CN116353281A - 车辆用调温装置以及车辆用调温装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
车辆用调温装置以及车辆用调温装置的控制方法,车辆用调温装置具有供第1热介质流动的第1回路、设于第1回路并压缩第1热介质的的压缩机、设于第1回路并测定第1热介质的温度或压力的传感器、供第2热介质流动的第2回路、跨第1、第2回路配置并在第1、第2热介质之间进行热交换的热交换器及控制部。第1回路具有第1热介质经过压缩机和热交换器循环的第1环路。第2回路具有经过热交换器的第1管路、绕热交换器迂回的第2管路、调整第1管路中流动的第2热介质的流量相对于第2管路中流动的第2热介质的流量的比率即流量比的阀及使第2热介质经过第1或第2管路至少一方循环的第2环路。控制部根据传感器的测定值通过阀调整流量比。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用调温装置以及车辆用调温装置的控制方法。
背景技术
搭载于电动汽车或混合动力汽车的电池根据外部气温、驱动状态而被加热或冷却,从而保持最优的温度。在专利文献1中公开了利用压缩机对制冷剂进行加热并经由外部冷凝器对车室内的空气进行加热的制冷剂回路。使该制冷剂回路的制冷剂的热在电池用热交换器中传递到电池冷却线的冷却水,利用该热对电池进行加热。
专利文献1:日本特开2017-77880号公报
压缩机在作为压缩对象的热介质的焓(温度以及压力)过低的情况下,无法发挥充分的加热能力。因此,在1个回路中使用热介质的热来加热空气,并且使热向其他回路移动的情况下,热介质的焓降低,因此压缩机难以从加热能力低的运转状态脱出。在该情况下,无法使热介质的温度充分上升,产生压缩机无法发挥充分的加热能力的问题。
发明内容
本发明的一个方式的目的之一在于提供能够提高压缩机的加热能力的车辆用调温装置以及车辆用调温装置的控制方法。
本发明的车辆用调温装置的一个方式具有:第1回路,其供第1热介质流动;压缩机,其配置于所述第1回路,对所述第1热介质进行压缩;传感器,其配置于所述第1回路,测定所述第1热介质的温度或压力;第2回路,其供第2热介质流动;热交换器,其跨越所述第1回路和所述第2回路而配置,在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换;以及控制部。所述第1回路具有使所述第1热介质经过所述压缩机和所述热交换器而循环的第1环路。所述第2回路具有:第1管路,其经过所述热交换器;第2管路,其绕所述热交换器迂回;阀,其调整在所述第1管路中流动的所述第2热介质的流量相对于在所述第2管路中流动的所述第2热介质的流量的比率即流量比;以及第2环路,其使所述第2热介质经过所述第1管路或所述第2管路中的至少一方而循环。所述控制部根据所述传感器的测定值,通过利用所述阀来调整所述流量比。
本发明的车辆用调温装置的控制方法的一个方式是车辆用调温装置的控制方法,其中,所述车辆用调温装置具有:第1回路,其供第1热介质流动,并且配置有压缩机、热交换器以及测定所述第1热介质的温度或压力的第1传感器;第2回路,其供第2热介质流动,并且配置有所述热交换器;以及控制部。所述热交换器在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换。所述第2回路具有:第1管路,其经过所述热交换器;第2管路,其绕所述热交换器迂回;以及阀,其调整在所述第1管路中流动的所述第2热介质的流量相对于在所述第2管路中流动的所述第2热介质的流量的比率即流量比。在车辆用调温装置的控制方法中,在所述第1回路中,使所述第1热介质在经过所述压缩机和所述热交换器的第1环路中循环。在车辆用调温装置的控制方法中,在所述第2回路中,使所述第2热介质在经过所述第1管路或者所述第2管路中的至少一方的第2环路中循环。所述控制部根据所述第1传感器的测定值即第1测定值,通过所述阀来调整所述流量比。
本发明的车辆用调温装置的控制方法的一个方式是车辆用调温装置的控制方法,其中,所述车辆用调温装置具有:第1回路,其供第1热介质流动,并且配置有压缩机和热交换器;第2回路,其供第2热介质流动,并且配置有所述热交换器和测定所述第2热介质的温度的第2传感器;以及控制部。所述热交换器在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换。所述第2回路具有:第1管路,其经过所述热交换器;第2管路,其绕所述热交换器迂回;以及阀,其调整在所述第1管路中流动的所述第2热介质的流量相对于在所述第2管路中流动的所述第2热介质的流量的比率即流量比。在车辆用调温装置的控制方法中,在所述第1回路中,使所述第1热介质在经过所述压缩机和所述热交换器的第1环路中循环。在车辆用调温装置的控制方法中,在所述第2回路中,使所述第2热介质在经过所述第1管路或所述第2管路中的至少一方的第2环路中循环。所述控制部至少根据所述第2传感器的测定值即第2测定值,通过所述阀来调整所述流量比。
本发明的车辆用调温装置的控制方法的一个方式是车辆用调温装置的控制方法,其中,所述车辆用调温装置具有:第1回路,其供第1热介质流动,并且配置有压缩机、热交换器以及测定所述第1热介质的温度或压力的第1传感器;第2回路,其供第2热介质流动,并且配置有所述热交换器;以及控制部。所述热交换器在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换。在所述第1回路中,使所述第1热介质在经过所述压缩机和所述热交换器的第1环路中循环。在所述第2回路中,使所述第2热介质在经过所述热交换器的第2环路中循环。所述控制部根据所述第1传感器的测定值即第1测定值,来调整在所述第2回路中压送所述第2热介质的泵的转速。
根据本发明的一个方式,提供能够提高压缩机的加热能力的车辆用调温装置以及车辆用调温装置的控制方法。
附图说明
图1是示出第1实施方式的车辆用调温装置的概略图。
图2是示出第1实施方式的车辆用调温装置的制冷模式的概略图。
图3是示出第1实施方式的车辆用调温装置的通常制热模式的概略图。
图4是示出第1实施方式的车辆用调温装置的热气制热模式的概略图。
图5是示出第1实施方式的车辆用调温装置的控制方法的流程图。
图6是示出第1实施方式的第2测定值与目标值的关系的图。
图7是示出第1实施方式的目标值与流量比的关系的图。
图8是示出第1实施方式的第1热介质的吸入压的推移的一例的图。
图9是示出第1实施方式的变形例的车辆用调温装置的控制方法的流程图。
图10是示出第1实施方式的变形例的热气制热模式的一例的概略图。
图11是示出第2实施方式的车辆用调温装置的控制方法的流程图。
标号说明
1:车辆用调温装置;7:热交换器;12:第1管路;13:第2管路;32:阀(第2切换部);42:泵(第2泵);60:控制部;72:压缩机;73:空调用热交换器(第1空调用热交换器);85:送风机;C1:第1回路;C2:第2回路;L1:第1环路;P2:第2环路;Pst:目标值;Psu:第1目标值;Psl:第2目标值;S1:传感器(第1传感器);S2:第2传感器;S01:目标值设定工序;S03:第1调整工序;S104:第2调整工序;S105:第3调整工序;S201:流量比设定工序;S202:目标值设定工序;S203:流量比调整工序;T2:第2测定值。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下,参照附图对本发明的实施方式的车辆用调温装置进行说明。此外,在以下的附图中,为了容易理解各结构,有时使实际的构造与各构造中的比例尺、数量等不同。
图1是一个实施方式的车辆用调温装置1的概略图。车辆用调温装置1搭载于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)等以马达为动力源的车辆。
车辆用调温装置1具有第1回路C1、储存器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第2空调用热交换器74、散热器77、送风部80、第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63、第4膨胀阀64、第1传感器(传感器)S1、第2回路C2、马达2、逆变器3、电力控制装置4、电池6、热交换器7、控制部60以及第2传感器S2。
(控制部)
控制部60与第1回路C1、压缩机72、散热器77、送风部80、第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63、第4膨胀阀64以及第2回路C2连接,控制它们的动作。另外,控制部60与第1传感器S1以及第2传感器S2连接,监视它们的测定值。
(第1回路)
第1热介质在第1回路C1中流动。在第1回路C1的路径中配置有储存器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第2空调用热交换器74、散热器77、第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63、第4膨胀阀64以及第1传感器S1。
第1回路C1是热泵装置。第1回路C1具有多个管路9、多个开闭阀8A以及多个止回阀8B。多个管路9相互连结而构成供第1热介质流动的环路。多个管路9包含管路9a、9b、9d、9f、9g、9h、9i、9j、9k、9l、9m。需要说明的是,在本说明书中,环路是指使热介质循环的环状的路径。
开闭阀8A与控制部60连接。开闭阀8A配置于管路的路径。开闭阀8A能够切换所配置的管路的打开和关闭。第1回路C1通过控制开闭阀8A以及第1~第4膨胀阀61~64的动作来切换所构成的环路。多个开闭阀8A包含2个开闭阀8a、8b。
止回阀8B配置于管路的路径。止回阀8B允许第1热介质从所配置的管路的上游侧的一端朝向下游侧的另一端流动,不允许从管路的另一端朝向一端流动。多个止回阀8B包含2个止回阀8g、8h。
接着,对各个管路9的结构进行具体说明。此外,在各个管路9的说明中,“一端”表示第1热介质的流动方向的上游侧端部,“另一端”表示第1热介质的流动方向的下游侧端部。
管路9a的一端与管路9b的另一端以及管路9l的另一端连接。管路9a的另一端与管路9b的一端以及管路9d的一端连接。管路9a通过第1传感器S1、储存器71以及压缩机72。第1热介质从管路9a的一端朝向另一端按照第1传感器S1、储存器71、压缩机72的顺序流动。
管路9b的一端与管路9a的另一端以及管路9d的一端连接。管路9b的另一端与管路9a的一端以及管路9l的另一端连接。即,管路9a和管路9b的两端部相互连接而构成环路。管路9b通过第1膨胀阀61。
管路9d的一端与管路9a的另一端以及管路9b的一端连接。管路9d的另一端与管路9f的一端以及管路9g的一端连接。管路9d通过第1空调用热交换器73。
管路9f的一端与管路9d的另一端以及管路9g的一端连接。管路9f的另一端与管路9h的一端以及管路9j的一端连接。管路9f通过第2膨胀阀62以及散热器77。第1热介质从管路9f的一端朝向另一端按照第2膨胀阀62、散热器77的顺序流动。
管路9g的一端与管路9d的另一端以及管路9f的一端连接。管路9g的另一端与管路9j的另一端以及管路9k的一端连接。管路9g通过开闭阀8a。
管路9h的一端与管路9f的另一端以及管路9j的一端连接。管路9h的另一端与管路9i的一端以及管路9m的另一端连接。管路9h通过开闭阀8b。
管路9i的一端与管路9h的另一端以及管路9m的另一端连接。管路9i的另一端在管路9b的路径中与第4膨胀阀64的下游侧连接。管路9i通过止回阀8g。止回阀8g允许第1热介质从管路9i的一端朝向另一端流动,并限制第1热介质从另一端朝向一端流动。
管路9j的一端与管路9f的另一端以及管路9h的一端连接。管路9j的另一端与管路9g的另一端以及管路9k的一端连接。管路9j通过止回阀8h。止回阀8h允许第1热介质从管路9j的一端朝向另一端流动,限制第1热介质从另一端朝向一端流动。
管路9k的一端与管路9g的另一端以及管路9j的另一端连接。管路9k的另一端与管路9l的一端以及管路9m的一端连接。
管路9l的一端与管路9k的另一端以及管路9m的一端连接。管路9l的另一端与管路9a的一端以及管路9b的另一端连接。管路9l通过第1膨胀阀61以及热交换器7。第1热介质从管路9l的一端朝向另一端按照第1膨胀阀61、热交换器7的顺序流动。
管路9m的一端与管路9k的另一端以及管路9l的一端连接。管路9m的另一端与管路9h的另一端以及管路9i的一端连接。管路9m通过第3膨胀阀63以及第2空调用热交换器74。第1热介质从管路9m的一端朝向另一端按照第3膨胀阀63、第2空调用热交换器74的顺序流动。
储存器71配置于压缩机72的上游侧。储存器71对第1热介质进行气液分离。储存器71仅将气相的第1热介质向压缩机72供给,抑制液相的第1热介质被压缩机72吸入。
压缩机72对通过的第1热介质进行压缩而使温度上升。压缩机72向下游侧排出高压且气相的第1热介质。压缩机72通过从电池6供给的电力而被电驱动。
第1传感器S1设置于管路9a。第1传感器S1测定管路9a内的第1热介质的温度或压力。第1传感器S1是温度传感器或压力传感器。第1传感器S1与控制部60连接。在本实施方式中,第1传感器S1设置于储存器71的流入口,测定流入储存器71的第1热介质的压力或温度。需要说明的是,在通过储存器71前后,第1热介质的温度以及压力几乎不变化。因此,第1传感器S1被视为测定流入压缩机72的第1热介质的压力或温度。此外,第1传感器S1也可以设置于压缩机72的吸入口。另外,第1传感器S1只要是测定第1回路C1中的第1热介质的压力或温度的传感器即可,也可以配置于其他管路。在该情况下,能够推定从设置有第1传感器S1的部分到压缩机72的吸入口的压力变化或温度变化,从而计算被吸入压缩机72的第1热介质的温度或压力的推定值。在本实施方式中,第1传感器S1是测定第1热介质的压力的压力传感器。即,第1传感器S1测定被吸入压缩机72的第1热介质的压力。在以下的说明中,有时将第1传感器S1的测定值、即被吸入压缩机72的第1热介质的压力设为吸入压Ps或第1测定值Ps来进行说明。
散热器77具有风扇,通过将第1热介质的热释放到车室外来冷却第1热介质。散热器77是在第1热介质与车室外的空气之间进行热交换的热交换器。
热交换器7跨越第1回路C1和第2回路C2配置。热交换器7使在第1回路C1中流动的第1热介质与在第2回路C2中流动的第2热介质之间进行热交换。
第1~第4膨胀阀61~64使第1热介质膨胀而使第1热介质的温度降低。进而,第1~第4膨胀阀61~64也能够完全打开而不伴随大的压力变化地使第1热介质通过以及完全关闭而限制第1热介质的通过。第1~第4膨胀阀61~64由控制部60进行开度调节,调整下游侧的第1热介质的压力以及温度。
第1空调用热交换器73在通过压缩机72而提高了温度的第1热介质与空气之间进行热交换。即,第1空调用热交换器73在第1热介质与空气之间进行热交换。由此,第1空调用热交换器73对在送风部80中从送风机85送来的空气流通路86f内的空气进行加热。
第2空调用热交换器74在通过第3膨胀阀63而温度降低了的第1热介质与空气之间进行热交换。即,第2空调用热交换器74在第1热介质与空气之间进行热交换。由此,第2空调用热交换器74在送风部80中对从送风机85送来的空气流通路86f内的空气进行冷却或除湿。
(送风部)
送风部80具有管道86、送风机85以及第3传感器S3。在管道86的内部设置有空气流通路86f。空气流通路86f是将车外的空气向车内供给的路径。另外,空气流通路86f也是取入车内的空气并再次向车内供给的路径。在空气流通路86f的一端侧设置有使车外以及车内的空气流入空气流通路86f的吸气口86a。在空气流通路86f的另一端侧设置有将空气流通路86f的空气向车内排出的吹出口86b。
在空气流通路86f的内部,从吸气口86a侧朝向吹出口86b侧依次配置有送风机85、第2空调用热交换器74、第1空调用热交换器73以及第3传感器S3。送风机85使空气从空气流通路86f的一端侧朝向另一端侧流通。即,第2空调用热交换器74、第1空调用热交换器73以及第3传感器S3配置在送风机85的送风流路中。第2空调用热交换器74对由送风机85输送的空气进行冷却以及除湿。第1空调用热交换器73对由送风机85输送的空气进行加热。第3传感器S3测定通过了第1空调用热交换器(空调用热交换器)73的空气的温度。第3传感器S3与控制部60连接。
在空气流通路86f设置有使空气绕第1空调用热交换器73迂回而流动的旁通流通路86c。另外,在旁通流通路86c的上游侧设置有空气混合风门86d,该空气混合风门86d对通过了第2空调用热交换器74的空气中的、被第1空调用热交换器73加热的空气的比例进行调整。空气混合风门86d与控制部60连接而被控制。
此外,本实施方式的车辆用调温装置具有测定车内的空气的温度的第4传感器S4。第4传感器S4与控制部60连接。
(第2回路)
第2热介质在第2回路C2中流动。在第2回路C2的路径中配置有马达2、逆变器3、电力控制装置4、电池6以及第2传感器S2。第2回路C2具有多个管路11、12、13、14、15、第1切换部31、第2切换部32、第1泵41和第2泵42。第1泵41和第2泵42在所配置的管路中向一个方向压送第2热介质。多个管路彼此连结而构成供第2热介质流动的环路。
第1切换部31与控制部60连接,通过切换打开或关闭来切换供第2热介质通过的管路。第1切换部31配置于4个管路合流的部分,使所连接的多个管路中的任意2个管路连通。第1切换部31是四通阀。第1切换部31具有4个连接口A、B、C、D。第1切换部31使4个连接口A、B、C、D中的每2个两组连接口彼此相互连通。在连接口A、C分别连接有管路11的两端部。在连接口B连接有管路14的另一端,在连接口D连接有管路15的一端部。
第1切换部31能够切换为2个连接状态(第1连接状态和第2连接状态)中的任意一个。第1切换部31在第1连接状态下,使连接口A与连接口C以及连接口B与连接口D分别连通。第1连接状态的第1切换部31使管路11的两端部连通,并且使管路14的另一端与管路15的一端连通。第1切换部31在第2连接状态下,使连接口A与连接口B以及连接口C与连接口D分别连通。第2连接状态的第1切换部31使管路11的一端与管路14的另一端连通,并且使管路11的另一端与管路15的一端连通。
第2切换部32是三通阀。第2切换部32使第1管路12以及第2管路13与管路15连通。第2切换部32根据来自控制部60的信号,调整作为在第1管路12中流动的第2热介质的流量与在第2管路13中流动的第2热介质的流量的比率的流量比。在本实施方式中,第2切换部32是混合阀。
在本实施方式中,流量比Rf是在第1管路12中流动的第2热介质的流量相对于在管路15中流动的第2热介质的流量的比率。例如,在流量比Rf为70%的情况下,在第1管路12中流动有在管路15中流动的第2热介质的流量的70%的流量的第2热介质。另一方面,在第2管路13中流动有在管路15中流动的第2热介质的流量的30%的流量的第2热介质。在本实施方式中,第2切换部32能够在0%至100%的范围内调整流量比Rf。
接着,对管路11~15的结构进行具体说明。需要说明的是,在管路11~15的说明中,“一端”表示第2热介质的流动方向的上游侧端部,“另一端”表示第2热介质的流动方向的下游侧端部。
管路11的一端与第1切换部31的连接口A连接。管路11的另一端与第1切换部31的连接口C连接。管路11通过第1泵41、电力控制装置4、逆变器3和马达2。第2热介质从管路11的一端朝向另一端按照第1泵41、电力控制装置4、逆变器3、马达2的顺序流动。第1泵41在管路11中从一端侧朝向另一端侧压送第2热介质。
第1管路12的一端经由第2切换部32与第2管路13的一端以及管路15的另一端连接。第1管路12的另一端与第2管路13的另一端以及管路14的一端连接。第1管路12通过热交换器7。因此,在第1管路12中流动的第2热介质与在第1回路C1中流动的第1热介质之间进行热交换。如上所述,在第1管路12中流动并通过热交换器7的第2热介质的流量由第2切换部32调整。调整通过热交换器7的第2热介质的流量,从而调整第2热介质与第1热介质之间的热交换量。
第2管路13的一端经由第2切换部32与第1管路12的一端以及管路15的另一端连接。第2管路13的另一端与第1管路12的另一端以及管路14的一端连接。第2管路13绕热交换器7迂回。
管路14的一端与第1管路12的另一端以及第2管路13的另一端连接。管路14的另一端与第1切换部31的连接口B连接。即,分别在第1管路12和第2管路13中流动的第2热介质在管路14中合流而流动。
管路15的一端与第1切换部31的连接口D连接。管路15的另一端经由第2切换部32与第1管路12的一端以及第2管路13的一端连接。管路15通过第2泵42、电池6和第2传感器S2。第2热介质从管路15的一端朝向另一端按照第2泵42、电池6、第2传感器S2的顺序流动。第2泵42在管路15中从一端侧朝向另一端侧压送第2热介质。
马达2是兼具作为电动机的功能和作为发电机的功能的电动发电机。马达2经由省略图示的减速机构与车辆的车轮连接。马达2通过从逆变器3供给的交流电流进行驱动,使车轮旋转。由此,马达2驱动车辆。另外,马达2对车轮的旋转进行再生而产生交流电流。所产生的电力通过逆变器3存储在电池6中。在马达2的壳体内贮存有对马达的各部分进行冷却以及润滑的油。
逆变器3将电池6的直流电流转换为交流电流。逆变器3与马达2电连接。由逆变器3转换后的交流电流被供给至马达2。即,逆变器3将从电池6供给的直流电流转换为交流电流并供给至马达2。
电力控制装置4也被称为IPS(Integrated Power System:集成功率系统)。电力控制装置4具有AC/DC转换电路和DC/DC转换电路。AC/DC转换电路将从外部电源供给的交流电流转换为直流电流并供给至电池6。即,电力控制装置4在AC/DC转换电路中将从外部电源供给的交流电流转换为直流电流并供给至电池6。DC/DC转换电路将从电池6供给的直流电流转换为电压不同的直流电流,并供给至控制部60等。
电池6经由逆变器3向马达2供给电力。另外,电池6充有由马达2发出的电力。电池6也可以由外部电源填充。电池6例如是锂离子电池。电池6只要是能够反复充电以及放电的二次电池,则也可以是其他方式。
第2传感器S2设置于管路15。第2传感器S2是测定通过管路15内的第2热介质的温度的温度传感器。第2传感器S2与控制部60连接。在本实施方式中,第2传感器S2设置于管路15的下游侧的端部附近且第2切换部32的流入口。第2传感器S2测定流入第2切换部32的第2热介质的温度。在通过第2切换部32前后,第2热介质的温度几乎不变化。因此,第2传感器S2被视为测定流入热交换器7的第2热介质的温度。需要说明的是,第2传感器S2只要能够测定第2回路C2中的第2热介质的温度即可,也可以配置于其他管路。在该情况下,能够推定从第2传感器S2到热交换器7的流入口为止的温度变化,计算向热交换器7流入的第2热介质的温度的推定值。
(各模式)
本实施方式的车辆用调温装置1具有制冷模式、通常制热模式和热气制热模式。各模式能够通过第1~第4膨胀阀61~64、开闭阀8A以及切换部31、32的切换而相互转变。此外,车辆用调温装置1也可以具有通过切换第1~第4膨胀阀61~64、开闭阀8A以及切换部31、32而能够构成的其他模式。
(制冷模式)
图2是制冷模式的车辆用调温装置1的概略图。在制冷模式的车辆用调温装置1中,第1热介质在第2空调用热交换器74中从在空气流通路86f内流动的车内的空气吸热而在散热器77中向车外散热。即,第1热介质从车内向车外输送热。由此,第1热介质对车内的空气进行冷却。
制冷模式的第1回路C1构成制冷用环路Lc。制冷用环路Lc使第1热介质依次通过储存器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第2膨胀阀62、散热器77、第3膨胀阀63以及第2空调用热交换器74而循环。
此外,在制冷模式下,在第1回路C1与第2回路C2之间不产生热的交换。因此,在制冷模式下,构成于第2回路C2的环路没有限定。
车辆用调温装置1通过如以下那样切换开闭阀8A以及第1~第4膨胀阀61~64而成为制冷模式。即,制冷模式的车辆用调温装置1关闭开闭阀8a和开闭阀8b。并且,制冷模式的车辆用调温装置1将第1膨胀阀61完全关闭,将第2膨胀阀62完全打开,在第3膨胀阀63中调整开度而使通过的第1热介质减压,将第4膨胀阀64完全关闭。
另外,在制冷模式下,送风部80的空气混合风门86d堵塞吹出口86b侧的流路口,打开旁通流通路86c。由此,送风部80使由第2空调用热交换器74冷却后的空气不通过第1空调用热交换器73而向车室内输送。
当在制冷模式下使压缩机72动作时,从压缩机72排出的高压气相的第1热介质在通过第1空调用热交换器73以及散热器77的过程中散热而液化。高压液相的第1热介质通过第3膨胀阀63而被减压,进而在第2空调用热交换器74中气化,并且吸收空气流通路86f内的空气的热。低压气相的第1热介质经由储存器71再次被吸入压缩机72并被压缩。
(通常制热模式)
图3是通常制热模式的车辆用调温装置1的概略图。在通常制热模式的车辆用调温装置1中,第1热介质在散热器77中吸收外部空气的热,并在第1空调用热交换器73中向空气流通路86f内散热。即,第1热介质从车外向车内输送热。由此,第1热介质对车内的空气进行加热。
通常加热模式下的第1回路C1具有制热用环路Lh。制热用环路Lh使第1热介质依次通过储存器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第2膨胀阀62以及散热器77而循环。
此外,在通常制热模式下,在第1回路C1与第2回路C2之间不产生热的交换。因此,在通常制热模式下,构成于第2回路C2的环路没有限定。
车辆用调温装置1通过如以下那样切换开闭阀8A以及第1~第4膨胀阀61~64而成为通常制热模式。即,通常制热模式的车辆用调温装置1关闭开闭阀8a,打开开闭阀8b。此外,通常制热模式的车辆用调温装置1将第1膨胀阀61完全关闭,在第2膨胀阀62中调整开度而使通过的第1热介质减压,将第3膨胀阀63完全关闭,将第4膨胀阀64完全关闭。
另外,在通常制热模式下,送风部80的空气混合风门86d使吹出口86b侧的流路口打开。由此,送风部80将由第1空调用热交换器73加热后的空气向车室内输送。
若在通常制热模式下使压缩机72动作,则从压缩机72排出的高压气相的第1热介质在通过第1空调用热交换器73的过程中散热而液化。高压液相的第1热介质通过第2膨胀阀62而被减压,进而在散热器77中气化并且吸收外部空气的热。此外,低压气相的第1热介质经由储存器71再次被吸入压缩机72并被压缩。
此外,虽然省略图示,但在与车室内的制热一起进行除湿的情况下,也可以选择除湿制热模式。在该情况下,从通常制热模式开始,将开闭阀8b关闭,将开闭阀8a打开,将第2膨胀阀62完全关闭,在第3膨胀阀63中一边调整开度一边打开,使通过的第1热介质减压。由此,第1热介质不会在散热器77中气化,而是在通过第2空调用热交换器74时气化而吸收空气流通路86f内的空气的热并产生结露,由此对空气进行除湿。
(热气制热模式)
图4是热气制热模式的车辆用调温装置1的概略图。在热气制热模式的车辆用调温装置1中,第1热介质从压缩机72被赋予热,在热交换器7中向第2回路C2赋予热而对电池6进行加热,并且在第1空调用热交换器73中向空气流通路86f内的空气散热,由此对车内进行制热。热气制热模式在外部气温低、散热器77中的吸热困难的情况下被选择。此外,本实施方式中的热气制热模式可以仅具有在热交换器7中向第2回路C2赋予热来加热电池6的功能,也可以仅具有通过在第1空调用热交换器73中向空气流通路86f内的空气散热来对车内进行制热的功能。
根据本实施方式,第1回路C1能够在使第1热介质同时在热气用环路L1和蓄热用环路L1a中循环的热气制热模式与使第1热介质在制热用环路Lh中循环的通常制热模式之间切换。因此,在外部气体温度明显较低而在散热器77中难以从外部空气吸热的情况下,通过选择热气制热模式,能够对电池6进行加热,或者能够稳定地对车室内进行制热。
热气制热模式的第1回路C1具有使第1热介质同时循环的第1环路(热气用环路)L1以及蓄热用环路L1a。
第1环路L1使第1热介质依次通过储存器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第1膨胀阀61以及热交换器7而循环。即,第1回路C1具有使第1热介质通过压缩机72和热交换器7而循环的第1环路L1。另外,本实施方式的车辆用调温装置1的控制方法在第1回路C1中使第1热介质在通过压缩机72以及热交换器7的第1环路L1中循环。
蓄热用环路L1a使第1热介质依次通过储存器71、压缩机72以及第4膨胀阀64而循环。
热气制热模式的第2回路C2具有第2环路P2。此外,热气制热模式的第2回路C2也可以具有电池环路P3和马达环路P4。这里,对第2环路P2进行说明,关于电池环路P3以及马达环路P4,在后面详细地进行说明。
第2环路P2使第2热介质通过第2泵42、电池6、热交换器7、第1泵41、电力控制装置4、逆变器3以及马达2而循环。在热气制热模式下,由马达2、逆变器3以及电力控制装置4产生的热传递到第2热介质,用于电池6的加热。另外,在热交换器7中,从第1热介质向第2热介质赋予的热也被利用于电池6的加热。
车辆用调温装置1通过如以下那样切换开闭阀8A以及第1~第4膨胀阀61~64而在第1回路C1中构成第1环路L1以及蓄热用环路L1a。即,热气制热模式的车辆用调温装置1打开开闭阀8a,关闭开闭阀8b。进而,热气制热模式的车辆用调温装置1在第1膨胀阀61中调整开度而使通过的第1热介质减压,将第2膨胀阀62完全关闭,将第3膨胀阀63完全关闭,在第4膨胀阀64中调整开度而使通过的第1热介质减压。
并且,车辆用调温装置1通过如以下那样切换切换部31、32而在第2回路C2中构成第2环路P2。第1切换部31设为使连接口A、B以及连接口C、D分别连通的第2连接状态。由此,使管路11的一端与管路14的另一端连通,并且使管路11的另一端与管路15的一端连通。
第2切换部32调整在第1管路12中流动的第2热介质的流量与在第2管路13中流动的第2热介质的流量的比率。当通过第2切换部32将流量比Rf调整为0%时,第1管路12与管路15的连通被切断,仅第2管路13与管路15连通。因此,第2热介质不在第1管路12中流动,在管路15中流动的第2热介质全部在第2管路13中流动。此时,所有的第2热介质绕热交换器7迂回而流动,因此在热交换器7中,在第1热介质与第2热介质之间不进行热交换。即,在流量比Rf为0%的情况下,通过热交换器7前后的第1热介质的焓几乎不变动。
当通过第2切换部32将流量比Rf调整为10%至90%之间时,第1管路12和第2管路13分别与管路15连通,第2热介质在第1管路12和第2管路13的双方中流动。另外,流量比Rf越大,在第1管路12中流动的第2热介质的量相对于在第2管路13中流动的第2热介质的量的比率越大。因此,流量比Rf越大,通过热交换器7的第2热介质的流量越多,在热交换器7中从第1热介质赋予第2热介质的热量越大。即,流量比Rf越大,通过热交换器7后的第1热介质的焓越降低。
当通过第2切换部32将流量比调整为100%时,第2管路13与管路15的连通被切断,仅第1管路12与管路15连通。因此,第2热介质不在第2管路13中流动,在管路15中流动的第2热介质全部在第1管路12中流动。此时,通过热交换器7的第2热介质的流量成为最大,在热交换器7中从第1热介质赋予第2热介质的热量成为最大。即,在流量比Rf为100%的情况下,通过热交换器7后的第1热介质的焓最低。关于控制部60通过第2切换部32切换流量比Rf的步骤,在后面叙述。
如上所述,在第2环路P2中,在管路15的另一端与管路14的一端之间,第2热介质通过第1管路12或第2管路13中的至少一方。即,本实施方式的车辆用调温装置具有使第2热介质通过第1管路12或第2管路13中的至少一方而循环的第2环路P2。另外,在本实施方式的车辆用调温装置的控制方法中,在第2回路C2中,使第2热介质在通过第1管路12或第2管路13中的至少一方的第2环路P2中循环。
在热气制热模式下,送风部80的空气混合风门86d使吹出口86b侧的流路口打开。由此,送风部80将由第1空调用热交换器73加热后的空气向车室内输送。
在热气制热模式下,在热气用环路L1与蓄热用环路L1a的共同部分即管路9a上配置有储存器71以及压缩机72。从压缩机72排出的第1热介质分支流动到管路9d和管路9b。在管路9d中流动的第1热介质在热气用环路L1中循环并返回到储存器71。在管路9b中流动的第1热介质在蓄热用环路L1a中循环并返回到储存器71。即,向管路9d和管路9b分支而流动的第1热介质在储存器71的上游侧合流后,被吸入到储存器71以及压缩机72。
在蓄热用环路L1a中,从压缩机72排出的高压气相的第1热介质通过第4膨胀阀64而被减压成为低压气相,经由储存器71再次被吸入压缩机72。
在蓄热用环路L1a中,第1热介质虽然被第4膨胀阀64减压,但不进行散热。因此,在蓄热用环路L1a中循环的第1热介质将压缩机72的能量作为热量蓄积。即,蓄热用环路L1a是从压缩机72取出热量并蓄积的环路。根据本实施方式,通过使第1热介质在蓄热用环路L1a中循环,能够提高第1热介质的温度。
在热气用环路L1中,从压缩机72排出的高压气相的第1热介质在通过第1空调用热交换器73的过程中散热而一部分液化。高压液相的第1热介质通过第1膨胀阀61而被减压,在热交换器7中气化并且从第2回路C2的第2热介质吸热。此外,低压气相的第1热介质经由储存器71再次被吸入压缩机72。
根据本实施方式,热气制热模式的车辆用调温装置1使第1热介质在热气用环路L1和蓄热用环路L1a中循环。因此,分别在热气用环路L1和蓄热用环路L1a中循环的第1热介质经由储存器71被混合并吸入压缩机72。因此,容易将流入压缩机72的第1热介质保持为焓高的状态,能够提高压缩机72的加热效率。
压缩机72在第1热介质的焓(温度和压力)过低的情况下,加热第1热介质的能力(以下,有时称为加热能力)降低。在该情况下,由于从压缩机72排出的第1热介质的温度较低,因此在第1空调用热交换器73中无法充分地加热空气,从而有可能无法充分地对车室内进行制热。在热气制热模式下,第1热介质在第1空调用热交换器73中加热空气,并且在热交换器7中加热第2热介质,因此第1热介质的焓难以上升。特别是,在车辆刚启动后等第2热介质的温度低的情况下,第1热介质温度与第2热介质的温度的温度差大,因此在热交换器7中赋予第2热介质的热量增加。因此,第1热介质的焓特别难以上升,压缩机72难以从加热能力低的状态脱出。因此,如后所述,在本实施方式的车辆用调温装置的控制方法中,根据第1热介质的焓来调整流量比Rf,抑制第1热介质的焓过度降低。
图5示出本实施方式的热气制热模式的流程图。本实施方式的热气制热模式具有目标值设定工序S01、流量比设定工序S02以及第1调整工序S03。
目标值设定工序S01是设定第1热介质的温度或压力的目标值的工序。目标值设定工序S01是根据作为测定第2热介质的温度的第2传感器S2的测定值的第2测定值T2来设定第1热介质的温度或压力的目标值Pst的工序。此外,在本实施方式中,作为目标值Pst,使用被吸入压缩机72的第1热介质的压力即吸入压Ps。即,在目标值设定工序S01中,根据第2热介质的温度T2来设定第1热介质的吸入压Ps的目标值Pst。此外,目标值并不限定于吸入压,能够使用从压缩机72排出的第1热介质的压力即排出压、第1热介质的温度。另外,作为目标值,能够使用通过了第1空调用热交换器73的空气的温度T3。通过了第1空调用热交换器73的空气是通过与第1空调用热交换器73中的第1热介质的热交换而被加热的空气。因此,能够根据通过了第1空调用热交换器73的空气的温度T3来推定第1热介质的温度或压力。通过了第1空调用热交换器73的空气的温度T3是第3传感器S3的测定值。另外,作为目标值,能够使用车室内的空气的温度T4。车室内的空气被通过了第1空调用热交换器73的空气的热量加热。因此,能够根据车室内的空气的温度T4来推定第1热介质的温度或压力。车室内的空气的温度T4是第4传感器S4的测定值。
当车辆启动时,开始车辆用调温装置的控制。控制部60通过第2传感器S2取得第2测定值T2,根据第2测定值T2设定第1热介质的吸入压的目标值Pst。图6是示出第2测定值T2与目标值Pst的关系的图。横轴是第2测定值T2。纵轴是目标值Pst。在本实施方式中,目标值Pst包含第1目标值Psu、第2目标值Psl以及第3目标值Psm。第2目标值Psl是比第1目标值Psu小的吸入压。第3目标值Psm是比第1目标值Psu小且比第2目标值Psl大的吸入压。控制部60根据取得的第2测定值T2,分别设定第1目标值Psu、第2目标值Psl以及第3目标值Psm。
第1目标值Psu是压缩机72发挥所希望的加热效率,并且在热交换器7中从第1热介质向第2热介质赋予的热量成为所希望的热量的上限的吸入压。第2目标值Psl是压缩机72确保所希望的加热效率,并且在热交换器7中从第1热介质向第2热介质赋予的热量成为所希望的热量的下限的吸入压。即,在吸入压Ps处于第1目标值Psu至第2目标值Psl的范围时,压缩机72发挥充分的加热效率,并且从第1热介质向第2热介质赋予的热量成为所希望的热量。第3目标值Psm是第1目标值Psu与第2目标值Psl之间的吸入压。
流量比设定工序S02是根据目标值Pst来设定流量比Rf的最初的设定值即第1流量比Rf1的工序。在本实施方式中,使用第3目标值Psm作为目标值Pst。由此,容易将第1热介质的吸入压Ps维持在从第1目标值Psu到第2目标值Psl的范围。图7是示出第3目标值Psm与第1流量比Rf1的关系的图。横轴是第3目标值Psm。纵轴是第1流量比Rf1。控制部60根据所设定的第3目标值Psm来设定第1流量比Rf1。
第1调整工序S03是根据目标值Pst与作为第1传感器S1的测定值的第1测定值Ps的差分来调整流量比Rf的工序。图8是示出本实施方式中的第1测定值Ps的推移的一例的图。横轴是时间t。纵轴是第1测定值Ps。需要说明的是,在该一例中,第2测定值T2为-10℃。第1目标值Psu、第2目标值Psl、第3目标值Psm分别被设定为0.61MPaA、0.51MPaA、0.56MPaA。第1流量比Rf1被设定为60%。
若在时间t为0时车辆启动,则控制部60如上述那样通过目标值设定工序S01以及流量比设定工序S02来设定目标值Pst和第1流量比Rf1。控制部60通过第2切换部32将流量比Rf调整为第1流量比Rf1的60%。在本例中,在流量比Rf为60%时,第1热介质在第1空调用热交换器73和热交换器7中失去的热量之和比第1热介质在压缩机72中被赋予的热量小,因此第1测定值Ps上升。
在时间t1,当第1测定值Ps达到第1目标值Psu时,控制部60通过第2切换部32增大流量比Rf。在本例中,控制部60将流量比Rf调整为70%。即,控制部60根据第1测定值Ps,通过第2切换部(阀)32调整流量比Rf。
在时间t1至t2,第1测定值Ps随着时间t的经过而降低。这是因为将流量比Rf从60%调整为70%,因此通过热交换器7的第2热介质的流量增加,在热交换器7中,从第1热介质赋予第2热介质的热量增加。即,这是因为,第1热介质在第1空调用热交换器73和热交换器7中失去的热量之和比第1热介质在压缩机72中被赋予的热量大。
在时间t2,当第1测定值Ps达到第2目标值Psl时,控制部60通过第2切换部32减小流量比Rf。在本例中,控制部60将流量比Rf调整为60%。因此,第1测定值Ps随着时间t的经过而上升。这是因为,由于将流量比Rf从70%调整为60%,因此通过热交换器7的第2热介质的流量减少,在热交换器7中,从第1热介质赋予第2热介质的热量减少。
之后,当第1测定值Ps达到第1目标值Psu时,控制部60通过第2切换部32增大流量比Rf,当第1测定值Ps达到第2目标值Psl时,控制部60通过第2切换部32减小流量比Rf,调整流量比Rf。因此,能够将第1热介质的吸入压Ps维持在第1目标值Psu与第2目标值Psl之间的吸入压。因此,压缩机72能够发挥充分的加热效率,并且能够将从第1热介质赋予第2热介质的热量维持为所希望的热量。之后,当控制部60取得停止车辆的动作的信号时(S04),控制部60停止车辆用调温装置1的控制。
根据本实施方式,具有:供第1热介质流动的第1回路C1;配置于第1回路C1并且对第1热介质进行压缩的压缩机72;配置于第1回路C1并且测定第1热介质的温度或压力的传感器(第1传感器)S1;供第2热介质流动的第2回路C2;跨越第1回路C1和第2回路C2而配置并且在第1热介质与第2热介质之间进行热交换的热交换器7;以及控制部60。第1回路C1具有使第1热介质通过压缩机72和热交换器7而循环的第1环路L1,第2回路C2具有通过热交换器7的第1管路12、绕热交换器7迂回的第2管路13、调整作为在第1管路12中流动的第2热介质的流量相对于在第2管路13中流动的第2热介质的流量的比率的流量比的第2切换部(阀)32以及使第2热介质通过第1管路12或第2管路13中的至少一方而循环的第2环路P2,控制部60根据传感器S1的测定值Ps,通过第2切换部32调整流量比Rf。因此,能够根据第1热介质的温度或压力,通过第2切换部32来调整通过热交换器7的第2热介质的流量。即,能够根据第1热介质的温度或压力来调整热交换器7中的第1热介质与第2热介质之间的热交换量。因此,在热气制热模式下,特别是在车辆刚启动后等第2热介质的温度较低的情况下,能够抑制第1热介质的焓过度降低。因此,能够抑制压缩机72对第1热介质进行加热的加热能力降低,能够提高压缩机72的加热能力。因此,能够充分地对车室内进行制热。另外,在热交换器7中,能够将从第1热介质向第2热介质赋予的热量维持为所希望的热量。因此,能够提前加热电池6。
另外,在本实施方式中,当第1热介质的吸入压Ps(焓)升高时,控制部60能够通过第2切换部32增大流量比Rf,使通过热交换器7的第2热介质的流量增加。因此,能够增加经由热交换器7从第1回路C1的第1热介质向第2回路C2的第2热介质赋予的热量。因此,能够提前加热电池6。即,能够充分地活用压缩机72的加热能力。
进而,在本实施方式中,第2切换部32是能够调整在第1管路12中流动的第2热介质的流量相对于在第2管路13中流动的第2热介质的流量的比率的混合阀。即,第2切换部32能够一边使第2热介质继续在热交换器7中流动,一边调整通过热交换器7的第2热介质的流量。因此,与通过第2切换部32将供第2热介质流动的管路在第1管路12和第2管路13之间间断地切换来调整每单位时间通过热交换器7的流量的结构相比,能够抑制通过热交换器7的第2热介质的流量的变动。因此,能够抑制热交换器7中的第1热介质与第2热介质的热交换量的变动。因此,能够使第1热介质的焓适当地稳定。因此,能够使压缩机72的加热能力适当地稳定。
根据本实施方式,包含如下工序:目标值设定工序S01,设定第1热介质的温度或压力的目标值;以及第1调整工序S03,根据目标值和第1测定值来调整流量比Rf。即,能够通过第2切换部32调整通过热交换器7的第2热介质的流量,以使第1热介质的温度或压力成为目标值。因此,能够使第1热介质的焓适当地稳定。因此,能够抑制压缩机72对第1热介质进行加热的加热能力降低,能够提高压缩机72的加热能力。
根据本实施方式,具有测定第2热介质的温度的第2传感器S2,目标值设定工序S01是根据作为第2热介质的温度的测定值即第2测定值T2来设定目标值Pst的工序。因此,能够根据第2热介质的温度T2来预测热交换器7中的热交换量,从而调整流量比Rf。因此,在第2热介质的温度T2低的情况下,减小流量比Rf,减少热交换器7中的热交换量,能够抑制第1热介质的焓过度下降。另外,在第2热介质的温度T2高的情况下,增大流量比Rf,使热交换器7中的热交换量增加,能够迅速地提高第2热介质和电池6的温度。因此,能够抑制压缩机72对第1热介质进行加热的加热能力降低,并且能够使压缩机72的加热能力最大化。
根据本实施方式,目标值Pst至少包含第1目标值Psu和比第1目标值小的第2目标值Psl,在第1调整工序S03中,控制部60在第1测定值Ps达到第1目标值Psu时使流量比Rf增大。因此,热交换器7中的热交换量增加,因此能够抑制第1测定值Ps超过第1目标值Psu。另外,当第1测定值Ps达到第2目标值Psl时,减小流量比Rf。因此,热交换器7中的热交换量减少,因此能够抑制第1测定值Ps低于第2目标值Psl。即,能够将第1热介质的吸入压Ps维持在从第1目标值Psu到第2目标值Psl的范围内。因此,压缩机72能够发挥充分的加热效率,并且能够将在热交换器7中从第1热介质向第2热介质赋予的热量维持为所希望的热量。因此,能够提前加热电池6。
<变形例>
对能够在第1实施方式中采用的变形例的结构进行说明。此外,对与第1实施方式相同方式的结构要素标注相同的标号,并省略其说明。
如图9所示,在本变形例的车辆用调温装置的控制方法中,与上述的实施方式的控制方法相比,不同点在于,包含在第1调整工序S03之后执行的第2调整工序S104以及第3调整工序S105。
第2调整工序S104是根据目标值Pst与第1测定值Ps的差分来调整第2泵42的转速的工序。由第2泵42压送的第2热介质通过热交换器7。因此,通过使第2泵42的转速变化,能够调整通过热交换器7的第2热介质的流量,能够调整热交换器7中的热交换量。由此,能够调整从第1热介质向第2热介质赋予的热量,因此能够更高精度地调整第1热介质的焓,能够使第1热介质的吸入压Ps更适当地接近目标值Pst。
在第2调整工序S104中,当第1测定值Ps达到第1目标值Psu时,使第2泵42的转速增加,使通过热交换器7的第2热介质的流量增加。由此,在热交换器7中从第1热介质赋予第2热介质的热量增加,能够使第1热介质的吸入压Ps降低。因此,能够更好地抑制第1测定值Ps超过第1目标值Psu。
当第1测定值Ps达到第2目标值Psl时,使第2泵42的转速减少,使通过热交换器7的第2热介质的流量减少。由此,在热交换器7中从第1热介质赋予第2热介质的热量减少,能够使第1热介质的吸入压Ps增加。因此,能够更适当地抑制第1测定值Ps低于第2目标值Psl。即,能够将第1热介质的吸入压Ps更适当地维持在第1目标值Psu至第2目标值Psl的范围内。因此,压缩机72能够发挥充分的加热效率,并且能够将在热交换器7中从第1热介质向第2热介质赋予的热量维持为所希望的热量。
此外,在本变形例中,第2调整工序S104在第1调整工序S03之后进行,但第2调整工序S104只要在流量比设定工序S02之后进行即可,可以在第1调整工序S03之前进行,也可以与第1调整工序S03同时进行。
如图10所示,在进行第2调整工序S104的情况下,也可以在第2回路C2中构成电池环路P3以及马达环路P4。电池环路P3使第2热介质通过第2泵42、电池6、热交换器7而循环。马达环路P4使第2热介质通过第1泵41、电力控制装置4、逆变器3以及马达2而循环。电池环路P3以及马达环路P4通过将第1切换部31设为使连接口A、C以及连接口B、D分别连通的第1连接状态而构成。
在进行第2调整工序S104的情况下,通过在第2回路C2中构成电池环路P3,第2泵42使第2热介质在电池环路P3中循环。因此,能够抑制基于第2泵42的第2热介质的流量调整对电力控制装置4、逆变器3以及马达2的冷却效率造成影响。另外,通过与电池环路P3一起构成马达环路P4,能够利用第1泵41使第2热介质在马达环路P4中循环。由此,能够在马达环路P4中适当地冷却电力控制装置4、逆变器3以及马达2。
此外,在进行第2调整工序S104的情况下,也可以不进行流量比设定工序S02、第1调整工序S03以及第3调整工序S105。在这种情况下,通过基于作为第1传感器S1的测定值的第1测定值Ps调整第2泵42的转速,来调整通过热交换器7的第2热介质的流量。由此,由于能够对从第1热介质向第2热介质施加的热量进行调整,因此能够将第1热介质的吸入压Ps维持在从第1目标值Psu至第2目标值Psl的范围内。另外,在该情况下,也可以不在第2回路C2设置第2管路13以及第2切换部32。
如图9所示,第3调整工序S105是基于目标值Pst与第1测定值Ps的差分来调整送风机85的转速的工序。从送风机85输送的空气通过第1空调用热交换器73。因此,通过调整送风机85的转速来调整通过第1空调用热交换器73的风量,能够调整第1空调用热交换器73中的第1热介质与空气的热交换量。由此,能够调整第1热介质的焓,能够使第1测定值Ps更接近目标值Pst。
此外,在本变形例中,第3调整工序S105在第2调整工序S104之后进行,但第3调整工序S105只要在流量比设定工序S02之后进行即可,可以在第1调整工序S03以及第2调整工序S104之前进行,也可以与第1调整工序S03以及第2调整工序S104同时进行。
在第3调整工序S105中,控制部60基于第3目标值Psm与第1测定值Ps的差分来调整送风机85的转速。更详细而言,控制部60在第1测定值Ps高于第3目标值Psm的情况下,使送风机85的转速增加。由此,第1空调用热交换器73中的第1热介质与空气的热交换量增加,因此能够使第1测定值Ps更适当地接近第3目标值Psm。另外,在第1测定值Ps比第3目标值Psm低的情况下,使送风机85的转速减少。由此,第1空调用热交换器73中的第1热介质与空气的热交换量减少,因此能够使第1测定值Ps更适当地接近第3目标值Psm。此外,调整送风机85的转速的方法并不限定于此,例如,也可以与第1测定值Ps和第3目标值Psm的差成比例地设定要调整的送风机85的转速。
<第2实施方式>
如图11所示,本实施方式的车辆用调温装置的控制方法与第1实施方式的控制方法相比,主要不同点在于,在热气制热模式下,使用预先准备的流量比设定表TB来进行流量比Rf的控制。本实施方式的车辆用调温装置的控制方法具有流量比设定工序S201、目标值设定工序S202以及流量比调整工序S203。此外,本实施方式的车辆用调温装置1的结构与第1实施方式的车辆用调温装置1(图1)的结构相同,仅控制方法不同。
流量比设定工序S201是基于测定第2热介质的温度的第2传感器S2的第2测定值T2和压缩机72的输出Pw来设定流量比Rf的工序。另外,在本实施方式中,输出Pw是在压缩机72中输出的目标值(加热量)。压缩机72对第1热介质进行加热的加热能力与输出Pw相关。更详细而言,输出Pw越大,压缩机72的加热能力越大,压缩机72对第1热介质施加的热量越大。另一方面,输出Pw越小,压缩机72的加热能力越小,压缩机72对第1热介质施加的热量越小。此外,输出Pw并不限定于在压缩机72中输出的目标值(加热量),例如,也可以是压缩机72的转速等目标值。
表1
表1是表示第2测定值T2以及输出Pw与所设定的流量比Rf的关系的流量比设定表TB。在本实施方式中,流量比Rf根据第2测定值T2和输出Pw来调整。第2测定值T2越小,流量比设定表TB的各流量比A%~R%被设定为越小的流量比。即,以第2热介质的温度T2越低,通过热交换器7的第2热介质的流量越少的方式设定各流量比A%~R%。即,控制部60至少根据作为第2传感器S2的测定值的第2测定值T2,通过第2切换部(阀)32调整流量比Rf。这样,本实施方式的车辆用调温装置的控制方法包含至少根据第2测定值T2来设定流量比Rf的流量比设定工序S201。因此,无论在第2热介质的温度T2高的情况下还是低的情况下,在热交换器7中,都能够使从第1热介质向第2热介质赋予的热量成为所希望的范围的热量。因此,在第2热介质的温度T2低的情况下,能够抑制第1热介质的焓过度降低。另外,在第2热介质的温度T2高的情况下,能够抑制从第1热介质向第2热介质赋予的热量降低。
另一方面,输出Pw越小,流量比设定表TB的各流量比A~R%被设定为越小的流量比。即,设定为压缩机72的输出Pw越小,通过热交换器7的第2热介质的流量越少。即,控制部60根据第2测定值T2以及压缩机的输出Pw,通过第2切换部(阀)32调整流量比Rf。如上所述,在压缩机72中赋予第1热介质的热量与输出Pw相关。因此,输出Pw越小,则使通过热交换器7的第2热介质的流量越减少,使从第1热介质向第2热介质赋予的热量越减少,从而能够抑制第1热介质的焓过度降低。另外,输出Pw越大,则越使通过热交换器7的第2热介质的流量增加,使从第1热介质向第2热介质赋予的热量增加,从而能够抑制第1热介质的焓过度降低,并且能够迅速地对第2热介质以及电池6进行加热。需要说明的是,在相对于输出Pw的能够赋予第1热介质的热量的变动小的情况下、驱动压缩机72时的输出Pw恒定的情况下,流量比Rf也可以仅根据第2测定值T2来设定。
目标值设定工序S202是设定第1热介质的温度或压力的目标值的工序。在本实施方式中,与第1实施方式同样地,使用第1热介质的吸入压Ps作为第1热介质的温度或压力。在目标值设定工序S202中,与第1实施方式的目标值设定工序S01同样地,根据第2测定值T2来设定目标值Pst。即,目标值Pst通过图6所示的表示第2测定值T2与目标值Pst的关系的图设定。目标值Pst包含第1目标值Psu、第2目标值Psl以及第3目标值Psm。此外,在本实施方式中,目标值设定工序S202在流量比设定工序S201之后进行。目标值设定工序S202只要在流量比调整工序S203之前进行即可,可以在流量比设定工序S201之前进行,也可以与流量比设定工序S201同时进行。此外,与第1实施方式同样地,目标值并不限定于吸入压,能够使用从压缩机72排出的第1热介质的压力即排出压、第1热介质的温度。另外,作为目标值,能够使用通过了第1空调用热交换器73的空气的温度T3或车室内的空气的温度T4。
流量比调整工序S203是根据作为第1传感器S1的测定值的第1测定值Ps与目标值Pst的差分来调整流量比Rf的工序。流量比调整工序S203与第1实施方式的第1调整工序S03相同。即,当第1测定值Ps达到第1目标值Psu时,控制部60通过第2切换部32增大流量比Rf来调整流量比Rf。另外,当第1测定值Ps达到第2目标值Psl时,控制部60通过第2切换部32减小流量比Rf来调整流量比Rf。因此,能够将第1热介质的吸入压Ps维持在第1目标值Psu与第2目标值Psl之间。之后,控制部60在取得使车辆的动作停止的信号时(S04),停止车辆用调温装置1的控制。
此外,在本实施方式中,在流量比设定工序S201中,在能够通过根据流量比设定表TB设定的流量比Rf将第1热介质的吸入压Ps维持在从第1目标值Psu到第2目标值Psl的范围的情况下,也可以不设置目标值设定工序S202以及流量比调整工序S203。由此,能够实现车辆用调温装置的控制的简化。
另外,在本实施方式的车辆用调温装置的控制方法中,也可以进行与图9所示的第1实施方式的变形例的第2调整工序S104以及第3调整工序S105相同的工序。在该情况下,能够将第1热介质的吸入压Ps更适当地维持在第1目标值Psu至第2目标值Psl的范围内。
根据本实施方式,控制部60至少根据作为第2传感器S2的测定值的第2测定值T2,通过第2切换部(阀)32调整流量比。因此,在热气制热模式下,特别是在车辆刚启动后等第2热介质的温度较低的情况下,能够减小流量比Rf。因此,能够抑制第1热介质的焓过度降低。因此,能够抑制压缩机72对第1热介质进行加热的加热能力降低,能够提高压缩机72的加热能力。另外,在第2热介质的温度T2高的情况下,能够增大流量比Rf。因此,能够在抑制第1热介质的焓过度降低的同时迅速地升高第2热介质和电池6的温度。因此,能够充分地活用压缩机72的加热能力。
根据本实施方式,控制部60根据第2测定值T2以及压缩机72的输出Pw,通过第2切换部(阀)32调整流量比Rf。因此,在热交换器7中,能够根据第1热介质对第2热介质赋予的热量以及在压缩机72中对第1热介质赋予的热量来调整流量比Rf。因此,能够使第1热介质的焓适当地稳定。因此,能够使压缩机72的加热能力适当地稳定。
根据本实施方式,包含如下工序:流量比设定工序S201,至少根据第2测定值T2,设定流量比Rf;目标值设定工序S202,设定第1热介质的温度或压力的目标值;以及流量比调整工序S203,根据作为第1传感器S1的测定值的第1测定值与目标值的差分,调整流量比Rf。因此,关于流量比设定工序S201中设定的流量比Rf,在第1测定值Ps与目标值Pst之间产生差分的情况下,在流量比调整工序S203中,能够根据第1测定值Ps与目标值Pst之间的差分来调整流量比Rf。即,能够调整热交换器7中的第1热介质与第2热介质的热交换量。因此,能够更适当地将第1热介质的温度或压力维持在目标值Pst。因此,能够适当地提高压缩机72的加热能力。
另外,在本实施方式中,在流量比设定工序S201中,使用预先准备的流量比设定表TB进行流量比Rf的设定。因此,例如与根据第2热介质的温度T2等来设定流量比Rf的情况相比,能够实现车辆用调温装置的控制的简化。
以上,对本发明的实施方式及其变形例进行了说明,但实施方式以及变形例中的各结构以及它们的组合等是一例,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够进行结构的附加、省略、置换及其他变更。另外,本发明并不限定于实施方式。
Claims (11)
1.一种车辆用调温装置,其具有:
第1回路,其供第1热介质流动;
压缩机,其配置于所述第1回路,对所述第1热介质进行压缩;
传感器,其配置于所述第1回路,测定所述第1热介质的温度或压力;
第2回路,其供第2热介质流动;
热交换器,其跨越所述第1回路和所述第2回路而配置,在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换;以及
控制部,
所述第1回路具有使所述第1热介质经过所述压缩机和所述热交换器而循环的第1环路,
所述第2回路具有:
第1管路,其经过所述热交换器;
第2管路,其绕所述热交换器迂回;
阀,其调整在所述第1管路中流动的所述第2热介质的流量与在所述第2管路中流动的第2热介质的流量的比率即流量比;以及
第2环路,其使所述第2热介质经过所述第1管路或所述第2管路中的至少一方而循环,
所述控制部根据所述传感器的测定值,通过所述阀来调整所述流量比。
2.一种车辆用调温装置的控制方法,其中,
所述车辆用调温装置具有:
第1回路,其供第1热介质流动,并且配置有压缩机、热交换器以及测定所述第1热介质的温度或压力的第1传感器;
第2回路,其供第2热介质流动,并且配置有所述热交换器;以及
控制部,
所述热交换器在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换,
所述第2回路具有:
第1管路,其经过所述热交换器;
第2管路,其绕所述热交换器迂回;以及
阀,其调整在所述第1管路中流动的所述第2热介质的流量与在所述第2管路中流动的第2热介质的流量的比率即流量比,
在所述第1回路中,使所述第1热介质在经过所述压缩机和所述热交换器的第1环路中循环,
在所述第2回路中,使所述第2热介质在经过所述第1管路或者所述第2管路中的至少一方的第2环路中循环,
所述控制部根据所述第1传感器的测定值即第1测定值,通过所述阀来调整所述流量比。
3.根据权利要求2所述的车辆用调温装置的控制方法,其中,
所述车辆用调温装置具有:
空调用热交换器,其配置于所述第1回路,在所述第1热介质与空气之间进行热交换;以及
送风机,其向所述空调用热交换器输送空气,
该车辆用调温装置的控制方法包含如下工序:
目标值设定工序,设定所述第1热介质的温度或压力、经过了所述空调用热交换器的空气的温度、车室内的空气的温度中的任意一个的目标值;以及
第1调整工序,根据所述目标值与所述第1测定值的差分来调整所述流量比。
4.根据权利要求3所述的车辆用调温装置的控制方法,其中,
所述车辆用调温装置具有测定所述第2热介质的温度的第2传感器,
所述目标值设定工序是根据所述第2热介质的温度的测定值即第2测定值来设定所述目标值的工序。
5.根据权利要求3或4所述的车辆用调温装置的控制方法,其中,
所述目标值至少包含第1目标值和比所述第1目标值小的第2目标值,
在所述第1调整工序中,所述控制部在所述第1测定值达到所述第1目标值时增大所述流量比,在所述第1测定值达到所述第2目标值时减小所述流量比。
6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的车辆用调温装置的控制方法,其中,
该车辆用调温装置的控制方法包含如下的第2调整工序:所述控制部根据所述目标值与所述第1测定值的差分来调整在所述第2回路中压送所述第2热介质的泵的转速。
7.根据权利要求3至6中的任意一项所述的车辆用调温装置的控制方法,其中,
该车辆用调温装置的控制方法包含如下的第3调整工序:根据所述目标值与所述第1测定值的差分来调整所述送风机的转速。
8.一种车辆用调温装置的控制方法,其中,
所述车辆用调温装置具有:
第1回路,其供第1热介质流动,并且配置有压缩机和热交换器;
第2回路,其供第2热介质流动,并且配置有所述热交换器和测定所述第2热介质的温度的第2传感器;以及
控制部,
所述热交换器在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换,
所述第2回路具有:
第1管路,其经过所述热交换器;
第2管路,其绕所述热交换器迂回;以及
阀,其调整在所述第1管路中流动的所述第2热介质的流量与在所述第2管路中流动的第2热介质的流量的比率即流量比,
在所述第1回路中,使所述第1热介质在经过所述压缩机和所述热交换器的第1环路中循环,
在所述第2回路中,使所述第2热介质在经过所述第1管路或所述第2管路中的至少一方的第2环路中循环,
所述控制部至少根据所述第2传感器的测定值即第2测定值,通过所述阀来调整所述流量比。
9.根据权利要求8所述的车辆用调温装置的控制方法,其中,
所述控制部根据所述第2测定值和所述压缩机的输出,通过所述阀来调整所述流量比。
10.根据权利要求8或9所述的车辆用调温装置的控制方法,其中,
所述车辆用调温装置具有:
空调用热交换器,其配置于所述第1回路,在所述第1热介质与空气之间进行热交换;
送风机,其向所述空调用热交换器输送空气;以及
传感器,其测定所述第1热介质的温度或压力、经过了所述空调用热交换器的空气的温度、车室内的空气的温度中的任意一个,
该车辆用调温装置的控制方法包含如下工序:
流量比设定工序,至少根据所述第2测定值来设定所述流量比;
目标值设定工序,设定所述第1热介质的温度或压力、经过了所述空调用热交换器的空气的温度、车室内的空气的温度中的任意一个的目标值;以及
流量比调整工序,根据所述传感器的测定值即第1测定值与所述目标值的差分来调整所述流量比。
11.一种车辆用调温装置的控制方法,其中,
所述车辆用调温装置具有:
第1回路,其供第1热介质流动,并且配置有压缩机、热交换器以及测定所述第1热介质的温度或压力的第1传感器;
第2回路,其供第2热介质流动,并且配置有所述热交换器;以及
控制部,
所述热交换器在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换,
在所述第1回路中,使所述第1热介质在经过所述压缩机和所述热交换器的第1环路中循环,
在所述第2回路中,使所述第2热介质在经过所述热交换器的第2环路中循环,
所述控制部根据所述第1传感器的测定值即第1测定值,来调整在所述第2回路中压送所述第2热介质的泵的转速。
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