JP2017154521A

JP2017154521A - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP2017154521A
Application number: JP2016037032A
Authority: JP
Inventors: 徹也石関; Tetsuya Ishizeki; めぐみ重田; Megumi Shigeta; 竜宮腰; Tatsu Miyakoshi; 耕平山下; Kohei Yamashita
Original assignee: Sanden Automotive Climate Systems Corp
Current assignee: Sanden Automotive Climate Systems Corp
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2017-09-07
Anticipated expiration: 2036-02-29
Also published as: WO2017150592A1; JP6692659B2

Abstract

【課題】比較的簡単に電磁弁の故障を判定することができる車両用空気調和装置を提供する。
【解決手段】コントローラによって電磁弁１７、２１、３０、４０を制御することにより、複数の運転モードを切り換えて実行する。コントローラは、各部の温度、及び／又は、圧力の検出値に基づき、運転状態が、電磁弁又は室外膨張弁６の故障が原因と推定される異常状態となった場合、圧縮機２の回転数を一定の値とし、当該圧縮機の回転数で予め測定された温度、及び／又は、圧力の正常検出値と前記検出値とを比較することにより、電磁弁又は室外膨張弁の故障と確定する故障確定モードを実行する。
【選択図】図１

Description

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。

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と、冷媒の流れを切り換える複数の電磁弁を備え、これら電磁弁を制御することで、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）。

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。

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）。

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と、圧縮器から吐出された冷媒を内部凝縮機に流すか、それをバイパスする配管に流すかを切り換える第１バルブが設けられ、この第１バルブにより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、第１バルブを切り換えて圧縮器から吐出された冷媒を内部凝縮機では無く前記バイパスする配管から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。

特開２０１４−９４６７１号公報特開２０１３−２３２１０号公報

上記各特許文献のような車両用空気調和装置において、電磁弁や第１バルブが故障した場合、選択された運転モードを実現できなくなり、快適な車室内の空調を行えなくなる。そこで、従来では係る電磁弁等の故障を複雑な判定方法で実現していたため、制御が煩雑化する決定があった。また、電磁弁等が複数存在する場合、運転状態の異常からはどの電磁弁が故障しているか特定できない場合もあった。

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、比較的簡単に電磁弁の故障を判定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。

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、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、冷媒の流れを切り換えるための複数の電磁弁と、制御装置とを備え、この制御装置によって電磁弁を制御することにより、複数の運転モードを切り換えて実行するものであって、制御装置は、各部の温度、及び／又は、圧力の検出値、若しくは、それらから求められる算出値に基づき、運転状態が、電磁弁又は室外膨張弁の故障が原因と推定される異常状態となった場合、圧縮機の回転数を一定の値とし、当該圧縮機の回転数で予め測定された温度、及び／又は、圧力の正常検出値、若しくは、それらから算出された正常算出値と前記検出値、若しくは、算出値とを比較することにより、電磁弁又は室外膨張弁の故障と確定する故障確定モードを実行することを特徴とする。

請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、異なる電磁弁又は室外膨張弁の故障が原因で同様の異常状態が発生する場合、故障している電磁弁又は室外膨張弁を確定する故障弁確定モードを実行することを特徴とする。

請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を備え、制御装置は複数の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管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と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管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を除霜する除霜モードを有し、電磁弁を制御することにより、各運転モードを切り換えて実行することを特徴とする。

請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において暖房モードで開いて室外熱交換器から出た冷媒を圧縮機に流す暖房用の電磁弁と、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、最大冷房モードで開いて室外熱交換器から出た冷媒を吸熱器に流す冷房用の電磁弁と、除湿暖房モード、及び、最大冷房モードで開いて圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管に流すバイパス用の電磁弁と、暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、除霜モードで開いて圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すリヒート用の電磁弁を備えたことを特徴とする。

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暖房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはリヒート用の電磁弁の閉故障、ＣＯＰが低いときはバイパス用の電磁弁の開故障、室外熱交換器の温度が高いとき、又は、圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは暖房用の電磁弁の閉故障、放熱器における冷媒の過冷却度が異常に大きいとき、又は、圧縮機の起動時から放熱器の温度が変化しないときは室外膨張弁の閉故障、放熱器における冷媒の過冷却度が目標値とならないときは室外膨張弁の開故障、と推定して故障確定モードを実行することを特徴とする。

請求項６の発明の車両用空気調和装置は、請求項４又は請求項５の発明において制御装置は除霜モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはリヒート用の電磁弁の閉故障、室外熱交換器の温度が高いとき、又は、圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは暖房用の電磁弁の閉故障、放熱器において冷媒の過冷却度が付くときは室外膨張弁の閉故障、と推定して故障確定モードを実行することを特徴とする。

請求項７の発明の車両用空気調和装置は、請求項４乃至請求項６の発明において制御装置は除湿暖房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはバイパス用の電磁弁の閉故障と推定して故障確定モードを実行することを特徴とする。

請求項８の発明の車両用空気調和装置は、請求項４乃至請求項７の発明において制御装置は除湿冷房モード又は冷房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはリヒート用の電磁弁の閉故障、放熱器において冷媒の過冷却度が付くときは室外膨張弁の閉故障、放熱器の温度が目標値とならないときは室外膨張弁の開故障、と推定して故障確定モードを実行することを特徴とする。

請求項９の発明の車両用空気調和装置は、請求項４乃至請求項８の発明において制御装置は最大冷房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはバイパス用の電磁弁の閉故障、圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは冷房用の電磁弁の閉故障、と推定して故障確定モードを実行することを特徴とする。

請求項１０の発明の車両用空気調和装置は、請求項４乃至請求項９の発明において制御装置は、最大冷房モード、冷房モード又は除湿冷房モードにおいて、吸熱器の温度が下がらない場合、故障弁確定モードを実行すると共に、この故障弁確定モードでは、暖房用の電磁弁とバイパス用の電磁弁を閉じ、リヒート用の電磁弁を開き、室外膨張弁の弁開度を縮小し、その状態で室外熱交換器の温度が下がれば暖房用の電磁弁の開故障、下がらなければ冷房用の電磁弁の閉故障、と確定することを特徴とする。

請求項１１の発明の車両用空気調和装置は、請求項４乃至請求項１０の発明において制御装置は、最大冷房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が放熱器の圧力と同等である場合、故障弁確定モードを実行すると共に、この故障弁確定モードでは、バイパス用の電磁弁を閉じ、その状態で圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇しないときはリヒート用の電磁弁の開故障、上昇したときは室外膨張弁の開故障、と確定することを特徴とする。

請求項１２の発明の車両用空気調和装置は、請求項４乃至請求項１１の発明において制御装置は、除湿暖房モードにおいて、吸熱器の温度が下がらない場合、故障弁確定モードを実行すると共に、この故障弁確定モードでは、バイパス用の電磁弁を閉じた第１の状態とし、この第１の状態で圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇しないときはリヒート用の電磁弁の開故障と確定し、補助加熱装置の発熱を停止した第２の状態とし、この第２の状態で圧縮機の吐出圧力が放熱器の圧力と同等となったときは室外膨張弁の開故障と確定し、暖房用の電磁弁とバイパス用の電磁弁を閉じ、リヒート用の電磁弁を開き、室外膨張弁の弁開度を縮小した第３の状態とし、この第３の状態で室外熱交換器の温度が下がれば暖房用の電磁弁の開故障と確定し、第１の状態、第２の状態及び第３の状態としてリヒート用の電磁弁、室外膨張弁及び暖房用の電磁弁が正常であった場合、冷房用の電磁弁の閉故障と確定することを特徴とする。

請求項１３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、電磁弁の故障が確定した場合、所定の報知動作を実行することを特徴とする。

本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、冷媒の流れを切り換えるための複数の電磁弁と、制御装置とを備え、この制御装置によって電磁弁を制御することにより、複数の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、各部の温度、及び／又は、圧力の検出値、若しくは、それらから求められる算出値に基づき、運転状態が、電磁弁又は室外膨張弁の故障が原因と推定される異常状態となった場合、圧縮機の回転数を一定の値とし、当該圧縮機の回転数で予め測定された温度、及び／又は、圧力の正常検出値、若しくは、それらから算出された正常算出値と前記検出値、若しくは、算出値とを比較することにより、電磁弁又は室外膨張弁の故障と確定する故障確定モードを実行するようにしたので、検出値と正常検出値、或いは、算出値と正常算出値を比較することで、比較的簡易に電磁弁や室外膨張弁の故障の判定と確定を行うことができるようになる。

ここで、異なる電磁弁又は室外膨張弁の故障によって同様の異常状態が発生する場合には、異常状態からは、どの電磁弁が故障しているのか、又は、室外膨張弁が故障しているのかを区別できなくなるが、請求項２の発明の如く、制御装置が、異なる電磁弁又は室外膨張弁の故障が原因で同様の異常状態が発生する場合には、故障している電磁弁又は室外膨張弁を確定する故障弁確定モードを実行するようにすれば、どの電磁弁が故障しているのか、或いは、室外膨張弁が故障しているのかを確定することができるようになる。

これらは、請求項３の発明の如く空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を備え、制御装置が複数の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管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と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管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を除霜する除霜モードを有し、電磁弁を制御することにより、各運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、請求項４の発明の如く暖房モードで開いて室外熱交換器から出た冷媒を圧縮機に流す暖房用の電磁弁と、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、最大冷房モードで開いて室外熱交換器から出た冷媒を吸熱器に流す冷房用の電磁弁と、除湿暖房モード、及び、最大冷房モードで開いて圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管に流すバイパス用の電磁弁と、暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、除霜モードで開いて圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すリヒート用の電磁弁が設けられるものにおいて極めて有効である。

即ち、例えば請求項５の発明の如く制御装置が暖房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはリヒート用の電磁弁の閉故障、ＣＯＰが低いときはバイパス用の電磁弁の開故障、室外熱交換器の温度が高いとき、又は、圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは暖房用の電磁弁の閉故障、放熱器における冷媒の過冷却度が異常に大きいとき、又は、圧縮機の起動時から放熱器の温度が変化しないときは室外膨張弁の閉故障、放熱器における冷媒の過冷却度が目標値とならないときは室外膨張弁の開故障、と推定して故障確定モードを実行することにより、暖房モードでの各電磁弁や室外膨張弁の故障を的確に判定して確定することができるようになる。

また、請求項６の発明の如く制御装置が除霜モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはリヒート用の電磁弁の閉故障、室外熱交換器の温度が高いとき、又は、圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは暖房用の電磁弁の閉故障、放熱器において冷媒の過冷却度が付くときは室外膨張弁の閉故障、と推定して故障確定モードを実行することにより、除霜モードでの各電磁弁や室外膨張弁の故障を的確に判定して確定することができるようになる。

また、請求項７の発明の如く制御装置が除湿暖房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはバイパス用の電磁弁の閉故障と推定して故障確定モードを実行することにより、バイパス用の電磁弁の故障を的確に判定して確定することができるようになる。

また、請求項８の発明の如く制御装置が除湿冷房モード又は冷房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはリヒート用の電磁弁の閉故障、放熱器において冷媒の過冷却度が付くときは室外膨張弁の閉故障、放熱器の温度が目標値とならないときは室外膨張弁の開故障、と推定して故障確定モードを実行することにより、除湿冷房モード及び冷房モードでの各電磁弁や室外膨張弁の故障を的確に判定して確定することができるようになる。

更に、請求項９の発明の如く制御装置が最大冷房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときはバイパス用の電磁弁の閉故障、圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは冷房用の電磁弁の閉故障、と推定して故障確定モードを実行することにより、最大冷房モードでの各電磁弁の故障を的確に判定して確定することができるようになる。

ここで、最大冷房モード、冷房モード又は除湿冷房モードにおいて吸熱器の温度が下がらない、という異常状態は、異なる電磁弁の故障によって発生し得る。そこで、請求項１０の発明の如く制御装置が、最大冷房モード、冷房モード又は除湿冷房モードにおいて、吸熱器の温度が下がらない場合、故障弁確定モードを実行すると共に、この故障弁確定モードでは、暖房用の電磁弁とバイパス用の電磁弁を閉じ、リヒート用の電磁弁を開き、室外膨張弁の弁開度を縮小し、その状態で室外熱交換器の温度が下がれば暖房用の電磁弁の開故障、下がらなければ冷房用の電磁弁の閉故障、と確定することにより、上記各運転モードにおいて異なる電磁弁の故障が原因で発生し得る、吸熱器の温度が下がらない、という異常状態が発生した場合にも、どの電磁弁が故障しているかを確定することができるようになる。

また、圧縮機の吐出圧力が放熱器の圧力と同等である、という異常状態は、電磁弁や室外膨張弁の故障によって発生し得る。そこで、請求項１１の発明の如く制御装置が、最大冷房モードにおいて、圧縮機の吐出圧力が放熱器の圧力と同等である場合、故障弁確定モードを実行すると共に、この故障弁確定モードでは、バイパス用の電磁弁を閉じ、その状態で圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇しないときはリヒート用の電磁弁の開故障、上昇したときは室外膨張弁の開故障、と確定することにより、最大冷房モードにおいて電磁弁や室外膨張弁の故障が原因で発生し得る、圧縮機の吐出圧力が放熱器の圧力と同等である、という異常状態が発生した場合にも、どちらの弁が故障しているかを確定することができるようになる。

更に、除湿暖房モードにおいて吸熱器の温度が下がらない、という異常情報も、電磁弁や室外膨張弁の故障によって発生し得る。そこで、請求項１２の発明の如く制御装置が、除湿暖房モードにおいて、吸熱器の温度が下がらない場合、故障弁確定モードを実行すると共に、この故障弁確定モードでは、バイパス用の電磁弁を閉じた第１の状態とし、この第１の状態で圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇しないときはリヒート用の電磁弁の開故障と確定し、補助加熱装置の発熱を停止した第２の状態とし、この第２の状態で圧縮機の吐出圧力が放熱器の圧力と同等となったときは室外膨張弁の開故障と確定し、暖房用の電磁弁とバイパス用の電磁弁を閉じ、リヒート用の電磁弁を開き、室外膨張弁の弁開度を縮小した第３の状態とし、この第３の状態で室外熱交換器の温度が下がれば暖房用の電磁弁の開故障と確定し、第１の状態、第２の状態及び第３の状態としてリヒート用の電磁弁、室外膨張弁及び暖房用の電磁弁が正常であった場合、冷房用の電磁弁の閉故障と確定することにより、除湿暖房モードにおいて電磁弁や室外膨張弁の故障が原因で発生し得る、吸熱器の温度が下がらない、という異常状態が発生した場合にも、どちらの弁が故障しているかを確定することができるようになる。

そして、上記の如き電磁弁や室外膨張弁の故障が確定した場合に、請求項１３の発明の如く制御装置が所定の報知動作を実行するようにすれば、使用者に各弁の故障発生を警告して迅速な対処を促すことができるようになるものである。

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１の車両用空気調和装置の電磁弁又は室外膨張弁の故障が原因と推定される異常状態を説明する図である。

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。

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、最大冷房モードとしてのＭＡＸ冷房モード、及び、除霜モードの各運転モードを選択的に実行するものである。

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。

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。

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。

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、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、ＭＡＸ冷房モードで開放される冷房用の電磁弁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。

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。

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、暖房モードで開放される暖房用の電磁弁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。

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、暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、除霜モードで開放され、除湿暖房モードとＭＡＸ冷房モードで閉じられるリヒート用の電磁弁３０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、除湿暖房モード及びＭＡＸ冷房モードで開放され、暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、除霜モードで閉じられるバイパス用の電磁弁４０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によりバイパス装置４５が構成される。

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、除湿冷房モード、冷房モード、除霜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。

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。

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。

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。

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（Ｔｓ）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。

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（リヒート用）、電磁弁１７（冷房用）、電磁弁２１（暖房用）、電磁弁４０（バイパス用）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。

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、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）及び除霜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。

（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（リヒート用）を開放し、電磁弁４０（バイパス用）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（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。

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。

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（放熱器温度ＴＨと放熱器圧力ＰＣＩから算出される）をその目標値である所定の目標過冷却度ＴＧＳＣに制御する。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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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（リヒート。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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（６）暖房、除湿暖房、除湿冷房、冷房、ＭＡＸ冷房の各運転モードの切換
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。

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。

（７）除霜モード
尚、室外熱交換器７に付着した霜を除去するための除霜モードは、運転状態から室外熱交換器７の着霜が成長したことを検知した場合にコントローラ３２が実行する。その場合、コントローラ３２は電磁弁２１を開放し、電磁弁１７を閉じる。また、電磁弁３０を開放し、電磁弁４０を閉じる。更に、室外膨張弁６は全開とする。

そして、圧縮機２を運転する。但し、各送風機１５、２７は停止する。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に流入し、そこを経て室外膨張弁６に至り、そこを通過して室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで放熱し、室外熱交換器７を加熱してそれに付着した霜を融解させると共に、自らは温度低下して全て、若しくは、一部凝縮する。そして、室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管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。これにより、室外熱交換器７は除霜されることになる。コントローラ３２は、室外熱交換器７の温度（室外熱交換器温度）ＴＸＯから当該室外熱交換器７の除霜終了を検知し、除霜モードを終了することになる。

（８）コントローラ３２による故障確定モード
次に、図４を参照しながらコントローラ３２が実行する故障確定モード及び故障弁確定モードについて説明する。図４は電磁弁１７、電磁弁２１、電磁弁３０、電磁弁４０及び室外膨張弁６の故障が原因と考えられる（推定される）冷媒回路Ｒの運転状態の異常（異常状態）を示している。

（８−１）暖房モードでの故障確定モード
先ず、暖房モードでの故障確定モードについて説明する。
（８−１−１）電磁弁３０の閉故障
前記暖房モードにおいて電磁弁３０（リヒート）が開かなくなる閉故障が発生した場合、電磁弁４０（バイパス）も閉じていることから、圧縮機２から吐出された冷媒の行き場が無くなるため、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが上昇し、最終的に所定の保護停止値に至る。そこで、コントローラ３２は暖房モードにおいて吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄが所定の保護停止値に上昇した場合、電磁弁３０の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでは、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄを正常検出値として予め測定しておき、この正常検出値と現在吐出圧力センサ４２が検出している吐出圧力Ｐｄ（検出値）とを比較し、それらの差が所定の値より大きくなる場合には電磁弁３０の閉故障と確定する（吐出圧力Ｐｄは保護停止値になるので当然に差は大きくなる）。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。

（８−１−２）電磁弁４０の開故障
また、暖房モードにおいて電磁弁４０（バイパス）が閉じなくなる開故障が発生した場合、放熱器４に流れる冷媒が減少することから、冷媒回路ＲのＣＯＰが低くなる。そこで、コントローラ３２は暖房モードにおいてＣＯＰが所定値より低下した場合、電磁弁４０の開故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で算出されるＣＯＰを正常算出値として予め測定しておき、この正常算出値と現在算出されるＣＯＰ（算出値）とを比較し、それらの差が所定の値より大きくなる場合には電磁弁４０の開故障と確定する。そして、この場合もコントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。

（８−１−３）電磁弁２１の閉故障
また、暖房モードにおいて電磁弁２１（暖房）が開かなくなる閉故障が発生した場合、電磁弁１７（冷房）も閉じていることから、室外熱交換器７を出る冷媒の行き場が無くなるため、室外熱交換器温度ＴＸＯが下がらなくなる。また、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓも下がらなくなり、外気温度Ｔａｍと同等となる。そこで、コントローラ３２は暖房モードにおいて室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器温度ＴＸＯが高い（未低下）とき、又は、吸込温度センサ５５が検出する吸込冷媒温度Ｔｓが外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと同等であるときは、電磁弁２１の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器温度ＴＸＯを正常検出値として予め測定しておき、この正常検出値と現在室外熱交換器温度センサ５４が検出している室外熱交換器温度ＴＸＯ（検出値）とを比較し、それらの差が所定の値より大きくなる場合には電磁弁２１の閉故障と確定する。また、正常状態における当該回転数で吸込温度センサ５５が検出する吸込冷媒温度Ｔｓを正常検出値として予め測定しておき、この正常検出値と現在吸込温度センサ５５が検出している吸込冷媒温度Ｔｓ（検出値）とを比較し、それらの差が所定の値より大きく、検出値が外気温度Ｔａｍと同等となる場合にも電磁弁２１の閉故障と確定する。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。

（８−１−４）室外膨張弁６の閉故障
また、暖房モードにおいて室外膨張弁６が開かなくなる閉故障が発生した場合、放熱器４に冷媒が滞留することから、放熱器４における冷媒の過冷却度ＳＣが異常に大きくなる。また、圧縮機２の起動時から放熱器４の温度（ＴＨ）が変化しなくなる。そこで、コントローラ３２は暖房モードにおいて算出される放熱器４での冷媒の過冷却度ＳＣが異常に大きいとき、又は、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器温度ＴＨが圧縮機２の起動時から変化しないときは、室外膨張弁６の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で算出される放熱器４での冷媒の過冷却度ＳＣを正常算出値として予め算出しておき、この正常算出値と現在算出される過冷却度ＳＣ（算出値）とを比較し、算出値が正常算出値より大きく、それらの差が所定の値より大きくなる場合には室外膨張弁６の閉故障と確定する。また、正常状態における当該回転数で放熱器温度センサ４６が検出する放熱器温度ＴＨを正常検出値として予め測定しておき、この正常検出値と現在放熱器温度センサ４６が検出している放熱器温度ＴＨ（検出値）とを比較し、それらの差が所定の値より大きくなる場合にも室外膨張弁６の閉故障と確定する。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。

（８−１−５）室外膨張弁６の開故障
また、暖房モードにおいて室外膨張弁６が閉じなくなる開故障が発生した場合、放熱器４を出た後の冷媒を絞れなくなることから、放熱器温度ＴＨが上がらなくなり、冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＧＳＣに達しなくなる（未達）。そこで、コントローラ３２は暖房モードにおいて算出される放熱器４での冷媒の過冷却度ＳＣが目標過冷却度ＴＧＳＣに達しない場合、室外膨張弁６の開故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で算出される放熱器４での冷媒の過冷却度ＳＣを正常算出値として予め算出しておき、この正常算出値と現在算出される過冷却度ＳＣ（算出値）とを比較し、算出値が正常算出値より小さく、それらの差が所定の値より大きくなる場合には室外膨張弁６の開故障と確定する。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。以上により、暖房モードでの各電磁弁３０、４０、２１及び室外膨張弁６の故障を的確に判定して確定することができるようになると共に、使用者に各弁の故障発生を警告して迅速な対処を促すことができるようになる。

（８−２）除霜モードでの故障確定モード
次に、除霜モードでの故障確定モードについて説明する。
（８−２−１）電磁弁３０の閉故障
前記除霜モードにおいて電磁弁３０（リヒート）が閉故障が発生した場合、電磁弁４０（バイパス）も閉じていることから、圧縮機２から吐出された冷媒の行き場が無くなるため、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが上昇し、最終的に所定の保護停止値に至る。そこで、コントローラ３２は除霜モードにおいて吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄが所定の保護停止値に上昇した場合、電磁弁３０の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄを正常検出値として予め測定しておき、この正常検出値と現在吐出圧力センサ４２が検出している吐出圧力Ｐｄ（検出値）とを比較し、それらの差が所定の値より大きくなる場合には電磁弁３０の閉故障と確定する（吐出圧力Ｐｄは保護停止値になるので当然に差は大きくなる）。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。

（８−２−２）電磁弁２１の閉故障
また、除霜モードにおいて電磁弁２１（暖房）が閉故障が発生した場合、電磁弁１７（冷房）も閉じていることから、室外熱交換器７を出る冷媒の行き場が無くなるため、室外熱交換器温度ＴＸＯが下がらなくなる。また、圧縮機２の吸込冷媒温度Ｔｓも下がらなくなり、外気温度Ｔａｍと同等となる。そこで、コントローラ３２は除霜モードにおいて室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器温度ＴＸＯが高い（未低下）とき、又は、吸込温度センサ５５が検出する吸込冷媒温度Ｔｓが外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍと同等であるときは、電磁弁２１の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

（８−２−３）室外膨張弁６の閉故障
また、除霜モードにおいて室外膨張弁６の閉故障が発生した場合、放熱器４に冷媒が滞留することから、放熱器４において冷媒の過冷却度ＳＣが付くようになる（本来は付かない）。そこで、コントローラ３２は除霜モードにおいて算出される放熱器４での冷媒の過冷却度ＳＣが付く場合、室外膨張弁６の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で算出される放熱器４での冷媒の過冷却度ＳＣを正常算出値として予め算出しておき（付かない）、この正常算出値と現在算出される過冷却度ＳＣ（算出値）とを比較し、算出値が正常算出値より大きくなる場合（ＳＣが付く場合）には室外膨張弁６の閉故障と確定する。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。以上により、除霜モードでの各電磁弁３０、２１及び室外膨張弁６の故障を的確に判定して確定することができるようになる。

（８−３）除湿暖房モードでの故障確定モード
次に、除湿暖房モードでの故障確定モードについて説明する。前記除湿暖房モードにおいて電磁弁４０（バイパス）が閉故障が発生した場合、電磁弁３０（リヒート）も閉じていることから、圧縮機２から吐出された冷媒の行き場が無くなるため、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが上昇し、最終的に所定の保護停止値に至る。そこで、コントローラ３２は除湿暖房モードにおいて吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄが所定の保護停止値に上昇した場合、電磁弁４０の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄを正常検出値として予め測定しておき、この正常検出値と現在吐出圧力センサ４２が検出している吐出圧力Ｐｄ（検出値）とを比較し、それらの差が所定の値より大きくなる場合には電磁弁４０の閉故障と確定する（吐出圧力Ｐｄは保護停止値になるので当然に差は大きくなる）。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。これにより、除湿暖房モードでの電磁弁４０の故障を的確に判定して確定することができるようになる。

（８−４）除湿冷房モード／冷房モードでの故障確定モード
次に、除湿冷房モード及び冷房モードでの故障確定モードについて説明する。
（８−４−１）電磁弁３０の閉故障
前記除湿冷房モード及び冷房モードにおいて電磁弁３０（リヒート）が閉故障が発生した場合、電磁弁４０（バイパス）も閉じていることから、圧縮機２から吐出された冷媒の行き場が無くなるため、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが上昇し、最終的に所定の保護停止値に至る。そこで、コントローラ３２は除湿冷房モード及び冷房モードにおいて吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄが所定の保護停止値に上昇した場合、電磁弁３０の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

（８−４−２）室外膨張弁６の閉故障
また、除湿冷房モード及び冷房モードにおいて室外膨張弁６の閉故障が発生した場合、放熱器圧力ＰＣＩのみ上がって放熱器温度ＴＨは上がらないことから、放熱器４において冷媒の過冷却度ＳＣが付くようになる。そこで、コントローラ３２は除湿冷房モード及び冷房モードにおいて算出される放熱器４での冷媒の過冷却度ＳＣが付く場合、室外膨張弁６の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で算出される放熱器４での冷媒の過冷却度ＳＣを正常算出値として予め算出しておき、この正常算出値と現在算出される過冷却度ＳＣ（算出値）とを比較し、算出値が正常算出値より大きくなる場合（ＳＣが付く場合）には室外膨張弁６の閉故障と確定する。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。

（８−４−２）室外膨張弁６の開故障
また、除湿冷房モード及び冷房モードにおいて室外膨張弁６の開故障が発生した場合、放熱器４を出た後の冷媒を絞れなくなることから、放熱器温度ＴＨが目標放熱器温度ＴＣＯに達しなくなる（未達）。そこで、コントローラ３２は除湿冷房モード及び冷房モードにおいて放熱器温度センサ４８が検出する放熱器温度ＴＨが目標放熱器温度ＴＣＯに達しない場合、室外膨張弁６の開故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で検出される放熱器温度ＴＨを正常算出値として予め算出しておき、この正常算出値と現在検出される放熱器温度ＴＨ（検出値）とを比較し、検出値が正常検出値より低く、それらの差が所定の値より大きくなる場合には室外膨張弁６の開故障と確定する。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。以上により、除湿冷房モード及び冷房モードでの電磁弁３０及び室外膨張弁６の故障を的確に判定して確定することができるようになると共に、使用者に各弁の故障発生を警告して迅速な対処を促すことができるようになる。

（８−５）ＭＡＸ冷房モードでの故障確定モード
次に、ＭＡＸ冷房モードでの故障確定モードについて説明する。前記ＭＡＸ冷房モードにおいて電磁弁４０（バイパス）が閉故障が発生した場合、電磁弁３０（リヒート）も閉じていることから、圧縮機２から吐出された冷媒の行き場が無くなるため、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが上昇し、最終的に所定の保護停止値に至る。そこで、コントローラ３２はＭＡＸ冷房モードにおいて吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄが所定の保護停止値に上昇した場合、電磁弁４０の閉故障が原因と推定し、故障確定モードに移行する。

この故障確定モードでも、コントローラ３２は圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とする。そして、正常状態における当該回転数で吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄを正常検出値として予め測定しておき、この正常検出値と現在吐出圧力センサ４２が検出している吐出圧力Ｐｄ（検出値）とを比較し、それらの差が所定の値より大きくなる場合には電磁弁４０の閉故障と確定する（吐出圧力Ｐｄは保護停止値になるので当然に差は大きくなる）。そして、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。これにより、ＭＡＸ冷房モードでの電磁弁４０の故障を的確に判定して確定することができるようになる。

（９）コントローラ３２による故障弁確定モード
次に、コントローラ３２が実行する故障弁確定モードについて説明する。
（９−１）ＭＡＸ冷房モード、冷房モード、除湿冷房モードで吸熱器温度Ｔｅが下がらないときの故障弁確定モード
ここで、ＭＡＸ冷房モード、冷房モード又は除湿冷房モードにおいて吸熱器温度Ｔｅが下がらない、という異常状態は、図４に示す如く電磁弁１７（冷房）が閉故障している場合に発生すると共に、電磁弁２１（暖房）が開故障している場合にも発生する。従って、吸熱器温度Ｔｅが下がらないという異常からだけでは電磁弁１７と電磁弁２１のどちらの弁が故障しているか分からない。

そこで、コントローラ３２はＭＡＸ冷房モード、冷房モード又は除湿冷房モードにおいて、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器温度Ｔｅが下がらない場合（吸熱器冷えず）、故障弁確定モードを実行する。この故障弁確定モードでは、コントローラ３２は電磁弁２１と電磁弁４０を閉じ、電磁弁３０を開き、室外膨張弁６の弁開度を縮小し、その状態で室外熱交換器温度ＴＸＯが下がるか否かを判断する。

電磁弁２１（暖房）が開故障している場合、閉じることができず、室外熱交換器７を出た冷媒はアキュムレータ１２に向かうようになる。一方、室外膨張弁６は絞られるため、室外熱交換器温度ＴＸＯは下がることになる。そこで、コントローラ３２はこの故障弁確定モードで室外熱交換器温度ＴＸＯが下がれば電磁弁２１の開故障と確定し、下がらなければ電磁弁１７の閉故障と確定する。これにより、ＭＡＸ冷房モード、冷房モード又は除湿冷房モードにおいて電磁弁２１と電磁弁１７の何れかの故障が原因で発生し得る、吸熱器温度Ｔｅが下がらない、という異常状態が発生した場合にも、どちらの電磁弁が故障しているかを確定することができるようになる。

（９−２）ＭＡＸ冷房モードで吐出圧力Ｐｄが放熱器圧力ＰＣＩと同等であるときの故障弁確定モード
また、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが放熱器圧力ＰＣＩと同等である、という異常状態も、図４に示す如く電磁弁３０の開故障や室外膨張弁６の開故障によって発生する。従って、吐出圧力Ｐｄが放熱器圧力ＰＣＩと同等であるという異常からだけでは電磁弁３０と室外膨張弁６のどちらの弁が故障しているか分からない。

そこで、コントローラ３２はＭＡＸ冷房モードにおいて、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが放熱器圧力ＰＣＩと同等である場合、故障弁確定モードを実行する。この場合の故障弁確定モードでは、コントローラ３２は電磁弁４０（バイパス）を閉じ、その状態で圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが所定の保護停止値に上昇するか否か判断する。

電磁弁４０を閉じると、本来は電磁弁３０も閉じていることから、圧縮機２から吐出された冷媒の行き場が無くなるため、吐出圧力Ｐｄは保護停止値に上昇するはずであるが、電磁弁３０が開故障しているときには上昇しなくなる。そこで、コントローラ３２はこの故障弁確定モードで吐出圧力Ｐｄが保護停止値に上昇しないときは電磁弁３０の開故障、上昇したときは室外膨張弁６の開故障と確定する。これにより、ＭＡＸ冷房モードにおいて電磁弁３０や室外膨張弁６の故障が原因で発生し得る、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが放熱器圧力ＰＣＩと同等である、という異常状態が発生した場合にも、どちらの弁が故障しているかを確定することができるようになる。

（９−３）除湿暖房モードで吸熱器温度Ｔｅが下がらないときの故障弁確定モード
また、除湿暖房モードにおいて吸熱器温度Ｔｅが下がらない（吸熱器冷えず）、という異常状態は、図４に示す如く電磁弁３０（リヒート）が開故障、電磁弁１７（冷房）が閉故障、電磁弁２１（暖房）が開故障、室外膨張弁６が開故障している場合の何れの場合にも発生する。従って、除湿暖房モードで吸熱器温度Ｔｅが下がらないという異常からだけではどの電磁弁３０、１７、２１が故障しているか、或いは、室外膨張弁６が故障しているか分からない。

そこで、コントローラ３２は除湿暖房モードにおいて、吸熱器温度Ｔｅが下がらない場合、故障弁確定モードを実行する。この場合の故障弁確定モードでは、コントローラ３２は先ず、電磁弁４０を閉じた第１の状態とし、この第１の状態で圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが所定の保護停止値に上昇するか否か判断する。除湿暖房モードでは本来電磁弁３０は閉じているので、電磁弁４０を閉じることで圧縮機２から吐出された冷媒の行き場が無くなり、吐出圧力Ｐｄは上昇する。そこで、コントローラ３２はこの第１の状態としたときに、吐出圧力Ｐｄが保護停止値に上昇しないときは、電磁弁３０の開故障と確定する。

また、この第１の状態でも電磁弁３０は正常であった場合、コントローラ３２は元の運転状態に戻した後、次に補助ヒータ２３の発熱を停止する第２の状態とし、この第２の状態で圧縮機２の吐出圧力Ｐｄが放熱器圧力ＰＣＩと同等となるか否か判断する。除湿暖房モードで補助ヒータ２３の発熱を停止した場合、室外膨張弁６は本来全閉となっているので、放熱器圧力ＰＣＩは吐出圧力Ｐｄにはならない。そこで、コントローラ３２はこの第２の状態としたときに、吐出圧力Ｐｄが放熱器圧力ＰＣＩと同等となるときは、室外膨張弁６の開故障と確定する。

また、この第２の状態でも室外膨張弁６は正常であった場合、コントローラ３２は次に電磁弁２１と電磁弁４０を閉じ、電磁弁３０を開き、室外膨張弁６の弁開度を縮小した第３の状態とする。電磁弁２１が開故障している場合、閉じることができず、室外熱交換器７を出た冷媒はアキュムレータ１２に向かうようになる。一方、室外膨張弁６は絞られるため、室外熱交換器温度ＴＸＯは下がることになる。そこで、コントローラ３２はこの第３の状態で室外熱交換器温度ＴＸＯが下がれば電磁弁２１の開故障と確定する。

そして、室外熱交換器温度ＴＸＯが下がらなければ電磁弁１７の閉故障と確定する。これにより、除湿暖房モードにおいて電磁弁３０、１７、２１や室外膨張弁６の故障が原因で発生し得る、吸熱器温度Ｔｅが下がらない、という異常状態が発生した場合にも、どの弁が故障しているかを確定することができるようになる。

そして、上記の如き故障弁確定モードで故障が確定された場合にも、コントローラ３２は空調操作部５３で係る故障発生を表示し、使用者に報知する（報知動作）。それにより、使用者に各弁の故障発生を警告して迅速な対処を促すことができるようになる。

以上詳述した如く本発明の車両用空気調和装置１によれば、コントローラ３２が、冷媒回路Ｒの各部の温度（放熱器温度ＴＨ、吸熱器温度Ｔｅ、室外熱交換器温度ＴＸＯ）、圧力（吐出圧力Ｐｄ、放熱器圧力ＰＣＩ）の検出値、若しくは、それらから求められる算出値（過冷却度ＳＣやＣＯＰ）に基づき、運転状態が、電磁弁１７、２１、３０、４０又は室外膨張弁６の故障が原因と推定される異常状態となった場合、圧縮機２の回転数ＮＣを一定の値とし、当該圧縮機２の回転数ＮＣで予め測定された温度、圧力の正常検出値、若しくは、それらから算出された正常算出値と検出値や算出値とを比較することにより、電磁弁１７、２１、３０、４０又は室外膨張弁６の故障と確定する故障確定モードを実行するようにしたので、検出値と正常検出値、或いは、算出値と正常算出値を比較することで、比較的簡易に電磁弁や室外膨張弁の故障の判定と確定を行うことができるようになる。

また、コントローラ３２は、異なる電磁弁１７、２１、３０又は室外膨張弁６の故障が原因で同様の異常状態（吸熱器温度Ｔｅが下がらない、吐出圧力Ｐｄが放熱器圧力ＰＣＩと同等になる）が発生する場合には、故障している電磁弁１７、２１、３０又は室外膨張弁６を確定する故障弁確定モードを実行するので、どの電磁弁１７、２１、３０が故障しているのか、或いは、室外膨張弁６が故障しているのかを確定することができるようになる。

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。

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。更に、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。

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
１７電磁弁（冷房）
２１電磁弁（暖房）
３０電磁弁（リヒート）
４０電磁弁（バイパス）
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
３２コントローラ（制御装置）
３５バイパス配管
Ｒ冷媒回路

Claims

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、
前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、
冷媒の流れを切り換えるための複数の電磁弁と、
制御装置とを備え、
該制御装置によって前記電磁弁を制御することにより、複数の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、各部の温度、及び／又は、圧力の検出値、若しくは、それらから求められる算出値に基づき、運転状態が、前記電磁弁又は前記室外膨張弁の故障が原因と推定される異常状態となった場合、前記圧縮機の回転数を一定の値とし、当該圧縮機の回転数で予め測定された温度、及び／又は、圧力の正常検出値、若しくは、それらから算出された正常算出値と前記検出値、若しくは、算出値とを比較することにより、前記電磁弁又は前記室外膨張弁の故障と確定する故障確定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。
前記制御装置は、異なる前記電磁弁又は前記室外膨張弁の故障が原因で同様の異常状態が発生する場合、故障している前記電磁弁又は前記室外膨張弁を確定する故障弁確定モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を備え、
前記制御装置は前記複数の運転モードとして、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管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と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、
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を除霜する除霜モードを有し、
前記電磁弁を制御することにより、各運転モードを切り換えて実行することを特徴とする請求項２に記載の車両用空気調和装置。
前記暖房モードで開いて前記室外熱交換器から出た冷媒を前記圧縮機に流す暖房用の前記電磁弁と、
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で開いて前記室外熱交換器から出た冷媒を前記吸熱器に流す冷房用の前記電磁弁と、
前記除湿暖房モード、及び、前記最大冷房モードで開いて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バイパス用の前記電磁弁と、
前記暖房モード、前記除湿冷房モード、前記冷房モード、及び、前記除霜モードで開いて前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流すリヒート用の前記電磁弁を備えた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。
前記制御装置は前記暖房モードにおいて、前記圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときは前記リヒート用の電磁弁の閉故障、ＣＯＰが低いときは前記バイパス用の電磁弁の開故障、前記室外熱交換器の温度が高いとき、又は、圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは前記暖房用の電磁弁の閉故障、前記放熱器における冷媒の過冷却度が異常に大きいとき、又は、前記圧縮機の起動時から前記放熱器の温度が変化しないときは前記室外膨張弁の閉故障、前記放熱器における冷媒の過冷却度が目標値とならないときは前記室外膨張弁の開故障、と推定して前記故障確定モードを実行す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。
前記制御装置は前記除霜モードにおいて、前記圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときは前記リヒート用の電磁弁の閉故障、前記室外熱交換器の温度が高いとき、又は、圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは前記暖房用の電磁弁の閉故障、前記放熱器において冷媒の過冷却度が付くときは前記室外膨張弁の閉故障、と推定して前記故障確定モードを実行することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は前記除湿暖房モードにおいて、前記圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときは前記バイパス用の電磁弁の閉故障と推定して前記故障確定モードを実行することを特徴とする請求項４、請求項５又は請求項６のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は前記除湿冷房モード又は前記冷房モードにおいて、前記圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときは前記リヒート用の電磁弁の閉故障、前記放熱器において冷媒の過冷却度が付くときは前記室外膨張弁の閉故障、前記放熱器の温度が目標値とならないときは前記室外膨張弁の開故障、と推定して前記故障確定モードを実行することを特徴とする請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は前記最大冷房モードにおいて、前記圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇したときは前記バイパス用の電磁弁の閉故障、前記圧縮機の吸込冷媒温度が外気温度と同等であるときは前記冷房用の電磁弁の閉故障、と推定して前記故障確定モードを実行することを特徴とする請求項４、請求項５、請求項６、請求項７又は請求項８のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は、前記最大冷房モード、前記冷房モード又は前記除湿冷房モードにおいて、前記吸熱器の温度が下がらない場合、前記故障弁確定モードを実行すると共に、
該故障弁確定モードでは、前記暖房用の電磁弁と前記バイパス用の電磁弁を閉じ、前記リヒート用の電磁弁を開き、前記室外膨張弁の弁開度を縮小し、その状態で前記室外熱交換器の温度が下がれば前記暖房用の電磁弁の開故障、下がらなければ前記冷房用の電磁弁の閉故障、と確定することを特徴とする請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は、前記最大冷房モードにおいて、前記圧縮機の吐出圧力が前記放熱器の圧力と同等である場合、前記故障弁確定モードを実行すると共に、
該故障弁確定モードでは、前記バイパス用の電磁弁を閉じ、その状態で前記圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇しないときは前記リヒート用の電磁弁の開故障、上昇したときは前記室外膨張弁の開故障、と確定することを特徴とする請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９又は請求項１０のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は、前記除湿暖房モードにおいて、前記吸熱器の温度が下がらない場合、前記故障弁確定モードを実行すると共に、
該故障弁確定モードでは、
前記バイパス用の電磁弁を閉じた第１の状態とし、該第１の状態で前記圧縮機の吐出圧力が所定の保護停止値に上昇しないときは前記リヒート用の電磁弁の開故障と確定し、
前記補助加熱装置の発熱を停止した第２の状態とし、該第２の状態で前記圧縮機の吐出圧力が前記放熱器の圧力と同等となったときは前記室外膨張弁の開故障と確定し、
前記暖房用の電磁弁と前記バイパス用の電磁弁を閉じ、前記リヒート用の電磁弁を開き、前記室外膨張弁の弁開度を縮小した第３の状態とし、該第３の状態で前記室外熱交換器の温度が下がれば前記暖房用の電磁弁の開故障と確定し、
前記第１の状態、前記第２の状態及び前記第３の状態として前記リヒート用の電磁弁、前記室外膨張弁及び前記暖房用の電磁弁が正常であった場合、前記冷房用の電磁弁の閉故障と確定することを特徴とする請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０又は請求項１１のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
前記制御装置は、前記電磁弁の故障が確定した場合、所定の報知動作を実行することを特徴とする請求項１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。