Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Klimasystem mit einem Dampflcompressions-Kühlkreis
für ein
Kraftfahrzeug. Insbesondere wird das Klimasystem für ein Elektrofahrzeug
mit einer Brennstoffzelle, ein Hybridfahrzeug mit einem kombinierten
System eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors, und dergleichen
verwendet.The present invention relates to
an air conditioning system with a vapor compression cooling circuit
for a
Motor vehicle. In particular, the climate system for an electric vehicle
with a fuel cell, a hybrid vehicle with a combined
System of an internal combustion engine and an electric motor, and the like
used.
Ein Elektrofahrzeug hat eine vergleichsweise kleine
Abwärme,
kleiner als diejenige eines herkömmlichen
Fahrzeugs nur mit einem Verbrennungsmotor. Deshalb erwärmt ein
Klimasystem des Elektrofahrzeugs die in eine Fahrgastzelle blasende
Luft mit einem Heizelement, welches ein Hochdruck-Kältemittel
eines Dampfkompressions-Kühlkreises und/oder
ein Verbrennungsgas einer Verbrennungsvorrichtung als Wärmequelle
verwendet. Zum Beispiel offenbart die japanische ungeprüfte Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer H11-20458
ein Klimasystem mit dem obigen Heizsystem.An electric vehicle has a comparatively small one
waste heat
smaller than that of a conventional one
Vehicle only with an internal combustion engine. Therefore warms up
Air conditioning system of the electric vehicle that blows into a passenger compartment
Air with a heating element, which is a high pressure refrigerant
a vapor compression cooling circuit and / or
a combustion gas of a combustion device as a heat source
used. For example, Japanese Unexamined Patent Application discloses
with the publication number H11-20458
a climate system with the above heating system.
In dem obigen Klimasystem, dessen
Wärmequelle
nicht die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Abwärme ist,
wird das Heizelement in einer solchen Weise geregelt, dass die Temperatur
der durch das Heizelement zum Heizen der Luft strömenden Luft
zu einer Luftblas-Zieltemperatur wird. In diesem Fall strömt die gesamte
Menge der in die Fahrgastzeile blasenden Luft durch das Heizelement. Deshalb
hat die durch das Heizelement strömende Luft im wesentlichen
eine gleichmäßige Temperaturverteilung,
d.h. die Luft eine homogene Temperatur.In the above climate system, whose
heat source
is not the waste heat given off by the internal combustion engine,
the heating element is regulated in such a way that the temperature
the air flowing through the heating element for heating the air
becomes an air bubble target temperature. In this case, the entire flows
Amount of air blowing into the passenger line through the heating element. Therefore
has essentially the air flowing through the heating element
an even temperature distribution,
i.e. the air has a homogeneous temperature.
Wenn ein Fahrgast in der Fahrgastzelle
einen Doppelmodus wählt,
welcher vorsieht, die Luft sowohl oben als auch unten in die Fahrgastzelle
zu blasen, hat die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft beinahe
die gleiche Temperatur wie die unten in die Fahrgastzelle blasende
Luft. Deshalb stellt das Klimasystem keine angenehme Klimatisierung
für den
Fahrgast in der Fahrgastzelle bereit. Dies deshalb, weil es dem
Fahrgast in der Fahrgastzelle in einem Fall angenehm ist, wenn die
Temperatur der oben in die Fahrgastzelle blasenden Luft niedriger
als diejenige der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft ist.
Hierbei bläst
die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft zu dem Gesicht des Fahrgasts,
und die unten in die Fahrgastzelle blasende Luft bläst zu den Füßen des
Fahrgasts.If a passenger in the passenger compartment
choose a double mode,
which provides for the air to enter both the top and bottom of the passenger compartment
blowing almost has the air blowing up into the passenger compartment
the same temperature as that blowing into the passenger compartment below
Air. Therefore, the climate system does not provide pleasant air conditioning
for the
Passenger ready in the passenger compartment. This is because it is the
Passenger in the passenger compartment in a case is pleasant when the
Temperature of the air blowing up into the passenger compartment is lower
than that of the air blowing down into the passenger compartment.
This blows
the air blowing up into the passenger compartment to the face of the passenger,
and the air blowing down into the passenger compartment blows at the feet of the
Passenger.
In Anbetracht des obigen Problems
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Klimasystem
für ein
Kraftfahrzeug vorzusehen, bei welchem insbesondere im Fall eines
Doppelmodus die oben in eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs blasende
Luft so geregelt wird, dass sie eine andere Temperatur als diejenige
der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.Given the problem above
It is an object of the present invention to create a new climate system
for a
To provide a motor vehicle, in particular in the case of a
Dual mode that blows up into a passenger compartment of the vehicle
Air is regulated so that it has a different temperature than that
that has air blowing down into the passenger compartment.
Ein Klimasystem mit einem Dampfkompressions-Kühlkreis
hat einen Fußmodus
zum Blasen einer Luft unten in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, einen
Gesichtsmodus zum Blasen der Luft oben in die Fahrgastzelle und
einen Doppelmodus zum Blasen der Luft sowohl oben als auch unten
in die Fahrgastzelle. Das System enthält ein Klimagehäuse, ein Heizelement,
eine Recheneinrichtung, eine Heizleistungs-Regeleinrichtung, eine
Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung
und eine Luftströmungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung.An air conditioning system with a vapor compression cooling circuit
has a foot mode
for blowing air down into a passenger compartment of a vehicle, a
Face mode for blowing air up into the passenger compartment and
a double mode for blowing air both above and below
into the passenger compartment. The system contains a climate housing, a heating element,
a computing device, a heating power control device, a
Air flow ratio controller
and an air flow ratio determining means.
Das Klimagehäuse sieht einen Luftkanal für die in
die Fahrgastzelle geblasenen Luft vor. Das Heizelement ist im Klimagehäuse zum
Heizen der durch das Klimagehäuse
strömenden
Luft angeordnet. Die Recheneinrichtung berechnet eine Zieltemperatur der
in die Fahrgastzelle blasenden Luft. Die Heizleistungs-Regeleinrichtung
regelt eine Heizleistung des Heizelements derart, dass die Temperatur
des Heizelements an die Zieltemperatur angeglichen wird. Die Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung
ist in dem Klimagehäuse
zum Regeln eines Verhältnisses
eines durch das Heizelement erwärmten
Luftstroms zu einem an dem Heizelement vorbei strömenden Luftstrom
und zum Strömen
der Luft stromab angeordnet. Die Luftströmungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung bestimmt das
Luftströmungsverhältnis der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung
in einer solchen Weise, dass der gesamte Luftstrom durch das Heizelement
strömt,
wenn die Temperatur des Heizelements gleich oder niedriger als die
Zieltemperatur ist, und der Luftstrom an dem Heizelement vorbei
strömt,
wenn die Temperatur des Heizelements höher als die Zieltemperatur
ist. Die Heizleistungs-Regeleinrichtung
regelt die Heizleistung des Heizelements derart, dass die Temperatur
des Heizelements höher
als die Zieltemperatur gemacht wird, wenn der Doppelmodus ausgewählt wird.The climate housing sees an air duct for the in
air blown into the passenger compartment. The heating element is in the climate housing
Heating the through the climate housing
flowing
Air arranged. The computing device calculates a target temperature
air blowing into the passenger compartment. The heating output control device
regulates a heating power of the heating element such that the temperature
of the heating element is adjusted to the target temperature. The air flow ratio controller
is in the climate housing
to regulate a relationship
one heated by the heating element
Airflow to an airflow flowing past the heating element
and to pour
the air downstream. The air flow ratio determining means determines this
Air flow ratio of the air flow ratio controller
in such a way that the total air flow through the heating element
flows,
if the temperature of the heating element is equal to or lower than that
Target temperature is, and the airflow past the heating element
flows,
if the temperature of the heating element is higher than the target temperature
is. The heating output control device
regulates the heating power of the heating element such that the temperature
of the heating element higher
is made as the target temperature when the dual mode is selected.
In dem obigen Klimasystem wird, wenn
der Doppelmodus ausgewählt
wird, die in die Fahrgastzelle blasende Luft in zwei Teile aufgeteilt.
Ein Teil der Luft strömt
durch das Heizelement, sodass die Luft durch das Heizelement erwärmt wird.
Der andere Teil der Luft strömt
an dem Heizelement vorbei, sodass die Luft nicht erwärmt wird.
Deshalb wird der eine Teil der Luft die warme Luft, und der andere
Teil der Luft wird die kalte Luft. Im Doppelmodus bläst die warme Luft
oben in die Fahrgastzelle und die kalte Luft bläst unten in die Fahrgastzelle.
Somit wird die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft so geregelt,
dass sie eine andere Temperatur als diejenige der unten in die Fahrgastzelle
blasenden Luft hat.In the above climate system, if
the double mode selected
the air blowing into the passenger compartment is divided into two parts.
Part of the air flows
through the heating element so that the air is heated by the heating element.
The other part of the air flows
past the heating element so that the air is not heated.
That is why one part of the air becomes the warm air and the other
The cold air becomes part of the air. In the double mode, the warm air blows
into the passenger compartment above and the cold air blows into the passenger compartment below.
The air blowing into the passenger compartment above is thus regulated
that they have a different temperature than that of the bottom of the passenger compartment
blowing air.
Wenn der Doppelmodus ausgewählt ist
und die Zieltemperatur höher
als eine vorgegebene Temperatur ist, regelt die Heizleistungs-Regeleinrichtung die
Heizleistung des Heizelements vorzugsweise derart, dass der Temperaturunterschied
zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des
Heizelements und der Zieltemperatur niedriger ist als die Temperaturdifferenz
zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des
Heizelements und der Zieltemperatur in einem Fall, in welchem die
Zieltemperatur niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. In
diesem Fall ist der Anstieg des Energieverbrauchs des Klimasystems begrenzt.If the double mode is selected and the target temperature is higher than a predetermined temperature, the heating power control device preferably regulates the heating power of the heating element in such a way that the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the heating element and the target temperature is lower than the temperature difference between the Temperature of the air immediately after flowing through the heating element and the target temperature in a case where the target temperature is lower than that is the specified temperature. In this case, the increase in energy consumption of the climate system is limited.
Vorzugsweise erwärmt das Heizelement die Luft
mittels eines Hochdruck-Kältemittels
des Dampfkompressions-Kühlkreises
als Wärmequelle.The heating element preferably heats the air
using a high-pressure refrigerant
the vapor compression cooling circuit
as a heat source.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Ausgabedruck des Kältemittels
in dem Dampfkompressions-Kühlkreis
höher als
ein kritischer Druck des Kältemittels.
Besonders bevorzugt ist das Kältemittel
in dem Dampfkompressions-Kühlkreis
in diesem Fall Kohlendioxid.In a preferred embodiment
is the discharge pressure of the refrigerant
in the vapor compression refrigeration cycle
higher than
a critical pressure of the refrigerant.
The refrigerant is particularly preferred
in the vapor compression refrigeration cycle
in this case carbon dioxide.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist der Ausgabedruck des Kältemittels
in dem Dampfkompressions-Kühlkreis
niedriger als ein kritischer Druck des Kältemittels. Besonders bevorzugt ist
das Kältemittel
in dem Dampflcompressions-Kühlkreis
in diesem Fall Freon.In another preferred embodiment
is the discharge pressure of the refrigerant
in the vapor compression refrigeration cycle
lower than a critical pressure of the refrigerant. Is particularly preferred
the refrigerant
in the vapor compression refrigeration cycle
in this case freon.
Vorzugsweise enthält das Klimasystem ferner eine
Klimakonsole, einen Innenlufttemperatursensor, einen Umgebungstemperatursensor
und einen Sonneneinstrahlungssensor. Die Klimakonsole ist zum Eingeben
einer Solltemperatur vorgesehen. Der Innenlufttemperatursensor erfasst
eine Innenlufttemperatur, welche eine Temperatur der Luft in der Fahrgastzelle
ist. Der Umgebungstemperatursensor erfasst eine Umgebungstemperatur,
welche eine Temperatur der Umgebung außerhalb der Fahrgastzelle ist.
Der Sonneneiristrahlungssensor erfasst eine in die Fahrgastzelle
gelangende Sonneneinstrahlung. Die Recheneinrichtung berechnet die
Zieltemperatur gemäß einer
ersten FormelTAO = KSET × TSET – KR × TR – KAM × TAM – KS × TS + C1 wobei KSET,
KR, KAM und KS Verstärkungsfaktoren sind
und C1 eine Ausgleichskonstante ist.Preferably, the air conditioning system further includes an air conditioning console, an indoor air temperature sensor, an ambient temperature sensor and a sun radiation sensor. The air conditioning console is intended for entering a target temperature. The inside air temperature sensor detects an inside air temperature, which is a temperature of the air in the passenger compartment. The ambient temperature sensor detects an ambient temperature, which is a temperature of the environment outside the passenger compartment. The solar egg radiation sensor detects solar radiation entering the passenger compartment. The computing device calculates the target temperature according to a first formula TAO = KSET × TSET - KR × TR - KAM × TAM - KS × TS + C1 where KSET, KR, KAM and KS are gain factors and C1 is a compensation constant.
Vorzugsweise enthält das Klimasystem ferner einen
Wärmetauscher,
einen ersten Lufttemperatursensor und einen zweiten Lufttemperatursensor. Der
Wärmetauscher
kühlt die
Luft. Der erste Lufttemperatursensor erfasst eine erste innere Luftblastemperatur,
welches eine Temperatur der aus dem Wärmetauscher blasenden Luft
ist. Der zweite Lufttemperatursensor erfasst eine zweite innere
Luftblastemperatur, welches eine Temperatur der aus dem Heizelement
blasenden Luft ist. Die Luftströmungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung
bestimmt einen Öffnungsgrad
der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung
gemäß einer
zweiten FormelSW = {TAO – (TE+C2)}/TGC – (TE+C2)} × 100 wobei
C2 eine Ausgleichskonstante ist, wenn das Klimasystem in einem Modus
außer
dem Doplelmodus des Kühlvorgangs
betrieben wird. Die Luftströmungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung
bestimmt den Öffnungsgrad
der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung
gemäß einer
dritten FormelSW = {TAO – (TE+C3)}/{(TGC+C4) – (TE+C3)} × 100 wobei
C3 und C4 Ausgleichskonstanten sind, wenn das Klimasystem im Doppelmodus
des Kühlvorgangs
betrieben wird.The air conditioning system preferably further includes a heat exchanger, a first air temperature sensor and a second air temperature sensor. The heat exchanger cools the air. The first air temperature sensor detects a first internal air blowing temperature, which is a temperature of the air blowing out of the heat exchanger. The second air temperature sensor detects a second internal air blowing temperature, which is a temperature of the air blowing out of the heating element. The air flow ratio determination device determines an opening degree of the air flow ratio control device according to a second formula SW = {TAO - (TE + C2)} / TGC - (TE + C2)} × 100 where C2 is a compensation constant when the air conditioning system is operated in a mode other than the doubling mode of the cooling process. The air flow ratio determination device determines the opening degree of the air flow ratio control device according to a third formula SW = {TAO - (TE + C3)} / {(TGC + C4) - (TE + C3)} × 100 where C3 and C4 are compensation constants when the air conditioning system is operated in double mode of the cooling process.
Wenn der Doppelmodus ausgewählt wird und
die Zieltemperatur höher
als die vorgegebene Temperatur ist, regelt die Heizleistungs-Regeleinrichtung
vorzugsweise die Heizleistung des Heizelements derart, dass der
Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Heizelements und
der Zieltemperatur kleiner gemacht wird als der Temperaturunterschied
zwischen der Temperatur des Heizelements und der Zieltemperatur
in einem Fall, wenn die Zieltemperatur gleich oder niedriger als
die vorgegebene Temperatur ist. Insbesondere regelt die Heizleistungs-Regeleinrichtung,
wenn der Doppelmodus ausgewählt
wird und die Zieltemperatur höher
als die vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements
derart, dass die Temperatur des Heizelements an die Zieltemperatur
angeglichen wird.When dual mode is selected and
the target temperature higher
than the specified temperature, the heat output control device regulates
preferably the heating power of the heating element such that the
Temperature difference between the temperature of the heating element and
the target temperature is made smaller than the temperature difference
between the temperature of the heating element and the target temperature
in a case when the target temperature is equal to or lower than
is the given temperature. In particular, the heating power control device regulates
when the dual mode is selected
and the target temperature becomes higher
than the predetermined temperature, the heating power of the heating element
such that the temperature of the heating element to the target temperature
is adjusted.
Vorzugsweise berechnet die Recheneinrichtung
eine zweite Zieltemperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des
Heizelements, und die Heizleistungs-Regeleinrichtung regelt, wenn
der Doppelmodus ausgewählt
wird und die Zieltemperatur höher als
die vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements
derart, dass der Temperaturunterschied zwischen der zweiten Zieltemperatur
und der Zieltemperatur kleiner gemacht wird als der Temperaturunterschied
zwischen der zweiten Zieltemperatur und der Zieltemperatur in einem
Fall, wenn die Zieltemperatur gleich oder niedriger als die vorgegebene Temperatur
ist. Insbesondere regelt die Heizleistungs-Regeleinrichtung, wenn
der Doppelmodus ausgewählt
wird und die Zieltemperatur höher
als die vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements
derart, dass die zweite Zieltemperatur an die Zieltemperatur angeglichen
wird.The computing device preferably calculates
a second target temperature of the air immediately after flowing through the
Heating element, and the heat output control device regulates when
the double mode selected
and the target temperature is higher than
the predetermined temperature is the heating power of the heating element
such that the temperature difference between the second target temperature
and the target temperature is made smaller than the temperature difference
between the second target temperature and the target temperature in one
Case when the target temperature is equal to or lower than the specified temperature
is. In particular, the heating power control device regulates when
the double mode selected
and the target temperature becomes higher
than the predetermined temperature, the heating power of the heating element
such that the second target temperature is adjusted to the target temperature
becomes.
Vorzugsweise ist das Heizelement
durch einen weiteren Wärmetauscher
vorgesehen, der ein Hochdruck-Kältemittel
des Dampfkompressions-Kühlkreises
verwendet.Preferably, the heating element
through another heat exchanger
provided a high pressure refrigerant
the vapor compression cooling circuit
used.
Obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Endung werden aus der folgenden detaillierten
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
Darin zeigen:The above as well as other tasks, features and
Advantages of the present extension are detailed from the following
Description will be better understood with reference to the accompanying drawings.
In it show:
1 eine
schematische Darstellung eines Klimasystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of a climate system according to a first embodiment of the present invention;
2 eine
schematische Darstellung einer Steuereinheit des Klimasystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 2 is a schematic representation of a control unit of the air conditioning system according to the first embodiment;
3 ein
Flussdiagramm eines Steuerverfahrens zum Steuern des Klimasystems
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel; 3 a flowchart of a control method for controlling the air conditioning system according to the first embodiment;
4 ein
Flussdiagramm des Steuerverfahrens zum Steuern des Klimasystems
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel; 4 a flowchart of the control method for controlling the air conditioning system according to the first embodiment;
5 eine
Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen einer LuftblasZieltemperatur
und einer Gebläsestufe
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel; 5 a graph of a control characteristic of a relationship between an air blowing target temperature and a blower stage according to the first embodiment;
6 eine
Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der LuftblasZieltemperatur und
einem Verhältnis
einer Innenluftmenge zu einer Außen-luftmenge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; 6 a graph of a control characteristic of a relationship between the air blowing target temperature and a ratio of an inside air amount to an outside air amount according to the first embodiment;
7 eine
Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der LuftblasZieltemperatur und
einem Luftblasmodus gemäß dem ersten
Ausführungs-beispiel; 7 a graph of a control characteristic of a relationship between the air blowing target temperature and an air blowing mode according to the first embodiment;
8 eine
Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen einer Umgebungstemperatur
und der ersten inneren Luftblas-Zieltemperatur gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel; 8th a graph of a control characteristic of a relationship between an ambient temperature and the first target inner air blowing temperature according to the first embodiment;
9 eine
Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur und
einer zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
und 9 a graph of a control characteristic of a relationship between the air blowing target temperature and a second internal air blowing target temperature according to a second embodiment; and
10 eine
schematische Darstellung eines Klimasystems gemäß einer Modifikation des ersten und
des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. 10 is a schematic representation of an air conditioning system according to a modification of the first and the second embodiment of the present invention.
Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment
Ein Klimasystem gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in l dargestellt.
Das Klimasystem mit einem Dampfkompressions-Kühlkreis wird für ein Elektrofahrzeug verwendet.
Das Klimasystem enthält
einen Kompressor 10, einen Außenwärmetauscher 20 und
den ersten und den zweiten Innenwärmetauscher 31, 32. Der
Kompressor 10 wird durch einen Elektromotor zum Ansaugen
und Komprimieren eines Kältemittels des
Dampfkompressions-Kühlkreises
angetrieben. Der Außenwärmetauscher 20 bewirkt
einen Wärmeaustausch
zwischen dem Kältemittel
und der Außenluft
außerhalb
einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs zum Heizen oder Kühlen des
Kältemittels.
Der erste und der zweite Innenwärmtauscher 31, 32 bewirken einen
Wärmeaustausch
zwischen dem Kältemittel und
der in die Fahrgastzelle blasenden Luft zum Heizen oder Kühlen der
Luft.An air conditioning system according to a first exemplary embodiment of the present invention is shown in l shown. The air conditioning system with a vapor compression cooling circuit is used for an electric vehicle. The air conditioning system contains a compressor 10 , an outdoor heat exchanger 20 and the first and second indoor heat exchangers 31 . 32 , The compressor 10 is driven by an electric motor for sucking and compressing a refrigerant of the vapor compression refrigeration cycle. The outdoor heat exchanger 20 causes heat exchange between the refrigerant and the outside air outside a passenger compartment of the vehicle for heating or cooling the refrigerant. The first and second indoor heat exchangers 31 . 32 cause heat exchange between the refrigerant and the air blowing into the passenger compartment for heating or cooling the air.
Der zweite Wärmetauscher 32 ist
in einem Klimagehäuse 80 angeordnet
und im Luftstrom stromab des ersten Wärmetauschers 31 angeordnet. Das
Klimagehäuse 80 sieht
einen Luftkanal vor, durch welchen die Luft in die Fahrgastzelle
bläst. Eine
Luftmischklappe 81 ist an einer Kernfläche des zweiten Wärmetauscher 32 angeordnet.
Die Kernfläche
ist eine virtuelle Ebene eines Wärmetauscherabschnitts
des zweiten Wärmetauschers 32,
und die virtuelle Ebene schneidet die Luftströmung.The second heat exchanger 32 is in a climate housing 80 arranged and in the air flow downstream of the first heat exchanger 31 arranged. The climate housing 80 provides an air duct through which the air blows into the passenger compartment. An air mix door 81 is on a core surface of the second heat exchanger 32 arranged. The core area is a virtual level of a heat exchanger section of the second heat exchanger 32 , and the virtual plane intersects the air flow.
Die Luftmischklappe 81 als
Verhältnisregler einer
Luftströmungsmenge
regelt ein Verhältnis
der Luftströmungsmenge
der durch den zweiten Wärmetauscher 32 strömenden Luft
zu der an dem zweiten Wärmetauscher 32 vorbei
strömenden
Luftströmung menge.
Somit fördert
die Luftmischklappe 81 die Luft stromab des zweiten Wärmetauschers 32.The air mixing flap 81 as a ratio controller of an air flow rate, regulates a ratio of the air flow rate through the second heat exchanger 32 flowing air to that at the second heat exchanger 32 amount of air flowing past. The air mixing flap thus promotes 81 the air downstream of the second heat exchanger 32 ,
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Kältemittel
Kohlendioxid, und der Kompressor 10 komprimiert das Kältemittel,
sodass der Ausgabedruck des Kältemittels,
d.h. der Druck des Hochdruck-Kältemittels
höher als
der kritische Druck des Kältemittels komprimiert
ist.In this embodiment, the refrigerant is carbon dioxide and the compressor 10 compresses the refrigerant so that the discharge pressure of the refrigerant, ie the pressure of the high-pressure refrigerant, is compressed higher than the critical pressure of the refrigerant.
Ein Luftgebläse 82 und eine Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung
83 sind im Luftstrom stromauf des ersten Wärmetauschers 31 angeordnet.
Das Luftgebläse 82 bläst die Luft
in das Klimagehäuse 80.
Die Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung
83 regelt das Verhältnis
zwischen der Menge Innenluft in der Fahrgastzelle und der Menge
Außenluft außerhalb
der Fahrgastzelle. Dann wird die Luft in das Luftgebläse 82 eingeleitet.
Eine Luftblasmodus-Wechselvorrichtung 84 ist im Luftstrom
stromab des zweiten Wärmetauschers 32 angeordnet.
Die Luftblasmodus-Wechselvorrichtung 84 schaltet den Modus
des in die Fahrgastzelle blasenden Luftstroms.An air blower 82 and an inside air / outside air changing device 83 are upstream of the first heat exchanger in the air flow 31 arranged. The air blower 82 blows the air into the climate housing 80 , The inside air / outside air changing device 83 regulates the ratio between the amount of inside air in the passenger compartment and the amount of outside air outside the passenger compartment. Then the air gets into the air blower 82 initiated. An air-blowing mode changing device 84 is in the air flow downstream of the second heat exchanger 32 arranged. The air-blowing mode changing device 84 switches the mode of airflow blowing into the passenger compartment.
Hierbei wird der Modus des Luftstroms,
d.h. der Luftblasmodus wenigstens aus einem Fußmodus, einem Gesichtsmodus
und einem Doppelmodus ausgewählt.
Der Fußmodus
sieht vor, die Luft unten in die Fahrgastzelle zu blasen, sodass
die Luft zu den Füßen des
Fahrgasts in der Fahrgastzelle geblasen wird. Der Gesichtsmodus
sieht vor, die Luft oben in die Fahrgastzelle zu blasen, sodass
die Luft zum Gesicht des Fahrgasts geblasen wird. Der Doppelmodus
sieht vor, die Luft sowohl unten als auch oben in die Fahrgastzelle
zu blasen, sodass die Luft zu sowohl dem Gesicht als auch den Füßen des
Fahrgasts geblasen wird.Here the mode of airflow,
i.e. the air-blowing mode at least from a foot mode, a face mode
and a double mode is selected.
The foot mode
intends to blow the air down into the passenger compartment so that
the air at the feet of the
Passenger is blown in the passenger compartment. The face mode
intends to blow the air up into the passenger compartment so that
the air is blown to the face of the passenger. The double mode
provides for air to enter both the bottom and the top of the passenger compartment
to blow so that the air to both the face and feet of the
Passenger is blown.
Das erste und das zweite Expansionsventil 41, 42 als
Dekompressionseinrichtung dekomprimieren und dehnen das durch den
Kompressor 10 komprimierte Hochdruck-Kältemittel
in einem Zustand konstanter Enthalpie. Ein Speicher 50 als
Gas/Flüssigkeit-Trenneinrichtung
trennt das in den Speicher 50 geströmte Kältemittel in ein gasförmiges Kältemittel
und ein flüssiges
Kältemittel,
sodass der Speicher 50 das flüssige Kältemittel als überschüssiges Kältemittel
speichert und das gasförmige
Kältemittel
einer Saugseite des Kompressors 10 zuführt.The first and the second expansion valve 41 . 42 as a decompression device, decompress and stretch it through the compressor 10 compressed high pressure refrigerants in a state of constant enthalpy. A store 50 as a gas / liquid separator, this separates into the storage 50 flowed refrigerant into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant, making the store 50 stores the liquid refrigerant as excess refrigerant and the gaseous refrigerant on one suction side of the compressor 10 supplies.
Ein Innenwärmetauscher 60 bewirkt
einen Wärmeaustausch
zwischen dem Hochdruck-Kältemittel
vor seiner Dekomprimierung und dem in den Kompressor 10 gesaugten
Niederdruck-Kältemittel. Der
Innenwärmetauscher 60 ist
aus einem ersten und einem zweiten Rohr 61, 62 aufgebaut
und durch Verlöten
des ersten und des zweiten Rohres 61, 62 gebildet.
Das Niederdruck-Kältemittel
strömt
in dem ersten Rohr 61, und das Hochdruck-Kältemittel strömt in dem
zweiten Rohr 62.An indoor heat exchanger 60 causes heat exchange between the high pressure refrigerant before it is decompressed and that in the compressor 10 sucked low pressure refrigerant. The indoor heat exchanger 60 is made up of a first and a second tube 61 . 62 built up and by soldering the first and the second tube 61 . 62 educated. The low pressure refrigerant flows in the first pipe 61 , and the high pressure refrigerant flows in the second pipe 62 ,
Das erste und das zweite Nebenkanalventil 41a, 42a sind
Elektromagnetventile. Das erste und das zweite Nebenkanalventil 41a, 41b öffnen und schließen den
ersten bzw. den zweiten Nebenkanal 41b, 42b. Der
erste Nebenkanal 41b leitet das Kältemittel an dem ersten Expansionsventil 41 vorbei
in den Speicher 50. Im allgemeinen strömt das Kältemittel von dem Innenwärmetauscher 60 zu
dem ersten Expansionsventil 41. Der zweite Nebenkanal 42b leitet
das Kältemittel
an dem zweiten Expansionsventil 42 vorbei.The first and the second sub-channel valve 41a . 42a are solenoid valves. The first and the second sub-channel valve 41a . 41b open and close the first and the second secondary channel 41b . 42b , The first side channel 41b directs the refrigerant to the first expansion valve 41 over to the store 50 , Generally, the refrigerant flows from the indoor heat exchanger 60 to the first expansion valve 41 , The second side channel 42b directs the refrigerant to the second expansion valve 42 past.
Somit ist vier Dampfkompressions-Kühlkreis durch
den Kompressor 10, den Außenwärmetauscher 20, den
ersten und den zweiten Innenwärmetauscher 31, 32,
das erste und das zweite Expansionsventil 41, 42 und
dergleichen vorgesehen, sodass der Dampfkompressions-Kühlkreis
Wärme von
der Niedertemperaturseite zu der Hochtemperaturseite überträgt.So there is four vapor compression refrigeration cycle through the compressor 10 , the outdoor heat exchanger 20 , the first and the second indoor heat exchanger 31 . 32 , the first and the second expansion valve 41 . 42 and the like are provided so that the vapor compression refrigeration cycle transfers heat from the low temperature side to the high temperature side.
2 ist
eine schematische Darstellung einer Steuereinheit des Klimasystems.
Das Klimasystem enthält
den ersten und den zweiten Lufttemperatursensor 91, 92,
einen Umgebungstemperatursensor 93, einen Innenlufttemperatursensor 94,
einen Sonneneinstrahlungssensor 95, einen Kältemittelausgabedrucksensor 96,
einen Kältemittelausgabeternperatursensor 97,
einen inneren Kältemitteltemperatursensor 98 und
einen äußeren Kältemitteltemperatursensor 99. 2 is a schematic representation of a control unit of the air conditioning system. The air conditioning system contains the first and second air temperature sensors 91 . 92 , an ambient temperature sensor 93 , an indoor air temperature sensor 94 , a solar radiation sensor 95 , a refrigerant discharge pressure sensor 96 , a refrigerant discharge temperature sensor 97 , an internal refrigerant temperature sensor 98 and an external refrigerant temperature sensor 99 ,
Der erste Lufttemperatursensor 91 erfasst eine
Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des ersten Innenwärmetauschers 31,
sodass der Sensor 91 ein Signal entsprechend der erfassten Temperatur
TE (d.h. der ersten inneren Luftblastemperatur TE) ausgibt. Der
zweite Temperatursensor 92 erfasst eine Temperatur der
Luft unmittelbar nach Durchströmen
des zweiten Innenwärmetauschers 32,
sodass der Sensor 92 ein Signal entsprechend der erfassten
Temperatur TGC (d.h. der zweiten inneren Luftblastemperatur TGC)
ausgibt.The first air temperature sensor 91 detects a temperature of the air immediately after flowing through the first indoor heat exchanger 31 so that the sensor 91 outputs a signal corresponding to the detected temperature TE (ie the first internal air blowing temperature TE). The second temperature sensor 92 detects a temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 so that the sensor 92 outputs a signal corresponding to the detected temperature TGC (ie the second internal air blowing temperature TGC).
Der Umgebungstemperatursensor 93 erfasst eine
Temperatur der Umgebungsluft außerhalb
des Fahrzeugs, sodass der Sensor 93 ein Signal entsprechend
der erfassten Temperatur TAM (d.h. der Umgebungstemperatur TAM)
ausgibt. Der Innenlufttemperatursensor 94 erfasst eine
Temperatur der Innenluft in der Fahrgastzelle, sodass der Sensor 94 ein
Signal entsprechend der erfassten Temperatur TR (d.h. der Innenlufttemperatur
TR) ausgibt. Der Sonneneinstrahlungssensor 95 erfasst eine
in die Fahrgastzelle gelangte Sonneneinstrahlungsmenge, sodass der Sensor 95 ein
Signal entsprechend der erfassten Strahlung TS (d.h. der Sonneneinstrahlungsmenge TS)
ausgibt.The ambient temperature sensor 93 detects a temperature of the ambient air outside the vehicle, so the sensor 93 outputs a signal corresponding to the detected temperature TAM (ie the ambient temperature TAM). The indoor air temperature sensor 94 detects a temperature of the interior air in the passenger compartment, so the sensor 94 outputs a signal corresponding to the detected temperature TR (ie the indoor air temperature TR). The solar radiation sensor 95 detects an amount of solar radiation that has entered the passenger compartment so that the sensor 95 outputs a signal corresponding to the detected radiation TS (ie the amount of solar radiation TS).
Der Kältemittelausgabedrucksensor
96 erfasst einen Druck des aus dem Kompressor 10 ausgegebenen
Kältemittels,
sodass der Sensor 96 ein Signal entsprechend dem erfassten
Druck SP (d.h. dem Kältemittelausgabedruck
SP) ausgibt. Der Kältemittelausgabetemperatursensor 97 erfasst
eine Temperatur des aus dem Kompressor 10 ausgegebenen
Kältemittels,
sodass der Sensor 97 ein Signal entsprechend der erfassten
Temperatur TD (d.h. der Kältemittelausgabetemperatur
TD) ausgibt. Der innere Kältemitteltemperatursensor 98 erfasste
eine Temperatur des aus dem zweiten Innenwärmetauscher 32 geströmten Kältemittels,
sodass der Sensor 98 ein Signal entsprechend der erfassten
Temperatur TCO (d.h. der inneren Kältemitteltemperatur TCO) ausgibt.
Der äußere Kältemitteltemperatursensor 99 erfasst
eine Temperatur des aus dem Außenwärmetauscher 2i)
geströmten
Kältemittels,
sodass der Sensor 99 ein Signal entsprechend der erfassten
Temperatur THO (d.h. der äußeren Kältemitteltemperatur
THO) ausgibt.The refrigerant discharge pressure sensor 96 detects a pressure from the compressor 10 issued refrigerant, so the sensor 96 outputs a signal corresponding to the detected pressure SP (ie, the refrigerant discharge pressure SP). The refrigerant discharge temperature sensor 97 senses a temperature of the compressor 10 issued refrigerant, so the sensor 97 outputs a signal corresponding to the detected temperature TD (ie, the refrigerant discharge temperature TD). The internal refrigerant temperature sensor 98 detected a temperature of the from the second indoor heat exchanger 32 flowed refrigerant, so the sensor 98 outputs a signal corresponding to the detected temperature TCO (ie the internal refrigerant temperature TCO). The external refrigerant temperature sensor 99 detects a temperature of the from the outdoor heat exchanger 2i ) flowed refrigerant, so that the sensor 99 outputs a signal corresponding to the detected temperature THO (ie the external refrigerant temperature THO).
Der Fahrgast gibt eine Solltemperatur
TSET durch Bedienen einer Klimakonsole 100 ein. Dann steuert
eine elektronische Steuereinheit (ECU) 90 eine Drehzahl
des Kompressors 10, einen Öffnungsgrad der Luftmischklappe 81,
das Luftgebläse 82,
die Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung 83,
die Luftblasmodus-Wechselvorrichtung 84 und dergleichen gemäß der ersten
inneren Luftblastemperatur TE, der zweiten inneren Luftblastemperatur
TGC, der Umgebungstemperatur TAM, der Innenlufttemperatur TR, der
Sonneneinstrahlungsmenge TS, dem Kältemittelausgabedruck SP, der
Kältemittelausgabetemperatur
TD, der inneren Kältemitteltemperatur TCO,
der äußeren Kältemitteltemperatur
THO, der Solltemperatur TSET und dergleichen.The passenger gives a target temperature TSET by operating an air conditioning console 100 on. Then an electronic control unit (ECU) controls 90 a speed of the compressor 10 , an opening degree of the air mix door 81 , the air blower 82 who have favourited Indoor Air / Outdoor Air Change Device 83 who have favourited Air Bubble Mode Switch 84 and the like according to the first inside air blowing temperature TE, the second inside air blowing temperature TGC, the ambient temperature TAM, the inside air temperature TR, the solar irradiation amount TS, the refrigerant discharge pressure SP, the refrigerant discharge temperature TD, the inside refrigerant temperature TCO, the outside refrigerant temperature THO, the target temperature TSET and the like ,
Insbesondere gibt die ECU 90 Steuersignale an
die Luftmischklappe (A/M) 81 zum Steuern eines Öffnungsgrades
der Luftmischklappe 81, das Luftgebläse (BL) 82 zum Steuern
einer Luftströmungsmenge
des Luftgebläses 82,
die Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung
(DOOR) 83 zum Steuern eines Verhältnisses der Menge Innenluft
zu der Menge Außenluft,
und die Luftblasmodus-Wechselvorrichtung (MODE) 84 zum
Schalten des Luftblasmodus aus. Hierbei werden die Innenluft und
die Außenluft von
innerhalb bzw. außerhalb
der Fahrgastzelle in das Luftgebläse 82 eingeleitet.
Die Luftströmungsmenge
des Luftgebläses 82 entspricht
einer Gebläsestufe
des Gebläses 82.In particular, the ECU 90 Control signals to the air mixing flap (A / M) 81 for controlling an opening degree of the air mixing flap 81 , the air blower (BL) 82 for controlling an air flow amount of the air blower 82 , the indoor air / outdoor air changing device (DOOR) 83 for controlling a ratio of the amount of inside air to the amount of outside air, and the air-blowing mode changing device (MODE) 84 to turn the air blowing mode off. Here, the inside air and outside air from inside and outside the passenger compartment into the air blower 82 initiated. The air flow rate of the air blower 82 corresponds to a fan speed of the fan 82 ,
Außerdem gibt die ECU 90 Steuersignale
an das erste Expansionsventil (EVC) 41 für den Kühlvorgang,
das zweite Expansionsventil (EVH) 42 für den Heizvorgang, das erste
Nebenkanalventil (VH) 41a für den Heizvorgang und das zweite
Nebenkanalventil (VC) 42a für den Kühlvorgang aus. Ferner gibt
die ECU ein Steuersignal an eine Motorantriebscchaltung 102 zum
Zuführen
von Energie an einen Elektromotor (nicht dargestellt) zum Antreiben
des Kompressors 10 aus.In addition, the ECU 90 Control signals to the first expansion valve (EVC) 41 for the cooling process, the second expansion valve (EVH) 42 for the heating process, the first secondary duct valve (VH) 41a for the heating process and the second auxiliary duct valve (VC) 42a for the cooling process. The ECU also outputs a control signal to an engine drive circuit 102 for supplying energy to an electric motor (not shown) for driving the compressor 10 out.
Als nächstes wird die Funktionsweise
des Klimasystems gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
in Zusammenhang mit 3 und 4 beschrieben. 3 und 4 sind Flussdiagramme eines Steuerverfahrens zum
Steuern des Klimasystems durch die ECU 90. Zuerst geben
die Sensoren 91-99 Signale aus, sodass die ECU 90 in
Schritt S100 die Signale von den Sensoren 91-99 liest.
In Schritt 5110 gibt der Fahrgast die Solltemperatur TSET ein, sodass
die ECU 90 das Signal von der Klimakonsole 100 liest.
Dann berechnet in Schritt S120 die ECU 90 eine Luftblas-Zieltemperatur
TAO auf der Basis der obigen Signale von den Sensoren 91-99 und
der Klimakonsole 100. Die Luftblas-Zieltemperatur TAO ist
eine Zieltemperatur der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft und
wird gemäß der ersten
Formel F1 berechnet:TAO
= KSET x TSET – KR
x TR – KAM
x TAM – KS x
TS + C1 (F1) wobei
KSET, KR, KAM und KS Regelfaktoren sind und C1 eine Ausgleichskonstante
ist.Next, the operation of the air conditioning system according to this embodiment will be related to 3 and 4 described. 3 and 4 14 are flowcharts of a control process for controlling the climate system by the ECU 90 , First give the sensors 91-99 Signals so that the ECU 90 in step S100, the signals from the sensors 91-99 read. In step 5110, the passenger inputs the target temperature TSET so that the ECU 90 the signal from the climate console 100 read. Then, the ECU computes in step S120 90 a target air blowing temperature TAO based on the above signals from the sensors 91-99 and the climate console 100 , The target air blowing temperature TAO is a target temperature of the air blown into the passenger compartment and is calculated according to the first formula F1: TAO = KSET x TSET - KR x TR - KAM x TAM - KS x TS + C1 (F1) where KSET, KR, KAM and KS are control factors and C1 is a compensation constant.
Als nächstes bestimmt die ECU 90 in
Schritt S130, ob der Kompressor 10 zu arbeiten beginnt oder
nicht. Wenn der Kompressor 10 bereits gearbeitet hat oder
die ECU 90 bestimmt, dass der Kompressor arbeiten soll,
sodass der Kompressor 10 zu arbeiten beginnt, bestimmt
die ECU 90 in Schritten S140, S150 und S161-163 den Betriebsmodus
gemäß der Luftblas-Zieltemperatur
TAO. In diesem Ausführungsbeispiel
setzt sich der Betriebsmodus aus einem Heizvorgang, einem Entfeuchtungsvorgang
und einem Kühlvorgang
des Dampfkompressions-Kühlkreises
zusammen.Next the ECU determines 90 in step S130 whether the compressor 10 starts to work or not. If the compressor 10 has already worked or the ECU 90 determines that the compressor should work, so the compressor 10 the ECU starts to work 90 in steps S140, S150 and S161-163 the operating mode according to the target air blowing temperature TAO. In this exemplary embodiment, the operating mode is composed of a heating process, a dehumidifying process and a cooling process of the vapor compression cooling circuit.
Insbesondere bestimmt die ECU 90,
wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO gleich oder höher als
eine erste vorgegebene Temperatur α (z.B. α=45°C) ist, dass der Dampfkompressions-Kühlkreis mit
dem Heizvorgang arbeitet, d.h. der Betriebsmodus der Heizvorgang
ist. In diesem Fall geht es von Schritt S 140 zu Schritt S 161.
Wenn die Luftblaszieltemperatur TAO kleiner als die vorgegebene
Temperatur a und höher
als die zweite vorgegebene Temperatur β (z.B. β=15°C) ist, bestimmt die ECU 90,
dass der Dampflcompressions-Kühlkreis
mit dem Entfeuchtungsvorgang arbeitet, d.h. der Betriebsmodus de
r Entfeuchtungsvorgang ist. In diesem Fall geht es von Schritt S140 über Schritt
S150 zu Schritt S162. Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO gleich
oder niedriger als die zweite vorgegebene Temperatur β ist, bestimmt
die ECU 90, dass der Dampfkompressions-Kühlkreis
mit dem Kühlvorgang
arbeitet, d.h. der Betriebsmodus der Kühlvorgang ist. In diesem Fall geht
es von Schritt S140 über
Schritt S150 zu Schritt S163.In particular, the ECU determines 90 , if the air blowing target temperature TAO is equal to or higher than a first predetermined temperature α (eg α = 45 ° C), that the vapor compression cooling circuit works with the heating process, ie the operating mode is the heating process. In this case, the process proceeds from step S 140 to step S 161. If the air blowing target temperature TAO is lower than the predetermined temperature a and higher than the second predetermined temperature β (eg β = 15 ° C.), the ECU determines 90 that the vapor compression cooling circuit works with the dehumidification process, ie the operating mode of the dehumidification process. In this case, step S140 proceeds to step S162 via step S150. If the target air blowing temperature TAO is equal to or lower than the second predetermined temperature β, the ECU determines 90 that the vapor compression cooling circuit works with the cooling process, ie the operating mode is the cooling process. In this case, step S140 proceeds to step S163 via step S150.
In allen Betriebsmodi bestimmt die
ECU 90 in Schritten S171-173, S181-183 und S191-193 die Gebläsestufe
des Luftgebläses 82,
das Verhältnis
der Menge Innenluft zu der Menge Außenluft und einen Luftblasmodus.
Hierbei werden die Innenluft und die Außenluft von innerhalb bzw.
außerhalb
der Fahrgastzelle in das Luftgebläse 82 eingeleitet.
Das Verhältnis
der Innenluft zu der Außenluft
betrifft direkt einen Öffnungsgrad
der Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung
83.The ECU determines in all operating modes 90 in steps S171-173, S181-183 and S191-193 the blower level of the air blower 82 , the ratio of the amount of indoor air to the amount of outdoor air and an air blowing mode. Here, the inside air and outside air from inside and outside the passenger compartment into the air blower 82 initiated. The ratio of the inside air to the outside air directly relates to an opening degree of the inside air / outside air changing device 83.
Insbesondere wird die Gebläsestufe
des Luftgebläses 82 gemäß der Luftblas-Zieltemperatur TAO
bestimmt, wie dies in 5 dargestellt
ist. 5 ist eine Graphik
einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur
TAO und der Gebläsestufe.
Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO eine obere Grenze oder eine
untere Grenze erreicht, wird die Gebläsestufe erhöht. Hierbei sind die obere
und die untere Grenze vorgegeben.In particular, the blower level of the air blower 82 determined according to the air bubble target temperature TAO as in 5 is shown. 5 Fig. 10 is a graph of a control characteristic of a relationship between the target air blowing temperature TAO and the blower level. When the air blow target temperature TAO reaches an upper limit or a lower limit, the blower level is increased. The upper and lower limits are specified here.
Das Verhältnis der Menge Innenluft zu
der Menge Außenluft
wird gemäß der Luftblas-Zieltemperatur TAO
bestimmt, wie dies in 6 dargestellt ist. 6 ist eine Graphik einer
Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur TAO
und dem Verhältnis
der Menge Innenluft zu der Menge Außenluft. Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO
ansteigt, wird der Anteil der Menge Innenluft verringert, d.h. das
Verhältnis
wird kleiner.The ratio of the amount of indoor air to the amount of outdoor air is determined according to the target air blowing temperature TAO as shown in 6 is shown. 6 FIG. 12 is a graph of a control characteristic of a relationship between the target air blowing temperature TAO and the ratio of the amount of inside air to the amount of outside air. When the air blowing target temperature TAO increases, the proportion of the amount of indoor air is reduced, that is, the ratio becomes smaller.
Der Luftblasmodus wird gemäß der Luftblas-Zieltemperatur
TAO bestimmt, wie dies in 7 dargestellt
ist. 7 ist eine Graphik
einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur
TAO und dem Luftblasmodus. Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO steigt, ändert sich
der Luftblasmodus von dem Gesichtsmodus über den Doppelmodus in den
Fußmodus.
In diesem Ausführungsbeispiel
zeigt die Graphik eine Hysterese.The air blowing mode is determined according to the target air blowing temperature TAO as shown in 7 is shown. 7 Fig. 10 is a graph of a control characteristic of a relationship between the target air blowing temperature TAO and the air blowing mode. When the air blow target temperature TAO increases, the air blow mode changes from the face mode to the double mode to the foot mode. In this embodiment, the graph shows hysteresis.
Wie in 4 dargestellt,
bestimmt die ECU 90 als nächstes, wenn der Heizvorgang
und der Entfeuchtungsvorgang ausgewählt sind und der Kühlvorgang
mit dem Doppelmodus ausgewählt
ist, in den Schritten S201-204 den Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 gemäß der zweiten
Formel F2. Wenn der Kühlvorgang
ohne Doppelmodus, d.h. der Kühlvorgang
mit dem Gesichtsmodus oder dem Fußmodus, ausgewählt ist,
bestimmt die ECU 90 in Schritten S203 und S205 den Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 gemäß der dritten Formel F3. SW = {TAO – (TE+C2)}/{TGC – (TE+C2)} × 100 (F2)
SW = {TAO – (TE+C3)}/{(TGC+C4) – (TE+C3)} × 100 (F3) wobei C2,
C3 und C4 Ausgleichskonstanten sind. Vorzugsweise ist C4 auf eine
negative Zahl wie beispielsweise –15 eingestellt.As in 4 shown, determines the ECU 90 next, when the heating process and the dehumidifying process are selected and the cooling process with the double mode is selected, the opening degree SW of the air mix door is selected in steps S201-204 81 according to the second formula F2. If the cooling process without the dual mode, that is, the cooling process with the face mode or the foot mode, is selected, the ECU determines 90 in steps S203 and S205 the opening degree SW of the air mixing flap 81 according to the third formula F3. SW = {TAO - (TE + C2)} / {TGC - (TE + C2)} × 100 (F2) SW = {TAO - (TE + C3)} / {(TGC + C4) - (TE + C3)} × 100 (F3) where C2, C3 and C4 are compensation constants. Preferably C4 is set to a negative number such as -15.
In den obigen Formeln F2 und F3 wird,
wenn die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschhers 32 größer wird,
d.h. die durch den zweiten Lufttemperatursensor 92 erfasste
zweite innere Luftblastemperatur TGC größer wird, der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 kleiner, um so die an dem zweiten
Innenwärmetauscher 32 vorbei
strömende
Luftströmung
zu erhöhen,
d.h. die durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 strömende Luftströmung zu verringern.
Insbesondere wird die Luftmischklappe 81 in einer solchen
Weise gesteuert, dass die gesamte Luftströmung durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 strömt, wenn
die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 gleich
der Luftblas-Zieltemperatur TAO ist, und dass die Luftströmung an
dem zweiten Inmenwärmetauscher 32 vorbei
strömt, wenn
die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 höher als
die Luftblas-Zieltemperatur TAO ist.In the above formulas F2 and F3, when the heating power of the second indoor heat exchanger 32 becomes larger, that is, by the second air temperature sensor 92 detected second internal air blowing temperature TGC becomes larger, the opening degree SW of the air mixing flap 81 smaller, so the one on the second indoor heat exchanger 32 increasing airflow flowing past, ie through the second indoor heat exchanger 32 to reduce flowing air flow. In particular, the air mix door 81 controlled in such a way that all air flow through the second indoor heat exchanger 32 flows when the temperature of the second indoor heat exchanger 32 equal to the air bubble target temperature is TAO, and that the air flow at the second indoor heat exchanger 32 flows past when the temperature of the second indoor heat exchanger 32 is higher than the target air blowing temperature TAO.
Hierbei ist, wenn der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 0% beträgt, d.h. die Luftmischklappe 81 vollständig geschlossen
ist, die Kernfläche des
zweiten Innenwärmetauschers 32 ebenfalls
vollständig
geschlossen, sodass die gesamte in dem Klimagehäuse 80 strömende Luftströmung an
dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei
strömt.
Mit anderen Worten strömt
die gesamte Luftströmung nicht
durch den zweiten Innenwärmetauscher 32.
Im Gegensatz dazu ist, wenn der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 100% beträgt, d.h. die Luftmischklappe 81 vollständig geöffnet ist,
die Kernfläche
des zweiten Innenwärmetauschers 32 ebenfalls
vollständig
geöffnet,
sodass die gesamte in dem Klimagehäuse 80 strömende Luftströmung durch
den zweiten Innenwärmetauscher 32 strömt.Here is when the opening degree SW of the air mix door 81 Is 0%, ie the air mixing flap 81 is completely closed, the core surface of the second indoor heat exchanger 32 also completely closed, so that the whole in the climate housing 80 flowing air flow at the second indoor heat exchanger 32 flows past. In other words, the entire air flow does not flow through the second indoor heat exchanger 32 , In contrast, when the opening degree SW of the air mix door 81 Is 100%, ie the air mixing flap 81 is completely open, the core surface of the second indoor heat exchanger 32 also fully open, so that the whole in the climate housing 80 flowing air flow through the second indoor heat exchanger 32 flows.
Als nächstes bestimmt die ECU 90,
wenn der Entfeuchtungsvorgang ausgewählt ist, eine Zieltemperatur
der Luft unmittelbar nach Durchströmen des ersten Innenwärmetauschers 31 (d.h.
die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO) in Schritt 5212. Insbesondere
wird die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO gemäß der Umgebungstemperatur
TAM bestimmt, wie in 8 dargestellt. 8 ist eine Graphik einer
Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Umgebungstemperatur
TAM und der ersten inneren Luftblas-Zieltemperatur TEO. Wenn die Umgebungstemperatur
TAM in einem mittleren Bereich ist, wird die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO
groß.Next the ECU determines 90 if the dehumidification process is selected, a target temperature of the air immediately after flowing through the first indoor heat exchanger 31 (ie, the first target internal air blowing temperature TEO) in step 5212. Specifically, the target first internal air blowing temperature TEO is determined according to the ambient temperature TAM, as in FIG 8th shown. 8th FIG. 12 is a graph of a control characteristic of a relationship between the ambient temperature TAM and the first target inner air blowing temperature TEO. When the ambient temperature TAM is in a middle range, the first target inner air blowing temperature TEO becomes large.
Wenn der Kühlvorgang ausgewählt ist,
bestimmt die ECU 90 in Schritt S213 die erste innere Luftblas-Zieltemperatur
TEO derart, dass die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO auf
die Luftblas-Zieltemperatur TAO gesetzt ist, welche bereits in Schritt
S120 bestimmt worden ist.When the cooling process is selected, the ECU determines 90 in step S213, the first internal air-blowing target temperature TEO such that the first internal air-blowing target temperature TEO is set to the air-blowing target temperature TAO, which has already been determined in step S120.
Wenn der Heizvorgang mit dem Doppelmodus
ausgewählt
ist, bestimmt die ECU 90 nicht die erste innere Luftblas-Zieltemperatur
TEO. Jedoch bestimmt die ECU 90 in den Schritten S221 und
S222 die Zieltemperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des
zweiten Innenwärmetauschers 32
(d.h. die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO) gemäß der Formel
F4. Wenn der Heizvorgang ohne den Doppelmodus ausgewählt ist,
d.h. wenn der Heizvorgang mit dem Gesichtsmodus oder dem Fußmodus ausgewählt ist,
bestimmt die ECU 90 nicht die erste innere Luftblas-Zieltemperatur
TEO und die ECU 90 bestimmt in den Schritten S221 und S223
die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO derart, dass die
zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO auf die Luftblas-Zieltemperatur TAO,
welche bereits in Schritt S 120 bestimmt worden ist, gesetzt wird. TGCO = CS x TAO + C6 x TE
+ C7 (F4) wobei
C5-C7 Konstanten sind, welche derart bestimmt sind, dass die zweite
innere Luftblaszieltemperatur TGCO höher als die Luftblas-Zieltemperatur TAO,
d.h. TGCO>TAO wird.When the dual mode heating is selected, the ECU determines 90 not the first TEO air bubble target temperature. However, the ECU determines 90 in steps S221 and S222, the target temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 ( ie the second target internal air blowing temperature TGCO) according to formula F4. If the heating process is selected without the double mode, that is, if the heating process is selected with the face mode or the foot mode, the ECU determines 90 not the first internal air blowing target temperature TEO and the ECU 90 in steps S221 and S223, determines the second inner air blowing target temperature TGCO such that the second inner air blowing target temperature TGCO is set to the air blowing target temperature TAO, which has already been determined in step S 120. TGCO = CS x TAO + C6 x TE + C7 (F4) where C5-C7 are constants which are determined such that the second internal air blowing target temperature TGCO becomes higher than the air blowing target temperature TAO, ie TGCO> TAO.
Wenn der Entfeuchtungsvorgang mit
dem Doppelmodus ausgewählt
ist, bestimmt die ECU 90 in den Schritten S224 und S225
die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO gemäß der vierten Formel
F4. Wenn der Entfeuchtungsvorgang ohne den Doppelmodus ausgewählt ist,
d.h. wenn der Entfeuchtungsvorgang mit dem Gesichtsmodus oder dem
Fußmodus
ausgewählt
ist, bestimmt die ECU 90 in den Schritten 5224 und 5226
die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO derart, dass die
zweite innere Luftblas-Zieltemperatur
TGCO auf die Luftblas-Zieltemperatur TAO gesetzt wird, welche bereits in
Schritt S120 bestimmt worden ist.If the dehumidification process is selected with the double mode, the ECU determines 90 in steps S224 and S225, the second target inner air blowing temperature TGCO according to the fourth formula F4. When the dehumidification process without the dual mode is selected, that is, when the dehumidification process with the face mode or the foot mode is selected, the ECU determines 90 in steps 5224 and 5226, the second internal air-blowing target temperature TGCO such that the second internal air-blowing target temperature TGCO is set to the air-blowing target temperature TAO, which has already been determined in step S120.
Als nächstes berechnet die ECU 90,
wenn der Heizvorgang ausgewählt
ist, in Schritt 5231 einen Einstellwert der Drehzahl des Kompressors 10.
Der Einstellwert der Drehzahl wird gemäß einer Abweichung zwischen
dem Zielwert der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO und dem aktuellen Wert
der zweiten inneren Luftblastemperatur TGC, welcher durch den zweiten
Lufttemperatursensor 92 erfasst wird, berechnet, sodass
die zweite innere Luftblastemperatur TGC zu der zweiten inneren
Luftblas-Ziel temperatur TGCO wird. Die Berechnung wird durch ein
Fuzzy-Berechnungsverfahren durchgeführt.Next the ECU calculates 90 if the heating operation is selected, a setting value of the speed of the compressor in step 5231 10 , The set value of the rotational speed is determined according to a deviation between the target value of the second internal air blowing target temperature TGCO and the current value of the second internal air blowing temperature TGC, which is determined by the second air temperature sensor 92 is detected, calculated so that the second inner air blowing temperature TGC becomes the second inner air blowing target temperature TGCO. The calculation is carried out using a fuzzy calculation method.
Wenn der Kühlvorgang oder der Entfeuchtungsvorgang
ausgewählt
ist, berechnet die ECU 90 in Schritt S232 oder S233 einen
Einstellwert der Drehzahl des Kompressors 10. Der Einstellwert
der Drehzahl wird gemäß einer
Abweichung zwischen dem Zielwert der ersten inneren Luftblas-Zieltemperatur
TEO und dem aktuellen Wert der ersten inneren Luftblastenmperatur
TE, der durch den ersten Lufttemperatursensor 91 erfasst
wird, berechnet, sodass die erste innere Luftblastemperatur TE zu
der ersten inneren Luftblas-Zieltemperatur
TEO wird. Die Berechnung wird durch ein Fuzzy-Berechnungsverfahren
durchgefühert.When the cooling process or the dehumidifying process is selected, the ECU calculates 90 in step S232 or S233, a set value of the speed of the compressor 10 , The set value of the rotational speed is determined according to a deviation between the target value of the first internal air blowing target temperature TEO and the current value of the first internal air blowing temperature TE, which is determined by the first air temperature sensor 91 is detected, calculated so that the first inner air blowing temperature TE becomes the first inner air blowing target temperature TEO. The calculation is carried out by a fuzzy calculation method.
Als nächstes bestimmt die ECU 90,
wenn der Heizvorgang ausgewählt
ist, in Schritt S241 einen Kältemittelzieldruck
der Hochdruckseite, sodass der Wirkungsgrad des Dampfkompressions-Kühlkreises beinahe
maximal wird. Der Kältemittelzieldruck
wird gemäß der Kältemitteltemperatur
der Auslassseite des zweiten Innenwärmetauschers 32, d.h.
der inneren Kältemitteltemperatur
TCO, welche durch den inneren Kältemitteltemperatursensor 98c erfasst
wird, bestimmt.Next the ECU determines 90 If the heating operation is selected, a refrigerant target pressure of the high pressure side in step S241 so that the efficiency of the vapor compression refrigeration cycle becomes almost maximum. The target refrigerant pressure is determined according to the refrigerant temperature on the outlet side of the second indoor heat exchanger 32 , ie the internal refrigerant temperature TCO, which is determined by the internal refrigerant temperature sensor 98c is detected.
Wenn der Kühlvorgang ausgewählt ist,
bestimmt die ECU 90 in Schritt S243 den Kältemittelzieldruck
der Hochdruckseite, sodass der Wirkungsgrad des Dampfkompressions-Kühlkreises
beinahe maximal wird. Der Kältemittelzieldruck
wird gemäß der Kältemitteltemperatur
der Auslassseite des Außenwärmetauschers 20,
d.h. der äußeren Kältemitteltemperatur
THO, welche durch den äußeren Kältemitteltemperatursensor 99 erfasst
wird, bestimmt.When the cooling process is selected, the ECU determines 90 in step S243, the refrigerant target pressure of the high pressure side so that the efficiency of the vapor compression refrigeration cycle becomes almost maximum. The refrigerant target pressure is determined according to the refrigerant temperature on the outlet side of the outdoor heat exchanger 20 , ie the external cold medium temperature THO, which is caused by the external refrigerant temperature sensor 99 is detected.
Als nächstes bestimmt die ECU 90,
wenn der Heizvorgang ausgewählt
ist, in Schritt 5251 den Öffnungsgrad
des zweiten Expansionsventils so, dass der Kältemitteldruck der Hochdruckseite
zu dem in Schritt S241 bestimmten Kältemittelzieldruck der Hochdruckseite;
wird. Wenn der Kühlvorgang
ausgewählt
ist, bestimmt die ECU 90 den Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 41 in
Schritt S253 so, dass der Kältemitteldruck
der Hochdruckseite zu dem in Schritt S243 bestimmten Kältemittelzieldruck
der Hochdruckseite wird.Next the ECU determines 90 if the heating operation is selected, in step 5251, the opening degree of the second expansion valve so that the high-pressure side refrigerant pressure becomes the high-pressure side refrigerant target pressure determined in step S241; becomes. When the cooling process is selected, the ECU determines 90 the degree of opening of the first expansion valve 41 in step S253 so that the high-pressure side refrigerant pressure becomes the high-pressure side refrigerant target pressure determined in step S243.
Wenn der Entfeuchtungsvorgang ausgewählt ist,
steuert die ECU 90 jeden Öffnungsgrad des ersten und
des zweiten Expansionsventils 41, 42 derart, dass
die Temperatur der in die Fahrgastzelle blasenden Luft zu der Luftblas-Zieltemperatur
TAO wird. Insbesondere wird, wenn die ECU 90 die Temperatur der
in die Fahrgastzelle blasenden Luft erhöht, der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 41 vergrößert und
der Öffnungsgrad
des zweiten Expansionsventils 42 verkleinert. In diesem
Fall wird die Wärmeabstrahlung
des zweiten Innenwärmetauschers 32 erhöht und die
Wärmeabstrahlung
des Außenwärmetauschers 20 verringert
oder der Außenwärmetauscher 20 arbeitet
zum Aufnehmen der Wärme.When the dehumidification process is selected, the ECU controls 90 each opening degree of the first and second expansion valve 41 . 42 such that the temperature of the air blowing into the cabin becomes the target air blowing temperature TAO. In particular, if the ECU 90 the temperature of the air blowing into the passenger compartment increases, the degree of opening of the first expansion valve 41 enlarged and the degree of opening of the second expansion valve 42 reduced. In this case, the heat radiation from the second indoor heat exchanger 32 increases and the heat radiation of the outdoor heat exchanger 20 reduced or the outdoor heat exchanger 20 works to absorb the heat.
Wenn dagegeun die ECU 90 die
Temperatur der in die Fahrgastzelle blasenden Luft verringert, wird
der Öffnungsgrad
des ersten Expansionsventils 41 verkleinert und der Öffnungsgrad
des zweiten Expansionsventils 42 vergrößert. In diesem Fall wird die Wärmeabstrahlung
des zweiten Innenwärmetauschers 32 verringert
und die Wärmeabstrahlung
des Außenwärmetauschers 20 erhöht.If the ECU against it 90 the temperature of the air blowing into the passenger compartment is reduced, the degree of opening of the first expansion valve 41 reduced and the degree of opening of the second expansion valve 42 increased. In this case, the heat radiation from the second indoor heat exchanger 32 reduced and the heat radiation of the outdoor heat exchanger 20 elevated.
Dann steuert in Schritt S260 die
ECU 90 jedes Gerät
(d.h. jedes Stellglied) in einen bestimmten Zustand wie beispielsweise
den bestimmten Luftblasmodus, den bestimmten Betriebsmodus, die
bestimmte Gebläsestufe,
die bestimmte Drehzahl und den bestimmten Öffnungsgrad.Then, the ECU controls in step S260 90 each device (ie, each actuator) in a particular condition such as the particular air blowing mode, the particular operating mode, the particular fan speed, the particular speed, and the particular degree of opening.
Die Charakteristika jedes Betriebsmodus werden
wie folgt beschrieben.The characteristics of each mode of operation will be
described as follows.
1. Heizvorgang1. Heating process
Wenn der Dampfkompressions-Kühlkreis
im Heizvorgang betrieben wird, werden das erste Expansionsventil 41 und
das zweite Nebenkanalventil 42a geschlossen, und das zweite
Expansionsventil 42 und das erste Nebenkanalventil 41a werden
geöffnet,
wie in 1 dargestellt.
In diesem Fall zirkuliert das Kältemittel
durch den Kompressor 10, den zweiten Innenwärmetauscher 32,
das zweite Expansionsventil 42, den Außenwärmetauscher 20, den
Innenwärmetauscher 60 (d.h.
das erste Rohr 61), das erste Nebenkanalventil 41a,
den Speicher 50, den Innenwärmetauscher 60 (d.h.
das zweite Rohr 62) und den Kompressor 10.When the vapor compression refrigeration cycle is operated in the heating process, the first expansion valve 41 and the second sub-duct valve 42a closed, and the second expansion valve 42 and the first sub-duct valve 41a are opened as in 1 shown. In this case, the refrigerant circulates through the compressor 10 , the second indoor heat exchanger 32 , the second expansion valve 42 , the outdoor heat exchanger 20 , the indoor heat exchanger 60 (ie the first pipe 61 ), the first sub-duct valve 41a , the store 50 , the indoor heat exchanger 60 (ie the second pipe 62 ) and the compressor 10 ,
Wenn zu diesem Zeitpunkt der Luftblasmodus
außer
dem Doppelmodus ausgewählt
ist, d.h. wenn der Fußmodus
oder der Gesichtsmodus ausgewählt
ist, beträgst
der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 100% (d.h. vollständig geöffnet). Deshalb
wird die in die Fahrgastzelle blasende Luft durch das aus dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel
in dem zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt. Außerdem bewirkt
der Innenwärmetauscher 60 stromab
des Außenwärmetauschers 20,
weil das Kältemittel
durch das zweite Expansionsventil 42 dekomprimiert worden
ist, sodass die Temperatur des Kältemittels
verringert ist, kaum einen Wärmeaustausch.At this time, when the air blowing mode other than the double mode is selected, that is, when the foot mode or the face mode is selected, the opening degree SW of the air mix door is 81 100% (ie fully open). That is why the air blowing into the passenger compartment is extracted from the compressor 10 high-temperature refrigerant output in the second indoor heat exchanger 32 heated. The indoor heat exchanger also works 60 downstream of the outdoor heat exchanger 20 because the refrigerant through the second expansion valve 42 has been decompressed so that the temperature of the refrigerant is reduced, hardly any heat exchange.
Wenn der Doppelmodus ausgewählt ist,
beträgt
der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 61 weniger als 100% und mehr als
0%. Deshalb wird die durch den ersten Innenwärmetauscher 31 strömende Luft
in zwei Teile getrennt. Ein Teil der Luft strömt durch den zweiten Innenwärmetauscher 32,
sodass die Luft durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt wird.
Der andere Teil der Luft strömt
an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei,
sodass die Luft nicht erwärmt
wird. Deshalb wird der eine Teil der Luft die warme Luft und der
andere Teil der Luft die kalte Luft. Im Doppelmodus bläst die warme
Luft oben in die Fahrgastzelle und die kalte Luft bläst unten
in die Fahrgastzelle. Somit wird die oben in die Fahrgastzelle blasende
Luft so gesteuert, dass sie eine andere Temperatur als diejenigen
der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.If the double mode is selected, the opening degree SW of the air mixing flap is 61 less than 100% and more than 0%. That is why the first indoor heat exchanger 31 flowing air separated into two parts. Part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 so that the air passes through the second indoor heat exchanger 32 is heated. The other part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 over so that the air is not heated. That is why one part of the air becomes the warm air and the other part of the air becomes the cold air. In double mode, the warm air blows into the passenger compartment at the top and the cold air blows into the passenger compartment below. Thus, the air blowing up into the cabin is controlled to have a different temperature than that of the air blowing down into the cabin.
Zum Beispiel wird angenommen, dass
der in der vierten Formel F4 C5 auf 2, C6 auf –1 und C7 auf 0 gesetzt ist.
Wenn in diesem Fall die erste innere Luftblastemperatur TE 15°C beträgt und der
Doppelmodus ausgewählt
ist, wird der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 zu etwa 50%. Dann wird die oben,
d.h. aus dem Gesichtsauslass in die Fahrgastzelle blasende kalte
Luft zu etwa 25°C,
und die unten, d.h. aus dem Fußauslass
in die Fahrgastzelle blasende warme Luft wird zu etwa 35°C.For example, assume that in the fourth formula, F4, C5 is set to 2, C6 to -1, and C7 to 0. In this case, when the first internal air blowing temperature TE is 15 ° C and the double mode is selected, the opening degree SW of the air mix door becomes 81 about 50%. Then, the cold air blowing up from the face outlet into the passenger compartment becomes about 25 ° C, and the warm air blowing down from the foot outlet into the passenger compartment becomes about 35 ° C.
2. Entfeuchtungsvorgang2. Dehumidification process
Wenn der Dampfkompressions-Kühlkreis
im Entfeuchtungsvorgang betrieben wird, sind das erste und das zweite
Expansionsventil 41, 42 geöffnet und das erste und das
zweite Nebenkanalventil 41a, 42a sind geschlossen,
wie in 1 dargestellt.
In diesem Fall zirkuliert das Kältemittel
durch den Kompressor 10, den zweiten Innenwärmetauscher 32,
das zweite Expansionsventil 42, den Außenwärmetauscher 20, den
Innenwärmetauscher 60 (d.h.
das erste Rohr 61), das erste Expansionsventil 41,
den ersten Innenwärmetauscher 31,
den Speicher 50, den Innenwärmetauscher 60 (d.h.
das zweite Rohr 62) und den Kompressor 10.When the vapor compression refrigeration cycle is operating in the dehumidifying process, the first and second expansion valves are 41 . 42 opened and the first and the second sub-channel valve 41a . 42a are closed as in 1 shown. In this case, the refrigerant circulates through the compressor 10 , the second indoor heat exchanger 32 , the second expansion valve 42 , the outdoor heat exchanger 20 , the indoor heat exchanger 60 (ie the first pipe 61 ), the first expansion valve 41 , the first indoor heat exchanger 31 , the store 50 , the indoor heat exchanger 60 (ie the second pipe 62 ) and the compressor 10 ,
Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Luftblasmodus
außer
dem Doppelmodus ausgewählt
ist, beträgt der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 100% (d.h. vollständig geöffnet).
Deshalb wird die in die Fahrgastzelle blasende Luft durch den ersten
Innenwärmetauscher 31 gekühlt und
entfeuchtet. Dann wird die Luft durch das aus dem Kompressor 10 ausgegebene
Hochtemperatur-Kältemittel
in dem zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt.If an air blowing mode other than the double mode is selected at this time, the opening degree SW of the air mix door is 81 100% (ie fully open). That is why it is in the Air blowing in the passenger compartment through the first interior heat exchanger 31 cooled and dehumidified. Then the air comes out of the compressor 10 high-temperature refrigerant output in the second indoor heat exchanger 32 heated.
Wenn der Doppelmodus ausgewählt ist,
beträgt
der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 61 weniger als 100% und mehr als
0%. Deshalb wird die durch den ersten Innenwärmetauscher 31 strömende Luft
in zwei Teile getrennt. Ein Teil der Luft strömt durch den zweiten Innenwärmetauscher 32,
sodass die Luft durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt wird.
Der andere Teil der Luft strömt
an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei,
sodass die Luft nicht erwärmt
wird. Deshalb wird der eine Teil der Luft die warme Luft und der
andere Teil der Luft die kalte Luft. Im Doppelmodus bläst warme
Luft oben in die Fahrgastzelle, und die kalte Luft bläst unten
in die Fahrgastzelle. Somit wird die oben in die Fahrgastzelle strömende Luft
so gesteuert, dass sie eine andere Temperatur als diejenige der
unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.If the double mode is selected, the opening degree SW of the air mixing flap is 61 less than 100% and more than 0%. That is why the first indoor heat exchanger 31 flowing air separated into two parts. Part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 so that the air passes through the second indoor heat exchanger 32 is heated. The other part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 over so that the air is not heated. That is why one part of the air becomes the warm air and the other part of the air becomes the cold air. In dual mode, warm air blows into the passenger compartment at the top, and cold air blows into the passenger compartment at the bottom. Thus, the air flowing into the cabin above is controlled to have a different temperature than that of the air blowing into the cabin below.
3. Kühlvorlang3. Cooling priority
Wenn der Dampfkompressions-Kühlkreis
im Kühlvorgang
betrieben wird, sind das erste Expansionsventil 41 und
das zweite Nebenkanalventil 42a geöffnet, und das zweite Expansionsventil 42 und das
erste Nebenkanalventil 41a sind geschlossen, wie in 1 dargestellt. In diesem
Fall zirkuliert das Kältemittel
durch den Kompressor 10, den zweiten Innenwärmetauscher 32,
das zweite Nebenkanalventil 42a, den Außenwärmetauscher 20, den
Innenwärmetauscher 60 (d.h.
das erste Rohr 61), das erste Expansionsventil 41,
den ersten Innenwärmetauscher 31,
den Speicher 50, den Innenwärmetauscher 60 (d.h.
das zweite Rohr 62) und den Kompressor 10.When the vapor compression refrigeration cycle is operating in the cooling process, are the first expansion valve 41 and the second sub-duct valve 42a opened, and the second expansion valve 42 and the first sub-duct valve 41a are closed as in 1 shown. In this case, the refrigerant circulates through the compressor 10 , the second indoor heat exchanger 32 , the second sub-duct valve 42a , the outdoor heat exchanger 20 , the indoor heat exchanger 60 (ie the first pipe 61 ), the first expansion valve 41 , the first indoor heat exchanger 31 , the store 50 , the indoor heat exchanger 60 (ie the second pipe 62 ) and the compressor 10 ,
Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Luftblasmodus
außer
dem Doppelmodus ausgewählt
ist, beträgt der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 im allgemeinen 0% (d.h. vollständig geschlossen).
Deshalb wird die in die Fahrgastzelle blasende Luft durch den ersten
Innenwärmetauscher 31 gekühlt. Dann bläst die Luft
in die Fahrgastzelle, ohne durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt zu werden. Außerdem bewirkt
der Innenwärmetauscher 60 stromab
des ersten Innenwärmetauschers 31,
weil das Kältemittel
durch das erste Expansionsventil 41 dekomprimiert worden
ist, sodass die Temperatur des Kältemittels
verringert ist, einen Wärmeaustausch
zwischen dem Hochdruck-Kältemittel
und dem Niederdruck-Kältemittel.
Deshalb wird die Enthalpie des in den ersten Innenwärmetauscher
strömenden
Kältemittels
kleiner, sodass die Kühlleistung des
Dampfkompressions-Kühlkreises
vergrößert wird.If an air blowing mode other than the double mode is selected at this time, the opening degree SW of the air mix door is 81 generally 0% (ie completely closed). Therefore, the air blowing into the passenger compartment is passed through the first interior heat exchanger 31 cooled. Then the air blows into the passenger compartment without passing through the second interior heat exchanger 32 to be warmed up. The indoor heat exchanger also works 60 downstream of the first indoor heat exchanger 31 because the refrigerant through the first expansion valve 41 has been decompressed so that the temperature of the refrigerant is reduced, heat exchange between the high-pressure refrigerant and the low-pressure refrigerant. Therefore, the enthalpy of the refrigerant flowing into the first indoor heat exchanger becomes smaller, so that the cooling capacity of the vapor compression cooling circuit is increased.
Falls der Doppelmodus ausgewählt ist,
beträgt
der Öffnungsgrad
SW der Luftmischklappe 81 weniger als 100% und mehr als
0%. Deshalb wird die durch den ersten Innenwärmetauscher 31 strömende Luft
in zwei Teile getrennt. Ein Teil der Luft strömt durch den zweiten Innenwärmetauscher 32,
sodass die Luft durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt wird.
Der andere Teil der Luft strömt
an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei,
sodass die Luft nicht erwärmt
wird. Deshalb wird der eine Teil der Luft die warme Luft, und der
andere Teil der Luft wird die kalte Luft. Im Doppelmodus bläst die warme
Luft oben in die Fahrgastzelle und die kalte Luft bläst unten
in die Fahrgastzelle. Somit wird die oben in die Fahrgastzelle blasende
Luft so gesteuert, dass sie eine andere Temperatur als diejenige
der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.If the double mode is selected, the opening degree SW of the air mixing flap is 81 less than 100% and more than 0%. That is why the first indoor heat exchanger 31 flowing air separated into two parts. Part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 so that the air passes through the second indoor heat exchanger 32 is heated. The other part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 over so that the air is not heated. Therefore, one part of the air becomes the warm air and the other part of the air becomes the cold air. In double mode, the warm air blows into the passenger compartment at the top and the cold air blows into the passenger compartment below. Thus, the air blowing into the cabin above is controlled to have a different temperature than that of the air blowing into the cabin below.
Wenn in diesem Ausführungsbeispiel
der Doppelmodus ausgewählt
ist, wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 in
einer solchen Weise gesteuert, dass die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 höher als
die Luftblas-Zieltemperatur
TAO wird, d.h. die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des
zweiten Innenwärmetauschers 32 höher als
die Luftblas-Zieltemperatur TAO wird. Deshalb wird der Energieverbrauch
des Kompressors 10 erhöht,
d.h. der Energieverbrauch des Dampfkompressions-Kühlkreises
wird erhöht.
Wenn jedoch die Klimalast groß ist,
wird im allgemeinen der Kältemitteldruck
der Hochdruckseite höher
als der kritische Druck des Kältemittels.
Daher kommt das Kältemittel
einfach auf eine hohe Temperatur. Deshalb ist der Anstieg des Energieverbrauchs des
Kompressors 10 begrenzt, und die oben in die Fahrgastzelle
blasende Luft wird so gesteuert, dass sie eine andere Temperatur
als diejenige der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.If the double mode is selected in this exemplary embodiment, the heating output of the second indoor heat exchanger 32 controlled in such a way that the temperature of the second indoor heat exchanger 32 becomes higher than the air-blowing target temperature TAO, ie the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 becomes higher than the target air blowing temperature TAO. That is why the energy consumption of the compressor 10 increased, ie the energy consumption of the vapor compression cooling circuit is increased. However, when the climatic load is large, the refrigerant pressure of the high pressure side generally becomes higher than the critical pressure of the refrigerant. Therefore, the refrigerant simply comes to a high temperature. That is why the increase in energy consumption of the compressor 10 is limited, and the air blowing up into the cabin is controlled to have a different temperature than that of the air blowing down into the cabin.
Wenn ferner der Gesichtsmodus oder
der Fußmodus
ausgewählt
ist, wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 in
einer solchen Weise gesteuert, dass die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 gleich
der Luftblas-Zieltemperatur TAO wird, d.h. die Temperatur der Luft
unmittelbar nach Durchströmen
des zweiten Innenwärmetauschers 32 gleich
der Luftblas-Zieltemperatur TAO wird.Further, when the face mode or the foot mode is selected, the heat output of the second indoor heat exchanger 32 controlled in such a way that the temperature of the second indoor heat exchanger 32 equal to the target air blowing temperature TAO, ie the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 equal to the target air bubble temperature TAO.
Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment
Wie in 9 dargestellt,
wird in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
wenn der Doppelmodus ausgewählt
ist und die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als eine vorgegebene Temperatur
wird, die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO wie folgt bestimmt.
Der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar
nach Durchströmen des
zweiten Innenwärmetauschers 32 und
der Luftblas-Zieltemperatur TAO wird kleiner als der Temperaturunterschied
zwischen der Temperatur unmittelbar nach Durchströmen des
zweiten Innenwärmetauschers 32 und
der Luftblas-Zieltemperatur TAO in einem Fall, wenn die Luftblas-Zieltemperatur
TAO niedriger als die vorgegebene Temperatur ist.As in 9 shown, in a second embodiment, when the dual mode is selected and the target air blowing temperature TAO becomes higher than a predetermined temperature, the second target internal air blowing temperature TGCO is determined as follows. The temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the air blowing target temperature TAO becomes smaller than the temperature difference between the temperature immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the target air blowing temperature TAO in a case where the target air blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature.
Wenn zum Beispiel die Luftblas-Zieltemperatur
TAO niedriger als die vorgegebene Temperatur ist, wird die zweite
innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO zu dem Zweifachen der Luftblas-Zieltemperatur
TAO bestimmt, wie in 9 dargestellt.
Wenn andererseits die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als die
vorgegebene Temperatur ist, wird die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur
TGCO gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO bestimmt. Hierbei wird
die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 auch
durch die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO definiert.For example, if the target air blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature, the second target internal air blowing temperature TGCO is determined to be twice the target air blowing temperature TAO as in FIG 9 shown. On the other hand, when the target air blowing temperature TAO is higher than the predetermined temperature, the second target internal air blowing temperature TGCO is determined equal to the target air blowing temperature TAO. The heat output of the second indoor heat exchanger 32 also defined by the second internal air blowing target temperature TGCO.
Die Charakteristika jedes Betriebsmodus
im zweiten Ausführungsbeispiel
werden wie folgt beschrieben.The characteristics of each operating mode
in the second embodiment
are described as follows.
Wenn die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur
TGCO durch die vierte Formel F4 bestimmt wird und der Doppelmodus
ausgewählt
ist, wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 in
einer solchen Weise gesteuert, dass die Temperatur der Luft unmittelbar
nach Durchströmen
des zweiten Innenwärmetauschers 32 höher als
die Luftblas-Zieltemperatur TAO wird. Deshalb wird der Energieverbrauch
des Dampfkompressions-Kühlkreises
erhöht.When the second target inner air blowing temperature TGCO is determined by the fourth formula F4 and the double mode is selected, the heating output of the second indoor heat exchanger becomes 32 controlled in such a way that the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 becomes higher than the target air blowing temperature TAO. Therefore, the energy consumption of the vapor compression refrigeration cycle is increased.
Jedoch wird in diesem Ausführungsbeispiel, wenn
die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als die vorgegebene Temperatur
wird, der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft
unmittelbar nach Durchströmen
des zweiten Innenwärmetauschers 32 und
der Luftblas-Zieltemperatur TAO kleiner als der Temperaturunterschied
zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des
zweiten Innenwärmetauschers 32 und
der Luftblas-Zieltemperatur TAO in einem Fall, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO
niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. Mit anderen Worten
wird, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als die vorgegebene Temperatur
wird, die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO so bestimmt,
dass sie gleich oder beinahe gleich der Luftblas-Zieltemperatur
TAO ist. Deshalb wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 reduziert,
sodass der Energieverbrauch des Dampfkompressions-Kühlkreises
nur begrenzt steigt.However, in this embodiment, when the target air blowing temperature TAO becomes higher than the predetermined temperature, the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the air-blowing target temperature TAO is smaller than the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the target air blowing temperature TAO in a case where the target air blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature. In other words, when the target air blowing temperature TAO becomes higher than the predetermined temperature, the second target internal air blowing temperature TGCO is determined to be equal to or almost equal to the target air blowing temperature TAO. Therefore, the heat output of the second indoor heat exchanger 32 reduced, so that the energy consumption of the vapor compression cooling circuit increases only to a limited extent.
In 9 wird
der Anstieg der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO entsprechend
der Luftblas-Zieltemperatur TAO verändert. Da jedoch die Luftblas-Zieltemperatur TAO
mit der Umgebungstemperatur und der Innenlufttemperatur zusammen hängt, kann
der Anstieg der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO auch
entsprechend der Umgebungstemperatur oder der Innenlufttemperatur verändert werden.
Wenn die Umgebungstemperatur oder die Innenlufttemperatur höher als
eine vorgegebene Temperatur wird, wird die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur
TGCO wie folgt Bestimmt. Der Temperaturunterschied zwischen der
Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 und
der Luftblas-Zieltemperatur
TAO wird kleiner als der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur
der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 und
der Luftblas-Zieltemperatur TAO in einem Fall, wenn die Umgebungstemperatur
oder die Innenlufttemperatur niedriger als die vorgegebene Temperatur
ist. Mit anderen Worten wird wenn die Umgebungstemperatur oder die
Innenlufttemperatur höher als
eine vorgebebene Temperatur wird, die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur
TGCO gleich oder beinahe gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO
bestimmt. Hierbei wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 auch
durch die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur
TGCO definiert.In 9 the increase in the second inner air blowing target temperature TGCO is changed in accordance with the air blowing target temperature TAO. However, since the target air blowing temperature TAO is related to the ambient temperature and the inside air temperature, the increase in the second target internal air blowing temperature TGCO can also be changed according to the ambient temperature or the inside air temperature. When the ambient temperature or the indoor air temperature becomes higher than a predetermined temperature, the second target indoor air blowing temperature TGCO is determined as follows. The temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the air blowing target temperature TAO becomes smaller than the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the target air blowing temperature TAO in a case where the ambient temperature or the indoor air temperature is lower than the predetermined temperature. In other words, when the ambient temperature or the inside air temperature becomes higher than a predetermined temperature, the second target inner air blowing temperature TGCO is determined to be equal to or almost equal to the target air blowing temperature TAO. The heat output of the second indoor heat exchanger 32 also defined by the second internal air blowing target temperature TGCO.
Obwohl die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur
TGCO gleich oder beinahe gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO
bestimmt wird, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als
die vorgegebene Temperatur wird, kann die Temperatur des zweiten
Innenwärmetauschers 32 anstelle
der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO direkt gesteuert
werden, um so gleich oder beinahe gleich der Luftblas-Zieltemperatur
TAO zu sein, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als
die vorgegebene Temperatur wird.Although the second target air blowing temperature TGCO is determined to be equal to or almost equal to the target air blowing temperature TAO when the target air blowing temperature TAO becomes higher than the predetermined temperature, the temperature of the second indoor heat exchanger may be 32 instead of the second inner target air blowing temperature TGCO can be directly controlled so as to be equal to or almost the same as the target air blowing temperature TAO when the target air blowing temperature TAO becomes higher than the predetermined temperature.
Modifikationenmodifications
Obwohl der zweite Innenwärmetauscher 32 als
ein Heizelement verwendet wird, d.h. der zweite Innenwärmetauscher 32 als
ein Wärmetauscher
der Hochdruckseite des Dampfkompressions-Kühlkreises verwendet wird, kann
anstelle des zweiten Innenwärmetauschers 32 als
Heizelement 32 auch ein elektrisches Heizelement verwendet
werden, wie in 10 dargestellt.
Obwohl das Kältemittel
Kohlendioxid ist, sodass der Ausgabedruck, d.h. der Kältemitteldruck
der Hochdruckseite höher
als der kritische Druck des Kältemittels
komprimiert wird, kann als Kältemittel
auch Freon-Gas wie beispielsweise R134a verwendet werden, sodass
der Ausgabedruck des Kältemittels
niedriger als der kritische Druck des Kältemittels ist.Although the second indoor heat exchanger 32 is used as a heating element, ie the second indoor heat exchanger 32 can be used as a heat exchanger of the high pressure side of the vapor compression refrigeration cycle, instead of the second indoor heat exchanger 32 as a heating element 32 an electric heating element can also be used, as in 10 shown. Although the refrigerant is carbon dioxide, so that the discharge pressure, that is, the refrigerant pressure on the high-pressure side, is compressed higher than the critical pressure of the refrigerant, freon gas such as R134a can also be used as the refrigerant, so that the discharge pressure of the refrigerant is lower than the critical pressure of the refrigerant is.
Solche Änderungen und Modifikationen
liegen selbstverständlich
im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden
Ansprüche
definiert ist.Such changes and modifications
are of course
within the scope of the present invention as defined by the appended
Expectations
is defined.