特許 5984842 車両用空気調和装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5984842

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】車両用空気調和装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20160823BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20160823BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20160823BHJP

   F25B 5/00 20060101ALI20160823BHJP

   F25B 13/00 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   B60H1/22 651C

   B60H1/22 651B

   B60H1/32 624E

   B60H1/32 624J

   F25B1/00 304W

   F25B5/00 102

   F25B13/00 103

【請求項の数】11

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-548178(P2013-548178)

(86)(22)【出願日】2012年11月26日

(86)【国際出願番号】JP2012080471

(87)【国際公開番号】WO2013084738

(87)【国際公開日】20130613

【審査請求日】2015年11月9日

(31)【優先権主張番号】特願2011-270686(P2011-270686)

(32)【優先日】2011年12月9日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001845

【氏名又は名称】サンデンホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人 エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮腰 竜

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 謙一

【審査官】 田中 一正

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２６４６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８９２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３９８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２５１１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２６６８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０４００５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｂ６０Ｈ １／３２

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ ５／００

Ｆ２５Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、
車室内側に設けられ、冷媒を放熱させる放熱器と、
車室内側に設けられ、冷媒を吸熱させる吸熱器と、
車室外側に設けられ、冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、
吸熱器に流入する冷媒を減圧する室内側膨張弁と、
室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する室外側膨張弁と、を備え、
圧縮機から吐出した冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱させた冷媒の一部を室内側膨張弁によって減圧して吸熱器において吸熱させ、その他の冷媒を室外側膨張弁によって減圧して室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転を行うことが可能な車両用空気調和装置において、
除湿暖房運転時に、室外側膨張弁の弁開度を調整することで吸熱器における冷媒の蒸発温度を調整する室外側膨張弁制御部と、
吸熱器の冷媒流出側の冷媒流通路に設けられ、冷媒流通路を流通する冷媒の流量を調整することで吸熱器における冷媒の蒸発温度を調整可能な蒸発温度調整弁と、
吸熱器における冷媒の温度を検出する温度検出部と、
室外側膨張弁の弁開度および温度検出手段の検出温度がそれぞれ所定の条件を満たす場合に、吸熱器における冷媒の蒸発温度を、室外側膨張弁の弁開度の調整による制御から蒸発温度調整弁の弁開度の調整による制御に切換える制御弁切換部と、を備えた
ことを特徴とする車両用空気調和装置。

【請求項2】

制御切換部による吸熱器における冷媒の蒸発温度の制御を蒸発温度調整弁の弁開度の調整に切換える所定の条件は、室外側膨張弁の弁開度が所定開度以上、且つ、温度検出部の検出温度が所定温度以下である
ことを特徴とする請求項１記載の車両用空気調和装置。

【請求項3】

蒸発温度調整弁による吸熱器における冷媒の蒸発温度の制御中に、室外側膨張弁を所定の弁開度に設定する弁開度設定部を備えた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空気調和装置。

【請求項4】

蒸発温度調整弁による吸熱器における冷媒の蒸発温度の制御中に、室外側膨張弁を、所定の条件から決定される弁開度に設定する弁開度設定部を備えた
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空気調和装置。

【請求項5】

温度検出部の検出温度に基づいて、吸熱器における冷媒の蒸発温度を、蒸発温度調整弁の弁開度の調整による制御から室外側膨張弁の弁開度の調整による制御に切換える制御弁切換部を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用空気調和装置。

【請求項6】

吸熱器における冷媒の蒸発温度の目標値である目標蒸発温度を算出する目標蒸発温度算出部と、
温度検出部の検出温度と目標蒸発温度算出部の算出温度とに基づいて、吸熱器における冷媒の蒸発温度を、蒸発温度調整弁の弁開度の調整による制御から室外側膨張弁の弁開度の調整による制御に切換える制御弁切換部と、を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用空気調和装置。

【請求項7】

圧縮機の運転状態を検出する運転状態検出部と、
運転状態検出部によって検出された圧縮機の運転状態に基づいて、吸熱器における冷媒の蒸発温度を、蒸発温度調整弁の弁開度の調整による制御から室外側膨張弁の弁開度の調整による制御に切換える制御弁切換部と、を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用空気調和装置。

【請求項8】

放熱器における冷媒の温度を圧縮機の回転数の調整によって制御する放熱器温度制御部を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用空気調和装置。

【請求項9】

温度検出部の検出温度と目標蒸発温度算出部の算出温度とに基づいて室外側膨張弁の弁開度を制御する弁開度制御部を備えた
ことを特徴とする請求項６に記載の車両用空気調和装置。

【請求項10】

吸熱器において着霜が生じる温度を推定する着霜温度推定部と、
温度検出部の検出温度と着霜温度推定部の推定温度とに基づいて、吸熱器における冷媒の蒸発温度を、蒸発温度調整弁の弁開度の調整によって制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の車両用空気調和装置。

【請求項11】

圧縮機に吸入される冷媒の温度を検出する吸入冷媒温度検出部と、
吸入冷媒温度検出部の検出温度に基づいて、吸熱器における冷媒の蒸発温度を、蒸発温度調整弁の弁開度の調整による制御から室外側膨張弁の弁開度の調整による制御に切換える制御弁切換部と、を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいず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、例えば、電気自動車に適用可能な車両用空気調和装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の車両用空気調和装置では、車両の動力源としてのエンジンによって駆動する圧縮機と、車室外に設けられた放熱器と、車室内に設けられた吸熱器と、を備え、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器において放熱させるとともに、吸熱器において吸熱させ、吸熱器において冷媒と熱交換した空気を車室内に供給することで冷房運転を行っている。また、従来の車両用空気調和装置では、車室内にヒータコアを備え、エンジンの冷却に用いた冷却水の排熱をヒータコアにおいて放熱させ、ヒータコアにおいて冷却水と熱交換した空気を車室内に向かって吹出すことで暖房運転を行っている。さらに、従来の車両用空気調和装置では、車室内に供給する空気を吸熱器において要求される絶対湿度まで冷却して除湿し、吸熱器において冷却して除湿された空気をヒータコアにおいて所望の温度まで加熱した後に車室内に向かって吹出す除湿暖房運転を行っている。

【0003】

前記車両用空気調和装置では、暖房運転及び除湿暖房運転において空気を加熱する熱源としてエンジンの排熱を利用している。車両の動力源が電動モータである電気自動車は、エンジンのように空気を十分に加熱可能な排熱が発生しないため、前記車両用空気調和装置を適用することができない。

【0004】

そこで、電気自動車に適用可能な車両用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、冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられ、冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられ、冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用空気調和装置では、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱させた冷媒を膨張弁によって減圧して室外熱交換器において吸熱させることで暖房運転を行う。また、この車両用空気調和装置では、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱させた冷媒の一部を膨張弁によって減圧して吸熱器において吸熱させ、その他の冷媒を膨張弁によって減圧して室外熱交換器において吸熱させることで除湿暖房運転を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２６４６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前記電気自動車に適用可能な車両用空気調和装置の除湿暖房運転では、吸熱器および室外熱交換器のそれぞれの冷媒流通方向上流側に膨張弁として温度膨張弁が設けられ、それぞれの冷媒の蒸発温度を一定にするように構成されている。この場合には、吸熱器および室外熱交換器のそれぞれにおいて吸熱能力を調整することができないため、車室外の温度が低温になると、室外熱交換器における冷媒の蒸発温度も低下し、吸熱器に着霜を生じるおそれがある。吸熱器に着霜が生じると、吸熱器における冷媒の吸熱量が減少することから、放熱器における放熱能力が不足し、車室内の温度および湿度を設定温度および設定湿度とすることが困難となる。

【0007】

本発明の目的とするところは、除湿暖房運転時において、車室外の温度が低温の場合等、環境条件にかかわらず、吸熱器において必要な冷媒の吸熱量を確保することが可能な車両用空気調和装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、前記目的を達成するために、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、車室内側に設けられ、冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられ、冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられ、冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、吸熱器に流入する冷媒を減圧する室内側膨張弁と、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する室外側膨張弁と、を備え、圧縮機から吐出した冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱させた冷媒の一部を室内側膨張弁によって減圧して吸熱器において吸熱させ、その他の冷媒を室外側膨張弁によって減圧して室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転を行うことが可能な車両用空気調和装置において、除湿暖房運転時に、室外側膨張弁の弁開度を調整することで吸熱器における冷媒の蒸発温度を調整する室外側膨張弁制御部と、吸熱器の冷媒流出側の冷媒流通路に設けられ、冷媒流通路を流通する冷媒の流量を調整することで吸熱器における冷媒の蒸発温度を調整可能な蒸発温度調整弁と、吸熱器における冷媒の温度を検出する温度検出部と、室外側膨張弁の弁開度および温度検出手段の検出温度がそれぞれ所定の条件を満たす場合に、吸熱器における冷媒の蒸発温度を、室外側膨張弁の弁開度の調整による制御から蒸発温度調整弁の弁開度の調整による制御に切換える制御弁切換部と、を備えている。

【0009】

これにより、除湿暖房運転時に、室外側膨張弁の弁開度の制御によっても吸熱器における冷媒の蒸発温度が低下する場合に、蒸発温度調整弁によって吸熱器における冷媒の蒸発温度の制御が可能となることから、室外側膨張弁の弁開度の制御のみならず蒸発温度調整弁の弁開度の制御によって吸熱器における冷媒の蒸発温度が低下することを防止することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、除湿暖房運転時に、室外側膨張弁の弁開度の制御のみならず蒸発温度調整弁の弁開度の制御によって吸熱器における冷媒の蒸発温度が低下することを防止することができるので、車室外の温度が低温の場合においても吸熱器に着霜が生じることはなく、吸熱器において必要な冷媒の吸熱量を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。

【図2】制御系を示すブロック図である。

【図3】冷房運転及び除湿冷房運転を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。

【図4】暖房運転を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。

【図5】第１除湿暖房運転を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。

【図6】第２除湿暖房運転を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。

【図7】膨張手段制御処理を示すフローチャートである。

【図8】第２制御弁制御処理を示すフローチャートである。

【図9】蒸発温度制御切換処理を示すフローチャートである。

【図10】第２制御弁の弁開度の制御を開始する際のタイミングチャートである。

【図11】第２制御弁の弁開度の制御を解除する際のタイミングチャートである。

【図12】第１制御弁吸熱器温度制御処理を示すフローチャートである。

【図13】放熱器温度制御処理を示すフローチャートである。

【図14】本発明のその他の車両用空気調和装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１乃至図１３は、本発明の一実施形態を示すものである。

【0013】

本発明の車両用空気調和装置は、図１に示すように、車室内に設けられた空調ユニット１０と、車室内および車室外に亘って構成された冷媒回路２０と、を備えている。

【0014】

空調ユニット１０は、車室内に供給する空気を流通させるための空気流通路１１を有している。空気流通路１１の一端側には、車室外の空気を空気流通路１１に流入させるための外気吸入口１１ａと、車室内の空気を空気流通路１１に流入させるための内気吸入口１１ｂと、が設けられている。また、空気流通路１１の他端側には、空気流通路１１を流通する空気を車室内の搭乗者の足元に向かって吹き出させるフット吹出口１１ｃと、空気流通路１１を流通する空気を車室内の搭乗者の上半身に向かって吹き出させるベント吹出口１１ｄと、空気流通路１１を流通する空気を車両のフロントガラスの車室内側の面に向かって吹き出させるデフ吹出口１１ｅと、が設けられている。

【0015】

空気流通路１１内の一端側には、空気を空気流通路１１の一端側から他端側に向かって流通させるためのシロッコファン等の室内送風機１２が設けられている。この室内送風機１２は電動モータ１２ａによって駆動される。

【0016】

空気流通路１１の一端側には、外気吸入口１１ａ及び内気吸入口１１ｂの一方を開放して他方を閉鎖することが可能な吸入口切換えダンパ１３が設けられている。この吸入口切換えダンパ１３は電動モータ１３ａによって駆動される。吸入口切換えダンパ１３によって内気吸入口１１ｂが閉鎖されて外気吸入口１１ａが開放されると、外気吸入口１１ａから空気が空気流通路１１に流入する外気供給モードとなる。また、吸入口切換えダンパ１３によって外気吸入口１１ａが閉鎖されて内気吸入口１１ｂが開放されると、内気吸入口１１ｂから空気が空気流通路１１に流入する内気循環モードとなる。さらに、吸入口切換えダンパ１３が外気吸入口１１ａと内気吸入口１１ｂとの間に位置し、外気吸入口１１ａと内気吸入口１１ｂがそれぞれ開放されると、吸入口切換えダンパ１３による外気吸入口１１ａ及び内気吸入口１１ｂのそれぞれの開口率に応じた割合で、外気吸入口１１ａと内気吸入口１１ｂとから空気が空気流通路１１に流入する外内気吸入モードとなる。

【0017】

空気流通路１１の他端側のフット吹出口１１ｃ、ベント吹出口１１ｄ及びデフ吹出口１１ｅのそれぞれには、各吹出口１１ｃ，１１ｄ，１１ｅを開閉するための吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが設けられている。この吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、図示しないリンク機構によって連動するように構成され、電動モータ１３ｅによってそれぞれ開閉される。ここで、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってフット吹出口１１ｃが開放されてベント吹出口１１ｄが閉鎖され、デフ吹出口１１ｅが僅かに開放されると、空気流通路１１を流通する空気の大部分がフット吹出口１１ｃから吹き出されると共に残りの空気がデフ吹出口１１ｅから吹き出されるフットモードとなる。また、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってフット吹出口１１ｃ及びデフ吹出口１１ｅが閉鎖されてベント吹出口１１ｄが開放されると、空気流通路１１を流通する空気の全てがベント吹出口１１ｄから吹き出されるベントモードとなる。さらに、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってフット吹出口１１ｃ及びベント吹出口１１ｄが開放されてデフ吹出口１１ｅが閉鎖されると、空気流通路１１を流通する空気がフット吹出口１１ｃ及びベント吹出口１１ｄから吹き出されるバイレベルモードとなる。また、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってフット吹出口１１ｃ及びベント吹出口１１ｄが閉鎖されてデフ吹出口１１ｅが開放されると、空気流通路１１を流通する空気がデフ吹出口１１ｅから吹き出されるデフモードとなる。また、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによってベント吹出口１１ｄが閉鎖されてフット吹出口１１ｃ及びデフ吹出口１１ｅが開放されると、空気流通路１１を流通する空気がフット吹出口１１ｃ及びデフ吹出口１１ｅから吹き出されるデフフットモードとなる。尚、バイレベルモードにおいては、フット吹出口１１ｃから吹き出される空気の温度がベント吹出口１１ｄから吹き出される空気の温度よりも高温となる温度差が生じるような、空気流通路１１、フット吹出口１１ｃ、ベント吹出口１１ｄ、後述する吸熱器及び放熱器の互いの位置関係や構造となっている。

【0018】

室内送風機１２の空気流通方向下流側の空気流通路１１には、空気流通路１１を流通する空気を冷却及び除湿するための吸熱器１４が設けられている。また、吸熱器１４の空気流通方向下流側の空気流通路１１には、空気流通路１１を流通する空気を加熱するための放熱器１５が設けられている。吸熱器１４及び放熱器１５は、それぞれ内部を流通する冷媒と空気流通路１１を流通する空気とを熱交換させるためのフィンとチューブ等からなる熱交換器である。

【0019】

吸熱器１４と放熱器１５との間の空気流通路１１には、空気流通路１１を流通する空気の放熱器１５において加熱される割合を調整するためのエアミックスダンパ１６が設けられている。エアミックスダンパ１６は電動モータ１６ａによって駆動される。エアミックスダンパ１６は、空気流通路１１の放熱器１５の上流側に位置することによって、放熱器１５において熱交換する空気の割合が減少し、空気流通路１１の放熱器１５以外の部分側に移動させることによって、放熱器１５において熱交換する空気の割合が増加する。エアミックスダンパ１６は、空気流通路１１の放熱器１５の上流側を閉鎖して放熱器１５以外の部分を開放した状態で開度が０％となり、空気流通路１１の放熱器１５の上流側を開放し、放熱器１５以外の部分を閉鎖した状態で開度が１００％となる。

【0020】

冷媒回路２０は、前記吸熱器１４、前記放熱器１５、冷媒を圧縮するための圧縮機２１、冷媒と車室外の空気とを熱交換するための室外熱交換器２２、放熱器１５および室外熱交換器２２の少なくとも放熱器１５から流出する冷媒と吸熱器１４から流出する冷媒とを熱交換させるための内部熱交換器２３、暖房運転時に室外熱交換器２２に流入する冷媒を減圧するための膨張手段と除湿冷房運転時に放熱器における冷媒の凝縮圧力を制御するための凝縮圧力調整手段とを有する第１制御弁２４と、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を調整するための蒸発温度調整弁としての第２制御弁２５と、第１〜第３電磁弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、第１〜第２逆止弁２７ａ，２７ｂ、室内側膨張弁としての膨張弁２８、気体の冷媒と液体の冷媒を分離して液冷媒が圧縮機２１に吸入されることを防止するためのアキュムレータ２９を有し、これらは銅管やアルミニウム管によって接続されている。

【0021】

具体的には、圧縮機２１の冷媒吐出側に放熱器１５の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路２０ａが設けられている。また、放熱器１５の冷媒流出側には、第１制御弁２４の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路２０ｂが設けられている。第１制御弁２４の膨張手段側の冷媒流出側には、室外熱交換器２２の一端側が接続されることによって、冷媒流通路２０ｃが設けられている。冷媒流通路２０ｃには、第１逆止弁２７ａが設けられている。また、第１制御弁２４の凝縮圧力調整手段側の冷媒流出側には、室外熱交換器２２の他端側が接続されることによって、冷媒流通路２０ｄが設けられている。室外熱交換器２２の他端側には、冷媒流通路２０ｄと並列に、圧縮機２１の冷媒吸入側が接続されることによって、冷媒流通路２０ｅが設けられている。冷媒流通路２０ｅには、冷媒流通方向の上流側から順に、第１電磁弁２６ａ、アキュムレータ２９が設けられている。冷媒流通路２０ｂには、内部熱交換器２３の高圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路２０ｆが設けられている。冷媒流通路２０ｆには、第２電磁弁２６ｂが設けられている。内部熱交換器２３の高圧冷媒流出側には、吸熱器１４の冷媒流入側接続されることによって、冷媒流通路２０ｇが設けられている。冷媒流通路２０ｇには、膨張弁２８が設けられている。吸熱器１４の冷媒流出側には、内部熱交換器２３の低圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路２０ｈが設けられている。冷媒流通路２０ｈには、第２制御弁２５が設けられている。内部熱交換器２３の低圧冷媒流出側には、冷媒流通路２０ｅの第１電磁弁２６ａとアキュムレータ２９との間が接続されることによって、冷媒流通路２０ｉが設けられている。室外熱交換器２２の一端側には、冷媒流通路２０ｃと並列に、冷媒流通路２０ｆの第２電磁弁２６ｂの冷媒流通方向の下流側が接続されることによって、冷媒流通路２０ｊが設けられている。冷媒流通路２０ｊには、冷媒流通方向の上流側から順に、第３電磁弁２６ｃ、第２逆止弁２７ｂが設けられている。

【0022】

圧縮機２１及び室外熱交換器２２は、車室外に配置されている。また、圧縮機２１は電動モータ２１ａによって駆動される。室外熱交換器２２には、車両の停止時に車室外の空気と冷媒とを熱交換させるための室外送風機３０が設けられている。室外送風機３０は、電動モータ３０ａによって駆動される。

【0023】

第１制御弁２４には、膨張手段側の冷媒流路と凝縮圧力調整手段側の冷媒流路がそれぞれ形成されている。膨張手段側および凝縮圧力調整手段側の冷媒流路は、それぞれ冷媒流路の開度を調整する弁によって完全に閉鎖可能に構成されている。

【0024】

第２制御弁２５は、弁開度が２段階に設定可能に構成され、冷媒流通路２０ｈを流通する冷媒の流量を２段階に調整することが可能である。

【0025】

膨張弁２８は、冷媒流通路２０ｈ（吸熱器１４の冷媒流出側）を流通する冷媒の過熱度を適正に保つための温度式膨張弁である。

【0026】

さらに、車両用空気調和装置は、車室内の温度及び湿度を設定された温度及び設定された湿度とする制御を行うためのコントローラ４０を備えている。

【0027】

コントローラ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭを有している。コントローラ４０は、入力側に接続された装置からの入力信号を受信すると、ＣＰＵが、入力信号に基づいてＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出すとともに、入力信号によって検出された状態をＲＡＭに記憶したり、出力側に接続された装置に出力信号を送信したりする。

【0028】

コントローラ４０の出力側には、図２に示すように、室内送風機１２駆動用の電動モータ１２ａ、吸入口切換えダンパ１３駆動用の電動モータ１３ａ、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ駆動用の電動モータ１３ｅ、エアミックスダンパ１６駆動用の電動モータ１６ａ、圧縮機２１駆動用の電動モータ２１ａ、第１制御弁２４、第２制御弁２５、第１〜第３電磁弁２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、室外送風機３０駆動用の電動モータ３０ａが接続されている。

【0029】

コントローラ４０の入力側には、図２に示すように、車室外の温度Ｔａｍを検出するための外気温度センサ４１、車室内の温度Ｔｒを検出するための内気温度センサ４２、日射量Ｔｓを検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ４３、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度Ｔｅを検出するための温度検出手段としての吸熱器温度センサ４４、圧縮機２１に吸入される冷媒の圧力を検出するための吸入圧力センサ４５、圧縮機２１に吸入される冷媒の温度を検出するための吸入温度センサ４６、圧縮機２１から吐出される冷媒の圧力を検出するための吐出圧力センサ４７、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度を検出するための吐出温度センサ４８、冷媒流通路２０ｂを流通する高圧冷媒の圧力を検出するための高圧圧力センサ４９、冷媒流通路２０ｂを流通する高圧冷媒の温度を検出するための高圧温度センサ５０、目標設定温度Ｔｓｅｔや運転の切換えに関するモードを設定するための操作部５１が接続されている。

【0030】

以上のように構成された車両用空気調和装置では、冷房運転、除湿冷房運転、暖房運転、第１除湿暖房運転、第２除湿暖房運転が行われる。以下、それぞれの運転について説明する。

【0031】

冷房運転及び除湿冷房運転において、冷媒回路２０では、第１制御弁２４の膨張手段側の流路を閉鎖するとともに、凝縮圧力調整手段側の流路を開放し、第３電磁弁２６ｃを開放するとともに、第１及び第２電磁弁２６ａ，２６ｂを閉鎖し、圧縮機２１を運転する。
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図３に示すように、冷媒流通路２０ａ、放熱器１５、冷媒流通路２０ｂ，２０ｄ、室外熱交換器２２、冷媒流通路２０ｊ，２０ｆ、内部熱交換器２３の高圧側、冷媒流通路２０ｇ、吸熱器１４、冷媒流通路２０ｈ、内部熱交換器２３の低圧側、冷媒流通路２０ｉ，２０ｅの順に流通して圧縮機２１に吸入される。冷媒回路２０を流通する冷媒は、冷房運転において、室外熱交換器２２において放熱して吸熱器１４において吸熱する。除湿冷房運転として図３の一点鎖線に示すようにエアミックスダンパ１６が開放されると、冷媒回路２０を流通する冷媒は放熱器１５においても放熱する。

【0032】

このとき、冷房運転中の空調ユニット１０において、室内送風機１２を運転することによって流通する空気流通路１１の空気は、吸熱器１４において冷媒と熱交換して冷却され、車室内の温度を目標設定温度Ｔｓｅｔとするために吹出口１１ｃ，１１ｄ，１１ｅから吹き出すべき空気の温度である目標吹出温度ＴＡＯとなって車室内に吹き出される。
目標吹出温度ＴＡＯは、車室外の温度Ｔａｍ、車室内の温度Ｔｒ、日射量Ｔｓ等の環境条件を、外気温度センサ４１、内気温度センサ４２、日射センサ４３等によって検出し、検出された環境条件と目標設定温度Ｔｓｅｔに基づいて算出されるものである。

【0033】

また、除湿冷房運転中の空調ユニット１０において、室内送風機１２を運転することによって流通する空気流通路１１の空気は、吸熱器１４において吸熱する冷媒と熱交換して冷却されることによって除湿される。吸熱器１４において除湿された空気は、放熱器１５おいて放熱する冷媒と熱交換して加熱され、目標吹出温度ＴＡＯの空気となって車室内に吹き出される。

【0034】

暖房運転において、冷媒回路２０では、第１制御弁２４の膨張手段側の冷媒流路を開放するとともに、凝縮圧力調整手段側の冷媒流路を閉鎖し、第１電磁弁２６ａを開放するとともに、第２および第３電磁弁２６ｂ，２６ｃを閉鎖し、圧縮機２１を運転する。
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図４に示すように、冷媒流通路２０ａ、放熱器１５、冷媒流通路２０ｂ、２０ｃ、室外熱交換器２２、冷媒流通路２０ｅの順に流通して圧縮機２１に吸入される。冷媒回路２０を流通する冷媒は、放熱器１５において放熱し、室外熱交換器２２において吸熱する。

【0035】

このとき、空調ユニット１０において、室内送風機１２を運転することによって流通する空気流通路１１の空気は、吸熱器１４において冷媒と熱交換することなく、放熱器１５において冷媒と熱交換して加熱され、目標吹出温度ＴＡＯの空気となって車室内に吹き出される。

【0036】

第１除湿暖房運転において、冷媒回路２０では、第１制御弁２４の膨張手段側の冷媒流路を開放するとともに、凝縮圧力調整手段側の冷媒流路を閉鎖し、第１及び第２電磁弁２６ａ，２６ｂを開放するとともに、第３電磁弁２６ｃを閉鎖し、圧縮機２１を運転する。
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図５に示すように、冷媒流通路２０ａ、放熱器１５、冷媒流通路２０ｂを順に流通する。冷媒流通路２０ｂを流通する冷媒の一部は、第１制御弁２４、冷媒流通路２０ｃ、室外熱交換器２２、冷媒流通路２０ｅの順に流通して圧縮機２１に吸入される。また、冷媒流通路２０ｂを流通するその他の冷媒は、冷媒流通路２０ｆ、内部熱交換器２３の高圧側、冷媒流通路２０ｇ、吸熱器１４、冷媒流通路２０ｈ、内部熱交換器２３の低圧側、冷媒流通路２０ｉの順に流通して圧縮機２１に吸入される。冷媒回路２０を流通する冷媒は、放熱器１５において放熱し、吸熱器１４及び室外熱交換器２２において吸熱する。

【0037】

このとき、空調ユニット１０において、室内送風機１２を運転することによって流通する空気流通路１１の空気は、吸熱器１４において冷媒と熱交換して冷却されることにより除湿される。吸熱器１４において除湿された空気は、一部の空気が放熱器１５において冷媒と熱交換することによって加熱され、目標吹出温度ＴＡＯの空気となって車室内に吹き出される。

【0038】

第２除湿暖房運転において、冷媒回路２０では、第１制御弁２４の膨張手段側および凝縮圧力調整手段側の両方の冷媒流路を閉鎖し、第２電磁弁２６ｂを開放するとともに、第１及び第３電磁弁２６ａ，２６ｃを閉鎖し、圧縮機２１を運転する。
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図６に示すように、冷媒流通路２０ａ、放熱器１５、冷媒流通路２０ｂ，２０ｆ、内部熱交換器２３の高圧側、冷媒流通路２０ｇ、吸熱器１４、冷媒流通路２０ｈ、内部熱交換器２３の低圧側、冷媒流通路２０ｉ，２０ｅの順に流通して圧縮機２１に吸入される。冷媒回路２０を流通する冷媒は、放熱器１５において放熱し、吸熱器１４において吸熱する。

【0039】

このとき、空調ユニット１０において、室内送風機１２を運転することによって流通する空気流通路１１の空気は、前記第１除湿暖房運転と同様に、吸熱器１４において冷媒と熱交換して冷却されることにより除湿される。吸熱器１４において除湿された空気は、一部の空気が放熱器１５において冷媒と熱交換することによって加熱され、目標吹出温度ＴＡＯとなって車室内に吹き出される。

【0040】

コントローラ４０は、オートエアコンスイッチがオンの状態に設定されている場合に、冷房運転、除湿冷房運転、暖房運転、第１除湿暖房運転、第２除湿暖房運転を、車室外の温度Ｔａｍ、車室内の温度Ｔｒ、車室外の湿度、車室内の湿度Ｔｈ、日射量Ｔｓ等の環境条件に基づいて切換える運転切換え制御処理を行う。

【0041】

また、コントローラ４０は、吹出口切換えダンパ１３ｂ，１３ｃ，１３ｄによって吹出口１１ｃ，１１ｄ，１１ｅのモードを切換えるとともに、吹出口１１ｃ，１１ｄ，１１ｅから吹出される空気の温度を目標吹出温度ＴＡＯとするために、エアミックスダンパ１６の開度を制御する。

【0042】

また、コントローラ４０は、運転切換え制御処理によって切り換えられる各運転において、目標吹出温度ＴＡＯに応じてフットモード、ベントモード、バイレベルモードの切り替えを行う。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが例えば４０℃以上など、高温となる場合にフットモードに設定する。また、コントローラ４０は、目標吹出温度ＴＡＯが例えば２５℃未満など、低温となる場合にベントモードに設定する。さらに、コントローラ４０は、目標吹出温度ＴＡＯが、フットモードが設定される目標吹出温度ＴＡＯとベントモードが設定される目標吹出温度ＴＡＯとの間の温度の場合にバイレベルモードに設定する。

【0043】

また、コントローラ４０は、暖房運転および第１除湿暖房運転において、運転状態に応じて第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を制御する膨張手段制御処理を行う。このときのコントローラ４０の動作を図７のフローチャートを用いて説明する。

【0044】

（ステップＳ１）
ステップＳ１においてＣＰＵは、運転が暖房運転または第１除湿暖房運転であるか否かを判定する。暖房運転または第１除湿暖房運転であると判定した場合にはステップＳ２に処理を移し、暖房運転または第１除湿暖房運転であると判定しなかった場合には膨張手段制御処理を終了する。

【0045】

（ステップＳ２）
ステップＳ１において運転が暖房運転または第１除湿暖房運転であると判定した場合に、ステップＳ２においてＣＰＵは、吸入圧力センサ４５の検出圧力および吸入温度センサ４６の検出温度に基づいて冷媒の過熱度ＳＨを算出する。

【0046】

（ステップＳ３）
ステップＳ３においてＣＰＵは、ステップＳ２において算出された過熱度ＳＨが所定値以上か否かを判定する。過熱度ＳＨが所定値以上と判定した場合にはステップＳ９に処理を移し、過熱度ＳＨが所定値以上と判定しなかった場合にはステップＳ４に処理を移す。

【0047】

（ステップＳ４）
ステップＳ３において過熱度ＳＨが所定値以上と判定しなかった場合に、ステップＳ４においてＣＰＵは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて目標過冷却度ＳＣｔを設定する。例えば、目標吹出温度ＴＡＯが所定値（例えば、６０℃）以上の場合には第１目標過冷却度ＳＣｔ１（例えば、１５℃）に設定し、目標吹出温度ＴＡＯが所定値未満の場合には第２目標過冷却度ＳＣｔ２（例えば、１２℃）に設定する。

【0048】

（ステップＳ５）
ステップＳ５においてＣＰＵは、ステップＳ４において設定された目標過冷却度ＳＣｔに対して、室内送風機１２の風量Ｑａに基づく補正量Ｈ１および冷媒回路２０を流通する冷媒の流量Ｑｒに基づく補正量Ｈ２を算出する。
具体的には、室内送風機１２の風量Ｑａが所定風量以上の場合には補正量Ｈ１をゼロとし、風量Ｑａが所定風量未満の場合には風量Ｑａに応じて過冷却度ＳＣが小さくなる補正量Ｈ１（例えば、−１０≦Ｈ１≦０）とする。また、冷媒回路２０の高圧側を流通する冷媒の流量Ｑｒが所定流量以上の場合には流量Ｑｒに応じて過冷却度が大きくなる補正量Ｈ２（例えば、０≦Ｈ２≦５）とし、流量Ｑｒが所定流量未満の場合には流量Ｑｒの減少に応じて過冷却度ＳＣが小さくなる補正量Ｈ２（例えば、−５≦Ｈ２＜０）とする。冷媒回路２０の高圧側を流通する冷媒の流量Ｑｒは、冷媒回路２０の高圧側の圧力の上昇に従って多くなり、圧力の下降に従って少なくなる関係にあることから、高圧圧力センサ４９の検出圧力に基づいて算出される。

【0049】

（ステップＳ６）
ステップＳ６においてＣＰＵは、目標過冷却度ＳＣｔに補正量Ｈ１，Ｈ２を加えることで補正目標過冷却度ＳＣｔｃ（ＳＣｔｃ＝ＳＣｔ−（Ｈ１＋Ｈ２））を算出する。

【0050】

（ステップＳ７）
ステップＳ７においてＣＰＵは、高圧圧力センサ４９の検出圧力および高圧温度センサ５０の検出温度およびに基づいて冷媒の過冷却度ＳＣを算出する。

【0051】

（ステップＳ８）
ステップＳ８においてＣＰＵは、過冷却度ＳＣが補正目標過冷却度ＳＣｔｃとなるように第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を制御し、膨張手段制御処理を終了する。

【0052】

（ステップＳ９）
ステップＳ３において過熱度ＳＨが所定値以上と判定した場合に、ステップＳ９においてＣＰＵは、低圧冷媒の過熱度ＳＨを目標過熱度ＳＨｔとなるように第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を制御する過熱度制御処理を行い、膨張手段制御処理を終了する。

【0053】

また、コントローラ４０は、第１除湿暖房運転のときに第２制御弁２５の弁開度を他の運転のときの弁開度以下とすることで吸熱器１４における冷媒の蒸発温度の低下を防止するための第２制御弁制御処理を行う。このときのコントローラ４０の動作を図８のフローチャートを用いて説明する。

【0054】

（ステップＳ１１）
ステップＳ１１においてＣＰＵは、運転状態が第１除湿暖房運転か否かを判定する。第１除湿暖房運転と判定した場合にはステップＳ１２に処理を移し、第１除湿暖房運転と判定しなかった場合には第２制御弁制御処理を終了する。

【0055】

（ステップＳ１２）
ステップＳ１１において第１除湿暖房運転であると判定した場合に、ステップＳ１２においてＣＰＵは、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて吸熱器１４における冷媒の目標蒸発温度Ｔｅｔを算出する。

【0056】

（ステップＳ１３）
ステップＳ１３においてＣＰＵは、目標蒸発温度Ｔｅｔと吸熱器温度センサ４４の検出温度Ｔｅに基づいて第２制御弁２５の弁開度を調整し、第２制御弁制御処理を終了する。
具体的には、目標蒸発温度Ｔｅｔよりも吸熱器温度センサ４４の検出温度Ｔｅが低い場合には第２制御弁２５の弁開度を２段階のうちの開度小に設定し、目標蒸発温度Ｔｅｔよりも検出温度Ｔｅが高い場合には開度大に設定する。

【0057】

また、コントローラ４０は、第１除湿暖房運転のときに、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を調整する制御、または、第２制御弁２５の弁開度の調整による制御と、に切換えるための蒸発温度制御切換処理を行う。このときのコントローラ４０の動作を図９のフローチャート、図１０および図１１のタイミングチャートを用いて説明する。

【0058】

（ステップＳ２１）
ステップＳ２１においてＣＰＵは、運転状態が第１除湿暖房運転か否かを判定する。第１除湿暖房運転と判定した場合にはステップＳ２２に処理を移し、第１除湿暖房運転と判定しなかった場合にはステップＳ２８に処理を移す。

【0059】

（ステップＳ２２）
ステップＳ２１において第１除湿暖房運転であると判定した場合に、ステップＳ２２においてＣＰＵは、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の調整による制御中であるか否かを判定する。第１制御弁２４の弁開度の調整による制御中と判定した場合にはステップＳ２３に処理を移し、第１制御弁２４の弁開度の調整による制御中と判定しなかった場合にはステップＳ２７に処理を移す。

【0060】

（ステップＳ２３）
ステップＳ２２において第１制御弁２４の弁開度の調整による制御中と判定した場合に、ステップＳ２３においてＣＰＵは、着霜回避条件が成立したか否かを判定する。着霜回避条件が成立したと判定した場合にはステップＳ３０に処理を移し、着霜回避条件が成立したと判定しなかった場合にはステップＳ２４に処理を移す。
具体的には、吸熱器温度センサ４４の検出温度が吸熱器１４において着霜が生じ得る推定着霜温度に所定温度Δｄ（例えば、１℃）を加算した温度未満となる状態が、所定時間（０〜３秒間）継続したときに着霜回避条件が成立したと判定する。推定着霜温度は、空気流通路１１を流通する空気の湿度または露点温度と、室内送風機１２の風量から算出される。

【0061】

（ステップＳ２４）
ステップＳ２３において着霜回避条件が成立しなかったと判定した場合に、ステップＳ２４においてＣＰＵは、第２制御弁２５の弁開度の調整による制御を行うための条件が成立したか否かを判定する。第２制御弁２５による制御を開始する条件が成立したと判定した場合にはステップＳ２５に処理を移し、第２制御弁２５による制御を開始する条件が成立したと判定しなかった場合にはステップＳ２８に処理を移す。
具体的には、図１０に示すように、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度が所定開度以上（例えば、全開）の状態で、且つ、吸熱器温度センサ４４の検出温度が吸熱器１４における冷媒の目標蒸発温度Ｔｅｔ（例えば、１．５〜１２℃）から所定温度ΔＴ１（例えば、０．５〜２℃）減じた温度（Ｔｅｔ−ΔＴ１）未満となる状態が、所定時間Ｔ（０〜３秒間）継続したときに第２制御弁２５による制御を開始するための条件が成立したと判定する。

【0062】

（ステップＳ２５）
ステップＳ２４において第２制御弁２５による制御を開始するための条件が成立したと判定した場合、または、後述するステップＳ２７において第２制御弁２５による制御を解除するための条件が成立しなかった場合に、ステップＳ２５においてＣＰＵは、図１０に示すように、第２制御弁２５の弁開度を小さくし、ステップＳ２６に処理を移す。

【0063】

（ステップＳ２６）
ステップＳ２６においてＣＰＵは、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を所定の弁開度に設定し（図１０では全開）、蒸発温度制御切換処理を終了する。

【0064】

（ステップＳ２７）
ステップＳ２２において第２制御弁２５による制御中と判定した場合に、ステップＳ２７においてＣＰＵは、第２制御弁２５による制御を解除するための条件が成立したか否かを判定する。第２制御弁２５による制御を解除するための条件が成立したと判定した場合にはステップＳ２８に処理を移し、第２制御弁２５による制御を解除するための条件が成立したと判定しなかった場合にはステップＳ２５に処理を移す。
具体的には、図１１に示すように、吸熱器温度センサ４４の検出温度が吸熱器１４における冷媒の目標蒸発温度Ｔｅｔ（例えば、１．５〜１２℃）に所定温度ΔＴ２（例えば０．５〜２℃）加えた温度（Ｔｅｔ＋ΔＴ２）以上の状態となったときに第２制御弁制御処理による第２制御弁２５による制御を解除するための条件が成立したと判定する。
また、吸入圧力センサ４５の検出圧力が所定圧力（０〜０．０５ＭＰａＧ）以下の場合、吐出圧力センサ４７の検出圧力が所定圧力（２〜３ＭＰａＧ）以上の場合、および、吐出温度センサ４８の検出温度が所定温度（１２０〜１３０℃）以上の場合のいずれかが成立する場合には、冷媒回路２０の保護を目的として、第２制御弁制御処理による第２制御弁２５による制御を解除するための条件が成立したと判定する。
さらに、吸入温度センサ４６の検出温度が所定温度（１〜２℃）未満の状態となったときには、圧縮機２１の潤滑油の流入量の不足を防止することを目的として、第２制御弁２５による制御を解除するための条件が成立したと判定する。圧縮機２１の潤滑油の流入量の不足の条件の成立の判定は、アキュムレータ２９の流出側の冷媒の温度（過熱度）に基づいて行ってもよい。

【0065】

（ステップＳ２８）
ステップＳ２１において第１除湿暖房運転であると判定しなかった場合、ステップＳ２４において第２制御弁２５による制御を開始する条件が成立したと判定しなかった場合、または、ステップＳ２７において第２制御弁２５による制御を解除するための条件が成立したと判定した場合に、ステップＳ２８においてＣＰＵは、図１１に示すように、第２制御弁２５の弁開度を大きくし、ステップＳ２９に処理を移す。

【0066】

（ステップＳ２９）
ステップＳ２９においてＣＰＵは、図１１に示すように、第１制御弁２４によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を制御する第１制御弁吸熱器温度制御処理を開始し、蒸発温度制御切換処理を終了する。

【0067】

（ステップＳ３０）
ステップＳ２３において着霜回避条件が成立したと判定した場合に、ステップＳ３０においてＣＰＵは、第２制御弁２５の弁開度を小さくし、ステップＳ３１に処理を移す。

【0068】

（ステップＳ３１）
ステップＳ３１においてＣＰＵは、第１制御弁２４によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を制御する第１制御弁吸熱器温度制御処理を開始し、蒸発温度制御切換手段を終了する。

【0069】

次に、第１制御弁吸熱器温度制御処理を、図１２のフローチャートを用いて説明する。

【0070】

（ステップＳ４１）
ステップＳ４１においてＣＰＵは、運転状態が第１除湿暖房運転か否かを判定する。第１除湿暖房運転と判定した場合にはステップＳ４２に処理を移し、第１除湿暖房運転と判定しなかった場合には第１制御弁吸熱器温度制御処理を終了する。

【0071】

（ステップＳ４２）
ステップＳ４１において運転状態が第１除湿暖房運転であると判定した場合に、ステップＳ４２においてＣＰＵは、オイル戻り要求があるか否かを判定する。オイル戻り要求があると判定した場合にはステップＳ４３に処理を移し、オイル戻り要求があると判定しなかった場合にはステップＳ４５に処理を移す。
具体的には、圧縮機２１の吸入側の冷媒温度（過熱度）ＳＨ＿ＳＵＣが所定値（例えば、１〜２℃）より大きくなった場合を、オイル戻り要求があると判定する。即ち、第１制御弁２４の膨張手段側は、弁開度を小さくするに従って圧縮機２１の消費電力が低下する一方、過熱度ＳＨ＿ＳＵＣが高くなる傾向がある。したがって、圧縮機２１に対する潤滑油の流入量の不足を防止するためには、圧縮機２１の吸入冷媒の過熱度を所定値以下とする必要があり、冷媒温度（過熱度）ＳＨ＿ＳＵＣの上限値を設定する。

【0072】

（ステップＳ４３）
ステップＳ４２においてオイル戻り要求があると判定した場合に、ステップＳ４４においてＣＰＵは、ＣＯＰ向上要求があるか否かを判定する。ＣＯＰ向上要求があると判定した場合にはステップＳ４４に処理を移し、ＣＯＰ向上要求があると判定しなかった場合にはステップＳ４５に処理を移す。
具体的には、室外熱交換器２２の流入側の圧力Ｐ＿ＯＤｈｅｘが外気温に対応する冷媒飽和圧力Ｐｓａtｕ＿Ｔａｍｂより大きくなった場合を、ＣＯＰ向上要求が有ると判定する。即ち、第１制御弁２４の膨張手段側は、弁開度を大きくするに従って圧縮機２１の回転数が高くなるとともに、室外熱交換器２２の流入側の圧力Ｐ＿ＯＤｈｅｘも高くなる。したがって、第１除湿暖房運転において吸熱器１４において吸熱量を確保するためには、圧力Ｐ＿ＯＤｈｅｘを外気温に対応する冷媒飽和圧力Ｐｓａtｕ＿Ｔａｍｂ以下とする必要がある。

【0073】

（ステップＳ４４）
ステップＳ４３においてＣＯＰ向上要求がある判定した場合に、ステップＳ４４においてＣＰＵは、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の目標値を算出して弁開度を調整し、第１制御弁吸熱器温度制御処理を終了する。
具体的には、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の目標値ＴＧＥＣＣＶは、フィードバック目標値の比例操作量Ｐ＿ＥＣＣＶ、フィードバック目標値の積分操作量Ｉ＿ＥＥＣＣＶおよびフィードフォワード目標値ＦＦ＿ＥＣＣＶ基づいて、次式のように求められる。
ＴＧＥＣＣＶ＝Ｐ＿ＥＣＣＶ＋Ｉ＿ＥＣＣＶ＋ＦＦ＿ＥＣＣＶ
ここで、比例操作量Ｐ＿ＥＣＣＶ、積分操作量Ｉ＿ＥＣＣＶは、それぞれ目標吸熱器温度ＴＥＯおよび実際の吸熱器１４の温度Ｔｅに基づいて算出される（Ｐ＿ＥＣＣＶ＝Ｇｐ＿ＥＣＣＶ×（ＴＥＯ−Ｔｅ）、Ｉ＿ＥＣＣＶ＝Ｇｉ＿ＥＣＣＶ×（ＴＥＯ−Ｔｅ）＋Ｉ＿ＥＣＣＶｚ、Ｇｐ：比例ゲインとしての定数、Ｇｉ：積分ゲインとしての定数、Ｉ＿ＥＣＣＶｚ：積分操作量の前回値）。

【0074】

（ステップＳ４５）
ステップＳ４２においてオイル戻り要求があると判定しなかった場合、または、ステップＳ４３においてＣＯＰ向上要求があると判定しなかった場合に、ステップＳ４５においてＣＰＵは、第１制御弁の膨張手段側の弁開度の目標値を保持して第１制御弁吸熱器温度制御処理を終了する。

【0075】

また、コントローラ４０は、暖房運転または第１除湿暖房運転において、圧縮機２１の回転数を調整することによって放熱器１５における冷媒の凝縮温度を制御する放熱器温度制御処理を行う。このときのコントローラ４０の動作を図１３のフローチャートを用いて説明する。

【0076】

（ステップＳ５１）
ステップＳ５１においてＣＰＵは、運転状態が暖房運転または第１除湿暖房運転か否かを判定する。暖房運転または第１除湿暖房運転と判定した場合にはステップＳ５２に処理を移し、暖房運転または第１除湿暖房運転と判定しなかった場合には圧縮機吸熱器温度制御処理を終了する。

【0077】

（ステップＳ５２）
ステップＳ５１において運転状態が暖房運転または第１除湿暖房運転であると判定した場合に、ステップＳ５２においてＣＰＵは、圧縮機２１の回転数の目標値を算出して回転数を調整し、放熱器温度制御処理を終了する。
具体的には、圧縮機２１の回転数の目標値ＴＧＮＣｈは、フィードバック目標値の比例操作量Ｐ＿ＴＧＮＣｈ、フィードバック目標値の積分操作量Ｉ＿ＴＧＮＣｈおよびフィードフォワード目標値ＦＦ＿ＴＧＮＣｈ基づいて、次式のように求められる。
ＴＧＮＣｈ＝Ｐ＿ＴＧＮＣｈ＋Ｉ＿ＴＧＮＣｈ＋ＦＦ＿ＴＧＮＣｈ
ここで、比例操作量Ｐ＿ＴＧＮＣｈ、積分操作量Ｉ＿ＴＧＮＣｈは、それぞれ目標放熱器温度ＴＣＯおよび実際の放熱器１５の温度Ｔｈに基づいて算出される（Ｐ＿ＴＧＮＣｈ＝Ｇｐ＿ＴＧＮＣｈ×（ＴＣＯ−Ｔｈ）、Ｉ＿ＴＧＮＣｈ＝Ｇｉ＿ＴＧＮＣｈ×（ＴＣＯ−Ｔｈ）＋Ｉ＿ＴＧＮＣｈｚ、Ｇｐ＿ＴＧＮ：比例ゲインとしての定数、Ｇｉ＿ＴＧＮＣｈ：積分ゲインとしての定数、Ｉ＿ＴＧＮＣｈｚ：積分操作量の前回値）。

【0078】

このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度および吸熱器温度センサ４４の検出温度に基づいて、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の調整による制御から第２制御弁２５の弁開度の調整による制御に切換えている。これにより、第１除湿暖房運転時において、第１制御弁２４の制御のみならず第２制御弁２５の制御によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度が低下することを防止することができるので、車室外の温度が低温の場合においても吸熱器１４に着霜が生じることはなく、吸熱器１４において必要な冷媒の吸熱量を確保することが可能となる。

【0079】

また、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の調整による制御から第２制御弁２５の弁開度の調整による制御に切換える条件を、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度が所定開度（例えば、全開）以上および吸熱器温度センサ４４の検出温度が所定温度（Ｔｅｔ−ΔＴ１）未満としている。これにより、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の制御によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度の低下を防ぐことができない状態を検知することができるので、第２制御弁２５の制御を正確なタイミングで開始することが可能となる。

【0080】

また、第２制御弁２５による吸熱器における冷媒の蒸発温度の制御中に、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を所定の弁開度に設定している。これにより、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の制御と第２制御弁２５の弁開度の制御をそれぞれ同時に行うことによる例えばハンチング等の制御不能に陥ることはなく、必要な制御性能を確保することが可能となる。

【0081】

また、吸熱器温度センサ４４の検出温度に基づいて、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を、第２制御弁２５の弁開度の調整による制御から第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の調整による制御に切換えている。これにより、必要な時を除いて第１制御弁２４の制御によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を制御することができるので、制御の構成が簡単となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。

【0082】

また、吸熱器温度センサ４４の検出温度と吸熱器１４における冷媒の目標蒸発温度Ｔｅｔとに基づいて、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を、第２制御弁２５の弁開度の調整による制御から第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の調整による制御に切換えている。これにより、必要な時を除いて第１制御弁２４の制御によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を制御することができるので、制御の構成が簡単となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。

【0083】

また、吸入圧力センサ４５の検出圧力が所定圧力（０〜０．０５ＭＰａＧ）以下の場合、吐出圧力センサ４７の検出圧力が所定圧力（２〜３ＭＰａＧ）以上の場合、および、吐出温度センサ４８の検出温度が所定温度（１２０〜１３０℃）以上の場合のいずれかが成立する場合には、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を、第２制御弁２５の弁開度の調整による制御から第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の調整による制御に切換えている。これにより、冷媒回路２０の異常な高圧や低圧の発生を防止することができるので、冷媒回路２０を構成する部品の故障や破損を防ぐことが可能となる。

【0084】

尚、前記実施形態では、圧縮機２１から流出する冷媒が、暖房運転および第１除湿暖房運転時に、室外熱交換器２２を一端側から他端側に向かって流通するようにしたものを示したがこれに限られるものではない。例えば、図１４に示すように、圧縮機２１から流出する冷媒が、暖房運転および第１除湿暖房運転時に、室外熱交換器２２を他端側から一端側に向かって流通するようにしてもよい。

【0085】

図１４の車両用空気調和装置は、前記実施形態における冷媒流通路２０ｃの代わりに、第１制御弁２４の膨張手段側の冷媒流出側と室外熱交換器２２の他端側とを接続する冷媒流通路２０ｋが設けられている。また、車両用空気調和装置は、前記実施形態における冷媒流通路２０ｅの代わりに、室外熱交換器２２の一端側と圧縮機２１の冷媒吸入側とを接続する冷媒流通路２０ｌが設けられている。

【0086】

以上のように構成された車両用空気調和装置において、放熱器１５から流出する冷媒は、暖房運転および第１除湿暖房運転時に、前記実施形態の場合と異なり、室外熱交換器２２を他端側から一端側に向かって流通する。その他の運転については、前記実施形態と同様に冷媒が流通する。

【0087】

また、前記実施形態では、膨張弁２８として温度式膨張弁を用いたものを示したがこれに限られるものではなく、開度可変の電子式膨張弁を用いてもよい。

【0088】

また、前記実施形態では、第２制御弁２５の弁開度の制御中に、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を全開に設定したものを示したが、これに限られるものではない。例えば、第２制御弁２５の弁開度の制御中に、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を９０％に設定してもよい。

【0089】

また、第２制御弁２５の弁開度の制御を開始する条件である第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度は全開に限られず、例えば９０％の弁開度を条件としてもよい。

【0090】

また、前記実施形態では、第２制御弁２５の弁開度の制御中に、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を所定の弁開度に設定したものを示したが、これに限られるものではない。例えば、第２制御弁２５の弁開度の制御中に、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度を、車室外の温度Ｔａｍや目標吹出温度ＴＡＯ等に運転条件に応じて決定される弁開度に設定するようにしてもよい。この場合、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度の制御をより高精度に行うことができるので、制御性能を向上させることが可能となる。

【0091】

また、前記実施形態では、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度が所定開度以上の状態で、且つ、吸熱器温度センサ４４の検出温度が吸熱器１４における冷媒の目標蒸発温度Ｔｅｔから所定温度ΔＴ１減じた温度（Ｔｅｔ−ΔＴ１）未満となる状態が、所定時間Ｔ継続したときに、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を、第１制御弁２４の膨張手段側の弁開度の調整による制御から第２制御弁２５の弁開度の調整による制御に切換えるようにしたものを示したが、所定時間Ｔを０秒としたものも含まれる。

【0092】

また、前記実施形態では、吸熱器温度センサ４４の検出温度が吸熱器１４における冷媒の目標蒸発温度Ｔｅｔに所定温度ΔＴ２加えた温度（Ｔｅｔ＋ΔＴ２）以上の状態となったときに第２制御弁制御処理による第２制御弁２５の制御を解除するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、吸熱器温度センサ４４の検出温度が吸熱器１４における冷媒の目標蒸発温度Ｔｅｔ以上の状態となったときに第２制御弁制御処理による第２制御弁２５の制御を解除してもよい。

【0093】

また、前記実施形態では、暖房運転時に室外熱交換器２２に流入する冷媒を減圧するための膨張手段と、除湿冷房運転時に放熱器における冷媒の凝縮圧力を調整するための凝縮圧力調整手段と、が一体に設けられた第１制御弁２４を示したが、これに限られるものではない。例えば、膨張手段としての電子式膨張弁と、凝縮圧力調整手段としての凝縮圧力調整弁を互いに並列に室外熱交換器２２の冷媒流通方向上流側に接続するようにしても前記実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

【0094】

また、前記実施形態では、第２制御弁２５の弁開度を２段階に設定可能に構成し、冷媒流通路２０ｈを流通する冷媒の流量を２段階に調整するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、第２制御弁２５の弁開度を、任意の開度に設定可能に構成してもよい。この場合には、吸熱器１４における吸熱量を任意に設定することができるので、吸熱器１４における吸熱量の制御の精度を向上させることが可能となる。

【0095】

また、前記実施形態では、目標蒸発温度Ｔｅｔと吸熱器温度センサ４４の検出温度Ｔｅに基づいて第２制御弁２５の弁開度を調整するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、吸熱器１４において熱交換した後の空気の温度や、吸熱器１４の冷媒の圧力を検出し、その検出結果に基づいて第２制御弁２５の弁開度を調整するようにしても同様の効果を得ることが可能となる。

【0096】

また、前記実施形態では、第１除湿暖房運転時に、第１制御弁２４および第２制御弁２５によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を制御するようにしたものを示している。
一方、除湿冷房運転時においては、第１制御弁２４によって放熱器１５における冷媒の凝縮温度を制御し、第２制御弁２５によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を制御すればよい。このとき、放熱器１５における冷媒の凝縮温度の制御、および、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度の制御は、それぞれの目標温度と検出温度との差に基づくフィードバック制御によって行う。また、圧縮機２１の回転数は、圧縮機２１から吐出される冷媒の温度、第２制御弁２５の弁開度および第１制御弁２４の弁開度の少なくとも１つの状態に基づいて設定される。
また、除湿冷房運転時においては、圧縮機２１の回転数の調整によって放熱器１５における冷媒の凝縮温度を制御し、第２制御弁２５によって吸熱器１４における冷媒の蒸発温度を制御してもよい。このとき、放熱器１５における冷媒の凝縮温度の制御、および、吸熱器１４における冷媒の蒸発温度の制御は、それぞれの目標温度と検出温度との差に基づくフィードバック制御によって行う。また、第１制御弁２４の開度は、予め決められた設定値、放熱器１５における冷媒の凝縮温度、および、室内送風機１２の送風量の少なくとも１つの状態に基づいて設定される。

【符号の説明】

【0097】

１０…空調ユニット、１４…吸熱器、１５…放熱器、２０…冷媒回路、２１…圧縮機、２２…室外熱交換器、２４…第１制御弁、２５…第２制御弁、２６ａ〜２６ｃ…第１〜第３電磁弁、２７ａ，２６ｂ…第１〜第２逆止弁、２８…膨張弁、２９…アキュムレータ、４０…コントローラ、４１…外気温度センサ、４２…内気温度センサ、４３…日射センサ、４４…吸熱器温度センサ、４５…吸入圧力センサ、４６…吸入温度センサ、４７…吐出圧力センサ、４８…吐出温度センサ、５１…操作部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】