CN113508045A - 车辆用空调装置 - Google Patents

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Abstract

提供尽可能确保压缩机的运转可能时间且能够延长空气调节可能期间及车辆的寿命的车辆用空调装置。车辆用空调装置（1）具备压缩机（2）、放热器（4）、室外热交换器（7）、吸热器（9）、控制装置（11），至少执行制热模式。控制装置（11）（热泵控制器）具有累计压缩机（2）的运转时间的工作极限指标累计部，压缩机（2）的累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的情况下，取代制热模式，执行停止压缩机（2）且借助辅助加热器（23）将向车室内供给的空气加热的辅助加热制热模式。

Description

车辆用空调装置
技术领域
本发明涉及将车辆的车室内空气调节的热泵方式的空调装置。
背景技术
由于近年来环境问题变得显著，促使借助从搭载于车辆的电池供给的电力来驱动行进用马达的电动车、混合动力车等车辆普及。于是，作为可应用于这样的车辆的空调装置，开发了如下空调装置：具备电动式的压缩机、放热器、吸热器、连接有室外热交换器的冷媒回路，通过使被从压缩机排出的冷媒在放热器处放热而在室外热交换器处吸热从而切换成将车室内制热的制热模式来执行，通过使被从压缩机排出的冷媒在放热器处放热而在室外热交换器和吸热器处吸热从而切换成将车室内制热的同时除湿的除湿制热模式来执行，通过使被从压缩机排出的冷媒在室外热交换器处放热而在吸热器处吸热从而切换成将车室内制冷的制冷模式来执行(例如参照专利文献1)。
此外，例如电池在由于充放电引起的自身发热等而呈高温的环境下进行充放电时，劣化发展，不久发生工作不良而有损坏的危险性。因此，也开发出如下装置：将电池作为被温度调节对象，在冷媒回路另外设置电池用的热交换器，使在冷媒回路循环的冷媒和电池用冷媒(热媒)在该电池用的热交换器处热交换，使该热交换的热媒在电池中循环，由此能够执行将电池冷却的运转模式(例如参照专利文献2、专利文献3)。
专利文献1 : 日本特开2014-213765号公报。
专利文献2 : 日本特许第5860360号公报。
专利文献3 : 日本特许第5860361号公报。
这样的车辆用空调装置中，系统设计时间设想空气调节的用法，例如设计成处于压缩机的生涯运转时间(从生产至废弃之间的累计运转时间的极限、即压缩机的工作极限：压缩机的整体寿命)内，但有成为超过该范围的用法的情况。特别地，电动式的压缩机被换流器装置驱动，所以被超过生涯运转时间(压缩机的工作极限)地使用的情况下，该换流器装置的开关元件故障的情况较多。
这样压缩机被超过该工作极限地使用，故障的情况下无法进行车室内的空气调节，且也不能冷却电池，有包括电池(被温度调节对象)的车辆的寿命也变短的问题。
发明内容
本发明是为了解决这些以往的技术问题而作成的，其目的在于，提供能够尽可能确保压缩机的运转可能时间来延长空气调节可能期间及车辆的寿命的车辆用空调装置。
本发明的车辆用空调装置具备压缩机、空气流通路、放热器、室外热交换器、辅助加热装置、控制装置，前述压缩机压缩冷媒，前述空气流通路供向车室内供给的空气流通，前述放热器用于使冷媒放热，将从空气流通路向车室内供给的空气加热，前述室外热交换器被设置于车室外，前述辅助加热装置用于将从空气流通路向车室内供给的空气加热，借助该控制装置，至少执行制热模式，在前述制热模式中，借助放热器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助室外热交换器使其吸热，前述车辆用空调装置的特征在于，控制装置具有将能够判定压缩机的工作极限的指标累计的工作极限指标累计部，前述指标的累计值超过既定的上限值的情况下，取代制热模式，执行使压缩机停止且借助辅助加热装置将向车室内供给的空气加热的辅助加热制热模式。
技术方案2的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，能够判定前述压缩机的工作极限的指标为，压缩机的运转时间、压缩机的启动次数、压缩机的停止次数、驱动压缩机的换流器装置的开关元件的温度变化的程度超过既定值的次数、流过开关元件的电流的变化程度超过既定值的次数、及压缩机的马达的转速变化的程度超过既定值的次数中的某个、或它们的组合、或它们的全部。
技术方案3的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，控制装置在前述指标的累计值超过上限值的情况下，以辅助加热装置的制热能力满足要求制热能力为条件，执行辅助加热制热模式。
技术方案4的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，具备用于使冷媒吸热而将从空气流通路向车室内供给的空气冷却的吸热器，控制装置除了制热模式还具有除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式中的某个、或它们的组合、或它们的全部，在前述除湿制热模式中，借助放热器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助吸热器和室外热交换器使其吸热，在前述除湿制冷模式中，借助放热器和室外热交换器使从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助吸热器使其吸热，在前述制冷模式中，借助室外热交换器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助吸热器使其吸热。
技术方案5的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，具备用于使冷媒吸热而将从空气流通路向车室内供给的空气冷却的吸热器，控制装置具有除湿制热模式和制冷模式，在前述除湿制热模式下，借助放热器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助吸热器和室外热交换器使其吸热，在前述制冷模式下，借助室外热交换器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助吸热器使其吸热，并且，前述指标的累计值超过上限值的状态下，在有车室内的除湿要求的情况下，取代除湿制热模式，执行在制冷模式下使辅助加热装置发热的辅助加热除湿制热模式。
技术方案6的发明的车辆用空调装置的特征在于，在技术方案1至技术方案4的发明中，具备将导入空气流通路的空气在内部气体和外部气体之间控制的吸入切换风门，控制装置在前述指标的累计值超过上限值的状态下，在有车室内的除湿要求的情况下，取代除湿制热模式，执行停止压缩机且将外部气体强制导入空气流通路来使辅助加热装置发热的外部气体导入辅助加热制热模式。
技术方案7的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，具备设备温度调整装置，前述设备温度调整装置具有借助冷媒将设置于车辆的被温度调节对象冷却的被温度调节对象用热交换器，控制装置具有运转模式，在前述运转模式下，借助室外热交换器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助被温度调节对象热交换器使其吸热，由此冷却被温度调节对象。
技术方案8的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，控制装置识别是否设置有设备温度调整装置，并且在设置有设备温度调整装置的情况下，与未设置的情况相比降低前述上限值。
技术方案9的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，具备既定的通知装置，控制装置在前述指标的累计值超过上限值的情况下，借助通知装置执行既定的通知动作。
技术方案10的发明的车辆用空调装置的特征在于，在上述发明中，辅助加热装置由电气加热器构成。
发明效果
根据本发明，车辆用空调装置具备压缩机、空气流通路、放热器、室外热交换器、辅助加热装置、控制装置，前述压缩机压缩冷媒，前述空气流通路供向车室内供给的空气流通，前述放热器用于使冷媒放热，将从空气流通路向车室内供给的空气加热，前述室外热交换器被设置于车室外，前述辅助加热装置用于将从空气流通路向车室内供给的空气加热，借助该控制装置，至少执行制热模式，在前述制热模式中，借助放热器使被从压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助室外热交换器使其吸热，前述车辆用空调装置的特征在于，控制装置具有将能够判定压缩机的工作极限的指标累计的工作极限指标累计部，前述指标的累计值超过既定的上限值的情况下，取代制热模式，执行使压缩机停止且借助辅助加热装置将向车室内供给的空气加热的辅助加热制热模式，所以能够判定压缩机的工作极限的指标的累计值超过上限值的情况下，取代制热模式，执行辅助加热制热模式，压缩机不运转，借助辅助加热装置将车室内制热。
即，不进行基于压缩机的运转的车室内的制热，借助辅助加热装置进行车室内的制热，由此确保至工作极限的压缩机的运转时间，将该部分充当技术方案4的发明的除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、技术方案7的发明的冷却被温度调节对象的运转模式，能够实现车室内的空气调节可能期间、车辆的寿命延长。
该情况下，作为能够判断压缩机的工作极限的指标，被认为像技术方案2的发明那样为压缩机的运转时间、压缩机的启动次数、压缩机的停止次数、驱动压缩机的换流器装置的开关元件的温度变化的程度超过既定值的次数、流过开关元件的电流的变化程度超过既定值的次数、及压缩机的马达的转速变化的程度超过既定值的次数中的某个、或它们的组合、或它们的全部。
此外，能够判定压缩机的工作极限的指标的累计值超过前述上限值的情况下，若像技术方案3的发明那样，控制装置以辅助加热装置的制热能力满足要求制热能力为条件，执行辅助加热制热模式，则能够实现舒适的车室内制热的同时进行压缩机的运转时间的确保。
此外，能够判定压缩机的工作极限的指标的累计值超过前述上限值的状态下，有车室内的除湿要求的情况下，若像技术方案5的发明那样，取代除湿制热模式，控制装置执行在制冷模式下使辅助加热装置发热的辅助加热除湿制热模式，则能够在尽可能抑制压缩机的负荷的同时将车室内除湿，相应地能够确保压缩机的运转时间。
或者，也可以是，像技术方案6的发明那样，控制装置取代除湿制热模式，执行停止压缩机且将外部气体强制导入空气流通路来使辅助加热装置发热的外部气体导入辅助加热制热模式。
特别地，若像技术方案7的发明那样设置设备温度调整装置，则能够执行冷却被温度调节对象的运转模式将设置于车辆的被温度调节对象冷却，但像技术方案8的发明那样，控制装置识别是否设置有设备温度调整装置，并且在设置有设备温度调整装置的情况下，与未设置的情况相比降低前述上限值，由此，能够延长使用被温度调节对象用热交换器的被温度调节对象的冷却可能时间。
此外，若像技术方案9的发明那样设置既定的通知装置，控制装置在够判定压缩机的工作极限的指标的累计值超过前述上限值的情况下，借助通知装置执行既定的通知动作，则能够较早地促进压缩机的更换维护，并且在取代制热模式来执行辅助加热制热模式、取代除湿制热模式来执行辅助加热除湿制热模式、外部气体导入辅助加热制热模式的情况下，能够将它们向使用者通知。
以上方案在像技术方案10的发明那样由电气加热器构成辅助加热装置的情况下特别有效。
附图说明
图1是应用本发明的一实施方式的车辆用空调装置的结构图。
图2是图1的车辆用空调装置的控制装置的电气回路的框图。
图3是说明图2的控制装置执行的运转模式的图。
图4是说明图2的控制装置的热泵控制器的制热模式的车辆用空调装置的结构图。
图5是说明图2的控制装置的热泵控制器的除湿制热模式的车辆用空调装置的结构图。
图6是说明图2的控制装置的热泵控制器的除湿制冷模式的车辆用空调装置的结构图。
图7是说明图2的控制装置的热泵控制器的制冷模式的车辆用空调装置的结构图。
图8是说明图2的控制装置的热泵控制器的空气调节(优先)＋电池冷却模式和电池冷却(优先)＋空气调节模式(均将被温度调节对象冷却的运转模式)车辆用空调装置的结构图。
图9是说明图2的控制装置的热泵控制器的电池冷却(单独)模式(将被温度调节对象冷却的运转模式)的车辆用空调装置的结构图。
图10是说明图2的控制装置的热泵控制器的除霜模式的车辆用空调装置的结构图。
图11是关于图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制的控制框图。
图12是关于图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制的另一控制框图。
图13是说明图2的控制装置的热泵控制器的空气调节(优先)＋电池冷却模式下的电磁阀69的控制的框图。
图14是说明关于图2的控制装置的热泵控制器的压缩机控制的又一控制框图。
图15是说明图2的控制装置的热泵控制器的电池冷却(优先)＋空气调节模式下的电磁阀35的控制的框图。
图16是说明图2的控制装置的热泵控制器的基于压缩机的累计运转时间的控制流程图。
图17是说明图2的控制装置的热泵控制器的工作极限指标累计部的压缩机的运转时间的累计的图。
图18是说明图2的控制装置的空气调节控制器的通知动作的一例的图。
图19是图1的车辆用空调装置的压缩机的概略剖视图。
图20是图19的压缩机的换流器装置的电气回路图。
图21是说明图10的压缩机的换流器装置的开关元件的温度变化的程度、流过开关元件的电流的变化程度、马达的转速变化的程度超过既定值的情况的图。
具体实施方式
以下，基于附图，详细说明本发明的实施方式。图1表示本发明的一实施方式的车辆用空调装置1的结构图。应用本发明的实施例的车辆是未搭载发动机(内燃机)的电动车(EV)，将充电至搭载于车辆的电池55的电力向行进用马达(电动马达。未图示)供给，由此驱动来行进，本发明的车辆用空调装置1的后述的电动式的压缩机2也被从电池55供给的电力驱动。
即，实施例的车辆用空调装置1在无法利用发动机余热来制热的电动车中，通过使用冷媒回路R的热泵运转将制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、除霜模式、空气调节(优先)＋电池冷却模式、电池冷却(优先)＋空气调节模式及电池冷却(单独)模式的各运转模式切换来执行，由此进行车室内的空气调节、电池55的温度调节。
其中，空气调节(优先)＋电池冷却模式、电池冷却(优先)＋空气调节模式、电池冷却(单独)模式为本发明的冷却被温度调节对象的运转模式的实施例。
另外，作为车辆不限于电动车，本发明对于将发动机和行进用马达共用的所谓的混合动力车也有效。此外，应用实施例的车辆用空调装置1的车辆能够从外部的充电器(急速充电器、普通充电器)对电池55充电。进而，前述电池55、行进用马达、控制该行进用马达的换流器等为本发明的搭载于车辆的被温度调节对象，但以下的实施例中以电池55为例来说明。
实施例的车辆用空调装置1进行电动车的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿及换气)，压缩冷媒的电动式的压缩机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、储存器12等被冷媒配管13顺次连接，构成冷媒回路R，前述放热器4设置于车室内的空气被通气循环的HVAC单元10的空气流通路3内，从压缩机2排出的高温高压的冷媒经由消声器5和冷媒配管13G流入，使该冷媒向车室内放热，前述室外膨胀阀6由制热时使冷媒减压膨胀的电动阀(电子膨胀阀)构成，前述室外热交换器7为了作为在制冷时使冷媒放热的放热器发挥功能，作为在制热时使冷媒吸热的蒸发器发挥功能，在冷媒和外部气体之间进行热交换，前述室内膨胀阀8由使冷媒减压膨胀的机械式膨胀阀构成，前述吸热器9设置于空气流通路3内，制冷时及除湿时使冷媒蒸发，使冷媒从车室内外吸热。
实施例的压缩机2如图19所示在壳98内具备马达99、被该马达99的旋转轴100驱动的卷轴型等的压缩构件101。在壳98处还安装有换流器装置102，借助该换流器装置102，马达99被运转，压缩机2的压缩构件101被驱动。压缩构件101被马达99的旋转轴100驱动而从冷媒回路R吸入冷媒，压缩，再次向冷媒回路R排出。
此外，室外膨胀阀6使从放热器4排出而流入室外热交换器7的冷媒减压膨胀，并且也能够全闭。进而，实施例中使用机械式膨胀阀的室内膨胀阀8使流入吸热器9的冷媒减压膨胀，并且调整吸热器9的冷媒的过热度。
另外，在室外热交换器7处设置有室外送风机15。该室外送风机15通过将外部气体强制性地向室外热交换器7通风，使外部气体和冷媒热交换，由此构成为停车时(即，车速为0km/h) 外部气体也被向室外热交换器7通风。
此外，室外热交换器7在冷媒下游侧顺次具有贮液干燥器部14和过冷却部16，室外热交换器7的冷媒出口侧的冷媒配管13A经由冷媒流过吸热器9时开放的电磁阀17(制冷用)与贮液干燥器部14连接，过冷却部16的出口侧的冷媒配管13B顺次经由止回阀18、室内膨胀阀8及电磁阀35(车厢用：吸热用阀装置)与吸热器9的冷媒入口侧连接。此外，贮液干燥器部14及过冷却部16在构造上构成室外热交换器7的一部分。此外，止回阀18将室内膨胀阀8的方向作为顺方向。
此外，从室外热交换器7出来的冷媒配管13A向冷媒配管13D分岔，该分岔的冷媒配管13D经由制热时开放的开闭阀的电磁阀21(制热用)与吸热器9的冷媒出口侧的冷媒配管13C连通连接。并且，该冷媒配管13C与储存器12的入口侧连接，储存器12的出口侧与压缩机2的冷媒吸入侧的冷媒配管13K连接。
进而，在放热器4的冷媒出口侧的冷媒配管13E处连接有过滤器19，进而，该冷媒配管13E在室外膨胀阀6的跟前(冷媒上游侧)分岔成冷媒配管13J和冷媒配管13F，分岔的一方的冷媒配管13J经由室外膨胀阀6与室外热交换器7的冷媒入口侧连接。此外，分岔的另一方的冷媒配管13F经由除湿时开放的电磁阀22(除湿用)与位于止回阀18的冷媒下游侧且位于室内膨胀阀8的冷媒上游侧的冷媒配管13B连通连接。
由此，冷媒配管13F呈相对于室外膨胀阀6、室外热交换器7及止回阀18的串联回路并列连接的形式，呈将室外膨胀阀6、室外热交换器7及止回阀18旁路的旁路回路。此外，在室外膨胀阀6处并列地连接有作为旁路用的开闭阀的电磁阀20。
此外，在吸热器9的空气上游侧的空气流通路3处，形成有外部气体吸入口和内部气体吸入口的各吸入口 (图1中以吸入口25为代表表示)，在该吸入口25处设置有将导入空气流通路3内的空气切换成作为车室内的空气的内部气体(内部气体循环)、作为车室外的空气的外部气体(外部气体导入)的吸入切换风门26。进而，在该吸入切换风门26的空气下游侧，设置有用于将导入的内部气体、外部气体向空气流通路3送给的室内送风机(鼓风机风扇)27。
另外，实施例的吸入切换风门26构成为，通过将吸入口25的外部气体吸入口和内部气体吸入口以任意的比率开闭，能够将流入空气流通路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在0~100%之间调整 (外部气体的比率也能够在100%~0%之间调整)。
此外，在放热器4的下风侧(空气下游侧)的空气流通路3内，实施例中设置由PTC加热器(电气加热器)构成的作为辅助加热装置的辅助加热器23，能够将经由放热器4向车室内供给的空气加热。进而，在放热器4的空气上游侧的空气流通路3内设置有空气混合风门28，前述空气混合风门28调整将流入该空气流通路3内而通过吸热器9后的空气流通路3内的空气(内部气体、外部气体)向放热器4及辅助加热器23通风的比例。
进而，此外，在放热器4的空气下游侧的空气流通路3形成有吹脚 (FOOT)、 通风(VENT)、除霜 (DEF)的各吹出口(图1中作为代表以吹出口29表示)，在该吹出口29设置有将来自上述各吹出口的空气的吹出切换控制的吹出口切换风门31。
进而，车辆用空调装置1具备用于使热媒在电池55(被温度调节对象)循环来调整该电池55的温度的设备温度调整装置61。实施例的设备温度调整装置61具备用于使热媒向电池55循环的作为循环装置的循环泵62、作为被温度调节对象用热交换器的冷媒-热媒热交换器64，作为加热装置的热媒加热加热器63，它们与电池55被热媒配管66环状地连接。
实施例的情况下，在循环泵62的排出侧连接有冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A的入口，该热媒流路64A的出口与热媒加热加热器63的入口连接。该热媒加热加热器63的出口连接于电池55的入口，电池55的出口连接于循环泵62的吸入侧。
作为该设备温度调整装置61中被使用的热媒，例如能够采用水、HFO-1234yf那样的冷媒、冷却剂等液体、空气等气体。另外，实施例中将水用作热媒。此外，热媒加热加热器63由PTC加热器等电气加热器构成。进而，在电池55的周围设置有例如热媒能够以与该电池55热交换关系流通的夹套构造。
并且，循环泵62运转时，被从循环泵62排出的热媒流入冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A。从该冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A出来的热媒到达热媒加热加热器63，该热媒加热加热器63发热的情况下在此被加热后到达电池55，热媒在此与电池55热交换。并且，与该电池55热交换的热媒被循环泵62吸入，由此，热媒在电池55与冷媒-热媒热交换器64、热媒加热加热器63之间在热媒配管66内循环。另一方面，在位于冷媒回路R的冷媒配管13F和冷媒配管13B的连接部的冷媒下游侧且为室内膨胀阀8的冷媒上游侧的冷媒配管13B，连接有分岔配管67的一端。在该分岔配管67，实施例中由机械式的膨胀阀构成的辅助膨胀阀68、电磁阀(冷却器用)69被顺次设置。辅助膨胀阀68使流入冷媒-热媒热交换器64的后述的冷媒流路64B冷媒减压膨胀，并且调整冷媒-热媒热交换器64的冷媒流路64B的冷媒的过热度。
并且，分岔配管67的另一端连接于冷媒-热媒热交换器64的冷媒流路64B，在该冷媒流路64B的出口连接有冷媒配管71的一端，冷媒配管71的另一端连接于比与冷媒配管13D合流的合流点靠冷媒上游侧(储存器12的冷媒上游侧)的冷媒配管13C。并且，这些辅助膨胀阀68、电磁阀69、冷媒-热媒热交换器64的冷媒流路64B等也构成冷媒回路R的一部分，同时也构成设备温度调整装置61的一部分。
电磁阀69打开的情况下，从室外热交换器7出来的冷媒(一部分或全部的冷媒)流入分岔配管67，被辅助膨胀阀68减压后，经过电磁阀69流入冷媒-热媒热交换器64的冷媒流路64B，在此蒸发。冷媒在冷媒流路64B流动的过程中从在热媒流路64A流动的热媒吸热后，经过分岔配管71、冷媒配管13C、储存器12被压缩机2从冷媒配管13K吸入。
接着，图2表示实施例的车辆用空调装置1的控制装置11的框图。控制装置11由空气调节控制器45及热泵控制器32构成，前述空气调节控制器45及热泵控制器32均由作为具备处理器的计算机的一例的微型计算机构成，它们均连接于构成控域网 (CAN，ControllerArea Network)、局域网 (LIN ，Local Interconnect Network)的车辆通信母线65。此外，压缩机2的换流器装置102、辅助加热器23、循环泵62和热媒加热加热器63也连接于车辆通信母线65，构成为，这些空气调节控制器45、热泵控制器32、压缩机2的换流器装置102、辅助加热器23、循环泵62及热媒加热加热器64经由车辆通信母线65进行数据的接收发送。
进而，在车辆通信母线65连接有管理包括行进的车辆全体的控制的车辆控制器72(ECU)、管理电池55的充放电的控制的电池控制器(BMS：Battery Management system)73、GPS导航装置74。车辆控制器72、电池控制器73、GPS导航装置74也由作为具备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的空气调节控制器45和热泵控制器32构成为，经由车辆通信母线65与这些车辆控制器72、电池控制器73、GPS导航装置74进行信息(数据)的接收发送。
空气调节控制器45是管理车辆的车室内空气调节的控制的上位的控制器，该空气调节控制器45的输入与检测车辆的外部气体温度Tam的外部气体温度传感器33、检测外部气体湿度的外部气体湿度传感器34、检测从吸入口25向空气流通路3吸入而流入吸热器9的空气的温度的HVAC吸入温度传感器36、检测车室内的空气(内部气体)温度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、检测被向车室内吹出的空气的温度的吹出温度传感器41、用于检测向车室内的日照量的例如照片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、运转模式的切换等车室内的空气调节设定操作、信息的显示的空气调节操作部53连接。另外，图中53A是设置于该空气调节操作部53的作为通知装置的显示器。
此外，空气调节控制器45的输出与室外送风机15、室内送风机(鼓风机风扇)27、吸入切换风门26、空气混合风门28、吹出口切换风门31连接，它们被空气调节控制器45控制。
热泵控制器32是主要管理冷媒回路R的控制的控制器，该热泵控制器32的输入与检测放热器4的冷媒入口温度Tcxin(也是压缩机2的排出冷媒温度)的放热器入口温度传感器43、检测放热器4的冷媒出口温度Tci的放热器出口温度传感器44、检测压缩机2的吸入冷媒温度Ts的吸入温度传感器46、检测放热器4的冷媒出口侧的冷媒压力(放热器4的压力：放热器压力Pci)的放热器压力传感器47、检测吸热器9的温度(吸热器9自身的温度、或刚被吸热器9冷却后的空气(被吸热器9冷却的对象)的温度：以下为吸热器温度Te)的吸热器温度传感器48、检测室外热交换器7的出口的冷媒温度(室外热交换器7的冷媒蒸发温度：室外热交换器温度TXO)的室外热交换器温度传感器49、检测辅助加热器23的温度的辅助加热器温度传感器50A(驾驶位侧)及50B(副驾驶位侧)的各输出连接。
此外，热泵控制器32的输出与室外膨胀阀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)、电磁阀35(车厢用)及电磁阀69(冷却器用)的各电磁阀连接，它们被热泵控制器32控制。另外，压缩机2内置有前述的换流器装置102。此外，辅助加热器23、循环泵62及热媒加热加热器63也分别内置有控制器，实施例中压缩机2的换流器装置102、辅助加热器23、循环泵62、热媒加热加热器63的控制器经由车辆通信母线65与热泵控制器32进行数据的接收发送，被该热泵控制器32控制。
此外，热泵控制器32具有工作极限指标累计部70。该实施例的工作极限指标累计部70将压缩机2的运转时间用作能够判定该压缩机2的工作极限的指标，记录压缩机2的累计运转时间，例如构成为具备非易失性存储器。关于使用该工作极限指标累计部70的控制在后详细说明。
另外，构成设备温度调整装置61的循环泵62、热媒加热加热器63也可以被电池控制器73控制。进而，该电池控制器73与检测设备温度调整装置61的冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A的出口侧的热媒的温度(热媒温度Tw：借助被温度调节对象用热交换器冷却的对象的温度)的热媒温度传感器76、检测电池55的温度(电池55自身的温度：电池温度Tcell)的电池温度传感器77的输出连接。并且，实施例中作为关于电池55的余量(蓄电量)、电池55的充电的信息(正在充电的信息、充电完成时间、剩余充电时间等)、热媒温度Tw、电池温度Tcell被从电池控制器73经由车辆通信母线65向空气调节控制器45、车辆控制器72传送。另外，关于电池55的充电时的充电完成时间、剩余充电时间的信息为从后述的急速充电器等外部的充电器供给的信息。
热泵控制器32和空气调节控制器45经由车辆通信母线65相互进行数据的接收发送，基于各传感器的输出、被空气调节操作部53输入的设定控制各设备，但该情况的实施例中构成为，外部气体温度传感器33、外部气体湿度传感器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、流入空气流通路3而在该空气流通路3内流通的空气的风量Ga(空气调节控制器45算出)、空气混合风门28的风量比例SW(空气调节控制器45算出)、室内送风机27的电压(BLV)、来自前述电池控制器73的信息、来自GPS导航装置74的信息、空气调节操作部53的输出被从空气调节控制器45经由车辆通信母线65向热泵控制器32传送，用于热泵控制器32的控制。
此外，关于冷媒回路R的控制的数据(信息)也被经由车辆通信母线65从热泵控制器32向空气调节控制器45传送。另外，前述的空气混合风门28的风量比例SW在0≤SW≤1的范围由空气调节控制器45算出。并且，SW＝1时，借助空气混合风门28，经过吸热器9的空气全部被向放热器4及辅助加热器23通风。
接着，图20表示内置于压缩机2的换流器装置102的电气回路图。实施例的换流器装置102具备安装有换流器回路108及平滑电容器109的控制基板111、由微型计算机(处理器)构成的换流器控制部112。换流器回路108的正侧的直流母线113与车辆的电池(车辆用HV电源)55的＋端子连接，负侧的直流母线114与电池55的-端子连接。并且，平滑电容器109与换流器回路108的两个直流母线113、114之间连接。
换流器回路108使构成电桥的多个电力用半导体元件的开关状态分别变化，将被从电池55施加的直流转换成交流，向马达99供给。具体地，具备构成电桥的上相的三个开关元件116U、116V、116W、构成电桥的下相的三个开关元件117U、117V、117W，从电池55向换流器回路108的直流母线113、114供给直流电源。另外，逆流二极管分别被逆向并联地连接于各开关元件116U~117W。
在该换流器回路108，上相的开关元件116U、116V、116W和下相的开关元件117U、117V、117W被1对1对应地串联连接，各串联回路在正侧的直流母线113和负侧的直流母线114之间被分别连接。此外，各串联回路的中间点MU、MV、MW为输出输出交流的各相(U相、V相、W相)的相电压Vu、Vv、Vw的节点，各中间点MU、MV、MW与马达99的各相连接。
实施例的换流器回路108中，开关元件116U、116V、116W、117U、117V、117W使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)。另外，不限于该IGBT，也可以是MOSFET等。此外，在控制基板111在开关元件116U~117W的附近安装有温度传感器122。该温度传感器122在实施例中由热敏电阻构成。
进而，在来自马达99的电流流入的位置的负侧的直流母线114连接有并联电阻123。来自马达99的电流流向该并联电阻123时，在并联电阻123的两端产生电位差，检测该两端间的电压，由此，算出相电流Iu、Iv、Iw，能够从它们算出流向各开关元件116U~117W的电流。另外，作为相电流检测器不限于该并联电阻，也可以由电流互感器等构成。
另一方面，换流器控制部112具备马达控制部126、PWM控制部127、电流检测部128、栅极驱动129、通信部131、温度检测部132。马达控制部126经由车辆通信母线65、通信部131接收被从热泵控制器32传送的指令值，基于该指令值生成作为对马达99施加的三相正弦波的目标的波形(调制波)，向PWM控制部127输出。PWM控制部127通过比较马达控制部126输出的调制波和载波(三角波)的高低，生成作为驱动信号的占空比(占空比：上相开启时间)。该占空比被关于U相、V相、W相的各相生成，被向将各开关元件116U~117W的栅极驱动(开启-关闭)的栅极驱动129送出。
电流检测部128将并联电阻123的两端间的电压输入，根据该并联电阻123的阻力值算出相电流Iu、Iv、Iw和流向各开关元件116U~117W的电流。算出的相电流Iu、Iv、Iw、流向各开关元件116U~117W的电流被向马达控制部126输入。
此外，温度检测部132基于温度传感器122的输出检测各开关元件116U~117W的温度。该温度检测部132检测的各开关元件116U~117W的温度被输入马达控制部126。并且，换流器装置102的马达控制部126使用通信部131，借助通信部131，将这些流向各开关元件116U~117W的电流、各开关元件116U~117W的温度、关于马达99的转速的数据经由车辆通信母线65向热泵控制器32传送。
根据以上的结构，接下来对实施例的车辆用空调装置1的动作进行说明。该实施例中，控制装置11(空气调节控制器45、热泵控制器32)切换制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式及空气调节(优先)＋电池冷却模式的各空气调节运转、电池冷却(优先)＋空气调节模式、电池冷却(单独)模式的各电池冷却运转、除霜模式来执行。它们被图3表示。
其中，制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、空气调节(优先)＋电池冷却模式的各空气调节运转在实施例中在以下情况被执行：不对电池55充电，车辆的点火装置(IGN)开启，空气调节操作部53的空气调节开关开启。但是，远程运转时(预空气调节等)点火装置关闭的情况也被执行。此外，将电池55充电时，没有电池冷却要求而空气调节开关开启时也被执行。另一方面，电池冷却(优先)＋空气调节模式、电池冷却(单独)模式的各电池冷却运转例如在连接急速充电器(外部电源)的插头而向电池55充电时被执行。但是，电池冷却(单独)模式在电池55的充电中以外，在空气调节开关关闭而有电池冷却要求的情况(高外部气体温下行进时等)下也被执行。
此外，实施例中热泵控制器32在点火装置开启时、或点火装置关闭电池55也正在充电时运转设备温度调整装置61的循环泵62，在图4~图10中如虚线所示在热媒配管66内使热媒循环。进而，图3中虽未图示，但实施例的热泵控制器32也执行通过使设备温度调整装置61的热媒加热加热器63发热来将电池55加热的电池加热模式。
(1)制热模式
首先，参照图4的同时对制热模式进行说明。另外，各设备的控制被热泵控制器32和空气调节控制器45的协同工作执行，但以下的说明中以热泵控制器32为控制主体，简略地说明。图4中表示制热模式的冷媒回路R的冷媒的流动方向(实线箭头)。借助热泵控制器32 (自动模式)或向空气调节控制器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，关闭电磁阀17、电磁阀20、电磁阀22、电磁阀35、电磁阀69。并且，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈将被从室内送风机27吹出的空气向放热器4及辅助加热器23通风的比例调整的状态。
由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，所以空气流通路3内的空气与放热器4内的高温冷媒热交换而被加热。另一方面，放热器4内的冷媒被空气夺取热而被冷却，凝缩液化。
在放热器4内液化的冷媒从该放热器4出来后，经过冷媒配管13E、13J到达室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的冷媒在此被减压后流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的冷媒蒸发，通过行进或从借助被室外送风机15通风的外部气体中吸取热 (吸热)。即，冷媒回路R为热泵。并且，重复如下循环：从室外热交换器7出来的低温的冷媒经过冷媒配管13A及冷媒配管13D、电磁阀21到达冷媒配管13C，进而经过该冷媒配管13C进入储存器12，在此气液分离后，气体冷媒被压缩机2从冷媒配管13K吸入。被放热器4加热的空气被从吹出口29吹出，所以由此进行车室内的制热。
热泵控制器32根据从被向车室内吹出的空气的目标温度(被向车室内吹出的空气的温度的目标值)即后述的目标吹出温度TAO算出的目标加热器温度TCO(放热器4的目标温度)算出目标放热器压力PCO，基于该目标放热器压力PCO、放热器压力传感器47检测的放热器压力Pci(冷媒回路R的高压压力)控制压缩机2的转速，并且基于放热器出口温度传感器44检测的放热器4的冷媒出口温度Tci及放热器压力传感器47检测的放热器压力Pci控制室外膨胀阀6的阀开度，控制放热器4的出口的冷媒的过冷却度。
此外，热泵控制器32在放热器4的制热能力(加热能力)相对于必要的制热能力不足的情况下，借助辅助加热器23的发热补充该不足的量。由此，低外部气体温时等也将车室内顺利地制热。
(2)除湿制热模式
接着，参照图5的同时对除湿制热模式进行说明。图5表示除湿制热模式的冷媒回路R的冷媒的流动方向(实线箭头)。热泵控制器32在有车室内的除湿要求(例如在空气调节控制器45的空气调节操作部53处被设置的除霜按钮(防霜冻按钮)被操作)的情况下执行除湿制热模式。该除湿制热模式中，热泵控制器32打开电磁阀21、电磁阀22、电磁阀35，电磁阀17、电磁阀20、电磁阀69关闭。并且，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈调整被从室内送风机27吹出的空气向放热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，所以空气流通路3内的空气与放热器4内的高温冷媒热交换而被加热。另一方面，放热器4内的冷媒被空气夺取热而被冷却，凝缩液化。
放热器4内液化的冷媒从放热器4出来后，一部分经过冷媒配管13E进入冷媒配管13J，到达室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的冷媒在此被减压后流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的冷媒蒸发，通过行进或从借助室外送风机15被通风的外部气体中吸取热(吸热)。并且，重复如下循环：从室外热交换器7出来的低温的冷媒经过冷媒配管13A及冷媒配管13D、电磁阀21到达冷媒配管13C，经过该冷媒配管13C进入储存器12，在此被气液分离后，气体冷媒被压缩机2从冷媒配管13K吸入。
另一方面，经过放热器4在冷媒配管13E流动的凝缩冷媒的余下部分分流，该分流的冷媒经过电磁阀22流入冷媒配管13F，到达冷媒配管13B。接着，冷媒到达室内膨胀阀8，被该室内膨胀阀8减压后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。此时，由于由吸热器9产生的冷媒的吸热作用，从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器9，所以空气被冷却且被除湿。
在吸热器9蒸发的冷媒重复如下循环：与从冷媒配管13C出来的来自冷媒配管13D的冷媒(来自室外热交换器7的冷媒)合流后，经过储存器12被压缩机2从冷媒配管13K吸入。被吸热器9除湿的空气在通过放热器4、辅助加热器23(发热的情况)的过程被再加热，所以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算出的目标放热器压力PCO和放热器压力传感器47检测的放热器压力Pci(冷媒回路R的高压压力)控制压缩机2的转速，或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控制压缩机2的转速。此时，热泵控制器32根据放热器压力Pci或吸热器温度Te，选择从某个的运算得到的压缩机目标转速的较低一方控制压缩机2。此外，基于吸热器温度Te控制室外膨胀阀6的阀开度。
此外，热泵控制器32在该除湿制热模式下放热器4的制热能力(加热能力)相对于必要的制热能力也不足的情况下，将该不足的量通过辅助加热器23的发热补充。由此，在低外部气体温时等也将车室内顺利地除湿制热。
(3)除湿制冷模式
接着，参照图6的同时对除湿制冷模式进行说明。图6表示除湿制冷模式的冷媒回路R的冷媒的流动方向(实线箭头)。除湿制冷模式中，热泵控制器32打开电磁阀17及电磁阀35，关闭电磁阀20、电磁阀21、电磁阀22及电磁阀69。并且，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈调整从室内送风机27吹出的空气被向放热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。
由此，从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，所以空气流通路3内的空气与放热器4内的高温冷媒热交换而被加热。另一方面，放热器4内的冷媒被空气夺取热而被冷却，凝缩液化。
从放热器4出来的冷媒经过冷媒配管13E、13J到达室外膨胀阀6，经过比制热模式、除湿制热模式打开较多 (较大的阀开度的区域)地控制的室外膨胀阀6流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的冷媒在此通过行进或借助被室外送风机15通风的外部气体而空冷，凝缩。从室外热交换器7出来的冷媒经过冷媒配管13A、电磁阀17、贮液干燥器部14、过冷却部16进入冷媒配管13B，经过止回阀18到达室内膨胀阀8。冷媒被室内膨胀阀8减压后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。借助此时的吸热作用，被从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结而附着于吸热器9，空气被冷却且被除湿。
在吸热器9处蒸发的冷媒重复如下循环：经过冷媒配管13C到达储存器12，经过此处被压缩机2从冷媒配管13K吸入。被吸热器9冷却而除湿的空气在通过放热器4、辅助加热器23(发热的情况)的过程中被再加热(与除湿制热时相比加热能力低)，所以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，控制压缩机2的转速，使吸热器温度Te为目标吸热器温度TEO，并且基于放热器压力传感器47检测的放热器压力Pci(冷媒回路R的高压压力)和目标放热器压力PCO(放热器压力Pci的目标值)，控制室外膨胀阀6的阀开度，使放热器压力Pci为目标放热器压力PCO，由此得到放热器4的必要的再次加热量(再加热量)。
此外，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) 相对于必要的制热能力也不足的情况下，将该不足量通过辅助加热器23的发热来补充。由此，在不使车室内的温度过多下降的情况下，除湿制冷。
(4)制冷模式
接着，参照图7的同时对制冷模式进行说明。图7表示制冷模式的冷媒回路R的冷媒的流动方向(实线箭头)。制冷模式中，热泵控制器32将电磁阀17、电磁阀20及电磁阀35打开，将电磁阀21、电磁阀22及电磁阀69关闭。并且，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈调整被从室内送风机27吹出的空气被向放热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。另外，不使辅助加热器23通电。
由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气向放热器4通风，但其比例变小 (仅用于制冷时的再次加热(再加热))，所以这视为几乎不通过，从放热器4出来的冷媒经过冷媒配管13E到达冷媒配管13J。此时电磁阀20开放，所以冷媒通过电磁阀20，原样流入室外热交换器7，在此通过行进或借助被室外送风机15通风的外部气体而被空冷，凝缩液化。
从室外热交换器7出来的冷媒经过冷媒配管13A、电磁阀17、贮液干燥器部14、过冷却部16进入冷媒配管13B，经过止回阀18到达室内膨胀阀8。冷媒被室内膨胀阀8减压后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。借助此时的吸热作用，被从室内送风机27吹出而与吸热器9热交换的空气被冷却。
在吸热器9蒸发的冷媒重复如下循环：经过冷媒配管13C到达储存器12，从此经过冷媒配管13K被压缩机2吸入。被吸热器9冷却的空气被从吹出口29向车室内吹出，所以由此进行车室内的制冷。该制冷模式中，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)控制压缩机2的转速。
(5)空气调节(优先)＋电池冷却模式(冷却被温度调节对象的运转模式)
接着，参照图8的同时对空气调节(优先)＋电池冷却模式进行说明。图8表示空气调节(优先)＋电池冷却模式的冷媒回路R的冷媒的流动方向(实线箭头)。空气调节(优先)＋电池冷却模式中，热泵控制器32打开电磁阀17、电磁阀20、电磁阀35及电磁阀69，关闭电磁阀21及电磁阀22。
并且，使压缩机2及各送风机15、27运转，空气混合风门28呈调整被从室内送风机27吹出的空气被向放热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。另外，该运转模式下不向辅助加热器23通电。此外，也不向热媒加热加热器63通电。
由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气被向放热器4通风，但其比例变小 (仅用于制冷时的再次加热(再加热)) ，所以这视为几乎不通过，从放热器4出来的冷媒经过冷媒配管13E到达冷媒配管13J。此时电磁阀20开放，所以冷媒通过电磁阀20，原样流入室外热交换器7，在此通过行进或借助被室外送风机15通风的外部气体而被空冷，凝缩液化。
从室外热交换器7出来的冷媒经过冷媒配管13A、电磁阀17、贮液干燥器部14、过冷却部16进入冷媒配管13B。流入该冷媒配管13B的冷媒经过止回阀18后分流，一方原样在冷媒配管13B流动而到达室内膨胀阀8。流入该室内膨胀阀8的冷媒在此被减压后，经过电磁阀35流入吸热器9而蒸发。借助此时的吸热作用，被从室内送风机27吹出而与吸热器9热交换的空气被冷却。
在吸热器9蒸发的冷媒重复如下循环：经过冷媒配管13C到达储存器12，从此经过冷媒配管13K被压缩机2吸入。被吸热器9冷却的空气被从吹出口29向车室内吹出，所以由此进行车室内的制冷。
另一方面，经过止回阀18的冷媒的余量被分流，流入分岔配管67而到达辅助膨胀阀68。冷媒在此被减压后，经过电磁阀69流入冷媒-热媒热交换器64的冷媒流路64B，在此蒸发。此时发挥吸热作用。在该冷媒流路64B蒸发的冷媒重复顺次经过冷媒配管71、冷媒配管13C及储存器12被压缩机2从冷媒配管13K吸入的循环 (图8中由实线箭头表示)。
另一方面，循环泵62运转，所以被从该循环泵62排出的热媒在热媒配管66内到达冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A，在此与在冷媒流路64B内蒸发的冷媒热交换，被吸热，热媒被冷却。从该冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A出来的热媒到达热媒加热加热器63。但是，该运转模式下热媒加热加热器63不发热，所以热媒原样通过而到达电池55，与该电池55热交换。由此，电池55被冷却，并且将电池55冷却后的热媒重复被循环泵62吸入的循环 (图8中由虚线箭头表示)。
该空气调节(优先)＋电池冷却模式中，热泵控制器32维持打开电磁阀35的状态，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)如后述的图12所示地控制压缩机2的转速。此外，实施例中基于热媒温度传感器76检测的热媒的温度(热媒温度Tw：被从电池控制器73传送)将电磁阀69如下所述地开闭控制。
另外，热媒温度Tw采用被实施例的冷媒-热媒热交换器64(被温度调节对象用热交换器)冷却的对象(热媒)的温度，但也可以是表示作为被温度调节对象的电池55的温度的指标 (以下相同)。
图13表示该空气调节(优先)＋电池冷却模式的电磁阀69的开闭控制的框图。向热泵控制器32的被温度调节对象用电磁阀控制部90输入热媒温度传感器76检测的热媒温度Tw、作为该热媒温度Tw的目标值的既定的目标热媒温度TWO。并且，被温度调节对象用电磁阀控制部90在目标热媒温度TWO的上下具有既定的温度差地设定上限值TwUL和下限值TwLL，由于电池55的发热等热媒温度Tw从关闭电磁阀69的状态变高，上升至上限值TwUL的情况下(超过上限值TwUL的情况下，或为上限值TwUL以上的情况下。以下相同)，使电磁阀69开放 (电磁阀69开指令)。由此，冷媒向冷媒-热媒热交换器64的冷媒流路64B流入而蒸发，将在热媒流路64A流动的热媒冷却，所以借助该被冷却的热媒，电池55被冷却。
之后，热媒温度Tw下降至下限值TwLL的情况下(低于下限值TwLL的情况下，或为下限值TwLL以下的情况下。以下相同)，关闭电磁阀69 (电磁阀69闭指令)。以后，重复这样的电磁阀69的开闭，优先进行车室内的制冷，同时将热媒温度Tw控制成目标热媒温度TWO，进行电池55的冷却。这样，将车室内的空气调节(制冷)优先进行的同时，也能够借助设备温度调整装置61的冷媒-热媒热交换器64经由热媒进行电池55的冷却。
(6)空气调节运转的切换
热泵控制器32根据下述式(I)算出前述的目标吹出温度TAO。该目标吹出温度TAO是从吹出口29向车室内吹出的空气的温度的目标值。
TAO＝(Tset-Tin)×K＋Tbal(f(Tset、SUN、Tam))・・(I)
这里，Tset是由空气调节操作部53设定的车室内的设定温度，Tin是内部气体温度传感器37检测的车室内空气的温度，K是系数，Tbal是从设定温度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算出的平衡值。并且，一般地，该目标吹出温度TAO为，外部气体温度Tam越低则该目标吹出温度TAO越高，随着外部气体温度Tam上升，该目标吹出温度TAO下降。
并且，热泵控制器32基于启动时外部气体温度传感器33检测的外部气体温度Tam和目标吹出温度TAO选择上述各空气调节运转的某个空气调节运转。此外，启动后与外部气体温度Tam、目标吹出温度TAO、热媒温度Tw等运转条件、环境条件、设定条件的变化对应地选择前述各空气调节运转来切换。例如，从制冷模式向空气调节(优先)＋电池冷却模式的过渡基于被输入来自电池控制器73的电池冷却要求而被执行。该情况下，电池控制器73例如在热媒温度Tw、电池温度Tcell上升至既定值以上的情况下输出电池冷却要求，向热泵控制器32、空气调节控制器45传送。
(7)电池冷却(优先)＋空气调节模式(冷却被温度调节对象的运转模式)
接着，对电池55的充电中的动作进行说明。例如连接急速充电器(外部电源)的充电用的插头而电池55被充电时(这些信息被从电池控制器73传送)，与车辆的点火装置(IGN)开启/关闭无关，在有电池冷却要求而空气调节操作部53的空气调节开关开启的情况下，热泵控制器32执行电池冷却(优先)＋空气调节模式。该电池冷却(优先)＋空气调节模式的冷媒回路R的冷媒的流动方向与图8所示的空气调节(优先)＋电池冷却模式的情况相同。
但是，该电池冷却(优先)＋空气调节模式的情况下，实施例中热泵控制器32维持打开电磁阀69的状态，基于热媒温度传感器76(被从电池控制器73传送)检测的热媒温度Tw如后述的图14所示地控制压缩机2的转速。此外，实施例中基于吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度(吸热器温度Te)，将电磁阀35如下所述地开闭控制。
图15表示该电池冷却(优先)＋空气调节模式的电磁阀35的开闭控制的框图。向热泵控制器32的吸热器用电磁阀控制部95输入吸热器温度传感器48检测的吸热器温度Te、作为该吸热器温度Te的目标值的既定的目标吸热器温度TEO。并且，吸热器用电磁阀控制部95在目标吸热器温度TEO的上下具有既定的温度差地设定上限值TeUL和下限值TeLL，吸热器温度Te从关闭电磁阀35的状态变高而上升至上限值TeUL的情况下(超过上限值TeUL的情况下，或为上限值TeUL以上的情况下。以下相同)，电磁阀35开放(电磁阀35开指令)。由此，冷媒流入吸热器9而蒸发，将在空气流通路3流通的空气冷却。
之后，吸热器温度Te下降至下限值TeLL的情况下(低于下限值TeLL的情况下，或为下限值TeLL以下的情况下。以下相同)，关闭电磁阀35(电磁阀35闭指令)。以后，重复这样的电磁阀35的开闭，优先进行电池55的冷却的同时，将吸热器温度Te控制成目标吸热器温度TEO，进行车室内的制冷。这样，借助设备温度调整装置61的冷媒-热媒热交换器64经由热媒将电池55的冷却优先地进行的同时，也能够进行车室内的空气调节(制冷)。
(8)电池冷却(单独)模式(冷却被温度调节对象的运转模式)
接着，与点火装置(IGN) 开启/关闭无关，空气调节操作部53的空气调节开关关闭的状态下，急速充电器的充电用的插头被连接而电池55被充电时，有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。但是，除了电池55的充电中以外，空气调节开关被关闭且有电池冷却要求的情况(在高外部气体温下行进时等)下也被执行。图9表示该电池冷却(单独)模式的冷媒回路R的冷媒的流动方向(实线箭头)。电池冷却(单独)模式下，热泵控制器32将电磁阀17、电磁阀20及电磁阀69打开，将电磁阀21、电磁阀22及电磁阀35关闭。
并且，使压缩机2及室外送风机15运转。另外，室内送风机27不运转，也不使辅助加热器23通电。此外，该运转模式下热媒加热加热器63也不被通电。
由此，被从压缩机2排出的高温高压的气体冷媒流入放热器4。空气流通路3内的空气不向放热器4通风，所以在此仅通过，从放热器4出来的冷媒经过冷媒配管13E到达冷媒配管13J。此时，电磁阀20被开放，所以冷媒通过电磁阀20，原样流入室外热交换器7，在此被借助室外送风机15通风的外部气体空冷，凝缩液化。
从室外热交换器7出来的冷媒经过冷媒配管13A、电磁阀17、贮液干燥器部14、过冷却部16进入冷媒配管13B。流入该冷媒配管13B的冷媒经过止回阀18后，全部流入分岔配管67而到达辅助膨胀阀68。这里，冷媒被减压后，经过电磁阀69流入冷媒-热媒热交换器64的冷媒流路64B，在此蒸发。此时发挥吸热作用。在该冷媒流路64B蒸发的冷媒重复顺次经过冷媒配管71、冷媒配管13C及储存器12而被压缩机2从冷媒配管13K吸入的循环(图9中由实线箭头表示)。
另一方面，循环泵62运转，所以被从该循环泵62排出的热媒在热媒配管66内到达冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A，在此被在冷媒流路64B内蒸发的冷媒吸热，热媒被冷却。从该冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A出来的热媒到达热媒加热加热器63。但是，该运转模式下热媒加热加热器63不发热，所以热媒原样通过而到达电池55，与该电池55热交换。由此，电池55被冷却，并且将电池55冷却后的热媒重复被循环泵62吸入的循环(图9中由虚线箭头表示)。
该电池冷却(单独)模式中，热泵控制器32也基于热媒温度传感器76检测的热媒温度Tw如后所述地控制压缩机2的转速，由此将电池55冷却。这样，无需将车室内空气调节的情况下，能够仅将电池55的冷却有效地进行。
(9)除霜模式
接着，参照图10的同时对室外热交换器7的除霜模式进行说明。图10表示除霜模式的冷媒回路R的冷媒的流动方向(实线箭头)。如前所述的制热模式中，冷媒在室外热交换器7蒸发，从外部气体吸热而变为低温，所以外部气体中的水分变为霜而附着于室外热交换器7。
因此，热泵控制器32算出室外热交换器温度传感器49检测的室外热交换器温度TXO(室外热交换器7的冷媒蒸发温度)、室外热交换器7的无结霜时的冷媒蒸发温度TXObase的差ΔTXO(＝TXObase-TXO)，室外热交换器温度TXO比无结霜时的冷媒蒸发温度TXObase下降而该差ΔTXO扩大至既定值以上的状态继续既定时间的情况下，判定成在室外热交换器7结霜，设置既定的结霜标志。
并且，该结霜标志被设定而空气调节操作部53的空气调节开关关闭的状态下，连接急速充电器的充电用的插头而电池55被充电时，热泵控制器32像以下这样地执行室外热交换器7的除霜模式。
热泵控制器32在该除霜模式下使冷媒回路R为前述的制热模式的状态，并且使室外膨胀阀6的阀开度全开。并且，使压缩机2运转，使从该压缩机2排出的高温的冷媒经过放热器4、室外膨胀阀6流入室外热交换器7，使该室外热交换器7的结霜融解(图10)。并且，热泵控制器32在室外热交换器温度传感器49检测的室外热交换器温度TXO比既定的除霜结束温度(例如，＋3℃等)高的情况下，室外热交换器7的除霜完成，结束除霜模式。
(10)电池加热模式
此外，执行空气调节运转时或将电池55充电时，热泵控制器32执行电池加热模式。该电池加热模式下，热泵控制器32使循环泵62运转，向热媒加热加热器63通电。另外，电磁阀69关闭。
由此，被从循环泵62排出的热媒在热媒配管66内到达冷媒-热媒热交换器64的热媒流路64A，通过此处而到达热媒加热加热器63。此时热媒加热加热器63发热，所以热媒被热媒加热加热器63加热而温度上升后，到达电池55，与该电池55热交换。由此，电池55被加热，并且将电池55加热后的热媒重复被循环泵62吸入的循环。
该电池加热模式下，热泵控制器32基于热媒温度传感器76检测的热媒温度Tw控制热媒加热加热器63的通电，由此将热媒温度Tw调整成既定的目标热媒温度TWO，将电池55加热。
(11)热泵控制器32的压缩机2的控制
此外，热泵控制器32在制热模式下基于放热器压力Pci，根据图11的控制框图算出压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh，在除湿制冷模式、制冷模式、空气调节(优先)＋电池冷却模式下，基于吸热器温度Te，根据图12的控制框图算出压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc。另外，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的较低的方向。此外，电池冷却(优先)＋空气调节模式、电池冷却(单独)模式下，基于热媒温度Tw，根据图14的控制框图算出压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCw。
(11-1)基于放热器压力Pci算出压缩机目标转速TGNCh
首先，利用图11详细说明基于放热器压力Pci的压缩机2的控制。图11是基于放热器压力Pci算出压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh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得到的外部气体温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV、由SW＝(TAO-Te)/(Thp-Te)得到的空气混合风门28的风量比例SW、作为放热器4的出口的冷媒的过冷却度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、作为放热器4的压力的目标值的目标放热器压力PCO，算出压缩机目标转速的F/F操作量TGNChff。
另外，加热器温度Thp是放热器4的下风侧的空气温度(推定值)，根据放热器压力传感器47检测的放热器压力Pci和放热器出口温度传感器44检测的放热器4的冷媒出口温度Tci算出(推定)。此外，过冷却度SC被根据放热器入口温度传感器43和放热器出口温度传感器44检测的放热器4的冷媒入口温度Tcxin和冷媒出口温度Tci算出。
前述目标放热器压力PCO基于上述目标过冷却度TGSC和目标加热器温度TCO由目标值运算部79算出。进而，F/B(反馈)操作量运算部81通过基于该目标放热器压力PCO和放热器压力Pci的PID运算或PI运算算出压缩机目标转速的F/B操作量TGNChfb。并且，F/F操作量运算部78算出的F/F操作量TGNChff和F/B操作量运算部81算出的F/B操作量TGNChfb被加法器82相加，作为TGNCh00被向极限设定部83输入。
极限设定部83中带有控制上的下限转速ECNpdLimLo和上限转速ECNpdLimHi的极限地设置TGNCh0后，经过压缩机关闭控制部84确定压缩机目标转速TGNCh。通常模式中，热泵控制器32根据基于该放热器压力Pci算出的压缩机目标转速TGNCh，控制压缩机2的运转，使得放热器压力Pci为目标放热器压力PCO。
另外，压缩机关闭控制部84在，放热器4为轻负荷状态、压缩机目标转速TGNCh为上述的下限转速ECNpdLimLo、放热器压力Pci上升至比在目标放热器压力PCO的上下设定的既定的上限值PUL和下限值PLL中的上限值PUL高的既定的强制停止值PSL的状态(超过强制停止值PSL状态、或为强制停止值PSL以上的状态。以下相同)继续既定时间th1的情况下(放热器4的既定的轻负荷条件成立)，使压缩机2停止，进入将压缩机2开启-关闭控制的开启-关闭控制模式。
该压缩机2的开启-关闭控制模式中，放热器压力Pci下降至下限值PLL的情况下(低于下限值PLL的情况下，或为下限值PLL以下的情况下。以下相同)，将压缩机2启动，将压缩机目标转速TGNCh作为下限转速ECNpdLimLo运转，该状态下放热器压力Pci上升至上限值PUL的情况使压缩机2再次停止。即，重复下限转速ECNpdLimLo下的压缩机2的运转(开启)和停止(关闭)。并且，放热器压力Pci下降至下限值PUL而启动压缩机2后，放热器压力Pci不比下限值PUL高的状态继续既定时间th2的情况下，结束压缩机2的开启-关闭模式控制，恢复成通常模式。
(11-2)基于吸热器温度Te算出压缩机目标转速TGNCc
接着，利用图12详细说明基于吸热器温度Te的压缩机2的控制。图12是基于吸热器温度Te算出压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc的热泵控制器32的控制框图。热泵控制器32的F/F操作量运算部86基于外部气体温度Tam、在空气流通路3内流通的空气的风量Ga(也可以是室内送风机27的鼓风机电压BLV)、目标放热器压力PCO、作为吸热器温度Te的目标值的目标吸热器温度TEO算出压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff。
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PI运算算出压缩机目标转速的F/B操作量TGNCcfb。并且，F/F操作量运算部86算出的F/F操作量TGNCcff和F/B操作量运算部87算出的F/B操作量TGNCcfb被加法器88做加法，作为TGNCc00被向极限设定部89输入。
极限设定部89中带有控制上的下限转速TGNCcLimLo和上限转速TGNCcLimHi的极限地设置TGNCc0后，经过压缩机关闭控制部91确定压缩机目标转速TGNCc。因此，被加法器88做加法的值TGNCc00为上限转速TGNCcLimHi和下限转速TGNCcLimLo以内而不为后述的开启-关闭控制模式的话，该值TGNCc00为压缩机目标转速TGNCc(为压缩机2的转速)。通常模式下，热泵控制器32根据基于该吸热器温度Te算出的压缩机目标转速TGNCc，控制压缩机2的运转，使得吸热器温度Te为目标吸热器温度TEO。
另外，压缩机关闭控制部91在吸热器9为轻负荷状态、压缩机目标转速TGNCc为上述的下限转速TGNCcLimLo、吸热器温度Te下降至比在目标吸热器温度TEO的上下设定的上限值TeUL和下限值TeLL中的下限值TeLL低的既定的强制停止值TeSL的状态(低于强制停止值TeSL的状态、或为强制停止值TeSL以下的状态。以下相同)继续既定时间tc1的情况下(吸热器9的既定的轻负荷条件成立)，使压缩机2停止(压缩机关闭)，进入将压缩机2开启-关闭控制的开启-关闭控制模式。
该情况的压缩机2的开启-关闭控制模式中，吸热器温度Te上升至上限值TeUL的情况下(超过上限值TeUL的情况下、或为上限值TeUL以上的情况下。以下相同)，启动压缩机2(压缩机开启)，使压缩机目标转速TGNCc为下限转速TGNCcLimLo地运转，该状态下吸热器温度Te下降至下限值TeLL的情况下使压缩机2再次停止(压缩机关闭)。即，重复下限转速TGNCcLimLo下的压缩机2的运转(压缩机开启)和停止(压缩机关闭)。并且，吸热器温度Te上升至上限值TeUL而启动压缩机2后(压缩机开启)，吸热器温度Te不比上限值TeUL低的状态继续既定时间tc2的情况下，结束该情况的压缩机2的开启-关闭控制模式，恢复成通常模式。
(11-3)基于热媒温度Tw算出压缩机目标转速TGNCw
接着，利用图14详细说明基于热媒温度Tw的压缩机2的控制。图14是在前述的电池冷却(优先)＋空气调节模式及电池冷却(单独)模式下基于热媒温度Tw算出压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCw的热泵控制器32的控制框图。
该图中，热泵控制器32的F/F操作量运算部92基于外部气体温度Tam、设备温度调整装置61内的热媒的流量Gw(从循环泵62的输出算出)、电池55的发热量(从电池控制器73传送)、电池温度Tcell(从电池控制器73传送)、作为热媒温度Tw的目标值的目标热媒温度TWO算出压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcwff。
此外，F/B操作量运算部93通过基于目标热媒温度TWO和热媒温度Tw(从电池控制器73传送)的PID运算或PI运算算出压缩机目标转速的F/B操作量TGNCwfb。并且，F/F操作量运算部92算出的F/F操作量TGNCwff和F/B操作量运算部93算出的F/B操作量TGNCwfb被加法器94做加法，作为TGNCw00被向极限设定部96输入。
极限设定部96中带有控制上的下限转速TGNCwLimLo和上限转速TGNCwLimHi的极限地设置TGNCw0后，经过压缩机关闭控制部97确定压缩机目标转速TGNCw。因此，被加法器94做加法的值TGNCw00处于上限转速TGNCwLimHi和下限转速TGNCwLimLo以内且不为后述的开启-关闭控制模式的话，该值TGNCw00为压缩机目标转速TGNCw(为压缩机2的转速)。通常模式下热泵控制器32根据基于该热媒温度Tw算出的压缩机目标转速TGNCw控制压缩机2的运转，使得热媒温度Tw为目标热媒温度TWO。
(12)基于热泵控制器32的压缩机2的累计运转时间的控制
接着，参照图16~图18的同时，对基于实施例的热泵控制器32的压缩机2的累计运转时间的控制进行说明。如前所述，这种车辆用空调装置1中，设想车室内空气调节的用法来设计系统的运转可能时间。该情况下，特别地设计成压缩机2的累计运转时间在生涯运转时间(从生产至废弃之间的累计运转时间的极限。即，压缩机2的工作极限：压缩机2的整体寿命)内，但根据情况有设为超过该范围的用法的情况。特别地，像实施例这样，电动式的压缩机2被换流器装置102驱动，所以超过生涯运转时间地使用的情况下，该换流器装置102的各开关元件116U~117W劣化而发生故障，无法进行车室内的空气调节，也不能进行前述的电池55的冷却，包括电池55的车辆的寿命也变短。
因此，该实施例中，热泵控制器32将压缩机2的运转时间作为能够判定该压缩机2的工作极限的指标，基于该压缩机2的累计运转时间，执行限制尽可能不将压缩机2向不运转的方向运转的控制。以下，参照图16的流程图的同时进行说明。
(12-1)压缩机2的运转时间(能够判定压缩机2的工作极限的指标)的累计
热泵控制器32在图16的步骤S1中，根据前述的工作极限指标累计部70，将压缩机2的运转时间在前述的非易失性存储器中记录，累计。图17表示记录于工作极限指标累计部70的存储器的压缩机2的累计运转时间。实施例的工作极限指标累计部70对于前述各运转模式的每个累计压缩机2的运转时间。图中CountH为制热模式下的压缩机2的累计运转时间，CountHD为除湿制热模式下的压缩机2的累计运转时间，CountCD为除湿制冷模式下的压缩机2的累计运转时间，CountC为制冷模式下的压缩机2的累计运转时间，CountCB为空气调节(优先)＋电池冷却模式下的压缩机2的累计运转时间，CountBC为电池冷却(优先)＋空气调节模式下的压缩机2的累计运转时间，CountB为电池冷却(单独)模式下的压缩机2的累计运转时间，CountDEF为除霜模式下的压缩机2的累计运转时间。进而，工作极限指标累计部70将累计运转时间CountH、CountHD、CountCD、CountC、CountCB、CountBC、CountB、CountDEF全部相加，算出作为压缩机2的总运转时间的累计值即累计运转时间CountTotal。
接着，热泵控制器32在步骤S2中，判断工作极限指标累计部70算出的累计运转时间CountTotal是否超过上限值SH1。该上限值SH1比前述的压缩机2的生涯运转时间短，为压缩机2发生故障的危险性变高的既定的较长的值(压缩机2的整体寿命的例如8成)。并且，累计运转时间CountTotal为上限值SH1以下的情况下，热泵控制器32进入步骤S3，如前所述地进行通常的运转。
(12-2)累计运转时间CountTotal＞上限值SH1的情况
另一方面，步骤S2中压缩机2的累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的情况下，热泵控制器32进入步骤S4，判断是否有车室内的除湿要求。该除湿要求是指如前所述的例如设置于空气调节控制器45的空气调节操作部53的除霜按钮被操作等。并且，若当前无除湿要求，则热泵控制器32进入步骤S6，判定当前的运转模式是否是制热模式，不是制热模式的情况下，进入步骤S3，进行通常的运转。
(12-3)辅助加热制热模式
另一方面，步骤S6中当前的运转模式为制热模式的情况下，热泵控制器32以辅助加热器23的最大的制热能力Qmaxptc满足要求制热能力Qtgt为条件进入步骤S7，执行辅助加热制热模式。
这里，热泵控制器32为制热模式的情况下，使用下述式(II)算出被放热器4要求的要求制热能力Qtgt。
Qtgt＝(TCO-Te)×Cpa×ρ×Qair・・(II)
上述Te为吸热器温度传感器48检测的吸热器9的温度，TCO为目标加热器温度，Cpa为流入放热器4的空气的比热[kj/kg・K]，ρ为流入放热器4的空气的密度(比体积)[kg/m3]，Qair为通过放热器4的风量[m3/h](根据室内送风机27的鼓风机电压BLV等推定)，VSP为从车速传感器52得到的车速，FANVout为室外送风机15的电压。
此外，辅助加热器23的最大的制热能力Qmaxptc根据辅助加热器23的规格预先算出。并且，Qmaxptc＜Qtgt的情况(制热能力Qmaxptc不满足要求制热能力Qtgt的情况)下，热泵控制器32从步骤S6进入至步骤S3来进行通常的运转。
步骤S6中为制热模式且Qmaxptc≥Qtgt的情况下(制热能力Qmaxptc满足要求制热能力Qtgt)，热泵控制器32进入步骤S7，停止压缩机2，并且在步骤S8中对辅助加热器23通电，进行车室内的制热。这是辅助加热制热模式。即，热泵控制器32取代制热模式执行辅助加热制热模式。
该辅助加热制热模式中，热泵控制器32基于上述的目标加热器温度TCO和辅助加热器温度传感器50A、50B检测的辅助加热器温度Tptc(例如平均值)控制辅助加热器23的通电，进行车室内的制热。制热模式下压缩机2的负荷变大，转速也变高，但通过切换辅助加热器23处的制热，能够大幅抑制压缩机2的累计运转时间的增大。
这样，热泵控制器32具有将压缩机2的运转时间累计的工作极限指标累计部70，在压缩机2的累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的情况下，取代制热模式，执行停止压缩机2且借助辅助加热器23将向车室内供给的空气加热的辅助加热制热模式，所以压缩机2的累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的情况下，取代制热模式，执行辅助加热制热模式，在不使压缩机2运转的情况下，借助辅助加热器23将车室内制热。
即，不进行基于压缩机2的运转的车室内的制热，借助辅助加热器23进行车室内的制热，由此确保至生涯运转时间的压缩机2的运转时间，将该部分充当前述的除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、空气调节(优先)＋电池冷却模式、电池冷却(优先)＋空气调节模式、电池冷却(单独)模式，能够实现车室内的空气调节可能期间、车辆的寿命延长。
该情况下，实施例中压缩机2的累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的情况下，以辅助加热器23的制热能力Qmaxptc满足要求制热能力Qtgt为条件，热泵控制器32执行辅助加热制热模式，所以能够在实现舒适的车室内制热的同时确保压缩机2的运转时间。
(12-4)辅助加热除湿制热模式
这里，步骤S4中有除湿要求的情况下，热泵控制器32进入步骤S5，取代除湿制热模式，将运转模式设为制冷模式，且通过对辅助加热器23通电来进行车室内的除湿制热。该情况下，也尽可能抑制制冷模式下的压缩机2的运转。并且，通过借助目标加热器温度TCO和辅助加热器温度Tptc将辅助加热器23通电控制，进行车室内的除湿制热。由此，抑制压缩机2的累计运转时间的增大。
这样，压缩机2的累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的状态下，有车室内的除湿要求的情况下，取代除湿制热模式，热泵32在制冷模式下执行使辅助加热器23发热的辅助加热除湿制热模式，由此，能够在尽可能抑制压缩机2的负荷的同时将车室内除湿，该部分能够确保压缩机2的运转时间。
(12-5)外部气体导入辅助加热制热模式
另外，也可以取代上述辅助加热除湿制热模式，执行如图16中虚线所示的外部气体导入辅助加热制热模式。即，该外部气体导入辅助加热制热模式下，热泵控制器32在步骤S5A中停止压缩机2，在步骤S5B中借助吸入切换风门26将导入空气流通路3的空气强制地设为外部气体。并且，通过对辅助加热器23通电，进行车室内的除湿制热。该情况下，也根据目标加热器温度TCO和辅助加热器温度Tptc将辅助加热器23通电控制。这样，通过取代除湿制热模式而进行基于外部气体导入的除湿和基于辅助加热器23的制热，也能够大幅抑制压缩机2的累计运转时间的增大，确保压缩机2的运转时间。
(12-6)上限值SH1的下降控制
这里，控制装置11的热泵控制器32在设置有如前所述的设备温度调整装置61的实施例那样的车辆用空调装置1和未设置的车辆用空调装置中，为能够共用的设计。进而，热泵控制器32自动识别是否设置有设备温度调整装置61。并且，设置有设备温度调整装置61的情况下，与未设置的情况相比降低前述的上限值SH1(例如，压缩机2的整体寿命的6成)。
设置有设备温度调整装置61的车辆用空调装置1中，电池55的冷却成为重要的问题，但通过降低上限值SH1，更早地进行前述压缩机2的运转限制(辅助加热制热模式、辅助加热除湿制热模式、外部气体导入辅助加热制热模式)，能够延长使用冷媒-热媒热交换器64的电池55的冷却可能时间。
(12-7)累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的通知
此外，实施例的热泵控制器32在步骤S2中累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的情况下，如图18所示，在空气调节操作部53的显示器53A显示累计运转时间CountTotal。此外，执行上述辅助加热制热模式、辅助加热除湿制热模式、外部气体导入辅助加热制热模式时，也显示限制压缩机2的运转。
这样，热泵控制器32在压缩机2的累计运转时间CountTotal超过上限值SH1的情况下，若借助显示器53A执行通知动作(显示)，则能够较早地促进压缩机2的更换维护。此外，如前所述地取代制热模式来执行辅助加热制热模式、取代除湿制热模式来执行辅助加热除湿制热模式、外部气体导入辅助加热制热模式的情况下，将这些对使用者通知，能够避免造成无用的担心的不良情况。此外，进行压缩机2的更换维护的情况下，将工作极限指标累计部70的累计运转时间重置。
(13)能够判定压缩机2的工作极限的其他指标
另外，前述的实施例中采用压缩机2的运转时间作为能够判定压缩机2的工作极限的指标进行说明，但也可以是，作为能够判定压缩机2的工作极限的指标，除了运转时间以外还考虑下述内容将它们分别或将运转时间和下述组合，或基于包括运转时间的下述全部内容判定工作极限。
(13-1)压缩机2的启动次数和停止次数
即，压缩机2的启动时比较大的启动电流流向马达99，所以换流器装置102的各开关元件116U~117W的劣化发展。因此，判定压缩机2的工作极限时，也可以是，采用该压缩机2的启动次数作为能够判定该压缩机2的工作极限的指标，工作极限指标累计部70将压缩机2的启动次数针对各运转模式累计，总启动次数的累计值即累计启动次数超过既定的上限值SH2的情况下，热泵控制器32执行前述(12)的各控制及动作。
此外，该启动次数、即也称作停止次数，所以也可以是，采用该压缩机2的停止次数作为能够判定该压缩机2的工作极限的指标，工作极限指标累计部70将压缩机2的停止次数针对各运转模式累计，总停止次数的累计值即累计停止次数超过既定的上限值SH2的情况下，热泵控制器32执行前述的(12)的各控制及动作。
(13-2)压缩机2的换流器装置102的开关元件16U~17W的温度变化的程度
此外，已知电流流向换流器装置102的各开关元件116U~117W时发热，该温度变化的程度变大的情况下，各开关元件116U~117W的劣化发展。因此，判定压缩机2的工作极限时，也可以采用该各开关元件116U~117W的温度变化的程度作为能够判定压缩机2的工作极限的指标。
该情况下，基于从压缩机2的换流器装置102传送的关于各开关元件116U~117W的温度的数据，例如如图21中虚线所示将每既定时间t1的既定的较大的温度变化设定成既定值ΔT1，每既定时间t1的温度变化ΔT如图中实线所示将超过该既定值ΔT1的次数针对各运转模式累计，总次数的累计值即累计次数超过既定的上限值SH3的情况下，热泵控制器32执行前述(12)的各控制及动作。另外，不限于图21所示那样的温度上升的变化，也可以通过温度下降的变化判断。
(13-3)流向压缩机2的换流器装置102的开关元件16U~17W的电流的变化程度
此外，已知流向换流器装置102的各开关元件116U~117W的电流的变化程度较大的情况下各开关元件116U~117W的劣化也发展。因此，判定压缩机2的工作极限时，也可以采用流向该各开关元件116U~117W的电流的变化程度作为能够判定压缩机2的工作极限的指标。
该情况下，也基于从压缩机2的换流器装置102传送的关于流向各开关元件116U~117W的电流的数据，同样地如图21中虚线所示将每既定时间t1的既定较大的电流的变化设定成既定值ΔI1，每既定时间t1的电流的变化ΔI将如图中实线所示的超过该既定值ΔI1的次数针对各运转模式累计，总次数的累计值即累计次数超过既定的上限值SH4的情况下，热泵控制器32执行前述(12)的各控制及动作。另外，不限于图21所示那样的电流值的上升变化，也可以根据电流值的下降变化判断。
(13-4)压缩机2的转速变化的程度
此外，已知压缩机2的马达99的转速的变化程度较大的情况下各开关元件116U~117W的劣化也发展。因此，判定压缩机2的工作极限时，也可以采用该压缩机2的马达99的转速的变化程度作为能够判定压缩机2的工作极限的指标。
该情况下，也基于从压缩机2的换流器装置102传送的关于马达99的转速的数据，同样地如图21中虚线所示地将每既定时间t1的既定的较大的转速的变化设定成既定值ΔC1，每既定时间t1的转速的变化ΔC如图中实线所示将超过该既定值ΔC1的次数针对各运转模式累计，总次数的累计值即累计次数超过既定的上限值SH6的情况下，热泵控制器32执行前述(12)的各控制及动作。另外，不限于图21所示那样的转速的上升变化，也可以根据转速的下降变化判断。
此外，实施例对除了制热模式还执行除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、空气调节(优先)＋电池冷却模式、电池冷却(优先)＋空气调节模式、电池冷却(单独)模式、除霜模式、电池加热模式的车辆用空调装置1应用本发明，不限于技术方案1的发明，也能够对仅制热模式、除此以外还执行上述某个的运转模式的车辆用空调装置应用。
进而，实施例中说明的冷媒回路R、控制装置11的结构不限于此，显然能够在不脱离本发明的宗旨的范围内改变。
附图标记说明
1车辆用空调装置
2压缩机
3空气流通路
4放热器
6室外膨胀阀
7室外热交换器
8室内膨胀阀
9吸热器
11控制装置
23辅助加热器(辅助加热装置)
32热泵控制器(构成控制装置的一部分)
45空气调节控制器(构成控制装置的一部分)
53A显示器(通知装置)
55电池(被温度调节对象)
61设备温度调整装置
64冷媒-热媒热交换器(被温度调节对象用热交换器)
68辅助膨胀阀
70工作极限指标累计部
99马达
102换流器装置
116U~117W开关元件
R冷媒回路。

Claims (10)

1.一种车辆用空调装置，具备压缩机、空气流通路、放热器、室外热交换器、辅助加热装置、控制装置，
前述压缩机压缩冷媒，
前述空气流通路供向车室内供给的空气流通，
前述放热器用于使冷媒放热，将从前述空气流通路向前述车室内供给的空气加热，
前述室外热交换器被设置于车室外，
前述辅助加热装置用于将从前述空气流通路向前述车室内供给的空气加热，
借助该控制装置，至少执行制热模式，在前述制热模式中，借助前述放热器使被从前述压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述室外热交换器使其吸热，前述车辆用空调装置的特征在于，
前述控制装置具有将能够判定前述压缩机的工作极限的指标累计的工作极限指标累计部，前述指标的累计值超过既定的上限值的情况下，取代前述制热模式，执行使前述压缩机停止且借助前述辅助加热装置将向前述车室内供给的空气加热的辅助加热制热模式。
2.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，
能够判定前述压缩机的工作极限的指标为，前述压缩机的运转时间、前述压缩机的启动次数、前述压缩机的停止次数、驱动前述压缩机的换流器装置的开关元件的温度变化的程度超过既定值的次数、前述流过开关元件的电流的变化程度超过既定值的次数、及前述压缩机的马达的转速变化的程度超过既定值的次数中的某个、或它们的组合、或它们的全部。
3.如权利要求2所述的车辆用空调装置，其特征在于，
前述控制装置在前述指标的累计值超过上限值的情况下，以前述辅助加热装置的制热能力满足要求制热能力为条件，执行前述辅助加热制热模式。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
具备用于使冷媒吸热而将从前述空气流通路向前述车室内供给的空气冷却的吸热器，
前述控制装置除了前述制热模式还具有除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式中的某个、或它们的组合、或它们的全部，
在前述除湿制热模式中，借助前述放热器使被从前述压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述吸热器和前述室外热交换器使其吸热，
在前述除湿制冷模式中，借助前述放热器和前述室外热交换器使从前述压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述吸热器使其吸热，
在前述制冷模式中，借助前述室外热交换器使被从前述压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述吸热器使其吸热。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
具备用于使冷媒吸热而将从前述空气流通路向前述车室内供给的空气冷却的吸热器，
前述控制装置具有除湿制热模式和制冷模式，
在前述除湿制热模式下，借助前述放热器使被从前述压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述吸热器和前述室外热交换器使其吸热，
在前述制冷模式下，借助前述室外热交换器使被从前述压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述吸热器使其吸热，
并且，前述指标的累计值超过前述上限值的状态下，在有前述车室内的除湿要求的情况下，取代前述除湿制热模式，执行在前述制冷模式下使前述辅助加热装置发热的辅助加热除湿制热模式。
6.如权利要求1至4中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
具备将导入前述空气流通路的空气在内部气体和外部气体之间控制的吸入切换风门，
前述控制装置在前述指标的累计值超过前述上限值的状态下，在有前述车室内的除湿要求的情况下，取代前述除湿制热模式，执行停止前述压缩机且将外部气体强制导入前述空气流通路来使前述辅助加热装置发热的外部气体导入辅助加热制热模式。
7.如权利要求1至6中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
具备设备温度调整装置，前述设备温度调整装置具有借助冷媒将设置于车辆的被温度调节对象冷却的被温度调节对象用热交换器，
前述控制装置具有运转模式，在前述运转模式下，借助前述室外热交换器使被从前述压缩机排出的冷媒放热，将已放热的该冷媒减压后，借助前述被温度调节对象热交换器使其吸热，由此冷却前述被温度调节对象。
8.如权利要求7所述的车辆用空调装置，其特征在于，
前述控制装置识别是否设置有前述设备温度调整装置，并且在设置有前述设备温度调整装置的情况下，与未设置的情况相比降低前述上限值。
9.如权利要求1至8中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
具备既定的通知装置，
前述控制装置在前述指标的累计值超过前述上限值的情况下，借助前述通知装置执行既定的通知动作。
10.如权利要求1至9中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
前述辅助加热装置由电气加热器构成。
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