DE102021108212A1

DE102021108212A1 - Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102021108212A1
Application number: DE102021108212.9A
Authority: DE
Inventors: Jingyi Zhu; Zhaoliang Xu; Ziliang Yin
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2021-10-07
Also published as: US20210309076A1; JP7056777B2; US11472262B2; CN112744051B; CN112744051A; JP2021160711A

Abstract

Ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug weist einen Kältemittelkreislauf (RFCY), eine Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) und eine Steuerungseinheit (20) auf. Die Steuerungseinheit vergleicht eine Differenz (T-T') zwischen einer Soll-Ausblastemperatur (T) und einer Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen. Die Steuerungseinheit passt einen Öffnungsgrad eines ersten Expansionsventils und einen Öffnungsgrad eines zweiten Expansionsventils an. Die Steuerungseinheit passt eine Ausgabeleistung der Hilfs-Heizeinrichtung an. Die Steuerungseinheit führt eine Vielzahl von unterschiedlichen Modi eines Wärmepumpen-Klimatisierens durch, um die Ist-Ausblastemperatur zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur anzunähern, und dort zu erhalten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Klimaanlage für ein Fahrzeug. Diese Offenbarung bezieht sich insbesondere auf ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug.
STAND DER TECHNIK
Im Allgemeinen stellen Wärmepumpen-Klimatisierungssysteme für Fahrzeuge in einer Übergangsjahreszeit (d.h. Frühling und Herbst) eine Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion bereit. Die Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion dissipiert Wärme und entfeuchtet gleichzeitig einen Fahrzeugraum. Normalerweise wird eine Temperatur in dem Fahrzeugraum angepasst, indem ein Betrag einer Wärmeaufnahme und Wärmedissipation von einem Außenwärmetauscher eines Wärmepumpen-Klimatisierungssystems für ein Fahrzeug angepasst wird.
In einem Beispiel wird ein serieller Betriebszustand eingesetzt, in welchem der Außenwärmetauscher und ein Innenverdampfer seriell verbunden sind, um einen Betrag von Wärme zu erhöhen, die in den Fahrzeugraum abgeleitet wird, und einen Betrag von Wärme zu erhöhen, die durch einen Außenwärmetauscher aufgenommen wird. In diesem seriellen Betriebszustand wird der Betrag von Wärme angepasst, die durch den Außenwärmetauscher aufgenommen wird, indem ein Ventil angepasst wird, das mit dem Außenwärmetauscher verbunden ist. In einem Fall, in dem der Betrag einer Wärmeaufnahme unzureichend ist, wird ein paralleler Betriebszustand eingesetzt, in welchem der Außenwärmetauscher und der Innenverdampfer parallel verbunden sind. Der parallele Betriebszustand ermöglicht es, den Betrag von Wärme zu erhöhen, die durch den Außenwärmetauscher aufgenommen wird. Jedoch wird die Struktur des Wärmepumpen-Klimatisierungssystems kompliziert, da zwei Typen von Verfahren, seriell und parallel, verwendet werden müssen.
In einem anderen Beispiel wird der serielle Betriebszustand eingesetzt. In diesem Beispiel ist das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem vereinfacht, indem direkt zu einem Heizungsmodus umgeschaltet wird, wenn eine Temperatur nicht ausreichend ist. Jedoch kann in diesem Beispiel ein Fahrzeugfenster beschlagen werden, da es keine Entfeuchtungsfunktion gibt.
ZUSAMMENFASSUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Bei den obigen Aspekten oder bei anderen nicht erwähnten Aspekten gibt es einen Bedarf nach weiteren Verbesserungen bei dem Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug.
Es ist eine Aufgabe dieser Offenbarung, ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches eine Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion mit einer vergleichsweise einfachen Konfiguration ausführt.
Es ist eine zusätzliche Aufgabe dieser Offenbarung, ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches eine behagliche Klimatisierung ausführt, indem Energie effizient verwendet wird. Eine Eigenschaft des effizienten Verwendens von Energie wird in der folgenden Beschreibung auch als eine Energiespareigenschaft bezeichnet.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug in dieser Offenbarung weist einen Kältemittelkreislauf (RFCY) auf, welcher Luft direkt oder indirekt heizt und einen Verdichter (1), einen ersten Wärmetauscher (2, 12), ein erstes Expansionsventil (3), einen zweiten Wärmetauscher (4), ein zweites Expansionsventil (5), einen dritten Wärmetauscher (6) und einen Flüssigkeitstank (7), die in dieser Reihenfolge verbunden sind, und ein Zweiwegeventil (8) aufweist, das parallel zu einer seriellen Verbindung des zweiten Expansionsventils (5) und des dritten Wärmetauschers (6) installiert ist. Das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem hat eine Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13), welche die Luft direkt oder indirekt heizt. Das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem hat eine Steuerungseinheit (20), welche eine Vielzahl von Bauteilen steuert, die das erste Expansionsventil, das zweite Expansionsventil und die Hilfs-Heizeinrichtung aufweist. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, die folgenden Verfahren auszuführen. Die Steuerungseinheit stellt eine Soll-Ausblastemperatur (T) zum Klimatisieren ein und erlangt eine Ist-Ausblastemperatur (T') an einem Klimatisierungsluft-Auslassabschnitt. Die Steuerungseinheit vergleicht eine Differenz (T-T') zwischen einer Soll-Ausblastemperatur (T) und einer Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen, wobei der erste Temperaturschwellenwert (THa) ein positiver Wert ist. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, die Ist-Ausblastemperatur (T') zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur (T) anzunähern, und dort zu erhalten, indem auf der Basis des Vergleichsergebnisses die Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils (3) und des zweiten Expansionsventils (5) angepasst werden und die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) angepasst wird, und unterschiedliche Modi eines Wärmepumpen-Klimatisierens auszuführen.
Gemäß dieser Offenbarung wird eine Hilfs-Heizeinrichtung verwendet. Die Offenbarung führt die Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion aus, indem eine zusammenwirkende assoziierte Steuerung der Hilfs-Heizeinrichtung und der Expansionsventile erhöht wird. Im Ergebnis ist es möglich, das gesamte Wärmepumpen-Klimatisierungssystem zu vereinfachen und die Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion auszuführen. Darüber hinaus kann ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug eine Energiespareigenschaft und Behaglichkeit bereitstellen.
In dieser Offenbarung weist das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem ferner einen Wasserkreislauf (WTCY) auf. Das Wasser ist ein sekundäres Thermomedium, um eine thermische Energie (Wärme) zu transportieren. Das Wasser kann ein Kühlwasser oder ein Thermomedium genannt werden. Die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) ist in dem Wasserkreislauf installiert und wird verwendet, um das Wasser zu heizen. Der Wasserkreislauf weist ferner eine Wasserpumpe (9) zum Pumpen und Zirkulieren des Wassers und einen vierten Wärmetauscher (11) auf, welcher einen Wärmeaustausch mit der in den Fahrzeugraum einzuleitenden Luft ausführt. Der Kältemittelkreislauf und der Wasserkreislauf führen einen Wärmeaustausch aus und das Wasser wird über das Kältemittel an dem ersten Wärmetauscher (2) geheizt/gekühlt. Das geheizte/gekühlte Wasser heizt/kühlt in dem vierten Wärmetauscher (11) die in den Fahrzeugraum einzuleitende Luft.
In dieser Offenbarung vergleicht die Steuerungseinheit die Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') mit dem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) und führt in Übereinstimmung mit dem Vergleichsergebnis die folgenden Modi durch, die unterschiedlich voneinander sind. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einem Fall, in dem die Differenz niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'<THa), einen ersten Modus auszuführen, wobei der erste Modus ausgeführt wird, indem die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) nicht aktiviert wird und sowohl der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) als auch der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) angepasst werden. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einem Fall, in dem die Differenz gleich oder größer ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'≥THa), einen dritten Modus auszuführen, wobei der dritte Modus ausgeführt wird, indem die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) aktiviert wird und sowohl der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) als auch der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) angepasst werden.
Im Ergebnis ist es möglich, auf der Basis einer Größenbeziehung zwischen der Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') und dem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) zwischen dem ersten Modus und dem dritten Modus umzuschalten.
In dieser Offenbarung vergleicht die Steuerungseinheit ferner in einer Situation, in der die Differenz niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'<THa) und der erste Modus ausgeführt wird, eine Soll-Ausblastemperatur (T) mit einer Ist-Ausblastemperatur (T') bezüglich Größen. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einem Fall, in dem die Soll-Ausblastemperatur größer ist als die Ist-Ausblastemperatur (T>T'), die Ist-Ausblastemperatur (T') zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur (T) anzunähern, und dort zu erhalten, indem der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) verringert wird und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) erhöht wird. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einem Fall, in dem die Soll-Ausblastemperatur gleich oder niedriger ist als die Ist-Ausblastemperatur (T≤T'), die Ist-Ausblastemperatur (T') zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur (T) anzunähern, und dort zu erhalten, indem der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) erhöht wird und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) verringert wird. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einer Situation, in der die Differenz gleich oder größer ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'≥THa) und der dritte Modus ausgeführt wird, die Ist-Ausblastemperatur (T') zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur (T) anzunähern und dort zu erhalten, indem der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) verringert wird und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) erhöht wird.
Dadurch ist es möglich, die Ist-Ausblastemperatur zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur anzunähern, und dort zu erhalten, indem unter dem ersten Modus oder dem dritten Modus die Öffnungsgrade der zwei Expansionsventile angepasst werden.
In dieser Offenbarung misst die Steuerungseinheit in einer Situation, in der der erste Modus ausgeführt wird, kontinuierlich den Öffnungsgradmodus (KPN) des ersten Expansionsventils (3) und des zweiten Expansionsventils (5) auf eine Echtzeitweise. Die Steuerungseinheit vergleicht einen gemessenen Öffnungsmodus (KPN) mit einem vorbestimmten Öffnungsschwellenwert (THd). Die Steuerungseinheit vergleicht eine Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten zweiten Temperaturschwellenwert (THb) bezüglich Größen, wobei der zweite Temperaturschwellenwert (THb) ein positiver Wert ist, der niedriger ist als der vorbestimmte erste Temperaturschwellenwert (THa). Die Steuerungseinheit schaltet die Modi des Wärmepumpen-Klimatisierens auf der Basis des Vergleichsergebnisses um. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einem Fall, in dem der Öffnungsmodus gleich oder niedriger ist als der Öffnungsschwellenwert (KPN≤THd) und die Differenz größer ist als der zweite Temperaturschwellenwert (T-T'>THb), zu dem zweiten Modus umzuschalten, wobei in diesem Modus die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) aktiviert ist und sowohl der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) als auch der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) unverändert erhalten werden.
Im Ergebnis ist es möglich, von der Situation des ersten Modus zu dem zweiten Modus auf der Basis sowohl eines Vergleichs zwischen dem Öffnungsgradmodus zweier Expansionsventile und dem vorbestimmten Öffnungsgradschwellenwert als auch einer Größenbeziehung zwischen der Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') und dem vorbestimmten zweiten Temperaturschwellenwert (THb) umzuschalten.
In dieser Offenbarung ist die Steuerungseinheit konfiguriert, in einer Situation, in der der zweite Modus ausgeführt wird, eine gegenwärtige Ausgabeleistung (W) der Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) auf eine Echtzeitweise kontinuierlich zu messen. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, die gemessene Ausgabeleistung (W) mit einem vorbestimmten Leistungsschwellenwert THc zu vergleichen. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine Differenz (T-T') zwischen einer Soll-Ausblastemperatur (T) und einer Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen zu vergleichen. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, die Modi des Wärmepumpen-Klimatisierens auf der Basis des Vergleichsergebnisses umzuschalten. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einem Fall, in dem sowohl die Ausgabeleistung gleich oder niedriger ist als der Leistungsschwellenwert (W≤THc) als auch die Differenz größer ist als der zweite Temperaturschwellenwert (T'-T>THb), zu dem ersten Modus umzuschalten.
Im Ergebnis ist es möglich, auf der Basis sowohl eines Vergleichs zwischen der Ausgabeleistung der Hilfs-Heizeinrichtung zur gegenwärtigen Zeit und dem vorbestimmten Leistungsschwellenwert als auch einer Größenbeziehung zwischen einer Differenz (T'-T) zwischen der Ist-Ausblastemperatur (T') und der Soll-Ausblastemperatur (T) und dem vorbestimmten zweiten Temperaturschwellenwert (THb) von der Situation des zweiten Modus zu dem ersten Modus umzuschalten. Die Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') kann eine erste Differenz genannt werden. Die Differenz (T'-T) zwischen der Ist-Ausblastemperatur (T') und der Soll-Ausblastemperatur (T) kann eine zweite Differenz genannt werden.
In dieser Offenbarung ist die Steuerungseinheit konfiguriert, in einer Situation, in der der erste Modus ausgeführt wird, die Ist-Ausblastemperatur (T') des Klimatisierungsluft-Auslassabschnitts auf eine Echtzeitweise kontinuierlich zu messen. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, eine Differenz (T-T') zwischen einer Soll-Ausblastemperatur (T) und einer Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen zu vergleichen. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, die Modi des Wärmepumpen-Klimatisierens auf der Basis des Vergleichsergebnisses umzuschalten. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einem Fall, in dem die Differenz gleich oder größer ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'≥THa) zu dem dritten Modus umzuschalten. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einer Situation, in der der dritte Modus ausgeführt wird, die Ist-Ausblastemperatur (T') an dem Klimaanlagenluft-Auslassabschnitt auf eine Echtzeitweise kontinuierlich zu messen. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, die Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') mit dem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen zu vergleichen. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, die Modi des Wärmepumpen-Klimatisierens auf der Basis des Vergleichsergebnisses umzuschalten. Die Steuerungseinheit ist konfiguriert, in einem Fall, in dem die Differenz niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'<THa), zu dem ersten Modus umzuschalten.
Dadurch ist es möglich, ein bidirektionales Umschalten zwischen dem ersten Modus und dem dritten Modus auszuführen.
In dieser Offenbarung kann die Hilfs-Heizeinrichtung eine elektrische PTC-Heizeinrichtung sein.
In dieser Offenbarung können die Modi ein erster Modus, ein zweiter Modus und ein dritter Modus sein. Der erste Modus kann ein Energiesparmodus sein. Der zweite Modus kann ein Energiespar- und Hilfs-Heizungsmodus sein. Der dritte Modus ist ein Schnell-Heizungs-Prioritätsmodus.
Diese Offenbarung verwendet die Hilfs-Heizeinrichtung, erhöht einen zusammenwirkenden assoziierten Betrieb der Hilfs-Heizeinrichtung und des Expansionsventils und führt drei Typen von Modi (den Energiesparmodus, den Energiespar- und Hilfs-Heizungsmodus und den Schnell-Heizungs-Prioritätsmodus) durch. Im Ergebnis ermöglicht es diese Offenbarung, ein gesamtes System zu vereinfachen, eine Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion auszuführen und zur gleichen Zeit sowohl die Energiespareigenschaft als auch Behaglichkeit zu ermöglichen.
In dieser Offenbarung weist die Steuerungseinheit mindestens einen Prozessorschaltkreis auf.
Figurenliste
Die Offenbarung wird in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen weiter beschrieben, in welchen:

1 ein Blockschaltbild ist, das ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Steuerungsverfahren des Wärmepumpen-Klimatisierungssystems für ein Fahrzeug zeigt;
3 ein schematisches Steuerungs-Blockschaltbild des Wärmepumpen-Klimatisierungssystems für ein Fahrzeug ist;
4 ein Graph ist, der Öffnungsgradsteuerungscharakteristiken eines ersten Expansionsventils und eines zweiten Expansionsventils zeigt; und
5 ein Blockschaltbild ist, das ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mehrere Ausführungsformen werden in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In manchen Ausführungsformen können funktional und/oder strukturell entsprechenden und/oder assoziierten Bauteilen die gleichen Bezugszeichen oder Bezugszeichen mit einer unterschiedlichen Ziffer, die auf einer gleichen oder einer höheren als einer Hunderterstelle platziert ist, gegeben werden. Für entsprechende Teile und/oder assoziierte Bauteile ist es möglich, einen Bezug zu der Beschreibung von anderen Ausführungsformen zu machen. Obwohl die Offenbarung beschrieben wird, indem die Zeichnungen und die folgenden Ausführungsformen assoziiert werden, soll verstanden werden, dass die Zeichnungen und die folgenden Ausführungsformen lediglich die Offenbarung beschreiben und den Umfang der Offenbarung nicht beschränken.
Das existierende Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für Fahrzeuge mit einer Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion hat ein Problem, dass die Struktur kompliziert ist. Diese Offenbarung vereinfacht das gesamte Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches eine Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion ausführen kann und zudem sowohl die Energiespareigenschaft als auch Behaglichkeit bereitstellen kann. Das sogenannte Wärmepumpen-Klimatisierungssystem bezieht sich auf ein Klimatisierungs-Kältemittelsystem, das in der Lage ist, sowohl zu heizen als auch zu kühlen. Das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem ist von einem System, welches eine Abwärme einer Kraftmaschine zum Heizen verwendet und ein Klimatisierungs-Kältemittelsystem zum Kühlen hat, unterschiedlich. In der folgenden Beschreibung kann das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem auch als eine Wärmepumpe (HP) abgekürzt sein.
(Erste Ausführungsform)
1 zeigt ein schematisches Strukturschaubild eines Wärmepumpen-Klimatisierungssystems für ein Fahrzeug auf der Basis einer ersten Ausführungsform der Offenbarung. Wie in 1 gezeigt ist, hat das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem der vorliegenden Offenbarung einen Kältemittelkreislauf RFCY. Der Kältemittelkreislauf RFCY weist einen Verdichter 1, einen ersten Wärmetauscher 2, ein erstes Expansionsventil 3, einen zweiten Wärmetauscher 4, ein zweites Expansionsventil 5, einen dritten Wärmetauscher 6 und einen Flüssigkeitstank 7 auf, die in dieser Reihenfolge verbunden sind. Der Kältemittelkreislauf RFCY weist ferner ein Zweiwegeventil 8 auf, das parallel zu einem seriellen Kreislauf installiert ist, welcher das zweite Expansionsventil 5 und den dritten Wärmetauscher 6 aufweist. Der Kältemittelkreislauf RFCY heizt zumindest eine Klimatisierungsluft direkt oder indirekt und kühlt die Klimatisierungsluft zusätzlich. Das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem weist ferner eine Hilfs-Heizeinrichtung auf, welche durch elektrische Energie Wärme erzeugt. Die Hilfs-Heizeinrichtung heizt die Klimatisierungsluft direkt oder indirekt. Der Verdichter 1 ist ein elektrischer Verdichter. Der erste Wärmetauscher 2 ist ein Wärmetauscher zwischen dem Kältemittel und einem Wasser. Der erste Wärmetauscher 2 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein wassergekühlter Kondensator 2 und ist in dem Kraftmaschinenraum vorgesehen. Der zweite Wärmetauscher 4 und der dritte Wärmetauscher 6 sind Wärmetauscher zwischen dem Kältemittel und Luft. Der dritte Wärmetauscher 6 befindet sich als ein Innenverdampfer 6 in einem Klimatisierungskasten in einem Fahrzeugraum. Der zweite Wärmetauscher 4 befindet sich außerhalb des Fahrzeugs. Der zweite Wärmetauscher 4 kann in der folgenden Beschreibung als ein Außenwärmetauscher 4 bezeichnet werden. Das erste Expansionsventil 3 und das zweite Expansionsventil 5 sind elektronische Expansionsventile (EXV), deren Öffnungsgrad durch ein elektrisches Signal gesteuert werden kann.
Wie in 1 gezeigt ist, weist das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem der vorliegenden Ausführungsform ferner einen Wasserkreislauf WTCY auf. Die Wasser-Heizeinrichtung 10 als die Hilfs-Heizeinrichtung ist in dem Wasserkreislauf WTCY installiert und wird verwendet, um das Wasser zu heizen. Der Wasserkreislauf WTCY weist ferner eine Wasserpumpe 9 zum Pumpen und Zirkulieren des Wassers und einen vierten Wärmetauscher 11 für einen Wärmeaustausch mit der in den Fahrzeugraum einzuleitenden Luft auf. Der Kältemittelkreislauf RFCY und der Wasserkreislauf WTCY führen an dem ersten Wärmetauscher 2 einen Wärmeaustausch aus, heizen/kühlen das Wasser durch das Kältemittel und heizen/kühlen die in den Fahrzeugraum einzuleitende Luft an dem vierten Wärmetauscher 11, indem geheiztes/gekühltes Wasser verwendet wird. Der vierte Wärmetauscher 11 ist ein Wärmetauscher (H/C) 11, welcher einen Wärmeaustausch zwischen dem Wasser und Luft ausführt. Der Wärmetauscher 11 kann als ein Wasser/Luft-Wärmetauscher oder ein Heizungskern bezeichnet sein. Der Wärmetauscher 11 befindet sich zudem in dem Klimatisierungskasten innerhalb des Fahrzeugs.
Die Wasser-Heizeinrichtung 10 kann eine elektrische Heizeinrichtung und in der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise eine elektrische PTC-Heizeinrichtung sein. Die Wasser-Heizeinrichtung 10 führt hauptsächlich ein Hilfs-Heizen aus, wenn ein Betrag von Wärme des wassergekühlten Kondensators 2 unzureichend ist. Beispielsweise muss in einem Fall, in dem die Soll-Ausblastemperatur des Luftauslasses in dem Fahrzeug 55 Grad beträgt, die Wassertemperatur an dem Einlass des Wärmetauschers 11 56 Grad betragen, um die Soll-Ausblastemperatur zu erreichen. Wenn jedoch die Auslasstemperatur des wassergekühlten Kondensators (d.h. eine Kapazität der HP) nur 52 Grad Celsius beträgt, wird die Wassertemperatur durch die Wasser-Heizeinrichtung 10 von 52 Grad Celsius auf 56 Grad Celsius geheizt. Dieses Hilfs-Heizen ermöglicht es, Luft bei 55 Grad Celsius in den Raum auszublasen. In der vorliegenden Ausführungsform kann die Wasser-Heizeinrichtung 10 stromaufwärtig des Wärmetauschers 11 installiert sein. Die Wasserpumpe 9 ist stromabwärtig des Wärmetauschers 11 installiert und das Kühlwasser in dem Kühlwasserkreislauf kann durch den Betrieb der Wasserpumpe 9 strömen.
Ferner ist zwischen dem zweiten Wärmetauscher 4 und dem zweiten Expansionsventil 5 ein Bypass ausgebildet, welcher mit dem Flüssigkeitstank 7 über das Zweiwegeventil 8 direkt verbunden ist. Der Bypass kann gewöhnlich ein Heizungskreislauf genannt werden.
Bei dem Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug wird der Entfeuchtungsmodus in einer Form durchgeführt, in welcher der Außenwärmetauscher 4 und der Innenverdampfer 6 seriell verbunden sind. Der Außenwärmetauscher 4 kann auf der Basis der Höhe der Ausblastemperatur, die in dem Fahrzeug benötigt wird, Wärme aufnehmen oder dissipieren. Insbesondere kann ein Betrag von Wärme gesteuert werden, die durch den Außenwärmetauscher 4 aufgenommen wird, indem die Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 5 gesteuert werden. Der Betrag von aufgenommener Wärme nimmt bei einer Verringerung des Öffnungsgrads des ersten Expansionsventils 3 und einer Erhöhung des Öffnungsgrads des zweiten Expansionsventils 5 zu. Im Gegensatz dazu wird der Betrag einer Wärmeaufnahme klein, wenn der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 3 groß wird und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils 5 klein wird. Die Ausblastemperatur an dem Luftauslassabschnitt in dem Fahrzeug (nachfolgend als die Ausblastemperatur abgekürzt) wird gesteuert, indem ein Betrag einer Wärmeaufnahme angepasst wird. Beispielsweise können die Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 5 auf der Basis einer Differenz zwischen einer Wassertemperatur an einem willkürlichen Zeitpunkt (beispielsweise dem gegenwärtigen Zeitpunkt) und einer Soll-Wassertemperatur angepasst werden. Die Wassertemperatur an einem beliebigen Zeitpunkt kann beispielsweise durch einen Wassertemperatursensor gemessen werden. Ferner ist es in einem Fall, in dem die Ausblastemperatur des Luftauslasses unzureichend ist, möglich, die Hilfs-Heizeinrichtung zu aktivieren und die Luft zu heizen. Beispielsweise kann eine Ausgabeleistung der elektrischen PTC-Heizeinrichtung auf der Basis der Differenz zwischen der Wassertemperatur an einem beliebigen Zeitpunkt und der Soll-Wassertemperatur linear oder stufenweise gesteuert werden.
In diesem Klimatisierungs-Steuerungssystem sind die Öffnungsgrade (OPDG) des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 3 durch mathematische Funktionen eins-zu-eins mit dem Öffnungsmodus KPN assoziiert. Der Öffnungsmodus KPN ist ein Konzept, das eingeführt wird, um eine Differenz zwischen Änderungen der Öffnungsgrade (OPDG) der zwei Ventile anzugeben. Beispielsweise kann die Öffnungsgradbeziehung zwischen dem ersten Expansionsventil 3 (EXV3) und dem zweiten Expansionsventil 5 (EXV5) sein, wie in 4 gezeigt ist. Das heißt, wenn der Öffnungsgradmodus KPN 0 ist, ist der Öffnungsgrad von EXV3 das Minimum und der Öffnungsgrad von EXV5 ist das Maximum. Wenn im Gegensatz dazu der Öffnungsgradmodus KPN 100 beträgt, ist der Öffnungsgrad von EXV3 das Maximum und der Öffnungsgrad von EXV5 ist das Minimum. Die spezifischen Beschränkungen an dem Öffnungsgrad müssen gemäß der Differenz bei Fahrzeugen abgeglichen sein. Falls es erforderlich ist, mehr Wärme zu dem Fahrzeugraum freizugeben, wird der Öffnungsmodus KPN verringert. Das heißt in diesem Fall wird der Öffnungsgrad von EXV3 verringert und der Öffnungsgrad von EXV5 wird erhöht. Durch diesen Betrieb kann ein großer Betrag von Wärme durch den Außenwärmetauscher 4 aufgenommen werden und in den Raum abgegeben werden. Der rückwärtige Betrieb ist zudem möglich.
Das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem der vorliegenden Offenbarung führt gemäß dem Bedarf eine zusammenwirkende assoziierte Steuerung für die Kombination des Expansionsventils und der Hilfs-Heizeinrichtung aus. Insbesondere wird der Betrieb ausgeführt, der später beschrieben ist. Die Offenbarung fokussiert hauptsächlich auf Maßnahmen, die zu ergreifen sind, wenn der Betrag von Wärme unzureichend ist, und in dem folgenden Beispiel wird ein Kreis im Einzelnen beschrieben, in welchem der Außenwärmetauscher 4 Wärme aufnimmt, um den Betrag des Heizens zu erhöhen.
In einem Fall, in dem ein Entfeuchten durch eine serielle Verbindung ausgeführt wird, wird die Luft zuerst durch den Innenverdampfer 6 entfeuchtet. Die Luft wird dann durch den Wärmetauscher 11 geheizt. Die Luft wird dann in den Fahrzeugraum geblasen. Insbesondere ist der seriell verbundene Entfeuchtungskreis (in einem Fall, in dem der Außenwärmetauscher 4 Wärme aufnimmt) wie folgt. Der Verdichter 1 gibt ein gasförmiges Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel ab. Das Kältemittel geht durch den wassergekühlten Kondensator 2 und dissipiert Wärme zu dem wassergekühlten Kondensator 2, um in ein flüssiges Mitteltemperatur-Hochdruckkältemittel geändert zu werden. Das Kältemittel wird durch die Expansion erster Stufe, die an dem Expansionsventil 3 ausgeführt wird, in ein gemischtes gasförmiges/flüssiges Mitteltemperatur-Zweiphasenkältemittel geändert. Das Kältemittel nimmt beim Gehen durch den Außenwärmetauscher 4 extern Wärme auf und wird in ein Mitteltemperatur-Zweiphasenkältemittel geändert, das eine geringfügig niedrigere Temperatur hat. Hier wirkt ein Druckverlust. Das Kältemittel strömt aus dem Außenwärmetauscher 4 zu dem zweiten Expansionsventil 5. Das Kältemittel wird durch die Expansion zweiter Stufe, die an dem zweiten Expansionsventil 5 ausgeführt wird, in ein Niedertemperatur-Niederdruck-Zweiphasenkältemittel geändert. Das Kältemittel nimmt an dem Innenverdampfer 6 Wärme auf und entfeuchtet die Klimatisierungsluft in dem Fahrzeug und wird in ein Kältemittel geändert, das nahe einem Niedertemperatur-Niederdruckgas ist. Das Kältemittel geht über den Flüssigkeitstank 7 zu dem Verdichter 1 zurück.
Der wassergekühlte Kondensator 2 überträgt die thermische Energie an das Wasser und dissipiert die thermische Energie über den Wärmetauscher 11, der in dem Fahrzeug vorgesehen ist, an die Luft zum Klimatisieren in dem Fahrzeug. Darüber hinaus kann die Wasser-Heizeinrichtung 10, die in dem Wasserkreislauf installiert ist, den Fahrzeugraum indirekt über den Wasserkreislauf heizen. Indem beispielsweise eine elektrische PTC-Heizeinrichtung stromaufwärtig des Wärmetauschers 11 installiert wird, ist es möglich, zuerst elektrische Leistung in thermische Energie umzuwandeln und dann den Fahrzeugraum durch den Wärmetauscher 11 zu heizen. Anstatt der Wasser-Heizeinrichtung 10 kann die Hilfs-Heizeinrichtung eine Heizeinrichtung aufweisen, die die Luft zum Klimatisieren in dem Fahrzeugraum direkt heizt.
In einem Fall, in dem die Wasser-Heizeinrichtung 10 nicht verwendet wird, muss durch den Innenverdampfer 6 mehr Wärme aufgenommen werden, um die thermische Energie zu erhöhen, die in den Fahrzeugraum freigegeben wird, und zu jenem Zweck wird der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 3 verringert und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils 5 wird erhöht. Zur gleichen Zeit kann der Innenverdampfer 6 nicht unter 0 Grad Celsius gehen, um ein Vereisen in dem Raum zu verhindern. Daher ist der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 3 mit einer Minimalposition versehen, die in der Lage ist, den Innenverdampfer 6 daran zu hindern, unter 0 Grad Celsius zu fallen. Die Minimalposition kann beispielsweise auf der Basis von experimentellen Werten eingestellt sein.
Auf der Basis der obigen Konfigurationen kann das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem der vorliegenden Ausführungsform die Entfeuchtungs- und Heizungsfunktion ausführen, indem die Hilfs-Heizeinrichtung verwendet wird und eine zusammenwirkende assoziierte Steuerung der Hilfs-Heizeinrichtung und der Expansionsventile erhöht wird. Um zu der gleichen Zeit sowohl die Energiespareigenschaft als auch die Behaglichkeit zu berücksichtigen, kann die Kombinationssteuerung der folgenden drei Typen von Modi für die Öffnungssteuerung der Expansionsventile und die Ausgabesteuerung der Hilfs-Heizeinrichtung durchgeführt werden.
Modus 1 (MODUS1) wird auch ein Energiesparmodus (ECO) genannt. Modus 1 wird auch ein erster Modus genannt. Modus 1 hat eine ausreichende Wärmepumpenkapazität. Daher wird Modus 1 durch einen Einzelbetrieb der Wärmepumpe (HP-S) alleine bereitgestellt. Modus 1 passt den Öffnungsmodus KPN auf der Basis der Ausblastemperatur an. Das heißt, die Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 5 werden auf der Basis der Ausblastemperatur angepasst. Zu dieser Zeit wird die Hilfs-Heizeinrichtung bezüglich einer thermischen Ausgabe zwangsgesenkt. Insbesondere wird in Modus 1 die Wärmepumpe betrieben. Darüber hinaus werden in Modus 1 die Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 5 nur auf der Basis der Ausblastemperatur angepasst. Beispielsweise wird der Öffnungsgrad eines jeden Expansionsventils auf der Basis der Differenz zwischen der Ist-Ausblastemperatur (d.h., der tatsächlichen Ausblastemperatur) und der Soll-Ausblastemperatur angepasst. In diesem Modus 1 ist es möglich, eine Effizienz zu verbessern, indem so viel wie möglich mit einer Wärmepumpe geheizt wird.
Modus 2 (MODUS2) wird auch ein Energiespar- und Hilfs-Heizungsmodus genannt. Modus 2 wird auch ein zweiter Modus genannt. Modus 2 hat eine unzureichende Wärmepumpenkapazität. Daher wird Modus 2 durch eine kombinierte Verwendung des Energiesparmodus (ECO) und des Hilfs-Heizens (ADHT) durch den Betrieb der Hilfs-Heizeinrichtung bereitgestellt. In Modus 2 wird die Hilfs-Heizeinrichtung betrieben, nachdem das erste Expansionsventil 3 und das zweite Expansionsventil 5 unverändert bei vorbestimmten Öffnungsgraden gehalten werden. Zu dieser Zeit werden das erste Expansionsventil 3 und das zweite Expansionsventil 5 erhalten, wobei beispielsweise das erste Expansionsventil 3 bei dem minimalen Öffnungsgrad erhalten wird und das zweite Expansionsventil 5 bei dem maximalen Öffnungsgrad erhalten wird. Ferner wird die Ausgabeleistung der Hilfs-Heizeinrichtung auf der Basis der Ausblastemperatur angepasst. Die Ausgabeleistung der Hilfs-Heizeinrichtung wird beispielsweise auf der Basis der Differenz zwischen der Ist-Wassertemperatur und der Soll-Wassertemperatur linear oder stufenweise gesteuert. In Modus 2 wird in einer Situation, in der das Heizen der Wärmepumpe maximal ist, zur gleichen Zeit zudem ein Hilfs-Heizen durch die Hilfs-Heizeinrichtung ausgeübt.
Modus 3 (MODUS3) wird auch ein Schnell-Heizungs-Prioritätsmodus (QKHT) genannt. Der Schnell-Heizungs-Prioritätsmodus ist ein Modus, der angepasst ist, um auf eine Prioritätsweise ein schnelleres Heizen als die anderen Bedarfe auszuführen. Modus 3 wird auch ein dritter Modus genannt. Modus 3 ist ein Modus, in welchem eine variable Steuerung der Expansionsventile und eine variable Steuerung der Hilfs-Heizeinrichtung in Kombination verwendet werden. In Modus 3 werden sowohl die Öffnungsgrade der Expansionsventile 3 und 5 als auch die Ausgabe der Hilfs-Heizeinrichtung auf der Basis der Ausblastemperatur angepasst. In diesem Modus 3 kann ein Schnellheizen in dem Raum ausgeführt werden, indem die Expansionsventile und die Hilfs-Heizeinrichtung auf eine zusammenwirkende assoziierte Weise verwendet werden.
Das Umschalten von den obigen drei Typen von Modi wird auf der Basis der Differenz zwischen der Ist-Ausblastemperatur und der Soll-Ausblastemperatur und den Öffnungsgraden der Expansionsventile 3 und 5 zu jener Zeit bestimmt.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Steuerungsverfahrens des Wärmepumpen-Klimatisierungssystems der vorliegenden Ausführungsform. Das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem kann auf eine umschaltbare Weise als ein Einzelkühlungssystem, ein Einzelheizungssystem, ein Seriellverbindungs-Entfeuchtungsmodus und ein Klimatisierungs-Aus-Zustand betrieben werden. Wie in 2 gezeigt ist, wird das Klimatisieren bei Schritt 100 aktiviert. 2 zeigt einen Fall, in dem der Modus nach Schritt 100 zu dem Seriellverbindungs-Entfeuchtungsmodus umgeschaltet wird. Bei Schritt 110 wird zuerst die Soll-Ausblastemperatur T mit der gemessenen Ist-Ausblastemperatur T' zu jener Zeit verglichen. Die Ist-Ausblastemperatur T' kann durch einen Ausblastemperatursensor gemessen werden, der an dem Luftauslassabschnitt in dem Fahrzeugraum vorgesehen ist. Die Soll-Ausblastemperatur T kann beispielsweise auf der Basis einer Einstelltemperatur Tset, die durch den Benutzer eingegeben wird, einer Innentemperatur Tr von dem Innentemperatursensor, einer Umgebungstemperatur Tam von dem Umgebungslufttemperatursensor und Ähnlichem eingestellt sein. In dieser Offenbarung ist ein Verfahren des Einstellens der Soll-Ausblastemperatur T nicht beschränkt. Die Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur T und der Ist-Ausblastemperatur T' und eine Größe des vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwerts THa werden verglichen. Der erste Temperaturschwellenwert THa ist ein positiver Wert. Eine Rückkopplungssteuerung wird ausgeführt, um die Ist-Ausblastemperatur T' zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur T anzunähern, und dort zu erhalten, indem auf der Basis des Vergleichsergebnisses die Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 5 angepasst werden und die Hilfs-Heizeinrichtung angepasst wird, und unterschiedliche Modi eines Wärmepumpen-Klimatisierens auszuführen.
Insbesondere wird, wie in 2 gezeigt ist, bei Schritt 110 bestimmt, ob die Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblasstemperatur T und der gemessenen Ist-Ausblastemperatur T' niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert THa, oder nicht. Der Wert des ersten Temperaturschwellenwerts THa kann auf der Basis eines experimentellen Werts beispielsweise 10 bis 15 Grad Celsius eingestellt sein. In einem Fall von T-T'<THa ist bestimmt, dass die Temperaturdifferenz klein ist. In diesem Fall geht das System bei Schritt 120 in Modus 1, um einen Energieverbrauch einzusparen. Bei Schritt 120 wird die Wärmepumpe (HP) unabhängig betrieben und die Hilfs-Heizeinrichtung ist nicht aktiviert. In einem Fall von T-T'≥THa ist bestimmt, dass die Temperaturdifferenz groß ist. In diesem Fall geht das System bei Schritt 130 in Modus 3, um eine Behaglichkeit zu verbessern. Bei Schritt 130 werden sowohl die Expansionsventile 3 und 5 als auch die Hilfs-Heizeinrichtung zusammen verwendet.
Bei dem Obigen können in einer Situation, in der T-T'<THa ermittelt ist und Modus 1 durchgeführt wird, die Soll-Ausblastemperatur T und die Ist-Ausblastemperatur T' ferner bezüglich Größen verglichen werden. Falls T>T' erfüllt ist, wird der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 3 verringert und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils 5 wird erhöht, sodass sich die Ist-Ausblastemperatur T' der Soll-Ausblastemperatur T annähert und ihr entspricht. Falls T≤T' erfüllt ist, wird der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 3 erhöht und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils 5 wird verringert, sodass sich die Ist-Ausblastemperatur T' der Soll-Ausblastemperatur T annähert und ihr entspricht. In einer Situation, in der das oben erwähnte T-T'≥THa erfüllt ist und Modus 3 durchgeführt wird, wird die Ist-Ausblastemperatur T' gesteuert, um sich der Soll-Ausblastemperatur T anzunähern, und dort erhalten, indem so gesteuert wird, dass der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 3 verringert wird und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils 5 erhöht wird.
Ferner kann in einer Situation von Modus 1 in einem Fall, in dem eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, der Wärmepumpen-Klimatisierungsmodus zu Modus 2 umgeschaltet werden. Eine der vorbestimmten Bedingungen kann bestimmt werden, indem der gemessene Öffnungsmodus KPN mit dem vorbestimmten Öffnungsschwellenwert THd verglichen wird. Der Öffnungsmodus KPN des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 5 wird auf eine Echtzeitweise kontinuierlich gemessen. Eine der vorbestimmten Bedingungen kann bestimmt werden, indem die Differenz T-T' zwischen der Soll-Ausblastemperatur T und der Ist-Ausblastemperatur T' mit einem vorbestimmten zweiten Temperaturschwellenwert THb bezüglich Größen verglichen wird. Das Modus-Umschalten wird im Ansprechen auf die gleichzeitige Erfüllung der zwei Bedingungen ausgeführt. Der zweite Temperaturschwellenwert THb ist ein positiver Wert, der kleiner ist als der erste Temperaturschwellenwert THa. In einem Fall, in dem KPN≤THd erfüllt ist und T-T'>THb erfüllt ist, wird ein Umschalten von Modus 1 zu Modus 2 ausgeführt. Im Ergebnis geht das System bei Schritt 140 in Modus 2. Zu dieser Zeit wird die Hilfs-Heizeinrichtung aktiviert und die Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 5 zur gegenwärtigen Zeit werden unverändert gehalten.
Insbesondere wird, wie in 2 gezeigt ist, in einem Fall, in dem der Expansionsventilöffnungsgrad DGPR bereits die Grenze DGLM in einer Situation von Modus 1 erreicht hat, die Differenz zwischen dem gegenwärtigen Ventilöffnungsgrad DGPR und der Ventilöffnungsgradgrenze DGLM niedriger als der Schwellenwert THd (DGPR-DGLM≤THd). Diese Bedingung ist beispielsweise erfüllt, wenn der Öffnungsgradmodus KPN bereits 100 erreicht hat. Es wird bestimmt, ob die Differenz zwischen der Soll-Ausblastemperatur T und der gemessenen Ist-Ausblastemperatur T' zu jener Zeit größer ist als der zweite Temperaturschwellenwert THb, oder nicht, das heißt, ob T-T'>THb erfüllt ist (T-T'>THb), oder nicht, wird bestimmt. In einem Fall, in dem sowohl DGPR-DGLM≤THd als auch T-T'>THb erfüllt sind, ist die Kapazität der Wärmepumpe unzureichend und der Modus wird zu dem zweiten Modus umgeschaltet. Zu dieser Zeit wird die Hilfs-Heizeinrichtung aktiviert und die Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils 3 und des zweiten Expansionsventils 5 werden zur gegenwärtigen Zeit unverändert gehalten. Der Wert des zweiten Temperaturschwellenwerts THb kann 1 bis 3 Grad Celsius sein und kann auf der Basis des experimentellen Werts eingestellt sein. Der Öffnungsgradschwellenwert THd kann zudem auf der Basis des experimentellen Werts eingestellt sein.
Ferner wird in einer Situation von Modus 1 die Ist-Ausblastemperatur T' des Klimatisierungsluft-Auslassabschnitts auf eine Echtzeitweise kontinuierlich gemessen. Darüber hinaus werden Größen der Differenz T-T' zwischen der Soll-Ausblastemperatur T und der Ist-Ausblastemperatur T' und des vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwerts THa verglichen. In diesem Fall wird der Modus des Wärmepumpen-Klimatisierens auf der Basis des Vergleichsergebnisses umgeschaltet. In einem Fall, in dem es bestimmt ist, dass T-T'≥THa erfüllt ist, das heißt, wenn es bestimmt ist, dass die Temperaturdifferenz groß ist, wird ein Umschalten von Modus 1 zu Modus 3 ausgeführt.
In einer Situation von Modus 2 wird die Ausgabeleistung W der Hilfs-Heizeinrichtung zur gegenwärtigen Zeit auf eine Echtzeitweise kontinuierlich gemessen. Die gemessene Ausgabeleistung W wird mit einem vorbestimmten Leistungsschwellenwert THc verglichen. Gleichzeitig werden Größen der Differenz T-T' zwischen der Soll-Ausblastemperatur T und der Ist-Ausblastemperatur T' und des vorbestimmten zweiten Temperaturschwellenwerts THb verglichen. Der Modus des Wärmepumpen-Klimatisierens wird auf der Basis von diesen Vergleichsergebnissen umgeschaltet. Insbesondere wird es bestimmt, ob die Ausgabeleistung W der Hilfs-Heizeinrichtung größer ist als der Leistungsschwellenwert THc, oder nicht. Hier wird es bestimmt, ob W≤THc erfüllt ist, oder nicht. Es wird bestimmt, ob die Differenz zwischen der gemessenen Ist-Ausblastemperatur T' und der Soll-Ausblastemperatur T zu jener Zeit höher ist als der zweite Temperaturschwellenwert THb, oder nicht, das heißt, es wird bestimmt, ob T-T'>THb erfüllt ist, oder nicht. Wenn diese Vielzahl von Bedingungen zur gleichen Zeit erfüllt sind, hat die Wärmepumpe eine ausreichende Kapazität und der Modus kann zu Modus 1 umgeschaltet werden. Der Wert des Leistungsschwellenwerts THc kann zwischen 100 und 500 Watt eingestellt sein. Der Leistungsschwellenwert THc kann auf der Basis des experimentellen Werts eingestellt sein.
In einer Situation von Modus 3 wird die Ist-Ausblastemperatur T' des Klimatisierungsluft-Auslassabschnitts auf eine Echtzeitweise kontinuierlich gemessen. Ferner wird die Differenz T-T' zwischen der Soll-Ausblastemperatur T und der Ist-Ausblastemperatur T' mit dem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert THa verglichen. Der Modus des Wärmepumpen-Klimatisierens wird auf der Basis des Vergleichsergebnisses umgeschaltet. Insbesondere wenn die Differenz zwischen der Soll-Ausblastemperatur T und der gemessenen Ist-Ausblastemperatur T' zur gegenwärtigen Zeit niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert THa, das heißt, wenn T-T'<THa erfüllt ist, wird ein Umschalten von Modus3 zu Modus 1 ausgeführt.
Die Vielzahl von Schwellenwerten, die oben beschrieben sind, haben beispielhafte Werte. Bei einem jeden Temperaturschwellenwert ist der erste Temperaturschwellenwert THa ein vergleichsweise großer Wert. Falls die Temperaturdifferenz ziemlich groß ist, wird eine zusätzliche Einbindung durch die Hilfs-Heizeinrichtung ausgeführt, um ein Schnell-Heizen zu erreichen. Der zweite Temperaturschwellenwert THb ist ein vergleichsweise kleiner Wert. Der zweite Temperaturschwellenwert THb ist eingestellt, um einen Abstandswert zum Verleihen einer Hysteresecharakteristik zu haben, um einen Fehler einzubeziehen, der durch die Systemschwankung von ihm selbst verursacht wird, und so zu steuern, dass das Umschalten zwischen den zwei Modi nicht häufig wiederholt wird.
In dem in 2 gezeigten Ablaufdiagramm ist die Steuerungseinheit 20, die später beschrieben ist, konfiguriert, nach einem Gestartetwerden einen Betrieb von einem ersten Modus oder einem dritten Modus zu starten. Die Steuerungseinheit 20 ist konfiguriert, in der Lage zu sein, in einem kontinuierlichen Betriebszustand in beiden Richtungen zwischen dem ersten Modus und dem dritten Modus umzuschalten. Die Steuerungseinheit 20 ist konfiguriert, in der Lage zu sein, in einem kontinuierlichen Betriebszustand in beiden Richtungen zwischen dem ersten Modus und einem zweiten Modus umzuschalten. Die Steuerungseinheit 20 ist konfiguriert, zwischen dem zweiten Modus und dem dritten Modus über den ersten Modus umzuschalten.
Der Betrieb der Expansionsventile 3 und 5 und der Hilfs-Heizeinrichtung kann in einem jeden der obigen Modi durch die Steuerungseinheit 20 des Wärmepumpen-Klimatisierungssystems für ein Fahrzeug gesteuert werden. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Wärmepumpen-Klimatisierungssystems der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 3 gezeigt ist, weist das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem der vorliegenden Ausführungsform die Steuerungseinheit 20 auf. Die Steuerungseinheit 20 steuert eine Vielzahl von Bauteilen, die das erste Expansionsventil 3, das zweite Expansionsventil 5 und die Hilfs-Heizeinrichtung aufweist. Die Steuerungseinrichtung 20 weist eine Eingabe-Sensorgruppe 30, einen Mikroprozessorschaltkreis 40 und eine Stellgliedgruppe 50 auf, die Treiberschaltkreise aufweist. Die Eingabe-Sensorgruppe 30 weist Temperaturerfassungseinheiten, wie etwa einen fahrzeugseitigen Temperatursensor, einen Umgebungslufttemperatursensor und einen Wassertemperatur-/Ausblastemperatursensor auf. Der Wassertemperatur-/Ausblastemperatursensor stellt Temperaturdaten bereit, die direkt oder indirekt die Ausblastemperatur T' angeben. Die Eingabe-Sensorgruppe 30 weist ferner eine Temperatureinstellungsvorrichtung auf, welche zum Einstellen einer Einstelltemperatur durch einen Benutzer bedienbar ist. Der Mikroprozessorschaltkreis 40 kann Temperaturdaten von der Eingabe-Sensorgruppe 30 empfangen. Der Mikroprozessorschaltkreis 40 kann zudem Daten empfangen, die die Einstelltemperatur angeben. Der Mikroprozessorschaltkreis 40 gibt die Einstelltemperatur Tset, die Innentemperatur Tr, die Außentemperatur Tam, die Wassertemperatur Tw, die Ausblastemperatur T' und Ähnliches ein. Der Mikroprozessorschaltkreis 40 kann die Soll-Ausblastemperatur T auf der Basis von eingegebenen Daten einstellen. Der Mikroprozessorschaltkreis 40 kann die Expansionsventile 3 und 5 (EXV-DRV) und die Hilfs-Heizeinrichtung (elektrische PTC-Heizeinrichtung) (PTC-DRV) auf der Basis der Soll-Ausblastemperatur T und der Ist-Ausblastemperatur T' steuern.
Der Mikroprozessorschaltkreis 40 ist eine elektronische Steuerungseinrichtung. Die Steuerungseinheit 20 weist mindestens einen Prozessorschaltkreis auf. Ein Beispiel eines Prozessorschaltkreises ist ein Prozessorschaltkreis, der ein Programm als eine Sammlung einer Vielzahl von Befehlen durchführt. Der Prozessorschaltkreis ist ein sogenannter Mikroprozessor und ist als ein Chip bereitgestellt. Die Steuerungseinrichtung weist mindestens ein nichtflüchtiges materielles Speichermedium zum Speichern eines Programms und von Daten auf. Der Prozessorschaltkreis stellt Funktionen der Vorrichtung gemäß dieser Offenbarung bereit, indem ein Programm durchgeführt wird. Ein anderes Beispiel eines Prozessorschaltkreises ist ein Prozessorschaltkreis, der eine Vielzahl von Logikschaltkreisen oder analogen Schaltkreisen aufweist. Eine Vielzahl von Logikschaltkreisen oder analogen Schaltkreisen sind konfiguriert, eine Vielzahl von substantiellen Bauteilen und ihre elektrischen Verbindungen bereitzustellen, um die Funktionen des Geräts gemäß dieser Offenbarung bereitzustellen. Der Prozessorschaltkreis kann bei verschiedenen Namen, wie etwa Beschleuniger, Gate-Arrays und FPGAs (feldprogrammierbare Gate-Arrays) genannt werden. Die Steuerungseinrichtung wird auch ein Mikrocontroller oder ein Mikrocomputer genannt.
In dieser Ausführungsform kann die Steuerungseinheit die Expansionsventile beispielsweise durch Treiberschaltkreise antreiben, die mit den Expansionsventilen verbunden sind. Ferner kann die Steuerungseinrichtung die elektrische PTC-Heizeinrichtung antreiben, indem das Tastverhältnis der elektrischen PTC-Heizeinrichtung gesteuert wird. Gegenwärtig ist das verbreitetste Steuerungsverfahren für eine elektrische Heizeinrichtung eine Tastverhältnissteuerung. Es ist möglich, die Ausgabe zur gegenwärtigen Zeit auf der Basis des Nominalwerts der elektrischen Heizeinrichtung und des Tastverhältnisses zur gegenwärtigen Zeit zu wissen und den Ausgabewert anzupassen, indem das Tastverhältnis angepasst wird. Antriebssteuerungen (EXV-DRV) der Expansionsventile 3 und 5 werden über Antriebsschaltkreise (DRV-CNT) durchgeführt. Eine Steuerung der Hilfs-Heizeinrichtung wird über den Tast-Antriebsschaltkreis (DUTY-CNT) durchgeführt.
Die Antriebssteuerung des Expansionsventils und der elektrischen PTC-Heizeinrichtung ist nicht auf die obigen Mittel beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, den Öffnungsgrad des Expansionsventils und die Ausgabeleistung der elektrischen PTC-Heizeinrichtung auf der Basis einer Differenz zwischen der Wassertemperatur und einer Soll-Wassertemperatur anzupassen. Das Verfahren eines Bereitstellens dieser Funktionen ist nicht auf ein Verfahren wie etwa eine Tastverhältnissteuerung beschränkt.
(Zweite Ausführungsform)
5 zeigt ein schematisches Strukturschaubild eines Wärmepumpen-Klimatisierungssystems für ein Fahrzeug auf der Basis einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung. Die in 5 gezeigte zweite Ausführungsform ist eine Modifikation des einfachen Systems der in 1 gezeigten Ausführungsform. Die in 5 gezeigte Ausführungsform weist nicht den wassergekühlten Kondensator 2 auf. Das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem weist anstatt des wassergekühlten Kondensators 2 einen fahrzeugseitigen Kondensator 12 auf. In dieser Ausführungsform wird Wärme zu der Luft in dem Fahrzeugraum dissipiert, indem der Kondensator 12 in dem Fahrzeug direkt verwendet wird, der sich in dem Klimatisierungskasten in dem Fahrzeugraum befindet. Der Innenkondensator 12 ist ein Wärmetauscher zwischen dem Kältemittel und Luft.
Das Wärmepumpen-Klimatisierungssystem der vorliegenden Ausführungsform hat einen Kältemittelkreislauf RFCY. Der Kältemittelkreislauf RFCY weist einen Verdichter 1, einen Innenkondensator 12, ein erstes Expansionsventil 3, einen Außenwärmetauscher 4, ein zweites Expansionsventil 5, einen Innenverdampfer 6 und einen Flüssigkeitstank 7 auf, die in dieser Reihenfolge verbunden sind. Der Kältemittelkreislauf RFCY weist ein Zweiwegeventil 8 auf, das parallel zu einem seriellen Kreislauf installiert ist, welcher das zweite Expansionsventil 5 und den Innenverdampfer 6 aufweist. Darüber hinaus ist ferner eine Luftheizeinrichtung 13 als die Hilfs-Heizeinrichtung in dem Klimatisierungskasten bereitgestellt. In dieser Ausführungsform ist die Luft-Heizeinrichtung 13 stromabwärtig des Innenkondensators 12 bereitgestellt. Die Luft geht zuerst durch den Innenkondensator 12 und die Luft wird in einem Fall, in dem eine Lufttemperatur unzureichend ist, durch die Luft-Heizeinrichtung 13 wiedererwärmt.
In dieser Ausführungsform wird anstatt der Wasser-Heizeinrichtung 10 die Luft-Heizeinrichtung 13 verwendet. Da die zusammenwirkende assoziierte Steuerung der Hilfs-Heizeinrichtung und der Expansionsventile, die in der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, ähnlich zu jener der ersten Ausführungsform ist, ist sie hier nicht wiederholt beschrieben.
Diese Offenbarung kann in verschiedenen Formen ausgeführt sein, ohne sich von den Basischarakteristiken dieser Offenbarung zu entfernen. Die Ausführungsformen in dieser Offenbarung sind nicht beschränkend und werden nur als Darstellungen zu Darstellungszwecken verwendet. Der Umfang dieser Offenbarung ist durch die Ansprüche, nicht die Beschreibung, beschränkt und es soll verstanden werden, dass alle Modifikationen innerhalb von Umfängen, die durch die Ansprüche definiert sind, und innerhalb eines Umfangs, der äquivalent zu Umfängen ist, die durch die Ansprüche definiert sind, in den Ansprüchen enthalten sind.

Claims

Wärmepumpen-Klimatisierungssystem für ein Fahrzeug, mit: einem Kältemittelkreislauf (RFCY), welcher Luft direkt oder indirekt heizt und einen Verdichter (1), einen ersten Wärmetauscher (2, 12), ein erstes Expansionsventil (3), einen zweiten Wärmetauscher (4), ein zweites Expansionsventil (5), einen dritten Wärmetauscher (6) und einen Flüssigkeitstank (7), die in dieser Reihenfolge verbunden sind, und ein Zweiwegeventil (8) aufweist, das parallel zu einer seriellen Verbindung des zweiten Expansionsventils (5) und des dritten Wärmetauschers (6) installiert ist; einer Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13), welche Luft direkt oder indirekt heizt; und einer Steuerungseinheit (20), welche eine Vielzahl von Bauteilen steuert, die das erste Expansionsventil, das zweite Expansionsventil und die Hilfs-Heizeinrichtung aufweist, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, eine Soll-Ausblastemperatur (T) eines Klimatisierens einzustellen; eine Ist-Ausblastemperatur (T') eines Klimaanlagen-Luftauslasses zu erhalten; eine Differenz (T-T') zwischen einer Soll-Ausblastemperatur (T) und einer Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen zu vergleichen, wobei der erste Temperaturschwellenwert (THa) ein positiver Wert ist; und die Ist-Ausblastemperatur (T') zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur (T) anzunähern, und dort zu erhalten, indem unterschiedliche Modi eines Wärmepumpen-Klimatisierens ausgeführt werden, indem auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichens der Differenz Öffnungsgrade des ersten Expansionsventils (3) und des zweiten Expansionsventils (5) angepasst werden und die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) angepasst wird.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Wasserkreislauf (WTCY), wobei die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) in dem Wasserkreislauf installiert ist und verwendet wird, um das Wasser zu heizen, und wobei der Wasserkreislauf eine Wasserpumpe (9), welche Wasser pumpt und zirkuliert; und einen vierten Wärmetauscher (11) aufweist, welcher einen Wärmeaustausch mit in einen Fahrzeugraum einzuleitender Luft ausführt, wobei der Kältemittelkreislauf und der Wasserkreislauf einen Wärmeaustausch ausführen, wobei das Wasser an dem ersten Wärmetauscher (2) über das Kältemittel geheizt/gekühlt wird, und wobei das geheizte/gekühlte Wasser verwendet wird, um die in den Fahrzeugraum einzuleitende Luft an dem vierten Wärmetauscher (11) zu heizen/kü h len.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, eine Differenz (T-T') zwischen einer Soll-Ausblastemperatur (T) und einer Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen zu vergleichen; auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichens der Differenz unterschiedliche Modi durchzuführen; einen ersten Modus in einem Fall auszuführen, in dem die Differenz niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'<THa), wobei der erste Modus ausgeführt wird, indem die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) nicht aktiviert wird und sowohl der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) als auch der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) angepasst werden; und einen dritten Modus in einem Fall auszuführen, in dem die Differenz gleich oder größer ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'≥ THa), wobei der dritte Modus ausgeführt wird, indem die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) aktiviert wird und sowohl der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) als auch der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) angepasst werden.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach Anspruch 3, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, in einer Situation, in der die Differenz niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'<THa) und der erste Modus ausgeführt wird, ferner die Soll-Ausblastemperatur (T) mit der Ist-Ausblastemperatur (T') bezüglich Größen zu vergleichen; in einem Fall, in dem die Soll-Ausblastemperatur größer ist als die Ist-Ausblastemperatur (T>T'), die Ist-Ausblastemperatur (T') zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur (T) anzunähern, und dort zu erhalten, indem der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) verringert wird und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) erhöht wird; in einem Fall, in dem die Soll-Ausblastemperatur gleich oder niedriger ist als die Ist-Ausblastemperatur (T≤T'), die Ist-Ausblastemperatur (T') zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur (T) anzunähern, und dort zu erhalten, indem der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) erhöht wird und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) verringert wird; und in einer Situation, in der die Differenz gleich oder größer ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'≥THa) und der dritte Modus ausgeführt wird, die Ist-Ausblastemperatur (T') zu steuern, um sich der Soll-Ausblastemperatur (T) anzunähern, und dort zu erhalten, indem der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) verringert wird und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) erhöht wird.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach Anspruch 3, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, in einer Situation, in der der erste Modus ausgeführt wird, einen Öffnungsmodus (KPN) für das erste Expansionsventil (3) und das zweite Expansionsventil (5) auf eine Echtzeitweise zu messen; einen gemessenen Öffnungsmodus (KPN) mit einem vorbestimmten Öffnungsschwellenwert (THd) zu vergleichen; eine Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten zweiten Temperaturschwellenwert (THb) bezüglich Größen zu vergleichen, wobei der zweite Temperaturschwellenwert (THb) ein positiver Wert ist, der niedriger ist als der vorbestimmte erste Temperaturschwellenwert (THa); Wärmepumpen-Klimatisierungsmodi auf der Basis eines Vergleichsergebnisses umzuschalten; und in einem Fall, in dem der Öffnungsmodus gleich oder niedriger ist als der Öffnungsschwellenwert (KPN≤THd) und die Differenz größer ist als der zweite Temperaturschwellenwert (T-T'>THb), zu einem zweiten Modus umzuschalten, wobei in diesem Modus die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) aktiviert ist und sowohl der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils (3) als auch der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils (5) unverändert erhalten werden.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach Anspruch 5, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, in einer Situation, in der der zweite Modus ausgeführt wird, eine Ausgabeleistung (W) der Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) zur gegenwärtigen Zeit auf eine Echtzeitweise kontinuierlich zu messen; eine gemessene Ausgabeleistung (W) mit einem vorbestimmten Leistungsschwellenwert (THc) zu vergleichen; eine Differenz (T'-T) zwischen der Ist-Ausblastemperatur (T') und der Soll-Ausblastemperatur (T) mit einem vorbestimmten zweiten Temperaturschwellenwert (THb) bezüglich Größen zu vergleichen; den Wärmepumpen-Klimatisierungsmodus auf der Basis eines Vergleichsergebnisses umzuschalten; und in einem Fall, in dem die Ausgabeleistung gleich oder niedriger ist als der Leistungsschwellenwert (W≤THc) und die Differenz größer ist als der zweite Temperaturschwellenwert (T'-T>THb), zu dem ersten Modus umzuschalten.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach Anspruch 4, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, in einer Situation, in der der erste Modus ausgeführt wird, die Ist-Ausblastemperatur (T') eines Klimatisierungsluft-Auslassabschnitts zu messen, die auf eine Echtzeitweise kontinuierlich gemessen wird; die Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen zu vergleichen; Wärmepumpen-Klimatisierungsmodi auf der Basis eines Vergleichsergebnisses umzuschalten; in einem Fall, in dem die Differenz gleich oder größer ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'≥THa), zu dem dritten Modus umzuschalten; in einer Situation, in der der dritte Modus ausgeführt wird, die Ist-Ausblastemperatur (T') des Klimatisierungsluft-Auslassabschnitts zu messen, der auf eine Echtzeitweise kontinuierlich gemessen wird; eine Differenz (T-T') zwischen der Soll-Ausblastemperatur (T) und der Ist-Ausblastemperatur (T') mit einem vorbestimmten ersten Temperaturschwellenwert (THa) bezüglich Größen zu vergleichen; den Wärmepumpen-Klimatisierungsmodus auf der Basis eines Vergleichsergebnisses umzuschalten; und in einem Fall, in dem die Differenz niedriger ist als der erste Temperaturschwellenwert (T-T'<THa), zu dem ersten Modus umzuschalten.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Hilfs-Heizeinrichtung (10, 13) eine elektrische PTC-Heizeinrichtung ist.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach einem der Ansprüche 1-8, wobei der Modus einen ersten Modus, einen zweiten Modus und einen dritten Modus aufweist und wobei der erste Modus ein Energiesparmodus ist und wobei der zweite Modus ein Energiespar- und Hilfs-Heizungsmodus ist und wobei der dritte Modus ein Schnell-Heizungs-Prioritätsmodus ist.
Wärmepumpen-Klimatisierungssystem nach Anspruch 9, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert ist, zwischen dem ersten Modus und dem dritten Modus in beiden Richtungen umzuschalten; zwischen dem ersten Modus und dem zweiten Modus in beiden Richtungen umzuschalten; und zwischen dem zweiten Modus und dem dritten Modus über den ersten Modus umzuschalten.