(57)【要約】【課題】室外熱交換器を除霜する除霜モードにおいて、車室内の暖房を維持しながら、室外熱交換器の除霜を支障無く実現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】圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４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７にて吸熱させて車室内を暖房する。放熱器４を出た冷媒の一部を分流して圧縮機２に戻すインジェクション回路４０を備える。コントローラ３２は、室外熱交換器７に高温冷媒を流して除霜する際、インジェクション回路４０を動作させて圧縮機２に冷媒を戻す。【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、
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ための室外熱交換器と、
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て前記車室内を暖房する車両用空気調和装置において、
前記放熱器を出た冷媒の一部を分流して前記圧縮機に戻すインジェクション回路を備え、
前記制御手段は、前記室外熱交換器に高温冷媒を流して除霜する際、前記インジェクション回路を動作させて前記圧縮機に冷媒を戻す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、前記車室内の暖房要求がある場合、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行すると共に、前記インジェクション回路を動作させ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】
前記制御手段は、前記車室内の暖房要求がある場合、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して前記放熱器を経ること無く前記室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行すると共に、前記インジェクション回路を動作させ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４】
前記室外熱交換器に外気を通風する室外送風機を備え、
前記制御手段は、前記室外熱交換器を除霜する際、当該室外熱交換器の温度が所定値以上で前記室外送風機を運転し、所定値より低い場合には停止することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項５】
前記制御手段は、外気温度が所定値以上である場合、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行すると共に、前記インジェクション回路は動作させないことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両用空気調和装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記車室内の暖房要求がない場合、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前記圧縮機に戻す簡易ホットガス除霜モードを実行し、前記インジェクション回路は動作させず、又は、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して前記放熱器を経ること無く前記室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行し、前記インジェクション回路は動作させないことを特徴とする請求項２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】
前記制御手段は、外部電源から前記圧縮機、若しくは、当該圧縮機を駆動するために電力を供給するバッテリに給電されている場合、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行し、前記インジェクション回路を動作させ、又は、前記圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して前記放熱器を経ること無く前記室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行し、前記インジェクション回路を動作させると共に、
前記外部電源から給電されていない場合、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前記圧縮機に戻す簡易ホットガス除霜モードを実行し、前記インジェクション回路は動作させず、又は、前記ホットガス除霜モードを実行し、前記インジェクション回路は動作させないことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記外部電源から給電されていない場合であって、前記バッテリの残量が少ない場合に、前記簡易ホットガス除霜モードを実行し、前記インジェクション回路は動作させず、又は、前記ホットガス除霜モードを実行し、前記インジェクション回路は動作させない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】
前記制御手段は、前記車室内温度が所定値より低くなるまで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逆サイクル除霜モードを実行すると共に、前記インジェクション回路は動作させず、
前記車室内温度が所定値より低くなった場合は、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行し、前記インジェクション回路を動作させ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。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記室外熱交換器を除霜する際、前記車室内温度が所定値より低い場合又は車室内を暖房する必要がある場合、前記空気流通路への外気の導入を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記除湿冷房型除霜モード又は前記ホットガス除霜モードを実行する際、前記空気流通路への外気の導入を停止することを特徴とする請求項２、請求項３、又は、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１２】
前記制御手段は、車速が所定値以下の場合に前記室外熱交換器を除霜することを特徴とする請求項１乃至請求項１１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、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の車両用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、車室内の空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器（凝縮器）と、空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器（蒸発器）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等から構成される冷媒回路を備え、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暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を吸熱器と室外熱交換器、又は、吸熱器のみにおいて吸熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房モードと、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おいて放熱させ、吸熱器において吸熱させる除湿冷房モードの各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、暖房モードにおいて放熱器から出た冷媒を分流し、この分流した冷媒を減圧した後、当該放熱器を出た冷媒と熱交換させ、圧縮機の圧縮途中に戻すインジェクション回路を設け、それにより圧縮機の吐出冷媒を増加させ、放熱器による暖房能力を向上させるものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７６６６０号公報
【特許文献２】特許第３９８５３８４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、上記暖房モードでは室外熱交換器にて冷媒が外気中から吸熱する。即ち、室外熱交換器が蒸発器となるため、室外熱交換器には外気中の水分が霜となって付着し、成長するようになる。室外熱交換器に霜が生じるとそれが断熱材となって外気と冷媒との熱交換を阻害するため、係る場合には室外熱交換器に圧縮機からの高温冷媒を流して除霜する除霜モードを実行することになるが、その場合、吸熱器にて吸熱が行われることになるため、空気流通路を経て車室内に吹き出される空気が冷やされ、車室内の暖房が阻害されてしまう問題があった。
【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、室外熱交換器を除霜する除霜モードにおいて、車室内の暖房を維持しながら、室外熱交換器の除霜を支障無く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】
【０００７】
本発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、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ための室外熱交換器と、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て車室内を暖房するものであって、放熱器を出た冷媒の一部を分流して圧縮機に戻すインジェクション回路を備え、制御手段は、室外熱交換器に高温冷媒を流して除霜する際、インジェクション回路を動作させて圧縮機に冷媒を戻すことを特徴とする。
【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手段は、車室内の暖房要求がある場合、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行すると共に、インジェクション回路を動作させ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、請求項１の発明において制御手段は、車室内の暖房要求がある場合、圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して放熱器を経ること無く室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行すると共に、インジェクション回路を動作させ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、上記各発明において室外熱交換器に外気を通風する室外送風機を備え、制御手段は、室外熱交換器を除霜する際、当該室外熱交換器の温度が所定値以上で室外送風機を運転し、所定値より低い場合には停止す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、請求項２又は請求項３の発明において制御手段は、外気温度が所定値以上である場合、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行すると共に、インジェクション回路は動作させないことを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明の車両用空気調和装置は、請求項２乃至請求項５の発明において制御手段は、車室内の暖房要求がない場合、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圧縮機に戻す簡易ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させず、又は、圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して放熱器を経ること無く室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させないことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、外部電源から圧縮機、若しくは、当該圧縮機を駆動するために電力を供給するバッテリに給電されている場合、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行し、インジェクション回路を動作させ、又は、圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して放熱器を経ること無く室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路を動作させると共に、外部電源から給電されていない場合、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圧縮機に戻す簡易ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させず、又は、ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させないことを特徴とする。
【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手段は、外部電源から給電されていない場合であって、バッテリの残量が少ない場合に、簡易ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させず、又は、ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させないことを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、車室内温度が所定値より低くなるまで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逆サイクル除霜モードを実行すると共に、インジェクション回路は動作させず、車室内温度が所定値より低くなった場合は、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行し、インジェクション回路を動作させることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、室外熱交換器を除霜する際、車室内温度が所定値より低い場合又は車室内を暖房する必要がある場合、空気流通路への外気の導入を停止することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１の発明の車両用空気調和装置は、請求項２、請求項３、又は、請求項５の発明において制御手段は、除湿冷房型除霜モード又はホットガス除霜モードを実行する際、空気流通路への外気の導入を停止することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２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手段は、車速が所定値以下の場合に室外熱交換器を除霜することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、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ための室外熱交換器と、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て車室内を暖房する車両用空気調和装置において、放熱器を出た冷媒の一部を分流して圧縮機に戻すインジェクション回路を備え、制御手段は、室外熱交換器に高温冷媒を流して除霜する際、インジェクション回路を動作させて圧縮機に冷媒を戻すので、例えば請求項２の発明の如く車室内の暖房要求がある場合、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行し、インジェクション回路を動作させることにより、インジェクション回路により放熱器を出た冷媒の一部を圧縮機に戻し、放熱器による暖房能力を向上させ、車室内温度の維持を図ることができるようになる。
【００２０】
また、室外熱交換器の除霜も支障無く実行することができるので、除霜モードの長期化に伴う電力消費の増大を回避し、特に電気自動車やハイブリッド自動車において有効なものとなる。
【００２１】
また、室外熱交換器に圧縮機から吐出された冷媒を直接供給できる回路が設けられている場合には、例えば請求項３の発明の如く制御手段が、車室内の暖房要求がある場合、圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して放熱器を経ること無く室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路を動作させることにより、吸熱器における吸熱を行うこと無く、インジェクション回路により放熱器における暖房能力を向上させることができるようになり、特に車室内温度が極めて低い状況で有効なものとなる。
【００２２】
この場合、請求項４の発明の如く室外熱交換器に外気を通風する室外送風機を備え、制御手段が、室外熱交換器を除霜する際、当該室外熱交換器の温度が所定値以上で、室外熱交換器に外気を通風する室外送風機を運転し、所定値より低い場合には停止することにより、除霜により生じた水蒸気が室外熱交換器に再付着する不都合を防止若しくは抑制することができるようになる。
【００２３】
また、請求項５の発明の如く制御手段が、外気温度が所定値以上である場合、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させないようにすれば、外気温度が高く、車室内の暖房能力を維持し易い環境下では、インジェクション回路を動作させずに室外熱交換器に冷媒をより多く供給し、除霜を促進させることができるようになる。
【００２４】
一方、車室内の暖房要求がない場合は、請求項６の発明の如く制御手段が、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圧縮機に戻す簡易ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させず、又は、圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して放熱器を経ること無く室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させないようにすれば、室外熱交換器の除霜を迅速に実行して電力消費を最低限とすることができるようになり、電気自動車等において極めて有効なものとなる。
【００２５】
また、外部電源から圧縮機、若しくは、当該圧縮機を駆動するために電力を供給するバッテリに給電する所謂プラグインが可能な電気自動車やハイブリッド自動車では、請求項７の発明の如く制御手段が、外部電源から給電されている場合、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器と室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房型除霜モードを実行し、インジェクション回路を動作させ、又は、圧縮機から吐出された冷媒の一部を分流して放熱器を経ること無く室外熱交換器に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路を動作させると共に、外部電源から給電されていない場合、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圧縮機に戻すホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路を動作させると共に、外部電源から給電されていない場合、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圧縮機に戻す簡易ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させず、又は、ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させないようにすれば、プラグイン中は除湿冷房型除霜モード又はホットガス除霜モードで請求項２や請求項３の発明の如く室外熱交換器の除霜を行いながら車室内の暖房を維持し、プラグインされていないときは、簡易ホットガス除霜モード又はホットガス除霜モードでインジェクション回路を動作させずに室外熱交換器に全ての冷媒を流して迅速に除霜し、電力消費の削減を図ることができるようになる。
【００２６】
この場合、請求項８の発明の如く制御手段が、外部電源から給電されていない場合であって、バッテリの残量が少ない場合に、簡易ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させず、又は、ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させないようにすることで、プラグインされておらず、且つ、バッテリ残量が少ない場合に、インジェクション回路を動作させない簡易ホットガス除霜モード又はホットガス除霜モードを実行することになり、プラグインされているか否かに加えてバッテリ残量も加味した的確な除霜制御が可能となる。
【００２７】
また、請求項９の発明の如く制御手段が、車室内温度が所定値より低くなるまでは圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる逆サイクル除霜モードを実行し、インジェクション回路は動作させず、車室内温度が所定値より低くなった場合は除湿冷房型除霜モードを実行し、インジェクション回路も動作させて放熱器でも冷媒を放熱させるようにすれば、室外熱交換器の除霜の迅速化と車室内の暖房維持の双方を満足する制御を実現することが可能となる。
【００２８】
また、請求項１０の発明の如く制御手段が、室外熱交換器を除霜する際、車室内温度が所定値より低い場合又は車室内を暖房する必要がある場合、空気流通路への外気の導入を停止することにより、車室内温度が低い状況下で温度の低い外気導入を停止し、暖房能力の維持を図ることができるようになる。
【００２９】
また、請求項１１の発明の如く除湿冷房型除霜モード又はホットガス除霜モードを実行する際にも、空気流通路への外気の導入を停止するようにすれば、同様に暖房能力の維持を図ることが可能となる。
【００３０】
更に、請求項１２の発明の如く制御手段が、車速が所定値以下の場合に室外熱交換器を除霜することにより、室外熱交換器への外気の流通が少ない状況で除霜を行い、除霜効果を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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１の車両用空気調和装置の逆サイクル除霜モードにおけるＰ−ｈ線図である。
【図４】図１の車両用空気調和装置の第１除湿冷房型除霜モードにおけるＰ−ｈ線図である。
【図５】図２のコントローラによる逆サイクル除霜モード及び第１除湿冷房型除霜モードでの圧縮機制御に関する制御ブロック図である。
【図６】図２のコントローラによる逆サイクル除霜モード及び第１除湿冷房型除霜モードでの室外膨張弁制御に関する制御ブロック図である。
【図７】図２のコントローラによる逆サイクル除霜モード、第１除湿冷房型除霜モード及びホットガス除霜モードでのインジェクション膨張弁制御に関する制御ブロック図である。
【図８】図２のコントローラによる逆サイクル除霜モード、第１除湿冷房型除霜モード及びホットガス除霜モードでのインジェクション膨張弁制御に関するもう一つの制御ブロック図である。
【図９】図２のコントローラによる目標吹出温度の決定を説明する図である。
【図１０】図２のコントローラの除霜制御に関する動作を説明するフローチャートである。
【図１１】図２のコントローラによる室外熱交換器の着霜検知の一例を説明する図である。
【図１２】本発明の他の実施例で実行する図１の車両用空気調和装置の簡易ホットガス除霜モードにおけるＰ−ｈ線図である。
【図１３】図２のコントローラによる簡易ホットガス除霜モード及びホットガス除霜モードでの圧縮機制御に関する制御ブロック図である。
【図１４】図２のコントローラの除霜制御に関する他の実施例の動作を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明を適用した他の実施例の車両用空気調和装置の構成図である。
【図１６】ホットガス除霜モードにおける図１５の構成のＰ−ｈ線図である。
【図１７】図１５の構成の場合のコントローラの除霜制御に関する動作を説明するフローチャートである。
【図１８】図２のコントローラによる簡易ホットガス除霜モード及びホットガス除霜モードでの圧縮機制御に関する他の実施例の制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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】
【００３３】
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。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、除湿暖房、除湿冷房、冷房等の各運転モードを選択的に実行するものである。
【００３４】
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。
【００３５】
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（電動コンプレッサ）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（冷媒を放熱）として機能し、暖房時には蒸発器（冷媒を吸熱）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、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。
【００３６】
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（開閉弁）１７を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の出口が逆止弁１８を介して室内膨張弁８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の一部を構成しており、逆止弁１８は室内膨張弁８側が順方向とされている。
【００３７】
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。
【００３８】
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が接続された冷媒配管１３Ｉ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。
【００３９】
また、冷媒配管１３Ｅと室外熱交換器７の間に位置して室外膨張弁６が接続された冷媒配管１３Ｉには、室外膨張弁６と並列となるかたちでバイパス配管１３Ｊが接続されており、このバイパス配管１３Ｊには、冷房モードにおいて開放され、室外膨張弁６をバイパスして冷媒を流すための電磁弁（開閉弁）２０が介設されている。
【００４０】
また、放熱器４を出た直後（冷媒配管１３Ｆ、１３Ｉに分岐する手前）の冷媒配管１３Ｅは分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｋはインジェクション制御用の電動弁から成るインジェクション膨張弁３０を介して圧縮機２の圧縮途中に連通接続されている。そして、このインジェクション膨張弁３０の出口側と圧縮機２間の冷媒配管１３Ｋは、圧縮機２の吐出側に位置する冷媒配管１３Ｇと熱交換関係に設けられ、両者で吐出側熱交換器３５を構成している。
【００４１】
これら冷媒配管１３Ｋ、インジェクション膨張弁３０、及び、吐出側熱交換器３５からインジェクション回路４０が構成される。このインジェクション回路４０は、放熱器４から出た冷媒の一部を分流して圧縮機２の圧縮途中に戻す（ガスインジェクション）ための回路であり、このインジェクション回路４０が動作する場合、インジェクション膨張弁３０が開き、放熱器４から出た冷媒の一部が冷媒配管１３Ｋに分流される。
【００４２】
このインジェクション膨張弁３０は冷媒配管１３Ｋに流入した冷媒を減圧した後、吐出側熱交換器３５に流入させる。吐出側熱交換器３５に流入した冷媒は、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出され、放熱器４に流入する前の冷媒と熱交換し、冷媒配管１３Ｇを流れる冷媒から吸熱して蒸発する構成とされている。吐出側熱交換器３５で冷媒配管１３Ｋに分流された冷媒が蒸発することで、圧縮機２へのガスインジェクションが行われることになる。
【００４３】
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。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。
【００４４】
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（乗員の足下に向けて吹き出す）、ベント（乗員の上半身に向けて吹き出す）、デフ（フロントガラスの内面に吹き出す）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口からの空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。
【００４５】
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から出た直後の冷媒の温度、又は、放熱器４自体の温度、又は、放熱器４にて加熱された直後の空気の温度）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を出た直後の冷媒の圧力）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から出た直後の冷媒の温度、又は、吸熱器９自体、又は、吸熱器９にて冷却された直後の空気の温度）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）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。
【００４６】
また、コントローラ３２の入力には更に、インジェクション回路４０の冷媒配管１３Ｋに流入し、吐出側熱交換器３５を経て圧縮機２の圧縮途中に戻るインジェクション冷媒の圧力を検出するインジェクション圧力センサ５０と、該インジェクション冷媒の温度を検出するインジェクション温度センサ５５の各出力も接続されている。更に、コンプレッサ３２の入力には、車室内に乗員が乗車しているか否かを検出する乗員センサ５７の出力も接続されている。
【００４７】
一方、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２２、１７、２１、２０と、インジェクション膨張弁３０と、蒸発能力制御弁１１が接続されている。そして、コントローラ３２は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。
【００４８】
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、冷房モードの各空調運転モードと、除霜モードを切り換えて実行する。先ず、各空調運転モードについて説明する。
【００４９】
（１）暖房モードの冷媒の流れ
コントローラ３２により（オート）、或いは、空調操作部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２０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吐出側熱交換器３５を経た後、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。
【００５０】
放熱器４内で液化した冷媒は放熱器４を出た後、一部はインジェクション回路４０の冷媒配管１３Ｋに分流され、主には冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。尚、インジェクション回路４０の機能作用については後述する。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（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。
【００５１】
コントローラ３２は、実施例では放熱器圧力センサ４７（又は吐出圧力センサ４２）が検出する放熱器４の冷媒圧力Ｐｃｉ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）と目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、放熱器４の通過風量と後述する目標吹出温度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。尚、室外膨張弁６の弁開度は、それらの代わりに或いはそれらに加えて放熱器４の温度や外気温度に基づいて制御してもよい。
【００５２】
（２）除湿暖房モードの冷媒の流れ
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。
【００５３】
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。
【００５４】
コントローラ３２は実施例では放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力センサ４７（又は吐出圧力センサ４２）が検出する放熱器４の冷媒圧力Ｐｃｉ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）と目標放熱器圧力ＰＣＯ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）と吸熱器９の温度の目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。
【００５５】
（３）内部サイクルモードの冷媒の流れ
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。尚、この内部サイクルモードでもインジェクション回路４０によるガスインジェクションは行わないため、インジェクション膨張弁３０は全閉とする（全閉位置）。
【００５８】
（４）除湿冷房モードの冷媒の流れ
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２０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吐出側熱交換器３５を経て放熱器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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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（放熱器圧力Ｐｃｉ）を制御する。尚、この除湿冷房モードでもインジェクション回路４０によるガスインジェクションは行わないため、インジェクション膨張弁３０は全閉とする（全閉位置）。
【００６３】
（５）冷房モードの冷媒の流れ
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電磁弁２０を開き（この場合、室外膨張弁６は全開（弁開度を制御上限）を含む何れの弁開度でもよい）、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吐出側熱交換器３５を経て放熱器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を経て電磁弁２０及び室外膨張弁６に至る。
【００６４】
このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は室外膨張弁６を迂回してバイパス配管１３Ｊ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。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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。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。尚、この冷房モードでもインジェクション回路４０によるガスインジェクションは行わないため、インジェクション膨張弁３０は全閉とする（全閉位置）。
【００６７】
（６）空調運転モードの切換制御
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とに基づいて運転モードを選択する。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、内部サイクルモードから冷房モードへ移行する場合もある。
【００６８】
（７）インジェクション回路によるガスインジェクション
次に、インジェクション回路４０による圧縮機２へのガスインジェクションについて説明する。インジェクション膨張弁３０が開いているとき、放熱器４を出て冷媒配管１３Ｅに入り、その後、分流されてインジェクション回路４０の冷媒配管１３Ｋに流入した冷媒は、インジェクション膨張弁３０で減圧された後、吐出側熱交換器３５に入り、そこで圧縮機２の吐出冷媒（圧縮機２から吐出されて放熱器４に流入する前の冷媒）と熱交換し、吸熱して蒸発する。蒸発したガス冷媒は、その後、圧縮機２の圧縮途中に戻り、アキュムレータ１２から吸い込まれて圧縮されている冷媒と共に更に圧縮された後、再度圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出されることになる。
【００６９】
インジェクション回路４０から圧縮機２の圧縮途中に冷媒を戻すことにより、圧縮機２から吐出される冷媒量が増大するので、放熱器４における暖房能力は向上する。また、インジェクション回路４０に分流される分、室外熱交換器７や吸熱器９の冷媒流量は減少することになるので、吸熱器９の温度低下は抑制されることになる。
【００７０】
一方、圧縮機２に液冷媒が戻ると液圧縮を引き起こしてしまうので、インジェクション回路４０から圧縮機２に戻す冷媒はガスでなければならない。そのためにコントローラ３２は、インジェクション圧力センサ５０及びインジェクション温度センサ５５がそれぞれ検出する吐出側熱交換器３５後の冷媒の圧力及び温度から圧縮機２の圧縮途中に向かう冷媒の過熱度を監視しており、吐出冷媒との熱交換で所定の過熱度が付くようにインジェクション膨張弁３０の弁開度を制御するものであるが、実施例では吐出側熱交換器３５において、圧縮機２から吐出されて放熱器４に流入する前の極めて高温の冷媒とインジェクション回路４０を流れる冷媒とを熱交換させているので、大きな熱交換量が得られる。従って、インジェクション膨張弁３０の弁開度を大きくしてインジェクション量を増やしても、冷媒は吐出側熱交換器３５において十分に蒸発することができ、必要な過熱度が得られることになる。
【００７１】
これにより、従来の如く放熱器後の冷媒とインジェクション冷媒とを熱交換させる場合に比して、圧縮機２へのガスインジェクション量を十分に確保し、圧縮機２の吐出冷媒量を増大させて暖房能力の向上を図ることができるようになる。
【００７２】
（８）除霜モード（実施例１）
次に、図３乃至図１１を参照しながら実施例の車両用空気調和装置１の除霜モードについて説明する。上記暖房モードや除湿暖房モードでは室外熱交換器７で冷媒が蒸発するため、霜が成長する。室外熱交換器７に霜が成長すると外気との熱交換が阻害されるため、以下に説明する室外熱交換器７の除霜モードを実行する。この実施例の場合、コントローラ３２は除霜モードとして、逆サイクル除霜モード、第１除湿冷房型除霜モード及び第２除湿冷房型除霜モードを有しており、状況に応じてそれらを切り換えて実行する。尚、第１除湿冷房型除霜モード及び第２除湿冷房型除霜モードは、何れも本発明における除湿冷房型除霜モードに含まれる（簡易ホットガス除霜モード及びホットガス除霜モードについては他の実施例で説明する）。
【００７３】
（８−１）逆サイクル除霜モードの冷媒の流れ
先ず、逆サイクル除霜モードの冷媒の流れについて説明する。この逆サイクル除霜モードにおける冷媒の流れ方は前述した冷房モードと同様である。即ち、逆サイクル除霜モードでは、コントローラ３２は電磁弁２０、及び、電磁弁１７を開放し、電磁弁２１、及び、電磁弁２２を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は放熱器４に空気が通風されない状態（ＭＣ）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吐出側熱交換器３５を経て放熱器４に流入するが、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を経て電磁弁２０及び室外膨張弁６に至る。このとき電磁弁２０は開放されているので冷媒は室外膨張弁６を迂回してバイパス配管１３Ｊを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入して放熱し、凝縮液化する。このときの放熱で室外熱交換器７に付着した霜を融解する。
【００７５】
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と順次通過し、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に流入して蒸発し、空気流通路３内を通過する空気から吸熱し、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。
【００７６】
尚、後述する実施例の逆サイクル除霜モードにおいてはインジェクション回路４０を動作させない（図１０のステップＳ１５）。しかしながら、後述する第１除湿冷房型除霜モード（図１０のステップＳ７、ステップＳ１１、図１４のステップＳ２７、図１７のステップＳ５２）に代えて逆サイクル除霜モードを行い、その際にインジェクション回路４０を動作させてもよい。図３はその場合の逆サイクル除霜モードにおけるＰ−ｈ線図を示しており、左側はガスインジェクションを行わないとき（後述する実施例の逆サイクル除霜モード）、右側はガスインジェクションを行ったときをそれぞれ示している。図中の１３Ｋで示す部分がガスインジェクションされる冷媒を示している。この図から明らかな如く、インジェクション回路４０によりガスインジェクションを行った場合（右側）、行わない場合（左側）に比して室外熱交換器７の除霜能力が改善されることが期待できる（Ｐ−ｈ線図の上辺）。一方、冷房作用（Ｐ−ｈ線図の下辺）は余り変化が無い。
【００７７】
（８−２）第１除湿冷房型除霜モードの冷媒の流れ
次に、第１除湿冷房型除霜モードの冷媒の流れについて説明する。この第１除湿冷房型除霜モードにおける冷媒の流れ方は前述した除湿冷房モードと同様である。即ち、第１除湿冷房型除霜モードでは、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２０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全て放熱器４に通風される状態（ＭＨ）とする。
【００７８】
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吐出側熱交換器３５を経て放熱器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。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放熱し、凝縮液化する。このときの放熱で室外熱交換器７に付着した霜を融解する。
【００７９】
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と順次流れ、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に流入して蒸発し、空気流通路３内を通過する空気から吸熱し、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。
【００８０】
また、コントローラ３２は後述する如く第１除湿冷房型除霜モードを実行する際、インジェクション回路４０のインジェクション膨張弁３０を開き、前述したように放熱器４を出た冷媒の一部を分流して圧縮機２の圧縮途中にガスインジェクションを行う。図４はこの第１除湿冷房型除霜モードでガスインジェクションを行った場合におけるＰ−ｈ線図を示しており、左側はガスインジェクションを行わないとき（除湿冷房モード）、右側はガスインジェクションを行ったときをそれぞれ示している。図中の１３Ｋで示す部分がガスインジェクションされる冷媒を示している。この図から明らかな如く、インジェクション回路４０によりガスインジェクションを行った場合（右側）、行わない場合（左側）に比して放熱器４による暖房能力及び室外熱交換器７の除霜能力が改善される（Ｐ−ｈ線図の上辺）。一方、冷房作用（Ｐ−ｈ線図の下辺）は余り変化が無いことが分かる。
【００８１】
（８−３）第２除湿冷房型除霜モードの冷媒の流れ
尚、第２除湿冷房型除霜モードの冷媒の流れは前述した除湿冷房モードの場合と全く同様（但し、第２除湿冷房型除霜モードでは後述する如くガスインジェクション無し）となるので、説明を省略する。
【００８２】
（８−４）逆サイクル除霜モード及び第１除湿冷房型除霜モードでの圧縮機の制御
一方、図５は逆サイクル除霜モードと第１除湿冷房型除霜モード用の圧縮機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（フィードフォワード）操作量演算部５８は外気温度Ｔａｍと、ブロワ電圧ＢＬＶと、放熱器４の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯ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、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。
【００８３】
また、Ｆ／Ｂ（フィードバック）操作量演算部５９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５８が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部５９が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂは加算器６１で加算され、圧縮機ＯＦＦ制御部６２（圧縮機２を運転可能な最低回転数を規定）を経てリミット設定部６３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。逆サイクル除霜モードと第１除湿冷房型除霜モードにおいては、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。
【００８４】
（８−５）逆サイクル除霜モード及び第１除湿冷房型除霜モードでの室外膨張弁の制御
次に、図６は逆サイクル除霜モード及び第１除湿冷房型除霜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６４は目標放熱器温度ＴＣＯと、ブロワ電圧ＢＬＶと、外気温度Ｔａｍと、エアミックスダンパ開度ＳＷと、目標吸熱器温度ＴＥＯ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。
【００８５】
また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６６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６４が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６６が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｂは加算器６７で加算され、リミット設定部６８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。逆サイクル除霜モード及び第１除湿冷房型除霜モードにおいては、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。
【００８６】
（８−６）インジェクション膨張弁の制御１
次に、図７は圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１より低い場合（低回転数の場合）におけるインジェクション回路４０のインジェクション膨張弁３０の目標開度（インジェクション膨張弁目標開度）ＴＧＥＣＣＶｓｈを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。尚、実施例では後述する如くガスインジェクションは、第１除湿冷房型除霜モード（前述した逆サイクル除霜モードでガスインジェクションする場合を含む）と、ホットガス除霜モードで実行される。コントローラ３２のインジェクション冷媒過熱度演算部６９は、インジェクション温度センサ５５が検出するインジェクション冷媒の温度（インジェクション冷媒温度Ｔｉｎｊ）と、飽和温度Ｔｓａｔｕｉｎｊの差に基づき、インジェクション回路４０から圧縮機２の圧縮途中に戻されるインジェクション冷媒の過熱度（インジェクション冷媒過熱度）ＳＨｉｎｊを算出する。
【００８７】
次に、Ｆ／Ｂ操作量演算部７１はインジェクション冷媒過熱度演算部６９が算出したインジェクション冷媒過熱度ＳＨｉｎｊと、インジェクション回路４０から圧縮機２の圧縮途中に戻されるインジェクション冷媒の過熱度の目標値（目標インジェクション冷媒過熱度ＴＧＳＨｉｎｊ）に基づいてインジェクション膨張弁目標開度のＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｓｈｆｂを演算する。また、Ｆ／Ｂ操作量演算部７１は、所定のインジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑが「１」（セット）されているときに動作し、「０」（リセット）されているときには演算を停止する。
【００８８】
そして、Ｆ／Ｂ操作量演算部７１が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｓｈｆｂと、予め決定されているインジェクション膨張弁３０のＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｓｈｆｆが加算器７２で加算され、リミット設定部７３で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、インジェクション可否切換部７４に入力される。このインジェクション可否切換部７４には、更に「０」（インジェクション膨張弁３０は全閉）が入力され、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑが「１」（セット）のときは、リミット設定部７３を経た値がインジェクション膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｓｈとして決定され、出力される。
【００８９】
尚、インジェクション可否切換部７４は、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑが「０」（リセット）のときは、「０」をインジェクション膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｓｈとして出力する。即ち、圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１より低い低回転数である場合、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑがセット「１」されているときには、コントローラ３２はインジェクション冷媒の過熱度ＳＨｉｎｊと目標インジェクション冷媒過熱度ＴＧＳＨｉｎｊとに基づいてインジェクション膨張弁３０のインジェクション膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｓｈを決定し、その弁開度を制御すると共に、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑがリセット「０」されているときは、インジェクション膨張弁３０を閉じ（弁開度「０」の全閉）、インジェクション回路４０によるガスインジェクションを停止する。
【００９０】
（８−７）インジェクション膨張弁の制御２
次に、図８は圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１以上の場合（高回転数の場合）におけるインジェクション回路４０のインジェクション膨張弁３０の目標開度（インジェクション膨張弁目標開度）ＴＧＥＣＣＶｐｃを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。尚、この場合のガスインジェクションも、第１除湿冷房型除霜モード（前述した逆サイクル除霜モードでガスインジェクションする場合を含む）と、ホットガス除霜モードで実行される。
【００９１】
この場合のＦ／Ｂ操作量演算部７６は目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力ＰＣＩに基づいてインジェクション膨張弁目標開度のＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｂを演算する。また、Ｆ／Ｂ操作量演算部７６は、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑが「１」（セット）されているときに動作し、「０」（リセット）されているときには演算を停止する。そして、Ｆ／Ｂ操作量演算部７６が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｂと、予め決定されているインジェクション膨張弁３０のこの場合のＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｐｃｆｆが加算器７７で加算され、リミット設定部７８で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、インジェクション可否切換部７９に入力される。このインジェクション可否切換部７９には、更に「０」（インジェクション膨張弁３０は全閉）が入力され、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑが「１」（セット）のときは、リミット設定部７８を経た値がこの場合のインジェクション膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｐｃとして決定され、出力される。
【００９２】
尚、インジェクション可否切換部７９は、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑが「０」（リセット）のときは、「０」をインジェクション膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｐｃとして出力する。即ち、圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１以上の高回転数である場合、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑがセット「１」されているときには、コントローラ３２は目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力ＰＣＩとに基づいてインジェクション膨張弁３０のインジェクション膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｐｃを決定し、その弁開度を制御すると共に、インジェクション要求フラグｆＩＮＪＯＮｒｅｑがリセット「０」されているときは、インジェクション膨張弁３０を閉じ（弁開度「０」の全閉）、インジェクション回路４０によるガスインジェクションを停止する。
【００９３】
また、前記目標吹出温度ＴＡＯは、吹出口２９から車室内に吹き出される空気温度の目標値であり、下記式（Ｉ）からコントローラ３２が算出する。
ＴＡＯ＝（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）×Ｋ＋Ｔｂａｌ（ｆ（Ｔｓｅｔ、ＳＵＮ、Ｔａｍ））
・・（Ｉ）
ここで、Ｔｓｅｔは空調操作部５３で設定された車室内の設定温度、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する車室内空気の温度、Ｋは係数、Ｔｂａｌは設定温度Ｔｓｅｔや、日射センサ５１が検出する日射量ＳＵＮ、外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍから算出されるバランス値である。そして、一般的に、この目標吹出温度ＴＡＯは図９に示すように外気温度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。また、コントローラ３２は、この目標吹出温度ＴＡＯから前記目標放熱器温度ＴＣＯを算出する。
【００９４】
（８−８）除霜モードの制御（実施例１）
次に、図１０のフローチャートを参照しながら暖房モードにおけるコントローラ３２による具体的な除霜モードの制御について説明する。コントローラ３２は図１０のステップＳ１で各センサからデータを読み込み、ステップＳ２で室外熱交換器７の除霜要求があるか否か判断する。
【００９５】
ここで、室外熱交換器７の着霜状態の検知例について説明する。実施例の場合、コントローラ３２は室外熱交換器温度センサ５４から得られる室外熱交換器７の室外熱交換器温度（例えば、室外熱交換器７の出口の冷媒蒸発温度）ＴＸＯと、外気が低湿環境で室外熱交換器７に着霜していない無着霜時における当該室外熱交換器７の室外熱交換器温度（同じく室外熱交換器７の出口の冷媒蒸発温度）ＴＸＯｂａｓｅとに基づき、室外熱交換器７の着霜状態を検知する。この場合のコントローラ３２は、無着霜時における室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅを、次式（ＩＩ）を用いて決定する。
【００９６】
ＴＸＯｂａｓｅ＝ｆ（Ｔａｍ、ＮＣ、ＢＬＶ、ＶＳＰ）
＝ｋ１×Ｔａｍ＋ｋ２×ＮＣ＋ｋ３×ＢＬＶ＋ｋ４×ＶＳＰ・・（ＩＩ）
【００９７】
ここで、式（ＩＩ）のパラメータであるＴａｍは外気温度センサ３３から得られる外気温度、ＮＣは圧縮機２の回転数、ＢＬＶは室内送風機２７のブロワ電圧、ＶＳＰは車速センサ５２から得られる車速であり、ｋ１〜ｋ４は係数で、予め実験により求めておく。
【００９８】
上記外気温度Ｔａｍは室外熱交換器７の吸込空気温度を示す指標であり、外気温度Ｔａｍ（室外熱交換器７の吸込空気温度）が低くなる程、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ１は正の値となる。尚、室外熱交換器７の吸込空気温度を示す指標としては外気温度Ｔａｍに限られない。
また、上記圧縮機２の回転数ＮＣは冷媒回路Ｒ内の冷媒流量を示す指標であり、回転数ＮＣが高い程（冷媒流量が多い程）、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ２は負の値となる。
また、上記ブロワ電圧ＢＬＶは放熱器４の通過風量を示す指標であり、ブロワ電圧ＢＬＶが高い程（放熱器４の通過風量が大きい程）、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ３は負の値となる。尚、放熱器４の通過風量を示す指標としてはこれに限らず、室内送風機２７のブロワ風量やエアミックスダンパ２８開度ＳＷでもよい。
また、上記車速ＶＳＰは室外熱交換器７の通過風速を示す指標であり、車速ＶＳＰが低い程（室外熱交換器７の通過風速が低い程）、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ４は正の値となる。尚、室外熱交換器７の通過風速を示す指標としてはこれに限らず、室外送風機１５の電圧でもよい。
【００９９】
尚、実施例では式（ＩＩ）のパラメータとして外気温度Ｔａｍ、圧縮機２の回転数ＮＣ、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶ、及び、車速ＶＳＰを用いているが、これらに車両用室外熱交換器１の負荷をパラメータとして加えてもよい。この負荷を示す指標としては、目標吹出温度ＴＡＯ、圧縮機２の回転数ＮＣ、室内送風機２７のブロワ風量、放熱器４の入口空気温度、放熱器４の放熱器温度Ｔｃｉが考えられ、負荷が大きい程、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。更に、車両の経年劣化（運転年数や運転回数）をパラメータに加えてもよい。また、式（ＩＩ）のパラメータとしては、上記全てに限らず、それらのうちの何れか一つ、若しくは、それらの組み合わせでもよい。
【０１００】
次にコントローラ３２は、式（ＩＩ）に現在の各パラメータの値を代入することで得られる無着霜時における室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅと現在の室外熱交換器温度ＴＸＯとの差ΔＴＸＯ（ΔＴＸＯ＝ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯ）を算出し、室外熱交換器温度ＴＸＯが無着霜時における室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅより低下して、その差ΔＴＸＯが所定の着霜検知閾値以上となった状態が所定時間以上継続した場合、室外熱交換器７に着霜が生じているものと判定する。
【０１０１】
図１１の実線は室外熱交換器温度ＴＸＯの変化を示し、破線は無着霜時における室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅの変化を示している。運転開始当初は室外熱交換器温度ＴＸＯは高く、無着霜時における室外熱交換器温度ＴＸＯｂａｓｅを上回っている。暖房モードの進行に伴って車室内の温度は暖められ、車両用空気調和装置１の負荷は低下してくるので、前述した冷媒流量や放熱器４の通過風量も低下し、式（ＩＩ）で算出されるＴＸＯｂａｓｅ（図１１の破線）は上昇してくる。一方、室外熱交換器７に着霜が生じると外気との熱交換性能が悪化してくるので、室外熱交換器温度ＴＸＯ（実線）は低下していき、やがてＴＸＯｂａｓｅを下回る。そして室外熱交換器温度ＴＸＯの低下が更に進行して、その差ΔＴＸＯ（ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯ）が着霜検知閾値以上となり、その状態が所定時間以上継続した場合、コントローラ３２は室外熱交換器７に霜が発生し、除霜が必要であると判定して除霜要求を出す。
【０１０２】
尚、実施例では室外熱交換器温度ＴＸＯを採り上げて着霜状態の検知を行ったが、それに限らず、室外熱交換器圧力センサ５６から得られる室外熱交換器７の現在の冷媒蒸発圧力（室外熱交換器圧力）ＰＸＯと、外気が低湿環境で室外熱交換器７に着霜していない無着霜時における当該室外熱交換器圧力ＰＸＯｂａｓｅとに基づき、室外熱交換器７の着霜状態を検知するようにしてもよい。
【０１０３】
また、室外熱交換器７の着霜状態を検知する手段としては上記に限らず、外気温度センサ３３と外気湿度センサ３４が検出する露点温度と室外熱交換器７の冷媒蒸発温度（室外熱交換器温度）に基づいてコントローラ３２が室外熱交換器７の着霜状態を検知（推定）するようにしてもよい。
【０１０４】
コントローラ３２はステップＳ２で除霜要求ありとした場合、ステップＳ２からステップＳ３に進み、外気温度センサ３４が検出する現在の外気温度Ｔａｍが所定値Ｔ２より低いか否か判断する。この所定値Ｔ２は外気温度Ｔａｍが低い環境か高い環境かを判断できる所定の温度値とする。そして、ステップＳ３で外気温度ＴａｍがＴ２より低い環境である場合、コントローラ３２はステップＳ４に進み、乗員センサ５７の出力に基づいて現在車室内に乗員が乗車しているか否か判断する。
【０１０５】
ステップＳ４で乗員乗車中である場合、コントローラ３２はステップＳ５に進んで暖房要求があるか否か判断する。現在の空調運転モードが暖房モード（又は、除湿暖房モード）であり、車室内の暖房する必要がある状況である場合、コントローラ３２は暖房要求有りと判断してステップＳ６に進み、目標放熱器圧力（目標高圧）ＰＣＯを所定値Ｐ１（高圧力）とする。
【０１０６】
次にステップＳ７に進み、前述した第１除湿冷房型除霜モードを実行する。即ち、放熱器４及び室外熱交換器７で冷媒を放熱させ、吸熱器９で吸熱させる。これにより、室外熱交換器７を除霜する。また、室外膨張弁６は前述した図６の制御ブロックの如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてＦ／Ｂ制御し、エアミックスダンパ２８は前記ＭＨとする。また、室内送風機（ブロワ）２７を吹出温度に協調して制御し、乗員の不快感を回避すると共に、吸込切換ダンパ２６を内気循環モードとする。
【０１０７】
また、ステップＳ８でコントローラ３２は前述した図５の制御ブロックの如く目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する（冷房、除湿冷房モードと同じ）。また、インジェクション回路４０を動作させ、圧縮機２の圧縮途中にガスインジェクションを行う。その場合、コントローラ３２は図７及び図８の制御ブロックの如く圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１以下の低回転数のときは図７の如くインジェクション過熱度ＳＨｉｎｊに基づいてインジェクション膨張弁３０の弁開度をＦ／Ｂ制御し、ガスインジェクション量を制御する。また、圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１より高い高回転数のときは図８の如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてインジェクション膨張弁３０の弁開度をＦ／Ｂ制御し、ガスインジェクション量を制御する。但し、インジェクション過熱度ＳＨｉｎｊは１０ｄｅｇより高くして圧縮機２への液バックを防止する。
【０１０８】
次に、コントローラ３２はステップＳ９に進み、室外熱交換器温度ＴＸＯが所定値ＴＸ１（例えば＋２５℃）以上のときは室外送風機１５を運転（ＯＮ）し、室外熱交換器７に外気を強制通風する。一方、室外熱交換器温度ＴＸＯが所定値ＴＸ２（ＴＸ１に対して所定のヒステリシスを有する例えば＋２０℃）より低いときは室外送風機１５を停止（ＯＦＦ）する。
【０１０９】
一方、ステップＳ５で暖房要求が無い場合、コントローラ３２はステップＳ１０に進み、目標放熱器圧力ＰＣＯを所定値Ｐ２（中圧力。Ｐ１≧Ｐ２）とし、次にステップＳ１１に進んで前述した第１除湿冷房型除霜モードを実行する。但し、この場合はステップＳ７とは異なり、室内送風機２７は所定電圧Ｖ１で回転させるものとする。以後はステップＳ８、ステップＳ９を順次実行する。
【０１１０】
また、ステップＳ４で乗員が乗車していない場合（プラグイン等のために停車中）、コントローラ３２はステップＳ４からステップＳ１２に進み、目標放熱器圧力ＰＣＯをＰ２（中圧力）とし、次にステップＳ１３に進んで車室内温度が所定値Ｔ１（例えば＋５℃）より低いか否か判断する。乗員が降りた直後で車室内温度が比較的高く、所定値Ｔ１以上である場合、コントローラ３２はステップＳ１３からステップＳ１４に進み、前述した逆サイクル除霜モードを実行する。
【０１１１】
即ち、室外熱交換器７のみで冷媒を放熱させ、吸熱器９で吸熱させる。これにより、室外熱交換器７を強力に除霜する。また、室外膨張弁６は全開とし、エアミックスダンパ２８は前記ＭＣとする。また、室内送風機（ブロワ）２７は所定電圧Ｖ２（Ｖ２＜Ｖ１）で運転される。また、ステップＳ１５に進んでコントローラ３２は前述した図５の制御ブロックの如く目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する（冷房、除湿冷房モードと同じ）。但し、インジェクション回路４０は動作させず（ＯＦＦ）、圧縮機２へのガスインジェクションは行わない。
【０１１２】
これにより、室外熱交換器７の除霜に高温冷媒を集中させる。このとき吸熱器９では吸熱が行われるが、車室内に乗員は乗車していないので、車室内温度が低下しても特に支障はない。但し、車室内温度が所定値Ｔ１より低くなった場合、コントローラ３２はステップＳ１３からステップＳ１１、ステップＳ８、ステップＳ９と進み、上述した第１除湿冷房型除霜モードに切り換え（エアミックスダンパ２８は前記ＭＨ）、室外熱交換器７の温度が所定値（＋２５℃〜＋３０℃）程度となるように圧縮機２及びインジェクション膨張弁３０等を制御し、室外熱交換器７の除霜を行いながらガスインジェクションで放熱器４の放熱による暖房を再開して車室内温度を上昇させる。
【０１１３】
また、ステップＳ３で外気温度Ｔａｍが所定値Ｔ２以上の高い環境である場合、コントローラ３２はステップＳ３からステップＳ１６に進み、目標放熱器圧力ＰＣＯを所定値Ｐ３（低圧力。Ｐ１≧Ｐ２≧Ｐ３）とし、ステップＳ１７に進んで前述した第２除湿冷房型除霜モードを実行する。即ち、放熱器４及び室外熱交換器７で冷媒を放熱させ、吸熱器９で吸熱させる。これにより、室外熱交換器７を除霜する。また、室外膨張弁６は前述した図６の制御ブロックの如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてＦ／Ｂ制御し、エアミックスダンパ２８は前記ＭＨとする。また、室内送風機（ブロワ）２７は所定電圧Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ３）で運転され、吸込切換ダンパ２６は内気循環モードとされる。
【０１１４】
そして、ステップＳ１５に進んでコントローラ３２は前述した図５の制御ブロックの如く目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する（冷房、除湿冷房モードと同じ）。また、インジェクション回路４０は動作させず（ＯＦＦ）、圧縮機２へのガスインジェクションは行わない。これによって、室外熱交換器７に高温冷媒がより多く流れるようにする。このときインジェクション回路４０は動作しないが、外気温度Ｔａｍは高い環境であるので、車室内温度には支障は生じない。
【０１１５】
以上のように、コントローラ３２は室外熱交換器７に高温冷媒を流して除霜する際、インジェクション回路４０を動作させて圧縮機２の圧縮途中に冷媒を戻すと共に、車室内の暖房要求がある場合、ステップＳ７で圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４と室外熱交換器７にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器９にて吸熱させる第１除湿冷房型除霜モードを実行し、ステップＳ８でインジェクション回路４０を動作させるので、インジェクション回路４０により放熱器４を出た冷媒の一部を圧縮機２の圧縮途中に戻し、放熱器４による暖房能力を向上させ、車室内温度の維持を図ることができるようになる。
【０１１６】
また、室外熱交換器７の除霜も支障無く実行することができるので、除霜の長期化に伴う電力消費の増大を回避し、特に電気自動車やハイブリッド自動車において有効なものとなる。
【０１１７】
この場合、コントローラ３２はステップＳ９で室外熱交換器７を除霜する際、当該室外熱交換器７の室外熱交換器温度ＴＸＯが所定値ＴＸ１以上で、室外熱交換器７に外気を通風する室外送風機１５を運転し、所定値ＴＸ２より低い場合には停止するので、除霜により生じた水蒸気が室外熱交換器７に再付着する不都合を防止若しくは抑制することができる。
【０１１８】
また、コントローラ３２は外気温度Ｔａｍが所定値Ｔ２以上である場合、ステップＳ１７で第２除湿冷房型除霜モードを実行するので、外気温度Ｔａｍが高く、車室内の暖房能力を維持し易い環境下では、インジェクション回路４０を動作させずに室外熱交換器７に冷媒をより多く供給し、除霜を促進させることができるようになる。
【０１１９】
また、コントローラ３２は、車室内温度が所定値Ｔ１より低くなるまではステップＳ１４で前述した逆サイクル除霜モードを実行すると共に、車室内温度が所定値Ｔ１より低くなった場合はステップＳ１１で前述した第１除湿冷房型除霜モードを実行して放熱器４でも冷媒を放熱させるので、室外熱交換器７の除霜の迅速化と車室内の暖房維持の双方を満足する制御を実現することが可能となる。
【０１２０】
また、コントローラ３２は、室外熱交換器７を除霜する際、車室内温度が所定値Ｔ１より低い場合や車室内を暖房する必要がある場合、ステップＳ１１やステップＳ７の第１除湿冷房型除霜モードで吸込切換ダンパ２６を内気循環モードとし、空気流通路３への外気の導入を停止するので、車室内温度が低い状況下で温度の低い外気導入を停止し、暖房能力の維持を図ることができるようになる。また、ステップＳ１７の第２除湿冷房型除霜モードを実行する際にも吸込切換ダンパ２６を内気循環モードとして空気流通路３への外気の導入を停止するので、同様に暖房能力の維持を図ることが可能となる。
【実施例２】
【０１２１】
（９）除霜モード（実施例２）
次に、図１２〜図１４を参照しながら、本発明の車両用空気調和装置１の他の実施例を説明する。この実施例の場合、コントローラ３２は除霜モードとして、前述した第１除湿冷房型除霜モード、第２除湿冷房型除霜モードの他に、簡易ホットガス除霜モードを有しており、状況に応じてそれらを切り換えて実行する。
【０１２２】
（９−１）簡易ホットガス除霜モードの冷媒の流れ
先ず、この場合の簡易ホットガス除霜モードの冷媒の流れについて説明する。この簡易ホットガス除霜モードでは、コントローラ３２は電磁弁２１を開放し、電磁弁１７、電磁弁２０、及び、電磁弁２２を閉じる。また、室外膨張弁６は全開とする。そして、圧縮機２、及び、室外送風機１５を運転し、室内送風機２７は停止し、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（ＭＣ）とする。
【０１２３】
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吐出側熱交換器３５を経て放熱器４に流入するが、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。このとき室外膨張弁６は全開されているので、冷媒は室外膨張弁６、冷媒配管１３Ｉを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入して放熱し、凝縮液化する。このときの放熱で室外熱交換器７に付着した霜を融解する。
【０１２４】
室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから冷媒配管１３Ｄに入り、電磁弁２１を経て内部熱交換器１９の下流側の冷媒配管１３Ｃに流入する。そして、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる。即ち、この簡易ホットガス除霜モードでは吸熱器９には冷媒は流れない。尚、後述する如くこの簡易ホットガス除霜モードを実行する際には、コントローラ３２はインジェクション回路４０は動作させず、放熱器４から出た冷媒を全て室外熱交換器７の除霜に用いるようにする。図１２はこの簡易ホットガス除霜モードにおけるＰ−ｈ線図を示しており、この場合は同図に示すような三角形のかたちとなる。
【０１２５】
（９−２）簡易ホットガス除霜モード（ホットガス除霜モードを含む）での圧縮機の制御
次に、図１３は上記簡易ホットガス除霜モード（後述するホットガス除霜モードを含む）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操作量演算部８２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、前述したエアミックスダンパ２８のエアミックスダンパ開度ＳＷと、目標放熱器温度ＴＣＯと、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。
【０１２６】
前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記放熱器温度ＴＣＯに基づいて目標値演算部８２が演算する。更に、Ｆ／Ｂ操作量演算部８３はこの目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力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８２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８６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。前記簡易ホットガス除霜モードと後述するホットガス除霜モードにおいては、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。
【０１２７】
（９−３）除霜モードの制御（実施例２）
次に、図１４のフローチャートを参照しながら暖房モードにおけるコントローラ３２によるこの場合の具体的な除霜モードの制御について説明する。コントローラ３２は図１４のステップＳ２０で各センサからデータを読み込み、ステップＳ２１で室外熱交換器７の除霜要求があるか否か判断する。尚、この場合の室外熱交換器７の着霜状態の検知は前述した図１０のステップＳ２の場合と同様であるので説明を省略する。
【０１２８】
コントローラ３２はステップＳ２１で除霜要求ありとした場合、ステップＳ２１からステップＳ２２に進み、現在自動車がプラグイン中であるか否か判断する。電気自動車やプラグイン機能を有するハイブリッド自動車では、停車中に外部電源からバッテリに充電が可能であり、この実施例の場合もコントローラ３２は圧縮機２を運転（バッテリからの給電、若しくは、外部電源からの直接の給電で圧縮機２は動作）する機能を備えているものとする。そして、プラグイン中であるときはステップＳ２２からステップＳ２３に進む。
【０１２９】
尚、プラグイン中では無いときはステップＳ３１に進み、バッテリの残量が所定値より低くなっているか否か判断する。この所定値は、バッテリの放電で除霜と暖房を十分実現可能なしきい値とする。そして、バッテリ残量が所定値以上残っている場合もステップＳ２３に進む。
【０１３０】
コントローラ３２はステップＳ２３で、外気温度センサ３４が検出する現在の外気温度Ｔａｍが前述した所定値Ｔ２より低いか否か判断する。そして、ステップＳ２３で外気温度ＴａｍがＴ２より低い環境である場合、コントローラ３２はステップＳ２４に進み、乗員センサ５７の出力に基づいて現在車室内に乗員が乗車しているか否か判断する。
【０１３１】
ステップＳ２４で乗員乗車中である場合、コントローラ３２はステップＳ２５に進んで暖房要求があるか否か判断する。前述のように暖房要求有りと判断した場合、コントローラ３２はステップＳ２６に進み、目標放熱器圧力（目標高圧）ＰＣＯを前述した所定値Ｐ１（高圧力）とする。
【０１３２】
次にステップＳ２７に進み、前述した第１除湿冷房型除霜モードを実行する。即ち、放熱器４及び室外熱交換器７で冷媒を放熱させ、吸熱器９で吸熱させる。これにより、室外熱交換器７を除霜する。また、室外膨張弁６は前述した図６の制御ブロックの如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてＦ／Ｂ制御し、エアミックスダンパ２８は前記ＭＨとする。また、室内送風機（ブロワ）２７は吹出温度に協調して制御され、吸込切換ダンパ２６は内気循環モードとされる。
【０１３３】
また、ステップＳ２８でコントローラ３２は前述した図５の制御ブロックの如く目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する（冷房、除湿冷房モードと同じ）。また、インジェクション回路４０を動作させ、圧縮機２の圧縮途中にガスインジェクションを行う。その場合、コントローラ３２は図７及び図８の制御ブロックの如く圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１以下の低回転数のときは図７の如くインジェクション過熱度ＳＨｉｎｊに基づいてインジェクション膨張弁３０の弁開度をＦ／Ｂ制御し、ガスインジェクション量を制御する。また、圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１より高い高回転数のときは図８の如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてインジェクション膨張弁３０の弁開度をＦ／Ｂ制御し、ガスインジェクション量を制御する。但し、前述同様にインジェクション過熱度ＳＨｉｎｊは１０ｄｅｇより高くする。
【０１３４】
次に、コントローラ３２はステップＳ２９に進み、前述同様に室外熱交換器温度ＴＸＯが所定値ＴＸ１（例えば＋２５℃）以上のときは室外送風機１５を運転（ＯＮ）し、室外熱交換器７に外気を強制通風する。一方、室外熱交換器温度ＴＸＯが所定値ＴＸ２（ＴＸ１に対して所定のヒステリシスを有する例えば＋２０℃）より低いときは室外送風機１５を停止（ＯＦＦ）する。
【０１３５】
一方、ステップＳ２５で暖房要求が無い場合、コントローラ３２はステップＳ３０に進み、目標放熱器圧力ＰＣＯを前述した所定値Ｐ２（中圧力。Ｐ１≧Ｐ２）とし、次にステップＳ３３に進んで前述した簡易ホットガス除霜モードを実行する。即ち、室外熱交換器７のみで冷媒を放熱させ、吸熱器９を介すること無く圧縮機２に冷媒を戻す。これにより、室外熱交換器７を除霜する。また、室外膨張弁６は全開とし、エアミックスダンパ２８は前記ＭＣとする。また、室内送風機（ブロワ）２７は停止する。
【０１３６】
また、ステップＳ３４でコントローラ３２は前述した図１３の制御ブロックの如く目標放熱器温度ＰＣＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する（暖房モードと同じ）。また、インジェクション回路４０は動作させず（ＯＦＦ）、圧縮機２からの高温冷媒を全て使用して室外熱交換器７の除霜を行う。次に、コントローラ３２はステップＳ２９に進み、前述同様に室外送風機１５の運転を制御する。
【０１３７】
また、ステップＳ２４で乗員が乗車していない場合、及び、ステップＳ３１でバッテリ残量が所定値未満に低下している場合、コントローラ３２はステップＳ３２に進み、目標放熱器圧力ＰＣＯをＰ２（中圧力）とし、次にステップＳ３３に進んで上記簡易ホットガス除霜モードを実行する。即ち、乗員が乗車していない場合やバッテリ残量が少ない場合は室外熱交換器７の除霜に高温冷媒を集中させる。
【０１３８】
また、ステップＳ２３で外気温度Ｔａｍが所定値Ｔ２以上の高い環境である場合、コントローラ３２はステップＳ２３からステップＳ３５に進み、乗員が乗車中か否か再度判断し、乗員が乗車していないときはステップＳ３２、ステップＳ３３へと進む。乗員が乗車しているときは、ステップＳ３６に進んで目標放熱器圧力ＰＣＯを前述した所定値Ｐ３（低圧力。Ｐ１≧Ｐ２≧Ｐ３）とし、ステップＳ３７に進んで前述した第２除湿冷房型除霜モードを実行する。
【０１３９】
即ち、プラグイン中で、外気温度Ｔａｍが高く、乗員が乗車中であるときは、放熱器４及び室外熱交換器７で冷媒を放熱させ、吸熱器９で吸熱させる。これにより、室外熱交換器７を除霜する。また、室外膨張弁６は前述した図６の制御ブロックの如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてＦ／Ｂ制御し、エアミックスダンパ２８は前記ＭＨとする。また、室内送風機（ブロワ）２７は所定電圧Ｖ３で運転され、吸込切換ダンパ２６は内気循環モードとされる。
【０１４０】
そして、ステップＳ３７に進んでコントローラ３２は前述した図５の制御ブロックの如く目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する（冷房、除湿冷房モードと同じ）。また、インジェクション回路４０は動作させず（ＯＦＦ）、圧縮機２へのガスインジェクションは行わない。これによって、室外熱交換器７に高温冷媒がより多く流れるようにする。このときインジェクション回路４０は動作しないが、外気温度Ｔａｍは高い環境であるので、車室内温度には支障は生じない。
【０１４１】
以上のように、この実施例では外気温度Ｔａｍが所定値Ｔ２以上である場合、コントローラ３２はステップＳ３７で圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４と室外熱交換器７にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器９にて吸熱させる第２除湿冷房型除霜モードを実行し、ステップＳ３８でインジェクション回路４０は動作させないので、外気温度Ｔａｍが高く、車室内の暖房能力を維持し易い環境下では、インジェクション回路４０を動作させずに室外熱交換器７に冷媒をより多く供給し、除霜を促進させることができるようになる。
【０１４２】
一方、暖房要求がない場合コントローラ３２は、ステップＳ３３で圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７のみにて放熱させ、放熱した当該冷媒を、吸熱器９を介さずに圧縮機２に戻す簡易ホットガス除霜モードを実行し、ステップＳ３４でインジェクション回路４０は動作させないので、室外熱交換器７の除霜を迅速に実行して電力消費を最低限とすることができるようになり、電気自動車等において極めて有効なものとなる。
【０１４３】
また、外部電源から給電されている場合、ステップＳ２７で圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４と室外熱交換器７にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器９にて吸熱させる第１除湿冷房型除霜モードを実行し、ステップＳ２８でインジェクション回路４０を動作させると共に、外部電源から給電されていない場合、ステップＳ３３で圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７にて放熱させ、放熱した当該冷媒を、吸熱器９を介さずに圧縮機２に戻す簡易ホットガス除霜モードを実行し、ステップＳ３４でインジェクション回路４０を動作させないので、プラグイン中は第１除湿冷房型除霜モードで室外熱交換器７の除霜を行いながらインジェクション回路４０で車室内の暖房を維持し、プラグインされていないときは、簡易ホットガス除霜モードとし、インジェクション回路４０を動作させずに室外熱交換器７に全ての冷媒を流して迅速に除霜し、電力消費の削減を図ることができるようになる。
【０１４４】
この場合、コントローラ３２はステップＳ２２でプラグイン中ではない（外部電源から給電されていない）場合であって、ステップＳ３１でバッテリの残量が少ない場合に、簡易ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路４０は動作させず、又は、ホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路４０は動作させないので、プラグインされておらず、且つ、バッテリ残量が少ない場合に、インジェクション回路４０を動作させない簡易ホットガス除霜モード又はホットガス除霜モードを実行することになり、プラグインされているか否かに加えてバッテリ残量も加味した的確な除霜制御が可能となる。
【実施例３】
【０１４５】
（１０）除霜モード（実施例３）
次に、図１５〜図１７を参照しながら、本発明の車両用空気調和装置１のもう一つの他の実施例を説明する。尚、図１５において図１と同一符号は同一若しくは同様の機能を奏するものとする。この場合、車両用空気調和装置１では圧縮機２の吐出側の冷媒配管１３Ｇはホットガス配管（冷媒配管）１３Ｈに分岐し、この分岐したホットガス配管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、且つ、その流量を調整するための流量調整弁（ホットガス弁）８７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。また、放熱器４を出てインジェクション回路４０に分岐した後の冷媒配管１３Ｅには除霜時に閉じられて冷媒が室外膨張弁６方向に向かうのを止める電磁弁８８が取り付けられている（図２に破線で追加）。
【０１４６】
また、この実施例の場合、コントローラ３２は除霜モードとして、前述した第１除湿冷房型除霜モード、第２除湿冷房型除霜モード、簡易ホットガス除霜モードの他に、ホットガス配管１３Ｈを用いたホットガス除霜モードを有しており、状況に応じてそれらを切り換えて実行する。
【０１４７】
（１０−１）ホットガス除霜モードの冷媒の流れ
先ず、この場合のホットガス除霜モードの冷媒の流れについて説明する。このホットガス除霜モードでは、コントローラ３２は電磁弁２１を開放し、電磁弁１７、電磁弁２０、電磁弁２２、及び、電磁弁８８を閉じる。また、室外膨張弁６は全閉とし、流量調整弁８７は開度が調整される。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は放熱器４に全ての空気が通風される状態（ＭＨ）とする。
【０１４８】
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分流され、流量調整弁８７、ホットガス配管１３Ｈを経て室外熱交換器７に直接流入する。そして、室外熱交換器７で放熱し、付着した霜を強力に融解させる。室外熱交換器７を出た冷媒は、冷媒配管１３Ａ、電磁弁２１、冷媒配管１３Ｄ、１３Ｃを経て、アキュムレータ１２から圧縮機２に戻る。
【０１４９】
また、圧縮機２から吐出された冷媒の残りは吐出側熱交換器３５を経て放熱器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、ここで放熱するが、インジェクション膨張弁３０が開いていれば、放熱器４を出た冷媒は電磁弁８８が閉じていることにより、全てインジェクション回路４０に流れ、圧縮機２の圧縮途中に戻されることになる。図１６はこのホットガス除霜モードでガスインジェクションを行った場合のＰ−ｈ線図を示しており、この場合は図１２に加えてインジェクション回路４０に流れる部分が現れることになる（同図に１３Ｋで示す）。
【０１５０】
（１０−２）除霜モードの制御（実施例３）
次に、図１７のフローチャートを参照しながら暖房モードにおけるコントローラ３２によるこの場合の具体的な除霜モードの制御について説明する。コントローラ３２は図１７のステップＳ４０で各センサからデータを読み込み、ステップＳ４１で室外熱交換器７の除霜要求があるか否か判断する。尚、この場合の室外熱交換器７の着霜状態の検知も前述した図１０のステップＳ２の場合と同様であるので説明を省略する。
【０１５１】
コントローラ３２はステップＳ４１で除霜要求ありとした場合、ステップＳ４１からステップＳ４２に進み、現在自動車がプラグイン中であるか否か判断する。そして、プラグイン中であるときはステップＳ４２からステップＳ４３に進む。尚、プラグイン中では無いときはステップＳ５５に進み、バッテリの残量が前述同様に所定値より低くなっているか否か判断する。そして、バッテリ残量が所定値以上残っている場合もステップＳ４３に進む。
【０１５２】
コントローラ３２はステップＳ４３で、外気温度センサ３４が検出する現在の外気温度Ｔａｍが前述した所定値Ｔ２より低いか否か判断する。そして、ステップＳ４３で外気温度ＴａｍがＴ２より低い環境である場合、コントローラ３２はステップＳ４４に進み、乗員センサ５７の出力に基づいて現在車室内に乗員が乗車しているか否か判断する。
【０１５３】
ステップＳ４４で乗員乗車中である場合、コントローラ３２はステップＳ４５に進んで暖房要求があるか否か判断する。前述のように暖房要求有りと判断した場合、コントローラ３２は内気温度センサ３７が検出する車室内温度が所定値Ｔ２（例えば０℃）より低いか否か判断す。現在の車室内が冷えていて車室内温度が所定値Ｔ２より低い場合、コントローラ３２はステップＳ４７に進み、目標放熱器圧力（目標高圧）ＰＣＯを前述した所定値Ｐ１Ａ（Ｐ１Ａ≧Ｐ１の更に高圧力）とする。
【０１５４】
次にステップＳ４８、ステップＳ４９へと進み、前述したホットガス除霜モードを実行する。即ち、ステップＳ４８で室外膨張弁６は全閉、エアミックスダンパ２８は前記ＭＨとする。また、室内送風機（ブロワ）２７は吹出温度に協調して制御され、吸込切換ダンパ２６は内気循環モードとされる。
【０１５５】
また、ステップＳ４９でコントローラ３２は前述した図１３の制御ブロックの如く目標放熱器温度ＰＣＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する。また、流量調整弁（ホットガス弁）８７を全開とし、圧縮機２から吐出された高温冷媒の一部をホットガス配管１３Ｈから室外熱交換器７に直接流入させ、放熱させて除霜する。また、インジェクション回路４０を動作させ、圧縮機２から吐出された冷媒の残りを放熱器４で放熱させた後、インジェクション回路４０により、圧縮機２の圧縮途中に戻してガスインジェクションを行う。その場合、コントローラ３２は図７の制御ブロックの如くインジェクション過熱度ＳＨｉｎｊに基づいてインジェクション膨張弁３０の弁開度をＦ／Ｂ制御し、ガスインジェクション量を制御する。
【０１５６】
次に、コントローラ３２はステップＳ５０に進み、前述同様に室外熱交換器温度ＴＸＯが所定値ＴＸ１（例えば＋２５℃）以上のときは室外送風機１５を運転（ＯＮ）し、室外熱交換器７に外気を強制通風する。一方、室外熱交換器温度ＴＸＯが所定値ＴＸ２（ＴＸ１に対して所定のヒステリシスを有する例えば＋２０℃）より低いときは室外送風機１５を停止（ＯＦＦ）する。
【０１５７】
また、ステップＳ４６で車室内温度が高く、所定値Ｔ２以上である場合、コントローラ３２はステップＳ５１に進み、目標放熱器圧力（目標高圧）ＰＣＯを前述した所定値Ｐ１（高圧力）とする。次にステップＳ５２、ステップＳ５３へと進み、前述した第１除湿冷房型除霜モードを実行する。即ち、放熱器４及び室外熱交換器７で冷媒を放熱させ、吸熱器９で吸熱させる。これにより、室外熱交換器７を除霜する。また、室外膨張弁６は前述した図６の制御ブロックの如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてＦ／Ｂ制御し、エアミックスダンパ２８は前記ＭＨとする。また、室内送風機（ブロワ）２７は吹出温度に協調して制御され、吸込切換ダンパ２６は内気循環モードとされる。
【０１５８】
また、ステップＳ５３でコントローラ３２は前述した図５の制御ブロックの如く目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する（冷房、除湿冷房モードと同じ）。また、インジェクション回路４０を動作させ、圧縮機２の圧縮途中にガスインジェクションを行う。その場合、コントローラ３２は図７及び図８の制御ブロックの如く圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１以下の低回転数のときは図７の如くインジェクション過熱度ＳＨｉｎｊに基づいてインジェクション膨張弁３０の弁開度をＦ／Ｂ制御し、ガスインジェクション量を制御する。また、圧縮機２の回転数ＮＣが所定値Ｎ１より高い高回転数のときは図８の如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてインジェクション膨張弁３０の弁開度をＦ／Ｂ制御し、ガスインジェクション量を制御する。但し、前述同様にインジェクション過熱度ＳＨｉｎｊは１０ｄｅｇより高くする。次に、コントローラ３２はステップＳ５０に進んで前述同様に室外送風機１５の運転を制御する。
【０１５９】
一方、ステップＳ４５で暖房要求が無い場合、コントローラ３２はステップＳ５４に進み、目標放熱器圧力ＰＣＯを前述した所定値Ｐ２（中圧力。Ｐ１≧Ｐ２）とし、次にステップＳ５７、ステップＳ５８へと進んでホットガス除霜モードを実行する。即ち、ステップＳ５７で室外膨張弁６は全開とし、エアミックスダンパ２８はどこでも良い。また、室内送風機（ブロワ）２７は停止する。
【０１６０】
また、ステップＳ５８でコントローラ３２は前述した図１３の制御ブロックの如く目標放熱器温度ＰＣＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する。また、流量調整弁（ホットガス弁）８７を全開とし、圧縮機２から吐出された高温冷媒の一部をホットガス配管１３Ｈから室外熱交換器７に直接流入させ、放熱させて除霜する。尚、インジェクション回路４０は動作させず（ＯＦＦ）、圧縮機２からの高温冷媒を全て使用して室外熱交換器７の除霜を行う。次に、コントローラ３２はステップＳ５０に進み、前述同様に室外送風機１５の運転を制御する。
【０１６１】
また、ステップＳ４４で乗員が乗車していない場合、及び、ステップＳ５５でバッテリ残量が所定値未満に低下している場合、コントローラ３２はステップＳ５６に進み、目標放熱器圧力ＰＣＯをＰ２（中圧力）とし、次にステップＳ５７に進んで上記ホットガス除霜モードを実行する。即ち、乗員が乗車していない場合やバッテリ残量が少ない場合は室外熱交換器７の除霜に高温冷媒を集中させる。
【０１６２】
また、ステップＳ４３で外気温度Ｔａｍが所定値Ｔ２以上の高い環境である場合、コントローラ３２はステップＳ４３からステップＳ５９に進み、乗員が乗車中か否か再度判断し、乗員が乗車していないときはステップＳ５６、ステップＳ５７へと進む。乗員が乗車しているときは、ステップＳ６０に進んで目標放熱器圧力ＰＣＯを前述した所定値Ｐ３（低圧力。Ｐ１Ａ≧Ｐ１≧Ｐ２≧Ｐ３）とし、ステップＳ６１、ステップＳ６２に進んで前述した第２除湿冷房型除霜モードを実行する。
【０１６３】
即ち、プラグイン中で、外気温度Ｔａｍが高く、乗員が乗車中であるときは、放熱器４及び室外熱交換器７で冷媒を放熱させ、吸熱器９で吸熱させる。これにより、室外熱交換器７を除霜する。また、室外膨張弁６は前述した図６の制御ブロックの如く目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいてＦ／Ｂ制御し、エアミックスダンパ２８は前記ＭＨとする。また、室内送風機（ブロワ）２７は所定電圧Ｖ３で運転され、吸込切換ダンパ２６は内気循環モードとされる。
【０１６４】
そして、ステップＳ６２に進んでコントローラ３２は前述した図５の制御ブロックの如く目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２をＦ／Ｂ制御する（冷房、除湿冷房モードと同じ）。また、インジェクション回路４０は動作させず（ＯＦＦ）、圧縮機２へのガスインジェクションは行わない。これによって、室外熱交換器７に高温冷媒がより多く流れるようにする。このときインジェクション回路４０は動作しないが、外気温度Ｔａｍは高い環境であるので、車室内温度には支障は生じない。
【０１６５】
以上のように、この実施例では室外熱交換器７に圧縮機２から吐出された冷媒を直接供給できるホットガス配管１３Ｈが設けられており、コントローラ３２は暖房要求がある場合、圧縮機２から吐出された冷媒の一部を分流してホットガス配管１３Ｈにより、放熱器４を経ること無く室外熱交換器７に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機２に戻し、残りの冷媒を放熱器４で放熱させるホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路４０を動作させるので、吸熱器９における吸熱を行うこと無く、インジェクション回路４０により放熱器４における暖房能力を向上させることができるようになり、特に車室内温度が極めて低い状況で有効なものとなる。
【０１６６】
また、この場合も外気温度Ｔａｍが所定値Ｔ２以上である場合、コントローラ３２はステップＳ６１で圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４と室外熱交換器７にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器９にて吸熱させる第２除湿冷房型除霜モードを実行し、インジェクション回路４０は動作させないので、外気温度Ｔａｍが高く、車室内の暖房能力を維持し易い環境下では、インジェクション回路４０を動作させずに室外熱交換器７に冷媒をより多く供給し、除霜を促進させることができるようになる。
【０１６７】
一方、車室内の暖房要求がない場合コントローラ３２は、ステップＳ５７で圧縮機２から吐出された冷媒の一部を分流してホットガス配管１３Ｈにより、放熱器４を経ること無く室外熱交換器７に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機２に戻し、残りの冷媒を放熱器４で放熱させるホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路４０は動作させないので、室外熱交換器７の除霜を迅速に実行して電力消費を最低限とすることができるようになり、電気自動車等において極めて有効なものとなる。
【０１６８】
また、外部電源から給電されている場合、車室内温度が低い場合はステップＳ４８で前述したホットガス除霜モードを実行し、車室内温度が高い場合はステップＳ５２で圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４と室外熱交換器７にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器９にて吸熱させる第１除湿冷房型除霜モードを実行し、インジェクション回路４０を動作させると共に、外部電源から給電されていない場合、ステップＳ５７で圧縮機２から吐出された冷媒の一部を分流してホットガス配管１３Ｈにより、放熱器４を経ること無く室外熱交換器７に流入させて放熱させ、放熱した当該冷媒を圧縮機２に戻し、残りの冷媒を放熱器４で放熱させるホットガス除霜モードを実行し、インジェクション回路４０は動作させないので、プラグイン中はホットガス除霜モードか第１除湿冷房型除霜モードで室外熱交換器７の除霜を行いながらインジェクション回路４０で車室内の暖房を維持し、プラグインされていないときは、ホットガス除霜モードでインジェクション回路４０を動作させずに室外熱交換器７に全ての冷媒を流して迅速に除霜し、電力消費の削減を図ることができるようになる。
【実施例４】
【０１６９】
（１１）簡易ホットガス除霜モード（ホットガス除霜モードを含む）での圧縮機の制御（実施例４）
次に、図１８は前記ホットガス除霜モード及び簡易ホットガス除霜モード用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｈｇ（この場合）を決定するコントローラ３２の制御ブロックの他の実施例を示している。前記図１３の例では、目標放熱器温度ＰＣＯと放熱器温度ＰＣＩに基づいて圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈを算出したが、室外熱交換器７の室外熱交換器温度ＴＸＯの目標室外熱交換器温度ＴＧＴＸＯと、室外熱交換器温度ＴＸＯに基づいて圧縮機２の目標回転数を算出するようにしてもよい。
【０１７０】
即ち、コントローラ３２のこの場合のＦ／Ｆ操作量演算部９１は、外気温度センサ３３から得られる外気温度Ｔａｍと、車速センサ５２から得られる車速ＶＳＰと、目標室外熱交換器温度ＴＧＴＸＯに基づいてこの場合の圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｈｇｆｆを演算する。
【０１７１】
尚、この場合の目標室外熱交換器温度ＴＧＴＸＯは、前述した室外送風機１５を運転するしきい値である所定値ＴＸ１を考慮して、＋２５℃程度とする。
【０１７２】
また、この場合のＦ／Ｂ操作量演算部９２は上記目標室外熱交換器温度ＴＧＴＸＯと室外熱交換器温度ＴＸＯに基づいてこの場合の圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｇｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部９１が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｎｇｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部９２が演算したＴＧＮＣｈｇｆｂは加算器９３で加算され、リミット設定部９４で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、この場合の圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈｇとして決定される。
【０１７３】
そして、この実施例の場合、前述した図１４のフローチャートのステップＳ３４で実行する簡易ホットガス除霜モードでの圧縮機２の制御、図１７のフローチャートのステップＳ４９で実行するホットガス除霜モードでの圧縮機２の制御、同フローチャートのステップＳ５８で実行する簡易ホットガス除霜モードでの圧縮機２の制御において、コントローラ３２は上記の如く目標室外熱交換器温度ＴＧＴＸＯと室外熱交換器温度ＴＸＯに基づいて算出した圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈｇに基づき、圧縮機２の回転数をＦ／Ｂ制御するものである。
【０１７４】
尚、各実施例では図１４のフローチャートのステップＳ３４、及び、図１７のフローチャートのステップＳ５７で簡易ホットガス除霜モードを実行するようにしたが、それに限らず、ホットガス除霜モードを実行するようにしてもよい。
【０１７５】
また、各実施例の除霜制御を、車速センサ５２が検出する車速が所定値以下の場合に実行するようにしてもよい。即ち、コントローラ３２により車速が所定値（例えば１０ｋｍ／ｈ等）より低いときのみ室外熱交換器７を除霜するようにしてもよい。その場合には、室外熱交換器７への外気の流通が少ない状況で除霜を行い、除霜効果を向上させることが可能となる（尚、室外熱交換器７前方にシャッターグリルがある場合には、除霜中閉じるものとする）。
【０１７６】
更に、実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置１について本発明を適用したが、それに限らず、暖房モードのみ行うものにも本発明は有効である。
【０１７７】
更にまた、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】
【０１７８】
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、２０、２１、２２、８８  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）
３０  インジェクション膨張弁
４０  インジェクション回路
３５  吐出側熱交換器
８７  流量調整弁
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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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