(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも冷媒圧縮機（２１）、空調ケース（２）内に配置された冷却用蒸発器（１１）、前記空調ケース（２）内で前記冷却用蒸発器（１１）の下流側に配置された加熱用凝縮器（１２）、前記空調ケース（２）外に配置された室外熱交換器（２２）、および前記室外熱交換器（２２）と前記加熱用凝縮器（１２）との間の冷媒流路に設けられた可変絞り手段（２４）を有する冷凍サイクル装置（２０）を有し、
前記冷凍サイクル装置（２０）は、前記冷媒圧縮機（２１）から吐出された冷媒が前記加熱用凝縮器（１２）を通過した後に前記室外熱交換器（２２）を通過することで、少なくとも前記加熱用凝縮器（１２）にて冷媒を凝縮させたのち、前記冷却用蒸発器（１１）にて冷媒を蒸発させることで、前記空調ケース（２）に導入された空気を前記冷却用蒸発器（１１）にて冷却したのち、前記加熱用凝縮器（１２）にて冷却空気を加熱する除湿モードが設定可能となっており、
前記除湿モードが設定されているときに、空調環境因子に基づいて前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を制御することで前記冷却用蒸発器（１１）での必要冷却除湿量を制御し、前記空調環境因子に基づいて前記可変絞り手段（２４）の絞り開度を制御して前記加熱用凝縮器（１２）での加熱能力を制御することで、加熱用凝縮器（１２）を通過した空調風の吹出温度を制御する除湿優先空調制御手段（Ｓ１６０）を有する空調装置であって、
操作者の操作にて前記吹出温度の設定温度（ＴＣＯ）を変更する信号を発生する信号発生手段（５６）を有し、
前記除湿モードが設定されているときに、前記信号発生手段（５６）により前記設定温度（ＴＣＯ）を変更設定する信号が発生されると、前記可変絞り手段（２４）の絞り開度を保持し、前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を制御することで前記吹出温度を制御する吹出温度優先空調制御手段（Ｓ１８０）を有することを特徴とする空調装置。
【請求項２】
前記吹出温度優先空調制御手段（Ｓ１８０）は、
前記信号発生手段（５６）により前記吹出温度が高くなる信号が発生されたときには、前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を大きくし、前記信号発生手段（５６）により前記吹出温度が低くなる信号が発生されたときには、前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を低くすることを特徴とする請求項１記載の空調装置。
【請求項３】
前記冷却用蒸発器（１１）の吸込空気温度（Ｔｉｎ）を検出する吸込空気温度検出手段（４２）と、
前記冷却用蒸発器（１１）を通過した蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）を検出する蒸発器吹出空気温度検出手段（４３）と、
前記加熱用凝縮器（１２）を通過した凝縮器吹出空気温度で前記吹出温度を検出する凝縮器吹出空気温度検出手段（４５）とを有し、
少なくとも前記空調環境因子に基づいて前記凝縮器吹出空気温度の目標凝縮器吹出空気温度（ＴＣＯ）を算出する凝縮器吹出空気温度算出手段（Ｓ１８１）とを有し、
前記除湿優先空調制御手段（Ｓ１８０）は、
前記除湿モードにおいて前記信号発生手段（５６）により前記設定温度が保持されているときに、前記吸込空気温度（Ｔｉｎ）と前記蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）とに基づいて前記冷却用蒸発器（１１）が前記必要除湿量を満足するように、かつ前記蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）を前記冷却用蒸発器（１１）に霜が発生することを防止するための所定制御温度より高くなるように前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を制御するとともに、前記吹出温度が前記目標凝縮器吹出空気温度（ＴＣＯ）となるように前記絞り開度を制御し、
前記吹出温度優先空調制御手段（Ｓ１６０）は、
前記信号発生手段（５６）により前記設定温度の変更設定する信号が発生されると、前記除湿優先空調制御手段（ステップＳ１８０）の制御状態を停止して、前記絞り開度を保持し、前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を前記吹出温度が前記目標凝縮器吹出空気温度（ＴＣＯ）となるように強制制御することを特徴とする請求項１または２記載の空調装置。
【請求項４】
前記吸込空気温度（Ｔｉｎ）と前記蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）とに基づいて前記必要除湿量を満足させるとともに、前記蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）が前記所定制御温度より高くなるように前記蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）の目標蒸発器吹出空気温度（ＴＥＯ）を算出する目標蒸発器吹出空気温度算出手段（Ｓ１６１）とを有し、
前記除湿優先空調制御手段（Ｓ１８０）は、
前記蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）が前記目標蒸発器吹出空気温度（ＴＥＯ）となるように前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を制御し、
前記吹出温度優先空調制御手段（Ｓ１６０）は、
前記除湿優先空調制御手段（ステップＳ１８０）の制御状態を停止して、前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を強制制御することを特徴とする請求項３記載の空調装置。
【請求項５】
前記吹出温度が一旦前記目標凝縮器吹出空気温度（ＴＣＯ）に到達すると、前記除湿優先空調制御手段（ステップＳ１６０）の制御状態を復帰させて、前記蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）が前記目標蒸発器吹出空気温度（ＴＥＯ）となるよう前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を制御するとともに、前記吹出温度が前記目標凝縮器吹出空気温度（ＴＣＯ）となるように前記絞り開度を制御することを特徴とする請求項３または４記載の空調装置。
【請求項６】
前記信号発生手段（５６）により前記吹出温度が高くなる信号が発生されたときには、前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を低下させるとともに前記絞り開度を小さくし、
前記信号発生手段（５６）により前記吹出温度が低くなる信号が発生されたときには、前記冷媒圧縮機（２１）の回転数を増加させるとともに前記絞り開度を大きくすることを特徴とする請求項５記載の空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調ケース内に冷凍サイクルの２つの室内熱交換器を配置することで除湿モードが設定可能な空調装置において、特に除湿モードにおける吹出温度の制御性を向上させるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、除湿モードが設定可能な空調装置として、特開平８−４００５６号公報に記載されている自動車用空調装置がある。この従来装置では、空調ケース内に配置された室内コンデンサおよび室内エバポレータ、上記空調ケースの外部に配置された室外熱交換器等を有する冷凍サイクル装置を用いることで、除湿モードが設定可能となっている。
【０００３】
除湿モードでは、冷媒は室内コンデンサ、室外熱交換器、室内エバポレータの順に流れ、先ず室内エバポレータにて空気を冷却除湿し、この冷却空気を室内コンデンサにて加熱する。
そして、この除湿モードでは、室内エバポレータにて十分冷却除湿された空調風は、室内コンデンサの加熱能力を制御することで、空調風の吹出温度である室内コンデンサを通過した空気温度（以下コンデンサ出口温度）が制御される。
【０００４】
具体的には、上記従来装置では、先ず室内エバポレータを通過した直後の空気温度（以下、エバポレータ出口温度）が、室内エバポレータを通過する前の吸込温度より所定値以上低くすることで、空気の冷却除湿量が必要除湿冷却量となるようにコンプレッサの回転数を制御する。
また、コンデンサ出口温度は、室外熱交換器と室内コンデンサとの間に設けられた可変絞り手段（電気式膨張弁）の絞り開度を制御することで、各種空調環境因子（例えば内気温、外気温等）に基づいて算出された必要吹出温度ＴＡＯとなるように制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者の検討によると、上記従来装置では以下の問題があることが分かった。以下、これについて説明する。
先ず、上記従来装置において、コンデンサ出口温度を変更するために例えば乗員の操作によって吹出温度変更レバーが変更操作されたとする。すると、これに応じて上記必要吹出温度ＴＡＯが再演算されて、上記絞り開度をコンデンサ出口温度がこの目標吹出温度ＴＡＯとなるように徐々に変更制御する。このように上記従来装置では、絞り開度を徐々に変更しているのでコンデンサ出口温度の応答性が悪いという問題がある。
【０００６】
そして、上記絞り開度を一気に大幅に変更することで、素早くコンデンサ出口温度を変更させることが考えられるが、このように絞り開度を大幅に変更すると冷凍サイクルの冷媒循環量が大きく変動することでコンデンサ出口温度が上記目標吹出温度ＴＡＯに対してオーバーシュートもしくはアンダーシュートしてしまうという問題が発生する。
【０００７】
そこで、本発明は、除湿モードにおいて操作者によって空調風の吹出温度（コンデンサ出口温度）を変更する指示があったときに、空調風の吹出温度がオーバーシュートもしくはアンダーシュートすることを防止するとともに、吹出温度の応答性を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者は上記従来装置について以下のような検討を行った。
上記従来装置において、除湿モードにおいてコンデンサ出口温度の応答性向上およびオーバーシュートもしくはアンダーシュートの防止を両立させるために、制御初期時には上記弁開度を大きく変化させ、素早くコンデンサ出口温度を目標吹出温度ＴＡＯに近づけた後、上記絞り開度の変化量を小さくしてコンデンサ出口温度が上記目標吹出温度ＴＡＯに収束するようにすることを検討した。
【０００９】
しかしながら、上記可変絞り手段は、その可変絞り弁の最大開度ストロークであっても非常に微小なため、上述したように弁開度を精度良く細かく制御することは、実質的に非常に困難であることが分かった。
そこで、本発明者は、除湿モードにおいて操作者により空調風の吹出温度を変更設定する信号が発生されたときには、この信号が発生される前の絞り開度を保持し、冷媒圧縮機の回転数を制御することで、空調風の吹出温度を制御することを発想した。
【００１０】
つまり、冷媒圧縮機の回転数は、上記固定絞り手段に比べて容易にきめ細かな制御が可能であるので、冷媒圧縮機の回転数にて空調風の吹出温度を制御することで、吹出温度の応答性向上およびオーバーシュートもしくはアンダーシュートの防止を両立できると考えた。
このような考えにより本発明では、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１１】
請求項１ないし６記載の発明では、操作者の操作にて前記吹出温度の設定温度（ＴＣＯ）を変更する信号を発生する信号発生手段（５６）を有し、除湿モードが設定されているときに、信号発生手段（５６）により設定温度（ＴＣＯ）を変更設定する信号が発生されると、可変絞り手段（２４）の絞り開度を保持し、冷媒圧縮機（２１）の回転数を制御することで吹出温度を制御する吹出温度優先空調制御手段（Ｓ１８０）を有することを特徴としている。
【００１２】
これにより、上述のように冷媒圧縮機の回転数は、上記可変絞り手段に比べて容易にきめ細かな制御が可能であるので、信号発生手段にて空調風の吹出温度を変更設定する信号が発生されたときには、吹出温度優先制御手段にて絞り開度を保持して冷媒圧縮機の回転数にて空調風の吹出温度を制御する。この結果、空調風の吹出温度の応答性向上および吹出温度のオーバーシュートもしくはアンダーシュートの防止を両立できる。
また、請求項５および６記載の発明では、吹出温度が一旦目標凝縮器吹出空気温度（ＴＣＯ）に到達すると、除湿優先空調制御手段（ステップＳ１６０）の制御状態を復帰して、蒸発器吹出空気温度（Ｔｃ）が目標蒸発器吹出空気温度（ＴＥＯ）となるよう冷媒圧縮機（２１）の回転数を制御するとともに、吹出温度が目標凝縮器吹出空気温度（ＴＣＯ）となるように絞り開度を制御することを特徴としている。
【００１３】
ところで、上述したように絞り開度を保持して、冷媒圧縮機の回転数を強制制御すると、冷凍サイクル装置の冷媒循環量（高圧、低圧）が変化して冷却用蒸発器器に霜が発生してフロストしたり、冷却用蒸発器での冷却除湿能力が低下するといった問題がある。
つまり、絞り開度を保持して、空調風の吹出温度を上げるために、冷媒圧縮機の回転数を大きくすると冷却用熱交換器に霜が発生してフロストしやすくなり、空調風の吹出温度を下げるために、冷媒圧縮機の回転数を下げると冷却用熱交換器での冷却除湿能力が低下する。
【００１４】
そこで、このような問題に対処するために、請求項５および６記載の発明によれば、信号発生手段にて空調風の吹出温度が上げられて、一旦凝縮器吹出空気温度が目標凝縮器吹出空気温度に到達すると、冷媒圧縮機の回転数下げるとともに絞り開度を小さくすることで、吹出温度が目標凝縮器吹出空気温度となるように制御する。これにより、冷却用熱交換器のフロストを防止できるとともに吹出温度を目標凝縮器温度とすることができる。
【００１５】
一方、信号発生手段にて空調風の吹出温度が下げられて、一旦凝縮器吹出空気温度が目標凝縮器吹出空気温度に到達すると、冷媒圧縮機の回転数上げるとともに絞り開度を大きくすることで、吹出温度が目標凝縮器吹出空気温度となるように制御する。これにより、冷却用熱交換器での冷却除湿能力を向上できるとともに吹出温度を目標凝縮器温度とすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施例について説明する。
なお、本実施形態は、本発明を電気自動車用空調装置に適用したものである。
図１の空調ユニット１における空調ケース２は、車室内に空気を導く空気通路を構成するもので、一端側に内外気切換手段３および送風手段４が設けられ、他端側に車室内へ通ずる複数の吹出口１４〜１６が形成されている。
【００１７】
上記内外気切換手段３は、車室内の空気（内気）を吸入する内気吸入口５と、車室外の空気（外気）を吸入する外気吸入口６とが形成された内外気切換箱内に、各吸入口５、６を選択的に開閉する内外気切換ドア７が設けられている。この内外気切換ドア７は、図示しない手動操作機構を介して、後述する内外気切換レバー５４（図３参照）によって駆動される。
【００１８】
上記送風手段４は、上記内気吸入口５または外気吸入口６から上記各吹出口１４〜１６に向かって、空調ケース２内に空気流を発生させるもので、具体的には、スクロールケーシング８内に遠心式多翼ファン９が設けられ、このファン９が、駆動手段であるモータ１０によって駆動される構成である。
また、ファン９よりも空気下流側における空調ケース２内には冷却用蒸発器１１（冷却用熱交換器）が設けられている。この冷却用蒸発器１１は、後述する冷凍サイクル２０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に、内部を流れる冷媒の蒸発作用によって、空調ケース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却用蒸発器１１内には冷媒は流れない。
【００１９】
冷却用蒸発器１１よりも空気下流側における空調ケース２内には加熱用凝縮器１２が設けられている。この加熱用凝縮器１２は、冷凍サイクル２０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に、内部を流れる冷媒の凝縮作用によって、空調ケース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加熱用凝縮器１２内には冷媒は流れるが、後述のエアミックスドア１３にて空気が再加熱されることは無い。
【００２０】
空調ダクト２内のうち、加熱用凝縮器１２と隣接した位置には、ファン９から圧送されてくる空気のうち、加熱用凝縮器１２を流れる量とこれをバイパスする量とを調節するエアミックスドア１３が設けられている。なお、このエアミックスドア１３は、制御装置（エアコンＥＣＵ）４０によって、後述する冷房運転モード時には、ファン９からの圧送空気の全てが加熱用凝縮器１２をバイパスする位置に制御され、後述する暖房運転モード時には、ファン９からの圧送空気の全てが加熱用凝縮器１２を通過する位置に制御される。
【００２１】
上記各吹出口１４〜１６は、具体的には、車両フロントガラスの内面に空調空気を吹き出すデフロスタ吹出口１４と、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１５と、車室内乗員の下半身に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口１６である。また、これらの吹出口の空気上流側部位には、これらの吹出口を開閉するドア１７〜１９が設けられている。
【００２２】
上記冷凍サイクル２０は、上記冷却用蒸発器１１と加熱用凝縮器１２とで車室内の冷房、暖房、および除湿運転を行うヒートポンプ式冷凍サイクルで、これらの熱交換器１１、１２の他に、冷媒圧縮機２１、空調ケース２外に配置された室外熱交換器２２、冷房用膨張弁２３、暖房用膨張弁２４（可変絞り手段）、アキュムレータ２５、冷媒の流れを切り換える冷房用電磁弁２６および暖房用電磁弁２８を備え、これらが冷媒配管２７で接続された構成となっている。また、図中２９は室外送風ファンで、２９ａは、この室外送風ファン２９を駆動する電動モータである。なお、暖房用膨張弁２４は、加熱用凝縮器１２と室外熱交換器２２との間の冷媒流路に設置されている。
【００２３】
上記冷媒圧縮機２１は、図示しない電動モータによって駆動されたときに冷媒の吸入、圧縮、吐出を行う。この電動モータは、冷媒圧縮機２１と一体的に密封ケース内に配置されており、インバータ３１により制御されることによって回転速度が連続的に可変する。また、このインバータ３１は、制御装置４０によって通電制御される。
【００２４】
そして、本実施形態では、上記冷房用膨張弁２３および暖房用膨張弁２４は、電気式膨張弁を使用しており、冷媒流路の流路断面積の絞り開度が調整できるようになっている。また、この冷房用膨張弁２３および暖房用膨張弁２４は、制御装置４０にて制御される。
また、上記冷房用膨張弁２３は、後述する冷房運転時に室外熱交換器２２から冷却用蒸発器１１に流入する冷媒を減圧膨張するものである。暖房用膨張弁２４は、加熱用凝縮器１２と室外熱交換器２２との間に設けられており、後述する暖房運転時に加熱用凝縮器１２から室外熱交換器２２に流入する冷媒を減圧膨張するものである。
【００２５】
次に上記制御装置４０について図１および図２に基づき説明する。
制御装置４０には、図１、２に示すように、冷媒圧縮機２１が吐出した高圧冷媒圧力を検出する吐出圧センサ４１、ファン９により空調ケース２内に吸い込まれた空気温度（冷却用蒸発器１１の吸込空気温度Ｔｉｎ）を検出する吸込温度センサ４２、冷却用蒸発器１１の通過した直後の空気温度（冷却用蒸発器１１の表面温度、以下エバポレータ出口温度）を検出する蒸発器吹出空気温度センサ４３、外気温を検出する外気温センサ４４、および加熱用凝縮器１１を通過した後の凝縮器吹出空気温度（以下、コンデンサ出口温度）を検出する凝縮器吹出空気温度センサ４５の各信号が入力されるとともに、車室内全面に設けられたコントロールパネル５１の各レバー、スイッチからの信号も入力される。
【００２６】
このコントロールパネル５１は、図３に示すように、操作者の操作により各吹出モードの設定を行う吹出モード設定レバー５２、車室内へ吹き出される風量を設定する風量設定レバー５３、内外気切換モードを設定する上記内外気切換レバー５４、冷凍サイクル２０の運転モードを、冷房運転モードに設定する冷房スイッチ５５ａ、暖房運転モードに設定する暖房スイッチ５５ｂ、および除湿運転モードに設定する除湿スイッチ５５ｃとからなる冷暖房モード設定スイッチ５５、および車室内への空調風の吹出温度の設定温度を設定変更する温度設定レバー５６を備える。
【００２７】
また、図２の制御装置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４１〜４７からの信号およびコントロールパネル５１からの各信号は、ＥＣＵ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、その処理結果に基づいてインバータ３１等の上記各駆動手段を制御する。なお、制御装置４０は、自動車の図示しないキースイッチがオンされたときに、図示しないバッテリーから電源が供給される。
【００２８】
ここで、上記冷凍サイクル２０の運転モードにおける、冷媒の流れ方を簡単に説明する。
▲１▼  冷房運転モード
乗員によって上記冷房スイッチ５５ａがオンされたときは、上記マイクロコンピュータが電磁弁２６を開弁状態とするとともに電磁弁２８を閉弁状態とする。これにより、冷媒の流れは、図１中矢印Ｃで示すように冷媒圧縮機２１→室外熱交換器２２→冷房用減圧装置２３→冷却用蒸発器１１→アキュムレータ２５→冷媒圧縮機２１の順である。この結果、冷却用蒸発器１１にて、冷媒の蒸発作用により空調風が冷却される。なお、この冷房運転モードでは、空気が加熱用凝縮器１２を全てバイパスするように上記マイクロコンピュータにて上記エアミックスドア１３を制御する。
【００２９】
▲２▼  暖房運転モード
乗員によって上記暖房スイッチ５５ｂがオンされたときは、上記マイクロコンピュータが電磁弁２６を閉弁状態とするととともに、電磁弁２８を開弁状態とする。これにより、冷媒の流れは、図１中Ｈで示すように冷媒圧縮機２１→加熱用凝縮器１２→暖房用膨張弁２４→室外熱交換器２２→電磁弁２８→アキュムレータ２５→冷媒圧縮機２１の順である。この結果、加熱用凝縮器１２にて、冷媒の凝縮作用により空調風が加熱される。なお、この暖房運転モードでは、空気が加熱用凝縮器１２を全て通過するように上記マイクロコンピュータにて上記エアミックスドア１３を制御する。また、上記暖房用膨張弁２４は、電動モータ２１での消費電力がなるべく少なくなるように最適に制御される。
【００３０】
▲３▼  除湿運転モード
乗員によって上記除湿スイッチ５５ｃがオンされたときは、上記マイクロコンピュータが電磁弁２６および電磁弁２８を共に閉弁状態とする。これにより、冷媒の流れは、図１中Ｈ−Ｃで示すように冷媒圧縮機２１→加熱用凝縮器１２→暖房用膨張弁２４→室外熱交換器２２→冷房用膨張弁２３→冷却用蒸発器１１→アキュムレータ２５→冷媒圧縮機２１の順である。
【００３１】
これにより、冷媒圧縮機２１から吐出された冷媒は、室外熱交換器２２および暖房用熱交換器１２で凝縮されたのち、冷房用熱交換器１１にて蒸発される。この結果、空調ケース２内に導入された空気は、冷却用蒸発器１１にて冷却したのち、加熱用凝縮器１２にて冷却空気を加熱する。なお、この除湿運転モードでは、空気が加熱用凝縮器１２を全て通過するように上記マイクロコンピュータにて上記エアミックスドア１３を制御する。
【００３２】
次に、上記マイクロコンピュータが行う制御処理について、図４を用いて説明する。
まず、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、さらに風量設定レバー５３がオフ以外の所定風量の位置に設定されると、図４のルーチンが起動され、ステップ１０５にて各イニシャライズおよび初期設定を行う。そして次のステップ１１０にて、上記各センサ４１〜４４、およびコントロールパネル５１の各レバー、スイッチからの信号を読み込む。
【００３３】
次に、ステップ１１５では、上記冷房スイッチ５５ａがオンされているか否かを判定する。そして、冷房スイッチ５５ａがオンされていると、ステップＳ１２０に進み、冷房運転モード制御を行う。
ここで、簡単に冷房運転モード制御の内容を説明する。先ず、冷房運転モード制御では、上記各センサ４１〜４４、および温度設定レバー５６の設定位置に基づいて図示しない所定の数式にて上記エバポレータ出口温度の目標値である冷房用目標蒸発器吹出温度ＴＡＯ（Ｃ）を算出する。そして、蒸発器吹出空気温度センサ４３が検出する実際の空調風の温度が、上記冷房用目標吹出温度ＴＡＯとなるように、インバータ３１にて冷媒圧縮機２１の回転数を制御する。
【００３４】
そして、この後、ステップＳ１２５にて、風量設定スイッチ５３の設定位置に応じて目標ブロア電圧を決定し、この目標ブロア電圧となるようにブロアモータ１０を制御する。
続いて、ステップＳ１３０にて室外ファン２９の回転数（送風量）を制御し、その後ステップＳ１１０に戻る。
【００３５】
一方、ステップＳ１１５にてＮＯと判定された場合は、ステップＳ１３５に進み、ステップＳ１３５にて暖房スイッチ５５ｂがオンされているか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ１４０進んで、暖房運転モード制御を行う。
ここで、簡単に暖房運転モード制御の内容を説明する。先ず、暖房運転モード制御では、上記コンデンサ出口温度の目標値となる暖房用目標吹出温度ＴＡＯ（Ｈ）を算出し、さらにこの暖房用目標吹出温度ＴＡＯ（Ｈ）に基づいて加熱用凝縮器１２における加熱能力（具体的には冷媒圧縮機２１の吐出圧力Ｐｄ）の目標値を決定し、吐出圧センサ４１の検出値が上記目標値となるようにインバータ３１を制御して冷媒圧縮機２１の回転数を制御する。
【００３６】
一方、ステップＳ１３５にてＮＯと判定されたときは、ステップＳ１５０にて除湿スイッチ５５ｃがオンされているか否かを判定する。ここで、ＮＯと判定される、つまり運転モード設定スイッチ５５にて冷房運転モード制御、暖房運転モード制御、および除湿運転モード制御が設定されていないときには、ステップＳ１４５にて冷媒圧縮機２１を停止させた後に、上記ステップ１２５、１３０の処理を行う。すなわち、送風モードとする。
【００３７】
また、上記除湿スイッチ５５ｃがオンされて、ステップＳ１５０にてＹＥＳと判定された場合は、ステップＳ１５２に進んで、除湿運転モード制御（除湿モード）を行う。
以下、この除湿運転モード制御における制御内容をステップＳ１５５〜ステップＳ１８０にて説明する。
【００３８】
先ず、ステップＳ１５５では、前回このフローチャートが実行されたときに除湿運転モード制御であった否かを判定する。つまり、このフローチャーートが始めて実行されたときにステップＳ１５５に進んだときは、必ずステップＳ１５５ではＮＯと判定されて、ステップＳ１６０に進む。
そして、ステップＳ１６０では、除湿運転モード制御Ａとして除湿優先空調制御が行われる。以下、除湿優先空調制御の内容について図８のフローチャートを用いて説明する。
【００３９】
▲１▼除湿優先空調制御
先ずステップＳ１６１では、図５に示す予め設定された特性図から、上記吸込温度センサ４２の検出する吸込空気温度Ｔｉｎ−５℃、かつ３℃より高くなるように目標蒸発器出口温度ＴＥＯ（以下、目標エバポレータ出口温度と呼ぶ）を算出する。なお、上記３℃という値は、冷却用蒸発器１１に霜が発生することを防止するための所定制御温度である。
【００４０】
そして、ステップＳ１６２にて蒸発器吹出空気温度センサ４３の検出値が、上記目標エバポレータ出口温度ＴＥＯとなるように冷媒圧縮機２１の回転数を制御する。具体的には通過後空気温度センサ４３の検出値と目標エバポレータ出口温度ＴＥＯとの差が大きくなるほど、冷媒圧縮機２１の回転数の変化量が大きくなるようにＰＩ制御もしくはファジー制御にてフィードバック制御する。
【００４１】
これにより、必ず空調ケース２内に導入された空気の温度が、冷却用蒸発器１１にて十分低下することで、良好に空気中の水分が除去されるとともに、冷却用蒸発器１１の蒸発器吹出空気温度が３℃以上となるので、冷却用蒸発器１１に霜が発生してフロストすることが防止できる。
さらに除湿優先空調制御では、ステップＳ１６３にて図６に示す特性図から外気温度に応じて加熱用凝縮器１２を通過した上記コンデンサ出口温度（最終的な空調風の吹出温度）の目標凝縮器吹出温度ＴＣＯ（以下目標コンデンサ出口温度）を決定する。ここで、図６に示すように目標コンデンサ出口温度ＴＣＯは、上記温度設定レバー５６の設定位置が高く（ＨＯＴ）なるほど、高く算出される。
【００４２】
また、目標コンデンサ出口温度ＴＣＯは、図６に示すように吐出圧センサ４１が検出する吐出圧力Ｐｄと相関があるので、目標コンデンサ出口温度ＴＣＯを吐出圧力Ｐｄに換算する。そして、図７に示す特性図から冷媒圧縮機２１の回転数に応じて、上記吐出圧力Ｐｄとなるように暖房用膨張弁２４の弁開度（絞り開度）を制御する。
【００４３】
なお、図７は、外気温度およびファン９の風量一定、温度設定レバー５６の設定位置が中間位置で、冷媒圧縮機２１の回転数、冷房用膨張弁２３の弁開度、暖房用膨張弁２４の弁開度、蒸発器吹出空気温度、目標エバポレータ出口温度ＴＥＯ、凝縮器吹出空気温度、目標コンデンンサ出口温度ＴＣＯとの相関関係図である。また、図７には図示していないが、ファン９の風量、温度設定レバー５６の設定位置等によって特性図は異なる。
【００４４】
一方、ステップＳ１５５にて、前回このフローチャートが実行されたときに運転モードが除湿運転モード制御であったと判定されると、ステップＳ１７０に進む。ステップＳ１７０では、温度設定レバー５６の設定位置が変更されたか否かを判定する。つまり、除湿運転モード制御が設定されているときに、乗員の操作により温度設定レバー５６の設定位置が変更されたかが判定され、この判定結果がＹＥＳの場合は、上記除湿優先空調制御を停止して、ステップＳ１８０に進んで除湿運転モード制御Ｂとして吹出温度優先制御を行う。
【００４５】
以下、吹出温度優先制御の内容について図９のフローチャートを用いて説明する。
▲２▼吹出温度優先制御
この吹出温度優先制御では、先ず、図６に示す特性図から温度設定レバー５６の設定位置に応じて目標コンデンサ出口温度ＴＣＯ算出する。そして、ステップＳ１８３では、暖房用膨張弁２４の弁開度を保持する。そして、ステップＳ１８３では冷媒圧縮機２１の回転数制御として、冷媒圧縮機２１の回転数を図７の特性図に基づいて、上記コンデンサ出口温度が上記目標コンデンサ出口温度ＴＣＯとなるように制御する。
【００４６】
具体的には凝縮器吹出空気温度センサ４５の検出値と上記目標コンデンサ出口温度ＴＣＯとの差が大きくなるほど、冷媒圧縮機２１の回転数の変化量が大きくなるように、ＰＩ制御もしくはファジー制御にてフィードバック制御する。
ここまでの吹出温度優先制御の作動を図７に基づき説明する。先ず、前提として上記除湿優先空調制御にて、図７に示すように冷房用膨張弁２３の弁開度ｂ、暖房用膨張弁２４の弁開度Ｃ、目標エバポレータ出口温度ＴＥＯが５℃、目標コンデンサ出口温度ＴＣＯが３３℃、冷媒圧縮機２１の回転数ｅとなる制御状態Ｘであったとする。
【００４７】
そして、この状態から温度設定レバー５６にて空調風の吹出温度を高くするように設定温度が変更されて、目標コンデンサ出口温度ＴＣＯが高くなるようにＴＣＯ１（３８℃）に変更されたとする。すると、本実施形態では暖房用膨張弁２４の弁開度はＣのままで、冷媒圧縮機２１の回転数をｅからｆへ大きくして、コンデンサ出口温度が上記ＴＣＯ１となるように制御する（制御状態Ｙ）。
【００４８】
一方、上記制御状態Ｘから温度設定レバー５６にて空調風の吹出温度を低くするように設定温度が変更されて、目標コンデンサ出口温度ＴＣＯが低くなるようにＴＣＯ２（３０℃）へ変更されたとする。すると、本実施形態では暖房用膨張弁２４の弁開度はＣのままで、冷媒圧縮機２１の回転数をｅからｇまで低下して、空調風の吹出温度が上記ＴＣＯ２となるように制御する（制御状態Ｗ）。
【００４９】
このようにすることで、上記「発明が解決しようとする課題」にて述べたように冷媒圧縮機２１の回転数は、上記暖房用膨張弁２４に比べて容易にきめ細かな制御が可能であるので、冷媒圧縮機２１の回転数にて空調風の吹出温度を制御するすることで、空調風の吹出温度の応答性向上および吹出温度のオーバーシュートもしくはアンダーシュートの防止を両立できる。
【００５０】
ここで、上述したように制御状態Ｘから制御状態Ｙに変更すると、図７に示すように冷却用蒸発器１１の蒸発器吹出空気温度が３℃より低くなってしまうことで、冷却用熱交換器１１に霜が発生してフロストする可能性がある。また、制御状態Ｘから制御状態Ｗに変更すると、図７に示すように蒸発器吹出温度が非常に高くなるので、冷却用蒸発器１１での冷却除湿能力が低下する。従って、上記吹出温度優先空調制御は、除湿運転モード制御であってもその名の通り吹出温度の制御性を優先して、冷却用熱交換器１１での冷却除湿能力確保およびフロスト防止を無視していることになる。
【００５１】
そこで、本実施形態では、さらに冷却除湿能力確保およびフロスト防止を達成するために、除湿運転モードにおいて温度設定レバーが変更されて、コンデンサ出口温度が一旦上記目標コンデンサ出口温度ＴＣＯに到達すると、図８中ステップＳ１８５の制御を行う。以下、このステップＳ１８５の制御内容について説明する。
【００５２】
上述したように除湿優先運転制御において温度設定レバー５６が変更されると、暖房用膨張弁２４の弁開度を保持し、冷媒圧縮機２１の回転数にてコンデンサ出口温度を制御した。しかしながら、ステップＳ１８５では、暖房用膨張弁２４の弁開度および冷媒圧縮機２１の回転数の双方を可変制御する。
具体的には、上記制御状態Ｘから制御状態Ｙとなったときには、冷却用蒸発器１１がフロストする可能性があるので、冷媒圧縮機２１の回転数をｆからｅに戻すように下げるとともに、暖房用膨張弁２４の弁開度をＣからＤとして小さくする。これにより、冷却用蒸発器１１の蒸発器吹出空気温度は３℃以上となって、冷却用熱交換器１１のフロストを防止できるとともに、コンデンサ出口温度が上記目標コンデンサ出口温度ＴＣＯを維持することができる。
【００５３】
また、上記制御状態Ｘから制御状態Ｗとなったときには、冷却用熱交換器１１では冷却除湿不足となるので、冷媒圧縮機２１の回転数をｇからｅに戻すように大きくするとともに、暖房用膨張弁２４の弁開度をＣからＢとして大きくする。これにより、冷房用熱交換器１１の蒸発器吹出空気温度が低下するので、冷却用蒸発器１１にて十分空気を冷却除湿できる。
【００５４】
つまり、除湿運転モードにおいて温度設定レバーが変更されて、コンデンサ出口温度が一旦上記目標コンデンサ出口温度ＴＣＯに到達すると、上記除湿優先空調制御に復帰する。
（他の実施形態）
上記実施形態では、上記制御状態Ｘから制御状態Ｙのように目標コンデンサ出口温度ＴＣＯがＴＣＯ１に上昇した場合、エバポレータ出口温度を冷却用蒸発器１１がフロストするまで下げるようにしたが、エバポレータ出口温度が必ず３℃より高くなるように制限しても良い。
【００５５】
例えば、先ず、暖房用膨張弁２４の弁開度はＢのままで冷媒圧縮機２１の回転数をｅからｋまで増加し、この後暖房用膨張弁２４の弁開度ＢからＤに徐々に変更する。このようにすることで、エバポレータ出口温度は３℃となって冷却用熱交換器１１がフロストすること無く、コンデンサ出口温度を変更する際、初期時の応答性を向上できる。
【００５６】
また、上記各実施形態では、除湿優先空調制御時において目標エバポレータ出口温度ＴＥＯが吸込温度−５℃、かつ３℃以上としたが、外気温度や車室内の湿度に応じて変化させるようにしても良い。
また、上記各実施形態では、除湿運転モードにて室外熱交換器２２にて冷媒を凝縮させるようにしていたが、例えば外気温がかなり低くて空調風の吹出温度を高めたいときには、室外熱交換器２２を蒸発器として使用しても良い。なお、この場合は、例えば図７に示すように冷房用膨張弁２３の弁開度（ａ〜ｃ）を可変することで、必要な吹出温度を得る。
【００５７】
また、上記各実施形態では、電気自動車用の空調装置に適用したが、本発明は電気自動車に係わらずエンジン駆動の車両にでも適用できるし、さらには家庭や業務用の空調装置にでも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における電気自動車用空調装置の全体構成図である。
【図２】上記実施形態における電気自動車用空調装置の制御装置を示す図である。
【図３】上記実施形態における空調操作パネルの正面図である。
【図４】上記実施形態における制御装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図５】上記実施形態における吸込空気温度と目標エバポレータ出口温度との関係を表す図である。
【図６】上記実施形態における外気温度と、目標コンデンサ出口温度ＴＣＯと、吐出圧力Ｐｄとの関係を示す図である。
【図７】上記実施形態における各空調制御対象物の相関関係を示す図である。
【図８】上記実施形態における除湿優先制御の内容を示すフローチャートである。
【図９】上記実施形態における吹出温度優先制御の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２…空調ケース、１１…冷却用蒸発器、１２…加熱用凝縮器、２０…冷凍サイクル装置、２１…冷媒圧縮機、２２…室外熱交換器、２４…暖房用膨張弁、４０…制御装置（ＥＣＵ）。
【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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