記載の発明では、制御手段（５０）は、エコノミースイッチ（６０ｄ）が操作されてエコノミーモードが設定されているときに、室外熱交換器（１６）が着霜した場合、内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力しないとともに、電気ヒータ（３７、４８）に対して制御信号を出力して、電気ヒータ（３７、４８）による暖房を行うことを特徴とする。

これによれば、エコノミーモードが設定されているときは、除霜制御のために内燃機関を作動させないので、車両走行の駆動源として内燃機関を作動させていない場合に、除霜制御のために内燃機関を作動させることによる燃費の悪化を抑制できる。

請求項５に記載の発明では、制御手段（５０）は、除霜制御時において、室外熱交換器（１６）を流れる冷媒の温度が所定温度よりも高い場合に、除霜制御を終了することを特徴とする。

これによれば、除霜制御時に、室外熱交換器を流れる冷媒の温度が所定温度よりも高くなって、除霜が完了したと推測できる場合に、除霜制御を終了するようにしているので、除霜制御時間を必要最小限に抑えることができる。このため、本発明によれば、除霜制御時の暖房のために内燃機関を作動させる時間を短くでき、除霜制御のために内燃機関を作動させることによる燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

請求項６に記載の発明では、制御手段（５０）は、外気温が所定温度よりも低い場合に、除霜制御の実行時間を第１所定時間に設定し、外気温が所定温度よりも高い場合に、第１所定時間よりも短い第２所定時間に設定して、除霜制御を行うことを特徴とする。

室外熱交換器の除霜は外気温が高いほど早く完了することから、本発明のように、外気温が高い場合に、除霜制御の実行時間を短く設定することで、除霜制御時間を必要最小限に抑えることができる。このため、本発明によれば、除霜制御時の暖房のために内燃機関を作動させる時間を短くでき、除霜制御のために内燃機関を作動させることによる燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

請求項７に記載の発明では、制御手段（５０）は、室外熱交換器（１６）が着霜した場合であって、乗員もしくは乗員周辺の温度が所定温度よりも低く、乗員の暖房感が低いと判定した場合に、内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力し、
室外熱交換器（１６）が着霜した場合であって、乗員もしくは乗員周辺の温度が所定温度よりも高く、乗員の暖房感が高いと判定した場合に、内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力しないとともに、電気ヒータ（３７、４８）に対して制御信号を出力して、電気ヒータ（３７、４８）による暖房を行うことを特徴とする。

ここで、乗員の暖房感が高い場合、内燃機関の冷却水を熱源とする暖房を行わなくても、電気ヒータによる暖房によって、乗員は十分な暖房感が得られる。したがって、本発明によれば、除霜制御時において、乗員の暖房感が高ければ、除霜制御のために内燃機関を作動させる代わりに、電気ヒータによる暖房を行うことで、十分な暖房感を確保しつつ、内燃機関を作動させることによる燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

請求項８に記載の発明では、制御手段（５０）は、除霜制御時における室内熱交換器（２６）の目標温度を、除霜制御以外でのクーラサイクル時における室内熱交換器（２６）の目標温度と比較して、低く設定することを特徴とする。

これによれば、除霜制御時における室内熱交換器の目標温度を、除霜制御以外での室内熱交換器の目標温度よりも低くすることで、除霜制御時の冷房負荷を上げ、除霜制御時の室外熱交換器の温度を、除霜制御以外のときよりも高くすることできる。このため、本発明によれば、除霜制御時における室内熱交換器の目標温度が除霜制御以外のときと同じ場合と比較して、除霜を早く完了することができ、除霜時間を短縮できる。

請求項９に記載の発明では、ヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、冷凍サイクル（１０）を作動させて、室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
制御手段（５０）は、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を開始する乗車前空調制御を行っているときは、除霜制御を行わないとともに、乗車前空調制御を行っていないときに、除霜制御を行うことを特徴とする。

ところで、乗車前空調制御中にヒートポンプサイクルによる暖房から除霜制御に切り替えると、クーラサイクル作動によって室温が低下してしまうため、除霜制御中に乗員が乗り込むと、十分な暖房感が得られず、通常の乗車前空調制御中に乗員が乗り込んだ場合と比較して、暖房感が低下するという問題が生じる。

これに対して、本発明では、乗車前空調制御を行っているときは、除霜制御を行わないので、暖房感が低下するという問題を解消できる。

請求項１０に記載の発明では、ヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、冷凍サイクル（１０）を作動させて、室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
室外熱交換器（１６）は、室外熱交換器（１６）を通過する風の流れが水平方向よりも下側を向くように、鉛直方向に対して斜めに配置されていることを特徴とする。

これによれば、室外熱交換器を通過する風の流れが水平方向よりも下側を向くように、室外熱交換器を鉛直方向に対して斜めに配置することで、除霜制御時に生じる解氷水分や溶けかけの氷を落ちやすくしているので、早期に除霜を完了でき、除霜時間を短縮することができる。

そして、ヒートポンプサイクルによる暖房からクーラサイクルによる除霜制御に切り替えると、室温が低下して、乗員の暖房感が低下してしまうところ、本発明によれば、除霜時間を短縮できることから、除霜制御からヒートポンプサイクルによる暖房に早期に切り替えられるので、乗員の暖房感の低下を抑制できる。

また、除霜制御によって生じた解氷水分が室外熱交換器に残っていると、ヒートポンプサイクルの運転再開後、すぐに、室外熱交換器に着霜が生じてしまう。これに対して、本発明によれば、解氷水分が落ちやすくなっているので、解氷水分が室外熱交換器に残ることを防止でき、ヒートポンプサイクルの運転再開後、すぐに、室外熱交換器に着霜が生じることを防止できる。

請求項１１に記載の発明では、ヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、室外熱交換器（１６）に空気を送風する室外送風機（１６ａ）と、室外送風機（１６ａ）の稼働率を制御するとともに、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、冷凍サイクル（１０）を作動させて、室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
制御手段（５０）は、除霜制御時において、外気温が解氷温度域の所定温度よりも高い場合、室外送風機（１６ａ）の稼働率を、外気温が所定温度よりも低い場合に設定する室外送風機（１６ａ）の稼働率と比較して、高く設定することを特徴とする。

ここで、除霜制御時において、外気温が解氷温度域の所定温度よりも高ければ、外気温によって解氷が促進する。したがって、本発明のように、外気温が解氷温度域の所定温度よりも高い場合に、室外送風機の稼働率を高くすることで、解氷を促進させることができ、除霜時間を短縮することができる。

そして、ヒートポンプサイクルによる暖房からクーラサイクルによる除霜制御に切り替えると、室温が低下して、乗員の暖房感が低下してしまうところ、本発明によれば、除霜時間を短縮できることから、除霜制御からヒートポンプサイクルによる暖房に早期に切り替えられるので、乗員の暖房感の低下を抑制できる。

また、除霜制御によって生じた解氷水分が室外熱交換器に残っていると、ヒートポンプサイクルの運転再開後、すぐに、室外熱交換器に着霜が生じてしまう。これに対して、本発明によれば、室外送風機の稼働率を高くすることで、解氷水分を飛ばすことができるので、解氷水分が室外熱交換器に残ることを防止でき、ヒートポンプサイクルの運転再開後、すぐに、室外熱交換器に着霜が生じることを防止できる。

請求項１２に記載の発明では、ヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、室外熱交換器（１６）に空気を送風する室外送風機（１６ａ）と、 室外送風機（１６ａ）の稼働率を制御するとともに、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、冷凍サイクル（１０）を作動させて、室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
制御手段（５０）は、除霜制御時において、外気温が氷結温度域の所定温度よりも低い場合、室外送風機（１６ａ）の稼働率を、外気温が所定温度よりも高い場合に設定する室外送風機（１６ａ）の稼働率と比較して、低く設定することを特徴とする。

ここで、除霜制御時の外気温が氷結温度域の所定温度よりも低い場合、室外送風機から室外熱交換器への送風量が多いと、解氷水分の再氷結を促してしまい、除霜が阻害されて除霜時間が長くなってしまう。

これに対して、本発明では、除霜制御時の外気温が氷結温度域の所定温度よりも低い場合に、室外送風機の稼働率を低くしているので、解氷水分の再氷結を抑制でき、除霜時間を短縮することができる。

そして、ヒートポンプサイクルによる暖房からクーラサイクルによる除霜制御に切り替えると、室温が低下して、乗員の暖房感が低下してしまうところ、本発明によれば、除霜時間を短縮できることから、除霜制御からヒートポンプサイクルによる暖房に早期に切り替えられるので、乗員の暖房感の低下を抑制できる。

請求項１３に記載の発明では、ヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、室外熱交換器（１６）に空気を送風する室外送風機（１６ａ）と、 室外送風機（１６ａ）の稼働率を制御するとともに、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、冷凍サイクル（１０）を作動させて、室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
制御手段（５０）は、除霜制御時において、室外熱交換器（１６）に付着した霜の解氷が進んだ場合、室外送風機（１６ａ）の稼働率を、解氷が進んでいない場合に設定する室外送風機（１６ａ）の稼働率と比較して、高く設定することを特徴とする。

これによれば、室外熱交換器に付着した霜の解氷が進んだ場合に、室外送風機の稼働率を高くすることで、解氷水分や溶けかけの氷を飛ばすことができるので、早期に除霜を完了でき、除霜時間を短縮することができる。

そして、ヒートポンプサイクルによる暖房からクーラサイクルによる除霜制御に切り替えると、室温が低下して、乗員の暖房感が低下してしまうところ、本発明によれば、除霜時間を短縮できることから、除霜制御からヒートポンプサイクルによる暖房に早期に切り替えられるので、乗員の暖房感の低下を抑制できる。

また、除霜制御によって生じた解氷水分が室外熱交換器に残っていると、ヒートポンプサイクルの運転再開後、すぐに、室外熱交換器に着霜が生じてしまう。これに対して、本発明によれば、室外送風機（１６ａ）の稼働率を高くすることで、解氷水分を飛ばすことができるので、解氷水分が室外熱交換器に残ることを防止でき、ヒートポンプサイクルの運転再開後、すぐに、室外熱交換器に着霜が生じることを防止できる。

請求項１４に記載の発明では、ヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、室外熱交換器（１６）に空気を送風する室外送風機（１６ａ）と、 室外送風機（１６ａ）の稼働率を制御するとともに、室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、冷凍サイクル（１０）を作動させて、室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
制御手段（５０）は、除霜制御時において、室外熱交換器（１６）に付着した霜が解氷する前の除霜初期段階の場合、室外送風機（１６ａ）の稼働率を、除霜制御時の除霜初期段階以外の場合に設定する室外送風機（１６ａ）の稼働率と比較して、低く設定することを特徴とする。

ここで、除霜制御では、冷凍サイクルの運転モードをクーラサイクルとし、室外熱交換器の温度を上昇させることで、室外熱交換器に生じた霜を溶かすが、除霜初期段階の場合に、室外送風機の稼働率が高いと、室外熱交換器の温度上昇が阻害され、解氷が進まなくなってしまう。

これに対して、本発明によれば、除霜初期段階の場合、室外送風機の稼働率を低くしているので、除霜制御時の室外熱交換器の温度上昇を促進でき、解氷を促進できるので、除霜時間を短縮することができる。

そして、ヒートポンプサイクルによる暖房からクーラサイクルによる除霜制御に切り替えると、室温が低下して、乗員の暖房感が低下してしまうところ、本発明によれば、除霜時間を短縮できることから、除霜制御からヒートポンプサイクルによる暖房に早期に切り替えられるので、乗員の暖房感の低下を抑制できる。

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

本発明の第１実施形態における車両用空調装置の構成図であり、冷房モード時を示している。 本発明の第１実施形態における車両用空調装置の構成図であり、暖房モード時を示している。 本発明の第１実施形態における車両用空調装置の構成図であり、第１除湿モード時を示している。 本発明の第１実施形態における車両用空調装置の構成図であり、第２除湿モード時を示している。 第１実施形態の車両用空調装置の電気制御部の構成図である。 第１実施形態の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。 図６のステップＳ１４の詳細を示すフローチャートである。 第１実施形態の車両用空調装置の各運転モードにおける除湿能力および暖房能力を示す図表である。 第１実施形態の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第１実施形態の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第２実施形態の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第３実施形態の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第４実施形態の室外熱交換器１６の車両搭載構造を示す図である。 第５実施形態の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第６実施形態の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第７実施形態の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第８実施形態の制御処理の要部を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１〜図９により、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態では、本発明の車両用空調装置を、内燃機関（エンジン）ＥＧおよび走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る、いわゆるハイブリッド車両に適用している。図１〜図４は、車両用空調装置１の全体構成図である。

この車両用空調装置は、車室内を冷房する冷房モード（ＣＯＯＬサイクル）、車室内を暖房する暖房モード（ＨＯＴサイクル）、車室内を除湿する第１除湿モード（ＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル）および第２除湿モード（ＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル）の冷媒回路を切替可能に構成された蒸気圧縮式の冷凍サイクル１０を備えている。図１〜図４は、それぞれ、冷房モード、暖房モード、第１、第２除湿モード時の冷媒の流れを実線矢印で示している。
なお、冷房モードは、冷凍サイクル１０をクーラサイクルとして運転するモードであり、冷却能力および除湿能力を有している。したがって、冷房モードを冷却除湿モードと表現することもできる。

また、暖房モードおよび第１、第２除湿モードは、冷凍サイクル１０をヒートポンプサイクルとして運転するモードである。このヒートポンプサイクルによる３つのモードのうち暖房モードは、高い暖房能力を有しているが除湿能力を有していない。したがって、暖房モードを除湿無しヒートポンプサイクルと表現することもできる。

ヒートポンプサイクルによる３つのモードのうち第１、第２除湿モードは、除湿能力を有しているが暖房能力は暖房モードよりも劣る。したがって、第１、第２除湿モードを除湿有りヒートポンプサイクルと表現することもできる。

より具体的には、第１除湿モードは、暖房能力に対して除湿能力を優先する除湿モードであり、第２除湿モードは、除湿能力に対して暖房能力を優先する除湿モードである。したがって、第１除湿モードを低温除湿モードあるいは単なる除湿モード、第２除湿モードを高温除湿モードあるいは除湿暖房モードと表現することもできる。

因みに、図８の図表は、冷房モード、暖房モード、第１、第２除湿モードの除湿能力および暖房能力を比較して示したものである。すなわち、冷房モードは、除湿能力は最も大きいが暖房能力は無い。したがって、暖房時に冷房モードを選択するときは、冷凍サイクル１０以外の加熱手段（本例では、後述するヒータコア３６やＰＴＣヒータ３７）を併用することとなる。

暖房モードは、除湿能力は無いが暖房能力は最も大きい。第１除湿モードは、除湿能力は中程度であるが暖房能力は小さい。第２除湿モードは、除湿能力は小さいが暖房能力は中程度である。

冷凍サイクル１０は、圧縮機１１、室内熱交換器としての室内凝縮器１２および室内蒸発器２６、冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての温度式膨張弁２７および固定絞り１４、並びに、冷媒回路切替手段としての複数（本実施形態では５つ）の電磁弁１３、１７、２０、２１、２４等を備えている。

また、この冷凍サイクル１０では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。さらに、この冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、この冷凍機油は冷媒とともにサイクルを循環している。

圧縮機１１は、エンジンルーム内に配置され、冷凍サイクル１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。固定容量型圧縮機構１１ａとしては、具体的に、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できる。

電動モータ１１ｂは、インバータ６１から出力される交流電圧によって、その作動（回転数）が制御される交流モータである。また、インバータ６１は、後述する空調制御装置５０から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。そして、この回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。したがって、電動モータ１１ｂは、圧縮機１１の吐出能力変更手段を構成している。

圧縮機１１の吐出側には、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、車両用空調装置の室内空調ユニット３０において車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成するケーシング３１内に配置されて、その内部を流通する冷媒と後述する室内蒸発器２６通過後の送風空気とを熱交換させることで送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。なお、室内空調ユニット３０の詳細については後述する。

室内凝縮器１２の冷媒出口側には、電気式三方弁１３が接続されている。この電気式三方弁１３は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段である。

より具体的には、電気式三方弁１３は、電力が供給される通電状態では、室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続する冷媒回路に切り替え、電力の供給が停止される非通電状態では、室内凝縮器１２の冷媒出口側と第１三方継手１５の１つの冷媒流入出口との間を接続する冷媒回路に切り替える。

固定絞り１４は、暖房モード、第１および第２除湿モード時に、電気式三方弁１３から流出した冷媒を減圧膨張させる暖房除湿用の減圧手段である。この固定絞り１４としては、キャピラリチューブ、オリフィス等を採用できる。もちろん、暖房除湿用の減圧手段として、空調制御装置５０から出力される制御信号によって絞り通路面積が調整される電気式の可変絞り機構を採用してもよい。固定絞り１４の冷媒出口側には、後述する第３三方継手２３の冷媒流入出口が接続されている。

第１三方継手１５は、３つの冷媒流入出口を有し、冷媒流路を分岐する分岐部として機能するものである。このような三方継手は、冷媒配管を接合して構成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて構成してもよい。また、第１三方継手１５の別の冷媒流入出口には、室外熱交換器１６の一方の冷媒流入出口が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、低圧電磁弁１７の冷媒入口側が接続されている。

低圧電磁弁１７は、冷媒流路を開閉する弁体部と、弁体部を駆動するソレノイド（コイル）を有し、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段である。より具体的には、低圧電磁弁１７は、通電状態で開弁して非通電状態で閉弁する、いわゆるノーマルクローズ型の開閉弁として構成されている。

低圧電磁弁１７の冷媒出口側には、第１逆止弁１８を介して、後述する第５三方継手２８の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第１逆止弁１８は、低圧電磁弁１７側から第５三方継手２８側へ冷媒が流れることのみを許容している。

室外熱交換器１６は、エンジンルーム内に配置されて、内部を流通する冷媒と、室外送風機としての送風ファン１６ａから送風された車室外空気（外気）とを熱交換させるものである。送風ファン１６ａは、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち、回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。

さらに、本実施形態の送風ファン１６ａは、室外熱交換器１６のみならず、エンジンＥＧの冷却水を放熱させるラジエータ（図示せず）にも室外空気を送風している。具体的には、送風ファン１６ａから送風された車室外空気は、室外熱交換器１６→ラジエータの順に流れる。

また、図１〜図４の破線で示す冷却水回路には、冷却水を循環させるための図示しない冷却水ポンプが配置されている。この冷却水ポンプは、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（冷却水循環量）が制御される電動式の水ポンプである。

室外熱交換器１６の他方の冷媒流入出口には、第２三方継手１９の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第２三方継手１９の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。また、第２三方継手１９の別の冷媒流入出口には、高圧電磁弁２０の冷媒入口側が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、熱交換器遮断電磁弁２１の一方の冷媒流入出口が接続されている。

高圧電磁弁２０および熱交換器遮断電磁弁２１は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段であり、その基本的構成は、低圧電磁弁１７と同様である。ただし、高圧電磁弁２０および熱交換器遮断電磁弁２１は、通電状態で閉弁して非通電状態で開弁する、いわゆるノーマルオープン型の開閉弁として構成されている。

高圧電磁弁２０の冷媒出口側には、第２逆止弁２２を介して、後述する温度式膨張弁２７の絞り機構部入口側が接続されている。この第２逆止弁２２は、高圧電磁弁２０側から温度式膨張弁２７側へ冷媒が流れることのみを許容している。

熱交換器遮断電磁弁２１の他方の冷媒流入出口には、第３三方継手２３の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第３三方継手２３の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。また、第３三方継手２３の別の冷媒流入出口には、前述の如く、固定絞り１４の冷媒出口側が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、除湿電磁弁２４の冷媒入口側が接続されている。

除湿電磁弁２４は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段であり、その基本的構成は、低圧電磁弁１７と同様である。さらに、除湿電磁弁２４もノーマルクローズ型の開閉弁として構成されている。そして、本実施形態の冷媒回路切替手段は、電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、高圧電磁弁２０、熱交換器遮断電磁弁２１、除湿電磁弁２４の複数（５つ）の電磁弁によって構成される。

除湿電磁弁２４の冷媒出口側には、第４三方継手２５の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第４三方継手２５の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。また、第４三方継手２５の別の冷媒流入出口には、温度式膨張弁２７の絞り機構部出口側が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、室内蒸発器２６の冷媒入口側が接続されている。

室内蒸発器２６は、室内空調ユニット３０のケーシング３１内のうち、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。

室内蒸発器２６の冷媒出口側には、温度式膨張弁２７の感温部入口側が接続されている。温度式膨張弁２７は、絞り機構部入口から内部へ流入した冷媒を減圧膨張させて絞り機構部出口から外部へ流出させる冷房用の減圧手段である。

より具体的には、本実施形態では、温度式膨張弁２７として、室内蒸発器２６出口側冷媒の温度および圧力に基づいて室内蒸発器２６出口側冷媒の過熱度を検出する感温部２７ａと、感温部２７ａの変位に応じて室内蒸発器２６出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように絞り通路面積（冷媒流量）を調整する可変絞り機構部２７ｂとを１つのハウジング内に収容した内部均圧型膨張弁を採用している。

温度式膨張弁２７の感温部出口側には、第５三方継手２８の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第５三方継手２８の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。また、第５三方継手２８の別の冷媒流入出口には、前述のごとく、第１逆止弁１８の冷媒出口側が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、アキュムレータ２９の冷媒入口側が接続されている。

アキュムレータ２９は、第５三方継手２８から、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、余剰冷媒を蓄える低圧側気液分離器である。さらに、アキュムレータ２９の気相冷媒出口には、圧縮機１１の冷媒吸入口が接続されている。

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（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、前述の室内蒸発器２６、室内凝縮器１２、ヒータコア３６、ＰＴＣヒータ３７等を収容したものである。

ケーシング３１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケーシング３１内の送風空気流れ最上流側には、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気切替箱４０が配置されている。

より具体的には、内外気切替箱４０には、ケーシング３１内に内気を導入させる内気導入口４０ａおよび外気を導入させる外気導入口４０ｂが形成されている。さらに、内外気切替箱４０の内部には、内気導入口４０ａおよび外気導入口４０ｂの開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドア４０ｃが配置されている。

したがって、内外気切替ドア４０ｃは、ケーシング３１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる吸込口モードを切り替える風量割合変更手段を構成する。より具体的には、内外気切替ドア４０ｃは、内外気切替ドア４０ｃ用の電動アクチュエータ６２によって駆動され、この電動アクチュエータ６２は、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。

また、吸込口モードとしては、内気導入口４０ａを全開とするとともに外気導入口４０ｂを全閉としてケーシング３１内へ内気を導入する内気モード、内気導入口４０ａを全閉とするとともに外気導入口４０ｂを全開としてケーシング３１内へ外気を導入する外気モード、さらに、内気モードと外気モードとの間で、内気導入口４０ａおよび外気導入口４０ｂの開口面積を連続的に調整することにより、内気と外気の導入比率を連続的に変化させる内外気混入モードがある。

内外気切替箱４０の空気流れ下流側には、内外気切替箱４０を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機３２が配置されている。この送風機３２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。

送風機３２の空気流れ下流側には、前述の室内蒸発器２６が配置されている。さらに、室内蒸発器２６の空気流れ下流側には、室内蒸発器２６通過後の空気を流す加熱用冷風通路３３、冷風バイパス通路３４といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路３３および冷風バイパス通路３４から流出した空気を混合させる混合空間３５が形成されている。

加熱用冷風通路３３には、室内蒸発器２６通過後の空気を加熱するための加熱手段としてのヒータコア３６、室内凝縮器１２、およびＰＴＣヒータ３７が、送風空気流れ方向に向かってこの順で配置されている。ヒータコア３６およびＰＴＣヒータ３７は、冷媒以外を熱源として送風空気を加熱する加熱手段である。

ヒータコア３６は、車両走行用駆動力を出力するエンジンＥＧの冷却水と室内蒸発器２６通過後の空気とを熱交換させて、室内蒸発器２６通過後の空気を加熱する加熱用熱交換器である。

また、ＰＴＣヒータ３７は、ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ）を有し、電力を供給されることによって発熱して、室内凝縮器１２通過後の空気を加熱する電気ヒータである。なお、本実施形態のＰＴＣヒータ３７は、複数本（具体的には３本）設けられており、空調制御装置５０が、通電するＰＴＣヒータ３７の本数を変化させることによって、複数のＰＴＣヒータ３７全体としての加熱能力が制御される。

一方、冷風バイパス通路３４は、室内蒸発器２６通過後の空気を、ヒータコア３６、室内凝縮器１２、およびＰＴＣヒータ３７を通過させることなく、混合空間３５に導くための空気通路である。したがって、混合空間３５にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路３３を通過する空気および冷風バイパス通路３４を通過する空気の風量割合によって変化する。

そこで、本実施形態では、室内蒸発器２６の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路３３および冷風バイパス通路３４の入口側に、加熱用冷風通路３３および冷風バイパス通路３４へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア３８を配置している。

したがって、エアミックスドア３８は、混合空間３５内の空気温度（車室内へ送風される送風空気の温度）を調整する温度調整手段を構成する。より具体的には、エアミックスドア３８は、エアミックスドア用の電動アクチュエータ６３によって駆動され、この電動アクチュエータ６３は、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。

さらに、ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、混合空間３５から冷却対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出口４１〜４３が配置されている。この吹出口４１〜４３としては、具体的に、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吹出口４１、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口４２、および、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口４３が設けられている。

また、フェイス吹出口４１、フット吹出口４２、およびデフロスタ吹出口４３の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口４１の開口面積を調整するフェイスドア４１ａ、フット吹出口４２の開口面積を調整するフットドア４２ａ、デフロスタ吹出口４３の開口面積を調整するデフロスタドア４３ａが配置されている。

これらのフェイスドア４１ａ、フットドア４２ａ、デフロスタドア４３ａは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ６４に連結されて連動して回転操作される。なお、この電動アクチュエータ６４も、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。

また、吹出口モードとしては、フェイス吹出口４１を全開してフェイス吹出口４１から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口４１とフット吹出口４２の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口４２を全開するとともにデフロスタ吹出口４３を小開度だけ開口して、フット吹出口４２から主に空気を吹き出すフットモード、およびフット吹出口４２およびデフロスタ吹出口４３を同程度開口して、フット吹出口４２およびデフロスタ吹出口４３の双方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。

さらに、乗員が後述する操作パネル６０の吹出口モードスイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口４３を全開してデフロスタ吹出口４３から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。

要するに、吹出口モードとしてフットモードが選択されているときには、空気を少なくともフット吹出口４２から吹き出し、フットデフロスタモードまたはデフロスタモードが選択されているときには、デフロスタ吹出口４３から吹き出される空気の風量割合がフットモードよりも多くなって窓曇りが防止される。よって、フットデフロスタモードおよびデフロスタモードを防曇モードと表現することもできる。

なお、本実施形態の車両用空調装置１が適用されるハイブリッド車両は、車両用空調装置とは別に、電熱デフォッガ４７およびシート暖房装置４８を備えている。電熱デフォッガ４７とは、車室内窓ガラスの内部あるいは表面に配置された電熱線であって、窓ガラスを加熱することで防曇あるいは窓曇り解消を行う窓ガラス加熱手段である。

シート暖房装置４８とは、座席（シート）の内部あるいは表面に配置された補助暖房装置であって、乗員の体を直接的に温めて乗員の温感を効果的に高めるものである。本例では、シート暖房装置４８として、電力が供給されることにより発熱する電気ヒータを用いている。

この電熱デフォッガ４７およびシート暖房装置４８についても空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動を制御できるようになっている。

次に、図５により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調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圧縮機１１の電動モータ１１ｂ用のインバータ６１、冷媒回路切替手段を構成する各電磁弁１３、１７、２０、２１、２４、送風ファン１６ａ、送風機３２、各種電動アクチュエータ６２、６３、６４等の作動を制御する。

なお、空調制御装置５０は、上述した各種機器を制御する制御手段が一体に構成されたものである。例えば、空調制御装置５０は、上述した冷房モード、暖房モード、および第１、第２除湿モードの切替制御を行う制御手段を構成する。

本実施形態では、特に、圧縮機１１の吐出能力変更手段である電動モータ１１ｂの作動（冷媒吐出能力）を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）を吐出能力制御手段５０ａとする。もちろん、吐出能力制御手段５０ａを空調制御装置５０に対して別体で構成してもよい。

また、空調制御装置５０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気センサ５１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ５２（外気温検出手段）、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ５３、圧縮機１１吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ５４（吐出温度検出手段）、圧縮機１１吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ５５（吐出圧力検出手段）、室内蒸発器２６からの吹出空気温度（蒸発器温度）ＴＥを検出する蒸発器温度センサ５６（蒸発器温度検出手段）、第１三方継手１５と低圧電磁弁１７との間を流通する冷媒の温度Ｔｓｉを検出する吸入温度センサ５７、エンジン冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度センサ、窓ガラス表面の相対湿度ＲＨＷを算出するために必要な検出値を検出するＲＨＷセンサ４５（窓ガラス表面相対湿度検出手段）等のセンサ群の検出信号が入力される。ここで、窓ガラス表面相対湿度ＲＨＷは、窓ガラス室内側表面の相対湿度のことである。

なお、本実施形態の蒸発器温度センサ５６は、具体的に室内蒸発器２６の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、蒸発器温度センサ５６として、室内蒸発器２６のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、室内蒸発器２６を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。

また、本実施形態のＲＨＷセンサ４５は、具体的には、車室内の窓ガラス近傍の車室内空気の相対湿度を検出する湿度センサ、窓ガラス近傍の車室内空気の温度を検出する窓ガラス近傍温度センサ、および窓ガラス表面温度を検出する窓ガラス表面温度センサの３つのセンサで構成されている。

本例では、ＲＨＷセンサ４５を車両窓ガラスの車室内側の表面（例えば車両フロント窓ガラスの中央上部にあるバックミラーのすぐ横）に配置している。

さらに、空調制御装置５０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル６０に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置１の作動スイッチ（図示せず）、エアコンのオン・オフ（具体的には圧縮機１１のオン・オフ）を切り替えるエアコンスイッチ６０ａ、車両用空調装置１の自動制御を設定・解除するオートスイッチ６０ｂ、運転モードの切替スイッチ（図示せず）、吸込口モードを切り替える吸込口モードスイッチ（図示せず）、吹出口モードを切り替える吹出口モードスイッチ（図示せず）、送風機３２の風量設定スイッチ（図示せず）、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ６０ｃ、冷凍サイクルの省動力化を優先させる指令を出力するエコノミースイッチ６０ｄ等が設けられている。

次に、図６により、上記構成における本実施形態の作動を説明する。図６は、本実施形態の車両用空調装置１の制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、車両システムが停止している場合でも、バッテリから空調制御装置５０に電力が供給されることによって実行される。なお、図中の各ステップの機能は、空調制御装置５０が有する各機能手段に相当する。

まず、ステップＳ１では、プレ空調のスタートスイッチ、あるいは操作パネル６０の車両用空調装置１の作動スイッチが投入（ＯＮ）されたか否かを判定する。そして、プレ空調のスタートスイッチ、あるいは車両用空調装置１の作動スイッチが投入されるとステップＳ２へ進む。

なお、プレ空調とは、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を開始する乗車前空調制御である。プレ空調のスタートスイッチは、乗員が携帯する無線端末（リモコン）に設けられている。したがって、乗員は車両から離れた場所から車両用空調装置１を始動させることができる。

さらに、本実施形態の車両用空調装置１が適用されるハイブリッド車両では、バッテリに対して商用電源（外部電源）から電力を供給することによって、バッテリの充電を行うことができる。そこで、プレ空調は、車両が外部電源に接続されている場合は所定時間（例えば、３０分間）だけ行われ、外部電源に接続されていない場合は、バッテリ残量が所定量以下となるまで行うようになっている。

ステップＳ２では、フラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等が行われる。次のステップＳ３では、操作パネル６０の操作信号を読み込んでステップＳ４へ進む。具体的な操作信号としては、車室内温度設定スイッチ６０ｃによって設定される車室内設定温度Ｔｓｅｔ、吹出口モードの選択信号、吸込口モードの選択信号、送風機３２の風量の設定信号等がある。

ステップＳ４では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群５１〜５７の検出信号を読み込んで、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。さらに、暖房モードでは、暖房用熱交換器目標温度を算出する。目標吹出温度ＴＡＯは、下記数式Ｆ１により算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチ６０ｃによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気センサ５２によって検出された外気温、Ｔｓは日射センサ５３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

また、暖房用熱交換器目標温度は、基本的に上述の数式Ｆ１にて算出される値となるが、消費電力の抑制のために数式Ｆ１にて算出されるＴＡＯよりも低い値とする補正が行われる場合もある。

続くステップＳ６〜Ｓ１６では、空調制御装置５０に接続された各種機器の制御状態が決定される。まず、ステップＳ６では、空調環境状態に応じて、冷房モード、暖房モード、第１除湿モードおよび第２除湿モードの選択およびＰＴＣヒータ３７の通電有無の決定が行われる。本実施形態のステップＳ６のより詳細な内容については後述する。

ステップＳ７では、送風機３２により送風される空気の目標送風量を決定する。具体的には電動モータに印加するブロワモータ電圧をステップＳ５にて決定されたＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。

具体的には、本実施形態では、ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）でブロワモータ電圧を最大値付近の高電圧にして、送風機３２の風量を最大風量付近に制御する。また、ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇すると、ＴＡＯの上昇に応じてブロワモータ電圧を減少して、送風機３２の風量を減少させる。

さらに、ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下すると、ＴＡＯの低下に応じてブロワモータ電圧を減少して、送風機３２の風量を減少させる。また、ＴＡＯが所定の中間温度域内に入ると、ブロワモータ電圧を最小値にして送風機３２の風量を最小値にするようになっている。

ステップＳ８では、吸込口モード、すなわち内外気切替箱４０の切替状態を決定する。この吸込口モードもＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、ＴＡＯが極低温域となって高い冷房性能を得たい場合等に内気を導入する内気モードが選択される。さらに、外気の排ガス濃度を検出する排ガス濃度検出手段を設け、排ガス濃度が予め定めた基準濃度以上となったときに、内気モードを選択するようにしてもよい。

ステップＳ９では、吹出口モードを決定する。この吹出口モードも、ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードへと順次切り替える。

したがって、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択される。さらに、湿度センサの検出値から窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合には、フットデフロスタモードあるいはデフロスタモードを選択するようにしてもよい。

ステップＳ１０では、エアミックスドア３８の目標開度ＳＷを上記ＴＡＯ、蒸発器温度センサ５６によって検出された室内蒸発器２６からの吹出空気温度ＴＥ、加熱器温度に基づいて算出する。

ここで、加熱器温度とは、加熱用冷風通路３３に配置された加熱手段（ヒータコア３６、室内凝縮器１２、およびＰＴＣヒータ３７）の加熱能力に応じて決定される値であって、具体的には、エンジン冷却水温度Ｔｗを採用できる。したがって、目標開度ＳＷは、次の数式Ｆ２により算出できる。
ＳＷ＝［（ＴＡＯ−ＴＥ）／（Ｔｗ−ＴＥ）］×１００（％）…（Ｆ２）
なお、ＳＷ＝０（％）は、エアミックスドア３８の最大冷房位置であり、冷風バイパス通路３４を全開し、加熱用冷風通路３３を全閉する。これに対し、ＳＷ＝１００（％）は、エアミックスドア３８の最大暖房位置であり、冷風バイパス通路３４を全閉し、加熱用冷風通路３３を全開する。

ステップＳ１１では、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、回転数）を決定する。本実施形態の基本的な圧縮機１１の回転数の決定手法は以下の通りである。例えば、冷房モードでは、ステップＳ５で決定したＴＡＯ等に基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、室内蒸発器２６からの吹出空気温度ＴＥの目標吹出温度ＴＥＯを決定する。

さらに、この目標吹出温度ＴＥＯと吹出空気温度ＴＥの偏差Ｅｎ（ＴＥＯ−ＴＥ）を算出し、この偏差Ｅｎと、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率Ｅｄｏｔ（Ｅｎ−（Ｅｎ−１））とを用いて、予め空調制御装置５０に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に対する回転数変化量ΔｆＣを求める。そして、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に回転数変化量ΔｆＣを加算したものを今回の圧縮機回転数ｆＣｎとする。

また、暖房モードでは、ステップＳ４で決定した暖房用熱交換器目標温度等に基づいて、予め空調制御装置５０に記憶されている制御マップを参照して、吐出冷媒圧力Ｐｄの目標高圧ＰＤＯを決定し、この目標高圧ＰＤＯと吐出冷媒圧力Ｐｄの偏差Ｐｎ（ＰＤＯ−Ｐｄ）を算出する。さらに、この偏差Ｐｎと、前回算出された偏差Ｐｎ−１に対する偏差変化率Ｐｄｏｔ（Ｐｎ−（Ｐｎ−１））とを用いて、ファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＨｎ−１に対する回転数変化量ΔｆＨを求める。そして、前回の圧縮機回転数ｆＨｎ−１に回転数変化量ΔｆＨを加算したものを今回の圧縮機回転数ｆＨｎとする。

ステップＳ１２では、室外熱交換器１６に向けて外気を送風する送風ファン（室外送風機）１６ａの稼働率を決定する。本実施形態の基本的な送風ファン１６ａの稼働率の決定手法は以下の通りである。つまり、圧縮機１１吐出冷媒温度Ｔｄの増加に伴って送風ファン１６ａの稼働率が増加するように第１の仮稼働率を決定し、エンジン冷却水温度Ｔｗの上昇に伴って送風ファン１６ａの稼働率が増加するように第２の仮稼働率を決定する。

さらに、第１、第２の仮稼働率のうち大きい方を選択し、選択された稼働率に対して、送風ファン１６ａの騒音低減や車速を考慮した補正を行った値を送風ファン１６ａの稼働率に決定する。

ステップＳ１３では、ＰＴＣヒータ３７の作動本数の決定および電熱デフォッガ４７の作動状態の決定が行われる。ＰＴＣヒータ３７の作動本数は、例えば、ステップＳ６にてＰＴＣヒータ３７への通電が必要とされたときに、暖房モード時にエアミックスドア３８の目標開度ＳＷが１００％となっても、暖房用熱交換器目標温度を得られない場合に、内気温Ｔｒと暖房用熱交換器目標温度との差に応じて決定すればよい。

また、車室内の湿度および温度から窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合、あるいは窓ガラスに曇りが発生している場合は、電熱デフォッガ４７を作動させる。

次に、ステップＳ１４にて、上述のステップＳ６で決定された運転モードに応じて、冷媒回路切替手段である各電磁弁１３、１７、２０、２１、２４の作動状態を決定する。この際、本実施形態では、サイクルに応じた冷媒回路を実現するため、基本的には冷媒が流通する冷媒流路が開となるように各電磁弁を制御し、冷媒圧力の高低圧関係によって冷媒が流通しない冷媒流路については各電磁弁を非通電状態として、消費電力の抑制を行う。

ステップＳ１４の詳細については、図７のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１４ａで、ステップＳ６で決定された運転モードをメモリＣＹＣＬＥ＿ＶＡＬＶＥに読み込む。次に、ステップＳ１４ｂにて、車両用空調装置１が停止しているか否か、すなわち車室内の空調を行わないか否かが判定される。

ステップＳ１４ｂにて、車両用空調装置１が停止していると判定された場合は、ステップＳ１４ｃにて、メモリＣＹＣＬＥ＿ＶＡＬＶＥを冷房モード（ＣＯＯＬサイクル）に設定してステップＳ１４ｄへ進む。ステップＳ１４ｃにて、車両用空調装置１が停止していないと判定された場合は、ステップＳ１４ｄへ進む。

ステップＳ１４ｄでは、各電磁弁１３、１７、２０、２１、２４の作動状態が決定される。具体的には、メモリＣＹＣＬＥ＿ＶＡＬＶＥが冷房モード（ＣＯＯＬサイクル）に設定されている場合は、全ての電磁弁を非通電状態とする。また、メモリＣＹＣＬＥ＿ＶＡＬＶＥが冷房モード（ＨＯＴサイクル）に設定されている場合は、電気式三方弁１３、高圧電磁弁２０、低圧電磁弁１７を通電状態とし、残りの電磁弁２１、２４を非通電状態とする。また、メモリＣＹＣＬＥ＿ＶＡＬＶＥが第１除湿モード（ＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル）に設定されている場合は、電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、除湿電磁弁２４および熱交換器遮断電磁弁２１を通電状態とし、高圧電磁弁２０を非通電状態とする。また、メモリＣＹＣＬＥ＿ＶＡＬＶＥが第２除湿モード（ＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル）に設定されている場合は、電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、除湿電磁弁２４を通電状態とし、残りの電磁弁２０、２１を非通電状態とする。

つまり、本実施形態では、いずれの運転モードの冷媒回路に切り替えた場合であっても、各電磁弁１３、１７、２０、２１、２４のうち少なくとも１つの電磁弁に対する電力の供給が停止されるように構成されている。

ステップＳ１５では、エンジンＥＧの作動要求有無を決定する。ここで、車両走行用の駆動力をエンジンＥＧのみから得る通常の車両では、常時エンジンを作動させているのでエンジン冷却水も常時高温となる。したがって、通常の車両ではエンジン冷却水をヒータコア３６に流通させることで充分な暖房性能を発揮することができる。

これに対して、本実施形態のようなハイブリッド車両では、バッテリ残量に余裕があれば、走行用電動モータのみから走行用の駆動力を得て走行することができる。このため、高い暖房性能が必要な場合であっても、エンジンＥＧが停止しているとエンジン冷却水温度が４０℃程度にしか上昇せず、ヒータコア３６にて充分な暖房性能が発揮できなくなる。

そこで、本実施形態では、暖房に必要な熱源を確保するため、高い暖房性能が必要な場合であってもエンジン冷却水温度Ｔｗが予め定めた基準冷却水温度よりも低いときは、空調制御装置５０からエンジンＥＧの制御に用いられるエンジン制御装置（図示せず）に対して、エンジンＥＧを作動するように要求信号を出力する。

これにより、エンジン冷却水温度Ｔｗを上昇させて高い暖房性能を得るようにしている。なお、このようなエンジンＥＧの作動要求信号は、車両走行用の駆動源としてエンジンＥＧを作動させる必要の無い場合であってもエンジンＥＧを作動させることになるので、車両燃費を悪化させる要因となる。このため、エンジンＥＧの作動要求信号を出力する頻度は極力低減させることが望ましい。

ステップＳ１６では、室外熱交換器１６に着霜が生じたか否かを判定する。着霜が生じていれば、除霜制御を実行するように、除霜モードに設定する。

ここで、暖房モードの冷媒回路のように、室外熱交換器１６にて冷媒に吸熱作用を発揮させる際に、室外熱交換器１６における冷媒蒸発温度が−１２℃程度まで低下すると、室外熱交換器１６に着霜が生じることが知られている。このような着霜が生じると、室外熱交換器１６に車室外空気が流通できなくなり、室外熱交換器１６にて冷媒と車室外空気とが熱交換できなくなってしまう。

そこで、本実施形態では、室外熱交換器１６に着霜が生じた際には、このステップＳ１６で除霜モードに設定することで、ステップＳ６で強制的に冷房モードを選択する除霜制御を実行するようになっている。後述するように冷房モードの冷媒回路では、室外熱交換器１６にて冷媒が放熱するので、室外熱交換器１６に生じた霜を溶かすことができる。本実施形態のステップＳ１６のより詳細な内容については後述する。

ステップＳ１７では、上述のステップＳ６〜Ｓ１６で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置５０より各種機器６１、１３、１７、２０、２１、２４、１６ａ、３２、６２、６３、６４に対して制御信号および制御電圧が出力される。例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂ用のインバータ６１に対しては、圧縮機１１の回転数がステップＳ１１で決定された回転数となるように制御信号が出力される。

次のステップＳ１８では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップＳ３に戻るようになっている。なお、本実施形態は制御周期τを２５０ｍｓとしている。これは、車室内の空調制御は、エンジン制御等と比較して遅い制御周期であってもその制御性に悪影響を与えないからである。さらに、車両内における空調制御のための通信量を抑制して、エンジン制御等のように高速制御を行う必要のある制御系の通信量を充分に確保することができる。

次に、上述のステップＳ１６の着霜判定処理のより詳細な内容を説明する。

図９はステップＳ１６の要部を示すフローチャートである。ステップＳ１６の着霜判定処理では、まず、ステップＳ２０で、エンジンＥＧが作動中（エンジンＯＮ）か否かを判定する。これは、エンジンＥＧが作動中のときと停止のときでは、異なる着霜判定値を用いて、ステップＳ２３で着霜判定を行うからである。そして、エンジンＥＧが停止の場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ２１で、判定基準となる着霜判定値を第１基準温度、本例では−１２℃に設定する。一方、エンジンＥＧが作動中の場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ２２で、着霜判定値を第１基準温度よりも高い第２基準温度、本例では−１１℃に設定する。

続いて、ステップＳ２３で、室外熱交換器１６が着霜したか否かを判定する。本例では、暖房モード時に室外熱交換器１６を通過した冷媒の温度を吸入温度センサ５７で検出し、吸入温度センサ５７が検出した冷媒吸入温度が着霜判定値よりも低いか否かを判定する。

そして、冷媒吸入温度が着霜判定値よりも低い場合（ＹＥＳ判定の場合）、室外熱交換器１６に着霜が生じていると判断してステップＳ２４に進む。ステップＳ２４で、除霜フラグが０であるか否かを判定し、除霜フラグが０であると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ２５〜Ｓ２７を経て、ステップＳ２８で、除霜フラグを１に設定、すなわち、除霜モードに設定する。

ここで、本実施形態では、ステップＳ２０〜Ｓ２２において、ステップＳ２３の着霜判定に用いる着霜判定値について、エンジン停止時よりもエンジン作動中の方を高く設定しているので、エンジン作動中の方がエンジン停止時よりも除霜モードになりやすくなっている。ちなみに、車両が高速走行によりバッテリ走行が出来ないときやバッテリ残量が少なくなったときに、車両走行用の駆動源としてエンジンＥＧが作動するので、本実施形態では、これらのときに、除霜モードになりやすい。

また、ステップＳ２５〜Ｓ２７では、外気温に応じて除霜制御を行う際のタイマ設定を行う。具体的には、ステップＳ２５で、外気温が所定温度、本例では０℃よりも高いか否かを判定する。このとき、外気温が０℃よりも低い場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ２６で、除霜制御の実行時間である除霜カウントを第１所定時間、本例では２４００（１０分）に設定する。一方、外気温が０℃よりも高い場合（ＹＥＳ判定の場合）、外気温が解氷温度域であることから、短時間で除霜可能であると判断し、ステップＳ２７で、除霜カウントを第１所定時間よりも短い第２所定時間、本例では１２００（５分）に設定する。

また、ステップＳ２３での着霜判定において、冷媒吸入温度が着霜判定値よりも高い場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ２９に進む。また、ステップＳ２３での着霜判定において、冷媒吸入温度が着霜判定値よりも低い場合（ＹＥＳ判定の場合）であっても、既に除霜フラグが１に設定されている場合（ステップＳ２４でＮＯ判定の場合）、ステップＳ２９に進む。

ステップＳ２９では、除霜カウント中（除霜カウント＞０）か否かを判定する。ステップＳ２９の判定において、ステップＳ２３でＹＥＳ判定をしておらず、除霜モードが設定されていなければ、除霜カウントが設定されていないので、除霜カウント中ではないと判定（ＮＯ判定）し、ステップＳ３０に進む。このように、冷媒吸入温度が着霜判定値よりも高い場合であって、除霜モードが設定されていなければ（除霜フラグが０であれば）、室外熱交換器１６は着霜していないと判断して、ステップＳ３０で、除霜フラグを０のままとし、除霜以外モードを維持する。

一方、ステップＳ２９の判定において、除霜モードが既に設定されている場合（除霜フラグ＝１の場合）、ステップＳ２６、２７のように、除霜カウントが設定されているので、除霜カウント中であると判定（ＹＥＳ判定）し、ステップＳ３１で、除霜カウントを１減らし、ステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２では、冷媒吸入温度が所定温度、本例では１０℃よりも高いか否かを判定する。そして、冷媒吸入温度が１０℃よりも高い場合（ＹＥＳ判定の場合）、除霜が完了したと推測し、ステップＳ３３で除霜カウントを０に設定する。続いて、ステップＳ３０で、除霜フラグを０に設定することで、除霜制御を終了させる。

一方、ステップＳ３２の判定において、冷媒吸入温度が１０℃以下の場合（ＮＯ判定の場合）、除霜が完了していないと推測できるので、除霜制御を続けるために、ステップＳ３４で、除霜フラグ＝１に保持し、除霜モードを保持する。

因みに、図６の制御処理において、ステップＳ１６で室外熱交換器１６が着霜したと判定した結果は、ステップＳ１８の後に続く、ステップＳ３以降の次のフローにおけるステップＳ６のサイクル・ＰＴＣ選択処理に反映される。

次に、上述のステップＳ６のサイクル・ＰＴＣ選択処理のより詳細な内容を説明する。

図１０は、図６中のステップＳ６の要部を示すフローチャートである。ステップＳ６では、まず、ステップＳ４０で、除霜フラグ＝１、すなわち、除霜モードが設定されているか否かを判定する。

そして、除霜フラグが１の場合（ＹＥＳ判定の場合）、除霜制御ができる環境とするために、ステップＳ４１に進む。

ステップＳ４１では、エコノミースイッチ６０ｄが乗員に操作されてＯＮになっているか、または、室温が２５℃よりも高いか否かを判定する。すなわち、冷凍サイクルの省動力化を優先させるエコノミーモードが設定されているか、または、大きな暖房能力は必要が無いかどうかを判定する。このとき、エコノミースイッチ６０ｄがＯＦＦでエコノミーモードが設定されておらず、かつ、室温が２５度よりも低い場合（ＮＯ判定の場合）、車室内の暖房手段として、エンジン冷却水を熱源として送風空気を加熱するヒータコア３６を選択するために、ステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２で、冷却水温度がＴＡＯよりも高いか否かを判定する。このとき、エンジンＥＧが停止中であって冷却水温度がＴＡＯよりも低かった場合（ＮＯ判定の場合）、エンジン冷却水を熱源とする暖房では、ＴＡＯに応じた吹出温を作り出すことができないので、ステップＳ４３で、エンジンＥＧの作動（エンジンＯＮ）を選択する。

この結果、エンジンＥＧが停止していれば、図６中のステップＳ１５にてエンジン制御装置に対してエンジンＥＧを始動するように要求信号を出力することとなり、エンジンＥＧが作動することで、エンジン冷却水の温度を上昇させることができる。

そして、エンジン冷却水の温度が上昇してＴＡＯを超えると、図６のステップＳ２〜Ｓ１８の制御フローが繰り返し実行されている際に、再び、図１０に示すステップＳ６のサイクル選択処理において、ステップＳ４２で、冷却水温度がＴＡＯよりも高いと判定される。

ステップＳ４２において、冷却水温度がＴＡＯよりも高いと判定された場合（ＹＥＳ判定の場合）、エンジン冷却水を熱源とする暖房によって、ＴＡＯに応じた吹出温を十分に作り出すことができるので、ステップＳ４４に進み、室外熱交換器１６の除霜のためにクーラサイクル（冷房モード）を選択する。この結果、クーラサイクルによって室外熱交換器１６の温度が上昇し、除霜が行われる。

ここで、ヒートポンプサイクル時に室外熱交換器１６に着霜が生じることから、ステップＳ４１で、除霜フラグが１であると判定されるのは、冷凍サイクル１０の運転モードがヒートポンプサイクルのときである。

したがって、ステップＳ４２により、本実施形態では、除霜モードに設定されても、冷却水温度がＴＡＯまで上昇するまでは、ヒートポンプサイクル運転が継続され、冷却水温度がＴＡＯを超えて、除霜制御ができる環境になった場合に、クーラサイクルに切り替わるようになっている。

なお、ステップＳ４２での判定において、エンジンＥＧが作動中の場合や、エンジンが停止していていも、エンジンＥＧの停止直後から短時間しか経過していない場合に、エンジン冷却水の温度がＴＡＯを超えているときがあるので、このような場合では、エンジンＥＧの作動を要求せずに、ステップＳ４４に進み、クーラサイクルを選択する。

また、ステップＳ４１の判定において、エコノミースイッチ６０ｄがＯＮである場合や、室温が２５℃よりも高い場合や、その両方の場合に、ＹＳＥと判定して、ステップＳ４５に進む。そして、ステップＳ４５では、エンジンＥＧの作動（エンジンＯＮ）を選択せず、ＰＴＣヒータ３７の作動（ＰＴＣヒータＯＮ）を選択する。その後、ステップＳ４４に進み、室外熱交換器１６の除霜のためにクーラサイクルを選択する。

この結果、図６中のステップＳ１７においてＰＴＣヒータ３７に対して制御信号を出力することで、ＰＴＣヒータ３７が送風空気を加熱することとなる。よって、ＰＴＣヒータ３７による暖房を行いながら、クーラサイクルによる室外熱交換器１６の除霜が行われる。

また、ステップ４０の判定において、除霜フラグが１ではない場合（ＮＯ判定の場合）、除霜モードではないので、通常のサイクル選択を実行するために、ステップＳ４６に進む。

ステップＳ４６では、ＴＡＯに基づいて決定された吹出口モード（オート吹出口）がフェイスモードであるか否かを判定する。これは、暖房の必要性を判断するためである。

そして、吹出口モードがフェイスモードである場合（ＹＥＳ判定の場合）には、暖房の必要無しと判断してステップＳ４４に進み、冷凍サイクルの運転モードとしてクーラサイクル（冷房モード）を選択する。一方、吹出口モードがフェイスモードでない場合（ＮＯ判定の場合）には、暖房の必要有りと判断してステップＳ４７以降に進み、除湿の必要性に応じてＨＯＴサイクル、ＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル、ＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル（暖房モード、第１除湿モード、第２除湿モード）のいずれかを選択する。

因みに、上述のように、ＴＡＯに基づく吹出口モードの決定は図６のステップＳ９で行われる。このため、ステップＳ４６の判定が初めて実行される場合には、まだ吹出口モード（オート吹出口）が決定されていないこととなる。そこで、ステップＳ４６の判定が初めて実行される場合には、ステップＳ４６以降（具体的にはステップＳ４６、Ｓ４４、Ｓ４７〜Ｓ５１）を省略するか、仮の吹出口モード（吹出口モードの初期設定）でステップＳ４６の判定を行う等の処理を行う。

ステップＳ４７では、窓曇りの可能性があるか否かを、窓ガラス表面の相対湿度ＲＨＷに基づいて判定する。本例では、ＲＨＷが１００よりも高いか否かを判定する。そして、ＲＨＷが１００よりも高い場合（ＹＥＳ判定の場合）には、窓曇りの可能性があると判断してステップＳ４８に進む。

ステップＳ４８では、除湿の必要度合い（必要性）を蒸発器吹出空気温度Ｔｅに基づいて判定し、その判定結果に応じて、ステップＳ４９〜Ｓ５１で暖房モード、第１除湿モード、第２除湿モードのいずれかを選択する。

具体的には、蒸発器吹出空気温度Ｔｅが高い場合には、除湿の必要有り（必要度合いが大）と判断して、除湿能力の高いＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル（第１除湿モード）を選択する（ステップＳ４９）。蒸発器吹出空気温度Ｔｅが低い場合には、除湿の必要無しと判断して、除湿能力はないが暖房能力の高いＨＯＴサイクル（暖房モード）を選択する（ステップＳ５１）。蒸発器吹出空気温度Ｔｅが中程度である場合には、除湿の必要度合いは小さいと判断して、除湿能力の小さいＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル（第１除湿モード）を選択する（ステップＳ５０）。

本例では、蒸発器吹出空気温度Ｔｅと、図１０のステップＳ４８中に示すマップとに基づいて、除湿要否度合いを判定する。当該マップを用いて運転モードを選択することにより、室内蒸発器２６の温度はおおよそ２℃に制御されることとなる。

一方、ステップＳ４７でＲＨＷが１００以下である場合（ＮＯ判定の場合）には、窓曇りの可能性がないと判断してステップＳ５１に進み、除湿能力はないが暖房能力の高いＨＯＴサイクル（暖房モード）を選択する。

本実施形態の車両用空調装置１は、以上のごとく制御されるので、制御ステップＳ６にて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（ＣＯＯＬサイクル：図１参照）
冷房モードでは、空調制御装置５０が全ての電磁弁を非通電状態とするので、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と第１三方継手１５の１つの冷媒流入出口との間を接続し、低圧電磁弁１７が閉弁し、高圧電磁弁２０が開弁し、熱交換器遮断電磁弁２１が開弁し、除湿電磁弁２４が閉弁する。

これにより、図１の矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→第１三方継手１５→室外熱交換器１６→第２三方継手１９→高圧電磁弁２０→第２逆止弁２２→温度式膨張弁２７の可変絞り機構部２７ｂ→第４三方継手２５→室内蒸発器２６→温度式膨張弁２７の感温部２７ａ→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。

この冷房モードの冷媒回路では、電気式三方弁１３から第１三方継手１５へ流入した冷媒は、低圧電磁弁１７が閉弁しているので低圧電磁弁１７側へ流出することはない。また、室外熱交換器１６から第２三方継手１９へ流入した冷媒は、除湿電磁弁２４が閉弁しているので熱交換器遮断電磁弁２１側へ流出することはない。また、温度式膨張弁２７の可変絞り機構部２７ｂから流出した冷媒は、除湿電磁弁２４が閉弁しているので除湿電磁弁２４側へ流出することはない。さらに、温度式膨張弁２７の感温部２７ａから第５三方継手２８へ流入した冷媒は、第２逆止弁２２の作用によって第２逆止弁２２側に流出することはない。

したがって、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１２にて室内蒸発器２６通過後の送風空気（冷風）と熱交換して冷却され、さらに、室外熱交換器１６にて外気と熱交換して冷却され、温度式膨張弁２７にて減圧膨張される。温度式膨張弁２７にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器２６へ流入し、送風機３２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、室内蒸発器２６を通過する送風空気が冷却される。

この際、前述の如くエアミックスドア３８の開度が調整されるので、室内蒸発器２６にて冷却された送風空気の一部（または全部）が冷風バイパス通路３４から混合空間３５へ流入し、室内蒸発器２６にて冷却された送風空気の一部（または全部）が加熱用冷風通路３３へ流入してヒータコア３６、室内凝縮器１２、ＰＴＣヒータ３７を通過する際に再加熱されて混合空間３５へ流入する。

これにより、混合空間３５にて混合されて車室内へ吹き出す送風空気の温度が所望の温度に調整されて、車室内の冷房を行うことができる。なお、冷房モードでは、送風空気の除湿能力も高いが、暖房能力は殆ど発揮されない。

また、室内蒸発器２６から流出した冷媒は、温度式膨張弁２７の感温部２７ａを介して、アキュムレータ２９へ流入する。アキュムレータ２９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

（ｂ）暖房モード（ＨＯＴサイクル：図２参照）
暖房モードでは、空調制御装置５０が電気式三方弁１３、高圧電磁弁２０、低圧電磁弁１７を通電状態とし、残りの電磁弁２１、２４を非通電状態とするので、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁１７が開弁し、高圧電磁弁２０が閉弁し、熱交換器遮断電磁弁２１が開弁し、除湿電磁弁２４が閉弁する。

これにより、図２の矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→固定絞り１４→第３三方継手２３→熱交換器遮断電磁弁２１→第２三方継手１９→室外熱交換器１６→第１三方継手１５→低圧電磁弁１７→第１逆止弁１８→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。

この暖房モードの冷媒回路では、固定絞り１４から第３三方継手２３へ流入した冷媒は、除湿電磁弁２４が閉弁しているので除湿電磁弁２４側へ流出することはない。また、熱交換器遮断電磁弁２１から第２三方継手１９へ流入した冷媒は、高圧電磁弁２０が閉弁しているので高圧電磁弁２０側へ流出することはない。また、室外熱交換器１６から第１三方継手１５へ流入した冷媒は、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続しているので電気式三方弁１３側へ流出することはない。第１逆止弁１８から第５三方継手２８へ流入した冷媒は、除湿電磁弁２４が閉じているので温度式膨張弁２７側へ流出することはない。

したがって、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１２にて送風機３２から送風された送風空気と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器１２を通過する送風空気が加熱される。この際、エアミックスドア３８の開度が調整されるので、冷房モードと同様に、混合空間３５にて混合されて車室内へ吹き出す送風空気の温度が所望の温度に調整されて、車室内の暖房を行うことができる。なお、暖房モードでは、送風空気の除湿能力は発揮されない。

また、室内凝縮器１２から流出した冷媒は、固定絞り１４にて減圧されて室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した冷媒は、送風ファン１６ａから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、低圧電磁弁１７、第１逆止弁１８等を介して、アキュムレータ２９へ流入する。アキュムレータ２９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

（ｃ）第１除湿モード（ＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル：図３参照）
第１除湿モードでは、空調制御装置５０が電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、熱交換器遮断電磁弁２１および除湿電磁弁２４を通電状態とし、高圧電磁弁２０を非通電状態とするので、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁１７が開弁し、高圧電磁弁２０が開弁し、熱交換器遮断電磁弁２１が閉弁し、除湿電磁弁２４が開弁する。

これにより、図３の矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→固定絞り１４→第３三方継手２３→除湿電磁弁２４→第４三方継手２５→室内蒸発器２６→温度式膨張弁２７の感温部２７ａ→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。

この第１除湿モードの冷媒回路では、固定絞り１４から第３三方継手２３へ流入した冷媒は、熱交換器遮断電磁弁２１が閉弁しているので熱交換器遮断電磁弁２１側へ流出することはない。また、除湿電磁弁２４から第４三方継手２５へ流入した冷媒は、第２逆止弁２２の作用によって温度式膨張弁２７の可変絞り機構部２７ｂ側へ流出することはない。また、温度式膨張弁２７の感温部２７ａから第５三方継手２８へ流入した冷媒は、第１逆止弁１８の作用によって第１逆止弁１８側へ流出することはない。

したがって、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１２にて室内蒸発器２６通過後の送風空気（冷風）と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器１２を通過する送風空気が加熱される。室内凝縮器１２から流出した冷媒は、固定絞り１４にて減圧されて室内蒸発器２６へ流入する。

室内蒸発器２６へ流入した低圧冷媒は、送風機３２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、室内蒸発器２６を通過する送風空気が冷却されて除湿される。したがって、室内蒸発器２６にて冷却されて除湿された送風空気は、ヒータコア３６、室内凝縮器１２、ＰＴＣヒータ３７を通過する際に再加熱されて、混合空間３５から車室内へ吹き出される。すなわち、車室内の除湿を行うことができる。なお、第１除湿モードでは、送風空気の除湿能力を発揮できるが、暖房能力は小さい。

また、室内蒸発器２６から流出した冷媒は、温度式膨張弁２７の感温部２７ａを介して、アキュムレータ２９へ流入する。アキュムレータ２９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

（ｄ）第２除湿モード（ＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル：図４参照）
第２除湿モードでは、空調制御装置５０が電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、除湿電磁弁２４を通電状態とし、残りの電磁弁２０、２１を非通電状態とするので、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁１７が開弁し、高圧電磁弁２０が開弁し、熱交換器遮断電磁弁２１が開弁し、除湿電磁弁２４が開弁する。

これにより、図４の矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→固定絞り１４→第３三方継手２３→熱交換器遮断電磁弁２１→第２三方継手１９→室外熱交換器１６→第１三方継手１５→低圧電磁弁１７→第１逆止弁１８→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→固定絞り１４→第３三方継手２３→除湿電磁弁２４→第４三方継手２５→室内蒸発器２６→温度式膨張弁２７の感温部２７ａ→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。

つまり、第２除湿モードでは、固定絞り１４から第３三方継手２３へ流入した冷媒が熱交換器遮断電磁弁２１側および除湿電磁弁２４側の双方に流出して、第１逆止弁１８から第５三方継手２８へ流入した冷媒および温度式膨張弁２７の感温部２７ａから第５三方継手２８へ流入した冷媒の双方が第５三方継手２８にて合流してアキュムレータ２９側へ流出する。

なお、この第２除湿モードの冷媒回路では、室外熱交換器１６から第１三方継手１５へ流入した冷媒は、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続しているので電気式三方弁１３側へ流出することはない。また、除湿電磁弁２４から第４三方継手２５へ流入した冷媒は、第２逆止弁２２の作用によって温度式膨張弁２７の可変絞り機構部２７ｂ側へ流出することはない。

したがって、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１２にて室内蒸発器２６通過後の送風空気（冷風）と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器１２を通過する送風空気が加熱される。室内凝縮器１２から流出した冷媒は、固定絞り１４にて減圧された後、第３三方継手２３にて分岐されて室外熱交換器１６および室内蒸発器２６へ流入する。

室外熱交換器１６へ流入した冷媒は、送風ファン１６ａから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、低圧電磁弁１７、第１逆止弁１８等を介して、第５三方継手２８へ流入する。室内蒸発器２６へ流入した低圧冷媒は、送風機３２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、室内蒸発器２６を通過する送風空気が冷却されて除湿される。

したがって、室内蒸発器２６にて冷却されて除湿された送風空気は、ヒータコア３６、室内凝縮器１２、ＰＴＣヒータ３７を通過する際に再加熱されて、混合空間３５から車室内へ吹き出される。この際、第２除湿モードでは、第１除湿モードに対して、室外熱交換器１６にて吸熱した熱量を室内凝縮器１２にて放熱することができるので、送風空気を第１除湿モードよりも高温に加熱できる。すなわち、第２除湿モードでは、高い暖房能力を発揮させながら除湿能力も発揮させる除湿暖房を行うことができる。

また、室内蒸発器２６から流出した冷媒は、第５三方継手２８へ流入して室外熱交換器１６から流出した冷媒と合流し、アキュムレータ２９へ流入する。アキュムレータ２９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。

次に、本実施形態の車両用空調装置５０が奏する主な効果について説明する。

（１）空調制御装置５０は、図１０のステップＳ４０、Ｓ４３、Ｓ１５のごとく、室外熱交換器１６が着霜した場合に、エンジンＥＧに対して作動要求信号を出力して、エンジンＥＧを作動させるので、除霜制御中に、エンジン冷却水を熱源とする暖房を行うことができる。

したがって、本実施形態によれば、ハイブリッド車両が走行の駆動源として電動モータを作動させ、エンジンＥＧを作動させていない場合であっても、除霜制御のためにエンジンＥＧを作動させることで、除霜制御時の暖房用の熱源を確保することができるので、除霜制御時に乗員の暖房感が低下することを抑制できる。

なお、除霜制御時の暖房用の熱源を確保するための他の手段として、除霜制御時の暖房専用に、燃焼式ヒータや、ＰＴＣヒータ等の電気ヒータを用いることが考えられる。しかし、除霜制御時の暖房専用にこれらの暖房手段を設けると、空調装置全体がコストアップしてしまうという問題が生じる。

これに対して、本実施形態では、車両に搭載されているエンジンＥＧの冷却水を熱源として用いるので、除霜制御時の暖房用の熱源をコストアップ無しに確保することができる。さらに、燃焼式ヒータを用いる場合では、排気ガスの浄化の手段が必要となり、排気ガスの浄化が困難となるが、本実施形態によれば、既存のエンジン排気ガス浄化装置を用いることができるので、燃焼式ヒータよりもエンジン排気ガスを十分に浄化できる。また、本実施形態によれば、電気ヒータを用いる場合と比較して、高い暖房能力が得られる。

（２）空調制御装置５０は、図１０のステップＳ４２、Ｓ４３、Ｓ４４のごとく、室外熱交換器１６が着霜して除霜モードを設定した場合、冷却水温度がＴＡＯよりも低い場合、エンジンＥＧの作動を選択するとともに、ヒートポンプサイクルを選択したままとし、冷却水温度がＴＡＯよりも高い場合に、クーラサイクルを選択するようになっている。これにより、除霜モードに設定されても、冷却水温度がＴＡＯまで上昇するまでは、ヒートポンプサイクル運転を継続し、冷却水温度がＴＡＯを超えて、除霜制御ができる環境になった場合に、クーラサイクルに切り替えて除霜制御を行うようになっている。

ここで、ステップＳ４２を省略し、ステップＳ４１でＮＯ判定した後、単に、ステップＳ４３のエンジンＯＮを選択し、その後、ステップＳ４４でクーラサイクルを選択する制御を行うと、冷却水が十分に暖まっていなければ、吹出温が低下してしまい、暖房が継続されないという問題が生じる。

これに対して、本実施形態によれば、冷却水温度がＴＡＯを超えて、暖房用の熱源が十分に確保されて除霜制御ができる環境になった場合に、クーラサイクルに切り替えて除霜制御を行うので、ヒートポンプサイクルによる暖房からクーラサイクルによる除霜制御に切り替えても、吹出温を低下させることなく、暖房を継続することができる。なお、本実施形態では、ステップＳ４２で冷却水温度とＴＡＯとを比較したが、ＴＡＯ以外の他の所定温度と比較しても良い。

（３）車両走行用の駆動源としてエンジンＥＧを作動させる必要の無い場合であっても、除霜制御時にエンジンＥＧを作動させると、除霜制御時にエンジンＥＧを作動させない従来のハイブリッド車両と比較して、エンジン作動となる頻度が多くなって、車両燃費が悪化し、排ガスの排出量が増加してしまうという問題が生じる。このため、エンジン停止時に除霜制御を行うよりも、エンジン作動時に除霜制御を行う方が好ましい。

そこで、本実施形態の車両用空調装置５０は、図９のステップＳ２２のごとく、エンジン停止時よりもエンジン作動時に除霜制御が実行されやすいように、ステップＳ２３の着霜判定に用いる着霜判定値を、エンジン停止時よりもエンジン作動中の方が高くなるように設定している。これにより、本実施形態によれば、エンジンＥＧの作動時と停止時で同じ着霜判定値を用いる場合と比較して、車両走行用の駆動源としてエンジンＥＧを作動させていない場合に、除霜制御のためにエンジンＥＧを作動させる頻度を低減でき、燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

なお、本実施形態では、ステップＳ２３で、室外熱交換器１６よりも冷媒流れ下流側に設けた吸入温度センサ５７で検出した冷媒の温度を用いて着霜判定したが、室外熱交換器１６に設けた温度センサによって検出した冷媒の温度を用いて着霜判定しても良い。

また、ステップＳ２１、Ｓ２２で選択した着霜判定値（第１、第２基準温度）を、それぞれ、他の温度に変更しても良く、第１、第２基準温度の差を本実施形態よりも大きくしたり、小さくしたりしても良い。

（４）本実施形態の車両用空調装置５０は、図１０のステップＳ４１、Ｓ４５のごとく、エコノミーモードが設定されているときに、室外熱交換器１６が着霜して除霜モードが設定された場合、エンジンＥＧに対して作動要求信号を出力しないとともに、ＰＴＣヒータ３７に対して制御信号を出力して、ＰＴＣヒータ３７による暖房を行うようになっている。

これによれば、エコノミーモードが設定されているときは、除霜制御のためにエンジンＥＧを作動させないので、車両走行用の駆動源としてエンジンＥＧを作動させていない場合に、除霜制御のためにエンジンＥＧを作動させることによる燃費の悪化を抑制できる。

なお、本実施形態では、ステップＳ４５で、ＰＴＣヒータ３７の作動（ＰＴＣヒータＯＮ）を選択したが、ヒートポンプサイクルによる暖房時に、補助暖房としてＰＴＣヒータ３７が稼働している場合では、ＰＴＣヒータ３７の稼働率を向上させるようにしても良い。例えば、ＰＴＣヒータ３７が補助暖房装置として稼働している場合よりも、多い作動本数を選択して、ＰＴＣヒータ３７の消費電力（加熱能力）を増大させても良い。

また、本実施形態では、ステップＳ４５で、ＰＴＣヒータ３７の作動（ＰＴＣヒータＯＮ）を選択したが、ＰＴＣヒータ３７の作動の代わり、もしくは、ＰＴＣヒータ３７の作動に加えて、補助暖房用のシート暖房装置４８の作動を選択しても良い。

（５）本実施形態の車両用空調装置５０は、図１０のステップＳ４１、Ｓ４５のごとく、室外熱交換器１６が着霜して除霜モードが設定された場合であって、室温が所定温度（本例では２５℃）よりも高いと判定した場合に、乗員の暖房感が高いと判断して、エンジンＥＧに対して作動要求信号を出力しないとともに、ＰＴＣヒータ３７に対して制御信号を出力して、ＰＴＣヒータ３７による暖房を行うようになっている。

本実施形態のように、室温が所定温度（本例では２５℃）よりも高く、乗員の暖房感が高い場合では、エンジン冷却水による暖房のような大きな暖房能力は必要無く、ＰＴＣヒータ３７による暖房を行っても、乗員は十分な暖房感が得られる。また、本実施形態によれば、除霜制御時であっても内燃機関を作動させないので、内燃機関を作動させることによる燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

なお、ステップＳ４１での判定に用いる所定温度は、２５℃に限らず、他の温度に変更しても良い。また、本実施形態では、室温に基づいて乗員の暖房感が高いと判定したが、乗員の温度やシートの温度等に基づいて乗員の暖房感が高いか否かを判定しても良い。要するに、乗員の温度もしくは乗員周辺の温度に基づいて乗員の暖房感が高いか否かを判定すれば良い。因みに、乗員の温度を検出する手段としては、例えば、赤外線センサが採用可能であり、シート温度を検出する手段としては、シートに設置した温度センサ等が採用可能である。

また、本実施形態では、ステップＳ４５で、ＰＴＣヒータ３７の作動（ＰＴＣヒータＯＮ）を選択したが、ヒートポンプサイクルによる暖房時に、補助暖房としてＰＴＣヒータ３７が稼働している場合では、ＰＴＣヒータ３７の稼働率を向上させるようにしても良い。例えば、ＰＴＣヒータ３７が補助暖房装置として稼働している場合よりも、多い作動本数を選択して、ＰＴＣヒータ３７の消費電力（加熱能力）を増大させても良い。

また、本実施形態では、ステップＳ４５で、ＰＴＣヒータ３７の作動（ＰＴＣヒータＯＮ）を選択したが、ＰＴＣヒータ３７の作動の代わり、もしくは、ＰＴＣヒータ３７の作動に加えて、補助暖房用のシート暖房装置４８の作動を選択しても良い。

（６）車両用空調装置５０は、図９のステップＳ３２、Ｓ３３のごとく、除霜制御時に、吸入温度センサ５７で検出した室外熱交換器１６を流れる冷媒の温度が所定温度よりも高くなって、除霜が完了したと推測できる場合に、除霜制御を終了するようにしているので、除霜制御時間を必要最小限に抑えることができる。

このため、本実施形態によれば、除霜制御時の暖房のためにエンジンＥＧを作動させる時間を短くでき、図９のステップＳ３２、Ｓ３３を実行しない場合と比較して、除霜制御のためにエンジンＥＧを作動させることによる燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

なお、本実施形態では、ステップＳ３２で、室外熱交換器１６よりも冷媒流れ下流側に設けた吸入温度センサ５７で検出した冷媒の温度を用いて判定したが、室外熱交換器１６に設けた温度センサによって検出した冷媒の温度を用いて判定しても良い。

（７）車両用空調装置５０は、図９のステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２７のごとく、外気温が０℃よりも低い場合、除霜制御の実行時間を第１所定時間に設定し、外気温が０℃よりも高い場合、除霜制御の実行時間を第１所定時間よりも短い第２所定時間に設定している。

ここで、室外熱交換器１６の除霜は、外気温が高いほど早く完了し、特に、外気温が０℃よりも高い解氷温度域の場合の方が、外気温が氷結温度域の場合よりも早く完了する。

よって、本実施形態のように、外気温が０℃よりも高い場合に、除霜制御の実行時間を短く設定することで、除霜制御時間を必要最小限に抑えることができる。このため、本実施形態によれば、除霜制御時の暖房のためにエンジンＥＧの作動時間を短くでき、除霜制御のためにエンジンＥＧを作動させることによる燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

なお、本実施形態では、ステップＳ２５での判定に用いる判定基準を０℃としたが、０℃よりも低い温度や、０℃よりも高い温度を判定基準としても良い。ただし、上述の通り、外気温が解氷温度域のとき除霜が早く完了することから、判定基準を解氷温度域の所定温度に設定することが好ましい。

（第２実施形態）
本実施形態は、図６中のステップＳ１１で実行する圧縮機１１の回転数決定処理に関するものである。

図１１は、ステップＳ１１の要部を示すフローチャートであり、クーラサイクル（冷房モード）時における室内蒸発器２６からの吹出空気の目標温度である目標吹出温度ＴＥＯの決定処理を示している。

ここで、クーラサイクル時における圧縮機１１の回転数は、上述のステップＳ１１の説明の通り、室内蒸発器２６の目標吹出温度ＴＥＯに基づいて、空調制御装置５０に予め記憶されている制御マップを参照して決定される。

本実施形態では、室内蒸発器２６の目標吹出温度ＴＥＯを、下記の図１１に示す制御処理によって決定する。

まず、ステップＳ６０で、空調制御装置５０に予め記憶されている制御マップを参照し、外気温に基づいて仮の目標吹出温度ｆ（ＴＡＭｄｉｓｐ）を設定する。本例では、図中のステップＳ６０に記載のマップの通り、外気温が低いほどｆ（ＴＡＭｄｉｓｐ）を低く設定する。なお、ｆ（ＴＡＭｄｉｓｐ）の最小温度を２℃とし、最高温度を９℃とする。

続いて、ステップＳ６１で、空調制御装置５０に予め記憶されている制御マップを参照して、ＴＡＯに基づいて仮の目標吹出温度ｆ（ＴＡＯ）を設定する。本例では、図中のステップＳ６１に記載のマップの通り、ＴＡＯが低いほどｆ（ＴＡＯ）を低く設定する。なお、ｆ（ＴＡＯ）の最小温度を２℃とし、最高温度を９℃とする。

続いて、ステップＳ６２で、除霜カウント中か否かを判定する。すなわち、除霜モード（除霜フラグ＝１）であるか否かを判定する。

このとき、除霜中でなければ（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ６３で、除霜中か否かに基づく仮の目標吹出温度f（除霜）をｆ（ＴＡＭｄｉｓｐ）およびｆ（ＴＡＯ）の最大温度である９℃に設定する。一方、除霜中であれば（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ６４で、除霜中か否かに基づく仮の目標吹出温度f（除霜）をｆ（ＴＡＭｄｉｓｐ）およびｆ（ＴＡＯ）の最小温度よりも低い１℃に設定する。

その後、ステップＳ６５で、クーラサイクル時における室内蒸発器２６の目標吹出温度ＴＥＯとして、ｆ（ＴＡＭｄｉｓｐ）、ｆ（ＴＡＯ）および f（除霜）のうち最も小さい値を選択する。このため、室内蒸発器２６の目標吹出温度ＴＥＯは、除霜制御時であれば、必ず、ステップＳ６４で設定された温度（１℃）に決定され、すなわち、ステップＳ６０、Ｓ６１で選択されたＴＥＯに対して減少補正される。一方、除霜制御以外であれば、ステップＳ６３で決定された温度に制限されることなく、ステップＳ６０、Ｓ６１で外気温やＴＡＯに応じて設定された温度に決定される。

そして、このようにして決定された目標吹出温度ＴＥＯを用いて、クーラサイクル時における圧縮機１１の回転数を決定する。すなわち、除霜制御時では、ＴＥＯが１℃となるように、圧縮機１１の回転数を決定し、除霜制御以外では、ＴＥＯが２〜９℃の所望温度となるように、圧縮機１１の回転数を決定する。

このように、本実施形態では、空調制御装置５０は、ステップＳ６２、Ｓ６４、Ｓ６５によって、除霜制御時のＴＥＯを除霜制御以外のＴＥＯよりも低い温度に設定することで、除霜制御時の冷房負荷を上げ、除霜制御時の室外熱交換器１６の温度を、除霜制御以外のときよりも高くすることできる。

このため、本実施形態によれば、除霜制御時における室内熱交換器１６の目標吹出温度ＴＥＯが除霜制御以外のときと同じ場合と比較して、除霜を早く完了することができ、除霜時間を短縮できる。

この結果、本実施形態によれば、除霜制御時の暖房のためにエンジンＥＧを作動させる時間を短くでき、除霜制御時のＴＥＯを除霜制御以外のＴＥＯと同様に設定する場合と比較して、除霜制御のためにエンジンＥＧを作動させることによる燃費の悪化と排ガスの排出量増加を抑制できる。

また、本実施形態では、除霜制御以外のＴＥＯを、除霜制御時のＴＥＯよりも高い温度に設定することで、除霜制御以外でのクーラサイクル時のコンプレッサ稼動率を、除霜制御時よりも低減でき、省電力運転が可能となる。

（第３実施形態）
本実施形態は、図６中のステップＳ１１で実行する圧縮機（コンプレッサ）１１の回転数決定処理に関するものである。

図１２（ａ）は、ステップＳ１１の要部を示すフローチャートである。図１２（ａ）のフローチャートの制御処理は、オートスイッチ６０ｂがオン（ＯＮ）されているとき等に実行される。

ステップＳ７０では、上述したヒートポンプサイクル（暖房モード）における基本的な決定手法を用いて前回のコンプレッサ回転数ｆＨｎ−１に対する回転数変化量ΔｆＨを求める。図１２（ｂ）は、回転数変化量ΔｆＨを求めるためのファジー推論のルールの一例を示すものである。

ステップＳ７１では、前回のコンプレッサ回転数と回転数変化量ΔｆＨとを用いて、仮の今回のコンプレッサ回転数を求める。このとき、仮の今回のコンプレッサ回転数＝前回のコンプレッサ回転数＋回転数変化量ΔｆＨとする。

続いて、ステップＳ７２では、冷媒吸入温度が着霜判定値、本例では−１２℃よりも低いか否かを判定する。すなわち、ステップＳ７２では、室外熱交換器１６が着霜したか否かを判定する。

このとき、冷媒吸入温度が−１２℃よりも低ければ（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ７３に進み、プレ空調中か否かを判定する。そして、プレ空調中であれば（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ７４に進み、コンプレッサ最高回転数を０［ｒｐｍ］に設定することで、コンプレッサの停止を選択する。

また、ステップＳ７２で、冷媒吸入温度が−１２℃よりも高いと判定した場合（ＮＯ判定の場合）や、ステップＳ７３で、プレ空調中でないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ７５に進み、コンプレッサ最高回転数を１００００［ｒｐｍ］に設定する。コンプレッサ最高回転数をこのように設定するのは、実質的にコンプレッサの回転数を制限しないという意味である。

ステップＳ７４もしくはステップＳ７５の後、ステップＳ７６で、今回のコンプレッサ回転数を最終決定する。本例では、ステップＳ７１の仮の今回のコンプレッサ回転数およびステップＳ７４、Ｓ７５で設定したコンプレッサ最高回転数のうち小さい方を今回のコンプレッサ回転数とする（今回のコンプレッサ回転数＝ＭＩＮ（仮の今回のコンプレッサ回転数、コンプレッサ最高回転数））。

なお、本実施形態では、図６のステップＳ６で、プレ空調中であれば、エンジンＥＧの作動を選択しないようにする。

ところで、エンジンＥＧを作動させずにプレ空調を行う車両においては、第１実施形態のように、除霜制御時の暖房用の熱源を確保するために、エンジンＥＧを作動させることができない。

したがって、プレ空調中にヒートポンプサイクルによる暖房から除霜制御に切り替えると、クーラサイクル作動によって室温が低下してしまうため、除霜制御中に乗員が乗り込むと、十分な暖房感が得られず、通常のプレ空調中に乗員が乗り込んだ場合と比較して、暖房感が低下するという問題が生じる。

これに対して、本実施形態では、ステップＳ７３、Ｓ７４のごとく、プレ空調を行っているときは、コンプレッサを停止させ、冷凍サイクルの運転を停止させることにより、除霜制御を行わないので、暖房感が低下するという問題を解消できる。

また、本実施形態では、ステップＳ７３、Ｓ７４で、ヒートポンプサイクルによる暖房時に室外熱交換器１６が着霜して、暖房効率が悪くなったときに、ヒートポンプサイクルの作動を停止することとなる。そして、ヒートポンプサイクルの作動を停止させれば、室外熱交換器１６の霜が外気温で徐々に解氷するので、乗員の乗車後に除霜制御する時間を短縮できる。

因みに、プレ空調中に、室外熱交換器１６が着霜した場合、上述の通り、ヒートポンプサイクルの作動を停止するが、室内凝縮器１２が十分に暖まっている間、ケーシング内３１の送風機３２を作動させて、送風空気を加熱させても良い。

（第４実施形態）
本実施形態は、図１〜４に記載の室外熱交換器１６の車両搭載構造に関するものである。 図１３は、本実施形態の室外熱交換器１６の車両搭載構造を示している。なお、図１３中の上下方向が鉛直方向である。

本実施形態では、ヒートポンプサイクル時に吸熱器として機能する室外熱交換器１６を、ラジエータ４６および送風ファン１６ａと一体化して、車両のエンジンルーム内に配置している。このとき、室外熱交換器１６を通過する風の流れ方向が水平方向よりも下側を向くように、室外熱交換器１６を鉛直方向に対して斜めに配置している。

具体的には、室外熱交換器１６は、冷媒が内部を流れる扁平チューブ１６１およびチューブの外面に設けられた図示しないフィンを有している。扁平チューブ１６１およびフィンは、室外熱交換器１６を通過する風の流れ方向が、熱交換コア面１６２、１６３に対して略垂直となるように設置されている。ここで、熱交換コア面１６２、１６３とは、冷媒と空気との間で熱交換を行う熱交換コアのうち、熱交換コアを流通する空気の流れ方向での端面を言う。そして、風上側の熱交換コア面１６２および風下側の熱交換コア面１６３は、鉛直方向に対して所定角度θをなしている。このため、室外熱交換器１６を通過する風の流れ方向は、水平方向ではなく、水平方向に対して斜め下向きとなる。

ここで、除霜制御によって生じた解氷水分が室外熱交換器１６に残っていると、ヒートポンプサイクルの運転再開後、すぐに、室外熱交換器１６に着霜が生じてしまう。これに対して、本実施形態では、室外熱交換器１６を斜めに搭載して、室外熱交換器１６内を風が斜め下方向に流れるようにしているので、室外熱交換器１６内部での水はけが良くなり、室外熱交換器１６から解氷水分が落ちやすくなる。これにより、ヒートポンプサイクルの運転再開後、すぐに、室外熱交換器１６に着霜が生じることを防止できる。

さらに、本実施形態によれば、除霜制御時の溶けかけの氷も落ちやすいので、除霜時間を短縮化できる。この結果、暖房時に除霜制御に切り替わっても、早期に通常の暖房に切り替えられるので、乗員の暖房感を向上できる。また、第１実施形態のように、除霜のために、エンジンＥＧを作動させた状態が続くと、燃費が悪化してしまうところ、本実施形態によれば、エンジンＥＧの作動時間を短縮できるので、燃費の悪化を抑制できる。

ところで、本実施形態とは異なり、室外熱交換器１６を鉛直方向に延びるように配置し、チューブ、フィンを鉛直方向に対して斜めに配置することでも、本実施形態と同様の効果が得られるが、そのような構造の熱交換器は一般的ではないため、製造コストが高くなってしまう。

これに対して、本実施形態では、室外熱交換器１６自体を鉛直方向に対して斜めに搭載することで、室外熱交換器１６におけるチューブ、フィンの配置構造を、冷凍サイクルに用いられる一般的な熱交換器と同じ配置構造を採用できる。よって、本実施形態によれば、室外熱交換器１６として冷凍サイクルに用いられる一般的な熱交換器を流用したり、室外熱交換器１６の製造の際に、一般的な熱交換器の生産ライン・製造ノウハウを利用したりできるので、室外熱交換器１６の製造コストを抑えることができる。

なお、本実施形態では、室外熱交換器１６を鉛直方向に対して斜めに配置したが、室外熱交換器１６を水平方向に延びるように配置しても良い。この場合、室外熱交換器１６を通過する風の流れ方向は鉛直方向（下向き）となるので、解氷水分や溶けかけの氷が落ちやすくなる。ちなみに、本発明者の実験結果によれば、熱交換コア面１６２、１６３の鉛直方向に対する角度θを、１０度以上９０度以下としたときに、解氷水分や溶けかけの氷が落ちやすく、除霜時間の短縮化の効果が大きい。

（第５実施形態）
本実施形態は、図６中のステップＳ１２で実行する室外熱交換器１６に送風する送風ファン１６ａの稼働率の決定処理に関するものである。本実施形態では、除霜制御中において、外気温が解氷温度域の所定温度よりも高い場合に送風ファン１６の稼働率を高く設定することで、除霜時間の短縮化を図る。

図１４は、本実施形態における送風ファン１６ａの稼働率決定処理の内容を示すフローチャートである。

ステップＳ８０において、冷凍サイクルの運転モードがクーラサイクル（除霜モードも含む）か否かを判定する。

このとき、冷凍サイクルの運転モードがヒートポンプサイクルであれば（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ８１に進み、送風ファン１６ａの稼働率を決定するために必要な各パラメータを判定する。

送風ファン１６ａの稼働率を決定のために必要なパラメータとして、図１４中のステップＳ８１に示すように、吐出圧力センサ５５で検出した冷媒圧力が高圧力か低圧力かを判定し、高外気温か低外気温か判定し、高室温か低室温か判定し、高車速か低車速かを判定する。

そして、その判定結果を用いて、ステップＳ８２で、送風ファン１６ａの稼働率を決定する。すなわち、図１４のステップＳ８２内のマップに示すように、冷媒圧力、熱負荷、車速に基づいて、送風ファン１６ａの稼働率を、送風能力が最大である「ＨＩ」、送風能力が最小である「ＬＯ」、送風ファン１６ａを停止する「ＯＦＦ」のいずれかに決定する。

具体的には、冷媒圧力が高圧力で、熱負荷が低室温かつ低外気温の場合、熱負荷が大きく、高い暖房能力が必要なので、低車速であれば、送風ファン１６ａの稼働率を「ＨＩ」とする。また、冷媒圧力が高圧力で、熱負荷が（低室温かつ低外気温）以外の場合、熱負荷が小さく、高い暖房能力を必要としないので、低車速であれば、送風ファン１６ａの稼働率を「ＬＯ」とする。一方、冷媒圧力が低圧力であれば、高い暖房能力を必要としていないので、低車速であれば、送風ファンの稼働率を「ＬＯ」とする。なお、高車速であれば、送風ファンを稼働させなくても送風できるので、他のパラメータに関係なく、送風ファンの稼働率を「ＯＦＦ」とする。

また、ステップＳ８０において、冷凍サイクルの運転モードがクーラサイクルであれば（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ８３に進み、除霜中であるか否かを判定する。このとき、除霜モードでなければ（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ８４に進み、高外気温か低外気温かを判定する。その後、ステップＳ８６に進み、ステップＳ８１と同様に、外気温以外の送風ファン１６ａの稼働率を決定するために必要な各パラメータを判定する。

一方、ステップＳ８３において、除霜モード（除霜フラグ＝１）であれば（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ８５に進み、ステップＳ８４の除霜中以外の場合よりも低い判定基準を用いて、高外気温か低外気温かを判定する。本例では、図１４のステップＳ８５内のマップに示すように、判定基準を０℃〜０．５℃とし、制御ハンチングを防止するために、ヒステリシスを設定している。その後、ステップＳ８６に進み、ステップＳ８１と同様に、外気温以外の送風ファン１６ａの稼働率を決定するために必要な各パラメータを判定する。

そして、ステップＳ８７では、ステップＳ８４、Ｓ８５、Ｓ８６で判定した結果を用いて、ステップＳ８７中のマップのように、送風ファン１６ａの稼働率を決定する。具体的には、冷媒圧力が低圧力で、熱負荷が低室温かつ低外気温の場合、熱負荷が小さく、高い冷房能力を必要としないので、低車速であれば、送風ファン１６ａの稼働率を「ＬＯ」とし、高車速であれば、送風ファン１６ａを稼働させる必要がないので、送風ファン１６ａを「ＯＦＦ」とする。また、冷媒圧力が低圧力で、熱負荷が（低室温かつ低外気温）以外の場合や、冷媒圧力が高圧力の場合、熱負荷が大きく、高い冷房能力を必要とするので、送風ファン１６ａの稼働率を「ＨＩ」とする。

本実施形態では、除霜制御中であれば、クーラサイクルが選択されるので、ステップＳ８０、Ｓ８３、Ｓ８５、Ｓ８６、Ｓ８７の順に進む。

そして、冬季では、通常、室温が２８℃よりも低いので、ステップＳ８６で低室温と判定され、外気温が０℃よりも低ければ、ステップＳ８５で低外気温と判定される。したがって、冷媒圧力が低圧力であって、外気温が０℃よりも低い場合、図１４のステップＳ８７内のマップに示すように、熱負荷が低室温かつ低外気温なので、低車速であれば、送風ファン１６ａは「ＬＯ」で作動する。

一方、除霜制御中であって、外気温が０．５℃よりも高ければ、ステップＳ８５で高外気温と判定され、冬季であれば、ステップＳ８６で低室温と判定される。したがって、冷媒圧力が低圧力であって、外気温が０．５℃よりも高い場合、図１４のステップＳ８７内のマップに示すように、熱負荷が低室温かつ低外気温に該当しないので、送風ファン１６ａは車速に関係なく「ＨＩ」作動となる。

このように、本実施形態では、除霜制御中であって、外気温が判定基準よりも高い場合、送風ファン１６ａの稼働率を、外気温が判定基準よりも低い場合における送風ファン１６ａの稼働率と比較して高く設定している。また、本実施形態では、外気温の判定基準を氷が溶け始める温度である０℃〜０．５℃に設定している。

ここで、除霜制御中において、冬季でも外気温が０℃よりも高ければ、外気温によって解氷が促進する。したがって、本実施形態のように、外気温が０℃よりも高い高外気温のときに、送風ファン１６ａを「ＨＩ」作動させることで、解氷を促進させることができ、除霜時間を短縮することができる。

さらに、除霜制御中、解氷水分が室外熱交換器１６内に残っていると、ヒートポンプサイクル運転の再開後、すぐに着霜が生じてしまうところ、本実施形態では、送風ファン１６ａを「ＨＩ」作動させることで、解氷水を飛ばして、再着霜を防止することができる。また、除霜制御中に送風ファン１６ａを「ＨＩ」作動させることで、溶けかけの氷も落ちやすくなるとともに、送風ファン１６ａの震動により、室外熱交換器１６も震動することで、さらに、水や氷が落ちやすくなるため、除霜時間を短縮できる。

なお、本実施形態では、外気温の判定基準を０℃〜０．５℃に設定したが、解氷温度域の温度であれば、他の温度に設定しても良い。例えば、外気温の判定基準を２℃〜２．５℃に設定しても良い。この場合、外気温が２．５℃よりも高ければ、送風ファン１６ａは車速に関係なく「ＨＩ」作動となり、外気温が２℃よりも低ければ、送風ファン１６ａは、車速に応じて、「ＬＯ」作動か、「ＯＦＦ」となる。

（第６実施形態）
本実施形態は、図６中のステップＳ１２で実行する室外熱交換器１６に送風する送風ファン１６ａの稼働率の決定処理に関するものである。本実施形態では、除霜制御中において、外気温が凍結温度域の所定温度よりも低い場合に送風ファン１６の稼働率を低く設定することで、除霜時間の短縮化を図る。

図１５は、本実施形態における送風ファン１６ａの稼働率決定処理の内容を示すフローチャートである。以下では、主に第５実施形態と異なる点について説明する。

ステップＳ８０において、冷凍サイクルの運転モードがクーラサイクル（除霜モードも含む）か否かを判定する。このとき、冷凍サイクルの運転モードがクーラサイクルであれば（ＹＥＳ判定の場合）、次のステップＳ９１以降で、送風ファン１６ａの稼働率を決定するパラメータの１つである「低外気温下での除霜モード」か否かを判定する。

すなわち、ステップＳ９１で、外気温が０℃よりも低いか否かを判定し、外気温が０℃よりも高ければ（ＮＯ判定の場合）、低外気温下での除霜モードではないので、ステップＳ９２で、「低外気温下での除霜モード以外」とする。

一方、ステップＳ９１で、外気温が０℃よりも低いと判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ９３に進み、除霜中であるか否かを判定する。このとき、除霜中でなければ（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ９２に進み、「低外気温下での除霜モード以外」とする。また、除霜中であれば（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ９４に進み、「低外気温下での除霜モード」とする。

ステップＳ９２、Ｓ９４の後、ステップＳ９５で、低外気温下での除霜モードのパラメータを除く、送風ファン１６ａの稼働率を決定するための他のパラメータを判定する。他のパラメータは、例えば、外気温、室温、車速、冷媒圧力であり、本実施形態では、除霜中、除霜中以外に関係なく、外気温については同じ判定基準を用いている。

続いて、ステップＳ９６において、ステップＳ９２、Ｓ９４、Ｓ９５で判定した結果を用いて、図１５のステップＳ９６内に記載のマップのように、送風ファン１６ａの稼働率を決定する。

本実施形態では、除霜制御中であれば、クーラサイクルが選択されるので、ステップＳ８０からステップＳ９１以降に進む。

そして、除霜制御中であって、外気温が０℃よりも高い場合では、ステップＳ９１、Ｓ９２の順に進んで「低外気温下での除霜モード以外」とされ、冬季であれば、ステップＳ９５で室温が低室温と判定される。したがって、この場合、図１５のステップＳ９６内のマップに示すように、熱負荷が低室温かつ低外気温であり、低外気温下除霜のパラメータが除霜以外なので、低車速であれば、送風ファン１６ａは「ＬＯ」で作動し、高車速であれば、送風ファン１６ａは「ＯＦＦ」となる。

一方、除霜制御中であって、外気温が０℃よりも低い場合では、ステップＳ９１、Ｓ９３、Ｓ９４の順に進んで「低外気温下での除霜モード」とされ、冬季であれば、ステップＳ９５で室温が低室温と判定される。したがって、この場合、図１５のステップＳ９６内のマップに示すように、熱負荷が低室温かつ低外気温であり、低外気温下除霜のパラメータが除霜なので、送風ファン１６ａは、高車速、低車速であっても「ＯＦＦ」となる。

このように、本実施形態では、冷媒圧力が低圧力であって、熱負荷が低室温かつ低外気温であり、車速が低車速であるときの送風ファン１６ａの稼働率を、除霜制御中の温度が０℃よりも高ければ、低外気温下での除霜以外なので「ＬＯ」とし、除霜制御中の温度が０℃よりも低ければ、除霜制御中の温度が０℃よりも高い場合の稼働率よりも低い「ＯＦＦ」としている。

ここで、除霜制御中の外気温が０℃よりも低い氷結温度域の場合、室外熱交換器１６に送風すると、解氷水分の再氷結を促してしまい、除霜が阻害されて除霜時間が長くなってしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、除霜制御中の外気温が氷結温度域の場合に、送風ファン１６ａを停止することで、解氷水分の再氷結を抑制できるので、除霜時間を短縮することができる。

なお、本実施形態では、除霜制御中の温度が０℃よりも低い場合に、送風ファン１６を停止させていたが、除霜制御中の温度が０℃よりも高い場合と比較して、送風ファン１６の稼働率を低くすれば良く、「ＬＯ」よりも低い送風量（送風能力）を選択しても良い。

また、本実施形態では、ステップＳ９１での外気温の判定基準を０℃としたが、氷結温度域の温度であれば他の温度に変更しても良い。例えば、外気温の判定基準を−１℃に設定しても良い。この場合、外気温が−１℃よりも高ければ、送風ファン１６ａを「ＬＯ」とし、外気温が−１℃よりも低ければ、送風ファン１６ａを「ＯＦＦ」とする。

（第７実施形態）
本実施形態は、図６中のステップＳ１２で実行する室外熱交換器１６に送風する送風ファン１６ａの稼働率の決定処理に関するものである。本実施形態では、除霜制御中において、室外熱交換器１６に付着した霜の解氷が進んだ場合に送風ファン１６の稼働率を高くすることで、除霜時間の短縮化を図る。

図１６は、本実施形態における送風ファン１６ａの稼働率決定処理の内容を示すフローチャートである。以下では、主に第５実施形態と異なる点について説明する。

ステップＳ８０において、冷凍サイクルの運転モードがクーラサイクル（除霜モードも含む）か否かを判定する。このとき、冷凍サイクルの運転モードがクーラサイクルであれば（ＹＥＳ判定の場合）、次のステップ１０１以降で、送風ファン１６ａの稼働率を決定するパラメータの１つである「除霜促進モード」か否かを判定する。この「除霜促進モード」とは、除霜の後期段階のように、除霜が進んで室外熱交換器１６に付着した霜（氷）が解氷した状態を意味し、例えば、解氷した領域の割合が、霜が残っている領域よりも多い状態を意味する。

具体的には、ステップＳ１０１で、冷媒吸入温度が５℃よりも高いか否かを判定する。冷媒吸入温度が５℃よりも高い場合（ＹＥＳ判定の場合）、除霜中であれば、除霜が進んだと判断できるため、ステップＳ１０２に進み、除霜中か否かを判定する。そして、除霜中であれば（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ１０３で、除霜促進モードパラメータを「除霜促進モード」とする。

一方、ステップＳ１０１で、冷媒吸入温度が５℃よりも低いと判定した場合（ＮＯ判定の場合）は、除霜中であっても除霜が進んでいないと判断できるため、ステップＳ１０４に進み、除霜促進モードパラメータを「除霜促進モード以外」とする。また、ステップＳ１０２で、除霜中以外と判定した場合（ＮＯ判定の場合）も、ステップＳ１０４に進み、除霜促進モードパラメータを「除霜促進モード以外」とする。

ステップＳ１０３、Ｓ１０４の後、ステップＳ１０５で、除霜促進モードのパラメータを除く、送風ファン１６ａの稼働率を決定するための他のパラメータを判定する。他のパラメータは、例えば、外気温、室温、車速、冷媒圧力であり、本実施形態では、除霜中、除霜中以外に関係なく、外気温については同じ判定基準を用いている。

続いて、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５で判定した結果を用いて、図１６のステップＳ１０６内に記載のマップのように、送風ファン１６ａの稼働率を決定する。

本実施形態では、除霜制御中であれば、クーラサイクルが選択されるので、ステップＳ８０からステップＳ１０１以降に進む。

そして、除霜制御中であって、冷媒吸入温度が５℃以下の場合では、ステップＳ１０１で、除霜が進んでいないと判断されるので、ステップＳ１０４に進んで「除霜促進モード以外」とされる。また、冬季であれば、ステップＳ１０５で、外気温が低外気温と判定され、室温が低室温と判定される。したがって、この場合、図１６のステップＳ１０６内のマップに示すように、熱負荷が低室温かつ低外気温であり、除霜促進モードのパラメータが促進以外なので、低車速であれば、送風ファン１６ａは「ＬＯ」で作動し、高車速であれば、送風ファン１６ａは「ＯＦＦ」となる。

一方、除霜制御中であって、冷媒吸入温度が５℃よりも高い場合では、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３の順に進んで「除霜促進モード」とされる。また、ステップＳ１０５で、外気温が低外気温と判定され、室温が低室温と判定される。したがって、この場合、図１６のステップＳ１０６内のマップに示すように、熱負荷が低室温かつ低外気温であり、除霜促進モードのパラメータが促進なので、送風ファン１６ａは、高車速、低車速であっても「ＨＩ」となる。

このように、本実施形態では、除霜制御中の冷媒吸入温度が５℃よりも高ければ、除霜が進んだと判断して、除霜制御中の冷媒吸入温度が５℃以下の場合の稼働率（低車速のときＬＯ、高車速のときＯＦＦ）よりも高い「ＨＩ」として、送風ファン１６ａの送風能力を向上（増大）させている。

ここで、除霜制御中、解氷水分が室外熱交換器１６内に残っていると、ヒートポンプサイクル運転の再開後、すぐに着霜が生じてしまうところ、本実施形態では、除霜が進んだと判断した場合に、送風ファン１６ａを「ＨＩ」作動させて解氷水分を飛ばす（落とす）ので、ヒートポンプサイクル運転の再開後の再着霜を防止することができる。

さらに、本実施形態によれば、除霜制御中に送風ファン１６ａを「ＨＩ」作動させることで、溶けかけの氷も飛ばす（落とす）とともに、送風ファン１６ａの震動により、室外熱交換器１６も震動することで、さらに、水や氷が落ちやすくなるため、除霜時間を短縮できる。

なお、本実施形態では、ステップＳ１０１で冷媒吸入温度の判定基準を５℃に設定していたが、解氷が進んだと判断できる温度であれば、他の温度に変更しても良い。また、本実施形態では、ステップＳ１０１で、冷媒吸入温度が判定基準よりも高い場合に、解氷が進んだと判断したが、その代わりに、除霜時間が所定時間を経過した場合に、解氷が進んだと判断しても良い。

（第８実施形態）
本実施形態は、図６中のステップＳ１２で実行する室外熱交換器１６に送風する送風ファン１６ａの稼働率の決定処理に関するものである。本実施形態では、除霜制御中において、除霜が初期段階であれば、送風ファン１６の稼働率を低くすることで、除霜時間の短縮化を図る。

図１７は、本実施形態における送風ファン１６ａの稼働率決定処理の内容を示すフローチャートである。以下では、主に第５実施形態と異なる点について説明する。

ステップＳ８０において、冷凍サイクルの運転モードがクーラサイクル（除霜モードも含む）か否かを判定する。このとき、冷凍サイクルの運転モードがクーラサイクルであれば（ＹＥＳ判定の場合）、次のステップＳ１１１以降で、送風ファン１６ａの稼働率を決定するパラメータの１つである「除霜モード」が「除霜初期」か「除霜初期以外」かを判定する。この「除霜初期」とは、霜が解氷していない解氷が進む前の状態を意味し、例えば、霜が残っている領域の割合が解氷した領域よりも多い状態を意味する。

具体的には、ステップＳ１１１で、冷媒吸入温度が５℃よりも低いか否かを判定する。冷媒吸入温度が５℃よりも低い場合（ＹＥＳ判定の場合）、除霜中であれば、除霜初期と判断できるため、ステップＳ１１２に進み、除霜中か否かを判定する。そして、除霜中であれば（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ１１３で、除霜モードパラメータを「除霜初期」とする。

一方、ステップＳ１１１で、冷媒吸入温度が５℃以上と判定した場合（ＮＯ判定の場合）は、除霜中であっても除霜が進んだ除霜後期と判断できるため、ステップＳ１１４に進み、除霜モードパラメータを「除霜初期以外」とする。また、ステップＳ１１２で、除霜中以外と判定した場合（ＮＯ判定の場合）も、ステップＳ１１４に進み、除霜モードパラメータを「除霜初期以外」とする。

ステップＳ１１３、Ｓ１１４の後、ステップＳ１１５で、除霜モードのパラメータを除く、送風ファン１６ａの稼働率を決定するための他のパラメータを判定する。他のパラメータは、例えば、外気温、室温、車速、冷媒圧力であり、本実施形態では、除霜中、除霜中以外に関係なく、外気温については同じ判定基準を用いている。

続いて、ステップＳ１１６において、ステップＳ１１３、Ｓ１１４、Ｓ１１５で判定した結果を用いて、図１７のステップＳ１１６内に記載のマップのように、送風ファン１６ａの稼働率を決定する。

本実施形態では、除霜制御中であれば、クーラサイクルが選択されるので、ステップＳ８０からステップＳ１１１以降に進む。

そして、除霜制御中であって、冷媒吸入温度が５℃以上の場合では、ステップＳ１１１で、除霜初期ではないと判断されるので、ステップＳ１１４に進んで「除霜初期以外」とされる。また、冬季であれば、ステップＳ１１５で、外気温が低外気温と判定され、室温が低室温と判定される。したがって、この場合、図１７のステップＳ１１６内のマップに示すように、熱負荷が低室温かつ低外気温であり、除霜モードのパラメータが除霜初期以外なので、低車速であれば、送風ファン１６ａは「ＬＯ」で作動し、高車速であれば、送風ファン１６ａは「ＯＦＦ」となる。

一方、除霜制御中であって、冷媒吸入温度が５℃よりも低い場合では、ステップＳ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１１３の順に進んで「除霜初期」とされる。また、ステップＳ１０５で、外気温が低外気温と判定され、室温が低室温と判定される。したがって、この場合、図１７のステップＳ１１６内のマップに示すように、熱負荷が低室温かつ低外気温であり、除霜モードのパラメータが除霜初期なので、送風ファン１６ａは、高車速、低車速どちらのときも「ＯＦＦ」となる。

このように、本実施形態では、車速が低車速のときを比較してわかるように、除霜制御中の冷媒吸入温度が５℃よりも低ければ、除霜初期であると判断して、送風ファン１６ａの稼働率を、除霜制御中の冷媒吸入温度が５℃以上の場合の稼働率（ＬＯ）よりも低い「ＯＦＦ」として、送風ファン１６ａの送風能力を減少させている。

ここで、除霜制御では、冷凍サイクルの運転モードをクーラサイクルとし、室外熱交換器１６の温度を上昇させることで、室外熱交換器１６に生じた霜を溶かすが、除霜初期に送風ファン１６が室外熱交換器１６に送風すると、室外熱交換器１６で冷媒が放熱し、室外熱交換器１６の温度上昇が阻害され、解氷が進まなくなってしまう。

そこで、本実施形態では、除霜初期段階であれば、送風ファン１６ａを停止することにより、除霜制御時の室外熱交換器１６の温度上昇を促進でき、解氷を促進できるので、除霜初期段階時に送風ファン１６ａを作動させる場合と比較して、除霜時間を短縮することができる。

なお、本実施形態では、除霜初期段階の場合に送風ファン１６を停止させていたが、除霜初期段階の場合の送風ファン１６の稼働率を、「ＬＯ」よりも低い送風能力としても良く、このように、除霜初期段階以外の場合に決定される送風ファン１６の稼働率よりも低くすることでも、本実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、ステップＳ１１１で冷媒吸入温度の判定基準を５℃に設定していたが、除霜初期段階と判断できる温度であれば、他の温度に変更しても良い。また、本実施形態では、ステップＳ１１１で、冷媒吸入温度が判定基準よりも低い場合に、除霜初期段階と判断したが、その代わりに、除霜の経過時間が所定時間よりも短い場合に、除霜初期段階と判断しても良い。

（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態では、冷凍サイクル１０が、室内凝縮器１２と室内蒸発器２６との２つの室内熱交換器を有していたが、ヒートポンプサイクルとクーラサイクルとが切替可能な構成であれば、冷凍サイクル１０が１つの室内熱交換器を有する構成であっても良い。

（２）上述の第３〜８実施形態では、第１実施形態と同様に、室外熱交換器１６が着霜した場合に、空調制御装置５０がエンジンＥＧに対して作動要求信号を出力して、エンジンＥＧを作動させていたが、第１実施形態と異なり、空調制御装置５０がエンジンＥＧに対して作動要求信号をせずに除霜制御する場合に、第３〜８実施形態を実施することも可能である。

（３）上述の各実施形態を実施可能な範囲で組み合わせても良い。

（４）上述の各実施形態では、本発明の車両用空調装置をハイブリッド車両に適用した例について説明したが、本発明の適用対象はハイブリッド車両に限定されるものではなく、例えばエンジンを停止することで省燃費を図るアイドリングストップ車両等、種々の車両に本発明は適用可能である。

１０ 蒸気圧縮式冷凍サイクル
１１ 圧縮機
１２ 室内凝縮器（室内熱交換器）
１６ 室外熱交換器
１６ａ 送風ファン（室外送風機）
２６ 室内蒸発器（室内熱交換器）
３６ ヒータコア（加熱手段）
３７ ＰＴＣヒータ（電気ヒータ）
４８ シート暖房装置（電気ヒータ）
５０ 空調制御装置（制御手段）
ＥＧ エンジン（内燃機関）

Claims (14)

1. 冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）および冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換器（１２、２６）を有し、前記室外熱交換器（１６）にて吸熱した熱量を前記室内熱交換器（１２）にて放熱させて前記送風空気を加熱するヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
   内燃機関（ＥＧ）の冷却水を熱源として前記送風空気を加熱する加熱手段（３６）と、
   前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、前記室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を前記室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、前記冷凍サイクル（１０）を作動させて、前記室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
   前記制御手段（５０）は、前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、前記内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力することを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記制御手段（５０）は、前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合において、前記冷却水の温度が所定温度よりも低いときは、前記冷凍サイクル（１０）を前記ヒートポンプサイクルとして作動させるとともに、前記冷却水の温度が所定温度よりも高いときに、前記除霜制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記制御手段（５０）は、前記ヒートポンプサイクル時に前記室外熱交換器を流れる冷媒の温度が判定基準よりも低い場合に前記除霜制御を行うとともに、前記内燃機関（ＥＧ）の作動中の前記判定基準を、前記内燃機関（ＥＧ）の停止時の前記判定基準よりも高い温度に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 乗員に操作されることにより、前記冷凍サイクルの省動力化を優先させるエコノミーモードを設定するエコノミースイッチ（６０ｄ）と、
   電力が供給されることにより発熱する補助暖房用の電気ヒータ（３７、４８）とを備え、
   前記制御手段（５０）は、前記エコノミースイッチ（６０ｄ）が操作されて前記エコノミーモードが設定されているときに、前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合、前記内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力しないとともに、前記電気ヒータ（３７、４８）に対して制御信号を出力して、前記電気ヒータ（３７、４８）による暖房を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
5. 前記制御手段（５０）は、前記除霜制御時において、前記室外熱交換器（１６）を流れる冷媒の温度が所定温度よりも高い場合に、前記除霜制御を終了することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
6. 前記制御手段（５０）は、外気温が所定温度よりも低い場合に、前記除霜制御の実行時間を第１所定時間に設定し、外気温が前記所定温度よりも高い場合に、前記第１所定時間よりも短い第２所定時間に設定して、前記除霜制御を行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
7. 電力が供給されることにより発熱する補助暖房用の電気ヒータ（３７、４８）を備えており、
   前記制御手段（５０）は、前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合であって、乗員もしくは乗員周辺の温度が所定温度よりも低く、乗員の暖房感が低いと判定した場合に、前記内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力し、
   前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合であって、乗員もしくは乗員周辺の温度が前記所定温度よりも高く、乗員の暖房感が高いと判定した場合に、前記内燃機関（ＥＧ）に対して作動要求信号を出力しないとともに、前記電気ヒータ（３７、４８）に対して制御信号を出力して、前記電気ヒータ（３７、４８）による暖房を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
8. 前記制御手段（５０）は、前記除霜制御時における前記室内熱交換器（２６）の目標温度を、前記除霜制御以外での前記クーラサイクル時における前記室内熱交換器（２６）の目標温度と比較して、低く設定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
9. 冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）および冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換器（１２、２６）を有し、前記室外熱交換器（１６）にて吸熱した熱量を前記室内熱交換器（１２）にて放熱させて前記送風空気を加熱するヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
   前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、前記室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を前記室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、前記冷凍サイクル（１０）を作動させて、前記室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
   前記制御手段（５０）は、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を開始する乗車前空調制御を行っているときは、前記除霜制御を行わないとともに、前記乗車前空調制御を行っていないときに、前記除霜制御を行うことを特徴とする車両用空調装置。
10. 冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）および冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換器（１２、２６）を有し、前記室外熱交換器（１６）にて吸熱した熱量を前記室内熱交換器（１２）にて放熱させて前記送風空気を加熱するヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
    前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、前記室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を前記室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、前記冷凍サイクル（１０）を作動させて、前記室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
    前記室外熱交換器（１６）は、前記室外熱交換器（１６）を通過する風の流れが水平方向よりも下側を向くように、鉛直方向に対して斜めに配置されていることを特徴とする車両用空調装置。
11. 冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）および冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換器（１２、２６）を有し、前記室外熱交換器（１６）にて吸熱した熱量を前記室内熱交換器（１２）にて放熱させて前記送風空気を加熱するヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
    前記室外熱交換器（１６）に空気を送風する室外送風機（１６ａ）と、
    前記室外送風機（１６ａ）の稼働率を制御するとともに、前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、前記室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を前記室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、前記冷凍サイクル（１０）を作動させて、前記室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
    前記制御手段（５０）は、前記除霜制御時において、外気温が解氷温度域の所定温度よりも高い場合、前記室外送風機（１６ａ）の稼働率を、外気温が前記所定温度よりも低い場合に設定する前記室外送風機（１６ａ）の稼働率と比較して、高く設定することを特徴とする車両用空調装置。
12. 冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）および冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換器（１２、２６）を有し、前記室外熱交換器（１６）にて吸熱した熱量を前記室内熱交換器（１２）にて放熱させて前記送風空気を加熱するヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
    前記室外熱交換器（１６）に空気を送風する室外送風機（１６ａ）と、
    前記室外送風機（１６ａ）の稼働率を制御するとともに、前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、前記室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を前記室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、前記冷凍サイクル（１０）を作動させて、前記室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
    前記制御手段（５０）は、前記除霜制御時において、外気温が氷結温度域の所定温度よりも低い場合、前記室外送風機（１６ａ）の稼働率を、外気温が前記所定温度よりも高い場合に設定する前記室外送風機（１６ａ）の稼働率と比較して、低く設定することを特徴とする車両用空調装置。
13. 冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）および冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換器（１２、２６）を有し、前記室外熱交換器（１６）にて吸熱した熱量を前記室内熱交換器（１２）にて放熱させて前記送風空気を加熱するヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
    前記室外熱交換器（１６）に空気を送風する室外送風機（１６ａ）と、
    前記室外送風機（１６ａ）の稼働率を制御するとともに、前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、前記室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を前記室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、前記冷凍サイクル（１０）を作動させて、前記室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
    前記制御手段（５０）は、前記除霜制御時において、前記室外熱交換器（１６）に付着した霜の解氷が進んだ場合、前記室外送風機（１６ａ）の稼働率を、解氷が進んでいない場合に設定する前記室外送風機（１６ａ）の稼働率と比較して、高く設定することを特徴とする車両用空調装置。
14. 冷媒と室外空気とを熱交換させる室外熱交換器（１６）および冷媒と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させる室内熱交換器（１２、２６）を有し、前記室外熱交換器（１６）にて吸熱した熱量を前記室内熱交換器（１２）にて放熱させて前記送風空気を加熱するヒートポンプサイクルを構成する蒸気圧縮式の冷凍サイクル（１０）と、
    前記室外熱交換器（１６）に空気を送風する室外送風機（１６ａ）と、
    前記室外送風機（１６ａ）の稼働率を制御するとともに、前記室外熱交換器（１６）が着霜した場合に、前記室内熱交換器（２６）にて吸熱した熱量を前記室外熱交換器にて放熱させるクーラサイクルとして、前記冷凍サイクル（１０）を作動させて、前記室外熱交換器（１６）の除霜制御を行う制御手段（５０）とを備え、
    前記制御手段（５０）は、前記除霜制御時において、前記室外熱交換器（１６）に付着した霜が解氷する前の除霜初期段階の場合、前記室外送風機（１６ａ）の稼働率を、前記除霜制御時の前記除霜初期段階以外の場合に設定する前記室外送風機（１６ａ）の稼働率と比較して、低く設定することを特徴とする車両用空調装置。

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