JP7221767B2 - 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に関するものである。

近年の環境問題の顕在化から、車両に搭載された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電気自動車やハイブリッド自動車等の車両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、電動式の圧縮機と、放熱器と、吸熱器と、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、室外熱交換器において吸熱させることで車室内を暖房する暖房モードや、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、室外熱交換器と吸熱器にて吸熱させることで車室内を暖房しながら除湿する除湿暖房モード、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ことで車室内を冷房す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）。

また、例えばバッテリは充放電による自己発熱等で高温となった環境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、バッテリを被温調対象とし、冷媒回路にはバッテリ用の熱交換器を別途設け、冷媒回路を循環する冷媒とバッテリ用冷媒（熱媒体）とをこのバッテリ用の熱交換器で熱交換させ、この熱交換した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運転モードを実行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、特許文献３参照）。

特開２０１４－２１３７６５号公報 特許第５８６０３６０号公報 特許第５８６０３６１号公報

このような車両用空気調和装置では、システム設計時間は空調の使われ方を想定し、例えば圧縮機の生涯運転時間（生産されてから廃棄するまでの間の積算運転時間の限界、即ち、圧縮機の稼働限界：圧縮機の全体寿命）内になるように設計されるものであるが、その範囲を超える使い方をされる場合がある。特に電動式の圧縮機はインバータ装置で駆動されるため、生涯運転時間（圧縮機の稼働限界）を超えて使用される場合は、このインバータ装置のスイッチング素子が故障する場合が多い。

このように圧縮機がその稼働限界を超えて使用され、故障した場合は車室内の空調を行えなくなると共に、バッテリの冷却も不可能となり、バッテリ（被温調対象）を含む車両の寿命も短くなってしまう問題があった。

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、圧縮機の運転可能時間をできるだけ確保して、空調可能期間及び車両の寿命を延長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、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、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補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、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暖房モードを実行するものであって、制御装置は、圧縮機の稼働限界を判定可能な指標を積算する稼働限界指標積算部を有し、前記指標の積算値が所定の上限値を超えた場合、暖房モードに代えて、圧縮機を停止し、且つ、補助加熱装置により車室内に供給する空気を加熱する補助加熱暖房モードを実行することを特徴とする。

請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において圧縮機の稼働限界を判定可能な指標は、圧縮機の運転時間、圧縮機の起動回数、圧縮機の停止回数、圧縮機を駆動するインバータ装置のスイッチング素子の温度変化の度合いが所定値を超えた回数、スイッチング素子を流れる電流の変化度合いが所定値を超えた回数、及び、圧縮機のモータの回転数変化の度合いが所定値を超えた回数、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てであ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、前記指標の積算値が上限値を超えた場合、補助加熱装置の暖房能力が要求暖房能力を満たすことを条件として、補助加熱暖房モードを実行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、上記各発明において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を備え、制御装置は、暖房モードに加えて、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器と室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、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冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを有することを特徴とする。

請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において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、吸熱器と室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードと、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冷房モードを有すると共に、前記指標の積算値が上限値を超えた状態で、車室内の除湿要求があった場合、除湿暖房モードに代えて、冷房モードで補助加熱装置を発熱させる補助加熱除湿暖房モードを実行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、請求項１乃至請求項４の発明において空気流通路に導入する空気を内気と外気の間で制御する吸込切換ダンパと、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、吸熱器と室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを有すると共に、前記指標の積算値が上限値を超えた状態で、車室内の除湿要求があった場合、除湿暖房モードに代えて、圧縮機を停止し、且つ、強制的に空気流通路に外気を導入して補助加熱装置を発熱させる外気導入補助加熱暖房モードを実行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冷媒により車両に設けられた被温調対象を冷却する被温調対象用熱交換器を有する機器温度調整装置を備え、制御装置は、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、被温調対象用熱交換器にて吸熱させることで、被温調対象を冷却する運転モードを有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、上記発明において制御装置は、機器温度調整装置が設けられているか否かを判別すると共に、機器温度調整装置が設けられている場合、設けられていない場合に比して前記上限値を下げることを特徴とする。

請求項９の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において所定の報知装置を備え、制御装置は、前記指標の積算値が上限値を超えた場合、報知装置により所定の報知動作を実行することを特徴とする。

請求項１０の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において補助加熱装置は、電気ヒータにより構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、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補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、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暖房モードを実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、圧縮機の稼働限界を判定可能な指標を積算する稼働限界指標積算部を有し、前記指標の積算値が所定の上限値を超えた場合、暖房モードに代えて、圧縮機を停止し、且つ、補助加熱装置により車室内に供給する空気を加熱する補助加熱暖房モードを実行するようにしたので、圧縮機の稼働限界を判定可能な指標の積算値が上限値を超えた場合には、暖房モードに代えて補助加熱暖房モードが実行され、圧縮機を運転せずに補助加熱装置により車室内が暖房されるようになる。

即ち、圧縮機の運転による車室内の暖房を行わず、補助加熱装置により車室内の暖房を行うことで稼働限界に至るまでの圧縮機の運転時間を確保し、その分を請求項４の発明の除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードや、請求項７の発明の被温調対象を冷却する運転モードに充てて、車室内の空調可能期間や車両の寿命延長を図ることができるようになる。

この場合、圧縮機の稼働限界を判定可能な指標としては、請求項２の発明の如く圧縮機の運転時間、圧縮機の起動回数、圧縮機の停止回数、圧縮機を駆動するインバータ装置のスイッチング素子の温度変化の度合いが所定値を超えた回数、スイッチング素子を流れる電流の変化度合いが所定値を超えた回数、及び、圧縮機のモータの回転数変化の度合いが所定値を超えた回数、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てが考えられる。

また、圧縮機の稼働限界を判定可能な指標の積算値が前記上限値を超えた場合、請求項３の発明の如く補助加熱装置の暖房能力が要求暖房能力を満たすことを条件として、制御装置が補助加熱暖房モードを実行するようにすれば、快適な車室内暖房を実現しながら、圧縮機の運転時間の確保を行うことができるようになる。

また、圧縮機の稼働限界を判定可能な指標の積算値が前記上限値を超えた状態で、車室内の除湿要求があった場合には、請求項５の発明の如く除湿暖房モードに代えて、制御装置が冷房モードで補助加熱装置を発熱させる補助加熱除湿暖房モードを実行するようにすれば、圧縮機の負荷をできるだけ抑えながら、車室内を除湿することができるようになり、その分、圧縮機の運転時間を確保することが可能となる。

或いは、請求項６の発明の如く制御装置が除湿暖房モードに代えて、圧縮機を停止し、且つ、吸込切換ダンパにより強制的に空気流通路に外気を導入して補助加熱装置を発熱させる外気導入補助加熱暖房モードを実行するようにしてもよい。

特に、請求項７の発明の如く機器温度調整装置を設ければ、被温調対象を冷却する運転モードを実行して車両に設けられた被温調対象を冷却することが可能となるが、請求項８の発明の如く制御装置が機器温度調整装置が設けられているか否かを判別すると共に、機器温度調整装置が設けられている場合、設けられていない場合に比して前記上限値を下げることにより、被温調対象用熱交換器を用いた被温調対象の冷却可能時間を延長することが可能となる。

また、請求項９の発明の如く所定の報知装置を設け、制御装置が、圧縮機の稼働限界を判定可能な指標の積算値が前記上限値を超えた場合、報知装置により所定の報知動作を実行するようにすれば、早期に圧縮機の交換メンテナンスを促すことができるようになると共に、暖房モードに代えて補助加熱暖房モードを実行し、除湿暖房モードに代えて補助加熱除湿暖房モードや外気導入補助加熱暖房モードを実行している場合には、使用者にそれらを報知することが可能となる。

以上のことは請求項１０の発明の如く補助加熱装置が電気ヒータにより構成されている場合に特に有効となる。

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制御装置の電気回路のブロック図である。 図２の制御装置が実行する運転モードを説明する図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラによる暖房モードを説明する車両用空気調和装置の構成図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラによる除湿暖房モードを説明する車両用空気調和装置の構成図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラによる除湿冷房モードを説明する車両用空気調和装置の構成図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラによる冷房モードを説明する車両用空気調和装置の構成図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラによる空調（優先）＋バッテリ冷却モードとバッテリ冷却（優先）＋空調モード（何れも被温調対象を冷却する運転モード）を説明する車両用空気調和装置の構成図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラによるバッテリ冷却（単独）モード（被温調対象を冷却する運転モード）を説明する車両用空気調和装置の構成図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラによる除霜モードを説明する車両用空気調和装置の構成図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラの圧縮機制御に関する制御ブロック図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラの圧縮機制御に関するもう一つの制御ブロック図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラの空調（優先）＋バッテリ冷却モードでの電磁弁６９の制御を説明するブロック図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラの圧縮機制御に関する更にもう一つの制御ブロック図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラのバッテリ冷却（優先）＋空調モードでの電磁弁３５の制御を説明するブロック図である。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラによる圧縮機の積算運転時間に基づく制御を説明するフローチャートである。 図２の制御装置のヒートポンプコントローラの稼働限界指標積算部による圧縮機の運転時間の積算を説明する図である。 図２の制御装置の空調コントローラによる報知動作の一例を説明する図である。 図１の車両用空気調和装置の圧縮機の概略断面図である。 図１９の圧縮機のインバータ装置の電気回路図である。 図１０の圧縮機のインバータ装置のスイッチング素子の温度変化の度合い、スイッチング素子を流れる電流の変化度合い、モータの回転数変化の度合いが所定値を超えた場合を説明する図である。

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は本発明の一実施形態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、車両に搭載されているバッテリ５５に充電された電力を走行用モータ（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の後述する電動式の圧縮機２も、バッテリ５５から供給される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、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、除霜モード、空調（優先）＋バッテリ冷却モード、バッテリ冷却（優先）＋空調モード、及び、バッテリ冷却（単独）モードの各運転モードを切り換えて実行することで車室内の空調やバッテリ５５の温調を行うものである。

このうち、空調（優先）＋バッテリ冷却モード、バッテリ冷却（優先）＋空調モード、バッテリ冷却（単独）モードが本発明における被温調対象を冷却する運転モードの実施例である。

尚、車両としては電気自動車に限らず、エンジンと走行用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る。また、実施例の車両用空気調和装置１を適用する車両は外部の充電器（急速充電器や普通充電器）からバッテリ５５に充電可能とされているものである。更に、前述したバッテリ５５や走行用モータ、当該走行用モータを制御するインバータ等が本発明における車両に搭載された被温調対象となるが、以下の実施例ではバッテリ５５を例に採り上げて説明する。

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、車室内の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マフラー５と冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁（電子膨張弁）から成る室外膨張弁６と、冷房時には冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房時には冷媒を吸熱させる蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる機械式膨張弁から成る室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に冷媒を蒸発させて車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。

実施例の圧縮機２は、図１９に示す如きハウジング９８内にモータ９９と、このモータ９９の回転軸１００により駆動されるスクロール型等の圧縮要素１０１を備えている。ハウジング９８には更にインバータ装置１０２が取り付けられており、このインバータ装置１０２によりモータ９９は運転され、圧縮機２の圧縮要素１０１が駆動される。圧縮要素１０１はモータ９９の回転軸１００により駆動されて冷媒回路Ｒから冷媒を吸い込み、圧縮して再度冷媒回路Ｒに吐出するものである。

また、室外膨張弁６は放熱器４から出て室外熱交換器７に流入する冷媒を減圧膨張させると共に、全閉も可能とされている。更に、実施例では機械式膨張弁が使用された室内膨張弁８は、吸熱器９に流入する冷媒を減圧膨張させると共に、吸熱器９における冷媒の過熱度を調整する。

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の冷媒出口側の冷媒配管１３Ａは、吸熱器９に冷媒を流す際に開放される電磁弁１７（冷房用）を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の出口側の冷媒配管１３Ｂは逆止弁１８、室内膨張弁８、及び、電磁弁３５（キャビン用：吸熱器用弁装置）を順次介して吸熱器９の冷媒入口側に接続されている。また、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の一部を構成している。また、逆止弁１８は室内膨張弁８の方向が順方向とされている。

また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷媒配管１３Ｄに分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される電磁弁２１（暖房用）を介して吸熱器９の冷媒出口側の冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。そして、この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２の入口側に接続され、アキュムレータ１２の出口側は圧縮機２の冷媒吸込側の冷媒配管１３Ｋに接続されている。

更に、放熱器４の冷媒出口側の冷媒配管１３Ｅにはストレーナ１９が接続されており、更に、この冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前（冷媒上流側）で冷媒配管１３Ｊと冷媒配管１３Ｆに分岐し、分岐した一方の冷媒配管１３Ｊが室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の冷媒入口側に接続されている。また、分岐した他方の冷媒配管１３Ｆは除湿時に開放される電磁弁２２（除湿用）を介し、逆止弁１８の冷媒下流側であって、室内膨張弁８の冷媒上流側に位置する冷媒配管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、室外熱交換器７及び逆止弁１８の直列回路に対して並列に接続されたかたちとなり、室外膨張弁６、室外熱交換器７及び逆止弁１８をバイパスするバイパス回路となる。また、室外膨張弁６にはバイパス用の電磁弁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。

尚、実施例の吸込切換ダンパ２６は、吸込口２５の外気吸込口と内気吸込口を任意の比率で開閉することにより、空気流通路３の吸熱器９に流入する空気（外気と内気）のうちの内気の比率を０～１００％の間で調整することができるように構成されている（外気の比率も１００％～０％の間で調整可能）。

また、放熱器４の風下側（空気下流側）における空気流通路３内には、実施例ではＰＴＣヒータ（電気ヒータ）から成る補助加熱装置としての補助ヒータ２３が設けられ、放熱器４を経て車室内に供給される空気を加熱することが可能とされている。更に、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及び補助ヒータ２３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。

更にまた、放熱器４の空気下流側における空気流通路３には、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口からの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、車両用空気調和装置１は、バッテリ５５（被温調対象）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機器温度調整装置６１を備えている。実施例の機器温度調整装置６１は、バッテリ５５に熱媒体を循環させるための循環装置としての循環ポンプ６２と、被温調対象用熱交換器としての冷媒－熱媒体熱交換器６４と、加熱装置としての熱媒体加熱ヒータ６３を備え、それらとバッテリ５５が熱媒体配管６６にて環状に接続されている。

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の出口は熱媒体加熱ヒータ６３の入口に接続されている。この熱媒体加熱ヒータ６３の出口がバッテリ５５の入口に接続され、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。

この機器温度調整装置６１で使用される熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ－１２３４ｙｆのような冷媒、クーラント等の液体、空気等の気体が採用可能である。尚、実施例では水を熱媒体として採用している。また、熱媒体加熱ヒータ６３はＰＴＣヒータ等の電気ヒータから構成されている。更に、バッテリ５５の周囲には例えば熱媒体が当該バッテリ５５と熱交換関係で流通可能なジャケット構造が施されているものとする。

そして、循環ポンプ６２が運転されると、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は冷媒－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を出た熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６３に至り、当該熱媒体加熱ヒータ６３が発熱されている場合にはそこで加熱された後、バッテリ５５に至り、熱媒体はそこでバッテリ５５と熱交換する。そして、このバッテリ５５と熱交換した熱媒体が循環ポンプ６２に吸い込まれる。これにより、熱媒体がバッテリ５５と冷媒－熱媒体熱交換器６４、熱媒体加熱ヒータ６３の間で、熱媒体配管６６内を循環されることになる。

一方、冷媒回路Ｒの冷媒配管１３Ｆと冷媒配管１３Ｂとの接続部の冷媒下流側であって、室内膨張弁８の冷媒上流側に位置する冷媒配管１３Ｂには、分岐配管６７の一端が接続されている。この分岐配管６７には実施例では機械式の膨張弁から構成された補助膨張弁６８と、電磁弁（チラー用）６９が順次設けられている。補助膨張弁６８は冷媒－熱媒体熱交換器６４の後述する冷媒流路６４Ｂに流入する冷媒を減圧膨張させると共に、冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂにおける冷媒の過熱度を調整する。

そして、分岐配管６７の他端は冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに接続されており、この冷媒流路６４Ｂの出口には冷媒配管７１の一端が接続され、冷媒配管７１の他端は冷媒配管１３Ｄとの合流点より冷媒上流側（アキュムレータ１２の冷媒上流側）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６８や電磁弁６９、冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂ等も冷媒回路Ｒの一部を構成すると同時に、機器温度調整装置６１の一部をも構成することになる。

電磁弁６９が開いている場合、室外熱交換器７から出た冷媒（一部又は全ての冷媒）は分岐配管６７に流入し、補助膨張弁６８で減圧された後、電磁弁６９を経て冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して、そこで蒸発する。冷媒は冷媒流路６４Ｂを流れる過程で熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体から吸熱した後、冷媒配管７１、冷媒配管１３Ｃ、アキュムレータ１２を経て冷媒配管１３Ｋから圧縮機２に吸い込まれることになる。

次に、図２は実施例の車両用空気調和装置１の制御装置１１のブロック図を示している。制御装置１１は、何れもプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された空調コントローラ４５及びヒートポンプコントローラ３２から構成されており、これらがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成する車両通信バス６５に接続されている。また、圧縮機２のインバータ装置１０２と、補助ヒータ２３と、循環ポンプ６２と、熱媒体加熱ヒータ６３も車両通信バス６５に接続され、これら空調コントローラ４５、ヒートポンプコントローラ３２、圧縮機２のインバータ装置１０２、補助ヒータ２３、循環ポンプ６２及び熱媒体加熱ヒータ６３が車両通信バス６５を介してデータの送受信を行うように構成されている。

更に、車両通信バス６５には走行を含む車両全般の制御を司る車両コントローラ７２（ＥＣＵ）と、バッテリ５５の充放電の制御を司るバッテリコントローラ（ＢＭＳ：Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）７３と、ＧＰＳナビゲーション装置７４が接続されている。車両コントローラ７２やバッテリコントローラ７３、ＧＰＳナビゲーション装置７４もプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成されており、制御装置１１を構成する空調コントローラ４５とヒートポンプコントローラ３２は、車両通信バス６５を介してこれら車両コントローラ７２やバッテリコントローラ７３、ＧＰＳナビゲーション装置７４と情報（データ）の送受信を行う構成とされている。

空調コントローラ４５は、車両の車室内空調の制御を司る上位のコントローラであり、この空調コントローラ４５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に吸い込まれて吸熱器９に流入す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）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ＣＯ₂濃度センサ３９と、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、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の各出力と、車室内の設定温度や運転モードの切り換え等の車室内の空調設定操作や情報の表示を行うための空調操作部５３が接続されている。尚、図中５３Ａはこの空調操作部５３に設けられた報知装置としてのディスプレイである。

また、空調コントローラ４５の出力には、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が接続され、それらは空調コントローラ４５により制御される。

ヒートポンプコントローラ３２は、主に冷媒回路Ｒの制御を司るコントローラであり、このヒートポンプコントローラ３２の入力には、放熱器４の冷媒入口温度Ｔｃｘｉｎ（圧縮機２の吐出冷媒温度でもある）を検出する放熱器入口温度センサ４３と、放熱器４の冷媒出口温度Ｔｃｉを検出する放熱器出口温度センサ４４と、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓを検出する吸込温度センサ４６と、放熱器４の冷媒出口側の冷媒圧力（放熱器４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自体の温度、又は、吸熱器９により冷却された直後の空気（吸熱器９により冷却される対象）の温度：以下、吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、室外熱交換器７の出口の冷媒温度（室外熱交換器７の冷媒蒸発温度：室外熱交換器温度ＴＸＯ）を検出する室外熱交換器温度センサ４９と、補助ヒータ２３の温度を検出する補助ヒータ温度センサ５０Ａ（運転席側）及び５０Ｂ（助手席側）の各出力が接続されている。

また、ヒートポンプコントローラ３２の出力には、室外膨張弁６、電磁弁２２（除湿用）、電磁弁１７（冷房用）、電磁弁２１（暖房用）、電磁弁２０（バイパス用）、電磁弁３５（キャビン用）及び電磁弁６９（チラー用）の各電磁弁が接続され、それらはヒートポンプコントローラ３２により制御される。尚、圧縮機２は前述したインバータ装置１０２を内蔵している。また、補助ヒータ２３、循環ポンプ６２及び熱媒体加熱ヒータ６３もそれぞれコントローラを内蔵しており、実施例では圧縮機２のインバータ装置１０２や、補助ヒータ２３、循環ポンプ６２や熱媒体加熱ヒータ６３のコントローラは車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２とデータの送受信を行い、このヒートポンプコントローラ３２によって制御される。

また、ヒートポンプコントローラ３２は稼働限界指標積算部７０を有する。この実施例の稼働限界指標積算部７０は、圧縮機２の運転時間を当該圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標として採用し、圧縮機２の積算運転時間を記録するものであり、例えば不揮発性メモリを備えて構成されている。この稼働限界指標積算部７０を用いた制御については後に詳述する。

尚、機器温度調整装置６１を構成する循環ポンプ６２や熱媒体加熱ヒータ６３はバッテリコントローラ７３により制御されるようにしてもよい。更に、このバッテリコントローラ７３には機器温度調整装置６１の冷媒－熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａの出口側の熱媒体の温度（熱媒体温度Ｔｗ：本発明における被温調対象用熱交換器により冷却される対象の温度）を検出する熱媒体温度センサ７６と、バッテリ５５の温度（バッテリ５５自体の温度：バッテリ温度Ｔｃｅｌｌ）を検出するバッテリ温度センサ７７の出力が接続されている。そして、実施例ではバッテリ５５の残量（蓄電量）やバッテリ５５の充電に関する情報（充電中であることの情報や充電完了時間、残充電時間等）、熱媒体温度Ｔｗやバッテリ温度Ｔｃｅｌｌは、バッテリコントローラ７３から車両通信バス６５を介して空調コントローラ４５や車両コントローラ７２に送信される。尚、バッテリ５５の充電時における充電完了時間や残充電時間に関する情報は、急速充電器等の外部の充電器から供給される情報である。

ヒートポンプコントローラ３２と空調コントローラ４５は車両通信バス６５を介して相互にデータの送受信を行い、各センサの出力や空調操作部５３にて入力された設定に基づき、各機器を制御するものであるが、この場合の実施例では外気温度センサ３３、外気湿度センサ３４、ＨＶＡＣ吸込温度センサ３６、内気温度センサ３７、内気湿度センサ３８、室内ＣＯ₂濃度センサ３９、吹出温度センサ４１、日射センサ５１、車速センサ５２、空気流通路３に流入して当該空気流通路３内を流通する空気の風量Ｇａ（空調コントローラ４５が算出）、エアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷ（空調コントローラ４５が算出）、室内送風機２７の電圧（ＢＬＶ）、前述したバッテリコントローラ７３からの情報、ＧＰＳナビゲーション装置７４からの情報、空調操作部５３の出力は空調コントローラ４５から車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２に送信され、ヒートポンプコントローラ３２による制御に供される構成とされている。

また、ヒートポンプコントローラ３２からも冷媒回路Ｒの制御に関するデータ（情報）が車両通信バス６５を介して空調コントローラ４５に送信される。尚、前述したエアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷは、０≦ＳＷ≦１の範囲で空調コントローラ４５が算出する。そして、ＳＷ＝１のときはエアミックスダンパ２８により、吸熱器９を経た空気の全てが放熱器４及び補助ヒータ２３に通風されることになる。

次に、図２０は圧縮機２に内蔵されたインバータ装置１０２の電気回路図を示している。実施例のインバータ装置１０２は、インバータ回路１０８及び平滑コンデンサ１０９が実装された制御基板１１１と、マイクロコンピュータ（プロセッサ）により構成されたインバータ制御部１１２を備えている。インバータ回路１０８の正側の直流母線１１３は、車両のバッテリ（車両用ＨＶ電源）５５の＋端子に接続され、負側の直流母線１１４は、バッテリ５５の－端子に接続されている。そして、平滑コンデンサ１０９はインバータ回路１０８の二つの直流母線１１３、１１４間に接続されている。

インバータ回路１０８は、ブリッジを構成する複数の電力用半導体素子のスイッチング状態をそれぞれ変化させて、バッテリ５５から印加される直流を交流に変換し、モータ９９に供給するものである。具体的には、ブリッジの上相を構成する三つのスイッチング素子１１６Ｕ、１１６Ｖ、１１６Ｗと、ブリッジの下相を構成する三つのスイッチング素子１１７Ｕ、１１７Ｖ、１１７Ｗを備えており、インバータ回路１０８の直流母線１１３、１１４にはバッテリ５５より直流電源が供給される。尚、各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗにはそれぞれ還流ダイオードが逆並列で接続されている。

このインバータ回路１０８では、上相のスイッチング素子１１６Ｕ、１１６Ｖ、１１６Ｗと下相のスイッチング素子１１７Ｕ、１１７Ｖ、１１７Ｗとが、１対１に対応して直列接続されており、各直列回路が正側の直流母線１１３と負側の直流母線１１４との間にそれぞれ接続されている。また、各直列回路の中間点ＭＵ、ＭＶ、ＭＷが出力交流の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の相電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを出力するノードであり、各中間点ＭＵ、ＭＶ、ＭＷがモータ９９の各相に接続されている。

実施例のインバータ回路１０８では、スイッチング素子１１６Ｕ、１１６Ｖ、１１６Ｗ、１１７Ｕ、１１７Ｖ、１１７ＷはＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いている。尚、係るＩＧＢＴに限らず、ＭＯＳＦＥＴ等でも良い。また、制御基板１１１にはスイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの近傍に位置して温度センサ１２２が実装されている。この温度センサ１２２は実施例ではサーミスタから構成されている。

更に、モータ９９からの電流が流れ込む位置の負側の直流母線１１４にはシャント抵抗１２３が接続されている。このシャント抵抗１２３にモータ９９からの電流が流れると、シャント抵抗１２３の両端には電位差が生じ、この両端間の電圧を検出することで、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを算出し、それらから各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗに流れる電流を算出することができる。尚、相電流検出器としては係るシャント抵抗に限らず、カレントトランス等で構成しても良い。

一方、インバータ制御部１１２は、モータ制御部１２６と、ＰＷＭ制御部１２７と、電流検出部１２８と、ゲートドライバ１２９と、通信部１３１と、温度検出部１３２を備えている。モータ制御部１２６は、車両通信バス６５、通信部１３１を介してヒートポンプコントローラ３２から送信される指令値を受信し、この指令値に基づいてモータ９９に印加する三相正弦波の目標とする波形（変調波）を生成し、ＰＷＭ制御部１２７に出力する。ＰＷＭ制御部１２７はモータ制御部１２６が出力する変調波とキャリア（三角波）の高低を比較することにより、ドライブ信号であるデューティ（Ｄｕｔｙ：上相ＯＮ時間）を生成する。このデューティはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相について生成され、各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗのゲートをドライブ（ＯＮ－ＯＦＦ）するゲートドライバ１２９に送出される。

電流検出部１２８は、シャント抵抗１２３の両端間の電圧を入力し、当該シャント抵抗１２３の抵抗値から相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗに流れる電流を算出する。算出された相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗや各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗに流れる電流はモータ制御部１２６に入力される。

また、温度検出部１３２は温度センサ１２２の出力に基づき、各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの温度を検出する。この温度検出部１３２が検出する各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの温度はモータ制御部１２６に入力される。そして、インバータ装置１０２のモータ制御部１２６は、通信部１３１を用い、これら各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗに流れる電流、各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの温度、モータ９９の回転数に関するデータを通信部１３１により、車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２に送信する。

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。この実施例では制御装置１１（空調コントローラ４５、ヒートポンプコントローラ３２）は、暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、空調（優先）＋バッテリ冷却モードの各空調運転と、バッテリ冷却（優先）＋空調モード、バッテリ冷却（単独）モードの各バッテリ冷却運転と、除霜モードを切り換えて実行する。これらが図３に示されている。

このうち、暖房モードと、除湿暖房モードと、除湿冷房モードと、冷房モードと、空調（優先）＋バッテリ冷却モードの各空調運転は、実施例ではバッテリ５５を充電しておらず、車両のイグニッション（ＩＧＮ）がＯＮされ、空調操作部５３の空調スイッチがＯＮされている場合に実行されるものである。但し、リモート運転時（プレ空調等）にはイグニッションがＯＦＦの場合にも実行される。また、バッテリ５５を充電中でもバッテリ冷却要求が無く、空調スイッチがＯＮされているときは実行される。一方、バッテリ冷却（優先）＋空調モードと、バッテリ冷却（単独）モードの各バッテリ冷却運転は、例えば急速充電器（外部電源）のプラグを接続し、バッテリ５５に充電しているときに実行されるものである。但し、バッテリ冷却（単独）モードは、バッテリ５５の充電中以外にも、空調スイッチがＯＦＦで、バッテリ冷却要求があった場合（高外気温で走行時等）には実行される。

また、実施例ではヒートポンプコントローラ３２は、イグニッションがＯＮされているときや、イグニッションがＯＦＦされていてもバッテリ５５が充電中であるときは、機器温度調整装置６１の循環ポンプ６２を運転し、図４～図１０に破線で示す如く熱媒体配管６６内に熱媒体を循環させるものとする。更に、図３には示していないが、実施例のヒートポンプコントローラ３２は、機器温度調整装置６１の熱媒体加熱ヒータ６３を発熱させることでバッテリ５５を加熱するバッテリ加熱モードも実行する。

（１）暖房モード
先ず、図４を参照しながら暖房モードについて説明する。尚、各機器の制御はヒートポンプコントローラ３２と空調コントローラ４５の協働により実行されるものであるが、以下の説明ではヒートポンプコントローラ３２を制御主体とし、簡略化して説明する。図４には暖房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方（実線矢印）を示している。ヒートポンプコントローラ３２により（オートモード）或いは空調コントローラ４５の空調操作部５３へのマニュアルの空調設定操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁２１を開き、電磁弁１７、電磁弁２０、電磁弁２２、電磁弁３５、電磁弁６９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内の高温冷媒と熱交換して加熱される。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当該放熱器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により通風される外気中から熱を汲み上げる（吸熱）。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び冷媒配管１３Ｄ、電磁弁２１を経て冷媒配管１３Ｃに至り、更にこの冷媒配管１３Ｃを経てアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、冷媒配管１３Ｋからガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４にて加熱された空気は吹出口２９から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。

ヒートポンプコントローラ３２は、車室内に吹き出される空気の目標温度（車室内に吹き出される空気の温度の目標値）である後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標ヒータ温度ＴＣＯ（放熱器４の目標温度）から目標放熱器圧力ＰＣＯを算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力Ｐｃｉ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、放熱器出口温度センサ４４が検出する放熱器４の冷媒出口温度Ｔｃｉ及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力Ｐｃｉに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度を制御する。

また、ヒートポンプコントローラ３２は、必要とされる暖房能力に対して放熱器４による暖房能力（加熱能力）が不足する場合、この不足する分を補助ヒータ２３の発熱で補完する。これにより、低外気温時等にも車室内を支障無く暖房する。

（２）除湿暖房モード
次に、図５を参照しながら除湿暖房モードについて説明する。図５は除湿暖房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方（実線矢印）を示している。ヒートポンプコントローラ３２は、車室内の除湿要求（例えば空調コントローラ４５の空調操作部５３に設けられたデフボタン（デフロスタボタン）が操作されたこと）があった場合に、除湿暖房モードを実行する。この除湿暖房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁２１、電磁弁２２、電磁弁３５を開き、電磁弁１７、電磁弁２０、電磁弁６９は閉じる。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内の高温冷媒と熱交換して加熱される。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を経て一部は冷媒配管１３Ｊに入り、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により通風される外気中から熱を汲み上げる（吸熱）。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び冷媒配管１３Ｄ、電磁弁２１を経て冷媒配管１３Ｃに至り、この冷媒配管１３Ｃを経てアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が冷媒配管１３Ｋから圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。

一方、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の残りは分流され、この分流された冷媒が電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに流入し、冷媒配管１３Ｂに至る。次に、冷媒は室内膨張弁８に至り、この室内膨張弁８にて減圧された後、電磁弁３５を経て吸熱器９に流入し、蒸発する。このときに吸熱器９で生じる冷媒の吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は、冷媒配管１３Ｃに出て冷媒配管１３Ｄからの冷媒（室外熱交換器７からの冷媒）と合流した後、アキュムレータ１２を経て冷媒配管１３Ｋから圧縮機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や補助ヒータ２３（発熱している場合）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。

ヒートポンプコントローラ３２は、実施例では目標ヒータ温度ＴＣＯから算出される目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力Ｐｃｉ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御するか、又は、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。このとき、ヒートポンプコントローラ３２は放熱器圧力Ｐｃｉによるか吸熱器温度Ｔｅ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。また、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。

また、ヒートポンプコントローラ３２は、この除湿暖房モードにおいても必要とされる暖房能力に対して放熱器４による暖房能力（加熱能力）が不足する場合、この不足する分を補助ヒータ２３の発熱で補完する。これにより、低外気温時等にも車室内を支障無く除湿暖房する。

（３）除湿冷房モード
次に、図６を参照しながら除湿冷房モードについて説明する。図６は除湿冷房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方（実線矢印）を示している。除湿冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７、及び、電磁弁３５を開き、電磁弁２０、電磁弁２１、電磁弁２２、及び、電磁弁６９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内の高温冷媒と熱交換して加熱される。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、１３Ｊを経て室外膨張弁６に至り、暖房モードや除湿暖房モードよりも開き気味（大きい弁開度の領域）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により通風される外気によって空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａ、電磁弁１７、レシーバドライヤ部１４、過冷却部１６を経て冷媒配管１３Ｂに入り、逆止弁１８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、電磁弁３５を経て吸熱器９に流入し、蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着し、空気は冷却され、且つ、除湿される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は、冷媒配管１３Ｃを経てアキュムレータ１２に至り、そこを経て冷媒配管１３Ｋから圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４や補助ヒータ２３（発熱している場合）を通過する過程で再加熱（除湿暖房時よりも加熱能力は低い）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。

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

また、ヒートポンプコントローラ３２は、この除湿冷房モードにおいても必要とされる暖房能力に対して放熱器４による暖房能力（再加熱能力）が不足する場合、この不足する分を補助ヒータ２３の発熱で補完する。これにより、車室内の温度を下げ過ぎること無く、除湿冷房する。

（４）冷房モード
次に、図７を参照しながら冷房モードについて説明する。図７は冷房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方（実線矢印）を示している。冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７、電磁弁２０、及び、電磁弁３５を開き、電磁弁２１、電磁弁２２、及び、電磁弁６９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。尚、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（再加熱）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を経て冷媒配管１３Ｊ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により通風される外気によって空冷され、凝縮液化する。

室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａ、電磁弁１７、レシーバドライヤ部１４、過冷却部１６を経て冷媒配管１３Ｂに入り、逆止弁１８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、電磁弁３５を経て吸熱器９に流入し、蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９と熱交換する空気は冷却される。

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

（５）空調（優先）＋バッテリ冷却モード（被温調対象を冷却する運転モード）
次に、図８を参照しながら空調（優先）＋バッテリ冷却モードについて説明する。図８は空調（優先）＋バッテリ冷却モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方（実線矢印）を示している。空調（優先）＋バッテリ冷却モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７、電磁弁２０、電磁弁３５、及び、電磁弁６９を開き、電磁弁２１、及び、電磁弁２２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。尚、この運転モードでは補助ヒータ２３には通電されない。また、熱媒体加熱ヒータ６３にも通電されない。

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（再加熱）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を経て冷媒配管１３Ｊ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により通風される外気によって空冷され、凝縮液化する。

室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａ、電磁弁１７、レシーバドライヤ部１４、過冷却部１６を経て冷媒配管１３Ｂに入る。この冷媒配管１３Ｂに流入した冷媒は、逆止弁１８を経た後に分流され、一方はそのまま冷媒配管１３Ｂを流れて室内膨張弁８に至る。この室内膨張弁８に流入した冷媒はそこで減圧された後、電磁弁３５を経て吸熱器９に流入し、蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９と熱交換する空気は冷却される。

吸熱器９で蒸発した冷媒は、冷媒配管１３Ｃを経てアキュムレータ１２に至り、そこから冷媒配管１３Ｋを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却された空気は吹出口２９から車室内に吹き出されるので、これにより車室内の冷房が行われることになる。

他方、逆止弁１８を経た冷媒の残りは分流され、分岐配管６７に流入して補助膨張弁６８に至る。ここで冷媒は減圧された後、電磁弁６９を経て冷媒－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。このときに吸熱作用を発揮する。この冷媒流路６４Ｂで蒸発した冷媒は、冷媒配管７１、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て冷媒配管１３Ｋから圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図８に実線矢印で示す）。

一方、循環ポンプ６２が運転されているので、この循環ポンプ６２から吐出された熱媒体が熱媒体配管６６内を冷媒－熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに至り、そこで冷媒流路６４Ｂ内で蒸発する冷媒と熱交換し、吸熱されて熱媒体は冷却される。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、熱媒体加熱ヒータ６３に至る。但し、この運転モードでは熱媒体加熱ヒータ６３は発熱されないので、熱媒体はそのまま通過してバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５と熱交換する。これにより、バッテリ５５は冷却されると共に、バッテリ５５を冷却した後の熱媒体は、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す（図８に破線矢印で示す）。

この空調（優先）＋バッテリ冷却モードにおいては、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁３５を開いた状態を維持し、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）に基づいて後述する図１２に示す如く圧縮機２の回転数を制御する。また、実施例では熱媒体温度センサ７６が検出する熱媒体の温度（熱媒体温度Ｔｗ：バッテリコントローラ７３から送信される）に基づき、電磁弁６９を以下の如く開閉制御する。

尚、熱媒体温度Ｔｗは、実施例における冷媒－熱媒体熱交換器６４（被温調対象用熱交換器）により冷却される対象（熱媒体）の温度として採用しているが、被温調対象であるバッテリ５５の温度を示す指標でもある（以下、同じ）。

図１３はこの空調（優先）＋バッテリ冷却モードにおける電磁弁６９の開閉制御のブロック図を示している。ヒートポンプコントローラ３２の被温調対象用電磁弁制御部９０には熱媒体温度センサ７６が検出する熱媒体温度Ｔｗと、当該熱媒体温度Ｔｗの目標値としての所定の目標熱媒体温度ＴＷＯが入力される。そして、被温調対象用電磁弁制御部９０は、目標熱媒体温度ＴＷＯの上下に所定の温度差を有して上限値ＴｗＵＬと下限値ＴｗＬＬを設定し、電磁弁６９を閉じている状態からバッテリ５５の発熱等により熱媒体温度Ｔｗが高くなり、上限値ＴｗＵＬまで上昇した場合（上限値ＴｗＵＬを上回った場合、又は、上限値ＴｗＵＬ以上となった場合。以下、同じ）、電磁弁６９を開放する（電磁弁６９開指示）。これにより、冷媒は冷媒－熱媒体熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発し、熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体を冷却するので、この冷却された熱媒体によりバッテリ５５は冷却される。

その後、熱媒体温度Ｔｗが下限値ＴｗＬＬまで低下した場合（下限値ＴｗＬＬを下回った場合、又は、下限値ＴｗＬＬ以下となった場合。以下、同じ）、電磁弁６９を閉じる（電磁弁６９閉指示）。以後、このような電磁弁６９の開閉を繰り返して、車室内の冷房を優先しながら、熱媒体温度Ｔｗを目標熱媒体温度ＴＷＯに制御し、バッテリ５５の冷却を行う。このようにして、車室内の空調（冷房）を優先的に行いながら、機器温度調整装置６１の冷媒－熱媒体熱交換器６４により熱媒体を介してバッテリ５５の冷却も行うことができるようになる。

（６）空調運転の切り換え
ヒートポンプコントローラ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、ヒートポンプコントローラ３２は起動時には外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各空調運転のうちの何れかの空調運転を選択する。また、起動後は外気温度Ｔａｍや目標吹出温度ＴＡＯ、熱媒体温度Ｔｗ等の運転条件や環境条件、設定条件の変化に応じ、前記各空調運転を選択して切り換えていく。例えば、冷房モードから空調（優先）＋バッテリ冷却モードへの移行は、バッテリコントローラ７３からのバッテリ冷却要求が入力されたことに基づいて実行される。この場合、バッテリコントローラ７３は例えば熱媒体温度Ｔｗやバッテリ温度Ｔｃｅｌｌが所定値以上に上昇した場合にバッテリ冷却要求を出力し、ヒートポンプコントローラ３２や空調コントローラ４５に送信するものである。

（７）バッテリ冷却（優先）＋空調モード（被温調対象を冷却する運転モード）
次に、バッテリ５５の充電中の動作について説明する。例えば急速充電器（外部電源）の充電用のプラグが接続され、バッテリ５５が充電されているときに（これらの情報はバッテリコントローラ７３から送信される）、車両のイグニッション（ＩＧＮ）のＯＮ／ＯＦＦに拘わらず、バッテリ冷却要求があり、空調操作部５３の空調スイッチがＯＮされた場合、ヒートポンプコントローラ３２はバッテリ冷却（優先）＋空調モードを実行する。このバッテリ冷却（優先）＋空調モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方は、図８に示した空調（優先）＋バッテリ冷却モードの場合と同様である。

但し、このバッテリ冷却（優先）＋空調モードの場合、実施例ではヒートポンプコントローラ３２は電磁弁６９を開いた状態に維持し、熱媒体温度センサ７６（バッテリコントローラ７３から送信される）が検出する熱媒体温度Ｔｗに基づいて後述する図１４に示す如く圧縮機２の回転数を制御する。また、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）に基づき、電磁弁３５を以下の如く開閉制御する。

図１５はこのバッテリ冷却（優先）＋空調モードにおける電磁弁３５の開閉制御のブロック図を示している。ヒートポンプコントローラ３２の吸熱器用電磁弁制御部９５には吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器温度Ｔｅと、当該吸熱器温度Ｔｅの目標値としての所定の目標吸熱器温度ＴＥＯが入力される。そして、吸熱器用電磁弁制御部９５は、目標吸熱器温度ＴＥＯの上下に所定の温度差を有して上限値ＴｅＵＬと下限値ＴｅＬＬを設定し、電磁弁３５を閉じている状態から吸熱器温度Ｔｅが高くなり、上限値ＴｅＵＬまで上昇した場合（上限値ＴｅＵＬを上回った場合、又は、上限値ＴｅＵＬ以上となった場合。以下、同じ）、電磁弁３５を開放する（電磁弁３５開指示）。これにより、冷媒は吸熱器９に流入して蒸発し、空気流通路３を流通する空気を冷却する。

その後、吸熱器温度Ｔｅが下限値ＴｅＬＬまで低下した場合（下限値ＴｅＬＬを下回った場合、又は、下限値ＴｅＬＬ以下となった場合。以下、同じ）、電磁弁３５を閉じる（電磁弁３５閉指示）。以後、このような電磁弁３５の開閉を繰り返して、バッテリ５５の冷却を優先しながら、吸熱器温度Ｔｅを目標吸熱器温度ＴＥＯに制御し、車室内の冷房を行う。このようにして、機器温度調整装置６１の冷媒－熱媒体熱交換器６４により熱媒体を介してバッテリ５５の冷却を優先的に行いながら、車室内の空調（冷房）も行うことができるようになる。

（８）バッテリ冷却（単独）モード（被温調対象を冷却する運転モード）
次に、イグニッションのＯＮ／ＯＦＦに拘わらず、空調操作部５３の空調スイッチがＯＦＦされた状態で、急速充電器の充電用のプラグが接続され、バッテリ５５が充電されているとき、バッテリ冷却要求があった場合、ヒートポンプコントローラ３２はバッテリ冷却（単独）モードを実行する。但し、バッテリ５５の充電中以外にも、空調スイッチがＯＦＦで、バッテリ冷却要求があった場合（高外気温で走行時等）には実行される。図９はこのバッテリ冷却（単独）モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方（実線矢印）を示している。バッテリ冷却（単独）モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁１７、電磁弁２０、及び、電磁弁６９を開き、電磁弁２１、電磁弁２２、及び、電磁弁３５を閉じる。

そして、圧縮機２、及び、室外送風機１５を運転する。尚、室内送風機２７は運転されず、補助ヒータ２３にも通電されない。また、この運転モードでは熱媒体加熱ヒータ６３も通電されない。

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ないので、ここは通過するのみとなり、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て冷媒配管１３Ｊ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を通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで室外送風機１５により通風される外気によって空冷され、凝縮液化する。

室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａ、電磁弁１７、レシーバドライヤ部１４、過冷却部１６を経て冷媒配管１３Ｂに入る。この冷媒配管１３Ｂに流入した冷媒は、逆止弁１８を経た後、全てが分岐配管６７に流入して補助膨張弁６８に至る。ここで冷媒は減圧された後、電磁弁６９を経て冷媒－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。このときに吸熱作用を発揮する。この冷媒流路６４Ｂで蒸発した冷媒は、冷媒配管７１、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て冷媒配管１３Ｋから圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図９に実線矢印で示す）。

一方、循環ポンプ６２が運転されているので、この循環ポンプ６２から吐出された熱媒体が熱媒体配管６６内を冷媒－熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに至り、そこで冷媒流路６４Ｂ内で蒸発する冷媒により吸熱され、熱媒体は冷却されるようになる。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、熱媒体加熱ヒータ６３に至る。但し、この運転モードでは熱媒体加熱ヒータ６３は発熱されないので、熱媒体はそのまま通過してバッテリ５５に至り、当該バッテリ５５と熱交換する。これにより、バッテリ５５は冷却されると共に、バッテリ５５を冷却した後の熱媒体は、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す（図９に破線矢印で示す）。

このバッテリ冷却（単独）モードにおいても、ヒートポンプコントローラ３２は熱媒体温度センサ７６が検出する熱媒体温度Ｔｗに基づいて後述する如く圧縮機２の回転数を制御することにより、バッテリ５５を冷却する。このようにして、車室内を空調する必要が無い場合には、バッテリ５５の冷却のみを効果的に行うことができるようになる。

（９）除霜モード
次に、図１０を参照しながら室外熱交換器７の除霜モードについて説明する。図１０は除霜モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方（実線矢印）を示している。前述した如く暖房モードでは、室外熱交換器７では冷媒が蒸発し、外気から吸熱して低温となるため、室外熱交換器７には外気中の水分が霜となって付着する。

そこで、ヒートポンプコントローラ３２は室外熱交換器温度センサ４９が検出する室外熱交換器温度ＴＸＯ（室外熱交換器７における冷媒蒸発温度）と、室外熱交換器７の無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅとの差ΔＴＸＯ（＝ＴＸＯｂａｓｅ－ＴＸＯ）を算出しており、室外熱交換器温度ＴＸＯが無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下して、その差ΔＴＸＯが所定値以上に拡大した状態が所定時間継続した場合、室外熱交換器７に着霜しているものと判定して所定の着霜フラグをセットする。

そして、この着霜フラグがセットされており、空調操作部５３の空調スイッチがＯＦＦされた状態で、急速充電器の充電用のプラグが接続され、バッテリ５５が充電されるとき、ヒートポンプコントローラ３２は以下の如く室外熱交換器７の除霜モードを実行する。

ヒートポンプコントローラ３２はこの除霜モードでは、冷媒回路Ｒを前述した暖房モードの状態とした上で、室外膨張弁６の弁開度を全開とする。そして、圧縮機２を運転し、当該圧縮機２から吐出された高温の冷媒を放熱器４、室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入させ、当該室外熱交換器７の着霜を融解させる（図１０）。そして、ヒートポンプコントローラ３２は室外熱交換器温度センサ４９が検出する室外熱交換器温度ＴＸＯが所定の除霜終了温度（例えば、＋３℃等）より高くなった場合、室外熱交換器７の除霜が完了したものとして除霜モードを終了する。

（１０）バッテリ加熱モード
また、空調運転を実行しているとき、或いは、バッテリ５５を充電しているとき、ヒートポンプコントローラ３２はバッテリ加熱モードを実行する。このバッテリ加熱モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は循環ポンプ６２を運転し、熱媒体加熱ヒータ６３に通電する。尚、電磁弁６９は閉じる。

これにより、循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は熱媒体配管６６内を冷媒－熱媒体熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに至り、そこを通過して熱媒体加熱ヒータ６３に至る。このとき熱媒体加熱ヒータ６３は発熱されているので、熱媒体は熱媒体加熱ヒータ６３により加熱されて温度上昇した後、バッテリ５５に至り、当該バッテリ５５と熱交換する。これにより、バッテリ５５は加熱されると共に、バッテリ５５を加熱した後の熱媒体は、循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を繰り返す。

このバッテリ加熱モードにおいては、ヒートポンプコントローラ３２は熱媒体温度センサ７６が検出する熱媒体温度Ｔｗに基づいて熱媒体加熱ヒータ６３の通電を制御することにより、熱媒体温度Ｔｗを所定の目標熱媒体温度ＴＷＯに調整し、バッテリ５５を加熱する。

（１１）ヒートポンプコントローラ３２による圧縮機２の制御
また、ヒートポンプコントローラ３２は、暖房モードでは放熱器圧力Ｐｃｉに基づき、図１１の制御ブロック図により圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｈを算出し、除湿冷房モード、冷房モード、空調（優先）＋バッテリ冷却モードでは、吸熱器温度Ｔｅに基づき、図１２の制御ブロック図により圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｃを算出する。尚、除湿暖房モードでは圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈと圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃのうちの低い方向を選択する。また、バッテリ冷却（優先）＋空調モード、バッテリ冷却（単独）モードでは、熱媒体温度Ｔｗに基づき、図１４の制御ブロック図により圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｗを算出する。

（１１－１）放熱器圧力Ｐｃｉに基づく圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈの算出
先ず、図１１を用いて放熱器圧力Ｐｃｉに基づく圧縮機２の制御について詳述する。図１１は放熱器圧力Ｐｃｉに基づいて圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｈを算出するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２のＦ／Ｆ（フィードフォワード）操作量演算部７８は外気温度センサ３３から得られる外気温度Ｔａｍと、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶと、ＳＷ＝（ＴＡＯ－Ｔｅ）／（Ｔｈｐ－Ｔｅ）で得られるエアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷと、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度ＳＣの目標値である目標過冷却度ＴＧＳＣと、ヒータ温度Ｔｈｐの目標値である前述した目標ヒータ温度ＴＣＯと、放熱器４の圧力の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｈｆｆを算出する。

尚、ヒータ温度Ｔｈｐは放熱器４の風下側の空気温度（推定値）であり、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力Ｐｃｉと放熱器出口温度センサ４４が検出する放熱器４の冷媒出口温度Ｔｃｉから算出（推定）する。また、過冷却度ＳＣは放熱器入口温度センサ４３と放熱器出口温度センサ４４が検出する放熱器４の冷媒入口温度Ｔｃｘｉｎと冷媒出口温度Ｔｃｉから算出される。

前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記目標過冷却度ＴＧＳＣと目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて目標値演算部７９が算出する。更に、Ｆ／Ｂ（フィードバック）操作量演算部８１はこの目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力Ｐｃｉに基づくＰＩＤ演算若しくはＰＩ演算により圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｆｂ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ＴＧＮＣｈｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部８１が算出したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｆｂは加算器８２で加算され、ＴＧＮＣｈ００としてリミット設定部８３に入力される。

リミット設定部８３では制御上の下限回転数ＥＣＮｐｄＬｉｍＬｏと上限回転数ＥＣＮｐｄＬｉｍＨｉのリミットが付けられてＴＧＮＣｈ０とされた後、圧縮機ＯＦＦ制御部８４を経て圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈとして決定される。通常モードではヒートポンプコントローラ３２は、この放熱器圧力Ｐｃｉに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈにより、放熱器圧力Ｐｃｉが目標放熱器圧力ＰＣＯになるように圧縮機２の運転を制御する。

尚、圧縮機ＯＦＦ制御部８４は、放熱器４が軽負荷状態となり、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈが上述した下限回転数ＥＣＮｐｄＬｉｍＬｏとなって、放熱器圧力Ｐｃｉが目標放熱器圧力ＰＣＯの上下に設定された所定の上限値ＰＵＬと下限値ＰＬＬのうちの上限値ＰＵＬより高い所定の強制停止値ＰＳＬまで上昇した状態（強制停止値ＰＳＬを上回った状態、又は、強制停止値ＰＳＬ以上となった状態。以下、同じ）が所定時間ｔｈ１継続した場合（放熱器４の所定の軽負荷条件が成立）、圧縮機２を停止させて圧縮機２をＯＮ－ＯＦＦ制御するＯＮ－ＯＦＦ制御モードに入る。

この圧縮機２のＯＮ－ＯＦＦ制御モードでは、放熱器圧力Ｐｃｉが下限値ＰＬＬまで低下した場合（下限値ＰＬＬを下回った場合、又は、下限値ＰＬＬ以下となった場合。以下、同じ）、圧縮機２を起動して圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈを下限回転数ＥＣＮｐｄＬｉｍＬｏとして運転し、その状態で放熱器圧力Ｐｃｉが上限値ＰＵＬまで上昇した場合は圧縮機２を再度停止させる。即ち、下限回転数ＥＣＮｐｄＬｉｍＬｏでの圧縮機２の運転（ＯＮ）と、停止（ＯＦＦ）を繰り返す。そして、放熱器圧力Ｐｃｉが下限値ＰＵＬまで低下し、圧縮機２を起動した後、放熱器圧力Ｐｃｉが下限値ＰＵＬより高くならない状態が所定時間ｔｈ２継続した場合、圧縮機２のＯＮ－ＯＦＦモード制御を終了し、通常モードに復帰するものである。

（１１－２）吸熱器温度Ｔｅに基づく圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃの算出
次に、図１２を用いて吸熱器温度Ｔｅに基づく圧縮機２の制御について詳述する。図１２は吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｃを算出するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部８６は外気温度Ｔａｍと、空気流通路３内を流通する空気の風量Ｇａ（室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶでもよい）と、目標放熱器圧力ＰＣＯと、吸熱器温度Ｔｅ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ＴＧＮＣｃｆｆを算出する。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部８７は目標吸熱器温度ＴＥＯと吸熱器温度Ｔｅに基づくＰＩＤ演算若しくはＰＩ演算により圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂを算出する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部８６が算出したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部８７が算出したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂは加算器８８で加算され、ＴＧＮＣｃ００としてリミット設定部８９に入力される。

リミット設定部８９では制御上の下限回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＬｏと上限回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＨｉのリミットが付けられてＴＧＮＣｃ０とされた後、圧縮機ＯＦＦ制御部９１を経て圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃとして決定される。従って、加算器８８で加算された値ＴＧＮＣｃ００が上限回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＨｉと下限回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＬｏ以内であり、後述するＯＮ－ＯＦＦ制御モードにならなければ、この値ＴＧＮＣｃ００が圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃ（圧縮機２の回転数となる）。通常モードではヒートポンプコントローラ３２は、この吸熱器温度Ｔｅに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃにより、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯになるように圧縮機２の運転を制御する。

尚、圧縮機ＯＦＦ制御部９１は、吸熱器９が軽負荷状態となり、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃが上述した下限回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＬｏとなって、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯの上下に設定された上限値ＴｅＵＬと下限値ＴｅＬＬのうちの下限値ＴｅＬＬより低い所定の強制停止値ＴｅＳＬまで低下した状態（強制停止値ＴｅＳＬを下回った状態、又は、強制停止値ＴｅＳＬ以下となった状態。以下、同じ）が所定時間ｔｃ１継続した場合（吸熱器９の所定の軽負荷条件が成立）、圧縮機２を停止（圧縮機ＯＦＦ）させて圧縮機２をＯＮ－ＯＦＦ制御するＯＮ－ＯＦＦ制御モードに入る。

この場合の圧縮機２のＯＮ－ＯＦＦ制御モードでは、吸熱器温度Ｔｅが上限値ＴｅＵＬまで上昇した場合（上限値ＴｅＵＬを上回った場合、又は、上限値ＴｅＵＬ以上となった場合。以下、同じ）、圧縮機２を起動（圧縮機ＯＮ）して圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃを下限回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＬｏとして運転し、その状態で吸熱器温度Ｔｅが下限値ＴｅＬＬまで低下した場合は圧縮機２を再度停止させる（圧縮機ＯＦＦ）。即ち、下限回転数ＴＧＮＣｃＬｉｍＬｏでの圧縮機２の運転（圧縮機ＯＮ）と、停止（圧縮機ＯＦＦ）を繰り返す。そして、吸熱器温度Ｔｅが上限値ＴｅＵＬまで上昇し、圧縮機２を起動した後（圧縮機ＯＮ）、吸熱器温度Ｔｅが上限値ＴｅＵＬより低くならない状態が所定時間ｔｃ２継続した場合、この場合の圧縮機２のＯＮ－ＯＦＦ制御モードを終了し、通常モードに復帰するものである。

（１１－３）熱媒体温度Ｔｗに基づく圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｗの算出
次に、図１４を用いて熱媒体温度Ｔｗに基づく圧縮機２の制御について詳述する。図１４は、前述したバッテリ冷却（優先）＋空調モード及びバッテリ冷却（単独）モードにおいて、熱媒体温度Ｔｗに基づき圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｗを算出するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。

この図において、ヒートポンプコントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部９２は外気温度Ｔａｍと、機器温度調整装置６１内の熱媒体の流量Ｇｗ（循環ポンプ６２の出力から算出される）と、バッテリ５５の発熱量（バッテリコントローラ７３から送信される）と、バッテリ温度Ｔｃｅｌｌ（バッテリコントローラ７３から送信される）と、熱媒体温度Ｔｗの目標値である目標熱媒体温度ＴＷＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｗｆｆを算出する。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部９３は目標熱媒体温度ＴＷＯと熱媒体温度Ｔｗ（バッテリコントローラ７３から送信される）に基づくＰＩＤ演算若しくはＰＩ演算により圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｗｆｂを算出する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部９２が算出したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｗｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部９３が算出したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｗｆｂは加算器９４で加算され、ＴＧＮＣｗ００としてリミット設定部９６に入力される。

リミット設定部９６では制御上の下限回転数ＴＧＮＣｗＬｉｍＬｏと上限回転数ＴＧＮＣｗＬｉｍＨｉのリミットが付けられてＴＧＮＣｗ０とされた後、圧縮機ＯＦＦ制御部９７を経て圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｗとして決定される。従って、加算器９４で加算された値ＴＧＮＣｗ００が上限回転数ＴＧＮＣｗＬｉｍＨｉと下限回転数ＴＧＮＣｗＬｉｍＬｏ以内であり、後述するＯＮ－ＯＦＦ制御モードにならなければ、この値ＴＧＮＣｗ００が圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｗ（圧縮機２の回転数となる）。通常モードではヒートポンプコントローラ３２は、この熱媒体温度Ｔｗに基づいて算出された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｗにより、熱媒体温度Ｔｗが目標熱媒体温度ＴＷＯになるように圧縮機２の運転を制御する。

（１２）ヒートポンプコントローラ３２による圧縮機２の積算運転時間に基づく制御
次に、図１６～図１８を参照しながら、実施例のヒートポンプコントローラ３２による圧縮機２の積算運転時間に基づく制御について説明する。前述した如くこの種車両用空気調和装置１では、車室内空調の使われ方を想定してシステムの運転可能時間を設計している。この場合、特に圧縮機２の積算運転時間が生涯運転時間（生産されてから廃棄するまでの間の積算運転時間の限界。即ち、圧縮機２の稼働限界：圧縮機２の全体寿命）内になるように設計されるものであるが、場合によってはその範囲を超える使い方をされることがある。特に、実施例の如く電動式の圧縮機２はインバータ装置１０２で駆動されるため、生涯運転時間を超えて使用される場合は、このインバータ装置１０２の各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗが劣化して故障してしまい、車室内の空調を行えなくなり、前述したバッテリ５５の冷却もできなくなって、バッテリ５５を含む車両の寿命も短くなってしまう。

そこで、この実施例ではヒートポンプコントローラ３２が、圧縮機２の運転時間を当該圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標とし、この圧縮機２の積算運転時間に基づいて、できるだけ圧縮機２を運転しない方向に運転を制限する制御を実行する。以下、図１６のフローチャートを参照しながら説明する。

（１２－１）圧縮機２の運転時間（圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標）の積算
ヒートポンプコントローラ３２は、図１６のステップＳ１で、前述した稼働限界指標積算部７０により、圧縮機２の運転時間を前述した不揮発性メモリに記録し、積算する。図１７は稼働限界指標積算部７０のメモリに記録された圧縮機２の積算運転時間を示している。実施例の稼働限界指標積算部７０は、前述した各運転モード毎に圧縮機２の運転時間を積算する。図中ＣｏｕｎｔＨは暖房モードでの圧縮機２の積算運転時間、ＣｏｕｎｔＨＤは除湿暖房モードでの圧縮機２の積算運転時間、ＣｏｕｎｔＣＤは除湿冷房モードでの圧縮機２の積算運転時間、ＣｏｕｎｔＣは冷房モードでの圧縮機２の積算運転時間、ＣｏｕｎｔＣＢは空調（優先）＋バッテリ冷却モードでの圧縮機２の積算運転時間、ＣｏｕｎｔＢＣはバッテリ冷却（優先）＋空調モードでの圧縮機２の積算運転時間、ＣｏｕｎｔＢはバッテリ冷却（単独）モードでの圧縮機２の積算運転時間、ＣｏｕｎｔＤＥＦは除霜モードでの圧縮機２の積算運転時間である。更に、稼働限界指標積算部７０は、これら積算運転時間ＣｏｕｎｔＨ、ＣｏｕｎｔＨＤ、ＣｏｕｎｔＣＤ、ＣｏｕｎｔＣ、ＣｏｕｎｔＣＢ、ＣｏｕｎｔＢＣ、ＣｏｕｎｔＢ、ＣｏｕｎｔＤＥＦの全て加算して、圧縮機２の総運転時間の積算値である積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌを算出する。

次に、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ２で、稼働限界指標積算部７０が算出した積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えたか否か判断する。この上限値ＳＨ１は前述した圧縮機２の生涯運転時間より短いが、圧縮機２が故障に至る危険性が高くなる所定の長い値（圧縮機２の全体寿命の例えば８割）である。そして、積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１以下である場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ３に進んで前述した如き通常の運転を行う。

（１２－２）積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌ＞上限値ＳＨ１の場合
一方、ステップＳ２で圧縮機２の積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えた場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ４に進み、車室内の除湿要求があるか否か判断する。この除湿要求とは前述した如く例えば空調コントローラ４５の空調操作部５３に設けられたデフボタンが操作されたこと等である。そして、今は除湿要求が無いものとすると、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ６に進み、現在の運転モードが暖房モードであるか否か判断し、暖房モードではない場合には、ステップＳ３に進んで通常の運転を行う。

（１２－３）補助加熱暖房モード
他方、ステップＳ６で現在の運転モードが暖房モードである場合、ヒートポンプコントローラ３２は補助ヒータ２３の最大の暖房能力Ｑｍａｘｐｔｃが要求暖房能力Ｑｔｇｔを満たすことを条件としてステップＳ７に進み、補助加熱暖房モードを実行する。

ここで、ヒートポンプコントローラ３２は暖房モードでは、下記式（ＩＩ）を用いて放熱器４に要求される要求暖房能力Ｑｔｇｔを算出している。
Ｑｔｇｔ＝（ＴＣＯ－Ｔｅ）×Ｃｐａ×ρ×Ｑａｉｒ ・・（ＩＩ）
上記Ｔｅは吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度、ＴＣＯは目標ヒータ温度、Ｃｐａは放熱器４に流入する空気の比熱［ｋｊ／ｋｇ・Ｋ］、ρは放熱器４に流入する空気の密度（比体積）［ｋｇ／ｍ³］、Ｑａｉｒは放熱器４を通過する風量［ｍ³／ｈ］（室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶなどから推定）、ＶＳＰは車速センサ５２から得られる車速、ＦＡＮＶｏｕｔは室外送風機１５の電圧である。

また、補助ヒータ２３の最大の暖房能力Ｑｍａｘｐｔｃは補助ヒータ２３の仕様から算出しておく。そして、Ｑｍａｘｐｔｃ＜Ｑｔｇｔである場合（暖房能力Ｑｍａｘｐｔｃが要求暖房能力Ｑｔｇｔを満たさない場合）、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ６からステップＳ３に進んで通常の運転を行う。

ステップＳ６で暖房モードであり、且つ、Ｑｍａｘｐｔｃ≧Ｑｔｇｔである場合（暖房能力Ｑｍａｘｐｔｃが要求暖房能力Ｑｔｇｔを満たす）、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ７に進み、圧縮機２を停止すると共に、ステップＳ８で補助ヒータ２３に通電して車室内の暖房を行う。これが補助加熱暖房モードである。即ち、ヒートポンプコントローラ３２は暖房モードに代えて補助加熱暖房モードを実行する。

この補助加熱暖房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は上述した目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度センサ５０Ａ、５０Ｂが検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ（例えば平均値）に基づいて補助ヒータ２３の通電を制御し、車室内の暖房を行う。暖房モードでは圧縮機２の負荷は大きく、回転数も高くなるが、補助ヒータ２３での暖房に切り換えることで、圧縮機２の積算運転時間の増大を大幅に抑制することができるようになる。

このように、ヒートポンプコントローラ３２が圧縮機２の運転時間を積算する稼働限界指標積算部７０を有し、圧縮機２の積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えた場合、暖房モードに代えて、圧縮機２を停止し、且つ、補助ヒータ２３により車室内に供給する空気を加熱する補助加熱暖房モードを実行するので、圧縮機２の積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えた場合には、暖房モードに代えて補助加熱暖房モードが実行され、圧縮機２を運転せずに補助ヒータ２３により車室内が暖房されるようになる。

即ち、圧縮機２の運転による車室内の暖房を行わず、補助ヒータ２３により車室内の暖房を行うことで生涯運転時間に至るまでの圧縮機２の運転時間を確保し、その分を前述した除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードや、空調（優先）＋バッテリ冷却モード、バッテリ冷却（優先）＋空調モード、バッテリ冷却（単独）モードに充てて、車室内の空調可能期間や車両の寿命延長を図ることができるようになる。

この場合、実施例では圧縮機２の積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えた場合、補助ヒータ２３の暖房能力Ｑｍａｘｐｔｃが要求暖房能力Ｑｔｇｔを満たすことを条件として、ヒートポンプコントローラ３２補助加熱暖房モードを実行するようにしているので、快適な車室内暖房を実現しながら、圧縮機２の運転時間の確保を行うことができるようになる。

（１２－４）補助加熱除湿暖房モード
ここで、ステップＳ４で除湿要求がある場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ５に進み、除湿暖房モードに代えて、運転モードを冷房モードとし、且つ、補助ヒータ２３に通電することで、車室内の除湿暖房を行う。この場合、冷房モードでの圧縮機２の運転もできるだけ抑制する。そして、目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃで補助ヒータ２３を通電制御することで、車室内の除湿暖房を行う。これにより、圧縮機２の積算運転時間の増大を抑制する。

このように、圧縮機２の積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えた状態で、車室内の除湿要求があった場合には、除湿暖房モードに代えてヒートポンプ３２が冷房モードで補助ヒータ２３を発熱させる補助加熱除湿暖房モードを実行することにより、圧縮機２の負荷をできるだけ抑えながら、車室内を除湿することができるようになり、その分、圧縮機２の運転時間を確保することが可能となる。

（１２－５）外気導入補助加熱暖房モード
尚、上記補助加熱除湿暖房モードの代わりに、図１６に破線で示す如き外気導入補助加熱暖房モードを実行してもよい。即ち、この外気導入補助加熱暖房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ５Ａで圧縮機２を停止し、ステップＳ５Ｂで吸込切換ダンパ２６により空気流通路３に導入する空気を強制的に外気とする。そして、補助ヒータ２３に通電することで、車室内の除湿暖房を行う。この場合も、目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃで補助ヒータ２３を通電制御する。このように、除湿暖房モードに代えて外気導入による除湿と補助ヒータ２３による暖房を行うことでも、圧縮機２の積算運転時間の増大を大幅に抑制し、圧縮機２の運転時間を確保することができるようになる。

（１２－６）上限値ＳＨ１の下げ制御
ここで、制御装置１１のヒートポンプコントローラ３２は、前述した機器温度調整装置６１が設けられた実施例の如き車両用空気調和装置１と、設けられていない車両用空気調和装置において、共用できる設計とされている。更に、ヒートポンプコントローラ３２は、機器温度調整装置６１が設けられているか否かを自動判別する。そして、機器温度調整装置６１が設けられている場合、設けられていない場合に比して前述した上限値ＳＨ１を下げる（例えば、圧縮機２の全体寿命の６割）。

機器温度調整装置６１が設けられている車両用空気調和装置１では、バッテリ５５の冷却が重要な問題となるが、上限値ＳＨ１を下げることで、より早期に前述した圧縮機２の運転制限（補助加熱暖房モード、補助加熱除湿暖房モード、外気導入補助加熱暖房モード）を行い、冷媒－熱媒体熱交換器６４を用いたバッテリ５５の冷却可能時間を延長することが可能となる。

（１２－７）積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えたことの報知
また、実施例のヒートポンプコントローラ３２は、ステップＳ２で積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えた場合、図１８に示す如く空調操作部５３のディスプレイ５３Ａに積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌを表示する。また、上記補助加熱暖房モード、補助加熱除湿暖房モード、外気導入補助加熱暖房モードを実行しているときには、圧縮機２の運転を制限していることも表示する。

このように、ヒートポンプコントローラ３２が、圧縮機２の積算運転時間ＣｏｕｎｔＴｏｔａｌが上限値ＳＨ１を超えた場合、ディスプレイ５３Ａにより報知動作（表示）を実行するようにすれば、早期に圧縮機２の交換メンテナンスを促すことができるようになる。また、前述した如く暖房モードに代えて補助加熱暖房モードを実行し、除湿暖房モードに代えて補助加熱除湿暖房モードや外気導入補助加熱暖房モードを実行している場合には、使用者にそれらを報知し、無用な心配を与える不都合を回避することが可能となる。また、圧縮機２の交換メンテナンスが行われた場合には、稼働限界指標積算部７０の積算運転時間をリセットするものとする。

（１３）圧縮機２の稼働限界を判定可能な他の指標
尚、前述した実施例では圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標として、圧縮機２の運転時間を採用して説明したが、圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標としては、運転時間以外にも下記が考えられ、それらを個々に、或いは、運転時間と下記を組み合わせ、若しくは、運転時間を含む下記全てに基づいて稼働限界を判定するようにしてもよい。

（１３－１）圧縮機２の起動回数と停止回数
即ち、圧縮機２の起動時にはモータ９９に比較的大きな起動電流が流れるため、インバータ装置１０２の各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの劣化が進行することになる。そこで、圧縮機２の稼働限界を判定する際には、この圧縮機２の起動回数を当該圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標として採用し、稼働限界指標積算部７０が圧縮機２の起動回数を各運転モード毎に積算して、総起動回数の積算値である積算起動回数が所定の上限値ＳＨ２を超えた場合に、ヒートポンプコントローラ３２が前述した（１２）の各制御及び動作を実行するようにしてもよい。

また、この起動回数は、即ち、停止回数とも云えるので、この圧縮機２の停止回数を当該圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標として採用し、稼働限界指標積算部７０が圧縮機２の停止回数を各運転モード毎に積算して、総停止回数の積算値である積算停止回数が所定の上限値ＳＨ２を超えた場合に、ヒートポンプコントローラ３２が前述した（１２）の各制御及び動作を実行するようにしてもよい。

（１３－２）圧縮機２のインバータ装置１０２のスイッチング素子１６Ｕ～１７Ｗの温度変化の度合い
また、インバータ装置１０２の各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗに電流が流れると発熱し、その温度変化の度合いが大きい場合、各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの劣化が進行することが知られている。そこで、圧縮機２の稼働限界を判定する際には、この各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの温度変化の度合いを圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標として採用してもよい。

その場合は、圧縮機２のインバータ装置１０２から送信される各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの温度に関するデータに基づき、例えば図２１に破線で示す如く所定時間ｔ１当たりの所定の大きい温度変化を所定値ΔＴ１として設定し、所定時間ｔ１当たりの温度変化ΔＴが、図中実線で示す如くこの所定値ΔＴ１を超えた回数を各運転モード毎に積算して、総回数の積算値である積算回数が所定の上限値ＳＨ３を超えた場合に、ヒートポンプコントローラ３２が前述した（１２）の各制御及び動作を実行するようにする。尚、図２１に示すような温度上昇の変化に限らず、温度降下の変化で判断するようにしてもよい。

（１３－３）圧縮機２のインバータ装置１０２のスイッチング素子１６Ｕ～１７Ｗに流れる電流の変化度合い
また、インバータ装置１０２の各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗに流れる電流の変化度合いが大きい場合も、各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの劣化が進行することが知られている。そこで、圧縮機２の稼働限界を判定する際には、この各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗに流れる電流の変化度合いを圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標として採用してもよい。

その場合も、圧縮機２のインバータ装置１０２から送信される各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗに流れる電流に関するデータに基づき、同様に図２１に破線で示す如く所定時間ｔ１当たりの所定の大きい電流の変化を所定値ΔＩ１として設定し、所定時間ｔ１当たりの電流の変化ΔＩが、図中実線で示す如くこの所定値ΔＩ１を超えた回数を各運転モード毎に積算して、総回数の積算値である積算回数が所定の上限値ＳＨ４を超えた場合に、ヒートポンプコントローラ３２が前述した（１２）の各制御及び動作を実行するようにする。尚、図２１に示すような電流値の上昇変化に限らず、電流値の低下変化で判断するようにしてもよい。

（１３－４）圧縮機２の回転数変化の度合い
また、圧縮機２のモータ９９の回転数の変化度合いが大きい場合も、各スイッチング素子１１６Ｕ～１１７Ｗの劣化が進行することが知られている。そこで、圧縮機２の稼働限界を判定する際には、この圧縮機２のモータ９９の回転数の変化度合いを圧縮機２の稼働限界を判定可能な指標として採用してもよい。

その場合も、圧縮機２のインバータ装置１０２から送信されるモータ９９の回転数に関するデータに基づき、同様に図２１に破線で示す如く所定時間ｔ１当たりの所定の大きい回転数の変化を所定値ΔＣ１として設定し、所定時間ｔ１当たりの回転数の変化ΔＣが、図中実線で示す如くこの所定値ΔＣ１を超えた回数を各運転モード毎に積算して、総回数の積算値である積算回数が所定の上限値ＳＨ６を超えた場合に、ヒートポンプコントローラ３２が前述した（１２）の各制御及び動作を実行するようにする。尚、図２１に示すような回転数の上昇変化に限らず、回転数の低下変化で判断するようにしてもよい。

また、実施例では暖房モードに加えて除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、空調（優先）＋バッテリ冷却モード、バッテリ冷却（優先）＋空調モード、バッテリ冷却（単独）モード、除霜モード、バッテリ加熱モードを実行する車両用空気調和装置１に本発明を適用したが、請求項１の発明ではそれに限らず、暖房モードのみや、それに加えて上記何れかの運転モードを実行する車両用空気調和装置にも適用可能である。

更に、実施例で説明した冷媒回路Ｒや制御装置１１の構成は、それらに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。

１ 車両用空気調和装置
２ 圧縮機
３ 空気流通路
４ 放熱器
６ 室外膨張弁
７ 室外熱交換器
８ 室内膨張弁
９ 吸熱器
１１ 制御装置
２３ 補助ヒータ（補助加熱装置）
３２ ヒートポンプコントローラ（制御装置の一部を構成）
４５ 空調コントローラ（制御装置の一部を構成）
５３Ａ ディスプレイ（報知装置）
５５ バッテリ（被温調対象）
６１ 機器温度調整装置
６４ 冷媒－熱媒体熱交換器（被温調対象用熱交換器）
６８ 補助膨張弁
７０ 稼働限界指標積算部
９９ モータ
１０２ インバータ装置
１１６Ｕ～１１７Ｗ スイッチング素子
Ｒ 冷媒回路

Claims (10)

1. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
   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、
   車室外に設けられた室外熱交換器と、
   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補助加熱装置と、
   制御装置を備え、
   該制御装置により少なくとも、
   前記圧縮機から吐出された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暖房モードを実行する車両用空気調和装置において、
   前記制御装置は、前記圧縮機の稼働限界を判定可能な指標を積算する稼働限界指標積算部を有し、前記指標の積算値が所定の上限値を超えた場合、前記暖房モードに代えて、前記圧縮機を停止し、且つ、前記補助加熱装置により前記車室内に供給する空気を加熱する補助加熱暖房モードを実行することを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記圧縮機の稼働限界を判定可能な指標は、前記圧縮機の運転時間、前記圧縮機の起動回数、前記圧縮機の停止回数、前記圧縮機を駆動するインバータ装置のスイッチング素子の温度変化の度合いが所定値を超えた回数、前記スイッチング素子を流れる電流の変化度合いが所定値を超えた回数、及び、前記圧縮機のモータの回転数変化の度合いが所定値を超えた回数、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てであ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、前記指標の積算値が上限値を超えた場合、前記補助加熱装置の暖房能力が要求暖房能力を満たすことを条件として、前記補助加熱暖房モードを実行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. 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を備え、
   前記制御装置は、前記暖房モードに加えて、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器と前記室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードと、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器と前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、
   前記圧縮機から吐出された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冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
5. 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を備え、
   前記制御装置は、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器と前記室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードと、
   前記圧縮機から吐出された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冷房モードを有すると共に、
   前記指標の積算値が前記上限値を超えた状態で、前記車室内の除湿要求があった場合、前記除湿暖房モードに代えて、前記冷房モードで前記補助加熱装置を発熱させる補助加熱除湿暖房モードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
6. 前記空気流通路に導入する空気を内気と外気の間で制御する吸込切換ダンパと、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を備え、
   前記制御装置は、
   前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器と前記室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを有すると共に、
   前記指標の積算値が前記上限値を超えた状態で、前記車室内の除湿要求があった場合、前記除湿暖房モードに代えて、前記圧縮機を停止し、且つ、強制的に前記空気流通路に外気を導入して前記補助加熱装置を発熱させる外気導入補助加熱暖房モードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
7. 冷媒により車両に設けられた被温調対象を冷却する被温調対象用熱交換器を有する機器温度調整装置を備え、
   前記制御装置は、前記圧縮機から吐出された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、前記被温調対象用熱交換器にて吸熱させることで、前記被温調対象を冷却する運転モードを有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. 前記制御装置は、前記機器温度調整装置が設けられているか否かを判別すると共に、
   前記機器温度調整装置が設けられている場合、設けられていない場合に比して前記上限値を下げることを特徴とする請求項７に記載の車両用空気調和装置。
9. 所定の報知装置を備え、
   前記制御装置は、前記指標の積算値が前記上限値を超えた場合、前記報知装置により所定の報知動作を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
10. 前記補助加熱装置は、電気ヒータにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
    

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