(57)【要約】【課題】圧縮機の回転数制限制御が行われる車両用空気調和装置においても、快適な車室内冷房を実現する。【解決手段】制御装置は、冷房モードで運転中に回転数制限制御となり、且つ、吸熱器９の温度である吸熱器温度Ｔｅが上昇した場合、室外膨張弁６を全閉とし、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流すこと無く、バイパス装置４５により室外熱交換器７に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁８で減圧した後、吸熱器９にて吸熱させるＭＡＸ冷房モードに切り換える。【選択図】図１
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【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、
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、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、
該室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、
制御装置とを備え、
該制御装置により、前記室外膨張弁を全開とし、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器及び前記室外膨張弁を経て前記室外熱交換器に流し、該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードを実行する車両用空気調和装置において、
前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置を備え、
前記制御装置は、前記圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の制限閾値以上となった場合に前記圧縮機の回転数を制限する回転数制限制御を実行すると共に、
前記冷房モードで運転中に前記回転数制限制御となり、且つ、前記吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅが上昇した場合、前記室外膨張弁を全閉とし、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流すこと無く、前記バイパス装置により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードに切り換えることを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記冷房モードで運転中に前記回転数制限制御となり、且つ、前記吸熱器温度Ｔｅが、その目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯより高い状態が所定時間継続した場合、前記最大冷房モードに切り換え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】
前記制御装置は、前記最大冷房モードに切り換えた後、前記回転数制限制御では無くなり、且つ、前記放熱器の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、前記回転数制限制御では無くなり、且つ、前記放熱器によるリヒート要求がある場合、前記冷房モードに切り換え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。
【請求項４】
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を備え、
前記制御装置は、前記最大冷房モードに切り換えた後、前記回転数制限制御では無くなり、且つ、前記放熱器の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、前記回転数制限制御では無くなり、且つ、前記放熱器によるリヒート要求がある場合、前記補助加熱装置を発熱させ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。
【請求項５】
前記制御装置は、前記最大冷房モードに切り換えた後、前記回転数制限制御では無くなり、且つ、前記目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、前記回転数制限制御では無くなり、且つ、前記放熱器によるリヒート要求がある場合、外気温度が高い状況で前記補助加熱装置を発熱させ、外気温度が低い状況では前記冷房モードに切り換えることを特徴とする請求項４に記載の車両用空気調和装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記放熱器の風下側の空気の温度である加熱温度ＴＨが前記目標ヒータ温度ＴＣＯより低い状態が所定時間継続した場合、前記目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できないと判断することを特徴とする請求項３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】
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、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、
該室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、
少なくとも前記空気流通路に外気を導入する外気導入モードと前記空気流通路に前記車室内の空気を導入する内気循環モードとを切り換えるための吸込切換ダンパと、
制御装置とを備え、
該制御装置により、前記室外膨張弁を全開とし、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器及び前記室外膨張弁を経て前記室外熱交換器に流し、該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードを実行する車両用空気調和装置において、
前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置を備え、
前記制御装置は、前記圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の制限閾値以上となった場合に前記圧縮機の回転数を制限する回転数制限制御を実行すると共に、
前記冷房モードで運転中に前記外気導入モードとされた場合、前記室外膨張弁を全閉とし、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流すこと無く、前記バイパス装置により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードに切り換えることを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項８】
前記制御装置は、外気温度が高い状況において、前記冷房モードで運転中に前記外気導入モードとされた場合、前記最大冷房モードに切り換え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。
【請求項９】
前記制御装置は、前記最大冷房モードに切り換えた後、外気温度が低くなった場合、又は、前記外気導入モード以外の状態とされた場合、前記冷房モードに切り換えることを特徴とする請求項７又は請求項８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、車両の車室内を空調するヒートポンプ式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、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、冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱する放熱器と、冷媒を吸熱させて車室内に供給する空気を冷却する吸熱器と、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、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧する室内膨張弁を備え、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する暖房モードや、室外膨張弁を全開とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外膨張弁を経て室外熱交換器に流し、この室外熱交換器で放熱させ、放熱した冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器で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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９４６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、この種車両用空気調和装置には、圧縮機の吐出冷媒圧力や吐出冷媒温度が上昇して所定の制限閾値に到達した場合、圧縮機の回転数を低下（制限）させて圧縮機の保護を行う回転数制限制御が行われる。この回転数制限制御によって圧縮機の吐出冷媒圧力や吐出冷媒温度の上昇を抑え、制限閾値を超えないように圧縮機の回転数は制限されるものであるが、冷房モードでは圧縮機から吐出された冷媒が放熱器や室外膨張弁を通るため、比較的狭い径の管路を冷媒が通過することになり、例えば高負荷の条件下では吐出冷媒圧力や吐出冷媒温度が高くなり、回転数制限制御に入り易い。また、車両用空気調和装置では外気導入と内気循環を切り換え可能とされているが、外気温度が高い環境下で冷房モードにおいて外気導入の状態とされた場合にも、吐出冷媒圧力や吐出冷媒温度が高くなって回転数制限制御に入り易くなる。
【０００５】
一方で、係る回転数制限制御が行われると、圧縮機の回転数が低下することによって吸熱器の温度が目標とする温度に到達できなくなり、快適な車室内冷房を実現することが難しくなると云う問題が発生していた。
【０００６】
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、圧縮機の回転数制限制御が行われる車両用空気調和装置においても、快適な車室内冷房を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、制御装置とを備え、この制御装置により、室外膨張弁を全開とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外膨張弁を経て室外熱交換器に流し、この室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードを実行するものであって、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置を備え、制御装置は、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の制限閾値以上となった場合に圧縮機の回転数を制限する回転数制限制御を実行すると共に、冷房モードで運転中に回転数制限制御となり、且つ、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅが上昇した場合、室外膨張弁を全閉とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すこと無く、バイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードに切り換えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、冷房モードで運転中に回転数制限制御となり、且つ、吸熱器温度Ｔｅが、その目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯより高い状態が所定時間継続した場合、最大冷房モードに切り換えることを特徴とする。
【０００９】
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、最大冷房モードに切り換えた後、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器によるリヒート要求がある場合、冷房モードに切り換えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明の車両用空気調和装置は、請求項１又は請求項２の発明において、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補助加熱装置を備え、制御装置は、最大冷房モードに切り換えた後、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器によるリヒート要求がある場合、補助加熱装置を発熱させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５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、最大冷房モードに切り換えた後、回転数制限制御では無くなり、且つ、目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器によるリヒート要求がある場合、外気温度が高い状況で補助加熱装置を発熱させ、外気温度が低い状況では冷房モードに切り換えることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明の車両用空気調和装置は、請求項３乃至請求項５の発明において、制御装置は、放熱器の風下側の空気の温度である加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯより低い状態が所定時間継続した場合、目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できないと判断することを特徴とする。
【００１３】
請求項７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、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、少なくとも空気流通路に外気を導入する外気導入モードと空気流通路に車室内の空気を導入する内気循環モードとを切り換えるための吸込切換ダンパと、制御装置とを備え、この制御装置により、室外膨張弁を全開とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外膨張弁を経て室外熱交換器に流し、この室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードを実行するものであって、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置を備え、制御装置は、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の制限閾値以上となった場合に圧縮機の回転数を制限する回転数制限制御を実行すると共に、冷房モードで運転中に外気導入モードとされた場合、室外膨張弁を全閉とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すこと無く、バイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードに切り換えることを特徴とする。
【００１４】
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、外気温度が高い状況において、冷房モードで運転中に外気導入モードとされた場合、最大冷房モードに切り換えることを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明の車両用空気調和装置は、請求項７又は請求項８の発明において制御装置は、最大冷房モードに切り換えた後、外気温度が低くなった場合、又は、外気導入モード以外の状態とされた場合、冷房モードに切り換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、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、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、制御装置とを備え、この制御装置により、室外膨張弁を全開とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外膨張弁を経て室外熱交換器に流し、この室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードを実行する車両用空気調和装置において、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置を設け、制御装置が、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の制限閾値以上となった場合に圧縮機の回転数を制限する回転数制限制御を実行すると共に、冷房モードで運転中に回転数制限制御となり、且つ、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅが上昇した場合、室外膨張弁を全閉とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すこと無く、バイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードに切り換えるようにしたので、冷房モードで運転中に例えば高負荷条件となり、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の制限閾値以上となって回転数制限制御に入り、吸熱器温度Ｔｅが上昇した場合には、最大冷房モードに切り換わることになる。
【００１７】
この最大冷房モードでは、バイパス装置によって圧縮機から吐出された冷媒は放熱器と室外膨張弁には流れず、室外熱交換器に直接流入するようになるので、比較的狭い径の管路がバイパスされ、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値に上昇し難くなる。これにより、回転数制限制御では無くなって吸熱器の温度を制御することができるようになるので、快適な車室内冷房を実現することができるようになる。
【００１８】
この場合、請求項２の発明の如く制御装置が、冷房モードで運転中に回転数制限制御となり、且つ、吸熱器温度Ｔｅが、その目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯより高い状態が所定時間継続した場合、最大冷房モードに切り換えるようにすることで、的確に吸熱器温度Ｔｅの上昇を判定して、円滑に冷房モードから最大冷房モードへの切り換えを実現することができるようになる。
【００１９】
ここで、最大冷房モードでは放熱器でのリヒート（再加熱）が行われなくなるため、車室内に吹き出される空気の温度が低くなり過ぎる可能性があるが、請求項３の発明の如く制御装置が、最大冷房モードに切り換えた後、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器によるリヒート要求がある場合、冷房モードに切り換えるようにすることで、適切に最大冷房モードから冷房モードに切り換えて快適な車室内冷房を継続することができるようになる。
【００２０】
一方、請求項４の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明に加え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補助加熱装置が設けられている場合、制御装置が、最大冷房モードに切り換えた後、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器によるリヒート要求がある場合、補助加熱装置を発熱させることで、最大冷房モードでの吸熱器による加熱と補助加熱装置によるリヒート（再加熱）で快適な車室内冷房を継続することができるようになる。
【００２１】
この場合、請求項５の発明の如く制御装置が、外気温度が高い状況で補助加熱装置を発熱させ、外気温度が低い状況では冷房モードに切り換えるようにすることで、補助加熱装置によるリヒートを外気温度が高い状況の場合のみに限定して、運転効率の悪化を解消、若しくは、抑制することができるようになる。
【００２２】
また、請求項６の発明の如く制御装置が、放熱器の風下側の空気の温度である加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯより低い状態が所定時間継続した場合、目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できないと判断するようにすることで、的確に最大冷房モードから冷房モードへの切り換えを行い、又は、補助加熱装置を発熱させて快適な車室内冷房を円滑に継続することができるようになる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、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、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、少なくとも空気流通路に外気を導入する外気導入モードと空気流通路に車室内の空気を導入する内気循環モードとを切り換えるための吸込切換ダンパと、制御装置とを備え、この制御装置により、室外膨張弁を全開とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外膨張弁を経て室外熱交換器に流し、この室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードを実行する車両用空気調和装置において、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置を設け、制御装置が、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが所定の制限閾値以上となった場合に圧縮機の回転数を制限する回転数制限制御を実行すると共に、冷房モードで運転中に外気導入モードとされた場合、室外膨張弁を全閉とし、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すこと無く、バイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードに切り換えるようにしたので、冷房モードで運転中に外気導入モードとされ、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値以上となることが予想される場合には、最大冷房モードに切り換わることになる。
【００２４】
この最大冷房モードでは、同様にバイパス装置によって圧縮機から吐出された冷媒は放熱器と室外膨張弁には流れず、室外熱交換器に直接流入するようになるので、比較的狭い径の管路がバイパスされ、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値に上昇し難くなる。これにより、回転数制限制御に入ることが予想される外気導入モードにおいても吸熱器の温度を制御することができるようになるので、快適な車室内冷房を実現することができるようになる。
【００２５】
この場合、外気温度が高いときに外気導入モードとなると、圧縮機の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値に上昇すると予想されるので、請求項８の発明の如く制御装置が、外気温度が高い状況において、冷房モードで運転中に外気導入モードとされた場合、最大冷房モードに切り換えるようにすることで、外気温度を考慮して適切に最大冷房モードへの切り換えを行うことができるようになる。
【００２６】
また、請求項９の発明の如く制御装置が、最大冷房モードに切り換えた後、外気温度が低くなった場合、又は、外気導入モード以外の状態とされた場合、冷房モードに切り換えることで、適切に最大冷房モードから冷房モードに切り換えて快適な車室内冷房を継続する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制御装置のブロック図である。
【図３】図１の車両用空気調和装置の空気流通路の模式図である。
【図４】図２のヒートポンプコントローラの暖房モードにおける圧縮機制御に関する制御ブロック図である。
【図５】図２のヒートポンプコントローラの除湿暖房、除湿冷房、冷房、ＭＡＸ冷房の各運転モードにおける圧縮機制御に関する制御ブロック図である。
【図６】図２のヒートポンプコントローラの除湿暖房モードにおける補助ヒータ（補助加熱装置）制御に関する制御ブロック図である。
【図７】図２のヒートポンプコントローラによる回転数制限制御時の冷房モードとＭＡＸ冷房モードの切換制御を説明するフローチャートである（実施例１）。
【図８】図２のヒートポンプコントローラによる吸込切換ダンパの状態に基づく冷房モードとＭＡＸ冷房モードの切換制御を説明するフローチャートである（実施例２）。
【図９】図２のヒートポンプコントローラによる回転数制限制御時の冷房モードとＭＡＸ冷房モードのもう一つの切換制御を説明するフローチャートである（実施例３）。
【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。
【実施例１】
【００２９】
図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、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。
【００３０】
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モードを行い、更に、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）及び補助ヒータ単独モードの各運転モードを選択的に実行するものである。
【００３１】
尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。
【００３２】
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（減圧装置）と、車室外に設けられて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（減圧装置。尚、機械式膨張弁を用いてもよい）と、空気流通路３内に設けられ、冷房時及び除湿時に冷媒を吸熱させて車室内外から吸い込んで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。
【００３３】
そして、この冷媒回路Ｒには所定量の冷媒と潤滑用のオイルが充填されている。尚、室外膨張弁６の前後の冷媒配管は、その目的から他の冷媒配管（例えば圧縮機２の吐出側の冷媒配管１３Ｇ等）よりも内径が狭い構成とされている。即ち、放熱器４を経て室外膨張弁６を通過する場合、冷媒は比較的狭い径の管路を通過するかたちとなる。また、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。
【００３４】
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から出た冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される電磁弁１７（電磁弁は本発明において流路切換装置を構成する。以下、同じ）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は室内膨張弁８介して吸熱器９の入口側に接続されている。尚、レシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成している。
【００３５】
また、過冷却部１６と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側の冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。
【００３６】
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を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の入口側に接続されている。
【００３７】
また、圧縮機２の吐出側と放熱器４の入口側の間の冷媒配管１３Ｇには後述する除湿暖房とＭＡＸ冷房時に閉じられる電磁弁３０が介設されている。この場合、冷媒配管１３Ｇは電磁弁３０の上流側でバイパス配管３５に分岐しており、このバイパス配管３５は除湿暖房とＭＡＸ冷房時に開放される電磁弁４０を介して室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに連通接続されている。これらバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０によりバイパス装置４５が構成される。
【００３８】
このようなバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０によりバイパス装置４５を構成したことで、後述する如く圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４及び室外膨張弁６に流すこと無く、室外熱交換器７に直接流入させる除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードと、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流入させ、室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入させる暖房モードや除湿冷房モード、冷房モードとの切り換えを円滑に行うことができるようになる。
【００３９】
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。
【００４０】
尚、後述する空調コントローラ２０は係る外気導入モードと内気循環モードの切換を空調操作部５３へのマニュアル操作によって行うが、それに加えて、実施例ではオート切換モードを備えている。このオート切換モードは、外気中に含まれる臭いや汚染物質に応じて外気導入モードと内気循環モードとを吸込切換ダンパ２６により自動的に切り換えるモード（例えば、煙成分等が多い場合に外気導入モードから内気循環モードに切り換える）である。このオート切換モードへの切換も空調操作部５３へのマニュアル操作によって行われる。また、外気中に臭いや汚染物質が含まれているか否かは、後述する汚染物質センサ７０により検出され、空調コントローラ２０が汚染物質センサ７０が検出した外気中に含まれる汚染物質の濃度が高くなった場合に内気循環モードとし、低くなった場合に外気導入モードに切り換えるものであるが、係るオート切換モードを有しない車両、即ち、マニュアル操作により外気導入モードと内気循環を切り換えるのみの車両でも差し支えない。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。
【００４１】
また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた補助加熱装置としての補助ヒータである。実施例の補助ヒータ２３は電気ヒータであるＰＴＣヒータにて構成されており、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の風上側（空気上流側）となる空気流通路３内に設けられている。そして、補助ヒータ２３に通電されて発熱すると、吸熱器９を経て放熱器４に流入する空気流通路３内の空気が加熱される。即ち、この補助ヒータ２３が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を行い、或いは、それを補完する。
【００４２】
ここで、ＨＶＡＣユニット１０の吸熱器９より風下側（空気下流側）の空気流通路３は仕切壁１０Ａにより区画され、暖房用熱交換通路３Ａとそれをバイパスするバイパス通路３Ｂとが形成されており、前述した放熱器４と補助ヒータ２３は暖房用熱交換通路３Ａに配置されている。
【００４３】
また、補助ヒータ２３の風上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、補助ヒータ２３及び放熱器４が配置された暖房用熱交換通路３Ａ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。
【００４４】
更に、放熱器４の風下側におけるＨＶＡＣユニット１０には、ＦＯＯＴ（フット）吹出口２９Ａ、ＶＥＮＴ（ベント）吹出口２９Ｂ、ＤＥＦ（デフ）吹出口２９Ｃの各吹出口が形成されている。ＦＯＯＴ吹出口２９Ａは車室内の足下に空気を吹き出すための吹出口で、最も低い位置にある。また、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂは車室内の運転者の胸や顔付近に空気を吹き出すための吹出口で、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａより上方にある。そして、ＤＥＦ吹出口２９Ｃは車両のフロントガラス内面に空気を吹き出すための吹出口で、他の吹出口２９Ａ、２９Ｂよりも上方の最も高い位置にある。
【００４５】
そして、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａ、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂ、及び、ＤＥＦ吹出口２９Ｃには、空気の吹き出し量を制御するＦＯＯＴ吹出口ダンパ３１Ａ、ＶＥＮＴ吹出口ダンパ３１Ｂ、及び、ＤＥＦ吹出口ダンパ３１Ｃがそれぞれ設けられている。
【００４６】
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２０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と補助ヒータ２３も車両通信バス６５に接続され、これら空調コントローラ２０、ヒートポンプコントローラ３２、圧縮機２及び補助ヒータ２３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。
【００４７】
空調コントローラ２０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２０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（吸込空気温度Ｔａｓ）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（室内温度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、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、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、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調（エアコン）操作部５３が接続されている。更に、空調コントローラ２０には、前述した汚染物質センサ７０の出力も接続されている。
【００４８】
また、空調コントローラ２０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、各吹出口ダンパ３１Ａ〜３１Ｃが接続され、それらは空調コントローラ２０により制御される。
【００４９】
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、圧縮機２の吐出冷媒温度Ｔｄ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Ｐｓを検出する吸込圧力センサ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５５と、放熱器４の冷媒温度（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（放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の冷媒温度（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の冷媒圧力を検出する吸熱器圧力センサ４９と、補助ヒータ２３の温度（補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ）を検出する補助ヒータ温度センサ５０と、室外熱交換器７の出口の冷媒温度（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５４と、室外熱交換器７の出口の冷媒圧力（室外熱交換器圧力ＰＸＯ）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。
【００５０】
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、室内膨張弁８と、電磁弁３０（リヒート用）、電磁弁１７（冷房用）、電磁弁２１（暖房用）、電磁弁４０（バイパス用）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と補助ヒータ２３はそれぞれコントローラを内蔵しており、圧縮機２と補助ヒータ２３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。
【００５１】
ヒートポンプコントローラ３２と空調コントローラ２０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、吐出圧力センサ４２、車速センサ５２、空気流通路３に流入した空気の体積風量Ｇａ（空調コントローラ２０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２０が算出）、吸込切換ダンパ２６の状態を含む空調操作部５３の出力等は空調コントローラ２０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。
【００５２】
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２０、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、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）及び補助ヒータ単独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と制御の概略について説明する。
【００５３】
（１）暖房モード
ヒートポンプコントローラ３２により（オートモード）或いは空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、ヒートポンプコントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁３０（リヒート用）を開放し、電磁弁４０（バイパス用）を閉じる。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量を調整してもよい。
【００５４】
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電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）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。
【００５５】
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。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）にて加熱された空気は各吹出口２９Ａ〜２９Ｃ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。
【００５６】
ヒートポンプコントローラ３２は、空調コントローラ２０が目標吹出温度ＴＡＯから算出する目標ヒータ温度ＴＣＯ（放熱器温度ＴＣＩの目標値。実施例では基本的にＴＡＯ＝ＴＣＯとされる）を常時算出しており、暖房モードではこの目標ヒータ温度ＴＣＯから目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御し、放熱器４による加熱を制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の冷媒温度（放熱器温度ＴＣＩ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを制御する。
【００５７】
また、ヒートポンプコントローラ３２はこの暖房モードにおいては、車室内空調に要求される暖房能力に対して放熱器４による暖房能力が不足する場合、その不足する分を補助ヒータ２３の発熱で補完するように補助ヒータ２３の通電を制御する。それにより、快適な車室内暖房を実現し、且つ、室外熱交換器７の着霜も抑制する。このとき、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、空気流通路３を流通する空気は放熱器４の前に補助ヒータ２３に通風されることになる。
【００５８】
ここで、補助ヒータ２３が放熱器４の空気下流側に配置されていると、実施例の如くＰＴＣヒータで補助ヒータ２３を構成した場合には、補助ヒータ２３に流入する空気の温度が放熱器４によって上昇するため、ＰＴＣヒータの抵抗値が大きくなり、電流値も低くなって発熱量が低下してしまうが、放熱器４の空気上流側に補助ヒータ２３を配置することで、実施例の如くＰＴＣヒータから構成される補助ヒータ２３の能力を十分に発揮させることができるようになる。
【００５９】
（２）除湿暖房モード
次に、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１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。
【００６０】
これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器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を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
【００６１】
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管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は冷却され、且つ、当該空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。
【００６２】
このとき、室外膨張弁６の弁開度は全閉とされているので、圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。更に、この除湿暖房モードにおいてヒートポンプコントローラ３２は、補助ヒータ２３に通電して発熱させる。これにより、吸熱器９にて冷却され、且つ、除湿された空気は補助ヒータ２３を通過する過程で更に加熱され、温度が上昇するので車室内の除湿暖房が行われることになる。
【００６３】
空調コントローラ２０は吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯを常時算出しており、ヒートポンプコントローラ３２は除湿暖房モード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）と、空調コントローラ２０が算出した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御すると共に、補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標ヒータ温度ＴＣＯ（この場合、補助ヒータ温度Ｔｐｔｃの目標値となる）に基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱による加熱）を制御することで、吸熱器９での空気の冷却と除湿を適切に行いながら、補助ヒータ２３による加熱で各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出される空気温度の低下を的確に防止する。これにより、車室内に吹き出される空気を除湿しながら、その温度を適切な暖房温度に制御することが可能となり、車室内の快適且つ効率的な除湿暖房を実現することができるようになる。
【００６４】
尚、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、補助ヒータ２３で加熱された空気は放熱器４を通過することになるが、この除湿暖房モードでは放熱器４に冷媒は流されないので、補助ヒータ２３にて加熱された空気から放熱器４が吸熱してしまう不都合も解消される。即ち、放熱器４によって車室内に吹き出される空気の温度が低下してしまうことが抑制され、ＣＯＰも向上することになる。
【００６５】
（３）除湿冷房モード
次に、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を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を開放し、電磁弁４０を閉じる。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。
【００６６】
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電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器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。
【００６７】
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を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
【００６８】
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管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。
【００６９】
吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。この除湿冷房モードではヒートポンプコントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しないので、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。これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。
【００７０】
この除湿冷房モードでは、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）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯ（空調コントローラ２０から送信される）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は前述した目標ヒータ温度ＴＣＯ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）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４による加熱を制御する。
【００７１】
（４）冷房モード
次に、冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁６の弁開度を全開とする。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の空気が、暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。
【００７２】
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電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入すると共に、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れを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化することになるが、前述した如くこの冷房モードで冷媒は、室外膨張弁６前後の狭い管路を通過することになる。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
【００７３】
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。この室内膨張弁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は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着する。
【００７４】
吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気が各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出されるので（一部は放熱器４を通過して熱交換する）、これにより車室内の冷房が行われることになる。また、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）とその目標値である前述した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。
【００７５】
（５）ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）
次に、最大冷房モードとしてのＭＡＸ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を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は、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から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の空気が、暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される割合を調整する状態とする。
【００７６】
これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器７に直接流入する。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を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
【００７７】
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管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は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、同様に圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。
【００７８】
ここで、前述した冷房モードでは放熱器４に高温の冷媒が流れているため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０への直接の熱伝導が少なからず生じるが、このＭＡＸ冷房モードでは放熱器４に冷媒が流れないため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０に伝達される熱で吸熱器９からの空気流通路３内の空気が加熱されることも無くなる。そのため、車室内の強力な冷房が行われ、特に外気温度Ｔａｍが高いような環境下では、迅速に車室内を冷房して快適な車室内空調を実現することができるようになる。また、このＭＡＸ冷房モードにおいても、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）とその目標値である前述した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。
【００７９】
（６）補助ヒータ単独モード
尚、実施例の制御装置１１は室外熱交換器７に過着霜が生じた場合などに、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２３に通電してこの補助ヒータ２３のみで車室内を暖房する補助ヒータ単独モードを有している。この場合にも、ヒートポンプコントローラ３２は補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱）を制御する。
【００８０】
また、空調コントローラ２０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内の空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３に通風し、風量を調整する状態とする。補助ヒータ２３にて加熱された空気が各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。
【００８１】
（７）運転モードの切換
空調コントローラ２０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、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が検出する室内温度、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。
【００８２】
ヒートポンプコントローラ３２は、起動時には空調コントローラ２０から車両通信バス６５を介して送信される外気温度Ｔａｍ（外気温度センサ３３が検出する）と目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各運転モードのうちの何れかの運転モードを選択すると共に、各運転モードを車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０に送信する。また、起動後は外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、後述する加熱温度ＴＨ（放熱器４の風下側の空気の温度。推定値）、目標ヒータ温度ＴＣＯ、吸熱器温度Ｔｅ、目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータに基づいて各運転モードの切り換えを行うことで、環境条件や除湿の要否に応じて的確に暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード及び補助ヒータ単独モードを切り換えて車室内に吹き出される空気の温度を目標吹出温度ＴＡＯに制御し、快適且つ効率的な車室内空調を実現するものである。
【００８３】
また、ヒートポンプコントローラ３２は、この実施例では後述する回転数制限制御に応じて冷房モードとＭＡＸ冷房モードとを切り換えるものであるが、それについては後に詳述する。
【００８４】
（８）ヒートポンプコントローラ３２による暖房モードでの圧縮機２の制御
次に、図４を用いて前述した暖房モードにおける圧縮機２の制御について詳述する。図４は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、放熱器４の温度の目標値である前述した目標ヒータ温度ＴＣＯ（空調コントローラ２０から送信される）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。
【００８５】
ここで、風量割合ＳＷを算出する上記ＴＨは、放熱器４の風下側の空気の温度（以下、加熱温度と云う）であり、ヒートポンプコントローラ３２が下記に示す一次遅れ演算の式（ＩＩ）から推定する。
ＴＨ＝（ＩＮＴＬ×ＴＨ０＋Ｔａｕ×ＴＨｚ）／（Ｔａｕ＋ＩＮＴＬ）  ・・（ＩＩ）
ここで、ＩＮＴＬは演算周期（定数）、Ｔａｕは一次遅れの時定数、ＴＨ０は一次遅れ演算前の定常状態における加熱温度ＴＨの定常値、ＴＨｚは加熱温度ＴＨの前回値である。このように加熱温度ＴＨを推定することで、格別な温度センサを設ける必要がなくなる。
【００８６】
尚、ヒートポンプコントローラ３２は前述した運転モードによって上記時定数Ｔａｕ及び定常値ＴＨ０を変更することにより、上述した推定式（ＩＩ）を運転モードによって異なるものとし、加熱温度ＴＨを推定する。そして、この加熱温度ＴＨは車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０に送信される。
【００８７】
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。前記暖房モードにおいては、ヒートポンプコントローラ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。
【００８８】
（９）ヒートポンプコントローラ３２による除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、ＭＡＸ冷房モードでの圧縮機２の制御
一方、図５は前記除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、ＭＡＸ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６３は外気温度Ｔａｍと、空気流通路３に流入した空気の体積風量Ｇａと、放熱器４の圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯと、吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）の目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆを演算する。
【００８９】
また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６４は目標吸熱器温度ＴＥＯ（空調コントローラ２０から送信される）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。除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モードにおいては、ヒートポンプコントローラ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ＮＣを制御する。
【００９０】
（１０）除湿暖房モードにおける補助ヒータ２３の制御
また、図６は除湿暖房モードにおける補助ヒータ２３の補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣを決定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の減算器７３には目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが入力され、目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃの偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）が算出される。この偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）はＦ／Ｂ制御部７４に入力され、このＦ／Ｂ制御部７４は偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）を無くして補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ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操作量を演算する。
【００９１】
このＦ／Ｂ制御部７４で算出された補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量はリミット設定部７６で制御上限値と制御下限値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。除湿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２３の通電を制御することにより、補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ２３の発熱（加熱）を制御する。
【００９２】
このようにしてヒートポンプコントローラ３２は、除湿暖房モードでは吸熱器温度Ｔｅと目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機の運転を制御すると共に、目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の発熱を制御することで、除湿暖房モードにおける吸熱器９による冷却と除湿、並びに、補助ヒータ２３による加熱を的確に制御する。これにより、車室内に吹き出される空気をより適切に除湿しながら、その温度をより正確な暖房温度に制御することが可能となり、より一層快適且つ効率的な車室内の除湿暖房を実現することができるようになる。
【００９３】
（１１）エアミックスダンパ２８の制御
次に、図３を参照しながら空調コントローラ２０によるエアミックスダンパ２８の制御について説明する。図３においてＧａは前述した空気流通路３に流入した空気の体積風量、Ｔｅは吸熱器温度、ＴＨは前述した加熱温度（放熱器４の風下側の空気の温度）である。
【００９４】
空調コントローラ２０は、前述した如き式（下記式（ＩＩＩ））により算出される暖房用熱交換通路３Ａの放熱器４と補助ヒータ２３に通風する風量割合ＳＷに基づき、当該割合の風量となるようにエアミックスダンパ２８を制御することで放熱器４（及び補助ヒータ２３）への通風量を調整する。
ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）      ・・（ＩＩＩ）
【００９５】
即ち、暖房用熱交換通路３Ａの放熱器４と補助ヒータ２３に通風する風量割合ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化し、「０」で暖房用熱交換通路３Ａへの通風をせず、空気流通路３内の全ての空気をバイパス通路３Ｂに通風するエアミックス全閉状態、「１」で空気流通路３内の全ての空気を暖房用熱交換通路３Ａに通風するエアミックス全開状態となる。即ち、放熱器４への風量はＧａ×ＳＷとなる。
【００９６】
（１２）圧縮機２の回転数制限制御
ここで、ヒートポンプコントローラ３２は圧縮機２を保護するための回転数制限制御を行う。以下に実施例の回転数制限制御について説明する。ヒートポンプコントローラ３２は、前述した圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄ及び吐出冷媒温度Ｔｄを常時監視しており、吐出冷媒圧力Ｐｄが上昇して所定の制限閾値ＰｄＨに到達した場合、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが上昇して所定の制限閾値ＴｄＨに到達した場合、ヒートポンプコントローラ３２は回転数制限制御を開始し、図４及び図５における圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈ及びＴＧＮＣｃを所定ステップ低下させ、圧縮機２の回転数ＮＣを下げる。以降、吐出冷媒圧力Ｐｄ又は吐出冷媒温度Ｔｄが各制限閾値ＰｄＨ又はＴｄＨ以上である間、所定の周期で圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈ及びＴＧＮＣｃを所定ステップずつ低下させていく。
【００９７】
係る圧縮機２の回転数制限（圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈ及びＴＧＮＣｃの低下）によって吐出冷媒圧力Ｐｄ及び吐出冷媒温度Ｔｄが各制限閾値ＰｄＨ及びＴｄＨより低くなった場合（所定のヒステリシス有り）、ヒートポンプコントローラ３２は回転数制限制御を終了し、前述した加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯに到達するように段階的に圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈ及びＴＧＮＣｃを上昇させ、圧縮機２の回転数ＮＣを上げていく。このような回転数制限制御によりヒートポンプコントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを制限し、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄ及び吐出冷媒温度Ｔｄの上昇を抑え、各制限閾値ＰｄＨ及びＴｄＨを超えないように保護を行っている。
【００９８】
（１３）回転数制限制御時における冷房モードとＭＡＸ冷房モードの切換制御（その１）
このように、ヒートポンプコントローラ３２は吐出冷媒圧力Ｐｄ及び吐出冷媒温度Ｔｄに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制限する回転数制限制御を行っているが、冷房モードでは前述した如く圧縮機２から吐出された冷媒が放熱器４から室外膨張弁６を通過するため、比較的狭い径の管路を冷媒が通過することになり、高負荷の条件下では吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが高くなり、回転数制限制御に入り易くなる。しかしながら、回転数制限制御が行われると、圧縮機２の回転数ＮＣが低下することによって吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯに到達できなくなる問題が生じる。
【００９９】
そこで、ヒートポンプコントローラ３２は冷房モードにおいて回転数制限制御が開始された場合、運転モードをＭＡＸ冷房モードに切り換える制御を行う。以下、図７に基づいて係る切換制御の詳細について説明する。図７はヒートポンプコントローラ３２による回転数制限制御時における冷房モードとＭＡＸ冷房モードの切換制御を説明するフローチャートである。ヒートポンプコントローラ３２は図７のステップＳ１で、現在の運転モードがＭＡＸ冷房モードであるか否か判断する。現在はＭＡＸ冷房モードではない場合はステップＳ２に進み現在の運転モードが冷房モードであるか否か判断する。
【０１００】
現在の運転モードが冷房モードである場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ２からステップＳ３に進み、前述した吐出冷媒圧力Ｐｄ又は吐出冷媒温度Ｔｄによる回転数制限制御中であるか否か判断する。冷房モードで運転中に例えば高負荷条件となって現在回転数制限制御中である場合、ステップＳ４に進んで吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯ＋α（αは所定の正数）以上（Ｔｅ≧ＴＥＯ＋α）となった状態が所定時間継続したか否か判断する。
【０１０１】
前述した回転数制限制御で吸熱器温度Ｔｅが上昇し、目標吸熱器温度ＴＥＯより高いＴＥＯ＋α以上となってから所定時間継続した場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ４からステップＳ５に進んで運転モードをＭＡＸ冷房モードに切り換える。このＭＡＸ冷房モードでは、バイパス装置４５によって圧縮機２から吐出された冷媒は放熱器４と室外膨張弁６には流れず、室外熱交換器７に直接流入するようになるので、室外膨張弁６前後の比較的狭い径の管路がバイパスされ、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値より低下するようになるので、回転数制限制御は終了され、吸熱器７の温度を制御することができるようになる。
【０１０２】
その後、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１からステップＳ６に進むようになり、ＭＡＸ冷房モードに切り換わったことで圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値より低下し、上記の如く回転数制限制御が終了されると、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Ｓ７に進むようになる。ステップＳ７では加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯ−β（βは所定の正数）以下の状態が所定時間継続したか否か判断する。即ち、加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯより低いＴＣＯ−β以下である状態が所定時間継続したか否か判断し、継続していたら目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できないと判断してステップＳ９に進み、運転モードを冷房モードに切り換える。
【０１０３】
また、ステップＳ７で目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できている場合には、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ８に進み、今度は放熱器４によるリヒート要求があるか否か判断する。このリヒート要求とは目標吹出温度ＴＡＯ＞目標吸熱器温度ＴＥＯとなっていることである。ＭＡＸ冷房モードでは目標ヒータ温度ＴＣＯ＝下限値、又は、ＴＡＯ＝ＴＣＯ＝ＴＥＯとなり、放熱器４におけるリヒート（再加熱）が行われなくなるが、ＴＡＯ＞ＴＥＯとなることは、除湿温度（ＴＥＯ）が吹出温度（ＴＡＯ）より低くなることであり、係る状況でリヒートが行われないと、車室内に吹き出される空気の温度が低下し、車室内の温度が下がってしまうことになる。そこで、ヒートポンプコントローラ３２は係るリヒート要求がある場合にも、ステップＳ９に進み、冷房モードに切り換える。
【０１０４】
以上の如く、ヒートポンプコントローラ３２は冷房モードで運転中に回転数制限制御となり、且つ、吸熱器温度Ｔｅが上昇した場合、ＭＡＸ冷房モードに切り換えるので、冷房モードで運転中に高負荷条件となり、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄ、又は、吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値以上となって回転数制限制御に入り、吸熱器温度Ｔｅが上昇した場合には、ＭＡＸ冷房モードに切り換える。このＭＡＸ冷房モードでは、バイパス装置４５によって圧縮機２から吐出された冷媒は放熱器４と室外膨張弁６には流れず、室外熱交換器７に直接流入するようになるので、比較的狭い径の管路がバイパスされ、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値に上昇し難くなる。これにより、回転数制限制御では無くなって吸熱器９の温度を制御することができるようになるので、快適な車室内冷房を実現することができるようになる。
【０１０５】
この場合、ヒートポンプコントローラ３２は、冷房モードで運転中に回転数制限制御となり、且つ、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高い状態（Ｔｅ＞ＴＥＯ＋α）が所定時間継続した場合、ＭＡＸ冷房モードに切り換えるので、的確に吸熱器温度Ｔｅの上昇を判定して、円滑に冷房モードから最大冷房モードへの切り換えを実現することができるようになる。
【０１０６】
一方、ＭＡＸ冷房モードでは放熱器４でのリヒート（再加熱）が行われなくなるため、車室内に吹き出される空気の温度が低くなり過ぎる可能性があるが、ヒートポンプコントローラ３２はＭＡＸ冷房モードに切り換えた後、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器４の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器４によるリヒート要求がある場合、冷房モードに切り換えるので、適切に最大冷房モードから冷房モードに切り換えて快適な車室内冷房を継続することができるようになる。
【０１０７】
この場合、ヒートポンプコントローラ３２は放熱器４の風下側の空気の温度である加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯより低い状態が所定時間継続した場合、目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できないと判断するので、的確にＭＡＸ冷房モードから冷房モードへの切り換えを行って快適な車室内冷房を円滑に継続することができるようになる。
【実施例２】
【０１０８】
（１４）吸込切換ダンパの状態に基づく冷房モードとＭＡＸ冷房モードの切換制御
また、前述した如く空調コントローラ２０は吸込切換ダンパ２６により、空気流通路３に外気導入する外気導入モードと車室内の空気を導入する内気循環モードをマニュアル操作により切り換え、或いは、オート切換モードによって自動的に切り換えるものであるが、外気温度Ｔａｍが高い状況で冷房モードにおいてマニュアルで外気導入モードとされた場合は、温度が高い外気が導入されるため、吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが高くなって回転数制限制御に入り易くなる。
【０１０９】
そこで、ヒートポンプコントローラ３２は前述した実施例１の（１３）の切換制御に加えて、或いは、それに代えて、冷房モードで外気導入モードとされた場合にも、運転モードをＭＡＸ冷房モードに切り換える制御を行う。以下、図８に基づいて係る切換制御の詳細について説明する。図８はヒートポンプコントローラ３２による吸込切換ダンパの状態に基づく冷房モードとＭＡＸ冷房モードの切換制御を説明するフローチャートである。
【０１１０】
ヒートポンプコントローラ３２は図８のステップＳ１０で、現在の運転モードがＭＡＸ冷房モードであるか否か判断する。現在はＭＡＸ冷房モードではない場合はステップＳ１１に進み現在の運転モードが冷房モードであるか否か判断する。現在の運転モードが冷房モードである場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１１からステップＳ１２に進み、空調コントローラ２０から送られてくる外気温度Ｔａｍが所定値γ（γは所定の高い外気温度）以上であるか否か判断する。
【０１１１】
冷房モードで運転中に外気温度Ｔａｍが高い状況となり、所定値γ以上となった場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１４に進んで空調コントローラ２０から送信される吸込切換ダンパ２６の状態が現在外気導入モードであるか否か判断し、外気導入モードである場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１３からステップＳ１４に進んで運転モードをＭＡＸ冷房モードに切り換える。このＭＡＸ冷房モードでは、前述同様にバイパス装置４５によって圧縮機２から吐出された冷媒は放熱器４と室外膨張弁６には流れず、室外熱交換器７に直接流入するようになるので、室外膨張弁６前後の比較的狭い径の管路がバイパスされ、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値に上昇し難くなるので、回転数制限制御が回避されて吸熱器７の温度を制御することができるようになる。
【０１１２】
その後、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１０からステップＳ１５に進むようになり、ステップＳ１５では外気温度Ｔａｍが所定値γより低くなったか否か判断する。そして、外気温度Ｔａｍが所定値γより低くなった場合、ステップＳ１７に進んで運転モードを冷房モードに切り換える。また、ステップＳ１５で外気温度Ｔａｍが所定値γより低くなっていない場合には、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１６に進み、今度は吸込切換ダンパ２６の状態が外気導入モード以外のモード、即ち、内気循環モードかオート切換モードに切り換えられたか否か判断する。そして、外気導入モード以外のモード（実施例では内気循環モード若しくはオート切換モード）となった場合にも、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１７に進み、冷房モードに切り換える。
【０１１３】
以上の如く、ヒートポンプコントローラ３２は冷房モードで運転中に外気導入モードとされた場合、ＭＡＸ冷房モードに切り換えるようにしたので、冷房モードで運転中に外気導入モードとされ、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値以上となることが予想される場合には、ＭＡＸ冷房モードに切り換える。このＭＡＸ冷房モードでは、同様にバイパス装置４５によって圧縮機２から吐出された冷媒は放熱器４と室外膨張弁６には流れず、室外熱交換器７に直接流入するようになるので、比較的狭い径の管路がバイパスされ、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値に上昇し難くなる。これにより、回転数制限制御に入ることが予想される外気導入モードにおいても吸熱器７の温度を制御することができるようになるので、快適な車室内冷房を実現することができるようになる。
【０１１４】
この場合、外気温度Ｔａｍが高いときに外気導入モードとなると、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値に上昇すると予想されるが、ヒートポンプコントローラ３２は実施例の如く外気温度Ｔａｍが高い状況において、冷房モードで運転中に外気導入モードとされた場合、ＭＡＸ冷房モードに切り換えるようにしているので、外気温度Ｔａｍを考慮して適切にＭＡＸ冷房モードへの切り換えを行うことができるようになる。
【０１１５】
また、ヒートポンプコントローラ３２は、ＭＡＸ冷房モードに切り換えた後、外気温度Ｔａｍが低くなった場合、又は、外気導入モード以外の状態とされた場合、冷房モードに切り換えるので、適切にＭＡＸ冷房モードから冷房モードに切り換えて快適な車室内冷房を継続することができるようになる。
【実施例３】
【０１１６】
（１５）回転数制限制御時における冷房モードとＭＡＸ冷房モードの切換制御（その２）
ここで、前述した実施例１の（１３）の切換制御では、外気温度Ｔａｍが高い状況ではＭＡＸ冷房モードから冷房モードに切り換えた後に、圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが直ぐに制限閾値に上昇し、ＭＡＸ冷房モードに戻ってしまう可能性がある。そこで、実施例の車両用空気調和装置１では補助ヒータ２３が設けられているので、この補助ヒータ２３を用いてリヒートを行うようにしてもよい。
【０１１７】
以下、図９に基づいて係る切換制御の詳細について説明する。図９はヒートポンプコントローラ３２による回転数制限制御時におけるもう一つの冷房モードとＭＡＸ冷房モードの切換制御を説明するフローチャートである。尚、図９において、図７と同一ステップで示すステップは同様であるので説明を省略する。
【０１１８】
この実施例でもステップＳ５でＭＡＸ冷房モードに切り換えた後、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１からステップＳ６に進むようになる。ＭＡＸ冷房モードに切り換わったことで同様に圧縮機２の吐出冷媒圧力Ｐｄや吐出冷媒温度Ｔｄが制限閾値より低下し、回転数制限制御が終了されると、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Ｓ７に進むようになる。ステップＳ７では同様に加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯ−β以下の状態が所定時間継続したか否か判断する。即ち、加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯより低いＴＣＯ−β以下である状態が所定時間継続したか否か判断し、継続していたら目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できないと判断するが、この実施例では目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できないと判断した場合、ステップＳ１８に進んで現在外気温度Ｔａｍが所定値γ以上であるか否か判断する。
【０１１９】
また、ステップＳ７で目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できている場合には、同様にヒートポンプコントローラ３２はステップＳ８に進み、放熱器４によるリヒート要求があるか否か判断し、リヒート要求がある場合にも、ステップＳ１８に進んで外気温度Ｔａｍが所定値γ以上であるか否か判断する。
【０１２０】
そして、ステップＳ１８で外気温度Ｔａｍが高く、所定値γ以上である場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１９に進んで補助ヒータ２３に通電する（ＯＮ）。尚、ヒートポンプコントローラ３２はこの場合も補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱による加熱）を制御する。これにより、補助ヒータ２３によるリヒート（再加熱）が行われ、目標ヒータ温度ＴＣＯを達成することができるようになる。
【０１２１】
他方、ステップＳ１８で外気温度Ｔａｍが所定値γより低い場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１８からステップＳ９に進み、運転モードを冷房モードに切り換えることになる。
【０１２２】
このように、ヒートポンプコントローラ３２がＭＡＸ冷房モードに切り換えた後、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器４の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯを達成できない場合、又は、回転数制限制御では無くなり、且つ、放熱器４によるリヒート要求がある場合、補助ヒータ２３を発熱させるようにすることで、ＭＡＸ冷房モードでの吸熱器９による加熱と補助ヒータ２３によるリヒート（再加熱）で快適な車室内冷房を継続することができるようになる。
【０１２３】
この場合、ヒートポンプコントローラ３２は、外気温度Ｔａｍが高い状況で補助ヒータ２３を発熱させ、外気温度Ｔａｍが低い状況では冷房モードに切り換えるようにしているので、補助ヒータ２３によるリヒートを外気温度Ｔａｍが高い状況の場合のみに限定することができるようになり、運転効率の悪化を解消、若しくは、抑制することができるようになる。
【０１２４】
尚、上記実施例３においても、実施例２を加えて行ってもよい。また、各実施例で示した数値等はそれに限られるものでは無く、適用する装置に応じて適宜設定すべきものである。また、補助加熱装置は実施例で示した補助ヒータ２３に限られるものでは無く、ヒータで加熱された熱媒体を循環させて空気流通路３内の空気を加熱する熱媒体循環回路や、エンジンで加熱されたラジエター水を循環するヒータコア等を利用してもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
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
１０  ＨＶＡＣユニット
１１  制御装置
２０  空調コントローラ
２３  補助ヒータ（補助加熱装置）
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  ヒートポンプコントローラ
３３  外気温度センサ
４２  吐出圧力センサ
４３  吐出温度センサ
４５  バイパス装置
６５  車両通信バス
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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