CN105121191B - 车辆用空调装置 - Google Patents

Abstract

当车厢外热交换器(33)的吸热量下降的情况下，设为第一热气制热运转模式，在所述第一热气制热运转模式下，使从电动压缩机(30)喷出的制冷剂在下游侧车厢内热交换器(31)和上游侧车厢内热交换器(32)中流动后绕过车厢外热交换器(33)，对所述制冷剂进行减压之后，使电动压缩机(30)吸入所述制冷剂。

Description

车辆用空调装置

技术领域

本发明涉及一种安装在车辆上的车辆用空调装置，特别涉及包括热泵装置的车辆用空调装置。

背景技术

迄今为止，作为安装在电动汽车等上的空调装置来说，包括热泵装置的空调装置已为人所知。上述车辆用热泵装置是由制冷剂管道将电动压缩机、设置在车厢外的车厢外热交换器、减压阀以及设置在车厢内的车厢内热交换器依次连接起来而构成的(例如，参照专利文献1)。

当热泵装置处于制热运转模式时，让制冷剂流动，以使车厢内热交换器起散热器的作用并使车厢外热交换器起吸热器的作用，而且当热泵装置处于制冷运转模式时，让制冷剂流动，以使车厢内热交换器起吸热器的作用并使车厢外热交换器起散热器的作用。

例如，专利文献2中的车辆用空调装置包括:设置在空气流动方向上游侧的上游侧车厢内热交换器；和设置在下游侧的下游侧车厢内热交换器。在制冷剂管道上设置有四通阀，通过切换该四通阀来对制热运转模式、制冷运转模式等运转模式进行切换。

例如，专利文献3中的车辆用空调装置包括作为车厢内热交换器的上游侧车厢内热交换器和下游侧车厢内热交换器，该上游侧车厢内热交换器设置在空气流动方向上游侧，该下游侧车厢内热交换器设置在空气流动方向下游侧。下游侧车厢内热交换器在制热运转模式和制冷运转模式这两种模式下起散热器的作用。而且，上游侧车厢内热交换器在制热运转模式和制冷运转模式这两种模式下起吸热器的作用。

专利文献1：日本公开专利公报特开2011－5983号公报

专利文献2：日本公开专利公报特开2011－255735号公报

专利文献3：日本公开专利公报特开平9－240266号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

然而，在进行制热时，虽然热泵装置通过使车厢外热交换器起吸热器的作用来从室外空气获得制热热源，然而，例如当室外空气温度下降到－20℃左右的情况下，车厢外热交换器吸热难以吸热，致使制热能力大幅下降。

相对于此，可以考虑例如使用PTC发热体等电热器来确保热源的方案，但是当在电动汽车的情况下，行驶用蓄电池的功耗因使用电热器而增大，致使可行驶距离会缩短。而且，在电动汽车以外的情况下，也要求尽量降低功耗。

本发明是鉴于所述问题而完成的。其目的在于：从制冷到制热，既要保持空调的舒适性，又要减少空调所需的总能源消耗。

－用以解决技术问题的技术方案－

为了实现所述目的，根据本发明，当车厢外热交换器的吸热量下降的情况下，设为使制冷剂绕过车厢外热交换器流动的热气制热运转模式，在该热气制热运转模式下，使制冷剂在第一车厢内热交换器和第二车厢内热交换器这两个热交换器中流动。

第一方面的发明涉及一种车辆用空调装置，其包括：

热泵装置，所述热泵装置包含压缩制冷剂的压缩机、设置在车厢内的第一车厢内热交换器、设置在车厢内该第一车厢内热交换器的空气流上游侧的第二车厢内热交换器、设置在车厢外的车厢外热交换器以及减压阀，所述热泵装置是由制冷剂管道将所述压缩机、所述第一车厢内热交换器、所述第二车厢内热交换器、所述减压阀以及所述车厢外热交换器连接而构成的，并且所述热泵装置具有旁通管，所述旁通管用于使制冷剂绕过所述车厢外热交换器流动，所述热泵装置在多个运转模式之间进行切换；

车厢内空调机组，所述车厢内空调机组收纳所述第一车厢内热交换器和所述第二车厢内热交换器，并且具有将空调用空气送向该第一车厢内热交换器和该第二车厢内热交换器的送风机，所述车厢内空调机组构成为：生成已调节好的空气后将所述已调节好的空气供向车厢；以及

空调控制装置，所述空调控制装置控制所述热泵装置和所述车厢内空调机组，

所述车辆用空调装置的特征在于：

所述车辆用空调装置包括吸热量下降检测机构，所述吸热量下降检测机构检测制热时由所述车厢外热交换器吸收的吸热量是否下降，

当由所述吸热量下降检测机构检测出所述车厢外热交换器的吸热量在第一规定值以下的情况下，所述空调控制装置使所述热泵装置在包括第一热气制热运转模式的热气制热运转模式下工作，在所述第一热气制热运转模式下，所述空调控制装置使从所述压缩机喷出的制冷剂在所述第一车厢内热交换器和所述第二车厢内热交换器中流动，将所述第一车厢内热交换器和所述第二车厢内热交换器用作散热器之后，由所述减压阀对所述制冷剂进行减压后使所述制冷剂绕过所述车厢外热交换器流动，并使所述压缩机吸入所述制冷剂。

根据该结构，例如，像室外空气温度在－20℃以下这样的车厢外热交换器的吸热量已下降的情况下，设为使制冷剂绕过车厢外热交换器流动的热气制热运转模式，由此，不使用电热器就能够得到制热能力。而且，在第一热气制热运转模式下，使从压缩机喷出的高温制冷剂在第一车厢内热交换器和第二车厢内热交换器这两个车厢内热交换器中流动，因此车厢内的制热能力提高。

第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明中，其特征在于：

所述空调控制装置使所述热泵装置在包括第二热气制热运转模式的热气制热运转模式下工作，在所述第二热气制热运转模式下，所述空调控制装置使从所述压缩机喷出的制冷剂在所述第一车厢内热交换器中流动后绕过所述第二车厢内热交换器，由所述减压阀对所述制冷剂进行减压后使所述制冷剂绕过所述车厢外热交换器，然后使所述压缩机吸入所述制冷剂。

根据该结构，只要当想要获得较高的制热能力的情况下在第一热气制热运转模式下运转、当需要较低的制热能力就可以的情况下在第二热气制热运转模式下运转即可，因此能够以与具体情况相对应的能力来对车厢内进行制热。

第三方面的发明是这样的，在第二方面的发明中，其特征在于：

所述车辆用空调装置包括制热要求程度检测机构，所述制热要求程度检测机构检测制热要求程度，

当由所述制热要求程度检测机构检测出制热要求程度高的情况下，所述空调控制装置使所述热泵装置在第一热气制热运转模式下工作，另一方面，当由所述制热要求程度检测机构检测出制热要求程度低的情况下，所述空调控制装置使所述热泵装置在第二热气制热运转模式下工作。

根据该结构，能够按照制热要求程度来选择适当的热气制热运转模式。

第四方面的发明是这样的，在第二方面的发明中，其特征在于：

所述车辆用空调装置包括干燥度检测机构，所述干燥度检测机构检测被所述压缩机吸入的制冷剂的干燥度，

所述空调控制装置基于由所述干燥度检测机构检测出的吸入制冷剂的干燥度，来在第一热气制热运转模式与第二热气制热运转模式之间进行切换。

根据该结构，按照吸入制冷剂的干燥度来在第一热气制热运转模式与第二热气制热运转模式之间进行切换，由此能够防止压缩机进行湿式运转，因此热泵装置的可靠性得以提高。

第五方面的发明是这样的，在第一至第四方面的发明中的任一项发明中，其特征在于：

所述热泵装置包括制冷剂加热器，所述制冷剂加热器设置在所述减压阀与所述压缩机之间，

当由所述吸热量下降检测机构检测出所述车厢外热交换器的吸热量在第二规定值以下的情况下，所述空调控制装置使所述制冷剂加热器工作来使所述热泵装置在热气制热运转模式下工作，所述第二规定值小于所述第一规定值。

根据该结构，当室外空气温度进一步降低而完全不能从室外空气中吸热的情况下，能够通过使制冷剂加热器工作，来确保制热能力。

第六方面的发明是这样的，在第一至第五方面的发明中的任一项发明中，其特征在于：

所述吸热量下降检测机构是检测车厢外的空气温度的室外空气温度传感器。

根据该结构，能够可靠地并且用低成本来检测吸热量的下降情况。

第七方面的发明是这样的，在第一至第五方面的发明中的任一项发明中，其特征在于：

所述吸热量下降检测机构是检测所述车厢外热交换器的结霜状态的结霜检测机构。

即，如果车厢外热交换器发生结霜，则热交换效率下降，导致制热时的吸热量下降。在该发明中，能够通过检测车厢外热交换器的结霜情况来得知吸热量是否下降，因此能够进行与车厢外热交换器的状态相对应的控制。

第八方面的发明是这样的，在第五方面的发明中，其特征在于：

所述制冷剂加热器是根据来自安装在车辆上的电池的供电而发热的电热器。

根据该结构，例如能够将本发明所涉及的车辆用空调装置安装在电动汽车上来使其工作。

第九方面的发明是这样的，在第八方面的发明中，其特征在于：

所述车辆用空调装置包括电池剩余量检测机构，所述电池剩余量检测机构检测所述电池的剩余量，

当由所述电池剩余量检测机构检测出的电池的剩余量在规定值以下的情况下，所述空调控制装置禁止所述制冷剂加热器工作。

根据该结构，能够减少当电池剩余量较少的情况下用于制热的电力。

第十方面的发明是这样的，在第八方面的发明中，其特征在于：

所述车辆用空调装置包括充电检测机构，所述充电检测机构检测所述电池是否正在充电，

当由所述充电检测机构检测出所述电池正在充电的情况下，所述空调控制装置使所述制冷剂加热器工作。

根据该结构，在电池正在进行充电的过程中，即行驶前能够准备对车厢内进行制热。此时，通过使用制冷剂加热器来使制冷剂吸热，由此不会使车厢外热交换器上附着霜就能够确保之后行驶时的制热能力。而且，由于正在充电，因此不会对车辆的可行驶距离带来影响。

第十一方面的发明是这样的，在第三方面的发明中，其特征在于：

所述车厢内空调机组包括空气电加热器，

所述空调控制装置判断车厢内的空调状态是否达到由所述制热要求程度检测机构检测出的制热要求程度，当判断为未达到制热要求程度的情况下，所述空调控制装置使所述空气电加热器工作。

根据该结构，例如当即使进行热气制热运转也不能实现所要求的制热程度的情况下，能够通过使空气电加热器工作，来补充制热能力。

第十二方面的发明是这样的，在第一至第十一方面的发明中的任一项发明中，其特征在于：

在开始制热时，所述空调控制装置使所述热泵装置在第二热气制热运转模式下工作。

根据该结构，通过开始制热时设为第二热气制热运转模式，能够使一次循环中的管道容积减小，通过增加制冷剂循环量，能够及早上升至高压，从而能够提高速热性。

－发明的效果－

根据第一方面的发明，当车厢外热交换器的吸热量下降的情况下，通过设为第一热气制热运转模式，从而既能够保持从制冷到制热的空调的舒适性，又能够整体上减少空调所需的能源消耗，其中，在所述第一热气制热运转模式下，使从压缩机喷出的制冷剂流过第一车厢内热交换器和第二车厢内热交换器后绕过车厢外热交换器，并且对所述制冷剂进行减压之后使压缩机吸入所述制冷剂。

根据第二方面的发明，当想要获得较高的制热能力的情况下在第一热气制热运转模式下运转，当较低的制热能力就可以的情况下则在第二热气制热运转模式下运转即可，因此能够以与具体情况相对应的能力来对车厢内进行制热。

根据第三方面的发明，当制热要求程度高的情况下设为第一热气制热运转模式、当制热要求程度低的情况下则设为第二热气制热运转模式，由此能够提高车厢内的舒适性。

根据第四方面的发明，基于被压缩机吸入的制冷剂的干燥度，来在第一热气制热运转模式与第二热气制热运转模式之间进行切换，因此防止压缩机进行湿式运转，从而能够提高热泵装置的可靠性。

根据第五方面的发明，当车厢外热交换器的吸热量更低的情况下，使制冷剂加热器工作来切换为热气制热运转模式，由此能够确保制热能力。

根据第六方面的发明，能够利用室外空气温度传感器检测车厢外热交换器的吸热量的下降情况，因此能够可靠地并且用低成本来检测吸热量的下降情况。

根据第七方面的发明，能够利用车厢外热交换器的结霜检测机构检测车厢外热交换器的吸热量的下降情况，因此能够进行与车厢外热交换器的状态相对应的控制。

根据第八方面的发明，将电热器用作制冷剂加热器，因此例如能够将本发明所涉及的车辆用空调装置安装在电动汽车上。

根据第九方面的发明，当车辆的电池剩余量较少的情况下禁止制冷剂加热器工作，因此当将本发明所涉及的车辆用空调装置安装在电动汽车上的情况下，能够延长可行驶距离。

根据第十方面的发明，当电池正在充电的情况下使制冷剂加热器工作，因此能够在行驶前及行驶后得到制热能力，从而能够提高乘客的舒适性。而且，当安装在电动汽车上的情况下，能够做到不会影响可行驶距离。

根据第十一方面的发明，当判断为即使进行热气制热运转也达不到制热要求程度的情况下，使空气电加热器工作，因此能够提高乘客的舒适性。

根据第十二方面的发明，通过在开始制热时设为第二热气制热运转模式，从而能够提高速热性。

附图说明

图1是实施方式所涉及的车辆用空调装置的结构略图。

图2是车辆用空调装置的方框图。

图3是从空气流动方向上游侧看到的上游侧车厢内热交换器的立体图。

图4是处于制冷运转模式时的相当于图1的图。

图5是处于通常制热运转模式时的相当于图1的图。

图6是处于第一热气制热运转模式时的相当于图1的图。

图7是处于第二热气制热运转模式时的相当于图1的图。

图8是处于制冷剂加热制热运转模式时的相当于图1的图。

图9是处于强除霜运转模式时的相当于图1的图。

图10是处于中除霜运转模式时的相当于图1的图。

图11是处于弱除霜运转模式时的相当于图1的图。

图12是处于第一制热优先除霜运转模式时的相当于图1的图。

图13是处于第二制热优先除霜运转模式时的相当于图1的图。

图14是表示制热运转子程序控制步骤的流程图。

图15是表示除霜运转子程序控制步骤的流程图。

图16是表示根据结霜量来选择除霜运转模式的控制步骤的流程图。

图17是变形例所涉及的车辆用空调装置的结构略图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细的说明。下面的优选实施方式仅仅是本质上优选的示例而已，并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途加以限制的意图。

图1是本发明的实施方式所涉及的车辆用空调装置1的结构略图。安装有车辆用空调装置1的车辆为包括行驶用蓄电池B(在图2中示出)及行驶用电动机(未图示)的电动汽车。

车辆用空调装置1包括热泵装置20、车厢内空调机组21以及控制热泵装置20和车厢内空调机组21的空调控制装置22(在图2中示出)。

热泵装置20包括：压缩制冷剂的电动压缩机30、设置在车厢内的下游侧车厢内热交换器(第一车厢内热交换器)31、设置在车厢内下游侧车厢内热交换器31的空气流动方向上游侧的上游侧车厢内热交换器(第二车厢内热交换器)32、设置在车厢外的车厢外热交换器33、气液分离器(accumulator)34、将上述设备30～34连接的第一～第四主制冷剂管道40～43和第一～第三分支制冷剂管道44～46以及旁通管BP。另外，热泵装置20还包括制冷剂加热器35。

电动压缩机30是迄今为止众所周知的安装于车辆上的电动压缩机，由电动机进行驱动。通过改变电动压缩机30的转速而能够使电动压缩机30的每单位时间的喷出量发生变化。电动压缩机30与空调控制装置22相连，由该空调控制装置22对该电动压缩机30的启停(ON和OFF)切换和转速进行控制。由行驶用蓄电池B向电动压缩机30供电。

如图3所示，上游侧车厢内热交换器32包括上侧总箱(header tank)47、下侧总箱48及芯体(core)49。芯体49是使沿上下方向延伸的管49a和翅片49b沿着左右方向(图3的左右方向)交替排列而形成为一体的部件，空调用空气在管49a之间通过。用白色箭头表示空调用空气的流动方向。管49a沿着外部空气的流动方向排成两列。

空气流上游侧的管49a和下游侧的管49a的上端部与上侧总箱47相连而与该上侧总箱47连通。在上侧总箱47的内部，设置有将该上侧总箱47的内部空间隔成空气流动方向的上游侧空间和下游侧空间的第一分隔部47a。比第一分隔部47a更靠空气流动方向上游侧的空间与上游侧的管49a的上端连通，比第一分隔部47a更靠空气流动方向下游侧的空间与下游侧的管49a的上端连通。

而且，在上侧总箱47的内部，设置有将该上侧总箱47的内部空间沿左右方向隔开的第二分隔部47b。在第一分隔部47a上的比第二分隔部47b更靠右侧的部分形成有连通孔47e。

在上侧总箱47的左侧面的空气流下游侧形成有制冷剂的流入口47c，并且在上游侧形成有制冷剂的流出口47d。

与上侧总箱47的第一分隔部47a相同，在下侧总箱48的内部设置有将其内部空间分隔成空气流动方向的上游侧空间和下游侧空间的分隔部48a。比分隔部48a更靠空气流动方向上游侧的空间与上游侧的管49a的下端连通，比分隔部48a更靠空气流动方向下游侧的空间与下游侧的管49a的下端连通。

根据上述结构，该上游侧车厢内热交换器32总共具有四条路径。即，从流入口47c流入的制冷剂首先流入上侧总箱47中比第一分隔部47a更靠空气流动方向下游侧且比第二分隔部47b更靠左侧的空间R1，然后在与空间R1连通的管49a内向下流动。

然后，流入下侧总箱48中比分隔部48a更靠空气流动方向下游侧的空间S1后向右侧流动而在管49a内向上流动，然后流入上侧总箱47中比第一分隔部47a更靠空气流动方向下游侧且比第二分隔部47b更靠右侧的空间R2。

接着，空间R2内的制冷剂通过第一分隔部47a上的连通孔47e，流入上侧总箱47中比第一分隔部47a更靠空气流动方向上游侧且比第二分隔部47b更靠右侧的空间R3，然后在与空间R3连通的管49a内向下流动。

随后，流入下侧总箱48中比分隔部48a更靠空气流动方向上游侧的空间S2后朝左侧流动而在管49a内向上流动，然后流入上侧总箱47中比第一分隔部47a更靠空气流动方向上游侧且比第二分隔部47b更靠左侧的空间R4以后，再从流出口47d流向外部。

由上游侧车厢内热交换器32的空气流动方向上游侧的路径构成风上侧路径P1，并且，由空气流动方向下游侧的路径构成风下侧路径P2。

下游侧车厢内热交换器31仅仅是大小比所述上游侧车厢内热交换器32小，结构则与上游侧车厢内热交换器32相同，因此省略对下游侧车厢内热交换器31的详细说明。需要说明的是，下游侧车厢内热交换器31可以具有与上游侧车厢内热交换器32不同的结构。

车厢外热交换器33位于设置在车辆前部的电动机室(相当于发动机驱动车辆中的发动机室)中该电动机室的前端附近，并且与行驶风接触。虽未图示，然而车厢外热交换器33也包括上侧总箱、下侧总箱以及芯体。芯体具有沿上下方向延伸的管。

如图1所示，在车辆上设有冷却风扇37。该冷却风扇37由风扇电动机38驱动，并且构成为将空气送向车厢外热交换器33。风扇电动机38与空调控制装置22相连，由该空调控制装置22对该风扇电动机38的启停切换和转速进行控制。行驶用蓄电池B还向风扇电动机38供电。此外，冷却风扇37还能将空气送向用以冷却例如行驶用变频器(inverter)等的散热器，并且在要求进行空气调节时以外的其它情况下也能让冷却风扇37工作。

气液分离器34设置在第四主制冷剂管道43的中途部中的电动压缩机30的吸入口附近。

另一方面，第一主制冷剂管道40将电动压缩机30的喷出口与下游侧车厢内热交换器31的制冷剂流入口连接。而且，第二主制冷剂管道41将下游侧车厢内热交换器31的制冷剂流出口与车厢外热交换器33的制冷剂流入口连接。第三主制冷剂管道42将车厢外热交换器33的制冷剂流出口与上游侧车厢内热交换器32的制冷剂流入口连接。第四主制冷剂管道43将上游侧车厢内热交换器32的制冷剂流出口与电动压缩机30的吸入口连接。

而且，第一分支制冷剂管道44自第二主制冷剂管道41分支出来，并与第三主制冷剂管道42连接。第二分支制冷剂管道45自第二主制冷剂管道41分支出来，并与第四主制冷剂管道43连接。第三分支制冷剂管道46自第三主制冷剂管道42分支出来，并与第四主制冷剂管道43连接。

旁通管BP是用以使在第二主制冷剂管道41中流动的制冷剂绕过车厢外热交换器33而流向第三主制冷剂管道42的管道。旁通管BP在第二主制冷剂管道41上连接在比车厢外热交换器33更靠上游侧的位置处，并且在第三主制冷剂管道42上连接在比车厢外热交换器33更靠下游侧的位置处。

而且，热泵装置20包括第一流路切换阀50、第二流路切换阀51、第一减压阀52、第二减压阀53、第一止回阀54、第二止回阀55以及旁通切换阀56。

第一流路切换阀50、第二流路切换阀51以及旁通切换阀56由电动三通阀构成，并由空调控制装置22进行控制。第一流路切换阀50设置在第二主制冷剂管道41的中途部，并与第一分支制冷剂管道44连接。第二流路切换阀51设置在第四主制冷剂管道43的中途部，并与第三分支制冷剂管道46连接。旁通切换阀56设置在第二主制冷剂管道41的中途部的比第一流路切换阀50更靠制冷剂流动方向下游侧的位置处，旁通切换阀56与旁通管BP的上游侧连接。根据由空调控制装置22进行的切换操作，旁通切换阀56能够进行：使第二主制冷剂管道41中的制冷剂仅流向车厢外热交换器33、使第二主制冷剂管道41中的制冷剂仅流向旁通管BP、使第二主制冷剂管道41中的制冷剂流向车厢外热交换器33和旁通管BP这两者。能够任意地改变车厢外热交换器33与旁通管BP中的制冷剂流量比例。

第一减压阀52和第二减压阀53是由空调控制装置22进行控制的电动阀，能向发挥减压作用的关闭方向和不发挥减压作用的打开方向控制第一减压阀52和第二减压阀53。第一减压阀52和第二减压阀53的开度通常是按照空调负荷状态来设定的，然而还可以为与空调负荷无关地任意设定开度。

第一减压阀52设置在第三主制冷剂管道42上的比第三主制冷剂管道42与第一分支制冷剂管道44的连接部位更靠近上游侧车厢内热交换器32的位置处，即上游侧车厢内热交换器32的制冷剂入口侧的制冷剂管道上。另一方面，第二减压阀53在第二主制冷剂管道41上设置于第一流路切换阀50和旁通切换阀56之间。即，在第二主制冷剂管道41上，第二减压阀53设置在下游侧车厢内热交换器31与连接部之间，所述连接部是第二主制冷剂管道41与旁通管BP的连接部。

第一止回阀54设置在第三主制冷剂管道42上，并且构成为：允许制冷剂在第三主制冷剂管道42中从车厢外热交换器33侧朝向上游侧车厢内热交换器32侧流动，而阻止制冷剂朝相反方向流动。

第二止回阀55设置在第二分支制冷剂管道45上，并且构成为：允许制冷剂在第二分支制冷剂管道45中从第四主制冷剂管道43侧朝向第二主制冷剂管道41侧流动，而阻止制冷剂朝相反方向流动。

制冷剂加热器35在第二主制冷剂管道41上设置于第二减压阀53与旁通切换阀56之间，即第二减压阀53与电动压缩机30之间。制冷剂加热器35由对在第二主制冷剂管道41中流通的制冷剂进行加热的电热器构成，由空调控制装置22对所述制冷剂加热器35的启停切换和加热量进行调整。而且，由行驶用蓄电池B向制冷剂加热器35供电。

而且，车厢内空调机组21包括：收纳下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32的机壳60、混风门(温度调节门)62、驱动混风门62的混风门执行机构63、吹风模式切换门64、送风机65以及PTC发热体(空气电加热器)67。

送风机65用以选择车厢内空气(室内空气)和车厢外空气(室外空气)中的一方后将所选的空气作为空调用空气送往机壳60内。送风机65包括西洛克风扇65a和驱动西洛克风扇65a旋转的送风用电动机65b。送风用电动机65b与空调控制装置22连接，由该空调控制装置22对该送风用电动机65b的启停切换和转速进行控制。行驶用蓄电池B还向送风用电动机65b供电。

在送风机65上形成有用以引入室内空气的室内空气引入口65c和用以引入室外空气的室外空气引入口65d。在送风机65的内部设置有将室内空气引入口65c和室外空气引入口65d中的一个打开而将另一个关闭的室内外空气切换门65e。而且，在送风机65上设置有驱动室内外空气切换门65e的室内外空气切换门执行机构61。该室内外空气切换门执行机构61由空调控制装置22控制。能够在室内空气引入模式与室外空气引入模式之间切换送风机65的空气引入模式，其中，所述室内空气引入模式是指将室内空气引入口65c全开并将室外空气引入口65d全关的模式，所述室外空气引入模式是指将室内空气引入口65c全关并将室外空气引入口65d全开的模式。室内空气引入模式与室外空气引入模式之间的切换是可通过由乘客进行的开关操作来完成的，然而当在规定条件下，空调控制装置22能自动进行切换。

机壳60设置在车厢内仪表板(未图示)的内部。在机壳60上形成有除霜吹出口60a、供风吹出口60b及加热吹出口60c。除霜吹出口60a用以将空调风供向车厢的前窗内表面。供风吹出口60b主要用以将空调风供向车厢内乘客的上半身。加热吹出口60c用以将空调风供向车厢内乘客的脚。

吹风模式切换门64使上述吹出口60a～60c分别开放和关闭。吹风模式切换门64在与空调控制装置22相连的执行机构的驱动下工作，但这并未图示。

作为吹风模式，例如包括：使空调风流向除霜吹出口60a的除霜吹风模式、使空调风流向供风吹出口60b的供风吹风模式、使空调风流向加热吹出口60c的加热吹风模式、使空调风流向除霜吹出口60a和加热吹出口60c的除霜/加热模式、使空调风流向供风吹出口60b和加热吹出口60c的双位(bi-level)模式等。

已被引入机壳60内的空调用空气将要全部通过上游侧车厢内热交换器32。

混风门62收纳在机壳60内上游侧车厢内热交换器32与下游侧车厢内热交换器31之间。混风门62用以对已通过上游侧车厢内热交换器32的空气中将要通过下游侧车厢内热交换器31的空气量加以改变，从而决定已通过上游侧车厢内热交换器32的空气和已通过下游侧车厢内热交换器31的空气的混合比例以对空调风的温度进行调节。

PTC发热体67设置在机壳60内下游侧车厢内热交换器31的空气流动方向下游侧，其用以加热在机壳60内流动的空调用空气。PTC发热体67由空调控制装置22控制，空调控制装置22能够对PTC发热体67进行启停切换并能够改变PTC发热体67的加热量。行驶用蓄电池B向PTC发热体67供电。

车辆用空调装置1包括室外空气温度传感器70、车厢外热交换器温度传感器71、车厢内热交换器温度传感器73、室内空气温度传感器75、干燥度检测传感器(干燥度检测机构)80、电池剩余量检测传感器81(在图2中示出)以及充电状态检测传感器82(在图2中示出)。上述的传感器与空调控制装置22连接。

室外空气温度传感器70设置在比车厢外热交换器33更靠空气流动方向上游侧的位置上，用以检测流入车厢外热交换器33之前的外部空气的温度(室外空气温度TG)。另一方面，车厢外热交换器温度传感器71设置在车厢外热交换器33的空气流动方向下游侧的面上，用以检测车厢外热交换器33的表面温度。

车厢内热交换器温度传感器73设置在上游侧车厢内热交换器32的空气流动方向下游侧，用以检测上游侧车厢内热交换器32的表面温度。基于由车厢内热交换器温度传感器73检测的上游侧车厢内热交换器32的空气流动方向下游侧的温度，能够检测上游侧车厢内热交换器32是否发生霜冻。

室内空气温度传感器75用以检测车厢内的温度(室内空气温度TR)，设置在车厢内的规定部位处。室内空气温度传感器75是迄今为止已为人所知的传感器，因此省略对其的详细说明。

干燥度检测传感器80是用以检测被电动压缩机30吸入的制冷剂的干燥度的传感器，能够基于车厢外热交换器33的制冷剂出口部附近的制冷剂压力及温度来检测干燥度。

电池剩余量检测传感器81相当于本发明的电池剩余量检测机构，能够检测行驶用蓄电池B的剩余量。电池剩余量检测传感器81是已为人所知的传感器。

充电状态检测传感器82相当于本发明的充电检测机构，能够检测行驶用蓄电池B是否处于外部电源对所述行驶用蓄电池B进行充电的状态。外部电源是指车辆发电机以外的电源，例如家庭用插座、停车场的充电设备等。该充电状态检测传感器82也是已为人所知的传感器。

而且，虽未图示，然而在车辆用空调装置1中还设置有检测日照量的传感器等。

空调控制装置22根据例如乘客设定的设定温度、室外空气温度、车厢内温度、日照量等多个信息来控制热泵装置20等，其由已为人所知的中央处理器、ROM、RAM等构成。而且，空调控制装置22还根据空调负荷来控制电动压缩机30、风扇电动机38。

与一般的自动空调控制相同，在后述的主程序中，空调控制装置22对热泵装置20的运转模式的切换、送风机65的风量、混风门62的开度、吹风模式的切换、电动压缩机30及送风用电动机65b进行控制，例如，风扇电动机38基本上是在电动压缩机30工作的过程中进行工作的，然而即使电动压缩机30处于停止状态，也能在需要对行驶用变频器等进行冷却的情况下让风扇电动机38工作。

热泵装置20的运转模式有制冷运转模式、通常制热运转模式、第一热气制热运转模式、第二热气制热运转模式、制冷剂加热制热运转模式、强除霜运转模式、中除霜运转模式、弱除霜运转模式、第一制热优先除霜运转模式以及第二制热优先除霜运转模式。

图4所示的制冷运转模式是例如当室外空气温度高于25℃的情况下所选择的运转模式。在制冷运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31起散热器的作用，使上游侧车厢内热交换器32起吸热器的作用，使车厢外热交换器33起散热器的作用。

即，第一流路切换阀50对流路进行切换，以使从下游侧车厢内热交换器31流出的制冷剂流向第二减压阀53侧而不流入上游侧车厢内热交换器32的流入口。并且，第二流路切换阀51对流路进行切换，以使从上游侧车厢内热交换器32流出的制冷剂流入气液分离器34。旁通切换阀56对流路进行切换，以使第二主制冷剂管道41中的制冷剂仅流向车厢外热交换器33。使第一减压阀52处于膨胀状态，使第二减压阀53处于非膨胀状态。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的高压制冷剂流经第一主制冷剂管道40后流入下游侧车厢内热交换器31，在下游侧车厢内热交换器31中循环。已在下游侧车厢内热交换器31中循环的制冷剂流经第二主制冷剂管道41而并未产生膨胀地流入车厢外热交换器33。已流入车厢外热交换器33的制冷剂放热后流经第三主制冷剂管道42并通过第一减压阀52而膨胀，然后流入上游侧车厢内热交换器32。已流入上游侧车厢内热交换器32的制冷剂在上游侧车厢内热交换器32中循环而从空调用空气中吸热。已在上游侧车厢内热交换器32中循环的制冷剂流经第四主制冷剂管道43后经由气液分离器34被吸入至电动压缩机30中。

另外，图5所示的通常制热运转模式是例如当室外空气温度低于0℃的情况(室外空气温度极低时)所选择的运转模式。在通常制热运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32起散热器的作用，使车厢外热交换器33起吸热器的作用。

即，第一流路切换阀50对流路进行切换，以使从下游侧车厢内热交换器31流出的制冷剂流入上游侧车厢内热交换器32的流入口。而且，第二流路切换阀51对流路进行切换，以使从车厢外热交换器33流出的制冷剂流入气液分离器34。旁通切换阀56对流路进行切换，以使第二主制冷剂管道41中的制冷剂仅流向车厢外热交换器33。使第一减压阀52处于非膨胀状态，使第二减压阀53处于膨胀状态。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的高压制冷剂流经第一主制冷剂管道40后流入下游侧车厢内热交换器31，在下游侧车厢内热交换器31中循环。已在下游侧车厢内热交换器31中循环的制冷剂从第二主制冷剂管道41流经第一分支制冷剂管道44后流入上游侧车厢内热交换器32，在上游侧车厢内热交换器32中循环。即，高温状态的制冷剂流入下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32，因此空调用空气被下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32这两个车厢内热交换器加热，由此能够得到较高的制热能力。

已在上游侧车厢内热交换器32中循环的制冷剂从第四主制冷剂管道43通过第二分支制冷剂管道45流入第二主制冷剂管道41。已流入第二主制冷剂管道41的制冷剂通过第二减压阀53而膨胀，然后流入车厢外热交换器33。已流入车厢外热交换器33的制冷剂从外部空气中吸热后依次通过第三主制冷剂管道42、第三分支制冷剂管道46，然后经由气液分离器34被吸入至电动压缩机30。

图6所示的第一热气制热运转模式是当在车厢外热交换器33处难以吸热的情况下所选择的运转模式。在第一热气制热运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32起散热器的作用。而且，制冷剂绕过车厢外热交换器33流动。

即，使第一流路切换阀50、第二流路切换阀51、第一减压阀52、第二减压阀53处于与通常制热运转模式时相同的状态。旁通切换阀56对流路进行切换，以使第二主制冷剂管道41中的制冷剂仅流向旁通管BP。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的高压制冷剂流经第一主制冷剂管道40而流入下游侧车厢内热交换器31，在下游侧车厢内热交换器31中循环。已在下游侧车厢内热交换器31中循环的制冷剂从第二主制冷剂管道41流经第一分支制冷剂管道44而流入上游侧车厢内热交换器32，在上游侧车厢内热交换器32中循环。即，从电动压缩机30喷出的制冷剂流入下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32，因此空调用空气由下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32这两者进行加热。

已在上游侧车厢内热交换器32中循环的制冷剂从第四主制冷剂管道43通过第二分支制冷剂管道45流入第二主制冷剂管道41。已流入第二主制冷剂管道41的制冷剂通过第二减压阀53而发生膨胀后流过旁通管BP，然后依次通过第三主制冷剂管道42、第三分支制冷剂管道46而经由气液分离器34被吸入至电动压缩机30。在该第一热气制热运转模式下，制冷剂绕过车厢外热交换器33流动。

图7所示的第二热气制热运转模式是当在车厢外热交换器33处难以吸热并且制热能力可以低于图6所示的第一热气制热运转模式下的制热能力的情况下所选择的运转模式。在第二热气制热运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31起散热器的作用。而且，制冷剂绕过车厢外热交换器33和上游侧车厢内热交换器32流动。

即，第一流路切换阀50对流路进行切换，以使从下游侧车厢内热交换器31流出的制冷剂流向第二减压阀53侧而不流入上游侧车厢内热交换器32的流入口。使第二流路切换阀51和第二减压阀53处于与通常制热运转模式时相同的状态。旁通切换阀56对流路进行切换，以使第二主制冷剂管道41中的制冷剂仅流向旁通管BP。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的高压制冷剂流经第一主制冷剂管道40而流入下游侧车厢内热交换器31，在下游侧车厢内热交换器31中循环。已在下游侧车厢内热交换器31中循环的制冷剂流入第二主制冷剂管道41。已流入第二主制冷剂管道41的制冷剂通过第二减压阀53而发生膨胀后流过旁通管BP，然后依次通过第三主制冷剂管道42、第三分支制冷剂管道46而经由气液分离器34被吸入至电动压缩机30。从电动压缩机30喷出的制冷剂不流过上游侧车厢内热交换器32，因此与图6所示的第一热气制热运转模式相比，制热能力降低。

图8所示的制冷剂加热制热运转模式是当在车厢外热交换器33处更加难以吸热的情况(几乎不能从室外空气中吸热)下所选择的运转模式。在制冷剂加热制热运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32起散热器的作用。而且，制冷剂绕过车厢外热交换器33流动，将制冷剂加热器35接入(ON)。

即，使第一流路切换阀50、第二流路切换阀51、第一减压阀52、第二减压阀53、旁通切换阀56处于与第一热气制热运转模式时相同的状态。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的制冷剂依次在下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32中循环后，从第四主制冷剂管道43通过第二分支制冷剂管道45流入第二主制冷剂管道41。已流入第二主制冷剂管道41的制冷剂通过第二减压阀53而发生膨胀后，被制冷剂加热器35加热。然后，流过旁通管BP后依次通过第三主制冷剂管道42、第三分支制冷剂管道46，然后经由气液分离器34被吸入至电动压缩机30。

图9所示的强除霜运转模式是当在制热过程中车厢外热交换器33发生了结霜的情况下，为了使车厢外热交换器33上的霜融化而选择的运转模式。在强除霜运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31和车厢外热交换器33起散热器的作用。而且，制冷剂绕过上游侧车厢内热交换器32流动。

即，第一流路切换阀50对流路进行切换，以使从下游侧车厢内热交换器31流出的制冷剂流向第二减压阀53侧而不流入上游侧车厢内热交换器32的流入口。而且，第二流路切换阀51对流路进行切换，以使从车厢外热交换器33流出的制冷剂流入气液分离器34。旁通切换阀56对流路进行切换，以使第二主制冷剂管道41中的制冷剂仅流向车厢外热交换器33。使第二减压阀53处于非膨胀状态。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的制冷剂在下游侧车厢内热交换器31中循环后，通过第二主制冷剂管道41而不发生膨胀地流入车厢外热交换器33。已流入车厢外热交换器33的制冷剂放热来使霜融化。然后，依次通过第三主制冷剂管道42、第三分支制冷剂管道46后经由气液分离器34被吸入至电动压缩机30。

图10所示的中除霜运转模式是当在制热过程中车厢外热交换器33发生了结霜的情况下，为了使车厢外热交换器33上的霜融化而选择的运转模式，中除霜运转模式下的除霜能力低于图9所示的强除霜运转模式下的除霜能力。在中除霜运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31和车厢外热交换器33起散热器的作用，一部分制冷剂流向旁通管BP。而且，制冷剂绕过上游侧车厢内热交换器32流动。

即，使第一流路切换阀50、第二流路切换阀51、第一减压阀52、第二减压阀53处于与强除霜运转模式时相同的状态。旁通切换阀56对流路进行切换，以使第二主制冷剂管道41中的制冷剂流向车厢外热交换器33和旁通管BP这两者。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的制冷剂在下游侧车厢内热交换器31中循环后，通过第二主制冷剂管道41而不发生膨胀地流入车厢外热交换器33和旁通管BP。已流入车厢外热交换器33的制冷剂放热来使霜融化，另一方面，已流入旁通管BP的制冷剂几乎不放热而流入第三主制冷剂管道42。已流入车厢外热交换器33的制冷剂与流过旁通管BP的制冷剂在第三主制冷剂管道42处汇合，然后通过第三分支制冷剂管道46而经由气液分离器34被吸入至电动压缩机30。第二主制冷剂管道41中的一部分制冷剂流向旁通管BP，因此除霜能力低于强除霜运转模式下的除霜能力。

图11所示的弱除霜运转模式是当在室外空气温度比较高(高于0℃)时的制热过程中车厢外热交换器33发生了结霜的情况下，为了使车厢外热交换器33上的霜融化而选择的运转模式，弱除霜运转模式下的除霜能力低于图10所示的中除霜运转模式下的除霜能力。在弱除霜运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32起散热器的作用。而且，制冷剂绕过车厢外热交换器33流动。

即，使第一流路切换阀50、第二流路切换阀51、第一减压阀52、第二减压阀53和旁通切换阀56处于与第一热气制热运转模式时相同的状态。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的高压制冷剂依次在下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32中循环。空调用空气由下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32这两者进行加热，因此制热能力高于强除霜运转模式和中除霜运转模式下的制热能力。

已在上游侧车厢内热交换器32中循环的制冷剂从第四主制冷剂管道43通过第二分支制冷剂管道45流入第二主制冷剂管道41。已流入第二主制冷剂管道41的制冷剂通过第二减压阀53而发生膨胀，然后流过旁通管BP而依次通过第三主制冷剂管道42、第三分支制冷剂管道46，然后经由气液分离器34被吸入至电动压缩机30。虽然制冷剂不流向车厢外热交换器33，然而该弱除霜运转模式是当室外空气温度比较高时所选择的模式，因此通过从行驶风、周围空气中吸热来使霜融化。

图12所示的第一制热优先除霜运转模式是当在制热过程中车厢外热交换器33发生了结霜的情况下，为了能够一边使车厢外热交换器33上的霜融化一边还能够进行规定能力以上的制热而选择的运转模式。在第一制热优先除霜运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31、上游侧车厢内热交换器32和车厢外热交换器33起散热器的作用。

即，使第一流路切换阀50、第二流路切换阀51、第一减压阀52、旁通切换阀56处于与通常制热运转模式时相同的状态。使第二减压阀53处于非膨胀状态。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的高压制冷剂依次在下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32中循环。空调用空气由下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32这两者进行加热，因此制热能力提高。

已在上游侧车厢内热交换器32中循环的制冷剂从第四主制冷剂管道43通过第二分支制冷剂管道45流入第二主制冷剂管道41。已流入第二主制冷剂管道41的制冷剂不发生膨胀地流入车厢外热交换器33，因此使车厢外热交换器33上的霜融化。

图13所示的第二制热优先除霜运转模式是当在制热过程中车厢外热交换器33发生了结霜的情况下，为了能够一边使车厢外热交换器33上的霜融化一边还能够进行规定能力以上的制热而选择的运转模式，第二制热优先除霜运转模式下的制热能力低于第一制热优先除霜运转模式下的制热能力。在第二制热优先除霜运转模式下，使下游侧车厢内热交换器31、上游侧车厢内热交换器32和车厢外热交换器33起散热器的作用。使在第二主制冷剂管道41中流动的制冷剂的一部分流向旁通管BP。

即，使第一流路切换阀50、第二流路切换阀51、第一减压阀52、第二减压阀53处于与第一制热优先除霜运转模式时相同的状态。旁通切换阀56对流路进行切换，以使第二主制冷剂管道41中的制冷剂流向车厢外热交换器33和旁通管BP这两者。

如果在该状态下使电动压缩机30工作，则从电动压缩机30喷出的高压制冷剂依次在下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32中循环。空调用空气由下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32这两者进行加热。

已在上游侧车厢内热交换器32中循环的制冷剂从第四主制冷剂管道43通过第二分支制冷剂管道45流入第二主制冷剂管道41。已流入第二主制冷剂管道41的制冷剂不发生膨胀地流入车厢外热交换器33和旁通管BP。霜被已流入车厢外热交换器33的制冷剂融化。不是让所有制冷剂流向车厢外热交换器33，因此制热能力高于第一制热优先除霜运转模式下的制热能力。

如图2所示，空调控制装置22具有结霜检测部(结霜检测机构)22a，所述结霜检测部22a检测车厢外热交换器33上是否附着有霜以及当附着有霜的情况下检测其结霜量。如果从由室外空气温度传感器70检测出的室外空气温度TG减去由车厢外热交换器温度传感器71检测出的车厢外热交换器33的表面温度后得到的值是例如大于20(℃)的较大的值，则结霜检测部22a判断为已检测出结霜。即，如果在车厢外热交换器33上附着有霜，则制冷剂在车厢外热交换器33中不能吸热，制冷剂温度便不上升，根据这一情况来进行结霜检测。由此，只要是能够判断车厢外热交换器33是否发生了结霜的值，则所述值20还可以是其它值。另外，还可以直接检测是否附着有霜。另外，对于结霜量的检测是能够利用由室外空气温度传感器70检测出的室外空气温度TG与由车厢外热交换器温度传感器71检测出的温度之差来进行的，两者之差越大，表示结霜量越多。

而且，结霜检测部22a成为吸热量下降检测机构，其检测制热时车厢外热交换器33的吸热量是否下降。如上所述，如果车厢外热交换器33发生结霜，则从室外空气中吸热的吸热量在下降，然而该结霜量与吸热量的下降之间存在相关关系，因此能够由结霜检测部22a检测车厢外热交换器33的吸热量下降情况。即，车厢外热交换器33的吸热量下降程度是能够根据车厢外热交换器33的结霜量来进行检测的。

在该实施方式中，能够由结霜检测部22a检测车厢外热交换器33的结霜量是否在第一规定值以下以及是否在第二规定值以下，其中，所述第二规定值小于第一规定值。第一规定值被设定为表示难以在车厢外热交换器33处吸热导致制热能力显著地下降这样的值，另外，第二规定值被设定为表示在车厢外热交换器33处几乎不能吸热的状态而无法进行制热这样的值。

而且，车厢外热交换器33的吸热量下降程度能够用所述结霜检测部22a进行检测，还能够如在下文中说明的流程图所示那样用室外空气温度传感器70进行检测。在该情况下，室外空气温度传感器70成为吸热量下降检测机构。即，例如室外空气温度在－15℃(第一规定值)以下的情况表示难以在车厢外热交换器33处吸热，从而制热能力显著地下降，另外，例如室外空气温度在－20℃(第二规定值)以下的情况表示几乎不能在车厢外热交换器33处吸热的状态，从而不能进行制热。

而且，空调控制装置22具有制热要求程度检测部22b。制热要求程度检测部22b用以检测当在进行制热运转的情况下所要求的制热运转是何种程度的强度。当对制热要求程度进行检测之际，例如比较从车厢内空调机组21吹出的空调风的目标温度与实际吹出的实际温度，来做出如下判断：实际温度越低则表示制热要求程度越高，实际温度与目标温度越相近则表示制热要求程度越低。其中，目标温度是空调控制装置22根据乘客所设定的温度、室外空气温度等而计算得出的温度，另外，实际温度例如能够通过由温度传感器测量空调风的吹出部附近的温度而得。此外，还可以为：乘客所设定的温度越高，则表示制热要求程度越高。

接着，对由空调控制装置22进行的控制步骤进行说明。在主程序中，虽未图示，然而当由室外空气温度传感器70检测出的室外空气温度TG低于0℃的情况下，将热泵装置20切换为制热运转模式。在制热运转模式下，车厢内空调机组21的吹风模式主要选择加热模式。而且，以吹出空气的温度达到目标温度的方式让混风门62工作。制热运转模式包括通常制热运转模式、第一热气制热运转模式、第二热气制热运转模式、制冷剂加热制热运转模式。

当室外空气温度TG在0℃以上并且25℃以下的情况下，做到能一边进行除湿一边进行制热。另外，当室外空气温度TG高于25℃的情况下，将热泵装置20切换为制冷运转模式。

当在主程序中选择了制热运转模式的情况下，进行如图14所示的制热运转子程序控制。在制热运转子程序控制中，将制冷剂加热器35切断(OFF)，首先，在步骤SA1中读入用室外空气温度传感器70检测出的室外空气温度TG。然后，进入步骤SA2，判断车厢外热交换器33的吸热量是否已下降。在该实施方式中，利用室外空气温度传感器70检测车厢外热交换器33的吸热量。当室外空气温度在－15℃(第一规定值)以下的情况下，车厢外热交换器33的吸热量下降，导致根据从室外空气中吸热来制热的制热能力显著地下降，因此进入步骤SA3，进行热气制热运转模式选择处理。

需要说明的是，能够利用结霜检测部22a来检测车厢外热交换器33的吸热量是否已下降，在该情况下，在步骤SA2中基于车厢外热交换器33的结霜量来判断。

在步骤SA3中，首先，由制热要求程度检测部22b判断制热要求程度是高还是低，当制热要求程度高的情况下进入步骤SA4，将热泵装置20的运转模式切换为第一热气制热运转模式。由此，能够不依赖从室外空气中吸收的热而进行制热运转。

然后，进入步骤SA5，读入用室内空气温度传感器75检测出的室内空气温度TR。在接下来的步骤SA6中，判断室内空气温度TR是否高于20℃。室内空气温度TR高于20℃的情况表示车厢内的空调状态处于进行制热的状态，从而返回步骤SA3，再次基于制热要求程度来选择热气制热运转模式。

当在步骤SA6中室内空气温度TR低于20℃的情况下进入步骤SA7，判断室外空气温度TG是否在－20℃以下。当在步骤SA7中判断出室外空气温度TG在－20℃以下的情况是在车厢外热交换器33处几乎不能吸热的状态，从而不能根据从室外空气中吸热来进行制热的状态。在该情况下，进入步骤SA8，将制冷剂加热器35接入(ON)来将热泵装置20的运转模式切换为制冷剂加热制热运转模式之后，进入“结束”。

另一方面，当在步骤SA7中判断出室外空气温度TG高于－20℃的情况下，能够稍微从室外空气中吸热，因此保持将制冷剂加热器35切断(OFF)的状态而返回步骤SA3。

当在步骤SA3中选择热气制热运转模式时制热要求程度低的情况下，进入步骤SA9，将热泵装置20的运转模式切换为第二热气制热运转模式后，进入“结束”。

另外，当在步骤SA2中的判断结果为否(NO)，即室外空气温度TG高于－15℃的情况下，即使不进行热气制热运转，也能够利用从室外空气中吸收的热来进行制热。在该情况下，首先，进入步骤SA10，进行结霜判断。该结霜判断是基于用结霜检测部22a检测出的车厢外热交换器33的结霜程度来进行的，用于判断车厢外热交换器33的结霜程度是高还是低。当在步骤SA10中判断出车厢外热交换器33的结霜程度高的情况下，进入步骤SA11，将热泵装置20的运转模式切换为除霜运转模式。下文中对该除霜运转模式进行说明。

在除霜运转模式下进行运转之后，进入步骤SA12进行除霜判断。除霜判断是判断车厢外热交换器33上的霜是否融化的处理，能够利用结霜检测部22a进行除霜判断。当在步骤SA12中的判断结果为车厢外热交换器33的除霜处理已结束的情况下，进入“结束”。当在步骤SA12中的判断结果为车厢外热交换器33的除霜处理未结束的情况下，返回步骤SA10。

另外，当在步骤SA10中判断出结霜程度低的情况下，切换为通常制热运转模式。

以上内容为关于制热运转子程序控制的说明，当在步骤SA11中切换为除霜运转模式的情况下，进行图15所示的子程序控制。在图15所示的流程图的步骤SB1中，判断用室外空气温度传感器70检测出的室外空气温度TG是否低于0℃。当在步骤SB1中的判断结果为否(NO)，表示室外空气温度TG在0℃以上的情况下，进入步骤SB2进行制热要求程度判断。即，利用制热要求程度检测部22b判断制热要求程度是高还是低，当制热要求程度高的情况下，进入步骤SB3，将热泵装置20的运转模式切换为弱除霜运转模式。在该弱除霜运转模式下，虽然制冷剂不流向车厢外热交换器33，然而由于室外空气温度在0℃以上，因此能够通过从室外空气中吸热来使车厢外热交换器33上的霜融化。当在步骤SB2中判断出制热要求程度低的情况下，进入步骤SB4，将热泵装置20的运转模式切换为强除霜运转模式。在强除霜运转模式下，制热能力相比弱除霜运转模式下的制热能力低，然而由于是制热要求程度低的情况，因此不会影响乘客的舒适性。

然后，进入步骤SB5，判断是否需要制冷剂加热器35。该判断是能够用制热要求程度检测部22b来进行的。当用制热要求程度检测部22b判断的结果为制热要求程度更高的情况下，进入步骤SB6，将制冷剂加热器35接入(ON)，然后进入“结束”。当用制热要求程度检测部22b判断的结果为制热要求程度并没有那么高的情况下，进入“结束”。需要说明的是，还可以省略步骤SB2，在该情况下，当在步骤SB1中判断出室外空气温度在0℃以上时，切换为弱除霜运转模式。

另一方面，当在步骤SB1中的判断结果为是(YES)，表示室外空气温度TG低于0℃的情况下，进入步骤SB7，进行与步骤SB2相同的制热要求程度判断。当在步骤SB7中判断出制热要求程度高的情况下，进入步骤SB8，基于制热要求程度，将热泵装置20的运转模式切换为中除霜运转模式、第一制热优先除霜运转模式以及第二制热优先除霜运转模式中的任一者。当制热要求程度更高的情况下，切换为第一制热优先除霜运转模式、第二制热优先除霜运转模式。当在步骤SB7中判断出制热要求程度低的情况下进入步骤SB9，将热泵装置20的运转模式切换为强除霜运转模式。然后，经步骤SB5而进入“结束”。

另外，当在图14所示的流程图中步骤SA11的除霜运转模式下进行弱除霜运转模式与强除霜运转模式之间的切换之际，还能够进行基于图16所示的流程图的控制。在该流程图的步骤SC1中，读入用室外空气温度传感器70检测出的室外空气温度TG。然后，进入步骤SC2，进行结霜判断。结霜判断是能够使用结霜检测部22a进行的，用于判断结霜量小于规定值还是在规定值以上。当结霜量小于规定量的情况下进入步骤SC3，将热泵装置20的运转模式切换为弱除霜运转模式，当结霜量在规定量以上的情况下进入步骤SC4，将热泵装置20的运转模式切换为强除霜运转模式。即，结霜量小于规定量是指，即使处于弱除霜运转模式也能够使霜充分地融化的程度的结霜量；结霜量在规定量以上是指，在处于弱除霜运转模式不能使霜充分地融化的结霜量。

另外，空调控制装置22还能够构成为：基于用干燥度检测传感器80检测出的制冷剂的干燥度来选择热气制热运转模式。即，选择在强除霜运转模式与弱除霜运转模式中的任一种运转模式下运转，以使电动压缩机30不进行湿式运转。

另外，空调控制装置22还能够构成为：当由电池剩余量检测传感器81检测出的行驶用蓄电池B的剩余量在规定值以下的情况下，禁止制冷剂加热器35工作。可以将该规定值设为例如电池全容量的30％的剩余量。

另外，空调控制装置22还能够构成为：当需要进行制热并且由充电状态检测传感器82检测出行驶用蓄电池B正在进行充电的情况下，允许制冷剂加热器35工作。

另外，空调控制装置22还能够在步骤SA6中判断车厢的空调状态是否达到由制热要求程度检测部22b检测出的制热要求程度。然后，当判断结果为车厢的空调状态未达到制热要求程度的情况下，能够在步骤SA8中使制冷剂加热器35工作。

另外，空调控制装置22还能够使热泵装置20按照下述方式工作：例如在难以从室外空气中吸热的情况下开始制热时，选择第一热气制热运转模式。

另外，空调控制装置22还能够构成为：在弱除霜运转模式时，将第二减压阀53向发挥减压作用的关闭方向控制，另一方面，在强除霜运转模式时，将第二减压阀53向与弱除霜运转模式时相比进一步打开的打开方向控制。由此，在强除霜运转模式时，能够通过将第二减压阀53向打开方向控制来降低制冷剂的压力损耗，从而使高温高压制冷剂流向车厢外热交换器33而使霜融化。另外，在弱除霜运转模式时，能够通过发挥减压作用来进行热气制热运转，因此能够不使用车厢外热交换器33就能够获得制热能力。

另外，空调控制装置22还能够控制送风机65，以使与制热运转时相比，除霜运转时的送风量下降。

另外，空调控制装置22还能够当车厢的空调状态未达到由制热要求程度检测部22b检测出的制热要求程度的情况下，使PTC发热体67工作。

如以上的说明，根据该实施方式所涉及的车辆用空调装置1，当车厢外热交换器33的吸热量下降的情况下，能够在第一热气制热运转模式与第二热气制热运转模式之间进行切换，其中，在所述第一热气制热运转模式下，使从电动压缩机30喷出的制冷剂流过下游侧车厢内热交换器31和上游侧车厢内热交换器32后绕过车厢外热交换器33，并将所述制冷剂减压后使电动压缩机30吸入；在所述第二热气制热运转模式下，使从电动压缩机30喷出的制冷剂流过下游侧车厢内热交换器31后绕过上游侧车厢内热交换器32，进而绕过车厢外热交换器33，并将所述制冷剂减压后使电动压缩机30吸入。由此，当在要求制热时难以从车厢外热交换器33中吸热的情况下，能够一边减少能源消耗一边以与情况相对应的能力对车厢内进行制热。

而且，通过在制热要求程度高的情况下切换为第一热气制热运转模式、在制热要求程度低的情况下切换为第二热气制热运转模式，从而能够提高车厢内的舒适性。

而且，当基于被吸入至电动压缩机30的制冷剂的干燥度来在第一热气制热运转模式与第二热气制热运转模式之间进行切换的情况下，能够防止电动压缩机30进行湿式运转而提高热泵装置20的可靠性。

而且，当车厢外热交换器33的吸热量更低的情况下，使制冷剂加热器35工作而切换为热气制热运转模式，由此能够确保制热能力。

而且，能够利用室外空气温度传感器70检测车厢外热交换器33的吸热量的下降情况，因此能够可靠地并且用低成本来检测吸热量的下降情况。

而且，能够利用车厢外热交换器33的结霜检测部22a检测车厢外热交换器33的吸热量的下降情况，因此能够进行与车厢外热交换器33的状态相对应的控制。

而且，将电热器用作制冷剂加热器35，因此能够将车辆用空调装置1安装在电动汽车上而进行舒适的空气调节。

而且，当车辆的行驶用蓄电池B的剩余量少的情况下禁止制冷剂加热器35工作，因此当安装在电动汽车上的情况下能够延长可行驶距离。

而且，当行驶用蓄电池B正在充电的情况下使制冷剂加热器35工作，因此能够在行驶前及行驶后得到制热能力，从而能够提高乘客的舒适性。而且，当安装在电动汽车上的情况下，能够做到不会影响可行驶距离。

而且，当判断为即使进行热气制热运转也未达到制热要求程度的情况下，使PTC发热体67工作，因此能够提高乘客的舒适性。

而且，当在开始制热时设为第二热气制热运转模式的情况下，能够及早开始进行制热，从而能够提高乘客的舒适性。

需要说明的是，在所述实施方式中，用三通阀来构成所述热泵装置20的旁通切换阀56，然而还可以如图17中图示的变形例那样，组合两个开关阀77、78来构成旁通切换阀56，对于旁通管BP的切换机构没有特别的限制。

而且，在所述实施方式中，用三通阀来构成所述热泵装置20的第一流路切换阀50和第二流路切换阀51这两者，然而，还可以组合两个开关阀来构成所述第一流路切换阀50和/或第二流路切换阀51，对于流路的切换机构没有特别的限制。

而且，在所述实施方式中，对将车辆用空调装置1安装在电动汽车上的情况进行了说明，不过并不局限于此，例如也能将车辆用空调装置1安装在包括发动机及行驶用电动机的混合动力汽车等各种类型的汽车上。

上述实施方式中的所有方面都只不过是简单的示例而已，并不构成对本发明的限定性解释。而且，属于权利要求的等同范围内的变形或修改均包括于本发明的范围内。

－产业实用性－

综上所述，本发明所涉及的车辆用空调装置能够安装在例如电动汽车、混合动力汽车等上。

－符号说明－

1 车辆用空调装置

20 热泵装置

21 车厢内空调机组

22 空调控制装置

22a 结霜检测部(结霜检测机构)

22b 制热要求程度检测部(制热要求程度检测机构)

30 电动压缩机(压缩机)

31 下游侧车厢内热交换器(第一车厢内热交换器)

32 上游侧车厢内热交换器(第二车厢内热交换器)

33 车厢外热交换器

35 制冷剂加热器

40～43 第一～第四主制冷剂管道(制冷剂管道)

44～46 第一～第三分支制冷剂管道(制冷剂管道)

52 第一减压阀

53 第二减压阀

56 旁通切换阀

62 混风门

65 送风机

67 PTC发热体(空气电加热器)

70 室外空气温度传感器

73 车厢内热交换器温度传感器

75 室内空气温度传感器

80 干燥度检测传感器(干燥度检测机构)

81 电池剩余量检测传感器(电池剩余量检测机构)

82 充电状态检测传感器(充电检测机构)

B 行驶用蓄电池

BP 旁通管

Claims (4)

1.一种车辆用空调装置，包括：

热泵装置，所述热泵装置包含压缩制冷剂的压缩机、设置在车厢内的第一车厢内热交换器、设置在车厢内该第一车厢内热交换器的空气流上游侧的第二车厢内热交换器、设置在车厢外的车厢外热交换器以及减压阀，所述热泵装置是由制冷剂管道将所述压缩机、所述第一车厢内热交换器、所述第二车厢内热交换器、所述减压阀以及所述车厢外热交换器连接而构成的，并且所述热泵装置具有旁通管，所述旁通管用于使制冷剂绕过所述车厢外热交换器流动，所述热泵装置在多个运转模式之间进行切换；

车厢内空调机组，所述车厢内空调机组收纳所述第一车厢内热交换器和所述第二车厢内热交换器，并且具有将空调用空气送向该第一车厢内热交换器和该第二车厢内热交换器的送风机，所述车厢内空调机组构成为：生成已调节好的空气后将所述已调节好的空气供向车厢；以及

空调控制装置，所述空调控制装置控制所述热泵装置和所述车厢内空调机组，

所述车辆用空调装置的特征在于：

所述车辆用空调装置包括吸热量下降检测机构，所述吸热量下降检测机构检测制热时由所述车厢外热交换器吸收的吸热量是否下降，

当由所述吸热量下降检测机构检测出所述车厢外热交换器的吸热量在第一规定值以下的情况下，所述空调控制装置在制热要求程度高的情况下使所述热泵装置在第一热气制热运转模式下工作，并且在制热要求程度低的情况下使所述热泵装置在第二热气制热运转模式下工作，在所述第一热气制热运转模式下，所述空调控制装置使从所述压缩机喷出的制冷剂在所述第一车厢内热交换器和所述第二车厢内热交换器中流动，将所述第一车厢内热交换器和所述第二车厢内热交换器用作散热器之后，由所述减压阀对所述制冷剂进行减压后使所述制冷剂绕过所述车厢外热交换器流动，并使所述压缩机吸入所述制冷剂，在所述第二热气制热运转模式下，所述空调控制装置使从所述压缩机喷出的制冷剂在所述第一车厢内热交换器中流动后绕过所述第二车厢内热交换器，由所述减压阀对所述制冷剂进行减压后使所述制冷剂绕过所述车厢外热交换器，然后使所述压缩机吸入所述制冷剂。

2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于：

所述车辆用空调装置包括干燥度检测机构，所述干燥度检测机构检测被所述压缩机吸入的制冷剂的干燥度，

所述空调控制装置基于由所述干燥度检测机构检测出的吸入制冷剂的干燥度，来在第一热气制热运转模式与第二热气制热运转模式之间进行切换。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用空调装置，其特征在于：

所述热泵装置包括制冷剂加热器，所述制冷剂加热器设置在所述减压阀与所述压缩机之间，

当由所述吸热量下降检测机构检测出所述车厢外热交换器的吸热量在第二规定值以下的情况下，所述空调控制装置使所述制冷剂加热器工作来使所述热泵装置在热气制热运转模式下工作，所述第二规定值小于所述第一规定值。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用空调装置，其特征在于：

在开始制热时，所述空调控制装置使所述热泵装置在第二热气制热运转模式下工作。