CN110505968B - 车辆用空气调和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够借助冷媒回路的冷媒将电池温度调整装置的热媒介冷却来改善冷却电池时的运转效率的车辆用空气调和装置。具备用于使热媒介向电池(55)循环来冷却的电池温度调整装置(61)、用于使从室外热交换器(7)出来的冷媒的至少一部分与在电池温度调整装置循环的热媒介热交换的冷媒‑热媒介热交换器(64)、用于将向冷媒‑热媒介热交换器流入的冷媒减压的辅助膨胀阀(73)，控制装置基于冷媒‑热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制压缩机(2)或辅助膨胀阀，由此将电池温度Tb调整至目标电池温度TBO。

Description

车辆用空气调和装置
技术领域
本发明涉及将车辆的车室内空气调节的热泵方式的空气调和装置，特别地涉及适合具备电池的混动汽车、电动汽车的车辆用空气调和装置。
背景技术
由于近年的环境问题的显现，借助由电池供给的电力将行进用马达驱动的混动汽车、电动汽车实现普及。并且，作为能够应用于这样的车辆的空气调和装置，开发了具备将冷媒压缩来排出的压缩机、设置于车室内侧而使冷媒放热的放热器、设置于车室内侧而使冷媒吸热的吸热器、设置于车室外侧而供外气通风并且连接有使冷媒吸热或放热的室外热交换器的冷媒回路，切换成使从压缩机排出的冷媒在放热器放热而使在该放热器处放热的冷媒在室外热交换器处吸热的供暖模式、使从压缩机排出的冷媒在室外热交换器处放热而在吸热器处吸热的制冷模式来执行的空气调和装置(例如参照专利文献1)。
另一方面，电池充电中或者放电中的自身发热而呈高温。若在这样的状况下进行充放电，则劣化会进行，有不久会发生工作不良而破损的危险性。因此，也开发了能够通过使与在冷媒回路循环的冷媒热交换的冷却水(热媒介)在电池处循环来将电池冷却的技术(例如参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2014-213765号公报。
专利文献2：日本特许第5860360号公报。
这里，在前述专利文献2中基于在低水温回路循环的冷却水的温度控制空调循环(冷媒回路)的压缩部(压缩机)。然而，在冷却水、构成低水温回路的配管处有热容。因此，若像以往那样检测冷却水的温度而以该冷却水的温度为目标电池温度TBO(电池的温度的目标值。例如＋35℃)的方式控制压缩部(压缩机)，则在用于将冷却水冷却的电池用热交换部(冷却：冷媒-热媒介热交换器)流动的冷媒的温度反映至在低水温回路内循环的冷却水为止花费时间，所以在压缩部(压缩机)的控制上发生延迟。
由此，有如下问题：压缩部(压缩机)的控制量(转速)如图6中虚线L4所示那样较大地变动而无用的电力被消耗，并且电池的温度Tb也如图5中虚线L2所示较大地重复下冲（アンダーシュート）和过冲（オーバーシュート）(由斜线表示)。
发明内容
本发明是用于解决该以往的技术问题而作成的，目的在于提供一种车辆用空气调和装置，前述车辆用空气调和装置能够借助冷媒回路的冷媒将电池温度调整装置的热媒介冷却，改善冷却电池时的运转效率。
本发明的车辆用空气调和装置具备使冷媒以压缩机、放热用热交换器、减压装置及吸热用热交换器的顺序循环的冷媒回路、控制装置来将车室内空气调节，其特征在于，具备用于使热媒介向搭载于车辆的电池循环来冷却该电池的电池温度调整装置、用于使从放热器用热交换器出来的冷媒中的至少一部分和电池温度调整装置的热媒介热交换的冷媒-热媒介热交换器、用于将流入该冷媒-热媒介热交换器的冷媒减压的膨胀阀，控制装置基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制压缩机或膨胀阀，由此将电池的温度Tb调整成既定的目标值TBO。
技术方案2的发明的车辆用空气调和装置的特征在于，在上述发明中，控制装置将冷媒-热媒介热交换器入口的冷媒的温度、或从冷媒-热媒介热交换器入口的冷媒的压力换算的温度、或冷媒-热媒介热交换器出口的冷媒的温度、或从冷媒-热媒介热交换器出口的冷媒的压力换算的温度设为冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw。
技术方案3的发明的车辆用空气调和装置的特征在于，在上述各发明中，控制装置将电池的温度Tb的目标值TBO设为冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw的目标值TWO，基于该目标值TWO和冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制压缩机或膨胀阀，并且基于电池的温度Tb的下降程度对冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw的目标值TWO加以修正。
技术方案4的发明的车辆用空气调和装置的特征在于，在上述各发明中，具备向车室内供给的空气流通的空气流通路、用于使冷媒放热来将从空气流通路向车室内供给的空气加热的放热器、用于使冷媒吸热来将从空气流通路向车室内供给的空气冷却的吸热器、设置于车室外而用于使冷媒放热或吸热的室外热交换器，控制装置执行将被从压缩机排出的冷媒借助放热器放热而将放热后的该冷媒减压后借助室外热交换器使其吸热由此将车室内供暖的供暖模式、借助放热器及室外热交换器使被从压缩机排出的冷媒放热而将放热后的该冷媒减压后借助吸热器使其吸热从而将车室内除湿的除湿模式、借助室外热交换器使被从压缩机排出的冷媒放热而将放热后的该冷媒减压后借助吸热器使其吸热从而将车室内制冷的制冷模式，并且在制冷模式及/或除湿模式中，吸热器构成吸热用热交换器，室外热交换器构成放热用热交换器，将从该室外热交换器出来的冷媒中的至少一部分借助膨胀阀减压来使其向冷媒-热媒介热交换器流入。
技术方案5的发明的车辆用空气调和装置的特征在于，在上述各发明中，控制装置基于吸热用热交换器的温度Te控制压缩机的运转，基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制膨胀阀的阀开度。
技术方案6的发明的车辆用空气调和装置的特征在于，在上述各发明中，控制装置根据基于吸热用热交换器的温度Te算出的压缩机的目标转速TGNCte控制压缩机的运转，并且在目标转速TGNCte下降至既定的低值的情况下，停止向吸热用热交换器的冷媒供给，根据基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw算出的压缩机的目标转速TGNCtw控制压缩机的运转。
技术方案7的发明的车辆用空气调和装置的特征在于，在技术方案1至技术方案4的发明中，控制装置基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制压缩机的运转，基于吸热用热交换器的温度Te控制膨胀阀的阀开度。
技术方案8的发明的车辆用空气调和装置的特征在于，在上述各发明中，控制装置根据基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw算出的压缩机的目标转速TGNCtw控制压缩机的运转，并且在目标转速TGNCtw下降至既定的低值的情况下，停止向冷媒-热媒介热交换器的冷媒供给，根据基于吸热用热交换器的温度Te算出的压缩机的目标转速TGNCte控制压缩机的运转。
技术方案9的发明的车辆用空气调和装置的特征在于，在技术方案1至技术方案4的发明中，控制装置选择基于吸热用热交换器的温度Te算出的压缩机的目标转速TGNCte、基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw算出的压缩机的目标转速TGNCtw中的小的一方控制压缩机的运转，并且基于未被用于压缩机的运转控制而选择的冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw或吸热用热交换器的温度Te控制膨胀阀的阀开度。
发明效果
根据本发明，在具备使冷媒以压缩机、放热用热交换器、减压装置、及吸热用热交换器的顺序循环的冷媒回路、控制装置来将车室内空气调节的车辆用空气调和装置中，具备用于使热媒介向搭载于车辆的电池循环来冷却该电池的电池温度调整装置、用于使从放热器用热交换器出来的冷媒中的至少一部分与电池温度调整装置的热媒介热交换的冷媒-热媒介热交换器、用于将流入该冷媒-热媒介热交换器的冷媒减压的膨胀阀，控制装置通过基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制压缩机或膨胀阀，将电池的温度Tb调整成既定的目标值TBO，所以像在以在电池温度调整装置循环的热媒介的温度控制压缩机的情况下，能够消除由于电池温度调整装置、热媒介的热容而发生的控制的延迟从而在压缩机中无用的电力被消耗的不良情况。由此，使用用于将车室内空气调节的冷媒回路，能够高效率地进行电池的冷却。特别地，将从放热用热交换器出来的冷媒中的至少一部分经由膨胀阀减压，使其流入冷媒-热媒介热交换器，所以能够将电池的温度Tb切实且高效率地调整成目标值TBO。
这里，作为冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw，能够像技术方案2的发明那样采用冷媒-热媒介热交换器入口的冷媒的温度、或从冷媒-热媒介热交换器入口的冷媒的压力换算的温度、或冷媒-热媒介热交换器出口的冷媒的温度、或从冷媒-热媒介热交换器出口的冷媒的压力换算的温度。
此外，像技术方案3的发明那样的控制装置将电池的温度Tb的目标值TBO设为冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw的目标值TWO，基于该目标值TWO和冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制压缩机或膨胀阀，由此能够适当地将电池的温度Tb调整成目标值TBO，但若基于电池的温度Tb的下降程度对冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw的目标值TWO加以修正，则能够更迅速地将电池的温度Tb调整成目标值TBO。
以上内容中，例如像技术方案4的发明那样地具备供向车室内供给的空气流通的空气流通路、使冷媒放热而用于将从空气流通路向车室内供给的空气加热的放热器、使冷媒吸热而用于将从空气流通路向车室内供给的空气冷却的吸热器、设置于车室外而用于使冷媒放热或吸热的室外热交换器，控制装置执行供暖模式、除湿模式、制冷模式，在前述供暖模式下，将被从压缩机排出的冷媒借助放热器放热，将已放热的该冷媒减压后，借助室外热交换器使吸热，由此将车室内供暖，在前述除湿模式中，借助放热器及室外热交换器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助吸热器使其吸热，由此将车室内除湿，在前述制冷模式中，借助室外热交换器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助吸热器使其吸热，由此将车室内制冷，并且在制冷模式及/或除湿模式中，吸热器构成吸热用热交换器，室外热交换器构成放热用热交换器，借助膨胀阀将从该室外热交换器出来的冷媒中的至少一部分减压，使其流入冷媒-热媒介热交换器，由此在电池的温度容易上升的环境中，将在电池温度调整装置循环的热媒介借助冷媒回路的冷媒高效率地冷却，能够进行电池的冷却。
该情况下，可以像技术方案5的发明那样的控制装置基于吸热用热交换器的温度Te控制压缩机的运转，基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制膨胀阀的阀开度，也可以像技术方案7的发明那样基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw控制压缩机的运转，基于吸热用热交换器的温度Te控制膨胀阀的阀开度。
并且，技术方案5的发明的情况下，像技术方案6的发明那样的控制装置根据基于吸热用热交换器的温度Te算出的压缩机的目标转速TGNCte控制压缩机的运转并且目标转速TGNCte下降至既定的较低值的情况下，停止向吸热用热交换器供给冷媒，切换成根据基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw算出的压缩机的目标转速TGNCtw控制压缩机的运转，由此在无需基于吸热用热交换器的车室内的制冷的状况下，切换成仅对于电池的冷却使用冷媒回路的状态，能够无障碍地继续电池的冷却。
另一方面，技术方案7的情况下，像技术方案8的发明那样的控制装置根据基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw算出的压缩机的目标转速TGNCtw控制压缩机的运转，并且在目标转速TGNCtw下降至既定的较低值的情况下，停止向冷媒-热媒介热交换器供给冷媒，切换成根据基于吸热用热交换器的温度Te算出的压缩机的目标转速TGNCte控制压缩机的运转，由此在呈无需经由基于冷媒-热媒介热交换器的热媒介的电池的冷却的状况下，切换成仅对于车室内的制冷使用冷媒回路的状态，能够无障碍地继续车室内空气调节。
此外，若如技术方案9的发明那样的控制装置选择基于吸热用热交换器的温度Te算出的压缩机的目标转速TGNCte、基于冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw算出的压缩机的目标转速TGNCtw的较小的一方控制压缩机的运转，则能够在削减压缩机的消耗电力的同时，基于未被用于该压缩机的运转控制而选择的冷媒-热媒介热交换器的冷媒的温度Tw或吸热用热交换器的温度Te控制膨胀阀的阀开度，能够无障碍地进行车室内的空气调节和电池的冷却。
附图说明
图1是应用本发明的一实施方式的车辆用空气调和装置的结构图。
图2是图1的车辆用空气调和装置的控制器的电气回路的框图。
图3是关于制冷模式的图2的控制器的压缩机控制一实施例的控制框图。
图4是关于图3的辅助膨胀阀控制的控制框图。
图5是说明电池的温度Tb的变化的图。
图6是说明与图5对应的压缩机的转速的变化的图。
图7是关于制冷模式的图2的控制器的压缩机控制的其他实施例的控制框图。
图8是关于图7的辅助膨胀阀控制的控制框图。
图9是关于制冷模式的图2的控制器的压缩机控制的另一其他实施例的控制框图。
具体实施方式
以下，基于附图，详细地说明本发明的实施方式。
图1表示本发明的一实施例的车辆用空气调和装置1的结构图。应用本发明的实施例的车辆是未搭载发动机(内燃机)的电动汽车(EV)，在车辆上设置有电池55，通过将被向该电池55充电的电力向行进用的电动马达(未图示)供给来驱动从而行进，本发明的车辆用空气调和装置1也被电池55的电力驱动。
即，实施例的车辆用空气调和装置1在不能进行基于发动机废热的供暖的电动汽车中，通过使用冷媒回路R的热泵运转进行供暖模式，进而，通过选择性地执行除湿供暖模式、内部循环模式、除湿制冷模式(本发明的除湿模式)、制冷模式的各运转模式来进行车室内的空气调节。
另外，作为车辆不限于电动汽车，对于发动机和行进用的电动马达都使用的所谓混动汽车，本发明也有效，进而，显然对于借助发动机行进的通常的汽车也能够应用。
实施例的车辆用空气调和装置1进行电动汽车的车室内的空气调节(供暖、制冷、除湿、及换气)，压缩机2、放热器4、室外膨胀阀6、室外热交换器7、室内膨胀阀8、吸热器9、蓄能器12等被冷媒配管13顺次连接，构成冷媒回路R，前述电动式的压缩机2压缩冷媒，前述放热器4设置于供被向车室内供给的空气通气循环的HVAC单元10的空气流通路3内，被从压缩机2排出的高温高压的冷媒经由冷媒配管13G流入，作为使该冷媒在车室内放热的放热用热交换器发挥功能，前述室外膨胀阀6作为由供暖时使冷媒减压膨胀的电动阀构成的减压装置，前述室外热交换器7在制冷时及除湿时作为放热用热交换器发挥功能，供暖时应作为吸热用热交换器发挥功能而在冷媒和外气之间进行热交换，前述室内膨胀阀8作为由使冷媒减压膨胀的电动阀(也可以是机械式膨胀阀)构成的减压装置，前述吸热器9设置于空气流通路3内，作为制冷时及除湿时使冷媒从车室内外吸热的吸热用热交换器。
另外，在室外热交换器7设置有室外送风机15。该室外送风机15构成为，通过将外气强制地向室外热交换器7通风来使外气和冷媒热交换，由此在停车中(即车速为0km/h)外气也被向室外热交换器7通风。
此外，室外热交换器7在冷媒下游侧顺次具有贮液干燥部14和过冷却部16，与室外热交换器7的冷媒出口侧连接的冷媒配管13A经由作为制冷时开放的开闭阀的电磁阀17与贮液干燥部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。另外，贮液干燥部14及过冷却部16构造上构成室外热交换器7的一部分，止回阀18将室内膨胀阀8侧作为顺向。
此外，止回阀18和室内膨胀阀8间的冷媒配管13B设置成与位于吸热器9的出口侧的冷媒配管13C呈热交换关系，由二者构成内部热交换器19。由此，经由冷媒配管13B向室内膨胀阀8流入的冷媒构成为被从吸热器9出来的低温的冷媒冷却(过冷却)。
此外，从室外热交换器7出来的冷媒配管13A分岔，该分岔的冷媒配管13D经由作为供暖时开放的开闭阀的电磁阀21与内部热交换器19的下游侧的冷媒配管13C连通连接。该冷媒配管13C与蓄能器12连接，蓄能器12与压缩机2的冷媒吸入侧连接。
进而，放热器4的出口侧的冷媒配管13E在室外膨胀阀6的跟前分岔成冷媒配管13J和冷媒配管13F，分岔的一方的冷媒配管13J经由室外膨胀阀6与室外热交换器7的冷媒入口连接。此外，分岔的另一方的冷媒配管13F经由作为除湿时开放的开闭阀的电磁阀22与止回阀18的下游侧的冷媒配管13B连通连接。由此，冷媒配管13F呈相对于室外膨胀阀6和室外热交换器7的串联回路被并联地连接的形式。此外，在室外膨胀阀6并联地连接有作为旁路用的开闭阀的电磁阀20。
此外，吸热器9的空气上游侧的空气流通路3形成有外气吸入口和内气吸入口的各吸入口(图1中以吸入口25为代表表示)，在该吸入口25设置有吸入切换风门26，前述吸入切换风门26将向空气流通路3内导入的空气切换成车室内的空气即内气(内气循环)、车室外的空气即外气(外气导入)。进而，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气、外气向空气流通路3送给的室内送风机(鼓风机)27。
此外，在图1中，23是作为设置于实施例的车辆用空气调和装置1的辅助加热装置的辅助加热器。该辅助加热器23在实施例由PTC加热器(电气加热器)构成，相对于空气流通路3的空气的流动，设置于作为放热器4的空气下游侧的空气流通路3内。并且，若辅助加热器23被通电而发热，则它成为所谓的加热器芯，补充车室内的供暖。
此外，在放热器4的空气上游侧的空气流通路3内，设置有调整将向该空气流通路3内流入而通过吸热器9后的空气流通路3内的空气(内气、外气)向放热器4通风的比例的空气混合风门28。进而，在辅助加热器23的空气下游侧的空气流通路3形成有FOOT(脚部)、VENT(通风)、DEF(除霜)的各吹出口(图1中以吹出口29为代表表示)，在该吹出口29设置有将从上述各吹出口吹出空气切换控制的吹出口切换风门31。
进而，本发明的车辆用空气调和装置1具有用于使热媒介向电池55循环来调整该电池55的温度的电池温度调整装置61。该电池温度调整装置61具备用于使热媒介向电池55循环的循环泵62、冷媒-热媒介热交换器64，它们被热媒介配管68连接。
该实施例的情况下，在循环泵62的排出侧连接冷媒-热媒介热交换器64的热媒介流路64A的入口，该热媒介流路64A的出口被与电池55的入口连接，电池55的出口被与循环泵62的吸入侧连接。作为该电池温度调整装置61使用的热媒介，能够采用例如水、HFO-1234f那样的冷媒、冷却剂等液体、或者空气等气体。另外，实施例中采用水。此外，电池55的周围施加例如热媒介与该电池55能够以热交换关系流通的夹层构造。
若循环泵62被运转，则热媒介在热媒介配管68内循环。此时，被从循环泵62排出的热媒介向冷媒-热媒介热交换器64的热媒介流路64A流入。从该冷媒-热媒介热交换器64的热媒介流路64A出来的热媒介到达电池55，在此，与电池55热交换而将该电池55冷却后，被循环泵62吸入。
另一方面，在冷媒回路R的室外热交换器7(作为放热用热交换器)的冷媒出口侧的冷媒配管13A，在至电磁阀17及电磁阀21之前的部分连接有分岔配管72的一端，该分岔配管72的另一端与作为由电动阀构成的本发明的膨胀阀的辅助膨胀阀73的入口连接。辅助膨胀阀73使冷媒减压膨胀并且也能够全闭。该辅助膨胀阀73的出口与冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B连接，在该冷媒流路64B的出口连接有冷媒配管74的一端，在冷媒配管74的另一端连接有蓄能器12的跟前(冷媒上游侧)的冷媒配管13C。并且，这些辅助膨胀阀73等构成冷媒回路R的一部分，同时也构成电池温度调整装置61的一部分。
辅助膨胀阀73打开的情况下，从室外热交换器7出来的冷媒(一部分的冷媒或全部的冷媒。即至少一部分的冷媒)被该辅助膨胀阀73减压后，向冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B流入，在此蒸发。冷媒在冷媒流路64B流动的过程中从在热媒介流路64A流动的热媒介吸热，将其冷却后，经过蓄能器12被压缩机2吸入。
接着，图2中32是构成本发明的控制装置的控制器(ECU)。该控制器32由作为具备处理器的计算机的一例的微型计算机构成，其输入被与外气温度传感器33、外气湿度传感器34、HVAC吸入温度传感器36、内气温度传感器37、内气湿度传感器38、室内CO2浓度传感器39、吹出温度传感器41、排出压力传感器42、排出温度传感器43、吸入温度传感器44、放热器温度传感器46、放热器压力传感器47、吸热器温度传感器48、吸热器压力传感器49、日照传感器51、车速传感器52、空气调节(空调)操作部53、室外热交换器温度传感器54、室外热交换器压力传感器56的各输出连接，前述外气温度传感器33检测车辆的外气温度(Tam)，前述外气湿度传感器34检测外气湿度，前述HVAC吸入温度传感器36检测被从吸入口25向空气流通路3吸入的空气的温度，前述内气温度传感器37检测车室内的空气(内气)的温度，前述内气湿度传感器38检测车室内的空气的湿度，前述室内CO2浓度传感器39检测车室内的二氧化碳浓度，前述吹出温度传感器41检测被从吹出口29向车室内吹出的空气的温度，前述排出压力传感器42检测压缩机2的排出冷媒压力(排出压力Pd)，前述排出温度传感器43检测压缩机2的排出冷媒温度，前述吸入温度传感器44检测压缩机2的吸入冷媒温度，前述放热器温度传感器46检测放热器4的温度(经过放热器4的空气的温度、或放热器4自身的温度：放热器温度TCI)，前述放热器压力传感器47检测放热器4的冷媒压力(放热器4内、或刚从放热器4出来后的冷媒的压力：放热器压力PCI)，前述吸热器温度传感器48检测吸热器9的温度(经过吸热器9的空气的温度、或吸热器9自身的温度：吸热器温度Te)，前述吸热器压力传感器49检测吸热器9的冷媒压力(吸热器9内、或刚从吸热器9出来后的冷媒的压力)，前述日照传感器51用于检测向车室内的日照量，例如是照片传感器式的，前述车速传感器52用于检测车辆的移动速度(车速)，前述空气调节(空调)操作部53用于设定设定温度、空气调节运转的切换，前述室外热交换器温度传感器54检测室外热交换器7的温度(刚从室外热交换器7出来后的冷媒的温度、或室外热交换器7自身的温度：室外热交换器温度TXO。室外热交换器7作为吸热用热交换器发挥功能时，室外热交换器温度TXO为室外热交换器7的冷媒的蒸发温度)，前述室外热交换器压力传感器56检测室外热交换器7的冷媒压力(刚从室外热交换器7内或室外热交换器7出来后的冷媒的压力)。
此外，控制器32的输入还与辅助加热器温度传感器50、电池温度传感器76、冷媒流路入口温度传感器77、冷媒流路出口温度传感器78的各输出连接，前述辅助加热器温度传感器50检测辅助加热器23的温度(经过辅助加热器23的空气的温度、或辅助加热器23自身的温度：辅助加热器温度TSH)，前述电池温度传感器76检测电池55的温度Tb(电池55自身的温度、或电池55的入口的热媒介的温度。实施例中为电池55的入口的热媒介的温度：电池温度Tb)，前述冷媒流路入口温度传感器77检测冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B的入口的冷媒的温度Tw(该实施例中的冷媒-热媒介热交换器64的冷媒的温度：冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw)，前述冷媒流路出口温度传感器78检测冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B的出口的冷媒的温度。
另一方面，控制器32的输出与前述压缩机2、室外送风机15、室内送风机(鼓风机)27、吸入切换风门26、空气混合风门28、吹出口切换风门31、室外膨胀阀6、室内膨胀阀8、电磁阀22(除湿)、电磁阀17(制冷)、电磁阀21(供暖)、电磁阀20(旁路)的各电磁阀、辅助加热器23、循环泵62、辅助膨胀阀73连接。并且，控制器32基于各传感器的输出和由空气调节操作部53输入的设定将它们控制。
以上的结构中，接下来对实施例的车辆用空气调和装置1的动作进行说明。控制器32在实施例中切换供暖模式、除湿供暖模式、内部循环模式、除湿制冷模式、制冷模式的各运转模式来执行，并且将电池55的温度Tb(电池温度Tb)调整成既定的目标值TBO(目标电池温度TBO)。首先，对冷媒回路R的各运转模式进行说明。
(1)供暖模式
若借助控制器32(自动模式)或者向空气调节操作部53的手动操作(手动模式)选择供暖模式，则控制器32将电磁阀21(供暖用)开放，将电磁阀17(制冷用)关闭。此外，将电磁阀22(除湿用)、电磁阀20(旁路用)关闭。
并且，将压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈调整被从室内送风机27吹出的空气被向放热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒向放热器4流入。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，所以空气流通路3内的空气被放热器4内的高温冷媒(辅助加热器23动作时为放热器4及辅助加热器23)加热，另一方面，放热器4内的冷媒被空气夺取热而被冷却，凝缩液化。
放热器4内液化的冷媒从放热器4出来后，经由冷媒配管13E、13J到达室外膨胀阀6。向室外膨胀阀6流入的冷媒在此被减压后，流入室外热交换器7。通过流入室外热交换器7的冷媒蒸发，行进，或者从被室外送风机15通风的外气中汲取热(吸热)。即，冷媒回路R为热泵。并且，重复如下循环：从室外热交换器7出来的低温的冷媒经过冷媒配管13A及电磁阀21及冷媒配管13D从冷媒配管13C进入蓄能器12，在此被气液分离后，重复气体冷媒被压缩机2吸入。被放热器4加热的空气经过辅助加热器23被从吹出口29吹出，所以由此进行车室内的供暖。
控制器32根据从后述的目标吹出温度TAO算出的目标放热器温度TCO(放热器4的温度TCI的目标值)算出目标放热器压力PCO(放热器4的压力PCI的目标值)，基于该目标放热器压力PCO、放热器压力传感器47检测的放热器4的冷媒压力(放热器压力PCI。冷媒回路R的高压压力)控制压缩机2的转速NC，并且基于放热器温度传感器46检测的放热器4的温度(放热器温度TCI)及放热器压力传感器47检测的放热器压力PCI控制室外膨胀阀6的阀开度，控制放热器4的出口处的冷媒的过冷却度(SC)。前述目标放热器温度TCO基本上为TCO＝TAO，但设置控制上的既定的限制。
此外，控制器32在该供暖模式下判断成放热器4的供暖能力不足的情况下，向辅助加热器23通电使其发热，由此执行基于辅助加热器23的加热。若辅助加热器23发热，则将通过空气流通路3的放热器4的空气借助该辅助加热器23进一步加热。由此，相对于被要求的供暖能力(根据从后述的目标吹出温度TAO得到的目标放热器温度TCO和吸热器温度Te的差来算出)而放热器4能够发生的供暖能力不足的情况下，将该不足的量的供暖能力借助辅助加热器23补充。
(2)除湿供暖模式
接着，除湿供暖模式中，控制器32在上述供暖模式的状态下将电磁阀22开放。由此，在冷媒配管13E流动的凝缩冷媒的一部分经过放热器4被分流，该一部分经由电磁阀22流入冷媒配管13F，从冷媒配管13B经过内部热交换器19流入室内膨胀阀8，余下的流向室外膨胀阀6。即，被分流的一部分的冷媒被室内膨胀阀8减压后流入吸热器9而蒸发。
控制器32以将吸热器9的出口的冷媒的过热度(SH)维持成既定值的方式控制室内膨胀阀8的阀开度，但此时由于由吸热器9产生的冷媒的吸热作用，被从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器9，所以空气被冷却且被除湿。被分流而流入冷媒配管13J的余下的冷媒被室外膨胀阀6减压后借助室外热交换器7蒸发。
由吸热器9蒸发的冷媒重复经过内部热交换器19在冷媒配管13C与来自冷媒配管13D的冷媒(来自室外热交换器7的冷媒)合流后而经过蓄能器12被压缩机2吸入的循环。被吸热器9除湿的空气通过放热器4(辅助加热器23发热时为放热器4及辅助加热器23)的过程中被再加热，所以由此进行车室内的除湿供暖。
控制器32基于从目标放热器温度TCO算出的目标放热器压力PCO和放热器压力传感器47检测的放热器压力PCI(冷媒回路R的高压压力)控制压缩机2的转速NC，并且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)控制室外膨胀阀6的阀开度。
(3)内部循环模式
接着，在内部循环模式中，控制器32在上述除湿供暖模式的状态下使室外膨胀阀6全闭(全闭位置)并且将电磁阀21关闭。即，该内部循环模式为在除湿供暖模式的室外膨胀阀6的控制下将该室外膨胀阀6全闭的状态，所以该内部循环模式也能够作为除湿供暖模式的一部分。
但是，室外膨胀阀6和电磁阀21关闭，由此，冷媒向室外热交换器7的流入及冷媒从室外热交换器7的流出被阻止，所以经过放热器4在冷媒配管13E流动的凝缩冷媒全部经过电磁阀22流向冷媒配管13F。并且，在冷媒配管13F流动的冷媒从冷媒配管13B经过内部热交换器19到达室内膨胀阀8。冷媒在室内膨胀阀8处被减压后，流入吸热器9而蒸发。由于此时的吸热作用，被从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器9，所以空气被冷却且被除湿。
由吸热器9蒸发的冷媒重复经过内部热交换器19在冷媒配管13C流动而经过蓄能器12被压缩机2吸入的循环。被吸热器9除湿的空气通过放热器4的过程中被再加热，所以，由此，进行车室内的除湿供暖，但在该内部循环模式中处于室内侧的空气流通路3内的放热器4(放热)和吸热器9(吸热)之间冷媒循环，所以不进行来自外气的热的汲取，发挥与压缩机2的消耗动力相应的供暖能力。冷媒全部流向发挥除湿作用的吸热器9，所以与上述除湿供暖模式相比较除湿能力较高但供暖能力变低。
控制器32基于吸热器9的温度或前述放热器压力PCI(冷媒回路R的高压压力)控制压缩机2的转速NC。此时，控制器32选择通过基于吸热器9的温度或基于放热器压力PCI的某种运算所得到的压缩机目标转速的较低的一方来控制压缩机2。
(4)除湿制冷模式(本发明的除湿模式)
接着，在除湿制冷模式中，控制器32将电磁阀17开放，将电磁阀21关闭。此外，将电磁阀22、电磁阀20关闭。并且，将压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈调整被从室内送风机27吹出的空气被向放热器4通风的比例的状态。由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，所以空气流通路3内的空气被放热器4内的高温冷媒加热，另一方面，放热器4内的冷媒被空气夺取热而被冷却，凝缩液化。
从放热器4出来的冷媒经过冷媒配管13E到达室外膨胀阀6，经过被稍微打开地控制的室外膨胀阀6流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的冷媒在此行进，或者借助被室外送风机15通风的外气而被空冷，凝缩。即，室外热交换器7为放热用热交换器。从该室外热交换器7出来的冷媒从冷媒配管13A经过电磁阀17顺次流入贮液干燥部14、过冷却部16。这里，冷媒被过冷却。
从室外热交换器7的过冷却部16出来的冷媒经过止回阀18进入冷媒配管13B，经过内部热交换器19到达室内膨胀阀8。冷媒被室内膨胀阀8减压后，流入吸热器9而蒸发。由于此时的吸热作用，被从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器9，所以空气被冷却且被除湿。
由吸热器9蒸发的冷媒重复经过内部热交换器19经由冷媒配管13C到达蓄能器12而经过此处被压缩机2吸入的循环。即，在除湿制冷模式中，冷媒以压缩机2、室外热交换器7(放热用热交换器)、室内膨胀阀8(减压装置)、吸热器9(吸热用热交换器)的顺序循环。被该吸热器9冷却、除湿的空气通过放热器4的过程中被再加热(与供暖时相比放热能力低)，所以，由此进行车室内的除湿制冷。
控制器32在该实施例中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)控制压缩机2的转速NC，并且基于前述冷媒回路R的高压压力控制室外膨胀阀6的阀开度，控制放热器4的冷媒压力(放热器压力PCI)。
(5)制冷模式
接着，制冷模式中，控制器32在上述除湿制冷模式的状态下打开电磁阀20(室外膨胀阀6的阀开度自由)。另外，空气混合风门28呈调整空气被向放热器4通风的比例的状态。辅助加热器23不被通电。
由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，但其比例变小(由于为仅制冷时的再加热)，这里可看作仅大致通过，从放热器4出来的冷媒经过冷媒配管13E到达室外膨胀阀6。此时，电磁阀20开放，所以冷媒通过经过电磁阀20而通过冷媒配管13J，原样流入室外热交换器7，在此行进，或者被由室外送风机15通风的外气空冷，凝缩液化。即，该情况下室外热交换器7也为放热用热交换器。从该室外热交换器7出来的冷媒从冷媒配管13A经过电磁阀17顺次流入贮液干燥部14、过冷却部16。这里冷媒被过冷却。
从室外热交换器7的过冷却部16出来的冷媒经过止回阀18进入冷媒配管13B，经过内部热交换器19到达室内膨胀阀8。冷媒被室内膨胀阀8减压后，流入吸热器9而蒸发。由于此时的吸热作用，被从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器9，所以空气被冷却。
由吸热器9蒸发的冷媒重复经过内部热交换器19经由冷媒配管13C到达蓄能器12而经过此处被压缩机2吸入的循环。即，在制冷模式中，冷媒也被以压缩机2、室外热交换器7(放热用热交换器)、室内膨胀阀8(减压装置)、吸热器9(吸热用热交换器)的顺序循环。被吸热器9冷却而除湿的空气在不通过放热器4的情况下被从吹出口29向车室内吹出，所以由此进行车室内的制冷。该制冷模式下，控制器32在该实施例基于如后所述的吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度(吸热器温度Te)控制压缩机2的转速NC。
(6)运转模式的切换
控制器32根据下述式(I)算出前述目标吹出温度TAO。该目标吹出温度TAO是被从吹出口29向车室内吹出的空气的温度的目标值。
TAO＝(Tset-Tin)×K＋Tbal(f(Tset、SUN、Tam))
・・(I)
这里，Tset是空气调节操作部53设定的车室内的设定温度，Tin是内气温度传感器37检测的车室内空气的温度，K是系数，Tbal是根据设定温度Tset、日照传感器51检测的日照量SUN、外气温度传感器33检测的外气温度Tam算出的平衡值。并且，一般地，该目标吹出温度TAO为外气温度Tam越低则越高，随着外气温度Tam上升而下降。
并且，控制器32在起动时基于外气温度传感器33检测的外气温度Tam和目标吹出温度TAO选择上述各运转模式中的某个运转模式。此外，起动后根据外气温度Tam、目标吹出温度TAO等环境、设定条件的变化选择前述各运转模式来切换。
(7)电池55的冷却控制(其1)
接着，参照图3~图6的同时对基于控制器32的电池55的冷却控制的一实施例进行说明。如前所述，若电池55在高温下进行充放电而劣化会进行。因此，实施例的车辆用空气调和装置1的控制器32在如上所述的运转模式的制冷模式和除湿制冷模式中执行该运转模式的同时借助电池温度调整装置61将冷却电池55。
另外，以下以制冷模式为例来说明，但除湿制冷模式的时也相同。此外，电池55的适温范围一般为＋25℃以上＋45℃以下，所以实施例中将电池温度Tb的目标值(目标电池温度TBO)设为＋35℃。
(7-1)基于吸热器温度Te的压缩机目标转速TGNCte的算出
接着，利用图3，对制冷模式(除湿制冷模式也相同)的基于吸热器温度Te的压缩机2的控制详细说明。图3是基于吸热器温度传感器48检测的吸热器温度Te算出压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCte的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部78基于吸热器温度Te(吸热器9的温度)的目标值即目标吸热器温度TEO算出压缩机目标转速的F/F操作量TGNCteff。另外，由F/F操作量运算部78除了外气温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV等还将压缩机目标转速的F/F操作量TGNCteff算出。
此外，F/B操作量运算部79基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te算出压缩机目标转速的F/B操作量TGNCtefb。并且，F/F操作量运算部78算出的F/F操作量TGNCteff和F/B操作量运算部79算出的F/B操作量TGNCtefb被加法器80相加后，确定成压缩机目标转速TGNCte。该压缩机目标转速TGNCte是基于吸热器温度Te算出的压缩机2的目标转速，控制器32基于该压缩机目标转速TGNCte控制压缩机2的转速NC。
(7-2)基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw的辅助膨胀阀目标开度TGECCVtw的算出
接着，利用图4对基于制冷模式(除湿制冷模式也相同)的冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw的辅助膨胀阀73的控制详细说明。图4是基于冷媒流路入口温度传感器77检测的冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出辅助膨胀阀73的目标开度(辅助膨胀阀目标开度)TGECCVtw的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部81基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw(冷媒-热媒介热交换器64的冷媒的温度)的目标值即目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO算出辅助膨胀阀目标开度的F/F操作量TGECCVtwff。
此外，F/B操作量运算部82基于目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO和冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出辅助膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVtwfb。并且，F/F操作量运算部81算出的F/F操作量TGECCVtwff和F/B操作量运算部82算出的F/B操作量TGECCVtwfb被加法器83相加后，确定成辅助膨胀阀目标开度TGECCVtw。该辅助膨胀阀目标开度TGECCVtw是基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出的辅助膨胀阀73的目标开度。
控制器32将电池温度Tb的目标电池温度TBO设为目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO进行上述的F/F、F/B操作量的运算，基于算出的辅助膨胀阀目标开度TGECCVtw控制辅助膨胀阀73的阀开度。即，冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B的入口的冷媒温度即冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw比目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO即目标电池温度TBO高的情况下，控制器32将辅助膨胀阀73的阀开度扩大，使经过分岔配管72流入冷媒流路64B的冷媒量增大。由此，冷媒-热媒介热交换器64中在热媒介流路64A流动的热媒介被强力地冷却。通过循环泵62的运转，从该冷媒-热媒介热交换器64的热媒介流路64A出来的热媒介到达电池55，在此与电池55热交换，所以电池55被强力地冷却。
另一方面，随着冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw接近目标电池温度TBO(目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO)而将辅助膨胀阀73的阀开度缩小，使流入冷媒流路64B的冷媒量减少。由此，在冷媒-热媒介热交换器64的热媒介流路64A流动的热媒介的冷却能力下降，电池55的冷却能力也下降。通过这样的控制，控制器32将电池55的温度(电池温度Tb)调整成目标电池温度TBO。
图5的实线L1表示该情况的电池温度Tb的变化。如上所述，根据冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制辅助膨胀阀73的阀开度，由此由于热媒介配管68、热媒介自身的热容而发生的控制的延迟被消除，电池温度Tb被顺畅地调整成目标电池温度TBO。此外，辅助膨胀阀73的阀开度的控制量(开方向/闭方向的控制量)不会较大地变动，所以为了将热媒介(电池55)冷却而所需的压缩机2的控制量(转速NC)的变动也如图6中实线L3所示地被消除。
此外，如前所述，图6中所示的虚线L4表示以在电池温度调整装置61循环的热媒介的温度控制辅助膨胀阀73的情况的压缩机2的转速NC的变化，但与实施例的情况相比较大地上下变动，有图6中斜线所示那样的无用地电力被压缩机2消耗的问题，但如本发明的实施例，借助冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制辅助膨胀阀73的阀开度，由此在压缩机2中能够消除无用的电力被消耗的不良情况。
由此，能够使用用于将车室内空气调节的冷媒回路R来高效率地进行电池55的冷却。特别地，将从室外热交换器7出来的冷媒中的至少一部分借助辅助膨胀阀73减压，使其流入冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B，所以能够将电池温度Tb切实且高效率地调整成目标电池温度TBO。
(7-3)基于电池温度Tb的目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO的修正控制
这里，如上所述以冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制辅助膨胀阀73的阀开度的情况下，电池温度Tb(热媒介的温度)随着冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw而下降，所以急速充电中等电池55的发热量增大的状况下，有在较长期间不会下降至目标电池温度TBO的情况。
因此，控制器32基于电池温度Tb的下降程度对目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO加以修正。例如，实施例中电池温度Tb在一定期间以上未下降至目标电池温度TBO的情况下，进行使目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO从目标电池温度TBO下降至既定值(deg)下降的修正。由此，更多的冷媒被向冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B供给，在热媒介流路64A流动的热媒介被更强力地冷却，所以能够更迅速地将电池温度Tb调整成目标电池温度TBO。
另外，控制器32例如在电池温度Tb下降至目标电池温度TBO的阶段结束该修正，使目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO恢复至目标电池温度TBO。
(7-4)压缩机2的控制的切换
此外，例如在制冷模式中进行车室内的制冷，若车室内的温度变低而没有制冷的必要性，则吸热器9的制冷负荷也减少，所以像该实施例这样基于吸热器温度Te算出压缩机目标转速TGNCte的情况下，压缩机2的转速NC也下降，不久变为控制上的最低转速。这样的状态下电池温度Tb变高的状况下，即使将辅助膨胀阀73的阀开度扩大至控制上的最大开度，也有热媒介的电池55的冷却能力不足的危险性。
因此，该实施例中压缩机目标转速TGNCte下降至既定的较低值(例如控制上的最低转速)的情况下，控制器32关闭电磁阀17而停止向吸热器9的冷媒供给，切换成根据基于如图7所示的冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw和目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO算出的压缩机目标转速TGNCtw控制压缩机2的转速NC的状态。另外，在后详细说明图7的功能框的具体的控制。
此外，该情况下，切换成控制器32基于冷媒流路入口温度传感器77检测的冷媒流路64B的入口的冷媒的温度(Tw)和冷媒流路出口温度传感器78检测的出口的冷媒的温度，控制辅助膨胀阀73的阀开度来将冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B的出口的冷媒过热度调整成适当值的状态。
这样，根据基于吸热器温度Te算出的压缩机目标转速TGNCte控制压缩机2的运转时，压缩机目标转速TGNCte下降至既定的较低值的情况下，停止向吸热器9的冷媒供给，若切换成根据基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出的压缩机目标转速TGNCtw控制压缩机2的运转，则无需基于吸热器9的车室内的制冷的状况下，切换成仅对于电池55的冷却使用冷媒回路R的状态，能够无障碍地继续电池55的冷却。
(8)电池55的冷却控制(其2)
接着，参照图7、图8的同时对基于控制器32的电池55的冷却控制的他的实施例进行说明。上述实施例中，在制冷模式(除湿制冷模式也相同)中基于吸热器温度Te控制压缩机2的转速NC，基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制辅助膨胀阀73的阀开度来冷却电池55，但也可以基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制压缩机2的转速NC，基于吸热器温度Te控制辅助膨胀阀73的阀开度を控制。
另外，该情况下也以制冷模式为例进行说明，但除湿制冷模式时也相同。此外，在该实施例中也将电池温度Tb的目标值(目标电池温度TBO)设为＋35℃。
(8-1)基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw的压缩机目标转速TGNCtw的算出
接着，对使用图7基于该实施例的制冷模式(除湿制冷模式也相同)的冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw的压缩机2的控制进行详细说明。图7是基于冷媒流路入口温度传感器77检测的冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出前述压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCtw的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部84基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw(冷媒-热媒介热交换器64的冷媒的温度)的目标值即目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO算出压缩机目标转速的F/F操作量TGNCtwff。
此外，F/B操作量运算部86基于目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO和冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出压缩机目标转速的F/B操作量TGNCtwfb。并且，F/F操作量运算部84算出的F/F操作量TGNCtwff和F/B操作量运算部86算出的F/B操作量TGNCtwfb被加法器87相加后，确定成压缩机目标转速TGNCtw。该压缩机目标转速TGNCtw是基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出的压缩机2的目标转速。
控制器32将电池温度Tb的目标电池温度TBO作为目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO进行上述F/F、F/B操作量的运算，基于被算出的压缩机目标转速TGNCtw控制压缩机2的转速NC。即，冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B的入口的冷媒温度即冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw比目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO即目标电池温度TBO高的情况下，控制器32使压缩机2的转速NC上升，使经过分岔配管72流入冷媒流路64B的冷媒量增大。由此，在冷媒-热媒介热交换器64中在热媒介流路64A流动的热媒介被强力地冷却。通过循环泵62的运转，从该冷媒-热媒介热交换器64的热媒介流路64A出来的热媒介到达电池55，在此与电池55热交换，所以电池55被强力地冷却。
另一方面，随着冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw接近目标电池温度TBO(目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO)而使压缩机2的转速NC下降，使流入冷媒流路64B的冷媒量减少。由此，在冷媒-热媒介热交换器64的热媒介流路64A流动的热媒介的冷却能力下降，电池55的冷却能力也下降。通过这样的控制，控制器32将电池55的温度(电池温度Tb)调整成目标电池温度TBO。
如上所述，根据冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制压缩机2的转速NC，由此，该实施例的情况下，由于热媒介配管68、热媒介自身的热容而产生的控制的延迟也被消除，图5中如实线L1所示，电池温度Tb被顺畅地调整成目标电池温度TBO。此外，压缩机2的转速NC也不会较大地变动，所以为了将热媒介(电池55)冷却所必要的压缩机2的控制量(转速NC)的变动也同样地如图6中实线L3所示地被消除。
此外，同样地，像该实施例那样借助冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制压缩机2的转速NC，由此，能够消除在压缩机2中无用的电力被消耗的不良情况。由此，使用用于将车室内空气调节的冷媒回路R，能够高效率地进行电池55的冷却。特别地，将从室外热交换器7出来的冷媒中的至少一部借助辅助膨胀阀73减压，使其流入冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B，所以能够将电池温度Tb切实且高效率地调整成目标电池温度TBO。
(8-2)基于吸热器温度Te的辅助膨胀阀目标开度TGECCVte的算出
接着，使用图8对基于该实施例的制冷模式(除湿制冷模式也相同)的吸热器温度Te的辅助膨胀阀73的控制进行详细说明。图8是基于吸热器温度传感器48检测的吸热器温度Te算出辅助膨胀阀73的目标开度(辅助膨胀阀目标开度)TGECCVte的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部88基于吸热器温度Te(吸热器9的温度)的目标值即目标吸热器温度TEO算出辅助膨胀阀目标开度的F/F操作量TGECCVteff。另外，也可以是，F/F操作量运算部88中除了外气温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV等还算出辅助膨胀阀目标开度的F/F操作量TGECCVteff。
此外，F/B操作量运算部89基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te算出辅助膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVtefb。并且，F/F操作量运算部88算出的F/F操作量TGECCVteff和F/B操作量运算部89算出的F/B操作量TGECCVtefb被加法器91相加后，确定成辅助膨胀阀目标开度TGECCVte。该辅助膨胀阀目标开度TGECCVte是基于吸热器温度Te算出的辅助膨胀阀73的目标开度。
控制器32基于算出的辅助膨胀阀目标开度TGECCVte控制辅助膨胀阀73的阀开度。即，吸热器温度Te比目标吸热器温度TEO高的情况下，控制器32将辅助膨胀阀73的阀开度缩小，使经过电磁阀17流入吸热器9的冷媒量增大。另一方面，随着吸热器温度Te接近目标吸热器温度TEO将辅助膨胀阀73的阀开度扩大，使经过电磁阀17流入吸热器9的冷媒量减少。
另外，该实施例的情况下控制器32也与前述相同地基于电池温度Tb的下降程度对目标冷媒-热媒介热交换器冷媒温度TWO加以修正。
(8-3)压缩机2的控制的切换
此外，该实施例的情况下电池55的温度也下降，若没有冷却电池55的必要，则冷媒-热媒介热交换器64的冷却负荷也减少，所以该实施例那样地基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出压缩机目标转速TGNCtw的情况下，压缩机2的转速NC也下降，不久呈控制上的最低转速。这样的状态下车室内的温度变高的状况下，即使将辅助膨胀阀73的阀开度缩小成控制上的最小开度，也有吸热器9的制冷能力不足的危险性。
因此，该实施例中压缩机目标转速TGNCtw下降至既定的较低值(例如控制上的最低转速)的情况下，控制器32将辅助膨胀阀73全闭，停止向冷媒-热媒介热交换器64的冷媒供给，切换成借助基于如前述的图3的那样的吸热器温度Te和目标吸热器温度TEO算出的压缩机目标转速TGNCte控制压缩机2的转速NC的状态。将辅助膨胀阀73全闭时可以停止循环泵62，也可以是车辆用空气调和装置1在运转中总是将循环泵62运转。
这样，根据基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出的压缩机目标转速TGNCtw控制压缩机2的运转时，在压缩机目标转速TGNCtw下降至既定的较低值的情况下，停止向冷媒-热媒介热交换器64的冷媒供给，若切换成根据基于吸热器温度Te算出的压缩机目标转速TGNCte控制压缩机2的运转，则在无需冷媒-热媒介热交换器64的经由热媒介的电池55的冷却的状况下，切换成仅对于车室内的制冷使用冷媒回路R的状态，能够无障碍地继续车室内空气调节。
(9)电池55的冷却控制(其3)
接着，参照图9的同时对于控制器32的电池55的冷却控制的另一其他的实施例进行说明。前述实施例(其1)中，在制冷模式下基于吸热器温度Te控制压缩机2的转速NC，基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制辅助膨胀阀73的阀开度，在上述实施例(其2)中，基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw控制压缩机2的转速NC，基于吸热器温度Te控制辅助膨胀阀73的阀开度，将电池55冷却，但也可以选择基于由图3的控制框算出的吸热器温度Te的压缩机目标转速TGNCte和基于由图7的控制框算出的冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw的压缩机目标转速TGNCtw中的较小的一方来控制压缩机2的转速NC。
(9-1)压缩机目标转速TGNC的算出和压缩机2的控制
该情况下，将由如图9所示的图3的控制框算出的压缩机目标转速TGNCte和由图7的控制框算出的压缩机目标转速TGNCtw借助比较器92比较，选择它们中较小的一方来作为最终的压缩机目标转速TGNC。并且，基于该压缩机目标转速TGNC控制压缩机2的转速NC。控制的方法与前述各实施例的情况相同。
(9-2)辅助膨胀阀73的控制
此外，该情况的控制器32基于未被用于压缩机2的运转控制而被选择的冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw或吸热器温度Te控制辅助膨胀阀73的阀开度。即，选择图3的压缩机目标转速TGNCte作为压缩机目标转速TGNC的情况下，基于由图4的控制框算出的辅助膨胀阀目标开度TGECCVtw控制辅助膨胀阀73的阀开度，在选择图7的压缩机目标转速TGNCtw的情况下，基于由图8的控制框算出的辅助膨胀阀目标开度TGECCVte控制辅助膨胀阀73的阀开度。
这样，若借助控制器32选择基于吸热器温度Te算出的压缩机目标转速TGNCte、基于冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw算出的压缩机目标转速TGNCtw中的较小的一方来控制压缩机2的运转，则在削减压缩机2的消耗电力的同时，基于未被用于该压缩机2的运转控制而被选择的冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw或吸热器温度Te控制辅助膨胀阀73的阀开度，能够无障碍地进行车室内的空气调节和电池55的冷却。
另外，上述各实施例中采用冷媒流路入口温度传感器77检测的冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B的入口的冷媒的温度作为冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw，但不限于此，也可以是，采用冷媒流路出口温度传感器78检测的冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B的出口的冷媒的温度。
此外，作为冷媒-热媒介热交换器冷媒温度Tw，不限于像实施例那样的冷媒流路入口温度传感器77、冷媒流路出口温度传感器78直接地检测的温度，也可以是，借助压力传感器检测冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B的入口的冷媒的压力、冷媒流路64B的出口的冷媒的压力，采用将该被检测的压力换算成温度的值(温度)。
进而，上述各实施例中说明的冷媒回路R、电池温度调整装置61的结构不限于此，显然能够在不脱离本发明的宗旨的范围改变。例如，实施例中对于在制冷模式及除湿制冷模式中将电池55冷却的车辆用空气调和装置1进行了说明，但技术方案1乃至技术方案3的发明中不限于此，若将放热器4设为本发明的放热用热交换器，将室外膨胀阀6设为本发明的减压装置，室外热交换器7设为本发明的吸热用热交换器，使从放热器4出来的冷媒中的至少一部分经由辅助膨胀阀73流入冷媒-热媒介热交换器64的冷媒流路64B，则前述的供暖模式、除湿供暖模式中能够借助冷媒回路R经由热媒介将电池55冷却。该情况下显然也基于冷媒-热媒介热交换器64的冷媒的温度控制压缩机2、辅助膨胀阀73。
附图标记说明
1车辆用空气调和装置
2压缩机
3空气流通路
4放热器
6室外膨胀阀
7室外热交换器(放热用热交换器)
8室内膨胀阀(减压装置)
9吸热器(吸热用热交换器)
15室外送风机
17、20、21、22电磁阀(开闭阀)
32控制器(控制装置)
55电池
61电池温度调整装置
62循环泵
64冷媒-热媒介热交换器
73辅助膨胀阀(膨胀阀)
R冷媒回路。

Claims (8)

1.一种车辆用空气调和装置，具备冷媒回路和控制装置，前述冷媒回路使冷媒以压缩机、放热用热交换器、减压装置及吸热用热交换器的顺序循环，前述车辆用空气调和装置将车室内空气调节，其特征在于，
具备电池温度调整装置、冷媒-热媒介热交换器、膨胀阀，
前述电池温度调整装置用于使热媒介向搭载于车辆的电池循环来将该电池冷却，
前述冷媒-热媒介热交换器用于使从前述放热用热交换器出来的前述冷媒的至少一部分与前述电池温度调整装置的前述热媒介热交换，
前述膨胀阀用于将向该冷媒-热媒介热交换器流入的前述冷媒减压，
前述控制装置选择基于前述吸热用热交换器的温度Te算出的前述压缩机的目标转速TGNCte、基于前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw算出的前述压缩机的目标转速TGNCtw中的较小的一方控制前述压缩机的运转，
并且基于未被用于前述压缩机的运转控制而选择的前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw或前述吸热用热交换器的温度Te控制前述膨胀阀的阀开度，由此将前述电池的温度Tb调整成既定的目标值TBO。
2.如权利要求1所述的车辆用空气调和装置，其特征在于，
前述控制装置在根据前述压缩机的目标转速TGNCte控制前述压缩机的运转时，在前述目标转速TGNCte下降至既定的较低值的情况下，停止向前述吸热用热交换器供给冷媒，根据基于前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw算出的前述压缩机的目标转速TGNCtw控制前述压缩机的运转。
3.如权利要求1所述的车辆用空气调和装置，其特征在于，
前述控制装置在根据前述压缩机的目标转速TGNCtw控制前述压缩机的运转时，在前述目标转速TGNCtw下降至既定的较低值的情况下，停止向前述冷媒-热媒介热交换器供给冷媒，根据基于前述吸热用热交换器的温度Te算出的前述压缩机的目标转速TGNCte控制前述压缩机的运转。
4.一种车辆用空气调和装置，具备冷媒回路和控制装置，前述冷媒回路使冷媒以压缩机、放热用热交换器、减压装置及吸热用热交换器的顺序循环，前述车辆用空气调和装置将车室内空气调节，其特征在于，
具备电池温度调整装置、冷媒-热媒介热交换器、膨胀阀，
前述电池温度调整装置用于使热媒介向搭载于车辆的电池循环来将该电池冷却，
前述冷媒-热媒介热交换器用于使从前述放热用热交换器出来的前述冷媒的至少一部分与前述电池温度调整装置的前述热媒介热交换，
前述膨胀阀用于将向该冷媒-热媒介热交换器流入的前述冷媒减压，
前述控制装置将前述电池的温度Tb的目标值TBO设为前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw的目标值TWO，基于该目标值TWO与前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw控制前述压缩机或前述膨胀阀，
并且基于前述电池的温度Tb的下降程度对前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw的目标值TWO加以修正，由此将前述电池的温度Tb调整成既定的目标值TBO。
5.一种车辆用空气调和装置，具备冷媒回路和控制装置，前述冷媒回路使冷媒以压缩机、放热用热交换器、减压装置及吸热用热交换器的顺序循环，前述车辆用空气调和装置将车室内空气调节，其特征在于，
具备电池温度调整装置、冷媒-热媒介热交换器、膨胀阀，
前述电池温度调整装置用于使热媒介向搭载于车辆的电池循环来将该电池冷却，
前述冷媒-热媒介热交换器用于使从前述放热用热交换器出来的前述冷媒的至少一部分与前述电池温度调整装置的前述热媒介热交换，
前述膨胀阀用于将向该冷媒-热媒介热交换器流入的前述冷媒减压，
前述控制装置根据基于前述吸热用热交换器的温度Te算出的前述压缩机的目标转速TGNCte控制前述压缩机的运转，基于前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw控制前述膨胀阀的阀开度，
并且在前述目标转速TGNCte下降至既定的较低值的情况下，停止向前述吸热用热交换器供给冷媒，根据基于前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw算出的前述压缩机的目标转速TGNCtw控制前述压缩机的运转，由此将前述电池的温度Tb调整成既定的目标值TBO。
6.一种车辆用空气调和装置，具备冷媒回路和控制装置，前述冷媒回路使冷媒以压缩机、放热用热交换器、减压装置及吸热用热交换器的顺序循环，前述车辆用空气调和装置将车室内空气调节，其特征在于，
具备电池温度调整装置、冷媒-热媒介热交换器、膨胀阀，
前述电池温度调整装置用于使热媒介向搭载于车辆的电池循环来将该电池冷却，
前述冷媒-热媒介热交换器用于使从前述放热用热交换器出来的前述冷媒的至少一部分与前述电池温度调整装置的前述热媒介热交换，
前述膨胀阀用于将向该冷媒-热媒介热交换器流入的前述冷媒减压，
前述控制装置根据基于前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw算出的前述压缩机的目标转速TGNCtw控制前述压缩机的运转，基于前述吸热用热交换器的温度Te控制前述膨胀阀的阀开度，由此将前述电池的温度Tb调整成既定的目标值TBO，并且在前述目标转速TGNCtw下降至既定的较低值的情况下，停止向前述冷媒-热媒介热交换器供给冷媒，根据基于前述吸热用热交换器的温度Te算出的前述压缩机的目标转速TGNCte控制前述压缩机的运转。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的车辆用空气调和装置，其特征在于，
前述控制装置将前述冷媒-热媒介热交换器入口的前述冷媒的温度、或根据前述冷媒-热媒介热交换器入口的前述冷媒的压力换算的温度、或前述冷媒-热媒介热交换器出口的前述冷媒的温度、或根据前述冷媒-热媒介热交换器出口的前述冷媒的压力换算的温度设为前述冷媒-热媒介热交换器的前述冷媒的温度Tw。
8.如权利要求1至6中任一项所述的车辆用空气调和装置，其特征在于，
具备空气流通路、放热器、吸热器、室外热交换器，
前述空气流通路供向前述车室内供给的空气流通，
前述放热器用于使前述冷媒放热来将从前述空气流通路向前述车室内供给的空气加热，
前述吸热器用于使前述冷媒吸热来将从前述空气流通路向前述车室内供给的空气冷却，
前述室外热交换器设置于车室外而用于使前述冷媒放热或吸热，
前述控制装置执行供暖模式、除湿模式、制冷模式，并且在前述制冷模式及/或前述除湿模式中，前述吸热器构成前述吸热用热交换器，前述室外热交换器构成前述放热用热交换器，将从该室外热交换器出来的前述冷媒的至少一部分借助前述膨胀阀减压，使其流入前述冷媒-热媒介热交换器，
在前述供暖模式中，借助前述放热器使被从前述压缩机排出的前述冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述室外热交换器使其吸热，由此将前述车室内供暖，
在前述除湿模式中，借助前述放热器及前述室外热交换器使被从前述压缩机排出的前述冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述吸热器使其吸热，由此将前述车室内除湿，
在前述制冷模式中，借助前述室外热交换器使被从前述压缩机排出的前述冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述吸热器使其吸热，由此将前述车室内制冷。
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