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车用 空调装置

阅读：35发布：2022-03-04

专利汇可以提供车用空调装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种车用空调装置，所述车用空调装置能够尽早地进行不需要对车室内进行除湿的判断，而从除湿模式迅速地转换为制热模式，实现消耗电力的削减。控制装置执行制热模式和除湿模式，在制热模式下，使从压缩机 (2)排出的制冷剂在散热器中散热、减压后，在室外热交换器 (7)中吸热，在除湿模式下，使制冷剂不流向散热器，而是流向室外热交换器，并在散热、减压后在吸热器(9)中吸热，并且使辅助加热器 (23)发热。基于吸热器吸入空气温度 (Tevain)低于目标吸热器温度(TEO)，从除湿模式转换为制热模式。，下面是车用空调装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种车用空调装置，包括：
压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；
空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；
吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热来对从所述空气流通路径供给至所述车室内的空气进行冷却；
散热器，所述散热器相对于所述空气流通路径的空气流动设置在所述吸热器的下风侧，用于使制冷剂散热而对从所述空气流通路径向所述车室内供给的空气进行加热；
室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外；
辅助加热装置，所述辅助加热装置用于对从所述空气流通路径供给至所述车室内的空气进行加热；以及
控制装置，
通过所述控制装置切换执行制热模式、除湿模式，
在所述制热模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂在所述散热器中散热，并使散热后的所述制冷剂在减压之后在所述室外热交换器中吸热，
在所述除湿模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂不流向所述散热器，而是流向所述室外热交换器而散热，并在使散热后的所述制冷剂在减压之后在所述吸热器中吸热，并且使所述辅助加热装置发热，
其特征在于，
基于流入所述吸热器的空气的温度即吸热器吸入空气温度Tevain低于所述吸热器的温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，所述控制装置从所述除湿模式转换为所述制热模式。
2.一种车用空调装置，其特征在于，包括：
压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；
空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；
吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热来对从所述空气流通路径供给至所述车室内的空气进行冷却；
散热器，所述散热器相对于空气流通路径的空气流动设置在所述吸热器的下风侧，用于使制冷剂散热而对从所述空气流通路径向车室内供给的空气进行加热；
室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外；以及
控制装置，所述车用空调装置通过所述控制装置切换执行制热模式、除湿模式，在所述制热模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂在所述散热器中散热，并使散热后的所述制冷剂在减压之后在所述室外热交换器中吸热，
在所述除湿模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂在所述散热器中散热，并使散热后的所述制冷剂在减压之后流向所述吸热器和所述室外热交换器并吸热，其特征在于，
基于流入所述吸热器的空气的温度即吸热器吸入空气温度Tevain低于所述吸热器的温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，所述控制装置从所述除湿模式转换为所述制热模式。
3.如权利要求1或2所述的车用空调装置，其特征在于，
在所述吸热器吸入空气温度Tevain低于所述目标吸热器温度TEO-规定值α的状态(Tevain＜TEO-α)持续了规定时间T1的情况下，所述控制装置从所述除湿模式转换为所述制热模式。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，
包括吸入切换挡板，所述吸入切换挡板能够调节流入所述空气流通路径的外部气体与车室内的空气即内部气体的比率，
所述控制装置基于由所述吸入切换挡板调节的所述外部气体与所述内部气体的比率来估算所述吸热器吸入空气温度Tevain。
5.如权利要求4所述的车用空调装置，其特征在于，
所述控制装置通过基于所述外部气体与所述内部气体的比率的一阶滞后运算来计算所述吸热器吸入空气温度Tevain。
6.如权利要求4或5所述的车用空调装置，其特征在于，
包括室内送风机，所述室内送风机抽吸经过了所述吸入切换挡板的空气并向所述吸热器吹出，
所述控制装置基于来自所述室内送风机的受热量H1和/或所述吸入切换挡板中的调节误差E1来修正所述吸热器吸入空气温度Tevain。
7.如权利要求1至3中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，
具有温度传感器，所述温度传感器对所述吸热器吸入空气温度Tevain进行检测。

说明书全文

车用空调装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种对车辆的车室内进行空气调节的车用空调装置，特别涉及切换执行车室内的制热和除湿的车用空调装置。

背景技术

[0002] 因近年来的环境问题显现，以致混合动力汽车、电动汽车普及。此外，作为能适用于这种车辆的空调装置，正在开发一种空调装置，该空调装置包括：电动式的压缩机，该压缩机对制冷剂进行压缩并排出；吸热器，该吸热器设于空气流通路径内并使制冷剂吸热；散热器，该散热器设于上述吸热器的空气下游侧的空气流通路径内并使制冷剂散热；以及室外热交换器，该室外热交换器使设于车室外的制冷剂散热或吸热，上述空调装置切换执行制热模式、除湿制热模式(除湿模式)和制冷模式等各运转模式，其中，在上述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使在该散热器中散热后的制冷剂在室外热交换器中吸热，在上述除湿制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使散热后的制冷剂在吸热器和室外热交换器中吸热，在上述制冷模式下，使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热，并在吸热器中吸热(例如，参照专利文献1)。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：日本专利特开2016-222098号公报。

发明内容

[0006] 发明所要解决的技术问题

[0007] 在此，在除湿制热模式(除湿模式)下通过散热器对在吸热器中冷却后的空气进行再次加热，因此，与制热模式相比，运转效率变差，消耗电力也变多。另一方面，从除湿制热模式向制热模式的运转模式的转换(切换)如以往图6所示那样进行。在图6中，为了说明从除湿制热模式向制热模式转换的控制，示出了从除湿制热模式向制热模式切换时的压缩机的目标转速和吸热器的温度Te及作为其目标值即目标吸热器温度TEO的变化。另外，吸入切换挡板是对流入到空气流通路径内的外部气体与内部气体的比率进行调节的挡板。

[0008] 在此，若在除湿制热模式下压缩机基于吸热器的温度Te和作为其目标值的目标吸热器温度TEO进行控制，则若通过吸入切换挡板改变内外部气体比率等使得吸热器温度Te降低至低于目标吸热器温度TEO，则压缩机停止(OFF)。然后，在吸热器温度Te进一步降低，并在图6中的时刻t1低于比目标吸热器温度TEO低规定值α的温度(TEO-α)的状态(Te＜(TEO-α))持续了规定时间T1的情况下，运转模式从除湿制热模式切换为制热模式。另外，随后，在吸热器温度Te比目标吸热器温度TEO+规定值β(TEO+β)高的状态持续了规定时间的情况下，以存在车室内的除湿要求为条件，从制热模式切换为除湿制热模式。

[0009] 即，以往在除湿制热模式下，在吸热器温度Te比目标吸热器温度TEO-α低的状态持续了规定时间T1的情况下，判断为不需要对车室内进行除湿，并切换为制热模式，因此，判断不需要除湿需要比较长的时间，从而存在运转效率差的除湿制热模式持续相应的时间的问题。

[0010] 本发明是为了解决上述以往的问题而完成的，其目的在于提供一种车用空调装置，所述车用空调装置能够尽早地判断不需要对车室内进行除湿，而从除湿模式迅速地转换为制热模式，从而能够实现消耗电力的削减。

[0011] 解决技术问题所采用的技术方案

[0012] 技术方案1是一种车用空调装置，包括：压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热而对从空气流通路径供给至车室内的空气进行冷却；散热器，所述散热器相对于空气流通路径的空气流动设置在吸热器的下风侧，用于使制冷剂散热而对从空气流通路径向车室内供给的空气进行加热；室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外；辅助加热装置，所述辅助加热装置用于对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；以及控制装置，所述车用空调装置通过所述控制装置切换执行制热模式、除湿模式，在所述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使散热后的所述制冷剂在减压之后在室外热交换器中吸热，在所述除湿模式下，使从压缩机排出的制冷剂不流向散热器，而是流向室外热交换器而散热，并使散热后的制冷剂在减压之后在吸热器中吸热，并且使辅助加热装置发热，其特征是，基于流入吸热器的空气的温度即吸热器吸入空气温度Tevain低于吸热器的温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，控制装置从除湿模式转换为制热模式。

[0013] 技术方案2提供一种车用空调装置，包括：压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热来对从空气流通路径供给至车室内的空气进行冷却；散热器，所述散热器相对于空气流通路径的空气流动设置在吸热器的下风侧，用于使制冷剂散热而对从空气流通路径向车室内供给的空气进行加热；室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外；以及控制装置，所述车用空调装置通过所述控制装置切换执行制热模式、除湿模式，在所述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使散热后的所述制冷剂在减压之后在室外热交换器中吸热，在所述除湿模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使散热后的所述制冷剂在减压之后流向吸热器和室外热交换器并吸热，其特征是，基于流入吸热器的空气的温度即吸热器吸入空气温度Tevain低于吸热器的温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，控制装置从除湿模式转换为制热模式。技术方案3的车用空调装置在上述各技术方案的基础上，其特征是，在吸热器吸入空气温度Tevain低于目标吸热器温度TEO-规定值α的状态(Tevain＜TEO-α)持续了规定时间T1的情况下，控制装置从除湿模式转换为制热模式。

[0014] 技术方案4的车用空调装置在上述各技术方案的基础上，其特征是，包括吸入切换挡板，所述吸入切换挡板能够调节流入空气流通路径的外部气体与车室内的空气即内部气体的比率，控制装置基于由吸入切换挡板调节的外部气体与内部气体的比率来估算吸热器吸入空气温度Tevain。

[0015] 技术方案5的车用空调装置在上述技术方案的基础上，其特征是，控制装置通过基于外部气体和内部气体的比率的一阶滞后运算来计算吸热器吸入空气温度Tevain。

[0016] 技术方案6的车用空调装置在技术方案4或技术方案5的基础上，其特征是，包括室内送风机，所述室内送风机抽吸经过了吸入切换挡板的空气并向吸热器吹出，控制装置基于来自室内送风机的受热量H1和/或吸入切换挡板中的调节误差E1来修正吸热器吸入空气温度Tevain。

[0017] 技术方案7的车用空调装置在技术方案1至技术方案3的基础上，其特征是，包括温度传感器，所述温度传感器对吸热器吸入空气温度Tevain进行检测。

[0018] 发明效果

[0019] 在此，若流入吸热器的空气的温度(吸热器吸入空气温度Tevain)低于目标吸热器温度TEO，则原本不需要通过吸热器对车室内进行除湿。因此，在技术方案1的车用空调装置中包括：压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热来对从空气流通路径供给至车室内的空气进行冷却；散热器，所述散热器相对于空气流通路径的空气流动设置在吸热器的下风侧，用于使制冷剂散热而对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外；辅助加热装置，所述辅助加热装置用于对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；以及控制装置，所述车用空调装置通过所述控制装置切换执行制热模式、除湿模式，在所述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并在使散热后的所述制冷剂减压之后使所述制冷剂在室外热交换器中吸热，在所述除湿模式下，使从压缩机排出的制冷剂不流向散热器，而是流向室外热交换器而散热，并在使散热后的所述制冷剂减压之后使所述制冷剂在吸热器中吸热，并且使辅助加热装置发热，基于作为流入吸热器的空气的温度即吸热器吸入空气温度Tevain低于吸热器的温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，控制装置从除湿模式转换为制热模式，因此，即使不像以往那样使吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO，通过使吸热器吸入空气温度Tevain低于目标吸热器温度TEO，也能将除湿模式切换为制热模式。

[0020] 因此，在技术方案2的车用空调装置中包括：压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热来对从空气流通路径供给至车室内的空气进行冷却；散热器，所述散热器相对于空气流通路径的空气流动设置在吸热器的下风侧，用于使制冷剂散热而对从空气流通路径向车室内供给的空气进行加热；室外热交换器，所述室外热交换器设置在车室外；以及控制装置，所述车用空调装置通过所述控制装置切换执行制热模式、除湿模式，在所述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并在使散热后的所述制冷剂减压之后使所述制冷剂在室外热交换器中吸热，在所述除湿模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并在使散热后的所述制冷剂减压之后使所述制冷剂流向吸热器和室外热交换器并吸热，基于流入吸热器的空气的温度即吸热器吸入空气温度Tevain低于吸热器的温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，控制装置从除湿模式转换为制热模式，因此，即使不像以往那样吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO，通过吸热器吸入空气温度Tevain低于目标吸热器温度TEO，也能从除湿模式切换为制热模式。

[0021] 由此，根据技术方案1或技术方案2，与以往相比能够尽早地进行不需要对车室内进行除湿的判断，而从运转效率差的除湿模式迅速地转换为运转效率好的制热模式。由此，能够实现消耗电力的削减，特别是在对车室内进行空气调节的车用空调装置中极为理想。

[0022] 在这种情况下，若如技术方案3那样，在吸热器吸入空气温度Tevain低于目标吸热器温度TEO-规定值α的状态(Tevain＜TEO-α)持续了规定时间T1的情况下，控制装置从除湿模式转换为制热模式，则能够适当地进行从除湿模式向制热模式的切换。

[0023] 另外，若如技术方案4那样包括能够调节流入空气流通路径的外部气体与车室内的空气即内部气体的比率的吸入切换挡板，控制装置基于由吸入切换挡板调节的外部气体与内部气体的比率来估算吸热器吸入空气温度Tevain，则不需要设置专门的温度传感器，就能够估算吸热器吸入空气温度Tevain，从而进行从除湿模式向制热模式的转换。

[0024] 在此，在外部气体与内部气体的比率发生了变化的情况下，在反映到吸热器吸入空气温度Tevain之前需要某种程度的时间。即，即使外部气体与内部气体的比率变化，吸热器吸入空气温度Tevain也不会立即变化。因此，若如技术方案5那样控制装置通过基于外部气体与内部气体的比率的一阶滞后运算来计算吸热器吸入空气温度Tevain，则能够与实际的吸热器吸入空气温度Tevain的变化相配合地进行从除湿模式向制热模式的转换。

[0025] 另外，若技术方案6那样控制装置基于来自抽吸经过了吸入切换挡板的空气并向吸热器吹出的室内送风机的受热量H1和/或吸入切换挡板中的调节误差E1来修正吸热器吸入空气温度Tevain，则能够更高精度地估算吸热器吸入空气温度Tevain。

[0026] 另外，若如技术方案7那样在具有对吸热器吸入空气温度Tevain进行检测的温度传感器时，不进行如上所述的估算，而能够基于所述温度传感器的检测值进行从除湿模式向制热模式的转换。附图说明

[0027] 图1是适用了本发明的一实施方式的车用空调装置的结构图。

[0028] 图2是图1的车用空调装置的控制装置的框图。

[0029] 图3是图1的车用空调装置的HVAC单元的纵剖侧视图。

[0030] 图4是说明图2的热泵控制器的从除湿制热模式向制热模式转换的转换控制的图。

[0031] 图5是本发明的另一实施例的车用空调装置的结构图。

[0032] 图6是说明从以往的除湿制热模式向制热模式转换时的控制的图。

具体实施方式

[0033] 以下基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。

[0034] (实施例一)

[0035] 图1是表示本发明的一实施例的车用空调装置1的结构图。适用本发明的实施例的车辆是未装设发动机(内燃机)的电动汽车(EV)，其通过充电在蓄电池中的电力对行驶用的电动马达进行驱动而行驶(均未图示)，本发明的车用空调装置1也是由蓄电池的电力驱动的装置。即，实施例的车用空调装置1在无法进行由发动机废热实现的制热的电动汽车中，通过使用了制冷剂回路的热泵运转来进行制热模式，然后选择性地执行本发明的作为除湿模式的除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、MAX制冷模式(最大制冷模式)以及辅助加热器单独模式的各运转模式。

[0036] 另外，作为车辆并不局限于电动汽车，本发明在并用发动机和行驶用的电动马达的所谓混合动力汽车中也是有效的，另外在通过发动机行驶的通常的汽车中也能适用，这一点是自不必言的。

[0037] 实施例的车用空调装置1进行电动汽车的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿及换气)，其是通过制冷剂配管13将电动式的压缩机2、散热器4、室外膨胀阀6(减压装置)、室外热交换器7、室内膨胀阀8(减压装置)、吸热器9和储罐12等依次连接而构成制冷剂回路R，其中，所述电动式的压缩机2对制冷剂进行压缩，所述散热器4设置在供外部气体或车室内空气通气/循环的HVAC单元10的空气流通路径3内，并且供从压缩机2排出的高温高压的制冷剂经由制冷剂配管13G流入，并用于使所述制冷剂散热而对供给至车室内的空气进行加热，所述室外膨胀阀6在制热时使制冷剂减压膨胀、且由电动阀构成，所述室外热交换器7设置于车室外，并在制冷剂与外部气体之间进行热交换，以在制冷时作为散热器发挥功能，在制热时作为蒸发器发挥功能，所述室内膨胀阀8使制冷剂减压膨胀并由电动阀构成，所述吸热器9设置在空气流通路径3内，并用于在制冷时及除湿时使制冷剂吸热而对供给至车室内的空气进行冷却。在这种情况下，散热器4相对于空气流通路径3的空气流动配置在吸热器9的下风侧(空气下游侧)。

[0038] 此外，在所述制冷剂回路R中填充有规定量的制冷剂和润滑用的油。另外，在室外热交换器7设有室外送风机15。所述室外送风机15构成为通过强制性地将外部气体通风至室外热交换器7而使外部气体与制冷剂进行热交换，由此，即使在停车过程中(即、车速为0km/h)，外部气体也通风至室外热交换器7。

[0039] 此外，室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有接收干燥部14和过冷却部16，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A经由在制冷时打开的电磁阀17而与接收干燥部14连接，过冷却部16的出口侧的制冷剂配管13B经由室内膨胀阀8而与吸热器9的入口侧连接。另外，接收干燥部14和过冷却部16在结构上构成室外热交换器7的一部分。

[0040] 此外，过冷却部16与室内膨胀阀8之间的制冷剂配管13B和吸热器9的出口侧的制冷剂配管13C设置成热交换关系，两者构成内部热交换器19。由此，构成为经由制冷剂配管13B流入室内膨胀阀8的制冷剂被从吸热器9流出的低温的制冷剂冷却(过冷却)。

[0041] 此外，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A分岔出制冷剂配管13D，所述分岔后的制冷剂配管13D经由在制热时打开的电磁阀21而与内部热交换器19的下游侧的制冷剂配管13C连通连接。所述制冷剂配管13C与储罐12连接，储罐12与压缩机2的制冷剂吸入侧连接。另外，散热器4的出口侧的制冷剂配管13E经由室外膨胀阀6而与室外热交换器7的入口侧连接。

[0042] 此外，在压缩机2的排出侧与散热器4的入口侧之间的制冷剂配管13G夹设有在后述的除湿制热和MAX制冷时关闭的电磁阀30(构成流路切换装置)。在这种情况下，制冷剂配管13G在电磁阀30的上游侧分岔出旁通配管35，所述旁通配管35经由在除湿制热和MAX制冷时打开的电磁阀40(其也构成流路切换装置)与室外膨胀阀6下游侧的制冷剂配管13E连通连接。通过所述旁通配管35、电磁阀30和电磁阀40，构成旁通装置45。

[0043] 通过所述旁通配管35、电磁阀30和电磁阀40构成旁通装置45，能够如后文所述那样能够顺利地进行除湿制热模式、MAX制冷模式与制热模式、除湿制冷模式、制冷模式之间的切换，其中，在除湿制热模式、MAX制冷模式下，使从压缩机2排出的制冷剂直接流入室外热交换器7，在制热模式、除湿制冷模式、制冷模式下，使从压缩机2排出的制冷剂流入散热器4。

[0044] 另外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路径3形成有外部气体吸入口25A和内部气体吸入口25B的各吸入口，从外部气体吸入口25A吸入车室外的空气即外部气体，从内部气体吸入口25B吸入车室内的空气即内部气体。而且，在空气流通路径3设有吸入切换挡板26，在上述吸入切换挡板26的空气下游侧设有室内送风机(鼓风扇)27，所述室内送风机27用于抽吸从各吸入口25A、25B吸入的外部气体、内部气体，并吹出到空气流通路径3的吸热器9。

[0045] 所述吸入切换挡板26构成为，通过以任意的比率将外部气体吸入口25A和内部气体吸入口25B打开、关闭，能够将流入到空气流通路径3的吸热器9的外部气体与内部气体的比率在0～100％之间进行调节。另外，在本申请中，将被吸入切换挡板26调节的外部气体与内部气体的比率称为内外部气体比率RECrate，在上述内外部气体比率RECrate＝1时为内部气体为100％、外部气体为0％的内部气体循环模式，在内部气体比率RECrate＝0时为外部气体为100％、内部气体为0％的外部气体导入模式。而且，在0＜内外部气体比率RECrate＜1将处于为0％＜内部气体＜100％、且100％＞外部气体＞0％的内外部气体中间位置。即，在本申请中，内外部气体比率RECrate是指流入空气流通路径3的吸热器9的空气中的内部气体的比例。

[0046] 上述吸入切换挡板26由后述的空调控制器20控制，通过后述的自动模式或对空调操作部53的手动操作(手动模式)来选择所述内部气体循环模式、外部气体导入模式及内外部气体中间位置。在这种情况下，当冷却时等制冷负荷较大时或市区等担心外部气体恶臭时选择内部气体循环模式，当需要换气时或在制热时防止窗户起雾时，通过与除霜器开关(设置在后述的空调操作部53上)的连动等来选择外部气体导入模式。另外，在同时实现制热时的制热负荷的降低和防止窗户起雾时，选择内外部气体中间位置。

[0047] 此外，在图1中，符号23是设于实施例的车用空调装置1的、作为辅助加热装置的辅助加热器。实施例的辅助加热器23由PTC加热器(电加热器)构成，其相对于空气流通路径3的空气流动设于散热器4的上风侧(空气上游侧)且吸热器9的下风侧(空气下游侧)的空气流通路径3内。此外，当辅助加热器23通电发热时，经由吸热器9流入散热器4之前的空气流通路径3内的空气被加热。即，所述辅助加热器23成为所谓的加热器芯部，其进行车室内的制热或是对所述制热进行补充。

[0048] 在此，HVAC单元10的比吸热器9靠下风侧(空气下游侧)的空气流通路径3被分隔壁10A划分而形成制热用热交换通路3A和绕过所述制热用热交换通路3A的旁通通路3B，前述的散热器4和辅助加热器23配置于制热用热交换通路3A。

[0049] 此外，在辅助加热器23的上风侧的空气流通路径3内设有空气混合挡板28Dr、28As，所述空气混合挡板28Dr、28As对流入所述空气流通路径3内并通过吸热器9后的空气流通路径3内的空气(内部气体、外部气体)通风至配置有辅助加热器23和散热器4的制热用热交换通路3A的比例进行调节。

[0050] 而且，在散热器4的下风侧的HVAC单元10中形成有足底(FOOT)吹出口29A、通风(VENT)吹出口29B、除雾(DEF)吹出口29C的各吹出口。足底吹出口29A是用于将空气吹出到车室内的脚下的吹出口，位于最低的位置。此外，通风吹出口29B是用于将空气吹出到车室内的驾驶员的胸部及脸部附近的吹出口，其位于比足底吹出口29A靠上方的位置。此外，除雾吹出口29C是将空气吹出到车辆的前挡风玻璃内表面的吹出口，其与其他吹出口29A、29B相比位于最上方的位置。

[0051] 此外，在足底吹出口29A、通风吹出口29B以及除雾吹出口29C分别设有对空气的吹出量进行控制的足底吹出口挡板31A、通风吹出口挡板31B和除雾吹出口挡板31C。

[0052] 另外，实施例的车用空调装置1能够在车辆的驾驶座和副驾驶座进行左右独立空调控制，设有散热器4和辅助加热器23的空气流通路径3内被未图示的隔板左右隔开。然后，所述空气混合挡板28Dr作为驾驶座用(右用)的空气混合挡板，并设置在右侧空气流通路径3中，而空气混合挡板28As作为副驾驶座用(左用)的空气混合挡板，并设置在左侧空气流通路径3中。另外，所述足底吹出口挡板31A、通风吹出口挡板31B及除雾吹出口挡板31C的各吹出口也分别设置在驾驶座用(右用)和副驾驶座用(左用)的被所述隔板隔开的左右空气流通路径3中。而且，由此，能够对驾驶座/副驾驶座执行相同空调控制(左右相同空调控制)、和对驾驶座/副驾驶座执行独立空调控制(左右独立空调控制)。

[0053] 即，在通过后述的空调操作部53的设定使驾驶座/副驾驶座相同空调控制(左右相同空调控制)时，空气混合切换挡板28Dr和空气混合切换挡板28As进行相同的动作，驾驶座用和副驾驶座用的各吹出口挡板31A～31C也进行相同的动作。另一方面，在进行驾驶座/副驾驶座独立空调控制(左右独立空调控制)时，空气混合切换挡板28Dr和空气混合切换挡板28As独立动作，驾驶座用和副驾驶座用的各吹出口挡板31A～31C也独立动作。

[0054] 接着，图2示出了实施例的车用空调装置1的控制装置11的框图。控制装置11由空调控制器20和热泵控制器32构成，所述空调控制器20和热泵控制器32均由包括处理器的计算机的一例即微型计算机构成，他们与构成CAN(Controller Area Net Work：控制器局域网络)及LIN(Local Interconnect Network：本地互联网)的车辆通信总线62连接。此外，压缩机2和辅助加热器23也与车辆通信总线65连接，所述空调控制器20、热泵控制器32、压缩机2以及辅助加热器23构成为经由车辆通信总线65进行数据的接收、发送。

[0055] 空调控制器20是负责车辆的车室内空气调节的控制的上级控制器，在所述空调控制器20的输入连接有外部气体温度传感器33、外部气体湿度传感器34、内部气体温度传感器37、内部气体湿度传感器38、室内CO2浓度传感器39、吹出温度传感器41、排出压力传感器42、例如光电传感式的日照传感器51、车速传感器52的各输出、以及空调(空气调节)操作部
53，其中：所述外部气体温度传感器33对车辆的外部气体温度Tam(车室外的空气的温度)进行检测，所述外部气体湿度传感器34对外部气体湿度进行检测，所述内部气体温度传感器
37对车室内的空气(内部气体)的温度(内部气体温Tin)进行检测，所述内部气体湿度传感器38对车室内空气的湿度进行检测，所述室内CO2浓度传感器39对车室内的二氧化碳浓度进行检测，所述吹出温度传感器41对吹出至车室内的空气的温度进行检测，所述排出压力传感器42对压缩机2的排出制冷剂压力(排出压力Pd)进行检测，所述日照传感器51用于对向车室内的日照量进行检测，所述车速传感器52用于对车辆的移动速度(车速)进行检测，所述空调(空气调节)操作部53用于对温度和运转模式的切换进行设定。

[0056] 此外，在空调控制器20的输出连接有室外送风机15、室内送风机(鼓风扇)27、吸入切换挡板26、空气混合挡板28Dr、28As、各吹出口挡板31A～31C，并通过空调控制器20对所述部件进行控制。

[0057] 热泵控制器32是主要负责制冷剂回路R的控制的控制器，在所述热泵控制器32的输入连接有排出温度传感器43、吸入压力传感器44、吸入温度传感器55、散热器温度传感器46、散热器压力传感器47、吸热器温度传感器48、吸热器压力传感器49、室外热交换器温度传感器54和室外热交换器压力传感器56的各输出，其中，所述排出温度传感器43对压缩机2的排出制冷剂温度进行检测，所述吸入压力传感器44对压缩机2的吸入制冷剂压力进行检测，所述吸入温度传感器55对压缩机2的吸入制冷剂温度Ts进行检测，所述散热器温度传感器46对散热器4的制冷剂温度(散热器温度TCI)进行检测，所述散热器压力传感器47对散热器4的制冷剂压力(散热器压力PCI)进行检测，所述吸热器温度传感器48对吸热器9的制冷剂温度(吸热器温度Te)进行检测，所述吸热器压力传感器49对吸热器9的制冷剂压力进行检测，所述室外热交换器温度传感器54对室外热交换器7的出口的制冷剂温度(室外热交换器温度TXO)进行检测，所述室外热交换器压力传感器56对室外热交换器7的出口的制冷剂压力(室外热交换器压力PXO)进行检测。

[0058] 而且，在热泵控制器32的输入还连接有作为对辅助加热器23的温度(辅助加热器温度Tptc)进行检测的多个温度传感器的辅助加热器温度传感器50Dr、50As的各输出。在这种情况下，安装为辅助加热器温度传感器50Dr能够对由所述隔板分隔的右侧(驾驶座侧)的部分的辅助加热器23的温度进行检测，辅助加热器温度传感器50As能够对左侧(副驾驶座侧)的部分的辅助加热器23的温度进行检测。

[0059] 此外，在热泵控制器32的输出连接有室外膨胀阀6、室内膨胀阀8、电磁阀30(再加热用)、电磁阀17(制冷用)、电磁阀21(制热用)、电磁阀40(旁通用)的各电磁阀，所述各电磁阀通过热泵控制器32控制。另外，压缩机2和辅助加热器23分别内置有控制器，压缩机2和辅助加热器23的控制器经由车辆通信总线65与热泵控制器32进行数据的接收、发送，并通过所述热泵控制器32控制。

[0060] 热泵控制器32和空调控制器20是经由车辆通信总线65相互进行数据的接收、发送，并且基于各传感器的输出及通过空调操作部53输入的设定，对各设备进行控制的控制器，在这种情况下的实施例中，构成为外部气体温度传感器33、排放压力传感器42、车速传感器52、流入空气流通路径3的空气的实际体积风量Ga(由空调控制器20计算出的实际系统风量)、空气混合挡板28Dr和28As实现的风量比例SWDr、SWAs(空调控制器20计算出的)、所述内外部气体比率RECrate(空调控制器20调节的)、空调操作部53的输出从空调控制器20经由车辆通信总线65发送至热泵控制器32，以用于由热泵控制器32进行的控制。

[0061] 基于以上结构，接着对实施例的车用空调装置1的动作进行说明。在本实施例中，控制装置11(空调控制器20、热泵控制器32)切换地执行制热模式、除湿制热模式(除湿模式)、除湿制冷模式、制冷模式、MAX制冷模式(最大制冷模式)和辅助加热器单独模式的各运转模式。首先，对各运转模式下的制冷剂的流动和控制进行说明。

[0062] (1)制热模式

[0063] 当通过热泵控制器32(自动模式)或通过对空调操作部53的手动操作(手动模式)选择制热模式时，热泵控制器32将电磁阀21(制热用)打开，并将电磁阀17(制冷用)关闭。此外，将电磁阀30(再加热用)打开，并将电磁阀40(旁通用)关闭。然后，使压缩机2运转。空调控制器20使各送风机15、27运转，虽然空气混合挡板28Dr、28As基本上设置成如下状态：将从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的全部空气通风至制热用热交换通路3A的辅助加热器23和散热器4，但空气混合挡板28Dr、28As也可以对风量进行调节。

[0064] 由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂经过电磁阀30而从制冷剂配管13G流入散热器4。在散热器4通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气被散热器4内的高温制冷剂(辅助加热器23工作时为所述辅助加热器23和散热器4)加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，从而冷凝、液化。

[0065] 在散热器4内液化后的制冷剂在从所述散热器4流出后，经过制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体中汲取热量。即，制冷剂回路R成为热泵。接着，从室外热交换器7流出的低温的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀21和制冷剂配管13D而从制冷剂配管13C流入储罐12，在该储罐12中被气液分离后，气体制冷剂被吸入到压缩机2，并且反复进行所述循环。被散热器4(辅助加热器23工作时为所述辅助加热器23和散热器4)加热后的空气从各吹出口29A～29C吹出，由此进行车室内的制热。

[0066] 热泵控制器32基于空调控制器20根据目标吹出温度TAO计算出的目标加热器温度TCO(后述的加热温度TH的目标值)，计算出目标散热器压力PCO(散热器压力PCI的目标值)，并根据上述目标散热器压力PCO和散热器压力传感器47检测出的散热器4的制冷剂压力(散热器压力PCI。制冷剂回路R的高压压力)，对压缩机2的转速NC进行控制，并对由散热器4实现的加热进行控制。此外，热泵控制器32基于散热器温度传感器46检测出的散热器4的制冷剂温度(散热器温度TCI)和散热器压力传感器47检测出的散热器压力PCI对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，并将散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度SC控制为作为其目标值的目标过冷却度TGSC。

[0067] 此外，在所述制热模式下，在由散热器4实现的制热能力相对于车室内空气调节所要求的制热能力(要求制热能力TGQ)有所不足的情况下，热泵控制器32对辅助加热器23的通电进行控制，以通过辅助加热器23的发热对制热能力不足的量进行补充。由此，实现舒适的车室内制热，并且还抑制室外热交换器7的结霜。在实施例中，由于辅助加热器23配置于散热器4的空气上游侧，因此，在空气流通路径3中流通的空气在通风到散热器4之前被通风至辅助加热器23。

[0068] 在这种情况下，在实施例中，热泵控制器32将辅助加热器温度传感器50Dr的检测值TptcDr和辅助加热器温度传感器50As的检测值TptcAs的平均值设为辅助加热器温度Tptc，来对辅助加热器23的通电进行控制。

[0069] (2)除湿制热模式(除湿模式)

[0070] 接着，在作为本发明的除湿模式的除湿制热模式下，热泵控制器32将电磁阀17打开，将电磁阀21关闭。此外，将电磁阀30关闭，将电磁阀40打开，并且将室外膨胀阀6的阀开度设为全闭。然后，使压缩机2运转。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28Dr、28As基本上设置成如下状态：使从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径
3内的全部空气通风至制热用热交换器通路3A的辅助加热器23和散热器4，但空气混合挡板
28Dr、28As仍对风量进行调节。

[0071] 由此，从压缩机2排出到制冷剂配管13G的高温高压的气体制冷剂未流向散热器4而是流入旁通配管35，并经由电磁阀40到达室外膨胀阀6的下游侧的制冷剂配管13E。此时，由于室外膨胀阀6被设为全闭，因此，制冷剂流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂随后通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13A经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

[0072] 从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂进入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气被冷却，且所述空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气流通路径3内的空气被冷却且被除湿。在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过内部热交换器19并经由制冷剂配管13C流至储罐12，随后经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行所述循环。

[0073] 此时，由于室外膨胀阀6的阀开度被设为全闭，因此，能抑制或防止从压缩机2排出的制冷剂从室外膨胀阀6倒流入散热器4的不良情况。由此，能抑制或消除制冷剂循环量的下降以确保空气调节能力。此外，在所述除湿制热模式下，热泵控制器32对辅助加热器23通电并使其发热。由此，在吸热器9中冷却且被除湿后的空气在经过辅助加热器23的过程中被进一步加热而使温度上升，因此，进行车室内的除湿制热。

[0074] 热泵控制器32基于吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)，以及空调控制器20计算出的吸热器温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，来控制压缩机2的转速NC，并且通过将辅助加热器温度传感器50Dr的检测值TptcDr和辅助加热器温度传感器50As的检测值TptcAs的平均值设为辅助加热器温度Tptc，并基于该辅助加热器温度Tptc和所述目标加热器温度TCO来控制辅助加热器23的通电(由发热实现的加热)，以一边适当地进行吸热器9中的空气的冷却和除湿，一边通过辅助加热器23的加热可靠地防止从各吹出口29A～29C向车室内吹出的空气温度的降低。由此，能够一边对向车室内吹出的空气进行除湿，一边将该空气的温度控制为适当的制热温度，从而能实现车室内的舒适且高效的除湿制热。

[0075] 另外，由于辅助加热器23配置于散热器4的空气上游侧，因此，虽然被辅助加热器23加热后的空气经过散热器4，但由于在所述除湿制热模式下制冷剂并未流至散热器4，因此，散热器4从被辅助加热器23加热后的空气中吸热的不良情况也得到消除。即，因散热器4而使向车室内吹出的空气的温度下降的情况得到抑制，使得COP也得到提高。

[0076] (3)除湿制冷模式

[0077] 接着，在除湿制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17打开，并将电磁阀21关闭。此外，将电磁阀30打开，将电磁阀40关闭。然后，使压缩机2运转。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28Dr、28As基本上设置成如下状态：使从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的全部空气通风至制热用热交换器通路3A的辅助加热器23和散热器4，但空气混合挡板28Dr、28As仍对风量进行调节。

[0078] 由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂经过电磁阀30而从制冷剂配管13G流入散热器4。由于在散热器4中通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，从而冷凝、液化。

[0079] 从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E流至室外膨胀阀6，经过以稍许打开的方式控制的室外膨胀阀6而流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂随后通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13A经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

[0080] 从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂进入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却且被除湿。

[0081] 在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过内部热交换器19并经由制冷剂配管13C流至储罐12，随后经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行所述循环。在所述除湿制冷模式下，由于热泵控制器32并未对辅助加热器23通电，因此，在吸热器9中冷却并被除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再次加热(散热能力比制热时低)。由此，进行车室内的除湿制冷。

[0082] 热泵控制器32基于吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和作为其目标值的目标吸热器温度TEO(从空调控制器20发送)，对压缩机2的转速NC进行控制。另外，热泵控制器32根据前述的目标加热器温度TCO计算目标散热器压力PCO，基于该目标散热器压力PCO和散热器压力传感器47检测出的散热器4的制冷剂压力(散热器压力PCI。制冷剂回路R的高压压力)来对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，对散热器4的加热进行控制。

[0083] (4)制冷模式

[0084] 接着，在制冷模式下，热泵控制器32在所述除湿制冷模式的状态下将室外膨胀阀6的阀开度设为全开。然后，使压缩机2运转，并且不对辅助加热器23通电。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28Dr、28As设置成如下状态：对使从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的空气通风至制热用热交换通路3A的辅助加热器23和散热器4的比例进行调节。

[0085] 由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂经过电磁阀30并从制冷剂配管13G流入散热器4，并且从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6。此时，由于室外膨胀阀6被设为全开，因此，制冷剂经过该室外膨胀阀6并就这样流入室外热交换器7，然后通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝、液化。
从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13A经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

[0086] 从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂进入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气被冷却。此外，空气中的水分凝结并附着于吸热器9。

[0087] 在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过内部热交换器19并经由制冷剂配管13C流至储罐12，随后经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行所述循环。在吸热器9中冷却、除湿后的空气从各吹出口29A～29C吹出到车室内(一部分经过散热器4进行热交换)，由此进行车室内的制冷。此外，在所述制冷模式下，热泵控制器32基于吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和作为其目标值的前述的目标吸热器温度TEO，对压缩机2的转速NC进行控制。

[0088] (5)MAX制冷模式(最大制冷模式)

[0089] 接着，在作为最大制冷模式的MAX制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17打开，并将电磁阀21关闭。此外，将电磁阀30关闭，将电磁阀40打开，并且将室外膨胀阀6的阀开度设为全闭。然后，使压缩机2运转，并且不对辅助加热器23通电。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28Dr、28As设置成如下状态：对从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的空气通风至制热用热交换通路3A的辅助加热器23和散热器4的比例进行调节。

[0090] 由此，从压缩机2排出到制冷剂配管13G的高温高压的气体制冷剂并未流向散热器4而是流入旁通配管35，并经由电磁阀40到达室外膨胀阀6的下游侧的制冷剂配管13E。此时，由于室外膨胀阀6被设为全闭，因此，制冷剂流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂随后通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝。
从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13A经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

[0091] 从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂进入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气被冷却。此外，由于空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气流通路径3内的空气被除湿。在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过内部热交换器19并经由制冷剂配管13C流至储罐12，随后经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行所述循环。此时，由于室外膨胀阀6被设为全闭，因此，同样能抑制或防止从压缩机2排出的制冷剂从室外膨胀阀6倒流入散热器4的不良情况。由此，能抑制或消除制冷剂循环量的下降而确保空气调节能力。

[0092] 在此，在前述的制冷模式下，由于在散热器4流动有高温的制冷剂，因而会产生不少从散热器4向HVAC单元10的直接热传导，但在所述MAX制冷模式下，由于制冷剂并未流动至散热器4，因而，来自吸热器9的空气流通路径3内的空气不会被从散热器4传递至HVAC单元10的热加热。因此，在对车室内进行强力制冷、尤其在外部气体温度Tam较高的环境下，能迅速地对车室内进行制冷而实现舒适的车室内空气调节。此外，在所述MAX制冷模式下，热泵控制器32也基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和作为其目标值的前述的目标吸热器温度TEO，对压缩机2的转速NC进行控制。

[0093] (6)辅助加热器单独模式

[0094] 另外，实施例的控制装置11具有在室外热交换器7中发生过结霜等情况下停止制冷剂回路R的压缩机2和室外送风机15，并使辅助加热器23通电以通过仅所述辅助加热器23对车室内进行制热的辅助加热器单独模式。在这种情况下，热泵控制器32也将辅助加热器温度传感器50Dr的检测值TptcDr与辅助加热器温度传感器50As的检测值TptcAs的平均值设为辅助加热器温度Tptc，基于该辅助加热器温度Tptc与前述的目标加热器温度TCO来对辅助加热器23的通电(发热)进行控制。

[0095] 此外，空调控制器20使室内送风机27运转，空气混合挡板28Dr、28As设置成如下状态：将从室内送风机27吹出的空气流通路径3内的空气通风至制热用热交换通路3A的辅助加热器23，并对风量进行调节。在辅助加热器23中加热后的空气从各出口29A～29C吹出到车室内，由此进行车室内的制热。

[0096] (7)运转模式的切换

[0097] 空调控制器20根据下述式(I)计算出前述的目标吹出温度TAO。所述目标吹出温度TAO是吹出到车室内的空气的温度的目标值。

[0098] TAO＝(Tset－Tin)×K+Tbal(f(Tset、SUN、Tam))…(I)

[0099] 此处，Tset是通过空调操作部53设定的车室内的设定温度，Tin是内部气体温度传感器37检测出的内部气体温度，K是系数，Tbal是基于设定温度Tset、日照传感器51检测出的日照量SUN、外部气体温度传感器33检测出的外部气体温度Tam计算出的平衡值。此外，一般而言，所述目标吹出温度TAO随着外部气体温度Tam越低而越高，并随着外部气体温度Tam上升而下降。

[0100] 热泵控制器32在起动时基于从空调控制器20经由车辆通信总线65发送的外部气体温度Tam(外部气体温度传感器33检测出的)和目标吹出温度TAO，来选择所述各运转模式中的任一个运转模式，并且经由车辆通信总线65将各运转模式发送至空调控制器20。另外，在起动后，通过基于外部气体温度Tam、车室内的湿度、目标吹出温度TAO、后述的加热温度TH(散热器4的下风侧的空气的温度。估算值)、目标加热器温度TCO、吸热器温度Te、目标吸热器温度TEO、车室内的除湿要求的有无等参数进行各运转模式的切换，以根据环境条件和是否需要除湿，将在制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、MAX制冷模式和辅助加热器单独模式之间切换而将吹出至车室内的空气的温度控制为目标吹出温度TAO，从而实现舒适且高效的车室内空气调节。另外，对于从除湿制热模式向制热模式转换的转换控制，将在后面详细叙述。

[0101] 在此，所述加热温度TH是散热器4的下风侧的空气的温度，由热泵控制器32根据下述所示的一阶滞后运算的式(II)估算。

[0102] TH＝(INTL1×TH0+Tau1×THz)/(Tau1+INTL1)…(II)

[0103] 此处，INTL1是运算周期(常数)，Tau1是一阶滞后的时间常数，TH0是一阶滞后运算前的恒定状态下的加热温度TH的恒定值，THz是加热温度TH的前次值。通过所述方式估算加热温度TH，从而无需设置专门的温度传感器。另外，热泵控制器32通过根据前述的运转模式而改变所述时间常数Tau1和恒定值TH0，从而根据运转模式将所述估算式(II)设为不同的估算式，进而对加热温度TH进行估算。然后，所述加热温度TH经由车辆通信总线65发送至空调控制器20。

[0104] (8)基于吸热器吸入空气温度Tevain的从除湿制热模式向制热模式转换的转换控制

[0105] 接着，参照图4说明由热泵控制器32进行的从除湿制热模式向制热模式转换的转换控制。热泵控制器32在本发明中基于流入吸热器9的空气的温度(吸热器吸入空气温度Tevain)和目标吸热器温度TEO，进行从除湿制热模式向制热模式转换的转换控制。

[0106] (8-1)吸热器吸入空气温度Tevain的估算(计算)

[0107] 另外，在本实施例中，由于未设置对流入吸热器9的空气进行检测的温度传感器，因此，热泵控制器32使用前述的内外部气体比率RECrate来估算吸热器吸入空气温度Tevain。首先，对该吸热器吸入空气温度Tevain的估算(计算)进行说明。

[0108] 在实施例的情况下，若在空气流通路径3中流通的空气的外部气体与内部气体的比率(内外部气体比率RECrate)发生变化，则流入吸热器9的空气的温度(吸热器吸入空气温度Tevain)发生变化。因此，热泵控制器32基于内外部气体比率RECrate，使用下式(III)、(IV)计算并估算吸热器吸入空气温度Tevain。

[0109] Tevain＝(INTL2×Tevain0+Tau2×Tevainz)/(Tau2+INTL2)…(III)

[0110] Tevain0＝Tam×(1-RECrate×E1)+Tin×RECrate×E1+H1…(IV)

[0111] 此处，INTL2是运算周期(常数)，Tau2是一阶滞后的时间常数，Tevain0是一阶滞后运算前的恒定状态下的吸热器吸入空气温度Tevain的恒定值，Tevainz是吸热器吸入空气温度Tevain的前次值。另外，Tam是外部气体温度，Tin是内部气体温度，E1是伴随吸入切换挡板26的构造上的偏差或停止位置的偏差的调节误差(修正项)，H1是来自室内送风机27的受热量(通过运转而发热的室内送风机27对空气加热的量：补偿)。

[0112] (8-2)从除湿制热模式向制热模式的转换

[0113] 在此，如上所述，在除湿制热模式下，辅助加热器23发热，利用该辅助加热器23对被吸热器9冷却(除湿)后的空气进行加热，因此，与制热模式相比，运转效率恶化。另一方面，若流入吸热器9的空气的温度(吸热器吸入空气温度Tevain)低于目标吸热器温度TEO，则原本不需要用吸热器9对车室内进行除湿。

[0114] 因此，热泵控制器32基于如上所述计算出的吸热器吸入空气温度Tevain和目标吸热器温度TEO，进行从除湿制热模式向制热模式的切换。具体情况使用图4进行说明。在图4中，为了说明实施例的由热泵控制器32进行的从除湿制热模式向制热模式转换的转换控制，示出了从除湿制热模式向制热模式切换时的压缩机2的转速NC的目标值(目标转速)和吸热器温度Te、目标吸热器温度TEO、以及吸热器吸入空气温度Tevain的变化。在除湿制热模式下，如上所述，热泵控制器32基于吸热器温度Te和目标吸热器温度TEO来控制压缩机2的转速NC。在该除湿制热模式下，当吸入切换挡板26的内外部气体比率RECrate改变时，吸热器温度Te开始逐渐降低，但吸热器吸入空气温度Tevain急剧地降低。

[0115] 而且，在图4的时刻t1，若吸热器吸入空气温度Tevain低于比目标吸热器温度TEO低规定值α的温度(TEO-α)，则热泵控制器32从该时间点开始对计时器进行计时。另外，之后，若吸热器温度Te降低并低于目标吸热器温度TEO，则热泵控制器32从使压缩机2运转(启动)的状态停止(停转)。而且，从时刻t1(Tevain＜(TEO-α))开始，在该状态持续了规定时间T1的情况下，热泵控制器32将运转模式从除湿制热模式切换为制热模式。

[0116] 即，在本发明中，热泵控制器32在除湿制热模式下吸热器吸入空气温度Tevain低于目标吸热器温度TEO-规定值α的状态(Tevain＜(TEO-α)持续了规定时间T1的情况下，判断为不需要对车室内进行除湿，并切换为制热模式。

[0117] 另外，之后，在吸热器温度Te高于目标吸热器温度TEO+规定值β(TEO+β)的状态持续了规定时间T1的情况下，以设置于空调操作部53的车用空气调节装置1的动作按钮(A/C按钮)接通(有车室内的除湿要求)为条件，热泵控制器32从制热模式切换为除湿制热模式。

[0118] 这样，在本发明中，基于流入吸热器9的空气的温度即吸热器吸入空气温度Tevain低于吸热器温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，热泵控制器32从除湿制热模式(除湿模式)转换为制热模式，因此，即使不像以往那样通过使吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO，而是通过使吸热器吸入空气温度Tevain低于目标吸热器温度TEO，也能将除湿制热模式切换为制热模式。

[0119] 由此，与以往相比，能够尽早地进行不需要对车室内进行除湿的判断，而从运转效率差的除湿制热模式迅速地转换为运转效率好的制热模式，因此，能够实现消耗电力的削减，尤其在由电池驱动的车用空气调节装置1中极为理想。

[0120] 特别是，在实施例中，热泵控制器32在吸热器吸入空气温度Tevain低于目标吸热器温度TEO-规定值α的状态(Tevain＜TEO-α)持续了规定时间T1的情况下，从除湿制热模式转换为制热模式，因此，能够适当地进行从除湿制热模式向制热模式的切换。

[0121] 另外，在实施例中，热泵控制器32基于由吸入切换挡板26调节的外部气体与内部气体的比率(内外部气体比率RECrate)来估算对吸热器吸入空气温度Tevain，因此，不需要设置专门的温度传感器，就能够估算吸热器吸入空气温度Tevain，从而进行从除湿制热模式向制热模式的转换。

[0122] 在此，在外部气体与内部气体的比率(内外部气体比率RECrate)发生了变化的情况下直至反映到吸热器吸入空气温度Tevain为止需要某种程度的时间。即，即使外部气体与内部气体的比率变化，吸热器吸入空气温度Tevain也不会立即变化，但在实施例中，热泵控制器32通过基于外部气体与内部气体的比率的一阶滞后运算来计算吸热器吸入空气温度Tevain，因此，能够与实际的吸热器吸入空气温度Tevain的变化相配合地进行从除湿制热模式向制热模式的转换。

[0123] 另外，在实施例中，热泵控制器32基于来自室内送风机27的受热量H1和吸入切换挡板26中的调节误差E1来修正吸热器吸入空气温度Tevain，因此，能够更高精度地估算吸热器吸入空气温度Tevain。

[0124] 另外，在前述的实施例中，根据来自室内送风机27的受热量H1和吸入切换挡板26的调节误差E1这两者来修正吸热器吸入空气温度Tevain，但并不限于此，也可以使用任意一方来进行修正。

[0125] 另外，在实施例中，尽管是基于外部气体和内部气体的比率(内外部气体比率RECrate)来估算吸热器吸入空气温度Tevain，但是，如图2中虚线所示，在吸热器9的空气流入侧设置了对吸热器吸入温度Tevain进行检测出的吸热器吸入温度传感器71的情况下，只要基于该吸热器吸入温度传感器71检测出的吸热器吸入温度Tevain来实施从除湿制热模式向制热模式转换的转换控制即可。

[0126] (实施例二)

[0127] 接着，图5示出了适用本发明的另一实施例的车用空调装置1的结构图。另外，在该图中，与图1相同的符号示出的构件起到相同或同样的功能。在本实施例的情况下，过冷却部16的出口连接于止回阀18，所述止回阀18的出口连接于制冷剂配管13B。另外，止回阀18的制冷剂配管13B(室内膨胀阀8)一侧设为正向。

[0128] 此外，散热器4的出口侧的制冷剂配管13E在室外膨胀阀6跟前发生分岔，所述分岔后的制冷剂配管(以下，称作旁通回路)13F经由电磁阀22(除湿用)与止回阀18下游侧的制冷剂配管13B连通并连接。另外，在吸热器9的出口侧的制冷剂配管13C上，于内部热交换器19的制冷剂下游侧的、比与制冷剂配管13D的汇流点更靠制冷剂上游侧的位置处连接有蒸发压力调节阀70。

[0129] 此外，这些电磁阀22及蒸发压力调节阀70也与热泵控制器32的输出连接而被控制。另外，未设置前述的实施例的图1中的由旁通配管35、电磁阀30和电磁阀40构成的旁通装置45。其他结构与图1相同，因此省略说明。

[0130] 根据以上结构，对本实施例的车用空调装置1的动作进行说明。在本实施例中，热泵控制器32切换执行制热模式、除湿制热模式(除湿模式)、内部循环模式、除湿制冷模式、制冷模式和辅助加热器单独模式的各运转模式(MAX制冷模式在本实施例中并不存在)。

[0131] 另外，由于选择制热模式、除湿制冷模式、制冷模式时的动作以及制冷剂的流动、辅助加热器单独模式与前述的实施例(实施例1)的情况相同，因此省略说明。不过，在本实施例(实施例2)中，在这些制热模式、除湿制冷模式以及制冷模式下，将电磁阀22关闭。

[0132] (9)图5的车用空调装置1的除湿制热模式(除湿模式)

[0133] 另一方面，在选择了作为本发明中的除湿模式的该情况下的除湿制热模式的情况下，在本实施例(实施例2)中，热泵控制器32将电磁阀21(制热用)打开，将电磁阀17(制冷用)关闭。此外，将电磁阀22(除湿用)打开。然后，使压缩机2运转。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28基本上设置成如下状态：使从室内送风机27吹出并经过吸热器
9的空气流通路径3内的全部空气通风至制热用热交换器通路3A的辅助加热器23和散热器
4，但空气混合挡板28仍对风量进行调节。

[0134] 由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂从制冷剂配管13G流入散热器4。由于在散热器4中通风有流入制热用热交换通路3A的空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，从而冷凝、液化。

[0135] 在散热器4内液化后的制冷剂在从所述散热器4流出后，经过制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6。流入到室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体中汲取热量。即，制冷剂回路R成为热泵。然后，从室外热交换器7流出的低温的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀21和制冷剂配管13D而从制冷剂配管13C流入储罐12，在该储罐12中被气液分离后，气体制冷剂被吸入压缩机2，并且反复进行所述循环。

[0136] 另外，经过散热器4而在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂的一部分被分流，并经过电磁阀22并从制冷剂配管13F、13B经过内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却且被除湿。

[0137] 在吸热器9中蒸发后的制冷剂在依次经过内部热交换器19、蒸发压力调节阀70而在制冷剂配管13C中与来自制冷剂配管13D的制冷剂汇流之后，经过储罐12而被吸入至压缩机2，并且反复进行所述循环。在吸热器9中被除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再次加热，由此进行车室内的除湿制热。

[0138] 空调控制器20将根据目标吹出温度TAO计算出的目标加热器温度TCO(加热温度TH的目标值)发送至热泵控制器32。热泵控制器32基于吸热器温度Te和目标吸热器温度TEO来控制压缩机2的转速NC。另外，热泵控制器32基于吸热器温度Te和目标吸热器温度TEO来控制室外膨胀阀6的阀开度。进而，热泵控制器32基于吸热器温度Te，打开(扩大流路)/关闭(流动少许制冷剂)蒸发压力调节阀70，防止吸热器9的温度过度下降而冻结的不良情况。

[0139] (10)图5的车用空调装置1的内部循环模式

[0140] 此外，在内部循环模式下，热泵控制器32在所述除湿制热模式的状态下将室外膨胀阀6设为全闭(全闭位置)，并且将电磁阀21关闭。通过关闭所述室外膨胀阀6和电磁阀21，从而阻止制冷剂向室外热交换器7的流入以及制冷剂从室外热交换器7的流出，因此，经过散热器4而在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂经过电磁阀22全部流至旁通回路13F。接着，在旁通回路13F中流动的制冷剂从制冷剂配管13B开始经过内部热交换器19流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气被冷却且被除湿。

[0141] 在吸热器9中蒸发后的制冷剂依次经过内部热交换器19、蒸发压力调节阀70而在制冷剂配管13C中流动，并经由储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行所述循环。由于在吸热器9中除湿后的空气在流过散热器4的过程中被再次加热，由此进行车室内的除湿制热，不过，由于在所述内部循环模式下，制冷剂在位于室内侧的空气流通路径3内的散热器4(散热)与吸热器9(吸热)之间循环，因此，不从外部气体汲取热量，而是发挥与压缩机2的消耗动力量相应程度的制热能力。由于在发挥除湿作用的吸热器9流动有全部制冷剂，因此，当与所述除湿制热模式进行比较时，除湿能力较高，但是制热能力较低。该热泵控制器32对压缩机2的控制与除湿制热模式相同。

[0142] 而且，在该实施例的情况下，若也与前述的实施例(实施例1)的(8)相同，基于流入吸热器9的空气的温度即吸热器吸入空气温度Tevain低于吸热器温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO，通过热泵控制器32从除湿制热模式转换为制热模式，则即使不像以往那样通过使吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO，而是通过使吸热器吸入空气温度Tevain低于目标吸热器温度TEO，也能将除湿制热模式切换为制热模式。

[0143] 由此，与以往相比，能够尽早地进行不需要对车室内进行除湿的判断，而从运转效率差的除湿制热模式迅速地转换为运转效率好的制热模式，因此，能够实现消耗电力的削减。

[0144] 另外，在所述各实施例中，将本发明应用于能够在除湿制热模式、除湿制冷模式、内部循环模式等下对车室内进行除湿的车用空调装置1，但不限于此，也可以仅将除湿制热模式作为除湿模式来实施。另外，在各实施例中所示的控制中使用的参数和数值等不限于此，应该能在不脱离本发明的主旨的范围内根据所应用的装置来适当选择/设定。

[0145] (符号说明)

[0146] 1 车用空调装置；

[0147] 2 压缩机；

[0148] 3 空气流通路径；

[0149] 4 散热器；

[0150] 6 室外膨胀阀；

[0151] 7 室外热交换器；

[0152] 8 室内膨胀阀；

[0153] 9 吸热器；

[0154] 10 HVAC单元；

[0155] 11 控制装置；

[0156] 20 空调控制器；

[0157] 23 辅助加热器(辅助加热装置)；

[0158] 25A 外部气体吸入口；

[0159] 25B 内部气体吸入口；

[0160] 26 吸入切换挡板；

[0161] 27 室内送风机(鼓风扇)；

[0162] 32 热泵控制器；

[0163] 45 旁通装置；

[0164] 48 吸热器温度传感器；

[0165] R 制冷剂回路。

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