CN111601724A - 车用空调装置 - Google Patents

Abstract

提供一种车用空调装置，在切换执行除湿制热模式和除湿制冷模式的情况下，更能执行除湿制热模式且能进行高效的运转。在除湿制热模式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下，热泵控制器转移至除湿制冷模式，在所述除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件成立的情况下，热泵控制器转移至除湿制热模式。进一步地，在除湿制冷模式的运转中运转条件或运转状况存在规定的变动的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，热泵控制器都转移至除湿制热模式。

Description

车用空调装置

技术领域

本发明涉及对车辆的车室内进行空气调节的热泵式的空调装置，尤其涉及适用于混合动力汽车、电动汽车的车用空调装置。

背景技术

因近年来的环境问题显现，以致混合动力汽车、电动汽车普及。此外，作为能适用于这种车辆的空调装置，研发了如下空调装置，该空调装置包括：压缩机，该压缩机将制冷剂压缩后排出；散热器，该散热器设置于车室内侧并使制冷剂散热；吸热器，该吸热器设置于车室内侧并使制冷剂吸热；以及室外热交换器，该室外热交换器设置于车室外并使制冷剂散热或吸热，上述空调装置能切换制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式及制冷模式，其中，在上述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使在上述散热器中散热后的制冷剂在室外热交换器中吸热；在上述除湿制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使在上述散热器中散热后的制冷剂在吸热器及室外热交换器中吸热；在上述除湿制冷模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器及室外热交换器中散热，并使其在吸热器中吸热；在上述制冷模式下，使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热，并使其在吸热器中吸热(例如参照专利文献1)。

在这种情况下，在室外热交换器的入口处设置有室外膨胀阀，在吸热器的入口处设置有室内膨胀阀。此外，在室外膨胀阀与室外热交换器的串联回路中并联设置有旁通回路。此外，在上述除湿制热运转模式下，使流经散热器的制冷剂分流，一部分从旁通回路流至室内膨胀阀，在该室内膨胀阀处减压后，流入至吸热器而蒸发、吸热。此外，剩余部分流至室外膨胀阀，在此处减压后，流入至室外热交换器而蒸发、吸热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-94673号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在此，在上述车用空调装置中，从除湿制热模式转移至除湿制冷模式时的运转模式的切换，是在除湿制热模式下的运转中无法实现需要的制冷能力的情况下进行的。

另一方面，由于从除湿制冷模式转移至除湿制热模式时的运转模式的切换，是在除湿制冷模式的运转中，基于环境条件、运转状况能实现作为除湿制热模式亦所需的制热能力、且能实现所需的制冷能力的情况下进行的，因此，难以从除湿制冷模式转移至除湿制热模式，在除湿制冷模式的状态下所需的制热能力不足时，例如设置辅助加热器(由电加热器构成的辅助加热装置)并对其通电，以使其发热，从而进行除湿制冷模式下的再加热的辅助。

因此，消耗电力增大，COP(能效比)下降。由此，特别是在通过电池行驶的车辆的情况下，存在行驶距离缩短的不良情况。此外，在使用机械室膨胀阀作为室内膨胀阀的情况下，考虑到由于不均匀(个体差异)而对制冷剂过渡节流，将转移至上述除湿制热模式的条件设定得更为严格，因此，更难转移至除湿制热模式。另外，尽管处于外部气体湿度越高则越可以执行除湿制热模式的状态，但在未设置外部气体湿度传感器的车辆中，无法判断能执行除湿制热模式。

本发明为解决上述现有的技术问题而作，其目的在于提供一种车用空调装置，在切换执行除湿制热模式和除湿制冷模式的情况下，更能执行除湿制热模式且能进行高效的运转。

解决技术问题所采用的技术手段

本发明的车用空调装置包括：压缩机，所述压缩机压缩制冷剂；空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；散热器，所述散热器用于使制冷剂散热来对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热来对从空气流通路径供给至车室内的空气进行冷却；室外热交换器，所述室外热交换器设置于车室外并使制冷剂散热或吸热；以及控制装置，所述控制装置至少具有除湿制热模式和除湿制冷模式，并且切换执行所述除湿制热模式和所述除湿制冷模式，其中，在所述除湿制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器和室外热交换器中吸热，在所述除湿制冷模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器和室外热交换器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器中吸热，其特征是，在除湿制热模式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下，控制装置转移至除湿制冷模式，在所述除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件成立的情况下，控制装置转移至除湿制热模式，并且，在除湿制冷模式的运转中运转条件或运转状况存在规定的变动的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，控制装置都转移至除湿制热模式。

技术方案2的发明的车用空调装置是在上述发明的基础上，其特征是，运转条件或运转状况的规定的变动是指表明能实现作为除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所需的制冷能力的运转条件或运转状况的变动。

技术方案3的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，在除湿制冷模式的运转中车室内的设定温度Tset在规定期间以内上升至规定值以上的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，控制装置都转移至除湿制热模式。

技术方案4的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，在除湿制冷模式的运转中作为吹出至车室内的空气的目标温度的目标吹出温度TAO在规定期间以内上升至规定值以上的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，控制装置都转移至除湿制热模式。

技术方案5的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，在除湿制冷模式的运转中作为散热器的目标温度的目标加热器温度TCO在规定期间以内上升至规定值以上的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，控制装置都转移至除湿制热模式。

技术方案6的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，在除湿制冷模式的运转中表示在空气流通路径内流通的空气的风量的指标存在规定的变动的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，控制装置都转移至除湿制热模式。

技术方案7的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，在除湿制冷模式的运转中作为吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO存在规定的变动的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，控制装置都转移至除湿制热模式。

技术方案8的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，除湿制冷转移条件是在除湿制热模式的运转中无法实现所需的制冷能力的情况。

技术方案9的发明的车用空调装置是在上述发明的基础上，其特征是，除湿制冷转移条件是无法通过除湿制热模式下的吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO的情况。

技术方案10的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，除湿制热转移条件是在除湿制冷模式的运转中，基于环境条件和/或运转状况，能实现作为除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所需的制冷能力的情况。

技术方案11的发明的车用空调装置是在上述发明的基础上，其特征是，除湿制热转移条件是能通过除湿制热模式下的散热器的散热来实现作为所述散热器的目标温度的目标加热器温度TCO，且能通过吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO的情况。

技术方案12的发明的车用空调装置是在技术方案5或技术方案11的发明的基础上，其特征是，目标加热器温度TCO是散热器的下风侧的空气温度的目标值。

技术方案13的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，所述车用空调装置包括辅助加热装置，所述辅助加热装置用于对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热，在除湿制冷模式的运转中无法实现所需的制热能力的情况下，控制装置使辅助加热装置发热。

技术方案14的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，控制装置具有制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式和制冷模式的各运转模式，并切换执行所述各运转模式，其中，在所述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在室外热交换器中吸热，在所述制冷模式下，使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器中吸热。

发明效果

根据本发明，车用空调装置包括：压缩机，所述压缩机压缩制冷剂；空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；散热器，所述散热器用于使制冷剂散热来对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热来对从空气流通路径供给至车室内的空气进行冷却；室外热交换器，所述室外热交换器设置于车室外并使制冷剂散热或吸热；以及控制装置，所述控制装置至少具有除湿制热模式和除湿制冷模式，并且切换执行所述除湿制热模式和所述除湿制冷模式，其中，在所述除湿制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器和室外热交换器中吸热，在所述除湿制冷模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器和室外热交换器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器中吸热，在除湿制热模式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下，控制装置转移至除湿制冷模式，在所述除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件成立的情况下，控制装置转移至除湿制热模式，此时，进一步地，在除湿制冷模式的运转中运转条件或运转状况存在规定的变动的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，控制装置都转移至除湿制热模式，因此，在除湿制冷模式的运转中运转状况、运转条件存在规定的变动时，无论除湿制热转移条件成立/不成立，都能转移至除湿制热模式并尝试执行所述除湿制热模式。

由此，能解决下述不良情况：无论实际上是否为能执行除湿制热模式的状况，只要除湿制热转移条件不成立，就无法从除湿制冷模式转移至除湿制热模式，从而能进一步扩大执行除湿制热模式的可能性，因此，陷入如技术方案13的发明那样使辅助加热装置发热而持续除湿制冷模式的状况的可能性变低，能实现能效比COP的提高和消耗电力的削减。

在这种情况下，上述除湿制冷模式的运转中的运转条件或运转状况的规定的变动是表明如技术方案2的发明那样能实现作为除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所需的制冷能力的运转条件或运转状况的变动。

具体而言，在上述除湿制冷模式的运转中的运转条件的规定的变动中，考虑到如技术方案3的发明那样车室内的设定温度Tset在规定期间以内上升至规定值以上的情况。

此外，在上述除湿制冷模式的运转中的运转状况的规定的变动中，考虑到如技术方案4的发明那样作为吹出至车室内的空气的目标温度的目标吹出温度TAO在规定期间以内上升至规定值以上的情况、如技术方案5的发明那样作为散热器的目标温度的目标加热器温度TCO在规定期间以内上升至规定值以上的情况，除此之外，考虑如技术方案6的发明那样表示在空气流通路径内流通的空气的风量的指标存在规定的变动的情况、如技术方案7的发明那样作为吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO存在规定的变动的情况。

此外，上述除湿制冷转移条件是如技术方案8的发明那样在除湿制热模式的运转中无法实现所需的制冷能力的情况，更具体而言，是如技术方案9的发明那样无法通过除湿制热模式下的吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO的情况。

此外，除湿制热转移条件是如技术方案10的发明那样在除湿制冷模式的运转中，基于环境条件和/或运转状况，能实现作为除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所需的制冷能力的情况，更具体而言，是如技术方案11的发明那样能通过除湿制热模式下的散热器的散热来实现作为所述散热器的目标温度的目标加热器温度TCO，且能通过吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO的情况。

此外，若如技术方案12的发明那样将目标加热器温度TCO设为散热器的下风侧的空气温度的目标值，则控制性良好。

此外，本发明在如技术方案14的发明那样的车用空调装置中极为理想，在该车用空调装置中，控制装置具有制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式和制冷模式的各运转模式，并切换执行各运转模式，其中，在所述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在室外热交换器中吸热，在所述制冷模式下，使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器中吸热。

附图说明

图1是适用了本发明的一实施方式的车用空调装置的结构图(制热模式)。

图2是图1的车用空调装置的控制装置的电路的框图。

图3是对图2的控制装置的热泵控制器实施的除湿制热模式进行说明的车用空调装置的结构图。

图4是对图2的控制装置的热泵控制器实施的除湿制冷模式进行说明的车用空调装置的结构图。

图5是对图2的控制装置的热泵控制器实施的制冷模式进行说明的车用空调装置的结构图。

图6是图1的车用空调装置的空气流通路径部分的放大图。

图7是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的运转模式的切换控制进行说明的图。

图8是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的车室内的设定温度上升时的运转模式的切换控制进行说明的图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明一实施方式的车用空调装置1的结构图。适用本发明的实施例的车辆是未装设发动机(内燃机)的电动汽车(EV)，通过将充电至装设于车辆的电池的电力供给至行驶用的电动马达(均未图示)来进行驱动以进行行驶，本发明的车用空调装置1也采用通过电池的电力驱动的方式。

即，实施例的车用空调装置1在无法通过发动机的废热实施制热的电动汽车中，通过利用使用了制冷剂回路R的热泵运转来切换执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式和辅助加热器单独模式的各运转模式，从而进行车室内的空气调节，且还具有对上述室外热交换器7进行除霜的除霜模式。

另外，作为车辆并不局限于电动汽车，本发明在共用发动机和行驶用的电动马达的所谓混合动力汽车中也是有效的，另外在通过发动机行驶的通常的汽车中也能适用，这一点是自不必言的。

实施例的车用空调装置1进行电动汽车的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿和换气)，在该车用空调装置1中，电动式的压缩机2、散热器4、室外膨胀阀6、室外热交换器7、室内膨胀阀8、吸热器9和储罐12等通过制冷剂配管13依次连接而构成制冷剂回路R，其中，上述压缩机2压缩制冷剂，上述散热器4设置在供车室内空气通气循环的HVAC单元10的空气流通路径3内，使从压缩机2排出的高温高压的制冷剂经由制冷剂配管13G流入，并使该制冷剂在车室内散热，上述室外膨胀阀6在制热时使制冷剂减压膨胀并由电动阀(电子膨胀阀)构成，上述室外热交换器7在制冷剂与外部气体之间进行热交换，以在制冷时作为使制冷剂散热的散热器发挥功能，在制热时作为使制冷剂吸热的蒸发器发挥功能，上述室内膨胀阀8使制冷剂减压膨胀并由机械式膨胀阀构成，上述吸热器9设置在空气流通路径3内，在制冷时和除湿时使制冷剂从车室内外吸热。

此外，室外膨胀阀6使从散热器4流出并流入至室外热交换器7的制冷剂减压膨胀，并且能够设为全闭。此外，在实施例中，使用了机械式膨胀阀的室内膨胀阀8使流入至吸热器9的制冷剂减压膨胀，并且对吸热器9中的制冷剂的过热度进行调节。

另外，在室外热交换器7设置有室外送风机15。上述室外送风机15构成为通过强制性地将外部气体通风至室外热交换器7而使外部气体与制冷剂进行热交换，由此，即使在停车过程中(即、车速为0km/h)，外部气体也通风至室外热交换器7。

此外，室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有接收干燥部14和过冷却部16，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A经由在使制冷剂流至吸热器9时开放的作为开闭阀的电磁阀17(制冷用)而连接于接收干燥部14，过冷却部16的出口侧的制冷剂配管13B依次经由止回阀18及室内膨胀阀18而连接于吸热器9的入口侧。另外，接收干燥部14和过冷却部16在结构上构成室外热交换器7的一部分。此外，止回阀18朝室内膨胀阀8的方向为顺方向。

过冷却部16与止回阀18之间的制冷剂配管13B和吸热器9的出口侧的制冷剂配管13C设置成热交换关系，两者构成内部热交换器19。由此，设置成经由制冷剂配管13B流入至室内膨胀阀8的制冷剂被从吸热器9流出的低温的制冷剂冷却(过冷却)的结构。

此外，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13A分岔出制冷剂配管13D，上述分岔后的制冷剂配管13D经由在制热时开放的作为开闭阀的电磁阀21(制热用)而与内部热交换器19下游侧的制冷剂配管13C连通连接。上述制冷剂配管13C与储罐12连接，储罐12与压缩机2的制冷剂吸入侧连接。

另外，散热器4的出口侧的制冷剂配管13E在室外膨胀阀6的近前(制冷剂上游侧)分岔为制冷剂配管13J和制冷剂配管13F，分岔出的一个制冷剂配管13J经由室外膨胀阀6而连接于室外热交换器7的制冷剂入口侧。此外，分岔出的另一个制冷剂配管13F经由除湿时打开的作为开闭阀的电磁阀22(除湿用)而与位于止回阀18的制冷剂下游侧且室内膨胀阀8的制冷剂上游侧的制冷剂配管13B连通连接。

由此，制冷剂配管13F变成与室外膨胀阀6、室外热交换器7以及止回阀18的串联回路并联连接的形态，并成为绕过室外膨胀阀6、室外热交换器7以及止回阀18的旁通回路。此外，室外膨胀阀6与作为旁通用的开闭阀的电磁阀20并联连接。

此外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路径3形成有外部气体吸入口和内部气体吸入口的各吸入口(在图1中以吸入口25为代表进行表示)，在上述吸入口25设置有吸入切换挡板26，上述吸入切换挡板26将导入至空气流通路径3内的空气切换为车室内的空气、即内部气体(内部气体循环)和车室外的空气、即外部气体(外部气体导入)。此外，在上述吸入切换挡板26的空气下游侧设置有室内送风机(鼓风扇)27，上述室内送风机27用于将导入的内部气体或外部气体送至空气流通路径3。

此外，根据实施例，在散热器4的下风侧(空气下游侧)的空气流通路径3内设置有由PTC加热器(电加热器)构成的作为辅助加热装置的辅助加热器23，能对经由散热器4供给至车室内的空气进行加热。此外，在散热器4的空气上游侧的空气流通路径3内设置有空气混合挡板28，上述空气混合挡板28对流入至上述空气流通路径3内并经过吸热器9后的空气流通路径3内的空气(内部气体或外部气体)通风至散热器4和辅助加热器23的比例进行调节。

此外，在散热器4的空气下游侧的空气流通路径3形成有吹脚(日文：フット)、自然风(日文：ベント)、前挡风除雾(日文：デフ)的各吹出口(在图1中用吹出口29为代表表示)，在上述吹出口29设置有吹出口切换挡板31，上述吹出口切换挡板31对空气从各上述吹出口的吹出进行切换控制。

接着，图2示出了实施例的车用空调装置1的控制装置11的框图。控制装置11由空调控制器45和热泵控制器32构成，上述空调控制器45和热泵控制器32均由作为包括处理器的计算机的一例的微型计算机构成，并且上述空调控制器45和热泵控制器32与构成CAN(Controller Area NetWork：控制器局域网络)及LIN(Local Interconnect Network：本地互联网)的车辆通信总线65连接。此外，压缩机2和辅助加热器23也与车辆通信总线65连接，上述空调控制器45、热泵控制器32、压缩机2以及辅助加热器23构成为经由车辆通信总线65进行数据的接收、发送。

空调控制器45是负责车辆的车室内空气调节控制的高阶控制器，上述空调控制器45的输入与外部气体温度传感器33、HVAC吸入温度传感器36、内部气体温度传感器37、室内二氧化碳浓度传感器39、吹出温度传感器41、排出压力传感器42、日照传感器51、车速传感器52的各输出及空调操作部53(空气调节操作部)连接，其中，上述外部气体温度传感器33对车辆的外部气体温度Tam进行检测，上述HVAC吸入温度传感器36对从吸入口25吸入空气流通路径3并流入至吸热器9的空气的温度(吸入空气温度Tas)进行检测，上述内部气体温度传感器37对车室内的空气(内部气体)的温度(室内温度Tin)进行检测，上述室内二氧化碳浓度传感器39对车室内的二氧化碳浓度进行检测，上述吹出温度传感器41对吹出至车室内的空气的温度进行检测，上述排出压力传感器42对压缩机2的排出制冷剂压力Pd进行检测，上述日照传感器51是用于对照向车室内的日照量进行检测的例如光电传感器式的传感器，上述车速传感器52用于对车辆的移动速度(车速)进行检测，上述空调操作部53用于进行车室内的设定温度Tset、运转模式的切换等车室内的空调设定操作。

此外，在空调控制器45的输出连接有室外送风机15、室内送风机(鼓风扇)27、吸入切换挡板26、空气混合挡板28、吹出口切换挡板31，并通过空调控制器45对上述部件进行控制。

热泵控制器32是主要负责制冷剂回路R的控制的控制器，在上述热泵控制器32的输入连接有排出温度传感器43、吸入压力传感器44、吸入温度传感器55、散热器入口温度传感器46A、散热器出口温度传感器46B、散热器出口压力传感器47、吸热器温度传感器48、吸热器压力传感器49、辅助加热器温度传感器50、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，其中，上述排出温度传感器43对压缩机2的排出制冷剂温度Td进行检测，上述吸入压力传感器44对压缩机2的吸入制冷剂压力Ps进行检测，上述吸入温度传感器55对压缩机2的吸入制冷剂温度Ts进行检测，上述散热器入口温度传感器46A对散热器4的制冷剂入口侧的制冷剂温度(散热器入口温度TCIin)进行检测，上述散热器出口温度传感器46B对散热器4的制冷剂出口侧的制冷剂温度(散热器出口温度TCIout)进行检测，上述散热器出口压力传感器47对散热器4的制冷剂出口侧的制冷剂压力(散热器压力PCI)进行检测，上述吸热器温度传感器48对吸热器9的温度(吸热器9的制冷剂温度：吸热器温度Te)进行检测，上述吸热器压力传感器49对吸热器9的制冷剂压力进行检测，上述辅助加热器温度传感器50对辅助加热器23的温度(辅助加热器温度Theat)进行检测，上述室外热交换器温度传感器54对室外热交换器7的出口的制冷剂温度(室外热交换器7的制冷剂蒸发温度TXO、室外热交换器温度TXO)进行检测，上述室外热交换器压力传感器56对室外热交换器7的出口的制冷剂压力(室外热交换器7的制冷剂蒸发压力PXO、室外热交换器压力PXO)进行检测。

另外，辅助加热器温度传感器50既可以对辅助加热器23的下风侧(紧靠后)的空气温度进行检测，也可以对辅助加热器23自身的温度进行检测，但若考虑控制性，则对辅助加热器23的下风侧的空气温度进行检测更为理想。此外，在本实施例中，辅助加热器温度传感器50以少许间隔的方式设置于辅助加热器23的下风侧，以对辅助加热器23的下风侧(紧靠后)的空气温度进行检测，作为辅助加热器23的温度、即辅助加热器温度Theat，采用辅助加热器23的下风侧的空气温度。

此外，在热泵控制器32的输出连接有室外膨胀阀6、电磁阀22(除湿用)、电磁阀17(制冷用)、电磁阀21(制热用)、电磁阀20(旁通用)的各电磁阀，上述各部件通过热泵控制器32控制。另外，压缩机2和辅助加热器23分别内置有控制器，压缩机2和辅助加热器23的控制器经由车辆通信总线65与热泵控制器32进行数据的接收、发送，并通过上述热泵控制器32控制。

热泵控制器32与空调控制器45经由车辆通信总线65相互进行数据的接收、发送并且基于各传感器的输出及通过空调操作部53输入的设定对各设备进行控制，在这种情况下的实施例中，构成为外部气体温度传感器33、排出压力传感器42、车速传感器52、流入至空气流通路径3并在该空气流通路径3内流通的空气的风量Ga(空调控制器45计算出的)、空气混合挡板28实现的风量比例SW(空调控制器45计算出的)以及空调操作部53的输出从空调控制器45经由车辆通信总线65发送至热泵控制器32，以用于由热泵控制器32进行的控制。另外，由上述空气混合挡板28实现的风量比例SW是空调控制器45在0≤SW≤1的范围内计算出的。此外，在SW＝1时，空气混合挡板28处于图6所示的状态，流经吸热器9的所有空气通风至散热器4和辅助加热器23。

基于以上结构，接着对实施例的车用空调装置1的动作进行说明。在本实施例中，控制装置11(空调控制器45、热泵控制器32)构成为切换执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、辅助加热器单独模式的各空调模式，并且还执行对室外热交换器7进行除霜的除霜模式。

(1)制热模式

首先，参照图1对制热模式进行说明。图1表示制热模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。当通过热泵控制器32(自动模式)或针对空调控制器45的空调操作部53的手动的空调设定操作(手动模式)来选择制热模式时，热泵控制器32将电磁阀21打开，将电磁阀17、电磁阀20和电磁阀22关闭。此外，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设为对从室内送风机27吹出的空气通风至散热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。

由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入至散热器4。由于在散热器4中通风有空气流通路径3内的空气，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取热量而被冷却并冷凝液化。

在散热器4内液化后的制冷剂在从散热器4流出后，经过制冷剂配管13E、13J流至室外膨胀阀6。流入至室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压后，流入至室外热交换器7。流入至室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15通风的外部空气中汲取热量(吸热)。即，制冷剂回路R成为热泵。然后，从室外热交换器7流出的低温的制冷剂经过制冷剂配管13A以及制冷剂配管13D、电磁阀21而从制冷剂配管13C流入至储罐12，在该储罐12中被气液分离后，气体制冷剂被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。由于在散热器4中加热后的空气从吹出口29吹出，因此进行车室内的制热。

热泵控制器32根据由吹出至车室内的空气的目标温度(吹出至车室内的空气的温度的目标值)、即目标吹出温度TAO计算出的目标加热器温度TCO(后述的加热器温度Thp的目标值，散热器4的目标温度)来计算目标散热器压力PCO，基于上述目标散热器压力PCO和散热器出口压力传感器47检测出的散热器压力PCI(制冷剂回路R的高压压力)来控制压缩机2的转速，并且基于散热器出口温度传感器46A检测出的散热器4的制冷剂出口侧的温度TCIout和散热器出口压力传感器47检测出的散热器压力PCI来控制室外膨胀阀6的阀开度，从而控制散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度。

此外，在由散热器4实现的制热能力(加热能力)相对于所需制热能力不足的情况下，热泵控制器32通过辅助加热器23的发热来补偿该不足的量。由此，即使在低外部气体温度时等也可无障碍地对车室内进行制热。

(2)除湿制热模式

接着，参照图3对除湿制热模式进行说明。图3表示除湿制热模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。在除湿制热模式下，热泵控制器32将电磁阀21和电磁阀22打开，将电磁阀17、电磁阀20关闭。此外，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成对从室内送风机27吹出的空气通风至散热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。

由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入至散热器4。由于在散热器4中通风有空气流通路径3内的空气，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取热量而被冷却并冷凝液化。

在散热器4内液化后的制冷剂在从散热器4流出后，经过制冷剂配管13E后一部分流入至制冷剂配管13J，并流至室外膨胀阀6。流入至室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压后，流入至室外热交换器7。流入至室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15通风的外部空气中汲取热量(吸热)。然后，从室外热交换器7流出的低温的制冷剂经过制冷剂配管13A以及制冷剂配管13D、电磁阀21而从制冷剂配管13C流入至储罐12，在该储罐12中被气液分离后，气体制冷剂被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。

另一方面，经过散热器4并在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂的剩余部分被分流，该分流的制冷剂经过电磁阀22流入至制冷剂配管13F，并流至制冷剂配管13B。接着，制冷剂流至室内膨胀阀8，在该室内膨胀阀8中减压后流入至吸热器9而蒸发。此时，在吸热器9所产生的制冷剂的吸热作用下，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。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂在从制冷剂配管13C流出并与来自制冷剂配管13D的制冷剂(来自室外热交换器7的制冷剂)汇流之后，经过储罐12而被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中被除湿后的空气在经过散热器4、辅助加热器(在发热的情况下)的过程中被再次加热，由此进行车室内的除湿制热。

热泵控制器32基于目标散热器压力PCO和散热器出口压力传感器47检测出的散热器压力PCI(制冷剂回路R的高压压力)对压缩机2的转速进行控制，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)对室外膨胀阀6的阀开度进行控制。

此外，在由散热器4实现的制热能力(加热能力)相对于上述除湿制热模式下亦所需的制热能力不足的情况下，热泵控制器32通过辅助加热器23的发热来补偿上述不足的量。由此，在低外部气体温度时等也可无障碍地对车室内进行除湿制热。

(3)除湿制冷模式

接着，参照图4对除湿制冷模式进行说明。图4表示除湿制冷模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。在除湿制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17打开，将电磁阀20、电磁阀21和电磁阀22关闭。此外，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成对从室内送风机27吹出的空气通风至散热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。

由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入至散热器4。由于在散热器4中通风有空气流通路径3内的空气，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取热量而被冷却并冷凝液化。

从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E、13J流至室外膨胀阀6，经过以稍微打开的方式控制的室外膨胀阀6而流入至室外热交换器7。流入至室外热交换器7的制冷剂在该室外热交换器7中通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀17、接收干燥部14和过冷却部16流入至制冷剂配管13B，然后经过内部热交换器19和止回阀18流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入至吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，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。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过内部热交换器19和制冷剂配管13C流至储罐12，经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中冷却且除湿后的空气在经过散热器4、辅助加热器23(在发热的情况下)的过程中被再次加热(散热能力比除湿制热时低)，由此，进行车室内的除湿制冷。

热泵控制器32基于吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和作为吸热器9的目标温度(吸热器温度Te的目标值)的目标吸热器温度TEO，对压缩机2的转速进行控制，以使吸热器温度Te变为目标吸热器温度TEO，并且基于散热器出口压力传感器47检测出的散热器压力PCI(制冷剂回路R的高压压力)和目标散热器压力PCO(散热器压力PCI的目标值)，对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，以使散热器压力PCI变为目标散热器压力PCO，从而获得由散热器4实现的所需的再次加热量(再加热量)。

此外，在由散热器4实现的制热能力(再加热能力)相对于上述除湿制冷模式下亦所需的制热能力不足的情况下，热泵控制器32通过辅助加热器23的发热来补偿该不足的量。由此，能在防止车室内的温度过度下降的情况下进行除湿制冷。

(4)制冷模式

接着，参照图5对制冷模式进行说明。图5表示制冷模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动(实线箭头)。在制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17和电磁阀20打开，将电磁阀21和电磁阀22关闭。此外，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合挡板28设置成对从室内送风机27吹出的空气通风至散热器4和辅助加热器23的比例进行调节的状态。另外，辅助加热器23并未通电。

由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入至散热器4。虽然，空气流通路径3内的空气被通风至散热器4，但由于上述比例小(仅用于制冷时的再次加热(再加热))，因此，几乎仅经过该散热器4，从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E流至制冷剂配管13J。此时，由于电磁阀20开放，因此，制冷剂经过电磁阀20并就这样流入至室外热交换器7，然后在该室外热交换器7中通过由行驶或利用室外送风机15而通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝液化。

从室外热交换器7流出的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀17、接收干燥部14和过冷却部16流入至制冷剂配管13B，经过内部热交换器19和止回阀18流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压后，流入至吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，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。

在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过内部热交换器19和制冷剂配管13C流至储罐12，经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。被吸热器9冷却、除湿后的空气从吹出口29吹出至车室内，由此进行车室内的制冷。在上述制冷模式下，热泵控制器32基于吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)对压缩机2的转速进行控制。

(5)除霜模式

接着，对室外热交换器7的除霜模式进行说明。在如上所述的制热模式下，由于在室外热交换器7中，制冷剂蒸发并从外部气体吸热而变成低温，因此，外部气体中的水分变成霜而附着于室外热交换器7。此外，热泵控制器32如下所述执行室外热交换器7的除霜模式。

在上述除霜模式下，热泵控制器32在将制冷剂回路R设为图1的制热模式的状态的基础上，将室外膨胀阀6的阀开度设为全开，空气混合挡板28设为不向散热器4和辅助加热器23通风的状态。接着，使压缩机2运转，以使从该压缩机2排出的高温制冷剂经过散热器4和室外膨胀阀6流入至室外热交换器7，从而使该室外膨胀阀7的结霜融解。接着，在室外热交换器温度传感器54检测出的室外热交换器7的温度(室外热交换器温度TXO)高于规定的除霜结束温度(例如，+3℃等)的情况下，热泵控制器32完成室外热交换器7的除霜，并结束除霜模式。

(6)辅助加热器单独模式

另外，实施例的热泵控制器32具有辅助加热器单独模式，在该辅助加热器单独模式下，在室外热交换器7处发生过结霜等情况下停止制冷剂回路R的压缩机2和室外送风机15，并向辅助加热器23通电以通过仅上述辅助加热器23对车室内进行制热。在这种情况下，热泵控制器32基于辅助加热器温度传感器50检测出的辅助加热器温度Theat和辅助加热器23的目标温度(辅助加热器温度Theat的目标值)即目标辅助加热器温度THO来控制辅助加热器23的通电(发热)。

此外，热泵控制器32使室内送风机27运转，空气混合挡板28设置成如下状态：将从室内送风机27吹出的空气流通路径3内的空气通风至辅助加热器23，并对风量进行调节。被辅助加热器23加热后的空气从吹出口29吹出到车室内，由此进行车室内的制热。

(7)由热泵控制器32实现的各目标温度(目标值)/能力等的计算

接着，参照图6，对由热泵控制器32实现的各目标温度(目标值)、能力的计算进行说明。热泵控制器32根据下述式(I)计算上述目标吹出温度TAO(从吹出口29吹出至车室内的空气的目标温度)。

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

此处，Tset是通过空调操作部53设定的车室内的设定温度，Tin是内部气体温度传感器37检测出的车室内空气的温度，K是系数，Tbal是基于设定温度Tset、日照传感器51检测出的日照量SUN、外部气体温度传感器33检测出的外部气体温度Tam计算出的平衡值。此外，一般而言，外部气体温度Tam越低，则上述目标吹出温度TAO越高，并且上述目标吹出温度TAO随着外部气体温度Tam上升而下降。

此外，热泵控制器32基于上述目标吹出温度TAO使用下述式(II)、式(III)分别计算上述目标加热器温度TCO(加热器温度Thp的目标值，散热器4的目标温度)和目标辅助加热器温度THO(辅助加热器温度传感器50检测出的辅助加热器温度Theat的目标值，辅助加热器23的目标温度)。

TCO＝f(TAO)……(II)

THO＝f(TAO)……(III)

另外，尽管上述各式(II)、(III)中的f表示控制上的限制、偏移等，但式(III)中的f与式(II)中的f不同。

此外，热泵控制器32使用下述式(IV)来计算、推定作为散热器4的温度的上述加热器温度Thp。此处，加热器温度Thp既可以是散热器4下风侧的空气温度，也可以是散热器4自身的温度，但若考虑控制性，则散热器4的下风侧的空气温度更为理想。因此，在实施例中，使用下述式(IV)来计算(推定)散热器4的下风侧的空气温度，并将其设为散热器4的温度、即加热器温度Thp。

Thp＝f(PCI、TCIout)……(IV)

另外，PCI是上述散热器出口压力传感器47检测出的散热器压力，TCIout是散热器出口温度传感器46B检测出的散热器出口温度。因此，在实施例中，目标加热器温度TCO是散热器4的下风侧的空气温度(Thp)的目标值。

另外，热泵控制器32使用下述式(V)、式(VI)、式(VII)来分别计算所需的制热能力即目标制热能力TGQ(kW)、散热器4的最大制热能力的预测值即HP制热能力预测值Qmax(kW)和散热器4实际产生的制热能力即HP制热能力实测值Qhp(kW)。

TGQ＝f((THO－Te)、Ga、系数)……(V)

Qmax＝f(Tam、Ga、NC)……(VI)

Qhp＝f((Thp－Te)、Ga、系数)……(VII)

另外，THO是目标辅助加热器温度，Te是吸热器温度传感器48检测出的吸热器温度，Ga是在空气流通路径3内流通的空气的风量(m³/s)，Tam是外部气体温度传感器33检测出的外部气体温度，NC是压缩机2的转速，Thp是加热器温度。

另外，热泵控制器32使用下述式(VIII)、式(IX)来计算目标制热能力TGQ与HP制热能力预测值Qmax之差ΔQmax、目标制热能力TGQ与HP制热能力实测值Qhp之差ΔQhp。

ΔQmax＝TGQ－Qmax……(VIII)

ΔQhp＝TGQ-Qhp……(IX)

另外，散热器4和辅助加热器23实际产生的整体的制热能力为整体能力Qtotal(kW)，图6中表示出上述各能力和差的关系。此外，在实施例中，在辅助加热器23设置于散热器4下风侧(空气下游侧)的空气流通路径3内的关系的基础上，辅助加热器温度传感器50检测出的辅助加热器温度Theat表示经过吸热器9、散热器4和辅助加热器23的空气流通路径3内的空气的温度。

(8)运转模式的切换控制

接着，参照图7和图8，对由热泵控制器32实现的上述制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式和制冷模式之间的运转模式的切换控制进行说明。实施例的热泵控制器32通过基于外部气体温度Tam或目标吹出温度TAO、加热器温度Thp、目标加热器温度TCO、辅助加热器温度Theat、目标辅助加热器温度THO、吸热器温度Te、目标吸热器温度TEO、有无车室内的除湿要求等参数，进行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式和制冷模式的各运转模式的切换，从而根据环境条件、车室内的除湿与否准确地切换上述运转模式，将吹出至车室内的空气的温度控制为目标吹出温度TAO，以实现舒适且高效的车室内空气调节。

(8-1)制热模式与除湿制热模式之间的切换控制

在执行制热模式时，在外部气体温度传感器33检测出的外部气体温度Tam不为规定的低外部气体温度且需要车室内除湿的情况下，热泵控制器32转移至除湿制热模式。相反，在执行上述除湿制热模式时，在外部气体温度Tam变为规定的低外部气体温度的情况或者不需要除湿的情况下，转移至制热模式。

(8-2)制热模式与制冷模式/除湿制冷模式之间的切换控制

在执行制热模式时，在外部气体温度传感器33检测出的外部气体温度Tam在实施例中高于目标加热器温度TCO而不需要制热且需要车室内除湿的情况下，热泵控制器32将制冷模式转移至除湿制冷模式。在这种情况下，在实施例中，在目标加热器温度TCO与外部气体温度Tam之差(TCO－Tam)为0度以上的情况下，转移至除湿制冷模式，在目标加热器温度TCO与外部气体温度Tam之差(TCO－Tam)低于0度的情况下，转移至制冷模式。相反，在执行制冷模式或除湿制冷模式时，在外部气体温度Tam变为规定的低外部气体温度的情况或者不需要车室内除湿的情况下，转移至制热模式。

(8-3)制冷模式与除湿制冷模式之间的切换控制

在执行除湿制冷模式时，在实施例中，辅助加热器温度传感器50检测出的辅助加热器温度Theat为目标加热器温度TCO以上(TCO≤Theat)、辅助加热器温度Theat成立而不需要制热的情况下，热泵控制器32转移至制冷模式。相反，在执行制冷模式时，在实施例中，辅助加热器温度传感器50检测出的辅助加热器温度Theat低于目标加热器温度TCO(TCO＞Theat)、辅助加热器温度Theat不成立而需要制热的情况下，热泵控制器32转移至除湿制冷模式。

(8-4)从除湿制热模式向除湿制冷模式的转移控制

接着，对由热泵控制器32实现的从除湿制热模式向除湿制冷模式的转移控制进行说明。在除湿制热模式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下，热泵控制器32转移至除湿制冷模式。

(8-4-1)除湿制冷转移条件

这种情况下的除湿制冷转移条件是在除湿制热模式的运转中无法实现吸热器9所需的制冷能力的情况。更具体而言，无法通过吸热器9实现的吸热来实现目标吸热器温度TEO，在实施例中，吸热器温度高于目标吸热器温度TEO+α(吸热器温度Te不成立)。另外，α为规定的余量。

即，在除湿制热模式的运转中吸热器温度传感器48检测出的吸热器温度Te高于目标吸热器温度TEO+α的情况下(Te＞(TEO+α))，实施例的热泵控制器32转移至除湿制冷模式。此外，在上述除湿制冷模式的运转中、后述的除湿制热转移条件不成立的状况下无法实现所需的制热能力的情况下，热泵控制器32使辅助加热器23发热以进行制热辅助(再加热辅助)，从而实现所需的制热能力以防止车室内的温度下降。

(8-5)从除湿制冷模式向除湿制热模式的基本的转移控制

接着，对由热泵控制器32实现的从除湿制冷模式向除湿制热模式的转移控制进行说明。在除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件基本上成立的情况下，热泵控制器32转移至除湿制热模式。

(8-5-1)除湿制热转移条件

这种情况下的除湿制热转移条件在除湿制冷模式的运转中基于此时的环境条件和/或运转状况，能实现作为除湿制热模式散热器4亦所需的制热能力，且能实现吸热器9所需的制冷能力。更具体而言，能通过除湿制热模式下的散热器4的散热来实现加热器温度Thp的目标值(散热器4的目标温度)即目标加热器温度TCO，且能通过吸热器9的吸热来实现目标吸热器温度TEO。

即，实施例的热泵控制器32在判断为除湿制冷模式的运转中根据此时的环境条件、运转状况转移至除湿制热模式的情况下，也能通过散热器4的散热来实现加热器温度Thp的目标值(散热器4的目标温度)即目标加热器温度TCO，且能通过吸热器9的吸热来实现目标吸热器温度TEO的情况下，转移至除湿制热模式。此外，在上述除湿制热模式的运转中需要除湿的状况下无法实现所需的制热能力的情况下，热泵控制器32使辅助加热器23发热以进行制热辅助，从而实现所需的制热能力以防止车室内的温度下降。

这样，根据除湿制热转移条件，除非能实现作为除湿制热模式下的散热器4亦所需的制热能力、且能实现吸热器9所需的制冷能力，否则无法从除湿制冷模式转移至除湿制热模式。因此，难以从除湿制冷模式转移至除湿制热模式。特别是在如实施例那样使用机械式膨胀阀作为室内膨胀阀8的情况下，考虑到根据不均匀(个体差异)而对制冷剂过度节流，从而将除湿制热转移条件设定得更严格，除湿制冷模式持续而使辅助加热器23通电的状态持续，产生消耗电力增大而COP(能效比)下降的情况。

(8-6)基于变动时转移条件的从除湿制冷模式向除湿制热模式的转移控制

此外，根据本发明，在热泵控制器32中除了设置上述除湿制热转移条件之外，还设置变动时转移条件，在除湿制冷模式的运转中该变动时转移条件成立的情况下，无论除湿制热转移条件是否成立，热泵控制器32都将运转模式切换至除湿制热模式。

(8-6-1)变动时转移条件

本发明中的变动时转移条件是在车用空调装置1的运转条件或运转状况下存在规定变动的条件，该规定变动是指表明下述情况的运转条件或运转状况的变动：即使在转移至除湿制热模式的情况下，也能实现散热器4所需的制热能力，且能实现吸热器9所需的制冷能力。

·变动时转移条件(其一)

在这种情况下，作为变动时转移条件中的运转条件的规定变动的具体例，考虑到下述情况：在除湿制冷模式的运转中，车室内的设定温度Tset在规定期间t1以内上升至规定值T1以上。这是因为，若设定温度Tset上升，则目标加热器温度TCO上升且压缩机2的转速NC上升，因此，吸热器温度Te也下降，加热器温度Thp能实现目标加热器温度TCO且吸热器温度Te能实现目标吸热器温度TEO的可能性变高。

此外，在除湿制冷模式的运转中设定温度Tset急剧上升的情况(例如，在规定期间t1(2秒：规定的短期间)以内上升至规定值T1(3度)以上的情况)下，热泵控制器32判断为变动时转移条件成立，即使除湿制热转移条件不成立，也从除湿制冷模式切换至除湿制热模式并尝试运转，以确定是否能通过散热器4的散热使加热器温度Thp实现目标加热器温度TCO且能通过吸热器9的吸热使吸热器温度Te实现目标吸热器温度TEO。

图8表示出这种形态。在图中设定温度的改变中，表示出设定温度Tset在规定期间t1以内上升至规定值T1以上的时刻，在实施例中表示出进行了两次改变。在最初的设定温度Tset的改变中，在从除湿制冷模式转移至除湿制热模式后，吸热器温度Te无法实现目标吸热器温度TEO(Te不成立)，因此返回至除湿制冷模式，但在第二次的设定温度Tset的改变后，吸热器温度Te能实现目标吸热器温度TEO(Te成立)，之后持续除湿制热模式。

·变动时转移条件(其二)

除了上述之外，作为变动时转移条件中的运转状况的规定变动的具体一例，考虑到下述情况：在除湿制冷模式的运转中，目标吹出温度TAO在规定期间t2以内上升至规定值T2以上。另外，规定期间t2也是规定的短期间。这是因为，若目标吹出温度TAO急剧上升，则目标加热器温度TCO也上升且压缩机2的转速NC上升，因此，吸热器温度Te也下降，加热器温度Thp能实现目标加热器温度TCO且吸热器温度Te能实现目标吸热器温度TEO的可能性变高。

此外，在除湿制冷模式的运转中目标吹出温度TAO在规定期间t2以内上升至规定值T2以上的情况下，热泵控制器32也判断为变动时转移条件成立，即使除湿制热转移条件不成立，也从除湿制冷模式切换至除湿制热模式来尝试运转，以确定是否能通过散热器4的散热使加热器温度Thp实现目标加热器温度TCO且能通过吸热器9的吸热使吸热器温度Te实现目标吸热器温度TEO。

·变动时转移条件(其三)

除了上述之外，作为变动时转移条件中的运转状况的规定变动的具体的另一例，考虑到下述情况：在除湿制冷模式的运转中，加热器温度Thp的目标值(散热器4的目标温度)即目标加热器温度TCO在规定期间t3以内上升至规定值T3以上。另外，规定期间t3也是规定的短期间。这是因为，若目标加热器温度TCO急剧上升，则压缩机2的转速NC上升，因此，吸热器温度Te也下降，加热器温度Thp能实现目标加热器温度TCO且吸热器温度Te能实现目标吸热器温度TEO的可能性变高。

此外，在除湿制冷模式的运转中目标加热器温度TCO在规定期间t3以内上升至规定值T3以上的情况下，热泵控制器32也判断为变动时转移条件成立，即使除湿制热转移条件不成立，也从除湿制冷模式切换至除湿制热模式来尝试运转，以确定是否能通过散热器4的散热使加热器温度Thp实现目标加热器温度TCO且能通过吸热器9的吸热使吸热器温度Te实现目标吸热器温度TEO。

·变动时转移条件(其四)

除了上述之外，作为变动时转移条件中的运转状况的规定变动的具体的又一例，考虑到下述情况：在除湿制冷模式的运转中，表示在空气流通路径3内流通的空气的风量Ga的指标存在规定变动的情况。作为表示上述风量Ga的指标，例如存在室内送风机27的鼓风电压BLV。这是因为存在下述情况：尽管还依赖于流入至空气流通路径3的空气的温度、湿度，但若在空气流通路径3内流通的空气的风量Ga变动，则加热器温度Thp能实现目标加热器温度TCO且吸热器温度Te能实现目标吸热器温度TEO。

此外，在除湿制冷模式的运转中表示在空气流通路径3内流通的空气的风量Ga的指标存在规定变动的情况下，热泵控制器32也判断为变动时转移条件成立，即使除湿制热转移条件不成立，也从除湿制冷模式切换至除湿制热模式来尝试运转，以确定是否能通过散热器4实现的散热使加热器温度Thp实现目标加热器温度TCO且能通过吸热器9实现的吸热使吸热器温度Te实现目标吸热器温度TEO。

·变动时转移条件(其五)

除了上述之外，作为变动时转移条件中的运转状况的规定变动的具体的再一例，考虑下述情况：在除湿制冷模式的运转中，吸热器温度Te的目标值(吸热器9的目标温度)即目标吸热器温度TEO存在规定变动。这是因为，尽管还依赖于流入至空气流通路径3的空气的温度、湿度，但有时当目标吸热器温度TEO变动时，加热器温度Thp能实现目标加热器温度TCO且吸热器温度Te能实现目标吸热器温度TEO。

此外，在除湿制冷模式的运转中吸热器温度Te的目标值(吸热器4的目标温度)即目标吸热器温度TEO存在规定变动的情况下，热泵控制器32也判断为变动时转移条件成立，即使除湿制热转移条件不成立，也从除湿制冷模式切换至除湿制热模式来尝试运转，以确定是否能通过散热器4的散热使加热器温度Thp实现目标加热器温度TCO且能通过吸热器9的吸热使吸热器温度Te实现目标吸热器温度TEO。

如上所述，热泵控制器32在除湿制热模式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下，转移至除湿制冷模式，在该除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件成立的情况下，转移至除湿制热模式，此时，若进一步在除湿制冷模式的运转中运转条件或运转状况存在规定变动的情况下，判断为变动时转移条件成立之后，无论除湿制热转移条件是否成立都转移至除湿制热模式，则在除湿制冷模式的运转中运转状况、运转条件存在规定变动时，无论除湿制热转移条件成立/不成立都能转移至除湿制热模式，并尝试执行该除湿制热模式。

即，根据本发明，能解决下述不良情况：无论实际上是否为能执行除湿制热模式的状况，只要除湿制热转移条件不成立，就无法从除湿制冷模式转移至除湿制热模式，从而能进一步扩大执行除湿制热模式的可能性。由此，陷入如上所述使辅助加热器23发热而持续除湿制冷模式的状况的可能性变低，能实现能效比(COP)的提高和消耗电力的削减，因此，特别是在如实施例那样通过电池行驶的车辆的情况下，还能解决行驶距离缩短的不良情况。

此外，在实施例中，将目标加热器温度TCO设为散热器4下风侧的空气温度、即加热器温度Thp的目标值，因此，控制性良好。此外，本发明在如实施例那样的车用空调装置1中极为理想，在该车用空调装置1中，热泵控制器32具有制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式的各运转模式，且在切换执行上述运转模式。

另外，辅助加热装置并不局限于实施例所示的辅助加热器23，也可以利用使在加热器中被加热后的热介质循环以对空气流通路径3内的空气进行加热的热介质循环回路，或是在包括发动机的车辆的情况下使在发动机中被加热后的散热器水(日文：ラジエター水)循环的加热器芯部等。此外，上述实施例中说明的制冷剂回路R的结构、数值并不限定于此，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行改变，这是自不必言的。

此外，在实施例中，将加热器温度Thp设为散热器4下风侧的空气温度并对其进行推定，且亦将目标加热器温度TCO设为上述加热器温度Thp的目标值，但在技术方案12以外的发明中并不局限于此，若在控制上没有问题，则例如也可以将散热器4自身的温度设为加热器温度Thp，且亦将目标加热器温度TCO设为散热器4自身的温度Thp的目标值。

(符号说明)

1 车用空调装置；

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 控制装置；

17、20、21、22 电磁阀；

23 辅助加热器(辅助加热装置)；

26 吸入切换挡板；

27 室内送风机(鼓风扇)；

28 空气混合挡板；

31 吹出口切换挡板；

32 热泵控制器(控制装置)；

45 空调控制器(控制装置)；

R 制冷剂回路。

Claims (14)

1.一种车用空调装置，包括：

压缩机，所述压缩机压缩制冷剂；

空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；

散热器，所述散热器用于使制冷剂散热来对从所述空气流通路径供给至所述车室内的空气进行加热；

吸热器，所述吸热器用于使制冷剂吸热来对从所述空气流通路径供给至所述车室内的空气进行冷却；

室外热交换器，所述室外热交换器设置于所述车室外并使制冷剂散热或吸热；以及

控制装置，

所述控制装置至少具有除湿制热模式和除湿制冷模式，并且切换执行所述除湿制热模式和所述除湿制冷模式，其中，

在所述除湿制热模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂在所述散热器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在所述吸热器和所述室外热交换器中吸热，

在所述除湿制冷模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂在散热器和室外热交换器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在所述吸热器中吸热，

其特征在于，

在所述除湿制热模式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下，所述控制装置转移至所述除湿制冷模式，在所述除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件成立的情况下，所述控制装置转移至所述除湿制热模式，并且，

在所述除湿制冷模式的运转中运转条件或运转状况存在规定的变动的情况下，无论所述除湿制热转移条件是否成立，所述控制装置都转移至所述除湿制热模式。

2.如权利要求1所述的车用空调装置，其特征在于，

所述运转条件或运转状况的规定的变动是指表明能实现作为所述除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所需的制冷能力的运转条件或运转状况的变动。

3.如权利要求1或2所述的车用空调装置，其特征在于，

在所述除湿制冷模式的运转中所述车室内的设定温度(Tset)在规定期间以内上升至规定值以上的情况下，无论所述除湿制热转移条件是否成立，所述控制装置都转移至所述除湿制热模式。

4.如权利要求1至3中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

在所述除湿制冷模式的运转中作为吹出至所述车室内的空气的目标温度的目标吹出温度(TAO)在规定期间以内上升至规定值以上的情况下，无论所述除湿制热转移条件是否成立，所述控制装置都转移至所述除湿制热模式。

5.如权利要求1至4中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

在所述除湿制冷模式的运转中作为所述散热器的目标温度的目标加热器温度(TCO)在规定期间以内上升至规定值以上的情况下，无论所述除湿制热转移条件是否成立，所述控制装置都转移至所述除湿制热模式。

6.如权利要求1至5中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

在所述除湿制冷模式的运转中表示在所述空气流通路径内流通的空气的风量的指标存在规定的变动的情况下，无论所述除湿制热转移条件是否成立，所述控制装置都转移至所述除湿制热模式。

7.如权利要求1至6中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

在所述除湿制冷模式的运转中作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度(TEO)存在规定的变动的情况下，无论所述除湿制热转移条件是否成立，所述控制装置都转移至所述除湿制热模式。

8.如权利要求1至7中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述除湿制冷转移条件是在所述除湿制热模式的运转中无法实现所需的制冷能力的情况。

9.如权利要求8所述的车用空调装置，其特征在于，

所述除湿制冷转移条件是无法通过所述除湿制热模式下的所述吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度(TEO)的情况。

10.如权利要求1至9中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述除湿制热转移条件是在所述除湿制冷模式的运转中，基于环境条件和/或运转状况，能实现作为所述除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所需的制冷能力的情况。

11.如权利要求10所述的车用空调装置，其特征在于，

所述除湿制热转移条件是能通过所述除湿制热模式下的所述散热器的散热来实现作为所述散热器的目标温度的目标加热器温度(TCO)，且能通过所述吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度(TEO)的情况。

12.如权利要求5或11所述的车用空调装置，其特征在于，

所述目标加热器温度(TCO)是所述散热器的下风侧的空气温度的目标值。

13.如权利要求1至12中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述车用空调装置包括辅助加热装置，所述辅助加热装置用于对从所述空气流通路径供给至所述车室内的空气进行加热，

在所述除湿制冷模式的运转中无法实现所需的制热能力的情况下，所述控制装置使所述辅助加热装置发热。

14.如权利要求1至13中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，

所述控制装置具有制热模式、所述除湿制热模式、所述除湿制冷模式和制冷模式的各运转模式，并切换执行所述各运转模式，其中，在所述制热模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂在所述散热器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在所述室外热交换器中吸热，在所述制冷模式下，使从所述压缩机排出的制冷剂在所述室外热交换器中散热，使散热后的所述制冷剂减压后在所述吸热器中吸热。

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