(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-24
(45)【発行日】2023-11-01
(54)【発明の名称】車両用空気調和装置
(51)【国際特許分類】
B60H 1/22 20060101AFI20231025BHJP
F25B 5/02 20060101ALI20231025BHJP
【ＦＩ】
B60H1/22 651C
B60H1/22 611D
B60H1/22 651A
F25B5/02 B
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019169463
(22)【出願日】2019-09-18
(65)【公開番号】P2021046071
(43)【公開日】2021-03-25
【審査請求日】2022-08-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000001845
【氏名又は名称】サンデン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100098361
【弁理士】
【氏名又は名称】雨笠 敬
(72)【発明者】
【氏名】守屋 謙太朗
(72)【発明者】
【氏名】石関 徹也
(72)【発明者】
【氏名】東宮 武史
(72)【発明者】
【氏名】松村 尭之
【審査官】佐藤 正浩
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１８０７２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２２６９６２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｈ １／２２
Ｆ２５Ｂ ５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒を放熱させて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、
前記冷媒を用いて、車両に搭載された発熱機器から廃熱を回収するための廃熱回収用熱交換器と、
制御装置を備え、
該制御装置は少なくとも、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させることで前記車室内を暖房する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、乗車前に前記車室内を予備的に暖房するプレ空調を実行可能とされており、
当該プレ空調を実行する場合、前記発熱機器の温度が所定の規定値以上であるときは、前記圧縮機を運転し、当該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、前記室外熱交換器を用いること無く、前記廃熱回収用熱交換器にて吸熱させることで前記車室内の暖房を行うことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項2】
前記車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備え、前記制御装置は、前記車両が外部電源に接続されている状態で前記プレ空調を実行する場合、前記放熱器による暖房能力が不足するときは、前記圧縮機を運転すること無く、前記補助ヒータを発熱させることで前記車室内の暖房を行う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。
【請求項3】
前記車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備え、前記制御装置は、前記車両が外部電源に接続されている状態で前記プレ空調を実行する場合、前記発熱機器の温度が前記規定値より低いときは、前記圧縮機を運転すること無く、前記補助ヒータを発熱させることで前記車室内の暖房を行う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。
【請求項4】
前記車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備え、前記制御装置は、前記車両が外部電源に接続されていない状態で前記プレ空調を実行する場合、前記放熱器による暖房能力が不足するときは、前記放熱器にて放熱した前記冷媒を減圧した後、前記廃熱回収用熱交換器にて吸熱させ、且つ、前記補助ヒータを発熱させることで前記車室内の暖房を行う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。
【請求項5】
前記制御装置は、前記車両が外部電源に接続されていない状態で前記プレ空調を実行する場合、前記放熱器による暖房能力が不足するときは、前記放熱器にて放熱した前記冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器と前記廃熱回収用熱交換器にて吸熱させることで前記車室内の暖房を行う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。
【請求項6】
前記制御装置は、前記車両が外部電源に接続されていない状態で前記プレ空調を実行する場合、前記発熱機器の温度が前記規定値より低いときは、前記放熱器にて放熱した前記冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させることで前記車室内の暖房を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項7】
前記制御装置は、前記室外熱交換器に着霜しない範囲で前記車室内の暖房を行うことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の車両用空気調和装置。
【請求項8】
前記発熱機器は少なくとも外部電源により充電可能なバッテリを含み、該バッテリから給電されて稼働することを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項9】
前記車室内に供給する空気を内気循環と外気導入とに切り換える吸込切換ダンパを備え、前記制御装置は、前記プレ空調を実行する場合、前記吸込切換ダンパを前記内気循環に切り換え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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヒートポンプ式の車両用空気調和装置に関し、特に、乗車前に車室内を予備的に暖房するプレ空調を実行可能な車両の空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
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ハイブリッド自動車や電気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、バッテリからの給電で駆動される圧縮機と、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、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させることで車室内を暖房し、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ヒートポンプ式の車両用空気調和装置が開発されている。
【0003】
この場合、急速充電器等の外部電源をバッテリに接続して充電している間は、外部電源からの給電により圧縮機を駆動すると共に、室外熱交換器には冷媒を循環させずに車室内を暖房することで、室外熱交換器に着霜しないようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【0004】
また、車両に搭載されたバッテリ等の発熱機器を冷却し、当該発熱機器からは廃熱を回収して車室内の暖房を行うようにしたものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。これによっても、室外熱交換器の着霜を減らすことができる。
【0005】
更に、乗車前に車室内を予備的に空調するプレ空調を行うことができるようにしたものも開発されており、その場合は外部電源で空気調和装置を駆動するようにしたものも開発されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１４－２２６９７９号公報
【文献】特開２０１９－３８３５２号公報
【文献】特開２００１－８３３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このように、発熱機器から廃熱を回収して車室内を暖房するものが開発され、また、乗車前に車室内のプレ空調を実行できるようにしたものも開発されているが、プレ空調において円滑に発熱機器から廃熱を回収し、それを利用して室外熱交換器への着霜を効果的に解消し、若しくは、抑制することができる具体的な方策は開発されておらず、解決が望まれていた。
【0008】
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、室外熱交換器を使用すること無く、若しくは、出来るだけ使用すること無く、車室内を予備的に暖房するプレ空調を円滑に実現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。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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、冷媒を放熱させて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、冷媒を用いて、車両に搭載された発熱機器から廃熱を回収するための廃熱回収用熱交換器と、制御装置を備え、この制御装置は少なくとも、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ことで車室内を暖房するものであって、制御装置は、乗車前に車室内を予備的に暖房するプレ空調を実行可能とされており、当該プレ空調を実行する場合、発熱機器の温度が所定の規定値以上であるときは、圧縮機を運転し、当該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、室外熱交換器を用いること無く、廃熱回収用熱交換器にて吸熱させることで車室内の暖房を行うことを特徴とする。
【0010】
請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備え、制御装置は、車両が外部電源に接続されている状態でプレ空調を実行する場合、放熱器による暖房能力が不足するときは、圧縮機を運転すること無く、補助ヒータを発熱させることで車室内の暖房を行うことを特徴とする。
【0011】
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車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備え、制御装置は、車両が外部電源に接続されている状態でプレ空調を実行する場合、発熱機器の温度が前記規定値より低いときは、圧縮機を運転すること無く、補助ヒータを発熱させることで車室内の暖房を行うことを特徴とする。
【0012】
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車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備え、制御装置は、車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合、放熱器による暖房能力が不足するときは、放熱器にて放熱した冷媒を減圧した後、廃熱回収用熱交換器にて吸熱させ、且つ、補助ヒータを発熱させることで車室内の暖房を行うことを特徴とする。
【0013】
請求項５の発明の車両用空気調和装置は、請求項１乃至請求項３の発明において制御装置は、車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合、放熱器による暖房能力が不足するときは、放熱器にて放熱した冷媒を減圧した後、室外熱交換器と廃熱回収用熱交換器にて吸熱させることで車室内の暖房を行うことを特徴とする。
【0014】
請求項６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、車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合、発熱機器の温度が前記規定値より低いときは、放熱器にて放熱した冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させることで車室内の暖房を行うことを特徴とする。
【0015】
請求項７の発明の車両用空気調和装置は、請求項５又は請求項６の発明において制御装置は、室外熱交換器に着霜しない範囲で車室内の暖房を行うことを特徴とする。
【0016】
請求項８の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において発熱機器は少なくとも外部電源により充電可能なバッテリを含み、このバッテリから給電されて稼働することを特徴とする。
【0017】
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車室内に供給する空気を内気循環と外気導入とに切り換える吸込切換ダンパを備え、制御装置は、プレ空調を実行する場合、吸込切換ダンパを内気循環に切り換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を放熱させて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、冷媒を用いて、車両に搭載された発熱機器から廃熱を回収するための廃熱回収用熱交換器と、制御装置を備え、この制御装置は少なくとも、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ことで車室内を暖房する車両用空気調和装置において、制御装置が、乗車前に車室内を予備的に暖房するプレ空調を実行可能とされており、当該プレ空調を実行する場合、発熱機器の温度が所定の規定値以上であるときは、圧縮機を運転し、当該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、室外熱交換器を用いること無く、廃熱回収用熱交換器にて吸熱させることで車室内の暖房を行うようにしたので、温度が規定値以上となるまで発熱している発熱機器の廃熱を有効に利用して乗車前に車室内の暖房を行い、室外熱交換器に着霜させること無く、車室内を効果的にプレ空調することができるようになる。
【0019】
これにより、乗車後の走行中等に室外熱交換器で外気から吸熱する暖房を実行する際の負荷を低減させ、特に低外気温環境下における室外熱交換器への着霜を抑制し、高効率での暖房を行うことができる期間を延長させることができるようになる。
【0020】
特に、請求項８の発明のごとく発熱機器が外部電源により充電可能なバッテリを含み、このバッテリから給電されて稼働する車両用空気調和装置の場合には、バッテリの温度が低下し過ぎて当該バッテリが劣化し、充放電効率が低下してしまう不都合も未然に防止することが可能となる。
【0021】
ここで、車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備えている車両用空気調和装置においては、制御装置が、車両が外部電源に接続されている状態でプレ空調を実行する場合、放熱器による暖房能力が不足するときは、請求項２の発明の如く圧縮機を運転すること無く、補助ヒータを発熱させることで車室内の暖房を行うようにすれば、発熱機器からの廃熱回収では車室内の暖房能力を達成できない場合、補助ヒータを発熱させて車室内を暖房することができるようになる。この場合、車両には外部電源が接続されており、補助ヒータの電力消費によるバッテリの枯渇を危惧する必要も無いので、プレ空調による効果的な車室内暖房を実現することができるようになる。
【0022】
また、同様に車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備えている車両用空気調和装置においては、制御装置が、車両が外部電源に接続されている状態でプレ空調を実行する場合に、発熱機器の温度が前記規定値より低いときには、請求項３の発明の如く圧縮機を運転すること無く、補助ヒータを発熱させることで車室内の暖房を行うようにすれば、発熱機器からの廃熱回収を期待できないときには、圧縮機を停止し、補助ヒータにより車室内を暖房することができるようになる。この場合も、車両には外部電源が接続されており、補助ヒータの電力消費によるバッテリの枯渇を危惧する必要は無いので、同様にプレ空調による効果的な車室内暖房を実現することができるようになる。
【0023】
一方、車室内に供給する空気を加熱するための補助ヒータを備えている車両用空気調和装置において、車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合に、放熱器による暖房能力が不足するときは、請求項４の発明の如く制御装置が、放熱器にて放熱した冷媒を減圧した後、廃熱回収用熱交換器にて吸熱させ、且つ、補助ヒータを発熱させることで車室内の暖房を行うようにすれば、発熱機器からの廃熱のみでは車室内の暖房能力が不足する場合に、補助ヒータを発熱させてこれを補完することができるようになる。これにより、室外熱交換器への着霜を解消し、且つ、補助ヒータの電力消費を最小限に抑えながらプレ空調による効果的な車室内暖房を実現することができるようになる。
【0024】
他方、請求項５の発明の如く制御装置が、車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合、放熱器による暖房能力が不足するときは、放熱器にて放熱した冷媒を減圧した後、室外熱交換器と廃熱回収用熱交換器にて吸熱させることで車室内の暖房を行うようにすれば、発熱機器の廃熱を利用し、室外熱交換器にできるだけ着霜させないようにしながら、プレ空調による効果的な車室内暖房を実現することができるようになる。これは補助ヒータを有しない車両用空気調和装置にも適用可能であり、利便性に富んだものとなる。
【0025】
尚、車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合、発熱機器の温度が前記規定値より低いときは、請求項６の発明の如く制御装置が、放熱器にて放熱した冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させることで車室内の暖房を行うものとするが、請求項７の発明の如く制御装置が、室外熱交換器に着霜しない範囲で車室内の暖房を行うようにすることで、請求項５や請求項６の発明でのプレ空調による車室内の暖房能力は低下するものの、室外熱交換器への着霜を解消し、或いは、出来るだけ少なくすることができるようになる。それにより、乗車後の走行中等に高効率での暖房を行うことができる期間を延長させることができるようになる。
【0026】
また、請求項９の発明の如く車室内に供給する空気を内気循環と外気導入とに切り換える吸込切換ダンパを備え、制御装置が、プレ空調を実行する場合、吸込切換ダンパを内気循環に切り換えるようにすることで、プレ空調時には温度が低い外気を車室内に導入すること無く、車室内の暖房を効率的に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明を適用した一実施例の車両用空気調和装置の構成図である（暖房運転、プレ空調における暖房運転の室外熱交換器着霜抑制暖房モード）。
【発明を実施するための形態】
【0028】
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は本発明を適用した一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、車両にバッテリ５５（例えば、リチウム電池）が搭載され、外部電源（急速充電器等）からバッテリ５５に充電された電力を走行用モータ６５に供給することで駆動し、走行するものである。そして、車両用空気調和装置１の後述する圧縮機２やその他の機器も、バッテリ５５から給電されて稼働するものである。
【0029】
即ち、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運転を行い、更に、除湿暖房運転や、除湿冷房運転、冷房運転の各空調運転を選択的に実行することで、車室内の空調を行うものである。
【0030】
尚、車両として係る電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車であって、外部電源からバッテリに充電可能とされた車両にも本発明が有効であることは云うまでもない。
【0031】
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（電動圧縮機）２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁６と、冷房時には冷媒を放熱させる放熱器（凝縮器）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ための室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動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（除湿時）に車室内外から冷媒に吸熱させて車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。尚、室外膨張弁６や室内膨張弁８は、冷媒を減圧膨張させると共に、全開や全閉も可能とされている。
【0032】
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。
【0033】
また、室外熱交換器７の冷媒出口側に接続された冷媒配管１３Ａは、逆止弁１８を介して冷媒配管１３Ｂに接続されている。尚、逆止弁１８は冷媒配管１３Ｂ側が順方向とされ、この冷媒配管１３Ｂは室内膨張弁８に接続されている。
【0034】
また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される電磁弁２１を介して吸熱器９の出口側に位置する冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。そして、この冷媒配管１３Ｄの接続点より下流側の冷媒配管１３Ｃに逆止弁２０が接続され、この逆止弁２０より下流側の冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。尚、逆止弁２０はアキュムレータ１２側が順方向とされている。
【0035】
更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前（冷媒上流側）で冷媒配管１３Ｊと冷媒配管１３Ｆに分岐しており、分岐した一方の冷媒配管１３Ｊが室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の冷媒入口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を介して逆止弁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。
【0036】
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をバイパスする回路となる。
【0037】
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。
【0038】
また、図１において２３はヒータコア、８９は第１の循環ポンプ、６６は車室内に供給する空気を加熱するためのＰＴＣヒータ（電気ヒータ）から成る補助ヒータであり、これらは熱媒体配管９０により順次環状に接続されている。ヒータコア２３は空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の空気下流側となる空気流通路３内に設けられており、第１の循環ポンプ８９が運転され、補助ヒータ６６が通電されて発熱すると、この補助ヒータ６６で加熱された熱媒体（例えば、水）がヒータコア２３に循環され、放熱器４を経て車室内に供給される空気流通路３内の空気を加熱することになる。
【0039】
また、放熱器４の空気上流側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を放熱器４及びヒータコア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、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。
【0040】
更に、車両用空気調和装置１は、車両に搭載された発熱機器としてのバッテリ５５や走行用モータ６５に熱媒体を循環させてバッテリ５５や走行用モータ６５から廃熱を回収し、それらの温度を調整する廃熱回収装置６１を備えている。
【0041】
尚、この発明における車両に搭載された発熱機器としてはバッテリ５５や走行用モータ６５に限らず、走行用モータ６５を駆動するためのインバータ回路等の電気機器も含むものとする。実施例では発熱機器としてバッテリ５５と走行用モータ６５を例に採り、説明する。
【0042】
実施例の廃熱回収装置６１は、バッテリ５５や走行用モータ６５に熱媒体を循環させるための循環装置としての第２の循環ポンプ６２と、廃熱回収用熱交換器６４と、第１の三方弁９１及び第２の三方弁９２を備え、それらとバッテリ５５及び走行用モータ６５が熱媒体配管６８にて接続されている。
【0043】
実施例の場合、第２の循環ポンプ６２の吐出側は熱媒体配管６８Ａを介して廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａの入口に接続されている。この熱媒体流路６４Ａの出口は熱媒体配管６８Ｂを介してバッテリ５５の入口に接続され、バッテリ５５の出口は熱媒体配管６８Ｃを介して第１の三方弁９１の入口に接続されている。
【0044】
この第１の三方弁９１の一方の出口は熱媒体配管６８Ｄを介して走行用モータ６５の入口に接続され、走行用モータ６５の出口は熱媒体配管６８Ｅを介して第２の三方弁９２の一方の入口に接続されている。そして、この第２の三方弁９２の出口は熱媒体配管６８Ｆを介して第２の循環ポンプ６２の吸込側に接続されている。
【0045】
また、第１の三方弁９１の他方の出口は、熱媒体配管６８Ｇを介して第２の三方弁９２の他方の入口に接続されており熱媒体配管６８Ｇは走行用モータ６５をバイパスするかたちとされている。
【0046】
この廃熱回収装置６１で使用される熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ－１２３４ｆのような冷媒、クーラント等の液体、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、バッテリ５５や走行用モータ６５の周囲には例えば熱媒体が当該バッテリ５５や走行用モータ６５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。
【0047】
そして、第１の三方弁９１が入口と一方の出口を連通し、第２の三方弁９２が第１の入口と出口を連通する状態で、第２の循環ポンプ６２が運転されると、第２の循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は、熱媒体配管６８Ａを経て廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａに流入する。この廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａを出た熱媒体は
熱媒体配管６８Ｂを経てバッテリ５５に至る。
熱媒体配管６８Ｂを経てバッテリ５５に至る。
【0048】
熱媒体はそこでバッテリ５５と熱交換した後、熱媒体配管６８、第１の三方弁９１、熱媒体配管６８Ｄを順次経て走行用モータ６５に至る。熱媒体はそこで走行用モータ６５と熱交換した後、熱媒体配管６８Ｅ、第２の三方弁９２、熱媒体配管６８Ｆを順次経て第２の循環ポンプ６２に吸い込まれることで熱媒体配管６８内を循環される。
【0049】
一方、第１の三方弁９１が入口と他方の出口を連通し、第２の三方弁９２が第２の入口と出口を連通する状態に切り換えられると、バッテリ５５を経た熱媒体は熱媒体配管６８Ｃ、第１の三方弁９１、熱媒体配管６８Ｇ、第２の三方弁９２、熱媒体配管６８Ｆを順次経て第２の循環ポンプ６２に吸い込まれるようになる。即ち、この状態では熱媒体は走行用モータ６５には循環されず、バッテリ５５と廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａの間で循環されることになる。
【0050】
他方、冷媒回路Ｒの冷媒配管１３Ｆの出口、即ち、冷媒配管１３Ｆと冷媒配管１３Ｂとの接続部の冷媒下流側の冷媒配管１３Ｂには、冷媒配管１３Ａに位置する逆止弁１８の冷媒下流側（順方向側）であって、室内膨張弁８の冷媒上流側となる位置に、分岐回路としての分岐配管７２の一端が接続されている。この分岐配管７２には電動弁から構成された補助膨張弁７３が設けられている。この補助膨張弁７３は廃熱回収用熱交換器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、全閉も可能とされている。
【0051】
そして、分岐配管７２の他端は廃熱回収用熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに接続されており、この冷媒流路６４Ｂの出口には冷媒配管７４の一端が接続され、冷媒配管７４の他端は逆止弁２０の冷媒下流側であって、アキュムレータ１２の手前（冷媒上流側）の冷媒配管１３Ｃに接続されている。そして、これら補助膨張弁７３等も冷媒回路Ｒの一部を構成すると同時に、廃熱回収装置６１の一部をも構成することになる。
【0052】
補助膨張弁７３が開いている場合、冷媒配管１３Ｆや室外熱交換器７から出た冷媒（一部又は全ての冷媒）はこの補助膨張弁７３で減圧された後、廃熱回収用熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入し、そこで蒸発する。冷媒は冷媒流路６４Ｂを流れる過程で熱媒体流路６４Ａを流れる熱媒体から吸熱した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれることになる。
【0053】
次に、図２において３２は車両用空気調和装置１の制御を司る制御装置の実施例としてのコントローラ３２である。このコントローラ３２は、プロセッサを備えたコンピュータの一例としてのマイクロコンピュータから構成されている。コントローラ３２（制御装置）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（Ｈａｍ）を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる空気の温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度（内気温度Ｔｉｎ）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、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄを検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓを検出する吸込温度センサ４４と、圧縮機２の吸込冷媒圧力Ｐｓを検出する吸込圧力センサ４５と、放熱器４の温度（放熱器４を経た空気の温度、又は、放熱器４自体の温度：放熱器温度ＴＣＩ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器４内、又は、放熱器４を出た直後の冷媒の圧力：放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９を経た空気の温度、又は、吸熱器９自体の温度：吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た直後の冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２と、設定温度や空調運転の切り換えを設定するための空調操作部５３と、室外熱交換器７の温度（室外熱交換器７から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器７自体の温度：室外熱交換器温度ＴＸＯ。室外熱交換器７が蒸発器として機能するとき、室外熱交換器温度ＴＸＯは室外熱交換器７における冷媒の蒸発温度となる）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力（室外熱交換器７内、又は、室外熱交換器７から出た直後の冷媒の圧力）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。
【0054】
図中、５３Ａは空調操作部５３に設けられた入力用のスイッチである。また、この空調操作部５３には、例えば車両のキーに設けられたリモコン５３Ｂからのプレ空調の要求（予約）情報がワイヤレスで入力されるように構成されている。
【0055】
コントローラ３２の入力には更に、バッテリ５５の温度（バッテリ温度Ｔｂ）を検出するバッテリ温度センサ７６と、走行用モータ６５の温度（走行用モータ温度Ｔｍ）を検出する走行用モータ温度センサ７７と、ヒータコア２３の温度（ヒータコア温度Ｔｈｃ）を検出するヒータコア温度センサ７８の各出力も接続されている。
【0056】
一方、コントローラ３２の出力には、圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吹出口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６と、室内膨張弁８と、電磁弁２２（除湿）と、電磁弁２１（暖房）と、補助ヒータ６６、第１の循環ポンプ８９と、第２の循環ポンプ６２と、第１の三方弁９１と、第２の三方弁９２と、補助膨張弁７３が接続されている。
【0057】
更に、コントローラ３２は走行やバッテリ５５の充電等の車両全般の制御を司る車両側コントローラ８０とデータの送受信を行う。そして、コントローラ３２には、車両側コントローラ８０から車両に外部電源（急速充電器等）の充電用のプラグが接続されたか否かの情報、バッテリ５５を充電中であるか否かの情報、インターネット等の外部ネットワークを介して取得される種々の情報（環境情報や交通情報等）がコントローラ３２に入力される。そして、コントローラ３２は各センサの出力や車両側コントローラ８０からの情報、空調操作部５３にて入力された設定情報等に基づいてこれらを制御するものである。
【0058】
以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作について説明する。コントローラ３２（制御装置）は、この実施例では暖房運転と、除湿暖房運転と、除湿冷房運転と、冷房運転の各空調運転を切り換えて実行すると共に、バッテリ５５（発熱機器）や走行用モータ６５から廃熱を回収し、それらの温度を調整する。先ず、車両用空気調和装置１の冷媒回路Ｒの各空調運転について説明する。尚、コントローラ３２は車両用空気調和装置１の動作中、第１の循環ポンプ８９と第２の循環ポンプ６２を運転するものとする。
【0059】
（１）暖房運転
図１は後述するプレ空調以外での暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。冬場等に空調操作部５３のスイッチ５３Ａに含まれる空調スイッチがＯＮされており、コントローラ３２により（オートモード）、或いは、空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房運転が選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、室内膨張弁８及び補助膨張弁７３を全閉とする。これにより、廃熱回収用熱交換器６４への冷媒の流入は阻止される。また、電磁弁２２（除湿用）を閉じる。
図１は後述するプレ空調以外での暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。冬場等に空調操作部５３のスイッチ５３Ａに含まれる空調スイッチがＯＮされており、コントローラ３２により（オートモード）、或いは、空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房運転が選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、室内膨張弁８及び補助膨張弁７３を全閉とする。これにより、廃熱回収用熱交換器６４への冷媒の流入は阻止される。また、電磁弁２２（除湿用）を閉じる。
【0060】
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及びヒータコア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内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。
【0061】
放熱器４内で液化した冷媒は放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅ、１３Ｊを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる（吸熱）。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び冷媒配管１３Ｄ、電磁弁２１を経て冷媒配管１３Ｃに至り、当該冷媒配管１３Ｃの逆止弁２０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。
【0062】
コントローラ３２は、後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標ヒータ温度ＴＣＯ（放熱器４の風下側の空気温度の目標値）から目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器４の圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（放熱器温度ＴＣＩ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度を制御する。また、放熱器４による暖房能力が不足する場合には補助ヒータ６６に通電して発熱させ、この補助ヒータ６６で加熱された熱媒体をヒータコア２３に循環させて暖房能力を補完する。
【0063】
尚、後述するプレ空調でこの暖房運転を行う場合、コントローラ３２はバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モード、バッテリ廃熱回収暖房モード、補助ヒータ暖房モード、廃熱回収協調暖房モード、廃熱回収＋補助ヒータ暖房モード、及び、室外熱交換器着霜抑制暖房モードの各暖房モード切り換えて実行するものであるが、これらについては後に詳述する。
【0064】
（２）除湿暖房運転
次に、図３を参照しながら除湿暖房運転について説明する。図３は除湿暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。除湿暖房運転では、コントローラ３２は上記暖房運転の状態において電磁弁２２を開放し、室内膨張弁８を開いて冷媒を減圧膨張させる状態とする。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、この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から室内膨張弁８に流れ、残りの冷媒が室外膨張弁６に流れるようになる。即ち、分流された一部の冷媒が室内膨張弁８にて減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。
次に、図３を参照しながら除湿暖房運転について説明する。図３は除湿暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。除湿暖房運転では、コントローラ３２は上記暖房運転の状態において電磁弁２２を開放し、室内膨張弁８を開いて冷媒を減圧膨張させる状態とする。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、この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から室内膨張弁８に流れ、残りの冷媒が室外膨張弁６に流れるようになる。即ち、分流された一部の冷媒が室内膨張弁８にて減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。
【0065】
コントローラ３２は吸熱器９の出口における冷媒の過熱度（ＳＨ）を所定値に維持するように室内膨張弁８の弁開度を制御するが、このときに吸熱器９で生じる冷媒の吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。分流されて冷媒配管１３Ｊに流入した残りの冷媒は、室外膨張弁６で減圧された後、室外熱交換器７で蒸発することになる。
【0066】
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、逆止弁２０及びアキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。
【0067】
コントローラ３２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と共に、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。
【0068】
（３）除湿冷房運転
次に、図４を参照しながら除湿冷房運転について説明する。図４は除湿冷房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。除湿冷房運転では、コントローラ３２は室内膨張弁８を開いて冷媒を減圧膨張させる状態とし、電磁弁２１と電磁弁２２を閉じる。また、補助膨張弁７３も全閉とする。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及びヒータコア２３に通風される割合を調整する状態とする。
次に、図４を参照しながら除湿冷房運転について説明する。図４は除湿冷房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）を示している。除湿冷房運転では、コントローラ３２は室内膨張弁８を開いて冷媒を減圧膨張させる状態とし、電磁弁２１と電磁弁２２を閉じる。また、補助膨張弁７３も全閉とする。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及びヒータコア２３に通風される割合を調整する状態とする。
【0069】
これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
【0070】
放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａ、逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
【0071】
吸熱器９で蒸発した冷媒は冷媒配管１３Ｃ及び逆止弁２０を経てアキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程でリヒート（再加熱：暖房時よりも放熱能力は低い）されるので、これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。
【0072】
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）とそ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）と目標ヒータ温度ＴＣＯから算出される目標放熱器圧力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を得る。
【0073】
（４）冷房運転
次に、冷房運転について説明する。冷媒回路Ｒの流れは図４の除湿冷房運転と同様である。夏場等に実行されるこの冷房運転では、コントローラ３２は上記除湿冷房運転の状態において室外膨張弁６の弁開度を全開とする。尚、エアミックスダンパ２８は放熱器４及びヒータコア２３に空気が通風される割合を調整する状態とする。
次に、冷房運転について説明する。冷媒回路Ｒの流れは図４の除湿冷房運転と同様である。夏場等に実行されるこの冷房運転では、コントローラ３２は上記除湿冷房運転の状態において室外膨張弁６の弁開度を全開とする。尚、エアミックスダンパ２８は放熱器４及びヒータコア２３に空気が通風される割合を調整する状態とする。
【0074】
これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気は通風されるものの、その割合は小さくなるので（冷房時のリヒートのみのため）、ここは殆ど通過するのみとなり、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき室外膨張弁６は全開とされているので冷媒はそのまま室外膨張弁６を経て冷媒配管１３Ｊを通過し、室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。
【0075】
室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａ、逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着し、空気は冷却される。
【0076】
吸熱器９で蒸発した冷媒は冷媒配管１３Ｃ及び逆止弁２０を経てアキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿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。この冷房運転においては、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。
【0077】
（５）空調運転の切り換え
コントローラ３２は下記式（Ｉ）から前述した目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度の目標値である。
ＴＡＯ＝（Ｔｓｅｔ－Ｔｉｎ）×Ｋ＋Ｔｂａｌ（ｆ（Ｔｓｅｔ、ＳＵＮ、Ｔａｍ））
・・（Ｉ）
ここで、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する車室内空気の温度（内気温度）、Ｔｓｅｔは空調操作部５３で設定された内気温度Ｔｉｎ（車室内空気の温度）の設定温度（目標車室内空気温度）、Ｋは係数、Ｔｂａｌは目標車室内空気温度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。
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、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する車室内空気の温度（内気温度）、Ｔｓｅｔは空調操作部５３で設定された内気温度Ｔｉｎ（車室内空気の温度）の設定温度（目標車室内空気温度）、Ｋは係数、Ｔｂａｌは目標車室内空気温度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。
【0078】
更に、コントローラ３２はこの目標吹出温度ＴＡＯに基づき、下記式（ＩＩ）を用いて前述した目標ヒータ温度ＴＣＯを算出する。
ＴＣＯ＝ｆ（ＴＡＯ） ・・（ＩＩ）
尚、上記式（ＩＩ）中のｆは、制御上の制限やオフセットなどを意味しているが、基本的にはＴＣＯ＝ＴＡＯとされるので、目標吹出温度ＴＡＯが上昇すれば目標ヒータ温度ＴＣＯも上昇し、目標吹出温度ＴＡＯが低下すれば目標ヒータ温度ＴＣＯも低下することになる。
ＴＣＯ＝ｆ（ＴＡＯ） ・・（ＩＩ）
尚、上記式（ＩＩ）中のｆは、制御上の制限やオフセットなどを意味しているが、基本的にはＴＣＯ＝ＴＡＯとされるので、目標吹出温度ＴＡＯが上昇すれば目標ヒータ温度ＴＣＯも上昇し、目標吹出温度ＴＡＯが低下すれば目標ヒータ温度ＴＣＯも低下することになる。
【0079】
そして、コントローラ３２は起動時には外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各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等の環境や設定条件の変化に応じて前記各空調運転を選択し、切り換えていくものである。
【0080】
（６）コントローラ３２による暖房運転での圧縮機２の制御
次に、図５を用いて前述した暖房運転における圧縮機２の制御について詳述する。図５は暖房運転用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｈを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ（フィードフォワード）操作量演算部８１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、エアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷと、放熱器４の出口における過冷却度ＳＣの目標値である目標過冷却度ＴＧＳＣと、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を演算する。
次に、図５を用いて前述した暖房運転における圧縮機２の制御について詳述する。図５は暖房運転用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｈを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ（フィードフォワード）操作量演算部８１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、エアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷと、放熱器４の出口における過冷却度ＳＣの目標値である目標過冷却度ＴＧＳＣと、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を演算する。
【0081】
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８２が演算する。更に、Ｆ／Ｂ（フィードバック）操作量演算部８３はこの目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器４の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部８１が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｎｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部８３が演算したＴＧＮＣｈｆｂは加算器８４で加算され、リミット設定部８５で制御上限値ＥＣＮｐｄＬｉｍＨｉと制御下限値ＥＣＮｐｄＬｉｍＬｏのリミットが付けられた後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈとして決定される。暖房運転においては、コントローラ３２はこの圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。
【0082】
（７）コントローラ３２による補助ヒータ２３の制御
また、図６は後述する補助ヒータ暖房モードにおける補助ヒータ６６の補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２の減算器８６には目標ヒータ温度ＴＣＯとヒータコア温度Ｔｈｃが入力され、目標ヒータ温度ＴＣＯとヒータコア温度Ｔｈｃの偏差（ＴＣＯ－Ｔｈｃ）が算出される。この偏差（ＴＣＯ－Ｔｈｃ）はＦ／Ｂ制御部８７に入力され、このＦ／Ｂ制御部８７は偏差（ＴＣＯ－Ｔｈｃ）を無くしてヒータコア温度Ｔｈｃが目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量Ｑａｆｂを演算する。
また、図６は後述する補助ヒータ暖房モードにおける補助ヒータ６６の補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２の減算器８６には目標ヒータ温度ＴＣＯとヒータコア温度Ｔｈｃが入力され、目標ヒータ温度ＴＣＯとヒータコア温度Ｔｈｃの偏差（ＴＣＯ－Ｔｈｃ）が算出される。この偏差（ＴＣＯ－Ｔｈｃ）はＦ／Ｂ制御部８７に入力され、このＦ／Ｂ制御部８７は偏差（ＴＣＯ－Ｔｈｃ）を無くしてヒータコア温度Ｔｈｃが目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量Ｑａｆｂを演算する。
【0083】
このＦ／Ｂ制御部８７で算出された補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量Ｑａｆｂはリミット設定部８８で制御上限値ＱｐｔｃＬｉｍＨｉと制御下限値ＱｐｔｃＬｉｍＬｏのリミットが付けられた後、補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣとして決定される。補助ヒータ暖房モードにおいては、コントローラ３２はこの補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣに基づいて補助ヒータ６６の通電を制御することにより、ヒータコア温度Ｔｈｃが目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ６６の発熱（加熱）を制御する。
【0084】
（８）コントローラ３２によるプレ空調
次に、図７～図１４を参照しながらコントローラ３２による車室内のプレ空調、より詳しくはプレ空調における暖房運転について詳しく説明する。コントローラ３２は乗車前に車室内を予備的に空調するプレ空調の機能を有している。このプレ空調の要求（予約）は例えば車両のキーに設けられたリモコン５３Ｂの操作で行うことができ、例えば乗車時刻が予約設定されるものとする。コントローラ３２はこの予約された乗車時刻から所定のプレ空調規定時間前の時刻よりプレ空調を開始する。従って、この設定された乗車時刻がプレ空調の終了時刻となる。尚、コントローラ３２はプレ空調を実行する場合、実施例では吸込切換ダンパ２６を内気循環に切り換えて、その状態を固定するものとする。
次に、図７～図１４を参照しながらコントローラ３２による車室内のプレ空調、より詳しくはプレ空調における暖房運転について詳しく説明する。コントローラ３２は乗車前に車室内を予備的に空調するプレ空調の機能を有している。このプレ空調の要求（予約）は例えば車両のキーに設けられたリモコン５３Ｂの操作で行うことができ、例えば乗車時刻が予約設定されるものとする。コントローラ３２はこの予約された乗車時刻から所定のプレ空調規定時間前の時刻よりプレ空調を開始する。従って、この設定された乗車時刻がプレ空調の終了時刻となる。尚、コントローラ３２はプレ空調を実行する場合、実施例では吸込切換ダンパ２６を内気循環に切り換えて、その状態を固定するものとする。
【0085】
図７～図９はコントローラ３２によるプレ空調の制御に関するフローチャートである。コントローラ３２は図７のステップＳ１でプレ空調要求の有り、無しを判断し、無しの場合にはステップＳ５に進んで空調運転を終了する。使用者がリモコン５３Ｂで前述した如くプレ空調の要求を行った場合、コントローラ３２はステップＳ１からステップＳ２に進み、前述した如く選択されている空調運転が暖房運転か、それ以外（除湿暖房運転、除湿冷房運転、冷房運転）かを判断し、暖房運転以外の空調運転である場合にはステップＳ６に進み、当該暖房運転以外の空調運転を実行する。
【0086】
ステップＳ２で選択されている空調運転が暖房運転である場合、コントローラ３２はステップＳ３に進んで次に外部電源への接続が有るか、無しかを判断する。今、車両が駐車されており、その状態で外部電源（急速充電器等）の充電用のプラグが車両の接続ポートに接続され、バッテリ５５が充電中、或いは、充電可能な状態とされている場合（有り）、コントローラ３２は図８のステップＳ７に進む。
【0087】
（８－１）車両が外部電源に接続されている状態でのプレ空調
即ち、コントローラ３２は車両が外部電源に接続されている状態でプレ空調を実行する場合、ステップＳ７に進んで先ず、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ温度Ｔｂが所定の規定値以上であるか、規定値未満であるかを判断する。このバッテリ温度Ｔｂの規定値とは、バッテリ５５から廃熱を回収可能であって、バッテリ５５を冷やし過ぎない所定の温度（実際には例えばバッテリ５５の適温範囲の下限値）とする。
即ち、コントローラ３２は車両が外部電源に接続されている状態でプレ空調を実行する場合、ステップＳ７に進んで先ず、バッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ温度Ｔｂが所定の規定値以上であるか、規定値未満であるかを判断する。このバッテリ温度Ｔｂの規定値とは、バッテリ５５から廃熱を回収可能であって、バッテリ５５を冷やし過ぎない所定の温度（実際には例えばバッテリ５５の適温範囲の下限値）とする。
【0088】
今、バッテリ温度Ｔｂが規定値以上である場合、コントローラ３２はステップＳ８に進んで今度は走行用モータ温度センサ７７が検出する走行用モータ温度Ｔｍが所定の規定値以上であるか、規定値未満であるかを判断する。この走行用モータ温度Ｔｍの規定値とは、走行用モータ６５から廃熱を回収可能な所定の温度（実際には例えば外気温度Ｔａｍより高い温度）とする。
【0089】
（８－１－１）バッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モード
そして、ステップＳ８で走行用モータ温度Ｔｍが既定値以上である場合、コントローラ３２はステップＳ９に進んでバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードを実行する。このバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードでは、バッテリ５５と走行用モータ６５の廃熱を回収し、放熱器４における車室内の暖房に用いる。
そして、ステップＳ８で走行用モータ温度Ｔｍが既定値以上である場合、コントローラ３２はステップＳ９に進んでバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードを実行する。このバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードでは、バッテリ５５と走行用モータ６５の廃熱を回収し、放熱器４における車室内の暖房に用いる。
【0090】
図１０はこのバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。バッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードでは、コントローラ３２は室外膨張弁６を全閉とし、電磁弁２１を閉じる。これにより、室外熱交換器７への冷媒の流入は阻止される。一方、電磁弁２２は開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とする。尚、室内膨張弁８も全閉とし、補助ヒータ６６には通電しない。
【0091】
これにより、放熱器４から出た冷媒の全てが室外膨張弁６には流入せず、冷媒配管１３Ｆを経て室内膨張弁８の冷媒上流側の冷媒配管１３Ｂに至る。冷媒は次に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、分岐配管７２を経て廃熱回収用熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。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７４、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１０に実線矢印で示す）。
【0092】
一方、コントローラ３２は第１の三方弁９１の入口と一方の出口を連通し、第２の三方弁９２の一方の入口と出口を連通する状態として第２の循環ポンプ６２を運転する。これにより、第２の循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａ、バッテリ５５、走行用モータ６５の順で熱媒体配管６８内を流れて第２の循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を行う（図１０に破線矢印で示す）。
【0093】
従って、廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａで冷媒により吸熱されて冷却された熱媒体はバッテリ５５及び走行用モータ６５に循環され、これらバッテリ５５及び走行用モータ６５と熱交換して当該バッテリ５５及び走行用モータ６５の廃熱を回収すると共に、バッテリ５５や走行用モータ６５を冷却する。バッテリ５５や走行用モータ６５から回収された廃熱は、廃熱回収用熱交換器６４で冷媒に汲み上げられ、放熱器４における車室内の暖房に利用される。これにより、プレ空調において室外熱交換器７を用いること無く、車室内を暖房することになる。
【0094】
（８－１－２）バッテリ廃熱回収暖房モード
他方、ステップＳ８で走行用モータ温度Ｔｍが既定値未満である場合、コントローラ３２はステップＳ１０に進んでバッテリ廃熱回収暖房モードを実行する。即ち、バッテリ温度Ｔｂは既定値以上であるが、走行用モータ温度Ｔｍは既定値未満であった場合はバッテリ廃熱回収暖房モードを実行する。このバッテリ廃熱回収暖房モードでは、バッテリ５５の廃熱を回収し、放熱器４における車室内の暖房に用いる。
他方、ステップＳ８で走行用モータ温度Ｔｍが既定値未満である場合、コントローラ３２はステップＳ１０に進んでバッテリ廃熱回収暖房モードを実行する。即ち、バッテリ温度Ｔｂは既定値以上であるが、走行用モータ温度Ｔｍは既定値未満であった場合はバッテリ廃熱回収暖房モードを実行する。このバッテリ廃熱回収暖房モードでは、バッテリ５５の廃熱を回収し、放熱器４における車室内の暖房に用いる。
【0095】
図１１はこのバッテリ廃熱回収暖房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。バッテリ廃熱回収暖房モードでも、コントローラ３２は室外膨張弁６を全閉とし、電磁弁２１を閉じる。これにより、室外熱交換器７への冷媒の流入は阻止される。一方、電磁弁２２は開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とする。尚、室内膨張弁８も全閉とし、補助ヒータ６６には通電しない。
【0096】
これにより、放熱器４から出た冷媒の全てが室外膨張弁６には流入せず、冷媒配管１３Ｆを経て室内膨張弁８の冷媒上流側の冷媒配管１３Ｂに至る。冷媒は次に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、分岐配管７２を経て廃熱回収用熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。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７４、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１１に実線矢印で示す）。
【0097】
一方、コントローラ３２は第１の三方弁９１の入口と他方の出口を連通し、第２の三方弁９２の他方の入口と出口を連通する状態として第２の循環ポンプ６２を運転する。これにより、第２の循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａ、バッテリ５５、熱媒体配管６８Ｇの順で熱媒体配管６８内を流れて第２の循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を行う（図１１に破線矢印で示す）。
【0098】
従って、廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａで冷媒により吸熱されて冷却された熱媒体はバッテリ５５に循環され、このバッテリ５５と熱交換して当該バッテリ５５の廃熱を回収すると共に、バッテリ５５を冷却する。即ち、走行用モータ６５には熱媒体は循環されない。バッテリ５５から回収された廃熱は、廃熱回収用熱交換器６４で冷媒に汲み上げられ、放熱器４における車室内の暖房に利用される。この場合にも、プレ空調において室外熱交換器７を用いること無く、車室内を暖房することになる。
【0099】
（８－１－３）補助ヒータ暖房モード
尚、ステップＳ７でバッテリ温度Ｔｂが既定値未満である場合、コントローラ３２はステップＳ１２に進んで補助ヒータ暖房モードを実行する。この補助ヒータ暖房モードでは、補助ヒータ６６を発熱させてヒータコア２３により車室内の暖房を行う。
尚、ステップＳ７でバッテリ温度Ｔｂが既定値未満である場合、コントローラ３２はステップＳ１２に進んで補助ヒータ暖房モードを実行する。この補助ヒータ暖房モードでは、補助ヒータ６６を発熱させてヒータコア２３により車室内の暖房を行う。
【0100】
図１２はこの補助ヒータ暖房モードにおける熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。補助ヒータ暖房モードでは、コントローラ３２は冷媒回路Ｒの圧縮機２と室外送風機１５を停止し、補助ヒータ６６に通電してヒータコア２３のみで車室内を暖房する。この場合、コントローラ３２は前述した如くヒータコア温度センサ７８が検出するヒータコア温度Ｔｈｃと目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ６６の通電（発熱）を制御する。
【0101】
また、コントローラ３２は室内送風機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流通路３内の空気を放熱器４及びヒータコア２３に通風し、風量を調整する状態とする。ヒータコア２３には補助ヒータ６６により加熱された熱媒体が循環される。そして、このヒータコア２３にて加熱された空気が吹出口２９から車室内に吹き出され、車室内は暖房される。この補助ヒータ暖房モードでは、圧縮機２は停止しており、室外熱交換器７には冷媒は流入しない。
【0102】
これにより、バッテリ温度Ｔｂが既定値未満であるときは、室外熱交換器７を用いること無く、また、バッテリ５５から廃熱を回収すること無く、車室内の暖房が行われることになる。このとき、車両には外部電源が接続されているので、補助ヒータ６６によるバッテリ５５の電力消費を危惧する必要も無い。
【0103】
ここで、コントローラ３２はステップＳ９でバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードを開始し、或いは、ステップＳ１０でバッテリ廃熱回収暖房モードを開始した後、ステップＳ１１に進んで放熱器４が車室内の暖房能力を達成しているか、不足しているかを判断している。
【0104】
この場合、コントローラ３２は暖房運転では、例えば下記式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）を用いて放熱器４に要求される車室内の暖房能力である目標暖房能力ＴＧＱｈｐと、放熱器４が発生可能な暖房能力Ｑｈｐを算出している。
ＴＧＱｈｐ＝（ＴＣＯ－Ｔｅ）×Ｃｐａ×ρ×Ｑａｉｒ ・・（ＩＩＩ）
Ｑｈｐ＝ｆ（Ｔａｍ、ＮＣ、ＢＬＶ、ＶＳＰ、ＦＡＮＶｏｕｔ、Ｔｅ）・・（ＩＶ）
ここで、Ｔｅは吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度、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。
ＴＧＱｈｐ＝（ＴＣＯ－Ｔｅ）×Ｃｐａ×ρ×Ｑａｉｒ ・・（ＩＩＩ）
Ｑｈｐ＝ｆ（Ｔａｍ、ＮＣ、ＢＬＶ、ＶＳＰ、ＦＡＮＶｏｕｔ、Ｔｅ）・・（ＩＶ）
ここで、Ｔｅは吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度、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。
【0105】
そして、バッテリ５５や走行用モータ６５から回収した廃熱では車室内の暖房能力が不足する場合（Ｑｈｐ＜ＴＧＱｈｐ）、コントローラ３２はステップＳ１１からステップＳ１２に進んで、バッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モード（図１０）やバッテリ廃熱回収暖房モード（図１１）を終了し、上述した補助ヒータ暖房モード（図１２）に切り換える。
【0106】
これにより、バッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードやバッテリ廃熱回収暖房モードにおいて、放熱器４による暖房能力が不足するときは、室外熱交換器７を用いること無く、また、バッテリ５５や走行用モータ６５から廃熱を回収すること無く、補助ヒータ６６を発熱させてヒータコア２３により車室内の暖房が行われることになる。このときも車両には外部電源が接続されているので、補助ヒータ６６によるバッテリ５５の電力消費を危惧する必要は無い。
【0107】
このように、コントローラ３２はプレ空調で暖房運転を実行する場合、バッテリ５５や走行用モータ６５の温度が規定値以上であるときは、バッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードやバッテリ廃熱回収暖房モードを実行して車室内の暖房を行うので、温度が規定値以上となるまで発熱しているバッテリ５５や走行用モータ６５の廃熱を有効に利用して乗車前に車室内の暖房を行い、室外熱交換器７に着霜させること無く、車室内を効果的にプレ空調することができるようになる。
【0108】
これにより、乗車後の走行中等に室外熱交換器７で外気から吸熱する暖房運転を実行する際の負荷を低減させ、特に低外気温環境下における室外熱交換器７への着霜を抑制し、高効率での暖房を行うことができる期間を延長させることができるようになる。
【0109】
特に、バッテリ５５から給電されて稼働する車両用空気調和装置１であるので、バッテリ温度Ｔｂが低下し過ぎてバッテリ５５が劣化し、充放電効率が低下してしまう不都合も未然に防止することが可能となる。
【0110】
また、実施例ではコントローラ３２が、車両が外部電源に接続されている状態でプレ空調を実行する場合、放熱器４による暖房能力が不足するときは、補助ヒータ暖房モードを実行するようにしているので、バッテリ５５や走行用モータ６５からの廃熱回収では車室内の暖房能力を達成できない場合、補助ヒータ６６を発熱させてヒータコア２３により車室内を暖房することができるようになる。この場合、車両には外部電源が接続されており、補助ヒータ６６の電力消費によるバッテリ５５の枯渇を危惧する必要も無いので、プレ空調による効果的な車室内暖房を実現することができるようになる。
【0111】
また、実施例ではコントローラ３２が、車両が外部電源に接続されている状態でプレ空調を実行する場合、バッテリ５５の温度が規定値より低いときにも、補助ヒータ暖房モード実行して車室内の暖房を行うようにしているので、バッテリ５５からの廃熱回収を期待できないときには、圧縮機２を停止し、補助ヒータ６６を発熱させてヒータコア２３により車室内を暖房することができるようになる。この場合も、車両には外部電源が接続されており、補助ヒータ６６の電力消費によるバッテリ５５の枯渇を危惧する必要は無いので、同様にプレ空調による効果的な車室内暖房を実現することができるようになる。
【0112】
また、実施例ではコントローラ３２がプレ空調を実行する場合、吸込切換ダンパ２６を内気循環に切り換えるようにしているので、プレ空調時には温度が低い外気を車室内に導入すること無く、車室内の暖房を効率的に行うことができるようになる。
【0113】
（８－２）車両が外部電源に接続されていない状態でのプレ空調
次に、車両が駐車されているが外部電源に接続されていない場合のプレ空調の暖房運転について説明する。図７のステップＳ３で車両が外部電源に接続されていない場合（外部電源への接続無し）、コントローラ３２は図９のステップＳ１３に進む。
次に、車両が駐車されているが外部電源に接続されていない場合のプレ空調の暖房運転について説明する。図７のステップＳ３で車両が外部電源に接続されていない場合（外部電源への接続無し）、コントローラ３２は図９のステップＳ１３に進む。
【0114】
即ち、コントローラ３２は車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合、ステップＳ１３に進み、この場合も先ずバッテリ温度センサ７６が検出するバッテリ温度Ｔｂが前述した規定値以上であるか、規定値未満であるかを判断する。そして、バッテリ温度Ｔｂが規定値以上である場合、コントローラ３２はステップＳ１４に進んで前述同様に走行用モータ温度センサ７７が検出する走行用モータ温度Ｔｍが前述した規定値以上であるか、規定値未満であるかを判断する。
【0115】
そして、ステップＳ１４で走行用モータ温度Ｔｍが既定値以上である場合、コントローラ３２はステップＳ１５に進んで、前記（８－１－１）で説明したバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モード（図１０）を実行する。
【0116】
他方、ステップＳ１４で走行用モータ温度Ｔｍが既定値未満である場合、コントローラ３２はステップＳ１６に進んで前記（８－１－２）で説明したバッテリ廃熱回収暖房モード（図１１）を実行する。即ち、バッテリ温度Ｔｂは既定値以上であるが、走行用モータ温度Ｔｍは既定値未満であった場合はバッテリ廃熱回収暖房モードを実行する。
【0117】
（８－２－１）室外熱交換器着霜抑制暖房モード
尚、ステップＳ１３でバッテリ温度Ｔｂが既定値未満である場合、コントローラ３２はステップＳ１９に進んで室外熱交換器着霜抑制暖房モードを実行する。この室外熱交換器着霜抑制暖房モードでの冷媒の流れ方は、図１のプレ空調以外での暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方と同様である。しかしながら、コントローラ３２は前述した目標ヒータ温度ＴＣＯをプレ空調以外での暖房運転の場合よりも所定値低下させ、及び／又は、室外送風機１５と室内送風機２７の風量を所定値低下させる。
尚、ステップＳ１３でバッテリ温度Ｔｂが既定値未満である場合、コントローラ３２はステップＳ１９に進んで室外熱交換器着霜抑制暖房モードを実行する。この室外熱交換器着霜抑制暖房モードでの冷媒の流れ方は、図１のプレ空調以外での暖房運転における冷媒回路Ｒの冷媒の流れ方と同様である。しかしながら、コントローラ３２は前述した目標ヒータ温度ＴＣＯをプレ空調以外での暖房運転の場合よりも所定値低下させ、及び／又は、室外送風機１５と室内送風機２７の風量を所定値低下させる。
【0118】
上記如く低下させた目標ヒータ温度ＴＣＯや風量は、室外熱交換器７に着霜しない範囲の値であり、例えば、外気温度Ｔａｍや外気湿度Ｈａｍに基づいて前記所定値のテーブルを予め求めておくものとする。これにより、車室内の暖房能力は低下するものの、冷媒回路Ｒの暖房負荷が低下するので、室外熱交換器７への着霜を解消し、或いは、出来るだけ着霜しないようにすることができる。また、圧縮機２や各送風機１５、２７の消費電力量も低下するので、バッテリ５５の電力消費も抑制されることになる。
【0119】
また、図９においてもコントローラ３２は、ステップＳ１５でバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モードを開始し、或いは、ステップＳ１６でバッテリ廃熱回収暖房モードを開始した後、ステップＳ１７に進んで放熱器４が車室内の暖房能力を達成しているか、不足しているかを前述同様に判断している。
【0120】
そして、バッテリ５５や走行用モータ６５から回収した廃熱では車室内の暖房能力が不足する場合（Ｑｈｐ＜ＴＧＱｈｐ）、コントローラ３２はステップＳ１７からステップＳ１８に進んで、後述する廃熱回収協調暖房モード、又は、廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードを実行する。これら廃熱回収協調暖房モードを実行するか、廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードを実行するかについては、予め設定により決めておくか、室外熱交換器７の着霜が多いことが分かっている場合は、廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードを実行し、補助ヒータ６６が設けられていない装置の場合には、廃熱回収協調暖房モードを実行する、等としておくものとする。
【0121】
（８－２－２）廃熱回収協調暖房モード
上記廃熱回収協調暖房モードでは、室外熱交換器７で外気から吸熱を行うと共に、バッテリ５５と走行用モータ６５の廃熱を回収し、放熱器４における車室内の暖房に用いる。図１３はこの廃熱回収協調暖房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。廃熱回収協調暖房モードでは、コントローラ３２は室外膨張弁６を開いてその弁開度を制御する状態とし、電磁弁２１を開く。更に、電磁弁２２を開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とする。尚、室内膨張弁８は全閉とし、補助ヒータ６６には通電しない。
上記廃熱回収協調暖房モードでは、室外熱交換器７で外気から吸熱を行うと共に、バッテリ５５と走行用モータ６５の廃熱を回収し、放熱器４における車室内の暖房に用いる。図１３はこの廃熱回収協調暖房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。廃熱回収協調暖房モードでは、コントローラ３２は室外膨張弁６を開いてその弁開度を制御する状態とし、電磁弁２１を開く。更に、電磁弁２２を開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とする。尚、室内膨張弁８は全閉とし、補助ヒータ６６には通電しない。
【0122】
これにより、放熱器４から出た冷媒は分流され、一部は室外膨張弁６に流れて減圧された後、室外熱交換器７で蒸発するようになる。このときに冷媒は外気から吸熱する。室外熱交換器７を蒸発した冷媒は、冷媒配管１３Ａ、電磁弁２１、冷媒配管１３Ｄ、冷媒配管１３Ｃ、逆止弁２０及びアキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる。
【0123】
一方、分流された他方の冷媒は、電磁弁２２に流れ、冷媒配管１３Ｆを経て室内膨張弁８の冷媒上流側の冷媒配管１３Ｂに至る。冷媒は次に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、分岐配管７２を経て廃熱回収用熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。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７４、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１３に実線矢印で示す）。
【0124】
一方、例えば走行用モータ温度Ｔｍも既定値以上であるときは、コントローラ３２は第１の三方弁９１の入口と一方の出口を連通し、第２の三方弁９２の一方の入口と出口を連通する状態として第２の循環ポンプ６２を運転する。これにより、第２の循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａ、バッテリ５５、走行用モータ６５の順で熱媒体配管６８内を流れて第２の循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を行う（図１３に破線矢印で示す）。
【0125】
従って、廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａで冷媒により吸熱されて冷却された熱媒体はバッテリ５５及び走行用モータ６５に循環され、これらバッテリ５５及び走行用モータ６５と熱交換して当該バッテリ５５及び走行用モータ６５の廃熱を回収すると共に、バッテリ５５や走行用モータ６５を冷却する。バッテリ５５や走行用モータ６５から回収された廃熱は、廃熱回収用熱交換器６４で冷媒に汲み上げられ、放熱器４における車室内の暖房に利用される。これにより、この廃熱回収協調暖房モードにおいては、室外熱交換器７が外気から汲み上げた熱と、バッテリ５５や走行用モータ６５から回収した廃熱により車室内を暖房することになる。
【0126】
コントローラ３２はこの場合も、前述した室外熱交換器着霜抑制暖房モードの場合と同様に、目標ヒータ温度ＴＣＯをプレ空調以外での暖房運転の場合よりも所定値低下させ、及び／又は、室外送風機１５と室内送風機２７の風量を所定値低下させる。これにより、室外熱交換器７に着霜させず、或いは、着霜を出来るだけ少なくしながら室外熱交換器７での外気からの吸熱を行う。
【0127】
このように、コントローラ３２は、車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合、放熱器４による暖房能力が不足するときは、廃熱回収協調暖房モードを実行して車室内の暖房を行うようにすれば、バッテリ５５や走行用モータ６５の廃熱を利用し、室外熱交換器７に着霜させず、或いは、出来るだけ着霜させないようにしながら、プレ空調による効果的な車室内暖房を実現することができるようになる。
【0128】
（８－２－３）廃熱回収＋補助ヒータ暖房モード
次に、廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードでは、バッテリ５５と走行用モータ６５の廃熱を回収し、放熱器４における車室内の暖房に用いると共に、補助ヒータ６６を発熱させ、ヒータコア２３により車室内に供給する空気を加熱する。図１４はこの廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。
次に、廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードでは、バッテリ５５と走行用モータ６５の廃熱を回収し、放熱器４における車室内の暖房に用いると共に、補助ヒータ６６を発熱させ、ヒータコア２３により車室内に供給する空気を加熱する。図１４はこの廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードにおける冷媒回路Ｒの冷媒の流れ（実線矢印）と熱媒体の流れ（破線矢印）を示している。
【0129】
廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードでは、コントローラ３２は室外膨張弁６を全閉とし、電磁弁２１を閉じて室外熱交換器７への冷媒の流入を阻止する。一方、電磁弁２２を開き、補助膨張弁７３も開いてその弁開度を制御する状態とすると共に、補助ヒータ６６に通電して発熱させる。尚、室内膨張弁８は全閉とする。
【0130】
これにより、放熱器４から出た全ての冷媒が電磁弁２２に流れ、冷媒配管１３Ｆを経て室内膨張弁８の冷媒上流側の冷媒配管１３Ｂに至るようになる。冷媒は次に分岐配管７２に入り、補助膨張弁７３で減圧された後、分岐配管７２を経て廃熱回収用熱交換器６４の冷媒流路６４Ｂに流入して蒸発する。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７４、冷媒配管１３Ｃ及びアキュムレータ１２を順次経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す（図１４に実線矢印で示す）。
【0131】
一方、例えば走行用モータ温度Ｔｍも既定値以上であるときは、コントローラ３２は第１の三方弁９１の入口と一方の出口を連通し、第２の三方弁９２の一方の入口と出口を連通する状態として第２の循環ポンプ６２を運転する。これにより、第２の循環ポンプ６２から吐出された熱媒体は廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａ、バッテリ５５、走行用モータ６５の順で熱媒体配管６８内を流れて第２の循環ポンプ６２に吸い込まれる循環を行う（図１４に破線矢印で示す）。
【0132】
従って、廃熱回収用熱交換器６４の熱媒体流路６４Ａで冷媒により吸熱されて冷却された熱媒体はバッテリ５５及び走行用モータ６５に循環され、これらバッテリ５５及び走行用モータ６５と熱交換して当該バッテリ５５及び走行用モータ６５の廃熱を回収すると共に、バッテリ５５や走行用モータ６５を冷却する。バッテリ５５や走行用モータ６５から回収された廃熱は、廃熱回収用熱交換器６４で冷媒に汲み上げられ、放熱器４における車室内の暖房に利用される。
【0133】
他方、補助ヒータ６６により加熱された熱媒体がヒータコア２３に循環されることにより、放熱器４を経た空気流通路３内の空気は、このヒータコア２３で加熱された後、車室内に供給されることになる。これにより、この廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードにおいては、バッテリ５５や走行用モータ６５から回収した廃熱と、ヒータコア２３（補助ヒータ６６）が発する熱により、車室内が暖房されることになる。
【0134】
このように、車両が外部電源に接続されていない状態でプレ空調を実行する場合に、放熱器による暖房能力が不足するときは、コントローラ３２が、廃熱回収＋補助ヒータ暖房モードを実行することで車室内の暖房を行うようにすれば、バッテリ５５や走行用モータ６５からの廃熱のみでは車室内の暖房能力が不足する場合に、補助ヒータ６６を発熱させてヒータコア２３により空気流通路３内の空気を加熱し、これを補完することができるようになる。これにより、室外熱交換器７への着霜を解消し、且つ、補助ヒータ６６の電力消費を最小限に抑えながらプレ空調による効果的な車室内暖房を実現することができるようになる。
【0135】
コントローラ３２は図７のステップＳ４でプレ空調規定時間が経過したか、未経過か判断している。そして、上記のようなプレ空調を実行し、ステップＳ４でプレ空調規定時間が経過した場合、コントローラ３２はステップＳ５に進んで空調運転を終了するものである。
【0136】
尚、図９で説明したバッテリ＋走行用モータ廃熱回収暖房モード（図１０）やバッテリ廃熱回収暖房モード（図１１）、廃熱回収協調暖房モード（図１３）や廃熱回収＋補助ヒータ暖房モード（図１４）は、プレ空調での暖房運転に加えて、プレ空調以外の通常の暖房運転時（走行時等）にも実行するようにしてもよい。その場合には、図９の制御と同様に各モードを切り換え、例えばバッテリ温度Ｔｂが規定値未満の場合のみ、（１）の通常の暖房運転を実施するようにすればよい。
【0137】
また、実施例では補助ヒータ６６で加熱された熱媒体をヒータコア２３に循環するようにしたが、それに限らず、補助ヒータ６６を放熱器４の空気下流側における空気流通路３内に配置してもよい。その場合には、ヒータコア温度センサ７８は補助ヒータ６６の温度を検出するようにし、補助ヒータ６６の制御に用いることになる。
【0138】
また、実施例では放熱器４を空気流通路３に配置したが、それに限らず、空気流通路３には空気－熱媒体熱交換器を配置し、放熱器４で加熱された熱媒体を空気－熱媒体熱交換器に循環させて車室内を暖房する方式でもよい。
【0139】
また、外部電源に車両が接続されている場合の車両用空気調和装置１への給電は、バッテリ５５を経由したかたちでも、外部電源から直接車両用空気調和装置１に給電するかたちでもよい。
【0140】
また、実施例ではプレ空調の暖房運転において、車両が外部電源に接続されている場合に、最初にバッテリ温度Ｔｂを判断し、当該バッテリ温度Ｔｂが規定値未満の場合は補助ヒータ暖房モードを実行し（図８）、接続されていない場合には、室外熱交換器着霜抑制暖房モードを実行するようにしたが（図９）、それに限らず、バッテリ温度Ｔｂと走行用モータ温度Ｔｍの何れもがそれぞれの規定値未満である場合に、補助ヒータ暖房モード（図８）を実行し、或いは、室外熱交換器着霜抑制暖房モード（図９）を実行するようにしてもよい。
【0141】
また、実施例では熱媒体を介してバッテリ５５（発熱機器）から廃熱を回収する構成で説明したが、バッテリ５５と直接熱交換する廃熱回収用熱交換器を設けて、冷媒によりバッテリ５５から直接の熱伝導で廃熱を回収するようにしてもよい。
【0142】
また、実施例では暖房運転の他に、除湿暖房運転、除湿冷房運転、冷房運転を実行する車両用空気調和装置を採り上げて説明したが、それに限らず、暖房運転のみ、或いは、それに加えて上記の空調運転のうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせを実行する車両用空気調和装置にも本発明は有効である。
【0143】
更に、実施例で説明したコントローラ３２の構成、車両用空気調和装置１の冷媒回路Ｒや廃熱回収装置６１の構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。
【符号の説明】
【0144】
１ 車両用空気調和装置
２ 圧縮機
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
１３ 冷媒配管
２１、２２ 電磁弁
２３ ヒータコア
３２ コントローラ（制御装置）
５３Ｂ リモコン
５５ バッテリ（発熱機器）
６１ 廃熱回収装置
６２ 第２の循環ポンプ
６４ 廃熱回収用熱交換器
６５ 走行用モータ（発熱機器）
６６ 補助ヒータ
６８ 熱媒体配管
７２ 分岐配管
７３ 補助膨張弁
７４ 冷媒配管
８９ 第１の循環ポンプ
９１ 第１の三方弁
９２ 第２の三方弁
Ｒ 冷媒回路
２ 圧縮機
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
１３ 冷媒配管
２１、２２ 電磁弁
２３ ヒータコア
３２ コントローラ（制御装置）
５３Ｂ リモコン
５５ バッテリ（発熱機器）
６１ 廃熱回収装置
６２ 第２の循環ポンプ
６４ 廃熱回収用熱交換器
６５ 走行用モータ（発熱機器）
６６ 補助ヒータ
６８ 熱媒体配管
７２ 分岐配管
７３ 補助膨張弁
７４ 冷媒配管
８９ 第１の循環ポンプ
９１ 第１の三方弁
９２ 第２の三方弁
Ｒ 冷媒回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】