CN107709066A - 车辆用空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在除湿模式中能够确保控制性，并且避免室外膨胀阀的温度上升、耐用性下降等不良情况的车辆用空调装置。该车辆用空调装置执行除湿模式：该除湿模式使从压缩机(2)排出的制冷剂通过散热器(4)放热，使已放热的该制冷剂减压后在吸热器(9)及室外热交换器(7)中吸热，或者使从压缩机(2)排出的制冷剂通过散热器(4)及室外热交换器(7)放热，使已放热的该制冷剂减压后通过吸热器(9)吸热。控制器在除湿模式中执行简易控制，该简易控制比较作为室外膨胀阀的控制的基础的指标的目标值与实际的检测值，根据其大小关系使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向变化一定的值。

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式的空调装置，尤其涉及可应用于混合动力汽车和电动汽车的车辆用空调装置。
背景技术
由于近年来环境问题变得显著，促使混合动车和电动车普及。于是，作为可应用于这样的车辆的空调装置，开发了一种空调装置，包括：将制冷剂压缩并排出的压缩机；设置于车厢内侧使制冷剂放热的散热器；设置于车厢内侧使制冷剂吸热的吸热器；以及设置于车厢外侧使制冷剂放热或吸热的室外热交换器，可切换以下模式：制热模式，该制热模式使从压缩机排出的制冷剂在散热器中放热，使在该散热器中放热的制冷剂在室外热交换器中吸热；除湿制热模式，该除湿制热模式使从压缩机排出的制冷剂在散热器中放热，使在散热器中放热的制冷剂仅在吸热器中或在该吸热器和室外热交换器中吸热；制冷模式，该制冷模式使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中放热，在吸热器中吸热；以及除湿制冷模式，该除湿制冷模式使从压缩机排出的制冷剂在散热器及室外热交换器中放热，在吸热器中吸热。
在此情况下，在室外热交换器的入口设有室外膨胀阀，在前述制热模式或除湿制热模式中，利用该室外膨胀阀对流入室外热交换器的制冷剂进行减压。然后，在制热模式中基于散热器的出口中制冷剂的过冷却度的目标值即目标过冷却度与实际的过冷却度计算室外膨胀阀的操作量，精细地调整室外膨胀阀的阀开度，由此将过冷却度控制(PI控制等)至目标过冷却度。
另外，在除湿制热模式中，将从散热器排出的制冷剂分流，使一方减压并流入吸热器，由此使制冷剂在吸热器中吸热，另一方利用室外膨胀阀减压并流入室外热交换器，由此使制冷剂吸热，在此情况下，通过基于吸热器的温度的目标值即目标吸热器温度与实际的吸热器温度计算室外膨胀阀的操作量，从而精细地控制该室外膨胀阀的阀开度。
此外，除湿制冷模式中，通过基于散热器的压力(高压侧压力)的目标值即目标散热器压力与实际的散热器压力计算室外膨胀阀的操作量，从而精细地控制该室外膨胀阀的阀开度(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开第2014-94673号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在此，在前述制热模式中，通过室外膨胀阀的阀开度来控制散热器的制冷剂流量，由此增加散热器的出口的制冷剂的过冷却度，因此由室外膨胀阀的阀开度的变更引起的过冷却度的变化比较大(灵敏度较高)。
然而，在前述除湿制热模式中，通过室外膨胀阀的阀开度来使流入室外热交换器与吸热器的制冷剂流量比(制冷剂的分流比)变化，因此由室外膨胀阀的阀开度的变更引起的吸热器温度的变化较小(灵敏度较低)。另外，在前述除湿制冷模式中，原本将室外膨胀阀的阀开度控制得较大，因此由室外膨胀阀的阀开度的变更引起的散热器压力的变化同样变得比较小(灵敏度较低)。
另一方面，计算室外膨胀阀的操作量来精细地控制阀开度的方式中，由于对室外膨胀阀的线圈的通电率变高，所以室外膨胀阀自身的温度上升、耐用性成为了问题。另外，由于需要PI控制或PID控制那样的反馈逻辑，所以控制逻辑复杂化，从而存在诱发不良情况的可能性也变高的问题。
本发明是为了解决这样的现有技术问题而做出的，其目的在于提供一种在除湿制热、除湿制冷等除湿模式中能够确保控制性的同时避免室外膨胀阀的温度上升、耐用性下降等不良情况的车辆用空调装置。
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：压缩机，该压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路，该空气流通路使提供至车厢内的空气流通；散热器，该散热器设置在该空气流通路中，使制冷剂放热；吸热器，该吸热器设置在空气流通路中，使制冷剂吸热；室外热交换器，该室外热交换器设置在车厢外，使制冷剂放热或者吸热；室外膨胀阀，该室外膨胀阀使从散热器流出的制冷剂减压并流入室外热交换器；以及控制单元，通过该控制单元至少可切换并执行以下各模式：制热模式，该制热模式使从压缩机排出的制冷剂在散热器中放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过室外热交换器吸热；以及除湿模式，该除湿模式至少使从压缩机排出的制冷剂通过散热器放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过吸热器吸热，其特征在于，控制单元在除湿模式中执行简易控制，该简易控制对作为室外膨胀阀的控制的基础的指标的目标值与实际的检测值进行比较，根据其大小关系使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向变化一定的值。
权利要求2的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，控制单元在制热模式中基于散热器的出口中制冷剂的过冷却度的目标值即目标过冷却度与实际的过冷却度计算室外膨胀阀的操作量，将过冷却度控制至目标过冷却度。
权利要求3的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，除湿模式具有除湿制热模式，该除湿制热模式使从压缩机排出的制冷剂通过散热器放热，将已放热的该制冷剂分流，使一方减压后通过吸热器吸热，使另一方利用室外膨胀阀减压后通过室外热交换器吸热，控制单元在除湿制热模式中采用吸热器温度作为所述指标，在实际检测出的吸热器温度比作为该吸热器温度的目标值的目标吸热器温度低的情况下，使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向变化一定的值，在吸热器温度比目标吸热器温度高的情况下，使室外膨胀阀的阀开度以缩小的方向变化一定的值。
权利要求4的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，控制单元在吸热器温度比目标吸热器温度低的情况下，使室外膨胀阀的阀开度为控制范围的上限值，在吸热器温度比目标吸热器温度高的情况下，使室外膨胀阀的阀开度为控制范围的下限值。
权利要求5的发明的车辆用空调装置的特征在于，在权利要求3的发明中，控制单元比较目标吸热器温度与吸热器温度，根据其大小关系使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向在控制范围内阶段性地变化。
权利要求6的发明的车辆用空调装置的特征在于，在权利要求3至权利要求5的发明中，包括蒸发能力控制阀，该蒸发能力控制阀设置在吸热器的制冷剂出口侧，用于调整该吸热器中的制冷剂的蒸发能力，在即使室外膨胀阀的阀开度变为控制范围的上限值，仍有吸热器温度低于目标吸热器温度的状态持续了规定时间的情况下，控制单元执行通过调整蒸发能力控制阀的阀开度而进行的吸热器蒸发能力控制。
权利要求7的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，除湿模式具有除湿制冷模式，该除湿制冷模式使从压缩机排出的制冷剂通过散热器及室外热交换器放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过吸热器吸热，控制单元在除湿制冷模式中采用散热器压力作为所述指标，在实际检测出的散热器压力比作为该散热器压力的目标值的目标散热器压力低的情况下，使室外膨胀阀的阀开度以缩小的方向变化一定的值，在散热器压力比目标散热器压力高的情况下，使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向变化一定的值。
权利要求8的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，控制单元比较目标散热器压力与散热器压力，根据其大小关系使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向在控制范围内阶段性地变化。
如权利要求9的发明的车辆用空调装置的特征在于，在权利要求7或权利要求8的发明中，控制单元至少在除湿制冷模式中基于吸热器温度来控制压缩机的能力，并且，在即使室外膨胀阀的阀开度变为控制范围的下限值，仍有散热器压力低于目标散热器压力的状态持续规定时间的情况下，执行使压缩机的能力增大的散热器温度优先控制。
权利要求10的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述各发明中，控制单元抑制室外膨胀阀的控制振荡，并且在防止异常发热的范围中决定该室外膨胀阀的动作幅度及动作待机时间。
发明效果
根据本发明，车辆用空调装置包括：压缩机，该压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路，该空气流通路使提供至车厢内的空气流通；散热器，该散热器设置在该空气流通路中，使制冷剂放热；吸热器，该吸热器设置在空气流通路中，使制冷剂吸热；室外热交换器，该室外热交换器设置在车厢外，使制冷剂放热或者吸热；室外膨胀阀，该室外膨胀阀使从散热器流出的制冷剂减压并流入室外热交换器；以及控制单元，通过该控制单元至少可切换并执行以下各模式：制热模式，该制热模式使从压缩机排出的制冷剂通过散热器放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过室外热交换器吸热；以及除湿模式，该除湿模式至少使从压缩机排出的制冷剂通过散热器放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过吸热器吸热，该车辆用空调装置中，控制单元在除湿模式中执行简易控制，该简易控制对作为室外膨胀阀的控制的基础的指标的目标值与实际的检测值进行比较，根据其大小关系使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向变化一定的值，因此，在如权利要求2的发明那样在制热模式中基于散热器的出口中制冷剂的过冷却度的目标值即目标过冷却度与实际的过冷却度计算室外膨胀阀的操作量来精细地控制室外膨胀阀的阀开度来将过冷却度控制至目标过冷却度的该情况下，也在除湿模式中对室外膨胀阀执行简易控制，该简易控制比较作为室外膨胀阀的控制的基础的指标的目标值与实际的检测值并根据其大小关系使阀开度以扩大的方向或缩小的方向变化一定的值。
例如，如权利要求3的发明那样，作为除湿制热模式的一种，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中放热，将已放热的该制冷剂分流，使一方减压后通过吸热器吸热，使另一方利用室外膨胀阀减压后通过室外热交换器吸热，在执行该除湿制热模式的情况下，控制单元采用吸热器温度作为所述指标，在实际检测出的吸热器温度比作为该吸热器温度的目标值的目标吸热器温度低的情况下，使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向变化一定的值，在吸热器温度比目标吸热器温度高的情况下，使室外膨胀阀的阀开度以缩小的方向变化一定的值。
另外，例如如权利要求7的发明那样，作为除湿制冷模式的一种，使从压缩机排出的制冷剂通过散热器及室外热交换器放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过吸热器吸热，在执行该除湿制冷模式的情况下，控制单元采用散热器压力作为所述指标，在实际检测出的散热器压力比作为该散热器压力的目标值的目标散热器压力低的情况下，使室外膨胀阀的阀开度以缩小的方向变化一定的值，在散热器压力比目标散热器压力高的情况下，使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向变化一定的值，由此，在任一种除湿模式中都能够确保车辆用空调装置的控制性，并且避免权利要求2的发明的制热模式那样的精细的阀开度控制从而避免室外膨胀阀的温度上升、耐用性下降等不良情况。另外，由于控制逻辑也可显著简化，所以不良情况的发生也得到抑制。
在此，在除湿制热模式中，如权利要求4的发明那样，控制单元在吸热器温度比目标吸热器温度低的情况下，使室外膨胀阀的阀开度为控制范围的上限值，在吸热器温度比目标吸热器温度高的情况下，使室外膨胀阀的阀开度为控制范围的下限值，由此能够进一步简化控制逻辑。
另一方面，若如权利要求5的发明那样，控制单元比较目标吸热器温度与吸热器温度，根据其大小关系使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向在控制范围内阶段性地变化，那么能尽可能地抑制控制性的下降。
此外，若如权利要求6的发明那样，当在吸热器的制冷剂出口侧设置有用于调整该吸热器中的制冷剂的蒸发能力的蒸发能力控制阀时，在即使室外膨胀阀的阀开度变为控制范围的上限值，仍有吸热器温度低于目标吸热器温度的状态持续规定时间的情况下，控制单元若执行通过调整蒸发能力控制阀的阀开度而进行吸热器蒸发能力控制，那么在室外膨胀阀的阀开度控制不能提高吸热器温度的情况下，也能够通过蒸发能力控制阀来使吸热器温度接近目标吸热器温度。
另外，若在权利要求7的发明的除湿制冷模式中还如权利要求8的发明那样，控制单元比较目标散热器压力与散热器压力，根据其大小关系使室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向在控制范围内阶段性地变化，则能尽可能地抑制控制性的下降。
另外，若如权利要求9的发明那样，控制单元至少在除湿制冷模式中基于吸热器温度来控制压缩机的能力，并且在即使室外膨胀阀的阀开度变为控制范围的下限值，仍有散热器压力低于目标散热器压力的状态持续规定时间的情况下，执行使压缩机的能力增大的散热器温度优先控制，则在室外膨胀阀不能提高散热器压力的情况下，也能够通过散热器温度优先控制使压缩机的能力增大，使散热器压力上升，从而接近目标散热器压力。
而且，权利要求10的发明的控制单元抑制室外膨胀阀的控制振荡，并且在防止异常发热的范围中决定该室外膨胀阀的动作幅度及动作待机时间，由此能够确保控制性并且可靠地避免室外膨胀阀的异常发热。
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。
图2是图1的车辆用空调装置的控制器的电路框图。
图3是关于图2的控制器在制热模式中的室外膨胀阀控制的控制框图。
图4是说明图2的控制器在除湿制热模式中的室外膨胀阀控制的转移图。
图5是说明图4的室外膨胀阀控制的通常控制模式的时序图。
图6是说明图4的室外膨胀阀控制的吸热器蒸发能力控制模式的时序图。
图7是关于图2的控制器在除湿制冷模式中的压缩机控制的控制框图。
图8是说明图2的控制器在除湿制冷模式中的室外膨胀阀控制的时序图。
图9是说明图2的控制器进行的除湿制冷模式中标准模式与散热器温度优先模式(散热器温度优先控制)的切换控制的图。
图10是图9的散热器温度优先模式中的控制器的控制框图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行具体说明。
图1示出了作为本发明的冷冻装置的一个实施例的车辆用空调装置1的结构图。在此情况下，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)，利用充电至电池的电力来对行驶用的电动机进行驱动从而行驶(均未图示)，本发明的车辆用空调装置1也由电池的电力来驱动。
即，实施例的车辆用空调装置1，在不能利用发动机余热制热的电动车中通过使用了制冷剂回路的热泵运行来进行制热，此外，还选择性地执行除湿制热、除湿制冷(均为除湿)、制冷等各运行模式。再者，作为车辆不限于电动车，本发明对于共用发动机和行驶用的电动机的所谓混合动力车也有效。此外，本发明也可应用于利用发动机行驶的通常的汽车。
实施例的车辆用空调装置1进行电动车的车厢内的空气调节(制热、制冷、除湿、以及换气)，利用制冷剂配管13依次连接下述部分来构成制冷剂回路R：电动式的压缩机2，该电动式的压缩机2压缩制冷剂从而升压；散热器4，该散热器4设置在使车厢内空气通气循环的HVAC单元10的空气流通道3内，使从压缩机2排出的高温高压的制冷剂向车厢内放热；室外膨胀阀(ECCV)6，该室外膨胀阀6由制热时使制冷剂减压膨胀的电子膨胀阀构成；室外热交换器7，该室外热交换器7的入口与从该室外膨胀阀6伸出的制冷剂配管13I连接，并且该室外热交换器7使制冷剂与外部空气之间进行热交换，以便在制冷时作为散热器发挥作用、在制热时作为蒸发器发挥作用；室内膨胀阀8，该室内膨胀阀8由使制冷剂减压膨胀的电子膨胀阀构成；吸热器9，该吸热器9设置在空气流通路3内，在制冷时及除湿制热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；以及储罐12等。
所述蒸发能力控制阀11，使可将阀开度设定为开度大(关闭)和开度小(打开)的控制阀，可对流通至吸热器9的制冷剂的流量分两段进行调整。另外，室外热交换器7中设有用于在车辆停止时使外部空气与制冷剂热交换的室外送风机15。该室外热交换器7在制冷剂的下游侧依次具有集管部14和过冷却部16，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A经由制冷时开放的电磁阀(开关阀)17与集管部14连接，过冷却部16的出口经由止回阀18与室内膨胀阀8连接。再者，集管部14及过冷却部16在结构上构成室外热交换器7的一部分，止回阀18以室内膨胀阀8侧为正向。
另外，止回阀18与室内膨胀阀8之间的制冷剂配管13B被设为与从位于吸热器9的出口侧的蒸发能力控制阀11伸出的制冷剂配管13C呈热交换关系，由制冷剂配管13B与制冷剂配管13C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排出再经过了蒸发能力控制阀11的低温的制冷剂所冷却(过冷却)。
另外，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A进行分支，该分支后的制冷剂配管13D经由制热时开放的电磁阀(开关阀)21与内部热交换器19的下游侧的制冷剂配管13C连通并连接。此外，散热器4的出口侧的制冷剂配管13E在室外膨胀阀6的前面进行分支，该分支后的制冷剂配管13F经由除湿时开放的电磁阀(开关阀)22与止回阀18的下游侧的制冷剂配管13B连通并连接。
另外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路3中形成有内部空气吸入口和外部空气吸入口的各吸入口(图1中代表性地示出吸入口25)，在该吸入口25中设置有吸入切换节气阀26，该吸入切换节气阀26将导入空气流通路3内的空气切换为车厢内的空气即内部空气(内部空气循环模式)、或车厢外的空气即外部空气(外部空气导入模式)。此外，在该吸入切换节气阀26的空气下游侧设置用于将导入的内部空气、外部空气输送至空气流通路3的室内送风机(blower fan：鼓风机)27。
另外，在图1中23示出了实施例的车辆用空调装置1中设置的作为辅助加热单元的制热剂循环回路。该制热剂循环回路23包括：构成循环单元的循环泵30；制热剂加热电加热器35；以及在相对于空气流通路3的空气的流动位于散热器4的空气上游侧的空气流通路3内设置的制热剂-空气热交换器40，这些要素由制热剂配管23A以环状依次连接。再者，作为在该制热剂循环回路23内部循环的制热剂，例如采用水、HFO-1234f那样的制冷剂、冷却液等。
而且，若使循环泵30运行，对制热剂加热电加热器35通电并进行发热，则使被该制热剂加热电加热器35所加热的制热剂在制热剂-空气热交换器40循环而构成。即，该热交换器循环回路23的制热剂-空气热交换器40成为所谓的加热器芯(heater core)，对车厢内的制热进行补足。通过采用这样的制热剂循环回路23，从而提高乘客的电气安全性。
另外，在制热剂-空气热交换器40以及散热器4的空气上游侧的空气流通路3内设置有对内部气体、外部气体向散热器4流通的程度进行调整的空气混合节气阀28。此外，在散热器4的空气下游侧的空气流通路3中形成有足部、面部、除雾的各吹出口(图1中代表性地示出吹出口29)，在该吹出口29中设有吹出口切换节气阀31，该吹出口切换节气阀31对从上述各吹出口吹出的空气进行切换控制。
接着，在图2中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的输入连接有以下要素的各输出：检测车辆的外部空气温度Tam的外部空气温度传感器33；检测从吸入口25吸入空气流通路3的温度的HVAC吸入温度传感器36；检测车厢内的空气(内部空气)的温度的内部空气温度传感器37；检测车厢内的空气的湿度的内部空气湿度传感器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的排出制冷剂压力的排出压力传感器42；检测压缩机2的排出制冷剂温度的排出温度传感器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Tci(散热器4自身的温度或被散热器4加热的空气的温度)的散热器温度传感器46；检测散热器4的制冷剂压力(散热器4内或从散热器4排出的制冷剂的压力)的散热器压力传感器47；检测吸热器9的温度Te(吸热器9自身的温度或被吸热器9冷却的空气的温度)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内或从吸热器9排出的制冷剂的压力)的吸热器压力传感器49；用于检测车厢内受到的日照量的例如光敏传感器式的日照传感器51；用于检测车辆的移动速度(车速)的车速传感器52；用于对温度、运行模式的切换进行设定的空调操作部53；检测室外热交换器7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的制冷剂压力的室外热交换器压力传感器56。
另外，在控制器32的输入上还连接有以下要素的各输出：检测制热剂循环回路23的制热剂加热电加热器35的温度的制热剂加热电加热器温度传感器50、以及检测制热剂-空气热交换器40的温度的制热剂-空气热交换器温度传感器55。
另一方面，在控制器32的输出上连接有：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、各电磁阀22、17、21、循环泵30、制热剂加热电加热器35、以及蒸发能力控制阀11。而且，控制器32基于各传感器的输出和由空调操作部53输入的设定来对这些要素进行控制。
接着用以上结构对实施例的车辆用空调装置1的动作进行说明。控制器32在实施例中大致分成制热模式、除湿制热模式(至少使制冷剂在散热器4中放热、在吸热器9中吸热的本发明的除湿模式的一种)、内部循环模式(该模式也属于除湿模式)、除湿制冷模式(本发明的另一种上述除湿模式)、以及制冷模式，并对各运行模式进行切换来执行。首先，对各运行模式下的制冷剂的流动进行说明。
(1)制热模式
若通过控制器32或通过对空调操作部53的手动操作来选择制热模式，则控制器32将电磁阀21开放，关闭电磁阀17及电磁阀22。然后，运行压缩机2及各送风机15、27，使空气混合节气阀28处于使从室内送风机27吹出的空气对制热剂-空气热交换器40及散热器4进行通风的状态。由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于使空气流通路3内的空气对散热器4通风，所以空气流通路3内的空气被制热剂-空气热交换器40加热之后(在制热剂循环回路23运转的情况下)，被散热器4内的高温制冷剂加热。另一方面，散热器4内的制冷剂被空气吸热而冷却，从而冷凝液化。
散热器4内液化的制冷剂从散热器4流出，经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6，由室外膨胀阀6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，从由于行驶或利用室外送风机15通风的外部空气中汲取热量(热泵)。然后，反复进行以下循环：从室外热交换器7排出的低温的制冷剂经由制冷剂配管13D及电磁阀21从制冷剂配管13C进入储罐12，在储罐12中气液分离之后，气体制冷剂被吸入压缩机2。被制热剂-空气热交换器40或散热器4加热的空气从吹出口29吹出，由此进行车厢内的制热。
控制器32基于排出压力传感器42或散热器压力传感器47检测出的制冷剂回路R的高压压力控制压缩机2的转速，并且基于散热器温度传感器46检测出的散热器4的温度(散热器温度TCI)控制室外膨胀阀6的阀开度，从而对散热器4的出口中的制冷剂的过冷却度SC进行控制。
图3是决定制热模式中室外膨胀阀6的目标开度(室外膨胀阀目标开度)TGECCVsc的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部61基于散热器4的出口中的过冷却度SC的目标值即目标过冷却度TGSC、SC运算部62根据散热器温度Tci及饱和温度TsatuPci运算的散热器4的出口中的实际的过冷却度SC、目标散热器压力PCO、流入空气流通路3的空气的质量风量Ga、以及外部空气温度Tam，运算室外膨胀阀目标开度的F/F操作量TGECCVscff。
另外，F/B操作量运算部63基于目标过冷却度TGSC和过冷却度SC，在实施例中通过根据其偏差e的PI控制来运算室外膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVscfb。然后，将该F/B操作量运算部63所计算的F/B操作量TGECCVscfb与F/F操作量运算部61所计算的F/F操作量TGECCVscff利用加法器66相加、利用极限设定部67施加控制上限值和控制下限值的极限之后，将其决定为室外膨胀阀目标开度TGECCVsc。在制热模式中，控制器32通过基于该室外膨胀阀目标开度TGECCVsc精细地控制室外膨胀阀6的阀开度，从而将散热器4的出口中的制冷剂的过冷却度SC控制至目标过冷却度TGSC。再者，F/B操作量运算部63中的运算不限于PI控制，也可以为PID控制。
(2)除湿制热模式
接着，在除湿制热模式下，控制器32将上述制热模式的状态下的电磁阀22开放。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利用制冷剂配管13F及13B经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂通过室内膨胀阀8被减压后，流入吸热器9并蒸发。由于此时的吸热作用，使从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着至吸热器9，因此使空气被冷却且除湿。
反复进行以下循环：吸热器9中蒸发的制冷剂依次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与来自制冷剂配管13D的制冷剂合流之后，经由储罐12被吸入压缩机2。被吸热器9除湿的空气在通过散热器4的过程中被再加热，由此进行车厢内的除湿制热。
控制器32基于排出压力传感器42或散热器压力传感器47检测出的制冷剂回路R的高压压力控制压缩机2的转速。再者，在该除湿制热模式中控制器32基于吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度(吸热器温度Te)来控制室外膨胀阀6的阀开度，对于该除湿制热模式中对室外膨胀阀6的阀开度的控制及对蒸发能力控制阀11的控制将在后文中详细描述。
(3)内部循环模式
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使室外膨胀阀6关闭(全闭)。即，该内部循环模式指在除湿制热模式中通过室外膨胀阀6的控制使该室外膨胀阀6为全闭的状态，因此将内部循环模式作为除湿制热模式的一部分。
但是，通过关闭室外膨胀阀6，从而阻止制冷剂向室外热交换器7的流入，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全部流至制冷剂配管13F。然后，流过制冷剂配管13F的制冷剂从制冷剂配管13B经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂通过室内膨胀阀8被减压后，流入吸热器9并蒸发。由于此时的吸热作用，使从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着至吸热器9，因此使空气被冷却且除湿。
反复进行以下循环：吸热器9中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，经由储罐12被吸入压缩机2。被吸热器9除湿的空气在通过散热器4的过程中被再加热，由此进行车厢内的除湿制热，但在该内部循环模式中，由于制冷剂在位于室内侧的空气流通路3内的散热器4(放热)与吸热器9(吸热)之间循环，所以不从外部空气汲取热量，压缩机2的消耗功率加上吸热器9的吸热量相应部分的制热能力得到发挥。由于制冷剂全部流至发挥除湿作用的吸热器9，所以与上述除湿制热模式相比，除湿能力较高，但制热能力变低。
另外，控制器32基于吸热器9的温度或前述制冷剂回路R的高压压力控制压缩机2的转速。此时，控制器32选择根据吸热器9的温度Te或根据高压压力Pci进行的任一种运算所得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
接着，在除湿制冷模式中，控制器32将电磁阀17开放，并关闭电磁阀21、电磁阀22。然后，运行压缩机2及各送风机15、27，使空气混合节气阀28处于将从室内送风机27吹出的空气对制热剂-空气热交换器40及散热器4通风的状态。由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于使空气流通路3内的空气对散热器4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(制热剂循环回路40停止)，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气吸热而冷却，从而逐步冷凝液化。
从散热器4排出的制冷剂经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6，经由以稍稍打开的方式控制的室外膨胀阀6流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂在室外热交换器7中被由于行驶、或由室外送风机15通风的外部空气风冷，从而冷凝。从室外热交换器7排出的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17依次流入集管部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。
从室外热交换器7的过冷却部16排出的制冷剂经由止回阀18进入制冷剂配管13B，经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，流入吸热器9并蒸发。由于此时的吸热作用，使从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着至吸热器9，因此使空气被冷却且除湿。
反复进行以下循环：吸热器9中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到达储罐12，再经由储罐12被吸入压缩机2。通过吸热器9被冷却、除湿的空气在通过散热器4的过程中被再加热(放热能力比制热时低)，由此进行车厢内的除湿制冷。
控制器32基于吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度控制压缩机2的转速，并且基于前述的制冷剂回路R的高压压力(散热器压力Pci)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)，关于这些将在后文详细描述。
(5)制冷模式
接着，在制冷模式中，控制器32在上述除湿制冷模式的状态下使室外膨胀阀6全开(使阀开度为控制上限)，空气混合节气阀28处于使空气不对散热器4通风的状态。由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于空气流通路3内的空气不在散热器4通风，所以仅通过这里，从散热器4排出的制冷剂经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6。
由于此时电磁阀6为全开，所以制冷剂直接流入室外热交换器7，在室外热交换器7中被由于行驶、或利用室外送风机15通风的外部空气风冷，从而冷凝液化。从室外热交换器7排出的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17依次流入集管部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。
从室外热交换器7的过冷却部16排出的制冷剂经由止回阀18进入制冷剂配管13B，经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，流入吸热器9并蒸发。由于此时的吸热作用使从室内送风机27吹出的空气被冷却。
反复进行以下循环：吸热器9中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到达储罐12，再经由储罐12被吸入压缩机2。被吸热器9冷却、除湿的空气不通过散热器4而从吹出口29吹出到车厢内，由此进行车厢内的制冷。在此制冷模式下，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Te来控制压缩机2的转速。
然后，控制器32根据外部空气温度目标吹出温度来选择上述各运行模式并进行切换。
(6)除湿制热模式中室外膨胀阀6及蒸发能力控制阀11的控制
接着，参照图4至图6，说明控制器32进行的除湿制热模式中室外膨胀阀6及蒸发能力控制阀11的控制。在前述除湿制热模式中，控制器32执行简易控制，该简易控制采用吸热器温度传感器48检测的吸热器温度Te来作为室外膨胀阀6的控制的基础的指标，比较指标的实际的检测值即吸热器温度Te与其目标值即目标吸热器温度TEO，根据其大小关系使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向或缩小的方向变化一定的值。
在此情况下，控制器32在该除湿制热模式中如图4的转移图所示，切换并执行通过室外膨胀阀6的阀开度控制进行的标准模式、和通过蒸发能力控制阀11的阀开度控制进行的吸热器蒸发能力控制模式。
(6-1)除湿制热模式的标准模式
首先，对除湿制热模式的标准模式进行说明。在除湿制热模式中的标准模式下，控制器32将蒸发能力控制阀11的阀开度设定为前述的开度大(关闭)。然后，控制器32比较吸热器温度Te与目标吸热器温度TEO，本实施例中在吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度为控制范围的上限值(大口径)，在吸热器温度Te高于目标吸热器温度TEO的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度为控制范围的下限值(小口径)。
但是，实际上为了防止或抑制控制振荡而如图5所示那样在目标吸热器温度TEO上下设定规定的滞回值1及2来进行控制。具体而言，吸热器温度Te下降从而变得比目标吸热器温度TEO-滞回值2低，在该状态持续规定时间t1(例如6秒等)的情况(相当于吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO的情况)下，使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向变化一定的值(一定的脉冲数)从而使阀开度为控制范围的上限值(大口径)。
由此，经由制冷剂配管13I流入室外热交换器7的制冷剂增加，经由制冷剂配管13F到达吸热器9的制冷剂减少，因此吸热器9中蒸发的制冷剂量减少，吸热器9的温度上升。其后，吸热器温度Te上升并上升至目标吸热器温度TEO+滞回值1以上，在该状态持续规定时间t1的情况(相当于吸热器温度Te高于目标吸热器温度TEO的情况)下，使室外膨胀阀6的阀开度以缩小的方向变化前述的一定的值(一定的脉冲数)从而使阀开度为控制范围的下限值(小口径)。
由此，经由制冷剂配管13I流入室外热交换器7的制冷剂减少，经由制冷剂配管13F到达吸热器9的制冷剂增加，因此吸热器9中蒸发的制冷剂量增大，吸热器9的温度转为下降。之后，在标准模式下反复进行此过程，从而将吸热器温度Te控制至目标吸热器温度TEO(实际上为目标吸热器温度TEO的上下滞回值1、2的范围即目标吸热器温度TEO附近的温度)。
(6-2)除湿制热模式的吸热器蒸发能力控制模式
在此，例如在尽管室外膨胀阀6的阀开度变为上限值(大口径)，仍有吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO的状态持续规定时间t2(例如10秒等)的情况下，控制器32从标准模式转换为吸热器蒸发能力控制模式。图6是该吸热器蒸发能力控制模式的时序图。控制器32在该吸热器蒸发能力控制模式下，首先将蒸发能力控制阀11的阀开度切换为前述的开度小(打开)。由此，由于流通至吸热器9的制冷剂量减少，所以吸热器温度Te上升。
然后，在吸热器温度Te上升至比目标吸热器温度TEO高(比TEO+滞回值1低)的蒸发能力控制阀11的规定的关闭点(ESTV关闭点)的情况下，控制器32将蒸发能力控制阀11的阀开度切换为开度大(关闭)。由此，由于流通至吸热器9的制冷剂量增大，所以吸热器温度Te下降。然后，在吸热器温度Te变得低于比目标吸热器温度TEO低(比TEO-滞回值2高)的蒸发能力控制阀11的规定的打开点(ESTV打开点)的情况下，控制器32将蒸发能力控制阀11的阀开度再次切换为开度小(打开)。
之后，在吸热器蒸发能力控制模式下反复进行此过程，从而将吸热器温度Te控制至目标吸热器温度TEO(实际上为目标吸热器温度TEO上下的ESTV打开点与ESTV关闭点之间的范围即目标吸热器温度TEO附近的温度)。然后，在尽管蒸发能力控制阀11的阀开度变为开度大(关闭)仍有吸热器温度Te为前述的ESTV关闭点以上的状态持续规定时间t2的情况下，控制器32从吸热器蒸发能力控制模式恢复为标准模式(使室外膨胀阀6的阀开度为大口径)。
这样，在除湿制热模式中控制器32采用吸热器温度Te作为指标，在标准模式下实际检测出的吸热器温度Te比作为该吸热器温度Te的目标值的目标吸热器温度TEO低的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向变化一定的值从而使其变为控制上的上限值(大口径)，在吸热器温度Te比目标吸热器温度TEO高的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度以缩小的方向变化一定的值从而使其变为控制上的下限值(小口径)，因此能够确保车辆用空调装置1的控制性，并且避免制热模式那样的精细的阀开度控制从而避免室外膨胀阀6的温度上升、耐用性下降等不良情况。另外，由于控制逻辑也可显著简化，所以不良情况的发生也得到抑制。
另外，控制器32在即使室外膨胀阀6的阀开度变为控制范围的上限值仍有吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO的状态持续规定时间的情况下，执行通过调整蒸发能力控制阀11的阀开度而进行吸热器蒸发能力控制模式，因此在室外膨胀阀6的阀开度控制不能提高吸热器温度Te的情况下也能够通过蒸发能力控制阀11来使吸热器温度Te接近目标吸热器温度TEO(附近)。
此外，上述实施例中控制器32在吸热器温度Te低于目标吸热器温度TEO的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度为控制范围的上限值，在吸热器温度Te高于目标吸热器温度TEO的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度为控制范围的下限值。由此能够将控制逻辑进一步简化，还可以构成如下：比较目标吸热器温度TEO与吸热器温度Te，根据其大小关系使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向或缩小的方向在控制范围内阶段性地逐渐变化一定值。这样一来，能尽可能地抑制控制性的下降。
(7)除湿制冷模式中的压缩机2和室外膨胀阀6的控制
接着，参照图7至图10，说明控制器32进行的除湿制冷模式中压缩机2及室外膨胀阀6的控制。图7是决定前述的制冷模式和除湿制冷模式(后述的标准模式)用的压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc的控制器32的控制框图。控制器32的图7的F/F操作量运算部71基于外部空气温度Tam、送风机电压BLV、吸热器9的温度的目标值即目标吸热器温度TEO，来运算压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff。
另外，F/B操作量运算部72基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te，来运算压缩机目标转速的F/B操作量TGNCcfb(实施例中PI控制)。然后，将F/F操作量运算部71运算出的F/F操作量TGNCcff与F/B操作量运算部72运算的F/B操作量TGNCnfb利用加法器73相加、利用极限设定部74施加控制上限值和控制下限值的极限之后，将其决定为压缩机目标转速TGNCc。在制冷模式和除湿制冷模式的标准模式下，控制器32基于该压缩机目标转速TGNCc来控制压缩机2的转速。
此外，在除湿制冷模式中，控制器32执行简易控制，该简易控制采用散热器压力传感器47检测的散热器压力Pci来作为室外膨胀阀6的控制的基础的指标，比较指标的实际的检测值即散热器压力Pci与指标的目标值即目标散热器压力PCO，根据其大小关系使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向或缩小的方向变化一定的值。
在此情况下，控制器32在该除湿制冷模式中切换并执行图8的时序图所示的通过室外膨胀阀6的阀开度控制进行的标准模式、和图9、图10所示的通过压缩机2的转速进行的散热器温度优先控制模式。
(7-1)除湿制冷模式的标准模式
首先，对除湿制冷模式的标准模式进行说明。在除湿制冷模式中的标准模式下，控制器32如前所述那样控制压缩机2的转速(图7)。另一方面，控制器32比较散热器压力Pci与目标散热器压力PCO，实施例中在散热器压力Pci低于目标散热器压力PCO的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度以缩小的方向变化一定的值PLS1(一定的脉冲数、例如15等)，在散热器压力Pci高于目标散热器压力PCO的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向变化一定的值PLS1。
但是，实际上为了防止或抑制控制振荡而如图8所示那样在目标散热器压力PCO上下设定规定的滞回值3及4来进行控制。具体而言，散热器压力Pci上升从而高于目标散热器压力PCO+滞回值3，在该状态持续规定时间t3(例如5秒等)的情况(相当于散热器压力Pci高于目标散热器压力PCO的情况)下，使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向变化一定的值PLS1从而扩大阀开度。
由此，制冷剂变得较容易经由制冷剂配管13I流入室外热交换器7，因此散热器压力Pci转为下降，在从该时刻开始再经过规定时间t3、散热器压力Pci依然高于目标散热器压力PCO+迟滞值3的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向变化一定的值PLS1，从而进一步扩大阀开度。通过这样的阶段性地扩大阀开度，散热器压力Pci下降，若降至目标散热器压力PCO+滞回值3以下，则控制器32维持此时的阀开度。
之后，散热器压力Pci下降从而低于目标散热器压力PCO-滞回值4，在该状态持续规定时间t3的情况(相当于散热器压力Pci低于目标散热器压力PCO的情况)下，使室外膨胀阀6的阀开度以缩小的方向变化一定的值PLS1从而缩小阀开度。
由此，制冷剂变得较难经由制冷剂配管13I流入室外热交换器7，因此散热器压力Pci转为上升。以后，将这样的阶段性地扩大和缩小阀开度在室外膨胀阀6的控制范围的上限值和下限值之间(控制范围内)反复进行，从而将散热器压力Pci控制至目标散热器压力PCO(实际上为目标散热器压力PCO的上下滞回值3、4的范围即目标散热器压力PCO附近的压力)。
(7-2)除湿制冷模式的散热器温度优先控制模式
在此，在这样的阶段性的阀开度的控制下，例如尽管室外膨胀阀6的阀开度缩小至控制范围的下限值，仍有散热器压力Pci低于目标散热器压力PCO-滞回值4的状态持续规定时间t4(例如10秒等)的情况下，控制器32从标准模式转移为散热器温度优先控制模式。在该散热器温度优先控制模式下，控制器32通过降低目标吸热器温度TEO来提高压缩机2的转速，使压缩机2的能力增大，高压压力上升，从而使散热器压力Pci提高至目标散热器压力PCO。
图9示出了除湿制冷模式中的标准模式和散热器温度优先模式之间的模式切换控制。当执行除湿制冷模式的标准模式(指使吸热器温度优先的模式)时，在室外膨胀阀6的阀开度如前所述低于控制范围的下限值的状态持续了规定时间t4以上的情况下，控制器32转移至散热器温度优先控制模式。
图10示出了该散热器温度优先模式中的控制器32的控制框图的一例。即，图10的75是基本目标吸热器温度TEO0的数据表，预先设定为使其与外部空气温度Tam对应。再者，该基本目标吸热器温度TEO0是在该外部空气温度的环境下用于获得必须的湿度的吸热器温度。前述的标准模式下基于该数据表75来决定目标吸热器温度TEO，但在该散热器温度优先控制模式下，控制器32基于散热器目标压力PCO与散热器压力Pci之差的积分值来施加校正。
即，将散热器目标压力PCO以及从散热器压力传感器47获得的散热器压力Pci输入至减法器76，该偏差e被放大器77放大并输入至运算器78。在运算器78中以规定的积分周期和积分时间进行吸热器温度校正值的积分运算，由加法器79算出与前次值相加后的吸热器温度校正值的积分值TEOPCO。然后，由极限设定部81施加控制上限值和控制下限值的极限后，将其决定为吸热器温度校正值TEOPC。
利用减法器82从基本目标吸热器温度TEO0减去该吸热器温度校正值TEOPC，将其决定为目标吸热器温度TEO。从而，与标准模式时相比，目标吸热器温度TEO下降了与吸热器温度校正值TEOPC对应部分的量，从而压缩机2的压缩机目标转速TGNCc得以提高，因此压缩机2的转速上升，压缩机2的能力增大，高压压力上升，散热器压力Pci上升从而能够获得必要的散热器压力Pci。
再者，极限设定部81中将吸热器温度校正值TEOPC限制在吸热器9中不结霜的范围。另一方面，在该散热器温度优先控制模式下，在前述吸热器温度校正值TEOPC为零的状态持续规定时间t5以上的情况下，控制器32从散热器温度优先控制模式恢复为标准模式。
这样，在除湿制冷模式中控制器32采用散热器压力Pci作为指标，在实际检测出的散热器压力Pci比作为该散热器压力Pci的目标值的目标散热器压力PCO低的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度以缩小的方向变化一定的值，在散热器压力Pci比目标散热器压力PCO高的情况下，使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向变化一定的值，因此同样能够确保车辆用空调装置1的控制性，并且避免制热模式那样的精细的阀开度控制从而避免室外膨胀阀6的温度上升、耐用性下降等不良情况。另外，由于控制逻辑也可显著简化，所以不良情况的发生也得到抑制。
另外，控制器32比较目标散热器压力PCO与散热器压力Pci，根据其大小关系使室外膨胀阀6的阀开度以扩大的方向或缩小的方向在控制范围内阶段性地变化，因此能尽可能地抑制控制性的下降。
此外，即使室外膨胀阀6的阀开度变为控制范围的下限值，仍有散热器压力Pci低于目标散热器压力PC的状态持续规定时间的情况下，控制器32执行使压缩机2的能力增大的散热器温度优先控制模式，因此在室外膨胀阀6不能提高散热器压力Pci的情况下也能够通过散热器温度优先控制模式使压缩机2的能力增大，使散热器压力Pci上升，从而接近目标散热器压力PCO(或其附近)。
再者，如前所述那样为了抑制室外膨胀阀6的控制振荡而对控制器32设定滞回值、规定时间(动作待机时间)，这样的滞回值、动作待机时间以及室外膨胀阀6的动作幅度是在抑制该室外膨胀阀6的线圈的异常发热且不阻碍控制性的范围中决定的。由此，能够确保控制性，并且可靠地避免室外膨胀阀6的异常发热。
再者，上述实施例中对于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的车辆用空调装置1应用了本发明，但不限于此，本发明也可以应用于不区分除湿制热和除湿制冷，而执行制热模式和除湿模式(除湿制热模式或除湿制冷模式的流动)的车辆用空调装置。再者，上述实施例中说明的制冷剂回路的结构、各数值不限于此，可在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更。
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
32 控制器(控制单元)
47 散热器压力传感器
48 吸热器温度传感器
R 制冷剂回路

Claims (10)

1.一种车辆用空调装置，包括：
压缩机，该压缩机对制冷剂进行压缩；
空气流通路，该空气流通路使提供至车厢内的空气流通；
散热器，该散热器设于该空气流通路，使制冷剂放热；
吸热器，该吸热器设于所述空气流通路，使制冷剂吸热；
室外热交换器，该室外热交换器设在所述车厢外，使制冷剂放热或者吸热；
室外膨胀阀，该室外膨胀阀使从所述散热器流出的制冷剂减压并流入所述室外热交换器；以及
控制单元，
通过该控制单元至少可切换并执行以下各模式：
制热模式，该制热模式使从所述压缩机排出的制冷剂通过所述散热器放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过所述室外热交换器吸热；以及
除湿模式，该除湿模式至少使从所述压缩机排出的制冷剂通过所述散热器放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过所述吸热器吸热，其特征在于，
所述控制单元在所述除湿模式中执行简易控制，该简易控制比较作为所述室外膨胀阀的控制的基础的指标的目标值与实际的检测值，根据其大小关系使所述室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向变化一定的值。
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制热模式中基于所述散热器的出口中制冷剂的过冷却度的目标值即目标过冷却度与实际的过冷却度计算所述室外膨胀阀的操作量，来将所述过冷却度控制至所述目标过冷却度。
3.如权利要求1或权利要求2所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述除湿模式具有除湿制热模式，该除湿制热模式使从所述压缩机排出的制冷剂通过所述散热器放热，将已放热的该制冷剂分流，使一方减压后通过所述吸热器吸热，使另一方利用所述室外膨胀阀减压后通过所述室外热交换器吸热，
所述控制单元在所述除湿制热模式中采用吸热器温度作为所述指标，在实际检测出的吸热器温度比作为该吸热器温度的目标值的目标吸热器温度低的情况下，使所述室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向变化一定的值，在所述吸热器温度比所述目标吸热器温度高的情况下，使所述室外膨胀阀的阀开度以缩小的方向变化一定的值。
4.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吸热器温度比所述目标吸热器温度低的情况下，使所述室外膨胀阀的阀开度为控制范围的上限值，在所述吸热器温度比所述目标吸热器温度高的情况下，使所述室外膨胀阀的阀开度为控制范围的下限值。
5.如权利要求3所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元比较所述目标吸热器温度与所述吸热器温度，根据其大小关系使所述室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向在控制范围内阶段性地变化。
6.如权利要求3至权利要求5的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
包括蒸发能力控制阀，该蒸发能力控制阀设在所述吸热器的制冷剂出口侧，用于调整该吸热器中制冷剂的蒸发能力，
即使所述室外膨胀阀的阀开度变为控制范围的上限值，仍有所述吸热器温度低于所述目标吸热器温度的状态持续规定时间的情况下，所述控制单元执行通过调整所述蒸发能力控制阀的阀开度而进行的吸热器蒸发能力控制。
7.如权利要求1至权利要求6的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述除湿模式具有除湿制冷模式，该除湿制冷模式使从所述压缩机排出的制冷剂通过所述散热器及室外热交换器放热，并使已放热的该制冷剂减压后通过所述吸热器吸热，
所述控制单元在所述除湿制冷模式中采用散热器压力作为所述指标，在实际检测出的散热器压力比作为该散热器压力的目标值的目标散热器压力低的情况下，使所述室外膨胀阀的阀开度以缩小的方向变化一定的值，在所述散热器压力比所述目标散热器压力高的情况下，使所述室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向变化一定的值。
8.如权利要求7所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元比较所述目标散热器压力与所述散热器压力，根据其大小关系使所述室外膨胀阀的阀开度以扩大的方向或缩小的方向在控制范围内阶段性地变化。
9.如权利要求7或权利要求8所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元在所述除湿制冷模式中基于吸热器温度来控制所述压缩机的能力，并且
即使所述室外膨胀阀的阀开度变为控制范围的下限值，仍有所述散热器压力低于所述目标散热器压力的状态持续规定时间的情况下，执行使所述压缩机的能力增大的散热器温度优先控制。
10.如权利要求1至权利要求9的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述控制单元抑制所述室外膨胀阀的控制振荡，并且在防止异常发热的范围中决定该室外膨胀阀的动作幅度及动作待机时间。
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