(57)【要約】【課題】内部サイクルモードにおける循環冷媒量の過不足の発生を効果的に解消することができる車両用空気調和装置を提供する。【解決手段】コントローラは暖房モードと、除湿暖房モードと、内部サイクルモードと、除湿冷房モードと、冷房モードとを切り換えて実行する。コントローラは、内部サイクルモードにおいて、循環冷媒量が過多である場合、室外熱交換器７に冷媒を封入する冷媒封入モードを実行し、循環冷媒量が不足している場合は、室外熱交換器７から冷媒を放出する冷媒放出モードを実行する。【選択図】図１
2014094674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
該空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、
前記空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、
該室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる膨張弁と、
制御手段とを備え、
該制御手段により、
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と、
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、
前記室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、前記吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、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とを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御手段は、前記内部サイクルモードにおいて、循環冷媒量が過多である場合、前記室外熱交換器に冷媒を封入する冷媒封入モードを実行し、循環冷媒量が不足している場合は、前記室外熱交換器から冷媒を放出する冷媒放出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。
【請求項２】
前記制御手段は、前記放熱器の冷媒過冷却度に基づいて循環冷媒量が過多であるか否かを判断し、前記圧縮機の吐出冷媒過熱度に基づいて循環冷媒量が不足しているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
【請求項３】
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、
該空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、
前記空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、
該室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる膨張弁と、
制御手段とを備え、
該制御手段により、
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と、
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、
前記室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、前記吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、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とを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御手段は、前記内部サイクルモードにおいて、前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する膨張弁を閉じて当該室外熱交換器への流入を阻止すると共に、
所定時間毎のタイミングで前記室外熱交換器から冷媒を放出することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項４】
前記制御手段は、冷媒流量に基づいて前記室外熱交換器から冷媒を放出するタイミング及び／又は放出量を調整することを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置。
【請求項５】
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、
該空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、
前記空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、
該室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる膨張弁と、
制御手段とを備え、
該制御手段により、
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と、
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、
前記室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、前記吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、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とを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御手段は、前記内部サイクルモードに移行する際、前記室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止するタイミングを遅延させることを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項６】
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、
該空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、
前記空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、
該室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる膨張弁と、
制御手段とを備え、
該制御手段により、
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と、
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、
前記室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、前記吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、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とを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御手段は、前記内部サイクルモードに移行する際、前記室外熱交換器への冷媒の流入を阻止するタイミングを遅延させることを特徴とする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、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特にハイブリッド自動車や電気自動車に適用可能な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、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房サイクルと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱した冷媒を吸熱器のみ、又は、この吸熱器と室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房サイクルと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房サイクルと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる除湿冷房サイクルの各運転モードを実行するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、上記公報では暖房サイクルと冷房サイクルの切り換えの際、内部サイクルを経由して切り換えていた。この内部サイクルでは室外熱交換器への冷媒流入が阻止され、冷媒は放熱器で放熱し、吸熱器で吸熱する状態となるので、除湿暖房サイクルや除湿冷房サイクルに比べて、より除湿能力は高くなり、より暖房能力は小さくなる。そこで、環境や設定温度等の条件に応じてこのような他種類の運転モード（サイクル）を切り換えることで、快適な車室内空調を行うようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９５５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、係る内部サイクルの運転モード（以下、内部サイクルモードと称する）では、基本的に室外熱交換器への冷媒の流入と室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止するように制御されるため、除湿暖房サイクルの運転モード（以下、除湿暖房モードと称する）から内部サイクルモードへ、或いは、除湿冷房サイクルの運転モード（以下、除湿冷房モードと称する）から内部サイクルモードへのモード切換直前に室外熱交換器内を流れている冷媒の状態によって室外熱交換器に封じ込まれる冷媒量が変化し、そのために内部サイクルモードにおける冷媒回路内の循環冷媒量に過不足が生じる。
【０００６】
内部サイクルモードで冷媒不足（冷媒過少）が発生すると、放熱器の温度は上昇するものの、暖房能力自体は不足するようになる。一方、冷媒過多が発生すると、高圧圧力が異常に上昇してしまう。これらにより、内部サイクルモードへの切り換え後、所望の車室内空調性能を発揮できなくなり、他の運転モードに直ぐに切り換わってしまうハンチング現象が発生する問題があった。
【０００７】
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、内部サイクルモードにおける循環冷媒量の過不足の発生を効果的に解消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】
【０００８】
請求項１の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、この空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる膨張弁と、制御手段とを備え、この制御手段により、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と、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、室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、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とを切り換えて実行するものであって、制御手段は、内部サイクルモードにおいて、循環冷媒量が過多である場合、室外熱交換器に冷媒を封入する冷媒封入モードを実行し、循環冷媒量が不足している場合は、室外熱交換器から冷媒を放出する冷媒放出モードを実行することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御手段は、放熱器の冷媒過冷却度に基づいて循環冷媒量が過多であるか否かを判断し、圧縮機の吐出冷媒過熱度に基づいて循環冷媒量が不足しているか否かを判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の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、この空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる膨張弁と、制御手段とを備え、この制御手段により、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と、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、室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、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とを切り換えて実行するものであって、制御手段は、内部サイクルモードにおいて、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する膨張弁を閉じて当該室外熱交換器への流入を阻止すると共に、所定時間毎のタイミングで室外熱交換器から冷媒を放出することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御手段は、冷媒流量に基づいて室外熱交換器から冷媒を放出するタイミング及び／又は放出量を調整することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の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、この空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる膨張弁と、制御手段とを備え、この制御手段により、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と、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、室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、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とを切り換えて実行するものであって、制御手段は、内部サイクルモードに移行する際、室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止するタイミングを遅延させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の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、この空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる膨張弁と、制御手段とを備え、この制御手段により、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と、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、室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、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とを切り換えて実行するものであって、制御手段は、内部サイクルモードに移行する際、室外熱交換器への冷媒の流入を阻止するタイミングを遅延させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明の車両用空気調和装置によれば、室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードにおいて、循環冷媒量が過多である場合、室外熱交換器に冷媒を封入する冷媒封入モードを実行し、循環冷媒量が不足している場合は、室外熱交換器から冷媒を放出する冷媒放出モードを実行するようにしたので、内部サイクルモードへのモード切り換え直前の状態によって室外熱交換器に封じ込まれる冷媒量が変化し、循環冷媒量に過不足が生じた場合にも、適切に循環冷媒量を調整して必要な空調性能を確保し、又は、過多な冷媒による高圧異常の発生を回避することが可能となる。
【００１５】
これらにより、内部サイクルモードにおける必要な空調性能を確保し、所謂ハンチング現象の発生も回避することができるようになる。
【００１６】
特に、請求項２の発明の如く制御手段が、放熱器の冷媒過冷却度に基づいて循環冷媒量が過多であるか否かを判断し、圧縮機の吐出冷媒過熱度に基づいて循環冷媒量が不足しているか否かを判断するようにすれば、循環冷媒量の過不足を的確に判断し、内部サイクルモードにおける循環冷媒量を精度良く調整することが可能となる。
【００１７】
請求項３の発明の車両用空気調和装置によれば、室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードにおいて、制御手段が所定時間毎のタイミングで室外熱交換器から冷媒を放出するようにしたので、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する膨張弁を閉じて室外熱交換器への冷媒の流入を阻止するときの、膨張弁の漏れによって生じる室外熱交換器への冷媒流入による循環冷媒量の不足を、所定時間毎の冷媒放出によって解消し、必要な空調性能を確保することが可能となる。
【００１８】
この場合、請求項４の発明の如く制御手段が、冷媒流量に基づいて室外熱交換器から冷媒を放出するタイミング及び／又は放出量を調整するようにすれば、室外熱交換器からの冷媒放出量をより的確に制御し、精度良く循環冷媒量を調整することが可能となる。
【００１９】
請求項５の発明の車両用空気調和装置によれば、室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードに移行する際、制御手段が室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止するタイミングを遅延させるようにしたので、内部サイクルモードへ移行した後に生じる循環冷媒量の不足を未然に回避し、必要な空調性能を確保することが可能となる。
【００２０】
請求項６の発明の車両用空気調和装置によれば、室外熱交換器への冷媒の流入と当該室外熱交換器からの冷媒の流出を阻止し、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、吸熱器にて吸熱させる内部サイクルモードに移行する際、制御手段が室外熱交換器への冷媒の流入を阻止するタイミングを遅延させるようにしたので、内部サイクルモードへ移行した後に生じる循環冷媒量の過多を未然に回避し、高圧異常の発生を解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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２】図１の車両用空気調和装置のコントローラの電気回路のブロック図である。
【図３】図２の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４】図２の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５】図２のコントローラの室外膨張弁制御に関する制御ブロック図である。
【図６】図２のコントローラの運転モードの切換制御を説明する図である。
【図７】図２のコントローラによる内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の一例としての通常運転と冷媒封入モードと冷媒放出モードの遷移を説明する図である。
【図８】図７における各部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図９】図２のコントローラによる内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の他の例を説明する図である。
【図１０】図２のコントローラによる内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の更に他の例を説明する図である。
【図１１】同じく図２のコントローラによる内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の更に他の例を説明する図である。
【図１２】図２のコントローラによる内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の更にもう一つの他の例を説明する図である。
【図１３】同じく図２のコントローラによる内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の更にもう一つの他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。この場合、本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）を有さない電気自動車（ＥＶ）であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり（何れも図示せず）、本発明の車両用空気調和装置１も、バッテリの電力で駆動されるものとする。
【００２４】
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、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房を行い、更に、除湿暖房や冷房除湿、冷房等の各運転モードを選択的に実行するものである。尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能である。
【００２５】
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、冷媒を圧縮して昇圧する電動式の圧縮機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内に設けられて圧縮機２から吐出された高温高圧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から成る室外膨張弁６と、冷房時には放熱器として機能し、暖房時には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及び除湿暖房時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器９と、吸熱器９における蒸発能力を調整する蒸発能力制御弁１１と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。尚、室外熱交換器７には、車両の停止時に外気と冷媒とを熱交換させるための室外送風機１５が設けられている。
【００２６】
また、室外熱交換器７は冷媒下流側にヘッダー部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される電磁弁（開閉弁）１７を介してヘッダー部１４に接続され、過冷却部１６の出口が逆止弁１８を介して室内膨張弁８に接続されている。尚、ヘッダー部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成しており、逆止弁１８は室内膨張弁８側が順方向とされている。
【００２７】
また、逆止弁１８と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側に位置する蒸発能力制御弁１１を出た冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出て蒸発能力制御弁１１を経た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。
【００２８】
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（開閉弁）２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前で分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｆは除湿時に開放される電磁弁（開閉弁）２２を介して逆止弁１８の下流側の冷媒配管１３Ｂに連通接続されている。
【００２９】
また、圧縮機２の吐出側の冷媒配管１３Ｇは分岐し、この分岐した冷媒配管１３Ｈは室外熱交換器７の除霜時に開放されて圧縮機２から吐出された高温冷媒（ホットガス）を直接室外熱交換器７に流入させるための電磁弁（開閉弁）２３及び逆止弁２４を介して室外膨張弁６と室外熱交換器７間の冷媒配管１３Ｉに連通接続されている。尚、逆止弁２４は冷媒配管１３Ｉ方向を順方向とされている。
【００３０】
また、吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、内気吸込口と外気吸込口の各吸込口（図１では代表して吸込口２５で示す）が形成されており、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（内気循環モード）と、車室外の空気である外気（外気導入モード）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。
【００３１】
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、内気や外気の放熱器４への流通度合い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、フット、ベント、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。
【００３２】
次に、図２において３２はマイクロコンピュータから構成された制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）であり、このコントローラ３２の入力には車両の外気温度を検出する外気温度センサ３３と、外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度を検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内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の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ４４と、放熱器４の温度（放熱器４自体の温度、又は、放熱器４にて加熱された空気の温度）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を出た冷媒の圧力）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、又は、吸熱器９にて冷却された空気の温度）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、温度や運転モードの切り換えを設定するための操作部５３と、室外熱交換器７の温度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。
【００３３】
コントローラ３２の出力には、前記圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吸込口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、各電磁弁２３、２２、１７、２１と、蒸発能力制御弁１１が接続されている。また、コントローラ３２の出力には、放熱器４による暖房を補完するために放熱器４の空気下流側における空気流通路３に設けられた電気ヒータ５７も接続され、コントローラ３２は各センサの出力と操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。
【００３４】
以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。コントローラ３２は実施例では大きく分けて暖房モードと、除湿暖房モードと、内部サイクルモードと、除湿冷房モードと、冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れについて説明する。
【００３５】
（１）暖房モード
コントローラ３２により或いは操作部５３へのマニュアル操作により暖房モードが選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１を開放し、電磁弁１７、電磁弁２２及び電磁弁２３を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が放熱器４に通風される状態とする。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。
【００３６】
放熱器４内で液化した冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、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（ヒートポンプ）。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ｄ及び電磁弁２１を経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４にて加熱された空気は吹出口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。
【００３７】
コントローラ３２は吐出圧力センサ４２又は放熱器圧力センサ４７が検出する冷媒回路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の温度及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度を制御する。
【００３８】
（２）除湿暖房モード
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ３２は上記暖房モードの状態において電磁弁２２を開放する。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆ及び１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至るようになる。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。
【００３９】
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃにて冷媒配管１３Ｄからの冷媒と合流した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４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。
【００４０】
コントローラ３２は吐出圧力センサ４２又は放熱器圧力センサ４７が検出する冷媒回路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の温度に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。
【００４１】
（３）内部サイクルモード
次に、内部サイクルモードでは、コントローラ３２は上記除湿暖房モードの状態において室外膨張弁６を全閉とする（全閉位置）と共に、電磁弁２１も閉じる。この室外膨張弁６と電磁弁２１が閉じられることにより、室外熱交換器７への冷媒の流入、及び、室外熱交換器７からの冷媒の流出は阻止されることになるので、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒は電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、冷媒配管１３Ｆを流れる冷媒は冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
【００４２】
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを流れ、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになるが、この内部サイクルモードでは室内側の空気流通路３内にある放熱器４（放熱）と吸熱器９（吸熱）の間で冷媒が循環されることになるので、外気からの熱の汲み上げは行われず、圧縮機２の消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿作用を発揮する吸熱器９には冷媒の全量が流れるので、上記除湿暖房モードに比較すると除湿能力は高いが、暖房能力は低くなる。
【００４３】
コントローラ３２は吸熱器９の温度、又は、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて圧縮機２の回転数を制御する。このとき、コントローラ３２は後述する如く吸熱器９の温度によるか高圧圧力によるか、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。
【００４４】
（４）除湿冷房モード
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１、電磁弁２２、及び、電磁弁２３を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
【００４５】
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から電磁弁１７を経てヘッダー部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
【００４６】
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
【００４７】
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）されるので、これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。
【００４８】
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の温度に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の冷媒圧力（後述する放熱器圧力ＰＣＩ）を制御する。
【００４９】
（５）冷房モード
次に、冷房モードでは、コントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁６を全開（弁開度を制御上限）とし、エアミックスダンパ２８は放熱器４に空気が通風されない状態とする。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を経て室外膨張弁６に至る。
【００５０】
このとき室外膨張弁６は全開であるので冷媒はそのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てヘッダー部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
【００５１】
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却される。
【００５２】
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過すること無く吹出口２９から車室内に吹き出されるので、これにより車室内の冷房が行われることになる。
【００５３】
この冷房モードにおいては、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の温度に基づいて圧縮機２の回転数を制御するが、次に、図３乃至図５に上述した各運転モードにおけるコントローラ３２による圧縮機２と室外膨張弁６の制御ブロック図を示す。図３は前記暖房モードと除湿暖房モード用の圧縮機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５８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）／（ＴＨ−Ｔｅ）で得られるエアミックスダンパ２８のエアミックスダンパ開度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、放熱器４の温度の目標値である目標放熱器温度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。
【００５４】
尚、ＴＡＯは吹出口２９からの空気温度の目標値である目標吹出温度、ＴＨは放熱器温度センサ４６から得られる放熱器４の温度（放熱器温度）、Ｔｅは吸熱器温度センサ４８から得られる吸熱器９の温度（吸熱器温度）であり、エアミックスダンパ開度ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化し、０で放熱器４への通風をしないエアミックス全閉状態、１で空気流通路３内の全ての空気を放熱器４に通風するエアミックス全開状態となる。
【００５５】
前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記目標過冷却度ＴＧＳＣと目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて目標値演算部５９が演算する。更に、Ｆ／Ｂ（フィードバック）操作量演算部６０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５８が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｎｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６０が演算したＴＧＮＣｈｆｂは加算器６１で加算され、リミット設定部６２で制御上限値と制御下限値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。前記暖房モードと除湿暖房モードにおいては、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の回転数を制御する。
【００５６】
一方、図４は前記冷房モードと除湿冷房モード用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｃ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操作量演算部６３は外気温度Ｔａｍと、ブロワ電圧ＢＬＶと、吸熱器９の温度の目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆを演算する。
【００５７】
また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６４は目標吸熱器温度ＴＥＯと吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部６３が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６４が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂは加算器６６で加算され、リミット設定部６７で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃとして決定される。冷房モードと除湿冷房モードにおいては、コントローラ３２はこの圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
【００５８】
尚、前記内部サイクルモードにおいては、コントローラ３２は前述した如く暖房モードと除湿暖房モード用に演算された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈと冷房モードと除湿冷房モード用に演算された圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃのうちの小さい方の操作量を用いて圧縮機２の回転数を制御する。
【００５９】
次に、図５は除湿冷房モードにおける室外膨張弁６の目標開度（室外膨張弁目標開度）ＴＧＥＣＣＶｐｃ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操作量演算部６８は外気温度Ｔａｍと、ブロワ電圧ＢＬＶと、目標放熱器温度ＴＣＯと、目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいて室外膨張弁目標開度のＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｆを演算する。
【００６０】
また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６９は目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁目標開度のＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部６８が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６９が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｂは加算器７１で加算され、リミット設定部７２で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、室外膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｐｃとして決定される。除湿冷房モードにおいては、コントローラ３２はこの室外膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｐｃに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。
【００６１】
空気流通路３内を流通される空気は上記各運転モードにおいて吸熱器９からの冷却や放熱器４からの加熱作用（エアミックスダンパ２８で調整）を受けて吹出口２９から車室内に吹き出される。コントローラ３２は外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍ、内気温度センサ３７が検出する車室内の温度、前記ブロワ電圧、日射センサ５１が検出する日射量等と、操作部５３にて設定された車室内の目標車室内温度（設定温度）とに基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出し、後述する如く各運転モードを切り換えて吹出口２９から吹き出される空気の温度をこの目標吹出温度ＴＡＯに制御するものである。
【００６２】
（６）運転モードの切換制御
次に、図６を参照しながらコントローラ３２による上記各運転モードの切換制御について説明する。コントローラ３２は起動時に図６に示すように運転モードを選択する。即ち、この実施例でコントローラ３２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とに基づいて運転モードを選択する。この図６において破線Ｌ１は目標吹出温度ＴＡＯ＝外気温度Ｔａｍの線であり、実線Ｌ２は目標吹出温度ＴＡＯ＝ＨＶＡＣ吸込温度（吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる温度）の線である。また、破線Ｌ３はそれより所定値（３ｄｅｇ）上に設定したヒステリシスの線である。
【００６３】
図６の外気温度Ｔａｍが０℃以下の場合、コントローラ３２は暖房モードを選択する。また、外気温度Ｔａｍが０℃より高く、目標吹出温度ＴＡＯがＨＶＡＣ吸込温度以下の場合、冷房モードを選択する。更に、外気温度Ｔａｍが０℃より高く所定値（例えば２０℃等）以下の場合であって、目標吹出温度ＴＡＯがＨＶＡＣ吸込温度より高い場合、除湿暖房モードとし、更に外気温度Ｔａｍが所定値より高い場合には除湿冷房モードとする。尚、除湿暖房モードを選択する条件で、外気湿度センサ３４が検出する外気湿度が所定値（例えば５０％等）以下の場合は暖房モードを選択する。
【００６４】
そして、起動後は前記外気温度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図６における各運転モードを選択し、切り換えていく。この場合、コントローラ３２は基本的には暖房モードから除湿暖房モードへ、或いは、除湿暖房モードから暖房モードへと移行し、除湿暖房モードから除湿冷房モードへ、或いは、除湿冷房モードから除湿暖房モードへと移行し、除湿冷房モードから冷房モードへ、或いは、冷房モードから除湿冷房モードへと移行するものであるが、除湿暖房モードから除湿冷房モードへ移行する際、及び、除湿冷房モードから除湿暖房モードへ移行する際には、前記内部サイクルモードを経由して移行する。また、冷房モードから内部サイクルモードへ、内部サイクルから冷房モードへ移行する場合もある。
【００６５】
（７−１）内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御（その１）
しかしながら、この内部サイクルモードでは室外膨張弁６が全閉位置とされ、電磁弁２１も閉じられ、室外熱交換器７への冷媒の流入と室外熱交換器７からの冷媒の流出が阻止されるため、除湿暖房モードから内部サイクルモードへ、或いは、除湿冷房モードから内部サイクルモードへの運転モードの切換直前に室外熱交換器７内を流れている冷媒の状態によって、当該室外熱交換器７内に封じ込まれる冷媒の量が変わってくる。そのために運転モードの切換後に実行される内部サイクルモードにおける冷媒回路Ｒ内の循環冷媒量に過不足が生じてくる。
【００６６】
尚、この出願において「循環冷媒量」とは、室外熱交換器７以外（実際には室外膨張弁６から電磁弁２１までの領域）の領域にあって圧縮機２により循環される冷媒の量を意味するものとする。
【００６７】
そこで、この実施例ではコントローラ３２は放熱器４の出口における冷媒過冷却度ＳＣと圧縮機２の吐出冷媒過熱度ＳＨｄに基づき、室外膨張弁６と電磁弁２１を制御することにより、冷媒回路Ｒから室外熱交換器７に冷媒を封入する冷媒封入モードと、室外熱交換器７から冷媒回路Ｒに冷媒を放出する冷媒放出モードを実行する。図７は係る内部サイクルモードにおける通常運転と冷媒封入モードと冷媒放出モードの遷移を説明する図であり、図８はその場合の各部の動作を説明するタイミングチャートである。尚、内部サイクルモードにおける通常運転では、コントローラ３２は前述した如く室外膨張弁６を全閉位置とし、電磁弁２１を閉じている。
【００６８】
ここで、放熱器４の冷媒過冷却度ＳＣは放熱器温度センサ４６が検出する放熱器温度ＴＨと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩから得られる。また、圧縮機２の吐出冷媒過熱度ＳＨｄは吐出温度センサ４２が検出する圧縮機２の吐出冷媒温度と吐出圧力センサ４３が検出する圧縮機２の吐出冷媒圧力から得られる。そして、この内部サイクルモードにおける循環冷媒量が過多となっている場合、冷媒回路Ｒの高圧圧力が上昇し、放熱器４内で凝縮する冷媒量も多くなるので、放熱器４における冷媒過冷却度ＳＣも大きくなる。逆に循環冷媒量が不足（過少）してくると、圧縮機２に吸い込まれる冷媒量の少なくなるので、圧縮機２の吐出冷媒過熱度ＳＨｄが大きくなる。
【００６９】
そこで、コントローラ３２は内部サイクルモードにおいて、動作状態が通常運転であるときに、放熱器４の冷媒過冷却度ＳＣが大きくなってＳＣ第１閾値（例えば６ｄｅｇ）以上となったと場合、循環冷媒量が過多となっているものと判定し、冷媒封入モードに移行する（図７の（Ｉ））。この冷媒封入モードでは、コントローラ３２は電磁弁２１を閉じた状態で、室外膨張弁６を制御上の最低開度で開く（制御下限値での開位置）。これにより、放熱器４を出て冷媒配管１３Ｅを流れる冷媒の一部が電磁弁２２方向に向かうものから分流され、室外膨張弁６を経て室外熱交換器７内に流入するようになる。
【００７０】
これにより、冷媒回路Ｒ内を循環する冷媒量が減少してくるので、放熱器４の冷媒過冷却度ＳＣも小さくなる。そして、この冷媒過冷却度ＳＣがＳＣ第２閾値（例えば２ｄｅｇ）未満に低下した場合、コントローラ３２は循環冷媒量が適量に下がったと判定して室外膨張弁６を全閉位置に戻し、通常運転に戻る（図７の（ＩＩ））。これにより、室外熱交換器７内に封じ込められた冷媒量が増大し、過多であった循環冷媒量は適正量に調整される。
【００７１】
一方、この通常運転であるときに、目標放熱器圧力ＰＣＯ−放熱器圧力ＰＣＩとの差の絶対値が所定値（例えば０．０５ＭＰａ）未満であり、即ち、圧縮機２の運転状態が安定している状態で、且つ、圧縮機２の吐出冷媒過熱度ＳＨｄが大きくなってＳＨｄ閾値（例えば、１０ｄｅｇ）以上となった状態が所定時間（例えば３０秒）経過した場合、コントローラ３２は循環冷媒量が不足（過少）しているものと判定し、冷媒放出モードに移行する（図７の（ＩＩＩ））。この冷媒放出モードでは、コントローラ３２は室外膨張弁６を全閉位置とした状態で、電磁弁２１を所定時間（例えば、５００ｍｓ）だけ開く。これにより室外熱交換器７内に閉じ込められていた冷媒が冷媒配管１３Ｄに流出し、冷媒配管１３Ｃを流れる冷媒に合流してアキュムレータ１２から圧縮機２に吸い込まれるようになる。
【００７２】
これにより、冷媒回路Ｒ内を循環する冷媒量が増えるので、圧縮機２の吐出冷媒過熱度ＳＨｄも小さくなる。尚、電磁弁２１は上記所定時間開放された後、再び閉じられるので、この冷媒放出モードは上述した所定時間で終了し、通常運転に復帰するものであるが（図７の（ＩＶ））、１回の冷媒放出モードの実行でも循環冷媒量が適正量に戻らず、圧縮機２の吐出冷媒過熱度ＳＨｄが前述した判定条件に再び合致した場合には、コントローラ３２は再度冷媒放出モードを実行する（図７の（ＩＩＩ））。これにより、室外熱交換器７内に封じ込まれていた冷媒が冷媒回路Ｒ内に放出され、不足（過少）していた循環冷媒量は適正量に調整されることになる。
【００７３】
（７−２）内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御（その２）
次に、図９のタイミングチャートは、コントローラ３２による内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の他の例を示している。電動弁から構成される室外膨張弁６は、全閉位置としても僅かに冷媒漏れが生じる。従って、循環冷媒量が適正の状態（前述した通常運転の状態）で内部サイクルモードが実行され、室外膨張弁６を全閉位置に制御していたとしても、室外熱交換器７には冷媒が封入されていき、やがては循環冷媒量が不足（過少）する状態に陥る危険性がある。
【００７４】
そこで、この実施例ではコントローラ３２は内部サイクルモードにおいて、所定時間（図９の所定時間２）毎のタイミングで定期的に所定時間（図９の所定時間１）、電磁弁２１を開放し、室外熱交換器７から冷媒回路Ｒに冷媒を放出する。これにより、室外膨張弁６を閉じて室外熱交換器７への冷媒の流入を阻止するときの、室外膨張弁６の漏れによって生じる室外熱交換器７への冷媒流入による循環冷媒量の不足を解消し、必要な空調性能を確保することができるようになる。
【００７５】
尚、上記所定時間１（冷媒の放出量）や所定時間２（冷媒を放出するタイミング）は、冷媒回路Ｒ内の冷媒流量に相関のある物理量、例えば、圧縮機２の回転数（前述したＴＧＮＣｈ又はＴＧＮＣｃ）等に基づいて調整してもよい。例えば、冷媒流量が多いとき（圧縮機２の回転数高）には放出される冷媒量が多くなるように所定時間１を長くし、及び／又は、所定時間２を短くし、逆に冷媒流量が少ないとき（圧縮機２の回転数低）には所定時間１を短くし、及び／又は、所定時間２を長くして放出される冷媒量が少なくなるようにする。
【００７６】
このように冷媒回路Ｒ内の冷媒流量に基づいて室外熱交換器７から冷媒を放出するタイミング、及び／又は、放出量を調整するようにすれば、室外熱交換器７からの冷媒放出量をより的確に制御し、精度良く循環冷媒量を調整することが可能となる。
【００７７】
（７−３）内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御（その３）
次に、図１０及び図１１のタイミングチャートは、コントローラ３２による内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の更に他の例を示している。前記図７及び図８の例では放熱器４の冷媒過冷却度と圧縮機２の吐出冷媒過熱度に基づいて室外熱交換器７への冷媒の封入と室外熱交換器７からの冷媒の放出を制御したが、冷媒不足のみを回避すればよい場合には、図１０及び図１１に示すように電磁弁２１を閉じるタイミングを遅延させればよい。
【００７８】
図１０でコントローラ２１は、冷房又は除湿冷房モードから室外膨張弁６を全閉位置とし、電磁弁２２を開放し、電磁弁１７を閉じて内部サイクルモードに移行する際、それまで閉じていた電磁弁２１を、室外膨張弁６が全閉位置となってから所定時間（実施例では２ｓｅｃ）開放する。また、図１１でコントローラ２１は、除湿暖房モードから室外膨張弁６を全閉位置とし、電磁弁２１を閉じて内部サイクルモードに移行する際、室外膨張弁６が全閉位置となってから所定時間（実施例では２ｓｅｃ）遅延して電磁弁２１を閉じる。
【００７９】
これにより、冷房又は除湿冷房モードや除湿暖房モードから内部サイクルモードに移行する際に、室外熱交換器７からの冷媒の流出を阻止するタイミングが遅延されるので、内部サイクルモードへ移行した後に生じる循環冷媒量の不足を未然に回避し、必要な空調性能を確保することが可能となる。
【００８０】
（７−４）内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御（その４）
次に、図１２及び図１３のタイミングチャートは、コントローラ３２による内部サイクルモードにおける循環冷媒量調整制御の更にもう一つの他の例を示している。上記実施例とは逆に冷媒過多のみを回避すればよい場合には、図１２及び図１３に示すように室外膨張弁６を全閉位置とするタイミングを遅延させればよい。
【００８１】
図１２でコントローラ２１は、冷房又は除湿冷房モードから室外膨張弁６を全閉位置とし、電磁弁２２を開放し、電磁弁１７を閉じて内部サイクルモードに移行する際、電磁弁２２及び１７の切り換えから所定時間（実施例では２ｓｅｃ）遅延して室外膨張弁６を全閉位置とする。また、図１３でコントローラ２１は、除湿暖房モードから室外膨張弁６を全閉位置とし、電磁弁２１を閉じて内部サイクルモードに移行する際、電磁弁２１を閉じてから所定時間（実施例では２ｓｅｃ）遅延して室外膨張弁６を全閉位置とする
【００８２】
これにより、冷房又は除湿冷房モードや除湿暖房モードから内部サイクルモードに移行する際に、室外熱交換器７への冷媒の流入を阻止するタイミングが遅延されるので、内部サイクルモードへ移行した後に生じる循環冷媒量の過多を未然に回避し、高圧異常の発生を解消することが可能となる。
【００８３】
尚、上記実施例で説明した冷媒回路Ｒの構成や各数値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】
【００８４】
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  蒸発能力制御弁
１７、２１、２２、２３  電磁弁
２６  吸込切換ダンパ
２７  室内送風機（ブロワファン）
２８  エアミックスダンパ
３２  コントローラ（制御手段）
５７  電気ヒータ
Ｒ  冷媒回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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