DE10325606A1

DE10325606A1 - Fahrzeug-Klimaanlage mit einem Kühlkreislauf mit Heizfunktion

Info

Publication number: DE10325606A1
Application number: DE10325606A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Kariya Takano
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: JP3896903B2; US6751968B2; JP2004017684A; US20030230094A1; DE10325606B4

Abstract

In einer Fahrzeug-Klimaanlage ist ein Kühlkreislaufsystem aufgebaut, um einen Kühlkreislauf (C), in dem ein Innenwärmetauscher (18) als Verdampfapparat verwendet wird, und einen Heißgas-Heizkreislauf (H), in dem der Innenwärmetauscher als Heizkörper verwendet wird, zu schalten. Ferner bestimmt eine Bestimmungseinrichtung einer Steuereinheit (26), ob der Innenwärmetauscher eine Menge zurückgehaltenes Wasser in einem Heizmodus mit dem Heißgas-Heizkreislauf hat. Wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher die Menge zurückgehaltenes Wasser im Heizmodus hat, während ein Gebläse stoppt, wird der Betrieb des Heizmodus gestoppt. Wenn dagegen die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher nicht die Menge zurückgehaltenes Wasser im Heizmodus hat, während das Gebläse stoppt, wird der Betrieb des Heizmodus durchgeführt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Klimaanlage mit einer Heißgas-Heizfunktion, die einen Innenwärmetauscher (Verdampfapparat) als Heizkörper durch direktes Einleiten eines von einem Kompressor ausgegebenen gasförmigen Kältemittels (Heißgas) in den Innenwärmetauscher verwendet. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein System, in dem verhindert wird, dass kondensiertes Wasser in dem Innenwärmetauscher verdampft und eine Fahrzeug-Windschutzscheibe in einem Heizmodus beschlägt.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In einer herkömmlichen Fahrzeug-Klimaanlage wird heißes Wasser (d. h. Motorkühlwasser) in einem heizenden Wärmetauscher während eines Heizvorgangs im Winter zirkuliert, um Luft in dem heizenden Wärmetauscher zu erwärmen, indem das heiße Wasser als Wärmequelle verwendet wird. Wenn in diesem Fall die Heißwassertemperatur niedrig ist, wird die Temperatur der in eine Fahrgastzelle zu blasenden Luft verringert und kann somit für eine Heizleistung ungenügend sein.
Daher schlägt die JP-A Nr. H5-272817 eine Fahrzeug-Klimaanlage vor, die eine Heizfunktion unter Verwendung eines Heißgas-Heizkreislaufs hat. Wenn die Heißwassertemperatur unmittelbar nach dem Starten eines Motors niedriger als ein vorgegebener Wert ist, wird ein aus einem Kompressor ausgegebenes gasförmiges Kältemittel (oder Heißgas) in einen Innenwärmetauscher (Verdampfapparat) eingeleitet, während es an einem Kondensator vorbeiströmt, um die Wärme von dem gasförmigen Kältemittel an die Luft in dem Innenwärmetauscher abzugeben, um eine zusätzliche Heizfunktion zu erzielen. D. h. in der obigen herkömmlichen Fahrzeug-Klimaanlage wird ein in einem Klimagehäuse angeordneter Innenwärmetauscher wahlweise als Kühler in einem Kühlmodus und als Heizkörper in einem Heizmodus verwendet.
Übrigens kann in der Fahrzeug-Klimaanlage ein Innenluftmodus eingestellt werden, um zu verhindern, dass während des Heizmodus im Winter verunreinigte Außenluft eingeleitet wird. In diesem Fall ist es für den Verdampfapparat notwendig, die Luft zu kühlen und zu entfeuchten, um ein Beschlagen der Windschutzscheibe zu verhindern.
Demgemäß kann der Kühlkreislauf in dem Kühlmodus verwendet werden, bis eine Außenlufttemperatur auf 0°C fällt.
Nachdem der Kühlkreislauf bei einer Außenlufttemperatur von etwa 0°C mit dem Kühlmodus betrieben wird, um ein Beschlagen der Windschutzscheibe zu verhindern, kann der Kühlkreislauf in den Heißgas-Heizkreislauf (Heizmodus) umgeschalten werden, um die Heizleistung zu erhöhen. Außerdem wird, nachdem der Kühlkreislauf mit dem Kühlmodus betrieben wird, er dann einmal gestoppt und mit dem Heißgas-Heizkreislauf (Heizmodus) gestartet.
Im obigen Fall verbleibt kondensiertes Wasser, das im Kühlmodus des Kühlkreislaufs erzeugt wird, auf der Oberfläche des Innenwärmetauschers. Daher funktioniert der Innenwärmetauscher, falls der Kühlkreislauf in dem Heizmodus gestartet wird als Heizkörper des gasförmigen Kältemittels, um die Temperatur des Innenwärmetauschers schnell zu erhöhen. Demgemäß verdampft das Kondenswasser auf der Oberfläche des Innenwärmetauschers und Luft mit einer hohen Luftfeuchtigkeit wird in die Fahrgastzelle geblasen, sodass die Fahrzeug-Windschutzscheibe beschlägt.
Außerdem verdampft das Kondenswasser, das einmal an dem Innenwärmetauscher durch den Betrieb des Kühlmodus erzeugt ist, bei einer niedrigen Außenlufttemperatur im Winter nicht einfach und kann für eine lange Zeit bleiben. Somit kann die Fahrzeug-Windschutzscheibe nicht nur unmittelbar nach dem Wechseln von dem Kühlmodus in den Heizmodus durch Starten des Heizmodus des Kühlkreislaufs beschlagen.
Daher schlug die Anmelderin in der JP-A Nr. 2000-219034 (entsprechend der USP 6,311,505) eine Erfindung mit dem Ziel vor, ein Verdampfen des Kondenswassers im Innenwärmetauscher und ein Beschlagen der Fahrzeug-Windschutzscheibe im Heizmodus in der Fahrzeug-Klimaanlage mit der Heißgas-Heizfunktion zu verhindern.
In diesem Stand der Technik werden eine physikalische Größe betreffend die Temperatur der Windschutzscheibe und die Innenluftfeuchtigkeit in der Nähe der Fahrzeug-Windschutzscheibe erfasst und es wird basierend auf dieser physikalischen Größe bestimmt, ob die Windschutzscheibe in dem beschlagenen Zustand ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeug-Windschutzscheibe in dem beschlagenen Zustand ist, wird der Kühlkreislauf so gesteuert, dass er die Temperatur des Innenwärmetauschers unterdrückt. Insbesondere wird die Temperatur der aus dem Innenwärmetauscher geblasenen Luft so gesteuert, dass die Verdampfung des Kondenswassers im Innenwärmetauscher unterdrückt wird, um dadurch ein Beschlagen der Fahrzeug-Windschutzscheibe zu verhindern.
Jedoch wird in einem automatischen Regelsystem dieser Klimaanlage, wenn die Temperatur des Motorkühlwassers im Winter niedrig ist, eine Aufwärmregelung durchgeführt, um ein Blasen kalter Luft in die Fahrgastzelle zu verhindern. In der Aufwärmregelung wird, selbst wenn ein Gebläseschalter eingeschaltet wird, ein Stoppzustand eines Gebläses beibehalten, bis die Temperatur des Wassers im Motor auf eine vorgegebene Temperatur (z. B. 30°C) gestiegen ist. Deshalb wird, wenn der Heißgas-Heizmodus eingestellt wird und der Heißgas-Heizkreislauf betrieben wird, während der Stoppzustand des Gebläses in der Aufwärmregelung beibehalten wird, die Temperatur des Innenwärmetauschers aufgrund des aus dem Kompressor ausgegebene Kältemittels hoher Temperatur schnell erhöht, weil keine Luft zu dem Innenwärmetauscher geblasen wird. Als Ergebnis ist es bei dieser Klimaanlage notwendig, den Betrieb des Heißgas-Heizmodus zu stoppen, während das Gebläse stoppt. Deshalb ist es in diesem Fall schwierig, einen Temperaturerhöhungseffekt des Wassers im Motor aufgrund des Betriebs des Heißgas-Heizmodus zu erzielen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeug-Klimaanlage vorzusehen, die einen Heißgas-Heizmodus durchführen kann, wobei ein Beschlagen der Fahrzeug-Windschutzscheibe verhindert wird, selbst wenn ein Gebläse zum Blasen von Luft stoppt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Klimaanlage ein in einem Klimagehäuse angeordnetes Gebläse zum Blasen von Luft, einen Kühlkreislauf mit einer Heißgas-Heizfunktion und eine Steuereinheit zum Steuern des Betriebs des Kühlkreislaufs. Das Kühlkreislaufsystem enthält einen Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels, einen außerhalb des Klimagehäuses angeordneten Außenwärmetauscher, ein Druckverminderungsgerät zum Dekomprimieren des Kältemittels, einen innerhalb des Klimagehäuses angeordneten Innenwärmetauscher und einen Heißgas-Nebenkanal, durch welchen das aus dem Kompressor ausgegebene Kältemittel direkt in den Wärmetauscher eingeleitet wird, während es an dem Außenwärmetauscher vorbei strömt. Das Kühlkreislaufsystem ist so aufgebaut, dass es einen kühlenden Kühlkreislauf, in dem das aus dem Kompressor ausgegebene Kältemittel zu dem Kompressor durch den Außenwärmetauscher, das Druckverminderungsgerät und den Innenwärmetauscher zurück gebracht wird, und einen Heißgas-Heizkreislauf, in dem das aus dem Kompressor ausgegebene Kältemittel dem Innenwärmetauscher direkt durch den Heißgas-Nebenkanal eingeleitet wird, schaltet. Ferner steuert die Steuereinheit den Betrieb des Kühlkreislaufsystems so, dass ein Kühlmodus zum Kühlen der Luft in dem Innenwärmetauscher mittels des Kühlkreislaufsystems und ein Heißgas-Heizmodus zum Heizen der Luft in dem Innenwärmetauscher mittels des Heißgas-Heizkreislaufs eingestellt ist. In der Klimaanlage führt eine Steuereinrichtung der Steuereinheit einen Betrieb des Heizmodus durch, wenn die Bestimmungseinrichtung der Steuereinheit bestimmt, dass der Innenwärmetauscher nicht die Menge zurückgehaltenen Wassers hat, wenn der Heizmodus eingestellt wird, während der Betrieb des Gebläses stoppt, und sie stoppt den Betrieb des Heizmodus, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher die Menge zurückgehaltenen Wassers hat, wenn der Heizmodus eingestellt wird, während der Betrieb des Gebläses stoppt.
Wenn der Betrieb des Gebläses stoppt, wird die Temperatur der Luft aus dem Innenwärmetauscher, weil keine Luft in den Innenwärmetauscher geblasen wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem das Gebläse arbeitet, stark erhöht. Wenn jedoch der Innenwärmetauscher die Menge zurückgehaltenen Wassers nicht hat, beschlägt die Windschutzscheibe nicht, selbst wenn der Heizmodus durchgeführt wird. Demgemäß wird in der vorliegenden Erfindung, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher die Menge zurückgehaltenen Wassers nicht hat, während der Betrieb des Gebläses stoppt, der Betrieb des Heizmodus fortgesetzt, während eine Heizleistungssteuerung basierend auf der Temperatur der Luft aus dem Innenwärmetauscher nicht durchgeführt wird. Selbst wenn das Gebläse in dem Heizmodus gestoppt wird, steigt somit die Kompressorantriebslast des Motors, die Wassertemperatur in dem Fahrzeugmotor steigt und die Heizleistung eines Heißwasser-Wärmetauschers kann schnell erhöht werden. Weil andererseits der Betrieb des Heizmodus gestoppt wird, wenn der Innenwärmetauscher die Menge zurückgehaltenen Wassers hat, kann ein Beschlagen der Windschutzscheibe verhindert werden.
Weiter führt die Steuereinrichtung, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher nicht die Menge zurückgehaltenen Wassers hat, wenn der Heizmodus eingestellt wird, während des Gebläse arbeitet, einen Betrieb des Heizmodus durch. Demgemäß kann, wenn es unnötig ist, die Entnebelungssteuerung durchzuführen, die Heizleistung im Heizmodus effektiv verbessert werden, ohne die Temperatur der aus dem Innenwärmetauscher geblasenen Luft einzuschränken. Wenn dagegen die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher die Menge zurückgehaltenen Wassers hat, wenn der Heizmodus eingestellt wird, während das Gebläse arbeitet, steuert die Steuereinrichtung die Temperatur der aus dem Innenwärmetauscher geblasenen Luft in einen Bereich unter einen Taupunkt, selbst wenn die aus dem Klimagehäuse geblasene Luft durch einen Fahrzeug-Windschutzscheibe gekühlt wird. Deshalb kann bei dem Betrieb des Gebläses ein Beschlagen der Windschutzscheibe verhindert werden. Zum Beispiel wird die Menge zurückgehaltenen Wassers basierend wenigstens auf einer Menge Kondenswasser in dem Innenwärmetauscher im Kühlmodus, einer Verdampfungswärme des Kondenswassers im Innenwärmetauscher im Heizmodus und einer Ausgabemenge Kondenswasser aus einer Ausgabeöffnung des Klimagehäuses in einem ungeregelten Modus, in dem der Kompressor in einem Stoppzustand ist, berechnet. Alternativ wird die Menge Kondenswasser wenigstens basierend auf einer verstrichenen Zeit nach einem Stopp des Betriebs des Kühlmodus berechnet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offensichtlicher. Darin zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines allgemeinen Aufbaus einer Fahrzeug-Klimaanlage gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild einer elektronischen Steuerung des ersten Ausführungsbeispiels;
3 ein Flussdiagramm einer Kompressorsteuerung in einem Heißgas-Heizmodus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
4A eine Graphik zum Berechnen der Menge zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, 4B eine Graphik der Menge Kondenswasser je Einheitszeit in einem in 4A dargestellten Kühlmodus, 4C eine Graphik der Menge zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat in einem in 4A dargestellten ungeregelten Modus, und 4D eine Graphik der Menge verdampften Wassers je Zeiteinheit in einem in 4A dargestellten Heißgas-Heizmodus;
5 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Berechnen der Menge zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
6 ein Kennliniendiagramm zum Bestimmen, ob der Verdampfapparat das zurückgehaltene Wasser hat, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 zeigt den allgemeinen Aufbau einer Fahrzeug-Klimaanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Ein Kompressor 10 wird durch eine elektromagnetische Kupplung 11 von einem wassergekühlten Fahrzeugmotor 12 angetrieben und ist zum Beispiel aus einem Taumelscheibenkompressor fester Verdrängung aufgebaut.
Die Ausgabeseite des Kompressors 10 ist durch ein Magnetventil 13 zum Kühlen mit einem Kondensator 14 verbunden. Die Ausgangsseite des Kondensators 14 ist mit einem Flüssigkeitsauffanggefäß 15 zum Trennen des Kältemittels in gasförmiges Kältemittel und flüssiges Kältemittel verbunden und das flüssige Kältemittel wird in dem Auffanggefäß 15 gespeichert. Der Kondensator 14 ist ein Außenwärmetauscher, der zusammen mit dem Kompressor 10 oder dergleichen in einem Fahrzeugmotorraum angeordnet ist. Der Kondensator 14 steht mit der Außenluft (oder Kühlluft), die durch einen elektrischen Kühllüfter 14a geblasen wird, in Wärmeaustausch. Der elektrische Kühllüfter 14a wird durch einen Elektromotor 14b angetrieben.
Außerdem ist die Ausgangsseite des Flüssigkeitsauffanggefäßes 15 mit einem Wärmeexpansionsventil 16 verbunden, welches ein Druckverminderungsgerät zum Kühlen ist. Die Ausgangsseite dieses Wärmeexpansionsventils 16 ist durch ein Rückschlagventil 17 mit einem Verdampfapparat 18 verbunden. Die Ausgangsseite des Verdampfapparats 18 ist durch einen Speicher 19 mit der Saugseite des Kompressors 10 verbunden.
Ein gewöhnlicher kühlender Kühlkreislauf C ist aus einem geschlossen Kreis von der Ausgabeseite des obigen Kompressors 10 zu der Saugseite des Kompressors 10 durch das Magnetventil 13 zum Kühlen, den Kondensator 14, das Flüssigkeitsauffanggefäß 15, das Wärmeexpansionsventil 16, das Rückschlagventil 17, den Verdampfapparat 18 und den Speicher 19 in dieser Reihenfolge aufgebaut.
Das Wärmeexpansionsventil 16 reguliert bekanntermaßen seine Ventilöffnung (oder Kältemittelströmungsrate) derart, dass der Überhitzungsgrad des ausgegebenen Kältemittels des Verdampfapparats 18 in einem gewöhnlichen Kühlkreislaufbetrieb (oder in einem Kühlmodus) auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden kann. Der Speicher 19 trennt das Kältemittel in das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel, sodass das gasförmige Kältemittel und eine kleine Menge flüssiges Kältemittel (in dem sich das Öl löst) in der Nähe des Bodens in den Kompressor 10 gesaugt werden.
Andererseits ist zwischen der Ausgabeseite des Kompressors 10 und der Eingangsseite des Verdampfapparats 18 ein Heißgas-Nebenkanal 20 vorgesehen, durch welchen das Kältemittel direkt in den Verdampfapparat 18 eingeleitet wird, während es an dem Kondensator 14 und dergleichen vorbeiströmt. Ein Magnetventil 21 zum Heizen und eine Drosselklappe 21a sind in Reihe in dem Heißgas-Nebenkanal 20 angeordnet. Die Drosselklappe 21a ist eine Druckverminderungseinheit für den Heizbetrieb. Die Drosselklappe 21a kann aus einer festen Drosselvorrichtung wie beispielsweise einer Öffnung oder einem Kapillarrohr aufgebaut sein. Ein Heißgas-Heizkreislauf A für den Heizbetrieb ist aus einem geschlossenen Kreis von der Ausgabeseite des Kompressors 10 zu der Saugseite des Kompressors 10 durch das Magnetventil 21 zum Heizen, die Drosselklappe 21a, den Verdampfapparat 18 und den Speicher 19 in dieser Reihenfolge aufgebaut.
Ein Klimagehäuse 22 der Fahrzeug-Klimaanlage definiert einen Luftkanal, durch welchen Luft in eine Fahrgastzelle strömt. Die Luft wird in dem Klimagehäuse 22 durch ein elektrisches Klimagebläse 23 geblasen. Das Klimagebläse 23 ist als Axialströmungstyp dargestellt, um es einfach zu zeigen, aber in Wirklichkeit ist es ein Zentrifugalgebläse mit einem Zentrifugallüfter. Das Klimagebläse 23 wird durch einen Gebläsemotor 23a gedreht, der durch eine Gebläseantriebsschaltung gesteuert wird. Hierbei ist es möglich, die durch das Gebläse 23 geblasene Luftmenge in dem Ausführungsbeispiel kontinuierlich oder schrittweise durch Einstellen einer an den Gebläsemotor 23a angelegten Gebläsesteuerspannung zu verändern.
Ferner sind auf der Saugseite des Klimagebläses 23a eine Außenluftsaugöffnung 70 zum Ansaugen von Luft außerhalb der Fahrgastzelle (nachfolgend als „Außenluft" bezeichnet) und eine Innenluftsaugöffnung 71 zum Ansaugen von Luft innerhalb der Fahrgastzelle (nachfolgend als „Innenluft" bezeichnet) vorgesehen. Die Innenluftsaugöffnung 71 und die Außenluftsaugöffnung 70 werden durch eine Innenluft/Außenluft-Wechselklappe (Innenluft/Außenluft-Wechseleinrichtung) 72 geöffnet und geschlossen. Hierbei wird die Innenluft/Außenluft-Wechseleinrichtung 72 über einen Verbindungsmechanismus (nicht dargestellt) durch ein Stellglied wie beispielsweise einen Servomotor angetrieben, um wenigstens einen Außenluftsaugmodus zum Ansaugen der Außenluft von der Außenluftsaugöffnung 70 und einen Innenluftsaugmodus zum Ansaugen der Innenluft von der Innenluftsaugöffnung 71 zu schalten.
Der Verdampfapparat 18 ist ein Innenwärmetauscher, der in dem Klimagehäuse 22 angeordnet ist. Das Kältemittel wird im Kühlmodus durch den Kühlkreislauf C für den Kühlvorgang zirkuliert, um die durch das Klimagebläse 23 geblasene Luft durch die Kühlmittelverdampfung (Wärmeabsorption) in dem Verdampfapparat 18 zu kühlen. Andererseits strömt im Heizmodus ein Heißgas-Kältemittel (heißes Gas) durch den Heißgas-Nebenkanal 20 in den Verdampfapparat 18, um die Luft zu erwärmen, sodass der Verdampfapparat 18 als Heizkörper funktioniert.
Hierbei ist in dem Klimagehäuse 22 eine Ausgabeöffnung 22a zum Ausgeben des in dem Verdampfapparat 18 erzeugten Kondenswassers an dem unteren Abschnitt des Verdampfapparats 18 vorgesehen, sodass das Kondenswasser durch ein mit der Ausgabeöffnung 22a verbundenes Ausgaberohr (nicht dargestellt) außerhalb der Fahrgastzelle ausgegeben wird.
In dem Klimagehäuse 22 ist auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfapparats 18 in Luftströmungsrichtung ein heizender Heißwasser-Wärmetauscher 24 zum Heizen der Luft von dem Verdampfapparat 18 mittels des heißen Wassers (Motorkühlwassers) von dem Fahrzeugmotor 12 als Wärmequelle angeordnet. Ein Heißwasserkreis von dem Fahrzeugmotor 12 zu dem heizenden Wärmetauscher 24 ist mit einem Heißwasserventil 25 zum Steuern der Strömung des heißen Wassers versehen.
Übrigens bildet der heizende Heißwasser-Wärmetauscher 24 eine Hauptheizeinheit zum Heizen der Fahrgastzelle. Relativ zu der Hauptheizeinheit bildet der als Heizkörper durch den Heißgas-Heizkreislauf H funktionierende Verdampfapparat 18 (Innenwärmetauscher) eine Hilfsheizeinheit.
Andererseits sind an der stromabwärtigsten Seite des Klimagehäuses 22 in Luftströmungsrichtung mehrere Luftauslassöffnungen 31–33 vorgesehen. Die mehreren Luftauslassöffnungen 31–33 enthalten eine Enteisungsblasöffnung (DEF) 31 zum Ausblasen klimatisierter Luft zu der Innenfläche der vorderen Fahrzeug-Windschutzscheibe, eine Gesichtsblasöffnung (Gesicht) 32 zum Ausblasen klimatisierter Luft (hauptsächlich gekühlte Luft) zu dem Gesichtsteil (obere Körperhälfte) eines Insassen in der Fahrgastzelle, und eine Fußblasöffnung (Füße) 33 zum Ausblasen klimatisierter Luft (hauptsächlich warme Luft) zu dem Fußabschnitt (untere Körperhälfte) des Insassen. Außerdem sind mehrere Moduswechselklappen 34–36 zum wahlweisen Öffnen/Schließen dieser Blasöffnungen 31–33 vorgesehen. Hierbei bilden diese Moduswechselklappen 34–36 eine Luftauslassmodus-Wechseleinheit, und sie werden über einen Verbindungsmechanismus durch ein Stellglied wie beispielsweise einen Servomotor angetrieben (nicht dargestellt).
Eine elektronische Klima-Steuereinheit (nachfolgend als „ECU" bezeichnet) 26 ist aus einem Mikrocomputer und seinen Peripherieschaltungen aufgebaut und führt eine vorgegebene Berechnung entsprechend voreingestellten Programmen zum Öffnen und Schließen der Magnetventile 13, 21 und zum Steuern der Vorgänge der übrigen elektronischen Geräte (11, 14a, 23, 25 und dergleichen) durch.
2 ist ein elektrisches Steuerblockschaltbild des ersten Ausführungsbeispiels. Messsignale werden an die ECU 26 von einem Satz Sensoren einschließlich einem Wassertemperatursensor 27a des Fahrzeugmotors 12, einem Außenlufttemperatursensor 27b, einem Lufttemperatursensor 27c des Verdampfapparats 18 und einem Drucksensor 27d eines Kompressorausgabedrucks, einem Innenlufttemperatursensor 27e und einem Sonnenstrahlungssensor 27f zum Erfassen der Menge Sonneneinstrahlung in die Fahrgastzelle angelegt.
Ebenso werden an die ECU 26 von einer Klimabedienkonsole 28, die in der Nähe eines Armaturenbretts in der Fahrgastzelle angeordnet ist, Steuersignale einer Gruppe von Steuerschaltern 29a–29f angelegt. D. h. ein Klimaschalter 29a befiehlt den Start und den Stopp des Kompressors 10 in dem Kühlkreislauf und funktioniert als Kühlschalter des Kühlmodus. Ein Heißgasschalter 29b setzt den Heizmodus durch den Heißgas-Heizkreislauf H und funktioniert als Heizschalter.
Ferner ist die Klimabedienkonsole 28 mit einem Blasmoduswechselschalter 29c zum Schalten des Blasmodus der Klimaanlage, einem Temperatureinstellschalter (Temperatureinstelleinheit) 29d zum Einstellen der Temperatur in der Fahrgastzelle auf eine gewünschte Temperatur, einem Gebläseschalter 29e zum Befehlen des Einschaltens/Ausschaltens des Gebläses 23 und Schalten der Luftströmungsmenge, und einem Innenluft/Außenluft-Wahlschalter 29f zum Befehlen des Schaltens zwischen dem Außenluftsaugmodus und dem Innenluftsaugmodus versehen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel startet eine automatische Klimasteuerung, wenn der Gebläseschalter 29e eingeschaltet wird und ein Betriebssignal (d. h. ON-Signal) des Gebläses 23 ausgegeben wird. D. h. der Gebläseschalter 29e wird als Automatikschalter zum Befehlen der automatischen Klimasteuerung verwendet.
Als nächstes wird in dem obigen Anbau die Funktionsweise der Fahrzeug-Klimaanlage gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel beschrieben. Zuerst wird die Funktionsweise des Kühlkreislaufsystems beschrieben. Wenn der Klimaschalter 29a eingeschaltet wird, um den Kühlmodus einzustellen, wird durch die ECU 26 das Magnetventil 13 zum Kühlen geöffnet und das Magnetventil 21 zum Heizen geschlossen. Wenn somit die elektromagnetische Kupplung 11 in den Verbindungszustand gelangt und der Kompressor 10 durch den Motor 12 angetrieben wird, strömt das aus dem Kompressor 10 ausgegebene gasförmige Kältemittel durch das Magnetventil 13 zum Kühlen, welches sich in dem offenen Zustand befindet, in den Kondensator 14.
In dem Kondensator 14 wird das Kältemittel durch die Außenluft, die durch den Kühllüfter 14a geblasen wird, gekühlt und kondensiert. Dann wird das durch den Kondensator 14 gelaufene Kältemittel durch das Flüssigkeitsauffanggefäß 15 in das gasförmige Kältemittel und das flüssige Kältemittel getrennt. Das getrennte flüssige Kältemittel wird durch das Wärmeexpansionsventil 16 allein im Druck vermindert, sodass man ein Gas/Flüssigkeit-Zweiphasenkältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck erhält.
Als nächstes strömt das Niederdruckkältemittel durch das Rückschlagventil 17 und strömt in den Verdampfapparat 18 und verdampft in dem Verdampfapparat 18 durch Absorbieren von Wärme aus der durch das Gebläse 23 geblasenen Luft. Die in dem Verdampfapparat 18 gekühlte Luft strömt in die Fahrgastzelle, um die Fahrgastzelle zu kühlen. Das in dem Verdampfapparat 18 verdampfte gasförmige Kältemittel wird durch den Speicher 19 in den Kompressor 10 gesaugt, um in dem Kompressor 10 komprimiert zu werden.
Wenn im Winter der Heißgasschalter 29b eingeschaltet wird, um den Heizmodus mittels des Heißgas-Heizkreislaufs H einzustellen, wird durch die ECU 26 das Magnetventil 13 zum Kühlen geschlossen und das Magnetventil 21 zum Heizen geöffnet, sodass der Heißgas-Nebenkanal 20 geöffnet wird. Als Ergebnis gelangt das aus dem Kompressor 10 ausgegebene, gasförmige Hochtemperatur-Kältemittel (oder das überhitzte gasförmige Kältemittel) durch das Magnetventil 21 zum Heizen im offenen Zustand und wird durch die Drosselklappe 21a im Druck vermindert und strömt dann in den Verdampfapparat 18. Mit anderen Worten strömt das überhitzte gasförmige Kältemittel (heißes Gas) von dem Kompressor 10 an dem Kondensator 14 und dergleichen vorbei und strömt direkt in den Verdampfapparat 18.
Zu diesem Zeitpunkt verhindert das Rückschlagventil 17, dass das gasförmige Kältemittel von dem Heißgas-Nebenkanal 20 in das Wärmeexpansionsventil 16 strömt. Als Ergebnis wird im Heizmodus der Kühlkreislauf durch den geschlossenen Kreis (d. h. den Heißgas-Heizkreislauf H) der Ausgabeseite des Kompressors 10, des Magnetventils 21 zum Heizen, der Drosselklappe 21a, des Verdampfapparats 18, des Speichers 19 und der Saugseite des Kompressors 10 betrieben.
Außerdem heizt das überhitzte gasförmige Kältemittel nach seiner Druckverminderung durch die Drosselklappe 21a die geblasene Luft durch Freigeben ihrer Wärme an die geblasene Luft in dem Verdampfapparat 18. Hierbei entspricht die von dem gasförmigen Kältemittel in dem Verdampfapparat 18 freizusetzende Wärmemenge der Kompressionsarbeitslast des Kompressors 10. Das gasförmige Kältemittel wird nach Freisetzen seiner Wärme in dem Verdampfapparat 18 in den Kompressor 10 gesaugt, um nach Durchlaufen des Speichers 19 komprimiert zu werden.
Wenn die Temperatur des Wassers (Motorkühlwasser) niedriger als eine vorgegebene Temperatur (z. B. 30°C) ist, wie unmittelbar nach dem Starten des Motors 12, wird ein Stoppzustand des Klimagebläses 23 beibehalten, selbst wenn der Gebläseschalter 29e eingeschaltet wird. Wenn anschließend die Heißwassertemperatur in dem Motor 12 auf eine vorgegebene Temperatur ansteigt, startet das Klimagebläse 23 seinen Betrieb mit einer geringen Luftströmungsmenge. D. h. eine Aufwärmregelung des Klimagebläses 23 wird durchgeführt, sodass eine Drehzahl (entsprechend einer Luftströmungsmenge) des Klimagebläses 23 erhöht wird, wenn die Heißwassertemperatur steigt.
Durch Strömen des heißen Wassers durch das Heißwasserventil 25 in den heizenden Heißwasser-Wärmetauscher 24 kann die geblasene Luft nach Erwärmung durch den Verdampfapparat 18 in dem heizenden Wärmetauscher 24 weiter erwärmt werden. Deshalb kann selbst bei kaltem Wetter die warme Luft, die sowohl durch den Verdampfapparat 18 als auch den heizenden Heißwasser-Wärmetauscher 24 auf eine höhere Temperatur erwärmt wird, in die Fahrgastzelle geblasen werden.
Als nächstes wird die Betriebssteuerung des Heizmodus des Heißgas-Heizkreislaufs H gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel speziell unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die Steuerroutine von 3 wird durch Starten des Fahrzeugmotors 12 (durch Einschalten des Zündschalters) gestartet. Zuerst wird in Schritt S 10 bestimmt, ob der Heißgasschalter 29b der Klimabedienkonsole 28 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn der Heißgasschalter 29b eingeschaltet ist, d. h. wenn der Heißgas-Heizmodus eingestellt ist, ist das Magnetventil 3 zum Kühlen geschlossen und das Magnetventil 21 zum Heizen geöffnet. Wenn in Schritt S10 der Heißgas-Heizmodus eingestellt ist, geht die Steuerroutine weiter zu Schritt 520. In Schritt S20 wird bestimmt, ob die Außenlufttemperatur Tam gleich oder niedriger als eine vorgegebene Außentemperatur (z. B. 10°C) ist oder nicht. Wenn die Außenlufttemperatur Tam gleich oder niedriger als die vorgegebene Außentemperatur ist, wird in Schritt S30 bestimmt, ob eine Wassertemperatur Tw im Motor gleich oder niedriger als eine vorgegebene Wassertemperatur (z. B. 70°C) ist oder nicht. Das heißt in den Schritten S20 und S30 wird bestimmt, ob die aktuelle Umgebungsbedingung eine Umgebungsbedingung ist, die den Heißgas-Heizmodus aufgrund des Heißgas-Heizkreislaufs benötigt. Wenn die Außenlufttemperatur Tam höher als die vorgegebene Außentemperatur (z. B. 10°C) ist, ist die Heizlast der Klimaanlage klein und der Heißgas-Heizmodus ist unnötig. Wenn dagegen die Wassertemperatur Tw in dem Motor höher als die vorgegebene Wassertemperatur (z. B. 70°C) ist, kann die Heizleistung aufgrund des heizenden Wärmetauschers 24 verbessert werden, und es ist ebenfalls unnötig, den Heißgas-Heizmodus durchzuführen. Wenn demzufolge die Bestimmung in Schritt S20 oder Schritt S30 „N" ist oder wenn der Heißgasschalter 29b ausgeschaltet ist, wird die elektromagnetische Kupplung 11 ausgeschaltet und der Heißgas-Heizmodus wird gestoppt.
Wenn dagegen beide Bestimmung der Schritte S20 und S30 „Y" sind, wird bestimmt, dass die aktuelle Umgebungsbedingung den Heißgas-Heizmodus benötigt. In diesem Fall wird in Schritt S50 bestimmt, ob das Klimagebläse 23 eingeschaltet ist oder nicht. Die Bestimmung in Schritt S50 kann basierend auf einem Steuersignal der ECU 26 durchgeführt werden, welches dem Gebläsemotor 23a des Klimagebläses 23 ausgegeben wird. Insbesondere ist die Bestimmung in Schritt S50 „N", wenn das Klimagebläse 23 aufgrund des Steuersignals von der ECU 26 stoppt. Im allgemeinen stoppt das Klimagebläse 23 sowohl in einem Fall, wenn der Gebläseschalter 29e manuell ausgeschaltet wird, als auch in einem Aufwärmsteuerungsfall, wenn ein Stoppzustand des Klimagebläses 23 durch das Steuersignal der ECU 26 beibehalten wird, selbst wenn der Gebläseschalter 29e eingeschaltet ist.
Wenn die Bestimmung in Schritt S50 „N" ist, wird in Schritt S60 bestimmt, ob der Verdampfapparat 18 in einem Zustand ohne zurückgehaltenes Wasser ist oder nicht. D. h. Schritt S60 bestimmt, ob in dem Verdampfapparat 18 kein zurückgehaltenes Wasser vorhanden ist oder nicht. Ein Verfahren zum Berechnen der Menge zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat wird unter Bezugnahme auf 4A-4D beschrieben. Falls die Menge zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat 18 kleiner als eine vorgegebene minimale Menge nahe Null wird, wird bestimmt, dass keine Menge Wasser in dem Verdampfapparat 18 zurückgehalten wird (Zustand ohne zurückgehaltenes Wasser). Wenn keine Menge Wasser in dem Verdampfapparat 18 zurückgehalten wird, selbst wenn der Verdampfapparat 18 als Heizkörper des heißen Gases dient, verdampft das Kondenswasser in dem Verdampfapparat 18 nicht und verursacht daher kein Beschlagen der Windschutzscheibe. Dann geht die Steuerroutine weiter zu Schritt S70, wo ein elektrischer Strom durch die elektromagnetische Kupplung 11 geschickt wird, um die elektromagnetische Kupplung 11 in den Verbindungszustand (ON-Zustand) zu setzen. In diesem Fall wird der Kompressor 10 durch den Fahrzeugmotor 12 über die elektromagnetische Kupplung 11 angetrieben und in den Betriebszustand (ON) gesetzt. Der Betrieb des Heißgas-Heizmodus wird in Schritt S70 durchgeführt, wenn das Klimagebläse 23 stoppt und wenn kein zurückgehaltenes Wasser in dem Verdampfapparat 18 vorhanden ist. Demgemäß wird in diesem Fall eine Heizleistungssteuerung, welche basierend auf der durch den Temperatursensor 27c erfassten Verdampfapparatlufttemperatur Te durchgeführt wird, nicht durchgeführt. Daher kann, selbst wenn die durch den Temperatursensor 27c erfasste Temperatur Te durch den Stopp der von dem Klimagebläse 23 zu dem Verdampfapparat 18 blasenden Luft deutlich angestiegen ist, der Betrieb des Heißgas-Heizmodus ohne Probleme fortgesetzt werden.
Ferner beschlägt die Windschutzscheibe des Fahrzeugs nicht, selbst wenn der Heißgas-Heizmodus in Schritt S70 durchgeführt wird, weil der Verdampfapparat 18 kein zurückgehaltenes Wasser aufweist. Analog wird mit dem Betrieb des Heißgas-Heizmodus die Antriebslast des Kompressors 10 auf den Fahrzeugmotor 12 ausgeübt, und die Wärmestrahlungsmenge an das Kühlwasser in dem Fahrzeugmotor 12 steigt, wodurch der Anstieg der Wassertemperatur Tw in dem Motor steigt. Als Ergebnis kann der Heißgas-Heizmodus in Schritt S70 auch für ein schnelles Erhöhen der Heizleistung des heizenden Wärmetauschers 24 benutzt werden.
Falls dagegen in Schritt S60 die Menge zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat 18 größer als die vorgegebene minimale Menge wird, wird bestimmt, dass die Wassermenge in dem Verdampfapparat 18 zurückgehalten wird und die Steuerroutine geht weiter zu Schritt S40. In Schritt S40 wird die elektromagnetische Kupplung 11 ausgeschaltet, der Betrieb des Kompressors 10 wird gestoppt, und der Heißgas-Heizmodus wird gestoppt. Demgemäß kann ein Beschlagen der Windschutzscheibe aufgrund der Verdampfung des Kondenswassers in dem Verdampfapparat 18 verhindert werden.
Wenn in Schritt S50 bestimmt wird, dass das Klimagebläse 23 im Betriebszustand (ON-Zustand) ist, wird in Schritt S80 analog zu Schritt S60 der Zustand ohne zurückgehaltenes Wasser des Verdampfapparats 18 bestimmt. Ferner ist in Schritt S80 das Verfahren zum Berechnen der Menge zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat 18 ähnlich demjenigen in Schritt S60. Wenn in Schritt S80 bestimmt wird, dass der Verdampfapparat 18 kein zurückgehaltenes Wasser hat, wird die elektromagnetische Kupplung 11 in Schritt S90 eingeschaltet, der Kompressor 10 arbeitet und der Heißgas-Heizmodus wird in Schritt S90 kontinuierlich betrieben. Wenn dagegen in Schritt S80 bestimmt wird, dass der Verdampfapparat 18 das zurückgehaltene Wasser besitzt, wird bestimmt, ob die Verdampfapparatlufttemperatur Te von dem Verdampfapparat 18 höher als eine Windschutzscheibentemperatur Tws ist. Hierbei wird die Verdampfapparatlufttemperatur Te direkt durch den Temperatursensor 27c erfasst, und die Windschutzscheibentemperatur Tws ist die Temperatur der Innenfläche der Windschutzscheibe in der Fahrgastzelle. Die Temperatur Tws der Innenfläche der Windschutzscheibe kann basierend auf der Außenlufttemperatur Tam und einem durch die in die Fahrgastzelle geblasene Luft (Warmluft) verursachten Temperaturanstieg berechnet (geschätzt) werden. Alternativ kann die Temperatur der Innenfläche der Windschutzscheibe direkt durch einen Temperatursensor erfasst werden. Falls Te > Tws, schreitet die Steuerroutine zu Schritt S110 weiter, wo der durch die elektromagnetische Kupplung 11 fließende elektrische Strom gestoppt wird (OFF), um den Betrieb des Kompressors 10 zu stoppen. In diesem Fall kann ein Beschlagen der Windschutzscheibe durch die Verdampfung des Kondenswassers an dem Verdampfapparat 18 verhindert werden. Falls dagegen Te ≤ Tws, geht die Steuerroutine zu Schritt S 120 weiter, wo die elektromagnetische Kupplung 11 in den Verbindungszustand (ON) gesetzt wird, sodass der Kompressor 10 betrieben wird (ON-Zustand). In diesem Fall kann der Heißgas-Heizmodus durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, kann, während das Gebläse 23 arbeitet, durch intermittierendes Steuern des Betriebs des Kompressors 10 die Verdampfapparatlufttemperatur Te auf einer Temperatur gleich oder niedriger als die Windschutzscheibentemperatur Tws geregelt werden. Hierbei kann während des Heizmodus zum Verhindern des Beschlagens der Windschutzscheibe der Außenluftsaugmodus zum Einleiten der Außenluft niedriger absoluter Luftfeuchtigkeit als der Innenluft/Außenluft-Saugmodus ausgewählt werden. Bei kaltem Wetter, welches den Heizmodus des Heißgas-Heizkreislaufs H erfordert, wird die Niedertemperatur-Außenluft mit einer Temperatur nahe 0°C in den Verdampfapparat 18 eingeleitet. Selbst wenn die Niedertemperatur-Außenluft eine niedrige absolute Luftfeuchtigkeit besitzt, besitzt sie ursprünglich eine hohe relative Luftfeuchtigkeit. Zusätzlich hierzu ist, falls das Kondenswasser in dem Verdampfapparat 18 verdampft, die relative Luftfeuchtigkeit der aus dem Verdampfapparat 18 geblasenen Luft so hoch wie etwa von 85% bis 90%.
Die aus dem Verdampfapparat 18 geblasene Luft wird durch den Heißwasser-Wärmetauscher 24 erwärmt, um ihre Temperatur zu erhöhen, und wird dann aus dem Klimagehäuse 22 in die Fahrgastzelle geblasen. Wenn diese geblasene Luft die Windschutz scheibe bei einer niedrigen Temperatur kontaktiert, um auf eine Temperatur niedriger als die Verdampfapparatlufttemperatur Te gekühlt zu werden, erreicht sie einen Taupunkt und bewirkt das Beschlagen der Windschutzscheibe.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird jedoch, wenn der Verdampfapparat 18 die Menge zurückgehaltenes Wasser besitzt, während das Gebläse 23 arbeitet, der Kompressor 10 wie oben beschrieben in den Schritten S90, S110, S120 ein- und ausgeschaltet, um die Verdampfapparatlufttemperatur niedriger als die Windschutzscheibentemperatur Tws zu machen. Daher wird, selbst wenn die in die Fahrgastzelle geblasene Luft die Windschutzscheibe bei der niedrigeren Temperatur kontaktiert, um auf eine Temperatur beinahe gleich der Temperatur der Windschutzscheibe gekühlt zu werden, ihre relative Luftfeuchtigkeit nur auf den Wert (etwa von 85% bis 90%) der relativen Luftfeuchtigkeit der aus dem Verdampfapparat 18 ausgeblasenen Luft erhöht.
Mit anderen Worten kann die Verdampfapparatlufttemperatur Te, selbst wenn die in die Fahrgastzelle geblasene Luft durch die Windschutzscheibe in den oben beschriebenen Schritten S90, S110, S120 gekühlt wird, in einem Bereich geregelt werden, der nicht den Taupunkt erreicht. Dies kann ein Beschlagen der Windschutzscheibe sicher verhindern, selbst wenn das Kondenswasser in dem Verdampfapparat 18 im Heizmodus verdampft.
Als nächstes wird das Konzept der Berechnung der Menge zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat 18 unter Bezugnahme auf 4A–4D beschrieben. 4A zeigt die Beziehung zwischen einer Änderung des Betriebsmodus eines Kühlkreislaufs und eine damit zusammenhängende Veränderung der Menge zurückgehaltenes Wasser in dem Verdampfapparat 18. Wenn der Kühlmodus während des Betriebs des Fahrzeugmotors eingestellt ist, wird das Kondenswasser durch den Kühl- und Entfeuchtungsvorgang des Verdampfapparats 18 erzeugt, sodass die Menge zurückgehaltenes Wasser in dem Verdampfapparat 18 im Verhältnis zu der Betriebszeit des Kühlmodus (Betriebszeit des Kompressors) steigt.
Hierbei zeigt 4A eine Veränderung der Menge zurückgehaltenes Wasser in dem Fall, in dem die maximale Menge (volle Menge) des kondensierten zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat 18 250 cc beträgt. Der Verdampfapparat 18 ist ein Verbundverdampfapparat, der im allgemeinen in der Fahrzeug-Klimaanlage verwendet wird, und ist aus einer Wärmetauschkonstruktion mit flachen Rohren und gewellten Kühlrippen aufgebaut. Das Kondenswasser haftet an der Oberfläche der Kühlrippen und dergleichen in dem Verdampfapparat 18 und wird daran gehalten.
Da die volle Menge zurückgehaltenes Wasser in dem in 4A–4D gezeigten Beispiel 250cc beträgt, erhöht die ECU 26, wenn die durch die ECU 26 berechnete Menge zurückgehaltenes Wasser die volle Menge zurückgehaltenes Wasser (250 cc) erreicht, die Menge zurückgehaltenes Wasser nicht weiter, sondern hält die Menge zurückgehaltenes Wasser auf einem konstanten Wert (z. B. die volle Menge).
Das Beispiel (1) in 4A zeigt die in dem in 4B gezeigten Kühlmodus erzeugte Menge Kondenswasser. Diese in 4B gezeigte Menge Kondenswasser ist eine Menge je Zeiteinheit (cc/min) und bedeutet einen Wert, den man durch Substituieren der Menge des aus der Ausgabeöffnung 22a des Klimagehäuses 22 ausgegebenen Kondenswassers von der Menge des von dem Verdampfapparat 18 erzeugten Kondenswasser erhält. In dem in 4B gezeigten Beispiel bezeichnet die Temperatur der horizontalen Achse die Temperatur T(Saug) der Verdampfapparatsaugtemperatur und die Prozentzahl bezeichnet die relative Luftfeuchtigkeit H(R) der Verdampfapparatsaugluft. Ferner zeigt Me2 das Gebläseniveau. Wenn die Temperatur T(Saug) der Verdampfapparatsaugluft höher wird, steigt die absolute Luftfeuchtigkeit der Verdampfapparatsaugluft und die Menge Kondenswasser steigt.
In 4B zeigt Me2 der horizontalen Achse, dass die Luftmenge des Klimagebläses 23 die zweite mittlere Luftmenge (in diesem Beispiel etwa 280 m³/h) ist. Diesbezüglich kann die Luftmenge des Klimagebläses 23 manuell zwischen vier Stufen einer geringen Luftmenge (Lo), einer ersten mittleren Luftmenge (Me1), einer zweiten mittleren Luftmenge (Me2) und einer großen Luftmenge (Hi) umgeschaltet werden. Die zweite mittlere Luftmenge Met ist die zweitgrößte Luftmenge nach der großen Luftmenge (Hi).
Ein in 4A dargestellter ungeregelter Modus enthält sowohl einen Fall, in dem der Kompressor 10 während des Betriebs des Fahrzeugmotors 10 gestoppt wird und in dem weder der Kühlmodus noch der Heißgas-Heizmodus eingestellt ist, und einen Fall, in dem der Kompressor 10 entsprechend dem Stoppen des Fahrzeugmotors 12 gestoppt wird, wie durch das Beispiel (2) dargestellt. Deshalb bedeutet der ungeregelte Modus in der vorliegenden Erfindung den Zustand, in dem sich der Kompressor 10 in dem Stoppzustand befindet.
Hierbei enthält der ungeregelte Modus sowohl einen Fall, in dem das Klimagebläse 23 betrieben wird, und einen Fall, in dem das Klimagebläse 23 gestoppt ist. Wenn der Fahrzeugmotor 12 betrieben wird, befindet sich das Klimagebläse 23 im allgemeinen im Betriebszustand. Deshalb befindet sich in dem ungeregelten Modus in 4A, wenn das Klimagebläse 23 gestoppt wird, der Fahrzeugmotor 12 im Stoppzustand.
Weil in dem ungeregelten Modus das Kondenswasser aus der Ausgabeöffnung 22a des Klimagehäuses 22 ausgegeben wird, wird die Menge zurückgehaltenes Wasser in dem Verdampfapparat 18 durch die Menge des aus der Ausgabeöffnung 22a ausgegebenen Wassers verringert. 4C zeigt das Beispiel (2) in 4A. Wie in 4C dargestellt, wird, wenn das Klimagebläse 23 im ungeregelten Modus gestoppt wird, die Menge des zurückgehaltenen Wassers in dem Verdampfapparat 18 mit Zeitablauf im ungeregelten Modus aufgrund der Menge des aus der Ausgabeöffnung 22a ausgegebenen Wassers verringert.
Gemäß dem Experiment und der Studie des Erfinders wird im ungeregelten Modus, wenn das Klimagebläse 23 gestoppt ist, ein Zustand, in dem die Menge des aus der Ausgabeöffnung 22a ausgegebenen Wassers groß ist, für eine vorgegebene Zeit (insbesondere eine Stunde) nach dem Stoppen des Kompressors 10 gehalten, und deshalb sinkt die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18 für die vorgegebene Zeit schnell. Anschließend wird die Menge ausgegebenes Wasser auf eine minimale Menge verringert, sodass die Menge zurückgehaltenes Wasser um eine kleine Menge verringert wird. Außerdem wird, falls der Luftblasmodus zum Betreiben des Klimagehäuses 23 in dem ungeregelten Modus eingestellt wird, das Kondenswasser durch den Luftströmungsdruck aus dem Verdampfapparat 18 gedrückt, um die Menge ausgegebenes Wasser wieder zu erhöhen. Wie man aus der letzten Hälfte in dem ungeregelten Modus in 4A erkennen kann, sinkt damit die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18 wieder durch den Betrieb des Gebläses 23.
Wenn als nächstes der Heißgas-Heizmodus eingestellt wird, wie durch das Beispiel (3) in 4A dargestellt, wird das Kondenswasser im Verdampfapparat 18 durch die Wärmestrahlung des Verdampfapparats 18 verdampft, sodass die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18 um die Menge verdampftes Wasser verringert wird. Hierbei enthält auch im Heißgas-Heizmodus, da das Kondenswasser aus der Ausgabeöffnung 22a des Klimagehäuses 22 ausgegeben wird, die in 4D dargestellte Menge verdampftes Wasser (Beispiel (3) in 4A) die Menge des aus der Ausgabeöffnung 22a ausgegebenen Wassers. Wie in 4D dargestellt, steigt die Menge des in dem Heißgas-Heizmodus verdampften Wassers, wenn die Verdampfapparatlufttemperatur Te höher wird.
Aus dem Studium der 4A–4D kann die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18 grundsätzlich durch die folgende mathematische Gleichung ausgedrückt werden: [Mathematische Gleichung 1] Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat [W(R)] = Menge Kondenswasser [W(C)] – Menge verdampftes Wasser [W(E)] – Menge ausgegebenes Wasser im ungeregelten Modus [W(D)]
D. h. [W(R)] – [W(C)] – [W(E)] – [W(D)], wobei die Menge des im ungeregelten Modus ausgegebenen Wassers sowohl die Menge des ausgegebenen Wassers, wenn das Klimagebläse 23 betrieben wird, als auch die Menge des ausgegebenen Wassers, wenn das Klimagebläse 23 gestoppt ist, enthält, wie oben beschrieben.
Als nächstes wird ein Verfahren zum speziellen Berechnen der Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18 unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Die Steuerroutine in 5 startet mit dem Starten des Fahrzeugmotors 12 (Einschalten eines Zündschalters). Die Steuereinheit berechnet immer die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18 während des Betriebs des Fahrzeugmotors 12 und für eine vorgegebene Zeit (zum Beispiel eine Stunde) nach dem Stoppen des Fahrzeugmotors 12, und aktualisiert den berechneten Wert der Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18 in vorgegebenen Zeitintervallen (zum Beispiel jede Minute).
In 5 wird zuerst in Schritt S200 die gespeicherte Menge zurückgehaltenes Wasser gelesen. Diese gespeicherte Menge zurückgehaltenes Wasser ist die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18, welche an einem Punkt berechnet wird, wenn eine vorgegebene Zeit (z. B. eine Stunde) nach dem vorherigen Stopp des Motors 12 verstrichen ist, und sie wird durch die Speichereinrichtung der ECU 26 gespeichert. Diese Speichereinrichtung kann die Informationen der Menge zurückgehaltenes Wasser speichern und halten, auch nachdem die elektrische Stromversorgung der ECU 26 abgeschaltet ist.
Im nächsten Schritt S210 wird bestimmt, ob der Kühlmodus eingestellt ist oder nicht. Insbesondere kann daraus, ob der Klimaschalter 29a eingeschaltet ist oder nicht, bestimmt werden, ob der Kühlmodus eingestellt ist oder nicht. Wenn der Kühlmodus eingestellt ist, geht die Steuerroutine weiter zu Schritt S220, in dem die Menge zurückgehaltenes Wasser in dem Kühlmodus aus der folgenden Gleichung berechnet wird: W(R) = W(SR) + W(C) wobei W(R) die Menge zurückgehaltenes Wasser ist, W(SR) die gespeicherte Menge zurückgehaltenes Wasser ist, und W(C) die Menge Kondenswasser im Kühlmodus ist.
Insbesondere steigt die Menge Kondenswasser im Kühlmodus, wenn die absolute Luftfeuchtigkeit der Verdampfapparatsaugluft höher wird und die Einschaltzeit des Kompressors (der elektromagnetischen Kupplung) im Kühlmodus länger wird. Daher wird die Menge Kondenswasser basierend auf Informationen betreffend die absolute Luftfeuchtigkeit der Verdampfapparatsaugluft und der Einschaltzeit des Kompressors berechnet.
In Schritt S220 wird die Menge Kondenswasser im Kühlmodus berechnet und der gespeicherten Menge zurückgehaltenes Wasser hinzu addiert, sodass die Menge zurückgehaltenes Wasser im Kühlmodus berechnet wird.
Hierbei steht die Menge Kondenswasser im Kühlmodus auch mit der Menge der Verdampfapparatsaugluft in Beziehung und steigt, wenn die Menge Verdampfapparatsaugluft steigt. Daher kann zum Erhöhen der Genauigkeit der Berechnung der Menge Kondenswasser die berechnete Menge Kondenswasser erhöhend korrigiert werden, wenn die Menge der Verdampfapparatsaugluft steigt.
Falls dagegen das Bestimmungsergebnis in Schritt S210 „N" ist, geht die Steuerroutine weiter zu Schritt S230, wo bestimmt wird, ob der Heißgas-Heizmodus eingestellt ist oder nicht. Insbesondere ist es möglich, daraus, ob der Heißgasschalter 29b eingeschaltet ist oder nicht, zu bestimmen, ob der Heißgas-Heizmodus eingestellt ist oder nicht. Wenn der Heißgas-Heizmodus eingestellt ist, geht die Steuerroutine weiter zu Schritt S240, wo die Menge zurückgehaltenes Wasser im Heißgas-Heizmodus aus der Gleichung W(R) = W(SR) – W(E) berechnet wird. Hierbei ist W(R) die Menge zurückgehaltenes Wasser, W(SR) ist die Speichermenge zurückgehaltenes Wasser, und W(E) ist die Menge der Wasserverdampfung.
Hierbei wird die Menge der Wasserverdampfung W(E) in dem Heißgas-Heizmodus insbesondere basierend auf der Abbildung in 4D berechnet. Wenn die Verdampfapparatlufttemperatur Te höher wird, neigt die relative Luftfeuchtigkeit in der Nähe des Verdampfapparats dazu, zu sinken, und daher steigt die Verdampfungsmenge des Kondenswassers. Aus diesem Grund steigt die Menge der Wasserverdampfung je Zeiteinheit (cc/min) als Reaktion auf einen Anstieg der Verdampfapparatlufttemperatur Te.
Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis in Schritt S230 „N" ist, ist der Modus weder der Kühlmodus noch der Heißgas-Heizmodus, sondern er ist der ungeregelte Modus, in dem der Kompressor 10 gestoppt ist. Zu diesem Zeitpunkt geht die Steuerroutine weiter zu Schritt S250, wo die Menge zurückgehaltenes Wasser im ungeregelten Modus durch die Gleichung W(R) = W(SR) – W(D) berechnet wird, wobei W(R) die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat ist, W(SR) die gespeicherte Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat ist, und W(D) die Menge des ausgegebenen Wassers ist.
Hierbei ist die Menge des ausgegebenen Wassers im ungeregelten Modus die Menge Kondenswasser, die aus der Ausgabeöffnung 22a aus dem Klimagehäuse 22 auszugeben ist.
Hierbei enthält der Fall, in dem das Klimagebläse 23 im ungeregelten Modus gestoppt wird, sowohl den Fall, in dem der Fahrzeugmotor 12 betrieben wird, als auch den Fall, in dem der Fahrzeugmotor 12 gestoppt ist. Wenn der Fahrzeugmotor 12 gestoppt ist, sollte zum Verhindern eines Abfalls der Ladekapazität einer Fahrzeugbatterie so viel wie möglich der Betrieb der ECU 26 nach dem Stopp des Fahrzeugmotors so kurz wie möglich begrenzt werden.
Gemäß den obigen Eigenschaften in 4A sinkt die Menge ausgegebenes Wasser in einer vorgegebenen Zeitdauer (zum Beispiel eine Stunde) nach Beginn des ungeregelten Modus (nach dem Stoppen des Gebläses) auf eine kleine Menge. Somit berechnet die ECU 26 im ungeregelten Modus nach dem Stoppen des Fahrzeugmotors 12 die Menge ausgegebenes Wasser für die vorgegebene Zeitdauer (zum Beispiel eine Stunde) nach dem Stoppen des Motors, und die Speichereinheit der ECU 26 speichert die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat nach der vorgegebenen Zeitdauer nach dem Stoppen des Motors. Ein Zähler für die vorgegebene Zeitdauer nach dem Stoppen des Motors 12 kann durch die Timerfunktion der ECU 26 durchgeführt werden.
Übrigens kann die für die Bestimmung in Schritt S100 in 3 benutzte Windschutzscheibentemperatur Tws direkt durch einen entsprechenden Temperatursensor erfasst werden, der an der Innenfläche der Windschutzscheibe befestigt ist, aber dieses Verfahren erhöht die Kosten aufgrund des zusätzlichen Temperatursensors. Daher wird im ersten Ausführungsbeispiel die Windschutzscheibentemperatur Tws mittels der existierenden Sensorsignale der Klimaanlage berechnet (geschätzt).
D. h. die Windschutzscheibentemperatur Tws ist gleich der Außenlufttemperatur Tam im Anfangszustand vor dem Starten der Klimaanlage. Anschließend wird, wenn die Warmluft in die Fahrgastzelle durch den Betrieb des Heizmodus geblasen wird, die Windschutzscheibentemperatur Tws durch die zu der Windschutzscheibe geblasene Luft erhöht. Als Ergebnis kann, unter der Annahme, dass ein Anstieg der Windschutzscheibentemperatur durch die Warmluft ΔTws ist, die Windschutzscheibentemperatur Tws durch die Gleichung Tws = Tam + ΔTws berechnet werden.
Da hierbei die im Heißgas-Heizmodus in die Fahrgastzelle geblasene warme Luft durch den heizenden Heißwasser-Wärmetauscher 24 nach Durchströmen des Verdampfapparats 18 erwärmt wird, hängt die Warmlufttemperatur im wesentlichen von der Heißwassertemperatur ab. Aus diesem Grund steigt der Anstieg ΔTws der Windschutzscheibentemperatur durch die geblasene Warmluft im Verhältnis zu einem Anstieg der Motorkühlwassertemperatur (der durch den heizenden Heißwasser-Wärmetauscher 24 zirkulierenden Heißwassertemperatur). Als Ergebnis kann der Anstieg ΔTws der Windschutzscheibentemperatur durch die Warmluft basierend auf der Motorkühlwassertemperatur Tw (Heißwassertemperatur) berechnet werden.
Da der Anstieg ΔTws der Windschutzscheibentemperatur durch die geblasene Warmluft zusätzlich zu der Warmlufttemperatur auch durch die Menge der zu der Innenfläche der Windschutzscheibe geblasenen Warmluft beeinflusst wird, wird zum Erhöhen der Genauigkeit der Berechnung des Anstiegs ΔTws der Windschutzscheibentemperatur auch der Effekt der Strömungsmenge der Warmluft berücksichtigt. Hierbei wird das Ausmaß des Effekts der Menge (Strömungsmenge) der Warmluft durch das Luftblasniveau und den Blasmodus des Klimagebläses 23 bestimmt.
Ferner wird die Windschutzscheibe durch die Hochgeschwindigkeitsluft aufgrund der Fahrzeugbewegung gekühlt. Deshalb kann die Windschutzscheibentemperatur Tws unter Berücksichtigung eines Temperaturabfalls aufgrund des Kühleffekts der Hoch geschwindigkeitsluft auf die Windschutzscheibe berechnet werden. In diesem Fall kann die Windschutzscheibentemperatur Tws genauer berechnet werden.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Verdampfapparat 18 sich im Zustand ohne zurückgehaltenes Wasser befindet, während das Gebläse 23 stoppt, der Betrieb des Heißgas-Heizmodus fortgesetzt, ohne basierend auf der Verdampfapparatlufttemperatur Te aus dem Verdampfapparat 18 geregelt zu werden. Deshalb kann der Heißgas-Heizkreislauf normal in dem Heißgas-Heizmodus betrieben werden, und die Wassertemperatur im Motor kann durch den Anstieg der Kompressorantriebslast effektiv erhöht werden. Demzufolge wird die Wassertemperatur im heizenden Wärmetauscher 24 schnell erhöht, und die Heizleistung im Heißgas-Heizmodus kann weiter verbessert werden. Wenn dagegen der Verdampfapparat 18 das zurückgehaltene Wasser hat, während das Gebläse stoppt, wird der Betrieb des Heißgas-Heizkreislaufs im Heißgas-Heizmodus gestoppt. Deshalb beschlägt die Windschutzscheibe nicht.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
In dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird die Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat basierend auf der Menge Kondenswasser im Kühlmodus, der Menge Wasserverdampfung im Heißgas-Heizmodus und der Menge ausgegebenes Wasser im ungeregelten Modus berechnet und es wird unter Verwendung der berechneten Menge zurückgehaltenes Wasser im Verdampfapparat 18 bestimmt, ob der Verdampfapparat 18 im Zustand mit zurückgehaltenem Wasser ist. Im zweiten Ausführungsbeispiel wird jedoch die Bestimmung des Zustands mit zurückgehaltenem Wasser im Verdampfapparat 18 einfach basierend auf dem zeitlichen Betriebsablauf des Kühlmodus durchgeführt.
6 ist ein Kennliniendiagramm für die Bestimmung des zurückgehaltenen Wassers des Verdampfapparats 18 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die horizontale Achse von 6 zeigt eine abgelaufene Zeit t nach einem Stopp des Betriebs des Kühlmodus. Weil die gesamte Ausgabemenge des Kondenswassers aus der Ausgabeöffnung 22a des Klimagehäuses 22 steigt, wenn die abgelaufene Zeit länger wird, sinkt die Menge zurückgehaltenes Wasser des Verdampfapparats 18, wie in 4A dargestellt. Ferner wird, wie in 4B dargestellt, wenn die Temperatur der in den Verdampfapparat 18 eingeleiteten Luft höher wird, die absolute Luftfeuchtigkeit der in den Verdampfapparat gesaugten Luft höher, und die Menge des Kondenswassers im Kühlmodus steigt. Weil ferner die in den Verdampfapparat 18 gesaugte Lufttemperatur eine Beziehung zu der Außenlufttemperatur besitzt, steigt die Erzeugungsmenge des Kondenswassers im Kühl modus, wenn die Außenlufttemperatur höher wird. Demgemäß sind in dem zweiten Ausführungsbeispiel, wie in 6 dargestellt, ein Bereich X (d. h. OFF-Bereich des Heißgas-Heizmodus) und ein Bereich Y (d. h. ON-Bereich des Heißgas-Heizmodus) durch eine Trennlinie Z getrennt. Im Bereich X von 6 wird bestimmt, dass der Verdampfapparat 18 das zurückgehaltene Wasser hat. In dem Bereich Y von 6 dagegen wird bestimmt, dass der Verdampfapparat 18 nicht das zurückgehaltene Wasser hat. Der Bereich X erstreckt sich in den weiteren Bereich, in dem die abgelaufene Zeit t nach dem Stopp des Kühlmodus länger wird, wenn die Außentemperatur Tam höher wird. Dagegen ist der Bereich Y früh relativ zu der abgelaufenen Zeit t eingestellt, wenn die Außenlufttemperatur Tam niedriger wird.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel werden der Bereich X und der Bereich Y basierend auf der Außenlufttemperatur Tam und der abgelaufenen Zeit t nach dem Stoppen des Kühlmodus bestimmt, und der Zustand mit zurückgehaltenem Wasser des Verdampfapparats 18 wird bestimmt. Demgemäß kann die Bestimmung des Zustands mit zurückgehaltenem Wasser des Verdampfapparats 18 einfach durchgeführt werden.
Demgemäß wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn der Bereich X bestimmt wird, während das Gebläse 23 stoppt, der Betrieb des Heißgas-Heizkreislaufs im Heißgas-Heizmodus gestoppt. Wenn dagegen der Bereich Y bestimmt wird, während das Gebläse 23 stoppt, wird der Betrieb des Heißgas-Heizkreislaufs im Heißgas-Heizmodus durchgeführt. D. h. jene Steuerung entspricht der Steuerung der Schritte S60, S40 und S70 in 3 des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Ferner kann die Bestimmung des Zustands mit zurückgehaltenem Wasser im Verdampfapparat 18 benutzt werden, während das Gebläse 23 arbeitet.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die übrigen Teile ähnlich jenen des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sein werden.
Zum Beispiel ist in den obigen Ausführungsbeispielen die Klimabedienkonsole 28 mit dem entsprechenden Heißgasschalter 29b versehen, der durch den Insassen manuell betätigt wird, und der Heißgas-Heizmodus wird durch Einschalten des Heißgasschalters 29b eingestellt. Wenn jedoch die ECU 26 den maximalen Heizzustand und dergleichen bestimmt, kann der Heißgas-Heizmodus automatisch gestartet werden, ohne die entsprechende manuelle Betätigung des Schalters.
Außerdem ist in der manuell betätigten Klimaanlage die Klimabedienkonsole 28 mit einem scheibenförmigen oder hebelförmigen Temperatureinstellbedienelement zum manuellen Betätigen von Temperatureinstelleinheiten wie beispielsweise einer Luftmischklappe zum Einstellen des Verhältnisses der Menge Warmluft zu der Menge Kaltluft und einem Heißwasserventil zum Einstellen einer Heißwasserströmungsrate in dem heizenden Wärmetauscher 24 versehen. Wenn deshalb dieses Temperatureinstellbedienelement auf die maximale Heizstellung betätigt wird, kann der Heißgasschalter 29b zusammenwirkend mit der Betätigung des Temperatureinstellbedienelements eingeschaltet werden. Dies kann die Betätigung des für den Heißgasschalter 29b entsprechenden Elements beseitigen.
Solche Änderungen und Modifikationen sind selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit einem Klimagehäuse (22) zum Definieren eines Luftkanals, durch welchen Luft in eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs strömt; einem Gebläse (23), das in dem Klimagehäuse zum Blasen von Luft angeordnet ist; einem Kühlkreislaufsystem mit einem Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels, einem außerhalb des Klimagehäuses angeordneten Außenwärmetauscher, einem Druckverminderungsgerät (16) zum Dekomprimieren des Kältemittels, einem innerhalb des Klimagehäuses angeordneten Innenwärmetauscher (18) und einem Heißgas-Nebenkanal (20), durch welchen das von dem Kompressor ausgegebene Kältemittel direkt in den Innenwärmetauscher eingeleitet wird, während es an dem Außenwärmetauscher vorbeiströmt, wobei das Kühlkreislaufsystem so ausgebildet ist, dass es einen kühlenden Kühlkreislauf (C), in dem das aus dem Kompressor ausgegebene Kältemittel zu dem Kompressor durch den Außenwärmetauscher, das Druckverminderungsgerät und den Innenwärmetauscher zurück gebracht wird, und einen Heißgas-Heizkreislauf (H), in dem das aus dem Kompressor ausgegebene Kältemittel direkt durch den Heißgas-Nebenkanal in den Innenwärmetauscher eingeleitet wird, schaltet; und einer Steuereinheit (26) zum Steuern des Betriebs des Kühlkreislaufsystems, um einen Kühlmodus zum Kühlen der Luft in den Innenwärmetauscher mittels des Kühlkreislaufs und eines Heizmodus zum Heizen der Luft in dem Innenwärmetauscher mittels des Heißgas-Heizkreislaufs einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit enthält: eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob der Innenwärmetauscher eine Menge zurückgehaltenes Wasser hat, und eine Steuereinrichtung, welche den Betrieb des Heizmodus durchführt, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher nicht die Menge zurückgehaltenes Wasser hat, wenn der Heizmodus eingestellt ist, während der Betrieb des Gebläses stoppt, und welche den Betrieb des Heizmodus stoppt, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher die Menge zurückgehaltenes Wasser hat, wenn der Heizmodus eingestellt ist, während der Betrieb des Gebläses stoppt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, bei welcher wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher nicht die Menge zurückgehaltenes Wasser hat, wenn der Heizmodus eingestellt ist, während das Gebläse arbeitet, die Steuereinrichtung den Betrieb des Heizmodus durchführt; und wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher die Menge zurückgehaltenes Wasser hat, wenn der Heizmodus eingestellt ist, während das Gebläse arbeitet, die Steuereinrichtung die Temperatur der aus dem Innenwärmetauscher ausgeblasenen Luft in einen Bereich niedriger als ein Taupunkt regelt, selbst wenn die aus dem Klimagehäuse ausgeblasene Luft durch eine Fahrzeug-Windschutzscheibe gekühlt wird.
Klimaanlage nach Anspruch 2, bei welcher die Steuereinrtchtung die Temperatur der aus dem Innenwärmetauscher ausgeblasenen Luft durch Steuern einer Ausgabekapazität des Kompressors regelt.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Steuereinheit ferner eine Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Menge zurückgehaltenes Wasser basierend auf wenigstens einer Menge Kondenswasser in dem Innenwärmetauscher im Kühlmodus, einer Verdampfungsmenge Kondenswasser im Innenwärmetauscher im Heizmodus und einer Menge aus einer Ausgabeöffnung des Klimagehäuses ausgegebenes Kondenswasser in einem ungeregelten Modus, in dem sich der Kompressor in einem Stoppzustand befindet, aufweist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Menge Kondenswasser wenigstens basierend auf einer abgelaufenen Zeit nach einem Stoppen des Betriebs des Kühlmodus berechnet wird.
Klimaanlage nach Anspruch 5, bei welcher die Menge Kondenswasser basierend auf der abgelaufenen Zeit und einer Außenlufttemperatur berechnet wird.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher der Kompressor durch einen Motor (10) zum Fahren des Fahrzeugs angetrieben wird.
Klimaanlage nach Anspruch 7, ferner mit einem Heißwasser-Wärmetauscher (24) zum Heizen der Luft mittels Wasser von dem Motor als Wärmequelle, wobei der Heißwasser-Wärmetauscher an einer stromabwärtigen Luftseite des Innenwärmetauschers in dem Klimagehäuse angeordnet ist.
Klimaanlage nach Anspruch 1, bei welcher, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Innenwärmetauscher nicht die Menge zurückgehaltenes Wasser hat, während der Betrieb des Gebläses stoppt, die Steuereinrichtung den Betrieb des Heizmodus fortsetzt, ohne eine Heizleistungssteuerung basierend auf der Lufttemperatur aus dem Innenwärmetauscher durchzuführen.