CN105517824A - 车辆用空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种车辆用空调装置，能在对室外热交换器进行除霜的除霜模式下，一边维持车厢内的制热一边顺利地实现室外热交换器的除霜。利用散热器(4)使从压缩机(2)喷出的制冷剂进行散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用室外热交换器(7)使其进行吸热，从而对车厢内进行制热。具有注入回路(40)，该注入回路(40)用于对离开散热器(4)的制冷剂的一部分进行分流并使其返回压缩机(2)。对于控制器(32)，在室外热交换器(7)流过高温制冷剂以进行除霜时，使注入回路(40)进行动作来使制冷剂返回压缩机(2)。

Description

车辆用空调装置

技术领域

本发明涉及对车辆的车厢内进行空气调节的热泵型车辆用空调装置。

背景技术

由于近年来环境问题突显，因此混合动力汽车、电动汽车已广泛普及。于是，作为可适用于上述车辆的空调装置，研发了以下空调装置，该空调装置包括如下等部分：压缩并喷出制冷剂的压缩机、设置于车厢的空气流通路使制冷剂散热的散热器(冷凝器)、设置于空气流通路使制冷剂吸热的吸热器(蒸发器)、设置于车厢外侧使制冷剂散热或吸热的室外热交换器，该空调装置执行下述各模式，即：制热模式，该制热模式是指在散热器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在室外热交换器中使在该散热器中进行了散热后的制冷剂吸热；除湿制热模式，该除湿制热模式是指在散热器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在吸热器和室外热交换器中或仅在吸热器中使在该散热器中进行了散热后的制冷剂吸热；制冷模式，该制冷模式是指在室外热交换器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在吸热器中使其吸热，以及除湿制冷模式，该除湿制冷是指在散热器和室外热交换器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在吸热器中使其吸热(例如，参照专利文献1)。

另外，还开发出了以下装置：设置有注入回路，该注入回路对制热模式中从散热器释出的制冷剂进行分流，对该分流后的制冷剂进行减压，之后，与该散热器释放出的制冷剂进行热交换，并返回压缩机的压缩过程，由此，增加压缩机的喷出制冷剂，并提高散热器的制热能力(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012－176660号公报

专利文献2：日本专利第3985384号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

此处，上述制热模式下制冷剂通过室外热交换器从外部气体吸热。即，由于室外热交换器为蒸发器，因而外部气体中的水分结霜而附着于室外热交换器，并进行成长。若室外热交换器结霜，则其成为绝热材料而阻碍外部气体与制冷剂进行热交换，因而在相关情况下，执行除霜模式，即使来自压缩机的高温制冷剂流过室外热交换器来进行除霜，但是在该情况下，由于利用吸热器进行吸热，因而会发生以下问题：经由空气流通路而吹出到车厢内的空气被冷却，妨碍车厢内进行制热。

本发明是为了解决现有技术的问题而得以完成的，其目的在于提供一种车辆用空调装置，其在对室外热交换器进行除霜的除霜模式下，维持车厢内的制热，并能无障碍地实现室外热交换器的除霜。

用于解决问题的技术方案

本发明的车辆用空调装置的特征在于，包括：压缩机，用于压缩制冷剂；空气流通路，使供给车厢内的空气流通；散热器，设置于该空气流通路以使制冷剂散热；吸热器，设置于该空气流通路以使制冷剂吸热；室外热交换器，设置于车厢外以用于使制冷剂散热或吸热；以及控制单元，在该车辆用空调装置中，利用该控制单元通过散热器使从压缩机喷出的制冷剂散热，对散热后的该制冷剂进行减压，之后利用室外热交换器使其吸热以对车厢内进行制热，还包括注入回路，该注入回路对离开散热器的制冷剂的一部分进行分流并使其返回压缩机，对于控制单元，在使高温制冷剂在室外热交换器流动以进行除霜时，使注入回路进行动作以使制冷剂返回压缩机。

本发明的第二方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述发明中，对于控制单元，在有车厢内制热要求的情况下，执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路进行动作，其中，上述除湿制冷型除霜模式中，利用散热器和室外热交换器使从压缩机喷出的制冷剂散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器吸热。

本发明的第三方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述第一方面的发明中，对于控制单元，在有车厢内制热要求的情况下，执行热气体除霜模式并使注入回路进行动作，其中，上述热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经过散热器而流入室外热交换器进行散热，并使该散热后的制冷剂返回压缩机。

本发明的第四方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述各方面的发明中，具有室外送风机，该室外送风机将外部气体通风至室外热交换器外部气体，对于控制单元，在对室外热交换器进行除霜时，若该室外热交换器的温度为规定值以上，则运转室外送风机，若低于规定值，则停止运转室外送风机。

本发明的第五方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述第二或第三方面的发明中，对于控制单元，若外部气体温度为规定值以上，则执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路不进行动作，其中，上述除湿制冷型除霜模式中，利用散热器和室外热交换器使从压缩机喷出的制冷剂散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器吸热。

本发明的第六方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述第二至第五方面的发明中，对于控制单元，在没有车厢内制热要求的情况下，执行简易热气体除霜模式并使注入回路不进行动作，或者执行热气体除霜模式并使注入回路不进行动作，其中，上述简易热气体除霜模式中，利用室外热交换器使从压缩机喷出的制冷剂散热，并使该散热后的制冷剂返回压缩机，上述热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经过散热器而流入室外热交换器进行散热，并使该散热后的制冷剂返回压缩机。

本发明的第七方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述各方面中，对于控制单元，在从外部电源对压缩机进行供电或对为了驱动该压缩机而提供电力的电池进行供电的情况下，执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路进行动作，或者执行热气体除霜模式并使注入回路进行动作，上述除湿制冷型除霜模式中，利用散热器和室外热交换器使从压缩机喷出的制冷剂进行散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器吸热，上述热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经由散热器而流入室外热交换器进行散热，并使散热后的该制冷剂返回压缩机，并且，在外部电源不进行供电的情况下，执行简易热气体除霜模式而使注入回路不进行动作或执行热气体除霜模式而使注入回路不进行动作，其中，上述简易热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂通过室外热交换器散热，使散热后的该制冷剂返回压缩机。

本发明的第八方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述各方面中，对于控制单元，在外部电源未进行供电的情况下，若电池余量较少，则执行简易热气体除霜模式，使注入回路不进行动作，或者执行热气体除霜模式，使注入回路不进行动作。

本发明的第九方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述各方面中，控制单元执行逆循环除霜模式并使注入回路不进行动作直到车厢内温度低于规定值，在车厢内温度低于规定值时，执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路进行动作，其中，上述逆循环除霜模式中，使由压缩机喷出的制冷剂通过室外热交换器进行散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，使吸热器吸热，上述除湿制冷型除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂通过散热器和室外热交换器散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器使其吸热。

本发明的第十方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述各方面中，对于控制单元，在对室外热交换器进行除霜时，若车厢内温度低于规定值或需要对车厢内进行制热的情况下，停止向空气流通路导入外部气体。

本发明的第十一方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述第二方面、第三方面或第五方面中，对于控制单元，在执行除湿制冷型除霜模式或热气体除霜模式时，停止向空气流通路导入外部气体。

本发明的第十二方面的车辆用空调装置，其特征在于，在上述各方面中，对于控制单元，在车速为规定值以下的情况下，对室外热交换器进行除霜。

发明效果

根据本发明，车辆用空调装置包括：压缩机，用于压缩制冷剂；空气流通路，使供给车厢内的空气流通；散热器，设置于该空气流通路以使制冷剂散热；吸热器，设置于该空气流通路以使制冷剂吸热；室外热交换器，设置于车厢外且使制冷剂散热或吸热；以及控制单元，在该车辆用空调装置中，利用该控制单元通过散热器使从压缩机喷出的制冷剂散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后利用室外热交换器使其吸热以对车厢内进行制热，该车辆用空调装置还包括注入回路，该注入回路对离开散热器的制冷剂的一部分进行分流并使其返回压缩机，对于控制单元，在使高温制冷剂在室外热交换器流动来进行除霜时，使注入回路进行动作以使制冷剂返回压缩机，因而例如本发明的第二方面那样，在具有车厢内制热要求的情况下，执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路进行动作，上述除湿制冷型除霜模式中，利用散热器和室外热交换器使从压缩机喷出的制冷剂散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器使其吸热，从而能通过注入回路使离开散热器的制冷剂的一部分返回压缩机，提高散热器的制热能力，并力图维持车厢内温度。

另外，由于能顺利地执行对室外热交换器的除霜，因此能避免因长时间持续除霜模式而使得功耗增大，特别适用于电动汽车或混和动力汽车。

在设置有向室外热交换器直接提供压缩机喷出的制冷剂的回路的情况下，例如本发明的第三方面那样，控制单元在有车厢内制热要求的情况下，执行热气体除霜模式并使注入回路进行动作，上述热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经过散热器而流入室外热交换器进行散热，并使该散热后的制冷剂返回压缩机，由此不进行吸热器的吸热，能利用注入回路提高散热器的制热能力，对于车厢内温度极低的情况特别有效。

在该情况下，如本发明的第四方面那样，具有室外送风机，该室外送风机将外部气体通风至室外热交换器外部气体，控制单元在对室外热交换器进行除霜时，若该室外热交换器的温度为规定值以上，则运转室外送风机以将外部气体通风至室外热交换器外部气体，若低于规定值，则停止运转室外送风机，由此能防止或抑制因除霜而生成的水蒸气重新附着于室外热交换器这一不良情况。

另外，如本发明的第五方面那样，控制单元在外部气体温度为规定值以上的情况下，执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路不进行动作，上述除湿制冷型除霜模式中，利用散热器和室外热交换器使从压缩机喷出的制冷剂散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器使其吸热，由此，在外部气体温度较高，容易维持车厢内的制热能力的环境下，使注入回路不进行动作而对室外热交换器提供更多的制冷剂，能促进除霜。

另一方面，在没有车厢内制热要求的情况下，如本发明的第六方面那样，控制单元执行简易热气体除霜模式并使注入回路不进行动作，或者执行热气体除霜模式并使注入回路不进行动作，上述简易热气体除霜模式中，通过室外热交换器使从压缩机喷出的制冷剂散热，并使该散热后的制冷剂返回压缩机，上述热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经过散热器而流入室外热交换器使其散热，并使该散热后的制冷剂返回压缩机，由此，能迅速执行对室外热交换器的除霜并将功耗设为最低限度，对于电动汽车等极为有效。

另外，在能从外部电源对压缩机供电或对为了驱动该压缩机而提供电力的电池进行供电即所谓能进行插电的电动汽车或混合动力汽车中，如本发明的第七方面那样，控制单元在外部电源供电的情况下，执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路进行动作，或者执行热气体除霜模式并使注入回路进行动作，上述除湿制冷型除霜模式中，利用散热器和室外热交换器使从压缩机喷出的制冷剂进行散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器使其吸热，上述热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经由散热器而流入室外热交换器使其散热，并使散热后的该制冷剂返回压缩机，并且，在外部电源不进行供电的情况下，执行热气体除霜模式并使注入回路进行动作，并且在外部电源不进行供电的情况下，执行简易热气体除霜模式并使注入回路不进行动作或执行热气体除霜模式而使注入回路不进行动作，上述热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂通过室外热交换器散热，并使散热后的该制冷剂返回压缩机，上述简易热气体除霜模式中，使从压缩机喷出的制冷剂通过室外热交换器散热，使散热后的该制冷剂返回压缩机，由此，在插电过程中，在除湿制冷型除霜模式或热气体除霜模式下，如本发明的第二方面或第三方面那样对室外热交换器进行除霜并同时维持车厢内的制热，而在未进行插电时，在简易热气体除霜模式或热气体除霜模式下，使注入回路不进行动作，使所有的制冷剂流过室外热交换器来迅速除霜，能力图削减功耗。

在该情况下，如本发明的第八方面那样，控制单元在外部电源未进行供电且电池余量较少的情况下，执行简易热气体除霜模式，并使注入回路不进行动作，或者执行热气体除霜模式并使注入回路不进行动作，由此，在未进行插电且电池余量较少的情况下，执行不使注入回路进行动作的简易热气体除霜模式或热气体除霜模式，除了考虑是否进行插电之外还考虑电池余量，因而能进行更可靠的除霜控制。

如本发明的第九方面那样，控制单元执行逆循环除霜模式并使注入回路不进行动作直到车厢内温度低于规定值，在车厢内温度低于规定值时，执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路进行动作从而散热器也使制冷剂散热，上述逆循环除霜模式中，使由压缩机喷出的制冷剂通过室外热交换器进行散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，通过吸热器使其吸热，由此，既能对室外热交换器迅速除霜又能维持车厢内的制热。

如本发明的第十方面那样，控制单元在对室外热交换器进行除霜时，若车厢内温度低于规定值或需要对车厢内进行制热的情况下，停止向空气流通路导入外部气体，由此能在车厢内温度较低的情况下停止导入温度较低的外部气体，能维持制热能力。

如本发明的第十一方面那样，在执行除湿制冷型除霜模式或热气体除霜模式时，若停止向空气流通路导入外部气体，则同样能力图维持制热能力。

进而，如本发明的第十二方面那样，控制单元在车速为规定值以下的情况下，对室外热交换器进行除霜，由此在向室外热交换器进行外部气体流通较少的情况下进行除霜，能提高除霜效果。

附图说明

图1是适用本发明的一个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器的电路框图。

图3是图1的车辆用空调装置的逆循环除霜模式下的P-h曲线图。

图4是图1的车辆用空调装置的第一除霜制冷型除霜模式下的P-h曲线图。

图5是图2的控制器执行的逆循环除霜模式及第一除湿制冷型除霜模式下的压缩机控制的相关控制框图。

图6是图2的控制器执行的逆循环除霜模式及第一除湿制冷型除霜模式下的室外膨胀阀控制的相关控制框图。

图7是图2的控制器执行的逆循环除霜模式、第一除湿制冷型除霜模式及热气体除霜模式下的注入膨胀阀的相关控制框图。

图8是图2的控制器执行的逆循环除霜模式、第一除湿制冷型除霜模式及热气体除霜模式下的注入膨胀阀的相关又一控制框图。

图9是对利用图2的控制器来确定目标吹出温度进行说明的图。

图10是对图2的控制器的除霜控制的相关动作进行说明的流程图。

图11是对利用图2的控制器来检测室外热交换器的结霜进行说明的图。

图12是本发明的又一实施例中所执行的图1的车辆用空调装置的简易热气体除霜模式的P-h曲线图。

图13是图2的控制器执行的简易热气体除霜模式及热气体除霜模式下的压缩机控制的相关控制框图。

图14是对图2的控制器的除霜控制的相关其他实施方式的动作进行说明的流程图。

图15是应用了本发明的其它实施方式的车辆用空调装置的结构图。

图16是热气体除霜模式下的图15的结构的P-h曲线图。

图17是对图15的结构下的控制器的除霜控制的相关动作进行说明的流程图。

图18是图2的控制器执行的简易热气体除霜模式及热气体除霜模式下的压缩机控制的相关的其他实施例的控制框图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。

[实施方式1]

图1示出了本发明一个实施方式的车辆用空调装置1的结构图。适用本发明的实施方式的车辆是未搭载引擎(内燃机)的电动汽车(EV)，是利用对电池进行充电而得到的电力来驱动用于行驶的电动机的车辆(均未图示)，本发明的车辆用空调装置1也设为是由电池的电力来进行驱动的装置。即，实施方式的车辆用空调装置1是如下装置：在无法利用引擎余热来进行制热的电动汽车中，利用使用了制冷剂回路的热泵运转来选择性地执行制热、除湿制热、除湿制冷、制冷等各种运转模式。

此外，车辆并不限于电动汽车，本发明也可应用于并用发动机和行驶用电动机的所谓混合动力汽车，此外，当然也能应用于利用发动机进行行驶的通常的汽车。

实施方式的车辆用空调装置1是对电动汽车的车厢内的空气进行调节(制热、制冷、除湿以及换气)的装置，利用制冷配管13依次连接如下装置来构成制冷剂回路R：电动式的压缩机(电动压缩机)2，该压缩机2压缩制冷剂；散热器4，该散热器4设置于对车厢内空气进行通气和循环的HVAC单元10的空气流通路3内，且在车厢内使从压缩机2喷出的高温高压的制冷剂进行散热；室外膨胀阀6，该室外膨胀阀6由在制热时使制冷剂减压并膨胀的电动阀构成；室外热交换器7，该室外热交换器7在制冷时起到散热器(使制冷剂散热)的作用，在制热时起到蒸发器(使制冷剂吸热)的作用，从而在制冷剂与室外空气之间进行热交换；室内膨胀阀8，该室内膨胀阀8由使制冷剂减压并膨胀的电动阀构成；吸热器9，该吸热器9设置于空气流通路3内且在制冷时和除湿时使制冷剂从车厢内外进行吸热；蒸发能力控制阀11，该蒸发能力控制阀11对吸热器9中的蒸发能力进行调整；以及储液器(accumulator)12等。另外，室外热交换器7设置有用于使室外空气与制冷剂进行热交换的室外送风机15。

室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有贮液干燥器部14和过冷却部16，从室外热交换器7连接出的制冷剂配管13A经由在制冷时被打开的电磁阀(开关阀)17而连接至贮液干燥器部14，过冷却部16的出口经由止回阀18而连接至室内膨胀阀8。另外，贮液干燥器部14及过冷却部16在结构上构成为室外热交换器7的一部分，止回阀18的室内膨胀阀8一侧位于正方向上。

将止回阀18与室内膨胀阀8之间的制冷剂配管13B设置成与从位于吸热器9的出口侧的蒸发能力控制阀11连接出的制冷剂配管13C进行热交换，且在该制冷剂配管13B和该制冷剂配管13C这两者间构成内部热交换器19。由此，成为如下结构：经由制冷剂配管13B而流入室内膨胀阀8的制冷剂被离开吸热器9而经由蒸发能力控制阀11的低温的制冷剂冷却(过冷却)。

另外，从室外热交换器7连接出的制冷剂配管13A进行分支，分支出去的制冷剂配管13D经由在制热时被打开的电磁阀(开关阀)21被连通且连接至位于内部热交换器19下游侧的制冷剂配管13C。进一步地，散热器4出口侧的制冷剂配管13E在与室外膨胀阀6相连接的制冷剂配管13I之前进行分支，分支出去的制冷剂配管13F经由在除湿时被打开的电磁阀(开关阀)22被连通并连接至位于止回阀18下游侧的制冷剂配管13B。

对于位于制冷剂配管13E与室外热交换器7之间且与室外膨胀阀6相连接的制冷剂配管13I，以与室外膨胀阀6并联的方式连接有旁路配管13J，该旁路配管13J设置有在制冷模式下打开，用于将室外膨胀阀6旁路而使制冷剂流过的电磁阀(开关阀)20。

另外，刚离开散热器4之后(分支成制冷剂配管13F、13I之前)的制冷剂配管13E进行分支，该分支后的制冷剂配管13K经过由注入控制用的电动阀构成的注入膨胀阀30连通并连接至压缩机2的压缩途中。而且，将该注入膨胀阀30的出口侧与压缩机2之间的制冷剂配管13K、与位于压缩机2的喷出侧的制冷剂配管13G设置成热交换关系，在该制冷剂配管13K和该制冷剂配管13G这两者间构成喷出侧热交换器35。

由这些制冷剂配管13K、注入膨胀阀30、以及喷出侧热交换器35来构成注入回路40。该注入回路40是对离开散热器4的制冷剂的一部分进行分流使其返回压缩机2的压缩途中(气体注入)的回路，在该注入回路40进行动作的情况下，注入膨胀阀30打开，离开散热器4的制冷剂的一部分被分流至制冷剂配管13K。

该注入膨胀阀30对流入制冷剂配管13K的制冷剂进行减压后，使其流入吐出侧热交换器35。具有如下结构：流入喷出侧热交换器35的制冷剂从压缩机2喷出至制冷剂配管13G，与流入散热器4之前的制冷剂进行热交换，并从流过制冷剂配管13G的制冷剂中吸热以进行蒸发。通过用喷出侧热交换器35使被分流至制冷剂配管13K的制冷剂蒸发，从而能够对压缩机2进行气体注入。

另外，吸热器9的空气上游侧的空气流通路3形成有外部气体吸入口和内部气体吸入口这样的吸入口(图1中以吸入口25作为代表来表示)，该吸入口25设置有吸入切换节气闸(damper)26，该吸入切换节气闸26将导入空气流通路3内的空气切换成车厢内的空气即内部气体(内部气体循环模式)或者切换成车厢外的空气即外部气体(外部气体导入模式)。而且，在该吸入切换节气闸26的空气下游侧设置有室内送风机(blowerfan：鼓风扇)27，该室内送风机27用于将被导入的内部气体或外部气体送至空气流通路3。

在散热器4的空气上游侧的空气流通路3内设置有空气混合节气闸28，该空气混合节气闸28对内部气体或外部气体流入散热器4的程度进行调整。而且，在散热器4的空气下游侧的空气流通路3形成有FOOT出口(向乘客的脚下吹出)、VENT出口(向乘客的上半身吹出)、DEF出口(向前玻璃的内表面吹出)的各吹出口(图1中代表性地以吹出口29示出)，在该吹出口29设置有切换控制来自上述各吹出口的空气的吹出的吹出口切换节气闸31。

接着，在图2中，32是作为由微机构成的控制单元的控制器(EUC)，该控制器32的输入与如下各个传感器的输出相连接：检测车辆的外部气体温度的外部气体温度传感器33；检测出室外湿度的室外湿度传感器34；对从吸入口25吸入至空气流通路3中的空气的温度进行检测的HVAC吸入温度传感器36；检测出车厢内的空气(内部气体)的温度的内部气体温度传感器37；检测出车厢内的空气的湿度的内部气体湿度传感器38；检测出车厢内的二氧化碳浓度的室内二氧化碳浓度传感器39；对从吹出口29吹入车厢内的空气的温度进行检测的吹出温度传感器41；检测出压缩机2的喷出制冷剂压力的喷出压力传感器42；检测出压缩机2的喷出制冷剂温度的喷出温度传感器43；检测出压缩机2的吸入制冷剂压力的吸入压力传感器44；检测出散热器4的温度(刚离开散热器4之后的制冷剂的温度、或者散热器4本身的温度、或者被散热器4加热后的空气的温度)的散热器温度传感器46；检测出散热器4的制冷剂压力(散热器4内、或者刚离开散热器4之后的制冷剂的压力)的散热器压力传感器47；检测出吸热器9的温度(刚离开吸热器9之后的制冷剂的温度、或者吸热器9本身的温度、或者刚被吸热器9冷却后的空气的温度)的吸热器温度传感器48；检测出吸热器9的制冷剂压力(吸热器9内、或者刚离开吸热器9之后的制冷剂的压力)的吸热器压力传感器49；用于检测照射至车厢内的日照量的、例如为光传感器式的日照传感器51；用于检测出车辆的移动速度(车速)的车速传感器52；用于对设定温度、运转模式的切换进行设定的空调(air‐conditioning)操作部53；检测室外热交换器7的温度(刚离开室外热交换器7之后的制冷剂的温度、或者室外热交换器7本身的温度)的室外热交换器温度传感器54；以及检测出室外热交换器7的制冷剂压力(室外热交换器7内、或者刚离开室外热交换器7之后的制冷剂的压力)的室外热交换器压力传感器56。

另外，控制器32的输入还连接有如下传感器的各个输出：对流入注入回路40的制冷剂配管13K且经由喷出侧热交换器35而返回压缩机2的压缩途中的注入制冷剂的压力进行检测的注入压力传感器50；以及检测该注入制冷剂的温度的注入温度传感器55。而且，压缩机32的输入还与检测车厢内是由有乘客的乘客传感器57的输出相连接。

另一方面，控制器32的输出连接有：上述压缩机2，室外送风机15，室内送风机(blowerfan：鼓风扇)27，吸入切换节气闸26，空气混合节气闸28，吸入口切换节气闸31，室外膨胀阀6，室内膨胀阀8，各电磁阀22、17、21、20，注入膨胀阀30，以及蒸发能力控制阀11。另外，控制器32根据各个传感器的输出和由空调操作部53所输入的设定来对它们进行控制。

在上述结构中，下面对实施方式的车辆用空调装置1的动作进行说明。在本实施方式中大致分成制热模式、除湿制热模式、内部循环模式、除湿制冷模式、制冷模式的各个空调运转模式，控制器32对各个空调运转模式与除霜模式进行切换且执行。首先说明各空调运转模式。

(1)制热模式下制冷剂的流动

若利用控制器32(自动)或根据对空调操作部53的手动操作来选择制热模式，则控制器32打开电磁阀21，并关闭电磁阀17、电磁阀22及电磁阀20。使压缩机2以及各个送风机15、27运转，空气混合节气闸28成为从室内送风机27吹出的空气被通风至散热器4的状态。由此，在从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35之后，流入散热器4。由于使空气流通路3内的空气被通风至散热器4，所以空气流通路3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂的热量被空气获取从而得到冷却，并冷凝液化。

在散热器4内被液化的制冷剂在离开散热器4之后，一部分被分流至注入回路40的制冷剂配管13K，主要部分经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6。另外，注入回路40的功能作用将在后面阐述。流入室外膨胀阀6的制冷剂在室外膨胀阀6中被减压，然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，通过行驶或者从经过室外送风机15的通风的室外空气中吸取热量(热泵)。进而，反复进行如下循环：离开室外热交换器7的低温的制冷剂经由制冷剂配管13D和电磁阀21，从制冷剂配管13C进入储液器12，在此处进行了气液分离，然后气体制冷剂被吸入压缩机2。被散热器4加热后的空气从吹出口29被吹出，由此能够对车厢内进行制热。

在本实施方式中，控制器32根据散热器压力传感器47(或者喷出压力传感器42)检测出的散热器4的制冷剂压力Pci(制冷剂电路R的高压压力)和目标散热器压力PCO来控制压缩机2的转速，并且根据散热器4的通过风量和后述的目标吹出温度来控制室外膨胀阀6的阀开度，控制散热器4出口处的制冷剂的过冷却度。此外，对于室外膨胀阀6的阀开度，除此以外也可以在上述参数的基础上再基于散热器4的温度、外部气体温度来进行控制。

(2)除湿制热模式下制冷剂的流动

接着，在除湿制热模式下，控制器32在上述制热模式的状态下放开电磁阀22。由此，经由散热器4流过制冷剂配管13E的冷凝制冷剂的一部分被分流，经由电磁阀22、制冷剂配管13F和13B，再经由内部热交换器19，到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后，制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机27吹出到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。

反复如下循环：在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19，并通过制冷剂配管13C与来自制冷剂配管13D的制冷剂汇合，然后，经由储液器12被吸入压缩机2中。被吸热器9除湿后的空气在通过散热器4的过程中被再次加热，由此能够对车厢内进行除湿制热。

在实施方式中，控制器32基于散热器压力传感器47(或喷出压力传感器42)检测出的散热器4的制冷剂压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)、和目标散热器压力PCO，来控制压缩机2的转速，并基于吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)和吸热器9的温度的目标值即目标吸热器温度TEO，来控制室外膨胀阀6的阀开度。

(3)内部循环模式下制冷剂的流动

接着，在内部循环模式下，控制器32在上述除湿制热模式的状态下室外膨胀阀6置为全闭(全闭位置)，且将电磁阀21也关闭。通过关闭该室外膨胀阀6和电磁阀21，能够阻止制冷剂流入室外热交换器7，并且阻止制冷剂从室外热交换器7流出，因此，经由散热器4流过制冷剂配管13E的冷凝制冷剂经由电磁阀22全部流入至制冷剂配管13F。然后，流过制冷剂配管13F的制冷剂通过制冷剂配管13B，经由内部热交换器19而到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后，制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机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。

反复如下循环：在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19而流过制冷剂配管13C，并经由储液器12被吸入压缩机2中。被吸热器9除湿后的空气在通过散热器4的过程中被再次加热，由此能够对车厢内进行除湿制热，但是在该内部循环模式下制冷剂在位于室内侧的空气流通路3内的散热器4(散热)和吸热器9(吸热)之间进行循环，因此不会吸取来自外部气体的热量，能够发挥出与压缩机2的能耗相对应的制热能力。在发挥除湿作用的吸热器9中流过所有制冷剂，因此，虽然相比于上述除湿制热模式其除湿能力较高，但是制热能力却变低。

控制器32根据吸热器9的温度、或者上述的制冷电路R的高压压力来控制压缩机2的转速。此时，控制器32根据吸热器9的温度或者高压压力，选择由某一运算得到的压缩机目标转速中较低的一个，从而控制压缩机2。另外，在该内部循环模式下，由于无法利用注入回路40来进行气体注入，因此注入膨胀阀30为全闭(全闭位置)。

(4)除湿制冷模式下制冷剂的流动

接着，在除湿制冷模式下，控制器32打开电磁阀17，且关闭电磁阀21、电磁阀22以及电磁阀20。使压缩机2以及各个送风机15、27运转，空气混合节气闸28成为使从室内送风机27吹出的空气被通风至散热器4的状态。由此，从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35流入散热器4。由于使空气流通路3内的空气被通风至散热器4，所以空气流通路3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂的热量被空气获取从而得到冷却，并冷凝液化。

离开散热器4的制冷剂经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6，经由以容易打开的方式控制的室外膨胀阀6而流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂通过行驶或者被经过室外送风机15通风的室外空气冷却并发生冷凝。离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17，依次流入贮液干燥器部14、过冷却部16。此处制冷剂被过冷却。

离开室外热交换器7的过冷却部16的制冷剂经由止回阀18而进入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19而到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后，制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机27吹出到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。

反复如下循环：在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19而流过制冷剂配管13C，到达储液器12，经由该储液器12被吸入压缩机2中。被吸热器9冷却并除湿后的空气在通过散热器4的过程中被再次加热(相比于制热时散热能力较低)，由此能够对车厢内进行除湿制冷。

控制器32根据吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度来控制压缩机2的转速，并且根据上述制冷剂回路R的高压压力来控制室外膨胀阀6的阀开度，从而控制散热器4的制冷剂压力(散热器压力Pci)。另外，在该除湿制冷模式下，由于无法利用注入回路40来进行气体注入，因此注入膨胀阀30全闭(全闭位置)。

(5)制冷模式下制冷剂的流动

接着，在制冷模式下，控制器32在上述除湿制冷模式的状态下打开电磁阀20(在此情况下，室外膨胀阀6可设为包括全开(阀开度设为控制上限)在内的任一种阀开度)，空气混合节气闸28设为使空气不被通风至散热器4的状态。由此，从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35流入散热器4。由于空气流通路3内的空气不被通风至散热器4，所以此处可视为仅通过，离开散热器4的制冷剂经由制冷剂配管13E到达电磁阀20及室外膨胀阀6。

此时由于电磁阀20被打开，所以制冷剂在室外膨胀阀6中迂回并通过旁路配管13J，然后直接流入室外热交换器7，此处通过行驶或者被通风至室外送风机15的室外空气来进行冷却并发生冷凝液化。离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17，依次流入贮液干燥器部14、过冷却部16。此处制冷剂被过冷却。

离开室外热交换器7的过冷却部16的制冷剂经由止回阀18而进入制冷剂配管13B，并经由内部热交换器19而到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后，制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机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。

反复如下循环：在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19而流过制冷剂配管13C，到达储液器12，经由该储液器12被吸入压缩机2中。被吸热器9冷却且除湿后的空气不会通过散热器4，而是从吹出口29被吹出至车厢内，因此，能够对车厢内进行制冷。在该制冷模式下，控制器32根据吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度来控制压缩机2的转速。另外，即使在该制冷模式下，无法利用注入回路40来进行气体注入，因此注入膨胀阀30全闭(全闭位置)。

(6)空调运转模式的切换控制

控制器32在起动时基于外部气体温度传感器33所检测出的外部气体温度Tam和目标吹出温度TAO来选择运转模式。另外，起动后，根据外部气体温度Tam、目标吹出温度TAO等环境、设定条件的变化来选择上述各运转模式，并进行切换。在该情况下，控制器32基本从制热模式转移至除湿制热模式或从除湿制热模式转移到制热模式，从除湿制热模式转移到除湿制冷模式或从除湿制冷模式转移到除湿制热模式，从除湿制冷模式转移到制冷模式或从制冷模式转移到除湿制冷模式，但是在从除湿制热模式转移到除湿制冷模式时及从除湿制冷模式转移至除湿制热模式时，经由上述内部循环模式进行转移。另外，也存在从制冷模式转移至内部循环模式，从内部循环模式转移至制冷模式的情况。

(7)利用注入回路进行的气体注入

接着，说明利用注入回路40对压缩机2进行气体注入。注入膨胀阀30打开时，对于离开散热器4进入制冷剂配管13E、然后被分流而流入注入回路40的制冷剂配管13K中的制冷剂，在被注入膨胀阀30进行减压之后，进入喷出侧热交换器35，在该喷出侧热交换器35中与压缩机2的喷出制冷剂(从压缩机2喷出而流入散热器4之前的制冷剂)进行热交换，并吸热发生蒸发。然后，发生蒸发的气体制冷剂在之后返回压缩机2的压缩途中，与从储液器12被吸入并被压缩的制冷剂一起被进一步压缩，之后，再次从压缩机2被喷出至制冷剂配管13G。

由于制冷剂从注入回路40返回压缩机2的压缩途中，因而从压缩机2喷出的制冷剂量增大，因此散热器4的制热能力得以提高。另外，室外热交换器7、吸热器9的制冷剂流量对应分流到注入回路40的量而减少，因此能抑制吸热器9的温度降低。

另一方面，若液体制冷剂返回压缩机2则会引起液压缩，因而从注入回路40返回压缩机2的制冷剂必须为气体。因此，控制器32监视从注入压力传感器50及注入温度传感器55分别检测出的喷出侧热交换器35之后的制冷剂的压力和温度起、到压缩机2的压缩途中的制冷剂的过热度，通过与喷出制冷剂进行热交换来控制注入膨胀阀30的阀开度以实现规定的过热度，但是在本实施方式的喷出侧热交换器35中，使从压缩机2喷出并流入散热器4之前的温度极高的制冷剂与流过注入回路40的制冷剂进行热交换，因此能够实现较大的热交换量。因而，即使增大注入膨胀阀30的阀开度以增大注入量，制冷剂在喷出侧热交换器35中也能够充分地蒸发，能够得到所需的过热度。

由此，相比于以往那样使散热器之后的制冷剂与注入制冷剂进行热交换的情况，能够充分地确保向压缩机2注入的气体注入量，能够力图增大压缩机2的喷出制冷剂量以提高制热能力。

(8)除霜模式(实施例1)

接着，参照图3至图11说明实施例的车辆用空调装置1的除霜模式。上述制热模式、除湿制热模式中，室外热交换器7中制冷剂蒸发，因而有霜产生。若霜产生于室外热交换器7，则会阻碍与外部气体进行热交换，因而执行以下所说明的室外热交换器7的除霜模式。在该实施例中，控制器32具有逆循环除霜模式、第一除湿制冷型除霜模式及第二除湿制冷型除霜模式以作为除霜模式，根据状况进行切换并执行。此外，第一除湿制冷型除霜模式及第二除湿制冷型除霜模式都包含于本发明的除湿制冷型除霜模式(在其他实施例中说明简易热气体除霜模式及热气体除霜模式)。

(8-1)逆循环除霜模式的制冷剂流动

首先，对逆循环除霜模式的制冷剂的流动进行说明。该逆循环除霜模式下的制冷剂的流动与上述制冷模式相同。即，在逆循环除霜模式下，控制器32打开电磁阀30及电磁阀17，关闭电磁阀21及电磁阀22。然后，运转压缩机2及各送风机15、27，空气混合节气闸28成为不与散热器4进行空气通风的状态(MC).

由此，从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35而流入散热器4，但是散热器4并未与空气流通路3内的空气进行通风，因此此处仅为通过，离开散热器4的制冷剂会经由制冷剂配管13E到达电磁阀20及室外膨胀泵6。此时，由于电磁阀20开放，因而制冷剂在室外膨胀阀6中迂回并通过旁路配管13J，然后直接流入室外热交换器7进行散热，并发生冷凝液化。此时的散热会融解附着于室外热交换器7的霜。

离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17依次通过贮液干燥器部14、过冷却部16，经由止回阀18进入制冷剂配管13B，经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。反复如下循环：利用室内膨胀阀8对制冷剂进行减压，之后，流入吸热器9进行蒸发，从通过空气流通路3内的空气进行吸热，经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19，通过制冷剂配管13C到达储液器12，经此被吸入压缩机2。

此外，在后述的实施例的逆循环除霜模式中使注入回路40不进行动作(图10的步骤S15)。但是，也可以代替后述的第一除湿制冷型除霜模式(图10的步骤S7、步骤S11、图14的步骤S27、图17的步骤S52)而进行逆循环除霜模式，此时也可以使注入回路40进行动作。图3示出了该情况下逆循环除霜模式下的P-h曲线图，左侧示出了未进行气体注入时(后述实施例的逆循环除霜模式)的情况，右侧示出了进行气体注入时的情况。图中的13K所示的部分示出了进行了气体注入的制冷剂。从该图可明确以下内容：利用注入回路40进行气体注入的情况(右侧)相比不进行气体注入的情况(左侧)能期待对于室外热交换器7的除霜能力的改善(P-h曲线图的上边)。另一方面，治疗作用(P-h曲线图的下边)没有太大的变化。

(8-2)第一除湿制冷型除霜模式的制冷剂流动

接着，说明第一除湿制冷型除霜模式下的制冷剂流动。该第一除湿制冷型除霜模式下的制冷剂的流动与上述除霜制冷模式相同。接着，在第一除湿制冷型除霜模式下，控制器32打开电磁阀17，且关闭电磁阀21、电磁阀22以及电磁阀20。接着，使压缩机2以及各个送风机15、27运转，空气混合节气闸28成为使从室内送风机27吹出的空气全部与散热器4通风的状态(MH)。

由此，从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35流入散热器4。由于使空气流通路3内的空气与散热器4通风，所以空气流通路3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂夺取空气中的热量以对其进行冷却，并使其冷凝液化。离开散热器4的制冷剂经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6，经由以微打开的方式控制的室外膨胀阀6而流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂在此散热，发生冷凝液化。此时的散热会融解附着于室外热交换器7的霜。

离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17依次通过贮液干燥器部14、过冷却部16，经由止回阀18进入制冷剂配管13B，经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。反复如下循环：利用室内膨胀阀8对制冷剂进行减压，之后，流入吸热器9进行蒸发，从通过空气流通路3内的空气进行吸热，经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19，通过制冷剂配管13C到达储液器12，经此被吸入压缩机2。

另外，控制器32如下述那样执行第一除湿制冷型除霜模式时，打开注入回路40的注入膨胀阀30，如上述那样使离开散热器4的制冷剂的一部分分流，在压缩机2的压缩途中进行气体注入。图4示出了该第一除湿制冷型除霜模式下进行气体注入时的P-h曲线图，左侧示出了未进行气体注入时(除湿制冷模式)的情况，右侧示出了进行气体注入时的情况。图中的13K所示的部分示出了进行了气体注入的制冷剂。从该图可明确以下内容：利用注入回路40进行气体注入的情况(右侧)相比不进行气体注入的情况(左侧)能期待改善散热器4的制热能力及室外热交换器7的除霜能力(P-h曲线图的上边)。另一方面，制冷作用(P-h曲线图的下边)没有太大的变化。

(8-2)第二除湿制冷型除霜模式的制冷剂流动

第二除湿制冷型除霜模式下的制冷剂的流动与上述除湿制冷模式完全相同(但是，第二除湿制冷型除霜模式下如后述那样没有气体注入)，因而省略说明。

(8-4)逆循环除霜模式及第一除湿制冷型除霜模式下的压缩机的控制

另一方面，图5是决定逆循环除霜模式和第一除湿制冷型除霜模式用的压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc的控制器32的控制框图。控制器32的F/F(前馈)操作量运算部58基于外部气体温度Tam、鼓风机电压BLV、散热器4的温度的目标值即目标散热器温度TCO、根据SW＝(TAO－Te)/(TH－Te)获得的空气混合节气闸28的空气混合节气闸开度SW、吸热器9的温度目标值即目标吸热器温度TEO，来运算压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff。

F/B(反馈)操作量运算部59基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te来运算压缩机目标转速F/B操作量TGNCcfb。然后，F/F操作量运算部58运算出的F/F操作量TGNCcff和F/B操作量运算部59运算出的F/B操作量TGNCcfb由加法器61进行相加，经由压缩机OFF控制部62(规定能运转压缩机2的最低转速)而由限制设定部63附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速TGNCc。在逆循环除霜模式和第一除湿制冷型除霜模式下，控制器32基于该压缩机目标转速TGNCc来控制压缩机2的转速。

(8-5)逆循环除霜模式及第一除湿制冷型除霜模式下的室外膨胀阀的控制

接着，图6是表示决定逆循环除霜模式及第一除湿制冷型除霜模式下的室外膨胀阀6的目标开度(室外膨胀阀目标开度)TGECCVpc的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部64基于目标散热器温度TCO、鼓风机电压BLV、外部气体温度Tam、空气混合节气闸开度SW、目标吸热器温度TEO、以及目标散热器压力PCO,来运算室外膨胀阀目标开度的F/F操作量TGECCVpcff。

F/B操作量运算部66基于目标散热器压力PCO和散热器压力PCI来运算室外膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVpcfb。然后，F/F操作量运算部64运算出的F/F操作量TGECCVpcff和F/B操作量运算部66运算出的F/B操作量TGECCVpcfb由加法器67进行相加，由限制设定部68附加控制上限值和控制下限值的限制，之后,被决定为室外膨胀阀目标开度TGECCVpc。在逆循环除霜模式和第一除湿制冷型除霜模式下，控制器32基于该室外膨胀阀目标开度TGECCVpc来控制室外膨胀阀6的阀开度。

(8-6)注入膨胀阀的控制1

接着，图7是压缩机2的转速NC低于规定值N1的情况下(低转速的情况)、控制器32决定注入回路40的注入膨胀阀30的目标开度(注入膨胀阀目标开度)TGECCVsh的控制框图。此外，实施例中如后述那样，气体注入由第一除湿制冷型除霜模式(包括上述逆循环除霜模式下进行气体注入的情况)、热气体除霜模式执行。控制器32的注入制冷剂过热度运算部69基于注入温度传感器55所检测出的注入制冷剂的温度(注入制冷剂温度Tinj)、和饱和温度Tsatuinj之差，来计算从注入回路40返回压缩机2的压缩途中的注入制冷剂的过热度(注入制冷剂过热度)SHinj。

接着，F/B操作量运算部71基于注入制冷剂过热度运算部69计算出的注入制冷剂过热度SHinj、和从注入回路40返回压缩机2的压缩途中的注入制冷剂的过热度的目标值(目标注入制冷剂过热度TGSHinj)，来运算注入膨胀阀目标开度F/B操作量TGECCVshfb。另外,F/B操作量运算部71在规定的注入要求标记fINJONreq为”1”(置位)时进行动作，在为“0”(复位)时停止运算。

由加法器72对F/B操作量运算部71计算出的F/B操作量TGECCVshfb、预先决定的注入膨胀阀30的F/F操作量TGECCVshff进行相加，由限制设定部73附加控制上限值和控制下限值的限制，之后,输入注入可否切换部74。向该注入可否切换部74中进一步输入”0”(注入膨胀阀30全闭)，注入要求标记fINJONreq为“1”(置位)时，经由限制设定部73的值被决定为注入膨胀阀目标开度TGECCVsh，并被输出。

注入可否切换部74在注入要求标记fINJONreq为“0”(复位)时，将“0”作为注入膨胀阀目标开度TGECCVsh进行输出。即，在压缩机2的转速NC为低于规定值N1的低转速的情况下，在将注入要求标记fINJONreq置位为“1”时，控制器32基于注入制冷剂的过热度Shinj和目标注入制冷剂过热度TGSHinj来决定注入膨胀阀30的注入膨胀阀目标开度TGECCVsh，并控制该阀开度，并且在注入要求标记fINJONreq复位为“0”时,关闭注入膨胀阀30(全闭阀开度“0”)，停止注入回路40进行气体注入。

(8-7)注入膨胀阀的控制2

接着，图8是压缩机2的转速NC为规定值N1以上的情况下(高转速的情况)、控制器32决定注入回路40的注入膨胀阀30的目标开度(注入膨胀阀目标开度)TGECCVpc的控制框图。此外，在该情况下气体注入也由第一除湿制冷型除霜模式(包括上述逆循环除霜模式下进行气体注入的情况)、热气体除霜模式执行。

该情况下，F/B操作量运算部76基于目标散热器压力PCO和散热器压力PCI来运算注入膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVpcfb。另外,F/B操作量运算部76在注入要求标记fINJONreq为“1”(置位)时进行动作，在为“0”(复位)时停止运算。由加法器77对F/B操作量运算部76计算出的F/B操作量TGECCVpcfb、预先决定的注入膨胀阀30的F/F操作量TGECCVpcff进行相加，由限制设定部78附加控制上限值和控制下限值的限制，之后,输入注入可否切换部79。向该注入可否切换部79中进一步输入”0”(注入膨胀阀30全闭)，注入要求标记fINJONreq为“1”(置位)时，经由限制设定部78的值被决定为该情况下的注入膨胀阀目标开度TGECCVpc，并被输出。

注入可否切换部79在注入要求标记fINJONreq为“0”(复位)时，将“0”作为注入膨胀阀目标开度TGECCVpc进行输出。即，在压缩机2的转速NC为规定值N1以上的高转速的情况下，在将注入要求标记fINJONreq置位为“1”时，控制器32基于目标散热器压力PCO和散热器压力PCI来决定注入膨胀阀30的注入膨胀阀目标开度TGECCVpc，并控制该阀开度，并且在注入要求标记fINJONreq复位为“0”时,关闭注入膨胀阀30(阀开度“0”时的全闭)，停止注入回路40进行气体注入。

上述目标吹出温度TAO是从吹出口29吹出至车厢内的空气温度的目标值，控制器32根据下式(I)来计算。

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

此处，Tset是指由空调操作部53所设定的车厢内的设定温度，Tin是指内部气体温度传感器37检测出的车厢内空气的温度，K是系数，Tbal是指根据设定温度Tset、日照传感器51检测出的日照量SUN、外部气体温度传感器33检测出的外部气体温度Tam而计算出的平衡值。另外，一般如图9所示那样，外部气体温度Tam越低，则该目标吹出温度TAO越高，该目标吹出温度TAO随着外部气体温度Tam的上升而下降。另外，控制器32基于该目标吹出温度TAO来计算上述目标散热器温度TCO。

(8-8)除霜模式的控制(实施例1)

接着，参照图10的流程图来说明制热模式下控制器32所进行的具体除霜模式的控制。对于控制器32，在图10的步骤S1中从各传感器读出数据，在步骤S2中判断是否有室外热交换器7的除霜要求。

此处，说明检测室外热交换器7的结霜状态的检测例。在实施例的情况下，控制器32基于从室外热交换器温度传感器54获取的室外热交换器7的室外热交换器温度(例如室外热交换器7的出口的制冷剂蒸发温度)TXO、及外部气体为低湿度环境下室外热交换器7未发生结霜的情况下的未结霜时该室外热交换器7的室外热交换器温度(同样为室外热交换器7的出口的制冷剂蒸发温度)TXObase,检测室外热交换器7的结霜状态。在此情况下，控制器32利用下式(II)来确定无结霜时室外热交换器温度TXObase。

TXObase＝f(Tam、NC、BLV、VSP)＝k1×Tam+k2×NC+k3×BLV+k4×VSP··(II)

此处，式(II)的参数Tam是指由外部气体温度传感器33得到的外部气体温度，NC是指压缩机2的转速，BLV是指室内送风机27的鼓风机电压，VSP是指由车速传感器52得到的车速，k1～k4是系数，预先通过实验来求得。

上述外部气体温度Tam是指表示室外热交换器7的吸入空气温度的指标，具有外部气体温度Tam(室外热交换器7的吸入空气温度)越低则TXObase越低的倾向。因此，系数k1为正值。另外，作为表示室外热交换器7的吸入空气温度的指标，并不仅限于外部气体温度Tam。

另外，上述压缩机2的转速NC是指表示制冷剂回路R内的制冷剂流量的指标，具有转速NC越高(制冷剂流量越多)则TXObase越低的倾向。因此，系数k2为负值。

另外，上述鼓风机电压BLV是指表示散热器4的通过风量的指标，具有鼓风机电压BLV越高(散热器4的通过风量越大)则TXObase越低的倾向。因此，系数k3为负值。另外，作为表示散热器4的通过风量的指标，不仅局限于此，也可以是室内送风机27的鼓风机风量、空气混合节气闸28开度SW。

另外，上述车速VSP是指表示室外热交换器7的通过风速的指标，具有车速VSP越低(室外热交换器7的通过风速越低)则TXObase越低的倾向。因此，系数k4为正值。此外，作为指示室外热交换器7的通过风速的指标，并不限于此，也可以是室外送风机15的电压。

另外，在本实施方式中，作为式(II)的参数，使用外部气体温度Tam、压缩机2的转速NC、室内送风机27的鼓风机电压BLV、以及车速VSP，然而也可在此基础上追加车辆室外热交换器1的负载来作为参数。作为表示该负载的指标，考虑目标吹出温度TAO、压缩机2的转速NC、室内送风机27的鼓风机风量、散热器4的入口空气温度、散热器4的散热器温度Tci，具有负载越大则TXObase越低的倾向。而且，也可将车辆随着时间的推移而发生的劣化(运转年数或运转次数)追加为参数。另外，作为式(II)的参数，不仅限于上述所有的参数，也可以是它们中的任一个或者组合。

接着，控制器32计算出将当前的各个参数值带入式(II)而得到的未结霜时的室外热交换器温度TXObase、与当前的室外热交换器温度TXO之差ΔTXO(ΔTXO＝TXObase－TXO)，制冷剂蒸发温度TXO下降得低于未结霜时室外热交换器温度TXObase，该差ΔTXO大于等于规定的结霜检测阈值的状态例如持续了规定时间以上的情况下，判定为室外热交换器7上发生了结霜。

图11中的实线表示室外热交换器温度TXO的变化，虚线表示无霜时的室外热交换器温度TXObase的变化。运转开始最初，室外热交换器温度TXO较高，高于无霜时的室外热交换器温度TXobase。随着制热模式的推进，车厢内温度被加热，车辆用空调装置1的负载降低，因此上述制冷剂流量、散热器4的通过风量降低，式(II)中计算出的TXObase(图11的虚线)也上升。另一方面，若室外热交换器7发生结霜，则与外部气体进行热交换的热交换性能降低，因而室外热交换器温度TXO(实线)降低，并低于TXObase。然后，室外热交换器温度TXO的降低进一步进行，在其差值ΔTXO(TXObase－TXO)为结霜检测阈值以上、该状态持续规定时间以上的情况下，控制器32判定为室外热交换器7发生结霜、需要进行除霜，并输出除霜要求。

此外，在实施例中，选用室外热交换器温度TXO来检测结霜状态，但是并不限于此，也可以基于室外热交换器压力传感器56所获得的室外热交换器7的当前的制冷剂蒸发压力(室外热交换器压力)PXO、与外部气体为低湿度环境下室外热交换器7未发生结霜的情况下的未结霜时的该室外热交换器压力PXObasa，来检测室外热交换器7的结霜状态。

另外，作为检测室外热交换器7的结霜状态的单元，也并不限于此，也可以由控制器32基于外部气体温度传感器33和外部气体湿度传感器34所检测出的露点温度和室外热交换器7的制冷剂蒸发温度(室外热交换器温度)，来检测(推定)室外热交换器7的结霜状态。

对于控制器32，在步骤S2中有除霜要求的情况下，从步骤S2前进至步骤S3，对外部气体温度传感器34所检测出的当前的外部气体温度Tam是否低于规定值T2进行判断。将该规定值T2设为能判断外部气体温度Tam为低温环境还是高温环境的规定的温度值。然后，在步骤S3中判断为外部气体温度Tam为低于T2的低温环境的情况下，控制器32前进至步骤S4，基于乘客传感器57的输出来判断当前车厢内是否乘坐有乘客。

在步骤S4中判断为有乘客乘坐的情况下，控制器32前进至步骤S5来判断是否有制热要求。在当前的空调运转模式为制热模式(或除湿制热模式)、需要对车厢内进行制热的情况下，控制器32对是否有制热要求进行判断并前进至步骤S6，将目标散热器压力(目标高压)PCO设为规定值P1(高压力)。

接着，前进至步骤S7，执行上述的第一除湿制冷型除霜模式。即，利用散热器4及室外热交换器7使制冷剂散热，由吸热器9使其进行吸热。由此，对室外热交换器7进行除霜。另外，室外膨胀阀6如上述图6的控制框图那样基于目标散热器压力PCO来进行F/B控制，空气混合节气闸28成为MH状态。另外，对室内送风机(鼓风机)27根据吹出温度进行控制，从而避免乘客感到不适，并且将吸入切换节气闸26设为室内空气循环模式。

此外，在步骤S8中控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。此外，是注入回路40进行动作，在压缩机2的压缩途中进行气体注入。在该情况下，如图7及图8的控制框图那样，控制器32在压缩机2的转速NC为固定值N1以下的低转速时，如图7那样基于注入过热度SHinj来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制，控制气体注入量。另外，在压缩机2的转速NC为高于规定值N1的高转速时，如图8所示那样，基于目标散热器压力PCO来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制，控制气体注入量。但是，需要防止注入过热度Shinj高于10度，液体返回压缩机2的情况。

接着，对于控制器32，前进至步骤S9，在室外热交换器温度TXO为规定值TX1(例如+25℃)以上时，运转(开启)室外送风机15，使室外热交换器7与外部气体进行强制通风。另一方面，在室外热交换器温度TXO低于规定值TX2(相对于TX1具有规定的滞后的例如+20℃)时，停止(关闭)室外送风机15。

另一方面，在步骤S5中在无制热要求的情况下，控制器32前进至步骤S10，将目标散热器压力PCO设为规定值P2(中等压力，P1≥P2),接着前进至步骤S11,执行上述的第一除湿制冷型除霜模式。但是，该情况不同于步骤S7，室内送风机27以规定电压V1进行旋转。之后，依次执行步骤S8，步骤S9。

另外，在步骤S4中判断为没有乘客乘船的情况下(为了进行插电等而停车期间)，控制器32从步骤S4前进至步骤S12，将目标散热器压力PCO设为P2(中等压力)，接着前进至步骤S13，对车厢内温度是否低于规定值T1(例如+5℃)进行判断。在乘客刚下车后车厢内温度较高，为规定值T1以上的情况下，控制器32从步骤S13前进至步骤S14，执行上述的逆循环除霜模式。

即，仅利用室外热交换器7使制冷剂散热，由吸热器9使其进行吸热。由此，对室外热交换器7进行强力除霜。另外，将室外膨胀阀6设为全开，空气混合节气闸28设为上述MC。室内送风机(鼓风机)27以规定电压V2(V2＜V1)进行运转。此外，前进至步骤S15，控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。但是，注入回路40不进行动作(关闭)，不进行对压缩机2的气体注入。

由此，高温制冷剂集中于室外热交换器7的除霜。此时在吸热器9中进行吸热，但是由于车厢内没有乘客乘坐，因而即使车辆内温度降低也不会造成特别妨碍。但是，在车厢内温度低于规定值T1的情况下，控制器32从步骤S13前进至步骤S11、步骤S8、步骤S9，切换至上述第一除湿制冷型除霜模式(空气混合节气闸28成为上述MC)，以室外热交换器7的温度成为规定值(+25℃～+30℃)的方式控制压缩机2及注入膨胀阀30等，一边进行室外热交换器7的除霜，一边通过气体注入来再次开始利用散热器4的散热而制热，使车厢内温度上升。

另外，在步骤S3中外部气体温度Tam为规定值T2以上的较高环境的情况下，控制器32从步骤S3前进至步骤S16,将目标散热器压力PCO设为规定值P3(低压力。P1≥P2≥P3)，前进至步骤S17执行上述第二除湿制冷型除霜模式。即，利用散热器4及室外热交换器7使制冷剂散热，由吸热器9使其进行吸热。由此，对室外热交换器7进行除霜。另外，室外膨胀阀6如上述图6的控制框图那样基于目标散热器压力PCO来进行F/B控制，空气混合节气闸28成为MH状态。室内送风机(鼓风机)27以规定电压V3(V1＜V3)进行运转，吸入切换节气闸26为内部气体循环模式。

此外，前进至步骤S15，控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。但是，注入回路40不进行动作(关闭)，不对压缩机2进行气体注入。由此，在室外热交换器7中流过更多的高温制冷剂。此时注入回路40不进行动作，但是由于外部气体温度Tam为高温环境，因此车厢内温度不会发生问题。

如上上述，对于控制器32，在室外热交换器7中流过有高温制冷剂来进行除霜时，使注入回路40进行动作来使制冷剂返回压缩机2的压缩途中，并且在有车厢内制热要求的情况下，在步骤S7中执行第一除湿制冷型除霜模式，即，利用散热器4和室外热交换器7来使从压缩机2喷出的制冷剂散热，对该散热后的制冷剂进行减压后，利用吸热器9使其进行吸热，在步骤S8中使注入回路40进行动作，因此，通过注入回路40使离开散热器4的制冷剂的一部分返回压缩机2的压缩途中，能提高制热器4的制热能力，力图维持车厢内温度。

另外，能无障碍地执行室外热交换器7的除霜，因此能避免伴随着除霜模式长期化的功耗增大，特别适用于电动汽车或混和动力汽车。

在该情况下，对于控制器32，在步骤S9中对室外热交换器7进行除霜时，若该室外热交换器7的室外热交换器温度TXO为规定值TX1以上、运转使室外热交换器7与外部气体进行通风的室外送风机15而低于规定值TX2的情况下，进行停止动作，因此能防止或抑制因除霜而生成的水蒸气重新附着于室外热交换器7这一不良情况。

另外，对于控制器32，在外部气体温度Tam为规定值T2以上的情况下，在步骤S17中执行第二除湿制冷型除霜模式，因此，在外部气体温度Tam较高而较易维持车厢内的制热能力的环境下，不使注入回路40进行动作而向室外热交换器7提供更多的制冷剂，能促进除霜。

另外，对于控制器32，在车厢内温度大于等于规定值T1的情况下，在步骤S14中执行上述逆循环除霜模式，并且在车厢内温度低于规定值T1的情况下，在步骤S11中执行上述第一除湿制冷型除霜模式在散热器4中也对制冷剂进行散热，因而能实现满足室外热交换器7的迅速除霜和车厢内维持制热这两者的控制。

对于控制器32，在对室外热交换器7进行除霜时，若车厢内温度低于规定值T1或需要对车厢内进行制热，则在步骤S11、步骤S7的第一除湿制冷型除霜模式中将吸入切换模式26设为内部气体循环模式，停止向控制流通路3导入外部气体，因此在车厢内温度较低的情况下停止导入温度较低的外部气体，能维持制热能力。另外，在步骤S17中执行第二除湿制冷型除霜模式时，也将吸入切换节气闸26设为内部气体循环模式，停止向空气流通路3导入外部气体，因此，能同样维持制热能力。

[实施例2]

(9)除霜模式(实施例2)

接着，利用图12至图14来说明本发明的车辆用空调装置1的其他实施例进行说明。在该实施例中，控制器32除了具有上述第一除湿制冷型除霜模式及第二除湿制冷型除霜模式之外，还具有简易热气体除霜模式来作为除霜模式，根据状况进行切换并执行。

(9-1)简易热气体除霜模式的制冷剂流动

首先，对该情况下的简易热气体循环除霜模式下的制冷剂的流动进行说明。在该简易热气体除霜模式下，控制器32打开电磁阀21，且关闭电磁阀17、电磁阀20以及电磁阀22。另外，完全开放室外膨胀阀6。然后，运转压缩机2及送风机15，停止室内送风机27，空气混合节气闸28成为不与散热器4进行空气通风的状态(MC)。

由此，从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35而流入散热器4，但是散热器4并未与空气流通路3内的空气进行通风，因此此处仅为通过，离开散热器4的制冷剂会经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6。此时，由于室外膨胀阀6完全开放，因而制冷剂通过室外膨胀阀6、制冷剂配管13I，然后直接流入室外热交换器7进行散热，并发生冷凝液化。此时的散热会融解附着于室外热交换器7的霜。

离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A进入制冷剂配管13D，经由电磁阀21流入内部热交换器19的下游侧的制冷剂配管13C。然后，经由储液器12被吸入压缩机2。即，在该简易热气体除霜模式中，在吸热器9中未流过有制冷剂。而且，如后述那样，在执行该简易热气体除霜模式时，控制器32不使注入回路40进行动作，离开散热器4的制冷剂全部用于室外热交换器7的除霜。图12表示该简易热气体除霜模式下的P-h曲线图，在该情况下成为该图所示那样的三角形形状。

(9-2)简易热气体除霜模式(包含热气体除霜模式)下的压缩机的控制

接着，图13是说明决定上述简易热气体除霜模式(包含后述的热气体除霜模式)用的压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部82基于外部气体温度传感器33所获得的外部气体温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV、上述空气混合节气闸28的空气混合节气闸开度SW、目标散热器温度TCO、目标萨热气压力PCO，来运算压缩机目标转速的F/F操作量TGNChff。

上述目标散热器压力PCO是由目标值运算部82基于上述散热器温度TCO进行运算的。而且，F/B操作量运算部83基于该目标散热器压力PCO和散热器压力PCI来运算压缩机目标转速的F/B操作量TGNChfb。然后，由加法器84对F/F操作量运算部82运算出的F/F操作量TGNCnff和F/B操作量运算部83运算出的TGNChfb进行相加，由限制设定部86附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速TGNCh。在上述简易热气体除霜模式和后述热气体除霜模式下，控制器32基于该压缩机目标转速TGNCh来控制压缩机2的转速。

(9-3)除霜模式的控制(实施例2)

接着，参照图14的流程图来说明制热模式下控制器32所进行的具体除霜模式的控制。控制器32在图14的步骤S20中从各传感器读出数据，在步骤S21中判断是否有室外热交换器7的除霜要求。此外，该情况下对室外热交换器7的结霜状态的检测与上述图10中的步骤S2的情况相同，因而省略说明。

控制器32在步骤S21中有除霜要求的情况下，从步骤S21前进至步骤S22,对当前汽车是否处于插电中进行判断。对于电动汽车或具有插电功能的混合动力汽车，可以在停车中从外部电源对电池进行充电，在该实施例的情况下，控制器32具有运转(从电池进行供电或从外部电源直接供电的情况下，压缩机2进行动作)压缩机2的功能。然后，在处于插电状态下，从步骤S22前进至步骤S23.

此外，在并未插电状态时前进至步骤S31,对电池余量是否低于规定值进行判断。将该规定值设为能利用电池的放电来充分实现除霜和制热的阈值。然后，在电池余量为规定值以上的情况下也前进至步骤S23.

控制器32在步骤S23中对外部气体温度传感器34所检测出的当前的外部气体温度Tam是否低于上述规定值T2进行判断。然后，在步骤S23中外部气体温度Tam为低于T2的低温环境的情况下，控制器32前进至步骤S24，基于乘客传感器57的输出来判断当前车厢内是否有乘客乘坐。

在步骤S24中判断为有乘客乘坐的情况下，控制器32前进至步骤S25来判断是否有制热要求。如上所述，在判断为有制热要求的情况下，控制器32前进至步骤S26，将目标散热器压力(目标高压)PCO设为上述的规定值P1(高压力)。

接着，前进至步骤S27，执行上述的第一除湿制冷型除霜模式。即，利用散热器4及室外热交换器7使制冷剂散热，由吸热器9使其进行吸热。由此，对室外热交换器7进行除霜。另外，室外膨胀阀6如上述图6的控制模块那样基于目标散热器压力PCO来进行F/B控制，空气混合节气闸28成为上述MH状态。另外，室内送风机(鼓风机)27根据吹出温度来进行控制，吸入切换节气闸26设为内部气体循环模式。

此外，在步骤S28中控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。此外，使注入回路40进行动作，在压缩机2的压缩途中进行气体注入。在该情况下，如图7及图8的控制框图那样，控制器32在压缩机2的转速NC为固定值N1以下的低转速时，如图7那样基于注入过热度SHinj来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制，控制气体注入量。另外，在压缩机2的转速NC为高于规定值N1的高转速时，如图8所示那样，基于目标散热器压力PCO来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制，控制气体注入量。其中，与上述相同，注入过热度SHinj高于10度。

接着，控制器32前进至步骤S29，与上述相同，在室外热交换器温度TXO为规定值TX1(例如+25℃)以上时，运转(开启)室外送风机15，强制将外部气体通风至室外热交换器7。另一方面，在室外热交换器温度TXO低于规定值TX2(相对于TX1具有规定的滞后的例如+20℃)时，停止(关闭)室外送风机15。

另一方面，在步骤S25中没有制热要求的情况下，控制器32前进至步骤S30，将目标散热器压力PCO设为上述规定值P2(中等压力，P1≥P2),接着前进至步骤S33,执行上述的简易热气体除霜模式。即，仅利用室外热交换器7使制冷剂散热，不通过吸热器9而使制冷剂返回压缩机2。由此，对室外热交换器7进行除霜。另外，将室外膨胀阀6设为全开，空气混合节气闸28设为上述MC。另外，室内送风机(鼓风机)27停止。

此外，在步骤S24中控制器32如上述图13的控制框图那样基于目标散热器温度PCO来对压缩机2进行F/B控制(与制热模式相同)。另外，注入回路40不进行动作(关闭)，将离开压缩机2的高温制冷剂全部用于进行对室外热交换器7的除霜。接着，控制器32前进至步骤S29，与上述相同地控制室外送风机15的运转。

在步骤S24中没有乘客乘坐的情况下，以及在步骤S31中电池余量低于规定值的情况下，控制器32前进至步骤S32，将目标散热器压力PCO设为P2(中等压力)，接着前进至步骤S33执行上述简易热气体除霜模式。即，在没有乘客乘坐的情况下或在电池余量较少的情况下，使高温制冷剂集中于室外热交换器7的除霜。

另外，在步骤S23中外部气体温度Tam为规定值T2以上的较高温的环境下，控制器32从步骤S23前进至步骤S35，再次对是否有乘客乘车进行判断，在没有乘客乘坐的情况，前进至步骤S32、步骤S33。在有乘客乘坐的情况下，前进至步骤S36将目标散热器压力PCO设为上述规定值P3(低压力，P1≥P2≥P3)，前进至步骤S37执行上述第二除湿制冷型除霜模式。

即，在插电状态中，若外部气体温度Tam较高且有乘客乘坐时，利用散热器4及室外热交换器7使制冷剂散热，由吸热器9使其吸热。由此，对室外热交换器7进行除霜。另外，室外膨胀阀6如上述图6的控制框图那样基于目标散热器压力PCO来进行F/B控制，空气混合节气闸28成为上述MH状态。室内送风机(鼓风机)27以规定电压V3进行运转，吸入切换节气闸26为内部气体循环模式。

此外，前进至步骤S37，控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。但是，注入回路40不进行动作(关闭)，不对压缩机2进行气体注入。由此，在室外热交换器7中流过更多的高温制冷剂。此时注入回路40不进行动作，但是由于外部气体温度Tam为高温环境，因此车厢内温度不会发生问题。

如上上述，在该实施例中，在外部气体温度Tam为规定值T2以上的情况下，控制器32在步骤S37中执行第二除湿制冷型除霜模式，即，通过散热器4和室外热交换器7对从压缩机2喷出的制冷剂进行散热，对该散热后的制冷剂进行减压后，利用吸热器9使其进行吸热，在步骤S38中不使注入回路40进行动作，因此，在外部气体温度Tam较高、较易维持车厢内的制热能力的环境下，不使注入回路40进行动作而将更多的制冷剂提供给室外热交换器7，能促进除霜。

另一方面，在没有制热要求的情况下，在步骤S33中控制器32执行简易热气体除霜模式，即，仅利用室外热交换器7使从压缩机2喷出的制冷剂散热、将该散热后的制冷剂不通过吸热器9而返回压缩机2，在步骤S34中不使注入回路40进行动作，因此能迅速执行对室外热交换器7的除霜并最大限度地抑制功耗，对于电动汽车等极为有效。

另外，在外部电源进行供电的情况下，在步骤S27中执行第一除湿制冷型除霜模式，即，利用散热器4和室外热交换器7使从压缩机2喷出的制冷剂进行散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器9使其进行吸热，在步骤S28中使注入回路40进行动作，并且在外部电源不进行供电的情况下，在步骤S33中执行简易热气体除霜模式，即，仅利用室外热交换器7使从压缩机2喷出的制冷剂散热、将该散热后的制冷剂不通过吸热器9而返回压缩机2，在步骤S34中不使注入回路40进行动作，因此在插电状态下，在第一除湿制冷型除霜模式下，进行对室外热交换器7的除霜并利用注入回路40维持车厢内的制热，在未进行插电的情况下，设为简易热气体除霜模式，不使注入回路40进行动作，而是使所有制冷剂流过室外热交换器7来迅速进行除霜，因此能力图减小功耗。

在该情况下，控制单元32在步骤S32中，并非处于插电状态(不从外部电源供电)且步骤S31中电池余量较少的情况下，执行简易热气体除霜模式，并使注入回路40不进行动作，或者执行热气体除霜模式并使注入回路不进行动作，由此，在未进行插电且电池余量较少的情况下，执行不使注入回路40进行动作的简易热气体除霜模式或热气体除霜模式，从而不仅考虑了是否正在插电还考虑了电池余量，因而能进行更可靠的除霜控制。

【実施例3】

(10)除霜模式(实施例3)

接着，利用图15至图17来说明本发明的车辆用空调装置1的其他又一实施例进行说明。图15中的与图1相同的标号具有相同或相似的功能。在该情况下，在车辆用空调装置1中，压缩机2的喷出侧的制冷剂配管13G分支出热气体配管(制冷剂配管)13H,该分支出的热气体配管13H经由在室外热交换器7除霜时被打开使从压缩机2喷出的高温制冷剂(热气体)直接流入室外热交换器7、且用于调节其流量的流量调整阀(热气体阀)87，连通并连接至室外膨胀阀6和室外热交换器7间的制冷剂配管13I。另外，离开散热器4分支到注入回路40后的制冷剂配管13E中，安装有在除霜时关闭以阻止制冷剂朝着室外膨胀阀6的方向流动的电磁阀88(在图2中以虚线追加)。

在该实施例中，控制器32除了具有上述第一除湿制冷型除霜模式及第二除湿制冷型除霜模式、简易热气体除霜模式之外，还具有使用热气体配管13H的热气体除霜模式来作为除霜模式，根据状况进行切换并执行。

(10-1)热气体除霜模式下的制冷剂流动

首先，对该情况下的热气体循环除霜模式下的制冷剂的流动进行说明。在该热气体除霜模式下，控制器32打开电磁阀21，且关闭电磁阀17、电磁阀20、电磁阀22、及电磁阀88。另外，将室外膨胀阀6完全关闭，调整流量调整阀87的开度。然后，运转压缩机2及各送风机15、27，空气混合节气闸28成为与散热器4进行完全空气通风的状态(MH)。

由此，从压缩机28喷出的高温高压其他的气体制冷剂被分流，经由流量调整阀87、热气体配管13H，直接流入室外热交换器7。然后，室外热交换器7进行散热，对所附着的霜进行强力融解。离开室外热交换器7的制冷剂经由制冷剂配管13A、电磁阀21、制冷剂配管13D、13C，从储液器12到达压缩机2。

另外，从压缩机2喷出制冷剂的残余经由喷出侧热交换器35流入散热器4。散热器4与空气流通路3内的空气进行通风，因此尽管此处进行散热，但是若打开注入膨胀阀30，则离开散热器4的制冷剂会因电磁阀88关闭而全部流入注入回路40，并返回压缩机2的压缩途中。图6表示在该热气体除霜模式下进行气体注入时的P-h曲线图，在该情况下在图12的基础上示出流过注入回路40的部分(在该图中以13K表示)。

(10-2)除霜模式的控制(实施例3)

接着，参照图17的流程图来说明制热模式下控制器32所进行的具体除霜模式的控制。控制器32在图17的步骤S40中从各传感器读出数据，在步骤S41中判断是否有对室外热交换器7的除霜要求。此外，该情况下的室外热交换器7的结霜状态的检测也与上述图10中的步骤S2的情况相同，因而省略说明。

在步骤S41中有除霜要求的情况下，控制器32从步骤S41前进至步骤S42,对当前汽车是否处于插电中进行判断。然后，在处于插电状态下，从步骤S42前进至步骤S43。此外，在并非插电状态时前进至步骤S55,对电池余量是否与上述相同地低于规定值进行判断。此外，在电池余量为规定值以上的情况下也前进至步骤S43。

控制器32在步骤S43中对外部气体温度传感器34所检测出的当前的外部气体温度Tam是否低于上述规定值T2进行判断。然后，在步骤S43中外部气体温度Tam为低于T2的低温环境的情况下，控制器32前进至步骤S44，基于乘客传感器57的输出来判断当前车厢内是否乘坐有乘客。

在步骤S44中判断为有乘客乘坐的情况下，控制器32前进至步骤S45来判断是否有制热要求。在如上述那样判断为有制热要求的情况下，控制器32对内部气体温度传感器37所检测出的车厢内温度是否低于规定值T2(例如0℃)进行判断。在当前的车厢内较冷,以至于车厢内温度低于规定值T2的情况下，控制器32前进至步骤S47，将目标散热器压力(目标高压)PCO设为上述的规定值P1A(在P1A≥P1的基础上更高的压力)。

接着，前进至步骤S48，步骤S49，执行上述热气体除霜模式。即，在步骤S48中室外膨胀阀6完全关闭，空气混合节气闸28设为上述MH。另外，室内送风机(鼓风机)27根据吹出温度来进行控制，吸入切换节气闸26设为内部气体循环模式。

此外，在步骤S49中控制器32如上述图13的控制框图那样基于目标散热器温度PCO来对压缩机2进行F/B控制。另外，将流量调整阀(热气体阀)87完全打开，使从压缩机2喷出的高温制冷剂的一部分从热气体配管13H直接流入室外热交换器7，进行散热从而除霜。使注入回路40进行动作，从压缩机2喷出的残余制冷剂经散热器4进行散热，之后，通过注入回路40返回压缩机2的压缩途中，从而进行气体注入。在该情况下，控制器32如图7的控制框图那样基于注入过热度Shinj来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制，以控制气体注入量。

接着，控制器32前进至步骤S50，与上述相同，在室外热交换器温度TXO为规定值TX1(例如+25℃)以上时，运转(开启)室外送风机15，强制将外部气体通风至室外热交换器7。另一方面，在室外热交换器温度TXO低于规定值TX2(相对于TX1具有规定的滞后的例如+20℃)时，停止(关闭)室外送风机15。

在步骤S46中，车厢内温度较高为规定值T2以上的情况下，控制器32前进至步骤S51，将目标散热器压力(目标高压)PCO设为规定值P1(高压力)。接着，前进至步骤S52，步骤S53，执行上述第一除湿制冷型除霜模式。即，利用散热器4及室外热交换器7使制冷剂散热，由吸热器9使其进行吸热。由此，对室外热交换器7进行除霜。另外，室外膨胀阀6如上述图6的控制框图那样基于目标散热器压力PCO来进行F/B控制，空气混合节气闸28成为上述MH状态。另外，室内送风机(鼓风机)27根据吹出温度来进行控制，吸入切换节气闸26设为内部气体循环模式。

此外，在步骤S53中控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。此外，使注入回路40进行动作，对压缩机2的压缩途中进行气体注入。在该情况下，如图7及图8的控制框图那样，控制器32在压缩机2的转速NC为固定值N1以下的低转速时，如图7那样基于注入过热度SHinj来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制，控制气体注入量。另外，在压缩机2的转速NC为高于规定值N1的高转速时，如图8所示那样，基于目标散热器压力PCO来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制，控制气体注入量。其中，与上述相同，注入过热度SHinj高于10度。接着，控制器32前进至步骤S50，与上述相同地控制室外送风机15的运转。

另一方面，在步骤S45中没有制热要求的情况下，控制器32前进至步骤S54，将目标散热器压力PCO设为上述规定值P2(中等压力。P1≥P2)，接着前进至步骤S57、步骤S58，执行热气体除霜模式。即，在步骤S57中将室外膨胀阀6完全开放，空气混合节气闸28可以设置于任何位置。另外，室内送风机(鼓风机)27停止。

此外，在步骤S58中控制器32如上述图13的控制框图那样基于目标散热器温度PCO来对压缩机2进行F/B控制。另外，将流量调整阀(热气体阀)87完全打开，使从压缩机2喷出的高温制冷剂的一部分从热气体配管13H直接流入室外热交换器7，进行散热从而除霜。另外，注入回路40不进行动作(关闭)，将离开压缩机2的高温制冷剂全部用于对室外热交换器7进行的除霜。接着，控制器32前进至步骤S50，与上述相同地控制室外送风机15的运转。

在步骤S44中没有乘客乘坐的情况下，以及在步骤S55中电池余量低于规定值的情况下，控制器32前进至步骤S56，将目标散热器压力PCO设为P2(中等压力)，接着前进至步骤S57执行上述热气体除霜模式。即，在没有乘客乘坐的情况下或在电池余量较少的情况下，使高温制冷剂集中于对室外热交换器7的除霜。

另外，在步骤S43中外部气体温度Tam为规定值T2以上的较高温的环境下，控制器32从步骤S43前进至步骤S59，再次对是否有乘客乘车进行判断，在没有乘客乘坐的情况下，前进至步骤S56、步骤S57。在有乘客乘坐的情况下，前进至步骤S60将目标散热器压力PCO设为上述规定值P3(低压力。P1A≥P2≥P3)，前进至步骤S61、步骤S62执行上述第二除湿制冷型除霜模式。

即，在插电状态中，若外部气体温度Tam较高且有乘客乘坐时，利用散热器4及室外热交换器7使制冷剂散热，由吸热器9使其吸热。由此，对室外热交换器7进行除霜。另外，室外膨胀阀6如上述图6的控制框图那样基于目标散热器压力PCO来进行F/B控制，空气混合节气闸28成为上述MH状态。室内送风机(鼓风机)27以规定电压V3进行运转，吸入切换节气闸26为内部气体循环模式。

此外，前进至步骤S62，控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。但是，注入回路40不进行动作(关闭)，不对压缩机2进行气体注入。由此，在室外热交换器7中流过更多的高温制冷剂。此时注入回路40不进行动作，但是由于外部气体温度Tam为高温环境，因此车厢内温度不会发生问题。

如上所述，在实施例中，设置有能将从压缩机2喷出的制冷剂直接提供给室外热交换器7的热气体配管13H，控制器32在有制热要求的情况下，执行热气体除霜模式，即，利用热气体配管13H使从压缩机2喷出的制冷剂的一部分分流，不经由散热器4而流入室外热交换器7进行散热，使该散热后的制冷剂返回压缩机2，由散热器4使残留的制冷剂进行散热，并使注入回路40进行动作，因此，无需进行吸热器9中的吸热，能利用注入回路40提高散热器4中的制热能力，特别适用于车厢内温度极低的情况。

在该情况下，在外部气体温度Tam为规定值T2以上的情况下，控制器32在步骤S61中执行第二除湿制冷型除霜模式，即，通过散热器4及室外热交换器7使从压缩机2喷出的制冷剂进行散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器9使其进行吸热，并不使注入回路40进行动作，因此，在外部气体温度Tam较高、较易维持车厢内的制热能力的情况下，不使注入回路40进行动作而将更多的制冷剂提供给室外热交换器7，能促进除霜。

另一方面，在车厢内没有制热要求的情况下，控制器32在步骤S57中执行热气体除霜模式，即，对从压缩机2喷出的制冷剂的一部分进行分流，利用热气体配管13H使其流入室外热交换器7来进行散热而不经由散热器4，使该散热后的制冷剂返回压缩机2，使剩余的制冷剂通过散热器4进行散热，并且不使注入回路40进行动作，因此能迅速执行对室外热交换器7的除霜，能将功耗抑制得最低，极为适用于电动汽车等。

在外部电源进行供电时，若车厢内温度较低则在步骤S48中执行热气体除霜模式，在车厢内温度较高的情况下，在步骤S52中执行第一除湿制冷型除霜模式，即，利用散热器4和室外热交换器7来使从压缩机2喷出的制冷剂散热，对该散热后的制冷剂进行减压，之后，利用吸热器9使其进行吸热，并使注入回路40进行动作；在外部电源不进行供电的情况下，在步骤S57中执行热气体除霜模式，即，对从压缩机2喷出的制冷剂的一部分进行分流，利用热气体配管13H使其流入室外热交换器7进行散热而不经由散热器4，使该散热后的制冷剂返回压缩机2，利用散热器4使剩余的制冷剂散热，并不使注入回路40进行动作，因此在插电状态中，在热气体除霜模式或第一除湿制冷型除霜模式下，一边进行对室外热交换器7的除霜一边利用注入回路40维持车厢内的制热，而在非插电状态中，在热气体除霜模式下使注入回路40不进行动作而使所有的制冷剂都流入室外热交换器7以迅速除霜，从而能力图降低功耗。

[实施例4]

(11)简易热气体除霜模式(包含热气体除霜模式)下的压缩机的控制(实施例4)

接着，图18示出了决定上述热气体除霜模式及简易热气体除霜模式用的压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNChg(该情况)的控制器32的控制模块的其他实施例。在上述图13的例子中，基于目标散热器温度PCO和散热器温度PCI来计算压缩机目标转速TGNCh，但是也可以基于室外热交换器7的室外热交换器温度TXO的目标室外热交换器温度TGTXO、及室外热交换器温度TXO，来计算压缩机2的目标转速。

即，该情况下，控制器32的F/F操作量运算部91基于从外部气体温度传感器33获得的外部气体温度Tam、从车速传感器52获得的车速VSP，和目标室外热交换器温度TGTXO，计算出该情况下压缩机目标转速的F/F操作量TGNChgff。

在考虑了运转上述室外送风机15的阈值即规定值TX1之后，将该情况下的目标室外热交换器温度TFTXO设为+25℃。

该情况下的F/B操作量运算部92基于上述目标室外热交换器温度TGTXO和室外热交换器温度TXO，来运算该情况下的压缩机目标转速的F/B操作量TGNChgfb。然后，由加法器93对F/F操作量运算部91所运算出的F/F操作量TGNCngff和F/B操作量运算部92所运算出的TGNChfb进行相加，由限制设定部94附加控制上限值和控制下限值的限制，之后,定为该情况下的压缩机目标转速TGNChg。

然后，在该实施例的情况下，在上述图14的流程图的步骤S34中所执行的简易热气体除霜模式下的压缩机2的控制、图17的流程图的步骤S49中所执行的热气体除霜模式下的压缩机2的控制、及在该流程图的步骤S58中所执行的简易热气体除霜模式下的压缩机2的控制中，控制器32如上述那样基于根据目标室外热交换器温度TGTXO和室外热交换器温度TXO计算出的压缩机目标转速TGNChg，来对压缩机2的转速进行F/B控制。

在各实施例中，在图14的流程图的步骤S34及图17的流程图的步骤S57中执行简易热气体除霜模式，但是并不限于此，也可以执行热气体除霜模式。

另外，也可以在车速传感器52所检测出的车速在规定值以下的情况下，执行各实施例的除霜控制。即，也可以仅在车速低于规定值(例如10km/h等)时，通过控制器32对室外热交换器7进行除霜。在该情况下，在与室外热交换器7进行外部空气的流通较少的情况下，进行除霜，能提高除霜效果(此外，在室外热交换器7前方具有挡板格栅的情况下，在除霜中关闭)。

另外，本发明适用于本实施方式中的切换并执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式的各个运转模式的车辆用空调装置1，但并不仅限于此，本发明也适用于仅有制热模式的车辆用空调装置。

而且，上述各个实施例中所说明的制冷剂回路R的结构、各种数值并非用于限定，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行变更。

标号说明

1车辆用空调装置

2压缩机

3空气流通路

4散热器

6室外膨胀阀

7室外热交换器

8室内膨胀阀

9吸热器

11蒸发能力控制阀

17、20、21、22、88电磁阀

26吸入切换节气闸

27室内送风机(鼓风机)

28空气混合节气闸

32控制器(控制单元)

30注入膨胀阀

40注入回路

35喷出侧热交换器

87流量调整阀

R制冷剂回路

Claims (12)

1.一种车辆用空调装置，其特征在于，包括：

压缩机，用于压缩制冷剂；

空气流通路，使供给车厢内的空气流通；

散热器，设置于该空气流通路以使制冷剂散热；

吸热器，设置于所述空气流通路以使制冷剂吸热；

室外热交换器，设置于所述车厢外且使制冷剂散热或吸热；以及

控制单元，

利用该控制单元通过所述散热器使从所述压缩机喷出的制冷剂散热，对散热后的该制冷剂进行减压，之后，利用所述室外热交换器使其吸热并对所述车厢内进行制热，

还包括注入回路，该注入回路对离开所述散热器的制冷剂的一部分进行分流并使其返回所述压缩机，

所述控制单元在使高温制冷剂流过所述室外热交换器以进行除霜时，使所述注入回路进行动作以使制冷剂返回所述压缩机。

2.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，

在所述车厢内有制热要求的情况下，所述控制单元执行除湿制冷型除霜模式并使所述注入回路进行动作，该除湿制冷型除霜模式中，利用所述散热器和所述室外热交换器使从所述压缩机喷出的制冷剂散热，对散热后的该制冷剂进行减压，之后，利用所述吸热器使其吸热。

3.如权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，

在所述车厢内有制热要求的情况下，所述控制单元执行热气体除霜模式并使所述注入回路进行动作，所述热气体除霜模式中，使从所述压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经过所述散热器而流入所述室外热交换器使其进行散热，并使散热后的该制冷剂返回所述压缩机。

4.如权利要求1至3的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

具有室外送风机，该室外送风机将外部气体通风至所述室外热交换器外部气体，

所述控制单元在对所述室外热交换器进行除霜时，若该室外热交换器的温度为规定值以上，则运转所述室外送风机，若低于规定值，则停止运转所述室外送风机。

5.如权利要求2或3所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元在外部气体温度为规定值以上的情况下，执行除湿制冷型除霜模式并使所述注入回路不进行动作，所述除湿制冷型除霜模式中，利用所述散热器和所述室外热交换器使从所述压缩机喷出的制冷剂散热，对散热后的该制冷剂进行减压，之后，利用所述吸热器使其吸热。

6.如权利要求2至5的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元在所述车厢内没有制热要求的情况下，执行简易热气体除霜模式并使所述注入回路不进行动作，或者执行热气体除霜模式并使所述注入回路不进行动作，所述简易热气体除霜模式中，利用所述室外热交换器使从所述压缩机喷出的制冷剂散热，并使散热后的该制冷剂返回所述压缩机，所述热气体除霜模式中，使从所述压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经过所述散热器而流入所述室外热交换器使其进行散热，并使散热后的该制冷剂返回所述压缩机。

7.如权利要求1至6的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元在从外部电源对所述压缩机进行供电或对为了驱动该压缩机而提供电力的电池进行供电的情况下，执行除湿制冷型除霜模式并使注入回路进行动作，或者执行热气体除霜模式并使所述注入回路进行动作，所述除湿制冷型除霜模式中，利用所述散热器和所述室外热交换器使从所述压缩机喷出的制冷剂进行散热，对散热后的该制冷剂进行减压，之后，利用所述吸热器使其吸热，所述热气体除霜模式中，使从所述压缩机喷出的制冷剂的一部分分流，不经由所述散热器而流入所述室外热交换器使其进行散热，并使散热后的该制冷剂返回所述压缩机，

在所述外部电源不进行供电的情况下，执行简易热气体除霜模式并使所述注入回路不进行动作，或执行所述热气体除霜模式并使所述注入回路不进行动作，所述简易热气体除霜模式中，使从所述压缩机喷出的制冷剂通过所述室外热交换器散热，使散热后的该制冷剂返回所述压缩机。

8.如权利要求7所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元在所述外部电源未进行供电的情况下，若所述电池余量较少，则执行所述简易热气体除霜模式，使所述注入回路不进行动作，或者执行所述热气体除霜模式，使所述注入回路不进行动作。

9.如权利要求1至8的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元执行逆循环除霜模式并使所述注入回路不进行动作，直到所述车厢内温度低于规定值，该逆循环除霜模式中，使由所述压缩机喷出的制冷剂通过所述室外热交换器进行散热，对散热后的该制冷剂进行减压，之后，利用所述吸热器使其吸热，

在所述车厢内温度低于规定值时，执行除湿制冷型除霜模式并使所述注入回路进行动作，所述除湿制冷型除霜模式中，使从所述压缩机喷出的所述制冷剂通过所述散热器和所述室外热交换器进行散热，对散热后的该制冷剂进行减压，之后，利用所述吸热器使其吸热。

10.如权利要求1至9的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元在对所述室外热交换器进行除霜时，若所述车厢内温度低于规定值或需要对车厢内进行制热，则停止向所述空气流通路导入外部气体。

11.如权利要求2、3、5的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元在执行所述除湿制冷型除霜模式或所述热气体除霜模式时，停止向所述空气流通路导入外部气体。

12.如权利要求1至11的任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，

所述控制单元在车速为规定值以下的情况下，对所述室外热交换器进行除霜。