WO2012108240A1 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

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秀憲 武居
竜 宮腰
耕平 山下
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    • F25B2700/2117Temperatures of an evaporator

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle air conditioner applicable to, for example, an electric vehicle.
  • a compressor that compresses and discharges a refrigerant
  • a radiator that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant
  • a heat absorption that is provided on the vehicle interior side and absorbs the refrigerant.
  • a device provided with a heater and an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment and dissipates or absorbs heat from the refrigerant (see, for example, Patent Document 1).
  • this type of vehicle air conditioner includes a compressor driven by an engine as a power source for the vehicle, a radiator provided outside the vehicle compartment, and a heat absorber provided inside the vehicle compartment.
  • the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator, the heat absorber absorbs heat, and the air exchanged with the refrigerant in the heat absorber is supplied to the vehicle interior to perform the cooling operation.
  • a heater core is provided in the vehicle interior, the exhaust heat of the cooling water used for cooling the engine is radiated in the heater core, and the air that has exchanged heat with the cooling water in the heater core is directed toward the vehicle interior. Heating operation is performed by blowing out.
  • the air supplied to the passenger compartment is dehumidified by cooling to the absolute humidity required in the heat absorber, and the air dehumidified by the heat absorber is dehumidified to a desired temperature in the heater core.
  • a dehumidifying and heating operation is performed in which the air is heated toward the passenger compartment after heating.
  • the vehicle air conditioner uses exhaust heat of the engine as a heat source for heating air in heating operation and dehumidifying heating operation.
  • An electric vehicle in which the power source of the vehicle is an electric motor does not generate exhaust heat that can sufficiently heat air like an engine, and thus the vehicle air conditioner cannot be applied.
  • a compressor that compresses and discharges a refrigerant
  • a radiator that is provided on the vehicle interior side, and that dissipates the refrigerant, and a vehicle interior side are provided.
  • a heat absorber that absorbs the refrigerant
  • an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment and that radiates or absorbs the refrigerant.
  • the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator, and the refrigerant radiated in the radiator is Heating operation for absorbing heat in the outdoor heat exchanger, dehumidifying heating operation for dissipating the refrigerant discharged from the compressor in the radiator, and absorbing the refrigerant dissipated in the radiator in at least the heat absorber of the heat absorber and the outdoor heat exchanger, Cooling operation in which the refrigerant discharged from the compressor dissipates heat in the outdoor heat exchanger and absorbs heat in the heat absorber, and refrigerant discharged from the compressor passes to the radiator and the outdoor heat exchanger.
  • Is radiating Te obtained by dehumidifying and cooling operation to heat absorption, and can be switched are known in the heat absorber (see, for example, Patent Document 2).
  • a compressor that compresses and discharges a refrigerant
  • a radiator that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant
  • a vehicle interior side that absorbs the refrigerant.
  • a heat absorber that is provided on the outside of the passenger compartment and an outdoor heat exchanger that dissipates or absorbs heat from the refrigerant (see, for example, Patent Document 1).
  • a heating operation in which the refrigerant discharged from the compressor radiates heat in the radiator, and the refrigerant radiated in the radiator absorbs heat in the outdoor heat exchanger; and the refrigerant discharged from the compressor in the radiator It is known to perform a dehumidifying heating operation in which heat is radiated and a part of the refrigerant radiated in the radiator is absorbed in the heat absorber and other refrigerant is absorbed in the outdoor heat exchanger.
  • JP 2000-25446 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-278451
  • the dehumidifying heating operation when the dehumidifying heating operation is performed, the amount of heat released from the radiator is absorbed from the air outside the vehicle compartment by the outdoor heat exchanger. For this reason, in the environment where the temperature outside the passenger compartment is low, the evaporation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger becomes low. If the evaporating temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger is lowered, the evaporating temperature of the refrigerant in the heat absorber is also lowered, so that there is a risk of frost formation in the heat absorber. And it becomes difficult to control humidity.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner in which frost formation does not occur in the heat absorber even in an environment where the temperature outside the passenger compartment is low.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that can prevent a decrease in the travelable distance of a vehicle and can continue air conditioning in a passenger compartment.
  • a capillary tube that cannot adjust the opening degree of the refrigerant flow path is used as means for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger. For this reason, since it is difficult for an air conditioner for a vehicle to achieve an optimum heat absorption amount in an outdoor heat exchanger, control of the heat dissipation amount in a radiator during heating operation, and heat dissipation amount in a radiator during dehumidification heating operation It is difficult to control the amount of heat absorbed by the heat absorber.
  • the object of the present invention is to optimally adjust the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger, so that the optimum heat radiation amount in the radiator during the heating operation, the optimum heat radiation amount and the heat absorption in the radiator during the dehumidifying heating operation.
  • An object of the present invention is to provide an air conditioner for a vehicle that can obtain an optimum heat absorption amount in a container.
  • the present invention provides a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant, and a heat absorption that is provided on the vehicle interior side and absorbs the refrigerant. And an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment and dissipates or absorbs heat from the refrigerant, and dissipates the refrigerant discharged from the compressor in the outdoor heat exchanger and dissipates heat in the outdoor heat exchanger.
  • Cooling operation in which heat is absorbed in the heat absorber after being decompressed by the expansion means, and the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger, and the refrigerant radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger is expanded in the expansion means
  • the dehumidifying and cooling operation in which the heat is absorbed in the heat absorber after being depressurized by the heat sink, the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator, and the refrigerant radiated in the radiator is decompressed by the expansion means.
  • Heating operation in which heat is absorbed in the outdoor heat exchanger, and the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the radiator, and a part of the refrigerant dissipated in the radiator is decompressed by the expansion means and then absorbed in the heat absorber.
  • a dehumidifying and heating operation for dehumidifying and heating in which the other refrigerant is decompressed by the expansion means and then absorbed in the outdoor heat exchanger, and is provided in the refrigerant flow passage on the upstream side in the refrigerant flow direction of the heat absorber.
  • a flow rate adjustment valve capable of adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the refrigerant flow passage, an evaporating temperature detecting means for detecting the evaporating temperature of the refrigerant in the heat absorber, and the detected temperature of the evaporating temperature detecting means during the dehumidifying heating operation is a predetermined temperature
  • a flow rate adjusting control means for reducing the flow rate of the refrigerant flowing into the heat absorber by the flow rate adjusting valve when the following occurs.
  • the present invention provides a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant, and is provided on the vehicle interior side and absorbs the refrigerant. And an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment and dissipates or absorbs heat from the passenger compartment.
  • the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the outdoor heat exchanger and dissipated in the outdoor heat exchanger.
  • Cooling operation in which the refrigerant is depressurized by the expansion means and then absorbed in the heat absorber, and the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger, and the refrigerant radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger is Dehumidifying and cooling operation in which heat is absorbed in the heat absorber after being depressurized by the expansion means, and the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator, and the refrigerant radiated in the radiator is radiated by the expansion means.
  • Heating operation in which heat is absorbed in the outdoor heat exchanger after being compressed, and the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the radiator, and a part of the refrigerant dissipated in the radiator is decompressed by the expansion means, and then the heat is absorbed in the heat absorber.
  • a dehumidifying heating operation in which the other refrigerant is decompressed by the expansion means and then absorbs heat in the outdoor heat exchanger, wherein the refrigerant flow path and the refrigerant outflow on the refrigerant inflow side of the heat absorber
  • a bypass flow passage communicating with the refrigerant flow passage on the side, a flow rate adjustment valve capable of adjusting the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass flow passage, an evaporation temperature detecting means for detecting the evaporation temperature of the refrigerant in the heat absorber, and dehumidifying heating
  • the detected temperature of the evaporating temperature detecting means becomes a predetermined temperature or less
  • the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass flow passage is increased by the flow rate adjusting valve. It includes a medium flow rate control means.
  • the present invention provides a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant, and is provided on the vehicle interior side and absorbs the refrigerant. And an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment and dissipates or absorbs heat from the passenger compartment.
  • the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the outdoor heat exchanger and dissipated in the outdoor heat exchanger.
  • a dehumidifying heating operation in which a part of the refrigerant radiated in the radiator is depressurized by the expansion means and then absorbed by the heat absorber and the other refrigerant is depressurized by the expansion means and then absorbed by the outdoor heat exchanger.
  • An air conditioner for a vehicle that is provided in a refrigerant flow passage on the refrigerant inflow side of an outdoor heat exchanger and circulates through the refrigerant flow passage
  • the flow rate adjustment valve capable of adjusting the flow rate of the refrigerant
  • the evaporation temperature detection means for detecting the evaporation temperature of the refrigerant in the heat absorber, and the detection temperature of the evaporation temperature detection means during the dehumidifying heating operation
  • Refrigerant flow rate control means for increasing the flow rate of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger by the flow rate adjustment valve.
  • the present invention provides a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant, and is provided on the vehicle interior side and absorbs the refrigerant. And an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment and dissipates or absorbs heat from the passenger compartment.
  • the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the outdoor heat exchanger and dissipated in the outdoor heat exchanger.
  • Cooling operation in which the refrigerant is depressurized by the expansion means and then absorbed in the heat absorber, and the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger, and the refrigerant radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger is Dehumidifying and cooling operation in which heat is absorbed in the heat absorber after being depressurized by the expansion means, and the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator, and the refrigerant radiated in the radiator is radiated by the expansion means.
  • Heating operation in which heat is absorbed in the outdoor heat exchanger after being compressed, and the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the radiator, and a part of the refrigerant dissipated in the radiator is decompressed by the expansion means, and then the heat is absorbed in the heat absorber.
  • a dehumidifying and heating operation in which the other refrigerant is depressurized by the expansion means and then absorbs heat in the outdoor heat exchanger, and is provided in the refrigerant flow passage on the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger.
  • An on-off valve provided to open and close the refrigerant flow passage, an evaporating temperature detecting means for detecting the evaporating temperature of the refrigerant in the heat absorber, and a temperature detected by the evaporating temperature detecting means during the dehumidifying heating operation becomes a predetermined temperature or lower
  • a refrigerant flow restriction control means for restricting the flow of the refrigerant to the outdoor heat exchanger by an on-off valve.
  • the heat absorption of the refrigerant in the outdoor heat exchanger is regulated, and the refrigerant absorbs heat only in the heat absorber. Can be prevented, and frost formation in the heat absorber can be prevented.
  • the present invention provides a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant, and is provided on the vehicle interior side and absorbs the refrigerant. And an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment and dissipates or absorbs heat from the passenger compartment.
  • the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the outdoor heat exchanger and dissipated in the outdoor heat exchanger.
  • Cooling operation in which the refrigerant is depressurized by the expansion means and then absorbed in the heat absorber, and the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger, and the refrigerant radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger is The dehumidifying and cooling operation in which the heat is absorbed by the heat absorber after being depressurized by the expansion means, the refrigerant discharged from the compressor is radiated by the radiator, and the refrigerant radiated by the radiator is discharged by the expansion means.
  • Heating operation in which heat is absorbed in the outdoor heat exchanger after being reduced in pressure, and the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the radiator, and the refrigerant radiated in the radiator is decompressed by the expansion means, and then the heat absorber and the outdoor heat exchange
  • a vehicle air conditioner that can switch between dehumidifying and heating operation that absorbs heat in at least the heat absorber of the air conditioner, it is possible to detect at least one environmental condition of the temperature outside the cabin, the temperature inside the cabin, the humidity inside the cabin, and the amount of solar radiation
  • Environmental condition detection means, fogging determination means capable of determining the presence or absence of fogging of the window glass constituting the passenger compartment, based on the environmental conditions detected by the environmental condition detection means, heating operation, dehumidification heating operation, Based on the first switching mode for switching between the cooling operation and the dehumidifying cooling operation and the environmental condition detected by the environmental condition detecting means, the heating operation, the dehumidifying heating operation, the cooling Switching between operation and dehum
  • the first switching mode, the second switching mode, and the third switching mode with different power consumption can be switched, so that the passenger can arbitrarily select the first switching mode, the second switching mode, or the third switching mode. Selectable.
  • the present invention provides a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant, and is provided on the vehicle interior side and absorbs the refrigerant. And an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment and dissipates or absorbs heat from the passenger compartment, dissipates the refrigerant discharged from the compressor in the radiator, and heats the refrigerant dissipated in the radiator to the outdoor heat.
  • Heating operation in which heat is absorbed in the exchanger, refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the radiator, a part of the refrigerant dissipated in the radiator is absorbed in the heat absorber, and other refrigerant is absorbed in the outdoor heat exchanger
  • An air conditioning apparatus for a vehicle that performs a dehumidifying and heating operation, and is provided in a refrigerant flow passage on a refrigerant inflow side of an outdoor heat exchanger and has an expansion valve having a variable valve opening, and an evaporation temperature of the refrigerant in the heat absorber
  • the heat sink temperature sensor to be detected and a predetermined value is set as the target superheat degree during heating operation, and the target superheat degree is calculated based on the detected temperature of the heat sink temperature sensor and the target temperature of the heat sink during dehumidifying heating operation.
  • the target superheat setting means for setting the value as the target superheat degree
  • the superheat degree calculating means for calculating the superheat degree of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger, and the target superheat degree and superheat set by the target superheat degree setting means
  • a valve opening degree control means for controlling the opening degree of the expansion valve based on the degree of superheat calculated by the degree calculation means.
  • the present invention it is possible to prevent frost formation in the heat absorber, so it is possible to maintain the dehumidifying ability during the dehumidifying heating operation in a low temperature environment.
  • the first switching mode, the second switching mode, or the third switching mode can be arbitrarily selected by the vehicle occupant, the second switching that consumes less power than the first switching mode.
  • the mode or the third switching mode it is possible to prevent a decrease in the travelable distance of the vehicle and to continue air conditioning in the vehicle interior.
  • 1 to 8 show a first embodiment of the present invention.
  • the vehicle air conditioner of the present invention includes an air conditioning unit 10 provided in a vehicle interior, and a refrigerant circuit 20 configured to extend between the vehicle interior and the exterior of the vehicle interior.
  • the air conditioning unit 10 has an air flow passage 11 for circulating the air supplied to the vehicle interior.
  • an outside air intake port 11 a for allowing the air outside the vehicle interior to flow into the air flow passage 11
  • an inside air intake port 11 b for allowing the air inside the vehicle interior to flow into the air flow passage 11, Is provided.
  • a foot outlet 11 c that blows out air flowing through the air flow passage 11 toward the feet of the passengers in the passenger compartment, and air flowing through the air flow passage 11 are supplied to the vehicle.
  • a vent outlet 11d that blows out toward the upper body of the passenger in the room, and a differential outlet 11e that blows out the air flowing through the air flow passage 11 toward the surface of the vehicle windshield toward the vehicle interior side. ing.
  • An indoor blower 12 such as a sirocco fan for circulating air from one end side of the air flow passage 11 toward the other end side is provided on one end side of the air flow passage 11.
  • This indoor blower 12 is driven by an electric motor 12a.
  • an inlet switching damper 13 that can open one of the outside air inlet 11a and the inside air inlet 11b and close the other is provided.
  • the suction port switching damper 13 is driven by an electric motor 13a.
  • an outside air supply mode in which air flows from the outside air suction port 11a into the air flow passage 11 is set.
  • the inside air circulation mode in which air flows from the inside air suction port 11b into the air flow passage 11 is set.
  • the suction port switching damper 13 when the suction port switching damper 13 is positioned between the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b and the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b are opened, the outside air suction port 11a by the suction port switching damper 13 is opened. And the inside / outside air suction mode in which air flows into the air flow passage 11 from the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b at a ratio corresponding to the respective opening ratios of the inside air suction port 11b.
  • the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d for opening and closing the outlets 11c, 11d, and 11e are provided at the foot outlet 11c, the vent outlet 11d, and the differential outlet 11e on the other end side of the air flow passage 11, respectively. Is provided.
  • the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d are configured to be interlocked by a link mechanism (not shown), and are opened and closed by an electric motor 13e.
  • the foot outlet 11c is opened by the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d
  • the vent outlet 11d is closed, and the differential outlet 11e is slightly opened, the air flowing through the air flow passage 11 is reduced. Most of the air is blown from the foot outlet 11c and the remaining air is blown from the differential outlet 11e.
  • the air flow passage 11 and the foot blowing are such that the temperature difference between the air blown from the foot blower outlet 11c is higher than the temperature of the air blown from the vent blower outlet 11d.
  • the positional relationship and structure of the outlet 11c, the vent outlet 11d, a heat absorber and a radiator described later are provided.
  • the air flow passage 11 on the downstream side in the air flow direction of the indoor blower 12 is provided with a heat absorber 14 for cooling and dehumidifying the air flowing through the air flow passage 11.
  • a heat radiator 15 for heating the air flowing through the air flow passage 11 is provided in the air flow passage 11 on the downstream side in the air flow direction of the heat absorber 14.
  • the heat absorber 14 and the heat radiator 15 are heat exchangers each including a fin and a tube for exchanging heat between the refrigerant and the air flowing through the air flow passage 11.
  • the air flow path 11 between the heat absorber 14 and the heat radiator 15 is provided with an air mix damper 16 for adjusting the rate of heating in the heat radiator 15 of the air flowing through the air flow path 11.
  • the air mix damper 16 is driven by an electric motor 16a. Since the air mix damper 16 is positioned upstream of the radiator 15 in the air flow passage 11, the ratio of air to be heat exchanged in the radiator 15 is reduced, and the air mix damper 16 is disposed on a portion other than the radiator 15 in the air flow passage 11. By moving, the ratio of the air that exchanges heat in the radiator 15 increases.
  • the air mix damper 16 closes the upstream side of the radiator 15 in the air flow passage 11 and opens the portion other than the radiator 15 so that the opening degree becomes 0%, and the upstream side of the radiator 15 in the air flow passage 11. Is opened and the opening is 100% with the portion other than the radiator 15 closed.
  • the refrigerant circuit 20 flows out of the heat absorber 14, the radiator 15, the compressor 21 for compressing the refrigerant, the outdoor heat exchanger 22 for exchanging heat between the refrigerant and the air outside the passenger compartment, and the radiator 15. Or an internal heat exchanger 23 for exchanging heat between the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant flowing out of the heat absorber 14, an electric three-way valve 24 for switching the refrigerant flow path, first to second 4 solenoid valves 25a to 25d and first to second check valves 26a to 26b, first and second expansion valves 27a and 27b for depressurizing the circulating refrigerant, and a receiver tank 28 for storing excess refrigerant.
  • an accumulator 29 for separating the gaseous refrigerant from the liquid refrigerant and preventing the liquid refrigerant from being sucked into the compressor 21, and these are connected by a copper tube or an aluminum tube.
  • the compressor 21 and the outdoor heat exchanger 22 are disposed outside the passenger compartment.
  • the compressor 21 is driven by an electric motor 21a.
  • the outdoor heat exchanger 22 is provided with an outdoor blower 30 for exchanging heat between air outside the passenger compartment and the refrigerant when the vehicle is stopped.
  • the outdoor blower 30 is driven by an electric motor 30a.
  • the refrigerant flow path 20 a is provided by connecting the refrigerant inflow side of the radiator 15 to the refrigerant discharge side of the compressor 21. Further, a refrigerant flow passage 20 b is provided on the refrigerant outflow side of the radiator 15 by connecting the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22.
  • a three-way valve 24 is provided in the refrigerant flow passage 20b, and one refrigerant outflow side and the other refrigerant outflow side of the three-way valve 24 are connected in parallel to the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22, respectively. , 20d are provided.
  • a receiver tank 28, a first expansion valve 27a, and a first check valve 26a are provided in order from the upstream side in the refrigerant flow direction.
  • the refrigerant outflow side of the outdoor heat exchanger 22 is connected in parallel with the refrigerant suction side of the compressor 21 and between the three-way valve 24 of the refrigerant flow passage 20d and the receiver tank 28, respectively.
  • Flow passages 20e and 20f are provided.
  • the refrigerant flow passage 20e is provided with a first electromagnetic valve 25a and an accumulator 29 in order from the upstream side in the refrigerant flow direction.
  • the refrigerant flow passage 20f is provided with a second electromagnetic valve 25b and a second check valve 26b in order from the upstream side in the refrigerant flow direction. Further, the high-pressure refrigerant inflow side of the internal heat exchanger 23 is connected between the receiver tank 28 of the refrigerant flow passage 20d and the first expansion valve 27a, and a refrigerant flow passage 20g is provided. A third electromagnetic valve 25c is provided in the refrigerant flow passage 20g.
  • a refrigerant flow passage 20 h is provided on the high-pressure refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 23 by connecting the refrigerant inflow side of the heat absorber 14.
  • a second expansion valve 27b is provided in the refrigerant flow passage 20h.
  • a refrigerant flow passage 20 i is provided on the refrigerant outflow side of the heat absorber 14 by connecting the low-pressure refrigerant inflow side of the internal heat exchanger 23.
  • a refrigerant flow passage 20j is provided on the low-pressure refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 23 by connecting the first electromagnetic valve 25a and the accumulator 29 of the refrigerant flow passage 20e.
  • the refrigerant flow passage 20a is provided with a refrigerant flow passage 20k by connecting the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22 to the refrigerant flow passage 20a.
  • a fourth solenoid valve 25d is provided in the refrigerant flow passage 20k.
  • the vehicle air conditioner includes a controller 40 for controlling the temperature and humidity in the passenger compartment to the set temperature and the set humidity.
  • the controller 40 has a CPU, ROM, and RAM.
  • the CPU reads a program stored in the ROM based on the input signal, and stores a state detected by the input signal in the RAM.
  • the output signal is transmitted to a device connected to the output side.
  • an electric motor 12a for driving the indoor fan 12 On the output side of the controller 40, as shown in FIG. 2, an electric motor 12a for driving the indoor fan 12, an electric motor 13a for driving the inlet switching damper 13, and an electric motor for driving the outlet switching dampers 13b, 13c, 13d.
  • an outside air temperature sensor 41 for detecting the temperature Tam outside the passenger compartment, an inside air temperature sensor 42 for detecting the temperature Tr inside the passenger compartment, and the air flow passage 11 are provided.
  • Intake air temperature sensor 43 for detecting the temperature Ti of the inflowing air, cooling air temperature sensor 44 for detecting the temperature Te of the air after being cooled in the heat absorber 14, and air after being heated in the radiator 15 A heated air temperature sensor 45 for detecting the temperature Tc of the vehicle, an indoor air humidity sensor 46 for detecting the humidity Rh in the passenger compartment, and a refrigerant for detecting the temperature Thex of the refrigerant after heat exchange in the outdoor heat exchanger 22
  • Operation unit 50 for setting a mode related to switching of the set and operation are connected.
  • cooling operation dehumidifying cooling operation
  • heating operation dehumidifying heating operation
  • defrosting operation defrosting operation
  • the flow path of the three-way valve 24 is set to the refrigerant flow passage 20c side, the second and third electromagnetic valves 25b and 25c are opened, and the first and fourth electromagnetics are opened.
  • the valves 25a and 25d are closed, and the compressor 21 is operated.
  • the refrigerant discharged from the compressor 21 is, as shown in FIG. 3, the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, the refrigerant flow passages 20b and 20c, the outdoor heat exchanger 22, and the refrigerant flow passages 20f, 20d and 20g.
  • the high-pressure side of the internal heat exchanger 23, the refrigerant flow passage 20h, the heat absorber 14, the refrigerant flow passage 20i, the low-pressure side of the internal heat exchanger 23, and the refrigerant flow passages 20j and 20e flow in this order and are sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the outdoor heat exchanger 22 and absorbs heat in the heat absorber 14. Further, when the air mix damper 16 is opened as a dehumidifying and cooling operation, the radiator 15 also radiates heat.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor fan 12 is cooled by exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14, and the temperature inside the vehicle interior is set to a set temperature. Therefore, the air is blown into the passenger compartment as air having a target blowing temperature TAO that is the temperature of the air to be blown out from the blowout ports 11c, 11d, and 11e.
  • the air flowing through the air flow passage 11 by operating the indoor blower 12 is dehumidified by being cooled by exchanging heat with the refrigerant that absorbs heat in the heat absorber 14. .
  • the air dehumidified in the heat absorber 14 is heated by exchanging heat with the refrigerant that dissipates heat in the radiator 15 and is blown into the passenger compartment as air at the target blowing temperature TAO.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the first electromagnetic valve 25a is opened, the second to fourth electromagnetic valves 25b to 25d are closed, and the compression is performed.
  • the machine 21 is operated.
  • the refrigerant discharged from the compressor 21 flows in the order of the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, the refrigerant flow passages 20b and 20d, the outdoor heat exchanger 22, and the refrigerant flow passage 22e as shown in FIG. And sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 dissipates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor fan 12 is heated by exchanging heat with the refrigerant in the radiator 15 without exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14. Then, the air becomes the target blowing temperature TAO and is blown into the passenger compartment.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the first and third electromagnetic valves 25a and 25c are opened, and the second and fourth electromagnetic valves 25b, 25d is closed and the compressor 21 is operated.
  • coolant discharged from the compressor 21 distribute
  • a part of the refrigerant flowing through the refrigerant flow passage 20d flows through the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant flow passage 20e in this order, and is sucked into the compressor 21.
  • Other refrigerants flowing through the refrigerant flow passage 20d include the refrigerant flow passage 20g, the high pressure side of the internal heat exchanger 23, the refrigerant flow passage 20h, the heat absorber 14, the refrigerant flow passage 20i, and the low pressure side of the internal heat exchanger 23. Then, the refrigerant flows through the refrigerant flow passages 20j and 20e in this order and is sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the heat absorber 14 and the outdoor heat exchanger 22.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor blower 12 is dehumidified by being cooled by heat exchange with the refrigerant in the heat absorber 14.
  • the air dehumidified in the heat absorber 14 is heated by heat exchange of a part or all of the air with the refrigerant in the radiator 15, and is blown into the passenger compartment as air having a target blowing temperature TAO.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow passage 20d side, the first and fourth electromagnetic valves 25a and 25d are opened, and the second and third electromagnetic valves 25b, 25c is closed and the compressor 21 is operated. Accordingly, a part of the refrigerant discharged from the compressor 21 flows into the outdoor heat exchanger 22 through the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, and the refrigerant flow passages 20b and 20d in this order, as shown in FIG. To do. The other refrigerant discharged from the compressor 21 flows through the refrigerant flow passages 20a and 20k and flows into the outdoor heat exchanger 22.
  • the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 flows through the refrigerant flow passage 20e and is sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22 simultaneously with heat radiation.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor blower 12 does not exchange heat with the refrigerant in the heat absorber 14, but exchanges heat with the refrigerant that radiates heat in the radiator 15. Is heated and blown into the passenger compartment.
  • the controller 40 When the automatic air conditioner switch of the operation unit 50 is set to the on state, the controller 40 performs the cooling operation, the dehumidifying and cooling operation, the heating operation, the dehumidifying heating operation, and the defrosting operation in environmental conditions such as the temperature inside and outside the vehicle interior
  • the operation switching control process for switching based on the is performed.
  • the controller 40 performs switching between the foot mode, the vent mode, and the bi-level mode according to the target blowing temperature TAO in each operation that is switched by the operation switching control process.
  • the foot mode is set when the target blowing temperature TAO is a high temperature such as 40 ° C. or higher.
  • the controller 40 sets the vent mode when the target blowing temperature TAO is a low temperature such as less than 25 ° C.
  • the controller 40 sets the bi-level mode when the target blowing temperature TAO is a temperature between the target blowing temperature TAO where the foot mode is set and the target blowing temperature TAO where the vent mode is set.
  • the controller 40 switches the mode of the air outlets 11c, 11d, and 11e by the air outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d, and sets the temperature of the air that is blown out from the air outlets 11c, 11d, and 11e as the target air temperature TAO. Therefore, the opening degree of the air mix damper 16 is controlled.
  • the evaporation temperature of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 22 is low (for example, 5 ° C. to 10 ° C.). Become. At this time, also in the heat absorber 14, the evaporation temperature of the refrigerant is low (for example, 0 ° C. to 5 ° C.), which may cause frost formation on the heat absorber 14.
  • the controller 40 performs a heat absorber temperature control process. The operation of the controller 40 at this time will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • Step S1 the CPU determines whether or not the temperature Tam outside the passenger compartment is equal to or lower than a predetermined temperature T1 (for example, 10 ° C.). If the temperature Tam is equal to or lower than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S4. If the temperature Tam is higher than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S2.
  • a predetermined temperature T1 for example, 10 ° C.
  • Step S2 In step S1, when the temperature Tam is higher than the predetermined temperature T1, in step S2, the CPU determines whether or not the temperature Thex of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 is equal to or lower than a predetermined temperature T2 (for example, 5 to 10 ° C.). To do. If the temperature Thex is equal to or lower than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S4. If the temperature Thex is higher than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S3.
  • a predetermined temperature T2 for example, 5 to 10 ° C.
  • Step S3 When the refrigerant temperature Thex is higher than the predetermined temperature T2 in step S2, the CPU in step S3 determines that the temperature Te of the heat absorber 14 is equal to or lower than the temperature (Tet- ⁇ ) obtained by subtracting the predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet of the heat absorber 14. It is determined whether or not there is. If the temperature Te is equal to or lower than Tet- ⁇ , the process proceeds to step S4. If the temperature Te is higher than Tet- ⁇ , the heat absorber temperature control process is terminated.
  • the target temperature Tet is a dew point temperature of air that is an absolute humidity necessary to prevent the window glass in the vehicle interior from being fogged, and is based on the temperature Tam outside the vehicle interior and the temperature Tr in the vehicle interior. Calculated.
  • Step S4 In step S1, if the temperature Tam is lower than the predetermined temperature T1, if the temperature Thex is lower than the predetermined temperature T2 in step S2, or if the temperature Te is lower than Tet- ⁇ in step S3, the CPU in step S4 Switching control of the valve 25c is performed. Specifically, as shown in FIG. 8, the temperature Te of the heat absorber 14 is lowered from a temperature higher than the target temperature Tet of the heat absorber 14 to a temperature (Tet- ⁇ ) obtained by subtracting the predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet. Sometimes the third solenoid valve 25c is closed. Further, when the temperature Te of the heat absorber 14 rises from a temperature lower than Tet- ⁇ to the target temperature Tet, the third electromagnetic valve 25c is opened.
  • the temperature Tam of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 when the temperature Tam outside the vehicle compartment is equal to or lower than the predetermined temperature T1 during the dehumidifying heating operation. Is equal to or lower than the predetermined temperature T2, and the third electromagnetic valve 25c is closed when the temperature Te detected by the cooling air temperature sensor 44 is equal to or lower than Tet- ⁇ .
  • the third electromagnetic valve 25c provided in the refrigerant flow passage 20g is closed as a means for restricting the flow of the refrigerant into the heat absorber 14, but this is shown in FIG. It is not limited.
  • an electronic expansion valve whose valve opening can be adjusted as the second expansion valve 27b provided in the refrigerant flow passage 20h on the refrigerant inflow side of the heat absorber 14, the inflow of the refrigerant to the heat absorber 14 is restricted. You may make it do.
  • the refrigerant flow into the heat absorber 14 is blocked by closing the third electromagnetic valve 25c.
  • the refrigerant flow amount to the heat absorber 14 is reduced. Even if it makes it do, it becomes possible to prevent the frost formation in the heat absorber 14. FIG.
  • the vehicle air conditioner of the present embodiment is provided so as to communicate the refrigerant flow passage 20h downstream of the second expansion valve 27b of the refrigerant flow passage 20h with the refrigerant flow passage 20i.
  • the refrigerant flowing through the passage 20h is provided with a bypass flow path 20l that bypasses the heat absorber 14 and flows into the refrigerant flow path 20i.
  • the bypass flow passage 20l is provided with a bypass solenoid valve 25e capable of opening and closing the refrigerant flow path.
  • the bypass solenoid valve 25 e is connected to the output side of the controller 40.
  • the controller 40 performs heat absorber temperature control processing for preventing frost formation in the heat absorber 14 when the temperature Tam outside the passenger compartment is low during the dehumidifying heating operation. I do. The operation of the controller 40 at this time will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • Step S11 the CPU determines whether or not the temperature Tam outside the passenger compartment is equal to or lower than a predetermined temperature T1 (for example, 10 ° C.). If the temperature Tam is equal to or lower than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S14. If the temperature Tam is higher than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S12.
  • a predetermined temperature T1 for example, 10 ° C.
  • Step S12 When the temperature Tam is higher than the predetermined temperature T1 in step S11, in step S12, the CPU determines whether or not the temperature Thex of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 is equal to or lower than a predetermined temperature T2 (for example, 5 to 10 ° C.). To do. If the temperature Thex is equal to or lower than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S14. If the temperature Thex is higher than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S13.
  • a predetermined temperature T2 for example, 5 to 10 ° C.
  • Step S13 When the refrigerant temperature Thex is higher than the predetermined temperature T2 in step S12, the CPU in step S13 determines that the temperature Te of the heat absorber 14 is equal to or lower than the temperature (Tet- ⁇ ) obtained by subtracting the predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet of the heat absorber 14. It is determined whether or not there is. If the temperature Te is equal to or lower than Tet- ⁇ , the process proceeds to step S14. If the temperature Te is higher than Tet- ⁇ , the heat absorber temperature control process is terminated.
  • Step S14 In step S11, if the temperature Tam is lower than the predetermined temperature T1, if the temperature Thex is lower than the predetermined temperature T2 in step S12, or if the temperature Te is lower than Tet- ⁇ in step S13, the CPU in step S14 Switching control of the valve 25e is performed. Specifically, as shown in FIG. 12, the temperature Te of the heat absorber 14 is decreased from a temperature higher than the target temperature Tet of the heat absorber 14 to a temperature obtained by subtracting the predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet (Tet ⁇ ). Sometimes the bypass solenoid valve 25e is opened. Further, when the temperature Te of the heat absorber 14 rises from a temperature lower than Tet- ⁇ to the target temperature Tet, the bypass solenoid valve 25e is closed.
  • the temperature Tam of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 when the temperature Tam outside the vehicle compartment is equal to or lower than the predetermined temperature T1 during the dehumidifying heating operation. Is equal to or lower than a predetermined temperature T2, and the bypass solenoid valve 25e is opened when the temperature Te detected by the cooling air temperature sensor 44 is equal to or lower than Tet- ⁇ .
  • the refrigerant is caused to flow into the bypass flow passage 20l to reduce the amount of refrigerant flowing to the heat absorber 14, thereby the heat absorber.
  • the frost formation in 14 can be prevented.
  • bypass flow passage 20l is provided so as to communicate the refrigerant flow passage 20i downstream of the second expansion valve 27b of the refrigerant flow passage 20h with the refrigerant flow passage 20i.
  • the refrigerant flow passages 20g and 20k are switched by switching the opening and closing of the third solenoid valve 25c and the bypass solenoid valve 25e.
  • the present invention is not limited to this.
  • the flow rate of the refrigerant in the refrigerant flow passages 20g and 20k may be controlled by using a valve whose valve opening can be adjusted as the third electromagnetic valve 25c or the bypass electromagnetic valve 25e. As in the first and second embodiments, it is possible to prevent frost formation in the heat absorber 14.
  • valve whose valve opening can be adjusted an electromagnetic valve that opens and closes by a solenoid is used, and the flow rate of the refrigerant is changed by changing the ratio of the time during which the valve is open within a predetermined time. It may be.
  • an electronic expansion valve 27c as an electronic control valve capable of adjusting the valve opening is used as the first expansion valve in the refrigerant circuit 20 of the first embodiment.
  • the outdoor heat exchanger 22 is provided with a pressure sensor 51 for detecting the refrigerant pressure P in the outdoor heat exchanger 22.
  • the electronic expansion valve 27c and the pressure sensor 51 are connected to the output side and the input side of the controller 40, respectively, as shown in FIG.
  • the controller 40 performs heat absorber temperature control processing for preventing frost formation in the heat absorber 14 when the temperature Tam outside the passenger compartment is low during the dehumidifying heating operation. I do. The operation of the controller 40 at this time will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • Step S21 the CPU calculates a temporary target superheat degree SHtp based on the temperature Tam outside the passenger compartment and the target temperature Tet of the heat absorber 14, and proceeds to step S22.
  • step S ⁇ b> 22 the CPU calculates a superheat correction amount H based on the temperature Te of the heat absorber 14 and the target temperature Tet of the heat absorber 14. Specifically, it is determined whether or not the temperature Te of the heat absorber 14 is equal to or lower than a temperature obtained by subtracting a predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet (Tet ⁇ ). When the temperature Te is equal to or lower than Tet ⁇ , the target superheat degree SHt Is a correction amount H (H> 0) that reduces the target superheat degree SHt when the temperature Te is higher than Tet- ⁇ .
  • step S23 the CPU calculates the target superheat degree SHt by adding the correction amount H to the temporary target superheat degree SHtp.
  • Step S24 the CPU calculates the valve opening degree of the electronic expansion valve 27c based on the target superheat degree SHt and the actual superheat degree SH, and controls the electronic expansion valve 27c so that the calculated valve opening degree is obtained.
  • the actual degree of superheat SH is calculated based on the pressure P of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 22 and the temperature Thex of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22.
  • the target superheat degree SHt is reduced when the temperature Te detected by the cooling air temperature sensor 44 is equal to or lower than Tet- ⁇ during the dehumidifying heating operation. I am doing so.
  • the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 22 is controlled by controlling the electronic expansion valve 27c so as to reduce the superheat degree SH.
  • frost formation in the heat absorber 14 can be prevented.
  • the vehicle air conditioner of this embodiment opens and closes the electronic expansion valve 27c as a heat absorber temperature control process in the same configuration as that of the third embodiment.
  • the operation of the controller 40 at this time will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • Step S31 the CPU determines whether or not the temperature Tam outside the passenger compartment is equal to or lower than a predetermined temperature T1 (for example, 10 ° C.). If the temperature Tam is equal to or lower than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S34. If the temperature Tam is higher than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S32.
  • a predetermined temperature T1 for example, 10 ° C.
  • Step S32 When the temperature Tam is higher than the predetermined temperature T1 in step S31, in step S32, the CPU determines whether or not the temperature Thex of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 is equal to or lower than a predetermined temperature T2 (for example, 5 to 10 ° C.). To do. If the temperature Thex is equal to or lower than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S34. If the temperature Thex is higher than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S33.
  • a predetermined temperature T2 for example, 5 to 10 ° C.
  • Step S33 When the refrigerant temperature Thex is higher than the predetermined temperature T2 in step S32, in step S3, the CPU determines that the temperature Te of the heat absorber 14 is equal to or lower than a temperature (Tet- ⁇ ) obtained by subtracting the predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet of the heat absorber 14. It is determined whether or not there is. If the temperature Te is equal to or lower than Tet- ⁇ , the process proceeds to step S34. If the temperature Te is higher than Tet- ⁇ , the heat absorber temperature control process is terminated.
  • Tet- ⁇ a temperature obtained by subtracting the predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet of the heat absorber 14. It is determined whether or not there is. If the temperature Te is equal to or lower than Tet- ⁇ , the process proceeds to step S34. If the temperature Te is higher than Tet- ⁇ , the heat absorber temperature control process is terminated.
  • Step S34 In step S31, if the temperature Tam is not more than the predetermined temperature T1, if the temperature Thex is not more than the predetermined temperature T2 in step S32, or if the temperature Te is not more than Tet- ⁇ in step S33, the CPU in step S34 27c switching control is performed. Specifically, as shown in FIG. 17, the temperature Te of the heat absorber 14 is lowered from a temperature higher than the target temperature Tet of the heat absorber 14 to a temperature obtained by subtracting the predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet (Tet- ⁇ ). Sometimes the electronic expansion valve 27c is closed. Further, when the temperature Te of the heat absorber 14 rises from a temperature lower than Tet- ⁇ to the target temperature Tet, the electronic expansion valve 27c is opened.
  • the temperature Tam of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 when the temperature Tam outside the vehicle compartment is equal to or lower than the predetermined temperature T1 during the dehumidifying heating operation. Is equal to or lower than the predetermined temperature T2, and the electronic expansion valve 27c is closed when the temperature Te detected by the cooling air temperature sensor 44 is equal to or lower than Tet- ⁇ .
  • the amount of heat exchanged between the air flowing through the air flow passage 11 and the refrigerant in the radiator 15 is used as a heat source for heating, dehumidifying heating, and dehumidifying cooling.
  • an electric heater capable of directly heating the air flowing through the air flow passage 11 in the air flow passage 1 as a heat source may be provided separately from the radiator 15.
  • a hot water circuit may be formed over the inside and outside of the air flow passage 11, and the hot water flowing through the hot water circuit may be heated outside the air flow passage 11 to dissipate heat in the air flow passage 11.
  • the three-way valve 24 is used to switch the refrigerant flow passages 20c, 20d.
  • the refrigerant flow passages 20c, 20d are opened and closed by opening and closing two electromagnetic valves. You may make it switch.
  • FIGS. 18 to 27 show a fifth embodiment of the present invention.
  • the vehicle air conditioner of the present invention includes an air conditioning unit 10 provided in a vehicle interior, and a refrigerant circuit 20 configured to extend between the vehicle interior and the exterior of the vehicle interior.
  • the air conditioning unit 10 has an air flow passage 11 for circulating the air supplied to the vehicle interior.
  • an outside air intake port 11 a for allowing the air outside the vehicle interior to flow into the air flow passage 11
  • an inside air intake port 11 b for allowing the air inside the vehicle interior to flow into the air flow passage 11, Is provided.
  • a foot outlet 11 c that blows out air flowing through the air flow passage 11 toward the feet of the passengers in the passenger compartment, and air flowing through the air flow passage 11 are supplied to the vehicle.
  • a vent outlet 11d that blows out toward the upper body of the passenger in the room, and a differential outlet 11e that blows out the air flowing through the air flow passage 11 toward the surface of the vehicle windshield toward the vehicle interior side. ing.
  • An indoor blower 12 such as a sirocco fan for circulating air from one end side to the other end side of the air flow passage 11 is provided on one end side in the air flow passage 11.
  • This indoor blower 12 is driven by an electric motor 12a.
  • an inlet switching damper 13 that can open one of the outside air inlet 11a and the inside air inlet 11b and close the other is provided.
  • the suction port switching damper 13 is driven by an electric motor 13a.
  • an outside air supply mode in which air flows from the outside air suction port 11a into the air flow passage 11 is set.
  • the inside air circulation mode in which air flows from the inside air suction port 11b into the air flow passage 11 is set.
  • the suction port switching damper 13 when the suction port switching damper 13 is positioned between the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b and the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b are opened, the outside air suction port 11a by the suction port switching damper 13 is opened. And the inside / outside air suction mode in which air flows into the air flow passage 11 from the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b at a ratio corresponding to the respective opening ratios of the inside air suction port 11b.
  • the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d for opening and closing the outlets 11c, 11d, and 11e are provided at the foot outlet 11c, the vent outlet 11d, and the differential outlet 11e on the other end side of the air flow passage 11, respectively. Is provided.
  • the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d are configured to be interlocked by a link mechanism (not shown), and are opened and closed by an electric motor 13e.
  • the foot outlet 11c is opened by the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d
  • the vent outlet 11d is closed, and the differential outlet 11e is slightly opened, the air flowing through the air flow passage 11 is reduced. Most of the air is blown from the foot outlet 11c and the remaining air is blown from the differential outlet 11e.
  • the air flow passage 11 and the foot blow are made so that the temperature difference between the air blown from the foot blower outlet 11c is higher than the temperature of the air blown from the vent blower outlet 11d.
  • the positional relationship and structure of the outlet 11c, the vent outlet 11d, a heat absorber and a radiator described later are provided.
  • the air flow passage 11 on the downstream side in the air flow direction of the indoor blower 12 is provided with a heat absorber 14 for cooling and dehumidifying the air flowing through the air flow passage 11.
  • a heat radiator 15 for heating the air flowing through the air flow passage 11 is provided in the air flow passage 11 on the downstream side in the air flow direction of the heat absorber 14.
  • the heat absorber 14 and the heat radiator 15 are heat exchangers including fins and tubes for exchanging heat between the refrigerant flowing through the interior and the air flowing through the air flow passage 11.
  • the air flow path 11 between the heat absorber 14 and the heat radiator 15 is provided with an air mix damper 16 for adjusting the rate of heating in the heat radiator 15 of the air flowing through the air flow path 11.
  • the air mix damper 16 is driven by an electric motor 16a. Since the air mix damper 16 is positioned upstream of the radiator 15 in the air flow passage 11, the ratio of air to be heat exchanged in the radiator 15 is reduced, and the air mix damper 16 is disposed on a portion other than the radiator 15 in the air flow passage 11. By moving, the ratio of the air that exchanges heat in the radiator 15 increases.
  • the air mix damper 16 closes the upstream side of the radiator 15 in the air flow passage 11 and opens the portion other than the radiator 15 so that the opening degree becomes 0%, and the upstream side of the radiator 15 in the air flow passage 11. Is opened and the opening is 100% with the portion other than the radiator 15 closed.
  • the refrigerant circuit 20 flows out of the heat absorber 14, the radiator 15, the compressor 21 for compressing the refrigerant, the outdoor heat exchanger 22 for exchanging heat between the refrigerant and the air outside the passenger compartment, and the radiator 15. Or an internal heat exchanger 23 for exchanging heat between the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant flowing out of the heat absorber 14, an electric three-way valve 24 for switching the refrigerant flow path, first to second 4 solenoid valves 25a to 25d and first to second check valves 26a to 26b, first and second expansion valves 27a and 27b for depressurizing the circulating refrigerant, and a receiver tank 28 for storing excess refrigerant.
  • the compressor 21 and the outdoor heat exchanger 22 are disposed outside the passenger compartment.
  • the compressor 21 is driven by an electric motor 21a.
  • the outdoor heat exchanger 22 is provided with an outdoor blower 30 for exchanging heat between the air outside the vehicle compartment and the refrigerant when the vehicle is stopped.
  • the outdoor blower 30 is driven by an electric motor 30a.
  • the first expansion valve 27a is an electronic expansion valve capable of adjusting the valve opening degree.
  • the refrigerant flow path 20 a is provided by connecting the refrigerant inflow side of the radiator 15 to the refrigerant discharge side of the compressor 21. Further, a refrigerant flow passage 20 b is provided on the refrigerant outflow side of the radiator 15 by connecting the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22.
  • a three-way valve 24 is provided in the refrigerant flow passage 20b, and one refrigerant outflow side and the other refrigerant outflow side of the three-way valve 24 are connected in parallel to the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22, respectively. , 20d are provided.
  • a receiver tank 28, a first expansion valve 27a, and a first check valve 26a are provided in order from the upstream side in the refrigerant flow direction.
  • the refrigerant outflow side of the outdoor heat exchanger 22 is connected in parallel with the refrigerant suction side of the compressor 21 and between the three-way valve 24 of the refrigerant flow passage 20d and the receiver tank 28, respectively.
  • Flow passages 20e and 20f are provided.
  • the refrigerant flow passage 20e is provided with a first electromagnetic valve 25a and an accumulator 29 in order from the upstream side in the refrigerant flow direction.
  • the refrigerant flow passage 20f is provided with a second electromagnetic valve 25b and a second check valve 26b in order from the upstream side in the refrigerant flow direction. Further, the high-pressure refrigerant inflow side of the internal heat exchanger 23 is connected between the receiver tank 28 of the refrigerant flow passage 20d and the first expansion valve 27a, and a refrigerant flow passage 20g is provided. A third electromagnetic valve 25c is provided in the refrigerant flow passage 20g.
  • a refrigerant flow passage 20 h is provided on the high-pressure refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 23 by connecting the refrigerant inflow side of the heat absorber 14.
  • a second expansion valve 27b is provided in the refrigerant flow passage 20h.
  • a refrigerant flow passage 20 i is provided on the refrigerant outflow side of the heat absorber 14 by connecting the low-pressure refrigerant inflow side of the internal heat exchanger 23.
  • a refrigerant flow passage 20j is provided on the low-pressure refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 23 by connecting the first electromagnetic valve 25a and the accumulator 29 of the refrigerant flow passage 20e.
  • the refrigerant flow passage 20a is provided with a refrigerant flow passage 20k by connecting the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22 to the refrigerant flow passage 20a.
  • a fourth solenoid valve 25d is provided in the refrigerant flow passage 20k.
  • the vehicle air conditioner includes a controller 40 for controlling the temperature and humidity in the passenger compartment to the set temperature and the set humidity.
  • the controller 40 has a CPU, ROM, and RAM.
  • the CPU reads a program stored in the ROM based on the input signal, and stores a state detected by the input signal in the RAM.
  • the output signal is transmitted to a device connected to the output side.
  • an electric motor 12a for driving the indoor fan 12 On the output side of the controller 40, as shown in FIG. 19, an electric motor 12a for driving the indoor fan 12, an electric motor 13a for driving the inlet switching damper 13, and an electric motor for driving the outlet switching dampers 13b, 13c, 13d.
  • an outside air temperature sensor 41 for detecting the temperature Tam outside the vehicle interior On the input side of the controller 40, as shown in FIG. 19, an outside air temperature sensor 41 for detecting the temperature Tam outside the vehicle interior, an inside air temperature sensor 42 for detecting the temperature Tr inside the vehicle interior, and the air flow passage 11 Intake air temperature sensor 43 for detecting the temperature Ti of the inflowing air, cooling air temperature sensor 44 for detecting the temperature Te of the air after being cooled in the heat absorber 14, and air after being heated in the radiator 15
  • a heated air temperature sensor 45 for detecting the temperature Tc of the vehicle an indoor air humidity sensor 46 for detecting the humidity Th in the vehicle interior, a photosensor-type solar radiation sensor 48 for detecting the amount of solar radiation Ts, and the moving speed of the vehicle
  • a speed sensor 49 for detecting V and an operation unit 50 for setting a mode related to the target set temperature Tset and operation switching are connected.
  • cooling operation dehumidifying cooling operation
  • heating operation first dehumidifying heating operation
  • second dehumidifying heating operation second dehumidifying heating operation
  • defrosting operation each operation will be described.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set to the refrigerant flow passage 20c side, the second and third electromagnetic valves 25b and 25c are opened, and the first and fourth electromagnetics are opened.
  • the valves 25a and 25d are closed, and the compressor 21 is operated.
  • the refrigerant discharged from the compressor 21 is, as shown in FIG.
  • the high pressure side of the heat exchanger 23, the refrigerant flow passage 20 h, the heat absorber 14, the refrigerant flow passage 20 i, the low pressure side of the internal heat exchanger 23, and the refrigerant flow passages 20 j and 20 e flow in that order and are sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 dissipates heat in the outdoor heat exchanger 22, absorbs heat in the heat absorber 14, and dissipates heat in the radiator 15 when the air mix damper 16 is opened as a dehumidifying and cooling operation.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor blower 12 is cooled by exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14, and the temperature in the vehicle interior is set as a target.
  • the temperature Tset the air is blown into the vehicle interior as the target air temperature TAO, which is the temperature of the air to be blown out from the air outlets 11c, 11d, and 11e.
  • the target blowing temperature TAO is obtained by detecting environmental conditions such as a temperature Tam outside the passenger compartment, a temperature Tr inside the passenger compartment, and a solar radiation amount Ts by the outside air temperature sensor 41, the inside air temperature sensor 42, the solar radiation sensor 48, and the like. And the target set temperature Tset.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor fan 12 is dehumidified by being cooled by exchanging heat with the refrigerant that absorbs heat in the heat absorber 14. .
  • the air dehumidified in the heat absorber 14 is heated by exchanging heat with the refrigerant that dissipates heat in the radiator 15 and is blown into the passenger compartment as air at the target blowing temperature TAO.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the first electromagnetic valve 25a is opened, the second to fourth electromagnetic valves 25b to 25d are closed, and the compression is performed.
  • the machine 21 is operated.
  • the refrigerant discharged from the compressor 21 flows in the order of the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, the refrigerant flow passages 20b and 20d, the outdoor heat exchanger 22, and the refrigerant flow passage 22e. And sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 dissipates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor fan 12 is heated by exchanging heat with the refrigerant in the radiator 15 without exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14. Then, the air becomes the target blowing temperature TAO and is blown into the passenger compartment.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the first and third electromagnetic valves 25a and 25c are opened, and the second and fourth electromagnetic valves 25b and 25d are closed and the compressor 21 is operated.
  • coolant discharged from the compressor 21 distribute
  • a part of the refrigerant flowing through the refrigerant flow passage 20d flows through the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant flow passage 20e in this order, and is sucked into the compressor 21.
  • Other refrigerants flowing through the refrigerant flow passage 20d include the refrigerant flow passage 20g, the high pressure side of the internal heat exchanger 23, the refrigerant flow passage 20h, the heat absorber 14, the refrigerant flow passage 20i, and the low pressure side of the internal heat exchanger 23. Then, the refrigerant flows through the refrigerant flow passages 20j and 20e in this order and is sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the heat absorber 14 and the outdoor heat exchanger 22.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor blower 12 is dehumidified by being cooled by heat exchange with the refrigerant in the heat absorber 14.
  • the air dehumidified in the heat absorber 14 is heated when a part of the air exchanges heat with the refrigerant in the radiator 15, and is blown into the vehicle interior as air at the target blowing temperature TAO.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the third electromagnetic valve 25c is opened, and the first, second and fourth electromagnetic valves 25a, 25b and 25d are closed and the compressor 21 is operated.
  • the refrigerant discharged from the compressor 21 is, as shown in FIG. 23, the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, the refrigerant flow passages 20b, 20d, and 20g, the high-pressure side of the internal heat exchanger 23, the refrigerant flow passage.
  • the refrigerant flow passage 20 i the low-pressure side of the internal heat exchanger 23, and the refrigerant flow passages 20 j and 20 e are circulated in this order and sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 dissipates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the heat absorber 14.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor blower 12 is cooled by exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14 as in the first dehumidifying heating operation. Is dehumidified.
  • the air dehumidified in the heat absorber 14 is heated when a part of the air exchanges heat with the refrigerant in the radiator 15, and is blown into the vehicle interior at the target blowing temperature TAO.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow passage 20d side, the first and fourth electromagnetic valves 25a and 25d are opened, and the second and third electromagnetic valves 25b, 25c is closed and the compressor 21 is operated. Accordingly, a part of the refrigerant discharged from the compressor 21 flows into the outdoor heat exchanger 22 through the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, and the refrigerant flow passages 20b and 20d in this order, as shown in FIG. To do. The other refrigerant discharged from the compressor 21 flows through the refrigerant flow passages 20a and 20k and flows into the outdoor heat exchanger 22.
  • the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 flows through the refrigerant flow passage 20e and is sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22 simultaneously with heat radiation.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor blower 12 does not exchange heat with the refrigerant in the heat absorber 14, but exchanges heat with the refrigerant that radiates heat in the radiator 15. Is heated and blown into the passenger compartment.
  • the controller 40 When the auto air conditioner switch is set to ON, the controller 40 performs the cooling operation, the dehumidifying and cooling operation, the heating operation, the first dehumidifying and heating operation, the second dehumidifying and heating operation, and the defrosting operation at the temperature Tam outside the vehicle compartment.
  • An operation switching control process for switching based on environmental conditions such as the temperature Tr in the vehicle interior, the humidity Th in the vehicle interior, and the amount of solar radiation Ts is performed.
  • the operation switching control process can be set in three stages according to the amount of electric power consumed by the air conditioner, and three modes of the normal mode, the first energy saving mode, and the second energy saving mode can be set on the operation unit 50 of the passenger. Selected by operation.
  • the first energy saving mode is a mode in which the first dehumidifying heating operation or the second dehumidifying heating operation is performed when it is determined whether or not the window glass is fogged, and compared with the normal mode. Low power consumption.
  • the second energy saving mode is a mode in which the first dehumidifying and heating operation and the second dehumidifying and heating operation are not performed, and the amount of power consumption is small compared to the normal mode and the first energy saving mode.
  • Step S41 the CPU determines whether or not the outside air temperature Tam is lower than a predetermined temperature T1 (for example, 5 ° C.). If it is determined that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S42. If it is determined that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S43.
  • a predetermined temperature T1 for example, 5 ° C.
  • Step S42 When it is determined in step S41 that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T1, in step S42, the CPU determines to perform the heating operation and ends the operation switching control process.
  • Step S43 When it is determined in step S41 that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1, in step S43, the CPU determines whether or not the target blowing temperature TAO is equal to or higher than a predetermined temperature T2 (for example, 25 ° C.). If it is determined that the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S44. If it is determined that the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S46.
  • a predetermined temperature T2 for example, 25 ° C.
  • Step S44 When it is determined in step S43 that the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2, in step S44, the CPU determines whether or not the outside air temperature Tam is lower than a predetermined temperature T3 (for example, 15 ° C., T2> T3). If it is determined that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T3, the process proceeds to step S45. If it is determined that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T3, the process proceeds to step S48.
  • a predetermined temperature T3 for example, 15 ° C., T2> T3
  • Step S45 When it is determined in step S44 that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T3, in step S45, the CPU determines to perform the first dehumidifying heating operation and ends the operation switching control process.
  • Step S46 When it is determined in step S43 that the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2, in step S46, the CPU determines whether or not the target blowing temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam. If it is determined that the target blowing temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam, the process proceeds to step S47, and if it is determined that the target blowing temperature TAO is equal to or less than the outside air temperature Tam, the process proceeds to step S49.
  • Step S47 When it is determined in step S46 that the target outlet temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam, in step S47, the CPU determines whether or not the outside air temperature Tam is lower than a predetermined temperature T4 (for example, 20 to 25 ° C.). If it is determined that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T4, the process proceeds to step S48. If it is determined that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T4, the process proceeds to step S49.
  • a predetermined temperature T4 for example, 20 to 25 ° C.
  • Step S48 When it is determined in step S44 that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T3, or when it is determined in step S47 that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T4, the CPU determines in step S48 that the second dehumidifying heating operation is performed. Then, the operation switching control process ends.
  • Step S49 When it is determined in step S46 that the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the outside air temperature Tam, or when it is determined in step S47 that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T4, the CPU performs a cooling operation or a dehumidifying cooling operation in step S49. The determination is made and the operation switching control process is terminated.
  • Step S51 the CPU determines whether or not the outside air temperature Tam is lower than a predetermined temperature T1 (for example, 5 ° C.). If it is determined that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S52. If it is determined that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1, the process proceeds to step S53.
  • a predetermined temperature T1 for example, 5 ° C.
  • Step S52 When it is determined in step S51 that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T1, or when it is determined that there is no fogging by determining whether the window glass is fogged in steps S55 and S59 described later, the CPU in step S52. Then, the heating switching operation is determined and the operation switching control process is terminated.
  • Step S53 When it is determined in step S51 that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1, in step S53, the CPU determines whether or not the target blowing temperature TAO is equal to or higher than a predetermined temperature T2 (for example, 25 ° C.). If it is determined that the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S54. If it is determined that the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2, the process proceeds to step S57.
  • a predetermined temperature T2 for example, 25 ° C.
  • Step S54 When it is determined in step S53 that the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2, in step S54, the CPU determines whether or not the outside air temperature Tam is lower than a predetermined temperature T3 (for example, 15 ° C., T2> T3). If it is determined that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T3, the process proceeds to step S55. If it is determined that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T3, the process proceeds to step S59.
  • a predetermined temperature T3 for example, 15 ° C., T2> T3
  • Step S55 When it is determined in step S54 that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T3, in step S55, the CPU determines whether or not the window glass is cloudy. If it is determined that the window glass is fogged, the process proceeds to step S56. If it is determined that the window glass is not fogged, the process proceeds to step S52.
  • whether or not the window glass is fogged is determined by determining the temperature outside the vehicle compartment Tam, the temperature Tr inside the vehicle compartment, the amount of solar radiation Ts, the estimated temperature of the window glass surface calculated from the moving speed V of the vehicle, and the temperature inside the vehicle compartment. This is performed based on the dew point temperature calculated from Tr and the humidity Th in the passenger compartment.
  • the window glass is fogged when the estimated temperature of the window glass surface is equal to or lower than the dew point temperature of the air in the passenger compartment. Further, when the estimated temperature of the surface of the window glass is higher than the dew point temperature of the air in the passenger compartment, it is determined that the window glass is not fogged.
  • Step S56 If it is determined in step S55 that the window glass is fogged, in step S56, the CPU determines to perform the first dehumidifying heating operation and ends the operation switching control process.
  • Step S57 When it is determined in step S53 that the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2, in step S57, the CPU determines whether or not the target blowing temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam. If it is determined that the target blowing temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam, the process proceeds to step S58. If it is determined that the target blowing temperature TAO is equal to or less than the outside air temperature Tam, the process proceeds to step S61.
  • Step S58 When it is determined in step S57 that the target outlet temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam, in step S58, the CPU determines whether or not the outside air temperature Tam is lower than a predetermined temperature T4 (for example, 20 to 25 ° C.). If it is determined that the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T4, the process proceeds to step S59. If it is determined that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T4, the process proceeds to step S61.
  • a predetermined temperature T4 for example, 20 to 25 ° C.
  • Step S59 If it is determined in step S54 that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T3, or if it is determined in step S58 that the outdoor air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T4, the CPU determines whether the window glass is cloudy in step S59. . If it is determined that the window glass is fogged, the process proceeds to step S60. If it is determined that the window glass is not fogged, the process proceeds to step S52.
  • Step S60 If it is determined in step S59 that the window glass is fogged, in step S60, the CPU determines to perform the second dehumidifying heating operation and ends the operation switching control process.
  • Step S61 If it is determined in step S57 that the target blowout temperature TAO is equal to or lower than the outside air temperature Tam, or if it is determined in step S58 that the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T4, the CPU performs a cooling operation or a dehumidifying cooling operation in step S61. The determination is made and the operation switching control process is terminated.
  • step S71 the CPU determines whether or not the target outlet temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam. If it is determined that the target blowing temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam, the process proceeds to step S72. If it is determined that the target blowing temperature TAO is equal to or less than the outside air temperature Tam, the process proceeds to step S73.
  • Step S72 If it is determined in step S71 that the target outlet temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam, in step S72, the CPU determines to perform the heating operation and ends the operation switching control process.
  • Step S73 When it is determined in step S71 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the outside air temperature Tam, in step S73, the CPU determines to perform the cooling operation or the dehumidifying cooling operation, and ends the operation switching control process.
  • the target blowing temperature TAO is detected by detecting environmental conditions such as the temperature Tam outside the vehicle interior, the temperature Tr inside the vehicle interior, and the amount of solar radiation Ts by the outside air temperature sensor 41, the inside air temperature sensor 42, the solar radiation sensor 48, and the like. It is calculated based on the environmental conditions and the target set temperature Tset.
  • the cooling air temperature sensor 44 is set so that the air temperature Te after being cooled in the heat absorber 14 becomes a predetermined target temperature Tet.
  • the number of rotations of the electric motor 21a is controlled based on the temperature detected by.
  • the temperature Te of the air after being cooled in the heat absorber 14 is necessary to prevent the window glass in the vehicle interior from being fogged.
  • the rotational speed of the electric motor 21a is controlled based on the temperature detected by the cooling air temperature sensor 44 so that the target temperature Tet, which is the dew point temperature of the air that is the absolute humidity, is obtained.
  • the target temperature Tet is calculated based on the temperature Tam outside the vehicle compartment and the temperature Tr inside the vehicle compartment detected by the outside air temperature sensor 41 and the inside air temperature sensor 42.
  • the temperature of the refrigerant flowing through the radiator 15 changes according to the temperature Tam outside the passenger compartment, so the estimated temperature Tct of the air heated in the radiator 15 is the temperature Tam outside the passenger compartment. Is estimated based on
  • the target temperature Tet of air after being cooled in the heat absorber 14 is not set.
  • the temperature Tc of the air heated in the radiator 15 adds a predetermined temperature ⁇ to the target outlet temperature TAO.
  • the rotational speed of the electric motor 21a is controlled based on the temperature detected by the heated air temperature sensor 45 so that the target heating temperature Tct is reached.
  • the predetermined value ⁇ is a temperature corresponding to the amount of heat lost by flowing through the air flow passage 11.
  • the opening degree of the air mix damper 16 is set to 100%.
  • the temperature Tc of the air heated in the radiator 15 is a predetermined value as the target outlet temperature TAO.
  • the rotational speed of the electric motor 21a is controlled based on the temperature detected by the heated air temperature sensor 45 so that the target heating temperature Tct is obtained by adding ⁇ ( ⁇ ⁇ ).
  • the predetermined value ⁇ is a temperature corresponding to the amount of heat necessary for setting the average temperature of the entire air flowing through the air flow passage 11 as the target blowing temperature TAO.
  • the temperature Te is one of the air temperature Tam outside the passenger compartment and the temperature Tr inside the passenger compartment, or the air outside the passenger compartment and the air inside the passenger compartment are mixed. It becomes the temperature of the air.
  • the opening degree SW is a fixed value (0.5 to 0.7)
  • the opening degree SW of the air mix damper 16 is controlled within a range of 50% to 70%, for example.
  • the temperature Te of the air after being cooled in the heat absorber 14 is based on the detected temperature of the cooling air temperature sensor 44 so that it becomes a predetermined target temperature Tet.
  • the opening degree of the first expansion valve 27a is controlled.
  • the temperature Te of the air after being cooled in the heat absorber 14 is the dew point of air that is an absolute humidity necessary for preventing the window glass in the vehicle interior from being fogged.
  • the opening degree of the first expansion valve 27a is controlled based on the temperature detected by the cooling air temperature sensor 44 so that the target temperature Tet is the temperature.
  • the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d are set to the foot mode, the vent mode, the differential mode, and the differential foot mode, the air after being heated in the radiator 15
  • the electric motor 21a is based on the temperature detected by the heated air temperature sensor 45 so that the temperature Tc becomes the target heating temperature Tct obtained by adding the predetermined value ⁇ to the target blowing temperature TAO, as in the foot mode of the heating operation. Control the number of revolutions. In this case, the opening SW of the air mix damper 16 is set to 100%.
  • the temperature Tc of the air heated in the radiator 15 is the temperature of the heating operation.
  • the electric motor 21a rotates based on the temperature detected by the heated air temperature sensor 45 so that the target heating temperature Tct is obtained by adding a predetermined value ⁇ ( ⁇ ⁇ ) to the target blowing temperature TAO. Control the number.
  • the opening degree SW of the air mix damper 16 is controlled within a range of 50% to 70%, for example, as in the bi-level mode of the heating operation.
  • the rotation speed of the electric motor 21a is controlled so that the temperature Te of the air cooled in the heat absorber 14 becomes a predetermined target temperature Tet.
  • the opening degree SW of the air mix damper 16 is controlled so that the air blown out from the blowout ports 11c, 11d, and 11e becomes the target blowout temperature TAO.
  • the controller 40 performs switching between the foot mode, the vent mode, and the bi-level mode according to the target blowing temperature TAO in each operation that is switched by the operation switching control process.
  • the foot mode is set when the target blowing temperature TAO is a high temperature such as 40 ° C. or higher.
  • the controller 40 sets the vent mode when the target blowing temperature TAO is a low temperature such as less than 25 ° C.
  • the controller 40 sets the bi-level mode when the target blowing temperature TAO is a temperature between the target blowing temperature TAO for which the foot mode is set and the target blowing temperature TAO for which the vent mode is set.
  • the dehumidifying and heating operation, the cooling operation, and the dehumidifying and cooling operation are switched, and the first energy saving mode in which the dehumidifying and heating operation is performed only when it is determined by the fogging determination means that the window glass is fogged, and the heating operation based on the environmental conditions,
  • a second energy saving mode for switching between the cooling operation and the dehumidifying cooling operation, and the operation unit 50 can switch between the normal mode, the first energy saving mode, and the second energy saving mode.
  • the normal mode, the first energy saving mode, or the second energy saving mode can be arbitrarily selected by the vehicle occupant. Therefore, the first energy saving mode or the second energy saving mode that consumes less power than the normal mode can be selected. By selecting, it is possible to prevent a decrease in the travelable distance of the vehicle and to continue air conditioning in the passenger compartment.
  • the heating operation is performed when the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T1, the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1, the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2, and the outdoor air temperature Tam is equal to the predetermined temperature.
  • the temperature is less than T3
  • the first dehumidifying heating operation is performed, and the second dehumidifying heating is performed when the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1, the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2, and the outdoor air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T3.
  • the target blowing temperature TAO is less than the predetermined temperature T2 and higher than the outside air temperature Tam, and the outside air temperature Tam is less than the predetermined temperature T4, the second dehumidifying heating operation is performed.
  • the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1
  • the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2 and higher than the outdoor air temperature Tam
  • the outdoor air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T4.
  • the cooling operation or the dehumidifying cooling operation is performed, and the cooling operation or the dehumidifying cooling operation is performed when the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1 and the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2 and equal to or lower than the outside air temperature Tam.
  • the cooling operation or the dehumidifying cooling operation is performed when the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1 and the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2 and equal to or lower than the outside air temperature Tam.
  • the heating operation is performed when the outside air temperature Tam is lower than the predetermined temperature T1, the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1, the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2, and the outdoor air temperature Tam is When it is determined that the window glass is not fogged at a temperature lower than the predetermined temperature T3, the heating operation is performed.
  • the outdoor air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1, the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2, and the outdoor air temperature Tam is predetermined.
  • the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1
  • the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the predetermined temperature T2
  • the outdoor air temperature Tam is When it is determined that the window glass is not fogged at a temperature equal to or higher than the predetermined temperature T3, the heating operation is performed.
  • the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1 and the target blowout temperature TA.
  • the outside air temperature Tam is the predetermined temperature T3 or higher, and when it is determined that the window glass is cloudy, the second dehumidifying heating operation is performed, and the outdoor air temperature Tam is the predetermined temperature T1 or higher and the target blowing temperature.
  • the TAO is less than the predetermined temperature T2 and higher than the outside air temperature Tam
  • the outside air temperature Tam is less than the predetermined temperature T4
  • the heating operation is performed, and the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1.
  • the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2 and higher than the outside air temperature Tam
  • the outside air temperature Tam is less than the predetermined temperature T4
  • the second dehumidifying heating operation is performed, and the outside air temperature Tam Is the predetermined temperature T1 or higher
  • the target blowout temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2 and higher than the outdoor air temperature Tam
  • the outdoor air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T4
  • the cooling operation or the dehumidifying cooling operation is performed, and the cooling operation or the dehumidifying cooling operation is performed when the outside air temperature Tam is equal to or higher than the predetermined temperature T1 and the target blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature T2 and equal to or lower than the outside air temperature Tam.
  • the first dehumidifying heating operation and the second dehumidifying heating operation are performed. Since the heating operation is performed without performing the heating operation, the power consumption can be reduced as compared with the normal mode.
  • the heating operation is performed when the target blowing temperature TAO is higher than the outside air temperature Tam
  • the cooling operation or the dehumidifying cooling operation is performed when the target blowing temperature TAO is equal to or less than the outside air temperature Tam. Accordingly, the first dehumidifying and heating operation and the second dehumidifying and heating operation are not performed even under the condition of switching to the first dehumidifying and heating operation and the second dehumidifying and heating operation in the normal mode and the first energy saving mode. Compared with the energy saving mode, it is possible to reduce power consumption.
  • the rotational speed of the electric motor 21a is controlled so that the air temperature Tc after heat exchange in the radiator 15 becomes the target heating temperature Tct.
  • the opening degree of the air mix damper 16 is controlled so that the ratio of air for heat exchange is maximized.
  • the temperature Tc of the air after heat exchange in the radiator 15 is the target heating temperature.
  • the number of revolutions of the electric motor 21a is controlled so as to be Tct, and the target heating temperature Tct, the temperature Te of the air flowing into the air flow passage, and the target are within the range of the opening of 50% to 70%.
  • the air mix damper 16 is controlled so as to have an opening calculated from the blowing temperature TAO.
  • the target heating temperature Tct in the foot mode during the heating operation is a temperature obtained by adding a heat amount corresponding to a heat loss when air blown into the passenger compartment flows through the air flow passage 11 to the target blowing temperature TAO.
  • the target heating temperature Tct in the bi-level mode during the heating operation is a temperature calculated based on the target blowing temperature TAO, the temperature of the air flowing into the air flow passage 11, and the opening degree of the air mix damper 16. .
  • the first temperature is provided on the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22 so that the temperature Te of the air after heat exchange in the heat absorber 14 becomes the target temperature Tet after dehumidifying cooling.
  • the opening degree of the expansion valve 27a is controlled, and in the foot mode, vent mode, differential mode and differential foot mode of the first dehumidifying and heating operation, the air temperature Tc after heat exchange in the radiator 15 is the target heating temperature Tct after dehumidification.
  • the opening degree of the air mix damper 16 is controlled so that the ratio of the air that exchanges heat with the refrigerant in the radiator 15 is maximized, so that the first dehumidifying and heating operation is performed.
  • the operation of the electric motor 21a is performed so that the temperature Tc of the air after heat exchange in the radiator 15 becomes the target heating temperature Tct after dehumidification.
  • the number is controlled within the range of 50% to 70%, and is calculated from the target blowing temperature TAO, the target temperature Tet of air after dehumidification cooling, and the target heating temperature Tct after dehumidification.
  • the opening degree of the air mix damper 16 is controlled so as to be at a degree. Thereby, since the rotation speed of the electric motor 21a and the opening degree of the air mix damper 16 are controlled by the mode of the blowout switching dampers 13b, 13c, 13, the air blown into the vehicle interior is reliably set to the target blowout temperature TAO. It becomes possible.
  • the target temperature Tet after the dehumidifying cooling during the first dehumidifying heating operation is set as the target temperature Tet after the predetermined dehumidifying cooling in the first switching mode
  • the humidity Th in the vehicle interior is set to the predetermined humidity in the second switching mode.
  • the target temperature Tet after the dehumidifying cooling calculated from the temperature Tr in the vehicle interior, the humidity Th in the vehicle interior, and the target blowing temperature TAO is used, and the foot mode, vent mode, differential mode and differential mode of the first dehumidifying heating operation are performed.
  • the target heating temperature Tct after dehumidification in the foot mode is set to a temperature obtained by adding a heat amount corresponding to a heat loss when air blown into the vehicle interior flows through the air flow passage 11 to the target blowing temperature TAO, and dehumidifying.
  • the target heating temperature Tct after dehumidification in the bi-level mode of the heating operation, the target blowing temperature TAO, the target temperature Tet after dehumidifying cooling, and the air mix damper It It is a temperature calculated based on the 6 degree of.
  • the target temperature Tet after dehumidification cooling and the target heating temperature Tct after dehumidification are set according to the mode of the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13, so that the air blown into the vehicle interior is reliably supplied to the target outlet temperature TAO. It becomes possible.
  • the rotational speed of the electric motor 21a is controlled so that the air temperature Te after heat exchange in the heat absorber 14 becomes the target temperature Tet after cooling, and the radiator 15 Is estimated as the estimated temperature Tct, and the air mix damper 16 has an opening calculated from the target blowing temperature TAO, the target temperature Tet after cooling, and the estimated temperature Tct.
  • the degree of opening is controlled.
  • the target temperature Tet after cooling is set to a predetermined target temperature Tet after cooling in the first switching mode and the third switching mode, and the humidity Th in the vehicle interior is set to be equal to or lower than the predetermined humidity in the second switching mode. Therefore, the target temperature Tet after cooling calculated from the temperature Tr in the passenger compartment, the humidity Th in the passenger compartment, and the target blowing temperature TAO is used. As a result, the target temperature Tet after cooling and the estimated temperature Tct are set according to the mode of the outlet switching dampers 13b, 13c, 13d, so that the air blown into the passenger compartment can be reliably set to the target outlet temperature TAO. It becomes.
  • the amount of heat exchanged between the air flowing through the air flow passage 11 and the refrigerant in the radiator 15 is used as a heat source for heating, first and second dehumidifying heating and dehumidifying cooling. If this is insufficient, an auxiliary heat source may be provided.
  • an electric heater capable of directly heating the air flowing through the air flow passage 11 in the air flow passage 1 as a heat source may be provided separately from the radiator 15.
  • a hot water circuit may be formed over the inside and outside of the air flow passage 11, and the hot water flowing through the hot water circuit may be heated outside the air flow passage 11 to dissipate heat in the air flow passage 11.
  • the three-way valve 24 is used to switch the refrigerant flow passages 20c, 20d in the refrigerant circuit 20.
  • the refrigerant flow is achieved by opening and closing two electromagnetic valves. The paths 20c and 20d may be switched.
  • the operation switching control process is performed based on the temperature Tam outside the passenger compartment, the target blowing temperature TAO calculated based on the environmental conditions, and the determination of whether or not the window glass is cloudy.
  • the environmental conditions at least one of the temperature Tam outside the vehicle interior, the temperature Tr inside the vehicle interior, the humidity Th inside the vehicle interior, and the solar radiation amount Ts is used.
  • the target temperature Tet after the dehumidifying cooling during the first dehumidifying heating operation is dehumidified calculated from the temperature Tr in the vehicle interior, the humidity Th in the vehicle interior, and the target outlet temperature TAO in the second switching mode.
  • the target temperature Tet after cooling is used.
  • the target temperature Tet after the dehumidifying cooling during the first dehumidifying heating operation is the temperature Tam outside the passenger compartment, the temperature Tr inside the passenger compartment, the humidity Th in the passenger compartment, the solar radiation amount Ts, the moving speed V of the vehicle, It is calculated based on at least one condition of the target blowing temperature TAO.
  • the target temperature Tet after cooling in the cooling operation and the dehumidifying cooling operation is calculated from the temperature Tr in the vehicle interior, the humidity Th in the vehicle interior, and the target outlet temperature TAO in the second switching mode. This is the later target temperature Tet.
  • the target temperature Tet after cooling during the cooling operation and the dehumidifying cooling operation is the temperature Tam outside the vehicle interior, the temperature Tr inside the vehicle interior, the humidity Th inside the vehicle interior, the solar radiation amount Ts, the moving speed V of the vehicle, It is calculated based on at least one condition of the target blowing temperature TAO.
  • FIG. 28 to FIG. 34 show a sixth embodiment of the present invention.
  • the vehicle air conditioner of the present invention includes an air conditioning unit 10 provided in a vehicle interior, and a refrigerant circuit 20 configured to extend between the vehicle interior and the exterior of the vehicle interior.
  • the air conditioning unit 10 has an air flow passage 11 for circulating the air supplied to the vehicle interior.
  • an outside air intake port 11 a for allowing the air outside the vehicle interior to flow into the air flow passage 11
  • an inside air intake port 11 b for allowing the air inside the vehicle interior to flow into the air flow passage 11, Is provided.
  • a foot outlet 11 c that blows out air flowing through the air flow passage 11 toward the feet of the passengers in the passenger compartment, and air flowing through the air flow passage 11 are supplied to the vehicle.
  • a vent outlet 11d that blows out toward the upper body of the passenger in the room, and a differential outlet 11e that blows out the air flowing through the air flow passage 11 toward the surface of the vehicle windshield toward the vehicle interior side. ing.
  • An indoor blower 12 such as a sirocco fan for circulating air from one end side of the air flow passage 11 toward the other end side is provided on one end side of the air flow passage 11.
  • This indoor blower 12 is driven by an electric motor 12a.
  • an inlet switching damper 13 that can open one of the outside air inlet 11a and the inside air inlet 11b and close the other is provided.
  • the suction port switching damper 13 is driven by an electric motor 13a.
  • an outside air supply mode in which air flows from the outside air suction port 11a into the air flow passage 11 is set.
  • the inside air circulation mode in which air flows from the inside air suction port 11b into the air flow passage 11 is set.
  • the suction port switching damper 13 when the suction port switching damper 13 is positioned between the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b and the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b are opened, the outside air suction port 11a by the suction port switching damper 13 is opened. And the inside / outside air suction mode in which air flows into the air flow passage 11 from the outside air suction port 11a and the inside air suction port 11b at a ratio corresponding to the respective opening ratios of the inside air suction port 11b.
  • the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d for opening and closing the outlets 11c, 11d, and 11e are provided at the foot outlet 11c, the vent outlet 11d, and the differential outlet 11e on the other end side of the air flow passage 11, respectively. Is provided.
  • the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d are configured to be interlocked by a link mechanism (not shown), and are opened and closed by an electric motor 13e.
  • the foot outlet 11c is opened by the outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d
  • the vent outlet 11d is closed, and the differential outlet 11e is slightly opened, the air flowing through the air flow passage 11 is reduced. Most of the air is blown from the foot outlet 11c and the remaining air is blown from the differential outlet 11e.
  • the air flow passage 11 and the foot blowing are such that the temperature difference between the air blown from the foot blower outlet 11c is higher than the temperature of the air blown from the vent blower outlet 11d.
  • the positional relationship and structure of the outlet 11c, the vent outlet 11d, a heat absorber and a radiator described later are provided.
  • the air flow passage 11 on the downstream side in the air flow direction of the indoor blower 12 is provided with a heat absorber 14 for cooling and dehumidifying the air flowing through the air flow passage 11.
  • a heat radiator 15 for heating the air flowing through the air flow passage 11 is provided in the air flow passage 11 on the downstream side in the air flow direction of the heat absorber 14.
  • the heat absorber 14 and the heat radiator 15 are heat exchangers each including a fin and a tube for exchanging heat between the refrigerant and the air flowing through the air flow passage 11.
  • the air flow path 11 between the heat absorber 14 and the heat radiator 15 is provided with an air mix damper 16 for adjusting the rate of heating in the heat radiator 15 of the air flowing through the air flow path 11.
  • the air mix damper 16 is driven by an electric motor 16a. Since the air mix damper 16 is positioned upstream of the radiator 15 in the air flow passage 11, the ratio of air to be heat exchanged in the radiator 15 is reduced, and the air mix damper 16 is disposed on a portion other than the radiator 15 in the air flow passage 11. By moving, the ratio of the air that exchanges heat in the radiator 15 increases.
  • the air mix damper 16 closes the upstream side of the radiator 15 in the air flow passage 11 and opens the portion other than the radiator 15 so that the opening degree becomes 0%, and the upstream side of the radiator 15 in the air flow passage 11. Is opened and the opening is 100% with the portion other than the radiator 15 closed.
  • the refrigerant circuit 20 flows out of the heat absorber 14, the radiator 15, the compressor 21 for compressing the refrigerant, the outdoor heat exchanger 22 for exchanging heat between the refrigerant and the air outside the passenger compartment, and the radiator 15. Or an internal heat exchanger 23 for exchanging heat between the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant flowing out of the heat absorber 14, an electric three-way valve 24 for switching the refrigerant flow path, first to second 4 solenoid valves 25a to 25d and first to second check valves 26a to 26b, first and second expansion valves 27a and 27b for depressurizing the circulating refrigerant, and a receiver tank 28 for storing excess refrigerant.
  • the compressor 21 and the outdoor heat exchanger 22 are disposed outside the passenger compartment.
  • the compressor 21 is driven by an electric motor 21a.
  • the outdoor heat exchanger 22 is provided with an outdoor blower 30 for exchanging heat between the air outside the vehicle compartment and the refrigerant when the vehicle is stopped.
  • the outdoor blower 30 is driven by an electric motor 30a.
  • the first expansion valve 27a is an electronic expansion valve capable of adjusting the valve opening degree.
  • the refrigerant flow path 20 a is provided by connecting the refrigerant inflow side of the radiator 15 to the refrigerant discharge side of the compressor 21. Further, a refrigerant flow passage 20 b is provided on the refrigerant outflow side of the radiator 15 by connecting the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22.
  • a three-way valve 24 is provided in the refrigerant flow passage 20b, and one refrigerant outflow side and the other refrigerant outflow side of the three-way valve 24 are connected in parallel to the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22, respectively. , 20d are provided.
  • a receiver tank 28, a first expansion valve 27a, and a first check valve 26a are provided in order from the upstream side in the refrigerant flow direction.
  • the refrigerant outflow side of the outdoor heat exchanger 22 is connected in parallel with the refrigerant suction side of the compressor 21 and between the three-way valve 24 of the refrigerant flow passage 20d and the receiver tank 28, respectively.
  • Flow passages 20e and 20f are provided.
  • the refrigerant flow passage 20e is provided with a first electromagnetic valve 25a and an accumulator 29 in order from the upstream side in the refrigerant flow direction.
  • the refrigerant flow passage 20f is provided with a second electromagnetic valve 25b and a second check valve 26b in order from the upstream side in the refrigerant flow direction. Further, the high-pressure refrigerant inflow side of the internal heat exchanger 23 is connected between the receiver tank 28 of the refrigerant flow passage 20d and the first expansion valve 27a, and a refrigerant flow passage 20g is provided. A third electromagnetic valve 25c is provided in the refrigerant flow passage 20g.
  • a refrigerant flow passage 20 h is provided on the high-pressure refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 23 by connecting the refrigerant inflow side of the heat absorber 14.
  • a second expansion valve 27b is provided in the refrigerant flow passage 20h.
  • a refrigerant flow passage 20 i is provided on the refrigerant outflow side of the heat absorber 14 by connecting the low-pressure refrigerant inflow side of the internal heat exchanger 23.
  • a refrigerant flow passage 20j is provided on the low-pressure refrigerant outflow side of the internal heat exchanger 23 by connecting the first electromagnetic valve 25a and the accumulator 29 of the refrigerant flow passage 20e.
  • the refrigerant flow passage 20a is provided with a refrigerant flow passage 20k by connecting the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22 to the refrigerant flow passage 20a.
  • a fourth solenoid valve 25d is provided in the refrigerant flow passage 20k.
  • the vehicle air conditioner includes a controller 40 for controlling the temperature and humidity in the passenger compartment to the set temperature and the set humidity.
  • the controller 40 has a CPU, ROM, and RAM.
  • the CPU reads a program stored in the ROM based on the input signal, and stores a state detected by the input signal in the RAM.
  • the output signal is transmitted to a device connected to the output side.
  • an electric motor 12a for driving the indoor fan 12 On the output side of the controller 40, as shown in FIG. 29, an electric motor 12a for driving the indoor fan 12, an electric motor 13a for driving the inlet switching damper 13, and an electric motor for driving the outlet switching dampers 13b, 13c, 13d.
  • an outside air temperature sensor 41 for detecting the temperature Tam outside the vehicle interior On the input side of the controller 40, as shown in FIG. 29, an outside air temperature sensor 41 for detecting the temperature Tam outside the vehicle interior, an inside air temperature sensor 42 for detecting the temperature Tr inside the vehicle interior, and the air flow passage 11 are provided.
  • Intake air temperature sensor 43 for detecting the temperature T of the inflowing air cooling air temperature sensor 44 for detecting the temperature Te of the air after being cooled in the heat absorber 14, and air after being heated in the radiator 15
  • a heated air temperature sensor 45 for detecting the temperature Tc of the vehicle an indoor air humidity sensor 46 for detecting the humidity Th in the vehicle interior, and a refrigerant for detecting the temperature Thex of the refrigerant after heat exchange in the outdoor heat exchanger 22
  • cooling operation dehumidifying cooling operation
  • heating operation dehumidifying heating operation
  • defrosting operation defrosting operation
  • the flow path of the three-way valve 24 is set to the refrigerant flow passage 20c side, the second and third electromagnetic valves 25b and 25c are opened, and the first and fourth electromagnetics are opened.
  • the valves 25a and 25d are closed, and the compressor 21 is operated.
  • the refrigerant discharged from the compressor 21 is, as shown in FIG. 30, the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, the refrigerant flow passages 20b and 20c, the outdoor heat exchanger 22, and the refrigerant flow passages 20f, 20d and 20g.
  • the high-pressure side of the internal heat exchanger 23, the refrigerant flow passage 20h, the heat absorber 14, the refrigerant flow passage 20i, the low-pressure side of the internal heat exchanger 23, and the refrigerant flow passages 20j and 20e flow in this order and are sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the outdoor heat exchanger 22 and absorbs heat in the heat absorber 14. Further, when the air mix damper 16 is opened as a dehumidifying and cooling operation, the radiator 15 also radiates heat.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor fan 12 is cooled by exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14, and the temperature inside the vehicle interior is set to a set temperature. Therefore, the air is blown into the passenger compartment as air having a target blowing temperature TAO that is the temperature of the air to be blown out from the blowout ports 11c, 11d, and 11e.
  • the air flowing through the air flow passage 11 by operating the indoor blower 12 is dehumidified by being cooled by exchanging heat with the refrigerant that absorbs heat in the heat absorber 14. .
  • the air dehumidified in the heat absorber 14 is heated by exchanging heat with the refrigerant that dissipates heat in the radiator 15 and is blown into the passenger compartment as air at the target blowing temperature TAO.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the first electromagnetic valve 25a is opened, the second to fourth electromagnetic valves 25b to 25d are closed, and the compression is performed.
  • the machine 21 is operated.
  • the refrigerant discharged from the compressor 21 flows in the order of the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, the refrigerant flow passages 20b and 20d, the outdoor heat exchanger 22, and the refrigerant flow passage 22e as shown in FIG. And sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 dissipates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor fan 12 is heated by exchanging heat with the refrigerant in the radiator 15 without exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14. Then, the air becomes the target blowing temperature TAO and is blown into the passenger compartment.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow path 20d side, the first and third electromagnetic valves 25a and 25c are opened, and the second and fourth electromagnetic valves 25b, 25d is closed and the compressor 21 is operated.
  • coolant discharged from the compressor 21 distribute
  • a part of the refrigerant flowing through the refrigerant flow passage 20d flows through the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant flow passage 20e in this order, and is sucked into the compressor 21.
  • Other refrigerants flowing through the refrigerant flow passage 20d include the refrigerant flow passage 20g, the high pressure side of the internal heat exchanger 23, the refrigerant flow passage 20h, the heat absorber 14, the refrigerant flow passage 20i, and the low pressure side of the internal heat exchanger 23. Then, the refrigerant flows through the refrigerant flow passages 20j and 20e in this order and is sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the heat absorber 14 and the outdoor heat exchanger 22.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor blower 12 is dehumidified by being cooled by heat exchange with the refrigerant in the heat absorber 14.
  • the air dehumidified in the heat absorber 14 is heated when a part of the air exchanges heat with the refrigerant in the radiator 15, and is blown into the vehicle interior as air at the target blowing temperature TAO.
  • the flow path of the three-way valve 24 is set on the refrigerant flow passage 20d side, the first and fourth electromagnetic valves 25a and 25d are opened, and the second and third electromagnetic valves 25b, 25c is closed and the compressor 21 is operated. Accordingly, a part of the refrigerant discharged from the compressor 21 flows into the outdoor heat exchanger 22 through the refrigerant flow passage 20a, the radiator 15, and the refrigerant flow passages 20b and 20d in this order, as shown in FIG. To do. The other refrigerant discharged from the compressor 21 flows through the refrigerant flow passages 20a and 20k and flows into the outdoor heat exchanger 22.
  • the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 flows through the refrigerant flow passage 20e and is sucked into the compressor 21.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22 simultaneously with heat radiation.
  • the air in the air flow passage 11 circulated by operating the indoor blower 12 does not exchange heat with the refrigerant in the heat absorber 14, but exchanges heat with the refrigerant that radiates heat in the radiator 15. Is heated and blown into the passenger compartment.
  • the controller 40 When the automatic air conditioner switch of the operation unit 50 is set to the on state, the controller 40 performs the cooling operation, the dehumidifying and cooling operation, the heating operation, the dehumidifying heating operation, and the defrosting operation in environmental conditions such as the temperature inside and outside the vehicle interior
  • the operation switching control process for switching based on the is performed.
  • the controller 40 performs switching between the foot mode, the vent mode, and the bi-level mode according to the target blowing temperature TAO in each operation that is switched by the operation switching control process.
  • the foot mode is set when the target blowing temperature TAO is a high temperature such as 40 ° C. or higher.
  • the controller 40 sets the vent mode when the target blowing temperature TAO is a low temperature such as less than 25 ° C.
  • the controller 40 sets the bi-level mode when the target blowing temperature TAO is a temperature between the target blowing temperature TAO where the foot mode is set and the target blowing temperature TAO where the vent mode is set.
  • the controller 40 switches the mode of the air outlets 11c, 11d, and 11e by the air outlet switching dampers 13b, 13c, and 13d, and sets the temperature of the air that is blown out from the air outlets 11c, 11d, and 11e as the target air temperature TAO. Therefore, the opening degree of the air mix damper 16 is controlled.
  • controller 40 performs a superheat degree control process for setting the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 to an optimum superheat degree during the heating operation and the dehumidifying heating operation.
  • the operation of the controller 40 at this time will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • Step S81 the CPU sets a predetermined value A (for example, 2 ° C. to 5 ° C.) as the target superheat degree SHt during the heating operation, and sets the temperature Tam outside the passenger compartment and the heat absorber 14 during the dehumidifying heating operation.
  • a value calculated based on the target temperature Tet is set as the target superheat degree SHt.
  • step S82 the CPU calculates a correction amount H based on the temperature Te of the heat absorber 14 and the target temperature Tet of the heat absorber 14 with respect to the target superheat degree SHt set in step S1. Specifically, it is determined whether or not the detected temperature Te of the cooling air temperature sensor 44 is equal to or lower than a temperature obtained by subtracting a predetermined temperature ⁇ from the target temperature Tet (Tet- ⁇ ). If the temperature Te is equal to or lower than Tet- ⁇ , A correction amount H (H ⁇ 0) is used to decrease the superheat degree SHt, and a correction amount H (H> 0) is set to increase the target superheat degree SHt when the temperature Te is higher than Tet- ⁇ .
  • step S83 the CPU calculates the corrected target superheat degree SHtc by adding the correction amount H to the target superheat degree SHt.
  • step S84 the CPU calculates the superheat degree SH of the refrigerant based on the refrigerant pressure P in the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant temperature Thex flowing out of the outdoor heat exchanger 22.
  • step S85 the CPU controls the valve opening degree of the first expansion valve 27a based on the corrected target superheat degree SHtc and the superheat degree SH.
  • the predetermined value A is set during the heating operation, and the temperature Tam outside the passenger compartment and the target temperature Tet of the heat absorber 14 are set during the dehumidifying heating.
  • the superheat degree SH of the refrigerant calculated based on the target superheat degree SHt for which the value calculated based on this is set, the pressure P of the refrigerant in the outdoor heat exchanger 22 and the temperature Thex of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22
  • the valve opening degree of the first expansion valve 27a is controlled.
  • FIG. 35 shows a seventh embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the vehicle air conditioner of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, and the controller 40 performs a superheat degree control process as shown in the flowchart shown in FIG.
  • step S91 the CPU sets a predetermined value A (2 ° C. to 5 ° C.) as the target superheat degree SHt during the heating operation, and sets the temperature Tam outside the vehicle compartment and the target temperature of the heat absorber 14 during the dehumidifying heating operation.
  • a value calculated based on Tet is set as the target superheat degree SHt.
  • step S92 the CPU calculates a feedforward target value EXVtgtFF related to the valve opening degree of the first expansion valve 27a based on the target superheat degree SHt set in step S11.
  • step S93 the CPU calculates a target value SHtgtf for responsiveness to the target superheat degree SHt based on the target superheat degree SHt set in step S11.
  • the target value SHtgtf of responsiveness is obtained by performing a process such that the response becomes a first-order lag with respect to the target superheat degree SHt.
  • step S94 the CPU calculates the superheat degree SH of the refrigerant based on the refrigerant pressure P in the outdoor heat exchanger 22 and the refrigerant temperature Thex flowing out of the outdoor heat exchanger 22.
  • step S95 the CPU calculates a feedback target value EXVtgtFB related to the valve opening degree of the first expansion valve 27a based on the responsiveness target value SHtgtf calculated in step S13 and the refrigerant superheat degree SH calculated in step S14. .
  • the feedback target value EXVtgtFB is an output value of proportional integral control (PI control) calculated based on the target value SHtgtf of responsiveness and the superheat degree SH of the refrigerant calculated in step S14
  • EXVtgtfbi EXVtgtfbi_n ⁇ 1 + Kp / Ti ⁇ (SHtgtf ⁇ SH)
  • Kp constant as a proportional gain
  • Ti integration time
  • EXVtgtfbi_n ⁇ 1 previous value of EXVtgtfbi)
  • Step S96 the CPU controls the valve opening degree of the first expansion valve 27a based on the feedforward target value EXVtgtFF calculated in step S12 and the feedback target value EXVtgtFB calculated in step S15.
  • the superheat degree SH of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 22 is controlled, so that it is optimal for the outdoor heat exchanger 22. Therefore, it is possible to maintain the temperature Tr and the humidity Th in the vehicle interior in a good state.
  • a feedforward target value EXVtgtFF related to the valve opening degree of the first expansion valve 27a is calculated based on the target superheat degree SHt
  • a responsive target value SHtgtf for the target superheat degree SHt is calculated
  • the responsive target value SHtgtf and A feedback target value EXVtgtFB relating to the valve opening degree of the first expansion valve 27a is calculated based on the superheat degree SH of the refrigerant
  • the valve opening degree of the first expansion valve 27a is controlled based on the feedforward target value EXVtgtFF and the feedback target value EXVtgtFB. is doing.
  • the amount of heat exchanged between the air flowing through the air flow passage 11 and the refrigerant in the radiator 15 is used as a heat source for heating, dehumidifying heating, and dehumidifying cooling.
  • an electric heater capable of directly heating the air flowing through the air flow passage 11 in the air flow passage 1 as a heat source may be provided separately from the radiator 15.
  • a hot water circuit may be formed over the inside and outside of the air flow passage 11, and the hot water flowing through the hot water circuit may be heated outside the air flow passage 11 to dissipate heat in the air flow passage 11.
  • the three-way valve 24 is used to switch the refrigerant flow passages 20c, 20d.
  • the refrigerant flow passages 20c, 20d are opened and closed by opening and closing two electromagnetic valves. You may make it switch.
  • SYMBOLS 10 Air-conditioning unit, 14 ... Heat absorber, 15 ... Radiator, 20 ... Refrigerant circuit, 20a-20j ... Refrigerant flow path, 20k ... Bypass flow path, 21 ... Compressor, 22 ... Outdoor heat exchanger, 24 ... Three-way valve 25a to 25e ... 1st to 5th solenoid valve, 26a to 26c ... 1st to 3rd check valve, 27a ... 1st expansion valve, 27b ... 2nd expansion valve, 27c ... Electronic expansion valve, 40 ... controller, DESCRIPTION OF SYMBOLS 41 ... Outside temperature sensor, 42 ... Inside temperature sensor, 43 ... Intake temperature sensor, 44 ... Cooling air temperature sensor, 45 ... Heated air temperature sensor, 46 ... Inside air humidity sensor, 47 ... Refrigerant temperature sensor, 48 ... Solar radiation sensor, 49 ... speed sensor, 50 ... operation part, 51 ... pressure sensor.
  • SYMBOLS 41 ... Outside temperature sensor

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Abstract

 車室外の温度が低温の環境下においても、吸熱器に着霜が生じることのない車両用空気調和装置を提供する。 除湿暖房運転時において、車室外の温度Tamが所定温度T1以下の場合、または、室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexが所定温度T2以下の場合で、冷却空気温度センサ44の検出温度Teが温度Tet-β以下となった場合に第3電磁弁25cを閉鎖するようにしている。これにより、除湿暖房運転時において、吸熱器14に着霜が生じるおそれがある場合に、吸熱器14への冷媒の流通を停止するので、吸熱器14における着霜を防止することができる。

Description

車両用空気調和装置
 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。
 従来、この種の車両用空気調和装置では、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)。
 前記車両用空気調和装置において、圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を吸熱器において吸熱させる冷房運転と、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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、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室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行うようにしたものが知られている。
 また、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。
 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。
 そこで、電気自動車に適用することができる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、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した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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した冷媒を吸熱器及び室外熱交換器の少なくとも吸熱器において吸熱させる除湿暖房運転と、圧縮機が吐出し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運転と、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運転と、を切換え可能としたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
 また、従来、この種の車両用空気調和装置では、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)。
 前記車両用空気調和装置において、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室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行うようにしたものが知られている。
特開2000-25446号公報 特開平06-278451号公報
 前記車両用空気調和装置では、除湿暖房運転を行う場合に、放熱器において放出する熱量を室外熱交換器において車室外の空気から吸熱している。このため、車室外の温度が低温の環境下においては、室外熱交換器における冷媒の蒸発温度が低くなる。室外熱交換器における冷媒の蒸発温度が低くなると、吸熱器における冷媒の蒸発温度も低くなるため吸熱器に着霜を生じるおそれがあり、吸熱器に着霜が生じた場合には車室内の温度および湿度の制御が困難となる。
 本発明の目的とするところは、車室外の温度が低温の環境下においても、吸熱器に着霜が生じることのない車両用空気調和装置を提供することにある。
 前記電気自動車では、車両用空気調和装置の運転によって車両走行用の電力が消費される。このため、車両用空気調和装置で特に電力の消費量が大きい除湿暖房運転の時間が継続する場合には、車両用空気調和装置の運転によって消費される電力量の割合が大きくなるため、車両の走行可能距離が短くなるおそれがある。
 本発明の目的とするところは、車両の走行可能距離の低下を防止するとともに、車室内の空気調和を継続することのできる車両用空気調和装置を提供することにある。
 前記車両用空気調和装置の暖房運転の場合には、放熱器における放熱量を制御する必要がある。また、除湿暖房運転の場合には、放熱器における放熱量および吸熱器における吸熱量を制御する必要がある。暖房運転中の放熱器における放熱量の制御、除湿暖房運転中の放熱器における放熱量および吸熱器における吸熱量の制御を行うためには、室外熱交換器における適切な吸熱量を確保する必要がある。
 しかし、前記車両用空気調和装置では、室外側熱交換器に流入する冷媒を減圧する手段として冷媒流路の開度調整ができないキャピラリチューブが用いられている。このため、車両用空気調和装置では、室外熱交換器において最適な吸熱量とすることが困難であるため、暖房運転中の放熱器における放熱量の制御、除湿暖房運転中の放熱器における放熱量および吸熱器における吸熱量の制御が困難である。
 本発明の目的とするところは、室外熱交換器において吸熱量を最適に調整することで、暖房運転中の放熱器における最適な放熱量、除湿暖房運転中の放熱器における最適な放熱量および吸熱器における最適な吸熱量を得ることのできる車両用空気調和装置を提供することにある。
 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、を備え、圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を膨張手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、吸熱器の冷媒流通方向上流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可能な流量調整弁と、吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、除湿暖房運転時に、蒸発温度検出手段の検出温度が所定温度以下となった場合に、流量調整弁によって吸熱器に流入する冷媒の流量を減少させる流量調整制御手段と、を備えている。
 これにより、吸熱器における冷媒の蒸発温度が所定温度以下となった場合に、吸熱器に流入する冷媒の流量を減少することから、吸熱器における着霜を防止することが可能となる。
 また、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、を備え、圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を膨張手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、吸熱器の冷媒流入側の冷媒流通路と冷媒流出側の冷媒流通路とを連通するバイパス流通路と、バイパス流通路を流通する冷媒の流量を調整可能な流量調整弁と、吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、除湿暖房運転時に、蒸発温度検出手段の検出温度が所定温度以下となった場合に、流量調整弁によってバイパス流通路を流通する冷媒の流量を増加させる冷媒流量制御手段と、を備えている。
 これにより、吸熱器における冷媒の蒸発温度が所定温度以下となった場合に、バイパス流路を流通する冷媒の流量の増加によって吸熱器に流入する冷媒の流量が減少することから、吸熱器における着霜を防止することが可能となる。
 また、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、を備え、圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、
 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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を膨張手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、室外熱交換器の冷媒流入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可能な流量調整弁と、吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、除湿暖房運転時に、蒸発温度検出手段の検出温度が所定温度以下となった場合に、流量調整弁によって室外熱交換器に流入する冷媒の流量を増加させる冷媒流量制御手段と、を備えている。
 これにより、吸熱器における冷媒の蒸発温度が所定温度以下となった場合に、吸熱器に流入する冷媒の流量が減少することから、吸熱器における着霜を防止することが可能となる。
 また、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、を備え、圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を膨張手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、室外熱交換器の冷媒流入側の冷媒流通路に設けられ、冷媒流通路を開閉可能な開閉弁と、吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、除湿暖房運転時に、蒸発温度検出手段の検出温度が所定温度以下となった場合に、開閉弁によって室外熱交換器への冷媒の流通を規制する冷媒流通規制制御手段と、を備えている。
 これにより、吸熱における冷媒の蒸発温度が所定温度以下となった場合に、室外熱交換器における冷媒の吸熱を規制して、吸熱器においてのみ冷媒が吸熱することから、吸熱器における冷媒の蒸発温度の低下を防止することができ、吸熱器における着霜を防止することが可能となる。
 また、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、を備え、圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器および室外熱交換器において放熱させ、放熱器および室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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手段によって減圧させた後に吸熱器及び室外熱交換器の少なくとも吸熱器において吸熱させる除湿暖房運転と、を切換え可能な車両用空気調和装置において、車室外の温度、車室内の温度、車室内の湿度、日射量の少なくとも1つの環境条件を検出可能な環境条件検出手段と、車室を構成する窓ガラスの曇りの発生の有無を判定可能な曇り判定手段と、環境条件検出手段によって検出される環境条件に基づいて、暖房運転、除湿暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換える第1切換えモードと、環境条件検出手段によって検出される環境条件に基づいて、暖房運転、除湿暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換えるとともに、曇り判定手段によって窓ガラスに曇りが発生すると判定した場合のみ除湿暖房運転を行う第2切換えモードと、環境条件検出手段によって検出される環境条件に基づいて、暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換える第3切換えモードと、第1切換えモード、第2切換えモード及び第3切換えモードを切り換え可能なモード切換え手段と、を備えている。
 これにより、消費電力量の異なる第1切換えモード、第2切換えモード及び第3切換えモードが切り換え可能となることから、搭乗者によって第1切換えモード、第2切換えモードまたは第3切換えモードが任意に選択可能となる。
 また、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、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、放熱器において放熱させた冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、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吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、室外熱交換器の冷媒流入側の冷媒流通路に設けられ、弁開度が可変の膨張弁と、吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する吸熱器温度センサと、暖房運転時においては所定値を目標過熱度として設定し、除湿暖房運転時において目標過熱度を吸熱器温度センサの検出温度および吸熱器の目標温度に基づいて算出された値を目標過熱度として設定する目標過熱度設定手段と、室外熱交換器から流出する冷媒の過熱度を算出する過熱度算出手段と、目標過熱度設定手段によって設定された目標過熱度および過熱度算出手段によって算出された過熱度に基づいて膨張弁の弁開度を制御する弁開度制御手段と、を備えている。
 これにより、室外熱交換器から流出する冷媒の過熱度が最適に維持されることで、室外熱交換器において最適な吸熱量を得ることが可能となる。
 本発明によれば、吸熱器における着霜を防止することができるので、低温の環境下における除湿暖房運転時の除湿能力を維持することが可能となる。
 本発明によれば、車両の搭乗者によって第1切換えモード、第2切換えモードまたは第3切換えモードが任意に選択可能となるので、第1切換えモードと比較して消費電力量が小さい第2切換えモードまたは第3切換えモードを選択することによって、車両の走行可能距離の低下を防止するとともに、車室内の空気調和を継続することが可能となる。
 本発明によれば、室外熱交換器において最適な吸熱量を得ることができるので、車室内の温度および湿度の環境を良好な状態に維持することが可能となる。
本発明の第1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。 制御系を示すブロック図である。 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。 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。 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。 除霜運転を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。 吸熱器温度制御処理を示すフローチャートである。 電磁弁の開閉と吸熱器の温度との関係を示す図である。 本発明の第2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。 制御系を示すブロック図である。 吸熱器温度制御処理を示すフローチャートである。 電磁弁の開閉と吸熱器の温度との関係を示す図である。 本発明の第3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。 制御系を示すブロック図である。 吸熱器温度制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第4実施形態を示す吸熱器温度制御処理のフローチャートである。 電磁弁の開閉と吸熱器の温度との関係を示す図である。 本発明の第5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。 制御系を示すブロック図である。 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。 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。 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。 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。 除霜運転を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。 通常モードにおける運転切換え制御処理を示すフローチャートである。 第1省エネモードにおける運転切換え制御処理を示すフローチャートである。 第2省エネモードにおける運転切換え制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第6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。 制御系を示すブロック図である。 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。 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。 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。 除霜運転を示す車両用空気調和装置の概略構成図である。 過熱度制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第7実施形態の過熱度制御処理を示すフローチャートである。
 図1乃至図8は、本発明の第1実施形態を示すものである。
 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。
 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。
 空気流通路11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。
 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に流入する内外気吸入モードとなる。
 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。
 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。
 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。
 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から流出する、または室外熱交換器22を流通した冷媒と吸熱器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、冷媒の流路を切換えるための電動の三方弁24、第1~第4電磁弁25a~25d及び第1~第2逆止弁26a~26b、流通する冷媒を減圧するための第1及び第2膨張弁27a,27b、余剰となる冷媒を貯留するためのレシーバタンク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。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。
 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、室外熱交換器22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。冷媒流通路20bには、三方弁24が設けられ、三方弁24の一方の冷媒流出側と他方の冷媒流出側が互いに並列に室外熱交換器22の冷媒流入側に接続され、それぞれ冷媒流通路20c,20dが設けられている。冷媒流通路20dには、冷媒流通方向の上流側から順に、レシーバタンク28、第1膨張弁27a、第1逆止弁26aが設けられている。室外熱交換器22の冷媒流出側には、圧縮機21の冷媒吸入側と、冷媒流通路20dの三方弁24とレシーバタンク28との間と、が互いに並列に接続されることによって、それぞれ冷媒流通路20e,20f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25a、アキュムレータ29が設けられている。また、冷媒流通路20fには、冷媒流通方向の上流側から順に、第2電磁弁25b、第2逆止弁26bが設けられている。また、冷媒流通路20dのレシーバタンク28と第1膨張弁27aとの間には、内部熱交換器23の高圧冷媒流入側が接続され、冷媒流通路20gが設けられている。冷媒流通路20gには、第3電磁弁25c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膨張弁27b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20i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25a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20jが設けられている。冷媒流通路20aには、室外熱交換器22の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20kが設けられている。冷媒流通路20kには、第4電磁弁25dが設けられている。
 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。
 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。
 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、三方弁24、第1~第4電磁弁25a~25d、室外送風機30駆動用の電動モータ30aが接続されている。
 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、空気流通路11に流入する空気の温度Tiを検出するための吸気温度センサ43、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Teを検出するための冷却空気温度センサ44、放熱器15において加熱された後の空気の温度Tcを検出するための加熱空気温度センサ45、車室内の湿度Rhを検出するための内気湿度センサ46、室外熱交換器22において熱交換した後の冷媒の温度Thexを検出するための冷媒温度センサ47、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48、車両の速度Vを検出するための速度センサ49、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50が接続されている。
 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、除湿暖房運転、除霜運転が行われる。以下、それぞれの運転について説明する。
 冷房運転及び除湿冷房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20c側に設定し、第2及び第3電磁弁25b,25cを開放するとともに、第1及び第4電磁弁25a,25d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,20c、室外熱交換器22、冷媒流通路20f,20d,20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,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、室外熱交換器22において放熱し、吸熱器14において吸熱する。また、除湿冷房運転としてエアミックスダンパ16が開放されている場合には放熱器15においても放熱する。
 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、車室内の温度を設定温度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の空気となって車室内に吹き出される。
 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空気流通路11を流通する空気は、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。
 暖房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1電磁弁25aを開放するとともに、第2~第4電磁弁25b~25d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、20d、室外熱交換器22、冷媒流通路22e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。
 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。
 除湿暖房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1及び第3電磁弁25a,25cを開放するとともに、第2及び第4電磁弁25b,25d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,20dを順に流通する。冷媒流通路20dを流通する冷媒の一部は、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20dを流通するその他の冷媒は、冷媒流通路20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,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及び室外熱交換器22において吸熱する。
 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、一部の空気またはすべての空気が放熱器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。
 除霜運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1及び第4電磁弁25a,25dを開放するとともに、第2及び第3電磁弁25b,25c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の一部は、図6に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20dを順に流通して室外熱交換器22に流入する。また、圧縮機21から吐出されたその他の冷媒は、冷媒流通路20a,20kを流通して室外熱交換器22に流入する。室外熱交換器22から流出した冷媒は、冷媒流通路20eを流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱するとともに、室外熱交換器22において放熱と同時に吸熱する。
 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において放熱する冷媒と熱交換することによって加熱され、車室内に吹き出される。
 コントローラ40は、操作部50の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、除湿暖房運転、除霜運転を車室内外の温度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。
 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。
 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。
 ここで、除湿暖房運転中において、車室外の温度Tamが低温(例えば、10℃以下)の場合には、室外熱交換器22における冷媒の蒸発温度が低温(例えば、5℃~10℃)となる。このとき、吸熱器14においても、冷媒の蒸発温度が低温(例えば、0℃~5℃)となるため、吸熱器14に着霜を生じるおそれがある。
 除湿暖房運転中における吸熱器14の着霜を防止するため、コントローラ40は、吸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7のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS1)
 ステップS1においてCPUは、車室外の温度Tamが所定温度T1(例えば、10℃)以下か否かを判定する。温度Tamが所定温度T1以下の場合にはステップS4に処理を移し、温度Tamが所定温度T1より高い場合にはステップS2に処理を移す。
(ステップS2)
 ステップS1において温度Tamが所定温度T1より高い場合に、ステップS2においてCPUは、室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexが所定温度T2(例えば、5~10℃)以下か否かを判定する。温度Thexが所定温度T2以下の場合にはステップS4に処理を移し、温度Thexが所定温度T2より高い場合にはステップS3に処理を移す。
(ステップS3)
 ステップS2において冷媒の温度Thexが所定温度T2より高い場合に、ステップS3においてCPUは、吸熱器14の温度Teが吸熱器14の目標温度Tetから所定温度α減じた温度(Tet-α)以下であるか否かを判定する。温度TeがTet-α以下の場合にはステップS4に処理を移し、温度TeがTet-αよりも高い場合には吸熱器温度制御処理を終了する。
 ここで、目標温度Tetは、車室内の窓ガラスに曇りを生じないようにするために必要な絶対湿度となる空気の露点温度であり、車室外の温度Tam及び車室内の温度Trに基づいて算出される。
(ステップS4)
 ステップS1において温度Tamが所定温度T1以下の場合、ステップS2において温度Thexが所定温度T2以下の場合、またはステップS3において温度TeがTet-α以下の場合に、ステップS4においてCPUは、第3電磁弁25cの切換え制御を行う。
 具体的には、図8に示すように、吸熱器14の温度Teが吸熱器14の目標温度Tetよりも高い温度から目標温度Tetから所定温度βを減じた温度(Tet-β)まで低下したときに第3電磁弁25cが閉鎖される。また、吸熱器14の温度TeがTet-βよりも低い温度から目標温度Tetまで上昇したときに第3電磁弁25cが開放される。
 このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、除湿暖房運転時において、車室外の温度Tamが所定温度T1以下の場合、または、室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexが所定温度T2以下の場合で、冷却空気温度センサ44の検出した温度TeがTet-β以下となった場合に第3電磁弁25cを閉鎖するようにしている。これにより、除湿暖房運転時において、吸熱器14に着霜が生じるおそれがある場合に、吸熱器14への冷媒の流通を停止するので、吸熱器14における着霜を防止することができる。
 尚、前記第1実施形態では、吸熱器14への冷媒の流入を規制する手段として、冷媒流通路20gに設けられた第3電磁弁25cを閉鎖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の冷媒流入側の冷媒流通路20hに設けられた第2膨張弁27bとして、弁開度を調整可能な電子膨張弁を用いることによって、吸熱器14への冷媒の流入を規制するようにしてもよい。
 また、前記第1実施形態では、吸熱器14の冷媒の流入を、第3電磁弁25cを閉鎖することによって遮断するようにしたものを示したが、吸熱器14への冷媒の流通量を減少させるようにしても、吸熱器14における着霜を防止することが可能となる。
 図9乃至図12は、本発明の第2実施形態を示すものである。なお、前記実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して示す。
 本実施形態の車両用空気調和装置は、図9に示すように、冷媒流通路20hの第2膨張弁27bの冷媒流通方向下流側と冷媒流通路20iとを連通するように設けられ、冷媒流通路20hを流通する冷媒が吸熱器14を迂回して冷媒流通路20iに流入するバイパス流通路20lを備えている。また、バイパス流通路20lには、冷媒流路を開閉可能なバイパス用電磁弁25eが設けられている。バイパス用電磁弁25eは、図10に示すように、コントローラ40の出力側に接続されている。
 以上のように構成された車両用空気調和装置において、コントローラ40は、除湿暖房運転中において、車室外の温度Tamが低温の場合に吸熱器14における着霜を防止するための吸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11のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS11)
 ステップS11においてCPUは、車室外の温度Tamが所定温度T1(例えば、10℃)以下か否かを判定する。温度Tamが所定温度T1以下の場合にはステップS14に処理を移し、温度Tamが所定温度T1より高い場合にはステップS12に処理を移す。
(ステップS12)
 ステップS11において温度Tamが所定温度T1より高い場合に、ステップS12においてCPUは、室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexが所定温度T2(例えば、5~10℃)以下か否かを判定する。温度Thexが所定温度T2以下の場合にはステップS14に処理を移し、温度Thexが所定温度T2より高い場合にはステップS13に処理を移す。
(ステップS13)
 ステップS12において冷媒の温度Thexが所定温度T2より高い場合に、ステップS13においてCPUは、吸熱器14の温度Teが吸熱器14の目標温度Tetから所定温度α減じた温度(Tet-α)以下であるか否かを判定する。温度TeがTet-α以下の場合にはステップS14に処理を移し、温度TeがTet-αよりも高い場合には吸熱器温度制御処理を終了する。
(ステップS14)
 ステップS11において温度Tamが所定温度T1以下の場合、ステップS12において温度Thexが所定温度T2以下の場合、またはステップS13において温度TeがTet-α以下の場合に、ステップS14においてCPUは、バイパス用電磁弁25eの切換え制御を行う。
 具体的には、図12に示すように、吸熱器14の温度Teが吸熱器14の目標温度Tetよりも高い温度から目標温度Tetから所定温度βを減じた温度(Tet-β)まで低下したときにバイパス用電磁弁25eが開放される。また、吸熱器14の温度TeがTet-βよりも低い温度から目標温度Tetまで上昇したときにバイパス用電磁弁25eが閉鎖される。
 このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、除湿暖房運転時において、車室外の温度Tamが所定温度T1以下の場合、または、室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexが所定温度T2以下の場合で、冷却空気温度センサ44の検出した温度TeがTet-β以下となった場合にバイパス用電磁弁25eを開放するようにしている。これにより、除湿暖房運転時において、吸熱器14に着霜が生じるおそれがある場合に、冷媒をバイパス流通路20lに流入させて吸熱器14への冷媒の流通量を減少させることで、吸熱器14における着霜を防止することができる。
 また、バイパス流通路20lが、冷媒流通路20hの第2膨張弁27bの冷媒流通方向下流側と冷媒流通路20iとを連通するように設けられている。これにより、バイパス流通路20lには、第2膨張弁27bにおいて減圧された冷媒を流通させることができることから、バイパス用電磁弁25eの開閉により生じる衝撃を抑制することができる。
 尚、前記第1及び第2実施形態では、吸熱器14に着霜が生じるおそれがある場合に、第3電磁弁25cやバイパス用電磁弁25eの開閉を切換えることによって、冷媒流通路20g,20kへの冷媒の流通と冷媒の流通の停止を切換えているがこれに限られるものではない。例えば、第3電磁弁25cやバイパス用電磁弁25eとして、弁の開度が調整可能な弁を用いることによって、冷媒流通路20g,20kの冷媒の流通量を制御するようにしても、前記第1及び第2実施形態と同様に、吸熱器14に着霜が生じることを防止することができる。
 また、弁の開度が調整可能な弁として、ソレノイドによって弁を開閉する電磁弁を用い、所定時間のうちの弁が開放している時間の割合を変更することにより冷媒の流量を変更するようにしてもよい。
 図13乃至図15は、本発明の第3実施形態を示すものである。なお、前記実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して示す。
 本実施形態の車両用空気調和装置は、前記第1実施形態の冷媒回路20における第1膨張弁として、弁開度を調整可能な電子式制御弁としての電子膨張弁27cが用いられている。また、室外熱交換器22には、室外熱交換器22における冷媒の圧力Pを検出するための圧力センサ51が設けられている。電子膨張弁27c及び圧力センサ51は、図14に示すように、それぞれコントローラ40の出力側及び入力側に接続されている。
 以上のように構成された車両用空気調和装置において、コントローラ40は、除湿暖房運転中において、車室外の温度Tamが低温の場合に吸熱器14における着霜を防止するための吸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15のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS21)
 ステップS21においてCPUは、車室外の温度Tam及び吸熱器14の目標温度Tetに基づいて仮目標過熱度SHtpを算出し、ステップS22に処理を移す。
(ステップS22)
 ステップS22においてCPUは、吸熱器14の温度Te及び吸熱器14の目標温度Tetに基づいて過熱度の補正量Hを算出する。
 具体的には、吸熱器14の温度Teが目標温度Tetから所定温度γを減じた温度(Tet-γ)以下か否かを判定し、温度TeがTet-γ以下の場合に目標過熱度SHtが小さくなる補正量H(H<0)とし、温度TeがTet-γより大きい場合に目標過熱度SHtが大きくなる補正量H(H>0)とする。
(ステップS23)
 ステップS23においてCPUは、仮目標過熱度SHtpに補正量Hを加えて目標過熱度SHtを算出する。
(ステップS24)
 ステップS24においてCPUは、目標過熱度SHt及び実際の過熱度SHに基づいて電子膨張弁27cの弁開度を算出し、算出された弁開度となるように電子膨張弁27cを制御する。
 ここで、実際の過熱度SHは、室外熱交換器22における冷媒の圧力P及び室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexに基づいて算出される。
 このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、除湿暖房運転時において、冷却空気温度センサ44の検出した温度TeがTet-γ以下となった場合に目標過熱度SHtを小さくするようにしている。これにより、除湿暖房運転時において、吸熱器14に着霜が生じるおそれがある場合に、過熱度SHを小さくするように電子膨張弁27cを制御することによって室外熱交換器22を流通する冷媒の流量を増加させて吸熱器14への冷媒の流通量を減少させることで、吸熱器14における着霜を防止することができる。
 図16及び図17は、本発明の第4実施形態を示すものである。なお、前記実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付して示す。
 本実施形態の車両用空気調和装置は、第3実施形態と同様の構成において、吸熱器温度制御処理として電子膨張弁27cを開閉している。このときのコントローラ40の動作を図16のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS31)
 ステップS31においてCPUは、車室外の温度Tamが所定温度T1(例えば、10℃)以下か否かを判定する。温度Tamが所定温度T1以下の場合にはステップS34に処理を移し、温度Tamが所定温度T1より高い場合にはステップS32に処理を移す。
(ステップS32)
 ステップS31において温度Tamが所定温度T1より高い場合に、ステップS32においてCPUは、室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexが所定温度T2(例えば、5~10℃)以下か否かを判定する。温度Thexが所定温度T2以下の場合にはステップS34に処理を移し、温度Thexが所定温度T2より高い場合にはステップS33に処理を移す。
(ステップS33)
 ステップS32において冷媒の温度Thexが所定温度T2より高い場合に、ステップS3においてCPUは、吸熱器14の温度Teが吸熱器14の目標温度Tetから所定温度α減じた温度(Tet-α)以下であるか否かを判定する。温度TeがTet-α以下の場合にはステップS34に処理を移し、温度TeがTet-αよりも高い場合には吸熱器温度制御処理を終了する。
(ステップS34)
 ステップS31において温度Tamが所定温度T1以下の場合、ステップS32において温度Thexが所定温度T2以下の場合、またはステップS33において温度TeがTet-α以下の場合に、ステップS34においてCPUは、電子膨張弁27cの切換え制御を行う。
 具体的には、図17に示すように、吸熱器14の温度Teが吸熱器14の目標温度Tetよりも高い温度から目標温度Tetから所定温度βを減じた温度(Tet-β)まで低下したときに電子膨張弁27cが閉鎖される。また、吸熱器14の温度TeがTet-βよりも低い温度から目標温度Tetまで上昇したときに電子膨張弁27cが開放される。
 このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、除湿暖房運転時において、車室外の温度Tamが所定温度T1以下の場合、または、室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexが所定温度T2以下の場合で、冷却空気温度センサ44の検出した温度TeがTet-β以下となった場合に電子膨張弁27cを閉鎖するようにしている。これにより、除湿暖房運転時において、吸熱器14に着霜が生じるおそれがある場合に、室外熱交換器22への冷媒の流通を停止することによって、室外熱交換器22における冷媒の吸熱を規制して、吸熱器14においてのみ冷媒を吸熱させることができるので、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、吸熱器14における着霜を防止することができる。
 尚、前記実施形態では、空気流通路11を流通する空気が放熱器15において冷媒と熱交換する熱量を暖房、除湿暖房及び除湿冷房の熱源としたものを示したが、熱量が不足する場合には補助の熱源を設けるようにしてもよい。例えば、放熱器15とは別に、熱源として空気流通路1内に空気流通路11を流通する空気を直接加熱可能な電気ヒータを備えるようにしてもよい。また、空気流通路11の内外に亘って温水回路を構成し、温水回路内を流通する温水を空気流通路11外において加熱して、空気流通路11において放熱させるようにしてもよい。
 また、冷媒回路20において、冷媒流通路20c,20dを切換えるために三方弁24を用いたものを示したが、三方弁24の代わりに2台の電磁弁の開閉によって冷媒流通路20c,20dを切換えるようにしてもよい。
 図18乃至図27は、本発明の第5実施形態を示すものである。
 本発明の車両用空気調和装置は、図18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。
 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。
 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。
 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に流入する内外気吸入モードとなる。
 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に、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。
 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。
 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。
 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から流出する、または室外熱交換器22を流通した冷媒と吸熱器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、冷媒の流路を切換えるための電動の三方弁24、第1~第4電磁弁25a~25d及び第1~第2逆止弁26a~26b、流通する冷媒を減圧するための第1及び第2膨張弁27a,27b、余剰となる冷媒を貯留するためのレシーバタンク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。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。第1膨張弁27aは、弁開度を調整可能な電子膨張弁である。
 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、室外熱交換器22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。冷媒流通路20bには、三方弁24が設けられ、三方弁24の一方の冷媒流出側と他方の冷媒流出側が互いに並列に室外熱交換器22の冷媒流入側に接続され、それぞれ冷媒流通路20c,20dが設けられている。冷媒流通路20dには、冷媒流通方向の上流側から順に、レシーバタンク28、第1膨張弁27a、第1逆止弁26aが設けられている。室外熱交換器22の冷媒流出側には、圧縮機21の冷媒吸入側と、冷媒流通路20dの三方弁24とレシーバタンク28との間と、が互いに並列に接続されることによって、それぞれ冷媒流通路20e,20f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25a、アキュムレータ29が設けられている。また、冷媒流通路20fには、冷媒流通方向の上流側から順に、第2電磁弁25b、第2逆止弁26bが設けられている。また、冷媒流通路20dのレシーバタンク28と第1膨張弁27aとの間には、内部熱交換器23の高圧冷媒流入側が接続され、冷媒流通路20gが設けられている。冷媒流通路20gには、第3電磁弁25c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膨張弁27b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20i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25a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20jが設けられている。冷媒流通路20aには、室外熱交換器22の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20kが設けられている。冷媒流通路20kには、第4電磁弁25dが設けられている。
 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。
 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。
 コントローラ40の出力側には、図19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、三方弁24、第1~第4電磁弁25a~25d、第1膨張弁27a、室外送風機30駆動用の電動モータ30aが接続されている。
 コントローラ40の入力側には、図19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、空気流通路11に流入する空気の温度Tiを検出するための吸気温度センサ43、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Teを検出するための冷却空気温度センサ44、放熱器15において加熱された後の空気の温度Tcを検出するための加熱空気温度センサ45、車室内の湿度Thを検出するための内気湿度センサ46、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48、車両の移動速度Vを検出するための速度センサ49、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50が接続されている。
 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、除霜運転が行われる。以下、それぞれの運転について説明する。
 冷房運転及び除湿冷房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20c側に設定し、第2及び第3電磁弁25b,25cを開放するとともに、第1及び第4電磁弁25a,25d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20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20f,20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,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、室外熱交換器22において放熱し、吸熱器14において吸熱するとともに、除湿冷房運転としてエアミックスダンパ16が開放されている場合には放熱器15において放熱する。
 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48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。
 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。
 暖房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1電磁弁25aを開放するとともに、第2~第4電磁弁25b~25d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21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22e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。
 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。
 第1除湿暖房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1及び第3電磁弁25a,25cを開放するとともに、第2及び第4電磁弁25b,25d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22に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20dを順に流通する。冷媒流通路20dを流通する冷媒の一部は、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20dを流通するその他の冷媒は、冷媒流通路20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,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及び室外熱交換器22において吸熱する。
 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。
 第2除湿暖房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第3電磁弁25cを開放するとともに、第1、第2及び第4電磁弁25a,25b,25d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23に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20d,20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,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。
 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。
 除霜運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1及び第4電磁弁25a,25dを開放するとともに、第2及び第3電磁弁25b,25c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の一部は、図24に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20dを順に流通して室外熱交換器22に流入する。また、圧縮機21から吐出されたその他の冷媒は、冷媒流通路20a,20kを流通して室外熱交換器22に流入する。室外熱交換器22から流出した冷媒は、冷媒流通路20eを流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱するとともに、室外熱交換器22において放熱と同時に吸熱する。
 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において放熱する冷媒と熱交換することによって加熱され、車室内に吹き出される。
 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、除霜運転を車室外の温度Tam、車室内の温度Tr、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。
 運転切換え制御処理は、空気調和装置によって消費される電力量に応じて3段階に設定可能であり、通常モード、第1省エネモード、第2省エネモードの3つのモードが搭乗者の操作部50の操作によって選択される。第1省エネモードは、窓ガラスの曇りの有無を判定し、窓ガラスに曇りが発生すると判定した場合に第1除湿暖房運転または第2除湿暖房運転を行うモードであり、通常モードと比較して消費電力量が小さい。また、第2省エネモードは、第1除湿暖房運転及び第2除湿暖房運転を行わないモードであり、通常モード及び第1省エネモードと比較して消費電力量が小さい。
 まず、通常モードにおける運転切換え制御処理を図25のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS41)
 ステップS41においてCPUは、外気温度Tamが所定温度T1(例えば、5℃)未満か否かを判定する。外気温度Tamが所定温度T1未満と判定した場合にはステップS42に処理を移し、外気温度Tamが所定温度T1以上と判定した場合にはステップS43に処理を移す。
(ステップS42)
 ステップS41において外気温度Tamが所定温度T1未満と判定した場合に、ステップS42においてCPUは、暖房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
(ステップS43)
 ステップS41において外気温度Tamが所定温度T1以上と判定した場合に、ステップS43においてCPUは、目標吹出温度TAOが所定温度T2(例えば、25℃)以上か否かを判定する。目標吹出温度TAOが所定温度T2以上と判定した場合にはステップS44に処理を移し、目標吹出温度TAOが所定温度T2未満と判定した場合にはステップS46に処理を移す。
(ステップS44)
 ステップS43において目標吹出温度TAOが所定温度T2以上と判定した場合に、ステップS44においてCPUは、外気温度Tamが所定温度T3(例えば、15℃、T2>T3)未満か否かを判定する。外気温度Tamが所定温度T3未満と判定した場合にはステップS45に処理を移し、外気温度Tamが所定温度T3以上と判定した場合にはステップS48に処理を移す。
(ステップS45)
 ステップS44において外気温度Tamが所定温度T3未満と判断した場合に、ステップS45においてCPUは、第1除湿暖房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
(ステップS46)
 ステップS43において目標吹出温度TAOが所定温度T2未満と判定した場合に、ステップS46においてCPUは、目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いか否かを判定する。目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いと判定した場合にはステップS47に処理を移し、目標吹出温度TAOが外気温度Tam以下と判定した場合にはステップS49に処理を移す。
(ステップS47)
 ステップS46において目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いと判定した場合に、ステップS47においてCPUは、外気温度Tamが所定温度T4(例えば、20~25℃)未満か否かを判定する。外気温度Tamが所定温度T4未満と判定した場合にはステップS48に処理を移し、外気温度Tamが所定温度T4以上と判定した場合にはステップS49に処理を移す。
(ステップS48)
 ステップS44において外気温度Tamが所定温度T3以上と判定した場合、または、ステップS47において外気温度Tamが所定温度T4未満と判定した場合に、ステップS48においてCPUは、第2除湿暖房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
(ステップS49)
 ステップS46において目標吹出温度TAOが外気温度Tam以下と判定した場合、または、ステップS47において外気温度Tamが所定温度T4以上と判定した場合に、ステップS49においてCPUは、冷房運転または除湿冷房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
 次に、第1省エネモードにおける運転切換え制御処理を図26のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS51)
 ステップS51においてCPUは、外気温度Tamが所定温度T1(例えば、5℃)未満か否かを判定する。外気温度Tamが所定温度T1未満と判定した場合にはステップS52に処理を移し、外気温度Tamが所定温度T1以上と判定した場合にはステップS53に処理を移す。
(ステップS52)
 ステップS51において外気温度Tamが所定温度T1未満と判定した場合、または、後述するステップS55及びステップS59における窓ガラスの曇りの有無の判定によって曇りがないと判定された場合に、ステップS52においてCPUは、暖房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
(ステップS53)
 ステップS51において外気温度Tamが所定温度T1以上と判定した場合に、ステップS53においてCPUは、目標吹出温度TAOが所定温度T2(例えば、25℃)以上か否かを判定する。目標吹出温度TAOが所定温度T2以上と判定した場合にはステップS54に処理を移し、目標吹出温度TAOが所定温度T2未満と判定した場合にはステップS57に処理を移す。
(ステップS54)
 ステップS53において目標吹出温度TAOが所定温度T2以上と判定した場合に、ステップS54においてCPUは、外気温度Tamが所定温度T3(例えば、15℃、T2>T3)未満か否かを判定する。外気温度Tamが所定温度T3未満と判定した場合にはステップS55に処理を移し、外気温度Tamが所定温度T3以上と判定した場合にはステップS59に処理を移す。
(ステップS55)
 ステップS54において外気温度Tamが所定温度T3未満と判定した場合に、ステップS55においてCPUは、窓ガラスの曇りの有無の判定を行う。窓ガラスに曇りが発生すると判定した場合にはステップS56に処理を移し、窓ガラスに曇りが発生しないと判定した場合にはステップS52に処理を移す。
 ここで、窓ガラスの曇りの有無の判定は、車室外の温度Tam、車室内の温度Tr、日射量Ts及び車両の移動速度Vから算出された窓ガラス表面の推定温度と、車室内の温度Trと車室内の湿度Thとから算出された露点温度とに基づいて行われる。具体的には、窓ガラス表面の推定温度が車室内の空気の露点温度以下の場合に窓ガラスに曇りが発生すると判定する。また、窓ガラスの表面の推定温度が車室内の空気の露点温度よりも高い場合に窓ガラスに曇りが発生しないと判定する。
(ステップS56)
 ステップS55において窓ガラスに曇りが発生すると判定した場合に、ステップS56においてCPUは、第1除湿暖房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
(ステップS57)
 ステップS53において目標吹出温度TAOが所定温度T2未満と判定した場合に、ステップS57においてCPUは、目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いか否かを判定する。目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いと判定した場合にはステップS58に処理を移し、目標吹出温度TAOが外気温度Tam以下と判定した場合にはステップS61に処理を移す。
(ステップS58)
 ステップS57において目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いと判定した場合に、ステップS58においてCPUは、外気温度Tamが所定温度T4(例えば、20~25℃)未満か否かを判定する。外気温度Tamが所定温度T4未満と判定した場合にはステップS59に処理を移し、外気温度Tamが所定温度T4以上と判定した場合にはステップS61に処理を移す。
(ステップS59)
 ステップS54において外気温度Tamが所定温度T3以上と判定した場合、または、ステップS58において外気温度Tamが所定温度T4未満と判定した場合に、ステップS59においてCPUは、窓ガラスの曇りの有無を判定する。窓ガラスに曇りが発生すると判定した場合にはステップS60に処理を移し、窓ガラスに曇りが発生しないと判定した場合にはステップS52に処理を移す。
(ステップS60)
 ステップS59において窓ガラスに曇りが発生すると判定した場合に、ステップS60においてCPUは、第2除湿暖房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
(ステップS61)
 ステップS57において目標吹出温度TAOが外気温度Tam以下と判定した場合、または、ステップS58において外気温度Tamが所定温度T4以上と判定した場合に、ステップS61においてCPUは、冷房運転または除湿冷房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
 さらに、第2省エネモードにおける運転切換え制御処理を図27のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS71)
 ステップS71においてCPUは、目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いか否かを判定する。目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いと判定した場合にはステップS72に処理を移し、目標吹出温度TAOが外気温度Tam以下と判定した場合にはステップS73に処理を移す。
(ステップS72)
 ステップS71において目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高いと判定した場合に、ステップS72においてCPUは、暖房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
(ステップS73)
 ステップS71において目標吹出温度TAOが外気温度Tam以下と判定した場合に、ステップS73においてCPUは、冷房運転または除湿冷房運転を行う決定をして運転切換え制御処理を終了する。
 次に、吹出口11c,11d,11eから目標吹出温度TAOの空気を吹き出すために、圧縮機21を駆動する電動モータ21a及びエアミックスダンパ16を駆動する電動モータ16aの制御方法を説明する。
 まず、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48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。
 冷房運転及び除湿冷房運転において、通常モード及び第2省エネモードの場合には、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Teが、所定の目標温度Tetとなるように、冷却空気温度センサ44が検出する温度に基づいて電動モータ21aの回転数を制御する。
 また、冷房運転及び除湿冷房運転において、第1省エネモードの場合には、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Teが、車室内の窓ガラスに曇りを生じないようにするために必要な絶対湿度となる空気の露点温度である目標温度Tetとなるように、冷却空気温度センサ44の検出温度に基づいて電動モータ21aの回転数を制御する。ここで、目標温度Tetは、外気温度センサ41及び内気温度センサ42によって検出される車室外の温度Tam及び車室内の温度Trに基づいて算出される。
 冷房運転及び除湿冷房運転において、放熱器15を流通する冷媒の温度は、車室外の温度Tamに従って変化するため、放熱器15において加熱された後の空気の推定温度Tctは、車室外の温度Tamに基づいて推定される。
 冷房運転及び除湿冷房運転において、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dはベントモードに設定される。また、エアミックスダンパ16は、目標吹出温度TAO、推定温度Tct及び目標温度Tetから求められる開度SW(SW=(TAO-Tet)/(Tct-Tet))となるように制御される。
 暖房運転において、吸熱器14には冷媒が流通しないため、吸熱器14において冷却された後の空気の目標温度Tetを設定しない。暖房運転において、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dがフットモードに設定されている場合には、放熱器15において加熱された後の空気の温度Tcが、目標吹出温度TAOに所定温度αを加えた目標加熱温度Tctとなるように、加熱空気温度センサ45の検出温度に基づいて電動モータ21aの回転数を制御する。ここで、所定値αは、空気流通路11を流通することによって失われる熱量に相当する温度となる。この場合、エアミックスダンパ16の開度は100%に設定される。
 また、暖房運転において、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dがバイレベルモードに設定されている場合には、放熱器15において加熱された後の空気の温度Tcが、目標吹出温度TAOに所定値β(α<β)を加えた目標加熱温度Tctとなるように、加熱空気温度センサ45の検出温度に基づいて電動モータ21aの回転数を制御する。ここで、バイレベルモードの場合には、フット吹出口11cから吹き出される空気の温度とベント吹出口11dから吹き出される空気の温度との間に所定の温度差を生じさせているために、空気流通路11を流通する空気の一部が放熱器15において熱交換しない。このため、所定値βは、空気流通路11を流通する空気全体の平均温度を目標吹出温度TAOとするために必要な熱量に相当する温度となる。
 前述したように、エアミックスダンパ16の開度SWは、目標吹出温度TAO、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Te及び放熱器15において加熱された後の空気の温度Tcから求められる(SW=(TAO-Te)/(Tc-Te))。暖房運転において、吸熱器14には冷媒が流通しないため、温度Teは、車室外の空気温度Tam及び車室内の温度Trの一方の温度、または、車室外の空気と車室内の空気が混合された空気の温度となる。この開度SWを固定値(0.5~0.7)とした場合、エアミックスダンパ16の開度SW、目標吹出温度TAO及び温度Teから温度Tc(Tc=(TAO-Te)/SW+Te)が求められる。
 したがって、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dがバイレベルモードに設定されている場合において、放熱器15の目標加熱温度Tctは、次式のように求められる。
  Tct=TAO+β=(TAO-Te)/SW+Te
 この場合、エアミックスダンパ16の開度SWは、例えば50%~70%の範囲内で開度が制御される。
 第1除湿暖房運転において、通常モードの場合には、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Teが、所定の目標温度Tetとなるように、冷却空気温度センサ44の検出温度に基づいて第1膨張弁27aの開度を制御する。また、第1省エネモードの場合には、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Teが、車室内の窓ガラスに曇りを生じないようにするために必要な絶対湿度となる空気の露点温度である目標温度Tetとなるように、冷却空気温度センサ44の検出温度に基づいて第1膨張弁27aの開度を制御する。
 また、第1除湿暖房運転において、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dがフットモード、ベントモード、デフモード、デフフットモードに設定されている場合には、放熱器15において加熱された後の空気の温度Tcが、前記暖房運転のフットモードの場合と同様に、目標吹出温度TAOに所定値αを加えた目標加熱温度Tctとなるように、加熱空気温度センサ45の検出温度に基づいて電動モータ21aの回転数を制御する。この場合、エアミックスダンパ16の開度SWは100%に設定される。
 さらに、第1除湿暖房運転において、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dがバイレベルモードに設定されている場合には、放熱器15において加熱された後の空気の温度Tcが、前記暖房運転のバイレベルモードの場合と同様に、目標吹出温度TAOに所定値β(α<β)を加えた目標加熱温度Tctとなるように、加熱空気温度センサ45の検出温度に基づいて電動モータ21aの回転数を制御する。
 この場合、エアミックスダンパ16の開度SWは、暖房運転のバイレベルモードと同様に、例えば50%~70%の範囲内で開度が制御される。
 第2除湿暖房運転においては、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Teが、所定の目標温度Tetとなるように、電動モータ21aの回転数を制御する。
 また、第2除湿暖房運転においては、各吹出口11c,11d,11eから吹出される空気が目標吹出温度TAOとなるように、エアミックスダンパ16の開度SWを制御する。
 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を設定する。
 このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、環境条件に基づいて、暖房運転、除湿暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換える通常モードと、環境条件に基づいて、暖房運転、除湿暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換えるとともに、曇り判定手段によって窓ガラスに曇りが発生すると判定した場合のみ除湿暖房運転を行う第1省エネモードと、環境条件に基づいて、暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換える第2省エネモードとを備え、操作部50によって通常モード、第1省エネモード及び第2省エネモードを切り換え可能としている。これにより、車両の搭乗者によって通常モード、第1省エネモードまたは第2省エネモードが任意に選択可能となるので、通常モードと比較して消費電力量が小さい第1省エネモードまたは第2省エネモードを選択することによって、車両の走行可能距離の低下を防止するとともに、車室内の空気調和を継続することが可能となる。
 また、通常モードでは、外気温度Tamが所定温度T1未満の場合に暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが所定温度T2以上であり、外気温度Tamが所定温度T3未満の場合に第1除湿暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが所定温度T2以上であり、外気温度Tamが所定温度T3以上の場合に第2除湿暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが、所定温度T2未満且つ外気温度Tamより高く、外気温度Tamが所定温度T4未満の場合に第2除湿暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが、所定温度T2未満且つ外気温度Tamより高く、外気温度Tamが所定温度T4以上の場合に、冷房運転または除湿冷房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが、所定温度T2未満且つ外気温度Tam以下の場合に冷房運転または除湿冷房運転を行うようにしている。これにより、暖房運転、第1除湿暖房運転、第2除湿暖房運転、冷房運転または除湿暖房運転の切換えを確実に行うことができるので、車室内を搭乗者にとって最適な温度及び湿度に保持することが可能となる。
 また、第1省エネモードでは、外気温度Tamが所定温度T1未満の場合に暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが所定温度T2以上であり、外気温度Tamが所定温度T3未満で、窓ガラスの曇りが発生しないと判定した場合に暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが所定温度T2以上であり、外気温度Tamが所定温度T3未満で、窓ガラスの曇りが発生すると判定した場合に第1除湿暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが所定温度T2以上であり、外気温度Tamが所定温度T3以上で、窓ガラスの曇りが発生しないと判定した場合に暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが所定温度T2以上であり、外気温度Tamが所定温度T3以上で、窓ガラスの曇りが発生すると判定した場合に第2除湿暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが、所定温度T2未満且つ外気温度Tamより高く、外気温度Tamが所定温度T4未満で、窓ガラスの曇りが発生しないと判定した場合に暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが、所定温度T2未満且つ外気温度Tamより高く、外気温度Tamが所定温度T4未満で、窓ガラスの曇りが発生すると判定した場合に第2除湿暖房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが、所定温度T2未満且つ外気温度Tamより高く、外気温度Tamが所定温度T4以上の場合に、冷房運転または除湿冷房運転を行い、外気温度Tamが所定温度T1以上で、目標吹出温度TAOが、所定温度T2未満且つ外気温度Tam以下の場合に冷房運転または除湿冷房運転を行うようにしている。これにより、通常モードにおいて第1除湿暖房運転や第2除湿暖房運転に切り替えられる条件においても、窓ガラスの曇りが発生しないと判定した場合には、第1除湿暖房運転や第2除湿暖房運転を行うことなく暖房運転を行うので、通常モードと比較して消費電力量を低減することが可能となる。
 また、第2省エネモードは、目標吹出温度TAOが外気温度Tamより高い場合に暖房運転を行い、目標吹出温度TAOが外気温度Tam以下の場合に冷房運転または除湿冷房運転を行うようにしている。これにより、通常モードや第1省エネモードにおいて第1除湿暖房運転や第2除湿暖房運転に切り換えられる条件においても、第1除湿暖房運転や第2除湿暖房運転を行わないので、通常モード及び第1省エネモードと比較して消費電力量を低減することが可能となる。
 また、暖房運転時のフットモードにおいて、放熱器15において熱交換された後の空気の温度Tcが目標加熱温度Tctとなるように電動モータ21aの回転数を制御するとともに、放熱器15において冷媒と熱交換する空気の割合が最大となるようにエアミックスダンパ16の開度を制御し、暖房運転時のバイレベルモードにおいて、放熱器15において熱交換された後の空気の温度Tcが目標加熱温度Tctとなるように電動モータ21aの回転数を制御するとともに、50%~70%の開度の範囲内で、且つ、目標加熱温度Tct、空気流通路に流入する空気の温度Te、及び、目標吹出温度TAOから算出される開度となるようにエアミックスダンパ16を制御するようにしている。これにより、吹出口切換えダンパ13b,13c,13のモードによって電動モータ21aの回転数及びエアミックスダンパ16の開度が制御されるので、車室内に吹出す空気を確実に目標吹出温度TAOとすることが可能となる。
 また、暖房運転時のフットモードにおける目標加熱温度Tctを、目標吹出温度TAOに対して、車室内に吹出される空気が空気流通路11を流通する際の熱損失に相当する熱量を加えた温度とし、暖房運転時のバイレベルモードにおける目標加熱温度Tctを、目標吹出温度TAO、空気流通路11に流入する空気の温度、及び、エアミックスダンパ16の開度に基づいて算出される温度としている。これにより、吹出口切換えダンパ13b,13c,13のモードによって目標加熱温度Tctを設定しているので、車室内に吹出す空気を確実に目標吹出温度TAOとすることが可能となる。
 また、第1除湿暖房運転時において、吸熱器14において熱交換された後の空気の温度Teが除湿冷却後に目標温度Tetとなるように室外熱交換器22の冷媒流入側に設けられた第1膨張弁27aの開度を制御し、第1除湿暖房運転のフットモード、ベントモード、デフモード及びデフフットモードにおいて、放熱器15において熱交換された後の空気の温度Tcが除湿後に目標加熱温度Tctとなるように電動モータ21aの回転数を制御するとともに、放熱器15において冷媒と熱交換する空気の割合が最大となるようにエアミックスダンパ16の開度を制御し、第1除湿暖房運転のバイレベルモードにおいて、放熱器15において熱交換された後の空気の温度Tcが除湿後に目標加熱温度Tctとなるように電動モータ21aの回転数を制御するとともに、50%~70%の開度の範囲内で、且つ、目標吹出温度TAO、除湿冷却後の空気の目標温度Tet、及び、除湿後の目標加熱温度Tctから算出される開度となるようにエアミックスダンパ16の開度を制御している。これにより、吹出口切換えダンパ13b,13c,13のモードによって電動モータ21aの回転数及びエアミックスダンパ16の開度が制御されるので、車室内に吹出す空気を確実に目標吹出温度TAOとすることが可能となる。
 また、第1除湿暖房運転時の除湿冷却後の目標温度Tetを、第1切換えモードにおいて、所定の除湿冷却後の目標温度Tetとし、第2切換えモードにおいて、車室内の湿度Thを所定の湿度以下とするために、車室内の温度Tr、車室内の湿度Th、目標吹出温度TAOから算出される除湿冷却後の目標温度Tetとし、第1除湿暖房運転のフットモード、ベントモード、デフモード及びデフフットモードにおける除湿後の目標加熱温度Tctを、目標吹出温度TAOに対して、車室内に吹出される空気が空気流通路11を流通する際の熱損失に相当する熱量を加えた温度とし、除湿暖房運転のバイレベルモードにおける除湿後の目標加熱温度Tctを、目標吹出温度TAO、除湿冷却後の目標温度Tet、及び、エアミックスダンパ16の開度に基づいて算出される温度としている。これにより、吹出口切換えダンパ13b,13c,13のモードによって除湿冷却後の目標温度Tet及び除湿後の目標加熱温度Tctを設定しているので、車室内に吹出す空気を確実に目標吹出温度TAOとすることが可能となる。
 また、冷房運転及び除湿冷房運転時において、吸熱器14において熱交換された後の空気の温度Teが冷却後の目標温度Tetとなるように電動モータ21aの回転数を制御するとともに、放熱器15において熱交換された後の空気の温度Tcを推定温度Tctとして推定し、目標吹出温度TAO、冷却後の目標温度Tet、及び、推定温度Tctから算出される開度となるようにエアミックスダンパ16の開度を制御している。これにより、吹出口切換えダンパ13b,13c,13のモードによって電動モータ21aの回転数及びエアミックスダンパ16の開度が制御されるので、車室内に吹出す空気を確実に目標吹出温度TAOとすることが可能となる。
 また、前記冷却後の目標温度Tetを、第1切換えモード及び第3切換えモードにおいて、所定の冷却後の目標温度Tetとし、第2切換えモードにおいて、車室内の湿度Thを所定の湿度以下とするために、車室内の温度Tr、車室内の湿度Th、目標吹出温度TAOから算出される冷却後の目標温度Tetとしている。これにより、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dのモードによって冷却後の目標温度Tet及び推定温度Tctを設定しているので、車室内に吹出す空気を確実に目標吹出温度TAOとすることが可能となる。
 尚、前記実施形態では、空気流通路11を流通する空気が放熱器15において冷媒と熱交換する熱量を暖房、第1及び第2除湿暖房及び除湿冷房の熱源としたものを示したが、熱量が不足する場合には補助の熱源を設けるようにしてもよい。例えば、放熱器15とは別に、熱源として空気流通路1内に空気流通路11を流通する空気を直接加熱可能な電気ヒータを備えるようにしてもよい。また、空気流通路11の内外に亘って温水回路を構成し、温水回路内を流通する温水を空気流通路11外において加熱して、空気流通路11において放熱させるようにしてもよい。
 また、前記実施形態では、冷媒回路20において、冷媒流通路20c,20dを切換えるために三方弁24を用いたものを示したが、三方弁24の代わりに2台の電磁弁の開閉によって冷媒流通路20c,20dを切換えるようにしてもよい。
 また、前記実施形態では、運転切換え制御処理を、車室外の温度Tam、環境条件に基づいて算出される目標吹出温度TAOおよび窓ガラスの曇りの有無の判定に基づいて行っている。環境条件としては、車室外の温度Tam、車室内の温度Tr、車室内の湿度Th、日射量Tsの少なくとも1つの条件が用いられるものである。
 また、前記実施形態では、第1除湿暖房運転時の除湿冷却後の目標温度Tetを、第2切換えモードにおいて、車室内の温度Tr、車室内の湿度Th、目標吹出温度TAOから算出される除湿冷却後の目標温度Tetとしている。第1除湿暖房運転時の除湿冷却後の目標温度Tetは、第2切換えモードにおいて、車室外の温度Tam、車室内の温度Tr、車室内の湿度Th、日射量Ts、車両の移動速度V、目標吹出温度TAOの少なくとも1つの条件に基づいて算出されるものである。
 また、前記実施形態では、冷房運転及び除湿冷房運転時の冷却後の目標温度Tetを、第2切換えモードにおいて、車室内の温度Tr、車室内の湿度Th、目標吹出温度TAOから算出される冷却後の目標温度Tetとしている。冷房運転および除湿冷房運転時の冷却後の目標温度Tetは、第2切換えモードにおいて、車室外の温度Tam、車室内の温度Tr、車室内の湿度Th、日射量Ts、車両の移動速度V、目標吹出温度TAOの少なくとも1つの条件に基づいて算出されるものである。
 図28乃至図34は、本発明の第6実施形態を示すものである。
 本発明の車両用空気調和装置は、図28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。
 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。
 空気流通路11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。
 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に流入する内外気吸入モードとなる。
 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。
 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。
 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。
 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から流出する、または室外熱交換器22を流通した冷媒と吸熱器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、冷媒の流路を切換えるための電動の三方弁24、第1~第4電磁弁25a~25d及び第1~第2逆止弁26a~26b、流通する冷媒を減圧するための第1及び第2膨張弁27a,27b、余剰となる冷媒を貯留するためのレシーバタンク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。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。第1膨張弁27aは、弁開度を調整可能な電子膨張弁である。
 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、室外熱交換器22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。冷媒流通路20bには、三方弁24が設けられ、三方弁24の一方の冷媒流出側と他方の冷媒流出側が互いに並列に室外熱交換器22の冷媒流入側に接続され、それぞれ冷媒流通路20c,20dが設けられている。冷媒流通路20dには、冷媒流通方向の上流側から順に、レシーバタンク28、第1膨張弁27a、第1逆止弁26aが設けられている。室外熱交換器22の冷媒流出側には、圧縮機21の冷媒吸入側と、冷媒流通路20dの三方弁24とレシーバタンク28との間と、が互いに並列に接続されることによって、それぞれ冷媒流通路20e,20f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25a、アキュムレータ29が設けられている。また、冷媒流通路20fには、冷媒流通方向の上流側から順に、第2電磁弁25b、第2逆止弁26bが設けられている。また、冷媒流通路20dのレシーバタンク28と第1膨張弁27aとの間には、内部熱交換器23の高圧冷媒流入側が接続され、冷媒流通路20gが設けられている。冷媒流通路20gには、第3電磁弁25c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膨張弁27b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20i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25a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20jが設けられている。冷媒流通路20aには、室外熱交換器22の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20kが設けられている。冷媒流通路20kには、第4電磁弁25dが設けられている。
 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。
 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。
 コントローラ40の出力側には、図29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、三方弁24、第1~第4電磁弁25a~25d、第1膨張弁27a、室外送風機30駆動用の電動モータ30aが接続されている。
 コントローラ40の入力側には、図29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、空気流通路11に流入する空気の温度Tを検出するための吸気温度センサ43、吸熱器14において冷却された後の空気の温度Teを検出するための冷却空気温度センサ44、放熱器15において加熱された後の空気の温度Tcを検出するための加熱空気温度センサ45、車室内の湿度Thを検出するための内気湿度センサ46、室外熱交換器22において熱交換した後の冷媒の温度Thexを検出するための冷媒温度センサ47、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48、車両の速度Vを検出するための速度センサ49、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50、室外熱交換器22における冷媒の圧力Pを検出するための圧力センサ51が接続されている。
 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、除湿暖房運転、除霜運転が行われる。以下、それぞれの運転について説明する。
 冷房運転及び除湿冷房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20c側に設定し、第2及び第3電磁弁25b,25cを開放するとともに、第1及び第4電磁弁25a,25d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30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20f,20d,20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,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、室外熱交換器22において放熱し、吸熱器14において吸熱する。また、除湿冷房運転としてエアミックスダンパ16が開放されている場合には放熱器15においても放熱する。
 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、車室内の温度を設定温度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の空気となって車室内に吹き出される。
 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空気流通路11を流通する空気は、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。
 暖房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1電磁弁25aを開放するとともに、第2~第4電磁弁25b~25d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31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22e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。
 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。
 除湿暖房運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1及び第3電磁弁25a,25cを開放するとともに、第2及び第4電磁弁25b,25d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32に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20dを順に流通する。冷媒流通路20dを流通する冷媒の一部は、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20dを流通するその他の冷媒は、冷媒流通路20g、内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,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及び室外熱交換器22において吸熱する。
 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。
 除霜運転において、冷媒回路20では、三方弁24の流路を冷媒流通路20d側に設定し、第1及び第4電磁弁25a,25dを開放するとともに、第2及び第3電磁弁25b,25c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の一部は、図33に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b,20dを順に流通して室外熱交換器22に流入する。また、圧縮機21から吐出されたその他の冷媒は、冷媒流通路20a,20kを流通して室外熱交換器22に流入する。室外熱交換器22から流出した冷媒は、冷媒流通路20eを流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱するとともに、室外熱交換器22において放熱と同時に吸熱する。
 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において放熱する冷媒と熱交換することによって加熱され、車室内に吹き出される。
 コントローラ40は、操作部50の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、除湿暖房運転、除霜運転を車室内外の温度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。
 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。
 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。
 また、コントローラ40は、暖房運転中および除湿暖房運転中において、室外熱交換器22から流出する冷媒を最適な過熱度とするための過熱度制御処理を行う。このときのコントローラ40の動作を図34のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS81)
 ステップS81においてCPUは、暖房運転中の場合に所定値A(例えば、2℃~5℃)を目標過熱度SHtとして設定し、除湿暖房運転中の場合に車室外の温度Tam及び吸熱器14の目標温度Tetに基づいて算出された値を目標過熱度SHtとして設定する。
(ステップS82)
 ステップS82においてCPUは、ステップS1において設定された目標過熱度SHtに対して、吸熱器14の温度Te及び吸熱器14の目標温度Tetに基づいて補正量Hを算出する。
 具体的には、冷却空気温度センサ44の検出温度Teが目標温度Tetから所定温度αを減じた温度(Tet-α)以下か否かを判定し、温度TeがTet-α以下の場合に目標過熱度SHtが小さくなる補正量H(H<0)とし、温度TeがTet-αより大きい場合に目標過熱度SHtが大きくなる補正量H(H>0)とする。
(ステップS83)
 ステップS83においてCPUは、目標過熱度SHtに補正量Hを加えることで補正目標過熱度SHtcを算出する。
(ステップS84)
 ステップS84においてCPUは、室外熱交換器22における冷媒の圧力Pおよび室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexに基づいて冷媒の過熱度SHを算出する。
(ステップS85)
 ステップS85においてCPUは、補正目標過熱度SHtcおよび過熱度SHに基づいて第1膨張弁27aの弁開度を制御する。
 このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、暖房運転中の場合に所定値Aが設定され、除湿暖房中の場合に車室外の温度Tam及び吸熱器14の目標温度Tetに基づいて算出された値が設定される目標過熱度SHtと、室外熱交換器22における冷媒の圧力Pおよび室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexに基づいて算出された冷媒の過熱度SHと、から第1膨張弁27aの弁開度を制御している。これにより、室外熱交換器22から流出する冷媒の過熱度SHを制御することで、室外熱交換器22において最適な吸熱量を得ることができるので、車室内の温度Trおよび湿度Thを良好な状態に維持することが可能となる。
 図35は本発明の第7実施形態を示すものである。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。
 本実施形態の車両用空気調和装置は、第1実施形態と同様の構成において、コントローラ40が図35に示すフローチャートに示すように過熱度制御処理を行っている。
(ステップS91)
 ステップS91においてCPUは、暖房運転中の場合に所定値A(2℃~5℃)を目標過熱度SHtとして設定し、除湿暖房運転中の場合に車室外の温度Tamおよび吸熱器14の目標温度Tetに基づいて算出された値を目標過熱度SHtとして設定する。
(ステップS92)
 ステップS92においてCPUは、ステップS11において設定された目標過熱度SHtに基づいて第1膨張弁27aの弁開度に関するフィードフォワード目標値EXVtgtFFを算出する。
 フィードフォワード目標値EXVtgtFFは、車室外の温度Tam、室内送風機12を駆動するための電動モータ12aの電圧BLV、圧縮機21を駆動する電動モータ21aの回転数Ncに基づいて算出される(EXVtgtFF=Ka×Tam+Kb×BLV+Kc×Nc+d、Ka,Kb,Kc,d:それぞれ予め設定された定数)。
(ステップS93)
 ステップS93においてCPUは、ステップS11において設定された目標過熱度SHtに基づいて目標過熱度SHtに対する応答性の目標値SHtgtfを算出する。
 応答性の目標値SHtgtfは、目標過熱度SHtに対して一次遅れの応答となるような処理を施したものである。
(ステップS94)
 ステップS94においてCPUは、室外熱交換器22における冷媒の圧力Pおよび室外熱交換器22から流出する冷媒の温度Thexに基づいて冷媒の過熱度SHを算出する。
(ステップS95)
 ステップS95においてCPUは、ステップS13において算出された応答性の目標値SHtgtfおよびステップS14において算出された冷媒の過熱度SHに基づいて第1膨張弁27aの弁開度に関するフィードバック目標値EXVtgtFBを算出する。
 フィードバック目標値EXVtgtFBは、応答性の目標値SHtgtfおよびステップS14において算出された冷媒の過熱度SHに基づいて算出される比例積分制御(PI制御)の出力値である(EXVtgtFB=EXVtgtfbp+EXVtgtfbi、EXVtgtfbp=Kp×(SHtgtf-SH)、EXVtgtfbi=EXVtgtfbi_n-1+Kp/Ti×(SHtgtf-SH)、Kp:比例ゲインとしての定数、Ti:積分時間、EXVtgtfbi_n-1:EXVtgtfbiの前回値)。
(ステップS96)
 ステップS96においてCPUは、ステップS12において算出されたフィードフォワード目標値EXVtgtFFおよびステップS15において算出されたフィードバック目標値EXVtgtFBに基づいて第1膨張弁27aの弁開度を制御する。
 このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、前記実施形態と同様に、室外熱交換器22から流出する冷媒の過熱度SHを制御することで、室外熱交換器22において最適な吸熱量を得ることができるので、車室内の温度Trおよび湿度Thを良好な状態に維持することが可能となる。
 また、目標過熱度SHtに基づいて第1膨張弁27aの弁開度に関するフィードフォワード目標値EXVtgtFFを算出し、目標過熱度SHtに対する応答性の目標値SHtgtfを算出し、応答性の目標値SHtgtfおよび冷媒の過熱度SHに基づいて第1膨張弁27aの弁開度に関するフィードバック目標値EXVtgtFBを算出し、フィードフォワード目標値EXVtgtFFとフィードバック目標値EXVtgtFBに基づいて第1膨張弁27aの弁開度を制御している。これにより、車室内の温度Trおよび湿度Thの制御性能をさらに向上させることが可能となる。
 尚、前記実施形態では、空気流通路11を流通する空気が放熱器15において冷媒と熱交換する熱量を暖房、除湿暖房及び除湿冷房の熱源としたものを示したが、熱量が不足する場合には補助の熱源を設けるようにしてもよい。例えば、放熱器15とは別に、熱源として空気流通路1内に空気流通路11を流通する空気を直接加熱可能な電気ヒータを備えるようにしてもよい。また、空気流通路11の内外に亘って温水回路を構成し、温水回路内を流通する温水を空気流通路11外において加熱して、空気流通路11において放熱させるようにしてもよい。
 また、冷媒回路20において、冷媒流通路20c,20dを切換えるために三方弁24を用いたものを示したが、三方弁24の代わりに2台の電磁弁の開閉によって冷媒流通路20c,20dを切換えるようにしてもよい。
 10…空調ユニット、14…吸熱器、15…放熱器、20…冷媒回路、20a~20j…冷媒流通路、20k…バイパス流通路、21…圧縮機、22…室外熱交換器、24…三方弁、25a~25e…第1~第5電磁弁、26a~26c…第1~第3逆止弁、27a…第1膨張弁、27b…第2膨張弁、27c…電子膨張弁、40…コントローラ、41…外気温度センサ、42…内気温度センサ、43…吸気温度センサ、44…冷却空気温度センサ、45…加熱空気温度センサ、46…内気湿度センサ、47…冷媒温度センサ、48…日射センサ、49…速度センサ、50…操作部、51…圧力センサ。
 

Claims (17)

  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、を備え、
     圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、
     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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、
     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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、
     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手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を膨張手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、
     吸熱器の冷媒流通方向上流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可能な流量調整弁と、
     吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、
     除湿暖房運転時に、蒸発温度検出手段の検出温度が所定温度以下となった場合に、流量調整弁によって吸熱器に流入する冷媒の流量を減少させる流量調整制御手段と、を備えた
     ことを特徴とする車両用空気調和装置。
  2.  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、
     圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、
     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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、
     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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、
     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手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を膨張手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、
     吸熱器の冷媒流入側の冷媒流通路と冷媒流出側の冷媒流通路とを連通するバイパス流通路と、
     バイパス流通路を流通する冷媒の流量を調整可能な流量調整弁と、
     吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、
     除湿暖房運転時に、蒸発温度検出手段の検出温度が所定温度以下となった場合に、流量調整弁によってバイパス流通路を流通する冷媒の流量を増加させる冷媒流量制御手段と、を備えた
     ことを特徴とする車両用空気調和装置。
  3.  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、
     圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、
     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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、
     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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、
     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手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を膨張手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、
     室外熱交換器の冷媒流入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可能な流量調整弁と、
     吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、
     除湿暖房運転時に、蒸発温度検出手段の検出温度が所定温度以下となった場合に、流量調整弁によって室外熱交換器に流入する冷媒の流量を増加させる冷媒流量制御手段と、を備えた
     ことを特徴とする車両用空気調和装置。
  4.  前記流量調整弁は、弁開度を調整可能な電子式制御弁である
     ことを特徴とする請求項1または3記載の車両用空気調和装置。
  5.  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、
     圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、
     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、放熱器及び室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、
     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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、
     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手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を膨張手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、
     室外熱交換器の冷媒流入側の冷媒流通路に設けられ、冷媒流通路を開閉可能な開閉弁と、
     吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する蒸発温度検出手段と、
     除湿暖房運転時に、蒸発温度検出手段の検出温度が所定温度以下となった場合に、開閉弁によって室外熱交換器への冷媒の流通を規制する冷媒流通規制制御手段と、を備えた
     ことを特徴とする車両用空気調和装置。
  6.  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、
     圧縮機が吐出した冷媒を室外熱交換器において放熱させ、室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる冷房運転と、
     圧縮機から吐出された冷媒を放熱器および室外熱交換器において放熱させ、放熱器および室外熱交換器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる除湿冷房運転と、
     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手段によって減圧させた後に室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、
     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手段によって減圧させた後に吸熱器及び室外熱交換器の少なくとも吸熱器において吸熱させる除湿暖房運転と、を切換え可能な車両用空気調和装置において、
     車室外の温度、車室内の温度、車室内の湿度、日射量の少なくとも1つの環境条件を検出可能な環境条件検出手段と、
     車室を構成する窓ガラスの曇りの発生の有無を判定可能な曇り判定手段と、
     環境条件検出手段によって検出される環境条件に基づいて、暖房運転、除湿暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換える第1切換えモードと、
     環境条件検出手段によって検出される環境条件に基づいて、暖房運転、除湿暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換えるとともに、曇り判定手段によって窓ガラスに曇りが発生すると判定した場合のみ除湿暖房運転を行う第2切換えモードと、
     環境条件検出手段によって検出される環境条件に基づいて、暖房運転、冷房運転、除湿冷房運転を切換える第3切換えモードと、
     第1切換えモード、第2切換えモード及び第3切換えモードを切り換え可能なモード切換え手段と、を備えた
     ことを特徴とする車両用空気調和装置。
  7.  前記除湿暖房運転は、放熱器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器及び室外熱交換器において吸熱させる第1除湿暖房運転と、放熱器において放熱させた冷媒を膨張手段によって減圧させた後に吸熱器において吸熱させる第2除湿暖房運転と、を有し、
     前記環境条件検出手段は、車室外の温度を検出する外気温検出手段であり、
     前記第1モードは、
     外気温度検出手段によって検出された温度が第1所定温度未満の場合に暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、車室内の温度を設定温度とするために必要な車室内に向かって吹出す空気の温度である目標吹出温度が第2所定温度以上であり、車室外の温度が第3所定温度未満の場合に第1除湿暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が第2所定温度以上であり、車室外の温度が第3所定温度以上の場合に第2除湿暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が、第2所定温度未満且つ車室外の温度より高く、車室外の温度が第4所定温度未満の場合に第2除湿暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が、第2所定温度未満且つ車室外の温度より高く、車室外の温度が第4所定温度以上の場合に、冷房運転または除湿冷房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が、第2所定温度未満且つ車室外の温度以下の場合に冷房運転または除湿冷房運転を行う
     ことを特徴とする請求項6記載の車両用空気調和装置。
  8.  前記第2モードは、
     外気温度検出手段によって検出された温度が第1所定温度未満の場合に暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が第2所定温度以上であり、車室外の温度が第3所定温度未満で、曇り判定手段によって窓ガラスの曇りが発生しないと判定した場合に暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が第2所定温度以上であり、車室外の温度が第3所定温度未満で、曇り判定手段によって窓ガラスの曇りが発生すると判定した場合に第1除湿暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が第2所定温度以上であり、車室外の温度が第3所定温度以上で、曇り判定手段によって窓ガラスの曇りが発生しないと判定した場合に暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が第2所定温度以上であり、車室外の温度が第3所定温度以上で、曇り判定手段によって窓ガラスの曇りが発生すると判定した場合に第2除湿暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が、第2所定温度未満且つ車室外の温度より高く、車室外の温度が第4所定温度未満で、曇り判定手段によって窓ガラスの曇りが発生しないと判定した場合に暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が、第2所定温度未満且つ車室外の温度より高く、車室外の温度が第4所定温度未満で、曇り判定手段によって窓ガラスの曇りが発生すると判定した場合に第2除湿暖房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が、第2所定温度未満且つ車室外の温度より高く、車室外の温度が第4所定温度以上の場合に、冷房運転または除湿冷房運転を行い、
     車室外の温度が第1所定温度以上で、目標吹出温度が、第2所定温度未満且つ車室外の温度以下の場合に冷房運転または除湿冷房運転を行う
     ことを特徴とする請求項7記載の車両用空気調和装置。
  9.  前記第3モードは、
     目標吹出温度が車室外の温度より高い場合に暖房運転を行い、
     目標吹出温度が車室外の温度以下の場合に冷房運転または除湿冷房運転を行う
     ことを特徴とする請求項7または8に記載の車両用空気調和装置。
  10.  放熱器及び吸熱器が配置された空気流通路を有し、空気流通路を流通する空気を車室内に吹き出させるための複数の吹出口が設けられた空調ユニットと、
     空気流通路を流通する空気を、車室内の搭乗者の頭部側に向かって吹き出させるベントモードと、車室内の搭乗者の足元側に向かって吹き出させるフットモードと、車室内の搭乗者の頭部側及び足元側のそれぞれに向かって吹き出させるバイレベルモードと、が切換え可能な吹出口切換え手段と、
     開度を変更することによって、空気流通路を流通する空気の放熱器において冷媒と熱交換する割合を変更可能なエアミックスダンパと、を備え、
     暖房運転時のフットモードにおいて、放熱器において熱交換された後の空気の温度が加熱目標温度となるように圧縮機を駆動する電動モータの回転数を制御するとともに、放熱器において冷媒と熱交換する空気の割合が最大となるようにエアミックスダンパの開度を制御し、
     暖房運転時のバイレベルモードにおいて、放熱器において熱交換された後の空気の温度が加熱目標温度となるように圧縮機を駆動する電動モータの回転数を制御するとともに、所定範囲内の開度で、且つ、目標吹出温度、空気流通路に流入する空気の温度、及び、加熱目標温度から算出される開度となるようにエアミックスダンパの開度を制御する
     ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の車両用空気調和装置。
  11.  前記暖房運転時のフットモードにおける加熱目標温度を、目標吹出温度に対して、車室内に吹出される空気が空気流通路を流通する際の熱損失に相当する熱量を加えた温度とし、
     前記暖房運転時のバイレベルモードにおける加熱目標温度を、目標吹出温度、空気流通路に流入する空気の温度、及び、エアミックスダンパの開度に基づいて算出される温度とした
     ことを特徴とする請求項10記載の車両用空気調和装置。
  12.  吹出口切換え手段は、空気流通路を流通する空気を、車室内の窓ガラスに向かって吹出させるデフモードと、車室内の窓ガラス及び搭乗者の足元側のそれぞれに向かって吹出させるデフフットモードと、を有し、
     除湿暖房運転時において、吸熱器において熱交換された後の空気の温度が除湿冷却目標温度となるように吸熱器または室外熱交換器の冷媒流入側に設けられた冷媒を減圧する冷媒減圧手段を制御し、
     除湿暖房運転のフットモード、ベントモード、デフモード及びデフフットモードにおいて、放熱器において熱交換された後の空気の温度が除湿後加熱目標温度となるように圧縮機を駆動する電動モータの回転数を制御するとともに、放熱器において冷媒と熱交換する空気の割合が最大となるようにエアミックスダンパの開度を制御し、
     除湿暖房運転のバイレベルモードにおいて、放熱器において熱交換された後の空気の温度が除湿後加熱目標温度となるように圧縮機を駆動する電動モータの回転数を制御するとともに、所定範囲内の開度で、且つ、目標吹出温度、除湿冷却目標温度、及び、除湿後加熱目標温度から算出される開度となるようにエアミックスダンパの開度を制御する
     ことを特徴とする請求項10または11に記載の車両用空気調和装置。
  13.  前記除湿暖房運転時の除湿冷却目標温度を、第1切換えモードにおいて、所定の除湿冷却目標温度とし、第2切換えモードにおいて、車室内の湿度を所定の湿度以下とするために、車室外の温度、車室内の温度、車室内の湿度、日射量、車両の移動速度、目標吹出温度のうち少なくとも1つの条件から算出される除湿冷却目標温度とし、
     前記除湿暖房運転のフットモード、ベントモード、デフモード及びデフフットモードにおける除湿後加熱目標温度を、目標吹出温度に対して、車室内に吹出される空気が空気流通路を流通する際の熱損失に相当する熱量を加えた温度とし、
     前記除湿暖房運転のバイレベルモードにおける除湿後加熱目標温度を、目標吹出温度、除湿冷却目標温度、及び、エアミックスダンパの開度に基づいて算出される温度とした
     ことを特徴とする請求項12に記載の車両用空気調和装置。
  14.  冷房運転及び除湿冷房運転時において、吸熱器において熱交換された後の空気の温度が冷却目標温度となるように圧縮機を駆動する電動モータの回転数を制御するとともに、放熱器において熱交換された後の空気の温度を推定加熱温度として推定し、目標吹出温度、冷却目標温度、及び、推定加熱温度から算出される開度となるようにエアミックスダンパの開度を制御する
     ことを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の車両用空気調和装置。
  15.  前記冷却目標温度を、第1切換えモード及び第3切換えモードにおいて、所定の冷却目標温度とし、第2切換えモードにおいて、車室内の湿度を所定の湿度以下とするために、車室外の温度、車室内の温度、車室内の湿度、日射量、車両の移動速度、目標吹出温度のうち少なくとも1つの条件から算出される冷却目標温度とした
     ことを特徴とする請求項14に記載の車両用空気調和装置。
  16.  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、
     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室外熱交換器において吸熱させる暖房運転と、
     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吸熱器において吸熱させるとともに、その他の冷媒を室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房運転と、を行う車両用空気調和装置であって、
     室外熱交換器の冷媒流入側の冷媒流通路に設けられ、弁開度が可変の膨張弁と、
     吸熱器における冷媒の蒸発温度を検出する吸熱器温度センサと、
     暖房運転時において所定値を目標過熱度として設定し、除湿暖房運転時において目標過熱度を吸熱器温度センサの検出温度および吸熱器の目標温度に基づいて算出された値を目標過熱度として設定する目標過熱度設定手段と、
     室外熱交換器から流出する冷媒の過熱度を算出する過熱度算出手段と、
     目標過熱度設定手段によって設定された目標過熱度および過熱度算出手段によって算出された過熱度に基づいて膨張弁の弁開度を制御する弁開度制御手段と、を備えた
     ことを特徴とする車両用空気調和装置。
  17.  弁開度制御手段は、目標過熱度設定手段によって設定された目標過熱度に基づいて膨張弁の弁開度に関するフィードフォワード目標値を算出するフィードフォワード目標値算出手段と、目標過熱度設定手段によって設定された目標過熱度に基づいて目標過熱度に対する応答性の目標値を算出する応答性目標値算出手段と、応答性目標値算出手段によって算出された応答性目標値および過熱度算出手段によって算出された室外熱交換器から流出する冷媒の過熱度に基づいて膨張弁の弁開度に関するフィードバック目標値を算出するフィードバック目標値算出手段と、を有し、フィードフォワード目標値算出手段によって算出されたフィードフォワード目標値とフィードバック算出手段によって算出されたフィードバック目標値に基づいて膨張弁の弁開度を制御する
     ことを特徴とする請求項16に記載の車両用空気調和装置。
     
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