(57)【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、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記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流すためのバイパス装置と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流す第１の運転モードと、前記室外膨張弁を全閉とし、前記バイパス装置により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第２の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記第２の運転モードにおいて、前記室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づき、当該圧力差ΔＰｄｃが当該室外膨張弁の所定の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えないよう、前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記室外膨張弁の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨより低い所定の保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡと、該保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡより更に低い所定の運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢを有し、
前記第２の運転モードにおいては、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが前記運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないよう、前記圧縮機の回転数を制御すると共に、
前記圧力差ΔＰｄｃが前記保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡとなった場合、前記圧縮機を停止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】
前記制御装置は、前記運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより更に低い所定の下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを有し、
前記第２の運転モードの起動時には、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが前記下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないよう、前記圧縮機の回転数を制御すると共に、
前記圧力差ΔＰｄｃが前記下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを超えた場合、当該下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを徐々に前記運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに向けて上昇させていくことを特徴とする請求項２に記載の車両用空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを前記運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに変更する際、予め定めた所定の一次遅れの時定数で上昇させ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】
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、前記運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより更に低い所定の下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを有し、
前記補助加熱装置を発熱させながら前記第２の運転モードを起動する場合、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが前記下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないよう、前記圧縮機の回転数を制御すると共に、
前記補助加熱装置を発熱させずに前記第２の運転モードを起動する場合、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが前記運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないよう、前記圧縮機の回転数を制御することを特徴とする請求項２乃至請求項４のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項６】
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、
前記第１の運転モードとして、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、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から前記室外熱交換器に流して当該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放熱器から前記室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを有すると共に、
前記第２の運転モードとして、
前記圧縮機から吐出された冷媒を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減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させ、且つ、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記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減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、双方を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【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器と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる内部凝縮機と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる蒸発器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる外部凝縮機と、この外部凝縮機に流入する冷媒を膨張させる第１膨張バルブと、蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第２膨張バルブと、内部凝縮機及び第１膨張バルブをバイパスする配管と、圧縮器から吐出された冷媒を内部凝縮機に流すか、この内部凝縮機と第１膨張バルブをバイパスして前記配管から外部凝縮機に直接流すかを切り換える第１バルブを備え、圧縮器から吐出された冷媒を第１バルブにより内部凝縮機に流して放熱させ、この放熱した冷媒を第１膨張バルブで減圧した後、外部凝縮機において吸熱させる暖房モードと、圧縮器から吐出された冷媒を第１バルブにより内部凝縮機において放熱させ、放熱した冷媒を第２膨張バルブで減圧した後、蒸発器において吸熱させる除湿モードと、圧縮器から吐出された冷媒を第１バルブにより内部凝縮機及び第１膨張バルブをバイパスして外部凝縮機に流して放熱させ、第２膨張バルブで減圧した後、蒸発器において吸熱させ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２０１３−２３２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、特許文献１では冷房モードにおいて内部凝縮機（本願での放熱器）には冷媒を流さない状況となる。即ち、第１膨張バルブを閉じることになるが、圧縮器の吐出側の圧力は内部凝縮機内の圧力よりも高くなるため、この第１膨張バルブの出口側と入口側の差圧は大きくなる。一方、この種の膨張弁（第１膨張バルブ）には逆圧限界値があり、出口側と入口側の差圧がこの逆圧限界値を超えると、冷媒が第１膨張バルブ（本願での室外膨張弁）が耐えきれなくなり、膨張弁が開いて冷媒が逆流し、内部凝縮機内に流入して溜まり込む状態となる。
【０００５】
このように内部凝縮機内に冷媒が溜まって寝込み、その量が多くなると、冷媒回路内の冷媒循環量が減少してしまうため、空調性能が低下して来る。また、冷媒には潤滑用のオイルも含まれているため、圧縮器（本願での圧縮機）に戻るオイル量が不足して焼き付きが発生し、最悪の場合には破損を来す問題もある。
【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、室外膨張弁から放熱器への冷媒の逆流による冷媒やオイル不足状態での運転を回避し、空調性能の低下や信頼性の悪化を未然に防止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、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、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て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、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流すためのバイパス装置と、制御装置を備え、この制御装置により、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流す第１の運転モードと、室外膨張弁を全閉とし、バイパス装置により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第２の運転モードを切り換えて実行するものであって、制御装置は、第２の運転モードにおいて、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づき、当該圧力差ΔＰｄｃが当該室外膨張弁の所定の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えないよう、圧縮機の回転数を制御す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、室外膨張弁の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨより低い所定の保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡと、この保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡより更に低い所定の運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢを有し、第２の運転モードにおいては、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないよう、圧縮機の回転数を制御すると共に、圧力差ΔＰｄｃが保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡとなった場合、圧縮機を停止す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、上記発明において制御装置は、運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより更に低い所定の下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを有し、第２の運転モードの起動時には、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないよう、圧縮機の回転数を制御すると共に、圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを超えた場合、当該下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを徐々に運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに向けて上昇させていくことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに変更する際、予め定めた所定の一次遅れの時定数で上昇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、請求項２乃至請求項４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、運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより更に低い所定の下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを有し、補助加熱装置を発熱させながら第２の運転モードを起動する場合、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないよう、圧縮機の回転数を制御すると共に、補助加熱装置を発熱させずに第２の運転モードを起動する場合、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないよう、圧縮機の回転数を制御す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、上記各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、第１の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、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から室外熱交換器に流して当該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放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを有すると共に、第２の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を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減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、且つ、補助加熱装置を発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減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、双方を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、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、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て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、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流すためのバイパス装置と、制御装置を備え、この制御装置により、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流す第１の運転モードと、室外膨張弁を全閉とし、バイパス装置により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第２の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、第２の運転モードにおいて、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づき、当該圧力差ΔＰｄｃが当該室外膨張弁の所定の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えないよう、圧縮機の回転数を制御するようにしたので、室外膨張弁を閉じる第２の運転モードにおいて、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが当該室外膨張弁の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えて室外膨張弁が開いてしまい、放熱器に冷媒が逆流入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。
【００１４】
これにより、放熱器に冷媒を流さない第２の運転モードにおいて、放熱器に多量の冷媒が溜まり込んで冷媒循環量が減少し、空調性能が低下してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。また、オイル不足状態での運転も回避することができるようになるので、圧縮機に破損が生じる不都合も未然に防止し、信頼性が高く、快適な空調運転を実現することができるようになる。
【００１５】
この場合、請求項２の発明の如く制御装置に、室外膨張弁の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨより低い所定の保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡと、この保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡより更に低い所定の運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢを設定し、制御装置が第２の運転モードにおいては、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないよう、圧縮機の回転数を制御すると共に、圧力差ΔＰｄｃが保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡとなった場合、圧縮機を停止するようにすれば、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えてしまい、室外膨張弁が開いて冷媒が放熱器に逆流入する不都合を的確に防止若しくは抑制することができるようになる。
【００１６】
更に、請求項３の発明の如く制御装置に、運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより更に低い所定の下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを設定し、制御装置が第２の運転モードの起動時には、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないよう、圧縮機の回転数を制御すると共に、圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを超えた場合、当該下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを徐々に運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに向けて上昇させていくようにすれば、所謂オーバーシュートにより圧力差ΔＰｄｃが拡大してしまう不都合を未然に回避し、放熱器への逆流をより一層確実に防止することが可能となる。
【００１７】
この場合、請求項４の発明の如く制御装置が、下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに変更する際、予め定めた所定の一次遅れの時定数で上昇させるようにすれば、オーバーシュートの発生を一層的確に解消することができるようになる。
【００１８】
また、請求項５の発明の如く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、同様に運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより更に低い所定の下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを設定し、制御装置が、補助加熱装置を発熱させながら第２の運転モードを起動するときは、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないよう、圧縮機の回転数を制御し、補助加熱装置を発熱させずに第２の運転モードを起動するときには、室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないよう、圧縮機の回転数を制御するようにすれば、補助加熱装置を発熱させる第２の運転モード、即ち、請求項６に示す除湿暖房モードでは圧縮機の回転数をより早い段階で制限して圧力差ΔＰｄｃの拡大による放熱器への冷媒の逆流入を確実に防止しながら、補助加熱装置を発熱させない第２の運転モード、即ち、請求項６に示す最大冷房モードでは圧縮機の回転数制限を抑制して、車室内の冷房能力の低下による快適性の悪化を防止することができるようになる。
【００１９】
そして、請求項６の発明の如く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設け、制御装置が、第１の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、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から室外熱交換器に流して当該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放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを有すると共に、第２の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を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減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、且つ、補助加熱装置を発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減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、双方を有するようにすれば、放熱器に冷媒を流して行う暖房モードと、放熱器に冷媒を流さずに行う除湿暖房モードと、放熱器に冷媒を流して行う除湿冷房モード及び冷房モードと、放熱器に冷媒を流さずに行う最大冷房モードなどを切り換えて快適な車室内空調を実現することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【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（暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード及び冷房モード）。
【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ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）のときの構成図である。
【図４】図２のコントローラのＭＡＸ冷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のコントローラによる室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく制限・保護動作を説明する図である。
【図６】図２のコントローラによる室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づくもう一つの制限・保護動作を説明する図である。
【図７】図６の制限・保護動作を詳しく説明する図である。
【図８】図２のコントローラによる室外膨張弁の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく更にもう一つの制限・保護動作を説明する図である。
【図９】図２のコントローラによるＭＡＸ冷房モードでの起動の際の制御を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。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）の各運転モードを選択的に実行するものである。
【００２３】
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。
【００２４】
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、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、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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（流路切換装置を構成する）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（これも流路切換装置を構成する）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により本発明におけるバイパス装置４５が構成される。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
また、補助ヒータ２３の空気上流側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。更に、放熱器４の空気下流側における空気流通路３には、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。
【００３４】
次に、図２において３２は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制御装置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（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（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ４４と、圧縮機２の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ５５と、放熱器４の温度（放熱器４を経た空気の温度、又は、放熱器４自体の温度：放熱器温度ＴＨ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器４内、又は、放熱器４を出た直後の冷媒の圧力：放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９を経た空気の温度、又は、吸熱器９自体の温度：吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た直後の冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２と、設定温度や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：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：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。また、コントローラ３２の入力には更に、補助ヒータ２３の温度（補助ヒータ２３で加熱された直後の空気の温度、又は、補助ヒータ２３自体の温度：補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ）を検出する補助ヒータ温度センサ５０の出力も接続されている。
【００３５】
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、吹出口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、補助ヒータ２３、電磁弁３０（除湿用）、電磁弁１７（冷房用）、電磁弁２１（暖房用）、電磁弁４０（これも除湿用）の各電磁弁が接続されている。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。
【００３６】
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は実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）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と制御の概略について説明する。
【００３７】
（１）暖房モード
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、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（除湿用）を開放し、電磁弁４０（除湿用）を閉じる。
【００３８】
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は図１に破線で示す如く、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内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器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。
【００３９】
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。
【００４０】
コントローラ３２は、後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標放熱器温度ＴＣＯ（放熱器温度ＴＨの目標値）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の回転数を制御する。また、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の温度（放熱器温度ＴＨ）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。前記目標放熱器温度ＴＣＯは基本的にはＴＣＯ＝ＴＡＯとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。
【００４１】
また、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。
【００４２】
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ＰＣＴ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。
【００４３】
（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、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図１に破線で示す如く、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内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される状態とする。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱）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による加熱で吹出口２９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。
【００４８】
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。また、前述した如く除湿暖房モードではエアミックスダンパ２８は空気流通路３内の全ての空気を補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とされるので、吸熱器９を経た空気を効率良く補助ヒータ２３で加熱して省エネ性を向上させ、且つ、除湿暖房空調の制御性も向上させることができるようになる。
【００４９】
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。
【００５０】
（３）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、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図１に破線で示す如く、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内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、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。
【００５５】
（４）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の弁開度を全開とする。尚、コントローラ３２はエアミックスダンパ２８を制御し、図１に実線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気が、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。また、コントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しない。
【００５６】
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。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。
【００５７】
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。
【００５８】
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、除湿された空気が吹出口２９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、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
【００５９】
（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、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、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図３に示す如く補助ヒータ２３及び放熱器４に空気流通路３内の空気が通風されない状態とする。但し、多少通風されても支障はない。また、コントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しない。
【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。
【００６２】
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、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
【００６３】
（６）運転モードの切換
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（及び補助ヒータ２３）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、空調操作部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、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。
【００６４】
この場合、コントローラ３２は、外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器温度ＴＨ、目標放熱器温度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、冷房モード及びＭＡＸ冷房モードを切り換え、快適且つ効率的な車室内空調を実現する。
【００６５】
（７）コントローラ３２によるＭＡＸ冷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ＭＡＸ冷房モードにおける圧縮機２の制御について詳述する。尚、前記除湿暖房モードでも基本的に同様であるが、ここではＭＡＸ冷房モードを用いて説明する。図４は前記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、空気流通路３に流入した空気の体積風量Ｇａと、吸熱器９の温度（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。
【００６６】
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、操作量ＴＧＮＣｃとして運転制限部６８と保護停止部６９に順次に入力される。
【００６７】
運転制限部６８は、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃと保護停止部６９からフィードバックされた操作量ＴＧＮＣｚに基づいて、リミット設定部６７から入力された操作量ＴＧＮＣｃに制限を加え、更に、保護停止部６９では圧縮機２を停止する操作量とする。尚、これら運転制限部６８及び保護停止部６９による室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく制限・保護動作については後に詳述する。そして、この保護停止部６９から出力された操作量ＴＧＮＣが圧縮機目標回転数として決定される。ＭＡＸ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ＴＧＮＣに基づいて圧縮機２の回転数を制御する（停止を含む。除湿暖房モードも同様）。
【００６８】
（８）室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく制限・保護動作（その１）
次に、図５を参照しながら、前述したコントローラ２の運転制限部６８及び保護停止部６９による室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく制限・保護動作の一例を説明する。前述した如く除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モード（これらが本発明における第２の運転モード。尚、前述した暖房モード、除湿冷房モード及び冷房モードは本発明における第１の運転モードである。）では室外膨張弁６は全閉とされるが、前述した如く室外膨張弁６には所定の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨがあり、室外膨張弁６の出口側の圧力が入口側より高くなり、その差がこの逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えると、全閉状態の室外膨張弁６は開き、冷媒が放熱器４に逆流入するようになる。
【００６９】
そこで、コントローラ３２は現在の運転モードが第２の運転モードである除湿暖房モード又はＭＡＸ冷房モードである場合、前述した図４の運転制限部６８及び保護停止部６９により圧縮機２の回転数ＮＣを制限、或いは、圧縮機２を停止することで、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃがこの逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨ（例えば、２ＭＰａ）を超えないように動作する。
【００７０】
具体的には、先ずコントローラ３２は室外膨張弁６の出口側の圧力である吐出圧力Ｐｄ（吐出圧力センサ４２が検出する）と、室外膨張弁６の入口側の圧力である放熱器圧力ＰＣＩ（放熱器圧力センサ４７が検出する）に基づき、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃ（ΔＰｄｃ＝Ｐｄ−ＰＣＩ）を算出する。
【００７１】
一方、コントローラ３２の保護停止部６９には、実施例では前述した逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨよりも所定値（例えば０．３ＭＰａ）低い保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡ（１．７ＭＰａ）が設定されており、運転制限部６８にはこの保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡよりも更に所定値（例えば０．２ＭＰａ）低い運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ（１．５ＭＰａ。圧縮機２の回転数ＮＣを制限するための目標値であるＴＧΔＰｄｃの一例）が設定され、コントローラ３２はこれらを保有している。尚、前記所定値（０．３ＭＰａ）は各圧力センサ４２、４７の精度による影響を考慮した誤差分であり、所定値（０．２ＭＰａ）は制御上のオーバーシュートや各圧力センサ４２、４７の検出遅れを考慮した誤差分である。これらの関係を図５に示す。
【００７２】
そして、コントローラ３２の運転制限部６８は、前述した室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃ（＝Ｐｄ−ＰＣＩ）に基づき、前述した運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢを目標値ＴＧΔＰｄｃとして圧力差ΔＰｄｃが係る運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないように圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣをフィードバック制御する。即ち、圧力差ΔＰｄｃが拡大して運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに近づくに従って圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣを低下させ（制限）、圧力差ΔＰｄｃの拡大を抑制する方向に制御する。
【００７３】
また、係る運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢを目標値ＴＧΔＰｄｃとした回転数ＮＣの制限制御によっても圧力差ΔＰｄｃが尚も拡大し、運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢを超えて前述した保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡとなってしまった場合、コントローラ３２の保護停止部６９は圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣを停止（０）として決定する。これにより、圧縮機２は停止されることになる。
【００７４】
このように、除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モード（第２の運転モード）で運転中、コントローラ３２が室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づき、当該圧力差ΔＰｄｃが室外膨張弁６の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えないよう、圧縮機２の回転数ＮＣを制御するようにしたので、室外膨張弁６を全閉とする除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モード（第２の運転モード）において、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが当該室外膨張弁６の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えて室外膨張弁６が開いてしまい、放熱器４に冷媒が逆流入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。
【００７５】
これにより、放熱器４に冷媒を流さない除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モードにおいて、放熱器４に多量の冷媒が溜まり込んで冷媒循環量が減少し、空調性能が低下してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。また、オイル不足状態での運転も回避することができるようになるので、圧縮機２に破損が生じる不都合も未然に防止し、信頼性と快適性の向上を図ることができるようになる。
【００７６】
特に、この実施例ではコントローラ３２に室外膨張弁６の逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨより低い所定の保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡと、この保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡより更に低い所定の運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢを設定し、除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モードにおいてはコントローラ３２により、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないよう、圧縮機２の回転数ＮＣを制御すると共に、圧力差ΔＰｄｃが保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡとなった場合、圧縮機２を停止するようにしているので、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが逆圧限界値ＵＬΔＰｄｃＨを超えてしまい、室外膨張弁６が開いて冷媒が放熱器４に逆流入する不都合を的確に防止若しくは抑制することができるようになる。
【００７７】
（９）室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく制限・保護動作（その２）
次に、図６及び図７を参照して、コントローラ２の運転制限部６８及び保護停止部６９による室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく制限・保護動作のもう一つの例について説明する。上述した実施例では圧縮機２の回転数ＮＣを制限する目標値ＴＧΔＰｄｃを運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに固定して圧縮機２の回転数ＮＣを制限するようにしたが、圧縮機２の起動時にはその回転数ＮＣも急速に上昇していくことになるので、以下に説明する如く目標値ＴＧΔＰｄｃを可変としてもよい。
【００７８】
その場合は、例えば前述した運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより更に所定値低い下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣをコントローラ３２の運転制限部６８に設定する（図６、図７）。そして、除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モードで圧縮機２を起動する際には、先ずコントローラ３２がこの下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを目標値ＴＧΔＰｄｃとして、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃがこの下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないように圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣをフィードバック制御する。即ち、圧力差ΔＰｄｃが拡大して下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣに近づくに従って圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣを低下させ（制限）、圧力差ΔＰｄｃの拡大を抑制する方向に制御する。
【００７９】
また、係る下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを目標値ＴＧΔＰｄｃとした回転数ＮＣの制限制御によっても圧力差ΔＰｄｃが尚も拡大し、下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを超えた場合、コントローラ３２は図７の下段に示すように目標値ＴＧΔＰｄｃを徐々に運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに向けて上昇させる方向で変更していく。その場合、コントローラ３２は予め定めた所定の一次遅れの時定数で目標値ＴＧΔＰｄｃを上昇させる。この場合の時定数は、実施例では０％（下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ）から最終値である運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ（１００％）の６３．６％に上昇するまでの時間が１５秒〜６０秒となる値とされている。
【００８０】
ここで、目標値ＴＧΔＰｄｃを運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに固定した場合（可変制御無）、圧縮機２の起動時には図６の最下段に破線で示すように回転数ＮＣも急激に上昇するため、図６の最上段に破線で、図７の上段に上側の実線で示す如く圧力差ΔＰｄｃは運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢを大きく上回ってしまう。即ち、所謂オーバーシュートが発生する。
【００８１】
一方、この実施例のように圧縮機２の起動時には、圧縮機２の回転数ＮＣを制限する圧力差ΔＰｄｃの目標値ＴＧΔＰｄｃを当初は運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより低い下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣとし、圧力差ΔＰｄｃがこの下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないように圧縮機２の回転数ＮＣを制御しながら、圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを超えたときには、徐々に目標値ＴＧΔＰｄｃを運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに向けて上昇させていくようにすれば（可変制御有）、圧縮機２の回転数ＮＣはより早い段階から制限され、図６の最下段に実線で示す如くオーバーシュートが解消若しくは抑制されることになるので、図６の最上段に実線で、図７の上段に下側の実線で示すように、圧力差ΔＰｄｃは緩やかに運転制限値ＵＬＰｄｃＢに下から近づいていくようになる。
【００８２】
尚、その後、圧力差ΔＰｄｃが尚も拡大して前述した保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡとなった場合、同様にコントローラ３２の保護停止部６９は圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣを停止（０）として決定する。これにより、圧縮機２は停止されることになる。
【００８３】
このように、運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢより更に低い下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを設定し、コントローラ３２が除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モード（第２の運転モード）の起動時には、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないよう、圧縮機２の回転数ＮＣを制御すると共に、圧力差ΔＰｄｃが下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを超えた場合、当該下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを徐々に運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに向けて上昇させていくようにすれば、所謂オーバーシュートにより圧力差ΔＰｄｃが拡大してしまう不都合を未然に回避し、放熱器４への冷媒の逆流入をより一層確実に防止することが可能となる。
【００８４】
特に、実施例のようにコントローラ３２が、下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに変更する際、予め定めた所定の一次遅れの時定数で上昇させるようにすれば、オーバーシュートの発生を一層的確に解消することができるようになる。
【００８５】
（１０）室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく制限・保護動作（その３）
次に、図８を参照して、コントローラ２の運転制限部６８及び保護停止部６９による室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃに基づく制限・保護動作の更にもう一つの例について説明する。上述した実施例では除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モードで圧縮機２を起動する際、先ずコントローラ３２がこの下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを目標値ＴＧΔＰｄｃとして、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃがこの下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないように圧縮機２の回転数ＮＣを制限制御し、圧力差ΔＰｄｃが尚も拡大して下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを超えた場合は、目標値ＴＧΔＰｄｃを徐々に運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに向けて変更するようにしたが、除湿暖房モードとＭＡＸ冷房モードとで異なる目標値ＴＧΔＰｄｃとしても良い。
【００８６】
その場合は、除湿暖房モードで圧縮機２を起動する際には、目標値ＴＧΔＰｄｃを運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢとして、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃがこの運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢ以上とならないように圧縮機２の回転数ＮＣを制限制御し、ＭＡＸ冷房モードで圧縮機２を起動する際には、目標値ＴＧΔＰｄｃを下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣとして、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃがこの下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣ以上とならないように圧縮機２の回転数ＮＣを制限制御する。
【００８７】
ここで、前述した如く除湿暖房モードでは補助ヒータ２３を発熱させながら圧縮機２を起動することになるので、補助ヒータ２３により温められた空気が放熱器４に流入し、放熱器圧力ＰＣＩも上がることになる。従って、室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃ（ΔＰｄｃ＝Ｐｄ−ＰＣＩ）も縮小する方向となるので、上述した如く目標値ＴＧΔＰｄｃを低くして下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣとしても圧縮機２の回転数ＮＣは十分に確保され、除湿暖房能力は維持されると共に、放熱器４への冷媒の逆流入も確実に防止される。
【００８８】
一方、前述した如くＭＡＸ冷房モードでは補助ヒータ２３は発熱させないので、放熱器４の温度も低くなり、圧力差ΔＰｄｃは拡大し勝ちとなる。このような場合に目標値ＴＧΔＰｄｃが低いと、圧縮機２の回転数ＮＣが必要以上に制限されて冷房能力が大きく低下してしまう危険性がある。そこで、上述した如くＭＡＸ冷房モードでは目標値ＴＧΔＰｄｃを比較的高い運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢとして圧縮機２の回転数ＮＣの制限を抑制し、車室内の冷房能力の低下による快適性の悪化を防止する。
【００８９】
尚、コントローラ３２はこの場合も除湿暖房モードでの起動時に、下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを目標値ＴＧΔＰｄｃとした回転数ＮＣの制限制御によっても圧力差ΔＰｄｃが尚も拡大し、下限制限値ＵＬΔＰｄｃＣを超えた場合、目標値ＴＧΔＰｄｃを徐々に運転制限値ＵＬΔＰｄｃＢに向けて上昇させる方向で変更する。また、その後、圧力差ΔＰｄｃが尚も拡大して前述した保護停止値ＵＬΔＰｄｃＡとなった場合、同様にコントローラ３２の保護停止部６９は圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣを停止（０）として決定する。これにより、圧縮機２は停止されることになる。
【００９０】
（１１）ＭＡＸ冷房モードで圧縮機２を起動する場合の制御例
次に、図９を参照して、コントローラ２によるＭＡＸ冷房モードでの起動時の制御の一例について説明する。この例では、コントローラ３２はＭＡＸ冷房モードで圧縮機２を起動する場合、先ず、運転モードを冷房モードとして起動する。図９は、この場合の各機器の状態を示している。尚、図中ΔＰｄｘは吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄと室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器７の温度から換算される室外熱交換器７の圧力（或いは、室外熱交換器圧力センサ５６が検出する室外熱交換器７の圧力）との差から得られる電磁弁４０前後の差圧、ΔＰｄｃは同じく吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩから得られる室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差（電磁弁３０の前後の差圧でもある）。また、ＮＣは圧縮機２の回転数である。
【００９１】
図９に示されるように、コントローラ３２はＭＡＸ冷房モードが選択されているときの起動時に、先ず冷房モードで圧縮機２を起動する（電磁弁３０は開、電磁弁４０は閉）。その後、所定時間（例えば１分程度）経過した場合、ＭＡＸ冷房モードに各電磁弁３０、４０を切り換え（電磁弁３０は閉、電磁弁４０は開）、圧縮機２の回転数ＮＣを所定回転数に一旦低下させ、室外膨張弁６を全閉とした後、ＭＡＸ冷房モードでの圧縮機２の制御に移行する。
【００９２】
前述した如く室外膨張弁６の出口側と入口側の圧力差ΔＰｄｃにより、放熱器４に冷媒が逆流入するため、上述した如く圧縮機２の回転数ＮＣを制限してもＭＡＸ冷房モードでの運転時には放熱器４に冷媒が寝込んでしまう危険性があるが、この例の如く起動時に冷房モードで起動することで、前述した如く放熱器４に冷媒が流れるので、放熱器４内に溜まって寝込んだ冷媒やオイルを追い出すことができるようになる。
【００９３】
即ち、この冷房モードが冷媒掃気運転となるので、冷媒回路Ｒを循環する冷媒量の低下による空調能力の低下や、オイル戻り量の減少による圧縮機２の焼き付きなどを効果的に解消することができるようになる。尚、コントローラ３２は上記のように冷房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間実行した後、冷媒掃気運転を終了してＭＡＸ冷房モードに切り換えることで、圧縮機２の起動時やＭＡＸ冷房モードが選択されているときの冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化も最小限に抑える。
【００９４】
尚、上記の例に限らず、除湿暖房モードでの圧縮機２の起動時にも、暖房モードや除湿冷房モードで起動し、その後除湿暖房モードに切り換えることで、除湿暖房モードにおいて放熱器４内に寝込んだ冷媒やオイルを追い出すことが可能となる。
【００９５】
また、実施例では第１の運転モードとして暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードを、また、第２の運転モードとして除湿暖房モード、ＭＡＸ冷房モードを実行するようにしたが、それに限らず、第１の運転モードとして暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせを実行し、第２の運転モードも除湿暖房モードとＭＡＸ冷房モードの何れか一つを実行する車両用空気調和装置にも本発明は有効である。
【００９６】
更に、実施例で示した各運転モードの切換制御は、それに限られるものでは無く、車両用空気調和装置の能力や使用環境に応じて、外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器温度ＴＨ、目標放熱器温度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、等のパラメータの何れか、又は、それらの組み合わせ、それらの全てを採用して適切な条件を設定すると良い。
【００９７】
更にまた、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。また、実施例で示した電磁弁３０及び電磁弁４０は、バイパス配管３５の分岐部に設けられた一つの三方弁（流路切換装置）で構成し、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流す状態とバイパス配管３５に流す状態とに切り換えるようにしてもよい。即ち、上記各実施例で説明した冷媒回路Ｒの構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【符号の説明】
【００９８】
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
２３  補助ヒータ（補助加熱装置）
２７  室内送風機（ブロワファン）
２８  エアミックスダンパ
３０、４０  電磁弁（流路切換装置）
３１  吹出口切換ダンパ
３２  コントローラ（制御装置）
３５  バイパス配管
４５  バイパス装置
Ｒ  冷媒回路
【図１】
0006710061.tif 000002
【図２】
0006710061.tif 000003
【図３】
0006710061.tif 000004
【図４】
0006710061.tif 000005
【図５】
0006710061.tif 000006
【図６】
0006710061.tif 000007
【図７】
0006710061.tif 000008
【図８】
0006710061.tif 000009
【図９】
0006710061.tif 000010