本发明公开了一种以二氧化碳为工质的汽车空调系统和控制方法，涉及汽车空调技术领域。本发明包括HVAC空调箱、制冷剂循环路径和控制系统，制冷剂为二氧化碳，该空调系统被构造成在制热模式的制冷剂循环路径、除湿制热模式的制冷剂循环路径、常规制冷模式的制冷剂循环路径以及喷射制冷模式的制冷剂循环路径之间进行切换，能提高二氧化碳汽车空调制冷能效、实现二氧化碳系统最佳能效、提高压缩机吸气过热度和运行可靠性、避免使用喷射器引起的降温缓慢以及制冷剂流量变小时制冷或制热性能降低。