CN107614301A - 车辆用空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用空调装置，在检测电加热器的温度的温度传感器发生了故障的情况下也能够无障碍地实现空气流通路径的保护。控制器在多个电加热器温度传感器(61～64)中检测出最高的温度的电加热器温度传感器的检测值超过了规定的阈值的情况下，执行限制向电加热器的通电、或者停止通电的保护动作。计算出根据电加热器的功耗反向计算的温度的推定值(Thtrest)，在任一电加热器温度传感器发生了故障的情况下，基于该电加热器温度传感器以外的温度传感器的检测值和推定值中最高的值来执行保护动作。

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车辆用空调装置，尤其涉及以电加热器为主、或者辅助使用电加热器来对提供给车厢内的空气进行加热的车辆用空调装置。
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，作为能够适用于这种车辆的空调装置，研发了下述装置，该装置具备由压缩并喷出制冷剂的压缩机、设置于HVAC单元的空气流通路径使制冷剂散热的散热器、设置于空气流通路径使制冷剂吸热的吸热器、以及设置于车厢外使制冷剂散热的室外热交换器等构成的制冷剂回路，使从压缩机喷出的制冷剂在散热器中进行散热，对从室内送风机提供来的空气进行加热，对车厢内进行制热(例如，参照专利文献1)。
此外，在专利文献1中采用下述结构，即：在空气流通路径设有电加热器，在利用散热器进行制热的基础上，还通过电加热器来发挥制热能力。尤其是在电动车中，有时不利用上述散热器进行制热(制冷剂回路仅用于制冷)，而仅利用由电池供电的电加热器来进行制热。
这里，在内部构成所述空气流通路径的HVAC单元通常由硬质树脂成形得到，在因某些原因而导致电加热器的温度异常升高的情况下，存在HVAC单元(空气流通路径)会因电加热器的热量而发生变形、熔损的危险性。因此，以往会在电加热器中安装多个温度传感器，并设置有下述保护功能，即：在各温度传感器检测的电加热器的温度(检测值)异常上升的情况下，限制电加热器的通电，最终停止通电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-213765号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在用于检测该电加热器的温度的温度传感器发生了故障的情况下，存在无法避免因异常温度上升而导致HVAC单元(空气流通路径)破损的问题。
本发明是为了解决上述现有的技术问题而完成的，其目的在于提供一种车辆用空调装置，在检测电加热器的温度的温度传感器发生了故障的情况下，也能够无障碍地实现空气流通路径的保护。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的车辆用空调装置包括：使提供给车厢内的空气流通的空气流通路径；设置于该空气流通路径、并对提供给车厢内的空气进行加热的电加热器；控制该电加热器的通电的控制单元；以及检测电加热器的温度的多个温度传感器，该车辆用空调装置利用电加热器对提供给车厢内的空气进行加热，其特征在于，控制单元在多个温度传感器中检测出最高的温度的温度传感器的检测值超过了规定的阈值的情况下，执行限制向电加热器的通电、或者停止通电的保护动作，并且，计算出根据电加热器的功耗反向计算的该电加热器的温度的推定值，在任一温度传感器发生了故障的情况下，基于该温度传感器以外的温度传感器的检测值和推定值中最高的值来执行保护动作。
本发明第二方面的车辆用空调装置的特征在于，上述发明的控制单元在保护动作中，执行限制向电加热器的通电以使检测值或推定值不超过规定的第1阈值的通电限制控制、以及在检测值或推定值超过了比第1阈值要高的规定的第2阈值的情况下停止向电加热器通电的通电停止控制。
本发明第三方面的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，具备制冷剂回路，该制冷剂回路具有：对制冷剂进行压缩的压缩机；设置于空气流通路径、使制冷剂散热并对提供给车厢内的空气进行加热的散热器；以及设置于比电加热器更靠流通空气的上游侧的空气流通路径、使制冷剂吸热并对提供给车厢内的空气进行冷却的吸热器，控制单元在散热器配置在比电加热器更靠流通空气的下游侧时，基于功耗和吸热器的温度来计算推定值，并且在散热器配置在比电加热器更靠流通空气的上游侧时，基于功耗和散热器的温度来计算推定值。
本发明第四方面的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，控制单元在向电加热器进行通电时，执行下述故障诊断动作，即：将该电加热器的温度的推定值分别与各温度传感器的检测值进行比较，将它们的差为规定范围外的温度传感器判定为故障。
本发明第五方面的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，控制单元在停止向电加热器通电时，执行下述故障诊断动作，即：将流入该电加热器的空气的温度分别与各温度传感器的检测值进行比较，将它们的差为规定范围外的温度传感器判定为故障。
本发明第六方面的车辆用空调装置的特征在于，在第四方面或第五方面的发明中，控制单元在故障诊断动作中，在停止向电加热器通电时，在规定的定时对各温度传感器的检测值的偏差进行确认，在所有的检测值处于规定范围内的情况下，判定各温度传感器为正常。
本发明第七方面的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，控制单元在任一温度传感器发生了故障的情况下，若该温度传感器以外的温度传感器的检测值和推定值在规定的正常范围内，则继续向电加热器进行通电。
本发明第八方面的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，控制单元设为能够进行车厢内的左右独立的空气调节控制，使用左右的风量比，左右独立地计算出推定值。
本发明第九方面的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，在任一温度传感器发生了故障的情况下，将阈值降低规定值。
本发明第十方面的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，控制单元在下述情况下判定为电加热器堵塞，并停止向该电加热器通电，该情况是：在停止向电加热器通电时，各温度传感器的检测值示出大致相同的值，在向电加热器通电时，某一温度传感器的检测值示出与其他的温度传感器的检测值具有规定的差的不同值的情况。
发明效果
根据本发明，车辆用空调装置包括：使提供给车厢内的空气流通的空气流通路径；设置于该空气流通路径、并对提供给车厢内的空气进行加热的电加热器；控制该电加热器的通电的控制单元；以及检测电加热器的温度的多个温度传感器，且利用电加热器对提供给车厢内的空气进行加热，在该车辆用空调装置中，控制单元在多个温度传感器中检测出最高的温度的温度传感器的检测值超过了规定的阈值的情况下，执行限制向电加热器的通电、或者停止通电的保护动作，并且，计算出根据电加热器的功耗反向计算的该电加热器的温度的推定值，在任一温度传感器发生了故障的情况下，基于该温度传感器以外的温度传感器的检测值和推定值中最高的值来执行保护动作，因此，在由于某种原因而导致任一个或多个温度传感器发生了故障的情况下，也能够正确地执行保护动作，抑制电加热器的异常温度上升，从而能够有效地防止空气流通路径的破损。
该情况下，本发明第二方面的上述控制单元在保护动作中，若执行限制向电加热器的通电以使检测值或推定值不超过规定的第1阈值的通电限制控制、以及在检测值或推定值超过了比第1阈值要高的规定的第2阈值的情况下停止向电加热器通电的通电停止控制，则能够更为可靠地抑制电加热器急剧的温度上升，提前避免空气流通路径因过冲导致的异常高温而破损的问题。
并且，如本发明第三方面所述那样，车辆用空调装置具备制冷剂回路，该制冷剂回路具有：对制冷剂进行压缩的压缩机；设置于空气流通路径、使制冷剂散热并对提供给车厢内的空气进行加热的散热器；以及设置于比电加热器更靠流通空气的上游侧的空气流通路径、使制冷剂吸热并对提供给车厢内的空气进行冷却的吸热器，且辅助地使用电加热器，在该车辆用空调装置的情况下，控制单元在散热器配置在比电加热器更靠流通空气的下游侧时，基于功耗和吸热器的温度来计算推定值，并且在散热器配置在比电加热器更靠流通空气的上游侧时，基于功耗和散热器的温度来计算推定值，由此，能够利用成为流入电加热器的空气的温度的吸热器、散热器的温度，来准确地推定电加热器的温度。
根据本发明的第四方面，在上述各发明中，控制单元在向电加热器进行通电时，执行下述故障诊断动作，即：将该电加热器的温度的推定值分别与各温度传感器的检测值进行比较，将它们的差为规定范围外的温度传感器判定为故障，因此，能够根据各温度传感器的检测值来诊断该温度传感器是否发生故障。
同样地，在停止向电加热器通电时，如本发明第五方面所述那样，将流入该电加热器的空气的温度分别与各温度传感器的检测值进行比较，将它们的差为规定范围外的温度传感器判定为故障，由此能够实现各温度传感器的故障诊断。该情况下，在具有如第三方面所述的制冷剂回路的车辆用空调装置中，流入电加热器的温度可利用吸热器的温度、散热器的温度。
如本发明第六方面所述的控制单元在上述故障诊断动作中，若在停止向电加热器通电时，在规定的定时对各温度传感器的检测值的偏差进行确认，在所有的检测值处于规定范围内的情况下，判定各温度传感器为正常，则除了车辆起动时等所有的温度传感器已有故障的情况以外，能够相对简单地判定出多个温度传感器为正常的情况。
如本发明第七方面所述的控制单元在任一温度传感器发生了故障的情况下，若该温度传感器以外的温度传感器的检测值和推定值在规定的正常范围内，则继续向电加热器进行通电，由此，在温度传感器故障时，也能够继续进行车厢内空气调节，能够防止舒适性的下降。
在上述发明中，如本发明第八方面所述的控制单元设为能够进行车厢内的左右独立的空气调节控制，使用左右的风量比，左右独立地计算出推定值，由此在独立地进行驾驶座和副驾驶座等的空气调节的情况下也能够无障碍地实现上述效果。
并且，如本发明第九方面所述的控制单元在任一温度传感器发生了故障的情况下，将阈值降低规定值，由此能够在相关异常时向更为安全的方向进行控制。
并且，如本发明第十方面所述的控制单元在下述情况下判定为电加热器堵塞，并停止向该电加热器通电，该情况是：在停止向电加热器通电时，各温度传感器的检测值示出大致相同的值，在向电加热器通电时，某一温度传感器的检测值示出与其他的温度传感器的检测值具有规定的差的不同值的情况，由此，能够正确地判定电加热器的堵塞，还能够提前避免空气流通路径因堵塞导致的电加热器的异常温度上升而破损的问题。
附图说明
图1是应用了本发明的一个实施方式的车辆用空调装置的结构图(实施例1)。
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HVAC单元的纵向剖面的侧视图。
图4是图3的HVAC单元的俯视剖视图。
图5是说明图2的控制器的控制动作的流程图。
图6是其他实施例的车辆用空调装置的HVAC单元的纵向剖面的侧视图(实施例2)。
图7是图6的HVAC单元的俯视剖视图。
图8是又一其他实施例的车辆用空调装置的HVAC单元的纵向剖面的侧视图 (实施例3)。
图9是图8的HVAC单元的俯视剖视图。
具体实施方式
下面，基于附图，详细说明本发明的实施方式。
实施例1
图1示出本发明的一个实施例的车辆用空调装置1的结构图。该情况下，应用本发明的实施例的车辆是不具有发动机(内燃机)的电动车(EV)、或者提供发动机和行驶用的电动机进行使用的所谓的混合动力汽车，是利用充电至电池(均未图示) 的电力驱动行驶用的电动机进行行驶、或者进行行驶辅助的车辆，但对于利用发动机进行行驶的通常的汽车也能够应用本发明的车辆用空调装置1。
但是，本发明的车辆用空调装置1利用电池等(在能够插上插头接通电源的情况下利用外部电力)的电力来进行驱动。即，本实施例的车辆用空调装置1通过利用电池等驱动构成制冷剂回路的电动式压缩机的热泵运转来进行车厢内的制热，并且选择执行除湿制热、制冷除湿、制冷等各运转模式。
本实施例的车辆用空调装置1进行汽车的车厢内的空气调节(制热、制冷、除湿、以及换气)，通过利用制冷剂配管13依次连接下述装置来构成制冷剂回路R，即：电动式压缩机(电动压缩机)2，该电动式压缩机2对制冷剂进行压缩；散热器4，该散热器4设置于使车厢内空气通气循环的硬质树脂制的HVAC单元10内所构成的空气流通路径3，使从压缩机2喷出的高温高压的制冷剂散热至车厢内；室外膨胀阀6，该室外膨胀阀6由在制热时使制冷剂减压膨胀的电动阀构成；室外热交换器7，该室外热交换器7为了在制冷时起到散热器的作用，在制热时起到蒸发器的作用而在制冷剂与外界气体间进行热交换；室内膨胀阀8，该室内膨胀阀8由使制冷剂减压膨胀的电动阀(也可以是机械式膨胀阀)构成；吸热器9，相对于散热器4，该吸热器9设置于在空气流通路径3中流通的空气的上游侧的空气流通路径3，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；以及储液器12等。此外，在室外热交换器7中还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。
并且，室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有储液干燥部14和过冷却部16，从室外热交换器7出来的制冷剂配管13A经由在制冷时打开的电磁阀(开关阀)17 连接至储液干燥部14，过冷却部16的出口经由止回阀18连接至室内膨胀阀8。此外，储液干燥部14及过冷却部16从结构上来看构成室外热交换器7的一部分，止回阀18将室内膨胀阀8一侧作为正方向。
此外，止回阀18与室内膨胀阀8之间的制冷剂配管13B设计成与从位于吸热器9的出口侧的蒸发能力控制阀11出来的制冷剂配管13C具有热交换关系，由这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 的制冷剂从吸热器9流出，并由经过蒸发能力控制阀11后的低温制冷剂进行冷却 (过冷却)。
从室外热交换器7出来的制冷剂配管13A进行分支，该分支后得到的制冷剂配管13D经由在制热时打开的电磁阀(开关阀)21与在内部热交换器19的下游侧的制冷剂配管13C相连通并连接。并且，散热器4的出口侧的制冷剂配管13E在室外膨胀阀6之前进行分支，该分支后得到的制冷剂配管13F经由在除湿时打开的电磁阀(开关阀)22与止回阀18的下游侧的制冷剂配管13B相连通并连接。
室外膨胀阀6并联连接有旁路配管13J,在该旁路配管13J插入设置有在制冷模式时打开的、用于对室外膨胀阀6进行旁路从而使制冷剂流过的电磁阀(开关阀)20。
此外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路径3中形成有外界气体吸入口和内部气体吸入口的各个吸入口(图1中代表性地示出吸入口25)，在该吸入口25 设置有吸入切换风门26，用于将导入空气流通路径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)、以及车厢外的空气即外界气体(外界气体导入模式)。并且，在该吸入切换风门26的空气下游侧设置有用于将导入的内部气体、外界气体送入空气流通路径3使其流通的室内送风机(鼓风机)27。
此外，在相对于散热器4位于在空气流通路径3中流通的空气的上游侧且位于吸热器9的空气下游侧的空气流通路径3内，设置有对内部气体、外界气体流向散热器4的流通程度进行调整的空气混合调节风门28L、28R(图1～图4)。并且，在散热器4的空气下游侧的空气流通路径3中，形成有脚部、通风口、除霜(defroster) 的各吹出口(图1中代表性地示出吹出口29)，在该吹出口29设置有吹出口切换风门31L、31R(图1、图2)，用于对来自上述各吹出口的空气的吹出进行切换控制。
此外，图1中的57表示设置于实施例的车辆用空调装置1的电加热器。实施例的电加热器57由PTC加热器构成，相对于散热器4设置于在空气流通路径3中流通的空气的上游侧，并设置在成为空气混合调节风门28L、28R的空气下游侧的空气流通路径3内。
此外，实施例的车辆用空调装置1可由车辆的驾驶座和副驾驶座进行左右独立的空气调节控制，设置有散热器4和电加热器57的空气流通路径3内如图4所示那样被分隔板60分隔成左右。于是，上述的空气混合调节风门28L、吹出口切换风门31L成为左侧用(例如副驾驶座用)的空气混合调节风门、吹出口切换风门，设置于左侧的空气流通路径3，空气混合调节风门28R、吹出口切换风门31R成为右侧用(例如驾驶座用)的空气混合调节风门、吹出口切换风门，设置于右侧的空气流通路径3，能够对它们进行左右相同的空气调节控制和左右独立的空气调节控制。
即，在通过空气调节操作部53中的设定从而设为左右相同的空气调节控制时，空气混合调节风门28L及空气混合调节风门28R进行相同的动作，吹出口切换风门31L、31R也进行相同的动作。另一方面，在设为左右独立的空气调节控制时，空气混合调节风门28L及空气混合调节风门28R独立地进行动作，吹出口切换风门31L、31R也独立地进行动作。
接着，图2中的32是由微型计算机构成的作为控制单元的控制器(ECU)，将以下装置各自的输出连接至该控制器32的输入，即：检测车辆的外界气体温度的外界气体温度传感器33、检测外界气体湿度的外界气体湿度传感器34、检测从吸入口25吸入空气流通路径3的空气的温度的HVAC吸入温度传感器36、检测车厢内的空气(内部气体)温度的内部气体温度传感器37、检测车厢内的空气湿度的内部气体湿度传感器38、检测车厢内的二氧化碳浓度的室内CO2浓度传感器39、检测从吹出口29吹出至车厢内的空气的温度的吹出温度传感器41、检测压缩机2的喷出制冷剂压力的喷出压力传感器42、检测压缩机2的喷出制冷剂温度的喷出温度传感器43、检测压缩机2的吸入制冷剂压力的吸入压力传感器44、检测散热器4 的温度(刚从散热器4流出后的温度、或者散热器4本身的温度、或者刚由散热器 4加热后的空气的温度)的散热器温度传感器46、检测散热器4的制冷剂压力Pci(散热器4内、或刚从散热器4流出后的制冷剂的压力)的散热器压力传感器47、检测吸热器9的温度Te(刚从吸热器9流出后的温度、或者吸热器9本身、或者刚由吸热器9冷却后的空气的温度)的吸热器温度传感器48、检测吸热器9的制冷剂压力 (吸热器9内、或刚从吸热器9流出后的制冷剂的压力)的吸热器压力传感器49、用于检测照射到车厢内的光照量的例如光感式光照传感器51、用于检测车辆的移动速度(车速)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带显示屏空气调节(空调)操作部53、检测室外热交换器7的温度(刚从室外热交换器7流出后的制冷剂的温度、或者室外热交换器7本身的温度)的室外热交换器温度传感器54、以及检测室外热交换器7的制冷剂压力(室外热交换器7内、或者刚从室外热交换器7流出后的制冷剂的压力)的室外热交换器压力传感器56。
此外，检测电加热器57的温度的多个(实施例中为4个)电加热器温度传感器 61～64的各输出也连接至控制器32的输入。该情况下，安装成：电加热器温度传感器61、63能够检测被分隔板60分隔后的左侧部分的电加热器57的温度，电加热器温度传感器62、64能够检测右侧部分的电加热器57的温度(图4)。
另一方面，控制器32的输出连接有所述压缩机2、室外送风机15、室内送风机(鼓风机)27、吸入切换风门26、空气混合调节风门28L、28R、吹出口切换风门 31L、31R、室外膨胀阀6、室内膨胀阀8、各电磁阀22、17、21、20、蒸发能力控制阀11、以及电加热器57。而且，控制器32基于各传感器的输出和由空气调节操作部53输入的设定来对这些装置进行控制。
根据上述结构，接着对实施例的车辆用空调装置1的动作进行说明。在实施例中，控制器32大致可分为切换并执行制热模式、除湿制热模式、内部循环模式、除湿制冷模式、制冷模式的各运转模式。首先，对各运转模式中制冷剂的流动进行说明。
(1)制热模式下制冷剂的流动
若通过控制器32或对空气调节操作部53的手动操作而选择了制热模式，则控制器32打开电磁阀21，关闭电磁阀17、电磁阀22和电磁阀20。接着，使压缩机2和各送风机15、27运转，空气混合调节风门28L、28R处于使从室内送风机 27吹出的空气通风至电加热器57及散热器4的状态。由此，从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂在经过喷出侧热交换器35之后，流入散热器4。由于空气流通路径3内的空气通风至散热器4，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去热量而被冷却，从而进行冷凝液化。
在散热器4内液化后的制冷剂流出散热器4之后，经由制冷剂配管13E流至室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在此被减压之后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂进行蒸发，从因行驶或利用室外送风机15来进行通风的外界气体中吸取热(热泵)。于是，反复进行下述循环：从室外热交换器7流出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进入储液器 12，在此处进行气液分离之后，气体制冷剂被吸入压缩机2。经散热器4加热后的空气从吹出口29吹出，由此来进行车厢内的制热。
此外，控制器32在判断为该制热模式下散热器4的制热能力不足的情况下，对电加热器57进行通电使其发热，由此来利用电加热器57执行加热辅助。该情况下，经该电加热器57进行加热，并进一步经散热器4加热后的空气从吹出口29 吹出，由此进行车厢内的制热。
控制器32如实施例中后述的那样基于散热器压力传感器47(或喷出压力传感器42)检测的制冷剂回路R的高压压力来控制压缩机2的转速，并基于散热器4的通过风量和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的出口处的制冷剂的过冷却度。此外，取而代之或在上述基础上，室外膨胀阀6的阀开度也可以基于散热器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打开电磁阀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进行分流，经由电磁阀22通过制冷剂配管13F和13B，并经过内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在经由室内膨胀阀8进行减压之后，流入吸热器9进行蒸发。通过此时的吸热作用，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。
重复进行以下循环：在吸热器9中进行了蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀 11、内部热交换器19在制冷剂配管13C中与来自制冷剂配管13D的制冷剂进行合流，然后经由储液器12被吸入压缩机2。经由吸热器9进行了除湿的空气在通过散热器4的过程中被再次加热，由此来对车厢内进行除湿制热。
控制器32基于喷出压力传感器42或散热器压力传感器47检测到的制冷剂回路R的高压压力来控制压缩机2的转速，并且基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度来控制室外膨胀阀6的阀开度。
(3)内部循环模式下制冷剂的流动
接着，在内部循环模式中，控制器32在上述除湿制热模式的状态下将室外膨胀阀6全部关闭(全闭位置)，并且也关闭电磁阀21。通过关闭该室外膨胀阀6和电磁阀21，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的流出被阻断，因此经由散热器4并流过制冷剂配管13E的冷凝制冷剂经由电磁阀22全部流入制冷剂配管13F。于是，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到达室内膨胀阀8。制冷剂在经由室内膨胀阀8进行减压之后，流入吸热器9进行蒸发。通过此时的吸热作用，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。
重复进行以下循环：在吸热器9中进行了蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀 11、内部热交换器19流过制冷剂配管13C，然后经由储液器12被吸入压缩机2。经由吸热器9进行了除湿的空气在通过加热器4的过程中再次被加热，由此来对车厢内进行除湿制热，但由于在该内部循环模式下，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)之间使制冷剂进行循环，因此，不会从外界气体吸取热，从而发挥与压缩机2的消耗动力相应的制热能力。由于制冷剂所有的量均流入发挥除湿作用的吸热器9，因此，与上述除湿制热模式相比，除湿能力变高，而制热能力下降。
控制器32基于吸热器9的温度、或上述制冷剂回路R的高压压力来控制压缩机2的转速。此时，控制器32选择基于吸热器9的温度或基于高压压力、并通过某种运算得到的压缩机目标转速较低的一方来控制压缩机2。
(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，关闭电磁阀21、电磁阀22、以及电磁阀20。接着，使压缩机2和各送风机15、27运转，空气混合调节风门28L、28R处于使从室内送风机27吹出的空气通风至电加热器57及散热器4 的状态。由此，从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35 流入散热器4。由于空气流通路径3内的空气通风至散热器4，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去热量而被冷却，从而进行冷凝液化。
从散热器4流出的制冷剂经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6，并经由被控制为略微打开的室外膨胀阀6流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂在此处由因行驶或者利用室外送风机15进行通风的外界气体进行空气冷却，并冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17依次流入储液干燥部14、过冷却部16。此处制冷剂被过冷却。
从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂经由止回阀18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。制冷剂在经由室内膨胀阀8 进行减压之后，流入吸热器9进行蒸发。通过此时的吸热作用，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。
重复进行以下循环：在吸热器9中进行了蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀 11、内部热交换器19通过制冷剂配管13C到达储液器12，并经由该储液器12被吸入压缩机2。经由吸热器9进行了冷却并除湿的空气在通过散热器4的过程中被再次加热(散热能力低于制热时)，由此来对车厢内进行除湿制冷。
控制器32基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度来控制压缩机2 的转速，并且基于所述制冷剂回路R的高压压力来控制室外膨胀阀6的阀开度，控制散热器4的制冷剂压力(散热器压力Pci)。
(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将电磁阀20 打开(该情况下，室外膨胀阀6可设为包括全开(阀开度的控制上限)在内的任意阀开度)，空气混合调节气门28L、28R处于不使空气通风至电加热器57及散热器4的状态。由此，从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35流入散热器4。由于空气流通路径3内的空气不通风至散热器4，因此，这里视为仅仅只是通过，从散热器4流出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打开，因此，制冷剂绕过室外膨胀阀6而通过旁路配管 13J，并直接流入室外热交换器7，在此处由因行驶、或者利用室外送风机15进行通风的外界气体进行空气冷却，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经由电磁阀17依次流入储液干燥部14、过冷却部16。此处制冷剂被过冷却。
从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂经由止回阀18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。制冷剂在经由室内膨胀阀8 进行减压之后，流入吸热器9进行蒸发。通过此时的吸热作用，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。
重复进行以下循环：在吸热器9中进行了蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀 11、内部热交换器19通过制冷剂配管13C到达储液器12，并经由该储液器12被吸入压缩机2。由于经由吸热器9进行了冷却并除湿的空气不通过散热器4，而从吹出口29吹出到车厢内，因此，由此来进行车厢内的制冷。在该制冷模式下，控制器32基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度来控制压缩机2的转速。
(6)运转模式的切换控制
在起动时，控制器32基于外界气体温度传感器33检测到的外界气体温度Tam 和目标吹出温度TAO来选择运转模式。并且，在起动后，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，选择并切换所述各运转模式。该情况下，控制器32基本上是从制热模式向除湿制热模式、或者从除湿制热模式向制热模式进行转移，从除湿制热模式向除湿制冷模式、或者从除湿制冷模式向除湿制热模式进行转移，从除湿制冷模式向制冷模式、或者从制冷模式向除湿制冷模式进行转移，但从除湿制热模式向除湿制冷模式进行转移时、以及从除湿制冷模式向除湿制热模式进行转移时，经由所述内部循环模式来进行转移。此外，也存在从制冷模式向内部循环模式、从内部循环模式向制冷模式进行转移的情况。
(7)电加热器57的保护动作
接着，对电加热器57发生异常温度上升时控制器32进行的保护动作进行说明。控制器32如上所述，在制热模式下散热器4的制热能力不足的情况下，为了补足其不足部分而控制对电加热器57的通电量。在这种通电控制中，在因某些原因而导致电加热器57的温度异常上升的情况下，执行下述说明的保护动作。
(7-1)电加热器57的通电限制控制
首先，控制器32执行下述通电限制控制，即：基于电加热器温度传感器61 检测的电加热器57的温度Thtr1(检测值)、电加热器温度传感器62检测的电加热器57的温度Thtr2(检测值)、电加热器温度传感器63检测的电加热器57的温度 Thtr3(检测值)、以及电加热器温度传感器64检测的电加热器57的温度Thtr4(检测值)，在这些温度(检测值)Thtr1～Thtr4中最高的温度Thtrmax(Thtrmax＝MAX(Thtr1、 Thtr2、Thtr3、Thtr4))接近规定的第1阈值(例如，+90℃)的情况下，限制对电加热器57的通电量，以使最高的温度Thtrmax不会超过该第1阈值。由此来抑制电加热器57的温度上升。
(7-2)电加热器57的通电停止控制
在即使通过这样的通电限制控制，最高的温度Thtrmax仍然上升，并超过了比第1阈值要高的第2阈值(例如，+100℃)的情况下，控制器32执行停止向电加热器57通电的通电停止控制。通过这种通电限制控制和通电停止控制，可靠地抑制了电加热器57急剧的温度上升，且提前避免了树脂制的HVAC单元10(空气流通路径3)因过冲导致的异常高温而发生变形或熔损的问题。
(8)电加热器温度传感器61～64的故障诊断动作
在所有的运转模式下、或者至少在制热模式下，控制器32如图5的流程图所示，对电加热器57的各电加热器温度传感器61～64中是否发生故障进行诊断。以下，基于图5说明该控制器32的故障诊断动作。首先，控制器32在图5的步骤S1中，根据各电加热器温度传感器61～64的检测值，判断它们是否发生断线或短路。可通过输入到控制器32的电压从电气上检测出这些断线、短路，在步骤S1 中，在某一电加热器温度传感器61～64发生了断线或短路的情况下(NG：故障)，在返回其他控制的同时，由空气调节操作部53进行错误显示，并禁止向电加热器 57进行通电。
另一方面，在步骤S1中，在所有的电加热器温度传感器61～64没有发生断线、短路的情况下(OK：正常)，控制器32在步骤S2中读取各电加热器温度传感器61～64检测的温度Thtr1～Thtr4(检测值)。接着，在步骤S3中判断当前电加热器57是否正通电(工作)，在正通电(工作)时，前进至步骤S4，检测电加热器57的功耗Qhtr。接着，前进至步骤S5，判断当前是否执行左右独立的空气调节控制，在当前没有执行左右独立的空气调节控制，而是左右相同的空气调节控制的情况下，前进至步骤S6，根据电加热器57的功耗Qhtr，使用下述式(1)反向计算出该电加热器57的温度的推定值Thtrest。
Thtrest＝(Qhtr×Φ)/(Cpa×Ga×SW×γaTe×1.16)+Te···式(1)
其中，Φ是电加热器57的温度效率,Cpa是空气的定压比热,Te是吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度,Ga是实际系统风量(m3/h),SW是空气混合调节风门开度,γaTe是空气比重,1.16是用于匹配单位的系数。空气混合调节风门开度SW 由SW＝(TAO-Te)/(Tci-Te)来表示。该情况下，TAO是目标吹出温度、Tci是散热器温度传感器46检测的散热器4的温度。
本实施例中，由于在电加热器57的空气上游侧只配置有吸热器9，因此，吸热器温度传感器48检测的温度Te等于流入电加热器57的空气的温度。于是， (Thtrest-Te)是电加热器57中的升温温度，上述式(1)是对表示该电加热器57中的升温温度(Thtrest-Te)与功耗Qhtr的关系的一般式即 Qhtr×Φ＝(Cpa×Ga×SW×γaTe×1.16)×(Thtrest-Te)进行变形而得到的。由此通过基于功耗Qhtr和吸热器的温度Te进行反向计算，从而能够计算出准确的电加热器57 的温度的推定值Thtrest(下述式(2)、式(3)的情况也相同)。
此外，实施例中，利用吸热器温度传感器48检测流入电加热器57的空气的温度(Te)，从而无需另外设置用于检测流入电加热器57的空气的温度的温度传感器，力图实现了元器件个数的削减和成本的降低。
按此方式，控制器32在步骤S6中计算出电加热器57的温度的推定值Thtrest，接着在步骤S7中将所有的电加热器温度传感器61～64的温度(检测值)Thtr1～ Thtr4与推定值Thtrest分别进行比较，运算它们的差分ErrThtr1(1～4)。该情况下，差分ErrThtr1(1)＝Thtr1-Thtrest、差分ErrThtr1(2)＝Thtr2-Thtrest、差分 ErrThtr1(3)＝Thtr3-Thtrest、差分ErrThtr1(4)＝Thtr4-Thtrest。
接着，在步骤S8中，分别判断关于各电加热器温度传感器61～64的各差分ErrThtr1(1～4)是否落入规定的允许范围内(规定值A1以上、规定值A2以下。其中 A1＜A2)。并且，在落入允许范围内的情况下，前进至步骤S9，判定为该电加热器温度传感器61、62、63、或64为正常(OK)，在存在成为允许范围外的电加热器温度传感器61、62、63、或64的情况下，前进至步骤S10，判定为发生故障(NG)。
另一方面，当在步骤S5中进行左右独立的空气调节控制时，控制器32前进至步骤S11，分别对于被分隔板60分隔出的电加热器57的右侧和左侧，使用下述式(2)和式(3)，分别反向计算出电加热器57的右侧的温度的推定值ThtrestR、以及左侧的温度的推定值ThtrestL。
ThtrestR＝{(Qhtr/2)×Φ}/{Cpa×(Ga/2×SWR)×γaTe×1.16)+Te···式(2)
ThtrestL＝{(Qhtr/2)×Φ}/{Cpa×(Ga/2×SWL)×γaTe×1.16)+Te···式(3)
此外，SWR是右侧的空气混合调节风门28R的空气混合调节风门开度，表示电加热器57的右侧的风量比。SWL是左侧的空气混合调节风门28L的空气混合调节风门开度，表示电加热器57的左侧的风量比。其他的要素与式(1)的情况相同，但功耗Qhtr及实际系统风量Ga为1/2。
该情况下，在各式(2)、(3)中，由于也将根据功耗Qhtr/2反向计算得到的电加热器57本身的右侧和左侧的温度与流入该电加热器57的空气的温度Te相加，因此，能够计算出更为准确的电加热器57的右侧和左侧的温度的推定值ThtrestR及 ThtrestL。
在进行左右独立的空气调节控制时，控制器32如上述那样在步骤S11中计算出电加热器57的右侧的温度的推定值ThtrestR和左侧的温度的推定值ThtrestL，接着在步骤S12中对于右侧的电加热器温度传感器62、64，将该电加热器温度传感器62、64的温度(检测值)Thtr2、Thtr4分别与右侧的推定值ThtrestR进行比较，运算它们的差分ErrThtr1R(2、4)。该情况下，差分ErrThtr1R(2)＝Thtr2-ThtrestR，差分ErrThtr1R(4)＝Thtr4-ThtrestR。此外，关于左侧的电加热器温度传感器61、63，将该电加热器温度传感器61、63的温度(检测值)Thtr1、Thtr3分别与左侧的推定值 ThtrestL进行比较，运算它们的差分ErrThtr1L(1、3)。该情况下，差分 ErrThtr1L(1)＝Thtr1-ThtrestL，差分ErrThtr1L(3)＝Thtr3-ThtrestL。
接着，在步骤S13中，分别判断关于各电加热器温度传感器61～64的各差分ErrThtr1L(1)、ErrThtr1L(3)、ErrThtr1R(2)、ErrThtr1R(4)是否落入规定的允许范围内(规定值A1以上、规定值A2以下。其中A1＜A2)。并且，在落入允许范围内的情况下，前进至步骤S14，判定为该电加热器温度传感器61、62、63、或64为正常(OK)，在存在成为允许范围外的电加热器温度传感器61、62、63、或64的情况下，前进至步骤S10，判定为发生故障(NG)。
由此，在进行车厢内的左右独立的空气调节控制的情况下，控制器32使用左右的风量比SWR、SWL左右独立地计算出推定值ThtrestR、ThtrestL，从而即使在独立地进行驾驶座和副驾驶座等的空气调节的情况下，也能够无障碍地实现电加热器温度传感器61～64的故障诊断。
另一方面，在步骤S3中当前电加热器57没有通电(没有工作)的情况下，控制器32前进至步骤S15，判断在停止向电加热器57进行通电之后是否经过了规定时间以上。由此，避免了电加热器57自身的发热的影响。接着，进行待机(未经过) 直到从停止起经过规定时间以上，在经过了规定时间的情况下(经过)前进至步骤 S16，读取吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度Te，在步骤S17中根据该检测值判断吸热器温度传感器48是否被判定为故障。
若在步骤S17中吸热器温度传感器48为正常(OK)，则前进至步骤S18，将吸热器温度传感器48的检测值即温度Te分别与所有的电加热器温度传感器61～64 的温度(检测值)Thtr1～Thtr4进行比较，运算它们的差分ErrThtr2(1～4)。该情况下，差分ErrThtr2(1)＝Thtr1-Te、差分ErrThtr2(2)＝Thtr2-Te、差分ErrThtr2(3)＝Thtr3-Te、差分ErrThtr2(4)＝Thtr4-Te。
接着，在步骤S19中，分别判断关于各电加热器温度传感器61～64的各差分ErrThtr2(1～4)是否落入规定的允许范围内(规定值B1以上、规定值B2以下。其中 B1＜B2)。并且，在落入允许范围内的情况下，前进至步骤S20，判定为该电加热器温度传感器61、62、63、或64为正常(OK)，在存在成为允许范围外的电加热器温度传感器61、62、63、或64的情况下，前进至步骤S21，判定为发生故障(NG)。
如上述那样，由于在电加热器57的空气上游侧只存在有吸热器9，因此，吸热器温度传感器48检测的温度Te为流入电加热器57的空气的温度。此外，该情况下，由于电加热器57的通电停止从而不发热，因此，若各电加热器温度传感器 61～64为正常，则它们检测出的温度Thtr1～Thtr4约为Te。
实施例中在停止向电加热器57通电时，将流入电加热器57的空气的温度即温度Te分别与各电加热器温度传感器61～64的检测值即温度Thtr1～Thtr进行比较，并将它们的差ErrThtr2(1～4)在规定范围(B1以上、B2以下)外的电加热器温度传感器判定为故障，因此，在电加热器57不发热时也能够无障碍地诊断各电加热器温度传感器61～64的故障。该情况下，由于能够利用吸热器9的温度Te作为流入电加热器57的空气的温度，因此无需另外设置流入空气的温度传感器等。
(9)电加热器温度传感器61～64故障时的电加热器57的保护动作
如上所述，控制器32对检测电加热器57的温度的所有的电加热器温度传感器61～64是否发生故障进行诊断，当在图5的步骤S10、步骤S21中判断为任一个或多个电加热器温度传感器61～64发生故障时，利用空气调节操作部53来进行错误显示。
此外，若被判定为故障的电加热器温度传感器以外的电加热器温度传感器的检测值和上述的推定值Thtrest全部在规定的正常范围内，则控制器32继续向电加热器57进行通电，但在处于正常范围外的情况下，禁止向电加热器57通电。
由此，在任一个电加热器温度传感器61～64发生了故障的情况下，若该电加热器温度传感器以外的电加热器温度传感器的检测值和推定值Thtrest在规定的正常范围内，则能够继续向电加热器57通电，因此，在电加热器温度传感器61～64 发生故障时也能够继续进行车厢内空气调节，能够防止舒适性的下降。
此时，若设为被判定为故障的电加热器温度传感器以外的电加热器温度传感器的检测值和上述的推定值Thtrest全部在规定的正常范围内，则控制器32继续向电加热器57进行通电，并进一步基于被判定为故障的电加热器温度传感器以外的电加热器温度传感器的检测值和上述的推定值Thtrest中最高的值来执行上述的保护动作。
(9-1)电加热器温度传感器61～64故障时的电加热器57的通电限制控制
这里，图3、图4示出了例如电加热器温度传感器61被判定为故障的情况。在本例的情况下，控制器32基于电加热器温度传感器62检测的电加热器57的温度Thtr2(检测值)、电加热器温度传感器63检测的电加热器57的温度Thtr3(检测值)、电加热器温度传感器64检测的电加热器57的温度Thtr4(检测值)、以及上述的推定值Thtrest，在这些温度(检测值)Thtr2～4及推定值THrest中最高的温度 Thtrmax(Thtrmax＝MAX(Thtr2、Thtr3、Thtr4、Thtrest))接近于上述的第1阈值(例如， +90℃)的情况下，执行限制向电加热器57的通电量的通电限制控制，以使得最高的温度Thtrmax不会超过该第1阈值。由此，在电加热器温度传感器61发生故障时，也对电加热器57的温度上升进行了抑制。
(9-2)电加热器温度传感器61～64故障时的电加热器57的通电停止控制
此外，在即使通过这样的通电限制控制，最高的温度Thtrmax仍然上升，并超过了比第1阈值要高的上述第2阈值(例如，+100℃)的情况下，控制器32执行停止向电加热器57通电的通电停止控制。通过这种通电限制控制和通电停止控制，在电加热器温度传感器61故障时，仍可靠地抑制了电加热器57急剧的温度上升，且提前避免了树脂制的HVAC单元10(空气流通路径3)因过冲导致的异常高温而发生变形或熔损的问题。
此外，在进行上述的左右独立的空气调节控制的情况下，控制器32基于温度 (检测值)Thtr2～4及推定值ThtrestR、ThtrestL中最高的温度 Thtrmax(Thtrmax＝MAX(Thtr2、Thtr3、Thtr4、ThtrestR、ThtrestL))来执行保护动作。由此，即使在左右独立的空气调节控制下，也能够无障碍地保护HVAC单元10(空气流通路径3)。
(9-3)阈值的降低控制
此外，在任一个电加热器温度传感器61～64被判定为发生故障、且继续向电加热器57进行通电的情况下，控制器32将上述的第1阈值和第2阈值降低规定值 (例如5deg)。由此，在相关异常时向更为安全的方向进行控制。
如上所述，本发明中，在检测电加热器57的温度的多个电加热器温度传感器 61～64中，任一电加热器温度传感器(实施例中为电加热器温度传感器61)发生了故障的情况下，控制器32基于该电加热器温度传感器以外的电加热器温度传感器 (实施例中为电加热器温度传感器62～64)的检测值(实施例中为温度Thtr2～Thtr4) 和推定值Threst中最高的值来执行电加热器57的保护动作，因此，在由于某种原因而导致任一个或多个温度传感器61～64发生了故障的情况下，也能够正确地执行保护动作，抑制电加热器57的异常温度上升，能够有效地防止HVAC单元10(空气流通路径3)的破损。
该情况下，在实施例中，控制器32在向电加热器57通电时，执行下述故障诊断动作，即：将该电加热器57的温度的推定值Thtrest分别与各电加热器温度传感器61～64的检测值(温度Thtr1～Thtr4)进行比较，并将它们的差(ErrThtr1(1～4) 等)为规定范围外的电加热器温度传感器判定为故障，因此，能够根据各电加热器温度传感器61的检测值来正确地诊断该电加热器温度传感器是否发生故障。
(10)又一故障诊断动作
此外，不限于图5的步骤S15之后的故障诊断动作，在停止向电加热器57通电时，例如还可以在接通汽车(车辆)的钥匙时等规定的定时对各电加热器温度传感器61～64检测的温度Thtr1～Thtr4的偏差进行确认，在所有的温度Thtr1～Thtr4(检测值)在规定的允许范围内的情况下，判定为各电加热器温度传感器61～64正常。若采用该方式，则除了车辆起动时等所有的电加热器温度传感器61～64已有故障的情况之外，都能够相对简单地判定出多个电加热器温度传感器为正常的情况。
(11)电加热器57的堵塞判定动作
在停止向电加热器57进行通电时，各电加热器温度传感器61～64的检测值(温度Thtr1～Thtr4)示出大致相同的值，在向电加热器57进行通电时，某一电加热器温度传感器的检测值示出与其他的电加热器温度传感器的检测值具有规定的差的不同值，在该情况下，控制器32判定电加热器57堵塞，并停止通电。由此，也能够正确地判定电加热器57的堵塞，从而也能够提前避免HVAC单元10(空气流通路径3)因堵塞造成的电加热器57的异常温度上升而破损的问题。
实施例2
接着，图6和图7示出散热器4相对于电加热器57配置在空气流通路径3的流通空气的上游侧的情况的示例。此外，在各图中，用与图3和图4相同的标号表示的部分具有相同或同样的功能。这种情况下，由于流入电加热器57的空气的温度变为散热器温度传感器46检测的散热器4的温度Tci，因此上述的式(1)成为下述式(4)。
Thtrest＝(Qhtr×Φ)/(Cpa×Ga×SW×γaTe×1.16)+Tci···式(4)
此外，上述的式(2)和式(3)分别成为下述式(5)和式(6)。
ThtrestR＝{(Qhtr/2)×Φ}/{Cpa×(Ga/2×SWR)×γaTe×1.16)+Tci···式 (5)
ThtrestL＝{(Qhtr/2)×Φ}/{Cpa×(Ga/2×SWL)×γaTe×1.16)+Tci···式 (6)
此外，图6、图7的示例示出的是电加热器温度传感器64被判定为故障的情况，在这种情况下，与上述同样地，最高温度Thtrmax以Thtrmax＝MAX(Thtr1、 Thtr2、Thtr3、Thtrest))、Thtrmax＝MAX(Thtr1、Thtr2、Thtr3、ThtrestR、ThtrestL)) 进行保护动作。
由此，在散热器4相对于电加热器57配置于空气流通路径3的流通空气的上游侧的情况下，也使用对表示该情况下的电加热器57中的升温温度(Thtrest-Tci)与功耗Qhtr的关系的一般式即Qhtr×Φ＝(Cpa×Ga×SW×γaTe×1.16)×(Thtrest-Tci)进行变形而得到的式(4)(式(5)、式(6)的情况下也相同)，基于功耗Qhtr和散热器4的温度Tci，计算出准确的电加热器57的温度的推定值Thtrest。
此外，在实施例中，设置了检测散热器4的温度Tci的散热器温度传感器46，但并不限于此，也可以根据车辆用空调装置1的运转状态及/或其他的各部的温度、压力(吸热器温度Te、散热器压力Pci等)来计算出散热器4的温度的推定值Thest，用该推定值Thest取代上述的式(4)～式(6)中的Tci来进行运算。
实施例3
接着，图8、图9示出例如在电动车等中，仅为了对空气流通路径3内的空气进行冷却(除湿)而使用制冷剂回路R，而加热仅由电加热器57来进行的示例。该情况下，如各图所示那样，在空气流通路径3仅配置吸热器9，在其空气下游侧配置电加热器57。
该情况下由于在空气流通路径3中没有配置散热器4，因此，流入电加热器 57的空气的温度为吸热器温度传感器48检测的温度Te。因此，电加热器57的温度的推定值Thtrest如上述式(1)、或式(2)、式(3)计算出的那样。
此外，图8、图9的示例示出的是电加热器温度传感器62被判定为故障的情况，在这种情况下，与上述同样地，最高温度Thtrmax以Thtrmax＝MAX(Thtr1、 Thtr3、Thtr4、Thtrest))、Thtrmax＝MAX(Thtr1、Thtr3、Thtr4、ThtrestR、ThtrestL)) 进行保护动作。
由此，在散热器4没有配置于空气流通路径3的情况下，也将根据功耗Qhtr 反向计算得到的电加热器57自身的温度与流入该电加热器57的空气的温度Te相加从而计算出电加热器57的温度的推定值Thtrest，因此，同样地能够计算出更为准确的电加热器57的温度的推定值Thtrest。
此外，上述各实施例中对能够进行左右独立的空气调节控制的情况进行了说明，对于空气流通路径3没有被分隔板60分隔，从而不具有左右独立的空气调节控制功能的车辆用空调装置，推定值Thtrest由上述的式(1)、式(4)计算得到。
此外，在实施例中，对于具有使用电动式的压缩机2来切换执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式的各运转模式的制冷剂回路R的车辆用空调装置1应用了本发明，但并不限于此，在发动机驱动的汽车的情况下，对于使用由发动机驱动的压缩机来进行制冷、除湿，而制热由发动机冷却水进行并辅助地使用电加热器57的车辆用空调装置，本发明也是有效的。此外，上述实施例中所说明的制冷剂电路R的结构和各数值并不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内当然也可进行变更。
标号说明
1 车辆用空调装置
2 压缩机
3 空气流通路径
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、69 电磁阀
26 吸入切换风门
27 室内送风机(鼓风机)
28L、28R 空气混合调节风门
32 控制器(控制单元)
46 散热器温度传感器
48 吸热器温度传感器
57 电加热器
60 分隔板
61～64 电加热器温度传感器
R制冷剂回路。

Claims (10)

1.一种车辆用空调装置，包括：
使提供给车厢内的空气流通的空气流通路径；
设置于该空气流通路径、并对提供给所述车厢内的空气进行加热的电加热器；
控制该电加热器的通电的控制单元；以及
检测所述电加热器的温度的多个温度传感器，
所述车辆用空调装置利用所述电加热器对提供给所述车厢内的空气进行加热，其特征在于，
所述控制单元在所述多个温度传感器中检测出最高的温度的温度传感器的检测值超过了规定的阈值的情况下，执行限制向所述电加热器的通电、或者停止通电的保护动作，并且，
计算出根据所述电加热器的功耗反向计算的该电加热器的温度的推定值，
在任一所述温度传感器发生了故障的情况下，基于该温度传感器以外的所述温度传感器的检测值和所述推定值中最高的值来执行所述保护动作。
2.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在所述保护动作中，执行限制向所述电加热器的通电以使所述检测值或推定值不超过规定的第1阈值的通电限制控制、以及在所述检测值或推定值超过了比所述第1阈值要高的规定的第2阈值的情况下停止向所述电加热器通电的通电停止控制。
3.如权利要求1或2所述的车辆用空调装置，其特征在于，
具备制冷剂回路，该制冷剂回路具有：对制冷剂进行压缩的压缩机；设置于所述空气流通路径、使制冷剂散热并对提供给所述车厢内的空气进行加热的散热器；以及设置于比所述电加热器更靠流通空气的上游侧的所述空气流通路径、使制冷剂吸热并对提供给所述车厢内的空气进行冷却的吸热器，
所述控制单元在所述散热器配置于比所述电加热器更靠流通空气的下游侧时，基于所述功耗和所述吸热器的温度计算所述推定值，并且在所述散热器配置于比所述电加热器更靠流通空气的上游侧时，基于所述功耗和所述散热器的温度计算所述推定值。
4.如权利要求1至3的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在向所述电加热器进行通电时，执行下述故障诊断动作，即：将该电加热器的温度的推定值分别与各所述温度传感器的检测值进行比较，将它们的差为规定范围外的所述温度传感器判定为故障。
5.如权利要求1至4的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在停止向所述电加热器通电时，执行下述故障诊断动作，即：将流入该电加热器的空气的温度分别与各所述温度传感器的检测值进行比较，将它们的差为规定范围外的所述温度传感器判定为故障。
6.如权利要求4或5所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在所述故障诊断动作中，在停止向所述电加热器通电时，在规定的定时对各所述温度传感器的检测值的偏差进行确认，在所有的检测值处于规定范围内的情况下，判定各所述温度传感器为正常。
7.如权利要求1至6的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在任一所述温度传感器发生了故障的情况下，若该温度传感器以外的所述温度传感器的检测值和所述推定值在规定的正常范围内，则继续向所述电加热器进行通电。
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，
所述控制单元设为能够进行所述车厢内的左右独立的空气调节控制，使用左右的风量比，左右独立地计算出所述推定值。
9.如权利要求1至8的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在任一所述温度传感器发生了故障的情况下，将所述阈值降低规定值。
10.如权利要求1至9的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在下述情况下判定为所述电加热器堵塞，并停止向该电加热器通电，该情况是：在停止向所述电加热器通电时，各所述温度传感器的检测值示出大致相同的值，在向所述电加热器通电时，某一温度传感器的检测值示出与其他的温度传感器的检测值具有规定的差的不同值的情况。
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