CN103987549B - 车辆用空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用空气调节装置，其可确保除湿制冷运转时散热器中所需的散热量，以使供应至车厢内的空气的温度准确地达到设定温度。计算出的空气混合风门(16)的开度(SW)大于或等于规定开度时，使第一控制阀(24)的冷凝压力调整部侧的阀开度小于当开度(SW)未达规定开度时的第一控制阀(24)的冷凝压力调整部侧的阀开度。由此，当制冷运转以及除湿制冷运转中的散热器(15)中的散热量不足时，可使散热器(15)中的冷媒的冷凝压力上升以提高散热器(15)的温度，因此，能够确保吹出至车厢内的空气的加热所需的加热量，使供应至车厢内的空气的温度可准确地达到设定温度。

Description

车辆用空气调节装置
技术领域
本发明涉及一种可适用于例如电动汽车的车辆用空气调节装置。
背景技术
以往，在这种车辆用空气调节装置中，具备由作为车辆动力源的发动机所驱动的压缩机、设于车外的散热器和设于车厢内的吸热器，通过使压缩机喷出的冷媒在散热器中散热，并且在吸热器中吸热，向车厢内供应在吸热器中与冷媒进行热交换的空气而进行制冷运转。此外，在以往的车辆用空气调节装置中，车厢内具备加热器芯，通过将用于冷却发动机的冷却水的排热在加热器芯中散热，使在加热器芯中与冷却水进行热交换的空气吹向车厢内而进行供暖运转。而且，在以往的车辆用空气调节装置中，是将供于车厢内的空气在吸热器中冷却、除湿至所要求的绝对湿度为止，将吸热器中冷却、除湿后的空气在加热器芯中加热至所期望的温度之后向车厢内吹出而进行除湿供暖运转的。
在上述车辆用空气调节装置中，利用发动机的排热作为在供暖运转和除湿供暖运转中加热空气的热源。车辆的动力源为电动马达的电动汽车，由于没有像发动机那样的可对空气进行充分加热的排热，因此不能适用上述车辆用空气调节装置。
因此，作为可适用于电动汽车的车辆用空气调节装置，一公知的技术是其具备压缩冷媒并将其喷出的压缩机、使冷媒散热的散热器、使冷媒吸热的吸热器、使冷媒散热或吸热的室外热交换器、以及制冷/除湿制冷用冷媒回路。该制冷/除湿制冷用冷媒回路使压缩机喷出的冷媒流入散热器，使流过散热器的冷媒流入室外热交换器，使流过室外热交换器的冷媒通过膨胀部流入吸热器，使压缩机吸入流过吸热器的冷媒。（例如，参照专利文献1）。
【专利文献1】日本特开2001－324237号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
可适用于上述电动汽车的车辆用空气调节装置的制冷/除湿制冷用冷媒回路中，从压缩机喷出的冷媒流过散热器之后流过室外热交换器。从压缩机喷出的冷媒在散热器以及室外热交换器中分别散热，各散热量分别根据与流过散热器以及室外热交换器的冷媒进行热交换的空气的风量而变化。因此，例如在车辆行驶中等，与流过设于车外的室外热交换器的冷媒进行热交换的空气的风量变大时，室外热交换器中的散热量会变大，而散热器中的散热量变小。在除湿制冷运转时在散热器中的散热量一旦变小，则在吸热器中冷却并由此除湿的空气则无法加热至目的温度，而难以使车厢内的温度达到设定温度。
本发明的一个目的是提供一种车辆用空气调节装置，其可确保除湿制冷运转时散热器中所需的散热量，以使供应至车厢内的空气的温度准确地达到设定温度。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达到上述目的，本发明的车辆用空气调节装置具备：压缩机，其压缩冷媒并将其喷出；散热器，其设于使供应至车厢内的空气流过的空气通道(上)，使冷媒散热；吸热器，其设于空气通道的散热器的空气流通方向的上游侧，使冷媒吸热；室外热交换器，其设于车外侧，可使冷媒散热；以及空气混合风门，其可改变流过空气通道的空气之中的与流过散热器的冷媒进行热交换的空气的比例，随着空气混合风门的开度变大，与流过散热器的冷媒进行热交换的空气的比例也变高。车辆用空气调节装置使从压缩机喷出的冷媒依次流过散热器以及室外热交换器，并在散热器以及室外热交换器中分别散热，使在散热器以及室外热交换器中已散热的冷媒通过膨胀阀减压后在吸热器中吸热，使在吸热器中已冷却的空气在散热器中加热并供应至车厢内。车辆用空气调节装置具备：冷媒流量调整阀，其设于散热器与室外热交换器之间的冷媒通道，用于调整流过冷媒通道的冷媒的流量；目标吹出温度计算部，其计算出使车厢内的温度达到设定温度所需的向车厢内供应的空气的温度即目标吹出温度；加热温度检测部，其检测在散热器中加热后的空气的温度；冷却温度检测部，其检测在吸热器中冷却后的空气的温度；开度计算部，其根据目标吹出温度计算部所计算出的温度、加热温度检测部的检测温度以及冷却温度检测部的检测温度，计算出空气混合风门的开度；阀开度控制部，其当开度计算部计算出的开度大于或等于规定开度时，使冷媒流量调整阀的阀开度小于当计算出的开度未达规定开度时的冷媒流量调整阀的阀开度。
由此，散热器中的冷媒的冷凝压力上升，使散热器中的散热量增加，因此可确保吹出至车厢内的空气的加热所需的加热量。
发明效果
采用本发明的车辆用空气调节装置，可在散热器中的加热量不足时，使散热器中的冷媒的冷凝压力上升以提高散热器的温度，因此，能够确保吹出至车厢内的空气的加热所需的加热量，可使供应至车厢内的空气的温度准确地达到设定温度。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的车辆用空气调节装置的示意性构造图。
图2是表示控制系统的模块图。
图3是表示制冷运转及除湿制冷运转的车辆用空气调节装置的示意性构造图。
图4是表示供暖运转的车辆用空气调节装置的示意性构造图。
图5是表示第一除湿供暖运转的车辆用空气调节装置的示意性构造图。
图6是表示第二除湿供暖运转的车辆用空气调节装置的示意性构造图。
图7是表示阀开度控制处理的流程图。
图8是表示第一控制阀的冷凝压力调整部侧的驱动马达的操作量与开口面积的关系图。
图9是表示本发明其他实施方式的车辆用空气调节装置的示意性构造图。
具体实施方式
图1至图8是表示本发明的一实施方式的图。
如图1所示，本发明的车辆用空气调节装置具备：设置于车厢内的空调单元10、和跨车厢内外构成的冷媒回路20。
空调单元10具有空气通道11，空气通道11用于使供应车厢内的空气流过。在空气通道11的一端侧，设有用于使车外的空气流入空气通道11的外部空气吸入口11a和用于使车厢内的空气流入空气通道11的内部空气吸入口11b。此外，在空气通道11的另一端侧，设有向车厢内的乘客的脚部吹出流过空气通道11的空气的下部出风口11c、向车厢内的乘客的上半身吹出流过空气通道11的空气的上部出风口11d、以及向车辆的前玻璃的车厢内侧面吹出流过空气通道11的空气的除霜出风口11e。
在空气通道11内的一端侧设有条形风扇等室内送风机12，室内送风机12用于使空气从空气通道11的一端侧流向另一端侧。该室内送风机12由电动马达12a驱动。
在空气通道11的一端侧设有吸入口切换风门13，吸入口切换风门13可打开外部空气吸入口11a及内部空气吸入口11b中的一个并关闭另一个。该吸入口切换风门13由电动马达13a驱动。经吸入口切换风门13关闭内部空气吸入口11b而打开外部空气吸入口11a时，变为空气从外部空气吸入口11a流入空气通道11的外部空气供应模式。另外，经吸入口切换风门13关闭外部空气吸入口11a而打开内部空气吸入口11b时，变为空气从内部空气吸入口11b流入空气通道11的内部空气循环模式。并且，吸入口切换风门13位于外部空气吸入口11a与内部空气吸入口11b之间，外部空气吸入口11a和内部空气吸入口11b被分别打开时，按照吸入口切换风门13所造成的外部空气吸入口11a和内部空气吸入口11b各自的开口率的比例，变为空气从外部空气吸入口11a和内部空气吸入口11b流入空气通道11的外内部空气吸入模式。
空气通道11的另一端侧的下部出风口11c、上部出风口11d和除霜出风口11e分别设有用于开关各出风口11c、11d、11e的出风口切换风门13b、13c、13d。该出风口切换风门13b、13c、13d通过未图示的连杆机构而连动，由电动马达13e分别进行开关。在此，借由出风口切换风门13b、13c、13d打开下部出风口11c并关闭上部出风口11d，当稍打开除霜出风口11e时，变成流过空气通道11的大部分空气从下部出风口11c吹出，并且剩余的空气从除霜出风口11e吹出的底部模式。另外，借由出风口切换风门13b、13c、13d关闭下部出风口11c和除霜出风口11e并打开上部出风口11d时，变成流过空气通道11的全部的空气从上部出风口11d吹出的通风模式。并且，借由出风口切换风门13b、13c、13d打开下部出风口11c和上部出风口11d并关闭除霜出风口11e时，变成流过空气通道11的空气从下部出风口11c和上部出风口11d吹出的双位模式。此外，借助出风口切换风门13b、13c、13d关闭下部出风口11c和上部出风口11d并打开除霜出风口11e时，变成流过空气通道11的空气从除霜出风口11e吹出的除霜模式。另外，借助出风口切换风门13b、13c、13d关闭上部出风口11d并打开下部出风口11c和除霜出风口11e时，变成流过空气通道11的空气从下部出风口11c和除霜出风口11e吹出的除霜/底部模式。并且，在双位模式中，空气通道11、下部出风口11c、上部出风口11d和在下文叙述的吸热器以及散热器的相互位置关系和构造是以如下方式形成的：从下部出风口11c吹出的空气的温度高于从上部出风口11d吹出的空气的温度而产生温度差。
在室内送风机12的空气流通方向的下游侧的空气通道11中设有用于对流过空气通道11的空气进行冷却和除湿的吸热器14。另外，在吸热器14的空气流通方向下游侧的空气通道11中设有用于对流过空气通道11的空气进行加热的散热器15。吸热器14和散热器15是由将分别流过其内部的冷媒与流过空气通道11的空气进行热交换的散热片和管等构成的热交换器。
在吸热器14与散热器15之间的空气通道11中设有空气混合风门16，空气混合风门16用于调整流过空气通道11的空气在散热器15中加热的比例。空气混合风门16由电动马达16a驱动。通过空气混合风门16位于空气通道11中散热器15的上游侧来减少散热器15中进行热交换的空气的比例，通过空气混合风门16移动到空气通道11中散热器15以外的部分侧来增加散热器15中进行热交换的空气的比例。在空气混合风门16关闭空气通道11中散热器15的上游侧并打开散热器15以外的部分的状态下开度为0%，在打开空气通道11中散热器15的上游侧并关闭散热器15以外的部分的状态下开度为100%。
冷媒回路20具有：上述吸热器14、上述散热器15、用于压缩冷媒的压缩机21、用于将冷媒与车外的空气进行热交换的室外热交换器22、用于将从散热器15以及室外热交换器22中的至少散热器15流出的冷媒与从吸热器14流出的冷媒进行热交换的内部热交换器23、具有将供暖运转时流入室外热交换器22的冷媒减压的膨胀部和控制制冷运转时散热器中的冷媒的冷凝压力的作为冷媒流量调整阀的冷凝压力调整部的第一控制阀24、用于调整吸热器14中的冷媒的蒸发温度的第二控制阀25、第一～第三电磁阀26a、26b、26c、第一～第二单向阀27a、27b、作为室内侧膨胀阀的膨胀阀28、以及用于分离气体的冷媒和液体的冷媒并防止液体冷媒被吸入至压缩机21中的储液器29，这些构件通过铜管或铝管连接。
具体而言，压缩机21的冷媒喷出侧连接至散热器15的冷媒流入侧，从而形成冷媒通道20a。另外，散热器15的冷媒流出侧连接至第一控制阀24的冷媒流入侧，从而形成冷媒通道20b。第一控制阀24的膨胀部侧的冷媒流出侧连接至室外热交换器22的一端侧，从而形成冷媒通道20c。冷媒通道20c中设有第一单向阀27a。另外，第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的冷媒流出侧连接至室外热交换器22的另一端侧，从而形成冷媒通道20d。室外热交换器22的另一端侧连接至压缩机21的冷媒吸入侧，从而形成与冷媒通道20d并列的冷媒通道20e。在冷媒通道20e中，从冷媒流通方向上游侧起依次设有第一电磁阀26a、气液分离器29。冷媒通道20b连接至内部热交换器23的高压冷媒流入侧，从而形成冷媒通道20f。冷媒通道20f中设有第二电磁阀26b。内部热交换器23的高压冷媒流出侧连接至吸热器14的冷媒流入侧，从而形成冷媒通道20g。冷媒通道20g中设有膨胀阀28。吸热器14的冷媒流出侧连接至内部热交换器23的低压冷媒流入侧，从而形成冷媒通道20h。冷媒通道20h中设有第二控制阀25。内部热交换器23的低压冷媒流出侧连接至冷媒通道20e的第一电磁阀26a与气液分离器29之间，从而形成冷媒通道20i。室外热交换器22的一端侧连接至冷媒通道20f的第二电磁阀26b的冷媒流通方向的下游侧，从而形成与冷媒通道20c并列的冷媒通道20j。在冷媒通道20j中，从冷媒流通方向上游侧起依次设有第三电磁阀26c、第二单向阀27b。
压缩机21和室外热交换器22配置于车外。另外，压缩机21由电动马达21a驱动。室外热交换器22上设有用于在车辆停止时将车外的空气与冷媒进行热交换的室外送风机30。室外送风机30由电动马达30a驱动。
在第一控制阀24中分别形成有膨胀部侧的冷媒流路和冷凝压力调整部侧的冷媒流路。膨胀部侧以及冷凝压力调整部侧的冷媒流路可分别通过调整冷媒流路的开度的阀而完全关闭。
第二控制阀25的阀开度可做两阶段设定，可两阶段调整流过冷媒通道20h的冷媒的流量。
膨胀阀28为用于使流过冷媒通道20h(吸热器14的冷媒流出侧)的冷媒保持适当过热度的温度式膨胀阀。
此外，车辆用空气调节装置具备控制器40，控制器40用于进行令车厢内的温度及湿度达到已设定的温度及已设定的湿度的控制。
控制器40具有CPU、ROM和RAM。控制器40一旦从连接于输入侧的装置接收到输入信号，则CPU根据输入信号读出ROM中存储的程序，并且将由输入信号检测出的状态存储到RAM中，向连接于输出侧的装置发送输出信号。
如图2所示，控制器40的输出侧连接有:室内送风机12驱动用的电动马达12a、吸入口切换风门13驱动用的电动马达13a、出风口切换风门13b、13c、13d驱动用的电动马达13e、空气混合风门16驱动用的电动马达16a、压缩机21驱动用的电动马达21a、第一控制阀24、第二控制阀25、第一～第三电磁阀26a、26b、26c、以及室外送风机30驱动用的电动马达30a。
如图2所示，控制器40的输入侧连接有：用于检测车外的温度Tam的外部空气温度传感器41、用于检测车厢内的温度Tr的内部空气温度传感器42、用于检测日照量Ts的如光敏式日照传感器43、用于检测吸热器14中的冷媒的蒸发温度Te的作为温度检测部的吸热器温度传感器44、用于检测吸入至压缩机21的冷媒的压力的吸入压力传感器45、用于检测出吸入至压缩机21的冷媒的温度的吸入温度传感器46、用于检测从压缩机21喷出的冷媒的压力的喷出压力传感器47、用于检测从压缩机21喷出的冷媒的温度的喷出温度传感器48、用于检测流过冷媒通道20b的高压冷媒的压力的高压压力传感器49、用于检测流过冷媒通道20b的高压冷媒的温度TH的高压温度传感器50、用于设定与目标设定温度Tset和运转的切换相关的模式的操作部51、用于检测在吸热器14中冷却后的空气的温度的作为冷却温度检测部的冷却空气温度传感器52、以及用于检测在散热器15中加热后的空气的温度TH的作为加热温度检测部的加热空气温度传感器53。
如上所构成的车辆用空气调节装置可进行制冷运转、除湿制冷运转、供暖运转、第一除湿供暖运转以及第二除湿供暖运转。下面，对每种运转分别进行说明。
在制冷运转和除湿制冷运转中，关闭冷媒回路20中的第一控制阀24的膨胀部侧的流路，并打开冷凝压力调整部侧的流路，打开第三电磁阀26c，并关闭第一电磁阀26a及第二电磁阀26b，使压缩机21运转。
由此，如图3所示，从压缩机21喷出的冷媒依次流过冷媒通道20a、散热器15、冷媒通道20b、冷媒通道20d、室外热交换器22、冷媒通道20j、冷媒通道20f、内部热交换器23的高压侧、冷媒通道20g、吸热器14、冷媒通道20h、内部热交换器23的低压侧、冷媒通道20i、冷媒通道20e并吸入至压缩机21中。在制冷运转中，流过冷媒回路20的冷媒在室外热交换器22中散热，而在吸热器14中吸热。如图3的虚线所示，作为除湿制冷运转，空气混合风门16一旦被打开，则流过冷媒回路20的冷媒也会在散热器15中散热。
此时，在制冷运转时的空调单元10中，通过运转室内送风机12而流通的空气通道11中的空气，在吸热器14中与冷媒进行热交换而冷却，达到应从出风口11c、11d、11e吹出的空气的温度即目标吹出温度TAO并向车厢内吹出，以使车厢内的温度达到目标设定温度Tset。
目标吹出温度TAO是根据检测出的环境条件与目标设定温度Tset而计算出的温度(目标吹出温度计算部)，检测出的环境条件是通过外部空气温度传感器41、内部空气温度传感器42、以及日照传感器48等检测出的车外的温度Tam、车厢内的温度Tr、以及日照量Ts等环境条件。
此外，在除湿制冷运转时的空调单元10中，通过运转室内送风机12而流通的空气通道11中的空气，在吸热器14中与吸热的冷媒进行热交换而冷却，由此被除湿。在吸热器14中已除湿的空气，在散热器15中与散热的冷媒进行热交换而被加热，变成目标吹出温度TAO的空气并向车厢内吹出。
在供暖运转中，打开冷媒回路20中的第一控制阀24的膨胀部侧的冷媒流路，并关闭冷凝压力调整部侧的冷媒流路，打开第一电磁阀26a，并关闭第二电磁阀26b及第三电磁阀26c，使压缩机21运转。
由此，如图4所示，从压缩机21喷出的冷媒依次流过冷媒通道20a、散热器15、冷媒通道20b、冷媒通道20c、室外热交换器22、冷媒通道20e并吸入至压缩机21中。流过冷媒回路20的冷媒在散热器15中散热，在室外热交换器22中吸热。
此时，在空调单元10中，通过运转室内送风机12而流通的空气通道11中的空气，不会在吸热器14中与冷媒进行热交换，而会在散热器15中与冷媒进行热交换而被加热，变成目标吹出温度TAO的空气并向车厢内吹出。
在第一除湿供暖运转中，打开冷媒回路20中的第一控制阀24的膨胀部侧的冷媒流路，并关闭冷凝压力调整部侧的冷媒流路，打开第一电磁阀26a及第二电磁阀26b，并关闭第三电磁阀26c，使压缩机21运转。
由此，如图5所示，从压缩机21喷出的冷媒依次流过冷媒通道20a、散热器15、冷媒通道20b。流过冷媒通道20b的部分冷媒依次流过第一控制阀24、冷媒通道20c、室外热交换器22、冷媒通道20e并吸入至压缩机21中。此外，流过冷媒通道20b的其余的冷媒依次流过冷媒通道20f、内部热交换器23的高压侧、冷媒通道20g、吸热器14、冷媒通道20h、内部热交换器23的低压侧、冷媒通道20i、冷媒通道20e并吸入至压缩机21中。流过冷媒回路20的冷媒在散热器15中散热，在吸热器14及室外热交换器22中吸热。
此时，在空调单元10中，通过运转室内送风机12而流通的空气通道11中的空气，在吸热器14中与冷媒进行热交换而冷却，由此被除湿。在吸热器14中被除湿的空气中的部分空气在散热器15中与冷媒进行热交换而被加热，变成目标吹出温度TAO的空气并向车厢内吹出。
在第二除湿供暖运转中，关闭冷媒回路20中的第一控制阀24的膨胀部侧及冷凝压力调整部侧双方的冷媒流路，打开第二电磁阀26b，并关闭第一电磁阀26a及第三电磁阀26c，使压缩机21运转。
由此，如图6所示，从压缩机21喷出的冷媒依次流过冷媒通道20a、散热器15、冷媒通道20b、冷媒通道20f、内部热交换器23的高压侧、冷媒通道20g、吸热器14、冷媒通道20h、内部热交换器23的低压侧、冷媒通道20i、冷媒通道20e并吸入至压缩机21中。流过冷媒回路20的冷媒在散热器15中散热，在吸热器14中吸热。
此时，在空调单元10中，通过运转室内送风机12而流通的空气通道11中的空气，与上述第一除湿供暖转运一样，会在吸热器14中与冷媒进行热交换而冷却，由此被除湿。在吸热器14中已除湿的空气中的部分空气在散热器15中与冷媒进行热交换而被加热，变成目标吹出温度TAO的空气并向车厢内吹出。
控制器40在空调自动开关设定为接通的状态下，根据车外的温度Tam、车厢内的温度Tr、车外的湿度、车厢内的温度Th、日照量Ts等环境条件，进行切换制冷运转、除湿制冷运转、供暖运转、第一除湿供暖运转、以及第二除湿供暖运转的运转切换控制处理。
另外，控制器40通过出风口切换风门13b、13c、13d来切换出风口11c、11d、11e的模式，并控制空气混合风门16的开度，以使从出风口11c、11d、11e吹出的空气的温度达到目标吹出温度TAO。
另外，控制器40在通过运转切换控制处理而切换的每个运转中，根据目标吹出温度TAO进行底部模式、通风模式和双位模式的切换。具体而言，在目标吹出温度TAO为高温时，例如高于或等于40℃等时，设定为底部模式。另外，控制器40在目标吹出温度TAO为低温时，例如低于25℃等时，设定为通风模式。并且，控制器40在目标吹出温度TAO为设定成底部模式的目标吹出温度TAO与设定成通风模式的目标吹出温度TAO之间的温度时，设定为双位模式。
此外，在制冷运转及除湿制冷运转中，控制器40进行控制第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度的阀开度控制处理。用图7的流程图来说明此时控制器40的动作。
(步骤S1)
在步骤S1中，CPU判定运转是否为制冷运转或除湿制冷运转。若判定为制冷运转或除湿制冷运转，则将处理移至步骤S2；若判定不为制冷运转或除湿制冷运转，则结束阀开度控制处理。
(步骤S2)
在步骤S1中判定为制冷运转或除湿制冷运转时，则在步骤S2中，CPU根据目标吹出温度TAO、加热空气温度传感器53的检测温度TH、以及冷却空气温度传感器52的检测温度Te，计算出空气混合风门16的开度SW(开度计算部)。
具体而言，空气混合风门16的开度SW按照下式而求出。
SW＝(TAO-Te)/(TH-Te)
(步骤S3)
在步骤S3中，CPU判定下部出风口11c、上部出风口11d以及除霜出风口11e是否设定为双位模式。若判定各出风口11c、11d、11e未设定为双位模式，则将处理移至步骤S4；若判定各出风口11c、11d、11e设定为双位模式，则将处理移至步骤S5。
(步骤S4)
在步骤S3中判定各出风口11c、11d、11e未设定为双位模式时，则在步骤S4中，CPU判定计算出的空气混合风门16的开度SW是否大于或等于第一规定开度(例如，SW=1(开度100%))。若判定为开度SW大于或等于第一规定开度，则将处理移至步骤S6；若判定为开度SW未达第一规定开度，则结束阀开度控制处理。
在此，当判定计算出的开度SW大于或等于第一规定开度时，判断为散热器15中的散热量不足。另外，第一规定开度不限于1，可设定在0.6～1(60%～100%)的范围内。
(步骤S5)
在步骤S3中判定各出风口11c、11d、11e设定为双位模式时，则在步骤S5中，CPU判定空气混合风门16的开度SW是否大于或等于第二规定开度(例如，SW=0.7(开度70%))。若判定为开度SW大于或等于第二规定开度，则将处理移至步骤S6；若判定为开度SW未达第二规定开度，则结束阀开度控制处理。
在此，当判定计算出的开度SW大于或等于第二规定开度时，判断为散热器15中的散热量不足。另外，第二规定开度不限于0.7，可设定在0.3～0.7(30%～70%)的范围内。
(步骤S6)
在步骤S4中判定空气混合风门16的开度SW大于或等于第一规定开度、或是在步骤S5中判定空气混合风门16的开度SW大于或等于第二规定开度时，则在步骤S6中，CPU根据目标吹出温度TAO以及冷却空气温度传感器52的检测温度Te，计算出在散热器15中冷媒的温度即目标散热器温度TCO(目标散热器温度计算部)。目标散热器温度TCO按照下式而求出。
TCO=TAO-Te+α
在此，规定值α是与因流过空气通道11而损失的热量相当的温度。
(步骤S7)
在步骤S7中，CPU根据在步骤S6中计算出的目标散热器温度TCO，计算出目标散热器压力PCO(目标散热器压力计算部)。目标散热器压力PCO为对应于冷媒为饱和液体的状态中的目标散热器温度TCO的压力，可从例如压焓图的数据计算出。
(步骤S8)
在步骤S8中，CPU计算出第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度的目标开度而调整阀开度，以使散热器15的压力达到在步骤S7中计算出的目标散热器压力PCO，并结束阀开度控制处理。
具体而言，当在步骤S4或步骤S5中判断为散热器15中的加热量不足时，将第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度控制为小于加热量并未不足的状态下的冷凝压力调整部侧的阀开度。第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度的目标开度TGECCV根据反馈目标值TGECCVFB以及前馈目标值TGECCVFF，按照下式而求出。
TGECCV=TGECCVFB+TGECCVFF
在此，反馈目标值TGECCVFB为根据目标散热器压力PCO以及高压压力传感器49的检测压力Pd计算出的比例积分控制(PI控制)的输出值(TGECCVFB=TGECCVfbp+TGECCVfbi、TGECCVfbp=Kp×(PCO-Pd)、TGECCVfbi=TGECCVfbi_n-1+Ki×(PCO-Pd)、Kp:比例增益的常数、Ki:积分增益的常数、TGECCVfbi_n-1:TGECCVfbi的前次值)。
另外，根据目标散热器压力PCO、驱动压缩机21的电动马达21a的目标转速Nc、室内送风机12的风量Q、车外的温度Tam、车速V、驱动室外送风机30的电动马达30a的电压FANV计算出前馈目标值TGECCVFF
(TGECCVFF=K1×PCO+K2×Nc+K3×Q+K4×Tam+K5×V+K6×FANV。K1、K2、K3、K4、K5、K6:分别为预先设定的常数)。
此外，如图8所示，第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的用于使阀体移动的阀体驱动用马达的操作量与冷媒通道的开口面积呈非线性关系。因此，第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度的控制以冷媒流路的开口面积为基准而进行，以按每个规定面积开关冷媒流路的操作量来操作阀体驱动用马达。另外，用于使阀体移动的阀体驱动用马达的操作量与冷媒通道的开口面积呈非线性关系时，也可以根据将非线性系统线性化的公式来决定阀体驱动用马达的操作量。
这样，采用本实施方式的车辆用空气调节装置，计算出的空气混合风门16的开度SW大于或等于规定开度时，使第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度小于当开度SW未达规定开度时的第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度。由此，制冷运转以及除湿制冷运转中的散热器15中的散热量不足时，可使散热器15中的冷媒的冷凝压力上升以提高散热器15的温度，因此，能够确保吹出至车厢内的空气的加热所需的加热量，可使供应至车厢内的空气的温度准确地达到设定温度。
另外，用于判断在散热器15中散热量不足而计算出的空气混合风门16的开度SW会因出风口11c、11d、11e的模式而异。由此，可分别针对出风口11c、11d、11e的各个模式正确地判定散热器15中的散热量不足，因此，可提高控制性能。
此外，计算出用于加热至目标吹出温度TAO所需的散热器15中冷媒的温度即目标散热器温度TCO。由此，可根据目标散热器温度TCO调整第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度，因此，可提高控制性能。
另外，根据由目标散热器温度TCO所得的目标散热器压力PCO和实际散热器15中的冷媒的压力即高压压力传感器49的检测压力Pd，计算出第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度。由此，可调整第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度，以使实际在散热器15中的冷媒压力达到目标散热器压力PCO，因此，可使在散热器15中的散热量达到最佳的热量。
此外，根据基于目标散热器压力PCO、驱动压缩机21的电动马达21a的目标转速Nc、室内送风机12的风量Q、车外的温度Tam、车速V、驱动室外送风机30的电动马达30a的电压FANV而计算出的前馈目标值TGECCVFF，计算出第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度。由此，可计算出更正确的第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度，从而可提高控制性能。
以冷媒流路的开口面积为基准控制第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度，操作阀体驱动用马达以使其达到按每个规定面积开关冷媒流路的操作量。由此，即使用于使阀体移动的阀体驱动用马达的操作量与冷媒通道的开口面积呈非线性关系，仍可正确地控制在散热器15中的散热量，因此，可提高控制性能。
此外，在上述实施方式中虽然显示根据由目标散热器温度TCO所得的目标散热器压力PCO和实际散热器15中的冷媒的压力即高压压力传感器49的检测压力Pd，计算出第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度，但并不限于此。例如，也可以根据目标散热器温度TCO和实际在散热器15中的冷媒的温度即高压温度传感器50的检测温度，计算出第一控制阀24的冷凝压力调整部侧的阀开度。
在此，实际在散热器15中的冷媒的温度并不限于高压温度传感器50的检测温度即实测值，也可以根据散热器15的冷媒流出侧的压力、散热器15的冷媒流出侧的冷媒的温度、空气混合风门16的开度、以及在吸热器14中冷却后的空气的温度之中的至少散热器15的冷媒流出侧的压力来推测。
另外，在上述实施方式中虽然显示在供暖运转以及第一除湿供暖运转时，从压缩机21流出的冷媒从一端侧朝向另端侧流过室外热交换器22，但并不限于此。例如，如图9所示，在供暖运转以及第一除湿供暖运转时，从压缩机21流出的冷媒也可以从另一端侧朝向一端侧流过室外热交换器22。
图9的车辆用空气调节装置设有连接第一控制阀24的膨胀部侧的冷媒流出侧和室外热交换器22的另一端侧的冷媒通道20k，以替代在上述实施方式中的冷媒通道20c。另外，车辆用空气调节装置设有连接室外热交换器22的一端侧和压缩机21的冷媒吸入侧的冷媒通道20l，以替代在上述实施方式中的冷媒通道20e。
在如上所构成的车辆用空气调节装置中，在供暖运转以及第一除湿供暖运转时，与上述实施方式的情况不同，从散热器15流出的冷媒是从另一端侧朝向一端侧流过室外热交换器22。在其他的运转时，冷媒流过的方式和上述实施方式一样。
另外，在上述实施方式中虽然显示在供暖运转时用于将流入室外热交换器22的冷媒减压的膨胀部和在除湿制冷运转时用于调整散热器中冷媒的冷凝压力的冷凝压力调整部设为一体的第一控制阀24，但并不限于此。例如，即使作为膨胀部的电子式膨胀阀与作为冷凝压力调整部的冷凝压力调整阀互相并列地连接室外热交换器22的冷媒流通方向的上游侧，也能得到与上述实施方式相同的作用及效果。
另外，上述实施方式中虽然显示可两阶段地设定第二控制阀25的阀开度，用以两阶段地调整流过冷媒通道20h的冷媒的流量，但并不限于此。例如，第二控制阀25的阀开度也可设定为任意开度。在这样的情况下，可任意地设定吸热器14中的吸热量，因此，可提高吸热器14中吸热量的控制精度。
(符号说明)
10 空调单元
14 吸热器
15 散热器
20 冷媒回路
21 压缩机
22 室外热交换器
24 第一控制阀
25 第二控制阀
26a～26c 第一～第三电磁阀
27a，27b 第一～第二单向阀
28 膨胀阀
29 气液分离器
40 控制器
41 外部空气温度传感器
42 内部空气温度传感器
43 日照传感器
44 吸热器温度传感器
45 吸入压力传感器
46 吸入温度传感器
47 喷出压力传感器
48 喷出温度传感器
51 操作部
52 冷却空气温度传感器
53 加热空气温度传感器

Claims (8)

1.一种车辆用空气调节装置，其具备：
压缩机，其压缩冷媒并将其喷出；
散热器，其设于使供应至车厢内的空气流过的空气通道上，使冷媒散热；
吸热器，其设于空气通道的散热器的空气流通方向的上游侧，使冷媒吸热；
室外热交换器，其设于车外侧，可使冷媒散热；以及
空气混合风门，其可改变流过空气通道的空气之中的与流过散热器的冷媒进行热交换的空气的比例，随着空气混合风门的开度变大，与流过散热器的冷媒进行热交换的空气的比例也变高，
车辆用空气调节装置使从压缩机喷出的冷媒依次流过散热器以及室外热交换器，并在散热器以及室外热交换器中分别散热，使在散热器以及室外热交换器中已散热的冷媒通过膨胀阀减压后在吸热器中吸热，使在吸热器中已冷却的空气在散热器中加热并供应至车厢内，其特征在于，车辆用空气调节装置具备：
冷媒流量调整阀，其设于散热器与室外热交换器之间的冷媒通道，用于调整流过冷媒通道的冷媒的流量；
目标吹出温度计算部，其计算出使车厢内的温度达到设定温度所需的向车厢内供应的空气的温度即目标吹出温度；
加热温度检测部，其检测在散热器中加热后的空气的温度；
冷却温度检测部，其检测在吸热器中冷却后的空气的温度；
开度计算部，其根据目标吹出温度计算部所计算出的温度、加热温度检测部的检测温度以及冷却温度检测部的检测温度，计算出空气混合风门的开度；
阀开度控制部，其当开度计算部计算出的开度大于或等于规定开度时，使冷媒流量调整阀的阀开度小于当算出的开度未达规定开度时的冷媒流量调整阀的阀开度。
2.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，其特征在于,具备：
出风口切换部，其可切换使流过空气通道的空气吹向车厢内乘客的头部侧的通风模式、使流过空气通道的空气吹向车厢内乘客的脚部侧的底部模式、和使流过空气通道的空气分别吹向车厢内乘客的头部侧和脚部侧的双位模式，
开度计算部计算出的开度的规定开度根据出风口切换部所设定的模式而不同。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用空气调节装置，其特征在于,
阀开度控制部具有:
目标散热器温度计算部，其计算出将供应至车厢内的空气的温度加热至目标吹出温度所需的散热器中冷媒的温度即目标散热器温度。
4.根据权利要求3所述的车辆用空气调节装置，其特征在于,具备:
目标散热器压力计算部，其根据目标散热器温度计算部计算出的温度，计算出散热器中成为目标的冷媒的压力，
阀开度控制部根据目标散热器压力计算部计算出的压力和实际在散热器中冷媒的压力即实际散热器压力来控制阀开度。
5.根据权利要求3所述的车辆用空气调节装置，其特征在于,
阀开度控制部根据目标散热器温度计算部计算出的温度和实际在散热器中冷媒的温度即实际散热器温度来控制阀开度。
6.根据权利要求5所述的车辆用空气调节装置，其特征在于,
实际散热器温度是根据散热器的冷媒流出侧的压力、散热器的冷媒流出侧的冷媒的温度、空气混合风门的开度、以及吸热器中冷却后的空气的温度之中的至少散热器的冷媒流出侧的压力而计算出的。
7.根据权利要求3所述的车辆用空气调节装置，其特征在于,
阀开度控制部根据目标散热器温度、供应至车厢内的空气的温度加热至目标吹出温度所需的散热器中冷媒的压力即目标散热器压力、供应至车厢内的空气的温度加热至目标吹出温度所需的压缩机的转速即目标压缩机转速、使空气流过空气通道的室内侧送风机的风量、车外的温度、车辆的行驶速度、以及使与流过室外热交换器的冷媒进行热交换的空气流通的室外侧送风机的风量，计算出前馈值。
8.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，其特征在于,
冷媒流量调整阀具有操作阀开度的操作部，
阀开度控制部以设于冷媒流量调整阀上的冷媒通道的开口面积为基准操作操作部，以使该操作部达到按每个规定面积开关冷媒通道的操作量。
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