(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流を発生する送風機（７）と、
この送風機（７）が発生した空気を室内へ導く空気通路（２）と、
冷凍サイクル（２１）の低圧冷媒を吸入するための吸入ポート（２２ｂ）、前記冷凍サイクル（２１）の中間圧のガス冷媒を導入するためのガスインジェクションポート（２２ｃ）、および圧縮された高圧冷媒を吐出するための吐出ポート（２２ａ）を有する圧縮機（２２）と、
前記空気通路（２）内に設けられ、暖房時に、前記圧縮機（２２）の前記吐出ポート（２２ａ）からの高圧冷媒を凝縮させる室内熱交換器（１２）と、
この室内熱交換器（１２）からの高圧冷媒を中間圧まで減圧するとともに、開度が電気的に調節されるように構成された第１減圧手段（２６）と、
この第１減圧手段（２６）からの中間圧冷媒を気液分離する気液分離器（２５）と、
この気液分離器（２５）で分離された中間圧の液冷媒を低圧まで減圧する第２減圧手段（２７）と、
この第２減圧手段（２７）からの低圧冷媒を暖房時に蒸発させる室外熱交換器（２４）と、
前記気液分離器（２５）で分離された中間圧のガス冷媒を前記圧縮機（２２）のガスインジェクションポート（２２ｃ）に導くガスインジェクション用通路（２２ｄ）と、
前記圧縮機（２２）の回転数を制御する圧縮機回転数制御手段（１８０、１９０）と、
前記第１減圧手段（２６）の開度を制御する開度制御手段（２００〜２２０、５００〜６１０）とを備える冷凍サイクル装置において、
前記冷凍サイクル（２１）の高圧（ＳＰ）を検出する圧力センサ（４７）を備え、
前記開度制御手段（２００〜２２０、５００〜６１０）は、暖房時に、前記圧力センサ（４７）により検出される前記高圧（ＳＰ）に基づいて圧力変化率（ΔＳＰ）を算出して、この圧力変化率（ΔＳＰ）が第１所定値（ｋ）以上に上昇すると、前記第１減圧手段（２６）の開度を閉弁側に制御することを特徴とする冷凍サイクル装置。
【請求項２】
前記開度制御手段（２００〜２２０、５００〜６１０）は、前記圧力変化率（ΔＳＰ）が前記第１所定値（ｋ）と、これより小さい第２所定値（ｊ）との間であるときは、前記第１減圧手段（２６）の開度を固定することを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記開度制御手段（２００〜２２０、５００〜６１０）は、前記圧力変化率（ΔＳＰ）が前記第２所定値（ｊ）よりさらに小さい領域にあるときは、前記室内熱交換器（１２）における暖房能力に関係する情報に基づいて、前記室内熱交換器（１２）における暖房能力が所定能力となるように前記第１減圧手段（２６）の開度をフィードバック制御することを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
使用者の設定温度に応じて算出された目標高圧圧力（ＰＣＯ）と、前記冷凍サイクル（２１）の高圧（ＳＰ）との偏差（ＰＯ）を算出し、この偏差（ＰＯ）を、前記室内熱交換器（１２）における暖房能力に関係する情報として用い、この偏差（ＰＯ）の増加に応じて前記第１減圧手段（２６）の開度を増加させることを特徴とする請求項３に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
前記圧縮機は、電動モータによって駆動される電動式の圧縮機（２２）であり、この電動式の圧縮機（２２）の回転数を調整するインバータ（３０）と、このインバータ（３０）の電流を検出する電流センサ（４８）とを備え、
前記圧縮機（２２）の負荷を検出する圧縮機負荷検出手段を前記電流センサ（４８）にて構成し、
前記圧縮機（２２）の負荷が第１所定値（ｇ）を越えると、前記第１減圧手段（２６）の開度を閉弁側に制御することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
前記圧縮機（２２）の負荷が前記第１所定値（ｇ）より大きい第２所定値（ｈ）を越えると、前記圧縮機（２２）の回転数を引き下げることを特徴とする請求項５に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
前記圧縮機（２２）の負荷が前記第２所定値（ｇ）より大きい第３所定値（ｉ）を越えると、前記圧縮機（２２）を停止させることを特徴とする請求項６に記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスインジョクションサイクルを有する冷凍サイクル装置に関し、特に、寒冷地向け電気自動車の空調用ヒートポンプシステムとして好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平９−８６１４９号公報では、電気自動車等の暖房熱源（温水）の得られない車両用空調装置において、暖房性能を向上させる手段として、ガスインジョクションサイクルを有するヒートポンプシステムが提案されている。
この従来技術では、低外気温時に大きな暖房能力を発揮するために、高圧冷媒を中間圧までに減圧する高圧側電気膨張弁（第１減圧手段）の開度を暖房能力不足時には開けて、中間圧を上昇させることにより、電動圧縮機へのガスインジョクション量を増加させる。これにより、電動圧縮機の圧縮仕事量を増加させ、暖房用室内熱交換器（凝縮器）での冷媒放熱量を増加させるようにしている。
【０００３】
そして、電動圧縮機の回転数制御用インバータの電流センサの検出値が所定値まで上昇すると、高圧側電気膨張弁の開度を減少させるという膨張弁制御を行って、インバータの過負荷防止を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術による膨張弁制御では、暖房時において、室内への送風量が少ない場合や室内温度が高い場合のように、サイクルの高圧が上昇しやすい条件下では、高圧の急上昇により圧縮機トルクが上昇するので、インバータの電流値が所定値以上に上昇したことを検出してから高圧側電気膨張弁の開度を減少させても、インバータの使用限界を越えてしまい、インバータの保護制御機能が働いて、圧縮機回転数の引き下げや圧縮機（サイクル）停止が生じることがあった。
【０００５】
従来技術において、高圧の急上昇により圧縮機（サイクル）停止が生じる理由をより詳細に説明すると、図２３の縦軸は電動圧縮機の回転数制御用インバータの出力電流（インバータ線電流）およびサイクル高圧であり、暖房時において、室内への送風量が少ない場合や室内温度が高い場合、あるいは外気吸入モードから内気吸入モードへの切替時のように、サイクルの高圧が上昇しやすい条件下では、高圧の急上昇により圧縮機トルクが上昇するので、図２３に示すようにインバータ電流の上昇スピードが速い。
【０００６】
そのため、図２３に示す時刻ｔ1 で、インバータ電流が第１判定電流値ｇを越えたことを検出してから、高圧側電気膨張弁を閉じ始めても、サイクルの挙動はこの膨張弁開度の減少には直ぐ追従できないので、高圧の上昇は直ぐには抑制できず、時刻ｔ1 から時刻ｔ2 までの若干の時間の間は、高圧が上昇し続ける（図２３（ａ）参照）。
【０００７】
そのため、この時刻ｔ1 〜時刻ｔ2 までの間にインバータ電流も上昇し続け、インバータ保護制御の領域の第２、第３判定電流値ｈ、ｉを越えてしまう場合が生じる。
ここで、インバータ電流が第２判定電流値ｈを越えると、圧縮機回転数を強制的に引き下げる制御が行われ、また、インバータ電流が第３判定電流値ｉを越えると、圧縮機は強制的に停止される。
【０００８】
このような圧縮機回転数の引き下げや圧縮機（サイクル）停止が発生することにより、暖房吹出空気温度の低下を生じ、暖房フィーリングを著しく悪化させることになる。
そこで、本発明は上記点に鑑み、サイクル高圧の上昇しやすい条件下においても、圧縮機回転数の引き下げやサイクル停止を未然に防止できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１〜７記載の発明では、ガスインジェクションポート（２２ｃ）を有する圧縮機（２２）、暖房時に凝縮作用を果たす室内熱交換器（１２）、電気的に開度が調節される第１減圧手段（２６）、気液分離器（２５）、第２減圧手段（２７）、および暖房時に蒸発作用を果たす室外熱交換器（２４）を備えるガスインジェクション式の冷凍サイクル装置において、
冷凍サイクル（２１）の高圧（ＳＰ）を検出する圧力センサ（４７）を備え、
暖房時に、圧力センサ（４７）により検出される高圧（ＳＰ）に基づいて圧力変化率（ΔＳＰ）を算出して、この圧力変化率（ΔＳＰ）が第１所定値（ｋ）以上に上昇すると、第１減圧手段（２６）の開度を閉弁側に制御することを特徴としている。
【００１０】
これによると、圧力変化率（ΔＳＰ）の算出により、高圧の急上昇時に従来技術より早めに第１減圧手段（２６）の開度の減少側への制御を開始できる。そのため、圧縮機回転数の引き下げやサイクル停止という事態を招くレベルまで、高圧が上昇するのを未然に防止でき、暖房フィーリングの悪化を回避できる。
なお、上記第１減圧手段（２６）の開度を閉弁側に制御する制御手段は、具体的には、図１６のフローチャートにおけるステップ５８０、５８５により構成することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明では、請求項１において、前記圧力変化率（ΔＳＰ）が第１所定値（ｋ）と、これより小さい第２所定値（ｊ）との間であるときは、第１減圧手段（２６）の開度を固定することを特徴としている。
これによると、第１減圧手段（２６）の開度を強制的に固定することによって、高圧を安定的に増加させ、開度増加による高圧の急上昇を抑制できる。
【００１２】
なお、上記の第１減圧手段（２６）の開度を固定する制御手段は、具体的には、図１６のフローチャートにおけるステップ６００、６０５により構成することができる。
また、請求項３記載の発明では、請求項２において、前記圧力変化率（ΔＳＰ）が第２所定値（ｊ）よりさらに小さい領域にあるときは、室内熱交換器（１２）における暖房能力に関係する情報に基づいて、室内熱交換器（１２）における暖房能力が所定能力となるように第１減圧手段（２６）の開度をフィードバック制御することを特徴としている。
【００１３】
これによると、第１減圧手段（２６）の開度を暖房能力に関係する情報に基づいてフィードバック制御することにより、必要な暖房能力を確保できる。
なお、上記の第１減圧手段（２６）の開度をフィードバック制御する制御手段は、具体的には、図１６のフローチャートにおけるステップ６００、６１０により構成することができる。
【００１４】
また、請求項４記載の発明では、請求項３において、使用者の設定温度に応じて算出された目標高圧圧力（ＰＣＯ）と、冷凍サイクル（２１）の高圧（ＳＰ）との偏差（ＰＯ）を算出し、この偏差（ＰＯ）を、室内熱交換器（１２）における暖房能力に関係する情報として用い、
この偏差（ＰＯ）の増加に応じて第１減圧手段（２６）の開度を増加させることを特徴としている。
【００１５】
このように、目標高圧圧力（ＰＣＯ）と、実際のサイクル高圧との偏差（ＰＯ）に応じて第１減圧手段（２６）の開度制御を行うことにより、暖房能力制御を的確に行うことができる。
また、請求項５記載の発明のように、圧縮機は、電動モータによって駆動される電動式の圧縮機（２２）であり、この電動式の圧縮機（２２）の回転数を調整するインバータ（３０）と、このインバータ（３０）の電流を検出する電流センサ（４８）とを備え、
圧縮機（２２）の負荷を検出する圧縮機負荷検出手段を電流センサ（４８）にて構成し、
圧縮機（２２）の負荷が第１所定値（ｇ）を越えると、第１減圧手段（２６）の開度を閉弁側に制御する冷凍サイクル装置、あるいは、請求項６記載の発明のように、圧縮機（２２）の負荷が第１所定値（ｇ）より大きい第２所定値（ｈ）を越えると、圧縮機（２２）の回転数を引き下げる冷凍サイクル装置、あるいは、請求項７記載の発明のように、圧縮機（２２）の負荷が第２所定値（ｇ）より大きい第３所定値（ｉ）を越えると、圧縮機（２２）を停止させる冷凍サイクル装置によれば、圧縮機（２２）の過負荷防止の制御を行うことができる。
【００１６】
本発明はこのような圧縮機（２２）の過負荷防止の制御を行う冷凍サイクル装置において、特に、効果的に実施できるものである。
なお、上記のごとき圧縮機（２２）の過負荷防止の制御を行う制御手段は、具体的には、図１６のフローチャートにおけるステップ５６０、５６５により構成することができる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。
図１は本発明を電気自動車用空調装置に適用した一実施形態の全体構成を示しており、この図１の全体構成は前述の特開平９−８６１４９号公報と同じである。空調ユニット１は電気自動車の車室内に設置されるもので，その空調ダクト２は、車室内に空調空気を導く空気通路を構成するものである。この空調ダクト２の一端側に内外気を吸入する吸入口３、４、５が設けられている。このうち、内気吸入口４と外気吸入口５は、内外気切換ドア６により選択的に開閉され、この内外気切換ドア６は図示しないサーボモータによって駆動される。
【００２０】
また、空調ダクト２内には、上記吸入口３〜５に隣接して、空調ダクト２内に空気流を発生する送風機７が設置されている。この送風機７は、ファンモータ７ａと、このファンモータ７ａにより駆動される遠心ファン７ｂ、７ｂとから構成されている。
一方、空調ダクト２の他端側には、車室内乗員の足元部に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口８、車室内乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口９、および車両フロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き出すデフロスタ吹出口１０が形成されている。
【００２１】
また、送風機７よりも空気下流側における空調ダクト２内には、冷房用室内熱交換器１１が設けられている。この冷房用室内熱交換器１１は、後述する冷凍サイクル２１の一部を構成する熱交換器であり、後述する冷房運転モード時および除湿運転モード時に、内部を流れる冷媒の吸熱作用によって、空調ダクト２内の空気を除湿、冷却する蒸発器として機能する。なお、後述する暖房運転モード時には、この冷房用室内熱交換器１１内には冷媒は流れない。
【００２２】
また、冷房用室内熱交換器１１よりも空気下流側における空調ダクト２内には暖房用室内熱交換器１２が設けられている。この暖房用室内熱交換器１２は、後述する冷凍サイクル２１の一部を構成する熱交換器であり、後述する暖房運転モード時および除湿運転モード時に、内部を流れる冷媒の放熱作用によって、空調ダクト２内の空気を加熱する凝縮器として機能する。なお、後述する冷房運転モード時には、この暖房用室内熱交換器１２内には冷媒は流れない。
【００２３】
また、空調ダクト２内の空気流路は、仕切り壁１３によりフット吹出口８側の第１空気流路１４と、フェイス吹出口９およびデフロスタ吹出口１０側の第２空気流路１５とに分離されている。このように、空調ダクト２内の空気流路を第１空気流路１４と第２空気流路１５とに２分割したのは、冬季に、第１空気流路１４内に内気吸入口３から高温の内気を吸入して足元へ温風を吹き出すことによって、暖房負荷を軽減すると同時に、第２空気流路１５内に外気吸入口５から低湿度の外気を吸入して、フロントガラスの曇りを確実に防止するためである。
【００２４】
また、ドア１６は第２空気流路１５を開閉するもので、ドア１７は第１、第２空気流路１４、１５間の仕切り部分を開閉するものであり、ドア１８〜２０は各吹出口８、９、１０の空気流路を開閉するドアである。また、上記各ドア１６〜２０は、それぞれに接続された図示しないサーボモータによって駆動される。
ところで、上記冷凍サイクル２１は、冷房用室内熱交換器１１と暖房用室内熱交換器１２とで車室内の冷房および暖房を行うヒートポンプ式冷凍サイクルであり、上記両室内熱交換器１１、１２の他に以下の機器を備えている。
【００２５】
すなわち、冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機２２、冷媒の流れを切り換える電磁式四方弁２３、室外熱交換器２４、冷媒を気液分離するとともに液冷媒を溜める気液分離器２５、冷凍サイクル２１の高圧側冷媒を中間圧（例えば４〜１５ｋｇ／ｃｍ2 程度）に減圧する電気式膨張弁（第１減圧手段）２６、気液分離器２５からの液冷媒を低圧に減圧する温度作動式膨張弁（第２減圧手段）２７、電磁弁２８ａ、２８ｂ、および逆止弁２９ａ〜２９ｅがさらに冷凍サイクル２１に備えられている。
【００２６】
上記圧縮機２２は、電動式圧縮機であって、図示しない電動モータによって駆動され、冷媒の吸入、圧縮、吐出を行う。この電動モータは、圧縮機２２と一体的に密封ケース内に配置されており、インバータ３０に制御されることによって回転速度が連続的に可変する。このインバータ３０は、車載バッテリー３１と接続され、制御装置４０（図２）によって通電制御される。
【００２７】
この圧縮機２２には、圧縮した冷媒を吐出する吐出ポート２２ａ、サイクル低圧側の冷媒を吸入する吸入ポート２２ｂ、および気液分離器２５で分離された中間圧のガス冷媒がインジェクションされるガスインジェクションポート２２ｃが備えられている。このガスインジェクションポート２２ｃは、逆止弁２９ｅを有するガスインジェクション通路２２ｄを介して気液分離器２５上部のガス冷媒出口２５ａに連通している。
【００２８】
上記吸入ポート２２ｂに接続されている冷媒吸入通路２２ｅには、温度作動式膨張弁２７の感温筒２７ａが設置され、この膨張弁２７の開度（絞り量）は吸入通路２２ｅ内の冷媒の過熱度が所定値となるように調整される。
また、上記室外熱交換器２４は、車室外に設置されており、電動室外ファン２４ａが制御装置４０（図２）によって通電制御されると、この室外ファン２４ａから送風される外気と熱交換するようになっている。
【００２９】
また、上記電気式膨張弁２６は、制御装置４０（図２）によって通電制御されることによって、その弁の開度（絞り量）が調節される。
ところで、上記制御装置４０には、図２に示すように、外気温度を検出する外気温センサ４１、冷房用室内熱交換器１１の吸込側空気温度を検出する吸込温度センサ４２、冷房用室内熱交換器１１を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器後温度センサ４３、暖房用室内熱交換器１２を出た直後の冷媒温度を検出する室内熱交換器出口冷媒温センサ４４、および室外熱交換器２４を出た直後の冷媒温度を検出する室外熱交換器出口冷媒温センサ４５からの各検出値が入力される。
【００３０】
また、上記制御装置４０には、圧縮機２２から吐出された冷媒温度を検出する吐出冷媒温度センサ４６、電気式膨張弁２６の入口冷媒圧力を検出する高圧センサ４７、インバータ３０の線電流を検出する電流センサ４８からの各検出値が入力されるとともに、車室内前面に設けられたコントロールパネル５０の各レバー、スイッチからの信号が入力される。
【００３１】
このコントロールパネル５０には、図３に示すように、乗員によって手動操作される以下の部材５１〜５５が設けられている。ここで、５１は、車室内への吹出空気温度の目標値を設定する温度設定レバー、５２は、送風機７による送風量を切り換える風量切換レバー、５３は、圧縮機２２の運転を断続させるエアコンスイッチ、５４は、吹出モードの設定を切り換える吹出モード切換レバー、および５５は、内外気切換モードを切り換える内外気切換レバーである。
【００３２】
このうち、上記温度設定レバー５１は、車室内への吹出空気温度の目標値を設定するレバーであり、制御装置４０は、このレバー５１の設定位置に応じて、後述する冷房運転モード時には、冷房用室内熱交換器１１における空気冷却度合い（具体的には、この熱交換器１１を通過した直後の空気温度）の目標値を図４に示すように決定し、後述する除湿運転モード時および暖房運転モード時には、暖房用室内熱交換器１２における空気加熱度合い（具体的には、圧縮機２２の吐出冷媒圧力）の目標値を図５、６に示すように決定する。
【００３３】
また、この温度設定レバー５１は、冷凍サイクル２１の運転モードを決定するレバーとしても機能し、制御装置４０は、図７に示すように、このレバー５１の設定位置に応じて、冷凍サイクル２１の運転モードを切り換える。すなわち制御装置４０は、レバー５１が図３左端から右端に移動するに伴って、冷凍サイクル２１の運転モードが冷房運転モード、除湿運転モード、暖房運転モードとなるように、四方弁２３、電磁弁２８ａ、２８ｂを制御する。
【００３４】
そして、上記制御装置４０の内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータが設けられ、上記各センサ４１〜４８およびコントロールパネル５０からの各信号は、制御装置４０内の図示しない入力回路を経て、上記マイクロコンピュータへ入力される。
そして、このマイクロコンピュータが後述する所定の処理を実行し、その結果に基づいて、ファンモータ７ａ、電磁式四方弁２３、電動室外ファン２４ａ、２４ａ、電気式膨張弁２６、電磁弁２８ａ、２８ｂ、およびインバータ３０を制御する。なお、制御装置４０は、電気自動車の図示しないキースイッチがオンされたとき、上記バッテリー３１から電源が供給される。
【００３５】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。いま、エアコンスイッチ５３がオンされると、その信号が制御装置４０に入力され、圧縮機２２が起動される。そして、温度コントロールレバー５１によって冷房運転モードが設定されると、冷媒は図１の矢印Ｃに示す経路で流れる。
すなわち、圧縮機２２が吐出した高温高圧冷媒は、四方弁２３、逆止弁２９ｂを通って、室外熱交換器２４に流入し、ここで室外ファン２４ａにより送風される外気と熱交換してガス冷媒が凝縮する。次に、室外熱交換器２４から流出した冷媒は、電磁弁２８ａが閉じているため、逆止弁２９ｄを通って、電気式膨張弁２６で減圧され、中間圧の気液２相状態となる。
【００３６】
この中間圧の気液２相冷媒は気液分離器２５内に流入し、ここで冷媒は飽和ガス冷媒と飽和液冷媒とに分離される。ガス冷媒は気液分離器２５上部のガス冷媒出口２５ａからガスインジェクション通路２２ｄ、逆止弁２９ｅを通って、ガスインジェクションポート２２ｃに至り、このポート２２ｃから圧縮機２２の圧縮過程途中の部位に中間圧のガス冷媒がインジェクションされる。
【００３７】
一方、気液分離器２５内の液冷媒は、気液分離器２５の底部近くに開口している液冷媒出口２５ｂより流出して温度作動式膨張弁２７で減圧され、電磁弁２８ｂを通過した後に、冷房用室内熱交換器１１に流入する。そして、この熱交換器１１内の冷媒は、送風機７の送風空気から吸熱して蒸発する。この熱交換器１１で吸熱されて冷却された冷風は、通常、フェイス吹出口９から車室内へ吹き出され、これによって車室内冷房が行われる。
【００３８】
冷房用室内熱交換器１１で蒸発したガス冷媒は、冷媒吸入通路２２ｅから圧縮機２２の吸入ポート２２ｂに吸入される。このとき、冷媒吸入通路２２ｅに設置された感温筒２７ａにより圧縮機吸入冷媒の温度が感知され、膨張弁２７に伝達されるので、膨張弁２７は、圧縮機吸入冷媒が所定の過熱度を持つように、熱交換１１への流入冷媒の流量を調整する。
【００３９】
次に、温度コントロールレバー５１によって除湿運転モードが設定されると、冷媒は図１の矢印Ｄに示す経路で流れる。
すなわち、圧縮機２２が吐出したガス冷媒は、四方弁２３を通って、暖房用室内熱交換器１２に流入し、ここで送風機７により送風される空気と熱交換してガス冷媒が凝縮する。そして、この熱交換器１２から流出した冷媒は、逆止弁２９ｃを通って、電気式膨張弁２６で減圧され、中間圧の気液２相状態となる。
【００４０】
この中間圧の気液２相冷媒は気液分離器２５内に流入し、ここで分離されたガス冷媒は気液分離器２５上部のガス冷媒出口２５ａからガスインジェクション通路２２ｄ、逆止弁２９ｅを通って、ガスインジェクションポート２２ｃに吸入される。
一方、気液分離器２５内の液冷媒は、液冷媒出口２５ｂより流出して温度作動式膨張弁２７で減圧された後、開弁している電磁弁２８ｂを通って、冷房用室内熱交換器１１に流入する。そして、この熱交換器１１内の冷媒は、送風機７の送風空気から吸熱して蒸発する。このとき、電磁弁２８ａが閉弁しているので、熱交換器１１を出た冷媒は、室外熱交換器２４側へは流れず、圧縮機２２に吸入される。
【００４１】
上述したように、除湿運転モードでは、室内空調ユニット１内に設置された冷房用室内熱交換器１１および暖房用室内熱交換器１２の両方に冷媒が流れるので、送風機７からの送風空気は、まず冷房用室内熱交換器１１で冷却、除湿され、その後に暖房用室内熱交換器１２にて再加熱される。ここで、暖房用室内熱交換器１２での冷媒放熱量は、冷房用室内熱交換器１１での吸熱量に圧縮機２２での仕事量を加えたものであるため、車室内への吹出空気温度は、吸入口３、４、５からの吸入空気温度より高くなる。従って、除湿を行いながら、暖房を行うことが可能となる。
【００４２】
次に、温度コントロールレバー５１によって暖房運転モードが設定されると、冷媒は図１の矢印Ｈに示す経路で流れる。
すなわち、圧縮機２２が吐出したガス冷媒は、四方弁２３を通って、暖房用室内熱交換器１２に流入し、ここで送風機７により送風される空気と熱交換してガス冷媒が凝縮する。ガス冷媒の放熱により加熱された温風は、主にフット吹出口８から車室内へ吹き出され、これによって車室内暖房が行われる。
【００４３】
そして、暖房用室内熱交換器１２を出た冷媒は、逆止弁２９ｃを通って、電気式膨張弁２６で減圧され、中間圧の気液２相状態となる。
この中間圧の気液２相冷媒は気液分離器２５内に流入し、ここで分離されたガス冷媒は気液分離器２５上部のガス冷媒出口２５ａからガスインジェクション通路２２ｄ、逆止弁２９ｅを通って、ガスインジェクションポート２２ｃに吸入される。
【００４４】
一方、気液分離器２５内の液冷媒は、液冷媒出口２５ｂより流出して温度作動式膨張弁２７で減圧され、逆止弁２９ａを通過した後に、室外熱交換器２４に流入する。そして、この室外熱交換器２４内の冷媒は、室外ファン２４ａの送風空気（外気）から吸熱して蒸発する。
室外熱交換器２４で蒸発したガス冷媒は、電磁弁２８ａを通って、冷媒吸入通路２２ｅから圧縮機２２の吸入ポート２２ｂに吸入される。
【００４５】
次に、制御装置４０のマイクロコンピュータによる、電気式膨張弁２６およびインバータ３０についての制御処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。
車両のキースイッチがオンされて制御装置４０に電源が供給されると、図８のルーチンが起動される。そして、まずステップ１００にて、上記各センサ４１〜４８およびコントロールパネル５０からの各信号を読み込む。そして、次のステップ１１０にて、温度設定レバー５１の設定位置に応じて、図７に示すように冷凍サイクル２１の運転モードを決定する。
【００４６】
そして、次のステップ１２０では、上記ステップ１１０で決定した運転モードがいずれのモードであるかを判定する。そして、冷房運転モードであると判定されたときはステップ１３０〜１７０の処理を行い、暖房運転モードであると判定されたときはステップ１８０〜２２０の処理を行い、除湿運転モードであると判定されたときはステップ２９０〜３３０の処理を行う。
【００４７】
まず、ステップ１２０にて冷房運転モードであると判定されたときについて説明する。
ステップ１３０では、温度設定レバー５１の設定位置に応じた目標吹出温度ＴＥＯを、ＲＯＭに記憶された図４に示すマップからサーチすることによって決定する。そして、次のステップ１３５にて図１３に示す送風機制御を行う。すなわち、夏期の炎天下駐車後に、冷房運転を起動する場合にはフェイス吹出口９から車室内へ熱風が吹き出すので、この熱風の吹出を抑制する必要がある。
【００４８】
そこで、蒸発器後温度センサ４３の検出温度が所定値（例えば、図１３の５０°Ｃ）より高い場合には、使用者が風量切換レバー５２により設定した風量レベルによらずに、強制的に、中風量Ｍ1 以下の風量レベルで、送風機７を起動する。これにより、炎天下駐車後の冷房起動時での熱風吹出を抑制できる。ここで、送風機７を強制的に最少の風量レベル（Ｌｏ）で起動するようにしてもよい。
【００４９】
そして、蒸発器後温度センサ４３の検出温度が上記所定温度より低い場合、例えば、図１３の５０°Ｃと４０°Ｃとの間の領域では、中風量Ｍ1 より１段階風量の大きいＭ2 以下の風量レベルで、送風機７を作動させる。さらに、蒸発器後温度センサ４３の検出温度が低くなって、４０°Ｃより低下すると、最高風量Ｈｉ以下の任意の風量レベルで送風機７を作動させる。すなわち、使用者が風量切換レバー５２により設定した任意の風量レベルとなるように、送風機モータ７ａの端子間電圧を調整する。
【００５０】
次のステップ１４０にて、蒸発器後温度センサ４３が検出した温度（冷房用室内熱交換器１１を通過した直後の空気温度）が上記ＴＥＯとなるように、インバータ３０を制御し、圧縮機回転数を制御する。
そして、次のステップ１５０では、室外熱交換器２４における凝縮液冷媒の実際の過冷却度（ＳＣ）を、下記数式１に基づいて算出する。
【００５１】
【数１】
ＳＣ＝Ｔ（Ｐh ）−Ｔos
ここで、Ｔosは室外熱交換器出口冷媒温センサ４５の検出値である。また、Ｔ（Ｐh ）は、高圧センサ４７の検出値から算出される冷媒凝縮温度である。すなわち、高圧センサ４７の検出値は冷媒凝縮圧力に相当するので、本実施形態では、冷媒凝縮圧力と冷媒凝縮温度との相関関係を示すマップ（図示せず）をＲＯＭに記憶しておき、高圧センサ４７の検出値に対応する凝縮温度を、このマップに基づいて算出する。
【００５２】
そして、次のステップ１６０では、外気温センサ４１が検出した外気温度に対応する目標過冷却度（ＳＣＯ）を、ＲＯＭに記憶された図９のマップからサーチすることによって算出する。図９のマップから目標過冷却度ＳＣＯを算出することにより、冷房用室内熱交換器１１における吸熱能力Ｑを最適としながら、冷凍サイクル２１の冷房時成績係数ＣＯＰ（＝上記吸熱能力Ｑ／圧縮機２２の動力Ｗ）を最大とすることができる。
【００５３】
すなわち、一般的に外気温度が高い夏場では、外気温度が高くなる程、車室内を冷房するために圧縮機２２を働かせて冷房能力を確保する。従って、このときには高圧圧力が高くなり、室外熱交換器２４の冷媒温度も高くなるので、結果的に、この冷媒温度と外気温度との温度差が大きくなる。すなわち、室外熱交換器２４における放熱能力Ｑが大きくなる。
【００５４】
従って、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値として算出して、その結果、圧縮機２２の動力Ｗが大きくなっても、それ以上に能力Ｑが大きくなって冷房ＣＯＰが大きくなるので、外気温度が高いときには、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値として算出する。
そして、次のステップ１７０では、ステップ１５０で算出した実際の過冷却度ＳＣがステップ１６０で算出した目標過冷却度ＳＣＯとなるように、電気式膨張弁２６の開度を制御する。具体的には、まず上記ＳＣとＳＣＯとの偏差（ΔＳＣ）を算出し、その後、この偏差ΔＳＣに対応する電気式膨張弁２６の増減開度ΔＥＶＣを、ＲＯＭに記憶された図示しないマップから算出する。そして、現在の電気式膨張弁２６の開度に上記増減開度ΔＥＶＣだけ増減させる。
【００５５】
次に、上記ステップ１２０にて除湿運転モードであると判定されたときについて説明する。
ステップ２９０では、温度設定レバー５１の設定位置に応じた目標高圧圧力ＰＣＯを、ＲＯＭに記憶された図５に示すマップに基づいて決定する。そして、次のステップ２９５にて図１４に示す除湿時の送風機制御を行う。すなわち、サイクル高圧の立ち上がり（暖房用室内熱交換器１２の放熱能力の立ち上がり）を早くするために、高圧センサ４７の検出値に基づいて、サイクル高圧ＳＰが所定値（図１４の例では７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）に上昇するまでの間は、使用者が風量切換レバー５２により設定した風量レベルによらずに、強制的に、最少の風量レベル（Ｌｏ）で送風機７を起動する。
【００５６】
これにより、熱交換器１２での冷媒放熱量を抑制して、サイクル高圧の立ち上がりを早くすることができる。そして、高圧ＳＰが所定値（７ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）に上昇した以降は、使用者が風量切換レバー５２により設定した風量レベルとなるように、送風機モータ７ａの端子間電圧を調整する。なお、風量レベルを強制的に、最少の風量レベル（Ｌｏ）とする制御は、圧縮機２２起動後の所定時間（例えば、３分間）の間のみであり、この起動後の所定時間経過後は、高圧ＳＰの如何にかかわらず、使用者が設定した風量レベルに切り替える。
【００５７】
次のステップ３００にて、高圧センサ４７により検出した高圧圧力が上記ＰＣＯとなるように、インバータ３０を制御し、圧縮機回転数を制御する。
そして、次のステップ３１０では、暖房用室内熱交換器１２における凝縮液冷媒の過冷却度ＳＣを、下記数式２に基づいて算出する。
【００５８】
【数２】
ＳＣ＝Ｔ（Ｐh ）−Ｔcs
ここで、Ｔcsは室内熱交換器出口冷媒温センサ４４の検出値である。
そして、次のステップ３２０では、蒸発器後温度センサ４３が検出した蒸発器後温度に対応する目標過冷却度ＳＣＯを、ＲＯＭに記憶された図１０のマップに基づいて算出する。図１０のマップから目標過冷却度ＳＣＯを算出することにより、暖房用室内熱交換器１２における放熱能力Ｑを最適としながら、冷凍サイクル２１の除湿時成績係数ＣＯＰ（＝上記放熱能力Ｑ／圧縮機２２の動力Ｗ）を最大とすることができる。
【００５９】
すなわち、蒸発器後温度センサ４３により検出される蒸発器後温度は、暖房用室内熱交換器１２を流入する空気温度に相当する。従って、上記蒸発器後温度が低いということは、暖房用室内熱交換器１２内の冷媒温度と、この熱交換器１２に流入する空気温度との温度差が大きいということであるから、上記放熱能力Ｑが大きいということになる。
【００６０】
従って、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値として算出して、その結果、圧縮機２２の動力Ｗが大きくなっても、それ以上に能力Ｑが大きくなって除湿ＣＯＰが大きくなるので、蒸発器後温度が低いときには、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値として算出する。
そして、次のステップ３３０では、ステップ３１０で算出した過冷却度ＳＣがステップ３２０で算出した目標過冷却度ＳＣＯとなるように、電気式膨張弁２６の開度を制御する。このステップ３３０の具体的な制御方法はステップ１７０と同じであるため、その説明は省略する。
【００６１】
次に、上記ステップ１２０にて暖房運転モードであると判定されたときについて説明する。
ステップ１８０では、温度設定レバー５１の設定位置に応じた目標高圧圧力ＰＣＯを、ＲＯＭに記憶された図６に示すマップに基づいて決定する。そして、次のステップ１８５にて図１５に示す暖房時の送風機制御を行う。すなわち、フット吹出口８からの冷風の吹出防止およびサイクル高圧の立ち上がりを早くするために、高圧センサ４７の検出値に基づいて、サイクル高圧ＳＰが所定値（図１５の例では９ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）に上昇するまでの間は、使用者が風量切換レバー５２により設定した風量レベルによらずに、強制的に、送風機７を停止状態（ＯＦＦ）に維持する。
【００６２】
これにより、フット吹出口８からの冷風の吹出防止を図るとともに、暖房用室内熱交換器１２での冷媒放熱量を抑制して、サイクル高圧ＳＰの立ち上がりを早くすることができる。そして、サイクル高圧ＳＰが所定値（９ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ）に上昇した以降は、暖房フィーリング向上のために、使用者が風量切換レバー５２により設定した風量レベルまで、風量を１段づつ増加させていく。この風量レベルの切替（増加）は、サイクルの実際の高圧ＳＰと目標高圧ＰＣＯとの偏差ＰＯ（ＰＯ＝ＰＣＯ−ＳＰ）が所定値（図１５に１例を図示）まで低下すると、１段上の風量レベルとなるように、送風機モータ７ａの端子間電圧を調整する。
【００６３】
なお、このような暖房起動時の風量制御（送風機７の強制停止）は、除湿時と同様に、圧縮機２２起動後の所定時間（例えば、３分間）の間のみである。この起動後の所定時間経過後は、上記偏差ＰＯの低下に応じて１段づつ上の風量レベルに切り替えていき、使用者が設定した風量レベルまで高める。
次のステップ１９０にて、高圧センサ４７が検出した高圧ＳＰが上記ＰＣＯとなるように、インバータ３０を制御し、圧縮機回転数を制御する。
【００６４】
そして、次のステップ２００では、暖房用室内熱交換器１２における凝縮液冷媒の過冷却度ＳＣを、上記数式２に基づいて算出する。
そして、次のステップ２１０では、吸込温度センサ４２が検出した吸込温度に対応する目標過冷却度ＳＣＯを、ＲＯＭに記憶された図１１のマップに基づいて算出する。図１１のマップから目標過冷却度ＳＣＯを算出することにより、暖房用室内熱交換器１２における放熱能力Ｑを最適としながら、冷凍サイクル２１の暖房ＣＯＰ（＝上記放熱能力Ｑ／圧縮機２２の動力Ｗ）を最大とすることができる。
【００６５】
すなわち、暖房運転モード時には、冷房用室内熱交換器１１内に冷媒が流れないので、吸込温度センサ４２が検出する吸込温度（冷房用室内熱交換器１１の吸込側空気温度）は、暖房用室内熱交換器１２を通過する空気温度に相当する。従って、上記吸込温度が低いということは、暖房用室内熱交換器１２内の冷媒温度と、この熱交換器１２を通過する空気温度との温度差が大きいということである。すなわち、上記放熱能力Ｑが大きいということである。
【００６６】
従って、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値として算出して、その結果、圧縮機２２の動力Ｗが大きくなっても、それ以上に能力Ｑが大きくなって暖房ＣＯＰが大きくなるので、蒸発器後温度が低いときには、目標過冷却度ＳＣＯを大きな値として算出する。
そして、次のステップ２２０では、ステップ２００で算出した過冷却度ＳＣがステップ２１０で算出した目標過冷却度ＳＣＯとなるように、電気式膨張弁２６の開度を制御する。
【００６７】
上記ステップ１８０〜２２０の制御によって、基本的には、暖房能力は圧縮機回転数で制御され、冷凍サイクル２１の効率（ＣＯＰ）が最大となるように電気式膨張弁２６の開度が制御される。
しかし、例えば車室内の急速暖房初期のように、圧縮機回転数が最高回転でありながら、高圧圧力が上記目標高圧圧力ＰＣＯに達していない暖房能力不足のときには、多少、冷凍サイクル２１の効率を落としてでも、暖房能力を向上させることを優先させなければならない。
【００６８】
従って、本実施形態では、圧縮機回転数が最高回転数でありながら、暖房能力不足の状態あるときは、電気式膨張弁２６の開度を増加させて、暖房能力の向上を図る。これを図１２に示すモリエル線図で説明すると、図１２の実線で示す状態で冷凍サイクル２１が安定しているときに、電気式膨張弁２６を所定量開くと、冷凍サイクル２１は、図１２の一点鎖線で示す状態（中間圧が上昇した状態）で安定するようになる。
【００６９】
この中間圧の上昇によって、圧縮機２２へのガスインジェクション量が増えるため、圧縮機２２は、吸入ポート２２ｂから吸入する冷媒循環量に、上記ガスインジェクションされる冷媒量が加わって、圧縮仕事をすることになる。これにより、圧縮機２２の仕事量が増えて冷凍サイクル２１の効率は低下するものの、暖房用室内熱交換器１２での冷媒放熱量が増加するので、暖房能力を向上できる。
【００７０】
但し、電気式膨張弁２６を開いていくと、ガスインジェクション量が増えていき、上記のように圧縮機２２の仕事量（負荷）が増えていくので、インバータ３０の負荷が大きくなっていくので、インバータ３０の電流を検出して、インバータ３０の過負荷防止のための電気式膨張弁制御を行う必要がある。
このように、ステップ２２０による、暖房時の具体的な膨張弁制御は、暖房運転特有の制御であり、ステップ１７０（冷房時の制御）およびステップ３３０（除湿時の制御）とは異なるものである。以下、図１６のフローチャートに基づいて暖房時の膨張弁制御を具体的に説明する。
【００７１】
図１６において、ステップ５００にて膨張弁制御がスタートし、最初に、ステップ５１０にて電気式膨張弁の初期制御が完了しているかの判定を行う。ここで初期制御とは次の制御を言う。すなわち、冷凍サイクル起動時、および冷房、暖房等の運転モード切替時のように、サイクルが不安定な状態であるときに電気式膨張弁２６の開度をフィードバック制御すると、より一層サイクルが不安定になるため、冷凍サイクル起動時および運転モード切替時には、電気式膨張弁開度を一定時間の間、基準開度にて固定する。この電気式膨張弁開度を基準開度に固定する制御を初期制御と言う。
【００７２】
そこで、電気式膨張弁２６が基準開度にて一定時間経過した時点で初期制御完とする。基準開度ＥＶＳは下数式３により算出する。
【００７３】
【数３】
ＥＶＳ＝（ＥＶＳ’＋ＥＶＡ）＊Ｋｅｖｓ
ＥＶＳ’は外気温度Ｔａｍと室内温度（本案では蒸発器後温度センサにて代用）に応じて図１７に示すマップにより算出される。
図１７の縦軸は電気式膨張弁２６の開度であり、電気式膨張弁２６は本例ではアクチュエータとしてステップモータを備え、ステップモータに加えるパルス数により開度を調整できるようになっている。
【００７４】
また、ＥＶＡは電気式膨張弁制御中に過負荷制御（後述のステップ５６５）が入った時点で基準開度を修正するために設定した係数である。Ｋｅｖｓは、使用者が設定した風量レベルによる補正係数であり、図１８に示すように風量レベルが少なくなるほど、小さな値となって、基準開度ＥＶＳが小さくなるように設定する。
【００７５】
ステップ５１０にてＮｏと判定した場合はステップ５１５に移り、上記初期制御を行う。
次に、上記初期制御が完了して、ステップ５１０の判定がＹｅｓになると、ステップ５２０に移り、風量マニュアルが下降したかを判定する。ここでいう、風量マニュアル下降とは、使用者が風量切換レバー５２により風量レベルを下げることを意味する。
【００７６】
風量切換レバー５２のマニュアル操作にて、風量レベルが下がった場合は、ステップ５２５に移り、電気式膨張弁２６を上記ステップ５１０にて説明した基準開度ＥＶＳに戻す。これは、風量が低下し高圧が異常に上昇することによる吹出温度変動およびインバータ電流の増加によるサイクル停止を防止するために行うものである。
【００７７】
一方、ステップ５２０にてＮｏと判定した場合は、ステップ５３０に移り暖房能力不足の判定を行う。この暖房能力不足の判定は、圧力センサ４７により検出される高圧ＳＰと目標高圧ＰＣＯとの偏差ＰＯ（＝ＰＣＯ−ＳＰ）に基づいて行う。すなわち、図１９の横軸はこの偏差ＰＯであって、図中、横軸の左側は偏差ＰＯが大であり、横軸の右側は偏差ＰＯが小である。
【００７８】
図１９において、偏差ＰＯが大となるＡ状態は暖房能力不足の状態であり、偏差ＰＯが小となるＢ状態は暖房能力が十分な状態である。但し、風量レベルの切替時（例えば、Ｈｉ→Ｍ２への風量低下時）等では能力不足時でも高圧ＳＰが過渡的に上昇することがあるので、暖房能力不足の判定には、偏差ＰＯと圧縮機回転数の両方を用いることが好ましい。
【００７９】
そこで、ステップ５３０では、偏差ＰＯが小となるＢ状態の場合で、かつ、圧縮機回転数が高回転域でない（圧縮機回転数が所定回転数未満である）場合は、暖房能力が十分であるとし、ステップ５４０に移り、圧縮機過熱の判定を行う。圧縮機過熱の判定は、圧縮機温度（吐出冷媒温度）センサ４６の検出値が一定温度以上となったら過熱と判定し、ステップ５５０に移り、電気式膨張弁２６の開度を所定開度だけ開けて、ガスインジェション量の増加により圧縮機吐出温度を下げる。  ステップ５４０にて圧縮機温度が正常（判定Ｎｏ）と判定された場合はステップ５４５に移り、サイクルの効率が最大となるよう電気式膨張弁２６の開度を制御する。このステップ５４５による電気式膨張弁２６の開度制御は、前述の除湿時および冷房時（特開平９−８６１４９号公報）と同じであるので、具体的説明は省略する。
【００８０】
一方、ステップ５３０にて、偏差ＰＯが大となる図１９のＡ状態、または圧縮機回転数が所定値以上である状態であるときは、暖房能力不足であると判定（ＹＥＳ）し、ステップ５６０に移り、インバータ過負荷の判定を行う。このインバータ過負荷の判定は、インバータ電流を検出する電流センサ４８の検出値により図２０に示すごとく判定する。
【００８１】
すなわち、インバータ電流が図２０の第１判定電流値ｇを越えた場合、過負荷Ｌと判定し、ステップ５６５に移り、電気式膨張弁２６の開度を一定開度閉じて、ガスインジェション量の減少により圧縮機トルクを減少させ、インバータ電流値を下げる。もし、何らかの原因で、インバータ電流が図２０の第２判定電流値ｈを越えた場合は過負荷Ｈと判定し、ステップ５６５において圧縮機回転数を低下させ、さらに、インバータ電流が図２０の第３判定電流値ｉを越えた場合はサイクルの停止域と判定し、ステップ５６５において圧縮機２２を停止させる。このような制御をステップ５６５で行うことにより、インバータ３０の過負荷を防止する。
【００８２】
次に、インバータ電流が図２０の第１判定電流値ｇより小であるときは、ステップ５６０にて正常（判定Ｎｏ）と判定され、ステップ５７０に移り、送風機７の風量が増加したかの判定を行う。ここで、風量が上昇した場合は、高圧の低下を防止するため、ステップ５７５に移り、電気式膨張弁２６の開度を一定開度開ける。
【００８３】
一方、風量の変化がない場合は、ステップ５７０の判定がＮｏとなり、ステップ５８０に移り高圧の急上昇の判定を行う。これは、風量が少ない場合や室内温度が高い場合のように、サイクルの高圧が上昇しやすい条件下では、電気式膨張弁２６の開度が大きすぎると、高圧が急上昇し、インバータ出力電流が規定値（図２０の第２判定電流値ｈ）を超え、圧縮機回転数の引き下げ制御や過負荷によるサイクル停止という事態が発生することを防止するために設定するものである。
【００８４】
その具体的手法としては、例えば、過去の所定時間（例えば、１分間）の高圧の最小値ＳＰ＜−６０＞と圧力センサ４７の検出値（現在の高圧の値）ＳＰから、圧力変化率ΔＳＰ＜−６０＞を下数式４より算出する。
【００８５】
【数４】
ΔＳＰ＜−６０＞＝ＳＰ−ＳＰ＜−６０＞
そして、この圧力変化率ΔＳＰ＜−６０＞が一定値以上の場合、具体的には、図２１において、圧力変化率が第２判定電流値ｋ（第２判定電流値ｋ＞第１判定電流値ｊ）を越えた場合は、異常高圧上昇とみなし、ステップ５８５に移り、電気式膨張弁２６の開度を直ちに一定量閉める。
【００８６】
一方、ステップ５８０にて圧力変化率ΔＳＰ＜−６０＞が上記第２判定電流値ｋより小さい場合は高圧の急上昇なしと判定して、ステップ５９０に移り、室外熱交換器２４の着霜判定を行う。高湿度低外気温の環境にて暖房運転をすると、室外熱交換器２４に霜が付くことにより暖房性能が低下してしまう。
そこで、この室外熱交換器２４での着霜有無を室外熱交換器２４の出口に設定した冷媒温度センサ４５の検出値により判定する。例えば、室外熱交換器出口冷媒温度が一定温度以下となった場合は着霜ありと判定して、ステップ５９５で電気式膨張弁２６の開度を一定量開けて、暖房性能の向上を図る。
【００８７】
一方、ステップ５９０にて着霜なしと判定された場合は、ステップ６００に移り、圧力変化率が正常制御域か判定する。ここでは、上記圧力変化率ΔＳＰ＜−６０＞が図２１の第１判定電流値ｊと第２判定電流値ｋとの間に位置しているときは、正常制御域であると判定し、電気式膨張弁２６の開度を固定することにより、サイクル高圧を安定的に上昇させ、上記ステップ５８０で説明した圧力急上昇を押さえる。
【００８８】
ステップ６００にて、上記圧力変化率ΔＳＰ＜−６０＞が図２１の第１判定電流値ｊより小さいと判定されると、最後に、ステップ６１０に移り、本制御の最終目的である、暖房能力不足に対する膨張弁開度のフィードバック制御を行う。ここでは、目標高圧ＰＣＯと実際の高圧ＳＰとの偏差ＰＯにより電気式膨張弁２６の弁開度増分ΔＥＶを図２２の制御マップ（マイクロコンピータのＲＯＭに記憶されている）によって求める。図２２に示すように、偏差ＰＯの上昇につれて弁開度増分ΔＥＶが比例的に増加し、偏差ＰＯが所定値Ｆに上昇した後は、弁開度増分ΔＥＶが最大値Ｇで飽和する特性となっている。
【００８９】
図１６のフローチャートによると、ステップ６２０にて、図中の（１）〜（１０）で示すいずれかの開度に膨張弁開度が決定され、この開度に電気式膨張弁２６が駆動される。
ところで、図２３は、暖房時において、室内への送風量が少ない場合や室内温度が高い場合のように、サイクルの高圧が急上昇しやすい条件下におけるインバータ電流およびサイクル高圧の挙動を示しており、図２３の実線は前述した従来技術による膨張弁開度制御を行った場合を示し、一方、図２３の破線は上述の本実施形態による膨張弁開度制御を行った場合を示している。
【００９０】
本実施形態によると、前述したごとく過去の所定時間内のサイクル高圧の変化率、すなわち、圧力変化率ΔＳＰを算出して、図２１に示す膨張弁開度制御を行っているから、高圧の急上昇時には、図２３（ａ）の正常ゾーン（インバータ電流＜第１判定電流値ｇの領域）において、圧力変化率ΔＳＰが図２１の第２判定電流値ｋより大きい状態が発生し、この時点（時刻ｔ0 ）において膨張弁開度を閉側に制御することを開始する。
【００９１】
すなわち、従来技術による膨張弁閉制御の開始時点ｔ1 よりも早い時点ｔ0 で、膨張弁閉制御を開始できる。その結果、サイクル高圧の上昇を早い時期から抑制して、サイクル高圧の上昇ピークを図２３（ａ）の破線に図示するように、従来技術に比して大幅に低くすることができる。これに伴って、インバータ電流の上昇ピークも図２３（ａ）の破線に図示するように、従来技術に比して大幅に低くすることができ、第２判定電流値ｈ以内に抑えることができる。その結果、インバータ電流の急上昇による圧縮機回転数の引き下げや圧縮機（サイクル）停止というインバータ保護制御の実施を未然に防止することが可能となる。
【００９２】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態ては、圧力センサ４７によりサイクル高圧を検出して、電気式膨張弁２６の弁開度制御を行っているが、上記図２３に示したようにサイクル高圧の変化とインバータ電流の変化との間には相関関係があるので、サイクル高圧の代わりに、インバータ電流値を用いて、圧力変化率ΔＳＰを算出（推定）するようにしてもよい。要は、サイクル高圧に関連する情報（物理量）を用いて圧力変化率ΔＳＰを算出（推定）すればよい。
【００９３】
また、上記実施形態ては、暖房能力不足を高圧圧力に基づいて判定するようにしたが、暖房用室内熱交換器１２を通過した直後の空気温度に基づいて判定するようにしても良い。要は、暖房用室内熱交換器１２における暖房能力に関連した情報（物理量）に基づいて判定すればよい。
また、上記実施形態ては、室内熱交換器として、冷房用室内熱交換器１１および暖房用室内熱交換器１２をそれぞれ独立に設ける場合について説明したが、冷房用蒸発器および暖房用凝縮器の機能を１つの室内熱交換器に兼務させるサイクル構成を持ったものにも本発明を適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態の全体構成図である。
【図２】上記実施形態の制御系のブロック図である。
【図３】上記実施形態のコントロールパネル５０の正面図である。
【図４】冷房運転モード時における図３の温度設定レバー５１の設定位置に対する目標吹出温度の関係を示すマップである。
【図５】除湿運転モード時における上記温度設定レバー５１の設定位置に対する目標高圧圧力の関係を示すマップである。
【図６】暖房運転モード時における上記温度設定レバー５１の設定位置に対する目標高圧圧力の関係を示すマップである。
【図７】上記温度設定レバー５１の全作動領域に対する冷凍サイクル運転モードの関係を示す図である。
【図８】上記実施形態のマイクロコンピュータによる制御フローチャートである。
【図９】上記実施形態の外気温度と目標過冷却度ＳＣＯとの関係を示すマップである。
【図１０】上記実施形態の蒸発器後温度と目標過冷却度ＳＣＯとの関係を示すマップである。
【図１１】上記実施形態の吸込温度と目標過冷却度ＳＣＯとの関係を示すマップである。
【図１２】上記実施形態の冷凍サイクル２１のモリエル線図である。
【図１３】上記実施形態における冷房時の風量レベル制御特性図である。
【図１４】上記実施形態における除湿時の風量レベル制御特性図である。
【図１５】上記実施形態における暖房時の風量レベル制御特性図である。
【図１６】上記実施形態における暖房時の膨張弁開度制御のフローチャートである。
【図１７】上記実施形態の膨張弁開度と蒸発器後温度との関係を示すマップである。
【図１８】上記実施形態の膨張弁開度制御のための補正係数Ｋｅｖｓと風量レベルとの関係を示す図表である。
【図１９】上記実施形態における暖房能力不足判定の説明図である。
【図２０】上記実施形態におけるインバータ過負荷防止制御の説明図である。
【図２１】上記実施形態における圧力変化率による膨張弁開度制御の説明図である。
【図２２】上記実施形態の膨張弁開度増分ΔＥＶの制御マップである。
【図２３】上記実施形態および従来装置における高圧急上昇時の作動説明図である。
【符号の説明】
２…空調ダクト（空気通路）、７…送風機、１１…冷房用室内熱交換器（蒸発器）、１２…暖房用室内熱交換器（凝縮器）、２１…冷凍サイクル、
２２…圧縮機、２２ａ…吐出ポート、２２ｂ…吸入ポート、
２２ｃ…ガスインジェクションポート、２２ｄ…ガスインジェクション用通路、
２３…四方弁、２４…室外熱交換器、２５…気液分離器、
２６…電気式膨張弁（第１減圧手段）、
２７…温度作動式膨張弁（第２減圧手段）、４０…制御装置、
４８…電流センサ（圧縮機負荷検出手段）。
【図１】
0003890713.tif 000002
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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