CN112440670B - 车辆用空调装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆用空调装置。在马达室内的温度高于外部空气温度的状况下，以没有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，进行内部空气导入率上升控制，所述内部空气导入率上升控制是以提高内部空气导入率的方式变更该内部空气导入率的控制，另一方面，以有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，禁止所述内部空气导入率上升控制。由此，能够通过有效地利用马达室内的热以使其有助于车厢内的制热来谋求制热效率的改善。

Description

车辆用空调装置
技术领域
本发明涉及一种车辆用空调装置。特别是，本发明涉及一种被设为能够调整向车厢内吹出的送风的内部空气导入率(也称作内部空气循环率)的车辆用空调装置的改良。
背景技术
以往，如日本特开2004－306859所公开的那样，提出了对于被设为能够通过乘坐者的选择来在外部空气导入模式和内部空气循环模式之间进行切换的车辆用空调装置(以下，有时也仅称为空调装置)，根据环境条件自动调整内部空气导入率(内部空气循环风量在向车厢内吹出的送风的风量中的比例)的方案。
具体而言，对于该日本特开2004－306859所公开的空调装置，其目的在于：在空调断开(热泵的压缩机停止)且以外部空气导入模式进行送风的状态下，防止因被发动机室内的热所加热的暖风(所导入的外部空气被加热而成的暖风)向车厢内吹出而带给乘坐者不快感的状况，并且，在向车厢内吹出的送风的温度比外部空气温度高规定温度以上的情况下使内部空气导入率大于0。由此，使较低温的车厢内空气混入外部空气(被发动机室内的热所加热的暖风)，从而抑制向车厢内吹出的送风的温度上升。
本发明的发明人等着眼于在以外部空气导入模式进行送风的状态下的车厢内的制热请求时，有效地利用发动机室内(在电动汽车的情况下为马达室内；以下，将该发动机室和马达室统称为马达室)的热以使其有助于车厢内的制热，由此谋求制热效率的改善。
然而，在日本特开2004－306859所公开的技术中想要有效地利用马达室内的热来进行车厢内的制热的情况下，由于该日本特开2004－306859所公开的技术在向车厢内吹出的送风的温度比外部空气温度高规定温度以上的情况下使内部空气导入率大于0(由于使暂时被加热的暖风的温度下降)，因此，对于有效地利用马达室内的热来谋求制热效率的改善而言存在极限。
特别是，在应用于采用热泵、加热水用加热器等来作为制热装置(空调装置)的电动汽车的情况下，在无法有效地利用马达室内的热的状况下制热装置的空调负荷增大，因此会导致能量消耗率的恶化。
发明内容
本发明是鉴于上述内容而完成的发明，其目的在于提供一种能够通过有效地利用马达室内的热以使其有助于车厢内的制热来谋求制热效率的改善的车辆用空调装置。
用于达成所述目的的本发明的解决方案以被设为向车厢内的外部空气导入风量和内部空气循环风量可变，并且能够调整内部空气导入率的车辆用空调装置为前提，所述内部空气导入率是内部空气循环风量在向车厢内吹出的送风的风量中的比例。并且，该车辆用空调装置的特征在于，具备：内部空气导入率控制部，在马达室内的温度高于外部空气温度的状况下，以没有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，进行内部空气导入率上升控制，所述内部空气导入率上升控制是以提高所述内部空气导入率的方式变更该内部空气导入率的控制；以及内部空气导入率控制禁止部，在马达室内的温度高于外部空气温度的状况下，以有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，禁止所述内部空气导入率上升控制。
这里所说的“空调断开”是指用于对车厢内进行制冷的空调工作(在热泵式的空调中是用于进行制冷运转的压缩机工作)已被停止的状况。
根据所述特定事项，在没有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风的情况下，提高内部空气导入率(进行内部空气导入率上升控制)，使较低温的车厢内空气混入外部空气(被马达室内的热所加热的暖风)，由此，抑制向车厢内吹出的送风的温度的上升，使得不会因被马达室内的热所加热的暖风向车厢内吹出而带给乘坐者(未请求制热的乘坐者)不快感。
另一方面，在有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风的情况下，禁止所述内部空气导入率上升控制。就是说，降低内部空气导入率，或者使内部空气导入率为0。由此，被马达室内的热所加热的暖风几乎不会被冷却地向车厢内吹出，从而有助于车厢内的制热。这样，能够通过有效地利用马达室内的热以使其有助于车厢内的制热来谋求制热效率的改善。
此外，所述内部空气导入率控制禁止部在有车厢内的除湿请求的情况下，不禁止所述内部空气导入率上升控制。
若在有车厢内的除湿请求的情况下禁止内部空气导入率上升控制，则需要对温度比较高的空气(被马达室内的热所加热的空气)进行冷却来除湿，因此空调装置的除湿负荷变高。这样一来会导致空调装置的能量消耗率的恶化。因此，在本解决方案中，在有车厢内的除湿请求的情况下不禁止内部空气导入率上升控制，提高内部空气导入率。就是说，通过减少外部空气的导入量来将空调装置的除湿负荷抑制得较低，从而谋求空调装置的能量消耗率的改善。
此外，所述车辆用空调装置搭载于不具备内燃机来作为行驶驱动力源的电动汽车。
在搭载有内燃机的车辆(传统车辆)中，能够有效利用内燃机的废热来进行车厢内的制热，相对于此，在电动汽车中，采用热泵、加热水用加热器等来作为能够进行车厢内的制热的空调装置(制热装置)。就是说，电动汽车需要用于进行车厢内的制热的能量。并且，在无法有效地利用马达室内的热的现有技术中，在制热请求时，该空调装置(热泵、加热水用加热器等)的空调负荷变大。在本发明中，如上所述，有效地利用马达室内的热以使其有助于车厢内的制热，因此能够将空调装置的空调负荷(制热负荷)抑制得较低，能够谋求空调装置的能量消耗率的改善。
此外，具备热泵，所述热泵根据车厢内的制冷请求和制热请求来切换制冷剂回路，在供向车厢内吹出的空气流动的空调管道内配设有蒸发器，所述蒸发器在制冷请求时通过制冷剂蒸发来对在所述空调管道内流动的空气进行冷却，与所述外部空气温度进行比较的温度采用通过装配于所述蒸发器的蒸发器温度传感器检测到的温度来代替所述马达室内的温度。
一般在热泵中具备用于检测蒸发器的制冷剂温度的蒸发器温度传感器。在空调断开状态下且没有车厢内的除湿请求的情况下，就是说，在未进行热泵中的制冷剂循环的情况下，由该蒸发器温度传感器检测到的温度为从蒸发器通过的送风的温度。并且，在本解决方案中，将由蒸发器温度传感器检测到的温度与外部空气温度进行比较，在由蒸发器温度传感器检测到的温度高于外部空气温度的状况下，进行前述的内部空气导入率上升控制或进行禁止该内部空气导入率上升控制的控制。由此，能够在准确地判断是否处在能够有效利用马达室内的热的状态的同时进行各控制。
在本发明中，在没有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风的情况下，进行内部空气导入率上升控制，使得不会因被马达室内的热所加热的暖风向车厢内吹出而带给乘坐者不快感，其中，所述内部空气导入率上升控制是以提高所述内部空气导入率的方式变更该内部空气导入率的控制，相对于此，以有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，禁止所述内部空气导入率上升控制。由此，在车厢内的制热请求时，能够通过有效地利用马达室内的热以使其有助于车厢内的制热来谋求制热效率的改善。
附图说明
以下，参照附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，其中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1是表示实施方式的车辆的车颈部的周边构造的剖视图。
图2是表示车辆用空调装置的概略构成的图。
图3是表示内部空气导入率调整动作的过程的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，对将本发明应用为搭载于电动汽车的车辆用空调装置的情况进行说明。
－车颈部的周边构造－
图1是表示本实施方式的车辆的车颈部的周边构造的剖视图。该图1中的箭头FR表示车身前方，箭头UP表示上方。
如图1所示，本实施方式的车辆在风挡(前窗玻璃)2与前车盖(front hood)(发动机盖)3之间配设有车颈(cowl)4，在该车颈4所具备的车颈处通风板(cowl louver)41形成有用于向车辆用空调装置1(参照图2)导入外部空气的吸入口42。
车颈4的内部与车辆用空调装置1的外部空气导入口64b相连，在车辆用空调装置1的外部空气导入模式下，从所述吸入口42导入的外部空气经过车颈4从外部空气导入口64b导入至车辆用空调装置1的空调管道61。
此外，在电动汽车的系统工作时，车颈4由于受到马达室MR内的热(与容纳于马达室MR内的未图示的行驶用马达、变换器等的工作相伴产生的发热)而温度上升，在外部空气导入模式下，从所述吸入口42导入的外部空气从车颈4通过时，该外部空气从车颈4受热而温度上升。此外，从未图示的排水孔(用于排出流入车颈4的雨水的开口)导入至车颈4的外部空气也同样温度上升。由于这些原因，在电动汽车的系统工作状态的外部空气导入模式下，导入至车辆用空调装置1的空调管道61的空气(外部空气)温度上升。
－车辆用空调装置的概略构成－
图2是表示本实施方式的搭载于车辆的车辆用空调装置1的概略构成的图。如该图2所示，车辆用空调装置1具备：热泵50、用于将由该热泵50进行了温度调整的温度调节空气向车厢内吹出的室内空调单元60以及对车辆用空调装置1的各种电动式的构成设备的工作进行控制的空调控制装置100等。在本实施方式中，对采用了具备三个热交换器52、53、58以及三通阀57的热泵来作为热泵50的情况进行说明，但并不限定于此。
(热泵)
热泵50被配置为能够对冷却朝向车厢内吹送的空气(送风空气)来对车厢内进行制冷的制冷模式的制冷剂回路、加热送风空气来对车厢内进行制热的制热模式的制冷剂回路、对通过冷却而除湿后的送风空气进行再加热来对车厢内进行除湿制热的除湿制热模式的制冷剂回路进行切换。
需要说明的是，在图2中，用虚线箭头来表示制冷模式下的制冷剂的流动，用实线箭头来表示制热模式下的制冷剂的流动，用单点划线箭头来表示除湿制热模式下的制冷剂的流动。
热泵50具备：压缩并排出制冷剂的压缩机51、用于加热送风空气的室内冷凝器52、用于冷却送风空气的室内蒸发器53、使制冷剂减压膨胀的制热用固定节流阀54和制冷用固定节流阀55、室外热交换器58以及切换制冷剂回路的开闭阀56a和三通阀57等。
压缩机51配置于所述马达室MR内，将制冷剂吸入、压缩并排出，该压缩机51被配置为通过电动马达51b来驱动排出容量被固定的固定容量型压缩机构51a的电动压缩机。
电动马达51b是通过从未图示的变换器输出的交流电压对该电动马达51b的工作(转速)进行控制的交流马达。此外，变换器输出与从空调控制装置100输出的控制信号对应的频率的交流电压。并且，通过基于可变频率的转速控制，对压缩机51的制冷剂排出能力进行变更。
室内冷凝器52的制冷剂入口侧与压缩机51的排出口侧连接。室内冷凝器52配置于空调管道61内，该空调管道61在室内空调单元60中形成向车厢内吹送的空气的空气通路，室内冷凝器52是通过使在其内部流通的制冷剂与空气进行热交换来加热空气的制热用热交换器。
室外热交换器58的制冷剂入口侧经由制热用固定节流阀54与室内冷凝器52的制冷剂出口侧连接。
而且，在本实施方式中，设有使从室内冷凝器52流出的制冷剂绕过制热用固定节流阀54而导向室外热交换器58的制冷剂入口侧的旁通通路56。在该旁通通路56配置有使该旁通通路56开闭的所述开闭阀56a。
开闭阀56a分别对制冷模式下的制冷剂回路、制热模式下的制冷剂回路、除湿制热模式下的制冷剂回路进行切换，所述开闭阀56a是该开闭阀56a的工作通过从空调控制装置100输出的控制信号来控制的电磁阀。具体而言，本实施方式的开闭阀56a在制冷模式时打开，在制热模式时和除湿制热模式时关闭。
室外热交换器58配置于马达室MR内，使从室内冷凝器52流出的制冷剂与从送风风扇58a吹送的车厢外空气(外部空气)进行热交换。送风风扇58a是转速(送风能力)通过从空调控制装置100输出的控制信号来控制的电动式送风机。
所述三通阀57与室外热交换器58的制冷剂出口侧连接。该三通阀57与开闭阀56a一起构成对上述的各运转模式下的制冷剂回路进行切换的制冷剂回路切换部，三通阀57是该三通阀57的工作通过从空调控制装置100输出的控制信号来控制的电气式阀。
具体而言，三通阀57在制冷模式时和除湿制热模式时成为图2中由虚线表示的切换状态，切换为使室外热交换器58的制冷剂出口侧与制冷用固定节流阀55连接的制冷剂回路，三通阀57在制热模式时成为图2中由实线表示的切换状态，切换为使室外热交换器58的制冷剂出口侧与配置于压缩机51的吸入口侧的蓄积器(accumulator)59的制冷剂入口侧连接的制冷剂回路。
室内蒸发器53配置于室内空调单元60的空调管道61内的、室内冷凝器52的送风空气流的上游侧，室内蒸发器53是使在其内部流通的制冷剂与送风空气进行热交换来冷却送风空气的冷却用热交换器。
蓄积器59的入口侧与室内蒸发器53的制冷剂出口侧连接。蓄积器59是将流入内部的制冷剂的气液分离并储存热泵50内的剩余制冷剂的气液分离器。而且，压缩机51的吸入口侧与蓄积器59的气相制冷剂出口连接。
(室内空调单元)
接着，对室内空调单元60进行说明。室内空调单元60配置于车厢内前方的仪表板内，并被配置为在空调管道61内容纳送风机62、室内蒸发器53、室内冷凝器52以及空气混合门63等。
在空调管道61的送风空气流的最上游侧配置有向该空调管道61内切换导入内部空气(车厢内空气)和外部空气的内部/外部空气切换装置64。
内部/外部空气切换装置64通过内部/外部空气切换门64c连续地调整向空调管道61内导入内部空气的内部空气导入口64a和导入外部空气的外部空气导入口64b各自的开口面积，使内部空气的风量(内部空气循环风量)与外部空气的风量(外部空气导入风量)的风量比例连续地变化。在图2中，由实线表示的内部/外部空气切换门64c的位置表示使外部空气导入口64b全开而使内部空气导入口64a全闭的外部空气导入模式下的位置。此外，由虚线表示的内部/外部空气切换门64c的位置表示使内部空气导入口64a全开而使外部空气导入口64b全闭的内部空气循环模式下的位置。此外，由双点划线表示的内部/外部空气切换门64c的位置表示使内部空气导入口64a和外部空气导入口64b分别以规定的比率开放，对内部空气循环风量与外部空气导入风量的风量比例进行了调整的位置的一个例子。内部/外部空气切换门64c通过电动致动器被驱动，该电动致动器的工作通过从空调控制装置100输出的控制信号来控制。
在内部/外部空气切换装置64的空气流的下游侧配置有将经由该内部/外部空气切换装置64吸入的空气向车厢内吹送的送风机62。该送风机62是通过电动马达来驱动离心多叶风扇(西洛克风扇(sirocco fan))的电动式送风机，送风机62的转速(送风量)通过从空调控制装置100输出的控制信号来控制。
在送风机62的空气流的下游侧，沿着送风空气的流动方向依次配置有所述室内蒸发器53和室内冷凝器52。
此外，在空调管道61内配置有所述空气混合门63，该空气混合门63对从室内蒸发器53通过后的送风空气中的、从室内冷凝器52通过的风量与不从室内冷凝器52通过的风量的风量比例进行调整。空气混合门63通过空气混合门驱动用的电动致动器被驱动，该电动致动器的工作通过从空调控制装置100输出的控制信号来控制。
因此，在制冷模式时和除湿制热模式时，对空气混合门63的开度进行调整，由此对在室内蒸发器53中被冷却的送风空气中的、被室内冷凝器52再加热的暖风与绕过室内冷凝器52的冷风的风量比例进行调整。并且，通过该风量比例的调整，对混合了暖风和冷风的混合空气即向车厢内吹出的送风空气的温度进行调整。
而且，在空调管道61的空气流的最下游部设有用于将已从室内冷凝器52通过的送风空气或者绕过了室内冷凝器52的送风空气向车厢内吹出的吹风口。作为该吹风口，设有将空调风朝向风挡2吹出的除霜吹风口65a、将空调风朝向车厢内的乘坐者的上半身吹出的面部吹风口65b以及将空调风朝向乘坐者的脚下吹出的脚部吹风口65c。
此外，在除霜吹风口65a、面部吹风口65b以及脚部吹风口65c的空气流的上游侧配置有吹风口切换门66a、66b。
该吹风口切换门66a、66b构成切换吹风口模式的吹风口模式切换部，并连结于吹风口切换门驱动用的电动致动器而被联动地转动操作。需要说明的是，该电动致动器的工作也通过从空调控制装置100输出的控制信号来控制。
此外，作为根据吹风口切换门66a、66b的位置而被切换的吹风口模式，具有：面部模式，将空气从面部吹风口65b朝向车厢内乘坐者的上半身吹出；双水平通气(bi-level)模式，使面部吹风口65b和脚部吹风口65c开口来将空气朝向车厢内乘坐者的上半身和脚下吹出；脚部模式，将空气从脚部吹风口65c吹出；以及脚部除霜模式，将空气从脚部吹风口65c和除霜吹风口65a吹出。
此外，在仪表板上设有空调操作面板200。来自该空调操作面板200上的各种开关的开关信号被输入至空调控制装置100。作为设于空调操作面板200上的各种开关，具备：用于对车辆用空调装置1进行自动控制的自动(AUTO)开关、用于使压缩机51强制工作的空调(A/C)开关、用于切换吸入口模式的吸入口切换开关、用于将车厢内的温度设定为所期望的温度的温度设定开关、用于以手动模式设定送风机62的送风量的风量切换开关、除湿开关(也被称为除雾开关)以及用于切换吹风口模式的吹风口切换开关等。
(空调控制装置)
接着，对空调控制装置100进行说明。空调控制装置100由包括CPU(centralprocessing unit：中央处理单元)、ROM(Read-Only Memory：只读存储器)以及RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)等的周知的微型计算机及其周边电路构成。并且，基于存储于ROM内的空调控制程序来进行各种运算、处理，对连接于空调控制装置100的输出侧的压缩机51用的变换器、开闭阀56a、三通阀57、送风风扇58a、送风机62、前述的各种电动致动器这样的各种空调控制设备的工作进行控制。
此外，空调控制用的传感器组的检测信号被输入到空调控制装置100的输入侧，所述传感器组包括：检测车厢内温度(内部空气温度)Tr的内部气温传感器101、检测车厢外温度(外部空气温度)Tam的外部气温传感器102、检测向车厢内照射的日照量Ts的日照量传感器103、检测马达室MR内的温度Tmr的马达室内温度传感器104、检测室内蒸发器53中的制冷剂蒸发温度(蒸发器温度)Te的蒸发器温度传感器105、检测在室外热交换器58处进行了热交换后的制冷剂温度To的室外机温度传感器106等。
－车辆用空调装置的动作说明－
接着，对作为如上述那样配置的车辆用空调装置1的基本动作的制冷模式、制热模式、除湿制热模式分别进行说明。
(制冷模式)
在空调操作面板200上的自动开关被接通的状态或者空调开关被接通的状态下，由温度设定开关设定的设定温度低于车厢内温度Tr的情况下，开始制冷模式。在该制冷模式下，开闭阀56a被打开，并以室外热交换器58的制冷剂出口侧与制冷用固定节流阀55的制冷剂入口侧连接的方式控制三通阀57的工作。
由此，如图2中虚线箭头所示，构成制冷剂以压缩机51→室内冷凝器52→旁通通路56→室外热交换器58→三通阀57→制冷用固定节流阀55→室内蒸发器53→蓄积器59→压缩机51的顺序进行循环的冷冻循环(制冷剂回路)。就是说，构成使室外热交换器58作为使制冷剂散热的散热器(冷凝器)发挥功能并使室内蒸发器53作为使制冷剂蒸发的蒸发器发挥功能的冷冻循环。
在该制冷模式时的热泵50中，被压缩机51压缩后的高压高温制冷剂从室内冷凝器52通过之后，经由旁通通路56流入室外热交换器58，在室外热交换器58中与从送风风扇58a吹送的外部空气进行热交换来散热。从室外热交换器58流出的制冷剂经由三通阀57流入制冷用固定节流阀55，通过该制冷用固定节流阀55而减压膨胀。被该制冷用固定节流阀55减压后的低压制冷剂流入室内蒸发器53，从由送风机62吹送的送风空气吸热而蒸发。利用该制冷剂的吸热作用，从室内蒸发器53通过的送风空气被冷却。并且，以向车厢内吹送的送风空气接近目标吹风温度TAO的方式对通过该室内蒸发器53被冷却的送风空气进行调整，从而实现车厢内的制冷。此外，从室内蒸发器53流出的制冷剂流入蓄积器59。通过蓄积器59被气液分离出的气相制冷剂被吸入压缩机51并再次被压缩。
在这样的制冷剂循环状态下，空调控制装置100读入所述空调控制用的传感器组的检测信号和空调操作面板200的操作信号。并且，基于检测信号和操作信号的值计算出作为向车厢内吹出的空气的目标温度的目标吹风温度TAO。而且，基于计算出的目标吹风温度TAO和传感器组的检测信号来决定连接于空调控制装置100的输出侧的各种空调控制设备的工作状态。具体而言，基于目标吹风温度TAO，参照预先存储于空调控制装置100的ROM内的控制映射图来决定送风机62的送风量、空气混合门63的开度、吹风口模式、吸入口模式、压缩机51的制冷剂排出能力。
(制热模式)
例如在空调操作面板200上的自动开关被接通的状态下，由温度设定开关设定的设定温度高于车厢内温度Tr的情况下，开始制热模式。在该制热模式下，开闭阀56a被关闭，并以室外热交换器58的制冷剂出口侧与蓄积器59的制冷剂入口侧连接的方式控制三通阀57的工作。而且，以从室内蒸发器53通过后的送风空气的全部风量流入室内冷凝器52的方式使空气混合门63位移。
由此，如图2中实线箭头所示，构成制冷剂以压缩机51→室内冷凝器52→制热用固定节流阀54→室外热交换器58→三通阀57→蓄积器59→压缩机51的顺序进行循环的冷冻循环。就是说，构成使室内冷凝器52作为散热器发挥功能并使室外热交换器58作为蒸发器发挥功能的冷冻循环。
在该制热模式时的热泵50中，被压缩机51压缩后的制冷剂在室内冷凝器52中向从送风机62吹送的送风空气散热。由此，从室内冷凝器52通过的送风空气被加热，从而实现车厢内的制热。此外，从室内冷凝器52流出的制冷剂被制热用固定节流阀54减压并流入室外热交换器58。流入室外热交换器58的制冷剂从由送风风扇58a吹送的车厢外部空气吸热而蒸发。从室外热交换器58流出的制冷剂经由三通阀57流入蓄积器59。通过蓄积器59被气液分离出的气相制冷剂被吸入压缩机51并再次被压缩。
在这样的制冷剂循环状态下，也是空调控制装置100读入所述空调控制用的传感器组的检测信号和空调操作面板200的操作信号，基于该检测信号和操作信号的值计算出作为向车厢内吹出的空气的目标温度的目标吹风温度TAO。并且，基于该目标吹风温度TAO来决定送风机62的送风量、吹风口模式、吸入口模式、压缩机51的制冷剂排出能力。
(除湿制热模式)
例如在空调操作面板200上的自动开关被接通且由温度设定开关设定的设定温度高于车厢内温度Tr的情况下，并且当通过除湿开关进行除湿请求时，开始除湿制热模式。在该除湿制热模式下，开闭阀56a被关闭，并以室外热交换器58的制冷剂出口侧与制冷用固定节流阀55的制冷剂入口侧连接的方式控制三通阀57的工作。
由此，如图2中单点划线箭头所示，构成制冷剂以压缩机51→室内冷凝器52→制热用固定节流阀54→室外热交换器58→三通阀57→制冷用固定节流阀55→室内蒸发器53→蓄积器59→压缩机51的顺序进行循环的冷冻循环。
在该除湿制热模式时的热泵50中，被压缩机51压缩后的高压高温制冷剂在室内冷凝器52中与从室内蒸发器53通过后的送风空气的一部分进行热交换，从而送风空气的一部分被加热。而且，从室内冷凝器52流出的制冷剂被制热用固定节流阀54减压并流入室外热交换器58。流入室外热交换器58的制冷剂根据该制冷剂的温度与外部空气温度的关系，与外部空气进行热交换来散热或者吸热。
从室外热交换器58流出的制冷剂经由三通阀57流入制冷用固定节流阀55，通过制冷用固定节流阀55而减压膨胀。被制冷用固定节流阀55减压后的低压制冷剂流入室内蒸发器53，从由送风机62吹送的送风空气吸热而蒸发。利用该制冷剂的吸热作用，从室内蒸发器53通过的送风空气被冷却并被除湿。这样，在除湿制热模式下，通过室内冷凝器52将在室内蒸发器53中被冷却的送风空气加热并向车厢内吹出，由此能够进行车厢内的除湿制热。
在这样的制冷剂循环状态下，也是空调控制装置100读入所述空调控制用的传感器组的检测信号和空调操作面板200的操作信号，基于该检测信号和操作信号的值计算出作为向车厢内吹出的空气的目标温度的目标吹风温度TAO。并且，基于该目标吹风温度TAO来决定送风机62的送风量、空气混合门63的开度、吹风口模式、吸入口模式、压缩机51的制冷剂排出能力。
－内部空气导入率调整动作－
接着，对在以外部空气导入模式进行送风的状态下，根据环境条件等调整内部空气导入率的内部空气导入率调整动作进行说明。
如前述的日本特开2004－306859中所公开的那样，进行该内部空气导入率调整动作的目的在于：在热泵50的压缩机51的停止状态(空调断开)且以外部空气导入模式进行送风的状态下，防止因被马达室MR内的热所加热的暖风(所导入的外部空气被加热而成的暖风)向车厢内吹出而带给乘坐者不快感的状况。如上所述，所导入的外部空气被马达室MR内的热所加热的原因是车颈4由于受到马达室MR内的热(与容纳于马达室MR内的未图示的行驶用马达、变换器等的工作相伴产生的发热)而温度上升，在外部空气导入模式下，从所述吸入口42导入的外部空气等从车颈4通过。
所述空调控制装置100中具备内部空气导入率控制部110。在马达室MR内的温度高于外部空气温度的状况下，以没有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，并且在向车厢内吹出的送风的温度(实际吹出的送风的温度、感测值等)比外部空气温度高规定温度以上的情况下，该内部空气导入率控制部110以提高内部空气导入率的方式变更该内部空气导入率。就是说，使内部空气导入率大于0。
该内部空气导入率控制部110通过存储于空调控制装置100的所述ROM中的控制程序来实现。此外，通过马达室内温度传感器104来检测马达室MR内的温度Tmr。通过外部气温传感器102来检测外部空气温度Tam。在该控制中，具体而言，使内部/外部空气切换门64c的位置从图2中由实线表示的位置(使外部空气导入口64b全开而使内部空气导入口64a全闭的位置)变成例如图2中由双点划线表示的位置(增大内部空气导入口64a的开度的位置)。由此，使较低温的车厢内空气混入外部空气(被马达室MR内的热所加热的暖风)，从而抑制向车厢内吹出的送风的温度上升，不会导致前述的乘坐者的不快感。以下，将该控制称为内部空气导入率上升控制。
然而，在有车厢内的制热请求的状况下想要有效地利用马达室MR内的热来进行车厢内的制热的情况下，如上所述，在向车厢内吹出的送风的温度比外部空气温度高规定温度以上的情况下使内部空气导入率大于0时，会使暂时被加热的暖风的温度下降，因此，对于有效地利用马达室MR内的热来谋求制热效率的改善而言存在极限。特别是，电动汽车采用前述的热泵50来作为制热装置，因此需要用于进行车厢内的制热的能量。因此，在无法有效地利用马达室MR内的热的状况下，车辆用空调装置1的空调负荷(制热负荷)变大，因此会导致能量消耗率的恶化。
因此，在本实施方式中，以有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，禁止所述内部空气导入率上升控制。就是说，与进行所述内部空气导入率上升控制的情况相比，减小内部空气导入口64a的开度，降低内部空气导入率或使内部空气导入率为0。具体而言，在空调控制装置100中具备内部空气导入率控制禁止部120，该内部空气导入率控制禁止部120禁止由所述内部空气导入率控制部110执行的内部空气导入率上升控制。
此外，即使在有车厢内的制热请求且以外部空气导入模式进行送风的状况下，该内部空气导入率控制禁止部120也会在有车厢内的除湿请求的情况下，不禁止所述内部空气导入率上升控制。这是考虑到：若在有车厢内的除湿请求的情况下，禁止内部空气导入率上升控制，则需要对温度比较高的空气(被马达室MR内的热所加热的空气)进行冷却来进行除湿，因此车辆用空调装置1的除湿负荷变高，会导致能量消耗率的恶化。
该内部空气导入率控制禁止部120也通过存储于空调控制装置100的所述ROM中的控制程序来实现。
以下，对本实施方式的内部空气导入率调整动作的过程进行说明。图3是表示该内部空气导入率调整动作的过程的流程图。
首先，在步骤ST1中，判定当前的吸入口模式是否成为外部空气导入模式。例如，在通过由乘坐者实施的吸入口切换开关的操作而设定为外部空气导入模式的情况下，在该步骤ST1中判定为是。
在当前的吸入口模式未成为外部空气导入模式(成为内部空气循环模式)，在步骤ST1中判定为否的情况下，视为不需要内部空气导入率调整动作，直接返回。
在当前的吸入口模式成为外部空气导入模式，在步骤ST1中判定为是的情况下移至步骤ST2，判定马达室MR内的温度Tmr是否高于外部空气温度Tam且其差是否超过规定值α。该动作用于判定假设在有车厢内的制热请求的状况下，能够凭借马达室MR内的温度Tmr高而有效地利用该马达室MR内的热以使其有助于车厢内的制热的状况。
在步骤ST2中判定为否的情况下，视为不是能够有效地利用马达室MR内的热的状况，直接返回。
在马达室MR内的温度Tmr高于外部空气温度Tam且其差超过规定值α，在步骤ST2中判定为是的情况下，移至步骤ST3，判定是否有车厢内的制热请求。例如，在空调操作面板200上的自动开关被接通的状态下，由温度设定开关设定的设定温度高于车厢内温度Tr的情况下，视为有车厢内的制热请求并在步骤ST3中判定为是。在该情况下，通常，如上所述，制热模式或者除湿制热模式的制冷剂回路成立，进行热泵50中的制冷剂循环。
在没有车厢内的制热请求，在步骤ST3中判定为否的情况下，移至步骤ST4，判定当前是否处在空调断开状态(也没有车厢内的制冷请求的状态)。
在当前为空调接通状态，在步骤ST4中判定为否的情况下，直接返回。在该情况下，例如根据车厢内的制冷请求来进行前述的制冷模式的运转。
在当前为空调断开状态，在步骤ST4中判定为是的情况下，移至步骤ST5，执行内部空气导入率上升控制。就是说，如上所述，为了防止因被马达室MR内的热所加热的暖风向车厢内吹出而带给乘坐者(未请求制热的乘坐者)不快感的状况，使内部空气导入率大于0，使较低温的车厢内空气混入外部空气(被马达室MR内的热所加热的暖风)，从而抑制向车厢内吹出的送风的温度上升，使得不会导致前述的乘坐者的不快感。
另一方面，在有车厢内的制热请求，在步骤ST3中判定为是的情况下，移至步骤ST6，判定当前是否有车厢内的除湿请求。例如，在由所述除湿开关进行了除湿请求的情况下，在步骤ST6中判定为是。
在当前没有车厢内的除湿请求，在步骤ST6中判定为否的情况下，移至步骤ST7，禁止前述的内部空气导入率上升控制。就是说，对内部/外部空气切换门64c进行转动控制(向减小内部空气导入口64a的开度的方向进行转动控制)，与进行所述内部空气导入率上升控制的情况相比减小内部空气导入口64a的开度，降低内部空气导入率或使内部空气导入率为0。由此，成为如下状况：被马达室MR内的热所加热的暖风几乎不会被冷却地向车厢内吹出，由此能够有助于车厢内的制热。
在当前有车厢内的除湿请求，在步骤ST6中判定为是的情况下，移至步骤ST5，执行内部空气导入率上升控制。就是说，不禁止内部空气导入率上升控制。这是考虑到：如上所述，若在有车厢内的除湿请求的情况下，禁止内部空气导入率上升控制，则需要对温度比较高的空气(被马达室MR内的热所加热的空气)进行冷却来除湿，因此车辆用空调装置1的除湿负荷变高，会导致能量消耗率的恶化。通过减少外部空气的导入量，将车辆用空调装置1的除湿负荷抑制得较低。
在本实施方式中的内部空气导入率调整动作中，重复以上的动作。
因此，图3中的步骤ST5的动作是通过内部空气导入率控制部110进行的内部空气导入率上升控制，步骤ST7的动作是通过内部空气导入率控制禁止部120进行的内部空气导入率上升控制的禁止动作。
－实施方式的效果－
如以上说明的那样，在本实施方式中，在有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风的情况下，禁止所述内部空气导入率上升控制(步骤ST7)。就是说，降低内部空气导入率，或者使内部空气导入率为0。由此，被马达室MR内的热所加热的暖风几乎不会被冷却地向车厢内吹出，由此能够有助于车厢内的制热。这样，能够通过有效地利用马达室MR内的热以使其有助于车厢内的制热来谋求制热效率的改善。
此外，即使在有车厢内的制热请求的状况下，也会在有车厢内的除湿请求的情况下，不禁止内部空气导入率上升控制(步骤ST6→步骤ST5)。就是说，若在有车厢内的除湿请求的情况下，禁止内部空气导入率上升控制，则需要对温度比较高的空气(被马达室MR内的热所加热的空气)进行冷却来除湿，因此车辆用空调装置1的除湿负荷变高，会导致车辆用空调装置1的能量消耗率的恶化。因此，在本实施方式中，在有车厢内的除湿请求的情况下不禁止内部空气导入率上升控制，提高内部空气导入率。就是说，通过减少外部空气的导入量，将车辆用空调装置1的除湿负荷抑制得较低，由此，能够谋求车辆用空调装置1的能量消耗率的改善。
－变形例－
接着对变形例进行说明。本变形例是将与外部空气温度Tam进行比较的温度(在所述实施方式中为马达室MR内的温度Tmr)进行了变更的例子。在以下的说明中，仅针对与所述实施方式的不同点进行说明。
在本变形例中，将由所述蒸发器温度传感器105检测到的蒸发器温度Te与外部空气温度Tam进行比较，在蒸发器温度Te比外部空气温度Tam高规定温度以上的状况下，进行前述的内部空气导入率上升控制或进行禁止该内部空气导入率上升控制的控制。
具体而言，在热泵50的压缩机51未工作且制冷剂未流至室内蒸发器53的状况下，以外部空气导入模式进行送风的情况下，蒸发器温度传感器105检测从外部空气导入口64b导入的空气的温度。因此，在这样的状况下，将蒸发器温度Te与外部空气温度Tam进行比较，在蒸发器温度Te比外部空气温度Tam高规定温度以上的状况下，进行前述的内部空气导入率上升控制或进行禁止该内部空气导入率上升控制的控制。
在本变形例中，也与所述实施方式同样地，在有车厢内的制热请求的情况下，能够通过有效地利用马达室MR内的热以使其有助于车厢内的制热来谋求制热效率的改善。
此外，在本变形例中，如上所述，在蒸发器温度Te比外部空气温度Tam高规定温度以上的状况下，进行内部空气导入率上升控制或进行禁止该内部空气导入率上升控制的控制。因此，能够在准确地判断是否处在能够有效利用马达室MR内的热的状态的同时进行各控制。
－其他实施方式－
需要说明的是，本发明并不限定于所述实施方式和所述变形例，能够进行权利要求书和与该权利要求书的范围等同的范围内所包含的所有的变形、应用。
例如，在所述实施方式和所述变形例中，采用了热泵50来作为对车厢内进行制热的装置。本发明不限于此，也可以采用公知的加热水用加热器。
此外，在所述实施方式和所述变形例中，对将本发明应用为搭载于电动汽车的车辆用空调装置1的情况进行了说明。本发明不限于此，也能够应用于搭载内燃机来作为行驶驱动力源的传统车辆、搭载内燃机和电动马达来作为行驶驱动力源的混合动力车辆、搭载燃料电池来作为行驶驱动力源的燃料电池车辆。在传统车辆的情况下，来自内燃机的废热有助于车厢内的制热，在混合动力车辆的情况下，来自内燃机的废热和来自电动马达的发热有助于车厢内的制热，在燃料电池车辆的情况下，来自燃料电池堆的发热有助于车厢内的制热。
此外，在所述实施方式中，对在有车厢内的制热请求，制热模式的制冷剂回路成立，进行热泵50中的制冷剂循环的状态下，进行内部空气导入率上升控制或内部空气导入率上升控制的禁止的情况进行了说明。本发明不限于此，在有车厢内的制热请求时，有效地利用马达室MR内的热帮助了车厢内的制热的情况下，只要是制热请求通过该马达室MR内的热而被满足的状况，就无需进行热泵50中的制冷剂循环，因此在该情况下，也可以在未进行热泵50中的制冷剂循环的状态下，进行内部空气导入率上升控制或内部空气导入率上升控制的禁止。
本发明可以应用于能够调整向车厢内吹出的送风的内部空气导入率的车辆用空调装置。

Claims (4)

1.一种车辆用空调装置，被设为：向车厢内的外部空气导入风量和内部空气循环风量可变，并且能够调整内部空气导入率，所述内部空气导入率是内部空气循环风量在向车厢内吹出的送风的风量中的比例，所述车辆用空调装置的特征在于，具备：
内部空气导入率控制部，在马达室内的温度高于外部空气温度的状况下，以没有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，进行内部空气导入率上升控制，所述内部空气导入率上升控制是以提高所述内部空气导入率的方式变更该内部空气导入率的控制；以及
内部空气导入率控制禁止部，在马达室内的温度高于外部空气温度的状况下，以有车厢内的制热请求，空调断开且以外部空气导入模式进行送风为条件，禁止所述内部空气导入率上升控制。
2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述内部空气导入率控制禁止部在有车厢内的除湿请求的情况下，不禁止所述内部空气导入率上升控制。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用空调装置，其特征在于，
所述车辆用空调装置搭载于不具备内燃机来作为行驶驱动力源的电动汽车。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用空调装置，其特征在于，
具备热泵，所述热泵根据车厢内的制冷请求和制热请求来切换制冷剂回路，在供向车厢内吹出的空气流动的空调管道内配设有蒸发器，所述蒸发器在制冷请求时通过制冷剂蒸发来对在所述空调管道内流动的空气进行冷却，
与所述外部空气温度进行比较的温度采用通过装配于所述蒸发器的蒸发器温度传感器检测到的温度来代替所述马达室内的温度。
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