车用空调装置的制作方法

本发明涉及一种对车辆的车室内进行空气调节的热泵式空调装置。

背景技术：

因近年来的环境问题显现，以致混合动力汽车、电动汽车普及。此外，作为能够适用于上述车辆的空气调节装置，已开发出一种包括压缩机、散热器和室外热交换器并执行制热模式的空气调节装置，其中，上述压缩机将制冷剂压缩并排出，上述散热器设置于车室内侧并使制冷剂散热，上述室外热交换器设置于车室外侧并使制冷剂吸热，在上述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热并使在上述散热器中散热后的制冷剂在室外热交换器中吸热(例如，参照专利文献1)。

此外，在制热模式下，室外热交换器从外部气体中吸热，因此，上述室外热交换器会产生结霜。若结霜在室外热交换器增大，则从外部空气中吸热的吸热能力会显著降低，因此，需要使压缩机停止或对室外热交换器进行除霜，但在这种情况下，吹出至车室内的空气温度会降低，损害舒适性，因此，希望将除霜或运转停止设为最小限度。

为此，需要高精度的结霜判断，但在上述公报中，基于外部气体温度或车速来估算出无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase或制冷剂蒸发压力pxobase，在实际的制冷剂蒸发温度txo或制冷剂蒸发压力pxo比无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase或制冷剂蒸发压力pxobase低且它们间的差δtxo或δpxo为规定值以上时，判断为室外热交换器正在进行结霜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2014-94676号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

然而，实际上，由于用于检测外部气体温度等的传感器之外的部件的偏差，会在对无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase或制冷剂蒸发压力pxobase推定的推定值中产生误差。在上述误差为偏向未检测到结霜一侧的误差、即无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase或制冷剂蒸发压力pxobase比实际的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txo或制冷剂蒸发压力pxo低的误差的情况下，存在无论室外热交换器是否进行结霜，都无法对结霜进行检测这样的问题。

本发明为解决上述现有技术的问题而作，其目的在于提供一种车用空调装置，即使部件中存在偏差，也能够可靠地对室外热交换器的结霜进行检测。

解决技术问题所采用的技术方案

技术方案1的发明的车用空调装置包括：压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；散热器，所述散热器使制冷剂散热，并对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；室外热交换器，所述室外热交换器设置于车室外并使制冷剂吸热；以及控制装置，通过所述控制装置，至少使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并对散热后的所述制冷剂进行减压之后，使所述制冷剂在室外热交换器中吸热以对车室内制热，基于室外热交换器的制冷剂蒸发温度txo和无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase，对向所述室外热交换器的结霜进行判断，其特征是，控制装置基于表示环境条件和/或运转状况的指标来对无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase进行估算，并且启动初期，在无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase与室外热交换器的制冷剂蒸发温度txo之间存在偏向未检测到结霜一侧的误差lrn的情况下，朝使所述误差lrn减小或抵消的方向对无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase进行修正。

技术方案2的发明的车用空调装置包括：压缩机，所述压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通路径，所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通；散热器，所述散热器使制冷剂散热，并对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热；室外热交换器，所述室外热交换器设置于车室外并使制冷剂吸热；以及控制装置，通过所述控制装置，至少使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并对散热后的所述制冷剂进行减压之后，使所述制冷剂在室外热交换器中吸热以对车室内制热，基于室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxo和无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase，对向所述室外热交换器的结霜进行判断，其特征是，控制装置基于表示环境条件和/或运转状况的指标来对无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase进行估算，并且启动初期，在无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase与室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxo之间存在偏向未检测到结霜一侧的误差lrn的情况下，朝使所述误差lrn减小或抵消的方向对无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase进行修正。

技术方案3的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，在室外热交换器的制冷剂蒸发温度txo低于无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase且制冷剂蒸发温度txo与制冷剂蒸发温度txobase之差δtxo为规定值以上的状态持续了规定时间的情况下，或是在室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxo低于无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase且制冷剂蒸发压力pxo与制冷剂蒸发压力pxobase之差δpxo为规定值以上的状态持续了规定时间的情况下，控制装置判断为在室外热交换器上已结霜。

技术方案4的发明的车用空调装置是在上述发明的基础上，其特征是，启动初期，控制装置在规定期间内多次计算差δtxo或差δpxo，并对所述规定期间内的最大的差δtxo与最小的差δtxo的差值δpt或是规定期间内的最大的差δpxo与最小的差δpxo的差值δpp是否处于规定值以内进行判断，并且基于处于规定值以内的情况下的所述规定期间内的多个差δtxo或所述规定期间内的多个差δpxo来确定误差lrn。

技术方案5的发明的车用空调装置是在上述发明的基础上，其特征是，在规定的超时期间内差值δpt或差值δpp不处于规定值以内的情况下，控制装置不进行基于误差lrn的无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase的修正或是不进行基于误差lrn的无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase的修正。

技术方案6的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上，其特征是，控制装置在判断为在室外热交换器上已结霜的情况下，使压缩机停止，或是执行用于将室外热交换器的结霜去除的规定的除霜动作。

发明效果

根据技术方案1或技术方案2的发明，在车用空调装置中，至少使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并对散热后的所述制冷剂进行减压之后，使所述制冷剂在室外热交换器中吸热以对车室内制热，并且，基于室外热交换器的制冷剂蒸发温度txo和无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase，或是基于室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxo和无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase，对向室外热交换器的结霜进行判断，控制装置基于表示环境条件和/或运转状况的指标来对无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase或无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase进行估算，并且启动初期，在无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase与室外热交换器的制冷剂蒸发温度txo之间或是在无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase与室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxo之间存在偏向未检测出结霜一侧的误差lrn的情况下，朝使所述误差lrn减小或抵消的方向对无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase或无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase进行修正，因此，即使在因部件的偏差而使估算出的无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase或无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase与实际的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txo或制冷剂蒸发压力pxo之间产生误差lrn的情况下，也能够减小或抵消所述误差lrn，从而能可靠地检测出室外热交换器的结霜的进行。

此外，在如技术方案6那样的控制装置判断为在室外热交换器上已结霜的情况下，使压缩机停止，或是执行用于将室外热交换器的结霜去除的规定的除霜动作，由此，能够恰当地进行设备的保护和室外热交换器的除霜，从而确保车室内的舒适性。

此外，通过如技术方案3的发明那样，在室外热交换器的制冷剂蒸发温度txo比无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase低且两者之差δtxo为规定值以上的状态持续了规定时间的情况下，或是在室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase比无结霜时的所述室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase低且两者之差δpxo为规定值以上的状态持续了规定时间的情况下，控制装置判断为在室外热交换器上已结霜，从而能排除外部干扰等影响造成的错误判断，能够高精度地检测出室外热交换器的结霜的进行。

在这种情况下，若如技术方案4的发明那样，启动初期，控制装置在规定期间内多次计算差δtxo或差δpxo，并对所述规定期间内的最大的差δtxo与最小的差δtxo的差值δpt或是规定期间内的最大的差δpxo与最小的差δpxo的差值δpp是否处于规定值以内进行判断，并且基于处于规定值以内的情况下的所述规定期间内的多个差δtxo或所述规定期间内的多个差δpxo来确定误差lrn，则能够将启动初期的不稳定的运转状况下的错误的误差lrn的计算排除，从而能够实现稳定状况下的误差lrn的确定。

但是，若如技术方案5的发明那样，在规定的超时期间内差值δpt或差值δpp不处于规定值以内的情况下，控制装置不进行基于误差lrn的无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase的修正或是不进行基于误差lrn的无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发压力pxobase的修正，则能够避免不必要地在长时间无法确定误差lrn的情况下不执行室外热交换器的结霜判断的不良情况。

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框图。

图3是图1的车用空调装置的空气流通路径的示意图。

图4是与图2的热泵控制器的制热模式下的压缩机控制相关的控制框图。

图5是与图2的热泵控制器的除湿制热模式下的压缩机控制相关的控制框图。

图6是与图2的热泵控制器的除湿制热模式下的辅助加热器(辅助加热装置)控制相关的控制框图。

图7是说明由基于txobase和txo的图2的热泵控制器进行的室外热交换器的结霜判断的时序图。

图8是说明由基于pxobase和pxo的图2的热泵控制器进行的室外热交换器的结霜判断的时序图。

图9是对在txobase的推定中存在误差lrn的情况下的室外热交换器的结霜判断进行说明的时序图。

图10是说明由图2的热泵控制器进行的对误差lrn执行txobase的修正控制的流程图。

图11是图2的热泵控制器对室外热交换器的结霜判断的转变图。

图12是说明由基于修正了误差lrn时的txobase和txo的图2的热泵控制器进行的室外热交换器的结霜判断的时序图。

图13是本发明的另一实施例的车用空调装置的结构图(实施例2)。

具体实施方式

下面，根据附图来详细说明本发明的实施方式。

(实施例一)

图1是表示本发明的一实施例的车用空调装置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)，其通过充电在蓄电池中的电力驱动行驶用的电动马达来进行行驶(均未图示)，本发明的车用空调装置1也是由蓄电池的电力驱动的装置。即，实施例的车用空调装置1在无法实现利用发动机废热进行制热的电动汽车中，通过使用了制冷剂回路的热泵运转来进行制热模式，另外，选择性地执行除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、max制冷模式(最大制冷模式)以及辅助加热器单独模式的各运转模式。

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

实施例的车用空调装置1进行电动汽车的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿和换气)，在该车用空调装置1中，电动式的压缩机2、作为加热器的散热器4、室外膨胀阀6(减压装置)、室外热交换器7、室内膨胀阀8(减压装置)、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设置在供车室内空气通气循环的hvac单元10的空气流通路径3内，用于使从压缩机2排出的高温高压的制冷剂经由制冷剂配管13g流入，并使该制冷剂散热以对供给到车室内的空气进行加热，上述室外膨胀阀6在制热时使制冷剂减压膨胀并由电动阀构成，上述室外热交换器7设置在车室外并在制冷剂与外部气体之间进行热交换，以在制冷时作为散热器发挥功能，在制热时作为蒸发器发挥功能，上述室内膨胀阀8使制冷剂减压膨胀并由电动阀构成，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吸热以从车室内外吸入并供给到车室内的空气进行冷却。

此外，在上述制冷剂回路r中填充有规定量的制冷剂和润滑用的油。另外，在室外热交换器7中设有室外送风机15。上述室外送风机15构成为强制性地将外部气体通风至室外热交换器7以使外部气体与制冷剂进行热交换，由此，即使在停车过程中(即、车速为0km/h)，外部气体也通风至室外热交换器7。

此外，室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有接收干燥部14和过冷却部16，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13a经由在制冷时打开的电磁阀17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经由室内膨胀阀8而连接于吸热器9的入口侧。另外，接收干燥部14和过冷却部16在结构上构成室外热交换器7的一部分。

此外，过冷却部16与室内膨胀阀8之间的制冷剂配管13b设置成与吸热器9的出口侧的制冷剂配管13c具有热交换关系，由两者构成内部热交换器19。由此，设置成经由制冷剂配管13b流入室内膨胀阀8的制冷剂被从吸热器9流出的低温的制冷剂所冷却(过冷却)的结构。

此外，从室外热交换器7伸出的制冷剂配管13a分岔出制冷剂配管13d，上述分岔后的制冷剂配管13d经由在制热时打开的电磁阀21而与内部热交换器19下游侧的制冷剂配管13c连通连接。上述制冷剂配管13c与储罐12连接，储罐12与压缩机2的制冷剂吸入侧连接。此外，散热器4的出口侧的制冷剂配管13e经由室外膨胀阀6而与室外热交换器7的入口侧连接。

此外，在压缩机2的排出侧与散热器4的入口侧之间的制冷剂配管13g夹设有在后述的除湿制热和max制冷时关闭的电磁阀30(构成流路切换装置)。在这种情况下，制冷剂配管13g在电磁阀30的上游侧分岔出旁通配管35，上述旁通配管35经由在除湿制热和max制冷时打开的电磁阀40(其也构成流路切换装置)与室外膨胀阀6的下游侧的制冷剂配管13e连通连接。通过上述旁通配管35、电磁阀30和电磁阀40，构成旁通装置45。

通过由上述旁通配管35、电磁阀30和电磁阀40构成旁通装置45，如后文所述能顺利地进行除湿制热模式及max制冷模式与制热模式、除湿制冷模式及制冷模式之间的切换，其中，在除湿制热模式及max制冷模式下，使从压缩机2排出的制冷剂直接流入到室外热交换器7，在制热模式、除湿制冷模式及制冷模式下，使从压缩机2排出的制冷剂流入到散热器4。

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设有吸入切换挡板26，上述吸入切换挡板26将导入至空气流通路径3内的空气切换为车室内的空气、即内部气体(内部气体循环模式)和车室外的空气、即外部气体(外部气体导入模式)。此外，在上述吸入切换挡板26的空气下游侧设有室内送风机(鼓风扇)27，上述室内送风机27将导入的内部气体或外部气体送至空气流通路径3。

此外，在图1中，符号23是设于实施例的车用空调装置1的、作为辅助加热装置(另一个加热器)的辅助加热器。实施例的辅助加热器23由作为电加热器的ptc加热器构成，相对于空气流通路径3的空气流动，设置在作为散热器4的上风侧(空气上游侧)的空气流通路径3内。此外，当辅助加热器23被通电而发热时，经由吸热器9流入到散热器4的空气流通路径3内的空气被加热。即，上述辅助加热器23成为所谓的加热器芯部，进行车室内的制热或是对上述制热进行补充。在本实施例中，前述的散热器4和上述辅助加热器23成为加热器。

在此，hvac单元10的吸热器9的下风侧(空气下游侧)的空气流通路径3被分隔壁10a划分开，以形成制热用热交换通路3a和使该制热用热交换通路3a旁通的旁通通路3b，前述的散热器4和辅助加热器23配置于制热用热交换通路3a。

此外，在辅助加热器23的上风侧的空气流通路径3内设有空气混合挡板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)通风至配置有辅助加热器23和散热器4的制热用热交换通路3a的比例进行调节。

此外，在散热器4的下风侧的hvac单元10形成有吹脚(日文：フット)吹出口29a(第一吹出口)、自然风(日文：ベント)吹出口29b(相对于吹脚吹出口29a而言是第二吹出口、相对于前挡风除雾吹出口29c而言是第一吹出口)、前挡风除雾(日文：デフ)吹出口29c(第二吹出口)的各吹出口。吹脚吹出口29a是用于将空气吹出到车室内的脚底的吹出口，其位于最低的位置。此外，自然风吹出口29b是用于将空气吹出到车室内的驾驶员的胸部及脸部附近的吹出口，其位于比吹脚吹出口29a靠上方的位置。此外，前挡风除雾吹出口29c是将空气吹出到车辆的前挡风玻璃内表面的吹出口，其与其他吹出口29a、29b相比位于最上方的位置。

此外，在吹脚吹出口29a、自然风吹出口29b以及前挡风除雾吹出口29c分别设有对空气的吹出量进行控制的吹脚吹出口挡板31a、自然风吹出口挡板31b和前挡风除雾吹出口挡板31c。

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20和热泵控制器32构成，上述空调控制器20和热泵控制器32均由包括处理器的计算机的一例、即微型计算机构成，它们与构成can(controllerareanetwork：控制器局域网络)以及lin(localinterconnectnetwork：本地互联网)的车辆通信总线35连接。此外，压缩机和辅助加热器23也与车辆通信总线65连接，上述空调控制器20、热泵控制器32、压缩机2以及辅助加热器23构成为经由车辆通信总线65进行数据的接收和发送。

空调控制器20是负责车辆的车室内空气调节的控制的高阶控制器，在上述空调控制器20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、排出压力传感器42、例如光电传感器式的日照传感器51和车速传感器52的各输出以及空调(空气调节)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并流入吸热器9的空气的温度(吸入空气温度tas)进行检测；上述内部气体温度传感器37对车室内的空气(内部气体)的温度(室内温度tin)进行检测；上述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；上述排出压力传感器42对压缩机2的排出制冷剂压力(排出压力pd)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(空气调节)操作部53用于对设定温度、运转模式的切换进行设定。

此外，在空调控制器20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、各吹出口挡板31a～31c，并通过空调控制器20对它们进行控制。

热泵控制器32是主要负责制冷剂回路r的控制的控制器，在上述热泵控制器32的输入连接有排出温度传感器43、吸入压力传感器44、吸入温度传感器55、散热器温度传感器46、散热器压力传感器47、吸热器温度传感器48、吸热器压力传感器49、辅助加热器温度传感器50、室外热交换器温度传感器54和室外热交换器压力传感器56的各输出，其中，上述排出温度传感器43对压缩机2的排出制冷剂温度进行检测，上述吸入压力传感器44对压缩机2的吸入制冷剂压力进行检测，上述吸入温度传感器55对压缩机2的吸入制冷剂温度ts进行检测，上述散热器温度传感器46对散热器4的制冷剂温度(散热器温度tci)进行检测，上述散热器压力传感器47对散热器4的制冷剂压力(散热器压力pci)进行检测，上述吸热器温度传感器48对吸热器9的制冷剂温度(吸热器温度te)进行检测，上述吸热器压力传感器49对吸热器9的制冷剂压力进行检测，上述辅助加热器温度传感器50对辅助加热器23的温度(辅助加热器温度tptc)进行检测，上述室外热交换器温度传感器54对室外热交换器7的出口的制冷剂温度(室外热交换器温度txo)进行检测，上述室外热交换器压力传感器56对室外热交换器7的出口的制冷剂压力(室外热交换器压力pxo)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、室内膨胀阀8、电磁阀30(再加热用)、电磁阀17(制冷用)、电磁阀21(制热用)、电磁阀40(旁通用)的各电磁阀，它们通过热泵控制器32控制。另外，压缩机2和辅助加热器23分别内置有控制器，压缩机2和辅助加热器23的控制器经由车辆通信总线65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控制。

热泵控制器32和空调控制器20是经由车辆通信总线65相互进行数据的接收、发送，并基于各传感器的输出及输入到空调操作部53的设定对各设备进行控制的控制器，但在这种情况下的实施例中构成为，外部气体温度传感器33、排出压力传感器42、车速传感器52、流入到空气流通路径3的空气的体积风量ga(空调控制器20所算出的)、由空气混合挡板28实现的风量比例sw(空调控制器20所算出的)、空调操作部53的输出从控制控制器20经由车辆通信总线65发送至热泵控制器32，以用于由热泵控制器32进行的控制。

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20、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、max制冷模式(最大制冷模式)和辅助加热器单独模式的各运转模式。首先，对各运转模式下的制冷剂的流动和控制的大致情况进行说明。

(1)制热模式

当通过热泵控制器32(自动模式)或通过对空调操作部53的手动操作(手动模式)选择制热模式时，热泵控制器32将电磁阀21(制热用)打开，并将电磁阀17(制冷用)关闭。此外，将电磁阀30(再加热用)打开，并将电磁阀40(旁通用)关闭。然后，使压缩机2运转。空调控制器20使各送风机15、27运转，虽然空气混合挡板28基本处于将从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的空气全部通风至制热用热交换通路3a的辅助加热器23和散热器4的状态，但也可以对风量进行调节。

由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂经过电磁阀30而从制冷剂配管13g流入散热器4。在散热器4通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气被散热器4内的高温制冷剂(辅助加热器23工作时为上述辅助加热器23和散热器4)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，从而冷凝、液化。

散热器4内液化后的制冷剂在从上述散热器4流出后，经过制冷剂配管13e流至室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在其中被减压后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并通过行驶或是从由室外送风机15通风的外部空气中吸取热量。即，制冷剂回路r成为热泵。接着，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、电磁阀21和制冷剂配管13d，而从制冷剂配管13c流入储罐12，并在其中被气液分离后，气体制冷剂被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。被散热器4(辅助加热器23工作时为上述辅助加热器23和散热器4)加热后的空气从各吹出口29a～29c吹出，由此进行车室内的制热。

热泵控制器32根据空调控制器20基于目标吹出温度tao计算出的目标加热器温度tco(散热器温度tci的目标值)，计算出目标散热器压力pco(散热器压力pci的目标值)，并根据上述目标散热器压力pco和散热器压力传感器47所检测出的散热器4的制冷剂压力(散热器压力pci。制冷剂回路r的高压压力)对压缩机2的转速nc进行控制，并对由散热器4实现的加热进行控制。此外，热泵控制器32基于散热器温度传感器46检测出的散热器4的制冷剂温度(散热器温度tci)和散热器压力传感器47检测出的散热器压力pci对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，并对散热器4的出口处的制冷剂的过冷却度sc进行控制。

此外，在上述制热模式下，在由散热器4实现的制热能力相对于车室内空气调节所要求的制热能力有所不足的情况下，热泵控制器32对辅助加热器23的通电进行控制，以通过辅助加热器23的发热对制热能力不足的量进行补充。由此，实现舒适的车室内制热，并且还抑制室外热交换器7的结霜。此时，辅助加热器23配置于散热器4的空气上游侧，因此，在空气流通路径3中流通的空气在通风到散热器4之前被通风至辅助加热器23。

在此，若辅助加热器23配置于散热器4的空气下游侧，则在如实施例那样通过ptc加热器构成辅助加热器23的情况下，流入辅助加热器23的空气的温度因散热器4而上升，因此，ptc加热器的电阻值变大，电流值也变低，使得发热量下降，但通过将辅助加热器23配置于散热器4的空气上游侧，从而能够如实施例那样充分地发挥由ptc加热器构成的辅助加热器23的能力。

(2)除湿制热模式

接着，在除湿制热模式下，热泵控制器32将电磁阀17打开，将电磁阀21关闭。此外，将电磁阀30关闭，将电磁阀40打开，并且将室外膨胀阀6的阀开度设为全闭。然后，使压缩机2运转。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28基本处于将从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的空气全部通风至制热用热交换通路3a的辅助加热器23和散热器4的状态，还对风量进行调节。

由此，从压缩机2排出到制冷剂配管13g的高温高压的气体制冷剂不朝向散热器4流动，而是流入到旁通配管35，并经由电磁阀40到达室外膨胀阀6的下游侧的制冷剂配管13e。此时，室外膨胀阀6被设为全闭，因此制冷剂流入到室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂随后通过行驶或是利用由室外送风机15通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13a经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂进入制冷剂配管13b，并经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，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吹出的空气被冷却，且上述空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气流通路径3内的空气被冷却且被除湿。吸热器9中蒸发后的制冷剂在经过内部热交换器19后，经由制冷剂配管13c流至储罐12，并经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。

此时，室外膨胀阀6的阀开度设为全闭，因此，能抑制或防止从压缩机2排出的制冷剂从室外膨胀阀6倒流入散热器4的不良情况。由此，能抑制或消除制冷剂循环量的下降以确保空调能力。此外，在上述除湿制热模式下，热泵控制器32使辅助加热器23通电并使其发热。由此，被吸热器9冷却且除湿后的空气在经过辅助加热器23的过程中被进一步加热而使温度上升，因此，进行车室内的除湿制热。

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)以及空调控制器20计算出的吸热器温度te的目标值即目标吸热器温度teo，对压缩机2的转速nc进行控制，并且基于辅助加热器温度传感器50检测到的辅助加热器温度tptc和前述的目标加热器温度tco(此时为辅助加热器温度tptc的目标值)，对辅助加热器23的通电(由发热实现的加热)进行控制，从而在恰当地进行吸热器9内的空气的冷却和除湿的同时，通过由辅助加热器23实现的加热来可靠地防止从各吹出口29a～29c吹出至车室内的空气温度的降低。由此，能一边对吹出至车室内的空气进行除湿，一边将该空气的温度控制为恰当的制热温度，以能实现车室内的舒适且高效的除湿制热。

另外，辅助加热器23配置于散热器4的空气上游侧，因此，被辅助加热器23加热后的空气经过散热器4，但在上述除湿制热模式下，由于制冷剂未流过散热器4，因此，散热器4从被辅助加热器23加热后的空气中吸热的不良情况也得到消除。即，使因散热器4而吹出至车室内的空气的温度降低的情况得到抑制，并使cop也得到提高。

(3)除湿制冷模式

接着，在除湿制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17打开，并将电磁阀21关闭。此外，将电磁阀30打开，将电磁阀40关闭。然后，使压缩机2运转。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28基本处于将从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的空气全部通风至制热用热交换通路3a的辅助加热器23和散热器4的状态，还对风量进行调节。

由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂经过电磁阀30而从制冷剂配管13g流入散热器4。由于在散热器4中通风有空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，从而冷凝、液化。

从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13e直至室外膨胀阀6，经过以稍许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的制冷剂然后通过行驶或是利用由室外送风机15通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13a经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂进入制冷剂配管13b，并经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，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在吸热器9上，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经过内部热交换器19后，经由制冷剂配管13c流至储罐12，并经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在上述除湿制冷模式下，热泵控制器32并未对辅助加热器23通电，因此，在吸热器9中冷却并被除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再次加热(散热能力比制热时低)。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)和作为其目标值的目标吸热器温度teo(发送自空调控制器20)，对压缩机2的转速nc进行控制。此外，热泵控制器32根据前述的目标加热器温度tco对目标散热器压力pco进行计算，并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4的制冷剂压力(散热器压力pci。制冷剂回路r的高压压力)对室外膨胀阀6的阀开度进行控制，并对由散热器4实现的加热进行控制。

(4)制冷模式

接着，在制冷模式下，热泵控制器32在上述除湿制冷模式的状态下将室外膨胀阀6的阀开度设为全开。然后，使压缩机2运转，并且不对辅助加热器23通电。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28处于对从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的空气通风至制热用热交换通路3a的辅助加热器23和散热器4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经过电磁阀30并从制冷剂配管13g流入散热器4，并且从散热器4流出的制冷剂经过制冷剂配管13e到达室外膨胀阀6。此时，由于室外膨胀阀6被设为全开，因此，制冷剂经过室外膨胀阀6并就这样流入室外热交换器7，然后通过行驶或是利用由室外送风机15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流出的制冷剂从制冷剂配管13a经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂进入制冷剂配管13b，并经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，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吹出的空气被冷却。此外，空气中的水分凝结并附着于吸热器9。

吸热器9中蒸发后的制冷剂在经过内部热交换器19后，经由制冷剂配管13c流至储罐12，并经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。吸热器9中被冷却、除湿后的空气从各吹出口29a～29c吹出到车室内(一部分经过散热器4进行热交换)，由此进行车室内的制冷。此外，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)和作为其目标值的前述的目标吸热器温度teo，对压缩机2的转速nc进行控制。

(5)max制冷模式(最大制冷模式)

接着，在作为最大制冷模式的max制冷模式下，热泵控制器32将电磁阀17打开，并将电磁阀21关闭。此外，将电磁阀30关闭，将电磁阀40打开，并且将室外膨胀阀6的阀开度设为全闭。然后，使压缩机2运转，并且不对辅助加热器23通电。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28处于对从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的空气通风至制热用热交换通路3a的辅助加热器23和散热器4的比例进行调节的状态。

由此，从压缩机2排出到制冷剂配管13g的高温高压的气体制冷剂不朝向散热器4流动，而是流入到旁通配管35，并经由电磁阀40到达室外膨胀阀6的下游侧的制冷剂配管13e。此时，由于室外膨胀阀6被设为全闭，因此，制冷剂流入到室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂然后通过行驶或是利用由室外送风机15通风的外部气体进行空气冷却，从而冷凝。从室外热交换器7流出的制冷剂从制冷剂配管13a经过电磁阀17依次流入接收干燥部14、过冷却部16。在此，制冷剂被过冷却。

从室外热交换器7的过冷却部16流出的制冷剂进入制冷剂配管13b，并经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，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吹出的空气被冷却。此外，空气中的水分凝结并附着于吸热器9，因此，空气流通路径3内的空气被除湿。在吸热器9中蒸发后的制冷剂在经过内部热交换器19后，经由制冷剂配管13c流至储罐12，并经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。此时，由于室外膨胀阀6被设为全闭，因此，同样能抑制或防止从压缩机2排出的制冷剂从室外膨胀阀6倒流入散热器4的不良情况。由此，能抑制或消除制冷剂循环量的下降以确保空调能力。

在此，在上述制冷模式下，高温的制冷剂在散热器4中流动，因此，产生大量从散热器4向hvac单元10的直接热传导，但在上述max制冷模式下，由于制冷剂并未在散热器4中流动，因此，来自吸热器9的空气流通路径3内的空气不会被从散热器4传递至hvac单元10的热加热。因此，对车室内进行强力的制冷，尤其在外部气体温度tam较高的环境下，能迅速地对车室内进行制冷从而实现舒适的车室内空气调节。此外，在上述max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)和作为其目标值的前述的目标吸热器温度teo，对压缩机2的转速nc进行控制。

(6)辅助加热器单独模式

另外，实施例的控制装置11具有辅助加热器单独模式，在上述辅助加热器单独模式下，当在室外热交换器7上产生过结霜等情况下，停止制冷剂回路r的压缩机2和室外送风机15，并对辅助加热器23通电，以通过仅上述辅助加热器23对车室内进行制热。在这种情况下，热泵控制器32基于辅助加热器温度传感器50检测到的辅助加热器温度tptc和前述的目标加热器温度tco对辅助加热器23的通电(发热)进行控制。

此外，空调控制器20使室内送风机27运转，空气混合挡板28处于将从室内送风机27吹出的空气流通路径3内的空气通风至制热用热交换通路3a的辅助加热器23，并对风量进行调节的状态。辅助加热器23中被加热后的空气从各出口29a～29c吹出到车室内，由此进行车室内的制热。

(7)运转模式的切换

空调控制器20根据下述数学式(i)计算出前述的目标吹出温度tao。上述目标吹出温度tao是吹出到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检测出的室内温度，k是系数，tbal是基于设定温度tset、日照传感器51检测出的日照量sun、外部气体温度传感器33检测到的外部气体温度tam计算出的平衡值。此外，一般情况下，随着外部气体温度tam越低，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。

热泵控制器32在启动时基于从空调控制器20经由车辆通信总线65发送的外部气体温度tam(由外部气体温度传感器33检测到)和目标吹出温度tao来选择上述各运转模式中的任一个运转模式，并且经由车辆通信总线65将各运转模式发送至空调控制器20。此外，通过在启动后基于外部气体温度tam、车室内的湿度、目标吹出温度tao、后述的加热温度th(散热器4下风侧的空气温度。估算值)、目标加热器温度tco、吸热器温度te、目标吸热器温度teo、有无车室内的除湿要求等参数进行各运转模式的切换，以根据环境条件和是否需要除湿来可靠地对制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、max制冷模式以及辅助加热器单独模式进行切换，并将吹出到车室内的空气的温度控制为目标吹出温度tao，从而实现舒适且高效的车室内空气调节。

(8)由热泵控制器32实现的制热模式下的压缩机2的控制

接着，使用图4对前述的制热模式下的压缩机2的控制进行详细叙述。图4是确定制热模式用的压缩机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58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)/(th－te)得出的由空气混合挡板28实现的风量比例sw、散热器4的出口处的过冷却度sc的目标值即目标过冷却度tgsc、散热器4的温度的目标值即前述的目标加热器温度tco(发送自空调控制器20)以及散热器4的压力的目标值即目标散热器压力pco，对压缩机目标转速的f/f操作量tgnchff进行运算。

此处，对风量比例sw进行计算的上述th为散热器4的下风侧的空气的温度(以下，也称作加热温度)，其是热泵控制器32根据下述的一阶滞后运算的数学式(ii)估算出的。

th＝(intl×th0+tau×thz)/(tau+intl)(ii)

此处，intl是运转周期(常数)，tau是一阶滞后的时间常数，th0是一阶滞后运算前的恒定状态下的加热温度th的恒定值，thz是加热温度th的前次值。通过上述方式估算出加热温度th，从而无需设置专门的温度传感器。

另外，热泵控制器32通过根据前述的运转模式改变上述时间常数tau和恒定值th0，从而使上述估算式(ii)根据运转模式不同而不同，来对加热温度th进行估算。此外，上述加热温度th经由车辆通信总线65发送至空调控制器20。

上述目标散热器压力pco是目标值运算部59基于上述目标过冷却度tgsc和目标加热器温度tco运算出的。另外，f/b(反馈)操作量运算部60基于上述目标散热器压力pco和散热器4的制冷剂压力即散热器压力pci，对压缩机目标转速的f/b操作量tgnchfb进行运算。接着，f/f操作量运算部58运算出的f/f操作量tgncnff和f/b操作量运算部60运算出的tgnchfb通过加法器61相加，并在用极限设定部62加上控制上限值和控制下限值的极限之后，被确定作为压缩机目标转速tgnch。在上述制热模式下，热泵控制器32基于上述压缩机目标转速tgnch对压缩机2的转速nc进行控制。

(9)在由热泵控制器32实现的除湿制热模式下的压缩机2和辅助加热器23的控制

另一方面，图5是确定上述除湿制热模式用的压缩机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63基于外部气体温度tam、流入空气流通路径3的空气的体积风量ga、散热器4的压力(散热器压力pci)的目标值即目标散热器压力pco、吸热器9的温度(吸热器温度te)的目标值即目标吸热器温度teo，对压缩机目标转速的f/f操作量tgnccff进行运算。

此外，f/b操作量运算部64基于目标吸热器温度teo(发送自空调控制器20)和吸热器温度te对压缩机目标转速的f/b操作量tgnccfb进行运算。此外，f/f操作量运算部63运算出的f/f操作量tgnccff和f/b操作量运算部64运算出的f/b操作量tgnccfb通过加法器66相加，并在通过极限设定部67加上控制上限值和控制下限值的极限之后，被确定作为压缩机目标转速tgncc。在除湿制热模式下，热泵控制器32基于上述压缩机目标转速tgncc对压缩机2的转速nc进行控制。

此外，图6是确定除湿制热模式下的辅助加热器23的辅助加热器要求能力tgqptc的热泵控制器32的控制框图。在热泵控制器32的减法器73输入有目标加热器温度tco和辅助加热器温度tptc，并计算出目标加热器温度tco与辅助加热器温度tptc的偏差(tco-tptc)。上述偏差(tco-tptc)被输入至f/b控制部74，上述f/b控制部74以消除偏差(tco-tptc)来使辅助加热器温度tptc成为目标加热器温度tco的方式对辅助加热器要求能力f/b操作量进行运算。

上述f/b控制部74中被计算出的辅助加热器要求能力f/b操作量在通过极限设定部76加上控制上限值和控制下限值的极限之后，被确定作为辅助加热器要求能力tgqptc。在除湿制热模式下，控制器32通过基于上述辅助加热器要求能力tgqptc对辅助加热器23的通电进行控制，从而对辅助加热器23的发热(加热)进行控制以使辅助加热器温度tptc成为目标加热器温度tco。

如上所述，热泵控制器32在除湿制热模式下通过基于吸热器温度te和目标吸热器温度teo对压缩机的运转进行控制，并且基于目标加热器温度tco对辅助加热器23的发热进行控制，从而可靠地对除湿制热模式下的由吸热器9实现的冷却和除湿以及由辅助加热器23实现的加热进行控制。由此，能一边更恰当地对吹出至车室内的空气进行除湿，一边将该空气的温度控制为更准确的制热温度，从而能实现更舒适且高效的车室内的除湿制热。

(10)空气混合挡板28的控制

接着，参照图3，对空调控制器20对空气混合挡板28的控制进行说明。在图3中，ga是流入到前述的空气流通路径3的空气的体积风量、te是吸热器温度、th是前述的加热温度(散热器4的下风侧的空气的温度)。

空调控制器20通过基于由如前所述的公式(下述式(iii))计算出的、通风至制热用热交换通路3a的散热器4和辅助加热器23的风量比例sw，以成为上述比例的风量的方式对空气混合挡板28进行控制，从而对流向散热器4(以及辅助加热器23)的通风量进行调节。

sw＝(tao-te)/(th-te)(iii)

即，通风至制热用热交换通路3a的散热器4和辅助加热器23的风量比例sw在0≤sw≤1的范围内变化，在“0”处，处于没有通向制热用热交换通路3a的通风，而将空气流通路径3内的全部空气通风至旁通通路3b的空气混合全闭状态，在“1”处，处于将空气流通路径3内的空气全部通风至制热用热交换通路3a的空气混合全开状态。即，通向散热器4的风量为ga×sw。

(11)室外热交换器的结霜判断控制

在如上所述的制热模式下，由于室外热交换器7从外部气体中吸热而成为低温，因此，外部气体中的水分成为霜而附着于室外热交换器7。若上述结霜增大，则室外热交换器7与被通风的外部气体之间的热交换会受到明显阻碍，空气调节性能会变差。此外，有时还会因过结霜而导致室外送风机15等发生破损。因而，热泵控制器32使后述的压缩机2停止，或者使来自压缩机2的高温制冷剂流至室外热交换器7来执行室外热交换器7的除霜，但在此之前，对室外热交换器7是否结霜进行判断。

(11-1)室外热交换器的结霜判断(其一)

接着，使用图7，对上述室外热交换器7的结霜判断的一例进行说明。热泵控制器32首先在下述结霜判断允许条件中的(i)成立且(ii)～(iv)中的任一个成立的条件下，允许室外热交换器7的结霜判断。

[结霜判断允许条件]

(i)运转模式为制热模式。

(ii)高压压力收敛到目标值。具体而言，可列举下述情况：例如，目标散热器压力pco与散热器压力pci之差(pco－pci)的绝对值为规定值a以下的状态持续规定时间t1(秒)。

(iii)在转移至制热模式后，经过了规定时间t2(秒)。

(iv)车速变动为规定值以下(车辆的加减速度为规定值以下)。车辆的加减速度例如为当前的车速vsp与一秒前的车速vspz之差(vsp－vspz)。

上述条件(ii)和(iii)是用于排除在运转状态的过渡期中产生的错误判断的条件。此外，由于在车速变动大的情况下也会产生错误判断，因此，增加了上述条件(iv)。

在上述结霜判断允许条件成立且允许了结霜判断的情况下，热泵控制器32基于由室外热交换器温度传感器54获得的室外热交换器7的当前制冷剂蒸发温度txo和外部气体在低湿环境下未在室外热交换器7结霜的无结霜时的上述室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase，对室外热交换器7上是否结霜进行判断。这种情况下的热泵控制器32通过使用下式(iv)运算来对无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase进行估算。

txobase＝f(tam，nc，ga×sw，vsp，pci)

＝k1×tam+k2×nc+k3×ga×sw+k4×vsp+k5×pci..(iv)

在此，作为式(iv)的参数的tam是由外部气体温度传感器33获得的外部气体温度，nc是压缩机2的转速，ga×sw是朝向散热器4的风量，vsp是由车速传感器52获得的车速，pci是散热器压力，k1～k5是系数，预先通过实验求得。

外部气体温度tam是表示室外热交换器7的吸入空气温度(环境条件)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，同样地，作为表示室外热交换器7的吸入空气温度的指标，不限于外部气体温度tam。

此外，压缩机2的转速nc是表示制冷剂回路r内的制冷剂流量(运转状况)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。

此外，ga×sw是表示散热器4的通风量(运转状况)的指标，具有ga×sw越大(散热器4的通风量越大)，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的通风量的指标，不限于此，也可以是室内送风机27的鼓风机电压blv。

此外，车速vsp是表示室外热交换器7的通风风速(运转状况)的指标，具有车速vsp越低(室外热交换器7的通风风速越低)，则txobase越低的倾向。因此，系数k4为正值。另外，作为表示室外热交换器7的通风风速的指标，不限于此，也可以是室外送风机15的电压。

此外，散热器压力pci是表示散热器4的制冷剂压力(运转状况)的指标，具有散热器压力pci越高，则txobase越低的倾向。因此，系数k5为负值。

另外，虽然使用外部气体温度tam、压缩机2的转速nc、散热器4的通风量ga×sw、车速vsp和散热器压力pci作为本实施例的式(iv)的参数，但不限于上述所有参数，也可以是上述参数中的任一个或上述参数的组合。

接着，控制器32计算出通过将当前的各参数的值代入式(iv)而获得的无结霜时的制冷剂蒸发温度txobase与当前的制冷剂蒸发温度txo之差δtxo(δtxo＝txobase－txo)，在制冷剂蒸发温度txo比无结霜时的制冷剂蒸发温度txobase低且两者的差δtxo变为规定值dtxofst(度)以上的状态持续了规定时间t3(秒)以上的情况下，判断为在室外热交换器7上结霜。

在图7中，实线表示室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txo的变化，虚线表示无结霜时的制冷剂蒸发温度txobase的变化。在无结霜时的制冷剂蒸发温度txobase的估算没有问题的情况下，在启动初期(非结霜)，室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txo与无结霜时的制冷剂蒸发温度txobase为大致相同的值。随着制热模式的进行，车室内的温度变暖，车用空调装置1的负载降低，因此，前述的制冷剂流量和散热器4的通风量也降低，由式(iv)计算出的txobase(图7的虚线)上升。

另一方面，若室外热交换器7上产生结霜，则由于室外热交换器7与外部气体的热交换性能会受到阻碍，因此，制冷剂蒸发温度txo(实线)降低，并最终低于txobase。然后，在制冷剂蒸发温度txo的降低进一步进行而使得两者的差δtxo(δtxo＝txobase－txo)成为规定值dtxofst以上，并且这一状态持续了规定时间t3以上的情况下，热泵控制器32判断为结霜并设定结霜检测标记。

(11-2)判断为在室外热交换器上结霜时的动作

在如上所述判断为室外热交换器7上产生结霜的情况下，热泵控制器32使压缩机2停止，或者进行室外热交换器7的除霜动作(车辆停止过程中)。在上述室外热交换器7的除霜动作中，例如，热泵控制器32将电磁阀40和电磁阀21打开，将电磁阀30和电磁阀17关闭，使压缩机2运转。由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂(热气)处于经由电磁阀40直接流入室外热交换器7的状态。由此，由于室外热交换器7被加热，因此，结霜融化而被去除。流出室外热交换器7的制冷剂经由电磁阀21吸入压缩机2。然后，在从开始经过了规定时间的情况下，热泵控制器32结束除霜动作，并返回至制热模式。

(11-3)室外热交换器的结霜判断(其二)

接着，使用图8，对室外热交换器7的结霜判断的另一例进行说明。结霜判断允许条件与前述结霜判断(其一)中说明的结霜判断允许条件相同。然后，在上述结霜判断允许条件成立且允许了结霜判断的情况下，在本实施例中，热泵控制器32基于由室外热交换器压力传感器56获得的室外热交换器7的当前的制冷剂蒸发压力pxo和外部气体在低湿环境下未在室外热交换器7结霜的无结霜时的上述室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase，对室外热交换器7上是否结霜进行判断。这种情况下的热泵控制器32通过使用下式(v)运算来对无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase进行估算。

pxobase＝f(tam，nc，ga×sw，vsp，pci)

＝k6×tam+k7×nc+k8×ga×sw+k9×vsp+k10×pci..(v)

另外，由于式(v)的各参数与式(iv)相同，因此省略说明。此外，各系数k6～k10也具有与前述各系数k1～k5分别相同的倾向(正负)。接着，热泵控制器32计算出通过将当前的各参数的值代入式(v)而获得的无结霜时的制冷剂蒸发压力pxobase与当前的制冷剂蒸发压力pxo之差δpxo(δpxo＝pxobase－pxo)，在制冷剂蒸发压力pxo比无结霜时的制冷剂蒸发温度pxobase低且两者的差δtxo成为规定值dpxofst(度)以上的状态持续了规定时间t4(秒)以上的情况下，判断为在室外热交换器7上结霜。

在图8中，实线表示室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxo的变化，虚线表示无结霜时的制冷剂蒸发压力pxobase的变化。在无结霜时的制冷剂蒸发压力pxobase的估算没有问题的情况下，在启动初期(非结霜)，室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxo与无结霜时的制冷剂蒸发压力pxobase为大致相同的值。随着制热模式的进行，车室内的温度变暖，车用空调装置1的负载降低，因此，前述制冷剂流量和散热器3的通风量也降低，由式(v)计算出的pxobase(图8的虚线)上升。

另一方面，若在室外热交换器7上产生结霜，则室外热交换器7与外部气体的热交换性能会受到阻碍，因此，制冷剂蒸发压力pxo(实线)降低，并最终低于pxobase。然后，在制冷剂蒸发压力pxo的降低进一步进行而使得两者的差δpxo(δpxo＝pxobase－pxo)为规定值dpxofst以上并且这一状态持续了规定时间t4以上的情况下，热泵控制器32判断为结霜并进入室外热交换器7的前述的结霜时的控制。

(11-4)无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度txobase的修正

接着，参照图9～图12来说明对无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase的运算误差进行修正的偏移修正控制。另外，以下虽对无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase的情况进行说明，但前述无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase也同样如此。但是，以下说明中的lrn是启动初期的无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase的估算值的误差，在制冷剂蒸发压力pxobase的情况下，差δtxomax与δtxomin的差值δpt被替换为差δpxomax与δpxomin的差值δpp。

如前所述，无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase是基于外部气体温度传感器33检测到的外部气体温度tam之外的参数并通过使用式(iv)的运算估算的，但例如在外部气体温度传感器33自身或是安装该外部气体温度传感器33的部件等(任意部件)存在偏差而使得检测值与原始值不同的情况下，在无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase的估算值中会产生误差lrn。

例如，在上述误差lrn为比实际的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txo更靠无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase变低一侧的误差(朝向未检测出室外热交换器7的结霜一侧的误差)的情况下，从制热模式下的车用空调装置1的启动初期开始，如图9所述那样无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase(虚线)处于比实际的制冷剂蒸发温度txo(实线)低与误差lrn相当的量的状态，由此开始，如前所述那样在室外热交换器7上产生结霜，即使制冷剂蒸发温度txo(实线)降低，txo也不会低于txobase，两者的差δtxo(txobase－txo)不会成为前述规定值dtxofst以上，从而无法检测出室外热交换器7的结霜。

因而，热泵控制器32通常在室外热交换器7未产生结霜的启动初期，执行对上述误差lrn进行修正的偏移修正控制。图10是说明由热泵控制器进行的上述误差lrn的偏移修正控制的流程图，图11是结霜判断的转变图。热泵控制器32从图10的步骤s1中的启动(运转开始)开始待机了规定时间后，前进到步骤s2，运算并估算出无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase，在获取室外热交换器温度传感器54检测到的室外热交换器7的实际的制冷剂蒸发温度txo后，计算出两者的差δtxo(txobase－txo)。

热泵控制器32在规定期间t5内(例如一分钟)以规定间隔(比t5短得多的间隔，例如为6秒)执行多次(例如五次)上述差δtxo的计算，并作为历程记录于数据库db。然后，在步骤s3中，根据数据库db中记录的历程，计算出上述规定期间t5内的最大的差δtxomax与最小的差δtxomin的差值δpt(绝对值)。然后，在步骤s4中，判断上述差异δpt是否在规定值(例如0.6度等)以内，若在规定值以内，则前进到步骤s5，判断是否经过了预先设定的自启动起的规定超时期间t6(比t5长得多的时间，例如为6分钟等)，若未经过，则返回到步骤s2，并反复进行上述步骤。

在步骤s4中，若上述差值δpt为规定值以内且运转状态稳定，则热泵控制器32基于差值δpt处于规定值以内时的原计算出处(日文：算出元)的多个差δtxo，将这些差δtxo的平均值确定作为室外热交换器7的实际的制冷剂蒸发温度txo与无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase(估算值)之间的误差lrn，并前进到步骤s7。

在上述步骤s7中，对误差lrn是否小于0(零)进行判断。由于误差lrn是基于原始δtxo(txobase－txo)的值，因此，误差lrn小于0是指比实际的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txo更靠无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase变低一侧的误差(未检测到室外热交换器7的结霜一侧的误差)。

然后，在步骤s7中误差lrn小于0的情况下，热泵控制器32判断为在无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase的估算值中存在偏向未检测到结霜一侧的误差，并前进到步骤s9，设为误差lrn＝0－δtxo(上述平均值)，对无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase的估算值进行修正。此时，误差lrn(＝δtxo的平均值)原本为负值，因此，在步骤s9中，误差lrn的值变为正值，无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase会上升与误差lrn相当的量，从而误差lrn被抵消或减小到极小，使得制冷剂蒸发温度txobase与实际的制冷剂蒸发温度txo相同或大致相等。

上述形态示于图12。另外，图中虚线l1是进行了偏移修正的情况下的无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase，虚线l2是未进行修正的情况下的无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase(与图9相同)。可知通过这样对无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase进行修正来确定误差lrn(偏移修正量)，并基于该误差lrn(偏移修正量)进行修正之后，成为与图7相同的状态，能够无障碍地基于差δtxo、前述规定值dtxofst和规定时间t3检测出室外热交换器7的结霜。

另外，在步骤s7中误差lrn为0以上的情况下，热泵控制器32前进到步骤s8并设为lrn＝0，不进行无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase的偏移修正(无偏移修正)。这是因为，误差lrn为0以上可认为是室外热交换器7从启动初期开始存在结霜，制冷剂蒸发温度txo从启动初期开始就变得比无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase低。

此外，自启动初期开始在规定的超时期间t6内，前述差值δpt不处于规定值以内，则在步骤s5中经过了超时期间t6的情况下，热泵控制器32前进到步骤s6并设为lrn＝0，同样不进行无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase的偏移修正(无偏移修正)。即，启动初期与从制热模式的起动(运转开始)起经过上述超时期间t6为止的期间一致或大致一致。

图11是由上述热泵控制器32进行的室外热交换器7的结霜判断的转变图。图中的ss1表示偏移修正量的计算前的状态，ss2表示偏移修正量的计算中的状态，ss3表示偏移修正量的计算后的状态，在制热模式开始时，从ss1转变为ss2并允许结霜判断后，计算出偏移修正量，在确定偏移修正量或是超时的时候，从ss2转变为ss3。然后，在制热模式的停止的时候，从ss2或ss3返回至ss1(不允许结霜判断)。即，每当制热模式启动(开始)时，热泵控制器32对每次偏移修正量进行计算。

如上所述，热泵控制器32基于表示环境条件和/或运转状况的指标来估算无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase或无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase，并且在制热模式下基于室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txo和无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase，或是基于室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxo和无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase，对室外热交换器7上的结霜进行判断。然后，在启动初期，在无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase与室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txo之间、或是无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase与室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxo之间存在偏向未检测出结霜一侧的误差lrn的情况下，朝使上述误差lrn减小或抵消的方向对无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase或无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase进行修正。由此，即使在因温度传感器等部件的偏差而使估算出的无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase或无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase与实际的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txo或制冷剂蒸发压力pxo之间产生误差lrn的情况下，也能够减小或抵消上述误差lrn，从而能可靠地检测出室外热交换器7的结霜的进行。

然后，在热泵控制器32判断为室外热交换器7已结霜的情况下，使压缩机2停止，或者执行用于将室外热交换器7的结霜去除的前述的除霜动作，由此，能够恰当地进行设备的保护和室外热交换器7的除霜，从而确保车室内的舒适性。

在这种情况下，在室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txo比无结霜时的上述室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase低且两者之差δtxo为规定值以上的状态持续了规定时间(t3)的情况下，或是在室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase比无结霜时的上述室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase低且两者之差δpxo为规定值以上的状态持续了规定时间(t4)的情况下，热泵控制器32判断为在室外热交换器7上已结霜，因此，能够排除外部干扰等影响造成的错误判断，从而能够高精度地检测出室外热交换器7的结霜的进行。

特别是热泵控制器32在启动初期在规定期间t5内多次计算出差δtxo或差δpxo，并对上述规定期间t5内的最大的差δtxomax与最小的差δtxomin的差值δpt或是规定期间t5内的最大的差δpxomax与最小的差δpxomin的差值δpp是否处于规定值以内进行判断，并且基于处于规定值以内的情况下的上述规定期间t5内的多个差δtxo或上述规定期间t5内的多个差δpxo来确定误差lrn。由此，能够将启动初期的不稳定的运转状况下的错误的误差lrn的计算排除，从而能够实现稳定状况下的误差lrn的确定。

但是，在差值δpt或差值δpp在规定的超时期间内未处于规定值以内的情况下，热泵控制器32不进行基于误差lrn的无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase的修正或是基于误差lrn的无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase的修正，因此，能够避免不必要地在长时间无法确定误差lrn的情况下无法执行室外热交换器7的结霜判断的不良情况。

(实施例二)

接着，图13示出了适用本发明的另一实施例的车用空调装置1的结构图。另外，在该图中，用与图1相同的符号示出的构件起到相同或同样的功能。在本实施例的情况下，过冷却部16的出口连接于止回阀18，上述止回阀18的出口连接于制冷剂配管13b。另外，止回阀18将制冷剂配管13b(室内膨胀阀8)一侧设为顺时针方向。

此外，散热器4的出口侧的制冷剂配管13e在室外膨胀阀6近前发生分岔，上述分岔后的制冷剂配管(以下，称作第二旁通配管)13f经由电磁阀22(除湿用)而与止回阀18的下游侧的制冷剂配管13b连通连接。另外，在吸热器9的出口侧的制冷剂配管13c的、位于内部热交换器19的制冷剂下游侧且位于比与制冷剂配管13d汇流的汇流点更靠制冷剂上游侧的位置处，连接有蒸发压力调节阀70。此外，上述电磁阀22和蒸发压力调节阀70也连接于热泵控制器32的输出。另外，不设置前述实施例的图1中的由旁通配管35、电磁阀30和电磁阀40构成的旁通装置45。其它与图1相同，因此，省略说明。

根据以上结构，对本实施例的车用空调装置1的动作进行说明。在本实施例中，热泵控制器32切换执行制热模式、除湿制热模式、内部循环模式、除湿制冷模式、制冷模式和辅助加热器单独模式的各运转模式(在本实施例中不存在max制冷模式)。另外，选择了制热模式、除湿制冷模式和制冷模式时的动作、制冷剂的流动以及辅助加热器单独模式与前述的实施例(实施例1)的情况相同，因此省略说明。但是，在本实施例(实施例2)中，在上述制热模式、除湿制冷模式和制冷模式中，将电磁阀22关闭。

(12)图13的车用空调装置1的除湿制热模式

另一方面，在选择了除湿制热模式的情况下，在本实施例(实施例2)中，热泵控制器32将电磁阀21(制热用)打开，将电磁阀17(制冷用)关闭。此外，将电磁阀22(除湿用)打开。然后，使压缩机2运转。空调控制器20使各送风机15、27运转，空气混合挡板28基本处于将从室内送风机27吹出并经过吸热器9的空气流通路径3内的空气全部通风至制热用热交换通路3a的辅助加热器23和散热器4的状态，还对风量进行调节。

由此，从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂从制冷剂配管13g流入散热器4。由于在散热器4中通风有流入制热用热交换通路3a的空气流通路径3内的空气，因此，空气流通路径3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热，另一方面，散热器4内的制冷剂被空气夺取热量而被冷却，从而冷凝、液化。

散热器4内液化后的制冷剂在从上述散热器4流出后，经过制冷剂配管13e流至室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在其中被减压后，流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发，并通过行驶或是从由室外送风机15通风的外部空气中吸取热量。即，制冷剂回路r成为热泵。此外，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、电磁阀21和制冷剂配管13d，而从制冷剂配管13c流入储罐12，并在其中被气液分离后，气体制冷剂被吸入压缩机2，并且反复进行上述循环。

此外，经过散热器4在制冷剂配管13e中流动的冷凝制冷剂的一部分被分流，经过电磁阀22并从第二旁通配管13f和制冷剂配管13b经过内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，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在吸热器9上，因此，空气被冷却且被除湿。

吸热器9中蒸发后的制冷剂在依次经过内部热交换器19和蒸发压力调节阀70并在制冷剂配管13c中与来自制冷剂配管13d的制冷剂汇流之后，经过储罐12而被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。在吸热器9中除湿后的空气在经过散热器4的过程中被再次加热，由此进行车室内的除湿制热。

空调控制器20将根据目标吹出温度tao计算出的目标加热器温度tco(散热器出口温度tci的目标值)发送至热泵控制器32。热泵控制器32根据上述目标加热器温度tco计算出目标散热器压力pco(散热器压力pci的目标值)，并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4的制冷剂压力(散热器压力pci。制冷剂回路r的高压压力)对压缩机2的转速nc进行控制，并对由散热器4实现的加热进行控制。此外，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te和从空调控制器20发送来的目标吸热器温度teo，对室外膨胀阀6的阀开度进行控制。此外，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te，将蒸发压力调节阀70打开(扩大流路)/关闭(供少许制冷剂流动)，从而防止吸热器9的温度过度降低而冻结的不良情况。

(13)图13的车用空调装置1的内部循环模式

此外，在内部循环模式下，热泵控制器32在上述除湿制热模式的状态下将室外膨胀阀6全闭(全闭位置)，并且将电磁阀21关闭。通过使上述室外膨胀阀6和电磁阀21关闭，从而阻止制冷剂向室外热交换器7流入以及制冷剂从室外热交换器7流出，因此，经过散热器4在制冷剂配管13e中流动的冷凝制冷剂经过电磁阀22全部流至第二旁通配管13f。然后，在第二旁通配管13f中流动的制冷剂从制冷剂配管13b经过内部热交换器19到达室内膨胀阀8。制冷剂在室内膨胀阀8中被减压后，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在吸热器9上，因此，空气被冷却且被除湿。

吸热器9中蒸发后的制冷剂在依次经过内部热交换器19和蒸发压力调节阀70后，在制冷剂配管13c中流动，并经过储罐12被吸入至压缩机2，并且反复进行上述循环。吸热器9中除湿后的空气在流过散热器4的过程中被再加热，由此进行车室内的除湿制热，但在上述内部循环模式下，制冷剂在位于室内侧的空气流通路径3内的散热器4(散热)与吸热器9(吸热)之间循环，因此，不进行从外部气体的热量吸取，可发挥压缩机2的与消耗动力相应的制热能力。由于全部量的制冷剂流过发挥除湿作用的吸热器9，因此，若与上述除湿制热模式相比，则除湿能力高，但制热能力变低。

空调控制器20将根据目标吹出温度tao计算出的目标加热器温度tco(散热器出口温度tci的目标值)发送至热泵控制器32。热泵控制器32根据所发送的目标加热器温度tco计算出目标散热器压力pco(散热器压力pci的目标值)，并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4的制冷剂压力(散热器压力pci。制冷剂回路r的高压压力)，对压缩机2的转速nc进行控制，并对由散热器4实施的加热进行控制。

(14)图13的实施例中的室外热交换器的结霜判断控制

然后，在本实施例中，与前述(11)同样地，也对室外热交换器7进行结霜判断，并进行无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发温度txobase和无结霜时的室外热交换器7的制冷剂蒸发压力pxobase的、基于误差lrn的偏移修正，但在本实施例的情况下，由于在除湿制热模式(也包括内部循环模式)下，制冷剂在室外热交换器7中蒸发并产生结霜，因此，在这些运转模式下，也与制热模式同样地进行结霜判断和误差lrn的偏移修正。由此，同样能够可靠地检测出室外热交换器7的结霜的进行。

另外，各实施例所示的数值等不限于此，可根据适用的装置适当设定。此外，辅助加热装置并不限于实施例所示的辅助加热器23，也可以利用使被加热器加热后的热介质循环以对空气流通路径3内的空气进行加热的热介质循环回路，或是使被发动机加热后的放热器水(日文：ラジエター水)循环的加热器芯部等。

(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

10hvac单元

11控制装置

20空调控制器

23辅助加热器(辅助加热装置)

27室内送风机(鼓风扇)

28空气混合挡板

32热泵控制器

65车辆通信总线

r制冷剂回路。