CN104395118B - 电动车辆用空气调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动车辆用空气调节装置。当电池控制装置(3)允许电动压缩机(41)的使用时，空气调节控制装置(60)通过使电动压缩机(41)动作而对室内进行空气调节。当电池控制装置(3)禁止电动压缩机(41)的使用时，空气调节控制装置(60)停止电动压缩机(41)。此外，空气调节控制装置(60)将内外部气体切换装置(22)切换至外部气体模式。此外，空气调节控制装置(60)使窗加热器(10)动作以加热挡风玻璃(9)。由此，即便电动压缩机(41)停止，也能抑制挡风玻璃(9)的起雾。此外，空气调节控制装置(60)持续通常的空气调节控制，因而不会给使用者带来过度的不适感或者过度的不安感。能够在抑制电池的电力消耗的同时抑制挡风玻璃的起雾。

Description

电动车辆用空气调节装置
本申请基于在2012年6月29日申请的日本专利申请2012-146537而主张优先权，在此参考其公开内容并将其公开内容援引于本申请。
技术领域
本申请涉及搭载于电动车辆上的空气调节装置。
背景技术
专利文献1公开电动机动车以及混合动力机动车那样的电动车辆用的空气调节装置。所公开的装置提供用于抑制窗的起雾的空气调节控制。所公开的装置例如在蓄电池的余量少时抑制制冷循环系统的压缩机的运转率，并且执行除霜吹出口容易打开的控制。
在现有技术中，在压缩机停止之后，立即选择除霜吹出口。其结果是，包括从蒸发器蒸发的水蒸气在内的空气朝向挡风玻璃吹出。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-120545号公报
根据本申请的发明人的研究，现有技术存在在电池的余量少时，不仅压缩机被停止，还容易选择除霜吹出口等、空气调节装置的功能被限制的情况。这样的功能限制有时给车辆的使用者带来过度的不适感或者过度的不安感。
从上述的观点出发，电动车辆用空气调节装置谋求进一步的改进。
发明内容
本申请的一个目的在于提供一种电动车辆用空气调节装置，其抑制电动车辆的高压电池的电力消耗，并同时抑制挡风玻璃的起雾。
本申请的另一目的在于提供一种电动车辆用空气调节装置，其即便为 了抑制电动车辆的高压电池的电力消耗而使电动压缩机停止，也不会给使用者带来过度的不适感或者过度的不安感。
根据本申请的一方式，空气调节装置具备：制冷循环系统，其具有从向电动车辆的行驶用的电动机供电的高压电池被供电的电动压缩机；内外部气体切换装置，其能够对从电动车辆的室外导入外部气体的外部气体模式和使电动车辆的室内的内部气体循环的内部气体模式进行切换；起雾抑制装置，其从低压电池被供电且抑制电动车辆的挡风玻璃的起雾，所述低压电池向以比高压电池的电压低的电压进行动作的低压设备供电；判断部，其对电动车辆是否处于应限制由电动压缩机导致的高压电池的电力消耗的电力限制状态进行判断；以及固定控制部，当判断部判断为电动车辆处于电力限制状态时，所述固定控制部使电动压缩机停止，将内外部气体切换装置固定控制为外部气体模式，并将起雾抑制装置固定控制为动作状态。
由此，当判断为电动车辆处于应限制高压电池的电力消耗的电力限制状态时，电动压缩机停止。由此，高压电池的电力消耗得以抑制。高压电池的电力可以消耗给行驶用的电动机。此外，固定控制部将内外部气体切换装置切换至外部气体模式。由此，湿度比较低的外部气体被导入室内。因而，挡风玻璃的起雾得以抑制。此外，固定控制部将起雾抑制装置固定控制为动作状态。起雾抑制装置从低压电池供电，因此能够在抑制高压电池的电力消耗的同时抑制挡风玻璃的起雾。
附图说明
图1是表示本申请的第一实施方式所涉及的电动车辆系统的概要示意图。
图2是表示第一实施方式的可用电量的图。
图3是表示第一实施方式的空气调节控制的流程图。
图4是表示本申请的第二实施方式所涉及的电动车辆系统的概要示意图。
图5是表示第二实施方式的空气调节控制的流程图。
图6是表示本申请的第三实施方式所涉及的电动车辆系统的概要示意 图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施所公开的申请的多个实施方式进行说明。在各实施方式中有时对与在先的实施方式中说明过的事项对应的部分标注相同的附图标记而省略重复的说明。在各实施方式中仅对结构的一部分进行说明的情况下，对于结构的其他部分，可以应用在先说明的其他实施方式。另外，在后续的实施方式中，有时通过对与在先的实施方式中说明过的事项对应的部分标注仅百以上的数位不同的附图标记来表示对应关系，并省略重复的说明。不光是在各实施方式中具体地明示出能够组合的部分彼此的组合能够实施，只要对于组合不产生妨碍，即便没有明示也可以部分地将实施方式彼此组合。
(第一实施方式)
在图1中，电动车辆系统1搭载于电动车辆上。电动车辆是包括具备蓄电池和电动机的电驱动系统的车辆。电动车辆是道路行驶车辆、船舶、或者飞机。电动车辆可以由仅具备电驱动系统的所谓的电动机动车提供。电动车辆也可以由除了具备电驱动系统以外还具备内燃机系统的混合动力车辆提供，该内燃机系统具备燃料箱和内燃机。
电动车辆系统1具备高压电池(HVBT)2。高压电池2为二次电池。高压电池2可以由锂离子电池等提供。高压电池2提供数百伏特的比较高的电压。高压电池2从固定型的广域电网或者搭载于车辆上的发电机充电。电动车辆系统1具备电池控制装置(BTCU)3。电池控制装置3监视高压电池2的充电放电，并控制其充电放电。
电动车辆系统1具备行驶用的电动机(DRMT)4。电动机4驱动电动车辆的驱动轮。高压电池2主要被设计用于向电动机4供电。
电动车辆系统1具备搭载于电动车辆上的高压设备(HVDV)5。高压设备5不包括行驶用的电动机4。高压设备5是具有适于来自高压电池2的供电的额定电压的设备。
电动车辆系统1具备转换器(CONV)6和低压电池(LVBT)7。转换器6转换从高压电池2供给的电力并将转换后的电力向低压电池7供给。 转换器6对低压电池7进行充电。转换器6也是高压设备5的一例。低压电池7是电压比较低的二次电池。低压电池7提供十伏特左右例如12伏特或者24伏特这样的电压。低压电池7经由转换器6而从高压电池2充电。
在高压电池2的余量足够多的情况下，转换器6对低压电池7进行充电，以将低压电池7的余量维持为目标水平。对低压电池7进行充电，以使得即便在高压电池2放电至无法驱动电动机4的程度时，低压电池7也能够向多个负载供电而使其动作。在高压电池2的余量少时，转换器6也可以停止向低压电池7的充电。由此，高压电池2的余量的过度降低得以抑制。即便转换器6停止向低压电池7的充电，在规定时间内，低压电池7也能够继续向与之连接的多个负载供电。例如，低压电池7的容量可以设定为能够在判断为高压电池2的余量少之后、至高压电池2被充电之前的低蓄电量期间内继续向负载的供电。
电动车辆系统1具备多个低压设备(LVDV)8。多个低压设备8以比高压电池2的电压低的电压进行动作。多个低压设备8借助从低压电池7供给的电力进行动作。多个低压设备8包括后述的空气调节装置20的绝大多数的设备。仅空气调节装置20的电动压缩机41不包括于低压设备8。
电动车辆系统1可以具备车辆的挡风玻璃9。挡风玻璃9设置在车辆的驾驶员的前方。挡风玻璃9也被称作前玻璃。挡风玻璃9是起雾抑制控制的对象。
电动车辆系统1具备设置在挡风玻璃9上的窗加热器(WDSH)10。窗加热器10是设于挡风玻璃9且能够直接加热挡风玻璃9的电加热器装置。窗加热器10可以由敷设于挡风玻璃9上的电热线或者粘贴于挡风玻璃9上的透明发热体提供。窗加热器10是低压设备8之一，从低压电池7被供电。
窗加热器10是在电动压缩机41停止时也能够发挥对挡风玻璃9加热的加热功能的要件。窗加热器10是能够直接加热挡风玻璃9的唯一的加热要件。窗加热器10通过直接使挡风玻璃9的温度上升来直接抑制挡风玻璃9的起雾。窗加热器10可以用作起雾抑制装置的一例。起雾抑制装置从向以比高压电池2的电压低的电压进行动作的低压设备8供电的低压 电池7被供电，且用于抑制电动车辆的挡风玻璃9的起雾。
电动车辆系统1具备车辆用的空气调节装置(AIRC)20。窗加热器10可以被认为是空气调节装置20的一个构成要件。空气调节装置20具备空气调节单元(HVAC)21。空气调节单元21也被称作HVAC(Heating Ventilating and Air-Conditioning)单元。空气调节单元21具备电动车辆的室内的供暖、换气以及制冷用的多个要件22-27、31。空气调节单元21提供能够使空气朝向室内流动的管路。
内外部气体切换装置22选择向空气调节单元21导入的空气。内外部气体切换装置22可以选择内部气体(RCL)或者外部气体(FRS)中的任一者。内外部气体切换装置22也可以连续性地或阶段性地调节内部气体与外部气体的比例。内外部气体切换装置22可以由内部气体通路、外部气体通路、切换风门机构提供。
内部气体是从室内循环地导入的空气。外部气体是从室外新导入的空气。当室内要求供暖时，外部气体的温度大多低于内部气体。因此，外部气体的湿度大多低于内部气体。另外，由于处在室内的使用者的缘故，外部气体的湿度大多低于内部气体。因而，外部气体可以用于降低从空气调节单元21吹出的吹出空气的湿度或者降低室内的湿度。
内外部气体切换装置22在从室外导入外部气体的外部气体模式和使室内的内部气体循环的内部气体模式之间进行切换。内外部气体切换装置22在选择外部气体模式时降低室内的湿度。内外部气体切换装置22是在电动压缩机41停止时也降低室内的湿度的湿度降低装置之一。内外部气体切换装置22通过降低室内的湿度来间接抑制挡风玻璃9的起雾。内外部气体切换装置22也可以用作起雾抑制装置的一例。
送风机23在空气调节单元21内产生朝向室内的空气流。送风机23也被称作鼓风风扇。
冷却用热交换器24是后述的制冷循环系统40的一部分。冷却用热交换器24是制冷循环系统40的室内热交换器。冷却用热交换器24由制冷循环系统40的蒸发器提供。冷却用热交换器24借助冷媒来冷却在空气调节单元21内流动的空气。在制冷循环系统40中流动的低温低压的冷媒在冷却用热交换器24中流动。冷却用热交换器24配置为冷却在空气调节单 元21内流动的空气的所有量。
冷却用热交换器24可以仅在作为高压设备5的电动压缩机41动作时冷却空气。因而，冷却用热交换器24是在电动压缩机41停止时丧失冷却空气的功能的空气冷却要件。冷却用热交换器24仅在制冷循环系统40冷却运转时发挥冷却功能。在发挥冷却功能期间，在冷却用热交换器24的表面产生结露水。当冷却用热交换器24丧失冷却功能时，结露水蒸发并向室内吹出。冷却用热交换器24是空气调节装置20中唯一的空气冷却要件。
空气混合风门25通过在空气调节单元21内调节暖风与冷风的比例来调节吹出空气的温度。空气混合风门25对通过后述的空气加热要件的空气量与绕过空气加热要件的空气量的比例进行调节。空气混合风门25提供调节吹出空气的温度的温度调节构件。
加热用热交换器26是后述的制冷循环系统40的一部分。加热用热交换器26是制冷循环系统40的室内热交换器。加热用热交换器26由制冷循环系统40的冷凝器提供。加热用热交换器26借助冷媒来加热在空气调节单元21内流动的空气。高温高压的冷媒在加热用热交换器26中流动。加热用热交换器26配置为加热在空气调节单元21内流动的空气的至少一部分。加热用热交换器26是空气加热要件之一。
加热用热交换器26可以仅在作为高压设备5的电动压缩机41动作时加热空气。因而，加热用热交换器26是在电动压缩机41停止时丧失对挡风玻璃9加热的加热功能的空气加热要件。
电加热器27借助电力来加热在空气调节单元21内流动并向室内吹出的空气。电加热器27配置为加热在空气调节单元21内流动的空气的至少一部分。电加热器27由电发热元件提供。电加热器由被称作PTC(Positive Temperature Coefficient)加热器的发热元件提供。电加热器27是低压设备8之一。电加热器27从低压电池7被供电。
电加热器27是加热向电动车辆的室内吹出的空气并间接加热挡风玻璃9的空气加热要件之一。电加热器27是在电动压缩机41停止时也能够发挥对挡风玻璃9加热的加热功能的空气加热要件。电加热器27是能够间接地加热挡风玻璃9的加热要件之一。电加热器27通过使挡风玻璃9 的温度上升来间接地抑制挡风玻璃9的起雾。电加热器27也可以用作起雾抑制装置的一例。
吹出模式切换装置31切换空气从空气调节单元21向室内的吹出模式。吹出模式切换装置31通过选择性地开闭多个吹出口来提供多个吹出模式。吹出模式切换装置31可以具备多个空气通路和对这些空气通路进行开闭的多个风门装置。例如，吹出模式切换装置31提供除霜吹出口(DEF)、面部吹出口(FC)以及脚部吹出口(FT)。吹出模式切换装置31组合这些多个吹出口而提供多个吹出模式。在除霜吹出模式下，在空气调节单元21内流动的空气从除霜吹出口(DEF)主要朝向挡风玻璃9吹出。在面部吹出模式下，在空气调节单元21内流动的空气从面部吹出口(FC)主要朝向乘客的上半身吹出。在脚部吹出模式下，在空气调节单元21内流动的空气从脚部吹出口(FT)主要朝向乘客的脚边吹出。
空气调节装置20具备除湿机(DEHM)32。除湿机32对室内的空气、或者在空气调节单元21内流动的空气进行除湿。除湿机32可以由能够选择性地执行水蒸气的吸附、水蒸气的脱离的吸附物质提供。作为吸附物质可以使用例如沸石。沸石通过调节温度而能够在水蒸气的吸附(除湿)与水蒸气的脱离(再生)之间进行切换。
除湿机32在电动压缩机41停止时也能够降低室内的空气的湿度。除湿机32是降低室内的湿度的湿度降低装置之一。除湿机32通过降低室内的湿度来间接抑制挡风玻璃9的起雾。除湿机32也可以用作起雾抑制装置的一例。
空气调节装置20具备座椅加热器(STHT)33。座椅加热器33是加热设置在室内的座席的电加热器。座椅加热器33是低压设备8之一。另外，座椅加热器8加热使用者直接接触的座席，因此使用者能够直接感知其动作状态与停止状态。
空气调节装置20具备制冷循环系统(CYCL)40。冷却用热交换器24提供制冷循环系统40的冷却用的室内热交换器。加热用热交换器26提供制冷循环系统40的加热用的室内热交换器。制冷循环系统40为了至少能够冷却空气而至少具备冷却用热交换器24。该实施方式的制冷循环系统40是能够实现空气的冷却以及空气的加热这两者的热泵循环系统。
制冷循环系统40具备电动压缩机41。电动压缩机41具备压缩机42和电动机(CPMT)43。压缩机42的旋转轴与电动机43的旋转轴连结。电动机43驱动压缩机42。压缩机42由电动机43驱动，从而吸入冷媒并压缩吸入的冷媒，并将压缩后的冷媒排出。电动机43是高压设备5的一例。电动机43从高压电池2被供给高电压的电而进行旋转。电动机43是在搭载于电动车辆上的电负载之中消耗电力较大的负载之一。在图示的例子中，电动机43是仅次于行驶用电动机4的消耗电力第二大的电负载。因而，通过禁止向电动机43的供电，能够抑制高压电池2余量的减少。通过禁止向电动机43的供电，能够延长电动车辆的行驶距离。
在压缩机42的吸入侧设有气液分离器44。压缩机42从气液分离器44吸入冷媒。在压缩机42的排出侧设有加热用热交换器26。压缩机42将高温高压的冷媒向加热用热交换器26供给。加热用热交换器26作为制冷循环系统40中的放热器或者冷凝器而发挥功能。
制冷循环系统40具备室外热交换器45。室外热交换器45设置在电动车辆的室外，且能够与外部气体进行热交换。室外热交换器45可以作为蒸发器或者放热器而发挥功能。室外热交换器45设在加热用热交换器26与冷却用热交换器24之间。在加热用热交换器26中流动的冷媒向室外热交换器45供给。在室外热交换器45中流动的冷媒能够向冷却用热交换器24供给。
在加热用热交换器26与室外热交换器45之间配置有包括减压器46与开闭阀47在内的并联电路。并联电路提供制冷循环系统40中的切换装置的一部分。减压器46可以由膨胀阀或者毛细管提供。开闭阀47是具备电磁致动器的电磁阀。在加热用热交换机26中流动的冷媒通过减压器46或者开闭阀47而流入室外热交换器45。当开闭阀47打开时，冷媒在开闭阀47中流动。因而，在加热用热交换器26中流动的冷媒保持高温高压的状态不变而流向室外热交换器45。当开闭阀47打开时，室外热交换器45作为放热器而发挥功能。
在室外热交换器45与冷却用热交换器24之间配置有包括减压器48与切换阀49在内的串联电路。串联电路提供制冷循环系统40中的切换装置的一部分。减压器48可以由膨胀阀或者毛细管提供。切换阀49是具备 电磁致动器的电磁阀。切换阀49是3端口切换阀。切换阀49具有与室外热交换器45连通的共用端口、与减压器48连通的第一端口、与气液分离器44连通的第二端口。第二端口提供在室外热交换器45中流动的冷媒不经由减压器48以及冷却用热交换器24而能够向气液分离器44流动的旁通通路。切换阀49选择性地提供共用端口与第一端口之间的连通状态和共用端口与第二端口之间的连通状态。当切换阀49连通共用端口与第一端口时，冷媒在减压器48与冷却用热交换器24中流动。因而，在室外热交换器45中流动的冷媒被减压器48减压而在冷却用热交换器24中流动。此时，低温低压的冷媒在冷却用热交换器24中蒸发并冷却空气调节单元21内的空气。因而，当切换阀49使冷媒在减压器48中流动时，冷却用热交换器24作为蒸发器而发挥功能。当切换阀49连通共用端口与第二端口时，冷媒绕过冷却用热交换器24地流动。因而，在室外热交换器45中流动的冷媒直接经由气液分离器44而被吸入到压缩机42中。此时，仅加热用热交换器26发挥功能。
开闭阀47以及切换阀49被联动地控制。当开闭阀47打开时，切换阀49使冷媒在减压器48与冷却用热交换器24中流动。此时，冷却用热交换器24作为蒸发器而发挥功能，由此冷却在空气调节单元21内流动的空气，加热用热交换器26作为放热器而发挥功能，由此加热在空气调节单元21内流动的空气。当开闭阀47关闭空气调节单元冷媒时，切换阀49使冷媒绕过减压器48与冷却用热交换器24地流动。此时，冷却用热交换器24被无效化，加热用热交换器26作为放热器发挥功能从而加热在空气调节单元21内流动的空气。
空气调节装置20具备空气调节用的控制装置(ACCU)60。空气调节控制装置60构成用于控制空气调节装置20的控制系统。空气调节控制装置60从包括多个传感器在内的多个输入装置输入信号，基于这些信号与预先设定的控制程序来控制多个致动器。
例如，空气调节控制装置60对与室内的温度控制相关的多个致动器进行控制。空气调节控制装置60能够以使室内的温度即室温Tr与目标温度Tset一致的方式控制空气混合风门25以及送风机23。另外，空气调节控制装置60能够在电池控制装置3允许的可用电量Pcm的范围内使电动 压缩机41运转。此外，空气调节控制装置60能够通过控制多个阀47、49而将冷却用热交换器24以及加热用热交换器26控制为规定的温度状态。此外，空气调节控制装置60对能够直接或间接地参与挡风玻璃9的起雾的抑制的多个致动器进行控制。
空气调节装置20具备操作面板(PANL)61。操作面板61具备用于操作空气调节装置20的多个开关和表示空气调节装置20的动作状态的显示装置。因而，操作面板61是输入装置之一，并且也是控制系统的输出装置之一。多个开关可以包括用于设定目标温度的设定器、选择内部气体或者外部气体的内外部气体开关、设定风量的风量开关、选择制冷或者供暖的空调开关、以及选择吹出模式的吹出模式开关。吹出模式开关可以包括用于选择来自除霜吹出口(DEF)的除霜吹出模式的DEF开关。
空气调节装置20具备多个传感器。多个传感器包括对挡风玻璃9的内侧的表面上的相对湿度RHW进行检测的结露传感器(FGSN)62。结露传感器62也可以用作检测挡风玻璃9的起雾的传感器的一例。结露传感器62的输出信号表示挡风玻璃9的内侧表面温度下的相对湿度RHW。因而，当结露传感器62输出的相对湿度RHW超出100％时，可以说可能在挡风玻璃9上产生起雾。另一方面，当结露传感器62输出的相对湿度RHW低于100％时，能够判断为挡风玻璃9不可能起雾。另外，当结露传感器62输出的相对湿度RHW远超过100％时，可以判断为挡风玻璃9上极可能产生起雾。
空气调节控制装置60从例如检测室温Tr的室温传感器、设定目标温度Tset的设定器、以及检测外部气体温度Tam的外部气体温度传感器输入信号。空气调节控制装置60能够从检测日照量的日照传感器、以及检测冷却用热交换器24的热交换用翅片的表面温度的传感器输入信号。空气调节控制装置60能够输入表示制冷循环系统40的当前的运转状态即表示是制冷运转或者供暖运转的信号。空气调节控制装置60能够从检测制冷循环系统40的各部分中的冷媒压力以及/或者冷媒温度的多个传感器输入信号。例如，能够从检测制冷循环系统40的高压冷媒的压力的传感器、以及检测低压冷媒的压力的传感器输入信号。
此外，空气调节控制装置60能够从内部或者外部获取表示电动压缩 机41的当前的消耗电量(VA)的信号。此外，空气调节控制装置60能够从内部或者外部获取表示电动压缩机41的当前的输出指示值(IVOout)的信号。此外，空气调节控制装置60能够从电池控制装置3获取表示在电动压缩机41中可使用的电量的上限的可用电量Pcm。此外，空气调节控制装置60能够从电池控制装置3获取充电到高压电池2中的电力的余量Brm。
空气调节控制装置60具备电力限制判断部(PCRT)63，该电力限制判断部(PCRT)63对电动车辆是否处于应限制由空气调节装置20导致的高压电池2的电力的使用的电力限制状态进行判断。电力限制状态也可以说是应抑制来自高压电池2的放电的状态。
空气调节控制装置60具备通常控制部(NRCT)64。通常控制部(NRCT)64在判断为电动车辆不处于电力限制状态时对包括内外部气体切换装置22以及起雾抑制装置在内的多个低压设备8进行可变控制。通常控制部64也可以称作基于来自结露传感器62的信号以抑制挡风玻璃9的起雾的方式对空气调节装置20的构成要件进行反馈控制的反馈控制部。通常控制部64基于来自结露传感器62的信号以抑制挡风玻璃9的起雾的方式对低压设备8进行反馈控制。具体地说，通常控制部64基于来自结露传感器62的信号以抑制挡风玻璃9的起雾的方式至少对起雾抑制装置进行反馈控制。
此外，空气调节控制装置60具备固定控制部(STCT)65。固定控制部(STCT)65在电动车辆处于电力限制状态时以抑制挡风玻璃9的起雾的方式将仅空气调节装置20的一部分的构成要件固定控制为动作状态。当判断为电动车辆处于电力限制状态时，固定控制部65代替基于通常控制部64的反馈控制而将内外部气体切换装置固定控制为外部气体模式，进而将起雾抑制装置固定控制为动作状态。当判断为电动车辆处于电力限制状态时，被固定控制的内外部气体切换装置22以及被固定控制的起雾抑制装置以外的低压设备8置于基于通常控制部64的可变控制之下。换言之，这些低压设备8在由于电力限制状态而使电动压缩机41停止时，也处于可动作的状态。
固定控制部65响应电力限制判断部63的判断结果而执行上述固定控 制。固定控制部65提供的控制是不根据来自结露传感器62的信号的固定控制。固定控制部65提供的控制是不使用高压电池2的电力而仅使用低压电池7的电力来抑制挡风玻璃9的起雾的控制。
固定控制部65提供的控制是仅将上述一部分的构成要件固定控制为动作状态、其余的构成要件置于与基于通常控制部64的控制下相同的控制状态的控制。固定控制部65提供的控制通过同时采用将内外部气体切换装置22固定为外部气体模式的控制、和利用直接以及/或者间接加热挡风玻璃9的构成要件来加热挡风玻璃9的控制而提供。
电池控制装置3以及空气调节控制装置60由具备计算机可读取的存储介质的微型计算机提供。存储介质非暂时性地储存计算机可读取的程序。存储介质能够由半导体存储器或者磁盘提供。程序由控制装置执行，由此使控制装置作为本说明书所记载的装置而发挥功能，以执行本说明书所记载的控制方法的方式使控制装置发挥功能。控制装置提供的机构也可以称作实现规定的功能的功能性模块或者组件。
电池控制装置3输出表示充电到高压电池2中的电量的余量Brm的信号。此外，电池控制装置3输出表示从高压电池2被供电的多个设备允许的可用电量的信号。例如，电池控制装置3输出表示空气调节装置20的电动压缩机41可使用的可用电量Pcm的信号。
图2是表示电池控制装置3中的可用电量Pcm的设定特性的曲线图。可用电量Pcm在余量Brm低于规定值B1时设定为0(零)。即，当产生余量Brm低于规定值B1等应抑制来自高压电池2放电的状态时，电池控制装置3禁止电动压缩机41的动作。可用电量Pcm在余量Brm超过规定值B1且余量Brm低于规定值B2时与余量Brm成比例地设定。此外，可用电量Pcm能够在余量Brm超过规定值B1时设定得比图示的特性线低，以抑制电动压缩机41的动作。电池控制装置3在余量Brm超过规定值B1时允许电动压缩机41的动作。
图3表示用于抑制挡风玻璃9上的起雾的起雾抑制处理170。空气调节控制装置60以规定周期反复执行起雾抑制处理170。
在步骤171中，空气调节控制装置60获取起雾抑制处理170所需要的信息。例如获取余量Brm、可用电量Pcm以及相对湿度RHW。
在步骤172中，对电动压缩机41是否是可使用的进行判断。步骤172的控制操作提供对电动压缩机41的使用是否被控制高压电池2的电池控制装置3禁止进行判断的第一判断部。
在可用电量Pcm超过0(零)的情况下，判断为电动压缩机41是可使用的。在该情况下，电池控制装置3允许电动压缩机41的使用。在可用电量Pcm超过0(零)的情况下，进入步骤180。在该情况下，空气调节装置20能够使用高压电池2的电力和低压电池7的电力这两者来抑制挡风玻璃9的起雾。
在可用电量Pcm为0(零)的情况下，判断为电动压缩机41是不可使用的。在该情况下，电池控制装置3禁止电动压缩机41的使用。在可用电量Pcm为0(零)的情况下，进入步骤173。
在步骤173中，空气调节控制装置60对高压电池2是否处于低蓄电量的状态进行判断。步骤173的控制操作提供对高压电池2的余量Brm是否低于规定的阈值Bth进行判断的第二判断部。
在余量Brm低于规定的阈值Bth的情况下，能够判断为是低蓄电量状态。在不是低蓄电量状态的情况下，进入步骤180。
在是低蓄电量状态的情况下，进入步骤190。在该情况下，电池控制装置3禁止电动压缩机41的使用，并且高压电池2的余量Brm低于阈值Bth。换言之，可以认为是应抑制来自高压电池2放电的状态。在步骤190中，空气调节装置20不使用高压电池2的电力而仅使用低压电池7的电力以抑制挡风玻璃9的起雾。
进行步骤172的控制操作和步骤173的控制操作的控制部可以用作对电动车辆是否处于应限制由电动压缩机41导致的高压电池2的电力消耗的电力限制状态进行判断的电力限制判断部63。在电力限制判断部63中，在电池控制装置3禁止电动压缩机41的使用(Pcm＝0)并且余量Brm低于阈值Bth(Brm<Bth)时，判断为电动车辆处于电力限制状态。也可以说步骤172和步骤173提供通过它们两者对高压电池2是否处于低蓄电量状态进行判断的判断部。
在步骤180中，空气调节控制装置60执行第一起雾抑制控制。在此，利用结露传感器62的信号以抑制挡风玻璃9的起雾的方式对空气调节装 置20进行反馈控制。空气调节装置20使用高压电池2的电力和低压电池7的电力这两者来抑制挡风玻璃9的起雾。进行步骤180的控制处理的控制部用作通常控制部64。
在步骤181中，空气调节控制装置60控制包括电动压缩机41在内的制冷循环系统40。在此，基于可用电量Pcm、由结露传感器62检测出的相对湿度RHW、以及冷却用热交换器24的表面温度等的信号来控制电动压缩机41的转速。例如，电动压缩机41被控制为抑制由来自结露传感器62的信号表示的挡风玻璃9的起雾。当挡风玻璃9产生起雾时，电动压缩机41以使由冷却用热交换器24除湿后的空气向室内供给的方式运转。另外，当判断为不需要制冷运转时，电动压缩机41停止。
在步骤181中，开闭阀47以及切换阀49也被控制。例如，在使用者要求了从制冷运转向供暖运转的切换的情况下，开闭阀47以及切换阀49的状态反转。在使用者要求了从供暖运转向制冷运转的切换的情况下，开闭阀47以及切换阀49的状态也反转。此外，开闭阀47以及切换阀49有时以能够获得用于将室温Tr控制为目标温度Tset所需的吹出温度的方式被自动地控制。
在步骤182中，空气调节控制装置60控制内外部气体切换装置22。在此，根据使用者的需求来选择内部气体或者外部气体。此外，当要求自动控制时，内外部气体切换装置22被控制为抑制由来自结露传感器62的信号表示的挡风玻璃9的起雾。
在步骤183中，空气调节控制装置60执行用于加热挡风玻璃9的窗加热控制。在此，控制能够直接加热挡风玻璃9的窗加热器10。例如，窗加热器10被反馈控制为抑制由来自结露传感器62的信号表示的挡风玻璃9的起雾。当挡风玻璃9上产生起雾时，有时向窗加热器10通电，挡风玻璃9被加热。当加热挡风玻璃9时，挡风玻璃9的表面的相对湿度降低。其结果是，挡风玻璃9的起雾得以抑制。窗加热器10是用于使挡风玻璃9的内侧表面温度比室内的空气的露点温度高的加热机构。当利用来自结露传感器62的信号判断出挡风玻璃9不起雾时，向窗加热器10的通电被切断。
在步骤184中，空气调节控制装置60控制除湿机32。在此，除湿机 32被控制为将室内的湿度调节至使用者感到舒适的湿度。此外，除湿机32有时还被控制为抑制挡风玻璃9的起雾。
在步骤185中，空气调节控制装置60执行加热在空气调节单元21内流动的空气的控制。在此，以将室温Tr调节至目标温度Tset的方式控制用于加热空气调节单元21中含有的空气的要件。在此，控制空气混合风门25。此外，还控制加热用热交换器26即制冷循环系统40。此外，还控制电加热器27。根据步骤185，室温Tr被控制为目标温度Tset，从而提供舒适的温度环境。
在步骤186中，空气调节控制装置60控制吹出模式切换装置31。在此，以向使用者提供舒适的环境的方式选择吹出模式。空气调节控制装置60以实现使用者要求的吹出模式的方式控制吹出模式切换装置31。此外，当要求自动控制时，空气调节控制装置60根据吹出空气的温度而自动地选择适当的吹出模式，并能够以实现所选择的吹出模式的方式控制吹出模式切换装置31。
在步骤187中，空气调节控制装置60控制送风机23。空气调节控制装置60以实现使用者要求的风量的方式控制送风机23。此外，当要求自动控制时，空气调节控制装置60能够以实现为了将室温Tr控制为目标温度Tset所需要的风量的方式自动地控制送风机23。
在步骤188中，空气调节控制装置60控制座椅加热器33。空气调节控制装置60响应使用者的要求而控制座椅加热器33。此外，空气调节控制装置60在冬天等需要迅速供暖时使座椅加热器33自动地动作。
在步骤189中，空气调节控制装置60控制空气调节装置20的显示装置。例如，空气调节控制装置60将当前的室温Tr、目标温度Tset、风量、吹出模式等空气调节状态显示于操作面板61。
在步骤190中，空气调节控制装置60执行电力限制状态时用的第二起雾抑制控制。在此，不利用结露传感器62的信号，以抑制挡风玻璃9的起雾的方式使空气调节装置20固定为规定的运转状态。在步骤172以及步骤173中，若判断为电动车辆处于电力限制状态，则在该判断之后必须立即执行步骤190。而且，步骤190的处理持续到电力限制状态消除为止。
在步骤190中，空气调节装置20不使用高压电池2的电力而仅使用低压电池7的电力来抑制挡风玻璃9的起雾。进行步骤190的控制处理的控制部用作固定控制部65。
在步骤191中，空气调节控制装置60将电动压缩机41固定为OFF状态。此时，电动压缩机41完全停止。电动压缩机41不根据结露传感器62的信号而固定为停止状态。电动压缩机41被持续地保持为停止状态，由此抑制来自高压电池2的放电。其结果是，能够将高压电池2的电力用于行驶用的电动机4。
在步骤192中，空气调节控制装置60将内外部气体切换装置22固定为外部气体模式。由此，空气调节单元21导入湿度比较低的外部气体。因而，空气调节单元21通过朝向室内提供湿度比较低的空气，由此来抑制挡风玻璃9的起雾。
在步骤193中，空气调节控制装置60将窗加热器10固定为ON状态。窗加热器10不根据结露传感器62的信号而固定为动作状态。因而，挡风玻璃9被持续地加热。其结果是，挡风玻璃9的起雾得以抑制。
在步骤193之后，处理进入步骤184。其结果是，被固定控制的内外部气体切换装置22以及被固定控制的窗加热器10以外的低压设备8置于基于通常控制部64的可变控制之下。例如，除湿机32以及座椅加热器33置于可响应使用者的要求而动作的状态。换言之，在电力限制状态下，除湿机32以及座椅加热器33也置于可动作的状态。另外，空气调节装置20所包含的送风机23以及吹出模式切换装置31等的低压设备8也置于可动作的状态。
在经过了步骤190之后，执行步骤184-189的情况下，执行与电动压缩机41的停止相对应的控制。例如，在步骤185中，使在冷却用热交换器24中空气不被冷却、在加热用热交换器26中空气不被加热地控制空气混合风门25以及电加热器27。例如，在步骤186中，设定无法获得基于冷却用热交换器24的制冷效果这样的条件而控制吹出模式切换装置31。
根据该实施方式，判断是否处于应限制高压电池2的电力向空气调节装置20的使用的电力限制状态。当电动车辆处于电力限制状态时，电动压缩机41被固定地维持为停止状态(OFF状态)。因此，能够将高压电池 2的余量用于行驶用的电动机4。
根据该实施方式，即便在电动压缩机41因电力限制而停止的期间，也能抑制挡风玻璃9的起雾。并且，挡风玻璃9的起雾的抑制仅使用低压电池7的电力来执行。因此，高压电池2的电力消耗得以抑制。并且，通过固定为外部气体模式来抑制起雾。此外，除了外部气体模式，还执行其他起雾防止用的控制。因而，能有效地抑制挡风玻璃9的起雾。
在该实施方式的一个侧面，除了外部气体模式以外，仅使用直接加热挡风玻璃9的加热要件即窗加热器10。换句话说，除了基于外部气体模式的低湿度的空气的供给以外，还直接加热挡风玻璃9。因而，挡风玻璃9的温度容易高于室内空气的露点温度。因此，能有效地抑制挡风玻璃9的起雾。
此外，基于外部气体模式和窗加热器10的动作进行的起雾的抑制不受来自结露传感器62的信号的影响，在电力限制状态期间持续。在电力限制期间，执行起雾抑制控制，因此能可靠地抑制起雾。此外，不根据结露传感器62而执行起雾抑制控制，因此能够不受结露传感器62的响应延迟、检测范围的限制等反馈控制所伴随的不利影响而抑制起雾。
此外，根据该实施方式，当电动压缩机41因电力限制而停止时，内外部气体切换装置22以及窗加热器10以外的空气调节装置20的设备持续通常的动作。即，在经过了步骤190之后也执行步骤184-189。因而，即便在电动压缩机41因电力限制而停止时，电动车辆的使用者也能够获得通常的空气调节。因而，该实施方式的装置在高压电池2的电力的使用被限制时，也不会给使用者带来过度的不适感或者过度的不安感。
(第二实施方式)
图4示出第二实施方式所涉及的电动车辆系统1A。在该实施方式中，作为空气加热装置以及起雾抑制装置的一例，设有使用热介质的热交换器。
热介质热交换器28借助用于冷却搭载于车辆上的作为热源的设备(HS)29的冷却介质而加热在空气调节单元21内流动且向室内吹出的空气。热介质热交换器28配置为加热在空气调节单元21内流动的空气的至少一部分。热介质热交换器28是用于冷却设备29的冷却系统的一部分。 冷却介质是水等热输送流体。设备29是发热的设备，例如由搭载于车辆上的电气设备、逆变器电路或者内燃机提供。
热介质热交换器28在介质循环时，能够借助从设备29供给的热量来加热空气。因而，热介质热交换器28以此可以用作空气加热装置的一例。热介质热交换器28是在电动压缩机41停止时也能够发挥对挡风玻璃9加热的加热功能的空气加热要件。热介质热交换器28是能够间接加热挡风玻璃9的加热要件之一。热介质热交换器28通过使挡风玻璃9的温度上升而间接抑制挡风玻璃9的起雾。热介质热交换器28也可以用作起雾抑制装置的一例。
包括热介质热交换器28在内的冷却系统具备用于加热冷却介质的电介质加热器30。介质加热器30通过热介质热交换器28而借助电力来加热在空气调节单元21内流动的空气。介质加热器30配置为间接加热在空气调节单元21内流动的空气的至少一部分。介质加热器30由电发热元件提供。介质加热器30由被称作PTC(Positive Temperature Coefficient)加热器的发热元件提供。介质加热器30是高压设备5的一例。介质加热器30从高压电池2被供电。
图5示出第二实施方式所涉及的起雾抑制处理270。在该实施方式的步骤185中，在在先的实施方式的基础上，控制在热介质热交换器28中流动的介质的流量，此外还控制介质加热器30。在该实施方式中，在在先的实施方式的步骤193之后追加有步骤294、295。
在步骤294中，空气调节控制装置60将除湿机32固定为ON状态。除湿机32不根据结露传感器62的信号而固定为动作状态。因而，对室内进行除湿，从而抑制挡风玻璃9的起雾。
在步骤295中，空气调节控制装置60以将室温Tr反馈控制为目标温度Tset的方式控制空气混合风门25。
在步骤295中，空气调节控制装置60将电加热器27固定为ON状态。电加热器27不根据结露传感器62的信号而固定为动作状态。因而，挡风玻璃9被间接加热，挡风玻璃9的起雾得以抑制。
在步骤295之后，处理进入步骤186。其结果是，除了固定控制为动作状态的起雾抑制装置即内外部气体切换装置22、窗加热器10、除湿机 32、以及电加热器27以外的低压设备8置于基于通常控制部64的可变控制之下。在经过了步骤190之后执行步骤186-189的情况下，在步骤186-189中执行与电动压缩机41的停止相对应的可变控制。
在该实施方式中，能够获得与上述实施方式相同的作用效果。此外，在该实施方式的一个侧面，除了基于外部气体模式的低湿度的空气的供给之外，对室内进行除湿的除湿机32也用作起雾抑制。换句话说，采取降低室内空气的湿度的措施。因而，室内的空气的露点温度降低，能有效地抑制挡风玻璃9的起雾。
在该实施方式的一个侧面，使用间接加热挡风玻璃9的加热要件即电加热器27。换句话说，挡风玻璃9被加热。因而，挡风玻璃9的温度容易变得高于室内空气的露点温度。因此，能有效地抑制挡风玻璃9的起雾。
(第三实施方式)
图6示出第三实施方式所涉及的电动车辆系统1B。在该实施方式中，制冷循环系统340为仅可制冷的冷却循环系统。在该实施方式中，也能够获得与上述实施方式相同的作用效果。
(其他实施方式)
以上，对所公开的申请优选的实施方式进行了说明，但所公开的申请并不受上述的实施方式的任何限制，能够加以各种变形而进行实施。上述实施方式的构造只不过是例示，并不用于限定本申请的技术范围。
例如，控制装置提供的手段和功能可以仅由软件提供，可以仅由硬件提供，或者由软件和硬件的组合提供。例如，也可以将控制装置由模拟电路构成。
例如，在上述实施方式中，由具备两个室内热交换器24、26的制冷循环系统40提供热泵循环系统。取而代之地，也可以采用具备单一的室内热交换器且将该单一的室内热交换器在冷却用途和加热用途之间进行切换的热泵循环系统。例如，可以采用能够在将室内热交换器作为蒸发器的运转模式和将室内热交换器作为放热器的运转模式之间进行切换的反转型的热泵循环系统。
在上述实施方式中，除了外部气体模式的固定控制以外，还将追加的起雾抑制要件固定控制为动作状态。具体地说，在第一实施方式中，仅将 窗加热器10固定控制为动作状态。取而代之地，也可以仅将除湿机32以及电加热器27中的一个固定控制为动作状态。例如，也可以代替窗加热器10而仅将除湿机32固定控制为动作状态。另外，也可以代替窗加热器10而仅将电加热器27固定控制为动作状态。另外，在第二实施方式中，将窗加热器10、除湿机32以及电加热器27全部固定控制为动作状态。取而代之地，也可以将至少一个起雾抑制装置固定控制为动作状态。例如，也可以将窗加热器10、除湿机32以及电加热器27中的至少两个固定控制为动作状态。此外，也可以将利用从设备29获得的热量来加热空气的热介质热交换器28用作起雾抑制装置。例如，空气调节控制装置60在步骤295中使以使介质在设备29与热介质热交换器28之间循环的方式配置在介质的循环路径上的电动泵动作。在该情况下，利用从设备29供给的热量间接地加热挡风玻璃9，从而抑制挡风玻璃9的起雾。
在上述实施方式中，在电力限制状态时也执行通常的吹出模式切换控制。取而代之地，也可以在电力限制状态时，追加执行增加除霜吹出的风量或者固定为除霜吹出模式的控制。
在上述实施方式中，在电力限制状态时也执行通常的风量控制。取而代之地，也可以在电力限制状态时，通过抑制风量来抑制低压电池7的放电。
在上述实施方式中，在电力限制状态时也执行通常的显示控制。取而代之地，也可以在电力限制状态时，通过显示被固定控制的要件来通知使用者被限制的功能。
在上述实施方式中，作为起雾抑制装置而示出了具备窗加热器10、电加热器27、热介质热交换器28以及除湿机32的全部的一例，但也可以采用具备这些构件中的至少一个构件的结构。另外，低压设备8可以代替座椅加热器33而采用加热转向盘的转向加热器等追加的电加热器，或者在座椅加热器33的基础上追加采用加热转向盘的转向加热器等追加的电加热器。另外，也可以构成为将介质加热器30作为低压设备8，从低压电池7向介质加热器30供电，并将介质加热器30用作起雾抑制装置。
在上述实施方式中，根据步骤172和步骤173判断电力限制状态并构成向步骤190的分支。取而代之地，也可以不设置步骤172而仅根据步骤 173来构成向步骤190的分支。能够仅根据步骤173的控制操作来对电动车辆是否处于电力限制状态进行判断。在该情况下，响应高压电池2处于低蓄电量状态的情况，执行基于固定控制部65的固定控制。

Claims (10)

1.一种电动车辆用空气调节装置，其中，具备：
制冷循环系统(40、340)，其具有从高压电池(2)被供电的电动压缩机(41)，所述高压电池向电动车辆的行驶用的电动机(4)供电；
内外部气体切换装置(22)，其能够对从所述电动车辆的室外导入外部气体的外部气体模式和使所述电动车辆的室内的内部气体循环的内部气体模式进行切换；
起雾抑制装置，其从低压电池(7)被供电且抑制所述电动车辆的挡风玻璃(9)的起雾，所述低压电池向以比所述高压电池的电压低的电压进行动作的低压设备(8)供电；
判断部(63、172、173)，其对所述电动车辆是否处于应限制由所述电动压缩机导致的所述高压电池的电力消耗的电力限制状态进行判断；以及
固定控制部(65、190、191、193、294、295)，当所述判断部判断为所述电动车辆处于所述电力限制状态时，所述固定控制部使所述电动压缩机停止，并将所述起雾抑制装置固定控制为动作状态。
2.根据权利要求1所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
还具备通常控制部(64、180)，当所述判断部判断为所述电动车辆不处于所述电力限制状态时，所述通常控制部对包括所述起雾抑制装置在内的多个所述低压设备进行控制，
当所述判断部判断为所述电动车辆处于所述电力限制状态时，所述通常控制部对除所述起雾抑制装置以外的多个所述低压设备进行控制。
3.根据权利要求2所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
还具备检测所述挡风玻璃的起雾的传感器(62)，
所述通常控制部(64、180)基于来自所述传感器的信号以抑制所述挡风玻璃的起雾的方式对所述低压设备进行反馈控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
所述判断部具备：
第一判断部(172)，其对所述电动压缩机(41)的使用是否被控制所述高压电池的电池控制装置(3)禁止进行判断；以及
第二判断部(173)，其对所述高压电池的余量是否低于规定的阈值进行判断，
当所述电动压缩机的使用被所述电池控制装置禁止且所述余量低于所述阈值时，所述判断部判断为所述电动车辆处于所述电力限制状态。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
所述起雾抑制装置具备直接加热所述挡风玻璃的窗加热器(10)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
所述起雾抑制装置具备空气加热装置，所述空气加热装置加热向所述电动车辆的室内吹出的空气而间接加热所述挡风玻璃。
7.根据权利要求6所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
所述空气加热装置具备加热向所述电动车辆的室内吹出的空气的电加热器(27)。
8.根据权利要求6所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
所述空气加热装置具备借助介质来加热向所述电动车辆的室内吹出的空气的热介质热交换器(28)。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
所述起雾抑制装置具备对所述电动车辆的室内的空气进行除湿的除湿机(32)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的电动车辆用空气调节装置，其中，
当所述判断部判断为所述电动车辆处于所述电力限制状态时，所述固定控制部(192)将所述内外部气体切换装置固定控制为外部气体模式。
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