JP2018192937A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内を快適に暖房空調しつつ、室外熱交換器の着霜に伴う運転効率の低下を抑制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】室外熱交換器７の冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下したときの差ΔＴＸＯ＝ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯに基づき、室外熱交換器７への着霜の進行状態を判定する。差ΔＴＸＯが所定の通常着霜判定条件を満たした場合、通常着霜フラグをセットし、この通常着霜フラグがセットされている場合、所定の除霜要求を行い、電源が断たれた場合にも通常着霜フラグの状態を保持し、暖房モードの実行は許可する。
【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式の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、車室外側に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器を備え、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ことで車室内を暖房する暖房モードを実行するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−９４６７６号公報

ここで、暖房モードでは室外熱交換器で冷媒が蒸発し、外気から吸熱するため、当該室外熱交換器には着霜が生じる。室外熱交換器への着霜が進行した状態で圧縮機の運転を継続すると、外気からの吸熱能力が低下するために運転効率が著しく低下する。そこで、暖房モードを停止して室外熱交換器の除霜を行う必要があるが、その場合には車室内の暖房が行われなくなってしまうため、快適性が損なわれてしまう問題がある。

一方で、室外熱交換器の着霜は、その度合いによっては暖房モードを継続して車室内の快適性を維持できる場合もあり、逆に過着霜となって室外熱交換器の除霜が困難な状態に陥る場合もある。

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、車室内を快適に暖房空調しつつ、室外熱交換器の着霜に伴う運転効率の低下を抑制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、車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、制御装置とを備え、この制御装置により、少なくとも圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、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て車室内を暖房する暖房モードを実行するものであって、制御装置は、室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における当該室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下したときの室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯと無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅとの差ΔＴＸＯ＝ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯに基づき、又は、室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯが無着霜時における当該室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅより低下したときの室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯと無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅとの差ΔＰＸＯ＝ＰＸＯｂａｓｅ−ＰＸＯに基づき、室外熱交換器への着霜の進行状態を判定すると共に、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが所定の通常着霜判定条件を満たした場合、通常着霜フラグをセットし、この通常着霜フラグがセットされている場合、所定の除霜要求を行い、電源が断たれた場合にも通常着霜フラグの状態を保持し、暖房モードの実行は許可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、前記除霜要求を行った場合、室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可されている場合には、当該室外熱交換器の除霜を行い、通常着霜フラグをリセット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、上記発明において圧縮機は、車両に搭載されたバッテリにより駆動されると共に、制御装置は、車室内の空調要求が無く、且つ、バッテリが充電中であるか当該バッテリの残量が所定値以上あることを条件として、室外熱交換器の除霜を許可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、上記各発明において制御装置は、車室内の空調設定操作を行うための空調操作部が接続された空調コントローラと、圧縮機の運転を制御するヒートポンプコントローラとから構成され、空調コントローラとヒートポンプコントローラは、車両通信バスを介して情報の送受信を行い、ヒートポンプコントローラは、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯを算出し、当該差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが通常着霜判定条件を満たした場合、通常着霜フラグをセットし、空調コントローラに対して前記除霜要求を行い、空調コントローラから除霜許可が通知された場合、室外熱交換器の除霜を行い、通常着霜フラグをリセットすると共に、空調コントローラは、ヒートポンプコントローラから前記除霜要求があった場合、室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可する場合には、当該室外熱交換器の前記除霜許可をヒートポンプコントローラに通知することを特徴とする。

請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、通常着霜判定条件よりも更に室外熱交換器への着霜が進行したことを判定するための所定の重度着霜判定条件を有し、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが重度着霜判定条件を満たした場合、重度着霜フラグをセットし、この重度着霜フラグがセットされている場合、前記除霜要求を行い、電源が断たれた場合にも重度着霜フラグの状態を保持すると共に、暖房モードにおける圧縮機の運転を禁止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、上記発明において空気流通路内に設けられた補助加熱装置を備え、制御装置は、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが重度着霜判定条件を満たしたことで圧縮機の運転を禁止した場合、補助加熱装置により車室内を暖房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５又は請求項６の発明において制御装置は、前記除霜要求を行った場合、室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可されている場合には、当該室外熱交換器の除霜を行い、重度着霜フラグをリセット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、上記発明において圧縮機は、車両に搭載されたバッテリにより駆動されると共に、制御装置は、車室内の空調要求が無く、且つ、バッテリが充電中であるか当該バッテリの残量が所定値以上あることを条件として、室外熱交換器の除霜を許可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５乃至請求項８の発明において制御装置は、車室内の空調設定操作を行うための空調操作部が接続された空調コントローラと、圧縮機の運転を制御するヒートポンプコントローラとから構成され、空調コントローラとヒートポンプコントローラは、車両通信バスを介して情報の送受信を行い、ヒートポンプコントローラは、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯを算出し、当該差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが重度着霜判定条件を満たした場合、重度着霜フラグをセットし、空調コントローラに対して前記除霜要求を行い、空調コントローラから除霜許可が通知された場合、室外熱交換器の除霜を行い、重度着霜フラグをリセットすると共に、空調コントローラは、ヒートポンプコントローラから前記除霜要求があった場合、室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可する場合には、当該室外熱交換器の前記除霜許可をヒートポンプコントローラに通知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５乃至請求項９の発明において通常着霜判定条件は、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが第１の閾値Ａ１より大きい状態が第１の所定時間ｔ１継続したことであると共に、重度着霜判定条件は、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが第２の閾値Ａ２より大きい状態が第２の所定時間ｔ２継続したことであり、少なくとも第２の閾値Ａ２が第１の閾値Ａ１より大きいことを特徴とする。

請求項１１の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、環境条件、及び／又は、運転状況を示す指標に基づいて無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅ、又は、無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅを推定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、車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、制御装置とを備え、この制御装置により、少なくとも圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、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て車室内を暖房する暖房モードを実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における当該室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下したときの室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯと無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅとの差ΔＴＸＯ＝ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯに基づき、又は、室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯが無着霜時における当該室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅより低下したときの室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯと無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅとの差ΔＰＸＯ＝ＰＸＯｂａｓｅ−ＰＸＯに基づき、室外熱交換器への着霜の進行状態を判定すると共に、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが所定の通常着霜判定条件を満たした場合、通常着霜フラグをセットし、この通常着霜フラグがセットされている場合、所定の除霜要求を行い、電源が断たれた場合にも通常着霜フラグの状態を保持し、暖房モードの実行は許可するようにしたので、室外熱交換器の着霜の進行状態が、通常着霜判定条件を満たした場合でも、車室内の暖房は継続されることになる。また、通常着霜フラグの状態は電源が断たれても保持されるので、車両が停止し、その後、起動されたときにも暖房モードの実行は許可されることになる。

即ち、室外熱交換器の着霜の度合いが、通常着霜判定条件を満たす程度である場合には、運転中であるときは車室内の暖房を継続し、或いは、車両の起動時から暖房を行って快適性を維持することができるようになる。

そして、例えば請求項２の発明の如く制御装置が、前記除霜要求を行った場合、室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可されている場合には、当該室外熱交換器の除霜を行い、通常着霜フラグをリセットするようにすれば、室外熱交換器の除霜を行って、着霜に伴う運転効率の低下を抑制することが可能となる。この場合、制御装置は電源が断たれても通常着霜フラグの状態を保持するので、一旦車両を停止し、車両用空気調和装置の電源が断たれた後であっても、室外熱交換器の除霜は確実に行われることになる。

尚、室外熱交換器の除霜の許可については、例えば請求項３の発明の如く制御装置が、車室内の空調要求が無く、且つ、圧縮機を駆動するためのバッテリが充電中であるか当該バッテリの残量が所定値以上あることを条件として、室外熱交換器の除霜を許可するようにすれば良い。

また、請求項４の発明の如く制御装置が、車室内の空調設定操作を行うための空調操作部が接続された空調コントローラと、圧縮機の運転を制御するヒートポンプコントローラとから構成され、空調コントローラとヒートポンプコントローラが、車両通信バスを介して情報の送受信を行う場合には、ヒートポンプコントローラが、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯを算出し、当該差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが通常着霜判定条件を満たした場合、通常着霜フラグをセットし、空調コントローラに対して前記除霜要求を行い、空調コントローラから除霜許可が通知された場合、室外熱交換器の除霜を行い、通常着霜フラグをリセットすると共に、空調コントローラが、ヒートポンプコントローラから前記除霜要求があった場合、室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可する場合には、当該室外熱交換器の前記除霜許可をヒートポンプコントローラに通知するようにすることで、車室内を快適に暖房空調しつつ、室外熱交換器の着霜に伴う運転効率の低下を適切に抑制することができるようになる。

更に、請求項５の発明によれば、上記各発明において制御装置が、通常着霜判定条件よりも更に室外熱交換器への着霜が進行したことを判定するための所定の重度着霜判定条件を有し、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが重度着霜判定条件を満たした場合、重度着霜フラグをセットし、この重度着霜フラグがセットされている場合、前記除霜要求を行い、電源が断たれた場合にも重度着霜フラグの状態を保持すると共に、暖房モードにおける圧縮機の運転を禁止するようにしたので、前述した通常着霜判定条件よりも更に室外熱交換器への着霜が進行し、重度着霜判定条件を満たすようになった場合には、圧縮機を停止して、それ以上の運転効率の低下と過着霜の発生を未然に防止することができようになる。

また、請求項６の発明によれば、空気流通路内に補助加熱装置を設け、制御装置が、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが重度着霜判定条件を満たしたことで圧縮機の運転を禁止した場合、補助加熱装置により車室内を暖房するようにしたので、室外熱交換器の着霜の進行状態が、重度着霜判定条件を満たして圧縮機の運転を禁止した後も、補助加熱装置によって車室内の暖房を継続することができるようになる。

上記のように室外熱交換器の着霜の進行状態が重度着霜判定条件を満たし、除霜要求を行った場合にも、制御装置が請求項７の発明の如く室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可されている場合には、当該室外熱交換器の除霜を行い、重度着霜フラグをリセットするようにすれば、室外熱交換器の除霜を行って、着霜に伴う運転効率の低下を抑制することが可能となる。この場合、制御装置は電源が断たれても重度着霜フラグの状態を保持するので、一旦車両を停止し、車両用空気調和装置の電源が断たれた後であっても、室外熱交換器の除霜は確実に行われることになる。

尚、室外熱交換器の除霜の許可については、例えば請求項８の発明の如くこの場合も制御装置が、車室内の空調要求が無く、且つ、圧縮機を駆動するためのバッテリが充電中であるか当該バッテリの残量が所定値以上あることを条件として、室外熱交換器の除霜を許可するようにすれば良い。

また、請求項９の発明の如く制御装置が、車室内の空調設定操作を行うための空調操作部が接続された空調コントローラと、圧縮機の運転を制御するヒートポンプコントローラとから構成され、空調コントローラとヒートポンプコントローラが、車両通信バスを介して情報の送受信を行う場合には、この場合もヒートポンプコントローラが、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯを算出し、当該差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが重度着霜判定条件を満たした場合、重度着霜フラグをセットし、空調コントローラに対して前記除霜要求を行い、空調コントローラから除霜許可が通知された場合、室外熱交換器の除霜を行い、重度着霜フラグをリセットすると共に、空調コントローラが、ヒートポンプコントローラから前記除霜要求があった場合、室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可する場合には、当該室外熱交換器の前記除霜許可をヒートポンプコントローラに通知するようにすることで、車室内を快適に暖房空調しつつ、室外熱交換器の着霜に伴う運転効率の低下を適切に抑制することができるようになる。

また、請求項１０の発明の如く通常着霜判定条件を、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが第１の閾値Ａ１より大きい状態が第１の所定時間ｔ１継続したこととし、重度着霜判定条件を、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが第２の閾値Ａ２より大きい状態が第２の所定時間ｔ２継続したこととして、少なくとも第２の閾値Ａ２が第１の閾値Ａ１より大きいこととすれば、室外熱交換器の着霜の度合いに応じて、圧縮機を運転して暖房モードを継続するか、圧縮機の運転を禁止するかの段階的な判断を、的確に行うことができるようになる。

また、請求項１１の発明の如く制御装置が、環境条件、及び／又は、運転状況を示す指標に基づいて無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅ、又は、無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅを推定することで、室外熱交換器の着霜の進行を的確に検知することができるようになる。

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。 図１の車両用空気調和装置の制御装置のブロック図である。 図１の車両用空気調和装置の空気流通路の模式図である。 図２のヒートポンプ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２のヒートポンプ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２のヒートポンプコントローラ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２のヒートポンプコントローラによる室外熱交換器の着霜判定制御を説明するフローチャートである。 ＴＸＯｂａｓｅとＴＸＯに基づく図２のヒートポンプコントローラによる室外熱交換器の着霜判定を説明するタイミングチャートである。 ＰＸＯｂａｓｅとＰＸＯに基づく図２のヒートポンプコントローラによる室外熱交換器の着霜判定を説明するタイミングチャートである。 本発明の他の実施例の車両用空気調和装置の構成図である。

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、車両に搭載されたバッテリ７５(図２）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７５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）及び補助ヒータ単独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、バッテリ７５から給電されて駆動し、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、この冷媒を放熱させて車室内に供給する空気を加熱するための放熱器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（減圧装置）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（減圧装置）と、空気流通路３内に設けられ、冷房時及び除湿時に冷媒を吸熱させて車室内外から吸い込んで車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器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。

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。

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。

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の風上側（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。

ここで、ＨＶＡＣユニット１０の吸熱器９より風下側（空気下流側）の空気流通路３は仕切壁１０Ａにより区画され、暖房用熱交換通路３Ａとそれをバイパスするバイパス通路３Ｂとが形成されており、前述した放熱器４と補助ヒータ２３は暖房用熱交換通路３Ａに配置されている。

また、補助ヒータ２３の風上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が配置された暖房用熱交換通路３Ａ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の風下側におけるＨＶＡＣユニット１０には、ＦＯＯＴ（フット）吹出口２９Ａ（第１の吹出口）、ＶＥＮＴ（ベント）吹出口２９Ｂ（ＦＯＯＴ吹出口２９Ａに対しては第２の吹出口、ＤＥＦ吹出口２９Ｃに対しては第１の吹出口）、ＤＥＦ（デフ）吹出口２９Ｃ（第２の吹出口）の各吹出口が形成されている。ＦＯＯＴ吹出口２９Ａは車室内の足下に空気を吹き出すための吹出口で、最も低い位置にある。また、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂは車室内の運転者の胸や顔付近に空気を吹き出すための吹出口で、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａより上方にある。そして、ＤＥＦ吹出口２９Ｃは車両のフロントガラス内面に空気を吹き出すための吹出口で、他の吹出口２９Ａ、２９Ｂよりも上方の最も高い位置にある。

そして、ＦＯＯＴ吹出口２９Ａ、ＶＥＮＴ吹出口２９Ｂ、及び、ＤＥＦ吹出口２９Ｃには、空気の吹き出し量を制御するＦＯＯＴ吹出口ダンパ３１Ａ、ＶＥＮＴ吹出口ダンパ３１Ｂ、及び、ＤＥＦ吹出口ダンパ３１Ｃがそれぞれ設けられている。

次に、図２は実施例の車両用空気調和装置１の制御装置１１のブロック図を示している。制御装置１１は、何れも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空調コントローラ２０及びヒートポンプコントローラ３２から構成されており、これらがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成する車両通信バス６５に接続されている。また、圧縮機２と補助ヒータ２３も車両通信バス６５に接続され、これら空調コントローラ２０、ヒートポンプコントローラ３２、圧縮機２及び補助ヒータ２３が車両通信バス６５を介してデータの送受信を行うように構成されている。

空調コントローラ２０は、車両の車室内空調の制御を司る上位のコントローラであり、この空調コントローラ２０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に吸い込まれて吸熱器９に流入する空気の温度（吸込空気温度Ｔａｓ）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（室内温度Ｔｉｎ）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、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Ｐｄを検出する吐出圧力センサ４２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の各出力と、設定温度や運転モードの切り換え等の車室内の空調設定操作を行うための空調操作部（エアコン操作部）５３が接続されている。

また、空調コントローラ２０の出力には、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、各吹出口ダンパ３１Ａ〜３１Ｃが接続され、それらは空調コントローラ２０により制御される。尚、バッテリ７５はコントローラを内蔵しており、バッテリ７５のコントローラは車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０とデータの送受信を行い、この空調コントローラ２０にバッテリ７５が充電中であるか否かの情報やバッテリ７５の残量（充電量）に関する情報が送信される構成とされている。

ヒートポンプコントローラ３２は、主に冷媒回路Ｒの制御を司るコントローラであり、このヒートポンプコントローラ３２の入力には、圧縮機２の吐出冷媒温度Ｔｄ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Ｐｓ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の冷媒温度（放熱器温度ＴＣＩ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の冷媒温度（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の冷媒圧力を検出する吸熱器圧力センサ４９と、補助ヒータ２３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と、室外熱交換器７の出口の冷媒温度（室外熱交換器７の冷媒蒸発温度ＴＸＯ、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の出口の冷媒圧力（室外熱交換器７の冷媒蒸発圧力ＰＸＯ、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、ヒートポンプコントローラ３２の出力には、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、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、それらはヒートポンプコントローラ３２により制御される。尚、圧縮機２と補助ヒータ２３はそれぞれコントローラを内蔵しており、圧縮機２と補助ヒータ２３のコントローラは車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２とデータの送受信を行い、このヒートポンプコントローラ３２によって制御される。

ヒートポンプコントローラ３２と空調コントローラ２０は車両通信バス６５を介して相互にデータの送受信を行い、各センサの出力や空調操作部５３にて入力された設定に基づき、各機器を制御するものであるが、この場合の実施例では外気温度センサ３３、吐出圧力センサ４２、車速センサ５２、空気流通路３に流入した空気の体積風量Ｇａ（空調コントローラ２０が算出）、エアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷ（空調コントローラ２０が算出）、空調操作部５３の出力は空調コントローラ２０から車両通信バス６５を介してヒートポンプコントローラ３２に送信され、ヒートポンプコントローラ３２による制御に供される構成とされている。

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。この実施例では制御装置１１（空調コントローラ２０、ヒートポンプコントローラ３２）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）及び補助ヒータ単独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
ヒートポンプコントローラ３２により（オートモード）或いは空調操作部５３へのマニュアルの空調設定操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、ヒートポンプコントローラ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を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量を調整してもよい。

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。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各吹出口２９Ａ〜２９Ｃ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。

ヒートポンプコントローラ３２は、空調コントローラ２０が目標吹出温度ＴＡＯから算出する目標ヒータ温度ＴＣＯ（放熱器温度ＴＣＩ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ＮＣを制御し、放熱器４による加熱を制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の冷媒温度（放熱器温度ＴＣＩ）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。

また、ヒートポンプコントローラ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ＰＴＣ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、ヒートポンプコントローラ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を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。

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ヒートポンプコントローラ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。

ヒートポンプコントローラ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、空調コントローラ２０が算出する吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣ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と前述した目標ヒータ温度ＴＣＯ（この場合、補助ヒータ温度Ｔｐｔｃの目標値となる）に基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱による加熱）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による加熱で各吹出口２９Ａ〜２９Ｃ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。

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、ヒートポンプコントローラ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を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。

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ヒートポンプコントローラ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。

ヒートポンプコントローラ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（空調コントローラ２０から送信される）に基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は前述した目標ヒータ温度ＴＣＯから目標放熱器圧力ＰＣＯ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）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４による加熱を制御する。

（４）冷房モード
次に、冷房モードでは、ヒートポンプコントローラ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。そして、圧縮機２を運転し、補助ヒータ２３には通電しない。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、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内の空気が、暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ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、除湿された空気が各吹出口２９Ａ〜２９Ｃ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、ヒートポンプコントローラ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前述した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣ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、ヒートポンプコントローラ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を運転し、補助ヒータ２３には通電しない。空調コントローラ２０は、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、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内の空気が、暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ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、ヒートポンプコントローラ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前述した目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数ＮＣを制御する。

（６）補助ヒータ単独モード
尚、実施例の制御装置１１は後述する如く室外熱交換器７に過度の着霜が生じた場合などに、冷媒回路Ｒの圧縮機２と室外送風機１５を停止し、補助ヒータ２３に通電してこの補助ヒータ２３のみで車室内を暖房する補助ヒータ単独モードを有している。この場合にも、ヒートポンプコントローラ３２は補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標ヒータ温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱）を制御する。

また、空調コントローラ２０は室内送風機２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、室内送風機２７から吹き出された空気流通路３内の空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３に通風し、風量を調整する状態とする。補助ヒータ２３にて加熱された空気が各吹出口２９Ａ〜２９Ｃから車室内に吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。

（７）運転モードの切換
空調コントローラ２０は、下記式（Ｉ）から前述した目標吹出温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは、車室内に吹き出される空気の温度の目標値である。
ＴＡＯ＝（Ｔｓｅｔ−Ｔｉｎ）×Ｋ＋Ｔｂａｌ（ｆ（Ｔｓｅｔ、ＳＵＮ、Ｔａｍ））
・・（Ｉ）
ここで、Ｔｓｅｔは空調操作部５３で設定された車室内の設定温度、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する室内温度、Ｋは係数、Ｔｂａｌは設定温度Ｔｓｅｔや、日射センサ５１が検出する日射量ＳＵＮ、外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍから算出されるバランス値である。そして、一般的に、この目標吹出温度ＴＡＯは外気温度Ｔａｍが低い程高く、外気温度Ｔａｍが上昇するに伴って低下する。

ヒートポンプコントローラ３２は、起動時には空調コントローラ２０から車両通信バス６５を介して送信される外気温度Ｔａｍ（外気温度センサ３３が検出する）と目標吹出温度ＴＡＯとに基づいて上記各運転モードのうちの何れかの運転モードを選択すると共に、各運転モードを車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０に送信する。また、起動後は外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、後述する加熱温度ＴＨ（放熱器４の風下側の空気の温度。推定値）、目標ヒータ温度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、ＭＡＸ冷房モード及び補助ヒータ単独モードを切り換えて車室内に吹き出される空気の温度を目標吹出温度ＴＡＯに制御し、快適且つ効率的な車室内空調を実現するものである。

（８）ヒートポンプコントローラ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を決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ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による風量割合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ヒータ温度ＴＣＯ（空調コントローラ２０から送信される）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。

ここで、風量割合ＳＷを算出する上記ＴＨは、放熱器４の風下側の空気の温度（以下、加熱温度と云う）であり、ヒートポンプコントローラ３２が下記に示す一次遅れ演算の式（ＩＩ）から推定する。
ＴＨ＝（ＩＮＴＬ×ＴＨ０＋Ｔａｕ×ＴＨｚ）／（Ｔａｕ＋ＩＮＴＬ） ・・（ＩＩ）
ここで、ＩＮＴＬは演算周期（定数）、Ｔａｕは一次遅れの時定数、ＴＨ０は一次遅れ演算前の定常状態における加熱温度ＴＨの定常値、ＴＨｚは加熱温度ＴＨの前回値である。このように加熱温度ＴＨを推定することで、格別な温度センサを設ける必要がなくなる。

尚、ヒートポンプコントローラ３２は前述した運転モードによって上記時定数Ｔａｕ及び定常値ＴＨ０を変更することにより、上述した推定式（ＩＩ）を運転モードによって異なるものとし、加熱温度ＴＨを推定する。そして、この加熱温度ＴＨは車両通信バス６５を介して空調コントローラ２０に送信される。

前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記目標過冷却度ＴＧＳＣと目標ヒータ温度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ＥＣＮｐｄＬｉｍＨｉと制御下限値ＥＣＮｐｄＬｉｍＬｏ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、ヒートポンプコントローラ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ＮＣを制御する。

（９）ヒートポンプコントローラ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を決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ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（放熱器圧力ＰＣＩ）の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯと、吸熱器９の温度（吸熱器温度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。

また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６４は目標吸熱器温度ＴＥＯ（空調コントローラ２０から送信される）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ＴＧＮＣｃＬｉｍＨｉと制御下限値ＴＧＮＣｃＬｉｍＬｏ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、ヒートポンプコントローラ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ＮＣを制御する。

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を決定するヒートポンプコントローラ３２の制御ブロック図である。ヒートポンプコントローラ３２の減算器７３には目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃが入力され、目標ヒータ温度ＴＣＯと補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ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Ｔｐｔｃが目標ヒータ温度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。

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Ｑａｆｂはリミット設定部７６で制御上限値ＱｐｔｃＬｉｍＨｉと制御下限値ＱｐｔｃＬｉｍＬｏ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が目標ヒータ温度ＴＣＯとなるように補助ヒータ２３の発熱（加熱）を制御する。

このようにしてヒートポンプコントローラ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、目標ヒータ温度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、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。

（１０）エアミックスダンパ２８の制御
次に、図３を参照しながら空調コントローラ２０によるエアミックスダンパ２８の制御について説明する。図３においてＧａは前述した空気流通路３に流入した空気の体積風量、Ｔｅは吸熱器温度、ＴＨは前述した加熱温度（放熱器４の風下側の空気の温度）である。

空調コントローラ２０は、前述した如き式（下記式（ＩＩＩ））により算出される暖房用熱交換通路３Ａの放熱器４と補助ヒータ２３に通風する風量割合ＳＷに基づき、当該割合の風量となるようにエアミックスダンパ２８を制御することで放熱器４（及び補助ヒータ２３）への通風量を調整する。
ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（ＴＨ−Ｔｅ） ・・（ＩＩＩ）

即ち、暖房用熱交換通路３Ａの放熱器４と補助ヒータ２３に通風する風量割合ＳＷは０≦ＳＷ≦１の範囲で変化し、「０」で暖房用熱交換通路３Ａへの通風をせず、空気流通路３内の全ての空気をバイパス通路３Ｂに通風するエアミックス全閉状態、「１」で空気流通路３内の全ての空気を暖房用熱交換通路３Ａに通風するエアミックス全開状態となる。即ち、放熱器４への風量はＧａ×ＳＷとなる。

（１１）室外熱交換器の着霜判定とそれに伴う圧縮機等の制御
前述した如く暖房モードでは、室外熱交換器７では冷媒が蒸発し、外気から吸熱して低温となるため、室外熱交換器７には外気中の水分が霜となって付着する。この着霜が成長すると、室外熱交換器７とそれに通風される外気との間の熱交換が阻害されるため、圧縮機２の運転効率が低下する。また、過着霜となれば室外送風機１５等の破損が発生する場合もある。そこで、ヒートポンプコントローラ３２は以下の如く室外熱交換器７への着霜の進行状態を判定する。

（１１−１）室外熱交換器への着霜の進行状態の判定と圧縮機等の制御（その１）
次に、図７及び図８を用いてこの室外熱交換器７への着霜の進行状態の判定と、それに基づく圧縮機２等の制御の一例を説明する。この実施例では、ヒートポンプコントローラ３２は室外熱交換器温度センサ５４から得られる室外熱交換器７の現在の冷媒蒸発温度ＴＸＯと、外気が低湿環境で室外熱交換器７に着霜していない無着霜時における当該室外熱交換器７の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅとに基づき、室外熱交換器７への着霜の進行状態を判定する。

ヒートポンプコントローラ３２は先ず、図７のステップＳ１で車両が起動されたか否か、及び、車両用空気調和装置１による車室内の空調要求（以下、ＨＰ空調要求と称する）があるか否か判断する。この場合、車両が起動された否かはイグニッション（ＩＧ）のＯＮ情報（空調コントローラ２０から送信される）から判断する。また、ＨＰ空調要求とは車両用空気調和装置１の稼働要求であり、このＨＰ空調要求が有るか否かは、実施例では空調操作部５３に設けられたエアコンのＯＮ／ＯＦＦスイッチがＯＮされたか否かの情報（空調コントローラ２０から送信される）から判断する。

そして、車両が起動され、且つ、ＨＰ空調要求がある場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ２に進み、否の場合にはステップＳ１８に進む。尚、ステップＳ１８でヒートポンプコントローラ３２はＨＰ空調要求が無いか否か判断し、ＨＰ空調要求が有る場合、即ち、車両の起動時であるか否かに拘わらずＨＰ空調要求がある場合もステップＳ２に進み、ステップＳ１８でＨＰ空調要求が無い場合にはステップＳ１９に進む。

ステップＳ２ではヒートポンプコントローラ３２は、車両用空気調和装置１（ＨＰ）が故障判定されていないか否か判断し、故障判定されていればステップＳ１２に進んで圧縮機２を停止する（ＨＰ運転不許可）。一方、ステップＳ２で故障判定されていなければステップＳ３に進み、現在重度着霜フラグｆＦＳＴ２がリセット（「０」）されているか否か判定する。現在は重度着霜フラグｆＦＳＴ２はリセットされているものとすると、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ４に進み、現在の運転モードが暖房モードか否か判断する。

そして、現在の運転モードが暖房モードである場合はステップＳ５に進み、無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅと現在の冷媒蒸発温度ＴＸＯとの差ΔＴＸＯ（ΔＴＸＯ＝ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯ）を演算（算出）する。この場合、ヒートポンプコントローラ３２は、無着霜時における室外熱交換器７の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅを、次式（ＩＶ）を用いて演算することで推定する。

ＴＸＯｂａｓｅ＝ｆ（Ｔａｍ、ＮＣ、Ｇａ＊ＳＷ、ＶＳＰ、ＰＣＩ）
＝ｋ１×Ｔａｍ＋ｋ２×ＮＣ＋ｋ３×Ｇａ＊ＳＷ＋ｋ４×ＶＳＰ＋ｋ５×ＰＣＩ
・・（ＩＶ）
ここで、式（ＩＶ）のパラメータであるＴａｍは外気温度センサ３３から得られる外気温度、ＮＣは圧縮機２の回転数、Ｇａ＊ＳＷは放熱器４への風量、ＶＳＰは車速センサ５２から得られる車速、ＰＣＩは放熱器圧力であり、ｋ１〜ｋ５は係数で、予め実験により求めておく。

外気温度Ｔａｍは室外熱交換器７の吸込空気温度（環境条件）を示す指標であり、外気温度Ｔａｍ（室外熱交換器７の吸込空気温度）が低くなる程、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ１は正の値となる。尚、同様に室外熱交換器７の吸込空気温度を示す指標としては外気温度Ｔａｍに限られない。
また、圧縮機２の回転数ＮＣは冷媒回路Ｒ内の冷媒流量（運転状況）を示す指標であり、回転数ＮＣが高い程（冷媒流量が多い程）、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ２は負の値となる。
また、Ｇａ＊ＳＷは放熱器４の通過風量（運転状況）を示す指標であり、Ｇａ＊ＳＷが大きい程（放熱器４の通過風量が大きい程）、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ３は負の値となる。尚、放熱器４の通過風量を示す指標としてはこれに限らず、室内送風機２７のブロワ電圧ＢＬＶでもよい。
また、車速ＶＳＰは室外熱交換器７の通過風速（運転状況）を示す指標であり、車速ＶＳＰが低い程（室外熱交換器７の通過風速が低い程）、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ４は正の値となる。尚、室外熱交換器７の通過風速を示す指標としてはこれに限らず、室外送風機１５の電圧でもよい。
また、放熱器圧力ＰＣＩは放熱器４の冷媒圧力（運転状況）を示す指標であり、放熱器圧力ＰＣＩが高い程、ＴＸＯｂａｓｅは低くなる傾向となる。従って、係数ｋ５は負の値となる。
尚、この実施例の式（ＩＶ）のパラメータとして外気温度Ｔａｍ、圧縮機２の回転数ＮＣ、放熱器４の通過風量Ｇａ＊ＳＷ、車速ＶＳＰ、放熱器圧力ＰＣＩを用いているが、式（ＩＶ）のパラメータとしては、上記全てに限らず、それらのうちの何れか一つ、若しくは、それらの組み合わせでもよい。

そして、ステップＳ５でヒートポンプコントローラ３２は、式（ＩＶ）に現在の各パラメータの値を代入することで得られる無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅと現在の冷媒蒸発温度ＴＸＯとの差ΔＴＸＯ（ΔＴＸＯ＝ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯ）を算出する。次に、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ６で暖房モードの起動後、所定時間経過しているか否か判断し、起動初期であって所定時間が経過していなければステップＳ１７に進んで圧縮機２の運転（ＨＰ運転）を継続する。即ち、圧縮機２は停止せず、暖房モードの実行を許可する。

ステップＳ６で暖房モードの起動から所定時間が経過している場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ７に進み、冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下して、その差ΔＴＸＯが所定の通常着霜判定条件を満たしているか否か判断する。

この通常着霜判定条件とは、実施例では冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下し、その差ΔＴＸＯが第１の閾値Ａ１（例えば、３ｄｅｇ等）より大きくなっている状態が第１の所定時間ｔ１（例えば、６０秒等）継続したことであり、差ΔＴＸＯがこの通常着霜判定条件を満たした場合、室外熱交換器７に軽度の着霜が成長しているものと判断することができる。

そして、未だ差ΔＴＸＯが第１の閾値Ａ１より大きい状態が第１の所定時間ｔ１継続していない場合はステップＳ１７に進み、圧縮機２の運転（ＨＰ運転）を継続する。一方、ステップＳ７で差ΔＴＸＯが第１の閾値Ａ１より大きい状態が第１の所定時間ｔ１継続している場合、ヒートポンプコントローラ３２は差ΔＴＸＯが通常着霜判定条件を満たした（室外熱交換器７に軽度の着霜が生じている）ものと判断し、ステップＳ７からステップＳ８に進む。

ここで、図８で実線は室外熱交換器７の冷媒蒸発温度ＴＸＯの変化を示し、破線は無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅの変化を示している。運転を開始した初期状態（非着霜）では、室外熱交換器７の冷媒蒸発温度ＴＸＯと無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅは略同じ値となる。暖房モードの進行に伴って車室内の温度は暖められ、車両用空気調和装置１の負荷は低下してくるので、前述した冷媒流量や放熱器４の通過風量も低下し、式（ＩＶ）で算出されるＴＸＯｂａｓｅ（図８の破線）は上昇してくる。

一方、室外熱交換器７に着霜が生じると外気との熱交換性能が阻害されるようになるので、冷媒蒸発温度ＴＸＯ（実線）は低下していき、やがてＴＸＯｂａｓｅを下回る。そして、室外熱交換器７に軽度の着霜が成長して冷媒蒸発温度ＴＸＯが更に低下し、その差ΔＴＸＯ（ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯ）が第１の閾値Ａ１より大きくなり、その状態が第１の所定時間ｔ１継続した場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ７で差ΔＴＸＯが前述した通常着霜判定条件を満たしている（室外熱交換器７に軽度の着霜が生じている）ものと判定し、ステップＳ８に進んで通常着霜フラグｆＦＳＴ１をセット（「１」）する（ステップＳ７、ステップＳ８が通常着霜判定）。

次に、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ９に進み、今度は冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下して、その差ΔＴＸＯが所定の第１の重度着霜判定条件（最初の重度着霜判定条件）を満たしているか否か判断する。

この第１の重度着霜判定条件とは、実施例では冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下し、その差ΔＴＸＯが第２の閾値Ａ２（１）（例えば、１５ｄｅｇ等）より大きくなっている状態が第２の所定時間ｔ２（１）（例えば、３０秒等）継続したことであり、差ΔＴＸＯがこの第１の重度着霜判定条件を満たした場合、室外熱交換器７に過度の着霜が短時間で進行しているものと判断することができる。

そして、未だΔＴＸＯが第２の閾値Ａ２（１）より大きい状態が第２の所定時間ｔ２（１）継続していない場合はステップＳ１６に進み、今度はΔＴＸＯが所定の第２の重度着霜判定条件（もう一つの重度着霜判定条件）を満たしているか否か判断する。

この第２の重度着霜判定条件とは、実施例では冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下し、その差ΔＴＸＯがもう一つの第２の閾値Ａ２（２）（例えば、５ｄｅｇ等）より大きくなっている状態がもう一つの第２の所定時間ｔ２（２）（例えば、６０分等）継続したことであり、差ΔＴＸＯがこの第２の重度着霜判定条件を満たした場合、室外熱交換器７に中程度の着霜が長時間継続していると判断することができる。

そして、ステップＳ１６で未だΔＴＸＯが第２の閾値Ａ２（２）より大きい状態が第２の所定時間ｔ２（２）継続していない場合はステップＳ１７に進み、圧縮機２の運転（ＨＰ運転）を継続する。

上記第１の重度着霜判定条件の第２の閾値Ａ２（１）は、前述した通常着霜判定条件の第１の閾値Ａ１よりも極めて大きく、第２の所定時間ｔ２（１）は第１の所定時間ｔ１よりも短い。また、上記第２の重度着霜判定条件の第２の閾値Ａ２（２）は、前述した通常着霜判定条件の第１の閾値Ａ１よりも大きく、第２の所定時間ｔ２（２）は第１の所定時間ｔ１よりも極めて長い。そして、これら第１及び第２の重度着霜判定条件は、何れも通常着霜判定条件よりも更に室外熱交換器７への着霜が進行したことを判定することができるものである。

ステップＳ８で通常着霜フラグｆＦＳＴ１をセットした後、室外熱交換器７への着霜が更に増大して図８に示す冷媒蒸発温度ＴＸＯの低下が更に進行し、その差ΔＴＸＯ（ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯ）が第２の閾値Ａ２（１）より大きくなっている状態が第２の所定時間ｔ２（１）継続した場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ９で差ΔＴＸＯが第１の重度着霜判定条件を満たし、室外熱交換器７に過度の着霜が短時間で進行しているものと判断し、ステップＳ１０に進む。

また、差ΔＴＸＯがもう一つの第２の閾値Ａ２（２）より大きくなっている状態がもう一つの第２の所定時間ｔ２（２）継続した場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１６で差ΔＴＸＯが第２の重度着霜判定条件を満たし、室外熱交換器７に中程度の着霜が長時間継続していると判断し、ステップＳ１０に進む。そして、ヒートポンプコントローラ３２はこのステップＳ１０で重度着霜フラグｆＦＳＴ２をセット（「１」）し、ステップＳ１１に進む（ステップＳ９、ステップＳ１６、ステップＳ１０が重度着霜判定）。

尚、ヒートポンプコントローラ３２は不揮発性メモリ（ＥＥＰ−ＲＯＭ）８０を備えており、上記通常着霜フラグｆＦＳＴ１と重度着霜フラグｆＦＳＴ２のセット（「１」）、リセット（「０」）の状態をこの不揮発性メモリ８０に記憶し、車両用空気調和装置１が停止して制御装置１１（空調コントローラ２０、ヒートポンプコントローラ３２）の電源が断たれた場合にも、通常着霜フラグｆＦＳＴ１と重度着霜フラグｆＦＳＴ２の状態は不揮発性メモリ８０に保持されているものとする。

ステップＳ１１ではヒートポンプコントローラ３２は放熱器４の下流側の空気の温度である加熱温度ＴＨが放熱器４の温度の目標値である目標ヒータ温度ＴＣＯ−α（αは比較的小さいディファレンシャル）より低いか否か判断する。前述した如く目標吹出温度ＴＡＯから算出されるこの目標ヒータ温度ＴＣＯは放熱器４の要求能力である。そして、加熱温度ＴＨは現在の放熱器４の暖房能力を示している。従って、ＴＨ≧ＴＣＯ−α（即ち、ＴＣＯ−ＴＨ≦α）である場合は、放熱器４の暖房能力が要求能力を満たしている状況である。そして、ヒートポンプコントローラ３２は放熱器４の暖房能力が要求能力を満たしている状況では（ステップＳ１１でＮｏ）、ステップＳ１７に進んで圧縮機２の運転を継続する。

一方、ステップＳ１１で加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯより低く、その差がαより大きい場合（Ｙｅｓ：放熱器４の暖房能力が要求能力を満たしていない）には、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１２に進んで圧縮機２を停止する（ＨＰ運転不許可）。即ち、差ΔＴＸＯが前述した第１又は第２の重度着霜判定条件を満たして重度着霜フラグｆＦＳＴ２がセットされ、且つ、加熱温度ＴＨが目標ヒータ温度ＴＣＯより低く、その差がαより大きい場合、ヒートポンプ３２は圧縮機２の運転を禁止する。

そして、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１３に進み、補助ヒータ２３に通電して車室内を暖房する前述した補助ヒータ単独モードと同様の暖房運転を行う。即ち、ヒートポンプコントローラ３２は冷媒回路Ｒの圧縮機２と室外送風機１５を停止し、補助ヒータ２３に通電してこの補助ヒータ２３のみで車室内を暖房する。重度着霜フラグｆＦＳＴ２がセット（「１」）されている限り、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ３からステップＳ１１に進むようになるので、放熱器４の暖房能力が要求能力を満たしている状況では（ステップＳ１１でＮｏ）、ステップＳ１７に進んで圧縮機２の運転を継続し、満たしていない状況では（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２に進んで圧縮機２の運転を禁止し、補助ヒータ単独モードと同様の車室内の暖房が行うことになる。

次に、ステップＳ１４で前述した通常着霜フラグｆＦＳＴ１がセット（「１」）されているか、又は、重度着霜フラグｆＦＳＴ２がセット（「１」）されているか否か判断し、通常着霜フラグｆＦＳＴ１、又は、重度着霜フラグｆＦＳＴ２がセット（「１」）されている場合には、ステップＳ１５に進んで着霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑをセット（「１」）する。この除霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑがセット（「１」）されたことは除霜要求としてヒートポンプコントローラ３２から空調コントローラ２０に通知される（図２）。

一方、ステップＳ１で車両が起動され、且つ、ＨＰ空調要求がある状態では無く、ステップＳ１８に進んでもＨＰ空調要求が無い場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１９に進む。このステップＳ１９でヒートポンプコントローラ３２は除霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑがセット（「１」）されているか否か判断し、リセット（「０」）されていればステップＳ２４に進み、不揮発性メモリ８０に保持されている通常着霜フラグｆＦＳＴ１と重度着霜フラグｆＦＳＴ２の状態を前回の状態（前回値）として保持し続ける。

他方、前述したステップＳ１５で除霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑがセット（「１」）されている場合、ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ１９からステップＳ２０に進み、空調コントローラ２０から除霜許可が通知されているか否か判断する。

ここで、空調コントローラ２０は、前述した如くヒートポンプコントローラ３２から除霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑがセットされたことが除霜要求として通知された場合、現在の車両の状態が室外熱交換器７の除霜許可条件を満たしているか否か判断することで、室外熱交換器７の除霜の可否判断を行う。実施例の場合の除霜許可条件は、前述したＨＰ空調要求が無く、且つ、バッテリ７５が充電中（車両は停車）であるかバッテリ７５の残量が所定値以上あることである。

空調コントローラ２０は、現在の車両の状態が上記除霜許可条件を満たしている場合、除霜許可フラグｆＤＦＳＴＰｅｒｍをセット（「１」）する。この除霜許可フラグｆＤＦＳＴＰｅｒｍがセット（「１」）されたことは除霜許可として空調コントローラ２０からヒートポンプコントローラ３２に通知される（図２）。ヒートポンプコントローラ３２は空調コントローラ２０から除霜許可が通知された場合、ステップＳ２０からステップＳ２１に進んで室外熱交換器７の除霜運転を行い、通知されていない場合にはステップＳ２４に進む。

ヒートポンプコントローラ３２はステップＳ２１の除霜運転で、冷媒回路Ｒを暖房モードの状態とした上で、室外膨張弁６の弁開度を全開とし、エアミックスダンパ２８による風量割合ＳＷを「０」として暖房用熱交換通路３Ａへの通風を行わない（放熱器４に通風しない）状態とする。そして、圧縮機２を運転し、当該圧縮機２から吐出された高温の冷媒を放熱器４、室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入させ、当該室外膨張弁７の着霜を融解させる。

そして、ステップＳ２２でヒートポンプコントローラ３２は室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器７の温度（この場合、室外熱交換器温度ＴＸＯ）が所定の除霜終了温度（例えば、＋３℃等）より高くなった状態が所定時間（例えば、数分）継続しているか否か（除霜終了条件）を判断し、室外熱交換器７の除霜が終了して室外熱交換器温度ＴＸＯが係る除霜終了条件を満たした場合、ステップＳ２３に進んで除霜を完了したものとし、前述した通常着霜フラグｆＦＳＴ１と重度着霜フラグｆＦＳＴ２をリセット（「０」）する（ステップＳ１９〜ステップＳ２４が除霜制御）。

これにより、以後はステップＳ１からステップＳ２、ステップＳ３に進んだ場合、ステップＳ４に進むようになるので、その後の判断で圧縮機２の運転禁止は解除され、暖房モードによる車室内暖房が可能となる。

（１１−２）室外熱交換器への着霜の進行状態の判定と圧縮機等の制御（その２）
次に、図９を用いて室外熱交換器７の着霜の進行状態の判定と圧縮機２等の制御の他の例を説明する。尚、ヒートポンプコントローラ３２はこの例の場合も図７と同様の制御を行うが、図７中の差ΔＴＸＯは後述する差ΔＰＸＯに置き換えるものとする。そして、この実施例ではヒートポンプコントローラ３２は室外熱交換器圧力センサ５６から得られる室外熱交換器７の現在の冷媒蒸発圧力ＰＸＯと、外気が低湿環境で室外熱交換器７に着霜していない無着霜時における当該室外熱交換器７の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅとに基づき、室外熱交換器７への着霜の進行状態を判定する。この場合のヒートポンプコントローラ３２は、無着霜時における室外熱交換器７の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅを、次式（Ｖ）を用いて演算することで推定する。

ＰＸＯｂａｓｅ＝ｆ（Ｔａｍ、ＮＣ、Ｇａ＊ＳＷ、ＶＳＰ、ＰＣＩ）
＝ｋ６×Ｔａｍ＋ｋ７×ＮＣ＋ｋ８×Ｇａ＊ＳＷ＋ｋ９×ＶＳＰ＋ｋ１０×ＰＣＩ
・・（Ｖ）
尚、式（Ｖ）の各パラメータは式（ＩＶ）と同様であるので説明を省略する。また、各係数ｋ６〜ｋ１０も前述した各係数ｋ１〜ｋ５とそれぞれ同様の傾向（正負）となる。

図９で実線は室外熱交換器７の冷媒蒸発圧力ＰＸＯの変化を示し、破線は無着霜時における冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅの変化を示している。起動初期（非着霜）には室外熱交換器７の冷媒蒸発圧力ＰＸＯと無着霜時における冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅは略同じ値となる。暖房モードの進行に伴って車室内の温度は暖められ、車両用空気調和装置１の負荷は低下してくるので、前述した冷媒流量や放熱器４の通過風量も低下し、式（Ｖ）で算出されるＰＸＯｂａｓｅ（図９の破線）は上昇してくる。

一方、室外熱交換器７に着霜が生じると外気との熱交換性能が阻害されるようになるので、冷媒蒸発圧力ＰＸＯ（実線）は低下していき、やがてＰＸＯｂａｓｅを下回る。ヒートポンプコントローラ３２はこの実施例の場合には、図７のステップＳ５で式（Ｖ）に現在の各パラメータの値を代入することで得られる無着霜時における冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅと現在の冷媒蒸発圧力ＰＸＯとの差ΔＰＸＯ（ΔＰＸＯ＝ＰＸＯｂａｓｅ−ＰＸＯ）を演算（算出）する。以後は、図７のステップＳ７、ステップＳ９、ステップＳ１６における差ΔＴＸＯを差ΔＰＸＯに置き換えて制御を行う。但し、第１の閾値Ａ１や第２の閾値Ａ２（１）、Ａ２（２）、第１の所定時間ｔ１や第２の所定時間ｔ２（１）、ｔ２（２）は差ΔＴＸＯの場合とは異なるものとする。

以上の如く本発明ではヒートポンプコントローラ３２が、室外熱交換器７の冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における当該室外熱交換器７の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下したときの冷媒蒸発温度ＴＸＯと無着霜時における冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅとの差ΔＴＸＯ＝ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯに基づき、又は、室外熱交換器７の冷媒蒸発圧力ＰＸＯが無着霜時における当該室外熱交換器７の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅより低下したときの冷媒蒸発圧力ＰＸＯと無着霜時における冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅとの差ΔＰＸＯ＝ＰＸＯｂａｓｅ−ＰＸＯに基づき、室外熱交換器７への着霜の進行状態を判定すると共に、差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが所定の通常着霜判定条件を満たした場合、通常着霜フラグｆＦＳＴ１をセット（「１」）し、この通常着霜フラグｆＦＳＴ１がセット（「１」）されている場合、除霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑをセット（「１」）して所定の除霜要求を行い、制御装置１１の電源が断たれた場合にも通常着霜フラグｆＦＳＴ１の状態を保持し、暖房モードの実行は許可するようにしたので、室外熱交換器７の着霜の進行状態が、通常着霜判定条件を満たした場合でも、車室内の暖房は継続されることになる。また、通常着霜フラグｆＦＳＴ１の状態は制御装置１１の電源が断たれても保持されるので、車両が停止し、その後、起動されたときにも暖房モードの実行は許可されることになる。

即ち、室外熱交換器７の着霜の度合いが、通常着霜判定条件を満たす程度である場合には、車両及び車両用空気調和装置１の運転中であるときは車室内の暖房を継続し、車両及び車両用空気調和装置１を起動したときには当該起動時から暖房を行って快適性を維持することができるようになる。

そして、実施例ではヒートポンプコントローラ３２が、除霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑをセット（「１」）して除霜要求を行った場合、空調コントローラ２０が室外熱交換器７の除霜可否を判断し、許可した場合にはヒートポンプコントローラ３２が室外熱交換器７の除霜を行い、通常着霜フラグｆＦＳＴ１をリセット（「０）」するようにしているので、室外熱交換器７の除霜を行って、着霜に伴う運転効率の低下を抑制することが可能となる。この場合、ヒートポンプコントローラ３２は電源が断たれても通常着霜フラグｆＦＳＴ１の状態を保持するので、一旦車両を停止し、車両用空気調和装置１の電源が断たれた後であっても、室外熱交換器７の除霜は確実に行われることになる。

尚、室外熱交換器７の除霜の許可については、実施例の如く空調コントローラ２０が、車室内の空調要求（ＨＰ空調要求）が無く、且つ、圧縮機２を駆動するためのバッテリ７５が充電中であるか当該バッテリ７５の残量が所定値以上あることを条件として、室外熱交換器７の除霜を許可するようにすれば良く、或いは、他の条件（外気温度等の環境条件や車両用空気調和装置１の状態）で反転しても良い。

また、実施例の如く制御装置１１を、車室内の空調設定操作を行うための空調操作部５３が接続された空調コントローラ２０と、圧縮機２の運転を制御するヒートポンプコントローラ３２とから構成し、空調コントローラ２０とヒートポンプコントローラ３２が、車両通信バス６５を介して情報の送受信を行うようにした場合には、上記の如くヒートポンプコントローラ３２が、差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯを算出し、当該差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが通常着霜判定条件を満たした場合、通常着霜フラグｆＦＳＴ１をセット（「１」）し、空調コントローラ２０に対して除霜要求を行い、空調コントローラ２０から除霜許可が通知された場合、室外熱交換器７の除霜を行い、通常着霜フラグｆＦＳＴ１をリセット（「０」）すると共に、空調コントローラ２０が、ヒートポンプコントローラ３２から除霜要求があった場合、室外熱交換器７の除霜可否を判断し、許可する場合には除霜許可フラグｆＤＦＳＴＰｅｒｍをセット（「１」）して当該室外熱交換器７の除霜許可をヒートポンプコントローラ３２に通知するようにすることで、車室内を快適に暖房空調しつつ、室外熱交換器７の着霜に伴う運転効率の低下を適切に抑制することができるようになる。

更に、実施例ではヒートポンプコントローラ３２が、通常着霜判定条件よりも更に室外熱交換器７への着霜が進行したことを判定するための第１及び第２の重度着霜判定条件を有しており、差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが何れかの重度着霜判定条件を満たした場合、重度着霜フラグｆＦＳＴ２をセット（「１」）し、この重度着霜フラグｆＦＳＴ２がセットされている場合も除霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑをセット（「１」）して除霜要求を行い、ヒートポンプコントローラ３２の電源が断たれた場合にも重度着霜フラグｆＦＳＴ２の状態を保持すると共に、暖房モードにおける圧縮機２の運転を禁止するようにしているので、前述した通常着霜判定条件よりも更に室外熱交換器７への着霜が進行し、第１又は第２の重度着霜判定条件を満たすようになった場合には、圧縮機２を停止して、それ以上の運転効率の低下と過着霜の発生を未然に防止することができようになる。

尚、実施例では第１の重度着霜判定条件と第２の重度着霜判定条件という二段階の重度着霜判定を行っているが、何れか一つの重度着霜判定条件で判定するようにしても良い。但し、実施例の如く二段階で判定することで、室外熱交換器７に過度の着霜が短時間で進行してことと、室外熱交換器７に中程度の着霜が長時間継続して生じていることの双方を判定することができるようになる。

また、実施例では空気流通路３の暖房用熱交換通路３Ａ内に補助ヒータ２３を設けられており、ヒートポンプコントローラ３２が、差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが第１又は第２の重度着霜判定条件を満たしたことで圧縮機２の運転を禁止した場合、補助ヒータ２３により車室内を暖房するようにしたので、室外熱交換器７の着霜の進行状態が、第１又は第２の重度着霜判定条件を満たして圧縮機２の運転を禁止した後も、補助ヒータ２３によって車室内の暖房を継続することができるようになる。

そして、上記のように室外熱交換器７の着霜の進行状態が第１又は第２の重度着霜判定条件を満たし、除霜要求を行った場合にも、空調コントローラ２０が室外熱交換器７の除霜可否を判断し、許可した場合には、ヒートポンプコントローラ３２が室外熱交換器７の除霜を行い、重度着霜フラグｆＦＳＴ２をリセットするようにしているので、室外熱交換器７の除霜を行って、着霜に伴う運転効率の低下を抑制することが可能となる。この場合もヒートポンプコントローラ３２は、電源が断たれても重度着霜フラグｆＦＳＴ２の状態を保持するので、一旦車両を停止し、車両用空気調和装置１の電源が断たれた後であっても、室外熱交換器７の除霜は確実に行われることになる。

尚、室外熱交換器７の除霜の許可については、この場合も実施例の如く空調コントローラ２０が、車室内の空調要求（ＨＰ空調要求）が無く、且つ、圧縮機２を駆動するためのバッテリ７５が充電中であるか当該バッテリ７５の残量が所定値以上あることを条件として、室外熱交換器７の除霜を許可するようにすれば良い。

また、同様に実施例の如く制御装置１１を、車室内の空調設定操作を行うための空調操作部５３が接続された空調コントローラ２０と、圧縮機２の運転を制御するヒートポンプコントローラ３２とから構成し、空調コントローラ２０とヒートポンプコントローラ３２が、車両通信バス６５を介して情報の送受信を行うようにした場合には、この場合もヒートポンプコントローラ３２が、差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯを算出し、当該差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが第１又は第２の重度着霜判定条件を満たした場合、重度着霜フラグｆＦＳＴ２をセット（「１」）し、除霜要求フラグｆＤＦＳＴＲｅｑをセット（「１」）して空調コントローラ２０に除霜要求を行い、空調コントローラ２０から除霜許可が通知された場合、室外熱交換器７の除霜を行い、重度着霜フラグｆＦＳＴ２をリセット（「０」）すると共に、空調コントローラ２０が、ヒートポンプコントローラ３２から除霜要求があった場合、室外熱交換器７の除霜可否を判断し、許可する場合には除霜許可フラグｆＤＦＳＴＰｅｒｍをセット（「１」）して当該室外熱交換器７の除霜許可をヒートポンプコントローラ３２に通知するようにすることで、車室内を快適に暖房空調しつつ、室外熱交換器７の着霜に伴う運転効率の低下を適切に抑制することができるようになる。

また、実施例の如く通常着霜判定条件を、差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが第１の閾値Ａ１より大きい状態が第１の所定時間ｔ１継続したこととし、第１及び第２の重度着霜判定条件を、差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが第２の閾値Ａ２（１）、Ａ２（２）より大きい状態が第２の所定時間ｔ２（１）、ｔ２（２）継続したこととして、少なくとも第２の閾値Ａ２（１）、Ａ２（２）が第１の閾値Ａ１より大きいこととすれば、室外熱交換器７の着霜の度合いに応じて、圧縮機２を運転して暖房モードを継続するか、圧縮機２の運転を禁止するかの段階的な判断を、的確に行うことができるようになる。

尚、各着霜判定条件の第１の所定時間ｔ１と、第２の所定時間ｔ２（１）、ｔ２（２）は実施例の条件に限らず、例えば、第１の所定時間ｔ１と第２の所定時間ｔ２（１）、ｔ２（２）が同じ、若しくは、第２の所定時間ｔ２（１）が第１の所定時間ｔ１より長く、第２の所定時間ｔ２（２）が第１の所定時間ｔ１より短くてもよく、通常着霜判定条件と第１、第２の重度着霜判定条件の目的（段階的な判断）を逸脱しない範囲で、装置に応じて適宜設定すると良い。

また、実施例の如くヒートポンプコントローラ３２が、環境条件、及び／又は、運転状況を示す指標に基づいて無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅ、又は、無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅを推定することで、室外熱交換器７の着霜の進行を的確に検知することができるようになる。

次に、図１０は本発明を適用した他の実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。尚、この図において図１と同一符号で示すものは同一若しくは同様の機能を奏するものである。この実施例の場合、過冷却部１６の出口は逆止弁１８に接続され、この逆止弁１８の出口が冷媒配管１３Ｂに接続されている。尚、逆止弁１８は冷媒配管１３Ｂ（室内膨張弁８）側が順方向とされている。

また、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前で分岐しており、この分岐した冷媒配管（以下、第２のバイパス配管と称する）１３Ｆは電磁弁２２（除湿用）を介して逆止弁１８の下流側の冷媒配管１３Ｂに連通接続されている。更に、吸熱器９の出口側の冷媒配管１３Ｃには、内部熱交換器１９の冷媒下流側であって、冷媒配管１３Ｄとの合流点より冷媒上流側に蒸発圧力調整弁７０が接続されている。そして、これら電磁弁２２や蒸発圧力調整弁７０もヒートポンプコントローラ３２の出力に接続されている。尚、前述の実施例の図１中のバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０から成るバイパス装置４５は設けられていない。その他は図１と同様であるので説明を省略する。

以上の構成で、この実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。ヒートポンプコントローラ３２はこの実施例では、暖房モード、除湿暖房モード、内部サイクルモード、除湿冷房モード、冷房モード及び補助ヒータ単独モードの各運転モードを切り換えて実行する（ＭＡＸ冷房モードはこの実施例では存在しない）。尚、暖房モード、除湿冷房モード及び冷房モードが選択されたときの動作及び冷媒の流れと、補助ヒータ単独モードは前述の実施例（実施例１）の場合と同様であるので説明を省略する。但し、この実施例（実施例３）ではこれら暖房モード、除湿冷房モード及び冷房モードにおいては電磁弁２２を閉じるものとする。

（１２）図１０の車両用空気調和装置１の除湿暖房モード
他方、除湿暖房モードが選択された場合、この実施例ではヒートポンプコントローラ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２２（除湿用）を開放する。そして、圧縮機２を運転する。空調コントローラ２０は各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は、基本的には室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全て空気を暖房用熱交換通路３Ａの補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とするが、風量の調整も行う。

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冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には暖房用熱交換通路３Ａに流入した空気流通路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、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。

また、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部は分流され、電磁弁２２を経て第２のバイパス配管１３Ｆ及び冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至るようになる。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、蒸発圧力調整弁７０を順次経て冷媒配管１３Ｃにて冷媒配管１３Ｄからの冷媒と合流した後、アキュムレータ１２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にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。

空調コントローラ２０は、目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標ヒータ温度ＴＣＯ（放熱器出口温度ＴＣＩの目標値）をヒートポンプコントローラ３２に送信する。ヒートポンプコントローラ３２は、この目標ヒータ温度ＴＣＯ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ＮＣを制御し、放熱器４による加熱を制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度Ｔｅと、空調コントローラ２０から送信された目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。また、ヒートポンプコントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度Ｔｅに基づき、蒸発圧力調整弁７０を開（流路を拡大する）／閉（少許冷媒が流れる）して吸熱器９の温度が下がり過ぎて凍結する不都合を防止する。

（１３）図１０の車両用空気調和装置１の内部サイクルモード
また、内部サイクルモードでは、ヒートポンプコントローラ３２は上記除湿暖房モードの状態において室外膨張弁６を全閉とする（全閉位置）と共に、電磁弁２１を閉じる。この室外膨張弁６と電磁弁２１が閉じられることにより、室外熱交換器７への冷媒の流入、及び、室外熱交換器７からの冷媒の流出は阻止されることになるので、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒は電磁弁２２を経て第２のバイパス配管１３Ｆに全て流れるようになる。そして、第２のバイパス配管１３Ｆを流れる冷媒は冷媒配管１３Ｂより内部熱交換器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、蒸発圧力調整弁７０を順次経て冷媒配管１３Ｃを流れ、アキュムレータ１２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にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより、車室内の除湿暖房が行われることになるが、この内部サイクルモードでは室内側の空気流通路３内にある放熱器４（放熱）と吸熱器９（吸熱）の間で冷媒が循環されることになるので、外気からの熱の汲み上げは行われず、圧縮機２の消費動力分の暖房能力が発揮される。除湿作用を発揮する吸熱器９には冷媒の全量が流れるので、上記除湿暖房モードに比較すると除湿能力は高いが、暖房能力は低くなる。

空調コントローラ２０は目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標ヒータ温度ＴＣＯ（放熱器出口温度ＴＣＩの目標値）をヒートポンプコントローラ３２に送信する。ヒートポンプコントローラ３２は送信された目標ヒータ温度ＴＣＯ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ＮＣを制御し、放熱器４による加熱を制御する。

そして、この実施例の場合にも前述した（１１）の室外熱交換器７の着霜判定と圧縮機２等の制御を行うことで、車室内を快適に暖房空調しつつ、室外熱交換器７の着霜に伴う運転効率の低下を抑制することができるようになる。

尚、各実施例で示した数値等は前述した如くそれらに限られるものでは無く、適用する装置に応じて適宜設定すべきものである。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３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。

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
１０ ＨＶＡＣユニット
１１ 制御装置
２０ 空調コントローラ
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 ヒートポンプコントローラ
３３ 外気温度センサ
５３ 空調操作部
５４ 室外熱交換器温度センサ
５６ 室外熱交換器圧力センサ
６５ 車両通信バス
７５ バッテリ
Ｒ 冷媒回路

Claims (11)

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、
   車室外に設けられて冷媒を吸熱させるための室外熱交換器と、
   制御装置とを備え、
   該制御装置により、少なくとも前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、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て前記車室内を暖房する暖房モードを実行する車両用空気調和装置において、
   前記制御装置は、前記室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯが無着霜時における当該室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅより低下したときの前記室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯと前記無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅとの差ΔＴＸＯ＝ＴＸＯｂａｓｅ−ＴＸＯに基づき、又は、前記室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯが無着霜時における当該室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅより低下したときの前記室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯと前記無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅとの差ΔＰＸＯ＝ＰＸＯｂａｓｅ−ＰＸＯに基づき、該室外熱交換器への着霜の進行状態を判定すると共に、
   前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが所定の通常着霜判定条件を満たした場合、通常着霜フラグをセットし、該通常着霜フラグがセットされている場合、所定の除霜要求を行い、電源が断たれた場合にも前記通常着霜フラグの状態を保持し、前記暖房モードの実行は許可することを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記制御装置は、前記除霜要求を行った場合、前記室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可されている場合には、当該室外熱交換器の除霜を行い、前記通常着霜フラグをリセット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。
3. 前記圧縮機は、車両に搭載されたバッテリにより駆動されると共に、
   前記制御装置は、前記車室内の空調要求が無く、且つ、前記バッテリが充電中であるか当該バッテリの残量が所定値以上あることを条件として、前記室外熱交換器の除霜を許可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。
4. 前記制御装置は、前記車室内の空調設定操作を行うための空調操作部が接続された空調コントローラと、前記圧縮機の運転を制御するヒートポンプコントローラとから構成され、前記空調コントローラと前記ヒートポンプコントローラは、車両通信バスを介して情報の送受信を行い、
   前記ヒートポンプコントローラは、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯを算出し、当該差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが前記通常着霜判定条件を満たした場合、前記通常着霜フラグをセットし、前記空調コントローラに対して前記除霜要求を行い、前記空調コントローラから除霜許可が通知された場合、前記室外熱交換器の除霜を行い、前記通常着霜フラグをリセットすると共に、
   前記空調コントローラは、前記ヒートポンプコントローラから前記除霜要求があった場合、前記室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可する場合には、当該室外熱交換器の前記除霜許可を前記ヒートポンプコントローラに通知することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
5. 前記制御装置は、前記通常着霜判定条件よりも更に前記室外熱交換器への着霜が進行したことを判定するための所定の重度着霜判定条件を有し、
   前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが前記重度着霜判定条件を満たした場合、重度着霜フラグをセットし、該重度着霜フラグがセットされている場合、前記除霜要求を行い、電源が断たれた場合にも前記重度着霜フラグの状態を保持すると共に、前記暖房モードにおける前記圧縮機の運転を禁止することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
6. 前記空気流通路内に設けられた補助加熱装置を備え、
   前記制御装置は、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが前記重度着霜判定条件を満たしたことで前記圧縮機の運転を禁止した場合、前記補助加熱装置により前記車室内を暖房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。
7. 前記制御装置は、前記除霜要求を行った場合、前記室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可されている場合には、当該室外熱交換器の除霜を行い、前記重度着霜フラグをリセット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。
8. 前記圧縮機は、車両に搭載されたバッテリにより駆動されると共に、
   前記制御装置は、前記車室内の空調要求が無く、且つ、前記バッテリが充電中であるか当該バッテリの残量が所定値以上あることを条件として、前記室外熱交換器の除霜を許可することを特徴とする請求項７に記載の車両用空気調和装置。
9. 前記制御装置は、前記車室内の空調設定操作を行うための空調操作部が接続された空調コントローラと、前記圧縮機の運転を制御するヒートポンプコントローラとから構成され、前記空調コントローラと前記ヒートポンプコントローラは、車両通信バスを介して情報の送受信を行い、
   前記ヒートポンプコントローラは、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯを算出し、当該差ΔＴＸＯ、又は、差ΔＰＸＯが前記重度着霜判定条件を満たした場合、前記重度着霜フラグをセットし、前記空調コントローラに対して前記除霜要求を行い、前記空調コントローラから除霜許可が通知された場合、前記室外熱交換器の除霜を行い、前記重度着霜フラグをリセットすると共に、
   前記空調コントローラは、前記ヒートポンプコントローラから前記除霜要求があった場合、前記室外熱交換器の除霜可否を判断し、許可する場合には、当該室外熱交換器の前記除霜許可を前記ヒートポンプコントローラに通知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。
10. 前記通常着霜判定条件は、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが第１の閾値Ａ１より大きい状態が第１の所定時間ｔ１継続したことであると共に、
    前記重度着霜判定条件は、前記差ΔＴＸＯ、又は、前記差ΔＰＸＯが第２の閾値Ａ２より大きい状態が第２の所定時間ｔ２継続したことであり、
    少なくとも前記第２の閾値Ａ２が前記第１の閾値Ａ１より大きいことを特徴とする請求項５乃至請求項９のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
11. 前記制御装置は、環境条件、及び／又は、運転状況を示す指標に基づいて前記無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発温度ＴＸＯｂａｓｅ、又は、前記無着霜時における室外熱交換器の冷媒蒸発圧力ＰＸＯｂａｓｅを推定することを特徴とする請求項１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。

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