(57)【要約】【課題】室外膨張弁と室外熱交換器をバイパスする除湿用の回路を有しない場合にも、快適且つ効率的な車室内の除湿暖房を実現する。【解決手段】圧縮機２と、放熱器４と、吸熱器９と、室外熱交換器７と、圧縮機から吐出された冷媒を、放熱器に流すこと無く室外熱交換器に直接流入させるバイパス装置４５と、補助ヒータ２３と、コントローラを備える。コントローラは少なくとも、圧縮機２から吐出された冷媒をバイパス装置４５により室外熱交換器７に流して放熱させ、放熱した冷媒を減圧した後、吸熱器９にて吸熱させると共に、補助ヒータ２３を発熱させる除湿暖房モードを実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記放熱器に流すこと無く前記室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置と、
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と、
制御装置とを備え、
該制御装置は少なくとも、
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と共に、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを実行することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
前記補助加熱装置は、前記空気流通路における空気の流れに対して前記放熱器の上流側に配置されてい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】
前記制御装置は更に、
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を有し、
該暖房モードと前記除湿暖房モードを切り換えて実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和装置。
【請求項４】
前記制御装置は更に、
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を有し、
前記暖房モード、前記除湿暖房モード、前記除湿冷房モード、前記冷房モード及び前記最大冷房モードを切り換えて実行することを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置。
【請求項５】
前記制御装置は、外気温度、前記車室内の湿度、前記車室内に吹き出される空気の温度の目標値である目標吹出温度ＴＡＯ、前記放熱器の温度である放熱器温度ＴＨ、当該放熱器温度ＴＨの目標値である目標放熱器温度ＴＣＯ、前記吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅ、当該吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯ、前記車室内の除湿要求の有無、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、前記各モードを切り換えることを特徴とする請求項４に記載の車両用空気調和装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記暖房モードにおいて、外気温度が上昇した場合、前記車室内の除湿要求があることを条件として、前記除湿暖房モードに移行することを特徴とする請求項５に記載の車両用空気調和装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記除湿暖房モード又は前記除湿冷房モードにおいて、外気温度が低下した場合、又は、前記車室内の除湿要求が無くなった場合、前記暖房モードに移行することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の車両用空気調和装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記暖房モード又は前記除湿暖房モードにおいて、前記目標放熱器温度ＴＣＯが外気温度かそれに近い値以下の場合、又は、前記除湿冷房モードでの前記放熱器における放熱で前記目標放熱器温度ＴＣＯを実現できる場合、前記車室内の除湿要求があることを条件として、前記除湿冷房モードに移行することを特徴とする請求項５乃至請求項７のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記除湿冷房モードにおいて、前記放熱器における放熱が不足する場合、又は、当該除湿冷房モードでの前記放熱器における放熱で前記目標放熱器温度ＴＣＯを実現できない場合、前記除湿暖房モードに移行することを特徴とする請求項５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】
前記制御装置は、除湿冷房モードにおいて少なくとも放熱器の風量と外気温度毎に当該放熱器における放熱で実現できる最高の放熱器温度ＴＨに関する最高放熱器温度データを有し、該最高放熱器温度データに基づき、前記除湿冷房モードでの放熱器における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できるか否かを判定することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の車両用空気調和装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記冷房モードにおいて、外気温度が高くなり、且つ、前記目標吹出温度ＴＡＯが前記目標吸熱器温度ＴＥＯより低い場合、前記最大冷房モードに移行することを特徴とする請求項５乃至請求項１０のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記最大冷房モードにおいて、外気温度が低下し、且つ、前記目標吹出温度ＴＡＯが前記目標吸熱器温度ＴＥＯより高くなった場合、前記冷房モードに移行することを特徴とする請求項５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。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記車室内を除湿するか否かの切換操作、前記車室内の湿度が高いか否か、又は、前記吸熱器温度Ｔｅが前記目標吸熱器温度ＴＥＯより高いか否か、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、前記車室内の除湿要求の有無を判断することを特徴とする請求項５乃至請求項１２のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項１４】
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を備え、
前記バイパス装置は、前記放熱器と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配管と、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管に流すか、前記放熱器に流すかを切り換えるための流路切換装置を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記除湿暖房モードにおいて、又は、該除湿暖房モードと前記最大冷房モードにおいては、前記室外膨張弁を全閉とすることを特徴とする請求項１４に記載の車両用空気調和装置。
【請求項１６】
前記制御装置は前記除湿暖房モードにおいて、
前記吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅとその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて前記圧縮機の運転を制御すると共に、
前記放熱器の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて前記補助加熱装置の発熱を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項１５のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
【請求項１７】
前記吸熱器を通過した前記空気流通路内の空気を前記補助加熱装置及び前記放熱器に通風する割合を調整するエアミックスダンパを備え、
前記制御装置は、前記除湿暖房モードでは前記エアミックスダンパを制御して、前記空気流通路内の全ての空気を前記補助加熱装置及び前記放熱器に通風することを特徴とする請求項１乃至請求項１６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機と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧させる室外膨張弁を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱した冷媒を吸熱器のみ、又は、この吸熱器と室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房モードと、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）。
【０００３】
この特許文献１の場合、室外膨張弁と室外熱交換器の直列回路をバイパスする除湿用の回路（特許文献１の冷媒配管１３Ｆ）が設けられており、除湿暖房モードでは放熱器を経た冷媒が室外膨張弁と除湿用の回路に分流され、吸熱器と室外熱交換器で吸熱させる。そして、この除湿暖房モードでは放熱器の圧力（高圧圧力）に基づいて圧縮機を制御することで放熱器による加熱を調整し、吸熱器の温度に基づいて室外膨張弁の弁開度を制御することで吸熱器で吸熱する冷媒量を調整していた。
【０００４】
一方、上記の如く室外膨張弁と室外熱交換器をバイパスする除湿用の回路では無く、上記放熱器に相当する内部凝縮機と上記室外膨張弁に相当する第１膨張バルブをバイパスする配管を設けたものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
その場合は、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が設けられ、圧縮器から吐出された冷媒を内部凝縮機において放熱させ、この放熱した冷媒を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内部凝縮機において放熱させ、放熱した冷媒を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内部凝縮機では無く外部凝縮機に流して放熱させ、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していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−９４６７１号公報
【特許文献２】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】
【０００７】
上記特許文献２のような車両用空気調和装置では、除湿モードのとき第１膨張バルブと第２膨張バルブの開度量調節によって冷媒の膨張量を調節していた。しかしながら、何れの膨張バルブの開度量を変更しても、内部凝縮機と蒸発器に流入する冷媒量の双方は変化してしまうため、制御は極めて困難なものとなる。
【０００８】
また、特許文献２にはＰＣＴヒータを作動させて暖房温度を設定する記載も見られるが、空気流において室内凝縮機の下流側にＰＴＣヒータが配置されているため、ＰＴＣヒータに流入する空気温度が高くなり、温度に比例して抵抗値が大きくなるという特性上、能力を十分に発揮させることが困難となる。そこで、係るＰＴＣヒータを室内凝縮機の上流側に配置した場合、今度はＰＴＣヒータで加熱された空気から室内凝縮機が吸熱してしまうようになるため、車室内に吹き出される空気温度が低下し、ＣＯＰも低下する。何れにしても、特許文献２に示される装置及び制御では快適且つ効率的な車室内の除湿を実現することは極めて困難であった。
【０００９】
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、室外膨張弁と室外熱交換器をバイパスする除湿用の回路を有しない場合にも、快適且つ効率的な車室内の除湿暖房を実現すると共に、的確に他のモードに切り換えることで、快適且つ効率的な運転を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】
【００１０】
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、圧縮機から吐出された冷媒を、放熱器に流すこと無く室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置と、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と、制御装置とを備えており、この制御装置が少なくとも、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と共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを実行することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において補助加熱装置は、空気流通路における空気の流れに対して放熱器の上流側に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は更に、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減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードを有し、この暖房モードと除湿暖房モードを切り換えて実行することを特徴とする。
【００１３】
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更に、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を有し、暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及び最大冷房モードを切り換えて実行することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、外気温度、車室内の湿度、車室内に吹き出される空気の温度の目標値である目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器の温度である放熱器温度ＴＨ、当該放熱器温度ＴＨの目標値である目標放熱器温度ＴＣＯ、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅ、当該吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、各モードを切り換えることを特徴とする。
【００１５】
請求項６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、暖房モードにおいて、外気温度が上昇した場合、車室内の除湿要求があることを条件として、除湿暖房モードに移行することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明の車両用空気調和装置は、請求項５又は請求項６の発明において制御装置は、除湿暖房モード又は除湿冷房モードにおいて、外気温度が低下した場合、又は、車室内の除湿要求が無くなった場合、暖房モードに移行することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明の車両用空気調和装置は、請求項５乃至請求項７の発明において制御装置は、暖房モード又は除湿暖房モードにおいて、目標放熱器温度ＴＣＯが外気温度かそれに近い値以下の場合、又は、除湿冷房モードでの放熱器における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できる場合、車室内の除湿要求があることを条件として、除湿冷房モードに移行することを特徴とする。
【００１８】
請求項９の発明の車両用空気調和装置は、請求項５乃至請求項８の発明において制御装置は、除湿冷房モードにおいて、放熱器における放熱が不足する場合、又は、当該除湿冷房モードでの放熱器における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できない場合、除湿暖房モードに移行することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０の発明の車両用空気調和装置は、請求項８又は請求項９の発明において制御装置は、除湿冷房モードにおいて少なくとも放熱器の風量と外気温度毎に当該放熱器における放熱で実現できる最高の放熱器温度ＴＨに関する最高放熱器温度データを有し、この最高放熱器温度データに基づき、除湿冷房モードでの放熱器における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できるか否かを判定することを特徴とする。
【００２０】
請求項１１の発明の車両用空気調和装置は、請求項５乃至請求項１０の発明において制御装置は、冷房モードにおいて、外気温度が高くなり、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが目標吸熱器温度ＴＥＯより低い場合、最大冷房モードに移行することを特徴とする。
【００２１】
請求項１２の発明の車両用空気調和装置は、請求項５乃至請求項１１の発明において制御装置は、最大冷房モードにおいて、外気温度が低下し、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが目標吸熱器温度ＴＥＯより高くなった場合、冷房モードに移行することを特徴とする。
【００２２】
請求項１３の発明の車両用空気調和装置は、請求項５乃至請求項１２の発明において制御装置は、車室内を除湿するか否かの切換操作、車室内の湿度が高いか否か、又は、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高いか否か、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、車室内の除湿要求の有無を判断することを特徴とする。
【００２３】
請求項１４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流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁を備え、バイパス装置は、放熱器と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配管と、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管に流すか、放熱器に流すかを切り換えるための流路切換装置を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項１５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、除湿暖房モードにおいて、又は、この除湿暖房モードと最大冷房モードにおいては、室外膨張弁を全閉とすることを特徴とする。
【００２５】
請求項１６の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は除湿暖房モードにおいて、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅとその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機の運転を制御すると共に、放熱器の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて補助加熱装置の発熱を制御することを特徴とする。
【００２６】
請求項１７の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において吸熱器を通過した空気流通路内の空気を補助加熱装置及び放熱器に通風する割合を調整するエアミックスダンパを備え、制御装置は、除湿暖房モードではエアミックスダンパを制御して、空気流通路内の全ての空気を補助加熱装置及び放熱器に通風することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の車両用空気調和装置によれば、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、圧縮機から吐出された冷媒を、放熱器に流すこと無く室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス装置と、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と、制御装置とを備え、この制御装置が少なくとも、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と共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを実行するようにしたので、この除湿暖房モードでは、吸熱器における冷媒の吸熱作用で空気流通路内を流れる空気を冷却、且つ、除湿し、更に補助加熱装置にて加熱することができるようになる。
【００２８】
これにより、前述した従来の除湿用の回路を有しない場合にも、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、快適且つ効率的な車室内の除湿暖房を実現することが可能となる。
【００２９】
特に、除湿暖房モードでは放熱器に冷媒を流さないので、請求項２の発明の如く補助加熱装置を空気流通路における空気の流れに対して放熱器の上流側に配置した場合にも、補助加熱装置にて加熱された空気から放熱器が吸熱してしまう不都合も解消され、放熱器により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を抑制し、ＣＯＰも向上させることができるようになる。
【００３０】
尚、請求項２の発明の如く補助加熱装置を空気流通路における空気の流れに対して放熱器の上流側に配置すれば、補助加熱装置を例えばＰＴＣヒータで構成した場合には、その能力を円滑に発揮させることができるようになる効果もある。
【００３１】
また、請求項３の発明の如く制御装置が更に、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減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードを有して、この暖房モードと除湿暖房モードとを切り換えて実行することで、放熱器による車室内の暖房と、吸熱器及び補助加熱装置による車室内の除湿暖房を円滑に実現することができるようになる。
【００３２】
更に、請求項４の発明の如く制御装置が、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を有して、前述した暖房モード、除湿暖房モードと、これら除湿冷房モード、冷房モード及び最大冷房モードを切り換えて実行することで、上記発明に加えて放熱器の放熱と吸熱器の吸熱による車室内の除湿冷房と、吸熱器の吸熱による車室内の冷房を円滑に実現することができるようになる。
【００３３】
特に、放熱器に冷媒を流さずに室外熱交換器にて冷媒を放熱させ、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを有しているので、この最大冷房モードでは放熱器からの熱伝導によって空気流通路内の空気が加熱される不都合も解消される。これにより、特に外気温度が高いような環境下では、迅速且つ強力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。
【００３４】
この場合、請求項５の発明の如く制御装置が、外気温度、車室内の湿度、車室内に吹き出される空気の温度の目標値である目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器の温度である放熱器温度ＴＨ、当該放熱器温度ＴＨの目標値である目標放熱器温度ＴＣＯ、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅ、当該吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて各モードを切り換えることで、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、冷房モード及び最大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ことが可能となる。
【００３５】
例えば制御装置が暖房モードにおいて、外気温度が上昇した場合に除湿暖房モードに移行するようにしたとき、請求項６の発明の如く車室内の除湿要求があることを条件として、除湿暖房モードに移行するようにすることにより、暖房モードから除湿暖房モードへの切り換えを適切に行い、補助加熱装置を過剰に使用して消費電力が増大する不都合を解消することが可能となる。これにより、快適性と省エネ性を両立させた車室内空調を実現することができるようになる。
【００３６】
この場合、請求項７の発明の如く除湿暖房モード又は除湿冷房モードにおいて、外気温度が低下した場合、又は、車室内の除湿要求が無くなった場合に、制御装置が暖房モードに移行することにより、迅速に除湿暖房モード又は除湿冷房モードから暖房モードへの移行を図って快適な車室内空調を継続することができるようになる。
【００３７】
また、請求項８の発明の如く暖房モード又は除湿暖房モードにおいて、目標放熱器温度ＴＣＯが外気温度かそれに近い値以下の場合、又は、除湿冷房モードでの放熱器における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できる場合、車室内の除湿要求があることを条件として除湿冷房モードに移行するようにすることにより、暖房モード又は除湿暖房モードから除湿冷房モードへの切り換えを適切に行い、安定且つ快適な車室内空調を継続することができるようになる。
【００３８】
この場合、請求項９の発明の如く除湿冷房モードにおいて、放熱器における放熱が不足する場合、又は、当該除湿冷房モードでの放熱器における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できない場合、制御装置が除湿暖房モードに移行することにより、迅速に除湿冷房モードから除湿暖房モードへの移行を図って快適な車室内空調を継続することができるようになる。
【００３９】
これらにおいて、請求項１０の発明の如く制御装置が、除湿冷房モードにおいて少なくとも放熱器の風量と外気温度毎に当該放熱器における放熱で実現できる最高の放熱器温度ＴＨに関する最高放熱器温度データを有し、この最高放熱器温度データに基づき、除湿冷房モードでの放熱器における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できるか否かを判定することにより、除湿冷房モードで放熱器の暖房能力を確保できるか否かを的確に判定し、暖房モード又は除湿暖房モードから除湿冷房モードへの切り換え、及び、除湿冷房モードから除湿暖房モードへの切り換えを円滑に実現することができるようになる。
【００４０】
また、請求項１１の発明の如く制御装置が、冷房モードにおいて外気温度が高くなり、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが目標吸熱器温度ＴＥＯより低い場合に、最大冷房モードに移行することにより、冷房モードから最大冷房モードへの切り換えを的確に行って迅速な車室内冷房を実現することができるようになる。
【００４１】
この場合、請求項１２の発明の如く制御装置が、最大冷房モードにおいて外気温度が低下し、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが目標吸熱器温度ＴＥＯより高くなった場合に、冷房モードに移行することにより、適切に最大冷房モードから冷房モードへの切り換えを行うことができるようになる。
【００４２】
ここで、前述した車室内の除湿要求の有無については、請求項１３の発明の如く制御装置が、車室内を除湿するか否かの切換操作、車室内の湿度が高いか否か、又は、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高いか否か、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づいて判断することで、車室内の除湿の必要性を的確に判断して暖房モードと除湿暖房モードとの間のモード切り換え、及び、それらと除湿冷房モードとの間のモード切り換えを適切に行い、快適な車室内空調を継続することができるようになる。
【００４３】
請求項１４の発明では更に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を備えており、バイパス装置は、放熱器と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配管と、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管に流すか、放熱器に流すかを切り換えるための流路切換装置を有する構成としたので、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除湿暖房モードや最大冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器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。
【００４４】
この場合、請求項１５の発明の如く除湿暖房モードや最大冷房モードにおいて、制御装置が室外膨張弁を全閉とすることで、圧縮機から吐出された冷媒が流路切換装置、バイパス配管を経て室外膨張弁から放熱器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。
【００４５】
また、請求項１６の発明の如く制御装置が除湿暖房モードにおいて、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅとその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機の運転を制御すると共に、放熱器の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて補助加熱装置の発熱を制御することで、除湿暖房モードにおける吸熱器による冷却と除湿、並びに、補助加熱装置による加熱を的確に制御することができるようになる。これにより、車室内に吹き出される空気をより適切に除湿しながら、その温度をより正確な暖房温度に制御することが可能となり、より一層快適且つ効率的な車室内の除湿暖房を実現することが可能となる。
【００４６】
また、請求項１７の発明の如く吸熱器を通過した空気流通路内の空気を補助加熱装置及び放熱器に通風する割合を調整するエアミックスダンパを備え、制御装置が除湿暖房モードではエアミックスダンパを制御して、空気流通路内の全ての空気を補助加熱装置及び放熱器に通風することで、吸熱器を経た空気を効率良く補助加熱装置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ものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【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のコントローラの暖房モードにおける圧縮機制御に関する制御ブロック図である。
【図５】図２のコントローラの除湿暖房モードにおける圧縮機制御に関する制御ブロック図である。
【図６】図２のコンプレッサの除湿暖房モードにおける補助ヒータ（補助加熱装置）制御に関する制御ブロック図である。
【図７】図２のコントローラの起動時の運転モードの選択制御を説明する図である。
【図８】図２のコントローラによる運転モードの切換制御を説明する図である。
【図９】図２のコントローラが保有する除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
（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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
（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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
（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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
（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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
（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。
【００９１】
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。
【００９２】
（７）コントローラ３２による暖房モードでの圧縮機２の制御
次に、図４を用いて前述した暖房モードにおける圧縮機２の制御について詳述する。図４は暖房モード用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｈを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ（フィードフォワード）操作量演算部５８は外気温度センサ３３から得られる外気温度Ｔａｍと、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶと、ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）で得られるエアミックスダンパ２８のエアミックスダンパ開度ＳＷと、放熱器４の出口における過冷却度ＳＣの目標値である目標過冷却度ＴＧＳＣと、放熱器４の温度の目標値である前述した目標放熱器温度ＴＣＯと、放熱器４の圧力の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｈｆｆを演算する。
【００９３】
尚、ＴＡＯは吹出口２９からの空気温度の目標値である目標吹出温度、ＴＨは放熱器温度センサ４６から得られる放熱器４の温度（放熱器温度）、Ｔｅは吸熱器温度センサ４８から得られる吸熱器９の温度（吸熱器温度）であり、エアミックスダンパ開度ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化し、０で補助ヒータ２３及び放熱器４へ通風をしないエアミックス全閉状態、１で空気流通路３内の全ての空気を保持ヒータ２３及び放熱器４に通風するエアミックス全開状態となる。
【００９４】
前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記目標過冷却度ＴＧＳＣと目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて目標値演算部５９が演算する。更に、Ｆ／Ｂ（フィードバック）操作量演算部６０はこの目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器４の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部５８が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｎｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６０が演算したＴＧＮＣｈｆｂは加算器６１で加算され、リミット設定部６２で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈとして決定される。前記暖房モードにおいては、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。
【００９５】
（８）コントローラ３２による除湿暖房モードでの圧縮機２及び補助ヒータ２３の制御
一方、図５は前記除湿暖房モード用の圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）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、放熱器４の圧力（ＰＣＩ）の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯと、吸熱器９の温度（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。
【００９６】
また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６４は目標吸熱器温度ＴＥＯと吸熱器温度Ｔｅに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部６３が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｃｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６４が演算したＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｃｆｂは加算器６６で加算され、リミット設定部６７で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃとして決定される。除湿暖房モードにおいては、コントローラ３２はこの圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
【００９７】
また、図６は除湿暖房モードにおける補助ヒータ２３の補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２の減算器７３には目標放熱器温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが入力され、目標放熱器温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｃｔの偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）が算出される。この偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）はＦ／Ｂ制御部７４に入力され、このＦ／Ｂ制御部７４は偏差（ＴＣＯ−Ｔｐｔｃ）を無くして補助ヒータ温度Ｔｐｃｔが目標放熱器温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量を演算する。
【００９８】
このＦ／Ｂ制御部７４で算出された補助ヒータ要求能力Ｆ／Ｂ操作量はリミット設定部７６で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣとして決定される。除湿暖房モードにおいては、コントローラ３２はこの補助ヒータ要求能力ＴＧＱＰＴＣに基づいて補助ヒータ２３の通電を制御することにより、補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが目標放熱器温度ＴＣＯ（＝目標吹出温度ＴＡＯ）となるように補助ヒータ２３の発熱を制御する。
【００９９】
このようにしてコントローラ３２は、除湿暖房モードでは吸熱器温度Ｔｅと目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機の運転を制御すると共に、目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の発熱を制御することで、除湿暖房モードにおける吸熱器９による冷却と除湿、並びに、補助ヒータ２３による加熱を的確に制御する。これにより、吹出口２９から車室内に吹き出される空気をより適切に除湿しながら、その温度をより正確な暖房温度に制御することが可能となり、より一層快適且つ効率的な車室内の除湿暖房を実現することができるようになる。
【０１００】
（９）コントローラ３２による運転モードの切換制御
また、前述した如くコントローラ３２は、各パラメータ（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）に基づいて各運転モードの切り換えを行うものであるが、次に、図７乃至図９を参照しながらコントローラ３２による上記各運転モードの切換制御の一例について具体的に説明する。
【０１０１】
（９−１）起動時の運転モードの選択制御
図７は車両用空気調和装置１のコントローラ３２が起動時に選択する運転モードを示している。起動時においては、コントローラ３２は実施例では外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと目標放熱器温度ＴＣＯ（＝目標吹出温度ＴＡＯ）とに基づいて運転モードを選択する。即ち、この図７において線Ｌ１は目標放熱器温度ＴＣＯ＝外気温度Ｔａｍの線である。
【０１０２】
先ず実施例の場合、起動時に外気温度Ｔａｍが０℃以下の場合、コントローラ３２は暖房モードを選択する。また、外気温度Ｔａｍが０℃より高く、目標放熱器温度ＴＣＯが外気温度Ｔａｍ以下の場合、冷房モードを選択する。更に、外気温度Ｔａｍが０℃＋α（ヒステリシス：例えば５℃）より高く、所定値（例えば２０℃等）以下の場合であって、目標放熱器温度ＴＣＯが外気温度Ｔａｍ＋β（所定のヒステリシス：例えば３ｄｅｇ）より高い場合、除湿暖房モードとし、更に外気温度Ｔａｍが前記所定値より高い場合には除湿冷房モードとする。また、目標吹出温度ＴＡＯより目標吸熱器温度ＴＥＯが高く（ＴＡＯ＜ＴＥＯ）、且つ、外気温度Ｔａｍが所定の高い値（例えば＋３０℃）より高い（Ｔａｍ＞３０）という条件が成立する場合にはＭＡＸ冷房モードとする。
【０１０３】
（９−１−１）除湿冷房運転可否判定エリアＸ１
但し、本発明では除湿暖房モードとの境界における除湿冷房モードの領域に除湿冷房運転可否判定エリアＸ１が設けられている。実施例の場合この除湿冷房運転可否判定エリアＸ１は、外気温度Ｔａｍ＝２０℃且つ目標放熱器温度ＴＣＯ＝２５℃の点と外気温度Ｔａｍ＝３５℃且つ目標放熱器温度ＴＣＯ＝７０℃の点を結ぶ線と、外気温度Ｔａｍ＝２０℃の線で囲まれる領域であり、この領域ではコントローラ３２は、起動時の目標放熱器温度ＴＣＯと図９に示す除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰに従って除湿冷房モードか除湿暖房モードの何れかを選択する。
【０１０４】
図９の除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰは、冷媒回路Ｒが除湿冷房モードの冷媒の流れの場合に、放熱器４における放熱で実現できる最高の放熱器温度ＴＨｍａｘを予め実験により求めた最高放熱器温度データを示しており、コントローラ３２に書き込まれて保有されている。図９の横軸Ｇａ×ＳＷのうちのＧａは空気流通路３に流入した空気の体積風量であり、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶの目標値、又は、現在のブロワ電圧ＢＬＶから算出される。ＳＷは前述したエアミックスダンパ２８の開度であり、ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ）で得られる。従って、Ｇａ×ＳＷは放熱器４に通風される空気の風量を意味する。また、縦軸は外気温度Ｔａｍである。
【０１０５】
そして、図中３０℃で示す線は放熱器４における放熱で実現できる最高の放熱器温度ＴＨｍａｘが３０℃の線であり、放熱器４の風量Ｇａ×ＳＷと外気温度Ｔａｍ毎に計測された点を結んだものである。図中４０℃、５０℃、６０℃、７０℃で示す線も同様であり、それぞれ放熱器４における放熱で実現できる最高の放熱器温度ＴＨｍａｘが４０℃、５０℃、６０℃、７０℃の線である。
【０１０６】
今、放熱器４の風量がＧａ×ＳＷがＧａ１であり、外気温度ＴａｍがＴａｍ１であるとき、放熱器４の放熱で実現できる最高の放熱器温度ＴＨｍａｘはＴＨ１として抽出される。図９中に示した例ではＴＨ１が５０℃の線上にあるのでＴＨｍａｘは５０℃となる。ＴＨ１が４０℃と５０℃の線の間に来る場合（図９にＴＨ２で示す）は、ＴＨｍａｘは４０℃と５０℃の間の例えば４５℃程になる。
【０１０７】
コントローラ３２は、前記除湿冷房運転可否判定エリアＸ１では、起動時に算出される放熱器４の風量（Ｇａ×ＳＷ）とそのときの外気温度Ｔａｍに基づき、図９の除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰを参照して起動時の最高の放熱器温度ＴＨｍａｘを抽出する。次に、この最高の放熱器温度ＴＨｍａｘが起動時の目標放熱器温度ＴＣＯ以上（ＴＣＯ≦ＴＨｍａｘ）か否か判断し、最高の放熱器温度ＴＨｍａｘが目標放熱器温度ＴＣＯ以上であるときは、除湿冷房モードでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できると判定し、運転モードを除湿冷房モードとして起動する。逆に、最高の放熱器温度ＴＨｍａｘが目標放熱器温度ＴＣＯより下であるときは、除湿冷房モードでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できないと判定し、運転モードを除湿暖房モードとして起動する。
【０１０８】
即ち、コントローラ３２は起動時に選択される運転モードが除湿冷房モードであるときであっても、除湿冷房運転可否判定エリアＸ１では、当該除湿冷房モードでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できない場合、除湿暖房モードで起動する。これにより、前述した除湿暖房モードでの補助ヒータ２３による十分な暖房能力で迅速且つ快適な車室内空調を開始することができるようになる。
【０１０９】
これにより、コントローラ３２は放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できる運転モードを選択することになるので、車室内の暖房能力を確保できる運転モードにて快適な車室内空調を行うことができるようになる。特に、コントローラ３２は除湿冷房モードで放熱器４の風量Ｇａ×ＳＷと外気温度Ｔａｍ毎に当該放熱器４における放熱で実現できる最高の放熱器温度ＴＨｍａｘに関する除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰ（最高放熱器温度データ）を有しており、このＭＡＰ（最高放熱器温度データ）に基づき、除湿冷房モードでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できるか否かを判定するので、除湿冷房モードで放熱器４の暖房能力を確保できるか否かを的確に判定し、円滑な運転モードの切り換えを実現することができるようになる。
【０１１０】
（９−２）起動後の運転モードの切換制御
次に、図８を参照して起動後のコントローラ３２による運転モードの切り換え制御の一例について説明する。
（９−２−１）暖房モードから除湿暖房モードへの切換制御
コントローラ３２は前記暖房モードを実行しているときに、外気温度センサ３３に基づき、外気温度Ｔａｍが所定の低い温度（０℃より例えば２ｄｅｇ温度が高い２℃）以上に上昇した場合、車室内の除湿要求があることを条件として、除湿暖房モードに移行する。
【０１１１】
この場合、車室内の除湿要求の有無について、コントローラ３２は下記の条件に基づいて判断する。即ち、
（イ）空調操作部５３に設けられているＡ／ＣボタンのＯＮ／ＯＦＦ操作
実施例の場合、Ａ／Ｃボタンが操作されてＯＮしているとき、コントローラ３２は吸熱器９に冷媒を流す運転モードを許容し、ＯＦＦしているときには吸熱器９に冷媒を流さない前記暖房モードのみを許容する。即ち、このＡ／ＣボタンのＯＮ／ＯＦＦ操作が車室内を除湿するか否かの切換操作となり、コントローラ３２はＡ／ＣボタンがＯＮしているときに除湿要求あり、ＯＦＦしているときは除湿要求なしと判断する。
（ロ）車室内の湿度が所定値より高いか否か
コントローラ３２はオートモードのとき、内気湿度センサ３８が検出する車室内の空気の湿度が所定値より高い場合（車室内湿度＞所定値）は除湿要求ありと判断し、所定値以下の場合は除湿要求なしと判断する。この場合の所定値（閾値）は外気温度等により変化する。例えば、夏季の場合は快適性の面から設定された所定値となる。一方、冬季や中間の季節には車両の窓ガラスの曇りを解消する面から設定された所定値となる。その場合、曇りが生じないように窓ガラス付近の温度（外気温度に近い）より低い露点温度となるような吹出温度とする。
（ハ）吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高いか否か
コントローラ３２はオートモードのとき、吸熱器湿度センサ４８が検出する吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯ＋αより高い場合（Ｔｅ＞（ＴＥＯ＋α））は除湿要求ありと判断し、（ＴＥＯ＋α）以下の場合は除湿要求なしと判断する。この場合のαはヒステリシス（例えば２ｄｅｇ）である。吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高いということは、吸熱器９に冷媒を流して蒸発させ、温度を低下させて空気を冷却／除湿する必要があるということである。
【０１１２】
実施例のコントローラ３２は上記条件（イ）で除湿要求ありとなっており、且つ、上記条件（ロ）、及び／又は、条件（ハ）で除湿要求ありとなったときに除湿要求ありと判断し、条件（イ）で除湿要求なしの場合には条件（ロ）又は（ハ）で除湿要求ありとなっても除湿要求なしと判断する。しかしながら、装置により（例えば、オートモードの有無等）これらの条件の何れか、又は、これらの条件の組み合わせに基づいて判断するようにしてもよい。
【０１１３】
このように、コントローラ３２は暖房モードにおいて、外気温度Ｔａｍが上昇した場合上述した車室内の除湿要求があることを条件として除湿暖房モードに移行するので、暖房モードから除湿暖房モードへの切り換えを適切に行い、補助ヒータ２３を過剰に使用して消費電力が増大する不都合を解消することが可能となる。これにより、快適性と省エネ性を両立させた車室内空調を実現することができるようになる。また、車室内の除湿要求の有無については前述した如く、車室内を除湿するか否かの切換操作、車室内の湿度が高いか否か、又は、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高いか否か、に基づいて判断するので、車室内の除湿の必要性を的確に判断して暖房モード（放熱器４による車室内の暖房）から除湿暖房モード（吸熱器９と補助ヒータ２３による車室内の除湿暖房）への切り換え、また、後述する除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え、及び、後述する暖房モードや除湿暖房モードと除湿冷房モードとの間のモード切り換えを適切、且つ、円滑に行い、快適な車室内空調を継続することができるようになる。
【０１１４】
（９−２−２）除湿暖房モード又は除湿冷房モードから暖房モードへの切換制御
また、除湿暖房モード又は除湿冷房モード（後述するノーマルモード）を実行しているときに、外気温度Ｔａｍが上記０℃以下に低下した場合、又は、上述した車室内の除湿要求がなしとなった場合、暖房モードに移行する。これにより、外気温度Ｔａｍの低下や除湿要求が無くなったことで、迅速、且つ、円滑に除湿暖房モード又は除湿冷房モードから暖房モードへの移行を図って快適な車室内空調を継続することができるようになる。
【０１１５】
（９−２−３）暖房モード又は除湿暖房モードから除湿冷房モードへの切換制御
また、コントローラ３２は暖房モード又は除湿暖房モードを実行しているときに、目標放熱器温度ＴＣＯが外気温度Ｔａｍ＋３ｄｅｇ（外気温度に近い値。外気温度Ｔａｍそのものでもよい）以下となった場合、又は、除湿冷房モードの流れの冷媒回路Ｒでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できる場合、前述した除湿要求があることを条件として除湿冷房モードに移行する。
【０１１６】
この場合における放熱器４の放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できるか否かの判定も、図９の除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰを参照して行われる。即ち、放熱器４の風量（Ｇａ×ＳＷ）と外気温度Ｔａｍに基づき、図９の除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰを参照してその時点で実現可能な最高の放熱器温度ＴＨｍａｘを抽出する。次に、この最高の放熱器温度ＴＨｍａｘがその時点の目標放熱器温度ＴＣＯ以上（ＴＣＯ≦ＴＨｍａｘ）か否か判断し、最高の放熱器温度ＴＨｍａｘが目標放熱器温度ＴＣＯ以上となったときは、除湿冷房モードでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できると判定し、除湿要求があることを条件として除湿冷房モードに移行する。特に、コントローラ３２は除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰ（最高放熱器温度データ）に基づき、除湿冷房モードでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できるか否かを判定するので、除湿冷房モードで放熱器４の暖房能力を確保できるか否かを的確に判定し、暖房モード又は除湿暖房モードから除湿冷房モード（放熱器４の放熱と吸熱器９の吸熱による車室内の除湿冷房）への切り換えを円滑且つ適切に行い、安定且つ快適な車室内空調を継続することができる。
【０１１７】
（９−２−４）除湿冷房モードから除湿暖房モードへの切換制御
尚、コントローラ３２は除湿冷房モードにおいてノーマルモードと放熱器温度優先モードを切り換えて実行するが、これらノーマルモードと放熱器温度優先モードについては後述する。そして、コントローラ３２はこの除湿冷房モードを実行しているときに、目標放熱器温度ＴＣＯ−放熱器温度ＴＨが例えば５ｄｅｇ以上となり（即ち、放熱器４における放熱が不足）、その状態が所定時間以上継続した場合、又は、除湿冷房モードの流れの冷媒回路Ｒでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できない場合、除湿暖房モードに移行する。この場合における放熱器４の放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できるか否かの判定も、図９の除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰを参照して行われる。
【０１１８】
即ち、放熱器４の風量（Ｇａ×ＳＷ）と外気温度Ｔａｍに基づき、図９の除湿冷房モード最高放熱器温度ＭＡＰを参照してその時点で実現可能な最高の放熱器温度ＴＨｍａｘを抽出する。次に、この最高の放熱器温度ＴＨｍａｘがその時点の目標放熱器温度ＴＣＯより下（ＴＣＯ＞ＴＨｍａｘ）か否か判断し、最高の放熱器温度ＴＨｍａｘが目標放熱器温度ＴＣＯより下となったときは、除湿冷房モードでの放熱器４における放熱で目標放熱器温度ＴＣＯを実現できないと判定し、除湿暖房モードに移行する。これにより、迅速に除湿冷房モードから除湿暖房モードへの移行を図って快適な車室内空調を継続することができるようになる。
【０１１９】
（９−２−５）除湿冷房モード及び冷房モード間の切換制御
また、コントローラ３２は除湿冷房モードを実行しているときに、室外膨張弁６の弁開度が制御上限値となっており（即ち、冷媒をそのまま通過させる状態）、且つ、エアミックスダンパ２８の前記エアミックスダンパ開度ＳＷが所定値より小さい場合、冷房モードに移行する。
【０１２０】
そして、コントローラ３２はこの冷房モードを実行しているときに、エアミックスダンパ開度ＳＷが所定値以上となり、且つ、目標放熱器温度ＴＣＯ−ＴＨが所定値（例えば３ｄｅｇ）以上となった場合（即ち、放熱器４における放熱が不足）、除湿冷房モードに移行する。これにより、除湿冷房モードによる車室内の除湿冷房と冷房モードによる車室内の冷房（吸熱器９の吸熱による車室内の冷房）を円滑に実現することができる。
【０１２１】
（９−２−６）冷房モード及びＭＡＸ冷房モード間の切換制御
また、コントローラ３２は冷房モードを実行しているときに、外気温度Ｔａｍが所定の高い値（例えば＋３０℃）以上に高くなり（Ｔａｍ≧３０）、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが目標吸熱器温度ＴＥＯより低い（ＴＡＯ＜ＴＥＯ）状態が所定時間（例えば１０秒等）以上経過している場合、ＭＡＸ冷房モードに移行する。このように外気温度Ｔａｍが高くなって吸熱器９の冷房能力が不足するときに、冷房モードからＭＡＸ冷房モードへの切り換えを的確に行って、迅速な車室内冷房を実現する。
【０１２２】
そして、コントローラ３２はこのＭＡＸ冷房モードを実行しているときに、外気温度Ｔａｍが所定値（上記＋３０℃より低い、例えば＋２８℃）以下に低くなり（Ｔａｍ≦２８）、且つ、目標吹出温度ＴＡＯが目標吸熱器温度ＴＥＯ＋２ｄｅｇ以上（ＴＡＯ≧ＴＥＯ＋２ｄｅｇ）の状態が所定時間（例えば１０秒等）以上経過している場合、冷房モードに移行する。この場合２ｄｅｇが所定のヒステリシスである。このように外気温度Ｔａｍが低下して吸熱器９の冷房能力が満足するときには、ＭＡＸ冷房モードから冷房モードへ適切に切り換える。
【０１２３】
このようにコントローラ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、の各パラメータに基づいて各運転モードを切り換えることで、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。
【０１２４】
（９−２−７）除湿冷房モードにおけるノーマルモードと放熱器温度優先モード
前述した如く除湿冷房モードは、ノーマルモード（吸熱器温度を優先）と放熱器温度優先モードを有する。このノーマルモードでは、吸熱器温度Ｔｅにより圧縮機２の回転数（目標回転数ＴＧＮＣｃ）を制御する。そのため、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯに収束し、室外膨張弁６の弁開度が制御下限値となった状態（絞り切った状態）でも冷媒回路Ｒの高圧圧力が上がらず、放熱器圧力ＰＣＩが目標放熱器圧力ＰＣＯとならない場合、放熱器４の温度（放熱器温度ＴＨ）が不足する状態に陥る。
【０１２５】
そこで、係る場合コントローラ３２は目標吸熱器温度ＴＥＯを下げることで圧縮機２の回転数を上げ、圧縮機２の能力を増大させて高圧圧力を上昇させ、放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯに上げる放熱器温度優先モードを実行する。即ち、コントローラ３２は除湿冷房モード（吸熱器温度を優先するノーマルモード）を実行しているときに、目標放熱器温度ＴＣＯ−放熱器温度ＴＨが例えば１ｄｅｇ以上（即ち、放熱器４における放熱が不足）となった場合、放熱器温度優先モードに移行する。
【０１２６】
この放熱器温度優先モードでは、コントローラ３２はノーマルモードのときよりも、目標吸熱器温度ＴＥＯを低下させる。それにより、圧縮機２の圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｃが引き上げられることになり、圧縮機２の回転数が上がり、圧縮機２の能力が増大して高圧圧力が上昇し、放熱器圧力ＰＣＩが上昇して必要な放熱器４の温度ＴＨを得ることができるようになる。
【０１２７】
他方、この放熱器温度優先モードにおいて、放熱器温度ＴＨ−目標放熱器温度ＴＣＯが例えば１ｄｅｇ以上（即ち、放熱器４の放熱が過剰）となった場合、コントローラ３２は放熱器温度優先モードからノーマルモードに復帰する。このように除湿冷房モードにおいて放熱器４の温度ＴＨが不足する場合、コントローラ３２は圧縮機２の能力を増大させて高圧を上昇させ、放熱器４における冷媒の放熱量を増大させるので、除湿冷房モードにおける放熱器４による再加熱を確保し、空調性能を確保することが可能となり、除湿冷房モードの有効範囲を拡大して快適な車室内空調を実現することが可能となる。
【０１２８】
尚、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。
【０１２９】
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】
【０１３０】
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】
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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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