CN113015639A - 车用空调装置 - Google Patents

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青木孝史
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Abstract

提供一种车用空调装置，能避免转换至使制冷剂蒸发的蒸发器的数量增加的运转模式时的压缩机的能力不足于未然。控制装置至少切换并执行制冷模式和空调(优先)+电池冷却模式，在所述制冷模式下，通过吸热器(9)使制冷剂蒸发，在所述空调(优先)+电池冷却模式下，通过所述吸热器(9)和制冷剂‑热介质热交换器(64)使制冷剂蒸发。在从制冷模式转换至空调(优先)+电池冷却模式时，在转换至所述空调(优先)+电池冷却模式之前执行使压缩机(2)的转速上升的压缩机转速上升控制。

Description

车用空调装置
技术领域
本发明涉及一种对车辆的车室内进行空气调节的热泵式的空调装置。
背景技术
因近年来的环境问题显现，以致利用从装设于车辆的电池供给的电力对行驶用马达进行驱动的电动汽车、混合动力汽车等车辆普及。此外，作为能应用于上述这种车辆的空调装置，开发出一种如下的空调装置，包括由压缩机、散热器、吸热器(蒸发器)和室外热交换器连接而成的制冷剂回路，通过使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使在该散热器中散热后的制冷剂在室外热交换器中蒸发(吸热)，以进行制热，通过使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热，并在吸热器中蒸发(吸热)，以进行制冷等，对车室内进行空气调节(例如，参照专利文献1)。
此外，例如若电池在因由充放电导致的自身发热等变成高温的环境下使用，则性能会下降，并且劣化会加重，并最终有引起工作不良而发生破损的危险。因此，还开发出一种如下的空调装置：通过设置用于对电池进行冷却的热交换器(蒸发器)，并使在制冷剂回路中循环的制冷剂循环至上述热交换器，能对电池进行冷却(例如，参照专利文献2、专利文献3)。
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
专利文献2：日本专利第5860360号公报
专利文献3：日本专利第5860361号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，在具有多个蒸发器的车用空调装置中，例如，在刚从通过吸热器(蒸发器)使制冷剂蒸发而对车室内进行空气调节的运转模式转换至需要被调温对象的冷却而使制冷剂还流至被调温对象用热交换器(蒸发器)的运转模式之后，包括它们在内的热交换路径增加，因此，将变成压缩机的能力(转速)不足的状态，吹出至车室内的空气的温度暂时性地变高，并且，被调温对象的冷却也延迟。
此外，在刚从使制冷剂流至被调温对象用热交换器(蒸发器)的运转模式转换至需要车室内的制冷而使制冷剂也流至吸热器(蒸发器)的运转模式之后，也会变成压缩机的能力不足的状态，因此，车室内的空气调节会延迟，并且被调温对象的制冷能力也会暂时性地下降，在上述情况下均存在给使用者带来不适感、还给被调温对象的冷却造成障碍的问题。
本发明是为了解决上述以往的技术问题而完成的，其目的在于提供一种车用空调装置，能避免转换至使制冷剂蒸发的蒸发器的数量增加的运转模式时的压缩机的能力不足于未然。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的车用空调装置至少包括：压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；多个蒸发器，多个所述蒸发器用于使制冷剂蒸发；以及控制装置，并对车室内进行空气调节，其特征是，控制装置至少切换并执行第一运转模式和第二运转模式，在所述第一运转模式下，通过蒸发器使制冷剂蒸发，在所述第二运转模式下，通过比所述第一运转模式更多数量的蒸发器使制冷剂蒸发，在从第一运转模式转换至第二运转模式时，在转换至所述第二运转模式之前执行使压缩机的转速上升的压缩机转速上升控制。
技术方案2的发明的车用空调装置在上述发明的基础上，其特征是，包括：作为蒸发器的吸热器，所述吸热器用于使制冷剂蒸发来对供给至车室内的空气进行冷却；以及作为蒸发器的被调温对象用热交换器，所述被调温对象用热交换器用于使制冷剂蒸发以对装设于车辆的被调温对象进行冷却，控制装置在第一运转模式下通过吸热器和被调温对象用热交换器中的任一方使制冷剂蒸发，控制装置在第二运转模式下通过吸热器和被调温对象用热交换器使制冷剂蒸发。
技术方案3的发明的车用空调装置在上述发明的基础上，其特征是，包括：吸热器用阀装置，所述吸热器用阀装置用于对制冷剂向吸热器的流通进行控制；以及被调温对象用阀装置，所述被调温对象用阀装置对制冷剂向被调温对象用热交换器的流通进行控制，控制装置在第一运转模式下将吸热器用阀装置和被调温对象用阀装置中的任一方打开，而将另一方关闭，控制装置在第二运转模式下，将吸热器用阀装置和被调温对象用阀装置打开。
技术方案4的发明的车用空调装置在上述发明的基础上，其特征是，控制装置具有空调(单独)模式和被调温对象冷却(单独)模式以作为第一运转模式，并且具有空调(优先)+被调温对象冷却模式和被调温对象冷却(优先)+空调模式以作为第二运转模式，其中，在所述空调(单独)模式下，将吸热器用阀装置打开，并基于吸热器的温度对压缩机的转速进行控制，并且将被调温对象用阀装置关闭，在所述被调温对象冷却(单独)模式下，将被调温对象用阀装置打开，并基于被调温对象用热交换器或通过所述被调温对象用热交换器而被冷却的对象的温度对压缩机的转速进行控制，并且将吸热器用阀装置关闭，在所述空调(优先)+被调温对象冷却模式下，将吸热器用阀装置打开，并基于吸热器的温度对压缩机的转速进行控制，并且基于被调温对象用热交换器或通过所述被调对象用热交换器而被冷却的对象的温度对被调温对象用阀装置进行开闭控制，在所述被调温对象冷却(优先)+空调模式下，将被调温对象用阀装置打开，并基于被调温对象用热交换器或通过所述被调对象用热交换器而被冷却的对象的温度对压缩机的转速进行控制，并且基于吸热器的温度对吸热器用阀装置进行开闭控制，在从空调(单独)模式转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式时、以及从被调温对象冷却(单独)转换至被调温对象冷却(优先)+空调模式时，执行压缩机转速上升控制。
技术方案5的发明的车用空调装置在上述发明的基础上，其特征是，控制装置在空调(单独)模式下通过基于吸热器的目标温度的前馈运算对压缩机的目标转速进行计算，在被调温对象冷却(单独)模式下，通过基于被调温对象用热交换器或通过所述被调温对象用热交换器而被冷却的对象的目标温度的前馈运算对压缩机的目标转速进行计算，在压缩机转速上升控制中，通过使各目标温度下降，以使压缩机的目标转速上升。
技术方案6的发明的车用空调装置在技术方案4或技术方案5的发明的基础上，其特征是，控制装置在空调(单独)模式或被调温对象冷却(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下，在通过压缩机转速上升控制使压缩机的转速上升之后转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式或被调温对象冷却(优先)+空调模式。
技术方案7的发明的车用空调装置在技术方案4或技术方案5的发明的基础上，其特征是，被调温对象是装设于车辆的电池，车辆的行驶用马达是通过来自电池的供电而被驱动的，控制装置在空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式，在空调(单独)模式下，行驶用马达的输出为规定的阈值以上的情况或是行驶用马达的输出上升的斜率为规定的阈值以上的情况下，执行压缩机转速上升控制。
技术方案8的发明的车用空调装置在技术方案4、技术方案5或技术方案7的发明的基础上，其特征是，控制装置在空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式，在空调(单独)模式下被调温对象的温度上升的斜率为规定的阈值以上的情况下，执行压缩机转速上升控制。
技术方案9的发明的车用空调装置在技术方案4、技术方案5、技术方案7或技术方案8的发明的基础上，其特征是，控制装置在空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式，在空调(单独)模式下被调温对象的发热量上升的斜率为规定的阈值以上的情况下，执行压缩机转速上升控制。
技术方案10的发明的车用空调装置在技术方案4、技术方案5、技术方案7至技术方案9的发明的基础上，其特征是，控制装置在空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式，在空调(单独)模式下根据导航信息预测出被调温对象的温度上升的情况下，执行压缩机转速上升控制。
技术方案11的发明的车用空调装置是在技术方案4至技术方案10的发明的基础上，其特征是，包括室内送风机，所述室内送风机用于将与吸热器进行热交换之后的空气送给至车室内，控制装置在执行从空调(单独)模式转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式时的压缩机转速上升控制的情况下，抑制室内送风机的运转。
技术方案12的发明的车用空调装置是在技术方案4至技术方案11的发明的基础上，其特征是，包括：散热器，所述散热器用于使制冷剂散热来对供给至车室内的空气进行加热；以及空气混合挡板，所述空气混合挡板用于对经过吸热器的空气通风至散热器的比例进行调节，控制装置在执行从空调(单独)模式转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式时的压缩机转速上升控制的情况下，通过空气混合挡板来抑制供给至车室内的空气的温度下降。
发明效果
根据本发明，在至少包括：压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；以及多个蒸发器，多个所述蒸发器用于使制冷剂蒸发，并对车室内进行空气调节的车用空调装置中，控制装置至少切换并执行第一运转模式和第二运转模式，其中，在所述第一运转模式下，通过蒸发器使制冷剂蒸发，在所述第二运转模式下，通过比所述第一运转模式更多数量的蒸发器使制冷剂蒸发，在从第一运转模式转换至第二运转模式时，在转换至所述第二运转模式之前执行使压缩机的转速上升的压缩机转速上升控制，因此，能消除刚从第一运转模式转换至第二运转模式之后的压缩机的能力(转速)不足，从而能提高可靠性和商品性。
例如，若如技术方案2的发明那样设置吸热器和被调温对象用热交换器以作为蒸发器，其中，所述吸热器用于使制冷剂蒸发来对供给至车室内的空气进行冷却，所述被调温对象用热交换器用于使制冷剂蒸发以对装设于车辆的被调温对象进行冷却，控制装置在第一运转模式下通过吸热器和被调温对象用热交换器中的任一方使制冷剂蒸发，控制装置在第二运转模式下，通过吸热器和被调温对象用热交换器使制冷剂蒸发，则能在第一运转模式下分别进行车室内的空气调节和被调温对象的冷却，并能在第二运转模式下一边对车室内进行空气调节一边进行被调温对象的冷却。此外，由于在从通过吸热器或被调温对象用热交换器使制冷剂蒸发的第一运转模式转换至通过吸热器和被调温对象用热交换器的双方使制冷剂蒸发的第二运转模式时执行压缩机转速上升控制，因此，能避免在刚从第一运转模式转换至第二运转模式之后陷于压缩机的能力不足的状态的不良情况。
在上述情况下，如技术方案3的发明那样设置吸热器用阀装置和被调温对象用阀装置，所述吸热器用阀装置对制冷剂向吸热器的流通进行控制，所述被调温对象用阀装置对制冷剂向被调温对象用热交换器的流通进行控制，控制装置在第一运转模式下将吸热器用阀装置和被调温对象用阀装置中的任一方打开，而将另一方关闭，控制装置在第二运转模式下，将吸热器用阀装置和被调温对象用阀装置打开，因此，能顺利地执行第一运转模式和第二运转模式。
另外，若如技术方案4的发明那样，控制装置若执行空调(单独)模式和被调温对象冷却(单独)模式以作为第一运转模式，在所述空调(单独)模式下，将吸热器用阀装置打开，并基于吸热器的温度对压缩机的转速进行控制，并且将被调温对象用阀装置关闭,在所述被调温对象冷却(单独)模式下，将被调温对象用阀装置打开，并基于被调温对象用热交换器或通过所述被调温对象用热交换器而被冷却的对象的温度对压缩机的转速进行控制，并且将吸热器用阀装置关闭，则能顺利地进行车室内的空气调节和被调温对象的冷却。
此外，若执行空调(优先)+被调温对象冷却模式和被调温对象冷却(优先)+空调模式以作为第二运转模式，在所述空调(优先)+被调温对象冷却模式下，将吸热器用阀装置打开，并基于吸热器的温度对压缩机的转速进行控制，并且基于被调温对象用热交换器或通过所述被调对象用热交换器而被冷却的对象的温度对被调温对象用阀装置进行开闭控制，在所述被调温对象冷却(优先)+空调模式下，将被调温对象用阀装置打开，并基于被调温对象用热交换器或通过所述被调对象用热交换器而被冷却的对象的温度对压缩机的转速进行控制，并且基于吸热器的温度对吸热器用阀装置进行开闭控制，则能在一边对车室内进行空气调节一边进行被调温对象的冷却的过程中,根据情况切换优先车室内的空气调节还是优先被调温对象的冷却，从而能实现舒适的车室内空气调节和高效的被调温对象的冷却。
此外，由于在从空调(单独)模式转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式时、以及从被调温对象冷却(单独)模式转换至被调温对象冷却(优先)+空调模式时，执行压缩机转速上升控制，因此，能避免刚从空调(单独)模式转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式之后吹出至车室内的空气的温度上升、从而给使用者带来不适感的不良情况以及刚从被调温对象冷却(单独)模式转换至被调温对象冷却(优先)+空调模式之后被调温对象的冷却性能下降的不良情况于未然，从而能同时提高车室内的空气调节和被调温对象的冷却。
在上述情况下，例如，如技术方案5的发明那样，控制装置在空调(单独)模式下通过基于吸热器的目标温度的前馈运算对压缩机的目标转速进行计算，在被调温对象冷却(单独)模式下，由于基于被调温对象用热交换器或通过所述被调温对象用热交换器而被冷却的对象的目标温度的前馈运算对压缩机的目标转速进行计算，在压缩机转速上述控制中，通过使各目标温度下降，以使压缩机的目标转速上升，因此，能在空调(单独)模式、被调温对象冷却(单独)模式下，通过压缩机转速上升控制准确地使压缩机的转速上升。
此外，若如技术方案6的发明那样，由于控制装置在空调(单独)模式或被调温对象冷却(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下，在通过压缩机转速上升控制使压缩机的转速上升之后转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式或被调温对象冷却(优先)+空调模式，因此，能在转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式、被调温对象冷却(优先)+空调模式之前便可靠地使压缩机的转速上升。
另一方面，被调温对象是装设于车辆的电池，车辆的行驶用马达是通过来自电池的供电而被驱动的，控制装置在空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求时转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式的情况、在空调(单独)模式下行驶用马达的输出变大的情况下，由于电池的温度上升，因此，预想随后转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式。
在上述情况下，若如技术方案7的发明那样，控制装置在空调(单独)模式下行驶用马达的输出为规定的阈值以上的情况或行驶用马达的输出上升的斜率为规定的阈值以上的情况下，执行压缩机转速上述控制，则能在转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式之前使压缩机的转速上升。尤其，在上述情况下能在被输入模式转换要求之前便预先使压缩机的转速上升，因此，能尽早地转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式。
此外，在空调(单独)模式下被调温对象的温度急剧上升时也预想随后转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式，因此，如技术方案8的发明那样，通过控制装置在空调(单独)模式下被调温对象的温度上升的斜率为规定的阈值以上的情况下执行压缩机转速上升控制，从而能在被输入模式转换要求之前便预先使压缩机的转速上升，并能尽早地转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式。
此外，在空调(单独)模式下被调温对象的发热量急剧上升时也预想随后转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式，因此，如技术方案9的发明那样，通过控制装置在空调(单独)模式下被调温对象的发热量上升的斜率为规定的阈值以上的情况下，执行压缩机转速上升控制，因此，能在被输入模式转换要求之前便预先使压缩机的转速上升，从而能尽早地转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式。
此外，在空调(单独)模式下，例如即使在持续高速行驶的情况下，也预想随后被调温对象的温度上升而转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式，因此，如技术方案10的发明那样，通过控制装置在空调(单独)模式下根据导航信息预测出被调温对象的温度上升的情况下执行压缩机转速上升控制，能在被输入模式转换要求之前便预先使得压缩机的转速上升，从而能尽早地转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式。
在此，若在空调(单独)模式下使压缩机的转速上升，则在转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式之前的期间内存在吹出至车室内的空气的温度下降的危险性，但如技术方案11那样，通过控制装置在执行从空调(单独)模式转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式时的压缩机转速上升控制的情况下，抑制室内送风机的运转，从而能消除车室内被过多空气调节的不良情况。
此外，即使如技术方案12的发明那样，控制装置在执行从空调(单独)模式转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式时的压缩机转速上升控制的情况下，通过空气混合挡板来抑制供给至车室内的空气的温度下降，也能消除车室内被过多进行空气调节的不良情况。
附图说明
图1是应用本发明的一实施方式的车用空调装置的结构图(实施例1)。
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的控制装置所执行的运转模式进行说明的图。
图4是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的制热模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图5是对由图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6是对由图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7是对由图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8是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的空调(优先)+电池冷却模式和电池冷却(优先)+空调模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图9是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的电池冷却(单独)模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图10是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的除霜模式进行说明的车用空调装置的结构图。
图11是与图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制相关的控制框图。
图12是与图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制相关的另一个控制框图。
图13是与图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制相关的又一个控制框图。
图14是对图2的控制装置的热泵控制器的压缩机转速上升控制进行说明的图。
图15是对图2的控制装置的热泵控制器的另一个压缩机转速上升控制进行说明的图。
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)，其通过将充电至装设于车辆的电池55的电力供给至行驶用马达(电动马达。未图示)来进行驱动以进行行驶，本发明的车用空调装置1的后述的压缩机2也通过从电池55供给的电力而被驱动。
即，实施例的车用空调装置1通过在无法利用发动机废热来制热的电动汽车中，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、除霜模式、空调(优先)+电池冷却模式、电池冷却(优先)+空调模式和电池冷却(单独)模式的各运转模式，以进行车室内的空气调节及电池55的调温。
其中，制冷模式和电池冷却(单独)模式是本发明的第一运转模式的实施例，空调(优先)+电池冷却模式、电池冷却(优先)+空调模式是本发明的第二运转模式的实施例。此外，制冷模式是本发明的空调(单独)模式的实施例，电池冷却(单独)模式是本发明的被调温对象冷却(单独)模式的实施例，空调(优先)+电池冷却模式是本发明的空调(优先)+被调温对象冷却模式的实施例，电池冷却(优先)+空调模式是本发明的被调温对象冷却(优先)+空调模式的实施例。
此外，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电动马达的所谓混合动力汽车中也是有效的。此外，应用实施例的车用空调装置1的车辆能从外部的充电器(快速充电器、普通充电器)对电池55进行充电。另外，前述的电池55、行驶用马达和对该行驶用马达进行控制的逆变器等是本发明的装设于车辆的被调温对象，但在以下的实施例中，采用电池55为例进行说明。
实施例的车用空调装置1是对电动汽车的车室内进行空气调节(制热、制冷、除湿和换气)的装置，电动式的压缩机(电动压缩机)2、散热器4、室外膨胀阀6、室外热交换器7、室内膨胀阀8、作为蒸发器的吸热器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对制冷剂进行压缩，上述散热器4设置在供车室内的空气通气循环的HVAC单元10的空气流通路径3内，并且使从压缩机2排出的高温高压的制冷剂经由消声器5和制冷剂配管13G流入，并使该制冷剂向车室内散热(释放制冷剂的热量)，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(使制冷剂吸收热量)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，并用于在制冷时和除湿时使制冷剂从车室内外吸热(蒸发)。
此外，室外膨胀阀6使从散热器4流出并流入室外热交换器7的制冷剂减压膨胀，并且能设为全闭。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，即使在停车中(即、车速为0km/h)，外部气体也会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，室外热交换器7的制冷剂出口侧的制冷剂配管13A经由在使制冷剂流至吸热器9时打开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、室内膨胀阀8和作为吸热器用阀装置的电磁阀35(车厢用)而连接于吸热器9的制冷剂入口侧。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。此外，在实施例中，室内膨胀阀8和电磁阀35由带电磁阀的膨胀阀构成。
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经由在制热时打开的作为开闭阀的电磁阀21(制热用)而与吸热器9的制冷剂出口侧的制冷剂配管13C连通连接。此外，上述制冷剂配管13C与储罐12的入口侧连接，储罐12的出口侧与压缩机2的制冷剂吸入侧的制冷剂配管13K连接。
另外，散热器4的制冷剂出口侧的制冷剂配管13E连接有滤网19，另外，上述制冷剂配管13E在室外膨胀阀6的近前(制冷剂上游侧)处分岔为制冷剂配管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而与室外热交换器7的制冷剂入口侧连接。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的制冷剂下游侧且位于室内膨胀阀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和止回阀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和止回阀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内的空气切换为作为车室内的空气的内部气体(内部气体循环)和作为车室外的空气的外部气体(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。
另外，实施例的吸入切换挡板26构成为，通过以任意的比率来将吸入口25的外部气体吸入口和内部气体吸入口开闭，能在0～100％之间对空气流通路径3的、流入吸入器9的空气(外部气体和内部气体)中的内部气体的比率进行调节(外部气体的比率也能在100％～0％之间调节)。
此外，在实施例中，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对流入到上述空气流通路径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。
此外，车用空调装置1包括设备温度调节装置61，上述设备温度调节装置61用于使热介质在电池55(被调温对象)中循环而对上述电池55的温度进行调节。实施例的设备温度调节装置61包括：作为循环装置的循环泵62，上述循环泵62用于使热介质在电池55中循环；作为蒸发器、即被调温对象用热交换器的制冷剂-热介质热交换器64；以及作为加热装置的热介质加热器63，它们和电池55通过热介质配管66而被连接成环状。
在实施例的情况下，在循环泵62的排出侧连接有制冷剂－热介质热交换器64的热介质流路64A的入口，在上述热介质流路64A的出口连接有热介质加热器63的入口。上述热介质加热器63的出口与电池55的入口连接，电池55的出口与循环泵62的吸入侧连接。
作为在上述设备温度调节装置61中使用的热介质，例如能采用水、HFO-1234yf这样的制冷剂、冷却液等液体、空气等气体。另外，在实施例中，采用水作为热介质。此外，热介质加热器63由PTC加热器等电加热器构成。另外，在电池55的周围实现例如热介质以能与上述电池55进行热交换的关系流通的套结构。
接着，当循环泵62运转时，从循环泵62排出的热介质流入制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A。从上述制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A流出的热介质流至热介质加热器63，并在上述热介质加热器63发热的情况下在其中被加热之后，流至电池55，热介质随后与电池55进行热交换。接着，上述与电池55进行了热交换的热介质通过被吸入至循环泵62，以在热介质配管66内循环。
另一方面，在位于制冷剂回路R的制冷剂配管13F与制冷剂配管13B的连接部的制冷剂下游侧且位于室内膨胀阀8的制冷剂上游侧的制冷剂配管13B处，连接有作为分岔回路的分岔配管67的一端。在实施例中，在上述分岔配管67依次设置有由机械式膨胀阀构成的辅助膨胀阀68和作为被调温对象用阀装置的电磁阀(冷却器用)69。辅助膨胀阀68使流入制冷剂-热介质热交换器64的后述的制冷剂流路64B的制冷剂减压膨胀，并且对制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B中的制冷剂的过热度进行调节。另外。在实施例中，辅助膨胀阀68和电磁阀69均由带电磁阀的膨胀阀构成。
此外，分岔配管67的另一端与制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B连接，在上述制冷剂流路64B的出口连接有制冷剂配管71的一端，制冷剂配管71的另一端连接至比与制冷剂配管13D的汇流点更位于制冷剂上游侧(储罐12的制冷剂上游侧)的制冷剂配管13C连接。此外，这些辅助膨胀阀68、电磁阀69、制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B等也构成制冷剂回路R的一部分，同时还构成设备温度调节装置61的一部分。
在电磁阀69打开的情况下，来自室外热交换器7的制冷剂(一部分或全部的制冷剂)流入分岔配管67，并在辅助膨胀阀68中减压之后，经过电磁阀69流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B，并在制冷剂流路64B中蒸发。制冷剂在制冷剂流路64B中流动的过程中从在热介质流路64A中流动的热介质中吸热，之后经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C、储罐12从制冷剂配管13K被吸入至压缩机2。
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、辅助加热器23、循环泵62、热介质加热器63均与车辆通信总线65连接，上述空调控制器45、热泵控制器32、压缩机2、辅助加热器23、循环泵62和热介质加热器64构成为经由车辆通信总线65进行数据的接收、发送。
另外，在车辆通信总线65连接有车辆控制器72(ECU)、电池控制器(BMS：BatteryManagement System：电池管理系统)73和GPS导航装置74，上述车辆控制器72负责包括行驶的车辆整体的控制，上述电池控制器73负责电池55的充放电的控制。车辆控制器72、电池控制器73、GPS导航装置74均由包括作为处理器的计算机的一例的微型计算机构成，构成控制装置11的空调控制器45和热泵控制器32构成为经由车辆通信总线65而与上述车辆控制器72、电池控制器73和GPS导航装置74之间进行信息(数据)的接收和发送。
空调控制器45是负责车辆的车室内空气调节的控制的上级控制器，在上述空调控制器45的输入连接有外部气体温度传感器33、外部气体湿度传感器34、HAVC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、例如光电传感式的日照传感器51、车速传感器52的各输出以及空调操作部53，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，上述外部气体湿度传感器34对外部气体湿度进行检测，上述HVAC吸入温度传感器36对从吸入口25吸入至空气流通路径3且流入吸热器9的空气的温度进行检测，上述内部气体温度传感器37对车室内的空气(内部气体)的温度进行检测，上述内部气体湿度传感器38对车室内的空气的湿度进行检测，上述室内CO2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，上述日照传感器51用于对向车室内的日照量进行检测，上述车速传感器52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和运转模式的切换等车室内的空调设定操作和信息的显示。另外，图中，符号53A是设置于上述空调操作部53的作为显示输出装置的显示屏。
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的输入连接有散热器入口温度传感器43、散热器出口温度传感器44、吸入温度传感器46、散热器压力传感器47、吸热器温度传感器48、室外热交换器温度传感器49和辅助加热器温度传感器50A(驾驶员一侧)、50B(副驾驶一侧)的各输出，其中，上述散热器入口温度传感器43对散热器4的制冷剂入口温度Tcxin(压缩机2的排出制冷剂温度)进行检测，上述散热器出口温度传感器44对散热器4的制冷剂出口温度Tci进行检测，上述吸入温度传感器46对压缩机2的吸入制冷剂温度Ts进行检测，上述散热器压力传感器47对散热器4的制冷剂出口侧的制冷剂压力(散热器4的压力：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，上述室外热交换器温度传感器49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：室外热交换器温度TXO)进行检测，上述辅助加热器温度传感器50A、50B对辅助加热器23的温度进行检测。
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)、电磁阀35(车厢用)和电磁阀69(冷却器用)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、辅助加热器23、循环泵62和热介质加热器63分别内置控制器，在实施例中，压缩机2、辅助加热器23、循环泵62、热介质加热器63的控制器经由车辆通信总线65而与热泵控制器32之间进行数据的接收和发送，并通过上述热泵控制器32进行控制。
另外，构成设备温度调节装置61的循环泵62、热介质加热器63也可以通过电池控制器73而被控制。此外，在上述电池控制器73连接有热介质温度传感器76和电池温度传感器77的输出，上述热介质温度传感器76对设备温度调节装置61的制冷剂－热介质热交换器64的热介质流路64A的出口侧的热介质的温度(热介质温度Tw)进行检测，上述电池温度传感器77对电池55的温度(电池55自身的温度：电池温度Tcell)进行检测。此外，在实施例中，与电池55的剩余量(蓄电量)、电池55的充电相关的信息(处于充电中的信息、充电结束时间、剩余充电时间等)、热介质温度Tw、电池温度Tcel l、电池55的发热量(电池计算机73根据通电量等计算出的)等从电池控制器73经由车辆通信总线65发送给空调控制器45、车辆控制器72。与电池55的充电时的充电结束时间及剩余充电时间相关的信息是从快速充电器等外部充电器供给的信息。此外，行驶用马达的输出Mpower从车辆控制器72被发送给热泵控制器32、空调控制器45。
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34、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、日照传感器51、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)、由空气混合挡板28实现的风量比例SW(空调控制器45计算出的)、室内送风机27的电压(BLV)、来自前述的电池控制器73的信息、来自GPS导航装置74的信息和空调操作部53的输出从空调控制器45经由车辆通信总线65发送给热泵控制器32，以供由热泵控制器32实施的控制。
此外，与制冷剂回路R的控制相关的数据(信息)还从热泵控制器32经由车辆通信总线65发送给空调控制器45。另外，由前述的空气混合挡板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，通过空气混合挡板28使流过吸热器9的空气全部通风至散热器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)切换执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式以及空调(优先)+电池冷却模式的各空调运转、电池冷却(优先)+空调模式、电池冷却(单独)模式的各电池冷却运转和除霜模式。它们在图3中示出。
其中，在实施例中，制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、空调(优先)+电池冷却模式的各空调运转在不对电池55进行充电、将车辆的点火装置(IGN)接通，空调操作部53的空调开关接通的情况下能够执行。然而，远程运转时(预空气调节等)，在点火装置断开的情况下也能执行。此外，在电池55处于充电过程中也没有电池冷却要求、且空调开关接通时能够执行。另一方面，电池冷却(优先)+空调模式、电池冷却(单独)模式的各电池冷却运转在例如将快速充电器(外部电源)的插头连接，并给电池55充电时能够执行。然而，电池冷却(单独)模式除了在电池55的充电过程中以外，在空调开关断开且存在电池冷却要求的情况(在高外部气体温度下行驶等时)也能执行。
此外，在实施例中，热泵控制器32在点火装置接通时，或是即使点火装置断开电池55仍在充电过程中时，使设备温度调节装置61的循环泵62运转，并如图4～图10中的虚线所示那样使热介质在热介质配管66内循环。另外，虽然图3中并未图示，但实施例的热泵控制器32还执行电池加热模式，在上述电池加热模式下，通过使设备温度调节装置61的热介质加热器63发热以对电池55进行加热。
(1)制热模式
首先，参照图4对制热模式进行说明。另外，各设备的控制是通过热泵控制器32和空调控制器45的协作来执行的，但在以下的说明中，以热泵控制器32为控制主体进行简化说明。图4表示制热模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(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、电磁阀22、电磁阀35和电磁阀69关闭。接着，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散热器4。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内的空气与散热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，冷凝并液化。
在散热器4内液化后的制冷剂在从该散热器4流出之后，经过制冷剂配管13E、13J流至室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压之后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15通风的外部气体中汲取热量(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、制冷剂配管13D和电磁阀21流至制冷剂配管13C，并经过上述制冷剂配管13C进入到储罐12，在该储罐12中被气液分离后，气体制冷剂从制冷剂配管13K被吸入压缩机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根据由作为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)的目标吹出温度TAO计算出的目标加热器温度TCO(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和散热器压力传感器47检测到的散热器压力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44检测到的散热器4的制冷剂出口温度Tci和散热器压力传感器47检测到的散热器压力Pci来控制室外膨胀阀6的阀开度，从而对散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度进行控制。
此外，在散热器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5对除湿制热模式进行说明。图5表示除湿制热模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在除湿制热模式下，热泵控制器32将电磁阀21、电磁阀22和电磁阀35打开，将电磁阀17、电磁阀20和电磁阀69关闭。接着，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散热器4。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内的空气与散热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，冷凝并液化。
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，一部分流入制冷剂配管13J，并流至室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在该室外膨胀阀6中减压之后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并从由行驶或利用室外送风机15通风的外部气体中汲取热量(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、制冷剂配管13D和电磁阀21流至制冷剂配管13C，并经过上述制冷剂配管13C进入到储罐12，在该储罐12中被气液分离后，气体制冷剂从制冷剂配管13K被吸入压缩机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中减压之后，经过电磁阀35流入吸热器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并从制冷剂配管13K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23(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在实施例中基于从目标加热器温度TCO计算出的目标散热器压力PCO和散热器压力传感器47检测到的散热器压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)来对压缩机2的转速进行控制，或者基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)及作为其目标值的目标吸热器温度TEO来对压缩机2的转速进行控制。此时，热泵控制器32选择根据散热器压力Pci和根据吸热器温度Te中的任一个运算获得的压缩机目标转速中较低的一方(后述的TGNHCh和TGNCc中的较低的一方)，来对压缩机2进行控制。此外，基于吸热器温度Te对室外膨胀阀6的阀开度进行控制。
此外，上述除湿制热模式下，在散热器4实现的制热能力(加热能力)相对于所需的制热能力不足的情况下，热泵控制器32也通过辅助加热器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6对除湿制冷模式进行说明。图6表示除湿制冷模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在除湿制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17和电磁阀35打开，将电磁阀20、电磁阀21、电磁阀22和电磁阀69关闭。接着，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散热器4。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内的空气与散热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，冷凝并液化。
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，并与制热模式、除湿制热模式相比以稍许打开的方式(更大的阀开度的区域)控制的室外膨胀阀6流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂在该室外热交换器7中通过行驶或是利用由室外送风机15通风的外部气体而被空气冷却，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，并经过止回阀18流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压之后，经过电磁阀35流入吸热器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制冷剂配管13C流至储罐12，经过储罐12从制冷剂配管13K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(加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检测到的吸热器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检测到的散热器压力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，在上述除湿制冷模式下，在散热器4实现的制热能力(再加热能力)相对于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(第一运转模式、空调(单独)模式)
接着，参照图7对制冷模式进行说明。图7表示制冷模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17、电磁阀20和电磁阀35打开，将电磁阀21、电磁阀22和电磁阀69关闭。接着，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打开，因此，制冷剂经过电磁阀20并直接流入室外热交换器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流入制冷剂配管13B，经过止回阀18流至室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中减压之后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出并与吸热器9进行热交换的空气被冷却。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过制冷剂配管13C流至储罐12，并从该储罐12经过制冷剂配管13K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检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)对压缩机2的转速进行控制。
(5)空调(优先)+电池冷却模式(第二运转模式、空调(优先)+被调温对象冷却模式)
接着，参照图8对空调(优先)+电池冷却模式进行说明。图8示出了空调(优先)+电池冷却模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在空调(优先)+电池冷却模式下，热泵控制器32将电磁阀17、电磁阀20、电磁阀35和电磁阀69打开，将电磁阀21和电磁阀22关闭。
接着，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，在上述运转模式下，辅助加热器23并未通电。此外，热介质加热器63也未通电。
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打开，因此，制冷剂经过电磁阀20并直接流入室外热交换器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流出的制冷剂进入制冷剂配管13A、电磁阀17、接收干燥部14、过冷却部16进入制冷剂配管13B。流入上述制冷剂配管13B的制冷剂在经过止回阀18之后被分流，一方直接在制冷剂配管13B中流动并流至室内膨胀阀8。上述流入室内膨胀阀8的制冷剂在该室内膨胀阀8中减压之后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。在此时的吸热作用下，从室内送风机27吹出并与吸热器9进行热交换的空气被冷却。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂经过制冷剂配管13C流至储罐12，并从该储罐12经过制冷剂配管13K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。
另一方面，经过止回阀18的制冷剂的剩余部分被分流，并流入分岔配管67并流至辅助膨胀阀68。在此，在制冷剂被减压之后，经过电磁阀69流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B，并在该制冷剂流路64B中蒸发。此时，发挥吸热作用。在上述制冷剂流路64B中蒸发后的制冷剂依次经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C和储罐12并被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环(在图8中用实线箭头表示)。
另一方面，循环泵62运转，因此，从上述循环泵62排出的热介质在热介质配管66内流至制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A，并在该热介质流路64A中与在制冷剂流路64B内蒸发的制冷剂进行热交换，热介质被吸热而被冷却。从上述制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A流出的热介质流至热介质加热器63。然而，在上述运转模式下，热介质加热器63并未发热，因此，热介质直接经过并流至电池55，并与该电池55进行热交换。由此，电池55被冷却，并且对电池55进行冷却之后的热介质被吸入至循环泵62，并且反复进行上述循环(在图8中用虚线箭头表示)。
在上述空调(优先)+电池冷却模式下，热泵控制器32维持将电磁阀35打开的状态，并基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)如后述那样对压缩机2的转速进行控制。此外，在实施例中，基于热介质温度传感器76检测到的热介质的温度(热介质温度Tw：从电池控制器73发送的)以如下方式对电磁阀69进行开闭控制。
即，热泵控制器32在作为热介质温度Tw的目标值的规定的目标热介质温度TWO的上下具有规定的温度差并设定上限值TUL和下限值TLL。此外，在从将电磁阀69关闭的状态通过电池55的发热等而使热介质温度Tw变高并上升至上限值TUL的情况(大于上限值TUL的情况或为上限值TUL以上的情况。下同)下，将电磁阀69打开。由此，制冷剂流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流路64B而蒸发，以对流过热介质流路64A的热介质进行冷却，因此，电池55被上述冷却后的热介质冷却。
随后，在热介质温度Tw下降至下限值TLL的情况(小于下限值TLL的情况或是为下限值TLL以下的情况。下同)下，将电磁阀69关闭。随后，反复进行上述这种电磁阀69的开闭，一边优先车室内的制冷，一边将热介质温度Tw控制为目标热介质温度TWO，从而进行电池55的冷却。
(6)空调运转的切换
热泵控制器32根据下述式(I)计算出前述的目标吹出温度TAO。上述目标吹出温度TAO是从吹出口29吹出至车室内的空气的温度的目标值。
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检测到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检测到的日照量SUN、外部气体温度传感器33检测到的外部气体温度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在启动时基于外部气体温度传感器33检测到的外部气体温度Tam和目标吹出温度TAO选择上述各空调运转中的任一个空调运转。此外，启动后，根据外部气体温度Tam、目标吹出温度TAO和热介质温度Tw、电池温度Tcell等运转条件及环境条件、设定条件的变化、来自电池控制器73的电池冷却要求(模式转换要求)来选择上述各空调运转，并进行切换。
(7)电池冷却(优先)+空调模式(第二运转模式、被调温对象冷却(优先)+空调模式)
接着，对电池55的充电过程中的动作进行说明。例如，在连接有快速充电器(外部电源)的充电用的插头而对电池55进行充电时(上述信息从电池控制器73发送)，无论车辆的点火装置(IGN)接通还是断开，只要在存在电池冷却要求且空调操作部53的空调开关接通的情况下，热泵控制器32均执行电池冷却(优先)+空调模式。上述电池冷却(优先)+空调模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向与图8所示的空调(优先)+电池冷却模式下的情况相同。
然而，在上述电池冷却(优先)+空调模式的情况下，在实施例中，热泵控制器32维持将电磁阀69打开的状态，并基于热介质温度传感器76(从电池控制部73发送的)检测到的热介质温度Tw，如后述那样对压缩机2的转速进行控制。此外，在实施例中，基于吸热器温度传感器48检测到的吸热器9的温度(吸热器温度Te)以如下方式对电磁阀35进行开闭控制。
即，热泵控制器32在作为吸热器温度Te的目标值的规定的目标热介质温度TEO的上下具有规定的温度差并设定上限值TeUL和下限值TeLL。此外，在吸热器温度Te从将电磁阀35关闭的状态开始变高并上升至上限值TeUL的情况(大于上限值TeUL的情况或是为上限值TeUL以上的情况。下同)下，将电磁阀35打开。由此，制冷剂流入吸热器9而蒸发，以对在空气流通路径3中流通的空气进行冷却。
随后，在热介质温度Tw下降至下限值TLL的情况(小于下限值TLL的情况或是为下限值TLL以下的情况。下同)下，将电磁阀35关闭。之后，反复进行上述这种电磁阀35的开闭，一边优先电池55的冷却，一边将吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO，从而进行车室内的制冷。
(8)电池冷却(单独)模式(被调温对象冷却(单独)模式)
接着，无论点火装置接通还是断开，只要在空调操作部53的空调开关断开的状态下，在与快速充电器的充电用的插头连接而对电池55进行充电时存在电池冷却要求的情况下，热泵控制器32执行电池冷却(单独)模式。然而，除了电池55的充电过程中以外，在空调开关断开且存在电池冷却要求的情况(在高外部气体温度下行驶时等)下也执行。图9示出了上述电池冷却(单独)模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在电池冷却(单独)模式下，热泵控制器32将电磁阀17、电磁阀20和电磁阀69打开，将电磁阀21、电磁阀22和电磁阀35关闭。
接着，使压缩机2和室外送风机15运转。另外，室内送风机27不运转，辅助加热器23也不通电。此外，在上述运转模式下，热介质加热器63也不通电。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于空气流通路径3内的空气未通风至散热器4，因此，仅经过此处，并从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13E到达制冷剂配管13J。此时，由于电磁阀20打开，因此，制冷剂经过电磁阀20并直接流入室外热交换器7，然后在该室外热交换器7中通过利用室外送风机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流出的制冷剂进入制冷剂配管13A、电磁阀17、接收干燥部14、过冷却部16进入制冷剂配管13B。上述流入制冷剂配管13B的制冷剂在经过止回阀18之后全部流入分岔配管67并流至辅助膨胀阀68。在此，在制冷剂被减压之后，经过电磁阀69流入制冷剂－热介质热交换器64的制冷剂流路64B，并在该制冷剂流路64B中蒸发。此时，发挥吸热作用。在上述制冷剂流路64B中蒸发后的制冷剂依次经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C和储罐12并从制冷剂配管13K被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环(在图9中用实线箭头表示)。
另一方面，由于循环泵62运转，因此，从上述循环泵62排出的热介质在热介质配管66内流至制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A，并在此处被在制冷剂流路64B内蒸发的制冷剂吸热，从而热介质被冷却。从上述制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A流出的热介质流至热介质加热器63。然而，在上述运转模式下，热介质加热器63并未发热，因此，热介质直接经过并流至电池55，并与该电池55进行热交换。由此，电池55被冷却，并且对电池55进行冷却之后的热介质被吸入至循环泵62，并且反复进行上述循环(在图9中用虚线箭头表示)。
在上述电池冷却(单独)模式下，热泵控制器32通过基于热介质温度传感器76检测到的热介质温度Tw如后述那样对压缩机2的转速进行控制，以对电池55进行冷却。
(9)除霜模式
接着，参照图10对室外热交换器7的除霜模式进行说明。图10表示除霜模式下的制冷剂回路R的制冷剂的流动方向(实线箭头)。在如前所述的制热模式下，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并附着于室外热交换器7。
接着，热泵控制器32对室外热交换器温度传感器49检测到的室外热交换器温度TXO(室外热交换器7中的制冷剂蒸发温度)与室外热交换器7的无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase之差ΔTXO(＝TXObase－TXO)进行计算，并在室外热交换器温度TXO下降至比无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase低，其差ΔTXO放大至规定值以上的状态持续规定时间的情况下，判断为在室外热交换器7中结霜，并设定规定的结霜标记。
接着，设定上述结霜标记，在空调操作部53的空调开关断开的状态下，当快速充电器的充电用的插头被连接而对电池55进行充电时，热泵控制器32如下述那样执行室外热交换器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设置成前述的制热模式的状态的基础上将室外膨胀阀6的阀开度设置为全开。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、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(图10)。接着，在室外热交换器温度传感器49检测到的室外热交换器温度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。
(10)电池加热模式
此外，在执行空调运转时或者在对电池55进行充电时，热泵控制器32执行电池加热模式。在上述电池加热模式下，热泵控制器32使循环泵62运转，并使热介质加热器63通电。另外，电磁阀69关闭。
由此，从循环泵62排出的热介质在热介质配管66内流至制冷剂-热介质热交换器64的热介质流路64A，并经过该热介质流路64A流至热介质加热器63。此时，热介质加热器63发热，因此，热介质在通过热介质加热器63被加热而温度上升之后，流至电池55，并与该电池55进行热交换。由此，电池55被加热，并且对电池55进行加热之后的热介质被吸入至循环泵62，并且反复进行上述循环。
在上述电池加热模式下，热泵控制器32通过基于热介质温度传感器76检测到的热介质温度Tw来对热介质加热器63的通电进行控制，以将热介质温度Tw调节为规定的目标热介质温度TWO，从而对电池55进行加热。
(11)由热泵控制器32实现的压缩机2的控制
此外，热泵控制器32在制热模式下，基于散热器压力Pci，通过图11的控制框图对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh进行计算，在除湿制冷模式、制冷模式、空调(优先)+电池冷却模式下，基于吸热器温度Te通过图12的控制框图对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc进行计算。另外，在除湿制热模式下，选择压缩机目标转速TGNCh和压缩机目标转速TGNCc中的较低的方向。此外，电池冷却(优先)+空调模式、电池冷却(单独)模式下，基于热介质温度Tw通过图13的控制框图对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCb进行计算。
(11-1)基于散热器压力Pci的压缩机目标转速TGNCh的计算
首先，使用图11对基于散热器压力Pci的压缩机2的控制进行详细叙述。图11是基于散热器压力Pci对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh进行计算的热泵控制器32的控制框图。热泵控制器32的F/F(前馈)操作量运算部78基于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、通过SW＝(TAO－Te)/(Thp－Te)获得的由空气混合挡板28确定的风量比例SW、作为散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度SC的目标值的目标过冷却度TGSC、作为加热器温度Thp的目标值的前述的目标加热器温度TCO和作为散热器4的压力的目标值的目标散热器压力PCO，对压缩机目标转速的F/F操作量TGNChff进行计算。
另外，加热器温度Thp是散热器4的下风侧的空气温度(推断值)，并基于散热器压力传感器47检测到的散热器压力Pci和散热器出口温度传感器44检测到的制冷剂出口温度Tci计算(推断)出。此外，过冷却度SC是基于散热器入口温度传感器43和散热器出口温度传感器44检测到的散热器4的制冷剂入口温度Tcxin和制冷剂出口温度Tci计算出的。
上述目标散热器压力PCO是目标值运算部79基于上述目标过冷却度TGSC和目标加热器温度TCO计算出的。另外，F/B(反馈)操作量运算部81通过基于上述目标散热器压力PCO和散热器压力Pci的PID运算或是PI运算来对压缩机目标转速的F/B操作量TGNChfb进行计算。此外，F/F操作量运算部78计算出的F/F操作量TGNChff和F/B操作量运算部81计算出的F/B操作量TGNChfb通过加法器82相加，并作为TGNCh00输入至极限设定部83。
在极限设定部83中给控制上的下限转速ECNpdLimLo和上限转速ECNpdLimHi设置极限并作为TGNCh0之后，经过压缩机断开控制部84确定为压缩机目标转速TGNCh。在通常模式下，热泵控制器32根据基于上述散热器压力Pci计算出的压缩机目标转速TGNCh对压缩机2的运转进行控制。
另外，在压缩机目标转速TGNCh为上述的下限转速ECNpdLimLo，散热器压力Pci上升至设定于目标散热器压力PCO的上下的规定的上限值PUL和下限值PLL中的上限值PUL的状态持(大于上限值PUL的状态或上限值PUL以上的状态。以下，相同)续规定时间th1的情况下，压缩机断开控制部84进入使压缩机2停止并对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开模式。
在上述的压缩机2的接通-断开模式下，在散热器压力Pci下降至下限值PLL的情况(小于下限值PLL的情况或下限值PLL以下的情况。以下，相同)下，启动压缩机2并将压缩机目标转速TGNCh作为下限转速ECNpdLimLo运转，在该状态下散热器压力Pci上升至上限值PUL的情况下，再次使压缩机2停止。即，反复进行下限转速ECNpdLimLo下的压缩机2的运转(接通)和停止(断开)。此外，在散热器压力Pci下降至下限值PUL，启动压缩机2之后，在散热器压力Pci不高于下限值PUL的状态持续规定时间th2的情况下，结束压缩机2的接通-断开模式，并恢复至通常模式。
(11-2)基于吸热器压力Te的压缩机目标转速TGNCc的计算
其次，使用图12对基于吸热器Te的压缩机2的控制进行详细叙述。图12是基于吸热器温度Te对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc进行计算的热泵控制器32的控制框图。热泵控制器32的F/F(前馈)操作量运算部86基于外部气体温度Tam、在空气流通路径3内流通的空气的风量Ga(也可以是室内送风机27的鼓风机BLV)、目标散热器压力PCO、电池温度传感器77检测到的电池温度Tcell(从电池控制器73发送的)、行驶用马达的输出Mpower(从车辆控制发送的)、车速VSP、电池55的发热量(从电池控制器73发送的)、作为吸热器温度Te的目标值的目标吸热器温度TEO，对压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff进行计算。
此外，F/B操作量运算部87通过基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te的PID运算或是PI运算来对压缩机目标转速的F/B操作量TGNCcfb进行计算。此外，F/F操作量运算部86计算出的F/F操作量TGNCcff和F/B操作量运算部87计算出的F/B操作量TGNCcfb通过加法器88相加，并作为TGNCc00输入给极限设定部89。
在极限设定部89中给控制上的下限转速TGNCcLimLo和上限转速TGNCcLimHi设置极限并作为TGNCc0之后，经过压缩机断开控制部91确定为压缩机目标转速TGNCc。在通常模式下，热泵控制器32根据基于上述吸热器温度Te计算出的压缩机目标转速TGNCc对压缩机2的运转进行控制。
另外，在压缩机目标转速TGNCc为上述的下限转速TGNCcLimLo，吸热器温度Te下降至设定于目标吸热器温度TEO的上下的上限值TeUL和下限值TeLL中的下限值TeLL的状态持续规定时间tc1的情况下，压缩机断开控制部91进入使压缩机2停止并对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开模式。
在上述情况的压缩机2的接通-断开模式下，在吸热器温度Te上升至上限值TeUL的情况下，启动压缩机2并将压缩机目标转速TGNCc设置成下限转速TGNCcLimLo而运转，在该状态下吸热器温度Te下降至下限值TeLL的情况下，再次使压缩机2停止。即，反复进行下限转速TGNCcLimLo下的压缩机2的运转(接通)和停止(断开)。接着，在吸热器温度Te上升至上限值TeUL、启动压缩机2之后，吸热器温度Te不低于上限值TeUL的状态持续规定时间tc2的情况下，结束上述情况下的压缩机2的接通-断开模式，并恢复至通常模式。
(11-3)基于热介质温度Tw的压缩机目标转速TGNCcb的计算
接着，使用图13对基于热介质温度Tw的压缩机2的控制进行详细叙述。图13是基于热介质温度Tw对压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCcb进行计算的热泵控制器32的控制框图。热泵控制器32的F/F(前馈)操作量运算部92基于外部气体温度Tam、目标散热器压力PCO、目标吸热器温度TEO、设备温度调节装置61的热介质的流量Gw(根据循环泵62的输出计算出的)、电池温度Tcell、行驶用马达的输出Mpower(从车辆控制器72发送的)、车速VSP、电池55的发热量(从电池控制器73发送的)、作为热介质温度Tw的目标值的目标热介质温度TWO对压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcbff进行计算。
此外，F/B操作量运算部93通过基于目标热介质温度TWO和热介质温度Tw的PID运算或是PI运算来对压缩机目标转速的F/B操作量TGNCcbfb进行计算。此外，F/F操作量运算部92计算出的F/F操作量TGNCcbff和F/B操作量运算部93计算出的F/B操作量TGNCcbfb通过加法器94相加，并作为TGNCcb00输入给极限设定部96。
在极限设定部96中给控制上的下限转速TGNCcbLimLo和上限转速TGNCcLimHi设置极限并作为TGNCcb0之后，经过压缩机断开控制部97确定为压缩机目标转速TGNCcb。在通常模式下，热泵控制器32根据基于上述热介质温度Tw计算出的压缩机目标转速TGNCcb对压缩机2的运转进行控制。
另外，在压缩机目标转速TGNCcb为上述的下限转速TGNCcbLimLo，热介质温度Tw下降至设定于目标热介质温度TWO的上下的上限值TUL和下限值TLL中的下限值TLL的状态持续了规定时间tcb1的情况下，压缩机断开控制部97进入使压缩机2停止并对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开模式。
在上述情况的压缩机2的接通-断开模式下，在热介质温度Tw上升至上限值TUL的情况下，启动压缩机2并将压缩机目标转速TGNCcb设置成下限转速TGNCcbLimLo而运转，在该状态下，热介质温度Tw下降至下限值TwLL的情况下，再次使压缩机2停止。即，反复进行下限转速TGNCcbLimLo下的压缩机2的运转(接通)和停止(断开)。此外，在热介质温度Tw上升至上限值TUL、启动压缩机2之后，热介质温度Tw不低于上限值TUL的状态持续了规定时间tcb2的情况下，结束上述情况下的压缩机2的接通-断开模式，并恢复至通常模式。
(12)由热泵控制器32实施的压缩机转速上升控制(其一)
接着，参照图14对在从前述的制冷模式(第一运转模式)转换至空调(优先)+电池冷却模式(第二运转模式)时、和从电池冷却(单独)模式(第一运转模式)转换至电池冷却(优先)+空调模式(第二运转模式)时，对热泵控制器32所执行的压缩机转速上升控制的一例进行说明。另外，图14综合示出了上述转换时的两方。
在刚从前述的制冷模式转换至空调(优先)+电池冷却模式之后，包括它们在内的热交换路径增加，因此，变成压缩机2的能力(转速)不足的状态，吹出至车室内的空气的温度暂时性地变高，会给使用者带来不适感，并且电池55的冷却也会延迟。
在此，在执行制冷模式时，例如，在热介质温度传感器76检测到的热介质温度Tw上升至上述上限值TUL的情况、或者电池温度传感器77检测到的电池温度Tcell上升至规定的上限值的情况下，电池控制器73将电池冷却要求输出给热泵控制器32及空调控制器45。例如，在图14的时刻t 1热泵控制器32被输入电池冷却要求的情况下，上述电池冷却要求变为模式转换要求，热泵控制器32开始上述情况下的压缩机转速上升控制，首先使目标吸热器温度TEO下降规定值TEO1。
由此，由于图12的F/F操作量运算部86计算出的压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff上升，因此，最终计算出的压缩机目标转速TGNCc也从通常时的值上升，压缩机2的实际转速也上升。接着，例如在图14的时刻t2压缩机目标转速TGNCc上升至规定值TGNCc1的情况、或者从时刻t1经过了规定时间ts1的情况下，热泵控制器32将电磁阀69打开，而使运转模式转换至空调(优先)+电池冷却模式。
通过执行上述这种压缩机转速上升控制，能消除刚从制冷模式转换至空调(优先)+电池冷却模式之后的压缩机2的能力(转速)不足，能同时提高车室内的空气调节和电池55的冷却，从而能提高可靠性和商品性。另外，转换后的压缩机2的控制恢复至前述的空调(优先)+电池冷却模式下的转速控制。此外，如前所述，电磁阀69和辅助膨胀阀68由带电磁阀的膨胀阀构成，因此，在压缩机2的转速上升的状态下将电磁阀69打开时的压力差被减轻，噪声也得到抑制。
此外，在刚从电池冷却(单独)模式转换至电池冷却(优先)+空调模式之后，也变成压缩机2的能力不足的状态，因此，车室内的空气调节会延迟，并且电池55的冷却能力也暂时性地下降。
在此，在执行电池冷却(单独)模式时，在空调操作部53的空调开关被接通的情况下，空调控制器45将空调要求输出至热泵控制器32。同样地，在图14的时刻t1热泵控制器32被输入空调要求的情况下，上述空调要求变为模式转换要求，热泵控制器32开始上述情况下的压缩机转速上升控制，首先使目标热介质温度TWO下降规定值TWO1。
由此，由于图13的F/F操作量运算部92计算出的压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcbff上升，因此，最终计算出的压缩机目标转速TGNCcb也从通常时的值上升，压缩机2的实际转速也上升。接着，例如在图14的时刻t2压缩机目标转速TGNCcb上升至规定值TGNCcb1的情况下，热泵控制器32将电磁阀35打开，并使运转模式转换至电池冷却(优先)+空调模式。
通过执行上述这种压缩机转速上升控制，能消除刚从电池冷却(单独)模式转换至电池冷却(优先)+空调模式之后的压缩机2的能力(转速)不足，能同时提高电池55的冷却和车室内的空气调节，从而能提高可靠性和商品性。另外，转换后的压缩机2的控制恢复至前述的电池冷却(优先)+空调模式下的转速控制。此外，如前所述，电磁阀35和室内膨胀阀8由带电磁阀的膨胀阀构成，因此，在压缩机2的转速上升的状态下将电磁阀35打开时的压力差被减轻，噪声也得到抑制。
此外，在实施例中，在制冷模式和电池冷却(单独)模式下，通过吸热器9和制冷剂-热介质热交换器64中的任一方使制冷剂蒸发，并且在空调(优先)+电池冷却模式和电池冷却(优先)+空调模式下，通过吸热器9和制冷剂-热介质热交换器64使得制冷剂蒸发，因此，在制冷模式和电池冷却(单独)模式下分别进行车室内的制冷和电池55的冷却，在空调(优先)+电池冷却模式和电池冷却(优先)+空调模式下，能一边对车室内进行制冷一边进行电池55的冷却。
此外，在实施例中，在从制冷模式转换至空调(优先)+被调温对象冷却模式时和从电池冷却(单独)模式转换至电池冷却(优先)+空调模式时，执行压缩机转速上升控制，因此，能避免在刚从制冷模式转换至空调(优先)+电池冷却模式之后便吹出至车室内的空气的温度上升、从而给使用者带来不适感的不良情况和在刚从电池冷却(单独)模式转换至电池冷却(优先)+空调模式之后电池55的冷却性能下降的不良情况于未然，从而能同时提高车室内的空气调节和电池55的冷却。
在上述情况下，在实施例中，设置对制冷剂向吸热器9的流通进行控制的电磁阀35和对制冷剂向制冷剂-热介质热交换器64的流通进行控制的电磁阀69，热泵控制器32在制冷模式和电池冷却(单独)模式下，将电磁阀35和电磁阀69中的任一方打开，而将另一方关闭，并且在空调(优先)+电池冷却模式和电池冷却(优先)+空调模式下，将电磁阀35和电磁阀69打开，因此，能顺利地执行各运转模式。
此外，在实施例中，执行将电磁阀35打开并通过吸热器温度Te对压缩机2的转速进行控制，并且将电磁阀69关闭的制冷模式和将电磁阀69打开并通过热介质温度Tw对压缩机2的转速进行控制，并且将电磁阀35关闭的电池冷却(单独)模式，因此，能顺利地进行车室内的制冷和电池55的冷却。
此外，在实施例中执行将电磁阀35打开，并通过吸热器温度Te对压缩机2的转速进行控制，并且通过热介质温度Tw对电磁阀69进行开闭控制的空调(优先)+电池冷却模式，和将电磁阀69打开，并通过热介质温度Tw对压缩机2的转速进行控制，并且通过吸热器温度Tw对电磁阀35进行开闭控制的电池冷却(优先)+空调模式，因此，能在一边对车室内进行制冷一边进行电池55的冷却的过程中，根据情况切换优先车室内的制冷还是优先电池55的冷却，从而能实现舒适的车室内制冷和高效的电池55的冷却。
此外，若如本实施例那样通过利用压缩机转速上升控制使输入至F/F操作量运算部86、92的目标吸热器温度TEO、目标热介质温度TWO下降，以使压缩机目标转速TGNCc、TGNCcb上升，则能在制冷模式、电池冷却模式(单独)模式下通过压缩机转速上升控制准确地使压缩机2的转速上升。
此外，若如实施例那样在制冷模式、电池冷却(单独)模式下被输入电池冷却要求或空调要求(均为模式转换要求)的情况下，热泵控制器32在通过压缩机转速上升控制使压缩机2的转速上升之后，转换至空调(优先)+电池冷却模式或电池冷却(优先)+空调模式，则能在转换至空调(优先)+电池冷却模式或电池冷却(优先)+空调模式之前准确地使压缩机2的转速上升。
(13)由热泵控制器32实施的压缩机转速上升控制(其二)
接着，对在从前述的制冷模式(第一运转模式)转换至空调(优先)+电池冷却模式(第二运转模式)时热泵控制器32所执行的压缩机转速上升控制的另一个实施例进行说明。在制冷模式下行驶用马达的输出Mpower变大的情况下，电池55的温度上升，因此，预想随后发出电池冷却要求并转换至空调(优先)+电池冷却模式。
因此，在行驶用马达的输出Mpower为规定的阈值Mpower1以上的情况下，热泵控制器32执行前述的压缩机转速上升控制(使目标吸热器温度TEO降低)。由此，能在转换至空调(优先)+电池冷却模式之前便预先使压缩机2的转速上升，从而能同时提高刚转换之后的车室内的空气调节和电池55的冷却。特别是，在上述情况下能在被输入电池冷却要求之前便预先使压缩机2的转速上升，因此，能尽早地转换至空调(优先)+电池冷却模式。
(14)由热泵控制器32实施的压缩机转速上升控制(其三)
接着，参照图15对在从前述的制冷模式(第一运转模式)转换至空调(优先)+电池冷却模式(第二运转模式)时热泵控制器32所执行的压缩机转速上升控制的又一个实施例进行说明。
在制冷模式下，在行驶用马达的输出Mpower急剧上升时或是电池温度Tcel l急剧上升时、电池55的发热量急剧上升时，均预想随后转换至空调(优先)+电池冷却模式。例如在图15的时刻t3行驶用马达的输出Mpower上升的斜率为规定的阈值X1以上的情况、或电池温度Tcell上升的斜率为规定的阈值X2以上的情况、抑或是电池55的发热量为规定的阈值X3以上的情况下，热泵控制器32开始上述情况下的压缩机转速上升控制，首先使目标吸热器温度TEO下降规定值TEO1。另外，上述各阈值X1～X3是通过预先实验获取的值。
由此，与前述同样地使压缩机目标转速TGNCc上升，因此，压缩机2的实际的转速(实际转速)也上升。热泵控制器32使压缩机目标转速TGNCc上升至规定至TGNCc1。随后，若在时刻t4被输入电池冷却要求，则热泵控制器32将转换至空调(优先)+电池冷却模式，并在上述情况下进行运转模式切换处理，直至时刻t5。接着，在上述运转模式切换处理过程中将电磁阀69打开。
通过上述这种压缩机转速上升控制，能消除刚从制冷模式转换至空调(优先)+电池冷却模式之后的压缩机2的能力(转速)不足，能同时提高车室内的空气调节和电池55的冷却，从而能提高可靠性和商品性。由此，在上述情况下还能在被输入电池冷却要求之前便预先使压缩机2的转速上升，因此，能尽早地转换至空调(优先)+电池冷却模式。另外，转换后的压缩机2的控制恢复至前述的空调(优先)+电池冷却模式下的转速控制。
(15)由热泵控制器32实施的压缩机转速上升控制(其四)
此外，在执行制冷模式时，例如即使在持续高速道路中的高速行驶的情况下，也预想随后电池55的温度上升并转换至空调(优先)+电池冷却模式。因此，在制冷模式下从GPS导航装置74获得的导航信息例如表示即将在高速道路中行驶的情况，并预测电池55的温度会上升的情况下，热泵控制器32执行前述的压缩机转速上升控制(使目标吸热器温度TEO下降)。
由此，能在被输入电池冷却要求之前便预先使压缩机2的转速上升，因此，能尽早地转换至空调(优先)+电池冷却模式。
另外，热泵控制器32执行(13)～(15)的压缩机转速上升控制以代替前述的(12)的压缩机转速上升控制，但(13)～(15)的压缩机转速上升控制是执行它们中的任一个、或是它们的组合、抑或是它们的全部。
(16)执行压缩机转速上升控制时的车室内过多制冷的抑制控制
在此，在制冷模式下，当使压缩机2的转速上升时，在转换至空调(优先)+电池冷却模式之前的期间、即图14的时刻t1～t2的期间、图15的时刻t3～t4的期间内吹出至车室内的空气的温度下降。
因此，在执行从制冷模式转换至空调(优先)+电池冷却模式时的压缩机转速上升控制的情况下，热泵控制器32抑制室内送风机27的运转。即，通过使室内送风机27的转速下降，以消除车室内被过多制冷的不良情况。
(17)执行压缩机转速上升控制时的吹出温度的下降抑制控制
在执行压缩机转速上升控制来代替上述控制、或是在上述控制的基础上执行压缩机转速上升控制的情况下，热泵控制器32对空气混合挡板28进行控制来增大通风至散热器4的空气的比例。由此，供给至车室内的空气的温度下降得到抑制，因此，能消除车室内被过多制冷的不良情况。
另外，在前述的实施例中采用热介质温度Tw来作为表示被调温对象的温度的指标，但也可以采用电池温度Tcell。此外，在实施例中，使热介质循环而对电池55进行调温，但并不局限于此，也可以使制冷剂与电池55(被调温对象)直接热交换。
此外，在实施例中对能通过同时进行车室内的制冷和电池55的冷却的空调(优先)+电池冷却模式和电池冷却(优先)+空调模式一边对车室内进行制冷一边对电池55进行冷却的车用空调装置1进行了说明，但电池55的冷却并不局限于制冷中，也可以同时进行其它的空调运转，例如同时进行前述的除湿制热运转和电池55的冷却。在这种情况下，除湿制热模式也是本发明的空调(单独)模式，将电磁阀69打开，使经过制冷剂配管13F流向吸热器9的制冷剂的一部分流入分岔配管67，并流至制冷剂-热介质热交换器64。
此外，在实施例中将电磁阀35作为吸热器用阀装置、将电磁阀69作为被调温对象用阀装置，但在通过能全闭的电动阀构成室内膨胀阀8、辅助膨胀阀68的情况下，无需各种电磁阀35、69，室内膨胀阀8为本发明的吸热器用阀装置，辅助膨胀阀68为被调温对象用阀装置。
此外，在实施例中，将吸热器9和制冷剂-热介质热交换器64作为本发明的蒸发器，但技术方案1的发明并不局限于此，例如在除了对供给至车室内的空气进行冷却的主蒸发器(实施例的吸热器9)以外还包括另一个蒸发器(后座用蒸发器等、用于对车室内的其它部位进行制冷、或是对车室外的车辆的其它部位进行冷却的蒸发器)的车用空调装置中也是有效的。
在上述情况下，通过主蒸发器和另一个蒸发器(后座用蒸发器等)中的任一个使制冷剂蒸发的运转模式为本发明的第一运转模式，通过两个蒸发器使制冷剂蒸发的运转模式为第二运转模式。
此外，技术方案1的发明在除了实施例的吸热器9和制冷剂-热介质热交换器64之外还设置有另一个蒸发器(后座用蒸发器等)的车用空调装置中也是有效的。在上述情况下，除了实施例和上述组合以外，例如，通过吸热器9和另一个蒸发器(后座用蒸发器等)使制冷剂蒸发的运转模式为本发明的第一运转模式，通过吸热器9、另一个蒸发器(后座用蒸发器等)和制冷剂-热介质蒸发器64使制冷剂蒸发的运转模式为本发明的第二运转模式。
此外，实施例中说明的制冷剂回路R的结构、数值并不局限于此，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，通过具有制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、空调(优先)+电池冷却模式等各运转模式的车用空调装置1对本发明进行了说明，但并不局限于此，本发明例如在能执行制冷模式、空调(优先)+电池冷却模式、电池冷却(优先)+空调模式、电池冷却(单独)模式的车用空调装置中也是有效的。
(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(蒸发器)
11控制装置
32热泵控制器(构成控制装置的一部分)
35电磁阀(吸热器用阀装置)
45空调控制器(构成控制装置的一部分)
55电池(被调温对象)
61设备温度调节装置
64制冷剂-热介质热交换器(蒸发器、被调温对象用热交换器)
68辅助膨胀阀
69电磁阀(被调温对象用阀装置)
72车辆控制器
73电池控制器
77电池温度传感器
76热介质温度传感器
R制冷剂回路。

Claims (12)

1.一种车用空调装置，至少包括：
压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；
多个蒸发器，多个所述蒸发器用于使制冷剂蒸发；以及
控制装置，
并对车室内进行空气调节，
其特征在于，
所述控制装置至少切换并执行第一运转模式和第二运转模式，
在所述第一运转模式下，通过所述蒸发器使制冷剂蒸发，
在所述第二运转模式下，通过比所述第一运转模式更多数量的所述蒸发器使制冷剂蒸发，
在从所述第一运转模式转换至所述第二运转模式时，在转换至所述第二运转模式之前执行使所述压缩机的转速上升的压缩机转速上升控制。
2.如权利要求1所述的车用空调装置，其特征在于，包括：
作为所述蒸发器的吸热器，所述吸热器用于使制冷剂蒸发来对供给至所述车室内的空气进行冷却；以及
作为所述蒸发器的被调温对象用热交换器，所述被调温对象用热交换器用于使制冷剂蒸发以对装设于车辆的被调温对象进行冷却，
所述控制装置在所述第一运转模式下通过所述吸热器和所述被调温对象用热交换器中的任一方使制冷剂蒸发，
所述控制装置在所述第二运转模式下通过所述吸热器和所述被调温对象用热交换器使制冷剂蒸发。
3.如权利要求2所述的车用空调装置，其特征在于，包括：
吸热器用阀装置，所述吸热器用阀装置用于对制冷剂向所述吸热器的流通进行控制；以及
被调温对象用阀装置，所述被调温对象用阀装置对制冷剂向所述被调温对象用热交换器的流通进行控制，
所述控制装置在所述第一运转模式下将所述吸热器用阀装置和所述被调温对象用阀装置中的任一方打开，而将另一方关闭，
所述控制装置在所述第二运转模式下将所述吸热器用阀装置和所述被调温对象用阀装置打开。
4.如权利要求3所述的车用空调装置，其特征在于，
所述控制装置具有空调(单独)模式和被调温对象冷却(单独)模式以作为所述第一运转模式，并且具有空调(优先)+被调温对象冷却模式和被调温对象冷却(优先)+空调模式以作为所述第二运转模式，
在所述空调(单独)模式下，将所述吸热器用阀装置打开，并基于所述吸热器的温度对所述压缩机的转速进行控制，并且将所述被调温对象用阀装置关闭，
在所述被调温对象冷却(单独)模式下，将所述被调温对象用阀装置打开，并基于所述被调温对象用热交换器或通过所述被调温对象用热交换器而被冷却的对象的温度对所述压缩机的转速进行控制，并且将所述吸热器用阀装置关闭，
在所述空调(优先)+被调温对象冷却模式下，将所述吸热器用阀装置打开，并基于所述吸热器的温度对所述压缩机的转速进行控制，并且基于所述被调温对象用热交换器或通过所述被调对象用热交换器而被冷却的对象的温度对所述被调温对象用阀装置进行开闭控制，
在所述被调温对象冷却(优先)+空调模式下，将所述被调温对象用阀装置打开，并基于所述被调温对象用热交换器或通过所述被调对象用热交换器而被冷却的对象的温度对所述压缩机的转速进行控制，并且基于所述吸热器的温度对所述吸热器用阀装置进行开闭控制，
在从所述空调(单独)模式转换至所述空调(优先)+被调温对象冷却模式时、以及从所述被调温对象冷却(单独)转换至所述被调温对象冷却(优先)+空调模式时，执行所述压缩机转速上升控制。
5.如权利要求4所述的车用空调装置，其特征在于，
控制装置在所述空调(单独)模式下通过基于所述吸热器的目标温度的前馈运算对所述压缩机的目标转速进行计算，
在所述被调温对象冷却(单独)模式下，通过基于所述被调温对象用热交换器或通过所述被调温对象用热交换器而被冷却的对象的目标温度的前馈运算对所述压缩机的目标转速进行计算，
在所述压缩机转速上升控制中，通过使各所述目标温度下降，以使所述压缩机的目标转速上升。
6.如权利要求4或5所述的车用空调装置，其特征在于，
所述控制装置在所述空调(单独)模式或所述被调温对象冷却(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下，
在通过所述压缩机转速上升控制使所述压缩机的转速上升之后转换至所述空调(优先)+被调温对象冷却模式或所述被调温对象冷却(优先)+空调模式。
7.如权利要求4或5所述的车用空调装置，其特征在于，
所述被调温对象是装设于所述车辆的电池，
所述车辆的行驶用马达是通过来自所述电池的供电而被驱动的，
所述控制装置在所述空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下转换至所述空调(优先)+被调温对象冷却模式，
在所述空调(单独)模式下，所述行驶用马达的输出为规定的阈值以上的情况或是所述行驶用马达的输出上升的斜率为规定的阈值以上的情况下，执行所述压缩机转速上升控制。
8.如权利要求4、5和7中的任一项所述的车用空调装置，其特征在于，
所述控制装置在所述空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下转换至所述空调(优先)+被调温对象冷却模式，
在所述空调(单独)模式下所述被调温对象的温度上升的斜率为规定的阈值以上的情况下，执行所述压缩机转速上升控制。
9.如权利要求4、5、7和8中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，
所述控制装置在所述空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下转换至所述空调(优先)+被调温对象冷却模式，
在所述空调(单独)模式下所述被调温对象的发热量上升的斜率为规定的阈值以上的情况下，执行所述压缩机转速上升控制。
10.如权利要求4、5、7至9中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，
所述控制装置在所述空调(单独)模式下被输入规定的模式转换要求的情况下转换至所述空调(优先)+被调温对象冷却模式，
在所述空调(单独)模式下根据导航信息预测出所述被调温对象的温度上升的情况下，执行所述压缩机转速上升控制。
11.如权利要求4至10中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，
包括室内送风机，所述室内送风机用于将与所述吸热器进行热交换之后的空气送给至所述车室内，
所述控制装置在执行从所述空调(单独)模式转换至所述空调(优先)+被调温对象冷却模式时的所述压缩机转速上升控制的情况下，抑制所述室内送风机的运转。
12.如权利要求4至11中任一项所述的车用空调装置，其特征在于，包括：
散热器，所述散热器用于使所述制冷剂散热来对供给至车室内的空气进行加热；以及
空气混合挡板，所述空气混合挡板用于对经过所述吸热器的空气通风至所述散热器的比例进行调节，
所述控制装置在执行从所述空调(单独)模式转换至所述空调(优先)+被调温对象冷却模式时的所述压缩机转速上升控制的情况下，通过所述空气混合挡板来抑制供给至所述车室内的空气的温度下降。
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