CN107848373A - 车辆用空调装置 - Google Patents

Abstract

一种热泵式的车辆用空调装置中，能够兼顾舒适性和消耗电力的降低。包括制热剂循环回路(23)，该制热剂循环回路(23)用来加热从空气流通路(3)提供至车厢内的空气，控制器在制热模式中具有：节能优先模式，其将压缩机(2)设为最大转速，利用制热剂循环回路(23)的制热剂‑空气热交换器(40)的加热补足与散热器(4)的制热能力的不足对应的部分；以及舒适优先模式，其限制压缩机(2)的转速，利用制热剂循环回路(23)的制热剂‑空气热交换器(40)的加热补足与散热器(4)的制热能力的不足对应的部分。

Description

车辆用空调装置

技术领域

本发明涉及一种对车辆的车厢内进行空气调节的热泵式的空调装置，尤其是及适用于混合动力汽车、电动汽车的车辆用空调装置。

背景技术

随着近年来环境问题日益明显，混合动力汽车、电动汽车也逐渐普及。而且，作为能够适用于此种车辆的空调装置，开发了一种空调装置，具备：压缩机，该压缩机由车辆的电池供电并将制冷剂压缩后排出；散热器，该散热器设置在使向车厢内供给的空气进行流通的空气流通路中，使制冷剂放热；吸热器，该吸热器设在空气流通路中使制冷剂吸热；以及室外热交换器，该室外热交换器设在车厢外使制冷剂散热或吸热，该空调装置切换执行以下各种模式：即，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散热，并使在该散热器中放热后的制冷剂在室外热交换器中吸热；除湿制热、除湿制冷模式，该除湿制热、除湿制冷模式使从压缩机排出的制冷剂在散热器中放热，并且使从散热器中放热后的制冷剂在吸热器中吸热；以及制冷模式，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，并且在吸热器中吸热(例如，参照专利文献1)。

此外，专利文献1中，还在空气流通路中配置了制热剂-空气热交换器(辅助加热单元)，在散热器的制热能力相对于制热模式时的请求能力出现不足时，使利用由电池供电的电加热器加热后的制热剂在制热剂-空气热交换器中循环，对提供至车厢内的空气加热，补足不足部分。

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

但是，如上所述利用辅助加热单元补足制热能力时，用来满足请求能力的散热器的制热能力与辅助加热单元(电加热器与制热剂-空气热交换器)的制热能力存在无数种比例。例如，所述专利文献1中推定散热器能够产生的最大制热能力，并利用辅助加热单元加热与该推定值相对于请求能力的不足对应的部分，但电加热器的通电为最低限，虽然节能，但在压缩机启动时无论如何都无法立即获得制热能力，因此会损害舒适性，并且因压缩机为高速旋转会产生噪声及使室外热交换器结霜的问题。

于是，如果限制压缩机的转速，并抑制散热器的制热能力，增大辅助加热单元的加热，则压缩机启动时等的舒适性尤其良好。此外，虽然还能抑制噪声、使室外热交换器结霜的问题，但由于消耗电力增大，尤其对于电动汽车来说是个致命的问题。

此外，如上文所述专利文献1中，推定散热器能够产生的最大制热能力，利用辅助加热单元加热与推定值相对于请求能力的不足对应的部分，但由于在室外热交换器结霜等的影响，可能有散热器实际上能够产生的制热能力会降低，因此很难说辅助加热单元能否准确地补足，考虑有实际上辅助加热单元的制热能力会出现不足而损害舒适性的情况。

本发明是为解决所涉及的现有技术课题开发而成，其目的在于在所谓热泵式的车辆用空调装置中，能够同时兼顾舒适性和消耗电力的减少。

解决技术问题所采用的技术方案

权利要求1的发明的车辆用空调装置，包括：压缩机，该压缩机压缩制冷剂；空气流通路，该空气流通路使提供至车厢内的空气进行流通；散热器，该散热器用来使制冷剂放热，并加热从空气流通路提供至车厢内的空气；室外热交换器，该室外热交换器设在车厢外，使制冷剂吸热；以及控制单元，利用该控制单元，通过散热器使从压缩机排出的制冷剂放热，并将放热后的该制冷剂减压，然后利用室外热交换器使其吸热，从而对车厢内进行制热，该车辆用空调装置的特征在于，包括辅助加热单元，该辅助加热单元用来加热从空气流通路提供至车厢内的空气，控制单元具有：节能优先模式，该节能优先模式使压缩机为最大转速，利用辅助加热单元的加热补足与散热器的制热能力的不足对应的部分；以及舒适优先模式，该舒适优先模式限制压缩机的转速，利用辅助加热单元的加热补足与散热器的制热能力的不足对应的部分。

权利要求2的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述发明中压缩机及辅助加热单元由车辆的电池来供电，并且在电池余量为规定值以上时，控制单元能执行舒适优先模式。

权利要求3的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述各发明中控制单元在节能优先模式中计算请求的散热器的制热能力即请求能力TGQ、散热器的最大制热能力的推定值即HP最大能力推定值Qmax、散热器与辅助加热单元实际产生的整体的制热能力即整体能力Qtotal、请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax＝TGQ-Qmax、以及请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal＝TGQ-Qtotal，并根据ΔQmax+Δqtotal求出辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行辅助加热单元进行的加热。

权利要求4的发明的车辆用空调装置，包括：压缩机，该压缩机压缩制冷剂；空气流通路，该空气流通路使提供至车厢内的空气进行流通；散热器，该散热器用来使制冷剂放热，并加热从空气流通路提供至车厢内的空气；室外热交换器，该室外热交换器设在车厢外使制冷剂吸热；以及控制单元，利用该控制单元，通过散热器使从压缩机排出的制冷剂放热，并将放热后的该制冷剂减压，然后利用室外热交换器使其吸热，从而对车厢内进行制热，该车辆用空调装置的特征在于，具备辅助加热单元，该辅助加热单元用来加热从空气流通路提供至车厢内的空气，控制单元计算请求的散热器的制热能力即请求能力TGQ、散热器的最大制热能力的推定值即HP最大能力推定值Qmax、散热器与辅助加热单元实际产生的整体的制热能力即整体能力Qtotal、请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax＝TGQ-Qmax、以及请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal＝TGQ-Qtotal，并根据ΔQmax+ΔQtotal计算辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行辅助加热单元进行的加热。

权利要求5的发明的车辆用空调装置，其特征在于，在权利要求3或权利要求4的发明中，控制单元在请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal小于规定值时，根据ΔQmax计算辅助加热单元的请求能力TGQhtr，并执行辅助加热单元的加热。

权利要求6的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求3至权利要求5的发明中，控制单元基于吹出至车厢内空气温度的目标值即目标吹出温度计算高压压力的目标值，并且增加辅助加热单元的请求能力TGQhtr使得高压压力达到目标值。

权利要求7的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求3至权利要求6的发明中，控制单元在停止压缩机时，根据请求能力TGQ计算辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行辅助加热单元进行的加热。

权利要求8的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求1或权利要求2的发明中，控制单元在舒适优先模式中计算所请求的散热器的制热能力即请求能力TGQ、散热器实际产生的制热能力即HP实际能力Qhp以及请求能力TGQ与HP实际能力Qhp的差ΔQhp＝TGQ-Qhp，根据ΔQhp求出辅助加热单元的请求能力TGQhtr，并执行辅助加热单元进行的加热。

权利要求9的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述发明中，控制单元在停止压缩机时，根据请求能力TGQ求出辅助加热单元的请求能力TGQhtr，并执行辅助加热单元进行的加热。

权利要求10的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求1、权利要求2、权利要求8或权利要求9中，控制单元在舒适优先模式中基于吹出至车厢内的空气温度的目标值即目标吹出温度计算高压压力的目标值，计算压缩机的高压计算转速TGNChp使得高压压力达到目标值，并且将该高压计算转速TGNChp与舒适优先模式中压缩机的规定的上限转速TGNCcomf中较小的值作为压缩机的目标转速TGNC，控制该压缩机的运转。

权利要求11的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述发明中，控制单元基于车速、表示流通在空气流通路中的空气的风量的指标以及室外热交换器的结霜程度，变更上限转速TGNCcomf。

发明效果

根据权利要求1的发明，车辆用空调装置包括：压缩机，该压缩机压缩制冷剂；空气流通路，该空气流通路使提供至车厢内的空气进行流通；散热器，该散热器用来使制冷剂放热，并加热从空气流通路提供至车厢内的空气；室外热交换器，该室外热交换器设在车厢外，用来使制冷剂吸热；以及控制单元，利用该控制单元，通过散热器使从压缩机排出的制冷剂放热，并将放热后的该制冷剂减压，然后利用室外热交换器使其吸热，从而对车厢内进行制热，该车辆用空调装置的特征在于，包括辅助加热单元，该辅助加热单元用来加热从空气流通路提供至车厢内的空气，控制单元具有：节能优先模式，该节能优先模式使压缩机为最大转速，利用辅助加热单元的加热来补足与散热器的制热能力的不足对应的部分；以及舒适优先模式，该舒适优先模式限制压缩机的转速，利用辅助加热单元的加热补足与散热器的制热能力的不足对应的部分，因此能够在节能优先模式时，通过使散热器发挥最大限度的制热能力，利用辅助加热单元的加热补足不足的部分，实现消耗电力的降低，在舒适优先模式时，限制散热器的制热能力，增大辅助加热单元的加热，加速启动压缩机等时制热能力的启动，并降低噪声，能抑制室外热交换器的结霜。

也就是说，能够根据乘客的喜好、车辆的状况，在进行优先节能的车厢内制热、与进行优先舒适性的车厢内制热之间进行切换，实现兼顾舒适性与消耗电力的降低的车厢内制热。

此时，如权利要求2的发明所述的控制单元能够在车辆的电池余量为规定值以上时执行舒适优先模式，因此能够有效避免因执行舒适优先模式而使向压缩机、辅助加热单元供电的电池余量不足等问题，尤其是电动汽车中极为有效。

此外，如权利要求3的发明的节能优先模式、权利要求4的发明所述的控制单元计算所请求的散热器的制热能力即请求能力TGQ、散热器的最大制热能力的推定值即HP最大能力推定值Qmax、散热器与辅助加热单元实际产生的整体的制热能力即整体能力Qtotal、请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax＝TGQ-Qmax以及请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal＝TGQ-Qtotal，根据ΔQmax+Δqtotal求出辅助加热单元的请求能力TGQhtr，并执行辅助加热单元进行的加热，即使在由于室外热交换器结霜等原因使与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax实际上无法实现请求能力TGQ时，也能够利用散热器与辅助加热单元实际产生的整体能力Qtotal的差Δqtotal准确地补充不足部分，并利用辅助加热单元的补足来实现舒适的制热能力。

此时，如果如权利要求5的发明所述的控制单元在请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal小于规定值时，根据Δqmax求出辅助加热单元的请求能力TGQhtr，并执行辅助加热单元进行的加热，则在散热器与辅助加热单元实际产生的整体能力Qtotal大致满足请求能力TGQ时，仅会按照请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax控制辅助加热单元，因此能够简化该辅助加热单元的控制。

此外，如果如权利要求6的发明所述的控制单元基于吹出至车厢内的空气温度的目标值即目标吹出温度计算高压压力的目标值，并且增加辅助加热单元的请求能力TGQhtr使得高压压力达到目标值，则例如此时在容许的压缩机的最大转速下高压压力低于目标值时、或高压压力由于压缩机的低压保护等而低于目标值时，能够增大辅助加热单元进行的加热，提高散热器的压力，使高压压力接近目标值。

此外，如果如权利要求7的发明所述的控制单元在停止压缩机时，根据请求能力TGQ求出辅助加热单元的请求能力TGQhtr，并执行辅助加热单元进行的加热，则在由于室外热交换器结霜加重、或其他原因必须停止压缩机时，能够利用辅助加热单元的加热无障碍地实现舒适的车厢内制热。

根据权利要求8的发明，在权利要求1或权利要求2的发明的舒适优先模式中，控制单元计算所请求的散热器的制热能力即请求能力TGQ、散热器实际产生的制热能力即HP实际能力Qhp、以及请求能力TGQ与HP实际能力Qhp的差ΔQhp＝TGQ-Qhp，并且根据ΔQhp求出辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行利用辅助加热单元进行的加热，因此能够准确地利用辅助加热单元的加热补足按照受限制的压缩机的转速实际产生的散热器的制热能力即HP实际能力Qhp相对于请求能力TGQ的不足部分，实现极其舒适的车厢内制热。

此时，如果如权利要求9的发明所述的控制单元在停止压缩机时，根据请求能力TGQ求出辅助加热单元的请求能力TGQhtr，并执行辅助加热单元进行的加热，则同样地在由于室外热交换器结霜加重、或其他原因必须停止压缩机时，能够利用辅助加热单元的加热无障碍地实现舒适的车厢内制热。

此外，通过如权利要求10的发明所述的舒适优先模式中，控制单元基于吹出至车厢内的空气温度的目标值即目标吹出温度计算高压压力的目标值，并计算压缩机的高压计算转速TGNChp使得高压压力达到目标值，并且将该高压计算转速TGNChp与该舒适优先模式中压缩机的规定的上限转速TGNCcomf中较小的值作为压缩机的目标转速TGNC控制该压缩机的运转，能够确保基于高压压力的本来的压缩机的转速控制，并且实现舒适优先模式的转速限制。

此时，如果如权利要求11的发明所述的控制单元基于车速、表示在空气流通路中流通的空气的风量的指标以及室外热交换器的结霜程度，变更舒适优先模式中压缩机的上限转速TGNCcomf，则例如车速越快、空气流通路的风量越大，上限转速TGNCcomf越高，因此在不易担心噪声的状况下，能够尽量提高散热器的制热能力，降低消耗电力，由于室外热交换器的结霜越严重，上限转速TGNCcomf越低，所以能够抑制室外热交换器结霜的加重。

附图说明

图1是使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的框图。

图3是图1的车辆用空调装置的空气流通路部分的放大图。

图4是说明图2的控制器的制热模式中的节能优先模式的流程图。

图5是说明图4的节能优先模式的时序图。

图6是说明图2的控制器的制热模式中的其他例的节能优先模式的流程图。

图7是说明图2的控制器的制热模式中的舒适优先模式的上限转速TGNCcomf的变更的图。

图8是说明图2的控制器的制热模式中的舒适优先模式的流程图。

具体实施方式

以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。

图1示出了作为本发明的一个实施例的车辆用空调装置1的结构图。此时，使用本发明的实施例的车辆是不具有发动机(内燃机)的电动汽车(EV)，其利用充电至电池中的电力驱动行驶用的电动机来进行行驶(未图示)，本发明的车辆用空调装置1也利用电池的电力进行驱动。

也就是说，实施例的车辆用空调装置1在无法利用发动机废热来制热的电动汽车中，通过使用了制冷剂回路的热力泵运转来进行制热，并且选择性地执行除湿制热和除湿制冷、制冷等各运转模式。另外，作为车辆并不限定于电动汽车，本发明对于并用发动机和行驶用电动机的所谓混合动力汽车同样有效。并且，本发明还能够适用于利用发动机进行行驶的通常的汽车。

实施例的车辆用空调装置1是在电动汽车的车厢内进行空气调节(制热、制冷、除湿以及通风)的装置，其利用制冷剂配管13依序连接以下要素来构成制冷剂回路R：即，电动式压缩机2，其由车辆的电池供电，压缩制冷剂并使其升压；散热器4，其设在使车厢内空气通风循环的HVAC单元10的空气流通路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，其由制热时使制冷剂减压膨张的电子膨胀阀构成；室外热交换器7，其在制冷剂与外部气体之间进行热交换而在制冷时作为散热器发挥功能、在制热时作为蒸发器发挥功能；室内膨胀阀8，其由使制冷剂减压膨张的电子膨胀阀(也可以是机械式膨胀阀)构成；吸热器9，其设置在空气流通路3内，在制冷时及除湿制热时从车厢内外向制冷剂吸热；蒸发能力控制阀11，其调整吸热器9的蒸发能力；以及储罐12等。

另外，室外热交换器7设在车厢外，在该室外热交换器7上设有室外送风机15，其用来在车辆停止时使外部气体与制冷剂进行热交换。此外，室外热交换器7在制冷剂下游侧依序具有集管部14和过冷却部16，来自室外热交换器7的制冷剂配管13A经由在制冷时打开的电磁阀(开关阀)17连接至集管部14，过冷却部16的出口经由止回阀18连接至室内膨胀阀8。该集管部14及过冷却部16在构造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。

此外，止回阀18与室内膨胀阀8间的制冷剂配管13B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形成热交换关系，由两者构成内部热交换器19。因此，其构成为，经过制冷剂配管13B流入室内膨胀阀8的制冷剂通过排出吸热器9且经过蒸发能力控制阀11的低温的制冷剂而被冷却(过冷却)。

此外，伸出室外热交换器7的制冷剂配管13A进行分支，该分支后的制冷剂配管13D经由制热时打开的电磁阀(开关阀)21连通至位于内部热交换器19的下游侧的制冷剂配管13C。并且，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经由除湿时打开的电磁阀(开关阀)22连通至止回阀18的下游侧的制冷剂配管13B。

此外，位于吸热器9的空气上游侧的空气流通路3上，形成内部空气吸入口和外部空气吸入口等各吸入口(图1中作为代表示出吸入口25)，在该吸入口25设有用来将导入空气流通路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)以及车厢外的空气即外部空气(外部空气导入模式)的吸入切换节气阀26。并且，在该吸入切换节气阀26的空气下游侧设有用来将所导入的内部空气、外部空气输送至空气流通路3的室内送风机(鼓风机)27。

此外，图1中23示出了设在实施例的车辆用空调装置1中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(PTC加热器)35、以及设在相对于空气流通路3的空气流动位于散热器4的空气上游侧的空气流通路3内的制热剂-空气热交换器40，它们通过制热剂配管23A依序环状连接。另外，作为在该制热剂循环回路23内循环的制热剂，可采用例如水、HFO-1234yf等制冷剂、冷却剂等。

而且，其构成为，当循环泵30运转，向制热剂加热电加热器35通电使其发热时，利用该制热剂加热电加热器35所加热的制热剂(高温的制热剂)在制热剂-空气热交换器40中循环，因此会对经过空气流通路3的散热器4的空气进行加热。如下文所述，控制器32在判断制热模式中散热器4的制热能力不足时，向制热剂加热电加热器35通电使其发热，并通过运转循环泵30，利用制热剂循环回路23的制热剂-空气热交换器40执行加热。也就是说，该热交换器循环回路23的制热剂-空气热交换器40为所谓的加热器芯(heater core)，对车厢内的制热进行补足。通过采用所涉及的制热剂循环回路23，能够提高乘客的电气安全性。

此外，在制热剂-空气热交换器40及散热器4的空气上游侧的空气流通路3内，设有调整内部空气、外部空气向散热器4流通的程度的空气混合节气阀28。并且，在散热器4的空气下游侧的空气流通路3中，形成足部、面部、除雾等的各吹出口(图1中作为代表示出吹出口29)，在该吹出口29设有切换控制从上述各吹出口吹出空气的吹出口切换节气阀31。

接着，图2中32是由微型计算机构成的作为控制单元的控制器(ECU)，在该控制器32的输入连接以下部件的各输出：外部空气温度传感器33，其用来检测车辆的外部空气温度Tam；HVAC吸入温度传感器36，其用来检测从吸入口25吸入空气流通路3的温度；内部空气温度传感器37，其用来检测车厢内的空气(内部空气)的温度；内部空气湿度传感器38，其用来检测车厢内的空气的湿度；室内CO₂浓度传感器39，其用来检测车厢内的二氧化碳浓度；吹出温度传感器41，其用来检测从吹出口29吹出至车厢内的空气的温度；排出压力传感器42，其用来检测压缩机2的排出制冷剂压力Pd；排出温度传感器43，其用来检测压缩机2的排出制冷剂温度；吸入压力传感器44，其用来检测压缩机2的吸入制冷剂压力Ps；散热器温度传感器46，其用来检测散热器4的温度TCI(散热器4自身的温度或者利用散热器4加热后的空气的温度)；散热器压力传感器47，其用来检测散热器4的制冷剂压力PCI(散热器4内或者排出散热器4的制冷剂的压力)；吸热器温度传感器48，其用来检测吸热器9的温度Te(吸热器9自身或者利用吸热器9冷却后的空气的温度)；吸热器压力传感器49，其用来检测吸热器9的制冷剂压力(吸热器9内或者排出吸热器9的制冷剂的压力)；日照传感器51，其用来检测照射至车厢内的日照量例如为光电传感器式；车速传感器52，其用来检测车辆的移动速度(车速VSP)；空调操作部53，其用来设定温度、运转模式的切换；室外热交换器温度传感器54，其用来检测室外热交换器7的温度(室外热交换器7的制冷剂的蒸发温度TXO)；以及室外热交换器压力传感器56，其用来检测室外热交换器7的制冷剂压力。

此外，控制器32的输入还连接有以下部件的各输出：制热剂加热电加热器温度传感器50，其用来检测制热剂循环回路23的制热剂加热电加热器34的温度；以及制热剂-空气热交换器温度传感器55，其用来检测制热剂-空气热交换器40的温度(以下称为辅助加热器温度Thtr)。并且，控制器32中还被输入有搭载在车辆上的所述电池的充电量即电池余量的相关信息。

另一方面，控制器32的输出上连接所述压缩机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。然后，控制器32基于各传感器的输出以及通过空调操作部53输入的设定来进行控制。

根据以上结构，接着说明实施例的车辆用空调装置1的动作。实施例中，控制器32对大致分为制热模式、除湿制热模式、内部循环模式、除湿制冷模式以及制冷模式的各运转模式进行切换并执行。首先，说明各运转模式中制冷剂的流动。

(1)制热模式

通过控制器32或者通过对空调操作部53的手动操作选择制热模式后，控制器32打开电磁阀21并关闭电磁阀17、电磁阀22。然后，运转压缩机2及各送风机15、27，空气混合节气阀28设为从室内送风机27吹出的空气通风至制热剂-空气热交换器40以及散热器4的状态。因此，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内的空气通风至散热器4，所以空气流通路3内的空气被制热剂-空气热交换器40加热后(制热剂循环回路23动作时)，利用散热器4内的高温制冷剂被加热。另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量后被冷却，并冷凝液化。

在散热器4内液化的制冷剂经过制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6，在该处减压后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并且通过行驶、或者从利用室外送风机15通风的外部空气中吸取热量(热泵)。然后，重复以下循环：即，排出室外热交换器7的低温的制冷剂经过制冷剂配管13D和电磁阀21从制冷剂配管13C进入储罐12，在该处实施气液分离后，气体制冷剂被吸入压缩机2。利用制热剂-空气热交换器40、散热器4加热后的空气从吹出口29被吹出，从而实施车厢内的制热。

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(下述散热器压力PCI)，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，并控制散热器4的出口的制冷剂的过冷却度SC。

(2)除湿制热模式

接着，除湿制热模式中，控制器32会在上述制热模式的状态中打开电磁阀22。因此，经过散热器4流过制冷剂配管13E的冷凝制冷剂的一部分被分流，经过电磁阀22从制冷剂配管13F和13B经过内部热交换器19到达室内膨胀阀8。通过室内膨胀阀8将制冷剂减压后，制冷剂流入吸热器9并蒸发。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会凝结附着至吸热器9，因此空气被冷却并被除湿。

重复以下循环：即，在吸热器9中蒸发的制冷剂经过蒸发能力控制阀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的制冷剂合流后，经过储罐12被吸入压缩机2。利用吸热器9除湿后的空气在通过散热器4的过程中会被再加热，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，并且基于吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)控制室外膨胀阀6的阀开度。

(3)内部循环模式

接着，内部循环模式时，控制器32会在上述除湿制热模式的状态中关闭室外膨胀阀6(全闭)。也就是说，该内部循环模式是指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全闭的状态，内部循环模式也能够作为除湿制热模式的一部分。

但是，由于室外膨胀阀6被关闭，制冷剂向室外热交换器7的流入被阻止，因此经过散热器4流过制冷剂配管13E的冷凝制冷剂经过电磁阀22，全部流入制冷剂配管13F。然后，流过制冷剂配管13F的制冷剂从制冷剂配管13B经过内部热交换器19流至室内膨胀阀8。通过室内膨胀阀8将制冷剂减压后，制冷剂流入吸热器9并蒸发。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会凝结附着至吸热器9中，因此空气被冷却并被除湿。

重复以下循环：即，在吸热器9蒸发的制冷剂经过蒸发能力控制阀11、内部热交换器19流入制冷剂配管13C，经过储罐12吸入压缩机2。利用吸热器9除湿后的空气在通过散热器4的过程中被再加热，从而进行车厢内的除湿制热，但该内部循环模式中，制冷剂会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)之间进行循环，因此不汲取来自外部空气的热量，而是发挥与压缩机2的消耗动力加上吸热器9的吸热量对应的部分的制热能力。由于制冷剂全部流动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。

此外，控制器32基于吸热器9的温度、或者所述制冷剂回路R的高压压力，控制压缩机2的转速。此时，控制器32选择通过吸热器9的温度Te或高压压力PCI中任一个运算获得的压缩机目标转速中较低的一个来控制压缩机2。

(4)除湿制冷模式

接着，除湿制冷模式中，控制器32打开电磁阀17并关闭电磁阀21、电磁阀22。然后，运转压缩机2及各送风机15、27，空气混合节气阀28成为从室内送风机27吹出的空气被通风至制热剂-空气热交换器40以及散热器4的状态。因此，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内的空气通风至散热器4，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内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却并冷凝液化。

排出散热器4的制冷剂经过制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6，经过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的制冷剂在这里通过行驶、或者被通过室外送风机15通风的外部空气风冷而冷凝。排出室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经过电磁阀17依序流入集管部14、过冷却部16。此处，制冷剂被过冷却。

排出室外热交换器7的过冷却部16的制冷剂经过止回阀18流入制冷剂配管13B，并经过内部热交换器19流至室内膨胀阀8。在室内膨胀阀8中将制冷剂减压后，制冷剂流入吸热器9并蒸发。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附着至吸热器9中，因此空气被冷却并被除湿。

重复以下循环：即，在吸热器9中蒸发的制冷剂经过蒸发能力控制阀11、内部热交换器19，经由制冷剂配管13C到达储罐12，并在经过此处后吸入压缩机2。利用吸热器9被冷却并除湿后的空气在通过散热器4的过程中被再加热(散热能力低于制热时)，从而会实施车厢内的除湿制冷。

控制器32基于吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度控制压缩机2的转速，并且基于所述制冷剂回路R的高压压力(散热器压力PCI)控制室外膨胀阀6的阀开度，控制散热器4的制冷剂压力(下述的散热器压力PCI)。

(5)制冷模式

接着，制冷模式中，控制器32会在上述除湿制冷模式的状态中将室外膨胀阀6切换为全开(使阀开度为控制上限)，空气混合节气阀28成为空气未通风至散热器4的状态。因此，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内的空气未通风至散热器4，所以此处仅为通过，排出散热器4的制冷剂经过制冷剂配管13E流至室外膨胀阀6。

此时室外膨胀阀6为全开，因此制冷剂直接流入室外热交换器7，于是通过行驶、或者通过室外送风机15通风的外部空气而风冷并冷凝液化。排出室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经过电磁阀17依序流入集管部14、过冷却部16。此处，制冷剂被过冷却。

排出室外热交换器7的过冷却部16的制冷剂经过止回阀18流入制冷剂配管13B，并经过内部热交换器19流至室内膨胀阀8。在室内膨胀阀8中将制冷剂减压后，制冷剂流入吸热器9并蒸发。因此时的吸热作用而从室内送风机27吹出的空气被冷却。

重复以下循环：即，在吸热器9中蒸发的制冷剂经过蒸发能力控制阀11、内部热交换器19，经由制冷剂配管13C到达储罐12，并在经过此处后被吸入压缩机2。利用吸热器9被冷却并除湿后的空气不通过散热器4，而从吹出口29吹出至车厢内，由此执行车厢内的制冷。该制冷模式中，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、目标吹出温度选择上述各运转模式并进行切换。

(6)制热模式中的压缩机以及制热剂循环回路的控制

接着，使用图3～图7说明所述制热模式中控制器32的压缩机2以及制热剂循环回路23的控制。

(6-1)根据高压压力计算压缩机的目标转速(高压计算转速TGNChp)

控制器32根据下述式(1)计算目标吹出温度TAO。该目标吹出温度TAO为从吹出口29吹出至车厢内的空气温度的目标值。

TAO＝(Tset-Tin)×K+Tbal(f(Tset、SUN、Tam))

…式(1)

此处，Tset为通过空调操作部53设定的车厢内的设定温度，Tin为内部空气温度传感器37检测出的车厢内空气的温度，K为系数，Tbal为根据设定温度Tset、日照传感器51检测出的日照量SUN、外部空气温度传感器33检测出的外部空气温度Tam计算出的平衡值。然后，一般来说，外部空气温度Tam越低则该目标吹出温度TAO越高，该目标吹出温度TAO随着外部空气温度Tam的上升而降低。

控制器32根据该目标吹出温度TAO计算目标散热器温度TCO，接着基于该目标散热器温度TCO计算制冷剂回路R的高压压力的目标值即目标散热器压力PCO。然后，控制器32基于该目标散热器压力PCO、和散热器压力传感器47检测出的散热器4的制冷剂压力(散热器压力。即制冷剂回路R的高压压力)PCI，计算压缩机2的转速Nc的目标值即高压计算转速TGNChp。

即，其构成为，该高压计算转速TGNChp虽然是用来根据压缩机2的转速Nc进行控制使得将散热器压力PCI(高压压力)成为目标散热器压力PCO(高压压力的目标值)的压缩机2的目标转速，但该制热模式中控制器32具有以下说明的节能优先模式和舒适优先模式两种运转模式，通过使用了空调操作部53的乘客的手动选择操作、或者电池余量，切换并执行这些模式。

(6-2)节能优先模式与舒适优先模式的切换

首先，控制器32在乘客操作空调操作部53选择节能优先模式时、或者车辆的电池余量低于规定值时，会执行下述节能优先模式。然后，在乘客未选择节能优先模式且电池余量为规定值以上时，执行下述舒适优先模式。

(6-3)制热模式中的节能优先模式

以下参照图4和图5，说明上述控制器32的节能优先模式。控制器32在节能优先模式中，将压缩机2的转速NC设为该条件下的最大转速来运转压缩机2，并利用制热剂循环回路23(制热剂-空气热交换器40)的加热补足散热器4的制热能力的不足部分。也就是说，控制器32在图4的步骤S1中判断由车辆用空调装置1的制冷剂回路R构成的热泵(图4中显示为HP)有无发生故障，发生故障(否)时，在步骤S5中停止热泵(压缩机2)。

步骤S1中未判定为发生故障、即正常时(是)，进入步骤S2，判断车辆用空调装置1的运转模式当前是否为制热模式，非制热模式(否)时转移至其他运转模式，若为制热模式(是)则进入步骤S3。该步骤S3中，控制器32使用下述式(2)、式(3)、式(4)计算所请求的散热器4的制热能力即请求能力TGQ(kW)、散热器4的最大制热能力的推定值即HP最大能力推定值Qmax(kW)、以及散热器4与制热剂循环回路23(包含辅助加热单元即制热剂-空气热交换器40。以下相同)实际产生的整体的制热能力即整体能力Qtotal(kW)。

TGQ＝(TCO-Te)×Cpa×实Ga×γaTe×1.16……式(2)

Qmax＝f(Tam、Ga、NCmax、Thtr-Te)……式(3)

Qtotal＝(TCI-Te)×Cpa×实Ga×(SW/100)×γaTe×1.16……式(4)

另外，Te是吸热器温度，Cpa是空气的定压比热[kJ/m³·K]，实Ga是在空气流通路3中流通的空气的实际风量(实际系统风量m³/s)，γaTe是空气比重，1.16是用来统一单位的系数，NCmax是压缩机2在该条件下的最大转速，Thtr是制热剂-空气热交换器40的温度即辅助加热器温度，TCI是散热器温度，SW是空气混合节气阀28的开度。

并且，控制器32使用下述式(5)、式(6)计算请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax以及请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal。

ΔQmax＝TGQ-Qmax……式(5)

ΔQtotal＝TGQ-Qtotal……式(6)

图3显示这些各能力与差的关系。

接着，控制器32在步骤S4中，根据室外热交换器7的结霜等进行热泵(压缩机2)的停止判定。室外热交换器7的结霜加重时，即使运转制冷剂回路R的压缩机2也无法从外部空气进行吸热(热泵)，并且运转效率也显著降低。控制器32基于步骤S4中无结霜时室外热交换器7的制冷剂蒸发温度TXObase与当前的制冷剂蒸发温度TXO的差即结霜判定值ΔTXO(ΔTXO＝TXObase-TXO)，计算室外热交换器7的结霜程度(结霜率)。当该结霜程度为规定值以上时(是、HP停止)进入步骤S5，停止热泵(制冷剂回路R的压缩机2)。

步骤S4中未判定热泵(压缩机2)的停止时(否、HP运转)，控制器32将压缩机2的转速NC设为此条件下的最大转速来运转压缩机2。然后，进入步骤S8，根据实际能力进行判定。该根据实际能力进行判定是指实施例中压缩机2的转速NC为最大转速、制冷剂回路R的高压压力(散热器压力PCI)稳定、ΔQtotal为规定值以上这所有条件都成立的状态是否经过规定时间(例如、30秒等)的判定，如果设当前为刚启动压缩机2，则控制器32在步骤S8中为(否)，并进入步骤S10，下次根据MAX能力进行判定。

该根据MAX能力进行判定是指从压缩机2刚启动后至高压压力稳定为止执行的判定(步骤S8为否时)，是实施例中请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax(＝TGQ-Qmax)是否为规定值以上(散热器4的最大制热能力(推定值)相对于请求能力TGQ不足的状态)的判定，小于规定值的状态持续规定时间(例如30秒等)时，即散热器4的最大制热能力(推定值)满足请求能力TGQ、或几乎没有不足时(否)，进入步骤S12，使制热剂循环回路23的制热剂加热电加热器35为非通电(PTC停止)，并将制热剂循环回路23(辅助加热单元)的请求能力TGQhtr设为零。

压缩机2启动时，步骤S10中请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax(＝TGQ-Qmax)为规定值以上(散热器4的最大制热能力(推定值)相对于请求能力TGQ不足的状态)时(是)，控制器32进入步骤S11，将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr的F/F(前馈)值Qaff设为ΔQmax，将F/B(反馈)值Qafb设为零。

接着，进入步骤S7，控制器32运算制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr。该步骤S7中，控制器32使用下述式(7)计算制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr。

TGQhtr＝(Qaff+Qafb)/Φ……式(7)

另外，Φ是制热剂循环回路23(制热剂加热电加热器35)的温度效率(加热器温度效率)。

此外，压缩机2为最大转速后，步骤S8中请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal小于规定值(否)，进入步骤S10，请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax为规定值以上时，控制器32也会从步骤S11进入步骤S7，根据上述式(7)计算制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr。也就是说，步骤S11中Qaff＝ΔQmax、Qafb＝0，因此控制器32在步骤S7中将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr设为ΔQmax/Φ，并基于该请求能力TGQhtr控制制热剂加热电加热器35的通电。

另一方面，在步骤S8中压缩机2的转速NC为最大转速，制冷剂回路R的高压压力(散热器压力PCI)稳定，且ΔQtotal为规定值以上的状态经过规定时间时(是)，控制器32进入步骤S9，将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr的F/F值Qaff设为ΔQmax，将F/B值Qafb设为ΔQtotal，进入步骤S7运算制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr。也就是说，步骤S9中Qaff＝ΔQmax、Qafb＝Qtotal，因此控制器32在步骤S7中将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr设为(ΔQmax+ΔQtotal)/Φ，并基于该请求能力TGQhtr控制制热剂加热电加热器35的通电。

图5示出了上述节能优先模式的各能力与压缩机2的转速的时序图。表示为协调控制的范围示出了利用热泵(制冷剂回路R)的散热器4进行制热与利用制热剂循环回路23进行加热的协调控制的范围，表示为解除协调控制的范围示出了停止制热剂循环回路23的加热、仅利用散热器4进行制热的范围。该节能优先模式的协调控制中，将压缩机2的转速NC设为最大转速，利用制热剂循环回路23(制热剂-空气热交换器40)的加热补足散热器4的制热能力的不足部分。

此外，协调控制的范围中表示为F/F的控制的范围是设所述Qaff＝ΔQmax、Qafb＝0且设请求能力TGQhtr＝Qmax/Φ的范围，表示为F/B的控制的范围是设所述Qaff＝ΔQmax、Qafb＝ΔQtotal且设请求能力TGQhtr＝(Qmax+Qtotal)/Φ的范围。可知通过进行该F/B的控制，将散热器4与制热剂循环回路23(制热剂-空气热交换器40)实际产生的整体的制热能力即整体能力Qtotal控制为请求能力TGQ。

另外，步骤S5中停止了热泵(压缩机2)时，控制器32进入步骤S6，将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr的F/F值Qaff设为请求能力TGQ，将F/B值Qafb设为零，进入步骤S7，进行制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr的运算。也就是说，步骤S6中Qaff＝请求能力TGQ、Qafb＝0，因此控制器32在步骤S7中将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr设为TGQ/Φ，并基于该请求能力TGQhtr控制制热剂加热电加热器35的通电。

(6-4)制热模式的另一个节能优先模式

接着，图6示出了控制器32的制热模式中节能优先模式的另一个流程图。另外，该图中以与图4相同的标号表示的步骤进行同样的控制。此时，从步骤S5、步骤S9、步骤S11进入步骤S7a，接着进入步骤S7b。

图6的步骤S7a中，控制器32根据各步骤S5、步骤S9、步骤S11中决定的制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr的F/F值Qaff与F/B值Qafb的和(Qaff+Qafb)，使用下述式(8)，逆推出辅助加热器温度Thtr(制热剂-空气热交换器40的温度)的目标值即目标辅助加热器温度THO。

THO＝(Qaff+Qafb)/(Cpa×实Ga×γaTe×1.16)+Te

…式(8)

接着，控制器32在步骤S7b中，运算制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，但实施例中，此时控制器32会基于步骤S7a中逆推出的目标辅助加热器温度THO与制热剂-空气热交换器温度传感器55检测出的辅助加热器温度Thtr的偏差e，通过PID运算计算制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，并且基于计算出的请求能力TGQhtr控制制热剂加热电加热器35的通电，从而实施反馈(F/B)控制，使辅助加热器温度Thtr追随目标辅助加热器温度THO。

(6-5)制热模式中的舒适优先模式

接着，参照图7及图8，说明所述控制器32的舒适优先模式。制热模式中，未由乘客选择节能优先模式且电池余量为规定值以上时，控制器32如上文所述执行舒适优先模式。

(6-5-1)舒适优先模式中的压缩机2的转速控制

在该舒适优先模式中，控制器32限制压缩机2的转速NC，利用制热剂循环回路23(制热剂-空气热交换器40)的加热补足因受到限制的转速NC而出现的散热器4的制热能力的不足部分。首先，使用图7说明该舒适优先模式中压缩机2的转速NC的限制动作。

控制器32基于车速传感器52检测出的车辆的车速VSP、鼓风机电压BLV以及所述结霜判定值ΔTXO，使用下述式(9)计算舒适优先模式中压缩机2的上限转速TGNCcomf。

TGNCcomf＝MIN(TGNCcomfVSP、TGNCcomfBLV、TGNCcomfΔTXO)……式(9)

其中，鼓风机电压BLV为室内送风机(鼓风机)27的电压，是表示在空气流通路3中流通的空气的风量的指标。此外，结霜判定值ΔTXO是无结霜时室外热交换器7的制冷剂蒸发温度TXObase与当前的制冷剂蒸发温度TXO的差(ΔTXO＝TXObase-TXO)，表示室外热交换器7的结霜程度(结霜率)。

此外，TGNCcomfVSP是根据车速计算出的压缩机2的上限转速，如图7(a)所示，根据车速VSP，在规定的下限值TGNCcomfLo(例如3000rpm左右)与上限值TGNCcomfHi(例如7000rpm左右)之间，随着车速VSP从例如20km/h上升至80km/h(也就是说，随着行驶声变大)其以规定的变化率升高，随着从70km/h降低至10km/h，其以规定的变化率降低(有滞后)。

此外，TGNCcomfBLV是根据鼓风机电压计算出的压缩机2的上限转速，如图7(b)所示，根据鼓风机电压BLV，在规定的下限值TGNCcomfLo与上限值TGNCcomfHi之间，随着鼓风机电压BLV从例如5V上升至14V(也就是说，随着室内送风机27的吹出音变大)其以规定的变化率升高，随着从13V降低至4V，其以规定的变化率降低(有迟滞)。

此外，TGNCcomfΔTXO是根据结霜程度计算出的压缩机2的上限转速，如图7(c)所示，根据结霜判定值ΔTXO，在规定的下限值TGNCcomfLo与上限值TGNCcomfHi之间，随着结霜判定值ΔTXO从例如4deg升高至11deg(也就是说，随着室外热交换器7的结霜加重)，其以规定的变化率降低，随着从10deg降低至3deg，其以规定的变化率升高(有迟滞)。

控制器32使用所述式(9)，将这些变更后的各上限转速TGNCcomfVSP、TGNCcomfBLV、TGNCcomfΔTXO中最小的值决定为舒适优先模式中压缩机2的上限转速TGNCcomf。

接着，控制器32使用下述式(10)，计算舒适优先模式中压缩机2的目标转速TGNC。

TGNC＝MIN(TGNCcomf、TGNChp)……式(10)

上述TGNChp是基于所述目标散热器压力PCO和散热器压力PCI计算出的压缩机2的转速Nc的目标值即高压计算转速。也就是说，控制器32在舒适优先模式时，将所述上限转速TGNCcomf与高压计算转速TGNChp中较小的值决定为压缩机2的目标转速TGNC，并控制压缩机2的转速NC。

(6-5-2)舒适优先模式中的制热剂循环回路23的控制

接着，控制器32在图8的步骤S13中判断由车辆用空调装置1的制冷剂回路R构成的热泵(图8中也以HP表示)有无发生故障，发生故障(否)时，在步骤S17中停止热泵(压缩机2)。步骤S13中未判定发生故障即正常时(是)，进入步骤S14，判断车辆用空调装置1的运转模式当前是否为制热模式，非制热模式(否)时转移至其他运转模式，若为制热模式(是)则进入步骤S15。

该步骤S15中控制器32使用所述式(2)和下述式(11)计算所请求的散热器4的制热能力即请求能力TGQ(kW)及散热器4实际产生的制热能力即HP实际能力Qhp(kW)。

Qhp＝(TCI-Thtr)×Cpa×实Ga×(SW/100)×γaTe

×1.16……式(11)

并且，控制器32使用下述式(12)计算请求能力TGQ与HP实际能力Qhp的差ΔQhp。

ΔQhp＝TGQ-Qhp……式(12)

图3表示这些各能力与差的关系。

接着，控制器32在步骤S16中与图4的步骤S4同样地因室外热交换器7的结霜等实施热泵(压缩机2)的停止判定，结霜程度为规定值以上时(是、HP停止)，进入步骤S17停止热泵(制冷剂回路R的压缩机2)。另一方面，步骤S16中未判定为停止热泵(压缩机2)时(否、HP运转)，控制器32将压缩机2的转速NC控制为所述上限转速TGNCcomf与高压计算转速TGNChp中较小的值即目标转速TGNC。

然后，进入步骤S20，将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr的基础值Qahtr设为ΔQhp。接着，进入步骤S19，控制器32运算制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr。该步骤S19中，控制器32使用下述式(13)计算制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr。

TGQhtr＝Qahtr/Φ……式(13)

也就是说，步骤S20中Qahtr＝ΔQhp，因此控制器32在步骤S19中将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr设为ΔQhp/Φ，并基于该请求能力TGQhtr控制制热剂加热电加热器35的通电。

另一方面，步骤S17中停止热泵(压缩机2)时，控制器32进入步骤S18，将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr的基础值Qahtr设为请求能力TGQ，进入步骤S19进行制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr的运算。也就是说，步骤S18中Qahtr＝请求能力TGQ，因此控制器32在步骤S19中将制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr设为TGQ/Φ，并基于该请求能力TGQhtr控制制热剂加热电加热器35的通电。

另外，该步骤S19中计算出的请求能力TGQhtr小于规定值(例如100W)时，控制器32判断利用制热剂循环回路23(制热剂加热电加热器35)实施加热所产生的变化小(几乎无意义)，停止制热剂循环回路23(使制热剂加热电加热器35和循环泵30为非通电)。

如上文详细所述，本发明中控制器32的制热模式中具有节能优先模式和舒适优先模式两种模式，节能优先模式中将压缩机2设为最大转速，利用制热剂循环回路23(制热剂-空气热交换器40)的加热补足散热器4的制热能力的不足部分，并且在舒适优先模式中限制压缩机2的转速，利用制热剂循环回路23的加热补足散热器4的制热能力的不足部分，因此在节能优先模式中，能够使散热器4最大限度地发挥制热能力，利用制热剂循环回路23的加热补足不足部分，从而实现消耗电力的减少，舒适优先模式中能够限制散热器4的制热能力，增大制热剂循环回路23的加热，加速启动等时制热能力的启动，还降低噪声，抑制室外热交换器7的结霜。

也就是说，能够根据乘客的喜好和车辆的状况，在进行优先节能的车厢内制热与进行优先舒适性的车厢内制热之间进行切换，实现兼顾舒适性与消耗电力的降低的车厢内制热。

此时，实施例中，控制器32在车辆的电池余量为规定值以上时能够执行舒适优先模式，因此通过执行舒适优先模式，能够有效避免向压缩机2、制热剂循环回路23的制热剂加热电加热器35供电的电池余量出现枯竭的问题，尤其在电动汽车中极为有效。

此外，控制器32在节能优先模式中，计算所请求的散热器4的制热能力即请求能力TGQ、散热器4的最大制热能力的推定值即HP最大能力推定值Qmax、散热器4与制热剂循环回路23实际产生的整体的制热能力即整体能力Qtotal、请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax＝TGQ-Qmax、以及请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal＝TGQ-Qtotal，根据ΔQmax+Δqtotal求出制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，执行制热剂-空气热交换器40的加热，因此即使在由于室外热交换器7的结霜等使HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax实际上无法实现请求能力TGQ时，也能够利用散热器4与制热剂循环回路23实际产生的整体能力Qtotal的差Δqtotal准确地补足与不足对应的部分，并利用制热剂循环回路23的制热剂-空气热交换器40实现舒适的制热能力的补足。

此时，控制器32在请求能力TGQ与整体能力Qtotal的差ΔQtotal小于规定值时，根据ΔQmax求出制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，执行制热剂-空气热交换器40的加热，因此散热器4与制热剂循环回路23实际产生的整体能力Qtotal大致满足请求能力TGQ时，仅以请求能力TGQ与HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax控制制热剂循环回路23，并能够简化该制热剂循环回路23的控制。

此外，控制器32在停止压缩机2时，根据请求能力TGQ求出制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，执行制热剂-空气热交换器40的加热，因此由于室外热交换器7的结霜加重及其他原因必须停止压缩机2时，能够通过制热剂循环回路23的制热剂-空气热交换器40的加热，无障碍地且舒适地实现车厢内制热。

另一方面，控制器32在舒适优先模式中，计算所请求的散热器4的制热能力即请求能力TGQ、散热器4实际产生的制热能力即HP实际能力Qhp、以及请求能力TGQ与HP实际能力Qhp的差ΔQhp＝TGQ-Qhp，并根据ΔQhp求出制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，执行制热剂-空气热交换器40的加热，因此能够利用制热剂循环回路23的制热剂-空气热交换器40的加热准确地补足以受到限制的压缩机2的转速实际产生的散热器4的制热能力即HP实际能力Qhp相对于请求能力TGQ的不足部分，实现极其舒适的车厢内制热。

此时，控制器32也会在停止压缩机2时，根据请求能力TGQ求出制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，执行制热剂-空气热交换器40的加热，因此同样地由于室外热交换器7的结霜加重或其他原因必须停止压缩机2时，能够通过制热剂循环回路23的制热剂-空气热交换器40的加热而无障碍且舒适地实现车厢内制热。

此外，舒适优先模式中，控制器32基于吹出至车厢内的空气温度的目标值即目标吹出温度TAO计算高压压力的目标值(目标散热器压力PCO)，并计算压缩机2的高压计算转速TGNChp使得高压压力(散热器压力PCI)为目标散热器压力PCO(目标值)，并且将该高压计算转速TGNChp与该舒适优先模式中压缩机2的规定的上限转速TGNCcomf中较小的值设为压缩机2的目标转速TGNC来控制该压缩机2的运转，因此能够确保基于高压压力(散热器压力PCI)控制原本的压缩机2的转速NC，并且实现舒适优先模式中的转速限制。

此时，控制器32也会基于车速VSP、表示在空气流通路中流通的空气的风量的指标即鼓风机电压BLV、以及表示室外热交换器7的结霜程度的结霜判定值ΔTXO，变更舒适优先模式中压缩机2的上限转速TGNCcomf。也就是说，控制器32在实施例中车速VSP越高、空气流通路3的风量越大时，上限转速TGNCcomf越高，因此能够在不易担心噪声的状况下，尽量提高散热器4的制热能力，减少消耗电力，室外热交换器7的结霜越重则上限转速TGNCcomf越低，因此能够抑制室外热交换器7的结霜加重。

(6-6)节能优先模式中制热剂循环回路23的控制的其他例

另外，例如此时在容许的压缩机2的最大转速下高压压力(散热器压力PCI)低于目标散热器压力PCO规定值以上时，或者因根据吸入压力传感器44检测出的压缩机2的吸入制冷剂压力Ps(也可以根据吸入制冷剂温度推定)进行压缩机2的低压保护而使压缩机2的转速NC下降，散热器压力PCI低于目标散热器压力PCO时，也可以进行反馈(F/B)控制从而增加制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr。从而，制热剂-空气热交换器40的加热会增大，因此如实施例那样，散热器4位于空气流的下游侧时，能够提高散热器压力PCI而接近目标散热器压力PCO。

另外，上述实施例中进行切换节能优先模式与舒适优先模式的控制时，在节能优先模式中根据ΔQmax+Δqtotal求出制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，但权利要求4的发明中并不限定于此，在进行散热器4的制热与制热剂循环回路23的制热剂-空气热交换器40的加热的协调控制的车辆用空调装置中也是有效的。

但是，通过在将压缩机2的转速NC设为最大转速的节能优先模式中，根据ΔQmax+Δqtotal求出制热剂循环回路23的请求能力TGQhtr，从而在散热器4的制热中无法实际满足请求能力TGQ时，能够准确地将整体能力Qtotal控制为请求能力TGQ，是极为有效的。

此外，实施例中对切换并执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式等各运转模式的车辆用空调装置1使用了本发明，但并不限定于此，仅进行制热模式时，本发明也是有效的。

并且，实施例中利用制热剂循环回路23构成辅助加热单元，但并不限定于此，也可以在空气流通路3中设置通常的电加热器(PTC)，将其作为辅助加热单元。此外，上述各实施例中说明的制冷剂回路R的结构、各数值并不限定于此，当然可以在不脱离本发明实质的范围内进行变更。

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

17、20、21、22 电磁阀

23 制热剂循环回路(辅助加热单元)

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

30 循环泵

32 控制器(控制单元)

35 制热剂加热电加热器(电加热器)

40 制热剂-空气热交换器(辅助加热单元)

R 制冷剂回路

Claims (11)

1.一种车辆用空调装置，包括：

压缩机，该压缩机压缩制冷剂；

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，该散热器用来使制冷剂放热，并加热从所述空气流通路提供至所述车厢内的空气；

室外热交换器，该室外热交换器设在所述车厢外，用来使制冷剂吸热；以及

控制单元，

利用该控制单元，通过所述散热器使从所述压缩机排出的制冷剂放热，并将放热后的该制冷剂减压之后，利用所述室外热交换器使其吸热，从而对所述车厢内进行制热，该车辆用空调装置的特征在于，

包括辅助加热单元，该辅助加热单元用来加热从所述空气流通路提供至所述车厢内的空气，

所述控制单元具有：

节能优先模式，该节能优先模式将所述压缩机设为最大转速，利用所述辅助加热单元的加热补足与所述散热器的制热能力的不足对应的部分；以及

舒适优先模式，该舒适优先模式限制所述压缩机的转速，利用所述辅助加热单元的加热补足与所述散热器的制热能力的不足对应的部分。

2.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，所述压缩机和辅助加热单元由车辆的电池供电，并且

在所述电池余量为规定值以上时，所述控制单元能够执行所述舒适优先模式。

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，所述控制单元在所述节能优先模式中计算下述值：即，

所请求的所述散热器的制热能力即请求能力TGQ；

所述散热器的最大制热能力的推定值即HP最大能力推定值Qmax；

所述散热器与所述辅助加热单元实际产生的整体的制热能力即整体能力Qtotal；

所述请求能力TGQ与所述HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax＝TGQ-Qmax；以及

所述请求能力TGQ与所述整体能力Qtotal的差ΔQtotal＝TGQ-Qtotal，

根据ΔQmax+Δqtotal求出所述辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行所述辅助加热单元进行的加热。

4.一种车辆用空调装置，包括：

压缩机，该压缩机压缩制冷剂；

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，该散热器用来使制冷剂放热，并加热从所述空气流通路提供至所述车厢内的空气；

室外热交换器，该室外热交换器设在所述车厢外，用来使制冷剂吸热；以及

控制单元，

利用该控制单元，通过所述散热器使从所述压缩机排出的制冷剂放热，并将放热后的该制冷剂减压之后，利用所述室外热交换器使其吸热，从而对所述车厢内进行制热，该车辆用空调装置的特征在于，

包括辅助加热单元，该辅助加热单元用来加热从所述空气流通路提供至所述车厢内的空气，

所述控制单元计算下述值：即，

所请求的所述散热器的制热能力即请求能力TGQ；

所述散热器的最大制热能力的推定值即HP最大能力推定值Qmax；

所述散热器与所述辅助加热单元实际产生的整体的制热能力即整体能力Qtotal；

所述请求能力TGQ与所述HP最大能力推定值Qmax的差ΔQmax＝TGQ-Qmax；以及

所述请求能力TGQ与所述整体能力Qtotal的差ΔQtotal＝TGQ-Qtotal，

根据所述ΔQmax+所述Δqtotal求出所述辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行所述辅助加热单元进行的加热。

5.如权利要求3或权利要求4所述的车辆用空调装置，其特征在于，

在所述请求能力TGQ与所述整体能力Qtotal的差ΔQtotal小于规定值时，所述控制单元根据所述Δqmax求出所述辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行所述辅助加热单元进行的加热。

6.如权利要求3至权利要求5中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元基于吹出至车厢内的空气温度的目标值即目标吹出温度计算高压压力的目标值，并且增加所述辅助加热单元的请求能力TGQhtr，使高压压力达到所述目标值。

7.如权利要求3至权利要求6中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所述压缩机时，根据所述请求能力TGQ求出所述辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行所述辅助加热单元的加热。

8.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，

所述控制单元在所述舒适优先模式中计算如下值：即，

所请求的所述散热器的制热能力即请求能力TGQ；

所述散热器实际产生的制热能力即HP实际能力Qhp；以及

所述请求能力TGQ与所述HP实际能力Qhp的差ΔQhp＝TGQ-Qhp，

根据所述ΔQhp求出所述辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行所述辅助加热单元进行的加热。

9.如权利要求8所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单在要停止所述压缩机时，根据所述请求能力TGQ求出所述辅助加热单元的请求能力TGQhtr，执行所述辅助加热单元进行的加热。

10.如权利要求1、权利要求2、权利要求8或权利要求9所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元在所述舒适优先模式中，基于吹出至车厢内的空气温度的目标值即目标吹出温度计算高压压力的目标值，并计算所述压缩机的高压计算转速TGNChp使得高压压力达到所述目标值，

并且将该高压计算转速TGNChp与所述舒适优先模式中所述压缩机的规定上限转速TGNCcomf中的较小的值作为所述压缩机的目标转速TGNC，控制该压缩机的运转。

11.如权利要求10所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元基于车速、表示在所述空气流通路中流通的空气的风量的指标、以及所述室外热交换器的结霜程度，变更所述上限转速TGNCcomf。