CN105473358B - 车辆用空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能在除湿制热模式下避免在吸热器上结霜并确保散热器的制热能力的车辆用空调装置。执行除湿制热模式，使从压缩机(2)喷出的制冷剂在散热器(4)中进行散热，并对散热后的该制冷剂进行减压，然后，利用吸热器(9)和室外热交换器(7)、或仅利用吸热器(9)来使该制冷剂吸热，从而一边对车厢内进行除湿，一边进行制热。包括将流出散热器(4)的制冷剂的一部分进行分流并使其返回压缩机(2)的注入回路(40)。控制器(32)在除湿制热模式下在制热能力不足的规定的制热能力不足条件、或除湿能力过剩的规定的除湿能力过剩条件、或在低外界气体温度下起动的规定的低外界气体温度起动条件成立时，使注入回路(40)动作。

Description

车辆用空调装置
技术领域
本发明涉及对车辆的车厢内进行空气调节的热泵方式的车辆用空调装置。
背景技术
由于近年来环境问题突显，因此混合动力汽车、电动汽车已广泛普及。于是，作为可适用于上述车辆的空调装置，开发了以下空调装置，该空调装置包括制冷剂回路，所述制冷剂回路由压缩并喷出制冷剂的压缩机、设置于车厢内侧使制冷剂散热的散热器(冷凝器)、设置于车厢内侧使制冷剂吸热的吸热器(蒸发器)、以及设置于车厢外侧使制冷剂散热或吸热的室外热交换器等构成，该空调装置执行以下各模式，即：制热模式，在该制热模式下，在散热器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在室外热交换器中使在该散热器中进行了散热的制冷剂吸热；除湿制热模式，在该除湿制热模式下，在散热器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在吸热器和室外热交换器中使在该散热器中进行散热的制冷剂吸热、或者仅在吸热器中使在该散热器中进行了散热的制冷剂吸热；制冷模式，在该制冷模式下，在室外热交换器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在吸热器中使其吸热；以及除湿制冷模式，在该除湿制冷模式下，在散热器和室外热交换器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在吸热器中使其吸热(例如，参照专利文献1)。
另外，还开发了以下空调装置，该空调装置设置注入回路，该注入回路在制热模式下将从散热器流出的制冷剂分流，对该分流后的制冷剂进行减压，然后，使其与流出该散热器的制冷剂进行热交换，并返回至压缩机的压缩途中，由此来使压缩机的喷出制冷剂增加，提高散热器的制热能力(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2012－176660号公报
专利文献2：日本专利第3985384号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
这里，利用室外膨胀阀来将流入室外热交换器的制冷剂进行减压，在该室外膨胀阀之前将制冷剂进行分流，将其进行减压并使其流入吸热器，并基于目标散热器压力来对压缩机的转速进行控制，基于目标吸热器温度来对室外膨胀阀的阀回路进行控制，以执行除湿制热模式，在这种情况下，若室外膨胀阀的阀开度较大，则流向室外热交换器的制冷剂流量增加，若室外膨胀阀的阀开度较小，则流向吸热器的制冷剂流量增加。
在外界气体温度较低的条件下执行这样的除湿制热模式的情况下，由于所要求的制热能力变大，因此，必须升高散热器的温度和压力，但由于在低外界气体下吸热器的温度也容易下降，因此，若为了提高制热能力而提高压缩机的转速，则即使增大室外膨胀阀的阀开度，流向吸热器的制冷剂量也会变得过多，除湿能力会变得过剩，并且，在吸热器上会产生霜。
因此，为了避免吸热器结霜，无法提高压缩机的转速，存在车厢内的制热能力不足的问题。该问题即使在除湿制热时仅用吸热器来使制冷剂进行吸热的情况下也相同。
本发明是为了解决所涉及的现有技术的问题而完成的，其目的在于，提供一种车辆用空调装置，该车辆用空调装置在除湿制热模式下，能避免在吸热器上结霜，并确保散热器的制热能力。
用于解决问题的技术方案
本发明的车辆用空调装置包括：压缩机，该压缩机将制冷剂进行压缩；散热器，该散热器用于使制冷剂散热并将提供至车厢内的空气进行加热；吸热器，该吸热器用于使制冷剂吸热并将提供至车厢内的空气进行冷却；室外热交换器，该室外热交换器设置于车厢外，用于使制冷剂吸热；以及控制单元，所述车辆用空调装置执行除湿制热模式，在该除湿制热模式中，利用该控制单元来使从压缩机喷出的制冷剂在散热器中进行散热，并对进行散热后的该制冷剂进行减压，然后，利用吸热器和室外热交换器来使该制冷剂吸热，或仅利用吸热器来使该制冷剂吸热，从而一边对车厢内进行除湿，一边进行制热，所述车辆用空调装置的特征在于，包括注入回路，该注入回路将流出散热器的制冷剂的一部分进行分流，使其返回压缩机，控制单元在除湿制热模式下在以下各条件中的任意一个条件或各条件的组合成立的情况下，使注入回路动作，以使制冷剂返回压缩机，其中，所述各条件包括：制热能力不足的规定的制热能力不足条件；除湿能力过剩的规定的除湿能力过剩条件；在低外界气体温度下起动的规定的低外界气体温度起动条件。
第2方面的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，控制单元在从起动开始经过规定时间后，在目标散热器温度与散热器的温度之差较大且目标散热器压力与散热器的压力之差较大的情况下，判定为制热能力不足条件成立。
第3方面的发明的车辆用空调装置的特征在于，在第1方面的发明中，控制单元在目标散热器温度与散热器的温度之差较小、目标散热器压力与散热器的压力之差较小且散热器的温度下降的情况下，判定为除湿能力过剩条件成立。
第4方面的发明的车辆用空调装置的特征在于，在第2方面或第3方面的发明中，控制单元在目标散热器温度与散热器的温度之差较小、目标散热器压力与散热器的压力之差较小且目标吸热器温度与吸热器的温度之差较小的情况下，停止注入回路的动作。
第5方面的发明的车辆用空调装置的特征在于，在第1方面的发明中，控制单元在从起动开始的规定时间以内，在外界气体温度较低且向车厢内吹出的目标吹出温度较高的情况下，判定为低外界气体温度起动条件成立。
第6方面的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，控制单元在外界气体温度上升且目标吹出温度下降的情况下，停止注入回路的动作。
第7方面的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，包括室外膨胀阀，该室外膨胀阀将流入室外热交换器的制冷剂进行减压，在该室外膨胀阀之前将制冷剂进行分流并进行减压，然后使其流至吸热器，并且，控制单元基于散热器的目标散热器压力来对压缩机的转速进行控制，基于吸热器的目标吸热器温度来对室外膨胀阀的阀开度进行控制。
发明效果
根据本发明，车辆用空调装置包括：压缩机，该压缩机将制冷剂进行压缩；散热器，该散热器用于使制冷剂散热并将提供至车厢内的空气进行加热；吸热器，该吸热器用于使制冷剂吸热并将提供至车厢内的空气进行冷却；室外热交换器，该室外热交换器设置于车厢外，用于使制冷剂吸热；以及控制单元，所述车辆用空调装置执行除湿制热模式，在该除湿制热模式中，利用该控制单元来使从压缩机喷出的制冷剂在散热器中进行散热，并对进行散热后的该制冷剂进行减压，然后，利用吸热器和室外热交换器来使该制冷剂吸热，或仅利用吸热器来使该制冷剂吸热，从而一边对车厢内进行除湿，一边进行制热，所述车辆用空调装置的特征在于，包括注入回路，该注入回路将流出散热器的制冷剂的一部分进行分流，使其返回压缩机，控制单元在除湿制热模式下在以下各条件中的任意一个条件或各条件的组合成立的情况下，使注入回路动作，以使制冷剂返回压缩机，其中，所述各条件包括：制热能力不足的规定的制热能力不足条件；除湿能力过剩的规定的除湿能力过剩条件；在低外界气体温度下起动的规定的低外界气体温度起动条件，因此，在散热器的制热能力不足的情况下，利用注入回路来使流出散热器的制冷剂的一部分返回压缩机，能提高散热器的制热能力。另一方面，利用向注入回路的分流，来减少流向吸热器的制冷剂流量，因此，能防止或抑制吸热器结霜。
另外，在吸热器的除湿能力过剩的情况下，使注入回路动作，从而散热器的制热能力得以提高，因此，压缩机的转速也会随之下降。由此，流向吸热器的制冷剂流量也得以减少，因此，能抑制除湿能力，并能防止或抑制结霜。
另外，在外界气体温度较低的状况下执行除湿制热模式的情况下，为了提高制热能力，压缩机的转速也会提高，但通过使注入回路动作，能力图进一步提高散热器的制热能力，并且，流向吸热器的制冷剂流量也同样会减少，因此，能防止或抑制吸热器结霜。
由此，根据本发明，在除湿制热模式下，能对散热器和吸热器的温度进行适当控制，避免吸热器结霜，并确保散热器的制热能力。另外，能避免流向吸热器的制冷剂流量过多，因此，还能废弃设置于吸热器的出口处的蒸发能力控制阀。
在这种情况下，如第2方面的发明那样，控制单元在从起动开始经过规定时间后，在目标散热器温度与散热器的温度之差较大且目标散热器压力与散热器的压力之差较大的情况下，判定为制热能力不足条件成立，从而能正确地判定散热器的制热能力不足的情况。
另外，如第3方面的发明那样，控制单元在目标散热器温度与散热器的温度之差较小、目标散热器压力与散热器的压力之差较小且散热器的温度下降的情况下，判定为除湿能力过剩条件成立，从而能正确地判定吸热器的除湿能力过剩的情况。
在上述各方面中，如第4方面的发明那样，控制单元在目标散热器温度与散热器的温度之差较小、目标散热器压力与散热器的压力之差较小且目标吸热器温度与吸热器的温度之差较小的情况下，停止注入回路的动作，从而能对散热器的制热能力的不足状态、以及吸热器的除湿能力的过剩状态被解除，吸热器的除湿能力不足的情况进行判定，并停止注入回路的动作。
另外，如第5方面的发明那样，控制单元在从起动开始的规定时间以内，在外界气体温度较低且向车厢内吹出的目标吹出温度较高的情况下，判定为低外界气体温度起动条件成立，从而能正确地判定是在低外界气体温度下起动的情况。
而且，如第6方面的发明那样，控制单元在外界气体温度上升且目标吹出温度下降的情况下，停止注入回路的动作，从而能正确地对低外界气体温度环境的解除进行判定，并停止注入回路的动作。
特别是，如第7方面的发明那样，包括室外膨胀阀，该室外膨胀阀将流入室外热交换器的制冷剂进行减压，在该室外膨胀阀之前将制冷剂进行分流并进行减压，然后使其流至吸热器，并且，控制单元基于散热器的目标散热器压力来对压缩机的转速进行控制，基于吸热器的目标吸热器温度来对室外膨胀阀的阀开度进行控制，在这种情况下，以上发明变得极为有效。
附图说明
图1是适用本发明的一个实施方式的车辆用空调装置的结构图。
图2是图1的车辆用空调装置的控制器的电路框图。
图3是图1的车辆用空调装置的注入时的P-h曲线图。
图4是与图2的控制器所执行的除湿制热模式下的压缩机控制有关的控制框图。
图5是对利用图2的控制器来确定目标吹出温度进行说明的图。
图6是与图2的控制器所执行的除湿制热模式下的室外膨胀阀控制有关的控制框图。
图7是与图2的控制器所执行的除湿制热模式下的注入膨胀阀控制有关的控制框图。
图8是对图2的控制器的动作进行说明的流程图。
图9是与图2的控制器所执行的除湿制热模式下的注入回路的目标注入制冷剂过热度的确定有关的控制框图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1示出了本发明一个实施例的车辆用空调装置1的结构图。在这种情况下，适用本发明的实施例的车辆是不具有引擎(内燃机)的电动汽车(EV)，是利用对电池进行充电而得到的电力来驱动用于行驶的电动机来进行行驶的车辆(均未图示)，本发明的车辆用空调装置1也设为是由电池的电力来进行驱动的装置。即，实施例的车辆用空调装置1是如下装置：在无法利用引擎余热来进行制热的电动汽车中，利用使用了制冷剂回路的热泵运转来有选择地执行制热、除湿制热、除湿制冷、制冷等的各种运转模式。
此外，作为车辆并不局限于电动汽车，本发明对于共用引擎和行驶用的电动机的所谓的混合动力汽车也是有效的，此外，不言而喻，也能适用于用引擎来行驶的普通的汽车。
实施例的车辆用空调装置1是对电动汽车的车厢内的空气进行调节(制热、制冷、除湿以及换气)的装置，利用制冷剂配管13依次连接如下装置来构成制冷剂回路R：电动式的压缩机2，该压缩机2压缩制冷剂；散热器4，该散热器4设置于对车厢内空气进行通气和循环的HVAC单元10的空气流通路3内，且在车厢内使从压缩机2喷出的高温高压的制冷剂进行散热；室外膨胀阀6，该室外膨胀阀6由在制热时使制冷剂减压并膨胀的电动阀构成；室外热交换器7，该室外热交换器7在制冷时起到散热器的作用，在制热时起到蒸发器的作用，且在制冷剂与外界气体之间进行热交换；室内膨胀阀8，该室内膨胀阀8由使制冷剂减压并蒸发的电动阀构成；吸热器9，该吸热器9设置于空气流通路3内且在制冷时和除湿时使制冷剂从车厢内外吸热；蒸发能力控制阀11，该蒸发能力控制阀11对吸热器9中的蒸发能力进行调整；以及存储器(accumulator)12等。另外，在室外热交换器7中，设置有用于使外界气体与制冷剂进行热交换的室外送风机15。
另外，室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有接收干燥器部14和过冷却部16，从室外热交换器7连接出的制冷剂配管13A经由在制冷时被打开的电磁阀(开关阀)17而连接至接收干燥器部14，过冷却部16的出口经由止回阀18而连接至室内膨胀阀8。此外，接收干燥器部14及过冷却部16在结构上构成为室外热交换器7的一部分，止回阀18相对于室内膨胀阀8一侧位于顺时针方向上。
另外，将止回阀18与室内膨胀阀8之间的制冷剂配管13B设置成与从位于吸热器9的出口侧的蒸发能力控制阀11连接出的制冷剂配管13C进行热交换，且在该制冷剂配管13B和该制冷剂配管13C这两者中构成内部热交换器19。由此，成为如下结构：经由制冷剂配管13B而流入室内膨胀阀8的制冷剂被离开吸热器9而经由蒸发能力控制阀11的低温的制冷剂冷却(过冷却)。
另外，从室外热交换器7连接出的制冷剂配管13A进行分支，分支出去的制冷剂配管13D经由在制热时被打开的电磁阀(开关阀)21被连通且连接至位于内部热交换器19下游侧的制冷剂配管13C。进一步地，散热器4出口侧的制冷剂配管13E在室外膨胀阀6之前进行分支，分支出去的制冷剂配管13F经由在除湿时被打开的电磁阀(开关阀)22被连通并连接至位于止回阀18下游侧的制冷剂配管13B。
旁路配管13I并联地连接至室外膨胀阀6，该旁路配管13J在制冷模式下被打开，且设置有用于将室外膨胀阀6旁路且使制冷剂流过的电磁阀(开关阀)20。
另外，离开散热器4之后(分支成制冷剂配管13F、13I之前)的制冷剂配管13E立刻进行分支，该分支后的制冷剂配管13K经过由注入控制用的电动阀构成的注入膨胀阀30连通并连接至压缩机2的压缩途中。而且，将该注入膨胀阀30的出口侧与压缩机2之间的制冷剂配管13K与位于压缩机2的喷出侧的制冷剂配管13G设置成热交换关系，在该制冷剂配管13K和该制冷剂配管13G这两者中构成喷出侧热交换器35。
由这些制冷剂配管13K、注入膨胀阀30、以及喷出侧热交换器35来构成注入回路40。该注入回路40是用于使散热器4所流出的制冷剂的一部分分流并返回(气体注入)至压缩机2的压缩途中的回路，在该注入回路40动作的情况下，注入膨胀阀30打开，从散热器4流出的制冷剂的一部分分流至制冷剂配管13K。
该注入膨胀阀30在将流入制冷剂配管13K的制冷剂进行减压后，使其流入喷出侧热交换器35。具有如下结构：流入喷出侧热交换器35的制冷剂与从压缩机2喷出至制冷剂配管13G并流入散热器4之前的制冷剂进行热交换，并从流过制冷剂配管13G的制冷剂中吸热以进行蒸发。通过用喷出侧热交换器35使被分流至制冷剂配管13K的制冷剂蒸发，从而能够对压缩机2进行气体注入。
另外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路3中形成有外界气体吸入口和内部气体吸入口这样的各种吸入口(图1中以吸入口25作为代表来表示)，在该吸入口25中设置有吸入切换节气阀(damper)26，该吸入切换节气阀26将导入空气流通路3内的空气切换成车厢内的空气即内部气体(内部气体循环模式)或者车厢外的空气即外界气体(外界气体导入模式)。而且，在该吸入切换节气阀26的空气下游侧设置有室内送风机(blower fan：鼓风扇)27，该室内送风机27用于将被导入的内部气体或外界气体发送至空气流通路3。
在散热器4的空气上游侧的空气流通路3内设置有空气混合节气阀28，该空气混合节气阀28对内部气体或外界气体流入散热器4的流通程度进行调整。此外，在散热器4的空气下游侧的空气流通路3上，形成有脚底(向乘客的脚下吹出)、通风口(向乘客的上半身吹出)、分岔口(向前挡风玻璃的内表面吹出)的各吹出口(在图1中作为代表而示出了吹出口29)，在该吹出口29上设有对从上述各吹出口吹出空气进行切换控制的吹出口切换节气阀31。
接着，在图2中标号32是作为由微型计算机构成的控制单元的控制器(ECU)，在该控制器32的输入侧连接有以下各传感器的各个输出：对车辆的外界气体温度进行检测的外界气体温度传感器33；对外界气体湿度进行检测的外界气体湿度传感器34；对从吸入口25吸入空气流通路3的空气的温度进行检测的HVAC吸入温度传感器36；对车厢内的空气(内部空气)的温度进行检测的内部空气温度传感器37；对车厢内的空气的湿度进行检测的内部气体湿度传感器38；对车厢内的二氧化碳浓度进行检测的室内CO2浓度传感器39；对从吹出口29吹出至车厢内的空气的温度进行检测的吹出温度传感器41；对压缩机2的喷出制冷剂压力进行检测的喷出压力传感器42；对压缩机2的喷出制冷剂温度进行检测的喷出温度传感器43；对压缩机2的吸入制冷剂压力进行检测的吸入压力传感器44；对散热器4的温度(从散热器4流出后的温度、或散热器4自身的温度、或经散热器4加热后的空气的温度)进行检测的散热器温度传感器46；对散热器4的制冷剂压力(散热器4内、或流出散热器4后的制冷剂的压力)进行检测的散热器压力传感器47；对吸热器9的温度(从吸热器9流出后的温度、或吸热器9自身、或经吸热器9冷却后的空气的温度)进行检测的吸热器温度传感器48；对吸热器9的制冷剂压力(吸热器9内、或流出吸热器9后的制冷剂的压力)进行检测的吸热器压力传感器49；用于对射向车厢内的日照量进行检测的例如光传感器式的日照传感器51；用于对车辆的移动速度(车速)进行检测的车速传感器52；用于对设定温度、运转模式的切换进行设定的空调操作部53；对室外热交换器7的温度(从室外热交换器7流出后的制冷剂的温度、或室外热交换器7自身的温度)进行检测的室外热交换器温度传感器54；以及对室外热交换器7的制冷剂压力(室外热交换器7内、或从室外热交换器7流出后的制冷剂的压力)进行检测的室外热交换器压力传感器56。
另外，控制器32的输入侧还连接有如下传感器的各个输出：对流入注入回路40的制冷剂配管13K且经由喷出侧热交换器35而返回压缩机2的压缩途中的注入制冷剂的压力进行检测的注入压力传感器50；以及检测该注入制冷剂的温度的注入温度传感器55。
另一方面，控制器32的输出侧连接有：所述压缩机2、室外送风机15、室内送风机(blower fan：鼓风扇)27、吸入切换节气阀26、空气混合节气阀28、吹出口切换节气阀31、室外膨胀阀6、室内膨胀阀8、各个电磁阀22、17、21、20、注入膨胀阀30、以及蒸发能力控制阀11。另外，控制器32根据各个传感器的输出和由空调操作部53所输入的设定来对它们进行控制。
在上述结构中，下面对实施例的车辆用空调装置1的动作进行说明。在本实施例中大致分成制热模式、除湿制热模式、内部循环模式、除湿制冷模式、制冷模式的各个运转模式，控制器32对各个运转模式进行切换且执行。首先，对各个运转模式中的制冷剂的流动进行说明。
(1)制热模式下制冷剂的流动
若利用控制器32(自动)或根据对空调操作部53的手动操作来选择制热模式，则控制器32打开电磁阀21，并关闭电磁阀17、电磁阀22及电磁阀20。使压缩机2以及各个送风机15、27运转，空气混合节气阀28成为使从室内送风机27吹出的空气与散热器4通风的状态。由此，在从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂在经由喷出侧热交换器35之后，流入散热器4。由于在散热器4中使空气流通路3内的空气通风，所以空气流通路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进行冷却，并进行冷凝液化。
在散热器4内被液化后的制冷剂在离开散热器4之后，一部分被分流至注入回路40的制冷剂配管13K，主要经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6。另外，注入回路40的功能作用将在后面阐述。流入室外膨胀阀6的制冷剂在室外膨胀阀6中被减压，然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，通过行驶或者被室外送风机15通风的外界气体中吸取热量(热泵)。进而，反复进行如下循环：离开室外热交换器7的低温的制冷剂经由制冷剂配管13D和电磁阀21，从制冷剂配管13C进入存储器12，在此处进行了气液分离，然后气体制冷剂被吸入压缩机2。被散热器4加热后的空气从吹出口29被吹出，由此能够对车厢内进行制热。
在本实施例中，控制器32根据散热器压力传感器47(或喷出压力传感器42)检测出的散热器4的制冷剂压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)和目标散热器压力PCO来控制压缩机2的转速，并根据散热器4的通过风量和后述的目标吹出温度来控制室外膨胀阀6的阀开度，控制散热器4出口处的制冷剂的过冷却度。此外，也可以根据散热器4的温度、外界气体温度而非上述这些量来控制室外膨胀阀6的阀开度，或者根据这些量再加上散热器4的温度、外界气体温度来进行控制。
(2)除湿制热模式下制冷剂的流动
接着，在除湿制热模式下，控制器32在上述制热模式的状态下放开电磁阀22。由此，经由散热器4流过制冷剂配管13E的冷凝制冷剂的一部分被分流，经由电磁阀22，通过制冷剂配管13F和13B，再经由内部热交换器19，到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后，制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机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。
反复如下循环：在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19，并通过制冷剂配管13C与来自制冷剂配管13D的制冷剂汇合，然后，经由存储器12被吸入压缩机2中。被吸热器9除湿后的空气在通过散热器4的过程中被再次加热，由此能够对车厢内进行除湿制热。
在实施例中，控制器32根据散热器压力传感器47(或喷出压力传感器42)所检测出的散热器4的制冷剂压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)和目标散热器压力PCO来控制压缩机2的转速，并根据吸热器温度传感器48所检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和吸热器9的温度的目标值即目标吸热器温度TEO来控制室外膨胀阀6的阀开度。此外，后面对该除湿制热模式下由注入回路40所进行的气体注入的控制进行描述。
(3)内部循环模式下制冷剂的流动
接着，在内部循环模式下，控制器32在上述除湿制热模式的状态下将室外膨胀阀6置为全闭(全闭位置)，且将电磁压21也关闭。通过关闭该室外膨胀阀6和电磁阀21，能够阻止制冷剂流入室外热交换器7，并且阻止制冷剂从室外热交换器7流出，因此，经由散热器4流过制冷剂配管13E的冷凝制冷剂经由电磁阀22全部流入至制冷剂配管13F。然后，流过制冷剂配管13F的制冷剂通过制冷剂配管13B，经由内部热交换器19而到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后，制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机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。
反复如下循环：在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19而流过制冷剂配管13C，并经由存储器12被吸入压缩机2中。被吸热器9除湿后的空气在通过散热器4的过程中被再次加热，由此能够对车厢内进行除湿制热，但是在该内部循环模式下制冷剂在位于室内侧的空气流通路3内的散热器4(散热)和吸热器9(吸热)之间进行循环，因此不会吸取来自外界气体的热量，能够按照压缩机2的消耗动力的量来发挥制热能力。在发挥除湿作用的吸热器9中流过所有的制冷剂，因此，虽然相比于上述除湿制热模式其除湿能力较高，但是制热能力却变低。
控制器32根据吸热器9的温度、或者上述的制冷电路R的高压压力来控制压缩机2的转速。此时，控制器32根据吸热器9的温度或者高压压力，选择由某一运算得到的压缩机目标转速中较低的一个，从而控制压缩机2。另外，在该内部循环模式下，由于也不利用注入回路40来进行气体注入，因此注入膨胀阀30为全闭状态(全闭位置)。
(4)除湿制冷模式下制冷剂的流动
接着，在除湿制冷模式下，控制器32打开电磁阀17，且关闭电磁阀21、电磁阀22以及电磁阀20。然后，使压缩机2以及各个送风机15、27运转，空气混合节气阀28成为使从室内送风机27吹出的空气在散热器4中通风的状态。由此，在从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂在经由喷出侧热交换器35流入散热器4。由于使空气流通路3内的空气在散热器4中通风，所以空气流通路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进行冷却，并进行冷凝液化。
离开散热器4的制冷剂经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6，经由以微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的制冷剂在此处通过行驶或者被室外送风机15通风的外界气体冷却并发生冷凝。离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17，依次流入接收干燥器部14、过冷却部16。此处制冷剂被过冷却。
离开室外热交换器7的过冷却部16的制冷剂经由止回阀18而进入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19而到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后，制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机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。
反复如下循环：在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19而流过制冷剂配管13C，到达存储器12，经由该存储器12被吸入压缩机2中。被吸热器9冷却并除湿后的空气在通过散热器4的过程中被再次加热(相比于制热时散热能力较低)，由此能够对车厢内进行除湿制冷。
控制器32根据吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度来控制压缩机2的转速，并且根据所述制冷剂回路R的高压压力来控制室外膨胀阀6的阀开度，从而控制散热器4的制冷剂压力(散热器压力Pci)。另外，在该除湿制冷模式下，由于也不利用注入回路40来进行气体注入，因此注入膨胀阀30为全闭状态(全闭位置)。
(5)制冷模式下制冷剂的流动
接着，在制冷模式下，控制器32在上述除湿制冷模式的状态下打开电磁阀20(在此情况下，室外膨胀阀6可设为包括全开(阀开度设为控制上限)在内的任一种阀开度)，空气混合节气阀28设为使空气与散热器4不通风的状态。由此，在从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂在经由喷出侧热交换器35流入散热器4。由于空气流通路3内的空气与散热器4不通风，所以此处可视为仅通过，离开散热器4的制冷剂经由制冷剂配管13E到达电磁阀20及室外膨胀阀6。
此时由于电磁阀20被打开，所以制冷剂在室外膨胀阀6中迂回并通过旁路配管13J，然后直接流入室外热交换器7，此处通过行驶或者被室外送风机15通风的外界气体来进行冷却并发生冷凝液化。离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17，依次流入接收干燥器部14、过冷却部16。此处制冷剂被过冷却。
离开室外热交换器7的过冷却部16的制冷剂经由止回阀18而进入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19而到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后，制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机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。
反复如下循环：在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19而流过制冷剂配管13C，到达存储器12，经由该存储器12被吸入压缩机2中。被吸热器9冷却且除湿后的空气不会通过散热器4，而是从吹出口29被吹入车厢内，因此，能够对车厢内进行制冷。在该制冷模式下，控制器32根据吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度来控制压缩机2的转速。另外，即使在该制冷模式下，也不利用注入回路40来进行气体注入，因此注入膨胀阀30为全闭状态(全闭位置)。
(6)运转模式的切换控制
控制器32根据起动时外界气体温度传感器33所检测出的外界气体温度Tam和目标吹出温度TAO来选择运转模式。另外，起动后根据外界气体温度Tam、目标吹出温度TAO等环境、设定条件的变化来选择所述各运转模式，并进行切换。在这种情况下，控制器32基本上从制热模式转移至除湿制热模式，或者从除湿制热模式转移至制热模式，从除湿制热模式转移至除湿制冷模式，或者从除湿制冷模式转移至除湿制热模式，从除湿制冷模式转移至制冷模式，或者从制冷模式转移至除湿制冷模式，但在从除湿制热模式转移至除湿制冷模式时、以及在从除湿制冷模式转移至除湿制热模式时，经由所述内部循环模式来进行转移。另外，有时也会从制冷模式转移至内部循环模式，并从内部循环模式转移至制冷模式。
(7)注入回路所进行的气体注入
接着，对所述除湿制热模式下的气体注入进行说明。图3示出了除湿制热模式下本发明的车辆用空调装置1的P-h曲线图。当注入膨胀阀30打开时，离开散热器4进入制冷剂配管13E、然后被分流而流入注入回路40的制冷剂配管13K中的制冷剂在被注入膨胀阀30减压之后，进入喷出侧热交换器35，在该喷出侧热交换器35中与压缩机2的喷出制冷剂(从压缩机2喷出并流入散热器4之前的制冷剂)进行热交换，并进行吸热而发生蒸发。然后，蒸发后的气体制冷剂返回至压缩机2的压缩途中，与从存储器12被吸入并被压缩的制冷剂一起被进一步压缩，之后，再次从压缩机2被喷出至制冷剂配管13G。
在图3中，用标号35示出的线是通过注入回路40的喷出侧热交换器35进行蒸发后返回压缩机2的制冷剂。使制冷剂从注入回路40返回至压缩机2的压缩途中，从而从压缩机2喷出的制冷剂量增大，因此，散热器4的制热能力得以提高。另外，与分流至注入回路40的程度相对应，室外热交换器7、吸热器9的制冷剂流量减少，因此，吸热器9的温度下降及吸热器9的除湿能力得到抑制。
另一方面，若液态制冷剂返回压缩机2，则会发生液体压缩，因此，从注入回路40返回压缩机2的制冷剂必须是气体。因此，控制器32监视从注入压力传感器50及注入温度传感器55分别检测出的喷出侧热交换器35之后的制冷剂的压力和温度到朝向压缩机2的压缩途中的制冷剂的过热度，通过与喷出制冷剂进行热交换来控制注入膨胀阀30的阀开度以实现规定的过热度，但是在本实施方式的喷出侧热交换器35中，使从压缩机2喷出并流入散热器4之前的极高温的制冷剂与流过注入回路40的制冷剂进行热交换，因此能够实现较大的热交换量。因而，即使增大注入膨胀阀30的阀开度以增大注入量，制冷剂在喷出侧热交换器35中也能够充分地蒸发，能够得到所需的过热度。
由此，相比于以往那样使散热器之后的制冷剂与注入制冷剂进行热交换的情况，能够充分地确保向压缩机2的气体注入量，能够力图增大压缩机2的喷出制冷剂量以提高制热能力。
接着，参照图4至图9，对所述除湿制热模式下控制器32的压缩机2、室外膨胀阀6、注入膨胀阀30的控制模块进行说明。
(8)除湿制热模式下的压缩机的控制
图4是决定所述除湿制热模式(制热模式也相同)用的压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh的控制器32的控制框图。控制器32的F/F(前馈)操作量运算部58根据从外界气体温度传感器33获得的外界气体温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV、通过SW＝(TAO-Te)/(TH-Te)而获得的空气混合节气阀28的空气混合节气阀开度SW、散热器4的温度的目标值即目标散热器温度TCO、以及散热器4的压力的目标值即目标散热器压力PCO，来对压缩机目标转速的F/F操作量TGNChff进行运算。
此外，TAO是来自吹出口29的空气温度的目标值即目标吹出温度，TH是从散热器温度传感器46获得的散热器4的温度(散热器温度)，Te是从吸热器温度传感器48获得的吸热器9的温度(吸热器温度)，空气混合节气阀开度SW在0≤SW≤1的范围内变化，在0处成为不向散热器4通风的空气混合全闭状态，在1处成为将空气流通路3内的所有空气通风至散热器4的空气混合全开状态。
另外，目标吹出温度TAO是从吹出口29吹出至车厢内的空气温度的目标值，控制器32根据下式(I)来计算。
TAO＝(Tset－Tin)×K+Tbal(f(Tset、SUN、Tam))··(I)
此处，Tset是指由空调操作部53所设定的车厢内的设定温度，Tin是指内部气体温度传感器37检测出的车厢内空气的温度，K是系数，Tbal是指根据设定温度Tset、日照传感器51检测出的日照量SUN、外界气体温度传感器33检测出的外界气体温度Tam而计算出的平衡值。而且，一般如图5所示那样，外界气体温度Tam越低，则该目标吹出温度TAO越高，该目标吹出温度TAO随着外界气体温度Tam的上升而下降。
另外，控制器32根据上述目标吹出温度TAO来计算所述目标散热器温度TCO。然后，目标值运算部59根据该目标散热器温度TCO来对所述目标散热器压力PCO进行运算。此外，F/B(反馈)操作量运算部60根据该目标散热器压力PCO和散热器4的制冷剂压力即散热器压力Pci来对压缩机目标转速的F/B操作量TGNChfb进行运算。然后，用加法器61将F/F操作量运算部58所运算出的F/F操作量TGNChff与F/B操作量运算部60所运算出的TGNChfb相加，并用限制设定部62来添加控制上限值和控制下限值的限制，然后，作为压缩机目标转速TGNCh来决定。在所述除湿制热模式(制热模式也相同)下，控制器32根据该压缩机目标转速TGNCh来对压缩机2的转速进行控制。
即，在使散热器4散热以起到车厢内的制热作用的除湿制热模式及制热模式下，根据目标散热器压力PCO(高压压力的目标值)和散热器压力Pci来决定并控制压缩机2的目标压缩机转速TGNCh。
(9)除湿制热模式下的室外膨胀阀的控制
接着，图6是决定所述除湿制热模式用的室外膨胀阀6的目标开度(室外膨胀阀目标开度)TGECCVte的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部63根据目标吸热器温度TEO、目标散热器温度TCO、鼓风机电压BLV、外界气体温度Tam、所述空气混合节气阀开度SW，来对室外膨胀阀目标开度的F/F操作量TGECCVteff进行运算。
此外，在控制器32中，保存有预先求出外界气体温度Tam与用于获得在该外界气体温度Tam的环境下所需要的湿度的吸热器温度之间的关系的数据表格，上述目标吸热器温度TEO根据该数据表格来决定。
另外，F/B操作量运算部64根据目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te来对室外膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVtefb进行运算。然后，用加法器66将F/F操作量运算部63所运算出的F/F操作量TGECCVteff与F/B操作量运算部64所运算出的F/B操作量TGECCVtefb相加，并用限制设定部67来添加控制上限值和控制下限值的限制，然后，作为室外膨胀阀目标开度TGECCVte来决定。在除湿制热模式下，控制器32根据该室外膨胀阀目标开度TGECCVte来控制室外膨胀阀6的阀开度。
即，在除湿制热模式下，根据目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te来决定并控制室外膨胀阀6的室外膨胀阀目标开度TGECCVte。
(10)除湿制热模式下的注入膨胀阀的控制
接着，图7是决定所述除湿制热模式用的注入回路40的注入膨胀阀30的目标开度(注入膨胀阀目标开度)TGECCVsh的控制器32的控制框图。控制器32的注入制冷剂过热度运算部68根据注入温度传感器55所检测出的注入制冷剂的温度(注入制冷剂温度Tinj)与饱和温度Tsatuinj之差，来计算从注入回路40返回至压缩机2的压缩途中的注入制冷剂的过热度(注入制冷剂过热度)SHinj。
接着，F/B操作量运算部69根据注入制冷剂过热度运算部68所计算出的注入制冷剂过热度SHinj、从注入回路40返回至压缩机2的压缩途中的注入制冷剂的过热度的目标值(目标注入制冷剂过热度TGSHinj)，来对注入膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVshfb进行运算。此外，后面将对目标注入制冷剂过热度TGSHinj的决定方法进行详细描述。另外，F/B操作量运算部69在后述的注入请求标志fINJOnreq(置位)为“1”时动作，在(复位)为“0”时停止运算。
然后，用加法器71将F/B操作量运算部69所运算出的F/B操作量TGECCVshfb与预先决定的注入膨胀阀30的F/F操作量TGECCVshff相加，用限制设定部72来添加控制上限值和控制下限值的限制后，将其输入至能否注入切换部73。进一步将“0”(注入膨胀阀30全闭)输入至该能否注入切换部73，在注入请求标志fINJOnreq(置位)为“1”时，将经过限制设定部72的值决定为注入膨胀阀目标开度TGECCVsh并输出。
此外，能否注入切换部73在注入请求标志fINJOnreq(复位)为“0”时，输出“0”作为注入膨胀阀目标开度TGECCVsh。即，在注入请求标志fINJOnreq置位为“1”时，控制器32根据注入制冷剂的过热度SHinj和目标注入制冷剂过热度TGSHinj，来决定注入膨胀阀30的注入膨胀阀目标开度TGECCVsh，对该阀开度进行控制，并在注入请求标志fINJOnreq复位为“0”时，关闭注入膨胀阀30(阀开度“0”的全闭)，利用注入回路40来停止气体注入。
(11)除湿制热模式下的气体注入控制
接着，对控制器32所进行的除湿制热模式下的具体的气体注入控制进行说明。图8是对该情况下的控制器32的动作进行说明的流程图。控制器32在图8的步骤S1中从各传感器读取数据，在步骤S2中对现在是否为除湿制热模式进行判断，若为除湿制热模式，则前进至步骤S3，对是否存在气体注入请求(INJON请求。是否使注入回路40动作)进行判定。
(11-1)气体注入请求判定
接着，对步骤S3中的控制器32所进行的气体注入请求的判定进行说明。在实施例中，控制器32在以下(i)～(iii)这三个条件中的任意一个成立的情况下判定为存在气体注入请求(有INJON请求)，将上述注入请求标志fINJOnreq设为(置位为)“1”。即，
(i)制热能力不足条件
该制热能力不足条件是散热器4中的制热能力是否不足的判定基准，在实施例中，
·(TCO-TH)≥A1
·(PCO-Pci)≥B1
·起动后经过时间≥t1
的所有条件成立时，判定为制热能力不足条件成立。即，在从起动开始经过规定时间t1以上后，在目标散热器温度TCO与散热器温度TH之差变大为规定值A1以上、且目标散热器压力PCO与散热器压力Pci之差变大为规定值B1以上的情况下，控制器32判定为制热能力不足条件成立，将制热能力不足标志fHTRlack设为(置位为)“1”。此外，所述A1、B1是能判定为散热器4的实际温度、压力与它们的目标值之差扩大从而制热能力不足的规定的阈值，例如将A1设为5deg，将B1设为0.2MPa。另外，t1是从起动开始到运行状态稳定为止不进行判断的时间，例如设为5min左右。
(ii)除湿能力过剩条件
该除湿能力过剩条件是判断吸热器9中的除湿能力是否过剩的判断基准，在实施例中，
·(TCO-TH)≤A2
·(PCO-Pci)≤B2
·Te≤C2
的所有条件成立时，判定为除湿能力过剩条件成立。即，在目标散热器温度TCO与散热器温度TH之差变小为规定值A2以下、目标散热器压力PCO与散热器压力Pci之差变小为规定值B2以下、且吸热器温度Te下降为规定值C2以下的情况下，控制器32判定为除湿能力过剩条件成立，将除湿能力过剩标志fEVAover设为(置位为)“1”。此外，所述A2、B2是能判定为散热器4的实际温度、压力与它们的目标值之差缩小从而制热能力充足的规定的阈值，例如将A2设为2deg，将B2设为0.05MPa。另外，C2是为使吸热器9不结霜而设的控制下限值，例如设为+1℃左右。
(iii)低外界气体温度起动条件
该低外界气体温度起动条件是判断是否为低外界气体温度下的起动的判断基准，在实施例中，
·Tam＜T1
·TAO＞TA1
·起动后经过时间＜t1
的所有条件成立时，判定为低外界气体温度起动条件成立。即，从起动开始经过规定时间t1之前，在外界气体温度Tam比规定值T1要低、且至车厢内的目标吹出温度TAO比规定值TA1要高的情况下，控制器32判定为低外界气体温度起动条件成立，将低外界气体温度起动标志fHeatUp设为(置位为)“1”。此外，所述T1、TA1是能判定为外界气体温度较低、吹出至车厢内的暖风的温度也要求为较高的值的规定的阈值，例如将T1设为+5℃，将TA1设为+60℃。另外，T1也为与上述相同的5min左右。
在实施例中，控制器32在步骤S3中如上所述，对制热能力不足条件、除湿能力过剩条件及低外界气体温度起动条件的所有条件进行判定，在任意条件成立且制热能力不足标志fHTRlack、除湿能力过剩标志fEVAover及低外界气体温度起动标志fHeatUp中的任意一个标志被置位(为“1”)的情况下，将注入请求标志fINJOnreq进行置位(设为“1”)。
控制器32下面在步骤S4中对注入请求标志fINJOnreq进行置位，对气体注入请求(INJON请求)是否存在进行判断，在注入请求标志fINJOnreq被置位的情况下，前进至步骤S5，对目标注入制冷剂过热度TGSHinj进行运算。
图9是与该情况下的控制器32所进行的目标注入制冷剂过热度TGSHinj的决定有关的控制框图。控制器32的制热能力不足时TGSH运算部76根据预先决定的制热能力不足时TGSH表格(图9)来决定制热能力不足时目标注入制冷剂过热度TGSH1。在这种情况下，在目标散热器温度TCO与散热器温度TH之差(TCO-TH)为上述A2(2deg)以下、且目标散热器压力PCO与散热器压力Pci之差(PCO-Pci)为上述B2(0.05MPa)以下的情况下，制热能力不足时TGSH运算部76将制热能力不足时目标注入制冷剂过热度TGSH1设为规定的较高的值(TGSHHi：例如50deg)。该制冷剂过热度较高意味着气体注入量较少。
另外，在TCO-TH为上述A1(5deg)以上、且PCO-Pci为上述B1(0.2MPa)以上的情况下，将制热能力不足时目标注入制冷剂过热度TGSH1设为规定的较低的值(TGSHLo：例如20deg)。该制冷剂过热度较低意味着气体注入量较多。
然后，在TCO-TH在A2与A1之间、PCO-Pci在B2与B1之间的情况下，具有规定的延迟，使制热能力不足时目标注入制冷剂过热度TGSH1在TGSHHi与TGSHLo之间呈线性变化。
即，控制器32使制热能力不足时目标注入制冷剂过热度TGSH1发生变化，使得在散热器4的目标散热器温度TCO与散热器温度TH之差(TCO-TH)、以及目标散热器压力PCO与散热器压力Pci之差(PCO-Pci)较小时，使气体注入量减少，在散热器4的目标散热器温度TCO与散热器温度TH之差(TCO-TH)、以及目标散热器压力PCO与散热器压力Pci之差(PCO-Pci)较大时，使气体注入量增多。
另外，控制器32的除湿能力过剩时TGSH运算部77根据预先决定的除湿能力过剩时TGSH表格(图9)来决定除湿能力过剩时目标注入制冷剂过热度TGSH2。在这种情况下，除湿能力过剩时TGSH运算部77在吸热器温度Te为上述C2(+1℃)以下的情况下，将除湿能力过剩时目标注入制冷剂过热度TGSH2设为上述TGSHLo。
另外，吸热器温度Te为规定的较高的值C4(例如，+7℃)以上的情况下，将除湿能力过剩时目标注入制冷剂过热度TGSH2设为上述TGSHHi。然后，在Te位于C2与C4之间的情况下，具有规定的延迟，使除湿能力过剩时目标注入制冷剂过热度TGSH2在TGSHLo与TGSHHi之间呈线性变化。
即，控制器32使除湿能力过剩时目标注入制冷剂过热度TGSH2发生变化，使得在吸热器9的吸热器温度Te较低时使气体注入量增多，在吸热器9的吸热器温度Te较高时使气体注入量减少。
将这些制热能力不足时TGSH运算部76所决定的制热能力不足时目标注入制冷剂过热度TGSH1、以及除湿能力过剩时TGSH运算部77所决定的除湿能力过剩时目标注入制冷剂过热度TGSH2分别输入到TGSH第一切换部78，在将上述制热能力不足标志fHTRlack进行置位(设为“1”)的情况下，将制热能力不足时目标注入制冷剂过热度TGSH1从TGSH第一切换部78输出，并将其输入至TGSH第二切换部79，在将上述制热能力不足标志fHTRlack进行复位(设为“0”)的情况下(因此，若将除湿能力过剩标志fEVAover进行置位，则在此时进行推测)，将除湿能力过剩时目标注入制冷剂过热度TGSH2从TGSH第一切换部78输出，并将其输入至TGSH第二切换部79。
进一步将低外界气体温度时TGSH运算部81所决定的低外界气体温度起动时目标注入制冷剂过热度TGSHHeatUp输入至该TGSH第二切换部79。此外，由于在起动时想使气体注入量增多，因此，在实施例中，将该低外界气体温度起动时目标注入制冷剂过热度TGSHHeatUp固定为20deg。然后，在将上述低外界气体温度起动标志fHeatUp进行置位(设为“1”)的情况下，将该低外界气体温度起动时目标注入制冷剂过热度TGSHHeatUp(20deg)从第二切换部79输出，作为目标注入制冷剂过热度TGSHinj来进行计算，在将上述低外界气体温度起动标志fHeatUp进行复位(设为“0”)的情况下，将制热能力不足时目标注入制冷剂过热度TGSH1或除湿能力过剩时目标注入制冷剂过热度TGSH2从第二切换部79输出，作为目标注入制冷剂过热度TGSHinj来进行计算。
然后，控制器32在步骤S6中，执行使注入回路40动作的除湿制热模式。即，如图4中所说明那样根据目标散热器压力PCO(高压压力的目标值)和散热器压力Pci(高压压力)来决定压缩机2的目标压缩机转速TGNCh，对压缩机2的转速进行反馈控制，如图6中所说明那样根据目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te来决定室外膨胀阀6的室外膨胀阀目标开度TGECCVte，对室外膨胀阀6的阀开度进行反馈控制。然后，根据图9中所决定的目标注入制冷剂过热度TGSHinj来如图7所说明那样决定注入膨胀阀30的注入膨胀阀目标开度TGECCVsh，对注入膨胀阀30的阀开度进行反馈控制，对注入至压缩机2的压缩途中的气体注入量进行控制。
此外，在实施例中，在对气体注入请求进行判定时，对制热能力不足条件、除湿能力过剩条件、低外界气体温度起动条件这三个条件的所有条件进行了判定，但并不局限于此，也可以对其中之一或它们的组合进行判定。
(11-2)气体注入请求解除判定
接着，控制器32在步骤S7中对气体注入请求(INJON请求)的解除(停止注入回路40的动作)条件是否成立进行判定。接着，对步骤S7中的控制器32所进行的气体注入请求解除的判定进行说明。在实施例中，控制器32在以下(iv)、(v)这两个条件中的任意一个成立的情况下判定为气体注入请求解除(INJON请求解除)，将上述注入请求标志fINJOnreq设为(复位为)“0”。即，
(iv)外界气体温度上升条件
该外界气体温度上升条件是外界气体温度是否上升而脱离低外界气体温度环境的判断基准，在实施例中，
·Tam＞T2
·TAO＜TA2
的所有条件成立时，判定为外界气体温度上升条件成立。即，在外界气体温度Tam高于规定值T2且吹出至车厢内的目标吹出温度TAO低于规定值TA2的情况下，控制器32判定为外界气体温度上升条件成立，将外界气体温度标志fTamUp设为(置位为)“1”。此外，所述T2、TA2是能判定为外界气体温度较高、吹出至车厢内的暖风的温度也下降的规定的阈值，例如将T2设为+15℃，将TA2设为+50℃。
(v)除湿能力不足条件
该除湿能力不足条件是判断吸热器9中的除湿能力是否不足的判断基准，在实施例中，
·(TCO-TH)≤A2
·(PCO-Pci)≤B2
·(TEO-Te)≤C3
的所有条件成立时，判定为除湿能力不足条件成立。即，在目标散热器温度TCO与散热器温度TH之差变小为所述规定值A2以下、目标散热器压力PCO与散热器压力Pci之差变小为所述规定值B2以下、且目标吸热器温度TEO与吸热器温度Te之差(TEO-Te)变得比规定值C3要小的情况下，控制器32判定为除湿能力不足条件成立，将除湿能力不足标志fEVAlack设为(置位为)“1”。此外，C3是能判定为吸热器9的温度不足(吸热器温度Te上升)的规定的阈值，例如设为-1deg。
在实施例中，控制器32在步骤S7中如上所述，对外界气体温度上升条件及除湿能力不足条件的所有条件进行判定，在任意条件成立且外界气体温度上升标志fTamUp及除湿能力不足标志fEVAlack中的任意一个标志被置位(为“1”)的情况下，将注入请求标志fINJOnreq进行复位(设为“0”)。
此外，在实施例中，在对气体注入请求解除进行判定时，对外界气体温度上升条件、除湿能力不足条件这两个条件的所有条件进行判定，但并不局限于此，也可以对任意一个条件进行判定。
由此，控制器32从步骤S4前进至步骤S8。在该步骤S8中，执行停止注入回路40的除湿制热模式。即，如图4中所说明那样根据目标散热器压力PCO(高压压力的目标值)和散热器压力Pci(高压压力)来决定压缩机2的目标压缩机转速TGNCh，对压缩机2的转速进行反馈控制，如图6中所说明那样根据目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te来决定室外膨胀阀6的室外膨胀阀目标开度TGECCVte，对室外膨胀阀6的阀开度进行反馈控制。
如上所述，在本发明中，在包括使从散热器4流出的制冷剂的一部分分流并返回压缩机2的注入回路40的车辆用空调装置1中，在除湿制热模式下，在制热能力不足的规定的制热能力不足条件、除湿能力过剩的规定的除湿能力过剩条件、在低外界气体温度下起动的规定的低外界气体温度起动条件成立的情况下，控制器32使注入回路40动作，使得制冷剂返回压缩机2，因此，在散热器4的制热能力不足的情况下，利用注入回路40使流出散热器4的制冷剂的一部分返回至压缩机2的压缩途中，能提高散热器4的制热能力。另一方面，利用向注入回路40的分流，来减少流向吸热器9的制冷剂流量，因此，能防止或抑制吸热器9结霜。
另外，在除湿能力因吸热器9而过剩的情况下，使注入回路40动作，从而散热器4的制热能力得以提高，因此，压缩机2的转速也会随之下降。由此，流向吸热器9的制冷剂流量也得以减少，因此，能抑制除湿能力，并能防止或抑制结霜。
另外，在外界气体温度较低的情况下执行除湿制热模式的情况下，为了提高制热能力，压缩机2的转速也会提高，但通过使注入回路40动作，能力图进一步提高散热器4的制热能力，并且，流向吸热器9的制冷剂流量也同样会减少，因此，能防止或抑制吸热器9结霜。
由此，根据本发明，在除湿制热模式下，能对散热器4和吸热器9的温度进行适当控制，避免吸热器9结霜，并确保散热器4的制热能力。另外，能避免流向吸热器9的制冷剂流量过多，因此，还能废弃设置于吸热器9的出口处的蒸发能力控制阀11。
另外，在吹出至通风口和脚底的所谓B/L模式下，在散热器4的制热能力不足的情况下是有效的，在除湿制热模式下的B/L模式的有效范围扩大，从而还能期待能废弃上述内部循环模式的效果。
在这种情况下，控制器32在从起动开始经过规定时间后，在目标散热器温度TCO与散热器4的散热器温度TH之差较大、且目标散热器压力PCO与散热器4的散热器压力Pci之差较大的情况下，判定为制热能力不足条件成立，因此，能正确地对散热器4的制热能力不足的情况进行判定。
另外，在目标散热器温度TCO与散热器4的散热器温度TH之差较小、目标散热器压力PCO与散热器4的散热器压力Pci之差较小、且吸热器9的吸热器温度Te下降的情况下，控制器32判定为除湿能力过剩条件成立，因此，能正确地对吸热器9的除湿能力过剩的情况进行判定。
然后，在上述判定中，在目标散热器温度TCO与散热器4的散热器温度TH之差较小、目标散热器压力PCO与散热器4的散热器压力Pci之差较小、且目标吸热器温度TEO与吸热器9的吸热器温度Te之差较小的情况下，控制器32停止注入回路40的动作，因此，能对散热器4的制热能力的不足状态及吸热器9的除湿能力的过剩状态被解除，相反吸热器9的除湿能力不足的情况进行判定并使注入回路40的动作停止。
另外，控制器32在从起动开始的规定时间以内，在外界气体温度Tam较低且向车厢内吹出的目标吹出温度TAO较高的情况下，判定为低外界气体温度起动条件成立，因此，能正确地判定是在低外界气体温度下起动的情况。
而且，控制器32在外界气体温度Tam上升且目标吹出温度TAO下降的情况下，停止注入回路40的动作，从而能正确地对低外界气体温度环境的解除进行判定，并停止注入回路40的动作。
特别是，如上述实施例那样，包括室外膨胀阀6，该室外膨胀阀6将流入室外热交换器7的制冷剂进行减压，在该室外膨胀阀6之前将制冷剂进行分流并进行减压，然后使其流至吸热器9，并且，控制器32基于散热器4的目标散热器压力PCO来对压缩机2的转速进行控制，基于吸热器9的目标吸热器温度TEO来对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，在这种情况下，以上发明变得极为有效。
另外，实施例中，将本发明适用于对制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式的各个运转模式进行切换并执行的车辆用空调装置1，但并不仅限于此，本发明对于仅执行除湿制热模式的情况也是有效的。
而且，上述实施例中所说明的制冷剂回路R的结构、各种数值并不限于此，只要在不脱离本发明主旨的范围能够进行变更。
标号说明
1 车辆用空调装置
2 压缩机
3 空气流通路
4 散热器
6 室外膨胀阀
7 室外热交换器
8 室内膨胀阀
9 吸热器
11 蒸发能力控制阀
17、20、21、22 电磁阀
26 吸入切换节气阀
27 室内送风机(鼓风机)
28 空气混合节气阀
32 控制器(控制单元)
30 注入膨胀阀
40 注入回路
35 喷出侧热交换器
R 制冷剂回路

Claims (8)

1.一种车辆用空调装置，包括：
压缩机，该压缩机将制冷剂进行压缩；
散热器，该散热器用于使制冷剂散热并将提供至车厢内的空气进行加热；
吸热器，该吸热器用于使制冷剂吸热并将提供至所述车厢内的空气进行冷却；
室外热交换器，该室外热交换器设置于所述车厢外，用于使制冷剂吸热；以及
控制单元，
所述车辆用空调装置执行除湿制热模式，在该除湿制热模式中，利用该控制单元来使从所述压缩机喷出的制冷剂在所述散热器中进行散热，并对进行散热后的该制冷剂进行减压，然后，利用所述吸热器和所述室外热交换器来使该制冷剂吸热，或仅利用所述吸热器来使该制冷剂吸热，从而一边对所述车厢内进行除湿，一边进行制热，所述车辆用空调装置的特征在于，
包括注入回路，该注入回路将流出所述散热器的制冷剂的一部分进行分流，使其返回所述压缩机，
该注入回路具有注入膨胀阀和将由该注入膨胀阀减压后的制冷剂与从所述压缩机喷出并流入所述散热器之前的制冷剂进行热交换的喷出侧热交换器，进行向所述压缩机的气体注入，并且，
所述控制单元在所述除湿制热模式下在以下各条件中的任意一个条件或各条件的组合成立的情况下，使所述注入回路动作，以使制冷剂返回所述压缩机，其中，所述各条件包括：制热能力不足的规定的制热能力不足条件；除湿能力过剩的规定的除湿能力过剩条件；在低外界气体温度下起动的规定的低外界气体温度起动条件。
2.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在从起动开始经过规定时间后，在目标散热器温度与所述散热器的温度之差较大且目标散热器压力与所述散热器的压力之差较大的情况下，判定为所述制热能力不足条件成立。
3.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在目标散热器温度与所述散热器的温度之差较小、目标散热器压力与所述散热器的压力之差较小且所述散热器的温度下降的情况下，判定为所述除湿能力过剩条件成立。
4.如权利要求2所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在所述目标散热器温度与所述散热器的温度之差较小、所述目标散热器压力与所述散热器的压力之差较小且目标吸热器温度与所述吸热器的温度之差较小的情况下，停止所述注入回路的动作。
5.如权利要求3所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在所述目标散热器温度与所述散热器的温度之差较小、所述目标散热器压力与所述散热器的压力之差较小且目标吸热器温度与所述吸热器的温度之差较小的情况下，停止所述注入回路的动作。
6.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在从起动开始的规定时间以内，在外界气体温度较低且向所述车厢内吹出的目标吹出温度较高的情况下，判定为所述低外界气体温度起动条件成立。
7.如权利要求6所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在外界气体温度上升且所述目标吹出温度下降的情况下，停止所述注入回路的动作。
8.如权利要求1至7的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
包括室外膨胀阀，该室外膨胀阀将流入所述室外热交换器的制冷剂进行减压，
在该室外膨胀阀之前将制冷剂进行分流并进行减压，然后使其流至所述吸热器，
并且，所述控制单元基于所述散热器的目标散热器压力来对所述压缩机的转速进行控制，基于所述吸热器的目标吸热器温度来对所述室外膨胀阀的阀开度进行控制。
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