CN111629919B - 车辆用空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种通过适当地控制空气流通路径内的内部气体比率来提高除湿模式中的制热能力和制冷能力的并存性的车辆用空气调节装置。在执行使从压缩机（2）排出的致冷剂在放热器（4）中放热并在对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在吸热器（9）中进行吸热的除湿模式（除湿制热模式，除湿制冷模式）的车辆用空气调节装置（1）中，热泵控制器执行如下的除湿时吸入切换调节阀控制：以放热器（4）的目标温度即目标加热器温度TCO越高越是提高流入到空气流通路径（3）的空气中的内部气体的比例即内部气体比率RECrate的方向来对吸入切换调节阀（26）进行控制。

Description

车辆用空气调节装置
技术领域
本发明是涉及对车辆的车室内进行空气调节的热泵方式的空气调节装置、特别是适合于混合动力汽车、电动汽车的车辆用空气调节装置的发明。
背景技术
由于近年来的环境问题的显现化，因此致使混合动力汽车、电动汽车普及。而且，作为能够适用于这样的车辆的空气调节装置，开发了如下的装置：其具备对致冷剂进行压缩并排出的压缩机、使致冷剂放热并对从空气流通路径供给到车室内的空气进行加热的放热器、使致冷剂吸热并对从空气流通路径供给到车室内的空气进行冷却的吸热器、以及设置在车室外使致冷剂放热或吸热的室外热交换器，设为能够切换使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并使在该放热器中放热的致冷剂在室外热交换器中吸热的制热模式、使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并使在该放热器中放热的致冷剂在吸热器中吸热的除湿模式、以及使从压缩机排出的致冷剂在室外热交换器中放热并在吸热器中吸热的制冷模式。
进一步地，作为上述除湿模式设置除湿制热模式和除湿制冷模式，使得：在除湿制热模式中，使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并使在该放热器中放热的致冷剂在吸热器和室外热交换器中吸热；在除湿制冷模式中，使从压缩机排出的致冷剂在放热器和室外热交换器中放热并在吸热器中吸热(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-94673号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在此，像这样在除湿模式(除湿制热模式和除湿制冷模式)中，由于一边在放热器中加热空气进行制热一边在吸热器中冷却空气进行制冷，因此使制热能力和制冷能力这两方并存是重要的，例如当必要的制热能力变得不足时，设置电加热器(辅助加热器)等，对其通电并使其发热，因此存在消耗电力增大、COP(性能系数)降低的问题。
一方面，在除湿模式中，例如在外部气体温度低的环境条件下，虽然由于导入到空气流通路径的外部气体因而吸热器的温度容易下降，但是放热器的温度难以上升。另一方面，在外部气体温度高的环境条件下，虽然由于导入的外部气体因而放热器的温度容易上升，但是吸热器的温度难以下降。因此，通过吸入切换调节阀来调整流入到空气流通路径的空气中的内部气体比率对于除湿模式下的制热能力和制冷能力的实现变得极为重要。
本发明是为了解决这样的以往的技术问题而作成的发明，其目的在于提供一种通过适当地控制空气流通路径的内部气体比率来提高除湿模式下的制热能力和制冷能力的并存性的车辆用空气调节装置。
用于解决问题的方案
本发明第一方面的车辆用空气调节装置具备：对致冷剂进行压缩的压缩机；供给到车室内的空气所流通于的空气流通路径；放热器，用于使致冷剂放热而对从空气流通路径供给到车室内的空气进行加热；吸热器，用于使致冷剂吸热而对从空气流通路径供给到车室内的空气进行冷却；吸入切换调节阀，能够对流入到空气流通路径的外部气体和车室内的空气即内部气体的比率进行调整；以及控制装置，该控制装置至少执行在使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在吸热器中进行吸热的除湿模式，所述车辆用空气调节装置特征在于，控制装置执行如下的除湿时吸入切换调节阀控制：以放热器的目标温度即目标加热器温度TCO越高越是提高流入到空气流通路径的空气中的内部气体的比例即内部气体比率RECrate的方向来对吸入切换调节阀进行控制。
本发明第二方面的车辆用空气调节装置特征在于，在上述发明中控制装置在除湿时吸入切换调节阀控制中以外部气体温度越低越是提高内部气体比率RECrate的方向来对吸入切换调节阀进行控制。
本发明第三方面的车辆用空气调节装置具备：对致冷剂进行压缩的压缩机；供给到车室内的空气所流通于的空气流通路径；放热器，用于使致冷剂放热而对从空气流通路径供给到车室内的空气进行加热；吸热器，用于使致冷剂吸热而对从空气流通路径供给到车室内的空气进行冷却；吸入切换调节阀，能够对流入到空气流通路径的外部气体和车室内的空气即内部气体的比率进行调整；以及控制装置，该控制装置至少执行在使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在吸热器中进行吸热的除湿模式，所述车辆用空气调节装置特征在于，控制装置执行如下的除湿时吸入切换调节阀控制：在虽然不能实现必要的制热能力但是能够实现必要的制冷能力的情况下，以把放热器的温度Thp设为其目标值即目标加热器温度TCO的方向来通过吸入切换调节阀对流入到空气流通路径的空气中内部气体的比例即内部气体比率RECrate进行控制。
本发明第四方面的车辆用空气调节装置特征在于，在上述发明中，控制装置基于吸热器的温度即吸热器温度Te来控制压缩机的运转或者具有基于吸热器温度Te来控制压缩机的运转的状态，并且在基于吸热器温度Te来控制压缩机的运转的情况下，在除湿时吸入切换调节阀控制中通过降低吸热器温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO来增大压缩机的能力。
本发明第五方面的车辆用空气调节装置特征在于，在上述发明中，控制装置在除湿时吸入切换调节阀控制中在吸热器温度Te降低到控制上的下限值并且不能实现必要的制热能力的情况下，以提高内部气体比率RECrate的方向来对吸入切换调节阀进行控制。
本发明第六方面的车辆用空气调节装置特征在于，在本发明第三方面至本发明第五方面的发明中，控制装置在虽然能够实现必要的制热能力但是不能实现必要的制冷能力的情况下，在除湿时吸入切换调节阀控制中以把吸热器温度Te设为其目标值即目标吸热器温度TEO的方向来通过吸入切换调节阀对内部气体比率RECrate进行控制。
本发明第七方面的车辆用空气调节装置特征在于，在上述发明中，控制装置在不能实现必要的制冷能力的情况下，以降低内部气体比率RECrate的方向对吸入切换调节阀进行控制。
本发明第八方面的车辆用空气调节装置特征在于，在本发明第三方面至第七方面中，放热器的温度Thp是该放热器的下风侧的空气温度。
本发明第九方面的车辆用空气调节装置特征在于，在上述各发明中具备设置在车室外的室外热交换器，除湿模式包括：在使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在室外热交换器和吸热器中进行吸热的除湿制热模式；以及在使从压缩机排出的致冷剂在放热器以及室外热交换器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在吸热器中进行吸热的除湿制冷模式，控制装置对这些模式进行切换并进行执行，并且控制装置在除湿制热模式中选择基于放热器的压力即放热器压力PCI计算的压缩机的目标转数TGNCh和基于吸热器温度Te计算的压缩机的目标转数TGNCc当中较小的一方来控制压缩机的运转，在除湿制冷模式中通过基于吸热器温度Te计算的压缩机的目标转数TGNCc来控制压缩机的运转。
本发明第十方面的车辆用空气调节装置特征在于，在上述发明中，控制装置具有如下的各运转模式并对这些运转模式进行切换并进行执行：在使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在室外热交换器中进行吸热的制热模式；除湿制热模式；除湿制冷模式；以及在使从压缩机排出的致冷剂在室外热交换器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在吸热器中进行吸热的制冷模式。
本发明第十一方面的车辆用空气调节装置特征在于，在上述各发明中，控制装置在外部气体温度比车室内的设定温度高的情况下或者在外部气体温度比车室内的空气温度高的情况下不执行除湿时吸入切换调节阀控制。
本发明第十二方面的车辆用空气调节装置特征在于，在上述各发明中，对除湿时吸入切换调节阀控制中的内部气体比率RECrate设置基于车辆的挡风玻璃的模糊防止请求以及/或者车室内的二氧化碳浓度的规定的限制值。
发明效果
车辆用空气调节装置具备：对致冷剂进行压缩的压缩机；供给到车室内的空气所流通于的空气流通路径；放热器，用于使致冷剂放热而对从空气流通路径供给到车室内的空气进行加热；吸热器，用于使致冷剂吸热而对从空气流通路径供给到车室内的空气进行冷却；吸入切换调节阀，能够对流入到空气流通路径的外部气体和车室内的空气即内部气体的比率进行调整；以及控制装置，该控制装置至少执行在使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在吸热器中进行吸热的除湿模式，在车辆用空气调节装置中，当外部气体温度为车室内的设定温度或车室内的空气温度以下时，提高流入到空气流通路径的空气中的内部气体的比例即内部气体比率RECrate并降低外部气体的比例的方式使放热器的目标温度即目标加热器温度TCO变得容易实现。
因此，如本发明第一方面那样，在使得控制装置以目标加热器温度TCO越高越是提高内部气体比率RECrate的方向来执行对吸入切换调节阀进行控制的除湿时吸入切换调节阀控制的情况下，成为能够容易实现目标加热器温度TCO、提高除湿模式中的制热能力和制冷能力的并存性并扩展除湿模式的执行可能性。由此，成为能够提高节能性以及车室内的舒适性。
在这种情况下，如本发明第二方面那样，在使得控制装置以在除湿时吸入切换调节阀控制中外部气体温度越低越是提高内部气体比率RECrate的方向来控制吸入切换调节阀的情况下，成为能够更进一步地容易达成目标加热器温度TCO并扩大除湿模式的执行可能性。
另外，在外部气体温度为车室内的设定温度或车室内的空气温度以下时的除湿模式中，在虽然不能实现必要的制热能力但是能够实现必要的制冷能力的情况下，也如本发明第三方面那样使得控制装置以把放热器的温度Thp设为其目标值即目标加热器温度TCO的方向来执行通过吸入切换调节阀控制内部气体比率RECrate的除湿时吸入切换调节阀控制，成为能够通过内部气体比率RECrate来使放热器的温度Thp容易地成为目标加热器温度TCO、提高除湿模式中的制热能力和制冷能力的并存性并且扩展除湿模式的执行可能性。由此，同样也成为能够提高节能性和车室内的舒适性。
在此，如本发明的第四方面那样在控制装置基于吸热器的温度即吸热器温度Te控制压缩机的运转或者具有基于吸热器温度Te控制压缩机的运转的状态的情况下，当基于吸热器温度Te控制压缩机的运转时，如果使得在除湿时吸入切换调节阀控制中通过降低吸热器温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO来增大压缩机的能力，则成为能够在确实地控制吸热器温度Te的同时增大压缩机的能力并增大由放热器得到的制热能力，并更进一步地提高除湿模式中的制热能力和制冷能力的并存性。
另外，如本发明第五方面那样，如果使得控制装置在除湿时吸入切换调节阀控制中吸热器温度Te降低到控制上的下限值且不能实现必要的制热能力的情况下以提高内部气体比率RECrate的方向来控制吸入切换调节阀，则在不能再更多地增大压缩机的能力的情况下，成为能够通过内部气体比率RECrate来容易地使放热器的温度Thp成为目标加热器温度TCO并有效地提高除湿模式中的制热能力和制冷能力的并存性。
另一方面，在外部气体温度为车室内的设定温度或车室内的空气温度以下时的除湿模式中，在虽然能够实现必要的制热能力但是不能实现必要的制冷能力的情况下，如本发明第六方面那样控制装置在除湿时吸入切换调节阀控制中以把吸热器温度Te设为其目标值即目标吸热器温度TEO的方向来通过吸入切换调节阀控制内部气体比率RECrate，由此成为能够通过内部气体比率RECrate来容易地使吸热器温度Te成为目标吸热器温度TEO。由此即使在不能实现制冷能力的状况下也成为能够提高除湿模式中的制热能力和制冷能力的并存性并扩展除湿模式的执行可能性。
特别是，如本发明第七方面那样控制装置在不能实现必要的制冷能力的情况下以降低内部气体比率RECrate的方向来控制吸入切换调节阀，由此成为能够通过内部气体比率RECrate来适当地促进制冷能力的实现。
另外，如本发明第八方面那样，通过将放热器的温度Thp设为该放热器的下风侧的空气温度，从而控制性变得良好。
进一步地，在具备设置在车室外的室外热交换器、除湿模式包括在使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在室外热交换器和吸热器中进行吸热的除湿制热模式以及在使从压缩机排出的致冷剂在放热器以及室外热交换器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在吸热器中进行吸热的除湿制冷模式、且控制装置对这些模式进行切换并进行执行的情况下，如本发明第九方面那样如果使得控制装置在除湿制冷模式中通过基于吸热器温度Te计算的压缩机的目标转数TGNCc来控制压缩机的运转，则成为能够利用压缩机的运转控制来实现必要的制冷能力。
另一方面，在除湿制热模式中，如果使得选择基于放热器的压力即放热器压力PCI计算的压缩机的目标转数TGNCh和基于吸热器温度Te计算的压缩机的目标转数TGNCc当中较小的一方来控制压缩机的运转，则例如在外部气体温度低时选择目标转数TGNCc而成为能够利用压缩机的运转控制来实现必要的制冷能力；在外部气体温度高时选择目标转数TGNCh而成为能够消除高压过度上升所致的不利情况。
而且，上述发明在如下的车辆用空气调节装置中变得非常合适：如本发明第十方面那样控制装置具有在使从压缩机排出的致冷剂在放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在室外热交换器中进行吸热的制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、以及在使从压缩机排出的致冷剂在室外热交换器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在吸热器中进行吸热的制冷模式的各运转模式并对这些运转模式进行切换并进行执行。
此外，在外部气体温度比车室内的设定温度高的情况下，或者在外部气体温度比车室内的空气温度高的情况下，如本发明第十一方面那样不执行除湿时吸入切换调节阀控制。另外，由于内部气体比率RECrate的控制对车辆的挡风玻璃的模糊和/或者车室内的二氧化碳浓度有影响，因此如本发明第十二方面那样对除湿时吸入切换调节阀控制中的内部气体比率RECrate设置基于车辆的挡风玻璃的模糊防止请求以及/或者车室内的二氧化碳浓度的规定的限制值，由此成为能够未然地避免与这些有关的不利情况的发生。
附图说明
图1是应用本发明的一个实施方式的车辆用空气调节装置的结构图(制热模式)。
图2是图1的车辆用空气调节装置的控制装置的电气线路的框图。
图3是说明图2的控制装置的热泵控制器进行的除湿制热模式的车辆用空气调节装置的结构图。
图4是说明图2的控制装置的热泵控制器进行的除湿制冷模式的车辆用空气调节装置的结构图。
图5是说明图2的控制装置的热泵控制器进行的制冷模式的车辆用空气调节装置的结构图。
图6是图1的车辆用空气调节装置的空气流通路径部分的放大图。
图7是与图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制有关的控制框图。
图8是与图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制有关的又一控制框图。
图9是与图2的控制装置的热泵控制器进行的除湿制热模式中的压缩机目标转数的决定有关的控制框图。
图10是说明图2的控制装置的热泵控制器进行的运转模式的切换控制的图。
图11是与图2的控制装置的热泵控制器进行的除湿时吸入切换调节阀控制有关的流程图(实施例1)。
图12是说明在图11的除湿时吸入切换调节阀控制中使用的内部气体比率映射的图。
图13是与图2的控制装置的热泵控制器进行的又一除湿时吸入切换调节阀控制有关的流程图(实施例2)。
图14是与图13的除湿时吸入切换调节阀控制中的目标吸热器温度TEO的控制有关的控制框图。
具体实施方式
以下基于附图详细说明本发明的实施方式。
实施例1
图1示出本发明的一个实施方式的车辆用空气调节装置1的结构图。应用本发明的实施例的车辆是未搭载引擎(内燃机)的电动汽车(EV)，是通过把被充电在搭载于车辆的电池中的电力供给到行驶用的电动马达(均未图示)来进行驱动、行驶的车辆，设为本发明的车辆用空气调节装置1也被利用电池的电力进行驱动。
即，实施例的车辆用空气调节装置1是如下的装置：在不能进行利用引擎废热的制热的电动汽车中，通过使用致冷剂线路R的热泵运转来切换制热模式、除湿模式、制冷模式、以及辅助加热器单独模式的各运转模式并对其进行执行，由此进行车室内的空气调节，并进一步还具有进行上述的室外热交换器7的除霜的除霜模式。另外，实施例的车辆用空气调节装置1作为上述除湿模式具有除湿制热模式和除湿制冷模式两种类型。
此外，作为车辆不限于电动汽车，对于共用引擎和行驶用电动马达的所谓混合型汽车本发明也有效，进一步地，不用说还可以应用于利用引擎行驶的通常的汽车。
实施例的车辆用空气调节装置1是进行电动汽车的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿以及换气)的装置，由致冷剂配管13顺次连接压缩机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、储压器12等而构成致冷剂线路R，其中压缩机2是对致冷剂进行压缩的电动式压缩机2；放热器4被设置在使车室内空气通气循环的HVAC单元10的空气流通路径3内，从压缩机2排出的高温高压致冷剂经由致冷剂配管13G流入而使该致冷剂在车室内放热；室外膨胀阀6由在制热时使致冷剂减压膨胀的电动阀(电子膨胀阀)构成；室外热交换器7在制冷时应作为使致冷剂放热的放热器起作用，在制热时应作为使致冷剂吸热的蒸发器起作用，在致冷剂和外部气体之间进行热交换；室内膨胀阀8由使致冷剂减压膨胀的机械式膨胀阀构成；吸热器9设置在空气流通路径3内，在制冷时以及在除湿时使致冷剂从车室内外吸热。
而且，室外膨胀阀6使出自于放热器4并流入室外热交换器7的致冷剂减压膨胀并且被设为还能够完全关闭。另外，在实施例中使用了机械式膨胀阀的室内膨胀阀8使流入吸热器9的致冷剂减压膨胀并且调整吸热器9中的致冷剂的过热度。
此外，在室外热交换器7设置有室外送风机15。该室外送风机15通过在室外热交换器7中强制地对外部气体进行通风来使外部气体与致冷剂热交换，由此构成为在停车中(即车速为0km/h)也在室外热交换器7中对外部气体进行通风。
另外，室外热交换器7在致冷剂下游侧顺次具有储气罐—干燥器部14和过冷却部16，出自于室外热交换器7的致冷剂配管13A被经由作为在使致冷剂流动到吸热器9时开放的开闭阀的电磁阀17(制冷用)连接于储气罐—干燥器部14，过冷却部16的出口侧的致冷剂配管13B顺次经由逆止阀18和室内膨胀阀8而连接于吸热器9的入口侧。此外，储气罐—干燥器部14和过冷却部16在构造上构成室外热交换器7的一部分。另外，逆止阀18将室内膨胀阀8的方向设为顺方向。
过冷却部16和逆止阀18间的致冷剂配管13B被与吸热器9的出口侧的致冷剂配管13C设置成热交换关系，由这两者构成内部热交换器19。由此，设为经致冷剂配管13B流入室内膨胀阀8的致冷剂被出自吸热器9的低温致冷剂冷却(过冷却)的结构。
另外，出自于室外热交换器7的致冷剂配管13A分支到致冷剂配管13D，该分支的致冷剂配管13D经由作为在制热时开放的开闭阀的电磁阀21(制热用)连通地连接于在内部热交换器19的下游侧的致冷剂配管13C。该致冷剂配管13C连接于储压器12，储压器12连接于压缩机2的致冷剂吸入侧。
进一步地，放热器4的出口侧的致冷剂配管13E在室外膨胀阀6的近侧(致冷剂上游侧)分支为致冷剂配管13J和致冷剂配管13F，分支出的一方的致冷剂配管13J被经由室外膨胀阀6连接于室外热交换器7的致冷剂入口侧。另外，分支出的另一方的致冷剂配管13F经由作为在除湿时开放的开闭阀的电磁阀22(除湿用)在逆止阀18的致冷剂下游侧连通地连接于位于室内膨胀阀8的致冷剂上游侧的致冷剂配管13B。
由此，致冷剂配管13F成为相对于室外膨胀阀6、室外热交换器7和逆止阀18的串联线路并联连接的形式，成为对室外膨胀阀6、室外热交换器7和逆止阀18进行旁路的旁路线路。另外，在室外膨胀阀6并联连接有作为旁路用开闭阀的电磁阀20。
另外，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25A和内部气体吸入口25B的各吸入口，构成为从外部气体吸入口25A导入车室外的空气即外部气体、从内部气体吸入口25B吸入车室内的空气即内部气体。进一步地，在空气流通路径3设置有吸入切换调节阀26，在该吸入切换调节阀26的空气下游侧设置有用于把从各吸入口25A、25B吸入的外部气体或内部气体给送至空气流通路径3的室内送风机(鼓风机风扇)27。
上述吸入切换调节阀26构成为能够通过以任意的比率对外部气体吸入口25A和内部气体吸入口25B进行开闭来在0～100％之间调整流入到空气流通路径3的吸热器9的空气(外部气体和内部气体)中的内部气体的比率。反过来说的话，吸入切换调节阀26也能够在100％～0％之间调整外部气体的比率。
此外，在本申请中，将内部气体相对于由吸入切换调节阀26调整的空气的总量(将外部气体和内部气体合起来的总量)的比率称为内部气体比率RECrate，当该内部气体比率RECrate＝1时成为内部气体为100％、外部气体为0％的内部气体循环模式，当内部气体比率RECrate＝0时成为外部气体为100％、内部气体为0％的外部气体导入模式。而且，当0<内部气体比率RECrate<1时成为0％<内部气体<100％且100％>外部气体>0％的内外气体中间位置。即，在本申请中内部气体比率RECrate意指流入到空气流通路径3的吸热器9的全部空气中内部气体的比例。
该吸入切换调节阀26由后述的空气调节控制器45控制，通过后述的自动模式或对于空气调节操作部53的手动操作(手动模式)来对上述内部气体循环模式、外部气体导入模式和内外气体中间位置进行选择。在这种情况下，通常，在降温时等的制冷负担大时或者在对闹市区等的外部气体较差有所担忧时设为内部气体循环模式，在需要换气时或者在进行制热时的窗口模糊防止时由于与除霜器开关(设置于后述的空气调节操作部53)的联动等而选择外部气体导入模式。另外，当使制热时的制热负担降低和窗口模糊防止并存地进行时选择内外气体中间位置。
进一步地，在后述的热泵控制器32进行的除湿时吸入切换调节阀控制中，由于从热泵控制器32向空气调节控制器45发送吸入切换调节阀26的控制要求，因此在接收到来自热泵控制器32的相关的控制要求的情况下，成为空气调节控制器45基于来自该热泵控制器32的控制要求控制吸入切换调节阀26。
另外，在放热器4的下风侧(空气下游侧)的空气流通路径3内，在实施例中设置有作为由PTC加热器(电气加热器)构成的辅助加热装置的辅助加热器23，设为能够经放热器4对供给到车室内的空气进行加热。进一步地，在放热器4的空气上游侧中的空气流通路径3内设置有空气混合调节阀28，其对把流入到该空气流通路径3内并通过吸热器9之后的空气流通路径3内的空气(内部气体、外部气体)通风于放热器4和辅助加热器23的比例进行调整。
进一步地，还在放热器4的空气下游侧的空气流通路径3形成有FOOT(足部)、VENT(通风)、DEF(除霜)的各吹出口(在图1中代表地由吹出口29示出)，在该吹出口29设置有对从上述各吹出口的空气吹出进行切换控制的吹出口切换调节阀31。
接着，图2示出实施例的车辆用空气调节装置1的控制装置11的框图。控制装置11由空气调节控制器45和热泵控制器32构成，空气调节控制器45和热泵控制器32的每个都由具备处理器的作为计算机的一个示例的微型计算机构成，空气调节控制器45和热泵控制器32被连接到构成CAN(Controller Area Network，控制器局域网)或LIN(LocalInterconnect Network，本地互联网络)的车辆通信总线65。另外，压缩机2和辅助加热器23也连接到车辆通信总线65，这些空气调节控制器45、热泵控制器32、压缩机2和辅助加热器23构成为经由车辆通信总线65进行数据的发送和接收。
空气调节控制器45是掌管车辆的车室内空气调节的控制的上位控制器，该空气调节控制器45的输入连接有：检测车辆的外部气体温度Tam的外部气体温度传感器33；检测被从吸入口25吸入到空气流通路径3并流入到吸热器9的空气的温度(吸入空气温度Tas)的HVAC吸入温度传感器36；检测车室内的空气(内部气体)温度(内部气体温度Tin)的内部气体温度传感器37；检测车室内的空气的湿度的内部气体湿度传感器38；检测车室内的二氧化碳浓度的室内CO2浓度传感器39；检测吹出到车室内的空气的温度的吹出温度传感器41；检测压缩机2的排出致冷剂压力Pd的排出压力传感器42；用于检测进入到车室内的日照量的例如光电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的各输出；用于进行车室内的设定温度Tset、运转模式的切换等的车室内的空气调节设定操作的空气调节操作部53(空调操作部)。
另外，在空气调节控制器45的输出连接有室外送风机15、室内送风机(鼓风机风扇)27、吸入切换调节阀26、空气混合调节阀28、吹出口切换调节阀31，这些是由空气调节控制器45控制的。
热泵控制器32是主要掌管致冷剂线路R的控制的控制器，在该热泵控制器32的输入连接有：检测压缩机2的排出致冷剂温度Td的排出温度传感器43；检测压缩机2的吸入致冷剂压力Ps的吸入压力传感器44；检测压缩机2的吸入致冷剂温度Ts的吸入温度传感器55；检测放热器4的致冷剂入口侧的致冷剂温度(放热器入口温度TCIin)的放热器入口温度传感器46A；检测放热器4的致冷剂出口侧的致冷剂温度(放热器出口温度TCIout)的放热器出口温度传感器46B；检测放热器4的致冷剂出口侧的致冷剂压力(放热器4的压力：放热器压力PCI)的放热器出口压力传感器47；检测吸热器9的温度(吸热器9的致冷剂温度：吸热器温度Te)的吸热器温度传感器48；检测吸热器9的致冷剂压力的吸热器压力传感器49；检测辅助加热器23的温度(辅助加热器温度Theat)的辅助加热器温度传感器50；检测室外热交换器7的出口的致冷剂温度(室外热交换器7的致冷剂蒸发温度TXO、室外热交换器温度TXO)的室外热交换器温度传感器54；检测室外热交换器7的出口的致冷剂压力(室外热交换器7的致冷剂蒸发压力PXO、室外热交换器压力PXO)的室外热交换器压力传感器56的各输出。
此外，虽然辅助加热器温度传感器50可以是检测辅助加热器23的下风侧(紧接其后)的空气温度的传感器，也可以是检测辅助加热器23自身的温度的传感器，但是为了使控制性良好，辅助加热器23的下风侧的空气温度一方是优选的。因此，在该实施例中，辅助加热器温度传感器50被与辅助加热器23的下风侧少许间隔开地设置，设为检测辅助加热器23的下风侧(紧接其后)的空气温度，采用辅助加热器23的下风侧的空气温度作为辅助加热器23的温度即辅助加热器温度Theat。
另外，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(旁路用)的各电磁阀，这些是由热泵控制器32控制的。此外，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进行数据的发送和接收，被由该热泵控制器32控制。
虽然热泵控制器32与空气调节控制器45经由车辆通信总线65相互进行数据的发送和接收，基于各传感器的输出和/或在空气调节操作部53中输入的设定来控制各机器，但是在这种情况的实施例中，设为如下的结构：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、内部气体湿度传感器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、日照传感器51、车速传感器52、流入到空气流通路径3并在该空气流通路径3内流通的空气的风量Ga(由空气调节控制器45计算出)、通过空气混合调节阀28得到的风量比例SW(由空气调节控制器45计算出)、以及空气调节操作部53的输出被从空气调节控制器45经由车辆通信总线65发送到热泵控制器32，并被供给到由热泵控制器32进行的控制。
另外，虽然也从热泵控制器32将与致冷剂线路R的控制有关的数据经由车辆通信总线65发送到空气调节控制器45，但是如前述那样还将吸入切换调节阀26的控制要求经由车辆通信总线65发送到空气调节控制器45。此外，通过上述空气混合调节阀28得到的风量比例SW在0≤SW≤1的范围内由空气调节控制器45计算出。而且，当SW＝1时成为通过空气混合调节阀28使经吸热器9的全部空气通风至放热器4和辅助加热器23。
利用以上的结构，接下来说明实施例的车辆用空气调节装置1的动作。在该实施例中控制装置11(空气调节控制器45、热泵控制器32)构成为切换制热模式、除湿制热模式(除湿模式的一种)、除湿制冷模式(另一种除湿模式)、制冷模式、辅助加热器单独模式的各空气调节模式并对其进行执行，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，一边参照图1一边说明制热模式。在图1中示出制热模式中的致冷剂线路R的致冷剂的流动(实线箭头)。当通过热泵控制器32(自动模式)或通过对于空气调节控制器45的空气调节操作部53的手动的空气调节设定操作(手动模式)选择制热模式时，热泵控制器32打开电磁阀21，电磁阀17、电磁阀20、电磁阀22关闭。而且，设为使压缩机2以及各送风机15、27运转、空气混合调节阀28对从室内送风机27吹出的空气被通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调整的状态。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体致冷剂流入到放热器4。由于在放热器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内的空气被放热器4内的高温致冷剂加热，另一方面，放热器4内的致冷剂被空气夺去热量而冷却并凝缩液化。
在放热器4内液化的致冷剂离开放热器4之后，经致冷剂配管13E、13J到达室外膨胀阀6。流入到室外膨胀阀6的致冷剂在那里被减压之后流入到室外热交换器7。流入到室外热交换器7的致冷剂蒸发，通过行进或者从由室外送风机15通风的外部气体中汲取热量(吸热)。即致冷剂线路R成为热泵。而且，离开室外热交换器7的低温致冷剂经致冷剂配管13A和致冷剂配管13D、电磁阀21，从致冷剂配管13C进入储压器12，在那里被气液分离后，重复将气体致冷剂吸入到压缩机2的循环。由于在放热器4中加热的空气被从吹出口29吹出，由此成为进行车室内的制热。
热泵控制器32根据从吹出到车室内的空气的目标温度(吹出到车室内的空气的温度的目标值)即后述的目标吹出温度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。放热器4的目标温度)计算目标放热器压力PCO，基于该目标放热器压力PCO和放热器出口压力传感器47检测的放热器压力PCI(致冷剂线路R的高压压力)来控制压缩机2的转数，并且基于放热器出口温度传感器46A检测的放热器4的致冷剂出口侧的温度TCIout和放热器出口压力传感器47检测的放热器压力PCI来控制室外膨胀阀6的阀开度，控制放热器4的出口处的致冷剂的过冷却度。
另外，热泵控制器32在对于必要的制热能力而言放热器4的制热能力(加热能力)不足的情况下，利用辅助加热器23的发热来补足该不足的部分。由此，即使在低外部气体温度时也无障碍地对车室内制热。
(2)除湿制热模式(除湿模式)
接着，一边参照图3一边说明作为除湿模式之一的除湿制热模式。图3示出在除湿制热模式中的致冷剂线路R的致冷剂的流动(实线箭头)。在除湿制热模式中，热泵控制器32打开电磁阀21以及电磁阀22，电磁阀17、电磁阀20关闭。而且，设为使压缩机2和各送风机15、27运转、空气混合调节阀28对从室内送风机27吹出的空气被通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调整的状态。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体致冷剂流入到放热器4。由于在放热器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内的空气被放热器4内的高温致冷剂加热，另一方面，放热器4内的致冷剂被空气夺去热量而冷却并凝缩液化。
在放热器4内液化的致冷剂离开放热器4之后，经致冷剂配管13E一部分进入致冷剂配管13J并达到室外膨胀阀6。流入到室外膨胀阀6的致冷剂在那里被减压之后流入到室外热交换器7。流入到室外热交换器7的致冷剂蒸发，通过行进或者从由室外送风机15通风的外部气体中汲取热量(吸热)。而且，离开室外热交换器7的低温致冷剂经致冷剂配管13A和致冷剂配管13D、电磁阀21，从致冷剂配管13C进入储压器12，在那里被气液分离后，重复将气体致冷剂吸入到压缩机2的循环。
另一方面，经放热器4流动到致冷剂配管13E的凝缩致冷剂的残留被分流，该分流的致冷剂经电磁阀22流入到致冷剂配管13F，到达致冷剂配管13B。接着，致冷剂到达室内膨胀阀8，在该室内膨胀阀8中被减压之后流入到吸热器9并蒸发。此时从室内送风机27吹出的空气中的水分由于在吸热器9中产生的致冷剂的吸热作用而凝结附着于吸热器9，因此空气被冷却并且被除湿。
在吸热器9中蒸发的致冷剂在去往致冷剂配管13C并与来自致冷剂配管13D的致冷剂(来自室外热交换器7的致冷剂)合流之后，重复经储压器12吸入到压缩机2的循环。由于在吸热器9中除湿的空气在通过放热器4、辅助加热器23(不发热的情况)的过程中被再加热，由此成为进行车室内的除湿制热。
热泵控制器32在实施例中基于从目标加热器温度TCO计算出的目标放热器压力PCO和放热器出口压力传感器47检测的放热器压力PCI(致冷剂线路R的高压压力)来控制压缩机2的转数，或者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)和作为其目标值的目标吸热器温度TEO来控制压缩机2的转数。此时，热泵控制器32选择通过放热器压力PCI的运算得到的压缩机目标转数或通过吸热器温度Te的运算得到的压缩机目标转数，即选择通过其中任一个的运算得到的压缩机目标转数低的一方的目标转数来控制压缩机2。另外，基于吸热器温度Te来控制室外膨胀阀6的阀开度。
另外，热泵控制器32在该除湿制热模式中放热器4的制热能力(加热能力)也对于必要的制热能力而言不足的情况下利用辅助加热器23的发热来补足该不足的部分。由此，即使在低外部气体温度时等也无障碍地对车室内进行除湿制热。
(3)除湿制冷模式
接着，一边参照图4一边说明作为另一除湿模式的除湿制冷模式。图4示出在除湿制冷模式中的致冷剂线路R的致冷剂的流动(实线箭头)。在除湿制冷模式中，热泵控制器32打开电磁阀17，关闭电磁阀20、电磁阀21以及电磁阀22。而且，设为使压缩机2和各送风机15、27运转、空气混合调节阀28对从室内送风机27吹出的空气被通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调整的状态。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体致冷剂流入到放热器4。由于在放热器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内的空气被放热器4内的高温致冷剂加热，另一方面，放热器4内的致冷剂被空气夺去热量而冷却并凝缩液化。
离开放热器4的致冷剂经致冷剂配管13E、13J到达室外膨胀阀6，经在打开趋势下控制的室外膨胀阀6流入到室外热交换器7。流入到室外热交换器7的致冷剂在那里通过行进或者通过由室外送风机15通风的外部气体而进行空气冷却并凝缩。离开室外热交换器7的致冷剂经致冷剂配管13A、电磁阀17、储气罐—干燥器部14、过冷却部16进入冷媒配管13B，经内部热交换器19、逆止阀18到达室内膨胀阀8。致冷剂在室内膨胀阀8中被减压之后流入到吸热器9并蒸发。由于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于吸热器9，空气被冷却并且被除湿。
在吸热器9中蒸发的致冷剂经内部热交换器19、致冷剂配管13C到达储压器12，经过那里并重复被吸入到压缩机2的循环。由于在吸热器9中冷却、除湿的空气在通过放热器4、辅助加热器23(发热的情况下)的过程中被再加热(与除湿制热时相比放热能力更低)，由此成为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检测的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和吸热器9的目标温度(吸热器温度Te的目标值)即目标吸热器温度TEO，以使得吸热器温度Te为目标吸热器温度TEO的方式控制压缩机2的转数，并且基于放热器出口压力传感器47检测的放热器压力PCI(致冷剂线路R的高压压力)和目标放热器压力PCO(放热器压力PCI的目标值)，以使得放热器压力PCI为目标放热器压力PCO的方式控制室外膨胀阀6的阀开度，由此获得利用放热器4的必要的重新加热量(再加热量)。
另外，热泵控制器32在该除湿制冷模式中放热器4的制热能力(再加热能力)也对于必要的制热能力而言不足的情况下利用辅助加热器23的发热来补足该不足的部分。由此，在不使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，一边参照图5一边说明制冷模式。图5示出在制冷模式中的致冷剂线路R的致冷剂的流动(实线箭头)。在制冷模式中，热泵控制器32打开电磁阀17和电磁阀20，关闭电磁阀21和电磁阀22。而且，设为使压缩机2和各送风机15、27运转、空气混合调节阀28对从室内送风机27吹出的空气被通风至放热器4和辅助加热器23的比例进行调整的状态。此外，未对辅助加热器23通电。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体致冷剂流入到放热器4。虽然在放热器4中通风有空气流通路径3内的空气，但是其比例变小(由于只进行制冷时的重新加热(再加热))，因此几乎成为只是在这里通过，离开放热器4的致冷剂经致冷剂配管13E到达致冷剂配管13J。由于此时电磁阀20开放，因此致冷剂通过电磁阀20，按原样流入到室外热交换器7，在那里通过行进或者通过由室外送风机15通风的外部气体而进行空气冷却并凝缩液化。
离开室外热交换器7的致冷剂经致冷剂配管13A、电磁阀17、储气罐—干燥器部14、过冷却部16进入到致冷剂配管13B，经内部热交换器19、逆止阀18达到室内膨胀阀8。致冷剂在室内膨胀阀8中被减压之后流入到吸热器9并蒸发。从室内送风机27吹出的空气中的水分由于此时的吸热作用而凝结附着于吸热器9，空气被冷却。
在吸热器9中蒸发的致冷剂经内部热交换器19、致冷剂配管13C到达储压器12，经过那里而重复被吸入到压缩机2的循环。由于在吸热器9中冷却、除湿的空气被从吹出口29吹出到车室内，由此成为进行车室内的制冷。在该制冷模式中，热泵控制器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)来控制压缩机2的转数。
(5)除霜模式
接着，说明室外热交换器7的除霜模式。如前述那样在制热模式中，在室外热交换器7中致冷剂蒸发并从外部气体吸热而成为低温，因此在室外热交换器7中外部气体中的水分变成霜而附着。因此热泵控制器32按照如下那样执行室外热交换器7的除霜模式。
热泵控制器32在该除霜模式中在将致冷剂线路R设为图1的制热模式的状态之后，设为使室外膨胀阀6的阀开度为全开、空气混合调节阀28不向放热器4和辅助加热器23通风的状态。而且，使压缩机2运转，使从该压缩机2排出的高温致冷剂经放热器4、室外膨胀阀6流入到室外热交换器7，使该室外热交换器7的着霜融解。而且，热泵控制器32在室外热交换器温度传感器54检测的室外热交换器7的温度(室外热交换器温度TXO)比规定的除霜结束温度(例如，+3℃等)高的情况下设为室外热交换器7的除霜完成，结束除霜模式。
(6)辅助加热器单独模式
此外，实施例的热泵控制器32在室外热交换器7产生过度着霜的情况等时具有如下的辅助加热器单独模式：使致冷剂线路R的压缩机2和室外送风机15停止，对辅助加热器23通电而仅利用该辅助加热器23来对车室内进行制热。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)。
另外，热泵控制器32设为使室内送风机27运转、空气混合调节阀28使从室内送风机27吹出的空气流通路径3内的空气通风到辅助加热器23并调整风量的状态。由于利用辅助加热器23加热的空气被从吹出口29吹出到车室内，由此成为进行车室内的制热。
(7)由热泵控制器32进行的各目标温度(目标值)/能力等的计算接着，一边参照图6一边说明由热泵控制器32进行的各目标温度(目标值)和/或能力的计算。热泵控制器32根据下述的式(I)计算前述的目标吹出温度TAO(从吹出口29吹出到车室内的空气的目标温度)。
TAO＝(Tset-Tin)×K+Tbal(f(Tset、SUN、Tam))…(I)
在此，Tset是由空气调节操作部53设定的车室内的设定温度，Tin是内部气体温度传感器37检测的内部气体温度，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、外部气体温度传感器33检测的外部气体温度Tam计算出的平衡值。而且，一般地，外部气体温度Tam越低该目标吹出温度TAO越高，并且该目标吹出温度TAO随着外部气体温度Tam上升而降低。
而且，热泵控制器32基于该目标吹出温度TAO，使用下述的式(II)和式(III)来分别计算前述的目标加热器温度TCO(加热器温度Thp的目标值。放热器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)
此外，虽然上述各式(II)、(III)中的f意指控制上的限制或补偿等，但是式(III)中的f与式(ii)中的f不同。
另外，热泵控制器32使用下述的式(IV)计算并推测作为放热器4的温度的前述的加热器温度Thp。在此，加热器温度Thp可以是放热器4的下风侧的空气温度，也可以是放热器4自身的温度，但是为了使控制性良好，优选放热器4的下风侧的空气温度一方。因此，在实施例中，使用下述的式(IV)计算(推测)放热器4的下风侧的空气温度，将其设为放热器4的温度即加热器温度Thp。
Thp＝f(PCI，TCIout)…(IV)
此外，PCI是前述的放热器出口压力传感器47检测的放热器压力，TCIout是放热器出口温度传感器46B检测的放热器出口温度。因此，目标加热器温度TCO在实施例中成为放热器4的下风侧的空气温度(Thp)的目标值。
进一步地，热泵控制器32使用下述的式(V)、式(VI)、式(VII)来分别计算必要的制热能力即目标制热能力TGQ(kW)、放热器4的最大制热能力的预测值即HP制热能力预测值Qmax(kW)、放热器4实际发生的制热能力即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)
此外，THO是目标辅助加热器温度，Te是吸热器温度传感器48检测的吸热器温度，Ga是流通于空气流通路径3内的空气的风量(m3/s)，Tam是外部气体温度传感器33检测的外部气体温度，NC是压缩机2的转数，Thp是加热器温度。
进一步地，热泵控制器32使用下述的式(VIII)、式(IX)来计算目标制热能力TGQ和HP制热能力预测值Qmax之间的差ΔQmax以及目标制热能力TGQ和HP制热能力实测值Qhp之间的差ΔQhp。
ΔQmax＝TGQ-Qmax…(VIII)
ΔQhp＝TGQ-Qhp…(IX)
此外，放热器4和辅助加热器23实际发生的整体制热能力成为整体能力Qtotal(kW)。另外，在实施中，在辅助加热器23设置于放热器4的下风侧(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检测的辅助加热器温度Theat成为示出空气流通路径3内的经过吸热器9、放热器4和辅助加热器23的空气的温度。
(8)在除湿制热模式中由热泵控制器32进行的对压缩机2的控制如前述那样，在该实施例的除湿制热模式中，虽然热泵控制器32选择通过放热器压力PCI的运算得到的压缩机目标转数或通过吸热器温度Te的运算得到的压缩机目标转数，即选择通过其中任一个的运算得到的压缩机目标转数低的一方的目标转数来控制压缩机2，但是接下来详述压缩机目标转数的切换控制。
(8-1)基于放热器压力PCI的压缩机目标转数TGNCh的计算首先，使用图7详述基于放热器压力PCI的压缩机2的控制。图7是热泵控制器32的基于放热器压力PCI计算压缩机2的目标转数(压缩机目标转数)TGNCh的控制框图(制热模式也相同)。热泵控制器32的F/F(前馈)操作量运算部58基于如下计算压缩机目标转数的F/F操作量TGNChff：从外部气体温度传感器33获得的外部气体温度Tam；室内送风机27的鼓风机电压BLV；利用SW＝(TAO-Te)/(Thp-Te)获得的通过空气混合调节阀28得到的风量比例SW；放热器4的出口处的过冷却度SC的目标值即目标过冷却度TGSC；加热器温度Thp的目标值即前述的目标加热器温度TCO；以及放热器4的压力的目标值即目标放热器压力PCO。
所述目标放热器压力PCO是目标值运算部59基于上述目标过冷却度TGSC和目标加热器温度TCO计算的。进一步地，F/B(反馈)操作量运算部60基于该目标放热器压力PCO和放热器4的压力即放热器压力PCI计算压缩机目标转数的F/B操作量TGNChfb。而且，F/F操作量运算部58计算的F/F操作量TGNCnff和F/B操作量运算部60计算的TGNChfb在被由加法器61相加并由限制设定部62添加控制上限值和控制下限值的限制之后，被决定为压缩机目标转数TGNCh。该压缩机目标转数TGNCh是基于放热器压力PCI计算的压缩机2的目标转数。
(8-2)基于吸热器温度Te的压缩机目标转数TGNCc的计算接着，使用图8详述基于吸热器温度Te的压缩机2的控制。图8是热泵控制器32的基于吸热器温度Te计算压缩机2的目标转数(压缩机目标转数)TGNCc的控制框图(除湿制冷模式、制冷模式也相同)。热泵控制器32的F/F操作量运算部63基于外部气体温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV、吸热器温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO来计算压缩机目标转数的F/F操作量TGNCcff。
另外，F/B操作量运算部64基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te来计算压缩机目标转数的F/B操作量TGNCcfb。而且，F/F操作量运算部63计算的F/F操作量TGNCcff和F/B操作量运算部64计算的F/B操作量TGNCcfb在被由加法器66相加并由限制设定部67添加控制上限值和控制下限值的限制之后，被决定为压缩机目标转数TGNCc。该压缩机目标转数TGNCc是基于吸热器温度Te计算的压缩机2的目标转数。
(8-3)压缩机目标转数TGNC的决定
而且，在该实施例的除湿制热模式中，热泵控制器32如在图9中示出那样，利用比较部68对在图7的控制框图中基于放热器压力PCI计算的压缩机目标转数TGNCh和在图8的控制框图中基于吸热器温度Te计算的压缩机目标转数TGNCc进行比较，选择这些中较小的一方并将其决定为压缩机目标转数TGNC，基于所选择的该压缩机目标转数TGNC来控制压缩机2的转数NC。
像这样，选择基于放热器压力PCI计算的压缩机目标转数TGNCh和基于吸热器温度Te计算的压缩机目标转数TGNCc中较小的一方控制压缩机2的运转，由此例如在外部气体温度Tam低的环境条件下由于压缩机目标转数TGNCc变得比较小而选择压缩机目标转数TGNCc，在压缩机2的运转控制中将吸热器温度Te控制为其目标值即目标吸热器温度TEO，成为能够在压缩机2的运转控制中实现必要的制冷能力。另一方面，在外部气体温度Tam高的环境条件下由于压缩机目标转数TGNCh变得比较小而成为选择压缩机目标转数TGNCh，因此通过放热器压力PCI(高压)来控制压缩机2的运转，消除致冷剂线路R的高压压力过度上升所致的不利情况。
(9)运转模式的切换控制
接着，一边参照图10一边说明由热泵控制器32进行的在上述的制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式之间的运转模式的切换控制。实施例的热泵控制器32基于外部气体温度Tam、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、车室内的除湿要求的有无等参数来进行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式的各运转模式的切换，由此确实地根据环境条件和/或在车室内除湿与否来进行这些运转模式的切换，将吹出到车室内的空气的温度控制为目标吹出温度TAO，实现畅快且高效的车室内空气调节。
(9-1)制热模式和除湿制热模式之间的切换控制
热泵控制器32在执行制热模式时在外部气体温度传感器33检测的外部气体温度Tam并非为规定的低外部气体温度且车室内的除湿变得必要的情况下，转变到除湿制热模式。相反，在执行该除湿制热模式时在外部气体温度Tam成为规定的低外部气体温度的情况下或者在不要求除湿的情况下，转变到制热模式。
(9-2)制热模式和制冷模式/除湿制冷模式之间的切换控制
热泵控制器32在执行制热模式时，在外部气体温度传感器33检测的外部气体温度Tam在实施例中变得比目标加热器温度TCO高且不需要制热并且不要求车室内的除湿的情况下，转变到制冷模式或除湿制冷模式。在这种情况下，在实施例中目标加热器温度TCO与外部气体温度Tam之间的差(TCO-Tam)为0deg以上的情况下，转变到除湿制冷模式，在目标加热器温度TCO与外部气体温度Tam之间的差(TCO-Tam)比0deg低的情况下，转变到制冷模式。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成为规定的低外部气体温度的情况下或者在不要求车室内的除湿的情况下，转变到制热模式。
(9-3)制冷模式和除湿制冷模式之间的切换控制
热泵控制器32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检测的辅助加热器温度Theat成为目标加热器温度TCO以上(TCO≤Theat)、辅助加热器温度Theat成立而不要求制热的情况下，转变到制冷模式。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检测的辅助加热器温度Theat成为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，转变到除湿制冷模式。
(9-4)除湿制热模式和除湿制冷模式之间的切换控制
热泵控制器32在除湿制热模式下运转时，在例如吸热器温度传感器48检测的吸热器温度Te成为高于目标吸热器温度TEO+α的情况下(Te>(TEO+α))，判断为在吸热器9中不能实现必要的制冷能力(吸热器温度Te不成立)，转变到除湿制冷模式。此外，α是用于控制稳定化的规定的余裕度(迟滞)，在控制上不必要的情况下可以为0。在α＝0的情况下上述成为利用Te>TEO来进行判断(以下相同)。另外，热泵控制器32在除湿制冷模式下运转当中，在不能实现必要的制热能力的情况下，使辅助加热器23发热而进行制热辅助(再加热辅助)，实现必要的制热能力并防止车室内的温度降低。
另外，热泵控制器32在除湿制冷模式下运转当中，在规定的除湿制热转变条件成立的情况下，转变到除湿制热模式。该除湿制热转变条件为：在除湿制冷模式下运转当中，基于此时的环境条件和/或运转状况，即使设为除湿制热模式也成为在放热器4中能够实现必要的制热能力，并且在吸热器9中成为能够实现必要的制冷能力。更具体地，成为能够利用在除湿制热模式下由放热器4进行的放热来实现加热器温度Thp的目标值(放热器4的目标温度)即目标加热器温度TCO，并且成为能够利用由吸热器9进行的吸热来实现目标吸热器温度TEO。
因此，实施例的热泵控制器32在除湿制冷模式下运转当中，在判断为如下的情况下转变到除湿制热模式：在根据此时的环境条件、运转状况等转变到除湿制热模式的情况下，也成为能够利用由放热器4进行的放热来实现加热器温度Thp的目标值(放热器4的目标温度)即目标加热器温度TCO，并且成为能够利用由吸热器9进行的吸热来实现目标吸热器温度TEO。另外，热泵控制器32在该除湿制热模式下运转当中在需要除湿的状况下不能实现必要的制热能力的情况下，使辅助加热器23发热而进行制热辅助，实现必要的制热能力并防止车室内的温度降低。
(10)由热泵控制器32进行的除湿时吸入切换调节阀控制(其一)
接着，一边参照图11和图12一边说明在前述的除湿制热模式和除湿制冷模式(除湿模式)中热泵控制器32执行的除湿时吸入切换调节阀控制的一个示例。热泵控制器32首先对外部气体温度传感器33检测的外部气体温度Tam、由空气调节操作部53设定的车室内的设定温度Tset和内部气体温度传感器37检测的内部气体温度Tin(车室内的空气温度)进行比较。
然后，虽然可以将外部气体温度Tam与设定温度Tset和内部气体温度Tin中的任一个进行比较，但是在外部气体温度Tam比设定温度Tset高的情况下(Tam>Tset)或者在外部气体温度Tam比内部气体温度Tin高的情况下(Tam>Tin)，不执行以下说明的除湿时吸入切换调节阀控制。即，以外部气体温度Tam在设定温度Tset以下的情况(Tam≤Tset)、外部气体温度Tam在内部气体温度Tin以下的情况(Tam≤Tin)为前提条件，热泵控制器32执行以下说明的除湿时吸入切换调节阀控制(后述的实施例2的情况也同样)。
图11是说明与该除湿时吸入切换调节阀控制的一个示例有关的热泵控制器32的动作的流程图。热泵控制器32在图11的步骤S1中判断现在的运转模式是否为除湿制热模式或者是否为除湿制冷模式，在不为其中的任一运转模式的情况下进入到其它控制。在步骤S1中现在的运转模式为除湿制热模式或者为除湿制冷模式的情况下，热泵控制器32进入到步骤S2，以内部气体比率RECrate成为预先在热泵控制器32设定的内部气体比率映射的值的方式控制吸入切换调节阀26。
图12示出上述内部气体比率映射的一个示例。在除湿制热模式或除湿制冷模式中，在外部气体温度Tam为设定温度Tset以下的情况下或在外部气体温度Tam为内部气体温度Tin以下这样的低外部气体温度的环境条件下，如前述那样，虽然吸热器温度Te由于导入到空气流通路径3的外部气体而变得容易下降，但是加热器温度Thp变得难以上升。特别是，如实施例那样在除湿制热模式中选择目标转数TGNCh和目标转数TGNCc中较小的一方来控制压缩机2的运转的情况下，在吸热器温度Te容易下降的环境中由于选择目标转数TGNCc，因此不使压缩机2的转数NC上升。由此不使加热器温度Thp上升，难以实现目标加热器温度TCO，不能实现必要的制热能力。即在外部气体温度Tam为车室内的设定温度Tset以下时或在外部气体温度Tam为车室内的空气温度Tin以下时，提高内部气体比率RECrate并降低外部气体的比例的方式容易使目标加热器温度TCO实现。在利用目标转数TGNCc来控制压缩机2的运转的除湿制冷模式中也同样如此。
而且，虽然外部气体温度Tam越是变高加热器温度Thp越是由于导入的外部气体而变得容易上升，但是反过来这下吸热器温度Te变得难以下降。特别是，在实施例中在除湿制热模式下选择目标转数TGNCh和目标转数TGNCc中较小的一方来控制压缩机2的运转，因此在加热器温度Thp容易上升的环境中选择目标转数TGNCh。因此不使压缩机2的转数NC上升，不使吸热器温度Te下降，成为难以实现目标吸热器温度TEO并且不能实现必要的制冷能力。
因此，图12的内部气体比率映射是以目标加热器温度TCO越高、内部气体比率RECrate越高并且外部气体温度Tam越低、内部气体比率RECrate越高的倾向设定的。这是因为在外部气体温度Tam为设定温度Tset以下的情况下或者在外部气体温度Tam为内部气体温度Tin以下的情况下，内部气体比率RECrate高则流入到吸热器9的空气的温度(吸热器9前的温度)上升，内部气体比率RECrate低则流入到吸热器9的空气的温度下降。而且，热泵控制器32基于现在的目标加热器温度TCO和外部气体温度Tam，从图12的内部气体比率映射提取设为控制目标的内部气体比率RECrate的值，以内部气体比率REC rate成为该提取的值的方式控制吸入切换调节阀26。
例如，在现在的目标加热器温度TCO为TCO1、外部气体温度Tam为Tam1的情况下，设为控制目标的内部气体比率RECrate的值成为图2中的65％。由此，热泵控制器32成为以目标加热器温度TCO越高且外部气体温度Tam越低越是提高内部气体比率RECrate的方向来控制吸入切换调节阀26。
但是，当内部气体比率RECrate变高时，车辆的挡风玻璃容易变模糊、车室内的二氧化碳浓度容易上升，因此热泵控制器32将该内部气体比率RECrate设置为规定的限制值RECrateLim(上限限制)，在从该内部气体比率映射提取的内部气体比率RECrate变成高于该限制值RECrateLim的情况下，限制为不高于该限制值RECrateLim。
关于该限制值RECrateLim，可以预先在热泵控制器32中设定固定的值(例如，90％)。并不限制于此，在内部气体湿度传感器38检测的车室内的空气的湿度变高而从空气调节控制器45发送了挡风玻璃模糊防止请求的情况下或者在室内CO2浓度传感器39检测的二氧化碳浓度变成高于规定值而从空气调节控制器45发送了二氧化碳浓度请求的情况下，也可以使得为热泵控制器32根据此时的湿度或二氧化碳浓度来将规定的值设定为限制值RECrate。
接着，热泵控制器32在步骤S3中判断加热器温度Thp比目标加热器温度TCO-β低的状态(Thp<(TCO-β))是否持续了规定时间t1以上。在即使如上述那样控制吸入切换调节阀26加热器温度Thp<(目标加热器温度TCO-β)的状态也持续规定时间t1以上的情况下，热泵控制器32判断为在放热器4中对于必要的制热能力而言放热器4的制热能力(加热能力)不足、不能实现必要的制热能力，并进入到步骤S4，对辅助加热器23通电(ON)。此外，β是用于使控制稳定化的规定的余裕度(迟滞)，在控制上不必要的情况下可以为0。在β＝0的情况下上述成为利用Thp<TCO进行判断(以下相同)。由此，防止或者抑制车室内的温度降低并且无障碍地进行除湿制热或除湿制冷。
另一方面，在步骤S3中加热器温度Thp<(目标加热器温度TCO-β)的状态并未持续规定时间t1以上的情况下，进入步骤S5，将辅助加热器23设为非通电(OFF)。接着，在步骤S6中判断是否为如下：现在的运转模式为除湿制热模式且前述的图10的条件(Te>(TEO+α))成立，在成立的情况下，判断为在除湿制热模式下不能实现必要的制冷能力并进入到步骤S7，将运转模式切换到除湿制冷模式。
如上述那样，在除湿制热模式或除湿制冷模式(除湿模式)中，在外部气体温度Tam为车室内的设定温度Tset以下时或者在外部气体温度Tam为车室内的空气温度Tin以下时，热泵控制器32使得为以目标加热器温度TCO越高越是提高内部气体比率RECrate的方向来执行对吸入切换调节阀26进行控制的除湿时吸入切换调节阀控制，因此成为能够容易实现目标加热器温度TCO、提高除湿制热模式或除湿制冷模式(除湿模式)中的制热能力和制冷能力的并存性、并扩展除湿制热模式和/或除湿制冷模式的执行可能性。由此成为能够在尽可能地避免陷入使辅助加热器23发热的状况(步骤S4)以提高节能性的同时还提高车室内的舒适性。
另外，在实施例中，由于热泵控制器32使得为在除湿时吸入切换调节阀控制中以外部气体温度Tam越低越是提高内部气体比率RECrate的方向来控制吸入切换调节阀26，因此成为能够更进一步地容易达成目标加热器温度TCO并扩大除湿制热模式和/或除湿制冷模式的执行可能性。
实施例2
(11)由热泵控制器32进行的除湿时吸入切换调节阀控制(其二)
接着，一边参照图13和图14一边说明在除湿制热模式和除湿制冷模式(除湿模式)中热泵控制器32执行的除湿时吸入切换调节阀控制的另一示例。在该实施例中也与前述实施例1的情况同样，热泵控制器32以外部气体温度Tam为设定温度Tset以下的情况(Tam≤Tset)或外部气体温度Tam为内部气体温度Tin以下的情况(Tam≤Tin)为前提条件，执行以下说明的另一除湿时吸入切换调节阀控制。
图13是说明与该情况的除湿时吸入切换调节阀控制有关的热泵控制器32的动作的流程图。热泵控制器32在图13的步骤S8中判断现在的运转模式是否为除湿制热模式或者是否为除湿制冷模式，在不为其中的任一运转模式的情况下进入到其它控制。在步骤S8中现在的运转模式为除湿制热模式或者为除湿制冷模式的情况下，热泵控制器32进入到步骤S9，判断加热器温度Thp是否低于目标加热器温度TCO-β。
在步骤S9中加热器温度Thp低于目标加热器温度TCO-β的情况下，热泵控制器32判断为在放热器4中对于必要的制热能力而言放热器4的制热能力(加热能力)不足、不能实现必要的制热能力，并进入到步骤S10。此外，在不能实现必要的制热能力的状况下，在除湿制热模式下的压缩机2的运转控制中选择目标转数TGNCc。
在该步骤S10中，热泵控制器32执行如下的TEO下降控制：通过使目标吸热器温度TEO下降来提高压缩机2的转数，使压缩机2的能力增大并使高压压力上升，将放热器压力PCI提高到目标放热器压力PCO。图14示出在该TEO下降控制中的热泵控制器32的控制框图的一个示例。即，图14的74是基本目标吸热器温度TEO0的数据表，在实施例中是与外部气体温度Tam对应地预先设定的，基本目标吸热器温度TEO0是用于在该外部气体温度Tam的环境中获得必要的湿度的吸热器温度Te。
此外，在实施例中，虽然使得为根据外部气体温度Tam来计算基本目标吸热器温度TEO0，但是不限于此，也可以使得为根据外部气体温度Tam、内部气体温度Tin、内部气体湿度(车室内的空气的湿度)以及车辆的挡风玻璃内侧的露点温度中的任一个或者它们的组合或者它们的全体来计算基本目标吸热器温度TEO0(在该情况下，该外部气体温度Tam、内部气体温度Tin、内部气体湿度或者用于在挡风玻璃内侧的露点温度的环境中获得必要的湿度的吸热器温度Te)。
虽然上述露点温度是基于挡风玻璃的温度、内部气体温度Tin和内部气体湿度计算的，但是在这种情况下或者另外设置检测窗口玻璃的温度的温度传感器，根据外部气体温度Tam进行推测。而且，虽然通常基于图14的数据表74将在实施例中根据外部气体温度Tam计算的基本目标吸热器温度TEO0决定为目标吸热器温度TEO，但是在该TEO下降控制中热泵控制器32基于目标放热器压力PCO和放热器压力PCI之间的差的积分值添加修正。
即，目标放热器压力PCO和从放热器压力传感器47获得的放热器压力PCI被输入到减法器76，其偏差e(PCO-PCI)被由放大器77放大并输入到运算器78。在运算器78中利用规定的积分周期和积分时间进行吸热器温度修正值的积分运算(积分控制。也可以为微分控制)，计算利用加法器79与前次的值相加的吸热器温度修正值的积分值TEOPCO。然后，在由限制设定部81添加控制上限值和控制下限值的限制之后决定为吸热器温度修正值TEOPC。
将该吸热器温度修正值TEOPC输入到切换器83。该切换器83被由用于准许TEO下降控制的TEO下降准许标记fTEOdown的设置/重置进行切换，由于在步骤S10中设为该TEO下降准许标记fTEOdown＝1(设置)，因此从切换器83输出被由限制设定部81添加了控制下限值(TEOPCLo(0))和控制上限值(TEO0-LLTEO)的限制之后的吸热器温度修正值TEOPC。此外，在不执行步骤S10的TEO下降控制的情况下，由于设为TEO下降准许标记fTEOdown＝0(重置)，因此从切换器83输出吸热器温度修正值TEOPC＝0。
在该TEO下降控制中设为TEO下降准许标记FTEOdown＝1(设置)，由限制设定部81添加了控制上限值和控制下限值的限制后的吸热器温度修正值TEOPC被输出并在减法器82中从基本目标吸热器温度TEO0减去，并决定为目标吸热器温度TEO。因此，与通常时相比，目标吸热器温度TEO下降了吸热器温度修正值TEOPC的量，由此成为压缩机2的压缩机目标转数TGNCc被提升，压缩机2的转数NC提高，压缩机2的能力增大且高压压力上升，放热器压力PCI上升而成为能够获得必要的放热器4的制热能力(加热器温度Thp)。
此外，限制设定部81中的LLTEO(例如+1.5℃)为目标吸热器温度TEO的控制上的下限值，意指在吸热器9不着霜的范围的下限，由此，利用吸热器温度修正值TEOPC修正的目标吸热器温度TEO不会下降到该控制上的下限值LLTEO以下。
另外，在该TEO下降控制中，在前述的吸热器温度修正值TEOPC成为零(0)且加热器温度Thp-目标加热器温度TCO成为例如高于1deg(即放热器4的制热过剩)的状态持续规定时间t3(例如10sec)以上的情况下，热泵控制器32结束TEO下降控制(TEO下降准许标记fTEOdown＝0)。由于成为TEO下降准许标记fTEOdown＝0，因此成为从图14的切换器83输出“0”的吸热器温度修正值TEOPC，成为将基本目标吸热器温度TEO0设为目标吸热器温度TEO。
接着，热泵控制器32进入到步骤S11，判断是否为如下：吸热器温度Te下降至控制上的下限值且加热器温度Thp低于目标加热器温度TCO-β。在步骤S11中在吸热器温度Te下降至控制上的下限值且加热器温度Thp低于目标加热器温度TCO-β的情况下，热泵控制器32判断为虽然在放热器4中不能实现必要的制热能力但是在吸热器9中能够实现必要的制冷能力，并进入到步骤S12，将吸入切换调节阀26控制在使内部气体比率RECrate进行规定阶梯上升(提高内部气体的比例，降低外部气体的比例)的方向上。
在外部气体温度Tam为车室内的设定温度Tset以下时或者在外部气体温度Tam为车室内的空气温度Tin以下时，提高内部气体比率RECrate并降低外部气体的比率的方式使得容易根据加热器温度Thp实现目标加热器温度TCO，因此成为通过提高内部气体比率RECrate来以加热器温度Thp变成目标加热器温度TCO的方向进行控制。
此外，在步骤S11中在并非为吸热器温度Te下降至控制上的下限值且加热器温度Thp低于目标加热器温度TCO-β的状态的情况下，热泵控制器32进入到步骤S15并维持在该时间点的内部气体比率RECrate。由此，成为热泵控制器32基于目标加热器温度TCO和加热器温度Thp之间的差(TCO-Thp)以把该加热器温度Thp设为目标加热器温度TCO的方向对由吸入切换调节阀26得到的内部气体比率RECrate进行反馈(F/B)控制。
热泵控制器32在步骤S12之后进入到步骤S13，判断是否为如下：内部气体比率RECrate成为控制上的上限限制(前述的实施例中的限制值RECrateLim)且加热器温度Thp低于目标加热器温度TCO-β的状态(Thp<(TCO-β))持续规定时间t1以上。在如上述那样即使进行TEO下降控制、吸入切换调节阀26的控制，内部气体比率RECrate也成为控制上的上限限制且加热器温度Thp<(目标加热器温度TCO-β)的状态持续规定时间t1以上的情况下，热泵控制器32判断为在放热器4中对于必要的制热能力而言放热器4的制热能力(加热能力)不足、不能实现必要的制热能力，并进入步骤S14，对辅助加热器23通电(ON)。在步骤S13中在并非内部气体比率RECrate成为控制上的上限限制且加热器温度Thp<(目标加热器温度TCO-β)的状态持续规定时间t1以上的情况下，进入步骤S16并将辅助加热器23设为非通电(OFF)。
另一方面，在步骤S9中在加热器温度Thp为目标加热器温度TCO-β以上的情况下，热泵控制器32判断为在放热器4中能够实现必要的制热能力并进入到步骤S17。在步骤S17中热泵控制器32判断吸热器温度Te是否高于目标吸热器温度TEO+α。在步骤S17中在吸热器温度Te高于目标吸热器温度TEO+α的情况下，热泵控制器32判断为虽然在放热器4中能够实现必要的制热能力(步骤S9)但是在吸热器9中不能实现必要的制冷能力，并进入到步骤S18，将吸入切换调节阀26控制在使内部气体比率RECrate进行规定阶梯下降(降低内部气体的比例，提高外部气体的比例)的方向上。
在此，在从步骤S17进入到步骤S18的状况下，在除湿制热模式中由于选择前述的目标转数TGNCh，因此成为即使吸热器温度Te高也不提高压缩机2的转数NC的状况。另一方面，在外部气体温度Tam为车室内的设定温度Tset以下时或在外部气体温度Tam为车室内的空气温度Tin以下时，降低内部气体比率RECrate并且提高外部气体的比例的方式使得容易根据吸热器温度Te实现目标吸热器温度TEO，因此成为通过降低内部气体比率RECrate来以吸热器温度Te变成目标吸热器温度TEO的方向进行控制。
此外，在步骤S17中在并非为吸热器温度Te高于目标吸热器温度TEO+α的状态的情况下，热泵控制器32进入到步骤S21并维持在该时间点的内部气体比率RECrate。由此，成为热泵控制器32基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te之间的差(TEO-Te)以把该吸热器温度Te设为目标吸热器温度TEO的方向对由吸入切换调节阀26得到的内部气体比率RECrate进行反馈(F/B)控制。
热泵控制器32在步骤S18之后进入到步骤S19，判断是否为如下：现在的运转模式为除湿制热模式且内部气体比率RECrate成为控制上的下限限制且吸热器温度Te高于目标吸热器温度TEO+α的状态(Te>(TEO+α))持续规定时间t2以上。在该实施例中，在即使在除湿制热模式中进行如上述那样的吸入切换调节阀26的控制，内部气体比率RECrate也成为控制上的下限限制且吸热器温度Te>(目标吸热器温度TEO+α)的状态持续规定时间t2以上的情况下，热泵控制器32判断为在吸热器9中对于必要的制冷能力而言吸热器9的制冷能力(冷却能力)不足、不能实现必要的制冷能力，并进入到步骤S20，将运转模式切换到除湿制冷模式。
但是，在该实施例的情况下，热泵控制器32也对内部气体比率RECrate设定与前述同样的限制值RECrateLim作为上限限制，在被通过上述那样的反馈控制调整的内部气体比率RECrate比该限制值RECrateLim高的情况下，限制为不高于该限制值RECrateLim以上。
如以上那样，在该实施例中，在外部气体温度Tam为车室内的设定温度Tset或内部气体温度Tin以下时的除湿制热模式或除湿制冷模式中，在虽然在放热器4中不能实现必要地制热能力但是在吸热器9中能够实现必要的制冷能力的情况下，热泵控制器32使得为执行以把加热器温度Thp设为目标加热器温度TCO的方向来通过吸入切换调节阀26控制内部气体比率RECrate的除湿时吸入切换调节阀控制(步骤S11、步骤S12、步骤S15)，因此通过内部气体比率RECrate容易地使得加热器温度Thp为目标加热器温度TCO，提高除湿制热模式和/或除湿制冷模式中的制热能力和制冷能力的并存性，成为能够扩展除湿制热模式、除湿制冷模式的执行可能性。由此，与前述实施例同样地成为能够提高节能性以及车室内的舒适性。
另外，在实施例中，热泵控制器32在基于吸热器温度Te控制压缩机2的运转时，在除湿时吸入切换调节阀控制中使得为执行通过降低目标吸热器温度TEO来增大压缩机2的能力的TEO下降控制(步骤S10)，因此在确实地控制吸热器温度Te的同时增大压缩机2的能力并增大由放热器4得到的制热能力，成为能够更进一步地提高在除湿制热模式和/或除湿制冷模式中的制热能力和制冷能力的并存性。
另外，在实施例中，热泵控制器32在除湿时吸入切换调节阀控制中吸热器温度Te下降至控制上的下限值且不能实现必要的制热能力的情况下，使得以提高内部气体比率RECrate的方向来控制吸入切换调节阀26(步骤S11)，因此在不能使压缩机2的能力再向上增大的状况下，容易地通过内部气体比率RECrate来使得加热器温度Thp为目标加热器温度TCO，成为能够有效地提高在除湿制热模式和/或除湿制冷模式中的制热能力和制冷能力的并存性。
另一方面，在外部气体温度Tam为车室内的设定温度Tset或内部气体温度Tin以下时的除湿制热模式或除湿制冷模式中，在虽然在放热器4中能够实现必要的制热能力但是在吸热器9中不能实现必要的制冷能力的情况下，热泵控制器32在除湿时吸入切换调节阀控制中使得为以把吸热器温度Te设为目标吸热器温度TEO的方向来通过吸入切换调节阀26控制内部气体比率RECrate(步骤S17、步骤S18、步骤S21)，因此成为能够通过内部气体比率RECrate容易地使得吸热器温度Te为目标吸热器温度TEO。由此，即使在不能实现吸热器9中的制冷能力的状况下，也提高除湿制热模式和/或除湿制冷模式中的制热能力和制冷能力的并存性，成为能够扩展除湿制热模式、除湿制冷模式的执行可能性。
特别是，如实施例那样，热泵控制器32在吸热器9中不能实现必要的制冷能力的情况下，以降低内部气体比率RECrate的方向来控制吸入切换调节阀26(步骤S17、步骤S18)，因此成为能够通过内部气体比率RECrate来适当地促进制冷能力的实现。
另外，在上述各实施例中，由于将放热器4的温度即加热器温度Thp设为该放热器4的下风侧的空气温度，因此控制性变得良好。进一步地，如各实施例那样，在除湿制冷模式中，如果使得为利用基于吸热器温度Te计算的压缩机2的目标转数TGNCc来控制压缩机2的运转，则成为能够利用压缩机2的运转控制来实现必要的制冷能力。另一方面，在除湿制热模式中，使得为选择基于放热器压力PCI计算的压缩机2的目标转数TGNCh和基于吸热器温度Te计算的压缩机2的目标转数TGNCc中较小的一方来控制压缩机2的运转，因此在外部气体温度Tam低时选择目标转数TGNCc，成为能够利用压缩机2的运转控制来实现必要的制冷能力，在外部气体温度Tam高时选择目标转数TGNCh，成为能够消除高压过度上升所致的不利情况。
而且，在如下的车辆用空气调节装置1中本发明变得非常合适：如各实施例那样，控制装置11的热泵控制器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，切换这些运转模式并进行执行。另外，根据前述的前提，在外部气体温度Tam高于车室内的设定温度Tset的情况下或者高于内部气体温度Tin的情况下，热泵控制器32不执行上述的除湿时吸入切换调节阀控制，因此能够无障碍地实现吸入切换调节阀26的控制。
另外，在各实施例中，对除湿时吸入切换调节阀控制中的内部气体比率RECrate设置基于车辆的挡风玻璃模糊防止请求、车室内的二氧化碳浓度的规定的限制值RECrateLim，因此成为能够未然地避免与这些有关的不利情况的发生。
此外，辅助加热装置并不限于实施例中示出的辅助加热器23，也可以利用使由加热器加热的热介质循环来对空气流通路径3内的空气进行加热的热介质循环线路、或在具备引擎的车辆的情况下使被引擎加热的散热器水循环的加热器芯等。另外，不用说，在上述实施例中说明的致冷剂线路R的结构或数值并不限于实施例中的那些，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行变更。
另外，在实施例中虽然使得为将加热器温度Thp设为放热器4的下风侧的空气温度来对其进行推测，并将目标加热器温度TCO也设为该加热器温度Thp的目标值，但是在本发明第8方面以外的发明中不限于此，如果在控制上没有问题则也可以例如将放热器4自身的温度设为加热器温度Thp并将目标加热器温度TCO也设为放热器4自身的温度Thp的目标值。
进一步地，虽然在实施例中利用具有除湿制热模式和除湿制冷模式的各运转模式的车辆用空气调节装置1来对本发明进行了说明，但是在除了本发明第九、十方面之外的发明中不限于此，对于将实施例中示出的除湿制热模式和除湿制冷模式中的任何一个运转模式作为除湿模式来执行的车辆用空气调节装置本发明也是有效的。
符号的说明
1车辆用空气调节装置；2压缩机；3空气流通路径；4放热器；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吸入切换调节阀；27室内送风机(鼓风机风扇)；28空气混合调节阀；31吹出口切换调节阀；32热泵控制器(控制装置)；45空气调节控制器(控制装置)；R致冷剂线路。

Claims (8)

1.一种车辆用空气调节装置，具备：
对致冷剂进行压缩的压缩机；
供给到车室内的空气所流通于的空气流通路径；
放热器，用于使致冷剂放热而对从所述空气流通路径供给到所述车室内的空气进行加热；
吸热器，用于使致冷剂吸热而对从所述空气流通路径供给到所述车室内的空气进行冷却；
吸入切换调节阀，能够对流入到所述空气流通路径的外部气体和所述车室内的空气即内部气体的比率进行调整；以及
控制装置，
其中该控制装置至少执行在使从所述压缩机排出的致冷剂在所述放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在所述吸热器中进行吸热的除湿模式，
所述车辆用空气调节装置特征在于，所述控制装置执行如下的除湿时吸入切换调节阀控制：在虽然不能实现必要的制热能力但是能够实现必要的制冷能力的情况下，以把所述放热器的温度Thp设为其目标值即目标加热器温度TCO的方向来通过所述吸入切换调节阀对流入到所述空气流通路径的空气中的所述内部气体的比例即内部气体比率RECrate进行控制，
其中，所述控制装置基于所述吸热器的温度即吸热器温度Te来控制所述压缩机的运转或者具有基于所述吸热器温度Te来控制所述压缩机的运转的状态，并且，
在基于所述吸热器温度Te来控制所述压缩机的运转的情况下，在所述除湿时吸入切换调节阀控制中通过降低所述吸热器温度Te的目标值即目标吸热器温度TEO来增大所述压缩机的能力，
其中，所述控制装置在所述除湿时吸入切换调节阀控制中在所述吸热器温度Te降低到控制上的下限值并且不能实现必要的制热能力的情况下，以提高所述内部气体比率RECrate的方向来对所述吸入切换调节阀进行控制。
2.一种车辆用空气调节装置，具备：
对致冷剂进行压缩的压缩机；
供给到车室内的空气所流通于的空气流通路径；
放热器，用于使致冷剂放热而对从所述空气流通路径供给到所述车室内的空气进行加热；
吸热器，用于使致冷剂吸热而对从所述空气流通路径供给到所述车室内的空气进行冷却；
吸入切换调节阀，能够对流入到所述空气流通路径的外部气体和所述车室内的空气即内部气体的比率进行调整；以及
控制装置，
其中该控制装置至少执行在使从所述压缩机排出的致冷剂在所述放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在所述吸热器中进行吸热的除湿模式，
所述车辆用空气调节装置特征在于，所述控制装置执行如下的除湿时吸入切换调节阀控制：在虽然不能实现必要的制热能力但是能够实现必要的制冷能力的情况下，以把所述放热器的温度Thp设为其目标值即目标加热器温度TCO的方向来通过所述吸入切换调节阀对流入到所述空气流通路径的空气中的所述内部气体的比例即内部气体比率RECrate进行控制，
其中，所述控制装置在虽然能够实现必要的制热能力但是不能实现必要的制冷能力的情况下，在所述除湿时吸入切换调节阀控制中以把所述吸热器温度Te设为其目标值即目标吸热器温度TEO的方向来通过所述吸入切换调节阀对所述内部气体比率RECrate进行控制。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，所述控制装置在不能实现必要的制冷能力的情况下，以降低所述内部气体比率RECrate的方向对所述吸入切换调节阀进行控制。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，所述放热器的温度Thp是该放热器的下风侧的空气温度。
5.根据权利要求1或2所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，具备设置在车室外的室外热交换器，
所述除湿模式包括：在使从所述压缩机排出的致冷剂在所述放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在所述室外热交换器和所述吸热器中进行吸热的除湿制热模式；以及
在使从所述压缩机排出的致冷剂在所述放热器以及所述室外热交换器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在所述吸热器中进行吸热的除湿制冷模式，所述控制装置对这些模式进行切换并进行执行，并且
所述控制装置在所述除湿制热模式中选择基于所述放热器的压力即放热器压力PCI计算的所述压缩机的目标转数TGNCh和基于所述吸热器温度Te计算的所述压缩机的目标转数TGNCc当中较小的一方来控制所述压缩机的运转，在所述除湿制冷模式中通过基于所述吸热器温度Te计算的所述压缩机的目标转数TGNCc来控制所述压缩机的运转。
6.根据权利要求5所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，所述控制装置具有如下的各运转模式并对这些运转模式进行切换并进行执行：在使从所述压缩机排出的致冷剂在所述放热器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在所述室外热交换器中进行吸热的制热模式；所述除湿制热模式；所述除湿制冷模式；以及在使从所述压缩机排出的致冷剂在所述室外热交换器中放热并对放热后的该致冷剂进行减压之后使得在所述吸热器中进行吸热的制冷模式。
7.根据权利要求1或2所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，所述控制装置在外部气体温度比所述车室内的设定温度高的情况下或者在外部气体温度比所述车室内的空气温度高的情况下不执行所述除湿时吸入切换调节阀控制。
8.根据权利要求1或2所述的车辆用空气调节装置，其特征在于，对所述除湿时吸入切换调节阀控制中的所述内部气体比率RECrate设置基于车辆的挡风玻璃的模糊防止请求以及/或者所述车室内的二氧化碳浓度的规定的限制值。
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