WO2017146265A1 - 車両用空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
放熱器への冷媒の寝込みによる冷媒やオイル不足状態での運転を円滑に回避し、空調性能の低下や圧縮機の破損を未然に防止する。 圧縮機(２)から吐出された冷媒を放熱器(４)に流す第１の運転モードと、室外膨張弁(６)を全閉とし、バイパス装置(４５)により放熱器及び室外膨張弁をバイパスして冷媒を室外熱交換器(７)に直接流入させる第２の運転モードを実行する。コントローラは、放熱器に溜まっている冷媒が多いか否か判定し、多いと判定された場合、第１の運転モードから圧縮機を起動することにより、放熱器の冷媒掃気運転を実行した後、第２の運転モードに切り換える。
Description
本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特にハイブリッド自動車や電気自動車に適用可能な空気調和装置に関するものである。
近年の環境問題の顕在化から、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する圧縮器と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる内部凝縮機と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる蒸発器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる外部凝縮機と、この外部凝縮機に流入する冷媒を膨張させる第１膨張バルブと、蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第２膨張バルブと、内部凝縮機及び第１膨張バルブをバイパスする配管と、圧縮器から吐出された冷媒を内部凝縮機に流すか、この内部凝縮機と第１膨張バルブをバイパスして前記配管から外部凝縮機に直接流すかを切り換える第１バルブを備え、圧縮器から吐出された冷媒を第１バルブにより内部凝縮機に流して放熱させ、この放熱した冷媒を第１膨張バルブで減圧した後、外部凝縮機において吸熱させる暖房モードと、圧縮器から吐出された冷媒を第１バルブにより内部凝縮機において放熱させ、放熱した冷媒を第２膨張バルブで減圧した後、蒸発器において吸熱させる除湿モードと、圧縮器から吐出された冷媒を第１バルブにより内部凝縮機及び第１膨張バルブをバイパスして外部凝縮機に流して放熱させ、第２膨張バルブで減圧した後、蒸発器において吸熱させる冷房モードを切り換えて実行するものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
上記のように、特許文献１では冷房モードにおいて内部凝縮機（本願での放熱器）には冷媒を流さない状況となる。しかしながら、除湿モードなどから冷房モードに切り換えた時点（第１バルブが切り換わる）で内部凝縮機に残留している冷媒は、当該内部凝縮機内に寝込んだ状態となる。
また、第１バルブを切り換えて内部凝縮機に冷媒を流さない状態とした後、当該内部凝縮機の温度が低下すると、内部に溜まった冷媒は凝縮するため、内部凝縮機内の圧力は低下する。そのため、第１膨張バルブを全閉としても、圧縮器の吐出側と内部凝縮機内の圧力差から、第１膨張バルブにはどうしても漏れが発生する。この漏れにより、冷房モードでの運転中に第１膨張バルブを通って内部凝縮機内に冷媒が逆流入するため、内部凝縮機内に寝込む冷媒の量が増大していく状況が発生する。
このように内部凝縮機内に冷媒が溜まって寝込み、その量が多くなると、冷媒回路内の冷媒循環量が減少してしまうため、空調性能が低下して来る。また、冷媒には潤滑用のオイルも含まれているため、圧縮器（本願での圧縮機）に戻るオイル量が不足して焼き付きが発生し、最悪の場合には破損を来す問題もある。
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、放熱器への冷媒の寝込みによる冷媒やオイル不足状態での運転を円滑に回避し、空調性能の低下や圧縮機の破損を未然に防止することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。
また、第１バルブを切り換えて内部凝縮機に冷媒を流さない状態とした後、当該内部凝縮機の温度が低下すると、内部に溜まった冷媒は凝縮するため、内部凝縮機内の圧力は低下する。そのため、第１膨張バルブを全閉としても、圧縮器の吐出側と内部凝縮機内の圧力差から、第１膨張バルブにはどうしても漏れが発生する。この漏れにより、冷房モードでの運転中に第１膨張バルブを通って内部凝縮機内に冷媒が逆流入するため、内部凝縮機内に寝込む冷媒の量が増大していく状況が発生する。
このように内部凝縮機内に冷媒が溜まって寝込み、その量が多くなると、冷媒回路内の冷媒循環量が減少してしまうため、空調性能が低下して来る。また、冷媒には潤滑用のオイルも含まれているため、圧縮器（本願での圧縮機）に戻るオイル量が不足して焼き付きが発生し、最悪の場合には破損を来す問題もある。
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、放熱器への冷媒の寝込みによる冷媒やオイル不足状態での運転を円滑に回避し、空調性能の低下や圧縮機の破損を未然に防止することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。
本発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス装置と、制御装置を備え、この制御装置により、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流す第１の運転モードと、室外膨張弁を全閉とし、バイパス装置により放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させる第２の運転モードを切り換えて実行するものであって、制御装置は、放熱器に溜まっている冷媒が多いか否か判定し、多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合には、第１の運転モードから圧縮機を起動すること、若しくは、第２の運転モードから第１の運転モードに切り換えることにより、放熱器の冷媒掃気運転を実行した後、第２の運転モードに切り換えることを特徴とする。
請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、圧縮機を起動する際、外気温度、車室内の温度、又は、放熱器の温度が、圧縮機を停止したときのそれらの値に近いか、それらの値より低いこと、車室内の温度が外気温度に近いか、それより低いこと、及び、放熱器の温度が室外熱交換器の温度に近いか、それより低いこと、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てが成立している場合、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することを特徴とする。
請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、第２の運転モードを実行している際、圧縮機の吐出冷媒圧力である吐出圧力Ｐｄと放熱器の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩとの差に基づいて放熱器への冷媒の漏れ量を推定し、当該漏れ量から放熱器に溜まっている冷媒の量を算出して、当該冷媒の量が所定値以上となった場合、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することを特徴とする。
請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、放熱器の冷媒掃気運転を所定時間実行すると共に、圧縮機の回転数が高い場合は短く、低い場合は長くする方向で前記所定時間を変更することを特徴とする。
請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を備え、制御装置は、第１の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを有すると共に、第２の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、且つ、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、双方を有することを特徴とする。
請求項６の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、除湿暖房モードで圧縮機を起動する際、又は、除湿暖房モードでの運転中、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、外気温度が所定値より低く、且つ、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅから所定値差し引いた値が吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、放熱器の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯが所定値より高い条件が成立するときは、暖房モードで圧縮機を起動し、又は、暖房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、除湿暖房モードに切り換えると共に、前記条件が成立しないときは、除湿冷房モード、若しくは、冷房モードで圧縮機を起動し、又は、除湿冷房モード、若しくは、冷房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、除湿暖房モードに切り換えることを特徴とする。
請求項７の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、暖房モードを実行する際、放熱器における冷媒の過冷却度ＳＣが所定値以下となるように室外膨張弁の弁開度を制御し、若しくは、当該弁開度を固定することを特徴とする。
請求項８の発明の車両用空気調和装置は、請求項５乃至請求項７の発明において制御装置は、最大冷房モードで圧縮機を起動する際、又は、最大冷房モードでの運転中、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、冷房モードで圧縮機を起動し、又は、冷房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、最大冷房モードに切り換えることを特徴とする。
請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、圧縮機を起動する際、外気温度、車室内の温度、又は、放熱器の温度が、圧縮機を停止したときのそれらの値に近いか、それらの値より低いこと、車室内の温度が外気温度に近いか、それより低いこと、及び、放熱器の温度が室外熱交換器の温度に近いか、それより低いこと、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てが成立している場合、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することを特徴とする。
請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、第２の運転モードを実行している際、圧縮機の吐出冷媒圧力である吐出圧力Ｐｄと放熱器の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩとの差に基づいて放熱器への冷媒の漏れ量を推定し、当該漏れ量から放熱器に溜まっている冷媒の量を算出して、当該冷媒の量が所定値以上となった場合、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することを特徴とする。
請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御装置は、放熱器の冷媒掃気運転を所定時間実行すると共に、圧縮機の回転数が高い場合は短く、低い場合は長くする方向で前記所定時間を変更することを特徴とする。
請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を備え、制御装置は、第１の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを有すると共に、第２の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、且つ、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、双方を有することを特徴とする。
請求項６の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、除湿暖房モードで圧縮機を起動する際、又は、除湿暖房モードでの運転中、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、外気温度が所定値より低く、且つ、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅから所定値差し引いた値が吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、放熱器の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯが所定値より高い条件が成立するときは、暖房モードで圧縮機を起動し、又は、暖房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、除湿暖房モードに切り換えると共に、前記条件が成立しないときは、除湿冷房モード、若しくは、冷房モードで圧縮機を起動し、又は、除湿冷房モード、若しくは、冷房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、除湿暖房モードに切り換えることを特徴とする。
請求項７の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、暖房モードを実行する際、放熱器における冷媒の過冷却度ＳＣが所定値以下となるように室外膨張弁の弁開度を制御し、若しくは、当該弁開度を固定することを特徴とする。
請求項８の発明の車両用空気調和装置は、請求項５乃至請求項７の発明において制御装置は、最大冷房モードで圧縮機を起動する際、又は、最大冷房モードでの運転中、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、冷房モードで圧縮機を起動し、又は、冷房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、最大冷房モードに切り換えることを特徴とする。
本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス装置と、制御装置を備え、この制御装置により、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流す第１の運転モードと、室外膨張弁を全閉とし、バイパス装置により放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させる第２の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、放熱器に溜まっている冷媒が多いか否か判定し、多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合には、第１の運転モードから圧縮機を起動すること、若しくは、第２の運転モードから第１の運転モードに切り換えることにより、放熱器の冷媒掃気運転を実行した後、第２の運転モードに切り換えるようにしたので、放熱器に冷媒を流さない第２の運転モードで起動するときに放熱器に溜まって寝込んでいる冷媒、若しくは、第２の運転モードでの運転中に放熱器に溜まって寝込んだ冷媒を、第１の運転モードで放熱器から追い出すことができるようになる。
これにより、放熱器に多量の冷媒が寝込んで冷媒循環量が減少し、空調性能が低下してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。また、オイル不足状態での運転も回避することができるようになるので、圧縮機に破損が生じる不都合も未然に防止し、円滑且つ快適な空調運転を実現することができるようになる。
ここで、圧縮機を起動する際、外気温度や車室内の温度、又は、放熱器の温度が前回圧縮機を停止したときのそれらの値より高いがそれらに近いかそれらより低い場合は、他の部分よりも放熱器の温度が低くなっていて、冷媒が寝込み易い状況となっていると考えられる。また、車室内の温度が外気温度より高いがそれに近い値か、それより低い場合も同様に他の部分よりも放熱器の温度が低くなっていて、冷媒が寝込み易い状況となっていると考えられる。また、放熱器の温度が室外熱交換器の温度より高いがそれに近い値か、それより低い場合も同様に他の部分よりも放熱器の温度が低くなっていて、冷媒が寝込み易い状況となっていると考えられる。
そこで、請求項２の発明の如く制御装置が、圧縮機を起動する際、外気温度、車室内の温度、又は、放熱器の温度から所定値差し引いた値が、前回圧縮機を停止したときの外気温度、車室内の温度、又は、放熱器の温度より低いこと、車室内の温度から所定値差し引いた値が外気温度より低いこと、及び、放熱器の温度から所定値差し引いた値が室外熱交換器の温度より低いこと、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てが成立している場合、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することで、圧縮機の起動時に放熱器に多量の冷媒が溜まって寝込んでいることを的確に予測し、放熱器の冷媒掃気運転を実行することができるようになる。
また、第２の運転モードを実行している間に全閉となっている室外膨張弁から放熱器に漏れる冷媒の量は、圧縮機の吐出冷媒圧力である吐出圧力Ｐｄと放熱器の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩとの差が大きい程多くなる。
そこで、請求項３の発明の如く制御装置が、第２の運転モードを実行している際、圧縮機の吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩとの差に基づいて放熱器への冷媒の漏れ量を推定し、当該漏れ量から放熱器に溜まっている冷媒の量を算出して、当該冷媒の量が所定値以上となった場合、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することで、運転中に室外膨張弁から漏れて放熱器に逆流入して寝込む冷媒の量を的確に推定し、放熱器の冷媒掃気運転を実行することができるようになる。
また、請求項４の発明の如く制御装置が、放熱器の冷媒掃気運転を所定時間実行するようにし、更に、圧縮機の回転数が高い場合はこの所定時間を短く、低い場合は長くする方向で変更することで、放熱器に寝込んでいる冷媒を確実に追い出しながら、放熱器の冷媒掃気運転を最小限の時間で終わらせることが可能となる。
また、請求項５の発明の如く空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を設け、制御装置により、第１の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを実行し、第２の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、且つ、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、双方を実行するようにすれば、放熱器に冷媒を流して行う暖房モードと、放熱器に冷媒を流さずに行う除湿暖房モードと、放熱器に冷媒を流して行う除湿冷房モード及び冷房モードと、放熱器に冷媒を流さずに行う最大冷房モードなどを切り換えて快適な車室内空調を実現することが可能となる。
このとき、請求項６の発明の如く制御装置が、除湿暖房モードで圧縮機を起動する際、又は、除湿暖房モードでの運転中、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、外気温度が所定値より低く、且つ、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅから所定値差し引いた値が吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、放熱器の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯが所定値より高い条件が成立するときは、暖房モードで圧縮機を起動し、又は、暖房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、除湿暖房モードに切り換えると共に、前記条件が成立しないときは、除湿冷房モード、若しくは、冷房モードで圧縮機を起動し、又は、除湿冷房モード、若しくは、冷房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、除湿暖房モードに切り換えるようにすることで、圧縮機の起動時に除湿暖房モードが選択されているときや、除湿暖房モードでの運転中における冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化を最小限に抑えることができるようになる。
この場合において請求項７の発明の如く制御装置が、暖房モードを実行する際、放熱器における冷媒の過冷却度ＳＣが所定値以下となるように室外膨張弁の弁開度を制御し、若しくは、当該弁開度を固定することで、圧縮機の起動時に除湿暖房モードの前に実行される暖房モードや除湿暖房モードでの運転中に実行される暖房モードで車室内に吹き出される空気の温度が必要以上に高くなる不都合を回避することができるようになる。
一方、請求項８の発明の如く制御装置が、最大冷房モードで圧縮機を起動する際、又は、最大冷房モードでの運転中、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、冷房モードで圧縮機を起動し、又は、冷房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、最大冷房モードに切り換えるようにすることで、圧縮機の起動時に最大冷房モードが選択されているときや、最大冷房モードでの運転中における冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化も最小限に抑えることができるようになる。
これにより、放熱器に多量の冷媒が寝込んで冷媒循環量が減少し、空調性能が低下してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。また、オイル不足状態での運転も回避することができるようになるので、圧縮機に破損が生じる不都合も未然に防止し、円滑且つ快適な空調運転を実現することができるようになる。
ここで、圧縮機を起動する際、外気温度や車室内の温度、又は、放熱器の温度が前回圧縮機を停止したときのそれらの値より高いがそれらに近いかそれらより低い場合は、他の部分よりも放熱器の温度が低くなっていて、冷媒が寝込み易い状況となっていると考えられる。また、車室内の温度が外気温度より高いがそれに近い値か、それより低い場合も同様に他の部分よりも放熱器の温度が低くなっていて、冷媒が寝込み易い状況となっていると考えられる。また、放熱器の温度が室外熱交換器の温度より高いがそれに近い値か、それより低い場合も同様に他の部分よりも放熱器の温度が低くなっていて、冷媒が寝込み易い状況となっていると考えられる。
そこで、請求項２の発明の如く制御装置が、圧縮機を起動する際、外気温度、車室内の温度、又は、放熱器の温度から所定値差し引いた値が、前回圧縮機を停止したときの外気温度、車室内の温度、又は、放熱器の温度より低いこと、車室内の温度から所定値差し引いた値が外気温度より低いこと、及び、放熱器の温度から所定値差し引いた値が室外熱交換器の温度より低いこと、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てが成立している場合、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することで、圧縮機の起動時に放熱器に多量の冷媒が溜まって寝込んでいることを的確に予測し、放熱器の冷媒掃気運転を実行することができるようになる。
また、第２の運転モードを実行している間に全閉となっている室外膨張弁から放熱器に漏れる冷媒の量は、圧縮機の吐出冷媒圧力である吐出圧力Ｐｄと放熱器の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩとの差が大きい程多くなる。
そこで、請求項３の発明の如く制御装置が、第２の運転モードを実行している際、圧縮機の吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩとの差に基づいて放熱器への冷媒の漏れ量を推定し、当該漏れ量から放熱器に溜まっている冷媒の量を算出して、当該冷媒の量が所定値以上となった場合、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することで、運転中に室外膨張弁から漏れて放熱器に逆流入して寝込む冷媒の量を的確に推定し、放熱器の冷媒掃気運転を実行することができるようになる。
また、請求項４の発明の如く制御装置が、放熱器の冷媒掃気運転を所定時間実行するようにし、更に、圧縮機の回転数が高い場合はこの所定時間を短く、低い場合は長くする方向で変更することで、放熱器に寝込んでいる冷媒を確実に追い出しながら、放熱器の冷媒掃気運転を最小限の時間で終わらせることが可能となる。
また、請求項５の発明の如く空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を設け、制御装置により、第１の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを実行し、第２の運転モードとして、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、且つ、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス装置により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、双方を実行するようにすれば、放熱器に冷媒を流して行う暖房モードと、放熱器に冷媒を流さずに行う除湿暖房モードと、放熱器に冷媒を流して行う除湿冷房モード及び冷房モードと、放熱器に冷媒を流さずに行う最大冷房モードなどを切り換えて快適な車室内空調を実現することが可能となる。
このとき、請求項６の発明の如く制御装置が、除湿暖房モードで圧縮機を起動する際、又は、除湿暖房モードでの運転中、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、外気温度が所定値より低く、且つ、吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅから所定値差し引いた値が吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、放熱器の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯが所定値より高い条件が成立するときは、暖房モードで圧縮機を起動し、又は、暖房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、除湿暖房モードに切り換えると共に、前記条件が成立しないときは、除湿冷房モード、若しくは、冷房モードで圧縮機を起動し、又は、除湿冷房モード、若しくは、冷房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、除湿暖房モードに切り換えるようにすることで、圧縮機の起動時に除湿暖房モードが選択されているときや、除湿暖房モードでの運転中における冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化を最小限に抑えることができるようになる。
この場合において請求項７の発明の如く制御装置が、暖房モードを実行する際、放熱器における冷媒の過冷却度ＳＣが所定値以下となるように室外膨張弁の弁開度を制御し、若しくは、当該弁開度を固定することで、圧縮機の起動時に除湿暖房モードの前に実行される暖房モードや除湿暖房モードでの運転中に実行される暖房モードで車室内に吹き出される空気の温度が必要以上に高くなる不都合を回避することができるようになる。
一方、請求項８の発明の如く制御装置が、最大冷房モードで圧縮機を起動する際、又は、最大冷房モードでの運転中、放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、冷房モードで圧縮機を起動し、又は、冷房モードに切り換えることで冷媒掃気運転を実行した後、最大冷房モードに切り換えるようにすることで、圧縮機の起動時に最大冷房モードが選択されているときや、最大冷房モードでの運転中における冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化も最小限に抑えることができるようになる。
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり（何れも図示せず）、本発明の車両用空気調和装置１も、バッテリの電力で駆動されるものとする。即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房モードを行い、更に、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）の各運転モードを選択的に実行するものである。
尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。
実施例の車両用空気調和装置１は、電気自動車の車室内の空調（暖房、冷房、除湿、及び、換気）を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁６と、車室外に設けられて冷房時には放熱器として機能し、暖房時には蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。
そして、この冷媒回路Ｒには所定量の冷媒と潤滑用のオイルが充填されている。尚、室外熱交換器７には、室外送風機１５が設けられている。この室外送風機１５は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中（即ち、車速が０ｋｍ／ｈ）にも室外熱交換器７に外気が通風されるよう構成されている。
また、室外熱交換器７は冷媒下流側にレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される電磁弁１７を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の出口側の冷媒配管１３Ｂは室内膨張弁８介して吸熱器９の入口側に接続されている。尚、レシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成している。
また、過冷却部１６と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側の冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。
また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷媒配管１３Ｄに分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される電磁弁２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の入口側に接続されている。
また、圧縮機２の吐出側と放熱器４の入口側の間の冷媒配管１３Ｇには後述する除湿暖房とＭＡＸ冷房時に閉じられる電磁弁３０（流路切換装置を構成する）が介設されている。この場合、冷媒配管１３Ｇは電磁弁３０の上流側でバイパス配管３５に分岐しており、このバイパス配管３５は除湿暖房とＭＡＸ冷房時に開放される電磁弁４０（これも流路切換装置を構成する）を介して室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに連通接続されている。これらバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０により本発明におけるバイパス装置４５が構成される。
このようなバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０によりバイパス装置４５を構成したことで、後述する如く圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７に直接流入させる除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードと、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流入させる暖房モードや除湿冷房モード、冷房モードとの切り換えを円滑に行うことができるようになる。
また、吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており（図１では吸込口２５で代表して示す）、この吸込口２５には空気流通路３内に導入する空気を車室内の空気である内気（内気循環モード）と、車室外の空気である外気（外気導入モード）とに切り換える吸込切換ダンパ２６が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ２６の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路３に送給するための室内送風機（ブロワファン）２７が設けられている。
また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた補助加熱装置としての補助ヒータである。実施例の補助ヒータ２３は電気ヒータであるＰＴＣヒータにて構成されており、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の空気上流側となる空気流通路３内に設けられている。そして、補助ヒータ２３に通電されて発熱すると、吸熱器９を経て放熱器４に流入する空気流通路３内の空気が加熱される。即ち、この補助ヒータ２３が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を行い、或いは、それを補完する。
また、補助ヒータ２３の空気上流側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。更に、放熱器４の空気下流側における空気流通路３には、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。
次に、図２において３２はプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された制御装置としてのコントローラ（ＥＣＵ）であり、このコントローラ３２の入力には車両の外気温度（Ｔａｍ）を検出する外気温度センサ３３と、外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる空気の温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度を検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内ＣＯ２濃度センサ３９と、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ４４と、圧縮機２の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ５５と、放熱器４の温度（放熱器４を経た空気の温度、又は、放熱器４自体の温度：放熱器温度ＴＨ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器４内、又は、放熱器４を出た直後の冷媒の圧力：放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９を経た空気の温度、又は、吸熱器９自体の温度：吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た直後の冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２と、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調（エアコン）操作部５３と、室外熱交換器７の温度（室外熱交換器７から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器７自体の温度：室外熱交換器温度ＴＸＯ）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力（室外熱交換器７内、又は、室外熱交換器７から出た直後の冷媒の圧力：室外熱交換器圧力ＰＸＯ）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。また、コントローラ３２の入力には更に、補助ヒータ２３の温度（補助ヒータ２３で加熱された直後の空気の温度、又は、補助ヒータ２３自体の温度：補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ）を検出する補助ヒータ温度センサ５０の出力も接続されている。
一方、コントローラ３２の出力には、前記圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吹出口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、補助ヒータ２３、電磁弁３０（除湿用）、電磁弁１７（冷房用）、電磁弁２１（暖房用）、電磁弁４０（これも除湿用）の各電磁弁が接続されている。そして、コントローラ３２は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。
以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。コントローラ３２は実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）の各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れと制御の概略について説明する。
（１）暖房モード
コントローラ３２により（オートモード）或いは空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁３０（除湿用）を開放し、電磁弁４０（除湿用）を閉じる。
そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図１に破線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。
放熱器４内で液化した冷媒は当該放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）にて加熱された空気は吹出口２９から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。
コントローラ３２は、後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標放熱器温度ＴＣＯ（放熱器温度ＴＨの目標値）から目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御する。また、コントローラ３２は、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（放熱器温度ＴＨ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを制御する。前記目標放熱器温度ＴＣＯは基本的にはＴＣＯ＝ＴＡＯとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。
また、コントローラ３２はこの暖房モードにおいては、車室内空調に要求される暖房能力に対して放熱器４による暖房能力が不足する場合、その不足する分を補助ヒータ２３の発熱で補完するように補助ヒータ２３の通電を制御する。それにより、快適な車室内暖房を実現し、且つ、室外熱交換器７の着霜も抑制する。このとき、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、空気流通路３を流通する空気は放熱器４の前に補助ヒータ２３に通風されることになる。
ここで、補助ヒータ２３が放熱器４の空気下流側に配置されていると、実施例の如くＰＣＴヒータで補助ヒータ２３を構成した場合には、補助ヒータ２３に流入する空気の温度が放熱器４によって上昇するため、ＰＴＣヒータの抵抗値が大きくなり、電流値も低くなって発熱量が低下してしまうが、放熱器４の空気上流側に補助ヒータ２３を配置することで、実施例の如くＰＴＣヒータから構成される補助ヒータ２３の能力を十分に発揮させることができるようになる。
（２）除湿暖房モード
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図１に破線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される状態とする。
これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却され、且つ、当該空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。
このとき、室外膨張弁６の弁開度は全閉とされているので、圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。更に、この除湿暖房モードにおいてコントローラ３２は、補助ヒータ２３に通電して発熱させる。これにより、吸熱器９にて冷却され、且つ、除湿された空気は補助ヒータ２３を通過する過程で更に加熱され、温度が上昇するので車室内の除湿暖房が行われることになる。
コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱）を制御することで、吸熱器９での空気の冷却と除湿を適切に行いながら、補助ヒータ２３による加熱で吹出口２９から車室内に吹き出される空気温度の低下を的確に防止する。
これにより、車室内に吹き出される空気を除湿しながら、その温度を適切な暖房温度に制御することが可能となり、車室内の快適且つ効率的な除湿暖房を実現することができるようになる。また、前述した如く除湿暖房モードではエアミックスダンパ２８は空気流通路３内の全ての空気を補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とされるので、吸熱器９を経た空気を効率良く補助ヒータ２３で加熱して省エネ性を向上させ、且つ、除湿暖房空調の制御性も向上させることができるようになる。
尚、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、補助ヒータ２３で加熱された空気は放熱器４を通過することになるが、この除湿暖房モードでは放熱器４に冷媒は流されないので、補助ヒータ２３にて加熱された空気から放熱器４が吸熱してしまう不都合も解消される。即ち、放熱器４によって車室内に吹き出される空気の温度が低下してしまうことが抑制され、ＣＯＰも向上することになる。
（３）除湿冷房モード
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を開放し、電磁弁４０を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図１に破線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。この除湿冷房モードではコントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しないので、吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）される。これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。
コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を制御する。
（４）冷房モード
次に、冷房モードでは、コントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁６の弁開度を全開とする。尚、コントローラ３２はエアミックスダンパ２８を制御し、図１に実線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気が、補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される割合を調整する。また、コントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しない。
これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入すると共に、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき室外膨張弁６は全開とされているので冷媒はそれを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着する。
吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気が吹出口２９から車室内に吹き出されるので（一部は放熱器４を通過して熱交換する）、これにより車室内の冷房が行われることになる。また、この冷房モードにおいては、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
（５）ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）
次に、最大冷房モードとしてのＭＡＸ冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図３に示す如く補助ヒータ２３及び放熱器４に空気流通路３内の空気が通風されない状態とする。但し、多少通風されても支障はない。また、コントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しない。
これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、同様に圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。
ここで、前述した冷房モードでは放熱器４に高温の冷媒が流れているため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０への直接の熱伝導が少なからず生じるが、このＭＡＸ冷房モードでは放熱器４に冷媒が流れないため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０に伝達される熱で吸熱器９からの空気流通路３内の空気が加熱されることも無くなる。そのため、車室内の強力な冷房が行われ、特に外気温度Ｔａｍが高いような環境下では、迅速に車室内を冷房して快適な車室内空調を実現することができるようになる。また、このＭＡＸ冷房モードにおいても、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
（６）運転モードの切換
空気流通路３内を流通される空気は上記各運転モードにおいて吸熱器９からの冷却や放熱器４（及び補助ヒータ２３）からの加熱作用（エアミックスダンパ２８で調整）を受けて吹出口２９から車室内に吹き出される。コントローラ３２は外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍ、内気温度センサ３７が検出する車室内の温度、前記ブロワ電圧、日射センサ５１が検出する日射量等と、空調操作部５３にて設定された車室内の目標車室内温度（設定温度）とに基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出し、各運転モードを切り換えて吹出口２９から吹き出される空気の温度をこの目標吹出温度ＴＡＯに制御する。
この場合、コントローラ３２は、外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器温度ＴＨ、目標放熱器温度ＴＣＯ、吸熱器温度Ｔｅ、目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータに基づいて各運転モードの切り換えを行うことで、環境条件や除湿の要否に応じて的確に暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びＭＡＸ冷房モードを切り換え、快適且つ効率的な車室内空調を実現する。
（７）放熱器４の冷媒掃気運転
ここで、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流す運転モード（本発明における第１の運転モード）である暖房モード、除湿冷房モード、又は、冷房モードから、室外膨張弁６の弁開度を全閉とし、電磁弁３０を閉じ、電磁弁３５を開いてバイパス装置４５により放熱器４と室外膨張弁６をバイパスして圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７に直接流入させる運転モード（本発明における第２の運転モード）である除湿暖房モード、又は、ＭＡＸ冷房モードに切り換えた場合、そのときに放熱器４に残留している冷媒は、当該放熱器４内に寝込んだ状態となる。
また、放熱器４に冷媒を流さない運転モード（第２の運転モードである除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モード）とした後、当該放熱器４の温度が低下すると、内部に残留した冷媒は凝縮するため、放熱器４の冷媒圧力は低下する。そのため、室外膨張弁６を全閉としても、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩの圧力差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐｄ−ＰＣＩ）から、室外膨張弁６には漏れが発生し、除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードでの運転中に室外膨張弁６を通って放熱器４に冷媒が逆流入する。これにより、放熱器４内に溜まって寝込む冷媒の量が増大していくことになる。
このように放熱器４内に冷媒が溜まって寝込み、その量が多くなると、冷媒回路Ｒ内の冷媒循環量が減少してしまうため、空調性能が低下してしまう。また、冷媒には潤滑用のオイルも含まれているため、圧縮機２に戻るオイル量が不足して焼き付きが発生し、最悪の場合には破損を来すようになる。そこで、コントローラ３２は他の運転モード（暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード）から除湿冷房モード、又は、ＭＡＸ冷房モードに切り換える場合、先ず電磁弁３０を閉じてから室外膨張弁６を一旦全開とし、その後、弁開度を全閉とする。このように、電磁弁３０を閉じた状態で室外膨張弁６を全開とし、放熱器４から冷媒が流出し易くすることで、除湿冷房モードやＭＡＸ冷房モードに切り換えたときに放熱器４内に残留する冷媒の量をできるだけ少なくする。
更に、コントローラ３２は圧縮機２の起動時や運転中に、放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒の量が多いか否か判定し、多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合は、放熱器４の冷媒掃気運転を実行する。次に、図４~図６を参照しながら、このコントローラ３２による放熱器４の冷媒掃気運転について説明する。
図４はコントローラ３２による放熱器４の冷媒掃気運転を説明するフローチャートである。コントローラ３２は、図４のステップＳ１で車両用空気調和装置（ＨＰシステム）１が故障判定されているか否か判断し、故障判定されている場合は空調操作部５３にて警報し、運転を停止する。故障判定されていない場合は（正常）、ステップＳ２に進み、現在選択されている運転モード（ＨＰモード）が除湿暖房モード、又は、ＭＡＸ冷房モードであるか否か判断する。現在選択されている運転モードが除湿暖房モードかＭＡＸ冷房モードである場合は、ステップＳ３に進み、圧縮機２（ＨＰ）を起動しようとしているとき（起動中）か否か判断する。
（７−１）起動時の冷媒寝込み判定
ステップＳ３で現在圧縮機２を起動しているとき（起動中）の場合は、当該圧縮機２を起動する前に、ステップＳ４に進んで放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒が多いか否か判定する。ここで、コントローラ３２は、前回圧縮機２を停止したときの外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍ、内気温度センサ３７が検出する車室内の温度、及び、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器温度ＴＨ、室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器７の温度を記憶している。そして、実施例では以下の（ｉ）~（ｖ）の条件のうちの何れかが成立している場合、コントローラ３２は放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒が多い、又は、多いか否か不明と判定する。即ち、
（ｉ）前回圧縮機２を停止したときの放熱器温度ＴＨ＞（今回起動時の放熱器温度ＴＨ−所定値（例えば５~１０ｄｅｇ））
（ｉｉ）外気温度Ｔａｍ＞（車室内の温度−所定値）
（ｉｉｉ）室外熱交換器７の温度＞（放熱器温度ＴＨ−所定値）
（ｉｖ）前回停止時の状態が不明
（ｖ）掃気運転終了フラグｆＳＣＡＶｒｅｆがリセット（＝０）
上記条件（ｉ）は、今回起動時の放熱器温度ＴＨが、前回圧縮機２を停止したときの放熱器温度ＴＨより高いがそれに近い値（前回停止時の放熱器温度ＴＨ＋所定値より低い値）か、それより低いこと、条件（ｉｉ）は、車室内の温度が外気温度Ｔａｍより高いがそれに近い値（外気温度Ｔａｍ＋所定値より低い値）か、それより低いこと、条件（ｉｉｉ）は、放熱器温度ＴＨが室外熱交換器７の温度より高いがそれに近い値（室外熱交換器７の温度＋所定値より低い値）か、それよりも低いことであり、何れも冷媒回路Ｒの他の部分よりも放熱器温度ＴＨが低くなっていて、放熱器４に冷媒が溜まって寝込んでいる量が多い状況となっていることを意味している。
また、上記条件（ｉｖ）は、前回圧縮機２を停止したときの状態（外気温度Ｔａｍ、車室内の温度、放熱器温度ＴＨ、室外熱交換器７の温度）が不明であることであり、これは放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒の量が多いか否か不明であることを意味している。尚、条件（ｖ）は後述する掃気運転終了フラグｆＳＣＡＶｒｅｆがリセット（＝０）されていることであり、これは冷媒掃気運転を実施していないことを意味する。
コントローラ３２は、圧縮機２を起動する際、ステップＳ４の判定で条件（ｉ）~（ｖ）のうちの何れかが成立しており、放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒が多い、又は、多いか否か不明と判定した場合（Ｙ）、ステップＳ５に進んで放熱器４の冷媒掃気運転を実行する。
（７−２）コントローラ３２による冷媒掃気運転の選択
コントローラ３２はステップＳ５の冷媒掃気運転で、現在選択されている運転モードが除湿暖房モードである場合、外気温度Ｔａｍが所定値（例えば＋５℃）より低く、且つ、吸熱器温度Ｔｅから所定値（例えば２ｄｅｇ）差し引いた値（Ｔｅ−２）が目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、目標放熱器温度ＴＣＯが所定値（例えば＋５０℃）より高い条件（ｖｉ）が成立している場合、運転モードを暖房モードとして圧縮機２を起動する。この暖房モードでは前述した如く放熱器４に冷媒が流れるので、放熱器４内に溜まって寝込んだ冷媒を追い出すことができる。即ち、この場合暖房モードが冷媒掃気運転となる。コントローラ３２は係る暖房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間（例えば１分程度）実行した後、冷媒掃気運転を終了して除湿暖房モードに運転モードを切り換える。
また、コントローラ３２は上記暖房モードを実行しているとき、放熱器４の冷媒過冷却度ＳＣが所定値以下となるように室外膨張弁６の弁開度を制御するか、或いは、室外膨張弁６の弁開度を固定する。それにより、圧縮機２の起動時に除湿暖房モードの前に実行される暖房モードや、後述する除湿暖房モードでの運転中に実行される暖房モードで車室内に吹き出される空気の温度が必要以上に高くなる不都合を回避する。
尚、係る条件（ｖｉ）が成立しない場合は、コントローラ３２は運転モードを除湿冷房モード、又は、冷房モードとして圧縮機２を起動する。この除湿冷房モードや冷房モードでも前述した如く放熱器４に冷媒が流れるので、放熱器４内に溜まって寝込んだ冷媒を追い出すことができる。即ち、この場合、除湿冷房モードや冷房モードが冷媒掃気運転となる。コントローラ３２はこの場合も除湿冷房モード、又は、冷房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間（例えば１分程度）実行した後、冷媒掃気運転を終了して除湿暖房モードに運転モードを切り換える。このように条件（ｖｉ）で暖房モード、又は、除湿冷房モード（又は、冷房モード）の何れかを冷媒掃気運転として選択することにより、除湿暖房モードが選択されているときの冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化を最小限に抑えることができるようになる。
一方、コントローラ３２はステップＳ５で、現在選択されている運転モードがＭＡＸ冷房モードである場合、運転モードを冷房モードとして起動する。図５は起動時にＭＡＸ冷房モードが選択されているときに、放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合にコントローラ３２が実行する制御を説明するタイミングチャートである。尚、図中ΔＰｄｘは吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄと室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器７の温度から換算される室外熱交換器７の圧力（或いは、室外熱交換器圧力センサ５６が検出する室外熱交換器７の圧力）との差から得られる電磁弁４０前後の差圧、ΔＰｉｘは同じく吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩから得られる電磁弁３０の前後の差圧である。また、ＮＣは圧縮機２の回転数である。
図５に示されるように、コントローラ３２は起動時に先ず冷房モードで起動する（電磁弁３０は開、電磁弁４０は閉）。その後、所定時間（例えば１分程度）経過した場合、ＭＡＸ冷房モードに各電磁弁３０、４０を切り換え（電磁弁３０は閉、電磁弁４０は開）、圧縮機２の回転数ＮＣを一旦低下させ、室外膨張弁６を全閉とした後、ＭＡＸ冷房モードでの圧縮機２の制御に移行する。起動時に実行される冷房モードでも前述した如く放熱器４に冷媒が流れるので、放熱器４内に溜まって寝込んだ冷媒を追い出すことができる。
即ち、この場合冷房モードが冷媒掃気運転となる。コントローラ３２は上記のように冷房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間実行した後、冷媒掃気運転を終了してＭＡＸ冷房モードに切り換えることで、圧縮機２の起動時や後述する運転中にＭＡＸ冷房モードが選択されているときの冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化も最小限に抑えることができるようになる。
ここで、コントローラ３２は、係る冷媒掃気運転を実行する所定時間を圧縮機２の回転数ＮＣが高い場合は短く、低い場合は長くする方向で前記所定時間を変更する。この変更は、例えば前述した１分を中心にそれより長くするか、短くするかで実行される。圧縮機２の回転数ＮＣが高い程、放熱器４から迅速に冷媒を追い出すことができるので、このように冷媒掃気運転を実行する所定時間を変更することで、放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒を確実に追い出しながら、放熱器４の冷媒掃気運転を最小限の時間で終わらせることが可能となる。
コントローラ３２はステップＳ６で上記冷媒掃気運転が終了したか否か判断し、前記所定時間中で未だ終了していないときはステップＳ８で掃気運転終了フラグｆＳＣＡＶｒｅｆをリセット（＝０）し、所定時間実行して冷媒掃気運転が終了したときは、ステップＳ７で掃気運転終了フラグｆＳＣＡＶｒｅｆをセット（＝１）する。
（７−３）運転中の冷媒寝込み判定
他方、ステップＳ３で起動後であるとき、即ち、除湿暖房モードかＭＡＸ冷房モードで運転中であるときは、コントローラ３２はステップＳ９に進んで放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒の量、即ち、冷媒寝込み量ＳＴｒｅｆを演算して推定する。前述した如く除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードでは室外膨張弁６が全閉とされ、電磁弁３０も閉じられるため、放熱器４内には冷媒が封じ込まれることになる。この封じ込まれた冷媒はその後の放熱器４の温度低下で凝縮するため、放熱器圧力ＰＣＩは低下する。
一方、全閉となっている室外膨張弁６は、その前後（放熱器４側と圧縮機２側）の差圧が大きくなる程、漏れる冷媒の量が多くなる。図６はこの様子を示しており、室外膨張弁６の単位時間当たりの冷媒漏れ量Ｌｒｅｆ（単位はｇ／ｓｅｃ）は、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩの圧力差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐｄ−ＰＣＩ。単位はＭＰａ）に比例して多くなる。このときの比例式はＬｒｅｆ＝ｆ（ΔＰ）で示される。即ち、この圧力差ΔＰに基づいて室外膨張弁６から放熱器４への冷媒の漏れ量を的確に推定することができる。
コントローラ３２は、ステップＳ９で上記単位時間当たりの冷媒漏れ量Ｌｒｅｆを積分することで、除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードでの運転中に室外膨張弁６から放熱器４に漏れて溜まった冷媒の量を、即ち、冷媒寝込み量ＳＴｒｅｆを算出する。このときの積分式は図４や図６に示す式（Ｉ）で示される。
冷媒寝込み量ＳＴｒｅｆ＝∫Ｌｒｅｆｄｔ＝∫｛ｆ（ΔＰ）｝ｄｔ ・・（Ｉ）
そして、コントローラ３２はステップＳ１０に進み、ステップＳ９で算出された冷媒寝込み量Ｌｒｅｆが所定値以上となったか否か判断し（ＳＴｒｅｆ≧所定値）、所定値未満である場合は冷媒寝込みなしと判定し、所定値以上である場合は冷媒寝込みと判定してステップＳ５に進み、冷媒掃気運転を実行する。尚、この場合の所定値は、放熱器４に通常設けられるレシーバタンクの容量、又は、プラトー領域幅（当該レシーバタンクに溜まるまで変化しなくなる領域。溢れ出して変化し出す。）とする。即ち、放熱器４のレシーバタンクの容量と同じくらい寝込んでも許容するということである。
この場合にステップＳ５で実行される冷媒掃気運転も前述したものと同様である。即ち、現在運転している運転モードが除湿暖房モードであるとき、前述した条件（ｖｉ）が成立している場合は、コントローラ３２は運転モードを暖房モードに切り換える。そして、コントローラ３２は係る暖房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間（同様に１分程度）実行した後、冷媒掃気運転を終了して除湿暖房モードに運転モードを切り換え、ステップＳ６からステップＳ７に進む。この場合の暖房モードでの放熱器４の冷媒過冷却度ＳＣの制御も前述と同様である。
また、条件（ｖｉ）が成立しない場合は、コントローラ３２は運転モードを除湿冷房モード、又は、冷房モードに切り換える。そして、コントローラ３２はこの場合も除湿冷房モード、又は、冷房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間（同様に１分程度）実行した後、冷媒掃気運転を終了して除湿暖房モードに運転モードを切り換え、ステップＳ６からステップＳ７に進む。
一方、現在運転している運転モードがＭＡＸ冷房モードであるとき、コントローラ３２は運転モードを冷房モード（冷媒掃気運転）に切り換える。その後、所定時間（同様に１分程度）経過した場合、コントローラ３２は冷媒掃気運転を終了して運転モードをＭＡＸ冷房モードに切り換え、ステップＳ６からステップＳ７に進む。この場合の所定時間も圧縮機２の回転数ＮＣに応じて前述同様に変更される。
このようにして圧力差ΔＰに基づいて冷媒寝込み量ＳＴｒｅｆを演算することで、コントローラ３２は除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードでの運転中に室外膨張弁６から漏れて放熱器４に逆流入する冷媒の量を的確に推定し、放熱器４の冷媒掃気運転を実行することができるようになる。
以上詳述した如くコントローラ３２が放熱器４に溜まっている冷媒が多いか否か判定し、多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合には、第１の運転モード（暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード）から圧縮機２を起動すること、若しくは、第２の運転モード（除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モード）から上記第１の運転モードに切り換えることにより、放熱器４の冷媒掃気運転を実行した後、上記第２の運転モードに切り換えるようにしたので、放熱器４に冷媒を流さない除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モード（第２の運転モード）で起動するときに放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒、若しくは、除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モード（第２の運転モード）での運転中に放熱器４に溜まって寝込んだ冷媒を、上記第１の運転モードで放熱器４から追い出すことができるようになる。
これにより、放熱器４に多量の冷媒が寝込んで冷媒循環量が減少し、空調性能が低下してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。また、オイル不足状態での運転も回避することができるようになるので、圧縮機２に破損が生じる不都合も未然に防止し、円滑且つ快適な空調運転を実現することができるようになる。
また、コントローラ３２は圧縮機２を起動する際、放熱器温度ＴＨから所定値差し引いた値が、前回圧縮機２を停止したときの放熱器温度ＴＨより低いこと（ｉ）、車室内の温度から所定値差し引いた値が外気温度Ｔａｍより低いこと（ｉｉ）、及び、放熱器温度ＴＨから所定値差し引いた値が室外熱交換器７の温度より低いこと（ｉｉｉ）、のうちの何れかが成立している場合、放熱器３に溜まっている冷媒が多いと判定するようにしたので、圧縮機２の起動時に放熱器４に多量の冷媒が溜まって寝込んでいることを的確に予測し、放熱器４の冷媒掃気運転を実行することができるようになる。
尚、実施例では各部の温度や圧力差ΔＰで放熱器４に溜まっている冷媒の量を推定したが、放熱器４の冷媒貯留量を直接計測できる冷媒貯留量センサを用いて放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒の量を直接計測してもよい。また、実施例では前述した条件（ｉ）について放熱器温度ＴＨについて判定したが、それに限らず、前回圧縮機２を停止したときの外気温度Ｔａｍや車室内の温度と、今回起動時の外気温度Ｔａｍや車室内の温度で判定してもよい。更に、実施例では前記条件（ｉ）~（ｖ）の何れかが成立したときに放熱器４に溜まっている冷媒が多いと判定したが、それに限らず、条件（ｉ）~（ｖ）のうちの何れか一つのみ、又は、それらのうちの二つを組み合わせて判定するようにしてもよい。
また、実施例では第１の運転モードとして暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードを、また、第２の運転モードとして除湿暖房モード、ＭＡＸ冷房モードを実行するようにしたが、それに限らず、第１の運転モードとして暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードのうちの何れかを実行し、第２の運転モードも除湿暖房モードとＭＡＸ冷房モードの何れか一つを実行する車両用空気調和装置にも本発明は有効である。
更に、実施例で示した各運転モードの切換制御は、それに限られるものでは無く、車両用空気調和装置の能力や使用環境に応じて、外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器温度ＴＨ、目標放熱器温度ＴＣＯ、吸熱器温度Ｔｅ、目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータの何れか、又は、それらの組み合わせ、それらの全てを採用して適切な条件を設定すると良い。
更にまた、補助加熱装置は実施例で示した補助ヒータ２３に限られるものでは無く、ヒータで加熱された熱媒体を循環させて空気流通路内の空気を加熱する熱媒体循環回路や、エンジンで加熱されたラジエター水を循環するヒータコア等を利用してもよい。また、実施例で示した電磁弁３０及び電磁弁４０は、バイパス配管３５の分岐部に設けられた一つの三方弁（流路切換装置）で構成し、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流す状態とバイパス配管３５に流す状態とに切り換えるようにしてもよい。即ち、上記各実施例で説明した冷媒回路Ｒの構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
図１は本発明の一実施例の車両用空気調和装置１の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）が搭載されていない電気自動車（ＥＶ）であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり（何れも図示せず）、本発明の車両用空気調和装置１も、バッテリの電力で駆動されるものとする。即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房モードを行い、更に、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）の各運転モードを選択的に実行するものである。
尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。
実施例の車両用空気調和装置１は、電気自動車の車室内の空調（暖房、冷房、除湿、及び、換気）を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられ、圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管１３Ｇを介して流入し、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁６と、車室外に設けられて冷房時には放熱器として機能し、暖房時には蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器９と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。
そして、この冷媒回路Ｒには所定量の冷媒と潤滑用のオイルが充填されている。尚、室外熱交換器７には、室外送風機１５が設けられている。この室外送風機１５は、室外熱交換器７に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中（即ち、車速が０ｋｍ／ｈ）にも室外熱交換器７に外気が通風されるよう構成されている。
また、室外熱交換器７は冷媒下流側にレシーバドライヤ部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される電磁弁１７を介してレシーバドライヤ部１４に接続され、過冷却部１６の出口側の冷媒配管１３Ｂは室内膨張弁８介して吸熱器９の入口側に接続されている。尚、レシーバドライヤ部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成している。
また、過冷却部１６と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側の冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。
また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷媒配管１３Ｄに分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される電磁弁２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。この冷媒配管１３Ｃがアキュムレータ１２に接続され、アキュムレータ１２は圧縮機２の冷媒吸込側に接続されている。更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６を介して室外熱交換器７の入口側に接続されている。
また、圧縮機２の吐出側と放熱器４の入口側の間の冷媒配管１３Ｇには後述する除湿暖房とＭＡＸ冷房時に閉じられる電磁弁３０（流路切換装置を構成する）が介設されている。この場合、冷媒配管１３Ｇは電磁弁３０の上流側でバイパス配管３５に分岐しており、このバイパス配管３５は除湿暖房とＭＡＸ冷房時に開放される電磁弁４０（これも流路切換装置を構成する）を介して室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに連通接続されている。これらバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０により本発明におけるバイパス装置４５が構成される。
このようなバイパス配管３５、電磁弁３０及び電磁弁４０によりバイパス装置４５を構成したことで、後述する如く圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７に直接流入させる除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードと、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流入させる暖房モードや除湿冷房モード、冷房モードとの切り換えを円滑に行うことができるようになる。
また、吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており（図１では吸込口２５で代表して示す）、この吸込口２５には空気流通路３内に導入する空気を車室内の空気である内気（内気循環モード）と、車室外の空気である外気（外気導入モード）とに切り換える吸込切換ダンパ２６が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ２６の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路３に送給するための室内送風機（ブロワファン）２７が設けられている。
また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた補助加熱装置としての補助ヒータである。実施例の補助ヒータ２３は電気ヒータであるＰＴＣヒータにて構成されており、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の空気上流側となる空気流通路３内に設けられている。そして、補助ヒータ２３に通電されて発熱すると、吸熱器９を経て放熱器４に流入する空気流通路３内の空気が加熱される。即ち、この補助ヒータ２３が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を行い、或いは、それを補完する。
また、補助ヒータ２３の空気上流側における空気流通路３内には、当該空気流通路３内に流入し、吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気（内気や外気）を補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する割合を調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。更に、放熱器４の空気下流側における空気流通路３には、ＦＯＯＴ（フット）、ＶＥＮＴ（ベント）、ＤＥＦ（デフ）の各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。
次に、図２において３２はプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された制御装置としてのコントローラ（ＥＣＵ）であり、このコントローラ３２の入力には車両の外気温度（Ｔａｍ）を検出する外気温度センサ３３と、外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる空気の温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度を検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内ＣＯ２濃度センサ３９と、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力（吐出圧力Ｐｄ）を検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ４４と、圧縮機２の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ５５と、放熱器４の温度（放熱器４を経た空気の温度、又は、放熱器４自体の温度：放熱器温度ＴＨ）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器４内、又は、放熱器４を出た直後の冷媒の圧力：放熱器圧力ＰＣＩ）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９を経た空気の温度、又は、吸熱器９自体の温度：吸熱器温度Ｔｅ）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た直後の冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２と、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調（エアコン）操作部５３と、室外熱交換器７の温度（室外熱交換器７から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器７自体の温度：室外熱交換器温度ＴＸＯ）を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力（室外熱交換器７内、又は、室外熱交換器７から出た直後の冷媒の圧力：室外熱交換器圧力ＰＸＯ）を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。また、コントローラ３２の入力には更に、補助ヒータ２３の温度（補助ヒータ２３で加熱された直後の空気の温度、又は、補助ヒータ２３自体の温度：補助ヒータ温度Ｔｐｔｃ）を検出する補助ヒータ温度センサ５０の出力も接続されている。
一方、コントローラ３２の出力には、前記圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吹出口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、補助ヒータ２３、電磁弁３０（除湿用）、電磁弁１７（冷房用）、電磁弁２１（暖房用）、電磁弁４０（これも除湿用）の各電磁弁が接続されている。そして、コントローラ３２は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。
以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。コントローラ３２は実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）の各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れと制御の概略について説明する。
（１）暖房モード
コントローラ３２により（オートモード）或いは空調操作部５３へのマニュアル操作（マニュアルモード）により暖房モードが選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１（暖房用）を開放し、電磁弁１７（冷房用）を閉じる。また、電磁弁３０（除湿用）を開放し、電磁弁４０（除湿用）を閉じる。
そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図１に破線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。
放熱器４内で液化した冷媒は当該放熱器４を出た後、冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。室外膨張弁６に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる。即ち、冷媒回路Ｒがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ａ及び電磁弁２１及び冷媒配管１３Ｄを経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器４（補助ヒータ２３が動作するときは当該補助ヒータ２３及び放熱器４）にて加熱された空気は吹出口２９から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。
コントローラ３２は、後述する目標吹出温度ＴＡＯから算出される目標放熱器温度ＴＣＯ（放熱器温度ＴＨの目標値）から目標放熱器圧力ＰＣＯ（放熱器圧力ＰＣＩの目標値）を算出し、この目標放熱器圧力ＰＣＯと、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ。冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御する。また、コントローラ３２は、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（放熱器温度ＴＨ）及び放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを制御する。前記目標放熱器温度ＴＣＯは基本的にはＴＣＯ＝ＴＡＯとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。
また、コントローラ３２はこの暖房モードにおいては、車室内空調に要求される暖房能力に対して放熱器４による暖房能力が不足する場合、その不足する分を補助ヒータ２３の発熱で補完するように補助ヒータ２３の通電を制御する。それにより、快適な車室内暖房を実現し、且つ、室外熱交換器７の着霜も抑制する。このとき、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、空気流通路３を流通する空気は放熱器４の前に補助ヒータ２３に通風されることになる。
ここで、補助ヒータ２３が放熱器４の空気下流側に配置されていると、実施例の如くＰＣＴヒータで補助ヒータ２３を構成した場合には、補助ヒータ２３に流入する空気の温度が放熱器４によって上昇するため、ＰＴＣヒータの抵抗値が大きくなり、電流値も低くなって発熱量が低下してしまうが、放熱器４の空気上流側に補助ヒータ２３を配置することで、実施例の如くＰＴＣヒータから構成される補助ヒータ２３の能力を十分に発揮させることができるようになる。
（２）除湿暖房モード
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図１に破線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される状態とする。
これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却され、且つ、当該空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。
このとき、室外膨張弁６の弁開度は全閉とされているので、圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。更に、この除湿暖房モードにおいてコントローラ３２は、補助ヒータ２３に通電して発熱させる。これにより、吸熱器９にて冷却され、且つ、除湿された空気は補助ヒータ２３を通過する過程で更に加熱され、温度が上昇するので車室内の除湿暖房が行われることになる。
コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、補助ヒータ温度センサ５０が検出する補助ヒータ温度Ｔｐｔｃと前述した目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて補助ヒータ２３の通電（発熱）を制御することで、吸熱器９での空気の冷却と除湿を適切に行いながら、補助ヒータ２３による加熱で吹出口２９から車室内に吹き出される空気温度の低下を的確に防止する。
これにより、車室内に吹き出される空気を除湿しながら、その温度を適切な暖房温度に制御することが可能となり、車室内の快適且つ効率的な除湿暖房を実現することができるようになる。また、前述した如く除湿暖房モードではエアミックスダンパ２８は空気流通路３内の全ての空気を補助ヒータ２３及び放熱器４に通風する状態とされるので、吸熱器９を経た空気を効率良く補助ヒータ２３で加熱して省エネ性を向上させ、且つ、除湿暖房空調の制御性も向上させることができるようになる。
尚、補助ヒータ２３は放熱器４の空気上流側に配置されているので、補助ヒータ２３で加熱された空気は放熱器４を通過することになるが、この除湿暖房モードでは放熱器４に冷媒は流されないので、補助ヒータ２３にて加熱された空気から放熱器４が吸熱してしまう不都合も解消される。即ち、放熱器４によって車室内に吹き出される空気の温度が低下してしまうことが抑制され、ＣＯＰも向上することになる。
（３）除湿冷房モード
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を開放し、電磁弁４０を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図１に破線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を経た空気流通路３内の全ての空気が補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。この除湿冷房モードではコントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しないので、吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）される。これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。
コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を制御する。
（４）冷房モード
次に、冷房モードでは、コントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁６の弁開度を全開とする。尚、コントローラ３２はエアミックスダンパ２８を制御し、図１に実線で示す如く、室内送風機２７から吹き出されて吸熱器９を通過した後の空気流通路３内の空気が、補助ヒータ２３及び放熱器４に通風される割合を調整する。また、コントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しない。
これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁３０を経て冷媒配管１３Ｇから放熱器４に流入すると共に、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。このとき室外膨張弁６は全開とされているので冷媒はそれを通過し、そのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着する。
吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気が吹出口２９から車室内に吹き出されるので（一部は放熱器４を通過して熱交換する）、これにより車室内の冷房が行われることになる。また、この冷房モードにおいては、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
（５）ＭＡＸ冷房モード（最大冷房モード）
次に、最大冷房モードとしてのＭＡＸ冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１を閉じる。また、電磁弁３０を閉じ、電磁弁４０を開放すると共に、室外膨張弁６の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は図３に示す如く補助ヒータ２３及び放熱器４に空気流通路３内の空気が通風されない状態とする。但し、多少通風されても支障はない。また、コントローラ３２は補助ヒータ２３に通電しない。
これにより、圧縮機２から冷媒配管１３Ｇに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器４に向かうこと無くバイパス配管３５に流入し、電磁弁４０を経て室外膨張弁６の下流側の冷媒配管１３Ｅに至るようになる。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバドライヤ部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器９に凝結して付着するので、空気流通路３内の空気は除湿される。吸熱器９で蒸発した冷媒は内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。このとき、室外膨張弁６は全閉とされているので、同様に圧縮機２から吐出された冷媒が室外膨張弁６から放熱器４に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。
ここで、前述した冷房モードでは放熱器４に高温の冷媒が流れているため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０への直接の熱伝導が少なからず生じるが、このＭＡＸ冷房モードでは放熱器４に冷媒が流れないため、放熱器４からＨＶＡＣユニット１０に伝達される熱で吸熱器９からの空気流通路３内の空気が加熱されることも無くなる。そのため、車室内の強力な冷房が行われ、特に外気温度Ｔａｍが高いような環境下では、迅速に車室内を冷房して快適な車室内空調を実現することができるようになる。また、このＭＡＸ冷房モードにおいても、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）とその目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
（６）運転モードの切換
空気流通路３内を流通される空気は上記各運転モードにおいて吸熱器９からの冷却や放熱器４（及び補助ヒータ２３）からの加熱作用（エアミックスダンパ２８で調整）を受けて吹出口２９から車室内に吹き出される。コントローラ３２は外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍ、内気温度センサ３７が検出する車室内の温度、前記ブロワ電圧、日射センサ５１が検出する日射量等と、空調操作部５３にて設定された車室内の目標車室内温度（設定温度）とに基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出し、各運転モードを切り換えて吹出口２９から吹き出される空気の温度をこの目標吹出温度ＴＡＯに制御する。
この場合、コントローラ３２は、外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器温度ＴＨ、目標放熱器温度ＴＣＯ、吸熱器温度Ｔｅ、目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータに基づいて各運転モードの切り換えを行うことで、環境条件や除湿の要否に応じて的確に暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びＭＡＸ冷房モードを切り換え、快適且つ効率的な車室内空調を実現する。
（７）放熱器４の冷媒掃気運転
ここで、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流す運転モード（本発明における第１の運転モード）である暖房モード、除湿冷房モード、又は、冷房モードから、室外膨張弁６の弁開度を全閉とし、電磁弁３０を閉じ、電磁弁３５を開いてバイパス装置４５により放熱器４と室外膨張弁６をバイパスして圧縮機２から吐出された冷媒を室外熱交換器７に直接流入させる運転モード（本発明における第２の運転モード）である除湿暖房モード、又は、ＭＡＸ冷房モードに切り換えた場合、そのときに放熱器４に残留している冷媒は、当該放熱器４内に寝込んだ状態となる。
また、放熱器４に冷媒を流さない運転モード（第２の運転モードである除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モード）とした後、当該放熱器４の温度が低下すると、内部に残留した冷媒は凝縮するため、放熱器４の冷媒圧力は低下する。そのため、室外膨張弁６を全閉としても、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩの圧力差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐｄ−ＰＣＩ）から、室外膨張弁６には漏れが発生し、除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードでの運転中に室外膨張弁６を通って放熱器４に冷媒が逆流入する。これにより、放熱器４内に溜まって寝込む冷媒の量が増大していくことになる。
このように放熱器４内に冷媒が溜まって寝込み、その量が多くなると、冷媒回路Ｒ内の冷媒循環量が減少してしまうため、空調性能が低下してしまう。また、冷媒には潤滑用のオイルも含まれているため、圧縮機２に戻るオイル量が不足して焼き付きが発生し、最悪の場合には破損を来すようになる。そこで、コントローラ３２は他の運転モード（暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード）から除湿冷房モード、又は、ＭＡＸ冷房モードに切り換える場合、先ず電磁弁３０を閉じてから室外膨張弁６を一旦全開とし、その後、弁開度を全閉とする。このように、電磁弁３０を閉じた状態で室外膨張弁６を全開とし、放熱器４から冷媒が流出し易くすることで、除湿冷房モードやＭＡＸ冷房モードに切り換えたときに放熱器４内に残留する冷媒の量をできるだけ少なくする。
更に、コントローラ３２は圧縮機２の起動時や運転中に、放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒の量が多いか否か判定し、多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合は、放熱器４の冷媒掃気運転を実行する。次に、図４~図６を参照しながら、このコントローラ３２による放熱器４の冷媒掃気運転について説明する。
図４はコントローラ３２による放熱器４の冷媒掃気運転を説明するフローチャートである。コントローラ３２は、図４のステップＳ１で車両用空気調和装置（ＨＰシステム）１が故障判定されているか否か判断し、故障判定されている場合は空調操作部５３にて警報し、運転を停止する。故障判定されていない場合は（正常）、ステップＳ２に進み、現在選択されている運転モード（ＨＰモード）が除湿暖房モード、又は、ＭＡＸ冷房モードであるか否か判断する。現在選択されている運転モードが除湿暖房モードかＭＡＸ冷房モードである場合は、ステップＳ３に進み、圧縮機２（ＨＰ）を起動しようとしているとき（起動中）か否か判断する。
（７−１）起動時の冷媒寝込み判定
ステップＳ３で現在圧縮機２を起動しているとき（起動中）の場合は、当該圧縮機２を起動する前に、ステップＳ４に進んで放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒が多いか否か判定する。ここで、コントローラ３２は、前回圧縮機２を停止したときの外気温度センサ３３が検出する外気温度Ｔａｍ、内気温度センサ３７が検出する車室内の温度、及び、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器温度ＴＨ、室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器７の温度を記憶している。そして、実施例では以下の（ｉ）~（ｖ）の条件のうちの何れかが成立している場合、コントローラ３２は放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒が多い、又は、多いか否か不明と判定する。即ち、
（ｉ）前回圧縮機２を停止したときの放熱器温度ＴＨ＞（今回起動時の放熱器温度ＴＨ−所定値（例えば５~１０ｄｅｇ））
（ｉｉ）外気温度Ｔａｍ＞（車室内の温度−所定値）
（ｉｉｉ）室外熱交換器７の温度＞（放熱器温度ＴＨ−所定値）
（ｉｖ）前回停止時の状態が不明
（ｖ）掃気運転終了フラグｆＳＣＡＶｒｅｆがリセット（＝０）
上記条件（ｉ）は、今回起動時の放熱器温度ＴＨが、前回圧縮機２を停止したときの放熱器温度ＴＨより高いがそれに近い値（前回停止時の放熱器温度ＴＨ＋所定値より低い値）か、それより低いこと、条件（ｉｉ）は、車室内の温度が外気温度Ｔａｍより高いがそれに近い値（外気温度Ｔａｍ＋所定値より低い値）か、それより低いこと、条件（ｉｉｉ）は、放熱器温度ＴＨが室外熱交換器７の温度より高いがそれに近い値（室外熱交換器７の温度＋所定値より低い値）か、それよりも低いことであり、何れも冷媒回路Ｒの他の部分よりも放熱器温度ＴＨが低くなっていて、放熱器４に冷媒が溜まって寝込んでいる量が多い状況となっていることを意味している。
また、上記条件（ｉｖ）は、前回圧縮機２を停止したときの状態（外気温度Ｔａｍ、車室内の温度、放熱器温度ＴＨ、室外熱交換器７の温度）が不明であることであり、これは放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒の量が多いか否か不明であることを意味している。尚、条件（ｖ）は後述する掃気運転終了フラグｆＳＣＡＶｒｅｆがリセット（＝０）されていることであり、これは冷媒掃気運転を実施していないことを意味する。
コントローラ３２は、圧縮機２を起動する際、ステップＳ４の判定で条件（ｉ）~（ｖ）のうちの何れかが成立しており、放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒が多い、又は、多いか否か不明と判定した場合（Ｙ）、ステップＳ５に進んで放熱器４の冷媒掃気運転を実行する。
（７−２）コントローラ３２による冷媒掃気運転の選択
コントローラ３２はステップＳ５の冷媒掃気運転で、現在選択されている運転モードが除湿暖房モードである場合、外気温度Ｔａｍが所定値（例えば＋５℃）より低く、且つ、吸熱器温度Ｔｅから所定値（例えば２ｄｅｇ）差し引いた値（Ｔｅ−２）が目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、目標放熱器温度ＴＣＯが所定値（例えば＋５０℃）より高い条件（ｖｉ）が成立している場合、運転モードを暖房モードとして圧縮機２を起動する。この暖房モードでは前述した如く放熱器４に冷媒が流れるので、放熱器４内に溜まって寝込んだ冷媒を追い出すことができる。即ち、この場合暖房モードが冷媒掃気運転となる。コントローラ３２は係る暖房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間（例えば１分程度）実行した後、冷媒掃気運転を終了して除湿暖房モードに運転モードを切り換える。
また、コントローラ３２は上記暖房モードを実行しているとき、放熱器４の冷媒過冷却度ＳＣが所定値以下となるように室外膨張弁６の弁開度を制御するか、或いは、室外膨張弁６の弁開度を固定する。それにより、圧縮機２の起動時に除湿暖房モードの前に実行される暖房モードや、後述する除湿暖房モードでの運転中に実行される暖房モードで車室内に吹き出される空気の温度が必要以上に高くなる不都合を回避する。
尚、係る条件（ｖｉ）が成立しない場合は、コントローラ３２は運転モードを除湿冷房モード、又は、冷房モードとして圧縮機２を起動する。この除湿冷房モードや冷房モードでも前述した如く放熱器４に冷媒が流れるので、放熱器４内に溜まって寝込んだ冷媒を追い出すことができる。即ち、この場合、除湿冷房モードや冷房モードが冷媒掃気運転となる。コントローラ３２はこの場合も除湿冷房モード、又は、冷房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間（例えば１分程度）実行した後、冷媒掃気運転を終了して除湿暖房モードに運転モードを切り換える。このように条件（ｖｉ）で暖房モード、又は、除湿冷房モード（又は、冷房モード）の何れかを冷媒掃気運転として選択することにより、除湿暖房モードが選択されているときの冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化を最小限に抑えることができるようになる。
一方、コントローラ３２はステップＳ５で、現在選択されている運転モードがＭＡＸ冷房モードである場合、運転モードを冷房モードとして起動する。図５は起動時にＭＡＸ冷房モードが選択されているときに、放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合にコントローラ３２が実行する制御を説明するタイミングチャートである。尚、図中ΔＰｄｘは吐出圧力センサ４２が検出する吐出圧力Ｐｄと室外熱交換器温度センサ５４が検出する室外熱交換器７の温度から換算される室外熱交換器７の圧力（或いは、室外熱交換器圧力センサ５６が検出する室外熱交換器７の圧力）との差から得られる電磁弁４０前後の差圧、ΔＰｉｘは同じく吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩから得られる電磁弁３０の前後の差圧である。また、ＮＣは圧縮機２の回転数である。
図５に示されるように、コントローラ３２は起動時に先ず冷房モードで起動する（電磁弁３０は開、電磁弁４０は閉）。その後、所定時間（例えば１分程度）経過した場合、ＭＡＸ冷房モードに各電磁弁３０、４０を切り換え（電磁弁３０は閉、電磁弁４０は開）、圧縮機２の回転数ＮＣを一旦低下させ、室外膨張弁６を全閉とした後、ＭＡＸ冷房モードでの圧縮機２の制御に移行する。起動時に実行される冷房モードでも前述した如く放熱器４に冷媒が流れるので、放熱器４内に溜まって寝込んだ冷媒を追い出すことができる。
即ち、この場合冷房モードが冷媒掃気運転となる。コントローラ３２は上記のように冷房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間実行した後、冷媒掃気運転を終了してＭＡＸ冷房モードに切り換えることで、圧縮機２の起動時や後述する運転中にＭＡＸ冷房モードが選択されているときの冷媒掃気運転による車室内の快適性の悪化も最小限に抑えることができるようになる。
ここで、コントローラ３２は、係る冷媒掃気運転を実行する所定時間を圧縮機２の回転数ＮＣが高い場合は短く、低い場合は長くする方向で前記所定時間を変更する。この変更は、例えば前述した１分を中心にそれより長くするか、短くするかで実行される。圧縮機２の回転数ＮＣが高い程、放熱器４から迅速に冷媒を追い出すことができるので、このように冷媒掃気運転を実行する所定時間を変更することで、放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒を確実に追い出しながら、放熱器４の冷媒掃気運転を最小限の時間で終わらせることが可能となる。
コントローラ３２はステップＳ６で上記冷媒掃気運転が終了したか否か判断し、前記所定時間中で未だ終了していないときはステップＳ８で掃気運転終了フラグｆＳＣＡＶｒｅｆをリセット（＝０）し、所定時間実行して冷媒掃気運転が終了したときは、ステップＳ７で掃気運転終了フラグｆＳＣＡＶｒｅｆをセット（＝１）する。
（７−３）運転中の冷媒寝込み判定
他方、ステップＳ３で起動後であるとき、即ち、除湿暖房モードかＭＡＸ冷房モードで運転中であるときは、コントローラ３２はステップＳ９に進んで放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒の量、即ち、冷媒寝込み量ＳＴｒｅｆを演算して推定する。前述した如く除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードでは室外膨張弁６が全閉とされ、電磁弁３０も閉じられるため、放熱器４内には冷媒が封じ込まれることになる。この封じ込まれた冷媒はその後の放熱器４の温度低下で凝縮するため、放熱器圧力ＰＣＩは低下する。
一方、全閉となっている室外膨張弁６は、その前後（放熱器４側と圧縮機２側）の差圧が大きくなる程、漏れる冷媒の量が多くなる。図６はこの様子を示しており、室外膨張弁６の単位時間当たりの冷媒漏れ量Ｌｒｅｆ（単位はｇ／ｓｅｃ）は、圧縮機２の吐出圧力Ｐｄと放熱器圧力ＰＣＩの圧力差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐｄ−ＰＣＩ。単位はＭＰａ）に比例して多くなる。このときの比例式はＬｒｅｆ＝ｆ（ΔＰ）で示される。即ち、この圧力差ΔＰに基づいて室外膨張弁６から放熱器４への冷媒の漏れ量を的確に推定することができる。
コントローラ３２は、ステップＳ９で上記単位時間当たりの冷媒漏れ量Ｌｒｅｆを積分することで、除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードでの運転中に室外膨張弁６から放熱器４に漏れて溜まった冷媒の量を、即ち、冷媒寝込み量ＳＴｒｅｆを算出する。このときの積分式は図４や図６に示す式（Ｉ）で示される。
冷媒寝込み量ＳＴｒｅｆ＝∫Ｌｒｅｆｄｔ＝∫｛ｆ（ΔＰ）｝ｄｔ ・・（Ｉ）
そして、コントローラ３２はステップＳ１０に進み、ステップＳ９で算出された冷媒寝込み量Ｌｒｅｆが所定値以上となったか否か判断し（ＳＴｒｅｆ≧所定値）、所定値未満である場合は冷媒寝込みなしと判定し、所定値以上である場合は冷媒寝込みと判定してステップＳ５に進み、冷媒掃気運転を実行する。尚、この場合の所定値は、放熱器４に通常設けられるレシーバタンクの容量、又は、プラトー領域幅（当該レシーバタンクに溜まるまで変化しなくなる領域。溢れ出して変化し出す。）とする。即ち、放熱器４のレシーバタンクの容量と同じくらい寝込んでも許容するということである。
この場合にステップＳ５で実行される冷媒掃気運転も前述したものと同様である。即ち、現在運転している運転モードが除湿暖房モードであるとき、前述した条件（ｖｉ）が成立している場合は、コントローラ３２は運転モードを暖房モードに切り換える。そして、コントローラ３２は係る暖房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間（同様に１分程度）実行した後、冷媒掃気運転を終了して除湿暖房モードに運転モードを切り換え、ステップＳ６からステップＳ７に進む。この場合の暖房モードでの放熱器４の冷媒過冷却度ＳＣの制御も前述と同様である。
また、条件（ｖｉ）が成立しない場合は、コントローラ３２は運転モードを除湿冷房モード、又は、冷房モードに切り換える。そして、コントローラ３２はこの場合も除湿冷房モード、又は、冷房モード（冷媒掃気運転）での運転を所定時間（同様に１分程度）実行した後、冷媒掃気運転を終了して除湿暖房モードに運転モードを切り換え、ステップＳ６からステップＳ７に進む。
一方、現在運転している運転モードがＭＡＸ冷房モードであるとき、コントローラ３２は運転モードを冷房モード（冷媒掃気運転）に切り換える。その後、所定時間（同様に１分程度）経過した場合、コントローラ３２は冷媒掃気運転を終了して運転モードをＭＡＸ冷房モードに切り換え、ステップＳ６からステップＳ７に進む。この場合の所定時間も圧縮機２の回転数ＮＣに応じて前述同様に変更される。
このようにして圧力差ΔＰに基づいて冷媒寝込み量ＳＴｒｅｆを演算することで、コントローラ３２は除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モードでの運転中に室外膨張弁６から漏れて放熱器４に逆流入する冷媒の量を的確に推定し、放熱器４の冷媒掃気運転を実行することができるようになる。
以上詳述した如くコントローラ３２が放熱器４に溜まっている冷媒が多いか否か判定し、多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合には、第１の運転モード（暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード）から圧縮機２を起動すること、若しくは、第２の運転モード（除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モード）から上記第１の運転モードに切り換えることにより、放熱器４の冷媒掃気運転を実行した後、上記第２の運転モードに切り換えるようにしたので、放熱器４に冷媒を流さない除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モード（第２の運転モード）で起動するときに放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒、若しくは、除湿暖房モードやＭＡＸ冷房モード（第２の運転モード）での運転中に放熱器４に溜まって寝込んだ冷媒を、上記第１の運転モードで放熱器４から追い出すことができるようになる。
これにより、放熱器４に多量の冷媒が寝込んで冷媒循環量が減少し、空調性能が低下してしまう不都合を未然に回避することができるようになる。また、オイル不足状態での運転も回避することができるようになるので、圧縮機２に破損が生じる不都合も未然に防止し、円滑且つ快適な空調運転を実現することができるようになる。
また、コントローラ３２は圧縮機２を起動する際、放熱器温度ＴＨから所定値差し引いた値が、前回圧縮機２を停止したときの放熱器温度ＴＨより低いこと（ｉ）、車室内の温度から所定値差し引いた値が外気温度Ｔａｍより低いこと（ｉｉ）、及び、放熱器温度ＴＨから所定値差し引いた値が室外熱交換器７の温度より低いこと（ｉｉｉ）、のうちの何れかが成立している場合、放熱器３に溜まっている冷媒が多いと判定するようにしたので、圧縮機２の起動時に放熱器４に多量の冷媒が溜まって寝込んでいることを的確に予測し、放熱器４の冷媒掃気運転を実行することができるようになる。
尚、実施例では各部の温度や圧力差ΔＰで放熱器４に溜まっている冷媒の量を推定したが、放熱器４の冷媒貯留量を直接計測できる冷媒貯留量センサを用いて放熱器４に溜まって寝込んでいる冷媒の量を直接計測してもよい。また、実施例では前述した条件（ｉ）について放熱器温度ＴＨについて判定したが、それに限らず、前回圧縮機２を停止したときの外気温度Ｔａｍや車室内の温度と、今回起動時の外気温度Ｔａｍや車室内の温度で判定してもよい。更に、実施例では前記条件（ｉ）~（ｖ）の何れかが成立したときに放熱器４に溜まっている冷媒が多いと判定したが、それに限らず、条件（ｉ）~（ｖ）のうちの何れか一つのみ、又は、それらのうちの二つを組み合わせて判定するようにしてもよい。
また、実施例では第１の運転モードとして暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードを、また、第２の運転モードとして除湿暖房モード、ＭＡＸ冷房モードを実行するようにしたが、それに限らず、第１の運転モードとして暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードのうちの何れかを実行し、第２の運転モードも除湿暖房モードとＭＡＸ冷房モードの何れか一つを実行する車両用空気調和装置にも本発明は有効である。
更に、実施例で示した各運転モードの切換制御は、それに限られるものでは無く、車両用空気調和装置の能力や使用環境に応じて、外気温度Ｔａｍ、車室内の湿度、目標吹出温度ＴＡＯ、放熱器温度ＴＨ、目標放熱器温度ＴＣＯ、吸熱器温度Ｔｅ、目標吸熱器温度ＴＥＯ、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータの何れか、又は、それらの組み合わせ、それらの全てを採用して適切な条件を設定すると良い。
更にまた、補助加熱装置は実施例で示した補助ヒータ２３に限られるものでは無く、ヒータで加熱された熱媒体を循環させて空気流通路内の空気を加熱する熱媒体循環回路や、エンジンで加熱されたラジエター水を循環するヒータコア等を利用してもよい。また、実施例で示した電磁弁３０及び電磁弁４０は、バイパス配管３５の分岐部に設けられた一つの三方弁（流路切換装置）で構成し、圧縮機２から吐出された冷媒を放熱器４に流す状態とバイパス配管３５に流す状態とに切り換えるようにしてもよい。即ち、上記各実施例で説明した冷媒回路Ｒの構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
１ 車両用空気調和装置
２ 圧縮機
３ 空気流通路
４ 放熱器
６ 室外膨張弁
７ 室外熱交換器
８ 室内膨張弁
９ 吸熱器
２３ 補助ヒータ（補助加熱装置）
２７ 室内送風機（ブロワファン）
２８ エアミックスダンパ
３０、４０ 電磁弁（流路切換装置）
３１ 吹出口切換ダンパ
３２ コントローラ（制御装置）
３５ バイパス配管
４５ バイパス装置
Ｒ 冷媒回路
２ 圧縮機
３ 空気流通路
４ 放熱器
６ 室外膨張弁
７ 室外熱交換器
８ 室内膨張弁
９ 吸熱器
２３ 補助ヒータ（補助加熱装置）
２７ 室内送風機（ブロワファン）
２８ エアミックスダンパ
３０、４０ 電磁弁（流路切換装置）
３１ 吹出口切換ダンパ
３２ コントローラ（制御装置）
３５ バイパス配管
４５ バイパス装置
Ｒ 冷媒回路
Claims (8)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に流すためのバイパス装置と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流す第１の運転モードと、前記室外膨張弁を全閉とし、前記バイパス装置により前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に直接流入させる第２の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記放熱器に溜まっている冷媒が多いか否か判定し、多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合には、前記第１の運転モードから前記圧縮機を起動すること、若しくは、前記第２の運転モードから前記第１の運転モードに切り換えることにより、前記放熱器の冷媒掃気運転を実行した後、前記第２の運転モードに切り換えることを特徴とする車両用空気調和装置。 - 前記制御装置は、前記圧縮機を起動する際、
外気温度、前記車室内の温度、又は、前記放熱器の温度から所定値差し引いた値が、前回圧縮機を停止したときの外気温度、車室内の温度、又は、放熱器の温度より低いこと、
前記車室内の温度から所定値差し引いた値が外気温度より低いこと、及び、
前記放熱器の温度から所定値差し引いた値が前記室外熱交換器の温度より低いこと、
のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てが成立している場合、前記放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。 - 前記制御装置は、前記第２の運転モードを実行している際、前記圧縮機の吐出冷媒圧力である吐出圧力Ｐｄと前記放熱器の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩとの差に基づいて前記放熱器への冷媒の漏れ量を推定し、当該漏れ量から前記放熱器に溜まっている冷媒の量を算出して、当該冷媒の量が所定値以上となった場合、前記放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空気調和装置。
- 前記制御装置は、前記放熱器の冷媒掃気運転を所定時間実行すると共に、前記圧縮機の回転数が高い場合は短く、低い場合は長くする方向で前記所定時間を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
- 前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を備え、
前記制御装置は、
前記第１の運転モードとして、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てを有すると共に、
前記第２の運転モードとして、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス装置により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させ、且つ、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス装置により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、双方を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。 - 前記制御装置は、前記除湿暖房モードで前記圧縮機を起動する際、又は、前記除湿暖房モードでの運転中、前記放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、
外気温度が所定値より低く、且つ、前記吸熱器の温度である吸熱器温度Ｔｅから所定値差し引いた値が吸熱器温度Ｔｅの目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、前記放熱器の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯが所定値より高い条件が成立するときは、前記暖房モードで前記圧縮機を起動し、又は、前記暖房モードに切り換えることで前記冷媒掃気運転を実行した後、前記除湿暖房モードに切り換えると共に、
前記条件が成立しないときは、前記除湿冷房モード、若しくは、前記冷房モードで前記圧縮機を起動し、又は、前記除湿冷房モード、若しくは、前記冷房モードに切り換えることで前記冷媒掃気運転を実行した後、前記除湿暖房モードに切り換えることを特徴とする請求項５に記載の車両用空気調和装置。 - 前記制御装置は、前記暖房モードを実行する際、前記放熱器における冷媒の過冷却度ＳＣが所定値以下となるように前記室外膨張弁の弁開度を制御し、若しくは、当該弁開度を固定することを特徴とする請求項６に記載の車両用空気調和装置。
- 前記制御装置は、前記最大冷房モードで前記圧縮機を起動する際、又は、前記最大冷房モードでの運転中、前記放熱器に溜まっている冷媒が多いと判定された場合、又は、多いか否か不明な場合、前記冷房モードで前記圧縮機を起動し、又は、前記冷房モードに切り換えることで前記冷媒掃気運転を実行した後、前記最大冷房モードに切り換えることを特徴とする請求項５乃至請求項７のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06255349A (ja) * | 1993-03-04 | 1994-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
| JPH0872532A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-19 | Zexel Corp | 車両用空調装置 |
| JPH08258544A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気自動車用ヒートポンプ冷暖房除湿装置 |
| JP2003291624A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Calsonic Kansei Corp | 車両用空調装置 |
| JP2003322420A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-11-14 | Denso Corp | 空気調和装置 |
| JP2011080731A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Toshiba Corp | 冷蔵庫 |
| JP2012006514A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Japan Climate Systems Corp | 車両用空調装置 |
| JP2013023210A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Hyundai Motor Co Ltd | 車両用ヒートポンプシステムおよびその制御方法 |
-
2016
- 2016-02-26 JP JP2016035616A patent/JP6719923B2/ja active Active
-
2017
- 2017-02-21 WO PCT/JP2017/008038 patent/WO2017146265A1/ja active Application Filing
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06255349A (ja) * | 1993-03-04 | 1994-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 車両用ヒートポンプ式空調装置 |
| JPH0872532A (ja) * | 1994-09-08 | 1996-03-19 | Zexel Corp | 車両用空調装置 |
| JPH08258544A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気自動車用ヒートポンプ冷暖房除湿装置 |
| JP2003322420A (ja) * | 2002-02-27 | 2003-11-14 | Denso Corp | 空気調和装置 |
| JP2003291624A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-15 | Calsonic Kansei Corp | 車両用空調装置 |
| JP2011080731A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Toshiba Corp | 冷蔵庫 |
| JP2012006514A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Japan Climate Systems Corp | 車両用空調装置 |
| JP2013023210A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Hyundai Motor Co Ltd | 車両用ヒートポンプシステムおよびその制御方法 |
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| JP2018203069A (ja) | 車両用空気調和装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
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| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17756699 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17756699 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |