CN116075439A - 车辆用空调装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆用空调装置。在车辆用空调装置中,消除在转移到制冷剂的热交换路径增加的运转模式时因制冷能力降低引起的乘客的不适。本发明的车辆用空调装置具备:空调制冷剂回路,使制冷剂循环,对车室内进行制冷;分路制冷剂回路,从空调制冷剂回路分路,进行发热设备的冷却;分路控制阀,设置于分路制冷剂回路,对从空调制冷剂回路进入分路制冷剂回路的制冷剂的流通进行控制;以及控制部,对空调制冷剂回路的动作和分路控制阀进行控制,控制部在向使基于空调制冷剂回路的车室内的制冷和基于分路制冷剂回路的发热设备的冷却并行的动作转移之后,根据空调制冷剂回路的制冷能力状况,对分路控制阀进行开闭控制。
Description
技术领域
本发明涉及对车辆的车室内进行空气调节的车辆用空调装置。
背景技术
作为适合于电动车辆(包括所谓混合动力车辆)的车辆用空调装置,已知具备热泵方式的制冷剂回路的装置。该制冷剂回路是通过制冷剂配管依次连接有压缩机、散热器(冷凝器)、膨胀阀、吸热器(蒸发器)的制冷剂的循环回路,具备该循环回路的空调装置具备车外热交换器,使由压缩机压缩后的制冷剂在车外热交换器中吸热,利用散热器的散热进行制热,并且使压缩后的制冷剂在车外热交换器中散热,利用吸热器的吸热进行制冷(例如参照下述专利文献1)。
此外,在电动车辆中,为了确保蓄电池的性能维持、安全性,需要将因自身发热、周边温度的上升而成为高温的蓄电池冷却到适当的温度。因此,在电动车辆中,设置用于冷却蓄电池的蓄电池用制冷剂回路,使在空调用的制冷剂回路中循环的制冷剂与蓄电池用制冷剂(冷却水)进行热交换而降低冷却水的温度,由此有效地冷却蓄电池(下述专利文献2)。
专利文献1:日本专利公开公报特开2014-213765号
专利文献2:日本专利公报第5860360号
在车辆用空调装置中,在利用制冷剂回路的制冷剂对蓄电池等空气调节以外的温度调节对象进行冷却的情况下,如果从对车室内进行空气调节的运转模式转移到需要冷却蓄电池等温度调节对象而也向温度调节对象用的热交换器输送制冷剂的运转模式,则制冷剂流动的热交换的路径增加,因此在刚转移后成为压缩机的能力(转速)不足的状态,产生吹出到车室内的空气的温度暂时变高的现象。
此外,相反,在从向温度调节对象用的热交换器输送制冷剂的运转模式向需要进行车室内的制冷而向吸热器输送制冷剂的运转模式时,在刚转移后,同样地成为压缩机的能力不足的状态,产生车室内的空气调节延迟的情况。
发明内容
本发明的课题在于应对这样的问题。即,本发明的课题在于在车辆用空调装置中,消除在转移到制冷剂的热交换路径增加的运转模式时由制冷能力降低引起的乘客的不适等。
为了解决这样的课题,本发明具备以下结构。
车辆用空调装置具备:空调制冷剂回路,使制冷剂循环,对车室内进行制冷;分路制冷剂回路,从所述空调制冷剂回路分路,进行发热设备的冷却;分路控制阀,设置于所述分路制冷剂回路,对从所述空调制冷剂回路进入所述分路制冷剂回路的制冷剂的流通进行控制;以及控制部,对所述空调制冷剂回路的动作和所述分路控制阀进行控制,所述控制部在向使基于所述空调制冷剂回路的车室内的制冷和基于所述分路制冷剂回路的发热设备的冷却并行的动作转移之后,根据所述空调制冷剂回路的制冷能力状况,对所述分路控制阀进行开闭控制。
根据具备这样的特征的本发明的车辆用空调装置,在转移到制冷剂的热交换路径增加的运转模式时,通过根据空调制冷剂回路的制冷能力状况对分路控制阀进行开闭控制,能够抑制制冷能力的降低。由此,能够消除因制冷能力的降低引起的乘客的不适。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的车辆用空调装置的系统构成的说明图。
图2是表示车辆用空调装置的控制部的说明图。
图3是与控制部中的压缩机控制相关的控制框图。
图4是与控制部中的压缩机控制相关的其他控制框图。
图5是与控制部中的压缩机控制相关的其他控制框图。
图6是说明控制部的压缩机转速上升控制的说明图。
图7是说明控制部的压缩机转速上升控制的其他说明图。
图8是说明控制部的压缩机转速上升控制和分路控制阀的开闭控制的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中,不同的图中的相同的附图标记表示相同功能的部位,适当省略各图中的重复说明。
图1表示本发明的一个实施方式的车辆用空调装置1的系统构成。应用本发明的实施方式的车辆的一例是未搭载发动机(内燃机)的电动车辆(EV),通过将充电到搭载于车辆的蓄电池55的电力供给到行驶用马达(电动机、未图示)来进行驱动而行驶,此时,车辆用空调装置1的后述的压缩机2也由从蓄电池55供给的电力驱动。
车辆用空调装置1在不能利用发动机废热进行制热的电动车辆中,通过使用了空调制冷剂回路R的热泵运转,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、除霜模式、空调(优先)+蓄电池冷却模式、蓄电池冷却(优先)+空调模式、以及蓄电池冷却(单独)模式的各运转模式,进行车室内的空气调节、蓄电池55等发热设备的温度调节(冷却)。
另外,作为车辆,并不限定于电动车辆,本发明的实施方式对于并用发动机和行驶用马达的所谓混合动力车辆也是有效的。此外,应用图示的车辆用空调装置1的车辆能够从外部的充电器(快速充电器或普通充电器)向蓄电池55充电。此外,上述蓄电池55、行驶用马达、对其进行控制的逆变器等是搭载于车辆的发热设备,它们成为温度调节对象,在以下的说明中以蓄电池55为例进行说明。
车辆用空调装置1进行电动车辆的车室内的空气调节(制热、制冷、除湿及换气),通过制冷剂配管13依次连接如下构件而构成空调制冷剂回路R:电动式的压缩机2,对制冷剂进行压缩;散热器4,设置在供车室内的空气通气循环的HVAC单元10的空气流通通道3内,从压缩机2排出的高温高压的制冷剂经由消声器5和制冷剂配管13G流入,使该制冷剂向车室内散热(释放制冷剂的热);室外膨胀阀6,由在制热时使制冷剂减压膨胀的电动阀(电子膨胀阀)构成;室外热交换器7,为了在制冷时作为使制冷剂散热的散热器发挥功能、在制热时作为使制冷剂吸热(使制冷剂吸收热量)的蒸发器发挥功能,在制冷剂与外部空气之间进行热交换;室内膨胀阀8,由使制冷剂减压膨胀的机械式膨胀阀构成;作为蒸发器的吸热器9,设置在空气流通通道3内,在制冷时及除湿时使制冷剂从车室内外吸热(蒸发);以及储能器12等。
然后,室外膨胀阀6使从散热器4流出并流入室外热交换器7的制冷剂减压膨胀,并且也能够全闭。此外,使用机械式膨胀阀的室内膨胀阀8使流入吸热器9的制冷剂减压膨胀,并且调整吸热器9中的制冷剂的过热度。
另外,在室外热交换器7设置有室外送风机15。该室外送风机15通过使外部空气强制地向室外热交换器7通风,使外部空气与制冷剂进行热交换,由此构成为即使在停车中(即车速为0km/h),外部空气也向室外热交换器7通风。
室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有贮液干燥部(receiver dryer)14和过冷却部16,室外热交换器7的制冷剂出口侧的制冷剂配管13A经由作为在使制冷剂向吸热器9流动时打开的开闭阀的电磁阀17(制冷用)与贮液干燥部14连接,过冷却部16的出口侧的制冷剂配管13B依次经由逆止阀18、室内膨胀阀8以及作为吸热器用阀装置的电磁阀35(驾驶室用)与吸热器9的制冷剂入口侧连接。另外,贮液干燥部14及过冷却部16在结构上构成室外热交换器7的一部分。此外,逆止阀18以室内膨胀阀8的方向为顺方向。此外,在此,室内膨胀阀8和电磁阀35由带电磁阀的膨胀阀构成。
此外,从室外热交换器7引出的制冷剂配管13A分路为制冷剂配管13D,该分路的制冷剂配管13D经由作为在制热时打开的开闭阀的电磁阀21(制热用)与吸热器9的制冷剂出口侧的制冷剂配管13C连通连接。然后,该制冷剂配管13C与储能器12的入口侧连接,储能器12的出口侧与压缩机2的制冷剂吸入侧的制冷剂配管13K连接。
此外,在散热器4的制冷剂出口侧的制冷剂配管13E连接有过滤器19,此外,该制冷剂配管13E在室外膨胀阀6的跟前侧(制冷剂上游侧)分路为制冷剂配管13J和制冷剂配管13F,分路后的一方的制冷剂配管13J经由室外膨胀阀6与室外热交换器7的制冷剂入口侧连接。此外,分路后的另一方的制冷剂配管13F经由作为在除湿时打开的开闭阀的电磁阀22(除湿用)与位于逆止阀18的制冷剂下游侧、且位于室内膨胀阀8的制冷剂上游侧的制冷剂配管13B连通连接。
由此,制冷剂配管13F成为相对于室外膨胀阀6、室外热交换器7及逆止阀18的串联回路并联连接的形式,成为旁通室外膨胀阀6、室外热交换器7及逆止阀18的旁通回路。此外,在室外膨胀阀6上并联连接有作为旁通用的开闭阀的电磁阀20。
此外,在吸热器9的空气上游侧的空气流通通道3形成有外部空气吸入口和内部空气吸入口的各吸入口(在图1中以吸入口25为代表进行表示),在该吸入口25设置有吸入切换风门26,该吸入切换风门26将导入到空气流通通道3内的空气切换为作为车室内的空气的内部空气(内部空气循环)和作为车室外的空气的外部空气(外部空气导入)。此外,在该吸入切换风门26的空气下游侧设置有用于将所导入的内部空气、外部空气供给到空气流通通道3的室内送风机(鼓风机)27。
另外,此处的吸入切换风门26构成为通过使吸入口25的外部空气吸入口和内部空气吸入口以任意的比率开闭,能够在0~100%之间调整流入空气流通通道3的吸热器9的空气(外部空气和内部空气)中的内部空气的比率(外部空气的比率也能够在100%~0%之间调整)。
此外,在散热器4的下风侧(空气下游侧)的空气流通通道3内,在此设置有由PTC加热器(电加热器)构成的作为辅助加热装置的辅助加热器23,能够加热经过散热器4供给到车室内的空气。此外,在散热器4的空气上游侧的空气流通通道3内设置有空气混合风门28,该空气混合风门28调整使流入到该空气流通通道3内并通过吸热器9后的空气流通通道3内的空气(内部空气、外部空气)向散热器4及辅助加热器23通风的比例。
此外,在散热器4的空气下游侧的空气流通通道3形成有FOOT(脚部)、VENT(通风口)、DEF(差动器)的各吹出口(在图1中作为代表由吹出口29表示),在该吹出口29设置有对来自上述各吹出口的空气吹出进行切换控制的吹出口切换风门31。
然后,车辆用空调装置1具备分路制冷剂回路Rd,该分路制冷剂回路Rd从空调制冷剂回路R分路,进行发热设备(在此以蓄电池55为例)的冷却。
分路制冷剂回路Rd通过分路配管67和制冷剂配管71与空调制冷剂回路R并联连接。分路配管67的一端与位于制冷剂回路R的制冷剂配管13F和制冷剂配管13B的连接部的制冷剂下游侧、且位于室内膨胀阀8的制冷剂上游侧的制冷剂配管13B连接。在该分路配管67上依次设置有由机械式膨胀阀(例如机械式过热控制阀)构成的辅助膨胀阀68、电磁阀(冷却用)69,由辅助膨胀阀68和电磁阀69构成分路控制阀60。在此,辅助膨胀阀68使流入制冷剂-热介质热交换器64的后述的制冷剂流道64B的制冷剂减压膨胀,并且调整制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流道64B中的制冷剂的过热度。
分路配管67的另一端与制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流道64B连接,在该制冷剂流道64B的出口连接有制冷剂配管71的一端,制冷剂配管71的另一端与比与制冷剂配管13D的汇合点靠制冷剂上游侧(储能器12的制冷剂上游侧)的制冷剂配管13C连接。
在分路制冷剂回路Rd中,如果分路控制阀60打开而制冷剂向分路制冷剂回路Rd流动,则制冷剂的热交换路径增加,并行进行基于空调制冷剂回路R的车室内的制冷和基于分路制冷剂回路Rd的发热设备的冷却。
在分路控制阀60中的电磁阀69打开的情况下,从室外热交换器7流出的制冷剂(一部分或全部的制冷剂)流入分路配管67,在由辅助膨胀阀68减压后,经过电磁阀69流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流道64B并在此蒸发。制冷剂在制冷剂流道64B中流动的过程中,在从在热介质流道64A中流动的热介质吸热之后,经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C、储能器12从制冷剂配管13K被吸入压缩机2。
作为发热设备的蓄电池55的温度调节(冷却)在图示的例子中通过使热介质(冷却水)循环的热介质回路61进行。热介质回路61的热介质配管66与制冷剂-热介质热交换器64的热介质流道64A连接,通过热介质流道64A的热介质与在分路制冷剂回路Rd中流动的制冷剂进行热交换。在图示的例子中,热介质回路61具备循环泵62和热介质加热器63。
作为在热介质回路1中流动的热介质,例如可以采用水、HFO-1234yf那样的制冷剂、冷却剂等液体。在此,使热介质回路1的热介质与分路制冷剂回路Rd的制冷剂进行热交换,进行作为发热设备的蓄电池55的冷却,但是并不限定于此,也可以利用分路制冷剂回路Rd的制冷剂对发热设备进行直接冷却。
图2表示车辆用空调装置1的控制部11的框图。控制部11由空调控制器45及热泵控制器32构成,空调控制器45及热泵控制器32均由作为具备处理器的计算机的一例的微型计算机构成,它们与构成CAN(Controller Area Network控制器局域网络)、LIN(LocalInterconnect Network本地内联网)的车辆通信总线65连接。此外,压缩机2和辅助加热器23、循环泵62和热介质加热器63也与车辆通信总线65连接,这些空调控制器45、热泵控制器32、压缩机2、辅助加热器23、循环泵62及热介质加热器63构成为经由车辆通信总线65进行数据的收发。
此外,在车辆通信总线65上连接有负责包括行驶的车辆整体的控制的车辆控制器72(ECU)、负责蓄电池55的充放电的控制的蓄电池控制器(BMS:Battery Managementsystem蓄电池管理系统)73、GPS导航装置74。车辆控制器72、蓄电池控制器73、GPS导航装置74也由作为具备处理器的计算机的一例的微型计算机构成,构成控制部11的空调控制器45和热泵控制器32是经由车辆通信总线65与这些车辆控制器72、蓄电池控制器73、GPS导航装置74进行信息(数据)收发的构成。
空调控制器45是负责车辆的车室内空调的控制的上位控制器,在该空调控制器45的输入连接有:检测车辆的外部空气温度Tam的外部空气温度传感器33、检测外部空气湿度的外部空气湿度传感器34、检测从吸入口25吸入到空气流通通道3并流入吸热器9的空气的温度的HVAC吸入温度传感器36、检测车室内的空气(内部空气)温度的内部空气温度传感器37、检测车室内的空气的湿度的内部空气湿度传感器38、检测车室内的二氧化碳浓度的室内CO2浓度传感器39、检测吹出到车室内的空气的温度的吹出温度传感器41、用于检测向车室内的日照量的例如光传感器式的日照传感器51、用于检测车辆的移动速度(车速VSP)的车速传感器52的各输出、以及用于进行车室内的设定温度、运转模式的切换等车室内的空调设定操作、信息的显示的空调操作部53。根据需要,在空调操作部53设置有作为显示输出装置的显示器53A。
在空调控制器45的输出连接有室外送风机15、室内送风机(鼓风机)27、吸入切换风门26、空气混合风门28、吹出口切换风门31,它们由空调控制器45控制。
热泵控制器32主要进行空调制冷剂回路R的动作控制和分路制冷剂回路Rd中的分路控制阀60的控制。在热泵控制器32的输入连接有:检测散热器4的制冷剂入口温度Tcxin(也是压缩机2的排出制冷剂温度)的散热器入口温度传感器43、检测散热器4的制冷剂出口温度Tci的散热器出口温度传感器44、检测压缩机2的吸入制冷剂温度Ts的吸入温度传感器46、检测散热器4的制冷剂出口侧的制冷剂压力(散热器4的压力:散热器压力Pci)的散热器压力传感器47、检测吸热器9的温度(吸热器9的制冷剂温度:吸热器温度Te)的吸热器温度传感器48、检测室外热交换器7的出口的制冷剂温度(室外热交换器7的制冷剂蒸发温度:室外热交换器温度TXO)的室外热交换器温度传感器49、以及检测辅助加热器23的温度的辅助加热器温度传感器50A(驾驶席侧)及辅助加热器温度传感器50B(副驾驶席侧)的各输出。
此外,在热泵控制器32的输出连接有室外膨胀阀6、电磁阀22(除湿用)、电磁阀17(制冷用)、电磁阀21(制热用)、电磁阀20(旁通用)、电磁阀35(驾驶室用)以及作为分路控制阀60的电磁阀69(冷却用)的各电磁阀,它们由热泵控制器32控制。另外,压缩机2、辅助加热器23、循环泵62以及热介质加热器63分别内置控制器,在此压缩机2、辅助加热器23、循环泵62、热介质加热器63的控制器经由车辆通信总线65与热泵控制器32进行数据的收发,由该热泵控制器32控制。
另外,热介质回路61的循环泵62、热介质加热器63也可以由蓄电池控制器73控制。此外,在该蓄电池控制器73连接有热介质温度传感器76以及检测蓄电池55的温度(蓄电池55自身的温度:蓄电池温度Tcell)的蓄电池温度传感器77的输出,该热介质温度传感器76检测热介质回路61的制冷剂-热介质热交换器64的热介质流道64A的出口侧的热介质的温度(热介质温度Tw)。然后,在此蓄电池55的剩余量(蓄电量)、与蓄电池55的充电相关的信息(充电中的信息、充电完成时间、剩余充电时间等)、热介质温度Tw、蓄电池温度Tcell、蓄电池55的发热量(蓄电池控制器73根据通电量等来计算)等从蓄电池控制器73经由车辆通信总线65发送到热泵控制器32、空调控制器45、车辆控制器72。与蓄电池55充电时的充电完成时间、剩余充电时间相关的信息是从快速充电器等外部的充电器供给的信息。此外,行驶用马达的输出Mpower从车辆控制器72发送到热泵控制器32、空调控制器45。
热泵控制器32和空调控制器45经由车辆通信总线65相互进行数据的收发,基于各传感器的输出、由空调操作部53输入的设定来控制各设备,但是在此是如下构成:外部空气温度传感器33、外部空气湿度传感器34、HVAC吸入温度传感器36、内部空气温度传感器37、内部空气湿度传感器38、室内CO2浓度传感器39、吹出温度传感器41、日照传感器51、车速传感器52、流入空气流通通道3并在该空气流通通道3内流通的空气的风量Ga(空调控制器45计算)、空气混合风门28的风量比例SW(空调控制器45计算)、室内送风机27的电压(BLV)、来自上述蓄电池控制器73的信息、来自GPS导航装置74的信息、以及空调操作部53的输出从空调控制器45经由车辆通信总线65发送到热泵控制器32,供热泵控制器32进行控制。
此外,与空调制冷剂回路R等的控制相关的数据(信息)也从热泵控制器32经由车辆通信总线65发送到空调控制器45。另外,空调控制器45在0≤SW≤1的范围内计算上述空气混合风门28的风量比例SW。然后,在SW=1时,通过空气混合风门28,经过吸热器9的空气全部向散热器4及辅助加热器23通风。
通过以上的构成,说明车辆用空调装置1的动作例。在此,控制部11(空调控制器45、热泵控制器32、蓄电池控制器73)切换并执行制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式以及空调(优先)+蓄电池冷却模式的各空调运转、蓄电池冷却(优先)+空调模式、蓄电池冷却(单独)模式的各蓄电池冷却运转、除霜模式。
其中,制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式、制冷模式、空调(优先)+蓄电池冷却模式的各空调运转在此是在不对蓄电池55进行充电、车辆的点火开关(IGN)接通(ON)、空调操作部53的空调开关接通(ON)的情况下执行的。但是,也在遥控运转时(预空调等)点火开关断开(OFF)的情况下执行。此外,在即使对蓄电池55充电中也没有蓄电池冷却请求且空调开关接通(ON)时执行。另一方面,蓄电池冷却(优先)+空调模式和蓄电池冷却(单独)模式的各蓄电池冷却运转例如在连接快速充电器(外部电源)的插头而对蓄电池55进行充电时执行。但是,蓄电池冷却(单独)模式除了在蓄电池55的充电中以外,也在空调开关断开(OFF)且存在蓄电池冷却请求的情况下(高外部空气温度下行驶时等)执行。
此外,在此,热泵控制器32在点火开关接通(ON)时、或即使点火开关断开(OFF)但蓄电池55也处于充电中时,使热介质回路61的循环泵62运转,使热介质在热介质配管66内循环。
(1)制热模式
首先,对制热模式进行说明。另外,各设备的控制由控制部11(热泵控制器32与空调控制器45的协作)执行,但是在以下的说明中,以热泵控制器32为控制主体,简略地进行说明。如果通过热泵控制器32(自动模式)或者通过对空调控制器45的空调操作部53的手动的空调设定操作(手动模式)选择制热模式,则热泵控制器32打开电磁阀21,关闭电磁阀17、电磁阀20、电磁阀22、电磁阀35、电磁阀69。然后,使压缩机2及各送风机15、27运转,空气混合风门28成为调整从室内送风机27吹出的空气向散热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。
由此,从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于空气流通通道3内的空气向散热器4通风,所以空气流通通道3内的空气与散热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面,散热器4内的制冷剂被空气夺走热量而被冷却,从而冷凝液化。
在散热器4内液化后的制冷剂流出该散热器4之后,经过制冷剂配管13E、13J到达室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在此被减压后,流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发,通过行驶或从由室外送风机15通风的外部空气中汲取热量(吸热)。然后,流出室外热交换器7的低温的制冷剂反复进行如下循环:经过制冷剂配管13A及制冷剂配管13D、电磁阀21到达制冷剂配管13C,进而经过该制冷剂配管13C进入储能器12,在此被气液分离后,气体制冷剂从制冷剂配管13K被吸入压缩机2。由散热器4加热后的空气从吹出口29吹出,由此进行车室内的制热。
热泵控制器32根据目标加热器温度TCO(散热器4的目标温度)来计算目标散热器压力PCO,该目标加热器温度TCO是根据吹出到车室内的空气的目标温度(吹出到车室内的空气的温度的目标值)即后述的目标吹出温度TAO而计算出的,基于该目标散热器压力PCO和散热器压力传感器47检测出的散热器压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)来控制压缩机2的转速,并且基于散热器出口温度传感器44检测出的散热器4的制冷剂出口温度Tci以及散热器压力传感器47检测出的散热器压力Pci来控制室外膨胀阀6的阀开度,控制散热器4的出口的制冷剂的过冷却度。
此外,在散热器4的制热能力(加热能力)相对于所需的制热能力不足的情况下,热泵控制器32利用辅助加热器23的发热来补充该不足的部分。由此,即使在低外部空气温度时等也无障碍地对车室内进行制热。
(2)除湿制热模式
接着,对除湿制热模式进行说明。在除湿制热模式中,热泵控制器32打开电磁阀21、电磁阀22、电磁阀35,关闭电磁阀17、电磁阀20、电磁阀69。然后,使压缩机2及各送风机15、27运转,空气混合风门28成为调整从室内送风机27吹出的空气向散热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。
由此,从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于空气流通通道3内的空气向散热器4通风,所以空气流通通道3内的空气与散热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面,散热器4内的制冷剂被空气夺走热量而被冷却,从而冷凝液化。
在散热器4内液化后的制冷剂流出散热器4之后,一部分经过制冷剂配管13E进入制冷剂配管13J,到达室外膨胀阀6。流入室外膨胀阀6的制冷剂在此被减压后,流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂蒸发,通过行驶或从由室外送风机15通风的外部空气中汲取热量(吸热)。然后,流出室外热交换器7的低温的制冷剂反复进行如下循环:经过制冷剂配管13A及制冷剂配管13D、电磁阀21到达制冷剂配管13C,经过该制冷剂配管13C进入储能器12,在此被气液分离后,气体制冷剂从制冷剂配管13K被吸入压缩机2。
另一方面,经过散热器4在制冷剂配管13E中流动的冷凝制冷剂的剩余部分被分流,该分流后的制冷剂经过电磁阀22流入制冷剂配管13F,到达制冷剂配管13B。接着,制冷剂到达室内膨胀阀8,在由该室内膨胀阀8减压后,经过电磁阀35流入吸热器9并蒸发。此时,在吸热器9中产生的制冷剂的吸热作用下,从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9,因此空气被冷却且被除湿。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂反复进行如下循环:在流出到制冷剂配管13C并与来自制冷剂配管13D的制冷剂(来自室外热交换器7的制冷剂)汇合后,经过储能器12从制冷剂配管13K被吸入压缩机2。由吸热器9除湿后的空气在通过散热器4、辅助加热器23(发热的情况)的过程中被再加热,由此进行车室内的除湿制热。
热泵控制器32在此基于根据目标加热器温度TCO计算出的目标散热器压力PCO和散热器压力传感器47检测出的散热器压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)来控制压缩机2的转速,或者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)和作为其目标值的目标吸热器温度TEO来控制压缩机2的转速。此时,热泵控制器32选择根据基于散热器压力Pci或基于吸热器温度Te的任一个的运算而得到的压缩机目标转速的低的一方(后述的TGNCh和TGNCc中的低的一方)来控制压缩机2。此外,基于吸热器温度Te控制室外膨胀阀6的阀开度。
此外,在该除湿制热模式中散热器4的制热能力(加热能力)相对于所需的制热能力不足的情况下,热泵控制器32利用辅助加热器23的发热来补充该不足的部分。由此,即使在低外部空气温度时等也无障碍地对车室内进行除湿制热。
(3)除湿制冷模式
接着,对除湿制冷模式进行说明。在除湿制冷模式中,热泵控制器32打开电磁阀17及电磁阀35,关闭电磁阀20、电磁阀21、电磁阀22及电磁阀69。然后,使压缩机2及各送风机15、27运转,空气混合风门28成为调整从室内送风机27吹出的空气向散热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。
由此,从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。由于空气流通通道3内的空气向散热器4通风,所以空气流通通道3内的空气与散热器4内的高温制冷剂进行热交换而被加热。另一方面,散热器4内的制冷剂被空气夺走热量而被冷却,从而冷凝液化。
流出散热器4的制冷剂经过制冷剂配管13E、13J到达室外膨胀阀6,经过以比制热模式、除湿制热模式稍微打开(大的阀开度的区域)的方式被控制的室外膨胀阀6流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂在此通过行驶或通过由室外送风机15通风的外部空气进行空冷而冷凝。流出室外热交换器7的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀17、贮液干燥部14、过冷却部16进入制冷剂配管13B,并且经过逆止阀18到达室内膨胀阀8。制冷剂在通过室内膨胀阀8被减压后,经过电磁阀35流入吸热器9并蒸发。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于吸热器9,空气被冷却且被除湿。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂反复进行如下循环:经过制冷剂配管13C到达储能器12,经过此处从制冷剂配管13K被吸入压缩机2。由吸热器9冷却、除湿后的空气在通过散热器4、辅助加热器23(发热的情况)的过程中被再加热(加热能力比除湿制热时低),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检测出的吸热器9的温度(吸热器温度Te)以及作为吸热器9的目标温度(吸热器温度Te的目标值)的目标吸热器温度TEO,控制压缩机2的转速以使吸热器温度Te成为目标吸热器温度TEO,并且基于散热器压力传感器47检测出的散热器压力Pci(制冷剂回路R的高压压力)以及目标散热器压力PCO(散热器压力Pci的目标值),控制室外膨胀阀6的阀开度以使散热器压力Pci成为目标散热器压力PCO,由此得到散热器4所需的再热量(再加热量)。
此外,在该除湿制冷模式中,在散热器4的制热能力(再加热能力)相对于所需的制热能力不足的情况下,热泵控制器32利用辅助加热器23的发热来补充该不足的部分。由此,不会使车室内的温度过度降低地进行除湿制冷。
(4)制冷模式(空调(单独)模式)
接着,对制冷模式进行说明。在制冷模式中,热泵控制器32打开电磁阀17、电磁阀20及电磁阀35,关闭电磁阀21、电磁阀22及电磁阀69。然后,使压缩机2及各送风机15、27运转,空气混合风门28成为调整从室内送风机27吹出的空气向散热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。另外,不对辅助加热器23通电。
由此,从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。虽然空气流通通道3内的空气向散热器4通风,但是由于其比例小(仅用于制冷时的再热(再加热)),所以在此几乎仅通过,流出散热器4的制冷剂经过制冷剂配管13E到达制冷剂配管13J。此时,由于电磁阀20打开,所以制冷剂通过电磁阀20,直接流入室外热交换器7,在此通过行驶或者通过由室外送风机15通风的外部空气进行空冷,从而冷凝液化。
流出室外热交换器7的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀17、贮液干燥部14、过冷却部16进入制冷剂配管13B,并且经过逆止阀18到达室内膨胀阀8。制冷剂在通过室内膨胀阀8被减压后,经过电磁阀35流入吸热器9并蒸发。在此时的吸热作用下,从室内送风机27吹出而与吸热器9进行热交换的空气被冷却。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂反复进行如下循环:经过制冷剂配管13C到达储能器12,从此处经过制冷剂配管13K被吸入压缩机2。由吸热器9冷却后的空气从吹出口29吹出到车室内,由此进行车室内的制冷。在该制冷模式中,热泵控制器32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)来控制压缩机2的转速。
(5)空调(优先)+蓄电池冷却模式(空调(优先)+温度调节对象冷却模式)
接着,对空调(优先)+蓄电池冷却模式进行说明。在空调(优先)+蓄电池冷却模式中,热泵控制器32打开电磁阀17、电磁阀20、电磁阀35及电磁阀69,关闭电磁阀21及电磁阀22。
然后,使压缩机2及各送风机15、27运转,空气混合风门28成为调整从室内送风机27吹出的空气向散热器4及辅助加热器23通风的比例的状态。另外,在该运转模式中不对辅助加热器23通电。此外,也不对热介质加热器63通电。
由此,从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。虽然空气流通通道3内的空气向散热器4通风,但是由于其比例小(仅用于制冷时的再热(再加热)),所以在此几乎仅通过,流出散热器4的制冷剂经过制冷剂配管13E到达制冷剂配管13J。此时,由于电磁阀20打开,所以制冷剂通过电磁阀20,直接流入室外热交换器7,因此通过行驶或者通过由室外送风机15通风的外部空气进行空冷,从而冷凝液化。
流出室外热交换器7的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀17、贮液干燥部14、过冷却部16进入制冷剂配管13B。流入该制冷剂配管13B的制冷剂经过逆止阀18后分流,一方直接在制冷剂配管13B中流动而到达室内膨胀阀8。流入该室内膨胀阀8的制冷剂在此被减压后,经过电磁阀35流入吸热器9并蒸发。在此时的吸热作用下,从室内送风机27吹出而与吸热器9进行热交换的空气被冷却。
在吸热器9中蒸发后的制冷剂反复进行如下循环:经过制冷剂配管13C到达储能器12,从此处经过制冷剂配管13K被吸入压缩机2。由吸热器9冷却后的空气从吹出口29吹出到车室内,由此进行车室内的制冷。
另一方面,经过逆止阀18的制冷剂的剩余部分被分流,并且流入分路配管67到达辅助膨胀阀68。在此制冷剂被减压后,经过电磁阀69流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流道64B并在此蒸发。此时发挥吸热作用。在该制冷剂流道64B中蒸发的制冷剂反复进行如下循环:依次经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C及储能器12而从制冷剂配管13K被吸入压缩机2。
另一方面,由于循环泵62运转,所以从该循环泵62排出的热介质在热介质配管66内到达制冷剂-热介质热交换器64的热介质流道64A,在此与在制冷剂流道64B内蒸发的制冷剂进行热交换而吸热,热介质被冷却。流出该制冷剂-热介质热交换器64的热介质流道64A的热介质到达热介质加热器63。但是,在该运转模式中热介质加热器63不发热,因此热介质直接通过而到达蓄电池55,与该蓄电池55进行热交换。由此,蓄电池55被冷却,并且冷却蓄电池55后的热介质反复进行被吸入循环泵62的循环。
在该空调(优先)+蓄电池冷却模式中,热泵控制器32维持打开电磁阀35的状态,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),如后所述控制压缩机2的转速。此外,在此基于热介质温度传感器76检测出的热介质的温度(热介质温度Tw:从蓄电池控制器73发送),以如下方式对电磁阀69进行开闭控制。另外,热介质温度Tw用作表示作为温度调节对象的蓄电池55的温度的指标。
即,热泵控制器32以在作为热介质温度Tw的目标值的规定的目标热介质温度TWO的上下具有规定的温度差的方式设定上限值TUL和下限值TLL。然后,在热介质温度Tw由于蓄电池55的发热等从关闭电磁阀69的状态变高而上升到上限值TUL的情况下,打开电磁阀69。由此,制冷剂流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流道64B并蒸发,对在热介质流道64A中流动的热介质进行冷却,因此通过该冷却后的热介质,蓄电池55被冷却。
之后,在热介质温度Tw降低到下限值TLL的情况下,关闭电磁阀69。以后,反复进行这样的电磁阀69的开闭,使车室内的制冷优先,并且将热介质温度Tw控制为目标热介质温度TWO,进行蓄电池55的冷却。
(6)空调运转的切换
热泵控制器32根据下述式(I)计算上述目标吹出温度TAO。该目标吹出温度TAO是从吹出口29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)
在此,Tset是由空调操作部53设定的车室内的设定温度,Tin是内部空气温度传感器37检测出的车室内空气的温度,K是系数,Tbal是根据设定温度Tset、日照传感器51检测出的日照量SUN、外部空气温度传感器33检测出的外部空气温度Tam计算出的平衡值。然后,一般来说,该目标吹出温度TAO是外部空气温度Tam越低而越高的温度,并且随着外部空气温度Tam上升而降低。
然后,热泵控制器32在启动时基于外部空气温度传感器33检测出的外部空气温度Tam和目标吹出温度TAO,选择上述各空调运转中的任一个的空调运转。此外,启动后根据外部空气温度Tam、目标吹出温度TAO、热介质温度Tw、蓄电池温度Tcell等运转条件、环境条件,设定条件的变化、来自蓄电池控制器73的蓄电池冷却请求(模式转移要求),选择并切换所述各空调运转。
(7)蓄电池冷却(优先)+空调模式(温度调节对象冷却(优先)+空调模式)
接着,对蓄电池55的充电中的动作进行说明。例如在连接快速充电器(外部电源)的充电用的插头对蓄电池55进行充电时(这些信息从蓄电池控制器73发送),与车辆的点火开关(IGN)的接通/断开(ON/OFF)无关而具有蓄电池冷却请求,在空调操作部53的空调开关接通(ON)的情况下,热泵控制器32执行蓄电池冷却(优先)+空调模式。
但是,在该蓄电池冷却(优先)+空调模式的情况下,在此热泵控制器32将电磁阀69维持为打开的状态,基于热介质温度传感器76(从蓄电池控制器73发送)检测出的热介质温度Tw,如后所述控制压缩机2的转速。此外,在此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),以如下方式对电磁阀35进行开闭控制。
即,热泵控制器32以在作为吸热器温度Te的目标值的规定的目标吸热器温度TEO的上下具有规定的温度差的方式设定上限值TeUL和下限值TeLL。然后,在吸热器温度Te从关闭从电磁阀35的状态变高而上升到上限值TeUL的情况下,打开电磁阀35。由此,制冷剂流入吸热器9并蒸发,冷却在空气流通通道3中流通的空气。
之后,在吸热器温度Te降低到下限值TeLL的情况下,关闭电磁阀35。以后,反复进行这样的电磁阀35的开闭,使蓄电池55的冷却优先,并将吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO,进行车室内的制冷。
(8)蓄电池冷却(单独)模式(温度调节对象冷却(单独)模式)
接着,与点火开关的接通/断开(ON/OFF)无关,在空调操作部53的空调开关为断开(OFF)的状态下,在连接快速充电器的充电用的插头而对蓄电池55进行充电时,在具有蓄电池冷却请求的情况下,热泵控制器32执行蓄电池冷却(单独)模式。但是,除了蓄电池55充电中以外,在空调开关为断开(OFF)且具有蓄电池冷却请求的情况下(在高外部空气温度下行驶时等)也执行。在蓄电池冷却(单独)模式中,热泵控制器32打开电磁阀17、电磁阀20及电磁阀69,关闭电磁阀21、电磁阀22及电磁阀35。
然后,使压缩机2及室外送风机15运转。另外,室内送风机27不运转,也不对辅助加热器23通电。此外,在该运转模式中也不对热介质加热器63通电。
由此,从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂流入散热器4。空气流通通道3内的空气不向散热器4通风,因此在此仅通过,流出散热器4的制冷剂经过制冷剂配管13E到达制冷剂配管13J。此时,由于电磁阀20打开,所以制冷剂通过电磁阀20,直接流入室外热交换器7,在此通过由室外送风机15通风的外部空气进行空冷,从而冷凝液化。
流出室外热交换器7的制冷剂经过制冷剂配管13A、电磁阀17、贮液干燥部14、过冷却部16进入制冷剂配管13B。流入该制冷剂配管13B的制冷剂在经过逆止阀18之后,全部流入分路配管67而到达辅助膨胀阀68。在此制冷剂被减压后,经过电磁阀69流入制冷剂-热介质热交换器64的制冷剂流道64B并在此蒸发。此时发挥吸热作用。在该制冷剂流道64B中蒸发的制冷剂反复进行依次经过制冷剂配管71、制冷剂配管13C及储能器12而从制冷剂配管13K被吸入压缩机2的循环。
另一方面,由于循环泵62运转,所以从该循环泵62排出的热介质在热介质配管66内到达制冷剂-热介质热交换器64的热介质流道64A,在此被在制冷剂流道64B内蒸发的制冷剂吸热,热介质被冷却。流出该制冷剂-热介质热交换器64的热介质流道64A的热介质到达热介质加热器63。但是,在该运转模式中热介质加热器63不发热,因此热介质直接通过而到达蓄电池55,与该蓄电池55进行热交换。由此,蓄电池55被冷却,并且冷却蓄电池55后的热介质反复进行被吸入循环泵62的循环。
在该蓄电池冷却(单独)模式中,热泵控制器32也基于热介质温度传感器76检测出的热介质温度Tw,如后所述控制压缩机2的转速,由此冷却蓄电池55。
(9)除霜模式
接着,对室外热交换器7的除霜模式进行说明。如上所述,在制热模式中,制冷剂在室外热交换器7中蒸发,从外部空气吸热而成为低温,因此外部空气中的水分成为霜而附着于室外热交换器7。
因此,热泵控制器32计算室外热交换器温度传感器49检测出的室外热交换器温度TXO(室外热交换器7中的制冷剂蒸发温度)与室外热交换器7无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase之差ΔTXO(=TXObase-TXO),在室外热交换器温度TXO比无结霜时的制冷剂蒸发温度TXObase低、且该差ΔTXO扩大到规定值以上的状态持续了规定时间的情况下,判断为在室外热交换器7上结霜并设置规定的结霜标志。
然后,在设置了该结霜标志且空调操作部53的空调开关为断开(OFF)的状态下,在快速充电器上连接充电用的插头对蓄电池55进行充电时,热泵控制器32以如下方式执行室外热交换器7的除霜模式。
在该除霜模式中,热泵控制器32在使空调制冷剂回路R为上述制热模式的状态的基础上,使室外膨胀阀6的阀开度全开。然后,使压缩机2运转,使从该压缩机2排出的高温的制冷剂经过散热器4、室外膨胀阀6流入室外热交换器7,使该室外热交换器7的结霜融化。然后,热泵控制器32在室外热交换器温度传感器49检测出的室外热交换器温度TXO比规定的除霜结束温度(例如+3℃等)高的情况下,认为室外热交换器7的除霜完成而结束除霜模式。
(10)蓄电池加热模式
此外,在执行空调运转时或者在对蓄电池55进行充电时,热泵控制器32执行蓄电池加热模式。在该蓄电池加热模式中,热泵控制器32使循环泵62运转,对热介质加热器63通电。另外,电磁阀69关闭。
由此,从循环泵62排出的热介质在热介质配管66内到达制冷剂-热介质热交换器64的热介质流道64A,通过此处而到达热介质加热器63。由于此时热介质加热器63发热,所以热介质在被热介质加热器63加热而温度上升后到达蓄电池55,与该蓄电池55进行热交换。由此,蓄电池55被加热,并且加热蓄电池55后的热介质反复进行被吸入循环泵62的循环。
在该蓄电池加热模式中,热泵控制器32基于热介质温度传感器76检测出的热介质温度Tw来控制热介质加热器63的通电,将热介质温度Tw调整为规定的目标热介质温度TWO,加热蓄电池55。
(11)基于热泵控制器32的压缩机2的控制
此外,热泵控制器32在制热模式中基于散热器压力Pci,通过图3的控制框图来计算压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCh,在除湿制冷模式、制冷模式、空调(优先)+蓄电池冷却模式中,基于吸热器温度Te,通过图4的控制框图来计算压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc。另外,在除湿制热模式中选择压缩机目标转速TGNCh和压缩机目标转速TGNCc中的低的一方。此外,在蓄电池冷却(优先)+空调模式、蓄电池冷却(单独)模式中,基于热介质温度Tw,通过图5的控制框图来计算压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCcb。
(11-1)基于散热器压力Pci的压缩机目标转速TGNCh的计算
首先,使用图3详细说明基于散热器压力Pci的压缩机2的控制。图3是基于散热器压力Pci计算压缩机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78基于从外部空气温度传感器33得到的外部空气温度Tam、室内送风机27的鼓风机电压BLV、由SW=(TAO-Te)/(Thp-Te)得到的空气混合风门28的风量比例SW、散热器4的出口的制冷剂的过冷却度SC的目标值即目标过冷却度TGSC、作为加热器温度Thp的目标值的上述目标加热器温度TCO、以及作为散热器4的压力的目标值的目标散热器压力PCO,计算压缩机目标转速的F/F操作量TGNChff。
另外,加热器温度Thp是散热器4的下风侧的空气温度(推定值),根据散热器压力传感器47检测出的散热器压力Pci以及散热器出口温度传感器44检测出的散热器4的制冷剂出口温度Tci来计算(推定)。此外,过冷却度SC根据散热器入口温度传感器43和散热器出口温度传感器44检测出的散热器4的制冷剂入口温度Tcxin和制冷剂出口温度Tci来计算。
目标值运算部79基于上述目标过冷却度TGSC和目标加热器温度TCO来计算所述目标散热器压力PCO。此外,F/B(反馈)操作量运算部81通过基于该目标散热器压力PCO和散热器压力Pci的PID运算或PI运算来计算压缩机目标转速的F/B操作量TGNChfb。然后,F/F操作量运算部78计算出的F/F操作量TGNChff和F/B操作量运算部81计算出的F/B操作量TGNChfb由加法器82相加,作为TGNCh00输入到极限设定部83。
在极限设定部83中,在附加了控制上的下限转速ECNpdLimLo和上限转速ECNpdLimHi的极限而成为TGNCh0之后,经由压缩机断开(OFF)控制部84确定为压缩机目标转速TGNCh。在通常模式中,热泵控制器32通过基于该散热器压力Pci计算出的压缩机目标转速TGNCh来控制压缩机2的运转。
另外,在压缩机目标转速TGNCh成为上述下限转速ECNpdLimLo,并且散热器压力Pci上升到设定在目标散热器压力PCO的上下的规定的上限值PUL和下限值PLL中的上限值PUL的状态持续了规定时间th1的情况下,压缩机断开控制部84使压缩机2停止,进入对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开(ON-OFF)模式。
在该压缩机2的接通-断开(ON-OFF)模式中,在散热器压力Pci降低到下限值PLL的情况下,启动压缩机2,使压缩机目标转速TGNCh为下限转速ECNpdLimLo进行运转,在该状态下,在散热器压力Pci上升到上限值PUL的情况下,使压缩机2再次停止。即,反复进行下限转速ECNpdLimLo下的压缩机2的运转(ON)和停止(OFF)。然后,在散热器压力Pci降低到下限值PUL而启动压缩机2之后,在散热器压力Pci不高于下限值PUL的状态持续了规定时间th2的情况下,结束压缩机2的接通-断开(ON-OFF)模式,恢复到通常模式。
(11-2)基于吸热器温度Te的压缩机目标转速TGNCc的计算
接着,使用图4详细说明基于吸热器温度Te的压缩机2的控制。图4是基于吸热器温度Te计算压缩机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(前馈)操作量运算部86基于外部空气温度Tam、在空气流通通道3内流通的空气的风量Ga(也可以是室内送风机27的鼓风机电压BLV)、目标散热器压力PCO、蓄电池温度传感器77检测出的蓄电池温度Tcell(从蓄电池控制器73发送)、行驶用马达的输出Mpower(从车辆控制器72发送)、车速VSP、蓄电池55的发热量(从蓄电池控制器73发送)、以及作为吸热器温度Te的目标值的目标吸热器温度TEO,计算压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff。
此外,F/B操作量运算部87通过基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te的PID运算或PI运算,计算压缩机目标转速的F/B操作量TGNCcfb。然后,F/F操作量运算部86计算出的F/F操作量TGNCcff和F/B操作量运算部87计算出的F/B操作量TGNCcfb由加法器88相加,作为TGNCc00输入到极限设定部89。
在极限设定部89中,在附加了控制上的下限转速TGNCcLimLo和上限转速TGNCcLimHi的极限而成为TGNCc0之后,经由压缩机断开控制部91确定为压缩机目标转速TGNCc。在通常模式中,热泵控制器32通过基于该吸热器温度Te计算出的压缩机目标转速TGNCc来控制压缩机2的运转。
另外,在压缩机目标转速TGNCc成为上述下限转速TGNCcLimLo,并且吸热器温度Te降低到设定在目标吸热器温度TEO的上下的上限值TeUL和下限值TeLL中的下限值TeLL的状态持续了规定时间tc1的情况下,压缩机断开控制部91使压缩机2停止,进入对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开(ON-OFF)模式。
在该情况下的压缩机2的接通-断开模式中,在吸热器温度Te上升到上限值TeUL的情况下,启动压缩机2,使压缩机目标转速TGNCc为下限转速TGNCcLimLo进行运转,在该状态下,在吸热器温度Te降低到下限值TeLL的情况下,使压缩机2再次停止。即,反复进行下限转速TGNCcLimLo下的压缩机2的运转(ON)和停止(OFF)。然后,在吸热器温度Te上升到上限值TeUL而启动压缩机2之后,在吸热器温度Te不低于上限值TeUL的状态持续了规定时间tc2的情况下,结束该情况下的压缩机2的接通-断开模式,恢复到通常模式。
(11-3)基于热介质温度Tw的压缩机目标转速TGNCcb的计算
接着,使用图5详细说明基于热介质温度Tw的压缩机2的控制。图5是基于热介质温度Tw计算压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCcb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92基于外部空气温度Tam、目标散热器压力PCO、目标吸热器温度TEO、热介质回路61内的热介质的流量Gw(从循环泵62的输出计算出的)、蓄电池温度Tcell、行驶用马达的输出Mpower(从车辆控制器72发送)、车速VSP、蓄电池55的发热量(从蓄电池控制器73发送)、以及作为热介质温度Tw的目标值的目标热介质温度TWO,计算压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcbff。
此外,F/B操作量运算部93通过基于目标热介质温度TWO和热介质温度Tw的PID运算或PI运算,计算压缩机目标转速的F/B操作量TGNCcbfb。然后,F/F操作量运算部92计算出的F/F操作量TGNCcbff和F/B操作量运算部93计算出的F/B操作量TGNCcbfb由加法器94相加,作为TGNCcb00输入到极限设定部96。
在极限设定部96中,在附加了控制上的下限转速TGNCcbLimLo和上限转速TGNCcbLimHi的极限而成为TGNCcb0之后,经由压缩机断开控制部97确定为压缩机目标转速TGNCcb。在通常模式中,热泵控制器32通过基于该热介质温度Tw计算出的压缩机目标转速TGNCcb来控制压缩机2的运转。
另外,在压缩机目标转速TGNCcb成为上述下限转速TGNCcbLimLo,并且热介质温度Tw降低到设置在目标热介质温度TWO的上下的上限值TUL和下限值TLL中的下限值TLL的状态持续了规定时间tcb1的情况下,压缩机断开控制部97使压缩机2停止,进入对压缩机2进行接通-断开控制的接通-断开模式。
在该情况下的压缩机2的接通-断开模式中,在热介质温度Tw上升到上限值TUL的情况下,启动压缩机2,使压缩机目标转速TGNCcb为下限转速TGNCcbLimLo进行运转,在该状态下,在热介质温度Tw降低到下限值TLL的情况下,使压缩机2再次停止。即,反复进行下限转速TGNCcbLimLo下的压缩机2的运转(ON)和停止(OFF)。然后,在热介质温度Tw上升到上限值TUL而启动压缩机2之后,在热介质温度Tw不低于上限值TUL的状态持续了规定时间tcb2的情况下,结束该情况下的压缩机2的接通-断开模式,恢复到通常模式。
(12)基于热泵控制器32的压缩机转速上升控制(其1)
接着,参照图6,说明在从上述制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式时、以及从蓄电池冷却(单独)模式转移到蓄电池冷却(优先)+空调模式时,热泵控制器32执行的压缩机转速上升控制的一例。另外,图6汇总表示了上述转移时的双方。
在刚从上述制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后,包含它们的热交换的路径增加,因此成为压缩机2的能力(转速)不足的状态,吹出到车室内的空气的温度暂时变高,给使用者带来不适感,并且蓄电池55的冷却也延迟。
在此,在执行制冷模式时,例如,在热介质温度传感器76检测出的热介质温度Tw上升到上述上限值TUL的情况下,或者在蓄电池温度传感器77检测出的蓄电池温度Tcell上升到规定的上限值的情况下,蓄电池控制器73将蓄电池冷却请求输出到热泵控制器32、空调控制器45。例如,在图6的时刻t1向热泵控制器32输入了蓄电池冷却请求的情况下,这成为模式转移要求,热泵控制器32开始该情况下的压缩机转速上升控制,首先使目标吸热器温度TEO降低规定值TEO1。
由此,图4的F/F操作量运算部86计算出的压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff上升,因此最终计算出的压缩机目标转速TGNCc也从通常时的值上升,压缩机2的实际的转速也上升。并且,例如,在图6的时刻t2压缩机目标转速TGNCc上升到规定值TGNCc1的情况下,或者在从时刻t1经过了规定时间ts1的情况下,热泵控制器32打开电磁阀69,使运转模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式。
通过执行这样的压缩机转速上升控制,能够消除刚从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后的压缩机2的能力(转速)不足,提高车室内的空调和蓄电池55的冷却的兼顾性,并且提高可靠性和商品性。另外,转移后的压缩机2的控制恢复到上述空调(优先)+蓄电池冷却模式下的转速控制。此外,如上所述,电磁阀69和辅助膨胀阀68由带电磁阀的膨胀阀构成,因此能够减轻在压缩机2的转速上升的状态下打开电磁阀69时的压差,并且也能够抑制噪声。
此外,在刚从蓄电池冷却(单独)模式转移到蓄电池冷却(优先)+空调模式之后,也成为压缩机2的能力不足的状态,因此车室内的空调延迟,并且蓄电池55的冷却能力也暂时降低。
在此,在执行蓄电池冷却(单独)模式时,在空调操作部53的空调开关为接通(ON)的情况下,空调控制器45将空调请求输出到热泵控制器32。在相同的图6的时刻t1向热泵控制器32输入了空调请求的情况下,这成为模式转移请求,热泵控制器32开始该情况下的压缩机转速上升控制,首先使目标热介质温度TWO降低规定值TWO1。
由此,图5的F/F操作量运算部92计算出的压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcbff上升,因此最终计算出的压缩机目标转速TGNCcb也从通常时的值上升,并且压缩机2的实际的转速也上升。并且,例如在图6的时刻t2压缩机目标转速TGNCcb上升到规定值TGNCcb1的情况下,热泵控制器32打开电磁阀35,使运转模式转移到蓄电池冷却(优先)+空调模式。
通过执行这样的压缩机转速上升控制,能够消除刚从蓄电池冷却(单独)模式转移到蓄电池冷却(优先)+空调模式之后的压缩机2的能力(转速)不足,提高蓄电池55的冷却和车室内的空调的兼顾性,并且提高可靠性和商品性。另外,转移后的压缩机2的控制恢复到上述蓄电池冷却(优先)+空调模式下的转速控制。此外,如上所述,电磁阀35和室内膨胀阀8由带电磁阀的膨胀阀构成,因此能够减轻在压缩机2的转速上升的状态下打开电磁阀35时的压差,并且也能够抑制噪声。
此外,在此,热泵控制器32在制冷模式和蓄电池冷却(单独)模式中,使制冷剂在吸热器9和制冷剂-热介质热交换器64中的任一方蒸发,并且在空调(优先)+蓄电池冷却模式和蓄电池冷却(优先)+空调模式中,使制冷剂在吸热器9和制冷剂-热介质热交换器64中蒸发,因此能够在制冷模式和蓄电池冷却(单独)模式中分别进行车室内的制冷和蓄电池55的冷却,并且在空调(优先)+蓄电池冷却模式和蓄电池冷却(优先)+空调模式中,一边对车室内进行制冷一边进行蓄电池55的冷却。
并且,在此在从制冷模式转移到空调(优先)+温度调节对象冷却模式时、以及在从蓄电池冷却(单独)模式转移到蓄电池冷却(优先)+空调模式时,执行压缩机转速上升控制,因此能够事先避免如下情况:在刚从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后,吹出到车室内的空气的温度上升,使用者感到不适感的不良情况;以及在从蓄电池冷却(单独)模式转移到蓄电池冷却(优先)+空调模式之后,蓄电池55的冷却性能降低的不良情况,从而能够提高车室内的空调和蓄电池55的冷却的兼顾性。
在该情况下,在此设置控制制冷剂向吸热器9的流通的电磁阀35、以及控制制冷剂向制冷剂-热介质热交换器64的流通的电磁阀69,热泵控制器32在制冷模式和蓄电池冷却(单独)模式中,打开电磁阀35和电磁阀69中的任一方并关闭另一方,并且在空调(优先)+蓄电池冷却模式和蓄电池冷却(优先)+空调模式中,打开电磁阀35及电磁阀69,因此能够顺畅地执行各运转模式。
此外,在此执行制冷模式和蓄电池冷却(单独)模式,因此能够顺畅地进行车室内的制冷和蓄电池55的冷却,该制冷模式打开电磁阀35,在吸热器温度Te下控制压缩机2的转速,并且关闭电磁阀69,该蓄电池冷却(单独)模式打开电磁阀69,在热介质温度Tw下控制压缩机2的转速,并且关闭电磁阀35。
此外,在此执行空调(优先)+蓄电池冷却模式和蓄电池冷却(优先)+空调模式,因此在一边进行车室内的制冷一边进行蓄电池55的冷却的过程中,根据状况,切换是使车室内的制冷优先还是使蓄电池55的冷却优先,能够实现舒适的车室内制冷和有效的蓄电池55的冷却,该空调(优先)+蓄电池冷却模式打开电磁阀35,在吸热器温度Te下控制压缩机2的转速,并且在热介质温度Tw下对电磁阀69进行开闭控制,该蓄电池冷却(优先)+空调模式打开电磁阀69,在热介质温度Tw下控制压缩机2的转速,并且在吸热器温度Te下对电磁阀35进行开闭控制。
此外,如该例子所示,如果在压缩机转速上升控制中,通过使输入到F/F操作量运算部86、92的目标吸热器温度TEO、目标热介质温度TWO降低,并且使压缩机目标转速TGNCc、TGNCcb上升,则在制冷模式、蓄电池冷却(单独)模式中,能够通过压缩机转速上升控制可靠地使压缩机2的转速上升。
此外,如该例子所示,在制冷模式、蓄电池冷却(单独)模式中,在输入了蓄电池冷却请求、空调请求(均为模式转移请求)的情况下,如果热泵控制器32在通过压缩机转速上升控制使压缩机2的转速上升之后,转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式、蓄电池冷却(优先)+空调模式,则在转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式、蓄电池冷却(优先)+空调模式之前,能够可靠地使压缩机2的转速上升。
(13)基于热泵控制器32的压缩机转速上升控制(其2)
接着,说明在从上述制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式时,热泵控制器32执行的压缩机转速上升控制的其他例子。在制冷模式中行驶用马达的输出Mpower变高的情况下,蓄电池55的温度上升,因此预想此后发出蓄电池冷却请求而转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式。
因此,在行驶用马达的输出Mpower成为规定的阈值Mpower1以上的情况下,热泵控制器32执行上述压缩机转速上升控制(降低目标吸热器温度TEO)。由此,在转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之前,能够预先使压缩机2的转速上升,并且提高刚转移后的车室内的空调和蓄电池55的冷却的兼顾性。特别是在该情况下,能够在输入蓄电池冷却请求之前预先使压缩机2的转速上升,因此能够提前转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式。
(14)基于热泵控制器32的压缩机转速上升控制(其3)
接着,参照图7,说明在从上述制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式时,热泵控制器32执行的压缩机转速上升控制的另一个其他例子。
在制冷模式中,预想在行驶用马达的输出Mpower急剧上升时、蓄电池温度Tcell急剧上升时、蓄电池55的发热量急剧上升时,此后也转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式。例如在图7的时刻t3行驶用马达的输出Mpower上升的斜率成为规定的阈值X1以上的情况下,或者在蓄电池温度Tcell信息的斜率成为规定的阈值X2以上的情况下,或者蓄电池55的发热量成为规定的阈值X3以上的情况下,热泵控制器32开始该情况下的压缩机转速上升控制,首先使目标热吸热器温度TEO降低规定值TEO1。另外,上述各阈值X1~X3是预先通过实验求出的值。
由此,与上述同样,由于压缩机目标转速TGNCc上升,所以压缩机2的实际的转速(实际转速)也上升。热泵控制器32使压缩机目标转速TGNCc上升到规定值TGNCc1。之后,如果在时刻t4输入了蓄电池冷却请求,则热泵控制器32转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式,在该情况下进行运转模式切换处理直到时刻t5为止。然后,在该运转模式切换处理中打开电磁阀69。
通过这样的压缩机转速上升控制,能够消除刚从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后的压缩机2的能力(转速)不足,提高车室内的空调和蓄电池55的冷却的兼顾性,并且提高可靠性和商品性。特别是在该情况下,能够在输入蓄电池冷却请求之前预先使压缩机2的转速上升,能够提前转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式。另外,转移后的压缩机2的控制恢复到上述空调(优先)+蓄电池冷却模式下的转速控制。
(15)基于热泵控制器32的压缩机转速上升控制(其4)
此外,在执行制冷模式时,例如即使在持续在高速公路上高速行驶的情况下,也预想此后蓄电池55的温度上升而转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式。因此,在制冷模式中,在从GPS导航装置74得到的导航信息例如表示今后在高速公路上行驶而预测为蓄电池55的温度上升的情况下,热泵控制器32执行上述压缩机转速上升控制(降低目标吸热器温度TEO)。
由此,能够在输入蓄电池冷却请求之前预先使压缩机2的转速上升,因此能够提前转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式。
另外,热泵控制器32执行(13)~(15)的压缩机转速上升控制来代替上述(12)的压缩机转速上升控制,但是(13)~(15)的压缩机转速上升控制执行它们中的任一个或它们的组合、或者它们的全部。
(16)执行压缩机转速上升控制时的车室内过度制冷的抑制控制在此,如果在制冷模式中使压缩机2的转速上升,则在转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之前的期间、即图6的时刻t1~t2的期间、图7的时刻t3~t4的期间吹出到车室内的空气的温度降低。
因此,在执行从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式时的压缩机转速上升控制的情况下,热泵控制器32控制室内送风机27的运转。即,通过使室内送风机27的转速降低,消除车室内被过度制冷的不良情况。
(17)执行压缩机转速上升控制时的吹出温度的降低抑制控制
代替上述内容或在上述内容的基础上,在执行压缩机转速上升控制的情况下,热泵控制器32也可以控制空气混合风门28来提高向散热器4通风的空气的比例。由此,抑制向车室内供给的空气的温度降低,因此能够消除车室内被过度制冷的不良情况。
(18)向空调(优先)+蓄电池冷却模式转移时的分路控制阀的开闭控制
在上述说明中,说明了在从制冷模式转移到空调(优先)+温度调节对象冷却模式时,通过执行压缩机转速上升控制,能够消除在刚从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后吹出到车室内空气的温度上升而使用者感到不适感的不良情况。
此时,如果处于所控制的压缩机的转速到达上限的状况,则依然在从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式转移时,相对于制冷剂流动的热交换的路径增加的情况,产生压缩机的能力不足,车室内的制冷能力暂时降低。
为了解决该问题,热泵控制器32在从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式转移时,根据空调制冷剂回路R的制冷能力状况,对作为分路控制阀60的电磁阀69进行开闭控制。由此,在刚转移到运转模式之后,能够使流过分路制冷剂回路Rd的制冷剂量减少,能够抑制空调制冷剂回路R的制冷能力降低。
此时,热泵控制器32采用吸热器温度传感器48检测出的吸热器温度Te或吹出温度传感器41检测出的吹出温度作为表示空调制冷剂回路R的制冷能力状况的检测温度,进行使该检测温度成为目标值的控制,进行在检测温度高于目标值或比目标值低的设定值的情况下关闭电磁阀69、在检测温度低于目标值或比目标值低的设定值的情况下打开电磁阀69的控制。
对基于吸热器温度Te的控制进行说明,热泵控制器32基于吸热器温度Te和作为其目标值的目标吸热器温度TEO,对电磁阀69进行开闭控制。在以下的说明中,在代替吸热器温度Te而采用吹出温度的情况下也能够进行相同的控制。此时,热泵控制器32作为目标吸热器温度TEO的上下或比目标吸热器温度TEO低的设定值,以具有规定的温度差的方式设定上限值TeUL和下限值TeLL,如果根据蓄电池冷却请求,在打开电磁阀69之后吸热器温度Te变高而上升到上限值TeUL以上,则关闭电磁阀69。由此,流入分路制冷剂回路Rd的制冷剂停止,空调制冷剂回路R的制冷能力复原。之后,如果吸热器温度Te降低到下限值TeLL以下,则打开电磁阀69,制冷剂流过分路制冷剂回路Rd。以后,反复进行这样的电磁阀69的开闭,将吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO,抑制室内制冷的暂时的制冷能力降低,并且实现从制冷模式向空调(优先)+蓄电池冷却模式的平缓的转移。
然后,将这样的吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO的(或者将吹出温度控制为目标值的)电磁阀69的开闭控制能够与上述(5)中的将热介质温度Tw控制为目标热介质温度TWO的电磁阀69的开闭控制组合。此外,此时也可以代替切换为热介质温度Tw而采用蓄电池温度传感器77检测出的蓄电池温度Tcell,并与将其控制为目标值的电磁阀69的开闭控制组合。
即,热泵控制器32在从制冷模式向空调(优先)+蓄电池冷却模式转移时,监视热介质温度传感器76检测出的热介质温度Tw或蓄电池温度传感器77检测出的蓄电池温度Tcell,在刚转移后的热介质温度Tw或蓄电池温度Tcell高的状态下,进行上述那样的将吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO的电磁阀69的开闭控制,在热介质温度Tw或蓄电池温度Tcell成为设定的低温状态时,切换为将热介质温度Tw或蓄电池温度Tcell控制为目标值的电磁阀69的开闭控制。
在这样的切换以后,热泵控制器32作为目标热介质温度TWO的上下或比目标吸热器温度TEO低的设定值,以具有规定的温度差的方式设定上限值TUL和下限值TLL,在热介质温度Tw为上限值TUL以上的情况下打开电磁阀69,在热介质温度Tw降低到下限值TLL以下的情况下关闭电磁阀69。以后,反复进行这样的电磁阀69的开闭,一边使车室内的制冷优先一边将热介质温度Tw控制为目标热介质温度TWO,进行蓄电池55的冷却。
另外,在此,示出了通过与分路制冷剂回路Rd进行热交换的热介质来冷却作为发热设备的蓄电池55的例子,但是也可以通过分路制冷剂回路Rd的制冷剂来直接冷却作为发热设备的蓄电池55。在该情况下,热泵控制器32在从制冷模式向空调(优先)+蓄电池冷却模式转移时,监视分路制冷剂回路Rd中的制冷剂温度或蓄电池温度Tcell,在刚转移后的制冷剂温度或蓄电池温度Tcell高的状态下,进行上述那样的将吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO的电磁阀69的开闭控制,在制冷剂温度或蓄电池温度Tcell成为设定的低温状态时,切换为将制冷剂温度或蓄电池温度Tcell控制为目标值的电磁阀69的开闭控制。
(19)分路控制阀的开闭控制与压缩机转速上升控制的组合控制
上述(18)所示的分路控制阀60(电磁阀69)的开闭控制能够与上述(12)等所示的压缩机转速上升控制组合。
参照图8,说明从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式时,热泵控制器32执行的压缩机转速上升控制和分路控制阀60的开闭控制的一例。
在执行制冷模式时,例如,在热介质温度传感器76检测出的热介质温度Tw上升到上限值TUL的情况下,蓄电池控制器73将蓄电池冷却请求输出到热泵控制器32、空调控制器45。在图8的时刻t1向热泵控制器32输入了蓄电池冷却请求的情况下,这成为模式转移请求,热泵控制器32开始该情况下的压缩机转速上升控制,使压缩机2的转速上升到设定转速。此时的设定转速考虑到作为发热设备的蓄电池55的冷却请求能力而设定。
并且,如图8所示,将压缩机2的转速上升到设定转速的时刻t2设为运转模式转移时,从该时刻t2起开始电磁阀(分路控制阀)69的开闭控制。然后,在刚转移到运转模式之后,如上所述,进行将吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO的电磁阀69的开闭控制,当热介质温度Tw成为设定值以下时(时刻t3),切换为将热介质温度Tw控制为目标值(目标热介质温度TWO)的电磁阀69的开闭控制。此时,压缩机2的转速在刚转移到运转模式之后维持设定旋转,当热介质温度Tw成为设定以下时(时刻t3),压缩机2的转速也切换为将热介质温度Tw控制为目标值(目标热介质温度TWO)的转速控制。
这样,通过在分路控制阀60(电磁阀69)的开闭控制之前进行压缩机2的转速上升控制,能够抑制刚从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后的压缩机2的能力(转速)不足,并且在进行分路控制阀60的开闭控制时,能够提高将吸热器温度Te控制为目标吸热器温度TEO时的响应性。由此,能够事先避免刚从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后的制冷能力的降低引起的乘客的不适感。
(20)从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式时向用户的通知
通过上述的压缩机转速上升控制、分路控制阀60的开闭控制,能够抑制刚从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后的吸热器温度Te、吹出温度的上升。但是,如果在刚从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之后吹出温度稍微上升,则有时乘客也会误认为空调存在不良情况。为了解决该问题,在从制冷模式转移到空调(优先)+蓄电池冷却模式之前,进行即使吹出温度暂时上升也不是故障的通知是有效的。具体而言,在进行动作模式的转移时,热泵控制器32向显示器53A输出通知预测到制冷能力暂时降低的显示。
另外,在上述说明中,作为向使基于空调制冷剂回路的车室内的制冷和基于分路制冷剂回路的发热设备的冷却并行的动作的转移,以从制冷模式向空调(优先)+蓄电池冷却模式的转移为例进行了说明,但是在从蓄电池冷却(单独)模式向空调(优先)+蓄电池冷却模式转移时,也能够采用同样的控制。
以上,对本发明的实施的方式进行了详细说明,但是具体结构并不限定于这些实施方式,即使具有不脱离本发明主旨的范围的设计变更等也包含在本发明中。此外,上述各实施方式只要在其目的及结构等中没有特别矛盾、问题,则能够沿用相互的技术来组合。
附图标记说明:
1:车辆用空调装置;2:压缩机;3:空气流通通道;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(蒸发器);11:控制部;32:热泵控制器(构成控制部的一部分);35:电磁阀(吸热器用阀装置);45:空调控制器(构成控制装置的一部分);55:蓄电池(被温度调节对象);60:分路控制阀;61:热介质回路;64:制冷剂-热介质热交换器(蒸发器、被温度调节对象用热交换器);68:辅助膨胀阀;69:电磁阀;72:车辆控制器;73:蓄电池控制器;77:蓄电池温度传感器;76:热介质温度传感器;R:空调制冷剂回路;Rd:分路制冷剂回路。
Claims (11)
1.一种车辆用空调装置,其特征在于,具备:
空调制冷剂回路,使制冷剂循环,对车室内进行制冷;
分路制冷剂回路,从所述空调制冷剂回路分路,进行发热设备的冷却;
分路控制阀,设置于所述分路制冷剂回路,对从所述空调制冷剂回路进入所述分路制冷剂回路的制冷剂的流通进行控制;以及
控制部,对所述空调制冷剂回路的动作和所述分路控制阀进行控制,
所述控制部在向使基于所述空调制冷剂回路的车室内的制冷和基于所述分路制冷剂回路的发热设备的冷却并行的动作转移之后,根据所述空调制冷剂回路的制冷能力状况,对所述分路控制阀进行开闭控制。
2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述控制部进行使表示所述空调制冷剂回路的制冷能力状况的检测温度成为目标值的控制,
所述控制部在所述检测温度高于所述目标值或比所述目标值低的设定值的情况下关闭所述分路控制阀,在所述检测温度低于所述目标值或比所述目标值低的设定值的情况下打开所述分路控制阀。
3.根据权利要求2所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述检测温度是所述空调制冷剂回路中的吸热器温度或吹出温度。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述设定值设定具有规定的温度差的上限值和下限值,
所述控制部当所述检测温度上升到所述上限值以上时关闭所述分路控制阀,当所述检测温度降低到所述下限值以下时打开所述分路控制阀。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述控制部在开始所述分路控制阀的开闭控制之前,使所述空调制冷剂回路中的压缩机上升到设定转速。
6.根据权利要求5所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述设定转速考虑到所述发热设备的冷却请求能力而设定。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
基于所述分路制冷剂回路的所述发热设备的冷却是基于制冷剂的直接冷却。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
基于所述分路制冷剂回路的所述发热设备的冷却是基于与所述分路制冷剂回路进行热交换的热介质的冷却。
9.根据权利要求7所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述控制部监视所述分路制冷剂回路的制冷剂温度或所述发热设备的温度,
所述控制部在所述制冷剂温度或所述发热设备的温度成为设定的低温状态时,将所述分路控制阀的开闭控制从与所述空调制冷剂回路的制冷能力状况对应的控制切换为使所述制冷剂温度或所述发热设备的温度成为目标值的控制。
10.根据权利要求8所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述控制部监视与所述分路制冷剂回路进行热交换的热介质的热介质温度或所述发热设备的温度,在所述热介质温度或所述发热设备的温度成为设定的低温状态时,将所述分路控制阀的开闭控制从与所述空调制冷剂回路的制冷能力状况对应的控制切换为使所述热介质温度或所述发热设备的温度成为目标值的控制。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述控制部在进行使基于所述空调制冷剂回路的车室内的制冷和基于所述分路制冷剂回路的发热设备的冷却并行的动作时,通知预测到制冷能力暂时降低的情况。
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