DE112012000758T5

DE112012000758T5 - Fahrzeugklimatisierungseinrichtung

Info

Publication number: DE112012000758T5
Application number: DE112012000758T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Suzuki; Hidenori Takei; Ryo Miyakoshi; Kouhei Yamashita
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2013-11-21
Also published as: CN105015305A; WO2012108240A1; US20130312442A1; CN105020921B; US9643470B2; CN105020921A; CN105015305B; CN103502030A; CN103502030B

Abstract

Eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ist vorgesehen, um es zu verhindern, dass Reif auf einem Wärmetauscher unter der Bedingung gebildet wird, dass die Außentemperatur niedrig ist. Während einer Heiz- und Entfeuchtungsoperation ist das dritte Magnetspulenventil (25c) geschlossen, wenn die Außentemperatur Tam eine vorbestimmte Temperatur (T1) oder niedriger ist, oder wenn eine Temperatur (Thex) des aus dem Außenwärmetauscher (22) fließenden Kältemittels eine vorbestimmte Temperatur (T2) oder niedriger ist und eine durch den Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44 erfasste Temperatur (Te) eine Temperatur (Tet – β) oder niedriger ist. Durch diese Maßnahme ist es während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation möglich, es zu verhindern, dass Kältemittel in den Wärmetauscher (14) fließt, wenn wahrscheinlich Reif auf dem Wärmetauscher (14) gebildet wird, und es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher (14) gebildet wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, die beispielsweise für Elektroautos anwendbar ist.
STAND DER TECHNIK
Üblicherweise war eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung als eine Art von Einrichtung bekannt, die enthält: Einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren (siehe z. B. Patentliteratur 1).
Es war bekannt, dass die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel eine Kühloperation; durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation; durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel eine Heizoperation; und durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel und, während die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das verbleibende Kältemittel absorbiert wird, durch Absorbieren der Wärme in den Wärmetauscher in einen Teil des Kältemittels eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation ausführt.
Zusätzlich war üblicherweise bekannt, dass diese Art einer Fahrzeugklimatisierungseinrichtung einen durch einen Verbrennungsmotor als eine Energiequelle eines Fahrzeugs angetriebenen Kompressor; einen außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehenen Radiator; und einen innerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehenen Wärmetauscher enthält. Mit dieser Fahrzeugklimatisierungseinrichtung wird eine Kühloperation ausgeführt durch: Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel; Absorbieren der Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel; und, nach einem Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher mit dem Kältemittel, Zuführen der Luft zu dem Fahrzeuginnenraum. Zusätzlich enthält solch eine konventionelle Fahrzeugklimatisierungseinrichtung einen Heizkern und führt eine Heizoperation aus, durch: Abgeben der Abwärme von dem zum Kühlen des Verbrennungsmotors verwendeten Kühlwasser in dem Heizkern; und, nach einem Wärmeaustausch mit dem Kühlwasser in dem Heizkern, Blasen der Luft zu dem Fahrzeuginnenraum. Darüber hinaus führt eine solche konventionelle Fahrzeugklimatisierungseinrichtung eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation aus, durch: Kühlen der zu dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft in dem Wärmetauscher für eine Entfeuchtung auf eine erforderliche absolute Luftfeuchtigkeit; Aufwärmen der gekühlten und entfeuchteten Luft in dem Heizkern auf eine gewünschte Temperatur; und Blasen der aufgewärmten Luft in den Fahrzeuginnenraum.
Die oben erwähnte Fahrzeugklimatisierungseinrichtung verwendet die Abwärme von dem Verbrennungsmotor als eine Wärmequelle, um die Luft während einer Heizoperation und einer Heiz- und Entfeuchtungsoperation aufwärmen. Gemeinhin verwendet ein Elektroauto einen Elektromotor als eine Energiequelle, und es ist schwierig, sich die Abwärme, die die Luft aufheizen kann, unter Verwendung des Elektromotors ohne einen Verbrennungsmotor anzueignen. Daher ist die oben erwähnte Fahrzeugklimatisierungseinrichtung für Elektroautos nicht anwendbar.
Um sich diesem Thema zu widmen, war eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung als für Elektroautos anwendbar bekannt. Die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung enthält: Einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von einem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren. Diese Fahrzeugklimatisierungseinrichtung führt aus: Eine Heizoperation durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel; eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Wärmetauscher und dem Außenwärmetauscher, oder zumindest in dem Wärmetauscher, in das Kältemittel; eine Kühloperation durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel; und eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel (siehe z. B. Patentliteratur 2).
Darüber hinaus war als eine Art von Einrichtung üblicherweise eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung bekannt, die einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen, einen Radiator, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher enthält, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren (siehe z. B. Patentliteratur 1).
Zusätzlich war eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung bekannt, die eine Heizoperation durch Abgeben der Wärme von einem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation durch Abgeben der Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel und durch Absorbieren der Wärme in dem Wärmetauscher in einen Teil des Kältemittels, während die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das verbleibende Kältemittel absorbiert wird, ausführt.
BEZUGSDOKUMENTLISTE
Patentliteratur

PTL1: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2000-25446
PTL2: Offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. HEI 06-278451

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Mit einer solchen Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gibt das Kältemittel während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation in dem Radiator die Wärme ab und absorbiert die Wärme von der Außenluft in dem Außenwärmetauscher. Daher fällt die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher, wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist. Dadurch fällt auch die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher, so dass wahrscheinlich Reif auf dem Wärmetauscher gebildet wird. Dies macht es schwierig, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in dem Fahrzeuginnenraum zu steuern.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung bereitzustellen, die es verhindern kann, dass unter der Bedingung, dass die Temperatur der Außenluft niedrig ist, Reif auf dem Wärmetauscher gebildet wird.
Das Elektroauto verbraucht während des Betriebs der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung elektrische Energie zum Antreiben des Fahrzeugs. Daher steigt der Anteil des Energieverbrauchs für den Betrieb der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung an, wenn die Heiz- und Entfeuchtungsoperation für eine lange Zeit fortgesetzt wird, was insbesondere unter den Operationen der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung eine große Menge an Elektrizität braucht. Als ein Ergebnis fällt wahrscheinlich die Reichweite des Fahrzeugs ab.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung bereitzustellen, die verhindert, dass die Reichweite des Fahrzeugs abfällt während der Klimatisierungsbetrieb in dem Fahrzeuginnenraum fortgesetzt wird.
Während einer Heizoperation der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ist es erforderlich, die in dem Radiator abgegebene Wärmemenge zu steuern. Währenddessen ist es während einer Heiz- und Entfeuchtungsoperation erforderlich, die in dem Radiator abgegebene Wärmemenge und die in dem Wärmetauscher absorbierte Wärmemenge zu steuern. Um die in dem Radiator während einer Heizoperation abgegebene Wärmemenge zu steuern, und die in dem Radiator abgegebene Wärmemenge und die in dem Wärmetauscher absorbierte Wärme zu steuern, ist es erforderlich, eine entsprechende in dem Außenwärmetauscher absorbierte Wärmemenge sicherzustellen. Jedoch verwendet die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ein Kapillarrohr, das die Öffnung einer Kältemittelflusspassage als Mittel zum Dekomprimieren des in den Außenwärmetauscher fließenden Kältemittels nicht einstellen kann. Daher ist es mit der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung schwierig, sich eine angemessene in dem Außenwärmetauscher absorbierte Wärmemenge anzueignen. Dies macht es schwierig, die in dem Radiator während einer Heizoperation abgegebene Wärmemenge zu steuern, und es auch schwierig während einer Heiz- und Entfeuchtungsoperation, die in dem Radiator abgegebene Wärmemenge und die in dem Wärmetauscher absorbierte Wärmemenge zu steuern.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung bereitzustellen, die sich während einer Heizoperation in dem Radiator eine angemessene abgegebene Wärmemenge aneignen kann und sich auch während einer Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine angemessene in dem Radiator abgegebene Wärmemenge und eine in dem Wärmetauscher absorbierte Wärmemenge aneignen kann.
Lösung des Problems
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: Einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: Eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, einen Teil des Kältemittels durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren während ein verbleibendes Kältemittel durch das Expansionsteil dekomprimiert wird, und dann in dem Außenwärmetauscher die Wärme in das Kältemittel absorbiert, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: Ein Durchflussregelventil, das in einer Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Wärmetauscher fließen zu lassen, und das konfiguriert ist, eine Menge des durch die Kältemitteflusspassage fließenden Kältemittels zu regulieren; ein Verdampfungstemperaturerfassungsteil, das konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; und ein Durchflusssteuerungsteil, das konfiguriert ist, die Menge des in den Wärmetauscher fließenden Kältemittels unter Verwendung des Durchflussregelventils zu reduzieren, wenn die durch das Verdampfungstemperaturerfassungsteil erfasste Verdampfungstemperatur während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Menge des in den Wärmetauscher fließenden Kältemittels zu reduzieren, wenn die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist, und es daher zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher gebildet wird.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: Einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: Eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, einen Teil des Kältemittels durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren während ein verbleibendes Kältemittel durch das Expansionsteil dekomprimiert wird, und dann die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: Eine Umgehungsflusspassage, die konfiguriert ist, zwischen einem Teil einer mit einer Einlassseite des Wärmetauschers, in den das Kältemittel fließt, verbundenen Kältemittelflusspassage und einem Teil der mit einer Auslassseite des Wärmetauschers, von dem das Kältemittel fließt, verbundenen Kältemittelpassage verbindet; ein Durchflussregelventil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine durch die Umgehungsflusspassage fließende Kältemittelmenge einzustellen; ein Verdampfungstemperaturerfassungsteil, das konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; und ein Kältemitteldurchflusssteuerungsteil, das konfiguriert ist, die Menge des durch die Umgehungsflusspassage fließenden Kältemittels unter Verwendung des Durchflusseinstellventils zu erhöhen, wenn die durch das Verdampfungstemperaturerfassungsteil erfasste Verdampfungstemperatur während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Menge des durch die Umgehungsflusspassage fließenden Kältemittels zu erhöhen und daher die Menge des in den Wärmetauscher fließenden Kältemittels zu verringern. Als ein Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher gebildet wird.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: Einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: Eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, einen Teil des Kältemittels durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren, während ein verbleibendes Kältemittel durch das Expansionsteil dekomprimiert wird und dann die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel absorbiert, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: Ein Durchflussregelventil, das in einer Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Außenwärmetauscher fließen zu lassen, und das konfiguriert ist, eine Menge des durch die Kältemittelflusspassage fließenden Kältemittels zu regulieren; ein Verdampfungstemperaturerfassungsteil, das konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; und ein Kältemitteldurchflusssteuerungsteil, das konfiguriert ist, die Menge des in den Außenwärmetauscher fließenden Kältemittels unter Verwendung des Durchflussregelventils zu erhöhen, wenn die durch das Verdampfungstemperaturerfassungsteil erfasste Verdampfungstemperatur während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Menge des in den Wärmetauscher fließenden Kältemittels zu verringern, wenn die Verdampfungstemperatur des Wärmetauschers in dem Wärmetauscher eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist, und es daher zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher gebildet wird.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: Einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: Eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, ein Teil des Kältemittels durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und in dem Wärmetauscher die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, während ein verbleibendes Kältemittel durch das Expansionsteil dekomprimiert wird und dann die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel absorbiert wird, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: Ein Ein-Aus-Ventil, das in einer Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Außenwärmetauscher fließen zu lassen, und das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, die Kältemittelflusspassage zu öffnen und zu schließen; ein Verdampfungstemperaturerfassungsteil, das konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; und ein Kältemitteldurchflussbeschränkungsteil, das konfiguriert ist, unter Verwendung des Ein-Aus-Ventils das Kältemittel dabei zu beschränken in den Außenwärmetauscher zu fließen, wenn die durch das Verdampfungstemperaturerfassungsteil erfasste Verdampfungstemperatur während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, das Kältemittel daran zu hindern, die Wärme in dem Außenwärmetauscher zu absorbieren, aber es dem Kältemittel zu ermöglichen, die Wärme nur in dem Wärmetauscher zu absorbieren, wenn die Verdampfungstemperatur des Kältemittels, das die Wärme absorbiert, eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist. Daher ist es möglich, es zu verhindern, dass sich die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher verringert, und folglich, es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher gebildet wird.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: Einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: Eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in den Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren und die Wärme in dem Wärmetauscher und dem Außenwärmetauscher, oder zumindest in dem Wärmetauscher, in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: Ein Umgebungsbedingung-Erfassungsteil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, zumindest eine von Umgebungsbedingungen, die eine Außenlufttemperatur, eine Innenraumlufttemperatur, eine Innenraumluftfeuchtigkeit und ein Isolationsausmaß enthält, zu erfassen; ein Beschlagerfassungsteil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, zu erfassen, ob Bedingungen erfüllt sind, dass Fenstergläser des Fahrzeuginnenraums beschlagen; und ein Betriebsart-Umschaltteil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine Umschalt-Betriebsart unter einer ersten Umschalt-Betriebsart, einer zweiten Umschalt-Betriebsart und einer dritten Umschalt-Betriebsart umzuschalten, wobei: Die erste Umschalt-Betriebsart basierend auf den durch das Umgebungsbedingung-Erfassungsteil erfassten Umgebungsbedingungen eine Operation zwischen der Heizoperation, der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation umschaltet; die zweite Umschalt-Betriebsart die Operation zwischen der Heizoperation, der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der Kühloperation und der Kühl- und, Entfeuchtungsoperation umschaltet und die Heiz- und Entfeuchtungsoperation nur ausführt, wenn das Beschlag-Erfassungsteil bestimmt, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; und die dritte Umschalt-Betriebsart, die die Operation basierend auf den durch das Umgebungsbedingung-Erfassungsteil erfassten Umgebungsbedingungen zwischen der Heizoperation, der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation umschaltet.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Umschalt-Betriebsarten zwischen der ersten Umschalt-Betriebsart, der zweiten Umschalt-Betriebsart und der dritten Umschalt-Betriebsart mit einem unterschiedlichen Energieverbrauch umzuschalten. Daher kann ein Passagier eine Auswahl unter der ersten, zweiten und dritten Umschalt-Betriebsart treffen.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: Einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: Eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben und die Wärme in dem Wärmetauscher in einen Teil des Kältemittels zu absorbieren während die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das verbleibende Kältemittel absorbiert wird, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: Ein Expansionsventil, das in einer Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Außenwärmetauscher fließen zu lassen, wobei das Expansionsventil eine einstellbare Öffnung hat; einen Wärmetauschertemperatursensor, der konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; ein Sollüberhitzung-Einstellteil, das konfiguriert ist, einen vorbestimmten Wert während der Heizoperation als eine Sollüberhitzung einzustellen, und während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation einen basierend auf der durch den Wärmetauschertemperatursensor erfassten Verdampfungstemperatur und einer Solltemperatur des Wärmetauschers berechneten Wert als die Sollüberhitzung einzustellen; ein Überhitzung-Berechnungsteil, das konfiguriert ist, eine Überhitzung des aus dem Außenwärmetauscher fließenden Kältemittels zu berechnen; und ein Ventilöffnung-Steuerungsteil, das konfiguriert ist, die Öffnung des Expansionsventils basierend auf der durch das Sollüberhitzungs-Einstellteil eingestellten Sollüberhitzung und der durch das Überhitzung-Berechnungsteil berechneten Überhitzung zu steuern.
Durch diese Maßnahme ist es möglich, die optimale Überhitzung des aus dem Außenwärmetauscher fließenden Kältemittels beizubehalten, und daher ist es möglich, die in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbierende Wärmemenge zu optimieren.
Vorteilhafter Effekt der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher gebildet wird, und daher die Entfeuchtungsfähigkeit während einer Heiz- und Entfeuchtungsoperation in einer kühlen Umgebung beizubehalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Passagier des Fahrzeugs die Umschalt-Betriebsart zwischen der ersten Umschalt-Betriebsart, der zweiten Umschalt-Betriebsart und der dritten Umschalt-Betriebsart umschalten. Daher ist es durch Auswählen der zweiten Umschalt-Betriebsart oder der dritten Umschalt-Betriebsart, die einen niedrigeren Energieverbrauch als die erste Umschalt-Betriebsart haben, möglich, es zu verhindern, dass, während eine Klimatisierungsoperation in dem Fahrzeuginnenraum fortgesetzt wird, die Reichweite des Fahrzeugs abfällt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, sich eine in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel absorbierte optimale Wärmemenge anzueignen, und daher die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums in einem guten Zustand zu erhalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem zeigt;
3 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Kühloperation und eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation ausführt;
4 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Heizoperation ausführt;
5 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation ausführt;
6 ist eine schematische Ansicht, die eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Defrost-Operation ausführt;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, um die Temperatur des Wärmetauschers zu steuern;
8 ist eine Zeichnung, die das Verhältnis zwischen dem Öffnen und Schließen eines Magnetspulenventils und der Temperatur des Wärmetauschers zeigt;
9 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem zeigt;
11 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, um die Temperatur des Wärmetauschers zu steuern;
12 ist eine Zeichnung, die das Verhältnis zwischen dem Öffnen und Schließen des Magnetspulenventils und der Temperatur des Wärmetauschers zeigt;
13 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem zeigt;
15 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zum Steuern der Temperatur des Wärmetauschers zeigt;
16 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zum Steuern der Temperatur des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ist eine Zeichnung, die das Verhältnis zwischen dem Öffnen und Schließen des Magnetspulenventils und der Temperatur des Wärmetauschers zeigt;
9 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem zeigt;
11 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zeigt, um die Temperatur des Wärmetauschers zu steuern;
12 ist eine Zeichnung, die das Verhältnis zwischen dem Öffnen und Schließen des Magnetspulenventils und der Temperatur des Wärmetauschers zeigt;
13 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
14 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem zeigt;
15 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zum Steuern der Temperatur des Wärmetauschers zeigt;
16 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zum Steuern der Temperatur des Wärmetauschers gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt;
17 ist eine Zeichnung, die das Verhältnis zwischen dem Öffnen und Schließen des Magnetspulenventils und der Temperatur des Wärmetauschers zeigt;
18 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt;
19 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem zeigt;
20 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Kühloperation und eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation ausführt;
21 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Heizoperation ausführt;
22 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation ausführt;
23 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation ausführt;
24 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Defrost-Operation ausführt;
25 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Operation-Umschalt-Steuerungsprozess in einer Normal-Betriebsart zeigt;
26 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Operation-Umschalt-Steuerungsprozess in der ersten Energiespar-Betriebsart zeigt;
27 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Operation-Umschalt-Steuerungsprozess in der zweiten Energiespar-Betriebsart zeigt;
28 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt;
29 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuerungssystem zeigt;
30 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Kühloperation und eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation ausführt;
31 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Heizoperation ausführt;
32 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation ausführt;
33 ist eine schematische Ansicht, die die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung zeigt, die eine Defrost-Operation ausführt;
34 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Überhitzung-Steuerungsprozess zeigt; und
35 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Überhitzung-Steuerungsprozess gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 bis 8 zeigen Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 gezeigt, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Klimatisierungseinheit 10, die in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und einen Kältemittelkreis 20, der über den Fahrzeuginnenraum und das Äußere hinweg gebildet ist.
Die Fahrzeugklimatisierungseinheit 10 enthält eine Luftflusspassage 11, die es der zu dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft ermöglicht, durchzugehen; ein Außenlufteinlass 11a und ein Innenraumlufteinlass 11b sind auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Der Außenlufteinlass 11a ist konfiguriert, es der Außenluft zu ermöglichen, in die Luftflusspassage 11 zu fließen, und der Innenraumlufteinlass 11b ist konfiguriert, es der Innenraumluft zu ermöglichen, in die Luftflusspassage 11 zu fließen. Währenddessen sind ein Fuß-Auslass 11c, ein Lüftung-Auslass 11d und ein Defroster-Auslass 11e auf der Seite des zweiten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Der Fuß-Auslass 11c ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 fließenden Luft zu ermöglichen, zu den Füßen der Passagiere in dem Fahrzeug geblasen zu werden. Der Lüftung-Auslass 11d ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 fließenden Luft zu ermöglichen, zu den Oberkörpern der Passagiere in dem Fahrzeug geblasen zu werden. Der Defroster-Auslass 11e ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 fließenden Luft zu ermöglichen, zu der inneren Oberfläche des vorderen Fensters geblasen zu werden.
Ein Innenraumventilator 12, wie etwa ein Schirokko-Ventilator, der konfiguriert ist, es der Luft zu ermöglichen, durch die Luftflusspassage 11 von Ende zu Ende zu fließen, ist auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Dieser Innenraumventilator 12 wird durch den Elektromotor 12a angetrieben.
Ebenso ist auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 ein Einlassumschaltschieber 13, der konfiguriert ist, einen von dem Außenlufteinlass 11a und dem Innenraumlufteinlass 11b zu öffnen und den anderen zu schließen. Dieser Einlassumschaltschieber 13 wird durch den Elektromotor 13a angetrieben. Währenddessen wird, wenn der Einlassumschaltschieber 13 den Außenlufteinlass 11a schließt und den Innenraumlufteinlass 11b öffnet, die Betriebsart zu einer Innenraumluftzirkulationsbetriebsart umgeschaltet, in der die Luft von dem Innenraumlufteinlass 11b in die Luftflusspassage 11 strömt. Währenddessen wird, wenn der Einlassumschaltschieber 13 den Außenlufteinlass 11a schließt und den Innenraumlufteinlass 11b öffnet, die Betriebsart zu einer Innenraumluftzirkulationsbetriebsart umgeschaltet, in der die Luft von dem Innenraumlufteinlass 11b in die Luftflusspassage 11 strömt. Darüber hinaus wird, wenn der Einlassumschaltschieber 13 zwischen dem Außenlufteinlass 11a und dem Innenraumlufteinlass 11b platziert ist, und der Außenlufteinlass 11a und der Innenraumlufteinlass 11b öffnen, die Betriebsart auf einen Zwei-Wege-Betriebsart umgeschaltet, in der die Luft gemäß dem Öffnungsverhältnis des Außenlufteinlasses 11a und des Innenraumlufteinlasses 11b von sowohl dem Außenlufteinlass 11a als auch dem Innenraumlufteinlass 11b in die Luftflusspassage 11 strömt.
Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d, die konfiguriert sind, den Fuß-Auslass 11c, den Lüftung-Auslass 11d und den Defroster-Auslass 11e zu öffnen und zu schließen, sind jeweils auf der zweiten Seite der Luftflusspassage 11 in dem Fuß-Auslass 11c, dem Lüftung-Auslass 11d und dem Defroster-Auslass 11e vorgesehen. Diese Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d sind konfiguriert, sich durch ein Gestänge (nicht gezeigt) miteinander zu bewegen, und werden durch den Elektromotor 13e geöffnet und geschlossen. Hier wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 1c öffnen, den Biege-Auslass 11d schließen und den Defroster-Auslass 11e leicht öffnen, das meiste der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft aus dem Fuß-Auslass 11c geblasen und die verbleibende Luft wird aus dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Fuß-Betriebsart” bezogen. Währenddessen wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Defroster-Auslass 11e schließen, und den Lüftung-Auslass 11d öffnen, sämtliche durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Lüftung-Auslass 11d geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Lüftung-Betriebsart” bezogen. Zusätzlich wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Lüftung-Auslass 11d öffnen und den Defroster-Auslass 11e schließen, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Fuß-Auslass 11c und dem Lüftung-Auslass 11d geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Zwei-Level-Betriebsart” bezogen. Darüber hinaus wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Lüftung-Auslass 11d schließen und den Defroster-Auslass 11e öffnen, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Defroster-Betriebsart” bezogen. Darüber hinaus wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Lüftung-Auslass 11d schließen und den Fuß-Auslass 11c und den Defroster-Auslass 11e öffnen, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Fuß-Auslass 11c und dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Defroster-Fuß-Betriebsart” bezogen. Hier sind in der Zwei-Level-Betriebsart die Luftflusspassage 11, der Fuß-Auslass 11c, der Lüftung-Auslass 11d und ein Wärmetauscher und ein Radiator, die später beschrieben werden, so angeordnet und konfiguriert, dass die Temperatur der aus dem Fuß-Auslass 11c geblasenen Luft höher als die Temperatur der aus dem Lüftung-Auslass 11d geblasenen Luft ist.
Ein Wärmetauscher 14 ist in der Luftflusspassage 11 stromabwärts des Luftstroms von dem Innenraumventilator 12 vorgesehen. Der Wärmetauscher 14 ist konfiguriert, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft zu kühlen und zu entfeuchten. Zusätzlich ist ein Radiator 15 in der Luftflusspassage 11 stromabwärts des Luftstroms von dem Wärmetauscher 14 vorgesehen. Der Radiator 15 ist konfiguriert, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aufzuwärmen. Der Wärmetauscher 14 und der Radiator 15 sind Wärmetauscher, von denen jeder durch Rippen und Rohre gebildet ist, und die konfiguriert sind, einen Wärmeaustausch zwischen dem durch den Kältemittelkreis 20 fließenden Kältemittel und der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft auszuführen.
Ein Luftmischschieber 16 ist in der Luftflusspassage 11 zwischen dem Wärmetauscher 14 und dem Radiator 15 vorgesehen, und er ist konfiguriert, den Prozentsatz der aufzuwärmenden Luft, die durch die Luftflusspassage 11 strömt, zu steuern. Der Luftmischschieber 16 wird durch den Elektromotor 16a angetrieben. Wenn der Luftmischschieber 16 in der Luftflusspassage 11 stromaufwärts von dem Radiator 15 angeordnet ist, wird der Prozentsatz der Luft, die in dem Radiator 15 einem Wärmeaustausch unterzogen ist, verringert. Währenddessen wird, wenn der Luftmischschieber 16 in eine andere Position als der Radiator 15 in der Luftflusspassage 11 bewegt wird, der Prozentsatz von der Luft, die einem Wärmeaustausch unterzogen ist, erhöht. In der Luftflusspassage 11 ist, wenn der Luftmischschieber 16 die stromaufwärtige Seite des Radiators 15 schließt und den Abschnitt, der ein anderer als der Radiator 15 ist, öffnet, die Öffnung 0%, und, andernfalls, wenn der Luftmischschieber 16 die stromaufwärtige Seite des Radiators 15 öffnet und den Abschnitt, der ein anderer als der Radiator 15 ist, schließt, die Öffnung 100%.
Der Kältemittelkreis 20 enthält: Den Wärmetauscher 14; den Radiator 15; einen Kompressor 21, der konfiguriert ist, Kältemittel zu verdichten; einen Außenwärmetauscher 22, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft auszuführen; einen Innenraumwärmetauscher 23, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen dem aus dem Radiator 15 fließenden oder durch den Außenwärmetauscher 22 geflossenen Kältemittel und dem aus dem Wärmetauscher 14 fließenden Kältemittel auszuführen; ein Dreiweg-Ventil 24, das konfiguriert ist, die Passage des Kältemittels umzuschalten; ein erstes bis viertes Magnetspulenventil 25a bis 25d; ein erstes und zweites Rückschlagventil 26a und 26b; ein erstes und zweites Expansionsventil 27a und 27b, die konfiguriert sind, das fließende Kältemittel zu dekomprimieren; einen Sammeltank 28, der konfiguriert ist, zusätzliches Kältemittel anzusammeln; und einen Akkumulator 29, der konfiguriert ist, zwischen Kältemitteldampf und Kältemittelflüssigkeit zu trennen, um es zu verhindern, dass Kältemittelflüssigkeit in den Kompressor 21 gesaugt wird. Diese Komponenten sind durch ein Kupferrohr oder ein Aluminiumrohr miteinander verbunden. Der Kompressor 21 und der Außenwärmetauscher 22 sind außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet. Der Kompressor 21 wird durch den Elektromotor 21a angetrieben. Der Außenwärmetauscher 22 ist mit einem Außenventilator 30 versehen, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel auszuführen wenn das Fahrzeug anhält. Der Außenventilator 30 wird durch den Elektromotor 30a angetrieben.
Um genauer zu sein, ist eine Einlassseite des Radiators 15, in die das Kältemittel fließt, mit der Auslieferseite des Kompressors 21, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um die Kältemittelflusspassage 20a zu bilden. Zusätzlich ist die Einlassseite des Radiators 15, in die das Kältemittel fließt, mit der Auslassseite des Außenwärmetauschers 22, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20b zu bilden. Das Dreiweg-Ventil 24 ist in der Kältemittelflusspassage 20b vorgesehen. Die eine Seite des Dreiweg-Ventils 24, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, und eine andere Seite, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, sind parallel zueinander und sind mit der Einlassseite des Außenwärmetauschers 22, in die das Kältemittel fließt, verbunden, und bilden dabei die Kältemittelflusspassagen 20c und 20d. Der Sammeltank 28, das erste Expansionsventil 27a und das erste Rückschlagventil 26a sind in der Kältemittelflusspassage 20d in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms des Kältemittels vorgesehen. Die Ansaugseite des Kompressors 21, in die das Kältemittel gesaugt wird, und der Teil der Kältemittelflusspassage 20d zwischen dem Dreiweg-Ventil 24 und dem Sammeltank 28 sind parallel mit der Auslassseite des Außenwärmetauschers 22, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20e und 20f zu bilden. Das erste Magnetspulenventil 25a und der Akkumulator 29 sind in der Kältemittelflusspassage 20e in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms des Kältemittels vorgesehen. Das zweite Magnetspulenventil 25b und das zweite Rückschlagventil 26b sind in der Kältemittelflusspassage 20f in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms des Kältemittels vorgesehen. Die Einlassseite des Innenraumwärmetauschers 23, in die ein Hochdruck-Kältemittel fließt, ist mit dem Teil der Kältemittelflusspassage 20d zwischen dem Sammeltank 28 und dem ersten Expansionsventil 27a verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20g zu bilden. Das dritte Magnetspulenventil 25c ist in der Kältemittelflusspassage 20g vorgesehen. Die Einlassseite des Wärmetauschers 14, in die das Kältemittel fließt, ist mit der Auslassseite des Innenraumwärmetauschers 23, von der das Hochdruck-Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20h vorzusehen. Das zweite Expansionsventil 27b ist in der Kältemittelflusspassage 20h vorgesehen. Die Einlassseite des Innenraumwärmetauschers 23, in die ein Niederdruck-Kältemittel fließt, ist mit der Auslassseite des Wärmetauschers 14, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20i zu bilden. Der Teil der Kältemittelflusspassage 20e zwischen dem ersten Magnetspulenventil 25a und dem Akkumulator 29 ist mit der Auslassseite des Innenraumwärmetauschers 23, von der das Niederdruck-Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20j bereitzustellen. Die Einlassseite des Außenwärmetauschers 22, in die das Kältemittel fließt, ist mit der Kältemittelflusspassage 20a verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20k bereitzustellen. Das vierte Magnetspulenventil 25d ist in der Kältemittelflusspassage 20k vorgesehen.
Darüber hinaus enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung auch eine Steuerungsvorrichtung 40, die die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums steuert, um die voreingestellte Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu sein.
Die Steuerungsvorrichtung 40 enthält eine CPU, einen ROM und einen RAM. In der Steuerungsvorrichtung liest die CPU über einen Empfang eines Eingabesignals von einer mit der Eingangsseite verbundenen Einrichtung das in dem ROM gespeicherte Programm gemäß dem Eingabesignal aus, speichert den durch das Eingabesignal erfassten Zustand auf dem RAM und überträgt ein Ausgabesignal zu einer mit der Ausgangsseite verbundenen Einrichtung.
Wie in 2 gezeigt, ein Elektromotor 12a zum Antreiben des Innenraumventilators 12; ein Elektromotor 13a zum Antreiben des Einlassumschaltschiebers 13; ein Elektromotor 13e zum Antreiben der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d; ein Elektromotor 16a zum Antreiben des Luftmischschiebers 16; ein Elektromotor 21a zum Antreiben des Kompressors 21; das Dreiweg-Ventil 24; das erste bis vierte Magnetspulenventil 25a bis 25d; und ein Elektromotor 30a zum Antreiben des Außenventilators 30.
Wie in 2 gezeigt, ein Außenlufttemperatursensor 41, der konfiguriert ist, eine Temperatur Tam außerhalb des Fahrzeuginnenraums zu erfassen; ein Innenraumlufttemperatursensor 42, der konfiguriert ist, eine Innenraumlufttemperatur Tr zu erfassen; ein Einlasstemperatursensor 43, der konfiguriert ist, eine Temperatur Ti der in die Luftflusspassage 11 strömenden Luft zu erfassen; ein Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44, der konfiguriert ist, eine Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, zu erfassen; ein Erwärmte-Luft-Temperatursensor 45, der konfiguriert ist, eine Temperatur Tc der Luft, die in dem Radiator 15 erwärmt wurde, zu erfassen; ein Innenraumluftfeuchtigkeitssensor 46, der konfiguriert ist, eine Innenraumluftfeuchtigkeit Rh zu erfassen; ein Kältemitteltemperatursensor 47, der konfiguriert ist, eine Temperatur T_hex des Kältemittels nach dem Wärmeaustausch in dem Außenwärmetauscher 22 zu erfassen; ein Isolationssensor 48, wie etwa ein Fotosensor, der konfiguriert ist, einen Isolationsausmaß Ts zu erfassen; ein Geschwindigkeitssensor 49, der konfiguriert ist, eine Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu erfassen; und ein Betätigungsteil 50, das konfiguriert ist, Betriebsarten hinsichtlich der Solleinstelltemperatur Tset und dem Umschalten der Operation einzustellen.
Die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, die die oben beschriebene Konfiguration hat, führt eine Kühloperation, eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, eine Heizoperation, eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation und eine Defrost-Operation aus. Nun wird jede Operation erklärt.
Zuerst wird die Kühloperation erklärt. In dem Kältemittelkreis 20 wird die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20c eingestellt; das zweite und dritte Magnetspulenventil 25b und 25c öffnen und das erste und vierte Magnetspulenventil 25a und 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 3 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20d und 20c; den Außenwärmetauscher 22; die Kältemittelflusspassagen 20f, 20d und 20g; die Hochdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; die Kältemittelflusspassage 20h; den Wärmetauscher 14; die Kältemittelflusspassage 20i; die Niederdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; und die Kältemittelflusspassagen 20j und 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22 ab und absorbiert die Wärme in dem Wärmetauscher 14. Wenn der Luftmischschieber 16 während einer Kühl- und Entfeuchtungsoperation geöffnet ist, gibt das Kältemittel die Wärme auch in dem Radiator 15 ab.
In diesem Fall wird der Innenraumventilator 12 in der Klimatisierungseinheit 10 während der Kühloperation betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die Luft ist in dem Wärmetauscher 14 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen und wird gekühlt. Die Temperatur der gekühlten Luft wird die Sollluftblastemperatur TAO von der aus den Auslässen 11c, 11d und 11e auszublasenden Luft, um die Temperatur des Fahrzeuginnenraums auf eine vorbestimmte Temperatur einzustellen. Dann wird die Luft bei der Temperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Währenddessen wird während der Kühl- und Entfeuchtungsoperation der Innenraumventilator 12 in der Klimatisierungseinheit 10 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die Luft ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel, das die Wärme in dem Wärmetauscher 14 absorbiert, unterzogen, und wird daher gekühlt und entfeuchtet. Die in dem Wärmetauscher 14 entfeuchtete Luft wird einem Wärmeaustausch mit dem Wasser, das die Wärme in dem Radiator 15 abgibt, unterzogen, und daher aufgewärmt. Als ein Ergebnis wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während einer Heizoperation wird in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das erste Magnetspulenventil 25a ist geöffnet und das zweite bis vierte Magnetspulenventil 25b bis 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 4 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d; den Außenwärmetauscher 22; und die Kältemittelflusspassage 22e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Wasser gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die Luft ist nicht einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 14 unterzogen, sondern ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Radiator 15 unterzogen und wird daher erwärmt. Als ein Ergebnis wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Als nächstes wird die Heiz- und Entfeuchtungsoperation erklärt. In dem Kältemittelkreis 20 wird die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das erste und dritte Magnetspulenventil 25a und 25c öffnen und das zweite und vierte Magnetspulenventil 25b und 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 5 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; und die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d. Ein Teil des durch die Kältemitteflusspassage 20d fließenden Kältemittels fließt in dieser Reihenfolge durch: Den Außenwärmetauscher 22; und die Kältemittelflusspassage 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Währenddessen fließt das durch die Kältemittelflusspassage 20d fließende verbleibende Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20g; die Hochdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; die Kältemittelflusspassage 20h; den Wärmetauscher 14; die Kältemittelflusspassage 20i; die Niederdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; und die Kältemittelflusspassagen 20j und 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert die Wärme in dem Wärmetauscher 14 und dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die strömende Luft ist in dem Wärmetauscher 14 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen und wird daher gekühlt und entfeuchtet. Sämtliche oder ein Teil der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 entfeuchtet wurde, ist in dem Radiator 15 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen und wird erwärmt. Als ein Ergebnis wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO in den Fahrzeuginnenraum geblasen.
Als nächstes wird die Defrost-Operation erklärt. In dem Kältemittelkreis 20 wird die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das erste und vierte Magnetspulenventil 25a und 25d öffnen und das zweite und dritte Magnetspulenventil 25b und 25c sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 6 gezeigt, ein Teil des von dem Kompressor 21 ausgestoßenen Kältemittels in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d, und fließt in den Außenwärmetauscher 22. Währenddessen fließt das von den Kompressor 21 ausgestoßene verbleibende Kältemittel durch die Kältemittelflusspassagen 20a und 20k und fließt in den Außenwärmetauscher 22. Das aus dem Außenwärmetauscher 22 fließende Kältemittel fließt durch die Kältemittelflusspassage 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert zu diesem Zeitpunkt die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen. Die strömende Luft ist nicht einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 14 unterzogen, sondern ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen, das die Wärme in dem Radiator 15 abgibt, und wird daher aufgewärmt und dann zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Automatikschalter des Betätigungsteils 50 eingeschaltet ist, führt die Steuerungsvorrichtung 40 einen Operation-Umschalt-Steuerungsprozess aus, um die Operation basierend auf Innenraum- und Außenumgebungsbedingungen, wie etwa einer Temperatur, zwischen der Kühloperation, der Kühl- und Entfeuchtungsoperation, der Heizoperation, der Heiz- und Entfeuchtungsoperation und der Defrost-Operation umzuschalten.
In jeder durch den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess geschalteten Operation schaltet die Steuerungsvorrichtung 40 die Umschalt-Betriebsart gemäß der Sollluftblastemperatur TAO zwischen der Fuß-Betriebsart, der Lüftung-Betriebsart und der Zwei-Level-Betriebsart um. Um genauer zu sein, stellt die Steuerungsvorrichtung 40 die Fuß-Betriebart ein, wenn die Sollluftblastemperatur TAO hoch, z. B. 40 Grad Celsius, ist. Währenddessen stellt die Steuerungsvorrichtung 40 die Lüftung-Betriebsart ein, wenn die Sollluftblastemperatur TAO niedrig, z. B. niedriger als 25 Grad Celsius ist. Darüber hinaus stellt die Steuerungsvorrichtung 40 die Zwei-Level-Betriebsart ein, wenn die Sollluftblastemperatur TAO die Temperatur zwischen der Temperatur für die Fuß-Betriebsart und der Temperatur für die Lüftung-Betriebsart ist.
Die Steuerungsvorrichtung 40 schaltet die Betriebsart der Auslässe 11c, 11d und 11e unter Verwendung der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d um, und steuert die Öffnung des Luftmischschiebers 16, um die Temperatur der aus den Auslässen 11c, 11d und 11e geblasenen Luft auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Hier ist, wenn die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist (z. B. 10 Grad Celsius oder niedriger), die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 22 niedrig (z. B. 5 bis 10 Grad Celsius). In diesem Fall ist die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher 14 ebenfalls niedrig (z. B. 0 bis 5 Grad Celsius) und daher ist es wahrscheinlich, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird.
Um es zu verhindern, dass während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird, führt die Steuerungsvorrichtung 40 einen Prozess aus, um die Temperatur des Wärmetauschers zu steuern. Nun wird unter Bezugnahme auf das in 7 gezeigte Ablaufdiagramm der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 40 für diesen Prozess erläutert.
(Schritt S1)
In Schritt S1 bestimmt die CPU, ob die Außenlufttemperatur Tam eine vorbestimmte Temperatur T1 (z. B. 10 Grad Celsius) oder niedriger ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S4. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Tam höher als die vorbestimmte Temperatur T1 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S2.
(Schritt S2)
In dem Schritt S2 bestimmt die CPU, ob die Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels eine vorbestimmte Temperatur T2 (z. B. 5 bis 10 Grad Celsius) oder niedriger ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur T_hex die vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S4. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur T_hex höher als die vorbestimmte Temperatur T2 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S3.
(Schritt S3)
In dem Schritt S3 bestimmt die CPU, ob eine Temperatur Te des Wärmetauschers 14 gleich oder niedriger als eine Temperatur (Tet – α) ist, die durch Abziehen einer vorbestimmten Temperatur α von einer Solltemperatur Tet der Wärmetemperatur 14 ist. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Te Tet – α oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S4. Andernfalls beendet die CPU den Prozess zum Steuern der Temperatur des Wärmetauschers, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Te höher als Tet – α ist. Hier ist die Solltemperatur Tet die Kondensationspunkttemperatur der Luft bei der absoluten Luftfeuchtigkeit, um es zu verhindern, dass Fenstergläser des Fahrzeuginnenraums beschlagen, und sie wird basierend auf der Außenlufttemperatur Tam und der Innenraumlufttemperatur Tr berechnet.
(Schritt S4)
In dem Fall, in dem die Temperatur Tam die in dem Schritt S1 vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist, in dem Fall, in dem die Temperatur T_hex die in dem Schritt S2 vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist, oder in dem Fall, in dem in dem Schritt S3 die Temperatur Te Tet – α oder niedriger ist, steuert die CPU, um das Öffnen und Schließen des dritten Magnetspulenventils 25c zu schalten. Um genauer zu sein ist das dritte Magnetspulenventil 25c geschlossen, wenn, wie in 8 gezeigt, die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 von einer Temperatur, die höher als die Solltemperatur Tet des Wärmetauschers 14 ist, auf eine Temperatur (Tet – β) herabgesetzt ist, die durch Abziehen einer vorbestimmten Temperatur β von der Solltemperatur Tet erhalten wird. Andernfalls ist das dritte Magnetspulenventil 25c geöffnet, wenn die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 von einer Temperatur, die niedriger als Tet – β ist, auf die Solltemperatur Tet erhöht wird.
Auf diese Weise ist mit der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation das dritte Magnetspulenventil 25c in dem Fall geschlossen, in dem die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist während die durch den Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44 erfasste Temperatur Te Tet – β oder niedriger ist, oder in dem Fall, in dem die Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels die vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist. Durch diese Maßnahme wird in einem Fall, in dem wahrscheinlich Reif während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird, der Fluss des Kältemittels in den Wärmetauscher 14 gestoppt. Daher ist es möglich, es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird.
Hier wurde mit Ausführungsform 1 als ein Mittel zum Stoppen des Flusses des Kältemittels in den Wärmetauscher 14 eine Konfiguration beschrieben, in der das in der Kältemittelflusspassage 25c vorgesehene dritte Magnetspulenventil 25c geschlossen ist. Jedoch ist dies keinesfalls beschränkend. Eine andere Konfiguration ist möglich, in der der Fluss des Kältemittels in den Wärmetauscher 14 unter Verwendung von zum Beispiel einem elektronischen Expansionsventil mit einer einstellbaren Öffnung als das zweite Expansionsventil 27b, das in der Kältemittelflusspassage 20h, die mit der Einlassseite des Wärmetauschers 14, in die das Kältemittel fließt, verbunden ist, vorgesehen ist.
Zusätzlich wurde mit Ausführungsform 1 eine Konfiguration als ein Beispiel beschrieben, in dem der Fluss des Kältemittels in den Wärmetauscher 14 durch Schließen des dritten Magnetspulenventils 25 blockiert wird. Jedoch ist eine andere Konfiguration möglich, in der eine Menge des Kältemittels, das in den Wärmetauscher 14 fließt, reduziert wird, um es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird.
9 bis 12 zeigen Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Hier sind denselben Komponenten dieselben Bezugszeichen wie in Ausführungsform 1 zugeordnet.
Wie in 9 gezeigt, hat die Klimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Umgehungsflusspassage 20l, die vorgesehen ist, um zwischen der Kältemittelflusspassage 20i und einem Teil der Kältemittelflusspassage 20h auf der in der Kältemittelflussrichtung stromabwärtigen Seite von dem zweiten Expansionsventil 27b zu verbinden. Diese Umgehungsflusspassage 20l ist konfiguriert, es dem durch die Kältemittelpassage 20h fließenden Kältemittel zu ermöglichen, in die Kältemittelflusspassage 20i zu fließen, und den Wärmetauscher 14 zu umgehen. Zusätzlich ist ein Umgehung-Magnetspulenventil 25e in der Umgehungsflusspassage 20l vorgesehen, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, die Kältemittelflusspassage zu öffnen und zu schließen. Wie in 10 gezeigt, ist das Umgehung-Magnetspulenventil 25e mit der Ausgangsseite der Steuerungsvorrichtung 40 verbunden.
In der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, die die oben beschriebene Konfiguration hat, führt die Steuerungsvorrichtung 40 während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation einen Prozess aus, um die Temperatur des Wärmetauschers 14 zu steuern, um es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird wenn die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist. Nun wird der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 40 in diesem Prozess unter Bezugnahme auf das in 11 gezeigte Ablaufdiagramm erläutert.
(Schritt S11)
In Schritt S11 bestimmt die CPU, ob die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 (z. B. 10 Grad Celsius) oder niedriger ist. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S14. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Tam höher als die vorbestimmte Temperatur T1 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S12.
(Schritt S12)
In dem Schritt S12 bestimmt die CPU, ob die Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels die vorbestimmte Temperatur T2 (z. B. 5 bis 10 Grad Celsius) oder niedriger ist. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur T_hex die vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S14. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur T_hex höher als die vorbestimmte Temperatur T2 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S13.
(Schritt S3)
In dem Schritt S13 bestimmt die CPU, ob die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 gleich oder niedriger als die Temperatur (Tet – α), die durch Abziehen der vorbestimmten Temperatur α von der Solltemperatur Tet der Wärmetemperatur 14 erhalten wird, ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Te Tet – α oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S14. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Te höher als Tet – α ist, beendet die CPU den Prozess, die Temperatur des Wärmetauschers zu steuern.
(Schritt S14)
In dem Fall, in dem in dem Schritt S11 die Temperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist, in dem Fall, in dem in dem Schritt S12 die Temperatur T_hex die vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist, oder in dem Fall, in dem in dem Schritt S13 die Temperatur Te Tet – α oder niedriger ist, steuert die CPU, um das Öffnen und Schließen des Umgehung-Magnetspulenventils 25e zu schalten. Um genauer zu sein ist das Umgehung-Magnetspulenventil 25e geöffnet, wenn, wie in 12 gezeigt, die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 von einer Temperatur, die höher als die Solltemperatur Tet des Wärmetauschers 14 ist, auf die Temperatur (Tet – β), die durch Abziehen der vorbestimmten Temperatur β von der Solltemperatur Tet erhalten wird, verringert wird. Andernfalls ist das Umgehung-Magnetspulenventil 25e geschlossen, wenn die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 von einer Temperatur, die niedriger als Tet – β ist, auf die Solltemperatur Tet erhöht wird.
Auf diese Weise wird mit der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, während die durch den Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44 erfasste Temperatur Te Tet – β oder niedriger ist, das Umgehung-Magnetspulenventil 25e in dem Fall geöffnet, in dem die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist, oder in dem Fall, in dem die Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels die vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist. Durch diese Maßnahme wird in einem Fall, in dem während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation wahrscheinlich Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird, das Kältemittel veranlasst, in die Umgehungsflusspassage 20l zu fließen, um eine Menge des in den Wärmetauscher 14 fließenden Kältemittels zu verringern. Daher ist es möglich, es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird.
Zusätzlich ist die Umgehungsflusspassage 20l vorgesehen, um zwischen der Kältemittelflusspassage 20i und dem Teil der Kältemittelflusspassage 20h auf der stromabwärtigen Seite von dem zweiten Expansionsventil 27h in der Kältemittelflussrichtung zu verbinden. Durch diese Maßnahme ist es möglich, das Kältemittel, das in dem zweiten Expansionsventil 27b dekomprimiert wurde, durch die Umgehungsflusspassage 20l fließen zu lassen. Daher ist es möglich, den Schlag zu dem Zeitpunkt, an dem das Umgehung-Magnetspulenventil 25e geöffnet und geschlossen wird, zu reduzieren.
Hier wurde mit Ausführungsformen 1 und 2 die Konfiguration beschrieben, in der, wenn wahrscheinlich Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird, die Steuerung durch Umschalten zwischen dem Öffnen und dem Schließen des dritten Magnetspulenventils 25c oder des Umgehung-Magnetspulenventils 25e ausgeführt wird, um den Fluss des Kältemittels durch die Kältemitteflusspassagen 20g und 20k zu ermöglichen oder zu stoppen. Jedoch ist es keinesfalls beschränkend. Eine andere Konfiguration ist möglich, in der beispielsweise ein Ventil mit der einstellbaren Öffnung anstatt des dritten Magnetspulenventils 25c und des Umgehung-Magnetspulenventils 25e angewendet wird, um eine Kältemittelmenge zu steuern, die durch die Kältemittelflusspassagen 20g und 20k fließt. Durch diese Maßnahme ist es möglich, auf dieselbe Weise wie in Ausführungsformen 1 und 2 zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird. Eine andere Konfiguration ist ferner möglich, in der ein Magnetspulenventil als ein Ventil mit der einstellbaren Öffnung angewendet wird, um das Zeitverhältnis, in dem das Ventil zu einer vorbestimmten Zeit geöffnet ist, zu verändern, um die Durchflussrate des Kältemittels zu verändern.
13 bis 15 zeigen Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. Hier sind denselben Komponenten dieselben Bezugszeichen wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen zugeordnet.
In der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in dem Kältemittelkreis 20 von Ausführungsform 1 ein elektronisches Expansionsventil 27c mit der einstellbaren Öffnung anstatt des ersten Expansionsventils angewendet. Zusätzlich ist der Außenwärmetauscher 22 mit einem Drucksensor 51 versehen, um einen Druck P des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 22 zu erfassen. Wie in 14 gezeigt sind das elektronische Expansionsventil 27c und der Drucksensor 51 jeweils mit der Ausgangsseite und der Eingangsseite der Steuerungsvorrichtung 40 verbunden.
In der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, die die oben beschriebene Konfiguration hat, führt die Steuerungsvorrichtung 40 während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation einen Prozess aus, um die Temperatur des Wärmetauschers zu steuern, um es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird wenn die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist. Nun wird der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 40 in diesem Prozess unter Bezugnahme auf das in 15 gezeigte Ablaufdiagramm erläutert.
(Schritt S21)
In Schritt S21 berechnet die CPU basierend auf der Außenlufttemperatur Tam und der Solltemperatur Tet des Wärmetauschers 14 eine vorübergehende Sollüberhitzung SHtp und geht den Schritt zu Schritt S22.
(Schritt S22)
In dem Schritt S22 berechnet die CPU basierend auf der Temperatur Te und der Solltemperatur Tet des Wärmetauschers 14 ein Korrekturausmaß H der Überhitzung. Um genauer zu sein, bestimmt die CPU, ob die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 gleich oder niedriger als eine Temperatur (Tet – γ) ist, die durch Abziehen einer vorbestimmten Temperatur γ von der Solltemperatur Tet erhalten wird. Wenn die Temperatur Te Tet – γ oder niedriger ist, bestimmt die CPU ein Korrekturausmaß H (H < 0), um die Sollüberhitzung SHt zu verringern. Andernfalls bestimmt die CPU ein Korrekturausmaß H (H > 0) um die Sollüberhitzung SHt zu erhöhen, wenn die Temperatur Te höher als Tet – γ ist.
(Schritt S23)
In Schritt S23 berechnet die CPU eine Sollüberhitzung SHt durch Addieren des Korrekturausmaßes H zu der vorübergehenden Sollüberhitzung SHtp.
(Schritt S24)
In Schritt S24 berechnet die CPU die Öffnung des elektronischen Expansionsventils 27c basierend auf der Sollüberhitzung SHt und der derzeitigen Überhitzung SH, und steuert das elektronische Expansionsventil 27c, auf den berechneten Wert zu öffnen. Hier wird die derzeitige Überhitzung SH basierend auf dem Druck P des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 22 und der Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels berechnet.
Auf diese Weise wird die Sollüberhitzung SHt mit der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation herabgesetzt, wenn die durch den Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44 erfasste Temperatur Te Tet – γ oder niedriger ist. Durch diese Maßnahme wird, wenn während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation wahrscheinlich Reif gebildet wird, das elektronische Expansionsventil 27c gesteuert, die Überhitzung SH herabzusetzen, so dass die Durchflussrate des durch den Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels erhöht wird, um die Menge des in den Wärmetauscher 14 fließenden Kältemittels zu reduzieren. Als ein Ergebnis ist es möglich, es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird.
16 und 17 zeigen Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung. Hier sind denselben Komponenten dieselben Bezugszeichen wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen zugeordnet.
Die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat dieselbe Konfiguration wie in Ausführungsform 3 und das elektronische Expansionsventil 27c wird während eines Prozesses zum Steuern der Temperatur des Wärmetauschers geöffnet und geschlossen. Nun wird der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 40 in diesem Prozess unter Bezugnahme auf das in 16 gezeigte Ablaufdiagramm erläutert.
(Schritt S31)
In Schritt S31 bestimmt die CPU, ob die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 (z. B. 10 Grad Celsius) oder niedriger ist. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S34. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Tam höher als die vorbestimmte Temperatur T1 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S32.
(Schritt S32)
In dem Schritt S32 bestimmt die CPU, ob die Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels die vorbestimmte Temperatur T2 (z. B. 5 bis 10 Grad Celsius) oder niedriger ist. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur T_hex die vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S34. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur T_hex höher als die vorbestimmte Temperatur T2 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S33.
(Schritt S33)
In dem Schritt S33 bestimmt die CPU, ob die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 gleich oder niedriger als die Temperatur (Tet – α) ist, die durch Abziehen der vorbestimmten Temperatur α von der Solltemperatur Tet der Wärmetemperatur 14 ist. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Te Tet – α oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S34. Andernfalls beendet die CPU den Prozess zum Steuern der Temperatur des Wärmetauschers, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Te höher als Tet – α ist.
(Schritt S34)
In dem Fall, in dem in dem Schritt S31 die Temperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist, in dem Fall, in dem in dem Schritt S32 die Temperatur die vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist, oder in dem Fall, in dem in dem Schritt S33 die Temperatur Te Tet – α oder niedriger ist, steuert die CPU das Öffnen und Schließen des elektronischen Expansionsventils 27c. Um genauer zu sein, ist das elektronische Expansionsmagnetspulenventil 27c geschlossen, wenn, wie in 17 gezeigt, die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 von einer Temperatur, die höher als die Solltemperatur Tet des Wärmetauschers 14 ist, auf die Temperatur (Tet – β), die durch Abziehen der vorbestimmten Temperatur β von der Solltemperatur Tet erhalten wird, herabgesetzt wird. Andernfalls ist das elektronische Expansionsmagnetspulenventil 27c geöffnet, wenn die Temperatur Te des Wärmetauschers 14 von einer Temperatur, die niedriger als Tet – β ist, auf die Solltemperatur Tet erhöht wird.
Auf diese Weise ist mit dem Fahrzeugklimatisierungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation das elektronische Expansionsmagnetspulenventil 27c, während die durch den Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44 erfasste Temperatur Te Tet – β oder niedriger ist, in dem Fall geschlossen, in dem die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder niedriger ist, oder in dem Fall, in dem die Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels die vorbestimmte Temperatur T2 oder niedriger ist. Durch diese Maßnahme wird während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, wenn wahrscheinlich Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird, der Fluss des Kältemittels in den Außenwärmetauscher 22 gestoppt, um es zu verhindern, dass das Kältemittel die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22 absorbiert, sondern es dem Kältemittel nur zu ermöglichen, die Wärme in dem Wärmetauscher 14 zu absorbieren. Daher ist es möglich, es zu verhindern, dass die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher 14 verringert wird, und folglich, es zu verhindern, dass Reif auf dem Wärmetauscher 14 gebildet wird.
Hier wurde mit der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration beschrieben, in der die Wärmemenge, die durch einen Wärmeaustausch zwischen der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft und dem Kältemittel, das die Wärme in dem Radiator 15 abgibt, erhalten wird, als die Wärmequelle für die Heiz- und Entfeuchtungsoperation und die Kühl- und Entfeuchtungsoperation verwendet wird. In diesem Fall kann, wenn die Wärmemenge nicht unzureichend ist, eine Hilfswärmequelle vorgesehen sein. Zum Beispiel kann zusätzlich zu dem Radiator 15 ein elektrischer Heizer als eine Wärmequelle, die die Luftflusspassage 11 direkt heizen kann, in der Luftflusspassage 1 vorgesehen sein. Zusätzlich ist ein Wasserheizkreis über das Innere und Äußere der Luftflusspassage 11 hinweg gebildet, um das durch den Wasserheizkreis außerhalb der Luftflusspassage 11 fließende Wasser aufzuwärmen und die Wärme von dem aufgewärmten Wasser in die Luftflusspassage 11 abzugeben.
Darüber hinaus wurde eine Konfiguration beschrieben, in der das Dreiweg-Ventil 24 verwendet wird, um zwischen den Kältemittelflusspassagen 20c und 20d umzuschalten. Jedoch ist es keinesfalls beschränkend. Statt des Dreiweg-Ventils 24 können zwei Magnetspulenventile verwendet werden, um zwischen den Kältemittelflusspassagen 20c und 20d umzuschalten.
18 bis 27 zeigen Ausführungsform 5 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in 18 gezeigt, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehene Klimatisierungseinheit 10 und den über den Fahrzeuginnenraum und das Äußere hinweg gebildeten Kältemittelkreis 20.
Die Klimatisierungseinheit 10 enthält die Luftflusspassage 11, die es der zu dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft ermöglicht, durchzugehen. Der Außenlufteinlass 11a und der Innenraumlufteinlass 11b sind auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Der Außenlufteinlass 11a ist konfiguriert, es der Außenluft zu ermöglichen, in die Luftflusspassage 11 zu strömen, und der Innenraumlufteinlass 11b ist konfiguriert, es der Innenraumluft zu ermöglichen, in die Luftflusspassage 11 zu strömen. Währenddessen sind der Fuß-Auslass 11c, der Lüftung-Auslass 11d und der Defroster-Auslass 11e auf der Seite des zweiten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Der Fuß-Auslass 11c ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft zu ermöglichen, zu den Füßen der Passagiere in dem Fahrzeug geblasen zu werden. Der Lüftung-Auslass 11d ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft zu ermöglichen, zu den Oberkörpern der Passagiere in dem Fahrzeug geblasen zu werden. Der Defroster-Auslass 11e ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft zu ermöglichen, zu der inneren Oberfläche des vorderen Fensters geblasen zu werden.
Der Innenraumventilator 12, wie etwa ein Schirokko-Ventilator, der konfiguriert ist, es der Luft zu ermöglichen, durch die Luftflusspassage 11 von Ende zu Ende durchzuströmen, ist auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Dieser Innenraumventilator 12 wird durch den Elektromotor 12a angetrieben.
Auch ist auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 der Einlassumschaltschieber 13 konfiguriert, einen von dem Außenlufteinlass 11a und dem Innenraumlufteinlass 11b zu öffnen und den anderen zu schließen. Dieser Einlassumschaltschieber 13 wird durch den Elektromotor 13a angetrieben. Wenn der Einlassumschaltschieber 13 den Innenraumlufteinlass 11b schließt und den Außenlufteinlass 11a öffnet, wird die Betriebsart zu einer Außenluftversorgung-Betriebsart umgeschaltet, in der die Luft von dem Außenlufteinlass 11a in die Luftflusspassage 11 strömt. Währenddessen wird, wenn der Einlassumschaltschieber 13 den Außenlufteinlass 11a schließt und den Innenraumlufteinlass 11b öffnet, die Betriebsart zu einer Innenraumluftumwälz-Betriebsart geschaltet, in der die Luft von dem Innenraumlufteinlass 11b in die Luftflusspassage 11 strömt. Darüber hinaus wird, wenn der Einlassumschaltschieber 13 zwischen dem Außenlufteinlass 11a und dem Innenraumlufteinlass 11b platziert ist, und der Außenlufteinlass 11a und der Innenraumlufteinlass 11b öffnen, die Betriebsart auf eine Zwei-Weg-Betriebsart geschaltet, in der die Luft gemäß dem Öffnungsverhältnis von dem Außenlufteinlass 11a und dem Innenraumlufteinlass 11b von sowohl dem Außenlufteinlass 11a als auch dem Innenraumlufteinlass 11b in die Luftflusspassage 11 strömt.
Die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d, die konfiguriert sind, den Fuß-Auslass 11c, den Lüftung-Auslass 11d und den Defroster-Auslass 11e zu öffnen und zu schließen, sind jeweils auf der zweiten Seite der Luftflusspassage 11 in dem Fuß-Auslass 11c, dem Lüftung-Auslass 11d und dem Defroster-Auslass 11e vorgesehen. Diese Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d sind konfiguriert, sich zusammen durch ein Gestänge (nicht gezeigt) zu bewegen und werden durch den Elektromotor 13e geöffnet und geschlossen. Hier strömt, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c öffnen, den Lüftung-Auslass 11d schließen und den Defroster-Auslass 11e leicht öffnen, das meiste der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft aus dem Fuß-Auslass 11c und die verbleibende Luft wird aus dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Fuß-Betriebsart” bezogen. Währenddessen wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Defroster-Auslass 11e schließen und den Lüftung-Auslass 11d öffnen, sämtliche durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Lüftung-Auslass 11d geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Lüftung-Betriebsart” bezogen. Zusätzlich wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Lüftung-Auslass 11d öffnen und den Defroster-Auslass 11e schließen, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Fuß-Auslass 11c und dem Lüftung-Auslass 11d geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Zwei-Level-Betriebsart” bezogen. Darüber hinaus wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Lüftung-Auslass 11d schließen und den Defroster-Auslass 11e öffnen, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Defroster-Betriebsart” bezogen. Darüber hinaus wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Lüftung-Auslass 11d schließen und den Fuß-Auslass 11c und den Defroster-Auslass 11e öffnen, die durch die Luftflusspassage 11 fließende Luft aus dem Fuß-Auslass 11c und dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Defroster-Fuß-Betriebsart” bezogen. Hier sind in der Zwei-Level-Betriebsart die Luftflusspassage 11, der Fuß-Auslass 11c, der Lüftung-Auslass 11d und der Wärmetauscher und der Radiator, die später beschrieben werden, so angeordnet und konfiguriert, dass die Temperatur der aus dem Fuß-Auslass 11c geblasenen Luft höher als die Temperatur der aus dem Lüftung-Auslass 11d geblasenen Luft ist.
Der Wärmetauscher 14 ist in der Luftflusspassage 11 stromabwärts des Luftstroms von dem Innenraumventilator 12 vorgesehen. Der Wärmetauscher 14 ist konfiguriert, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft zu kühlen und zu entfeuchten. Zusätzlich ist der Radiator 15 in der Luftflusspassage 11 stromabwärts des Luftstroms von dem Wärmetauscher 14 vorgesehen. Der Radiator 15 ist konfiguriert, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft zu erwärmen. Der Wärmetauscher 14 und der Radiator 15 sind Wärmetauscher, von denen jeder durch Rippen und Rohre gebildet ist, und die konfiguriert sind, einen Wärmeaustausch zwischen dem durch den Kältemittelkreis 20 fließenden Kältemittel und der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft auszuführen.
Der Luftmischschieber 16 ist zwischen dem Wärmetauscher 14 und dem Radiator 15 in der Luftflusspassage 11 vorgesehen und ist konfiguriert, den Prozentsatz der aufzuwärmenden Luft, die durch die Luftflusspassage 11 strömt, zu steuern. Der Luftmischschieber 16 wird durch den Elektromotor 16a angetrieben. Wenn der Luftmischschieber in der Luftflusspassage 11 stromaufwärts von dem Radiator 15 angeordnet ist, ist der Prozentsatz der in dem Radiator 15 einem Wärmeaustausch unterzogenen Luft verringert. Währenddessen wird, wenn der Luftmischschieber 16 in eine Position bewegt wird, die in der Luftflusspassage 11 eine andere ist als der Radiator 15, der Prozentsatz der einem Wärmeaustausch unterzogenen Luft erhöht. In der Luftflusspassage 11 ist, wenn der Luftmischschieber 16 die stromaufwärtige Seite des Radiators 15 schließt und den Abschnitt, der ein anderer als der Radiator 15 ist, öffnet, die Öffnung 0% und, andererseits, wenn der Luftmischschieber 16 die stromaufwärtige Seite des Radiators 15 öffnet und den Abschnitt, der ein anderer als der Radiator 15 ist, schließt, die Öffnung 100%.
Der Kältemittelkreis 20 enthält: Den Wärmetauscher 14, den Radiator 15, den Kompressor 21, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten; den Außenwärmetauscher 22, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft auszuführen; den Innenraumwärmetauscher 23, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen dem aus dem Radiator 15 fließenden oder durch den Außenwärmetauscher 22 geflossenen Kältemittel und dem aus dem Wärmetauscher 14 fließenden Kältemittel auszuführen; das Dreiweg-Ventil 24, das konfiguriert ist, die Passage des Kältemittels zu schalten; das erste bis vierte Magnetspulenventil 25a bis 25d; das erste und zweite Rückschlagventil 26a und 26b; das erste und zweite Expansionsventil 27a und 27b, die konfiguriert sind, das fließende Kältemittel zu dekomprimieren; den Sammeltank 28, der konfiguriert ist, zusätzliches Kältemittel anzusammeln; und den Akkumulator 29, der konfiguriert ist, zwischen dem Kältemitteldampf und der Kältemittelflüssigkeit zu trennen, um es zu verhindern, dass die Kältemittelflüssigkeit in den Kompressor 21 gesaugt wird. Diese Komponenten sind durch ein Kupferrohr oder Aluminiumrohr miteinander verbunden. Der Kompressor 21 und der Außenwärmetauscher 22 sind außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet. Der Kompressor 21 wird durch den Elektromotor 21a angetrieben. Der Außenwärmetauscher 22 ist mit dem Außenventilator 30 versehen, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel auszuführen, wenn das Fahrzeug anhält. Der Außenventilator 30 wird durch den Elektromotor 30a angetrieben. Das erste Expansionsventil 27a ist ein elektronisches Expansionsventil mit einer einstellbaren Öffnung.
Um genauer zu sein, ist die Einlassseite des Radiators 15, in die das Kältemittel fließt, mit der Auslieferseite des Kompressors 21, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um die Kältemittelflusspassage 20a zu bilden. Zusätzlich ist die Einlassseite des Wärmetauschers 22, in die das Kältemittel fließt, mit der Auslassseite des Radiators 15, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20b zu bilden. Das Dreiweg-Ventil 24 ist in der Kältemittelflusspassage 20b vorgesehen. Die eine Seite des Dreiweg-Ventils 24, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, und eine andere Seite, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, sind parallel zueinander und sind mit der Einlassseite des Außenwärmetauschers 22 verbunden, in die das Kältemittel fließt, und bildet dabei die Kältemittelflusspassagen 20c und 20d. In der Kältemittelflusspassage 20d sind der Sammeltank 28, das erste Expansionsventil 27a, das erste Rückschlagventil 26a in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms von dem Kältemittel vorgesehen. Die Ansaugseite des Kompressors 21, in den das Kältemittel gesaugt wird, und der Teil der Kältemittelflusspassage 20d zwischen dem Dreiweg-Ventil 24 und dem Sammeltank 28 sind parallel mit der Auslassseite des Außenwärmetauschers 22, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassagen 20e und 20f zu bilden. Das erste Magnetspulenventil 25a und der Akkumulator 29 sind in der Kältemittelflusspassage 20e in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms von dem Kältemittel vorgesehen. Das zweite Magnetspulenventil 25b und das zweite Rückschlagventil 26b sind in der Kältemittelflusspassage 20f in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms von dem Kältemittel vorgesehen. Die Einlassseite des Innenraumwärmetauschers 23, in die ein Hochdruckkältemittel fließt, ist mit dem Teil der Kältemittelflusspassage 20d zwischen dem Sammeltank 28 und dem ersten Expansionsventil 27a verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20g zu bilden. Das dritte Magnetspulenventil 25c ist in der Kältemittelflusspassage 20g vorgesehen. Die Einlassseite des Wärmetauschers 14, in die das Kältemittel fließt, ist mit der Auslassseite des Innenraumwärmetauschers 23, von der das Hochdruckkältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20h zu bilden. Das zweite Expansionsventil 27b ist in der Kältemittelflusspassage 20h vorgesehen. Die Einlassseite des Innenraumwärmetauschers 23, in die ein Niederdruckkältemittel fließt, ist mit der Auslassseite des Wärmetauschers 14, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20i zu bilden. Der Teil der Kältemittelflusspassage 20e zwischen dem ersten Magnetspulenventil 25a und dem Akkumulator 29 ist mit der Auslassseite des Innenraumwärmetauschers 23, von der das Niederdruckkältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20j bereitzustellen. Die Einlassseite des Außenwärmetauschers 22, in die das Kältemittel fließt, ist mit der Kältemittelflusspassage 20a verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20k zu bilden. Das vierte Magnetspulenventil 25b ist in der Kältemittelflusspassage 20k vorgesehen.
Darüber hinaus enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung auch eine Steuerungsvorrichtung 40, die die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums steuert, die voreingestellte Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu sein.
Die Steuerungsvorrichtung 40 enthält eine CPU, einen ROM und einen RAM. In der Steuerungsvorrichtung liest die CPU über ein Eingabesignal von einer Einrichtung, die mit der Eingangsseite verbunden ist, das in dem ROM gespeicherte Programm gemäß dem Eingabesignal aus, speichert den durch das Eingabesignal erfassten Zustand auf dem RAM und überträgt ein Ausgabesignal zu einer mit der Ausgangsseite verbundenen Einrichtung.
Wie in 19 gezeigt, der Elektromotor 12a zum Antreiben des Innenraumventilators 12; der Elektromotor 13a zum Antreiben des Einlassumschaltschiebers 13; der Elektromotor 13e zum Antreiben der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d; der Elektromotor 16a zum Antreiben des Luftmischschiebers 16; der Elektromotor 21a zum Antreiben des Kompressors 21; das Dreiweg-Ventil 24; das erste bis vierte Magnetspulenventil 25a bis 25d; das erste Expansionsventil 27a; und der Elektromotor 30a zum Antreiben des Außenventilators 30.
Wie in 19 gezeigt, sind der Außenlufttemperatursensor 41, der konfiguriert ist, eine Temperatur Tam außerhalb des Fahrzeuginnenraums zu erfassen; der Innenraumlufttemperatursensor 42, der konfiguriert ist, die Innenraumlufttemperatur Tr zu erfassen; der Einlasstemperatursensor 43, der konfiguriert ist, eine Temperatur Ti der in die Luftflusspassage 11 strömenden Luft zu erfassen; der Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44, der konfiguriert ist, eine Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, zu erfassen; der Erwärmte-Luft-Temperatursensor 45, der konfiguriert ist, eine Temperatur Tc der Luft, die in dem Radiator 15 erwärmt wurde, zu erfassen; der Innenraumluftfeuchtigkeitssensor 46, der konfiguriert ist, eine Innenraumluftfeuchtigkeit Th zu erfassen; der Isolationssensor 48, wie etwa ein Fotosensor, der konfiguriert ist, ein Isolationsausmaß Ts zu erfassen; der Geschwindigkeitssensor 49, der konfiguriert ist, eine Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu erfassen; und das Betätigungsteil 50, das konfiguriert ist, Betriebsarten hinsichtlich der Solleinstelltemperatur Tset und des Umschaltens der Operation einzustellen, mit der Eingangsseite der Steuerungsvorrichtung 40 verbunden.
Die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, die die oben beschriebene Konfiguration hat, führt eine Kühloperation, eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, eine Heizoperation, eine erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation, eine zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation und eine Defrost-Operation aus. Nun wird jede Operation erläutert.
Während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation ist in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20c eingestellt; das zweite und dritte Magnetspulenventil 25b und 25c sind geöffnet und das erste und vierte Magnetspulenventil 25a und 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 20 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20d und 20c; den Außenwärmetauscher 22, die Kältemittelflusspassagen 20f und 20g, die Hochdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; die Kältemittelflusspassage 20h; den Wärmetauscher 14; die Kältemittelflusspassage 20i; die Niederdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; und die Kältemittelflusspassagen 20j und 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22 ab und absorbiert die Wärme in dem Wärmetauscher 14. Wenn der Luftmischschieber 16 während der Kühl- und Entfeuchtungsoperation geöffnet ist, gibt das Kältemittel die Wärme auch in den Radiator 15 ab.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 während der Kühloperation der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die Luft ist in dem Wärmetauscher 14 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen und wird gekühlt. Die Temperatur der gekühlten Luft wird die Sollluftblastemperatur TAO der aus den Auslässen 11c, 11d und 11e auszublasenden Luft, um die Temperatur des Fahrzeuginnenraums auf die Solleinstelltemperatur Tset einzustellen. Dann wird die Luft bei der Temperatur TAO in den Fahrzeuginnenraum geblasen. Die Sollluftblastemperatur TAO wird basierend auf der voreingestellten Temperatur Tset, und Umgebungsbedingungen, wie etwa der Außenlufttemperatur Tam, der Innenraumlufttemperatur Tr und einem Isolationsausmaß Ts, die jeweils durch den Außenlufttemperatursensor 41, den Innenraumlufttemperatursensor 42 und den Isolationssensor 48 erfasst werden, berechnet.
Währenddessen wird in der Klimatisierungseinheit 10 während der Kühl- und Entfeuchtungsoperation der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 fließen zu lassen, und die Luft ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel, das die Wärme in dem Wärmetauscher 14 absorbiert, unterzogen, und wird daher gekühlt und entfeuchtet. Die Luft, die in dem Wärmetauscher 14 entfeuchtet wurde, ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen, das die Wärme in dem Radiator 15 abgibt, und wird daher aufgewärmt. Als ein Ergebnis wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Heizoperation wird in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das erste Magnetspulenventil 25a ist geöffnet und das zweite bis vierte Magnetspulenventil 25b bis 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 21 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d; den Außenwärmetauscher 22; und die Kältemittelflusspassage 22e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die Luft ist nicht einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 14 unterzogen, sondern ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Radiator 15 unterzogen und wird daher aufgewärmt. Als ein Ergebnis wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das erste und dritte Magnetspulenventil 25a und 25c sind geöffnet und das zweite und vierte Magnetspulenventil 25b und 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 22 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; und die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d. Ein Teil des durch die Kältemittelflusspassage 20d fließenden Kältemittels fließt in dieser Reihenfolge durch: Den Außenwärmetauscher 22; und die Kältemittelflusspassage 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Währenddessen fließt das verbleibende durch die Kältemittelflusspassage 20d fließende Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20g; die Hochdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; die Kältemittelflusspassage 20h; den Wärmetauscher 14; die Kältemittelflusspassage 20i; die Niederdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; und die Kältemittelflusspassagen 20j und 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert die Wärme in dem Wärmetauscher 14 und dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die strömende Luft ist in dem Wärmetauscher 14 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen, und wird daher gekühlt und entfeuchtet. Ein Teil der in dem Wärmetauscher 14 entfeuchteten Luft ist in dem Radiator 15 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen und wird erwärmt. Als ein Ergebnis wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO in den Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der zweiten Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das dritte Magnetspulenventil 25c ist geöffnet und das erste, zweite und vierte Magnetspulenventil 25a, 25b und 25d sind geschlossen; und der Kompressor wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 23 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20b, 20d und 20g; die Hochdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; die Kältemittelflusspassage 20h; den Wärmetauscher 14; die Kältemittelflusspassage 20i; die Niederdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; und die Kältemittelflusspassagen 20j und 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert die Wärme in dem Wärmetauscher 14.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die strömende Luft ist in dem Wärmetauscher 14 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen, und wird daher auf die selbe Weise wie in der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation gekühlt und entfeuchtet. Ein Teil der in dem Wärmetauscher 14 entfeuchteten Luft wird in dem Radiator 15 ein Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen und daher erwärmt. Als ein Ergebnis wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Defrost-Operation wird in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das erste und vierte Magnetspulenventil 25a und 25d sind geöffnet und das zweite und dritte Magnetspulenventil 25d und 25c sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 24 gezeigt, ein Teil des von dem Kompressor 21 ausgestoßenen Kältemittels in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d, und fließt in den Außenwärmetauscher 22. Währenddessen fließt das verbleibende von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel durch die Kältemittelflusspassagen 20a und 20k und fließt in den Außenwärmetauscher 22. Das aus dem Außenwärmetauscher 22 fließende Kältemittel fließt durch die Kältemittelflusspassage 20e und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert zu diesem Zeitpunkt die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen. Die strömende Luft ist nicht einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 14 unterzogen, sondern ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen, das die Wärme in dem Radiator 15 abgibt, und wird daher erwärmt und dann zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Automatikschalter eingeschaltet ist, führt die Steuerungsvorrichtung 40 einen Operation-Umschalt-Steuerungsprozess aus, um die Operation basierend auf Umgebungsbedingungen, die die Außenlufttemperatur Tam, die Innenraumlufttemperatur Tr, die Innenraumluftfeuchtigkeit Th, das Isolationsausmaß Ts einschließen, zwischen der Kühloperation, der Kühl- und Entfeuchtungsoperation, der Heizoperation, der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der zweiten Heiz- und Entfeuchtungsoperation und der Defrost-Operation umzuschalten.
Der Operation-Umschalt-Steuerungsprozess kann entsprechend dem Energieverbrauch der Klimatisierungseinrichtung in drei Betriebsarten eingestellt werden. Die drei Betriebsarten enthalten eine Normal-Betriebsart, eine erste Energiespar-Betriebsart und eine zweite Energiespar-Betriebsart, die durch den Passagier, der das Betätigungsteil 50 betätigt, ausgewählt werden. In der ersten Energiespar-Betriebsart wird, wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation oder die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation ausgeführt. In dieser ersten Energiespar-Betriebsart ist der Energieverbrauch niedriger als in der Normal-Betriebsart. In der zweiten Energiespar-Betriebsart werden weder die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation noch die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation ausgeführt. In dieser zweiten Energiespar-Betriebsart ist der Energieverbrauch niedriger als in der Normal-Betriebsart und der ersten Energiespar-Betriebsart.
Zuerst wird der Operation-Umschalt-Steuerungsprozess in der Normal-Betriebsart unter Bezugnahme auf das in 25 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
(Schritt S41) In Schritt S41 bestimmt die CPU, ob die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 (z. B. 5 Grad Celsius) ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S42. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S43.
(Schritt S42)
Wenn in dem Schritt 41 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S42, die Heizoperation auszuführen und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
(Schritt S43)
Wenn in dem Schritt S41 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S43, ob die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 (z. B. 25 Grad Celsius) oder höher ist. Wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S44. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S46.
(Schritt S44)
Wenn in dem Schritt S43 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S44, ob die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T3 ist (z. B. 15 Grad Celsius, T2 > T3). Wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T3 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S45. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T3 oder höher ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S48.
(Schritt S45)
Wenn in dem Schritt S44 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T3 ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S45, die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation auszuführen, und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
(Schritt S46)
Wenn in dem Schritt S43 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S46, ob die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S47. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die Außenlufttemperatur Tam oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu S49.
(Schritt S47)
Wenn in dem Schritt S46 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S47, ob die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 (z. B. 20 bis 25 Grad Celsius) ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 ist, geht die CPU den Schritt zu dem Schritt S48. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T4 oder höher ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S49.
(Schritt S48)
Wenn in dem Schritt S44 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T3 oder höher ist, oder wenn in dem Schritt S47 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S48, die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation auszuführen, und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
(Schritt S49)
Wenn in dem Schritt S46 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die Außenlufttemperatur Tam oder niedriger ist, oder wenn in dem Schritt S47 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T4 oder höher ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S49, die Kühloperation, oder die Kühl- und Entfeuchtungsoperation auszuführen, und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
Als nächstes wird der Operation-Umschalt-Steuerungsprozess in der ersten Energiespar-Betriebsart unter Bezugnahme auf das in 26 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
(Schritt S51)
In Schritt S51 bestimmt die CPU, ob die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 (z. B. 5 Grad Celsius) ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S52. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S53.
(Schritt S52)
Wenn in dem Schritt S51 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 ist, oder wenn basierend auf der Bestimmung in Schritt S55 und Schritt S59, die später beschrieben werden, bestimmt wird, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, bestimmt die CPU in dem Schritt S52, die Heizoperation auszuführen und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
(Schritt S53)
Wenn in dem Schritt S51 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S53, ob die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 (z. B. 25 Grad Celsius) oder höher ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S54. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S57.
(Schritt S54)
sWenn in dem Schritt S53 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S54, ob die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T3 (z. B. 15 Grad Celsius, T2 > T3) ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T3 ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S55. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T3 oder höher ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S59.
(Schritt S55)
Wenn in dem Schritt S54 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T3 ist, bestimmt die CPU in Schritt S55, ob die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen. Wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, geht die CPU den Schritt zu Schritt S56. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, geht die CPU den Schritt zu Schritt S52. Hier wird die Bestimmung, ob die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, basierend auf einer abgeschätzten Temperatur der Oberfläche der Fenstergläser, die basierend auf der Außenlufttemperatur Tam, der Innenraumlufttemperatur Tr, des Isolationsausmaßes Ts und der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs berechnet wird, und auch basierend auf einer Kondensationspunkttemperatur, die basierend auf der Innenraumlufttemperatur Tr und der Innenraumluftfeuchtigkeit Th berechnet wird, getroffen. Um genauer zu sein, bestimmt die CPU, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, wenn die abgeschätzte Temperatur der Oberfläche der Fenstergläser die Kondensationspunkttemperatur oder niedriger ist. Andernfalls bestimmt die CPU, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, wenn die abgeschätzte Temperatur der Oberfläche der Fenstergläser höher als die Kondensationspunkttemperatur der Luft in dem Fahrzeuginnenraum ist.
(Schritt S56)
Wenn in dem Schritt S55 bestimmt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, bestimmt die CPU in dem Schritt S56, die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation auszuführen und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
(Schritt S57)
Wenn in dem Schritt S53 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S57, ob die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S58. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die Außenlufttemperatur Tam oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S61.
(Schritt S58)
Wenn in dem Schritt S57 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S58, ob die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 (z. B. 20 bis 25 Grad Celsius) ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 ist, geht die CPU den Schritt zu dem Schritt S59. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T4 oder höher ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S61.
(Schritt S59)
Wenn in dem Schritt S54 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T3 oder höher ist, oder wenn in dem Schritt S58 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S59, ob die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen. Wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, geht die CPU den Schritt zu Schritt S60. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, geht die CPU zu Schritt S52.
(Schritt S60)
Wenn in dem Schritt S59 bestimmt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, bestimmt die CPU in dem Schritt S60, die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation auszuführen, und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
(Schritt S61)
Wenn in dem Schritt S57 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die Außenlufttemperatur Tam oder niedriger ist, oder wenn in dem Schritt S58 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T4 oder höher ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S61, die Kühloperation oder die Kühl- und Entfeuchtungsoperation auszuführen, und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
Als nächstes wird der Operation-Umschalt-Steuerungsprozess in der zweiten Energiespar-Betriebsart unter Bezugnahme auf das in 27 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
(Schritt S71)
In Schritt S71 bestimmt die CPU, ob die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S72. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die Außenlufttemperatur Tam oder niedriger ist, geht die CPU den Schritt zu Schritt S73.
(Schritt S72)
Wenn in dem Schritt S71 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S72, die Heizoperation auszuführen, und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
(Schritt S73)
Wenn in dem Schritt S71 bestimmt wird, dass die Sollluftblastemperatur TAO die Außenlufttemperatur Tam oder niedriger ist, bestimmt die CPU in dem Schritt S73, die Kühloperation oder die Kühl- und Entfeuchtungsoperation auszuführen, und beendet den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess.
Als nächstes wird ein Steuerungsverfahren des Elektromotors 21a und des Elektromotors 16a beschrieben. Der Elektromotor 21a treibt den Kompressor 21 an und der Elektromotor 16a treibt den Luftmischschieber 16 an, um es der Luft mit der Sollluftblastemperatur TAO zu ermöglichen, aus den Auslässen 11c, 11d und 11e ausgeblasen zu werden.
Zuerst wird die Sollluftblastemperatur TAO basierend auf der voreingestellten Temperatur Tset und Umgebungsbedingungen, wie etwa der Außenlufttemperatur Tam, der Innenraumlufttemperatur Tr und einem Isolationsausmaß Ts, die jeweils durch den Außenlufttemperatursensor 41, den Innenraumlufttemperatursensor 42 und den Isolationssensor 48 erfasst werden, berechnet.
In der Normal-Betriebsart und der zweiten Energiespar-Betriebsart wird während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors 21a basierend auf der durch den Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44 erfassten Temperatur so gesteuert, dass die Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, die vorbestimmte Solltemperatur Tet ist.
Währenddessen wird in der ersten Energiespar-Betriebsart während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, die Solltemperatur Tet, d. h. die Kondensationspunkttemperatur der Luft bei der absoluten Luftfeuchtigkeit, ist, um es zu verhindern, dass die Fenstergläser des Fahrzeuginnenraums beschlagen. Hier wird die Solltemperatur Tet basierend auf der Außenlufttemperatur Tam und der Innenraumlufttemperatur Tr, die jeweils durch den Außenlufttemperatursensor 41 und den Innenraumlufttemperatursensor 42 erfasst werden, berechnet.
Während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation verändert sich die Temperatur des durch den Radiator 15 fließenden Kältemittels entsprechend der Außenlufttemperatur Tam. Daher wird die abgeschätzte Temperatur Tct der Luft, die in dem Radiator 15 aufgewärmt wurde, basierend auf der Außenlufttemperatur Tam abgeschätzt.
Während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation werden die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d in die Lüftung-Betriebsart geschaltet. Der Luftmischschieber 16 wird gesteuert, auf eine Öffnung SW, die mit der Sollluftblastemperatur Ta, der abgeschätzten Temperatur Tct und der Solltemperatur Tet berechnet ist, zu öffnen (SW = (TAO – Tet/(Tct – Tet).
Da das Kältemittel während der Heizoperation nicht in den Wärmetauscher 14 fließt, wird die Solltemperatur Tet für die Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, nicht eingestellt. Während der Heizoperation wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d auf die Fuß-Betriebsart eingestellt sind, die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Tc der Luft, die in dem Radiator 15 aufgewärmt wurde, die Soll-Heiztemperatur Tot ist, die basierend auf der durch den Erwärmte-Luft-Temperatursensor 45 erfassten Temperatur durch Addieren der vorbestimmten Temperatur α zu der Sollluftblastemperatur TAO, erhalten wird. Hier ist die vorbestimmte Temperatur α gleichwertig mit der Wärmemenge während das Kältemittel durch die Luftflusspassage 11 fließt. In diesem Fall wird die Öffnung des Luftmischschiebers 16 auf 100% eingestellt.
Zusätzlich wird während der Heizoperation, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d in die Zwei-Level-Betriebsart eingestellt sind, die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Tc der Luft, die in dem Radiator 15 aufgewärmt wurde, die Soll-erwärmte-Temperatur Tot ist, die basierend auf der durch den Aufgewärmte-Luft-Temperatursensor 45 erfassten Temperatur durch Addieren des vorbestimmten Werts β(α < β) zu der Sollluftblastemperatur TAO ist. Hier gibt es in der Zwei-Level-Betriebsart einen vorbestimmten Temperaturunterschied zwischen der Luft, die aus dem Fuß-Auslass 11c geblasen wird, und der Luft, die aus dem Lüftung-Auslass 11d geblasen wird, so dass ein Teil der Luft, der durch die Luftflusspassage 11 strömt, nicht einem Wärmeaustausch unterzogen ist. Daher ist der vorbestimmte Wert β die Temperatur, die der Wärmemenge entspricht, die erforderlich ist, um die durchschnittliche Temperatur der gesamten Luft, die durch die Luftflusspassage 11 strömt, auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Wie oben beschrieben, wird die Öffnung SW des Luftmischschiebers 16 basierend auf der Sollluftblastemperatur TAO, der Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, und der Temperatur Tc der Luft, die in dem Radiator 15 erwärmt wurde, berechnet (SW = (TAO – Te)/(Tc – Te)). Während der Heizoperation ist, da das Kältemittel nicht in den Wärmetauscher 14 fließt, die Temperatur Te eine von der Außenlufttemperatur Tam und der Innenraumlufttemperatur Tr, oder der Temperatur der vermischten Luft der Außenluft und der Innenraumluft. Wenn die Öffnung SW ein fester Wert (0,5 bis 0,7) ist, wird die Temperatur Tc basierend auf der Öffnung SW des Luftmischschiebers 16, der Sollluftblastemperatur TAO und der Temperatur Tc berechnet (Tc = (TAO – Te)/SW + Te). Daher wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d auf die Zwei-Level-Betriebsart eingestellt sind, die Soll-erwärmte-Temperatur Tct für den Radiator 15 aus der folgenden Gleichung berechnet. Tct = TAO + β = (TAO – Te)/SW + Te
In diesem Fall wird die Öffnung SW des Luftmischschiebers 16 innerhalb des Bereichs von z. B. 50% bis 70% gesteuert.
In der Normal-Betriebsart wird während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a so gesteuert, dass die Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, basierend auf der durch den Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44 erfassten Temperatur, die vorbestimmte Solltemperatur Tet ist. Währenddessen wird in der ersten Energiespar-Betriebsart die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a so gesteuert, dass die Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, die Solltemperatur Tet ist, d. h. die Kondensationstemperatur der Luft bei der absoluten Luftfeuchtigkeit, um es zu verhindern, dass die Fenstergläser des Fahrzeuginnenraums beschlagen.
Zusätzlich wird während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d in die Fuß-Betriebsart, die Lüftung-Betriebsart, die Defroster-Betriebsart oder die Defroster-Fuß-Betriebsart eingestellt, die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Tc der Luft, die in dem Radiator 15 aufgewärmt wurde, die Soll-ergewärmte-Temperatur Tct ist, die basierend auf der durch den Erwärmte-Luft-Temperatursensor 45 erfassten Temperatur durch Addieren des vorbestimmten Werts α zu der Sollluftblastemperatur TAO auf dieselbe Weise wie in der Fuß-Betriebsart während der Heizoperation erhalten wird. In diesem Fall wird die Öffnung SW des Luftmischschiebers auf 100% eingestellt.
Darüber hinaus wird während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Tc der Luft, die in dem Radiator 15 erwärmt wurde, die Soll-erwärmte-Temperatur Tct ist, die basierend auf der durch den Erwärmte-Luft-Temperatursensor 45 erfassten Temperatur durch Addieren des vorbestimmten Werts β (α < β) zu der Sollluftblastemperatur TAO auf dieselbe Weise in der Zwei-Level-Betriebsart während der Heizoperation erhalten wird.
In diesem Fall wird die Öffnung SW des Luftmischschiebers 16 innerhalb des Bereichs von z. B. 50% bis 70% auf dieselbe Weise wie in der Zwei-Level-Betriebsart während der Heizoperation gesteuert.
Während der zweiten Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, die vorbestimmte Solltemperatur Tet ist.
Zusätzlich wird während der zweiten Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Öffnung SW des Luftmischschiebers 16 so gesteuert, dass die Temperatur der aus jedem der Auslässe 11c, 11d und 11e geblasenen Luft die Sollluftblastemperatur TAO ist.
Die Steuerungsvorrichtung 40 schaltet in Abhängigkeit von der Sollluftblastemperatur TAO die Betriebsart während jeder Operation, die durch den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess geschaltet ist, zwischen der Fuß-Betriebsart, der Lüftung-Betriebsart und der Zwei-Level-Betriebsart um. Um genauer zu sein stellt die Steuerungsvorrichtung 40 die Fuß-Betriebsart ein, wenn die Sollluftblastemperatur TAO hoch ist, z. B. 40 Grad Celsius. Währenddessen stellt die Steuerungsvorrichtung die Lüftung-Betriebsart ein, wenn die Sollluftblastemperatur TAO niedrig, z. B. niedriger als 25 Grad Celsius, ist. Darüber hinaus stellt die Steuerungsvorrichtung 40 die Zwei-Level-Betriebsart ein, wenn die Sollluftblastemperatur TAO die Temperatur zwischen der Temperatur für die Fuß-Betriebsart und der Temperatur für die Lüftung-Betriebsart ist.
Wie oben beschrieben hat die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Normal-Betriebsart, um basierend auf Umgebungsbedingungen die Operation zu der Heizoperation, der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation zu schalten; die erste Energiespar-Betriebsart, um basierend auf den Umgebungsbedingungen die Operation zu der Heizoperation, der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation zu schalten, und, nur wenn das Beschlag-Bestimmungsteil bestimmt, dass die Bedingungen erfüllt werden, dass die Fenstergläser beschlagen, die Heiz- und Entfeuchtungsoperation auszuführen; und die zweite Energiespar-Betriebsart, um basierend auf den Umgebungsbedingungen die Operation zu der Heizoperation, der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation zu schalten. Diese Normal-Betriebsart, erste Energiespar-Betriebsart und zweite Energiespar-Betriebsart können durch das Betätigungsteil 50 umgeschaltet werden. Dies ermöglicht es einem Passagier des Fahrzeugs, die Betriebsart zwischen der Normal-Betriebsart, der ersten Energiespar-Betriebsart und der zweiten Energiespar-Betriebsart umzuschalten. Wenn der Passagier die erste Energiespar-Betriebsart oder die zweite Energiespar-Betriebsart wählt, deren Energieverbrauch geringer ist als die Normal-Betriebsart, ist es möglich, es zu verhindern, dass die Reichweite des Fahrzeugs abfällt, während die Klimatisierungsoperation in dem Fahrzeuginnenraum durchgängig ausgeführt wird.
In der Normal-Betriebsart wird die Heizoperation ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 ist; die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist und die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist; die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, und die Außenlufttemperatur die vorbestimmte Temperatur T3 oder höher ist; die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 und höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, und die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 ist; die Kühloperation oder die Kühl- und Entfeuchtungs-Operation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 und höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, und die Außenlufttemperatur die vorbestimmte Temperatur T4 oder höher ist; und die Kühloperation oder die Kühl- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außentemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 und die Außenlufttemperatur Tam oder niedriger ist. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Operation zuverlässig zwischen der Heizoperation, der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der zweiten Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der Kühloperation und der Heiz- und Entfeuchtungsoperation umzuschalten. Folglich ist es möglich, die optimierte Temperatur und Luftfeuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums für die Passagiere beizubehalten.
In der ersten Energiespar-Betriebsart wird die Heizoperation ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam niedriger als die vorbestimmte Temperatur T1 ist; die Heizoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, die Außenlufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur T3 ist, und es bestimmt wird, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, die Außenlufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur T3 ist, und es bestimmt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die Heizoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, die Außenlufttemperatur die vorbestimmte Temperatur T3 oder höher ist, und es bestimmt wird, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO die vorbestimmte Temperatur T2 oder höher ist, die Außenlufttemperatur die vorbestimmte Temperatur T3 oder höher ist, und es bestimmt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die Heizoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 und höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, die Außenlufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 ist, und es bestimmt wird, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 und höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, die Außenlufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur T4 ist, und es bestimmt wird, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die Kühloperation oder die Kühl- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 und höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, die Außenlufttemperatur Tam höher als die vorbestimmte Temperatur T4 ist; die Kühloperation oder die Kühl- und Entfeuchtungsoperation wird ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur Tam die vorbestimmte Temperatur T1 oder höher ist, und die Sollluftblastemperatur TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 und höher als die Außenlufttemperatur Tam ist; durch diese Maßnahme werden in der Normal-Betriebsart, wenn die Bedingungen erfüllt sind, die Operation zu der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation oder der zweiten Heiz- und Entfeuchtungsoperation zu schalten, die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation und die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation nicht ausgeführt, sondern die Heizoperation wird ausgeführt, wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Energieverbrauch verglichen mit der Normal-Betriebsart zu reduzieren.
In der zweiten Energiespar-Betriebsart wird die Heizoperation ausgeführt, wenn, währenddessen die Kühloperation oder die Kühl- und Entfeuchtungsoperation ausgeführt wird, die Sollluftblastemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, wenn die Sollluftblastemperatur TAO die Außenlufttemperatur Tam oder niedriger ist. Durch diese Maßnahme werden in der Normal-Betriebsart oder der ersten Energiespar-Betriebsart, wenn die Bedingungen erfüllt sind, die Operation auf die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation oder die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation zu schalten, die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation oder die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation nicht ausgeführt. Daher ist es möglich, den Energieverbrauch verglichen mit der Normal-Betriebsart und der ersten Energiespar-Betriebsart zu reduzieren.
In der Fuß-Betriebsart wird während der Heizoperation die Drehzahl des Elektromotors 21 so gesteuert, dass die Temperatur Tc der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator 15 die Sollheiztemperatur Tct ist, und die Öffnung des Luftmischschiebers 16 wird so gesteuert, dass der Prozentsatz der Luft, die in dem Radiator einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen ist, maximiert wird. In der Zwei-Level-Betriebsart wird während der Heizoperation die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Tc der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator 15 die Sollheiztemperatur Tct ist, und der Luftmischschieber 16 wird gesteuert, auf die Öffnung zu öffnen, die innerhalb des Bereichs von 50% bis 70% ist, und wird basierend auf der Sollheiztemperatur Tct, der Temperatur Te der in die Luftflusspassage fließenden Luft und der Sollluftblastemperatur TAO berechnet. Durch diese Maßnahme wird die Drehzahl des Elektromotors 21a und die Öffnung des Luftmischschiebers 16 gemäß der Betriebsart der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13 gesteuert. Daher ist es möglich, die Temperatur der zu dem Fahrzeuginnenraum geblasenen Luft sicher auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Zusätzlich wird die Sollheiztemperatur Tct der Fuß-Betriebsart während der Heizoperation durch Addieren der Wärmemenge entsprechend dem Wärmeverlust während die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömt von der zu dem Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft zu der Sollluftblastemperatur erhalten. Die Sollheiztemperatur Tct der Zwei-Level-Betriebsart während der Heizoperation wird basierend auf der Sollluftblastemperatur TAO, der Temperatur der Luft, die in die Luftflusspassage 11 strömt, und der Öffnung des Luftmischschiebers 16 berechnet. Durch diese Maßnahme wird die Sollheiztemperatur Tct basierend auf der Betriebsart des Auslassumschaltschiebers 13b, 13c und 13 eingestellt, und daher ist es möglich, die Temperatur der zu dem Fahrzeuginnenraum geblasenen Luft auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a, das auf der Einlassseite des Außenwärmetauschers 22, in die das Kältemittel fließt, vorgesehen ist, so gesteuert, dass die Temperatur Te der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher 14 die Solltemperatur Tet ist, nachdem die Luft gekühlt und entfeuchtet ist. In der Fuß-Betriebsart, der Lüftung-Betriebsart, der Defroster-Betriebsart und der Defroster-Fuß-Betriebsart wird während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Tc der Luft nachdem die Luft entfeuchtet ist nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator 15, die Sollheiztemperatur Tot ist, und die Öffnung des Luftmischschiebers 16 wird so gesteuert, dass der Prozentsatz der Luft, die einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Radiator 15 unterzogen ist, maximiert wird. In der Zwei-Level-Betriebsart wird während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Tc der Luft, nachdem die Luft entfeuchtet ist, nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator 15 die Soll-Heiztemperatur Tot ist, und der Luftmischschieber 16 wird gesteuert, auf die Öffnung zu öffnen, die innerhalb des Bereichs von 50 bis 70% ist, und wird basierend auf der Sollluftblastemperatur TAO, der Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt und entfeuchtet wurde, und der Sollheiztemperatur Tot der Luft, die entfeuchtet wurde, berechnet. Durch diese Maßnahme werden die Drehzahl des Elektromotors 21a und die Öffnung des Luftmischschiebers 16 gemäß der Betriebsart der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13 gesteuert. Daher ist es möglich, die Temperatur der zu dem Fahrzeuginnenraum geblasenen Luft sicher auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt und entfeuchtet wurde, basierend auf der Innenraumlufttemperatur Tr, der Innenraumluftfeuchtigkeit Th und der Sollluftblastemperatur TAO berechnet, um die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt und entfeuchtet wurde, auf eine vorbestimmte Solltemperatur der Luft, die in der ersten Schalt-Betriebsart gekühlt und entfeuchtet wurde, einzustellen, und um die Innenraumluftfeuchtigkeit Th in der zweiten Schalt-Betriebsart auf eine vorbestimmte Luftfeuchtigkeit oder niedriger einzustellen. In der Fuß-Betriebsart, der Lüftung-Betriebsart, der Defroster-Betriebsart, und der Defroster-Fuß-Betriebsart wird während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Sollheiztemperatur Tct der Luft, die entfeuchtet wurde, durch Addieren der Wärmemenge, die, während die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömt, dem Wärmeverlust von der Luft, die zu dem Fahrzeuginnenraum auszublasen ist, entspricht, zu der Sollluftblastemperatur TAO erhalten. In der Zwei-Level-Betriebsart wird während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Sollheiztemperatur Tct der Luft, die entfeuchtet wurde, basierend auf der Sollluftblastemperatur TAO, der Solltemperatur Tet und der Luft, die gekühlt und entfeuchtet wurde, und der Öffnung des Luftmischschiebers 16 berechnet. Durch diese Maßnahme werden die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt und entfeuchtet wurde und die Sollheiztemperatur Tct der Luft, die entfeuchtet wurde, basierend auf der Betriebsart der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13 eingestellt. Daher ist es möglich, die Temperatur der zu dem Fahrzeuginnenraum geblasenen Luft auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Darüber hinaus wird während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors 21a so gesteuert, dass die Temperatur Te der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher 14 die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt wurde, ist; die Temperatur Tc der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator 15 wird als die abgeschätzte Temperatur Tot abgeschätzt; und der Luftmischschieber 16 wird gesteuert, um auf die basierend auf der Sollluftblastemperatur TAO, der Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt wurde, und der abgeschätzten Temperatur Tot berechnete Öffnung zu öffnen. Durch diese Maßnahme werden die Drehzahl des Elektromotors 21a und die Öffnung des Luftmischschiebers 16 entsprechend der Betriebsart der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13 gesteuert. Daher ist es möglich, die Temperatur der zu dem Fahrzeuginnenraum geblasenen Luft sicher auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt wurde, wird basierend auf der Innenraumlufttemperatur Tr der Innenraumluftfeuchtigkeit Th und der Sollluftblastemperatur TAO berechnet, um die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt wurde, auf eine vorbestimmte Solltemperatur Tet der Luft, die in der ersten Schalt-Betriebsart und der dritten Schalt-Betriebsart gekühlt wurde, einzustellen, und um die Innenraumluftfeuchtigkeit Th auf eine vorbestimmte Luftfeuchtigkeit oder niedriger einzustellen. Durch diese Maßnahme werden die Solltemperatur Tet und die abgeschätzte Temperatur Tot nachdem die Luft gekühlt ist entsprechen der Betriebsart der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d eingestellt. Daher ist es möglich, die Temperatur der zu dem Fahrzeuginnenraum geblasenen Luft sicher auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Hier wurde mit der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration beschrieben, in der die Wärme der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft, die in dem Radiator 15 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen ist, als die Wärmequelle für die erste und zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation und die Kühl- und Entfeuchtungsoperation verwendet wird. Jedoch ist es keinesfalls beschränkend. Wenn die Wärmemenge unzureichend ist, kann eine Hilfswärmequelle vorgesehen sein. Zum Beispiel kann zusätzlich zu dem Radiator 15 in der Luftflusspassage 1 ein elektrischer Heizer als eine Wärmequelle vorgesehen sein, der die Luftflusspassage 11 direkt heizen kann. Zusätzlich ist ein Wasserheizkreis über das Innere und Äußere der Luftflusspassage 11 hinweg gebildet, um das durch den Wasserheizkreis außerhalb der Luftflusspassage 11 fließende Wasser aufzuheizen und die Wärme von dem aufgeheizten Wasser in die Luftflusspassage 11 abzugeben.
Zusätzlich wurde mit der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration beschrieben, in der das Dreiweg-Ventil 24 verwendet wird, um zwischen den Kältemittelflusspassagen 20c und 20d umzuschalten. Jedoch ist es keinesfalls beschränkend. Anstatt des Dreiweg-Ventils 24 können zwei Magnetspulenventile verwendet werden, um zwischen den Kältemittelflusspassagen 20c und 20d umzuschalten.
Darüber hinaus wird mit der vorliegenden Ausführungsform der Operation-Umschalt-Steuerungsprozess basierend auf der Außenlufttemperatur Tam, der basierend auf den Umgebungsbedingungen und der Bestimmung, ob die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen, berechneten Sollluftblastemperatur TAO ausgeführt. Als Umgebungsbedingungen wird zumindest eine von der Außenlufttemperatur Tam, der Innenraumlufttemperatur Tr, der Innenraumluftfeuchtigkeit Th und des Isolationsausmaßes verwendet.
Darüber hinaus wird mit der vorliegenden Ausführungsform in der zweiten Umschalt-Betriebsart während der ersten Kühl- und Entfeuchtungsoperation die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt und entfeuchtet wurde, basierend auf der Innenraumlufttemperatur Tr, der Innenraumluftfeuchtigkeit Th und der Sollluftblastemperatur TAO berechnet. In der zweiten Umschalt-Betriebsart kann während der ersten Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt und entfeuchtet wurde, basierend auf zumindest einem von der Außenlufttemperatur Tam, der Innenraumlufttemperatur Tr, der Innenraumluftfeuchtigkeit Th, dem Isolationsausmaß Ts, der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und der Sollluftblastemperatur TAO berechnet werden.
Darüber hinaus wird mit der vorliegenden Ausführungsform in der zweiten Umschalt-Betriebsart während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt wurde, basierend auf der Innenraumlufttemperatur Tr, der Innenraumluftfeuchtigkeit Th und der Sollluftblastemperatur TAO berechnet. In der zweiten Umschalt-Betriebsart kann während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation die Solltemperatur Tet der Luft, die gekühlt wurde, basierend auf zumindest einem von der Außenlufttemperatur Tam, der Innenraumlufttemperatur Tr, der Innenraumluftfeuchtigkeit Th, dem Isolationsausmaß Ts, der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und der Sollluftblastemperatur TAO berechnet werden.
28 bis 32 zeigen Ausführungsform 6 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Wie in 28 gezeigt, enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehene Klimatisierungseinheit 10 und den über den Fahrzeuginnenraum und dem Äußeren hinweg gebildeten Kältemittelkreis 20.
Die Klimatisierungseinheit 10 enthält eine Luftflusspassage 11, die es der zu dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft ermöglicht, durchzugehen. Ein Außenlufteinlass 11a und ein Innenraumlufteinlass 11b sind auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Der Außenlufteinlass 11a ist konfiguriert, es der Außenluft zu ermöglichen, in die Luftflusspassage 11 zu strömen, und der Innenraumlufteinlass 11b ist konfiguriert, es der Innenraumluft zu ermöglichen, in die Luftflusspassage 11 zu strömen. Währenddessen sind ein Fuß-Auslass 11c, ein Lüftung-Auslass 11d und ein Defroster-Auslass 11e auf der Seite des zweiten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Der Fuß-Auslass 11c ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft zu ermöglichen, zu den Füßen der Passagiere in dem Fahrzeug geblasen zu werden. Der Lüftung-Auslass 11d ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft zu ermöglichen, zu den Oberkörpern der Passagiere in dem Fahrzeug geblasen zu werden. Der Defroster-Auslass 11e ist konfiguriert, es der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft zu ermöglichen, zu der inneren Oberfläche des vorderen Fensters geblasen zu werden.
Ein Innenraumventilator 12, wie etwa ein Schirokko-Ventilator, der konfiguriert ist, es der Luft zu ermöglichen, durch die Luftflusspassage 11 von Ende zu Ende zu strömen, ist auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Dieser Innenraumventilator 12 wird durch den Elektromotor 12a angetrieben.
Auch ist auf der Seite des ersten Endes der Luftflusspassage 11 ein Einlassumschaltschieber 13, der konfiguriert ist, einen von dem Außenlufteinlass 11a und dem Innenraumlufteinlass 11b zu öffnen und den anderen zu schließen. Dieser Einlassumschaltschieber 13 wird durch den Elektromotor 13a angetrieben. Wenn der Einlassumschaltschieber 13 den Innenraumlufteinlass 11b schließt und den Außenlufteinlass 11a öffnet, ist die Betriebsart auf eine Außenluftversorgung-Betriebsart geschaltet, in der die Luft von dem Außenlufteinlass 11a in die Luftflusspassage 11 strömt. Währenddessen wird, wenn der Einlassumschaltschieber 13 den Außenlufteinlass 11a schließt und den Innenraumlufteinlass 11b öffnet, die Betriebsart zu einer Innenraumluftumwälz-Betriebsart geschaltet, in der die Luft von dem Innenraumlufteinlass 11b in die Luftflusspassage 11 strömt. Darüber hinaus wird, wenn der Einlassumschaltschieber 13 zwischen dem Außenlufteinlass 11a und dem Innenraumlufteinlass 11b platziert ist, und der Außenlufteinlass 11a und der Innenraumlufteinlass 11b geöffnet sind, die Betriebsart auf eine Zwei-Weg-Betriebsart geschaltet, in der die Luft entsprechend dem Öffnungsverhältnis des Außenlufteinlasses 11a und des Innenraumlufteinlasses 11b sowohl von dem Außenlufteinlass 11a als auch dem Innenraumlufteinlass 11b in die Luftflusspassage 11 strömt.
Die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d, die konfiguriert sind, den Fuß-Auslass 11c, den Lüftung-Auslass 11d und den Defroster-Auslass 11e zu öffnen und zu schließen, sind jeweils in dem Fuß-Auslass 11c, dem Lüftung-Auslass 11d und dem Defroster-Auslass 11e auf der zweiten Seite der Luftflusspassage 11 vorgesehen. Diese Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d sind konfiguriert, sich durch ein Gestände (nicht gezeigt) gemeinsam zu bewegen, und werden durch den Elektromotor 13e geöffnet und geschlossen. Hier wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c öffnen, den Lüftung-Auslass 11d schließen und den Defroster-Auslass 11e leicht öffnen, das meiste der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft aus dem Fuß-Auslass 11c geblasen und die verbleibende Luft wird aus dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Fuß-Betriebsart” bezogen. Währenddessen wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Defroster-Auslass 11e schließen und den Lüftung-Auslass 11d öffnen, sämtliche durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Lüftung-Auslass 11d geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Lüftung-Betriebsart” bezogen. Zusätzlich wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Lüftung-Auslass 11d öffnen und den Defroster-Auslass 11e schließen, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft aus dem Fuß-Auslass 11c und dem Lüftung-Auslass 11d geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Zwei-Level-Betriebsart” bezogen. Darüber hinaus wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Fuß-Auslass 11c und den Lüftung-Auslass 11d schließen und den Defroster-Auslass 11e öffnen, die durch die Luftflusspassage 11 fließende Luft aus dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Defroster-Betriebsart” bezogen. Darüber hinaus wird, wenn die Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d den Lüftung-Auslass 11d schließen und den Fuß-Auslass 11c und den Defroster-Auslass 11e öffnen, die durch die Luftflusspassage 11 fließende Luft aus dem Fuß-Auslass 11c und dem Defroster-Auslass 11e geblasen. Auf diese Betriebsart wird sich als ”Defroster-Fuß-Betriebsart” bezogen. Hier sind in der Zwei-Level-Betriebsart die Luftflusspassage 11, der Fuß-Auslass 11c, der Lüftung-Auslass 11d und ein Wärmetauscher und ein Radiator, die später beschrieben werden, so angeordnet und konfiguriert, dass die Temperatur der aus dem Fuß-Auslass 11c geblasenen Luft höher als die Temperatur der aus dem Lüftung-Auslass 11d geblasenen Luft ist.
Der Wärmetauscher 14 ist in der Luftflusspassage 11 stromabwärts des Luftstroms von dem Innenraumventilator 12 vorgesehen. Der Wärmetauscher 14 ist konfiguriert, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft zu kühlen und zu entfeuchten. Zusätzlich ist der Radiator 15 in der Luftflusspassage 11 stromabwärts des Luftstroms von dem Wärmetauscher 14 vorgesehen. Der Radiator 15 ist konfiguriert, die durch die Luftflusspassage 11 strömende Luft zu erwärmen. Der Wärmetauscher 14 und der Radiator 15 sind Wärmetauscher, von denen jeder durch Rippen und Rohre gebildet ist, und die konfiguriert sind, einen Wärmeaustausch zwischen dem durch den Kältemittelkreis 20 fließenden Kältemittel und der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft auszuführen.
Der Luftmischschieber 16 ist in der Luftflusspassage 11 zwischen dem Wärmetauscher 14 und dem Radiator 15 vorgesehen, und ist konfiguriert, den Prozentsatz der aufzuwärmenden Luft, die durch die Luftflusspassage 11 strömt, zu steuern. Der Luftmischschieber 16 wird durch den Elektromotor 16a angetrieben. Wenn der Luftmischschieber 16 in der Luftflusspassage 11 stromaufwärts des Radiators 15 angeordnet ist, ist der Prozentsatz der Luft, der einem Wärmeaustausch in dem Radiator 15 unterzogen ist, reduziert. Währenddessen wird, wenn der Luftmischschieber 16 in eine Position bewegt wird, die in der Luftflusspassage 11 eine andere als der Radiator 15 ist, der Prozentsatz der Luft, die einem Wärmeaustausch unterzogen ist, erhöht. In der Luftflusspassage 11 ist, wenn der Luftmischschieber 16 die stromaufwärtige Seite des Radiators 15 schließt und den Abschnitt, der ein anderer als der Radiator 15 ist, öffnet, die Öffnung 0%, und andernfalls, wenn der Luftmischschieber 16 die stromaufwärtige Seite des Radiators 15 öffnet und den Abschnitt, der ein anderer als der Radiator 15 ist, schließt, die Öffnung 100%.
Der Kältemittelkreis 20 enthält: Einen Wärmetauscher 14; den Radiator 15; den Kompressor 21, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten; den Außenwärmetauscher 22, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft auszuführen; den Innenraumwärmetauscher 23, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen dem aus dem Radiator 15 fließenden oder durch den Außenwärmetauscher 22 geflossenen Kältemittel und dem aus dem Wärmetauscher 14 fließenden Kältemittel auszuführen; das Dreiweg-Ventil 24, das konfiguriert ist, die Passage des Kältemittels umzuschalten; das erste bis vierte Magnetspulenventil 25a bis 25d; das erste und zweite Rückschlagventil 26a und 26b; das erste und zweite Expansionsventil 27a und 27b, die konfiguriert sind, das fließende Kältemittel zu dekomprimieren; den Sammeltank 28, der konfiguriert ist, zusätzliches Kältemittel anzusammeln; und den Akkumulator 29, der konfiguriert ist, zwischen Kältemitteldampf und Kältemittelflüssigkeit zu trennen, um es zu verhindern, dass die Kältemittelflüssigkeit in den Kompressor 21 gesaugt wird. Diese Komponenten sind durch ein Kupferrohr oder ein Aluminiumrohr miteinander verbunden. Der Kompressor 21 und der Außenwärmetauscher 22 sind außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet. Der Kompressor 21 wird durch den Elektromotor 21a angetrieben. Der Außenwärmetauscher 22 ist mit dem Außenventilator 30 versehen, der konfiguriert ist, einen Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel auszuführen, wenn das Fahrzeug anhält. Der Außenventilator 30 wird durch den Elektromotor 30a angetrieben. Das erste Expansionsventil 27a ist ein elektronisches Expansionsventil mit einer einstellbaren Öffnung.
Um genauer zu sein ist die Einlassseite des Radiators 15, in die das Kältemittel fließt, mit der Auslieferseite des Kompressors 21, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um die Kältemittelflusspassage 20a zu bilden. Zusätzlich ist die Einlassseite des Wärmetauschers 22, in die das Kältemittel fließt, mit der Auslassseite des Radiators 15, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20b zu bilden. Das Dreiweg-Ventil 24 ist in der Kältemittelflusspassage 20b vorgesehen. Die eine Seite des Dreiweg-Ventils 24, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, und eine andere Seite, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, sind parallel zueinander und sind mit der Einlassseite des Außenwärmetauschers 22, in die das Kältemittel fließt, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassagen 20c und 20d zu bilden. In der Kältemittelflusspassage 20d sind der Sammeltank 28, das erste Expansionsventil 27a und das erste Rückschlagventil 26a in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms des Kältemittels vorgesehen. Die Ansaugseite des Kompressors 21, in die das Kältemittel eingesaugt wird und der Teil der Kältemittelflusspassage 20d zwischen dem Dreiweg-Ventil 24 und dem Sammeltank 28 sind parallel mit der Auslassseite des Außenwärmetauschers 22, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20e und 20f zu bilden. Das erste Magnetspulenventil 25a und der Akkumulator 29 sind in der Kältemittelflusspassage 20e in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms des Kältemittels vorgesehen. Das zweite Magnetspulenventil 25b und das zweite Rückschlagventil 26b sind in der Kältemittelflusspassage 20f in der Reihenfolge von dem stromaufwärtigen des Stroms des Kältemittels vorgesehen. Die Einlassseite des Innenraumwärmetauschers 23, in die ein Hochdruckkältemittel fließt, ist mit dem Teil der Kältemittelflusspassage 20d zwischen dem Sammeltank 28 und dem ersten Expansionsventil 27a verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20g zu bilden. Das dritte Magnetspulenventil 25c ist in der Kältemittelmittelflusspassage 20g vorgesehen. Die Einlassseite des Wärmetauschers 14, in die das Kältemittel fließt, ist mit der Auslassseite des Innenraumwärmetauschers 23, von der das Hochdruckkältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20h zu bilden. Das zweite Expansionsventil 27b ist in der Kältemittelflusspassage 20h vorgesehen. Die Einlassseite des Innenraumwärmetauschers 23, in die ein Niederdruckkältemittel fließt, ist mit der Auslassseite des Wärmetauschers 14, von der das Kältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20i zu bilden. Der Teil der Kältemittelflusspassage 20e zwischen dem ersten Magnetspulenventil 25a und dem Akkumulator 29 ist mit der Auslassseite des Innenraumwärmetauschers 23, von dem das Niederdruckkältemittel ausgestoßen wird, verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20j zu bilden. Die Einlassseite des Außenwärmetauschers 22, in die das Kältemittel fließt, ist mit der Kältemittelflusspassage 20a verbunden, um dabei die Kältemittelflusspassage 20k bereitzustellen. Das vierte Magnetspulenventil 25d ist in der Kältemittelflusspassage 20k vorgesehen.
Darüber hinaus enthält die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung auch eine Steuerungsvorrichtung 40, die die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums steuert, die voreingestellte Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu sein.
Die Steuerungsvorrichtung 40 enthält eine CPU, einen ROM und einen RAM. In der Steuerungsvorrichtung liest die CPU über ein Empfangen eines Eingabesignals von einer mit der Eingangsseite verbundenen Einrichtung das in dem ROM gespeicherte Programm entsprechend dem Eingabesignal aus, speichert den durch das Eingabesignal erfassten Zustand auf dem RAM und überträgt ein Ausgabesignal zu der mit der Ausgangsseite verbundenen Einrichtung.
Wie in 29 gezeigt, der Elektromotor 12a zum Antreiben des Innenraumventilators 12; der Elektromotor 13a zum Antreiben des Einlassumschaltschiebers 13; der Elektromotor 13e zum Antreiben der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d; der Elektromotor 16a zum Antreiben des Luftmischschiebers 16; der Elektromotor 21a zum Antreiben des Kompressors 21; das Dreiweg-Ventil 24; das erste bis vierte Magnetspulenventil 25a bis 25; das erste Expansionsventil 27a; und der Elektromotor 30a zum Antreiben des Außenventilators 30.
Wie in 29 gezeigt, sind der Außenlufttemperatursensor 41, der konfiguriert ist, eine Temperatur Tam außerhalb des Fahrzeuginnenraums zu erfassen; der Innenraumlufttemperatursensor 42, der konfiguriert ist, die Temperatur Tr in dem Fahrzeuginnenraum zu erfassen; der Einlasstemperatursensor 43, der konfiguriert ist, eine Temperatur Ti der in die Luftflusspassage 11 fließenden Luft zu erfassen; der Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44, der konfiguriert ist, eine Temperatur Te der Luft, die in dem Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, zu erfassen; der Erwärmte-Luft-Temperatursensor 45, der konfiguriert ist, eine Temperatur Tc der Luft, die in dem Radiator 15 erwärmt wurde, zu erfassen; der Innenraumluftfeuchtigkeitssensor 46, der konfiguriert ist, die Luftfeuchtigkeit Th in dem Fahrzeuginnenraum zu erfassen; ein Kältemitteltemperatursensor 47, der konfiguriert ist, eine Temperatur T_hex des Kältemittels nach dem Wärmeaustausch in dem Außenwärmetauscher 22 zu erfassen; der Isolationssensor 48, wie etwa ein Fotosensor, der konfiguriert ist, ein Isolationsausmaß Ts zu erfassen; der Geschwindigkeitssensor 49, der konfiguriert ist, eine Geschwindigkeit V des Fahrzeugs zu erfassen; das Betätigungsteil 50, das konfiguriert ist, Betriebsarten hinsichtlich der Solleinstelltemperatur Tset und des Schaltens der Operation einzustellen; und ein Drucksensor 51, der konfiguriert ist, einen Druck P des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 22 zu erfassen, mit der Eingabeseite der Steuerungsvorrichtung 40 verbunden.
Die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, die die oben beschriebene Konfiguration hat, führt eine Kühloperation, eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, eine Heizoperation, eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation und eine Defrost-Operation aus. Nun wird jede Operation erläutert.
Während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation wird in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20c eingestellt; das zweite und dritte Magnetspulenventil 25b und 25c sind geöffnet und das erste und vierte Magnetspulenventil 25a und 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 3 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20d und 20c; den Außenwärmetauscher 22, die Kältemittelflusspassagen 20f, 20d und 20g, die Hochdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; die Kältemittelflusspassage 20h; den Wärmetauscher 14; die Kältemittelflusspassage 20i; die Niederdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; und die Kältemittelflusspassagen 20j und 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22 ab und absorbiert die Wärme in dem Wärmetauscher 14. Wenn der Luftmischschieber 16 während der Kühl- und Entfeuchtungsoperation geöffnet ist, gibt das Kältemittel die Wärme auch in den Radiator 15 ab.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 während der Kühloperation der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die Luft ist in dem Wärmetauscher 14 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen und wird gekühlt. Die Temperatur der gekühlten Luft wird die Sollluftblastemperatur TAO der aus den Auslässen 11c, 11d und 11e zu blasenden Luft, um die Temperatur des Fahrzeuginnenraums auf die Solleinstelltemperatur Tset einzustellen. Dann wird die Luft bei der Temperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Währenddessen wird in der Klimatisierungseinheit 10 während der Kühl- und Entfeuchtungsoperation der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die Luft ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen, das die Wärme in dem Wärmetauscher 14 absorbiert, und wird daher gekühlt und entfeuchtet. Die Luft, die in dem Wärmetauscher 14 entfeuchtet wurde, ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel, das die Wärme in dem Radiator 15 abgibt, unterzogen und wird daher erwärmt. Als ein Ergebnis wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Heizoperation ist in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt, das erste Magnetspulenventil 25a ist geöffnet und das zweite bis vierte Magnetspulenventil 25b bis 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 31 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d; den Außenwärmetauscher 22; und die Kältemittelflusspassage 22e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert die Wärme in dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die strömende Luft ist nicht einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 14 unterzogen, sondern ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Radiator 15 unterzogen und wird daher erwärmt. Als ein Resultat wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation wird in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das erste und dritte Magnetspulenventil 25a und 25c sind geöffnet und das zweite und vierte Magnetspulenventil 25b und 25d sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 32 gezeigt, das von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; und die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d. Ein Teil des durch die Kältemittelflusspassage 20d fließenden Kältemittels fließt in dieser Reihenfolge durch: Den Außenwärmetauscher 22; und die Kältemittelflusspassage 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Währenddessen fließt das verbleibende durch die Kältemittelflusspassage 20d fließende Kältemittel in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20g; die Hochdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; die Kältemittelflusspassage 20h; den Wärmetauscher 14; die Kältemittelflusspassage 20i; die Niederdruckseite des Innenraumwärmetauschers 23; und die Kältemittelflusspassagen 20j und 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in den Radiator 15 ab und absorbiert die Wärme in dem Wärmetauscher 14 und dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 strömen zu lassen, und die strömende Luft ist in dem Wärmetauscher 14 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen, und wird daher gekühlt und entfeuchtet. Ein Teil der Luft, der in dem Wärmetauscher 14 entfeuchtet wurde, ist in dem Radiator 15 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen und wird erwärmt. Als ein Resultat wird die Luft bei der Sollluftblastemperatur TAO in den Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Defrost-Operation wird in dem Kältemittelkreis 20 die Durchflusspassage des Dreiweg-Ventils 24 auf die Seite der Kältemittelflusspassage 20d eingestellt; das erste und vierte Magnetspulenventil 25a und 25d sind geöffnet und das zweite und dritte Magnetspulenventil 25b und 25c sind geschlossen; und der Kompressor 21 wird betrieben. Durch diese Maßnahme fließt, wie in 33 gezeigt, ein Teil des von dem Kompressor 21 ausgestoßenen Kältemittels in dieser Reihenfolge durch: Die Kältemittelflusspassage 20a; den Radiator 15; die Kältemittelflusspassagen 20b und 20d; und fließt in den Außenwärmetauscher 22. Währenddessen fließt das verbleibende von dem Kompressor 21 ausgestoßene Kältemittel durch die Kältemittelflusspassagen 20a und 20k und fließt in den Außenwärmetauscher 22. Das aus dem Außenwärmetauscher 22 fließende Kältemittel fließt durch die Kältemittelflusspassage 20e, und wird in den Kompressor 21 gesaugt. Das durch den Kältemittelkreis 20 fließende Kältemittel gibt die Wärme in dem Radiator 15 ab und absorbiert die Wärme zu diesem Zeitpunkt in dem Außenwärmetauscher 22.
In diesem Fall wird in der Klimatisierungseinheit 10 der Innenraumventilator 12 betrieben, um die Luft durch die Luftflusspassage 11 fließen zu lassen. Die fließende Luft ist nicht einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel in dem Wärmetauscher 14 unterzogen, sondern ist einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen, das die Wärme in dem Radiator 15 abgibt, und wird daher erwärmt und dann zu dem Fahrzeuginnenraum geblasen.
Während der Automatikschalter des Betätigungsteils 50 eingeschaltet ist, führt die Steuerungsvorrichtung 40 einen Operation-Umschalt-Steuerungsprozess aus, um die Operation basierend auf Innenraum- und Außenumgebungsbedingungen, wie etwa einer Temperatur, zwischen der Kühloperation, der Kühl- und Entfeuchtungsoperation, der Heizoperation, der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, und der Defrost-Operation umzuschalten.
Die Steuerungsvorrichtung 40 schaltet die Betriebsart in Abhängigkeit von der Sollluftblastemperatur TAO während jeder durch den Operation-Umschalt-Steuerungsprozess geschalteten Operation zwischen der Fuß-Betriebsart, der Lüftung-Betriebsart und der Zwei-Level-Betriebsart um. Um genauer zu sein, stellt, wenn die Sollluftblastemperatur TAO hoch ist, z. B. 40 Grad Celsius, die Steuerungsvorrichtung 40 die Fuß-Betriebsart ein. Währenddessen stellt, wenn die Sollluftblastemperatur TAO niedrig ist, z. B. niedriger als 25 Grad Celsius, die Steuerungsvorrichtung die Lüftung-Betriebsart ein. Darüber hinaus stellt, wenn die Sollluftblastemperatur TAO die Temperatur zwischen der Temperatur für die Fuß-Betriebsart und der Temperatur für die Lüftung-Betriebsart ist, die Steuerungsvorrichtung 40 die Zwei-Level-Betriebsart ein.
Die Steuerungsvorrichtung 40 schaltet die Betriebsart der Auslässe 11c, 11d und 11e unter Verwendung der Auslassumschaltschieber 13b, 13c und 13d um, und steuert die Öffnung des Luftmischschiebers 16, um die Temperatur der aus den Auslässen 11c, 11d und 11e geblasenen Luft auf die Sollluftblastemperatur TAO einzustellen.
Zusätzlich führt während der Heizoperation und der Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Steuerungsvorrichtung 40 einen Überhitzung-Steuerungsprozess aus, um die Überhitzung des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels zu optimieren. Nun wird der Betrieb der Steuerungsvorrichtung 40 für diesen Prozess unter Bezugnahme auf das in 34 gezeigte Ablaufdiagramm erklärt.
(Schritt 81)
In Schritt 81 stellt die CPU einen vorbestimmten Wert A (z. B. 2 bis 5 Grad Celsius) als Sollüberhitzung SHt ein, wenn die Operation die Überhitzung-Operation ist, und stellt, wenn die Operation die Heiz- und Entfeuchtungsoperation ist, einen basierend auf der Außenlufttemperatur Tam und der Solltemperatur Tet des Wärmetauschers 14 berechneten Wert als Sollüberhitzung SHt ein.
(Schritt S82)
In Schritt S82 berechnet die CPU basierend auf der Temperatur Te und der Solltemperatur Tet des Wärmetauschers 14 ein Korrekturausmaß H für die in dem Schritt S1 eingestellte Sollüberhitzung SHt. Um genauer zu sein, bestimmt die CPU, ob die durch den Gekühlte-Luft-Temperatursensor 44 erfasste Temperatur Te gleich oder niedriger als eine Temperatur (Tet – α) ist, die durch Abziehen einer vorbestimmten Temperatur α von der Solltemperatur Te erhalten wird. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Te Tet – α oder niedriger ist, bestimmt die CPU ein Korrekturausmaß H (H < 0), um die Sollüberhitzung SHt herabzusetzen. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur Te höher als Tet – α ist, bestimmt die CPU ein Korrekturausmaß H (H > 0), um die Sollüberhitzung SHt zu erhöhen.
(Schritt S83)
In Schritt S83 berechnet die CPU eine korrigierte Sollüberhitzung SHtc, die durch Addieren des Korrekturausmaßes H zu der Sollüberhitzung SHt erhalten wird.
(Schritt S84)
sIn Schritt S84 berechnet die CPU die Überhitzung SH des Kältemittels basierend auf dem Druck P des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 22 und der Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels.
(Schritt S85)
In Schritt S85 steuert die CPU die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a basierend auf der korrigierten Sollüberhitzung SHtc und der Überhitzung SH.
Auf diese Weise ist mit der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a basierend auf der Sollüberhitzung SHt und der Überhitzung SH des Kältemittels gesteuert. Der Sollüberhitzung SHt ist der vorbestimmte Wert A während der Heizoperation zugewiesen, wohingegen während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation der basierend auf der Außenlufttemperatur Tam und der Solltemperatur Tet des Wärmetauschers 14 zugeordnet ist. Die Überhitzung SH des Kältemittels wird basierend auf dem Druck P des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 22 und der Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels berechnet. Somit ist es durch Steuern der Überhitzung SH des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels möglich, die in dem Außenwärmetauscher 22 absorbierte Wärmemenge zu optimieren, und daher die Temperatur Tr und die Luftfeuchtigkeit Th des Fahrzeuginnenraums in einem guten Zustand beizubehalten.
35 zeigt Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung. Hier sind denselben Komponenten dieselben Nummern wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen zugeordnet.
In der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung führt die Steuerungsvorrichtung 40 einen, wie in dem Ablaufdiagramm in 35 gezeigten, Überhitzung-Steuerungsprozess mit derselben Konfiguration wie in Ausführungsform 1 aus.
(Schritt S91)
In Schritt S91 stellt, wenn die Operation die Heizoperation ist, die CPU einen vorbestimmten Wert A (z. B. 2 bis 5 Grad Celsius) als Sollüberhitzung SHt ein und, wenn die Operation die Heiz- und Entfeuchtungsoperation ist, stellt sie einen basierend auf der Außenlufttemperatur Tam und der Soll-Temperatur Tet des Wärmetauschers 14 berechneten Wert als Sollüberhitzung SHt ein.
(Schritt S92)
In Schritt S92 berechnet die CPU basierend auf der in dem Schritt S11 eingestellten Sollüberhitzung SHt einen aufschaltbaren Sollwert EXVtgtFF für die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a. Der aufschaltbare Sollwert EXVtgtFF wird basierend auf der Außenlufttemperatur Tam, einer Spannung BLV des Elektromotors 12a zum Antreiben des Innenraumventilators 12, und einer Drehzahl Nc des Elektromotors 21a zum Antreiben des Kompressors 21 berechnet (EXVtgtFF = Ka × Tam + Kb × BLV + Kc × Nc + d, wobei Ka, Kb, Kc und d voreingestellte feste Werte sind).
(Schritt S93)
In Schritt S93 berechnet die CPU basierend auf der in Schritt S11 eingestellten Soll-Überhitzung SHt einen Sollwert SHtgt, der ansprechend auf die Sollüberhitzung ist.
Der ansprechbare Sollwert SHtgtf wird veranlasst, mit einer Verzögerung erster Ordnung auf die Soll-Überhitzung SHt zu antworten.
(Schritt S94)
In Schritt S94 berechnet die CPU die Überhitzung SH des Kältemittels basierend auf dem Druck P des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 22 und der Temperatur T_hex des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels.
(Schritt S95)
In Schritt S95 berechnet die CPU einen Rückkopplungssollwert EXVtgtFB für die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a basierend auf dem in dem Schritt S13 berechneten ansprechbaren Sollwert SHTtgtf und die in dem Schritt S14 berechnete Überhitzung SH des Kältemittels. Der Rückkopplungssollwert EXVtgtFB ist ein Ausgabewert einer Proportional-plus-Integral-Steuerung (PI-Steuerung), der basierend auf dem ansprechbaren Sollwert SHtgtf und der in dem Schritt S14 berechneten Überhitzung SH des Kältemittels berechnet wird (EXVtgtFB = EXVtgtfbp + EXVtgtfbi, EXVtgtfbp = Kp × (SHtgtf – SH), EXVtgtfbi = EXVtgtfbi_n – 1 + Kp/Tix(SHtgtf – SH), wobei Kp ein konstanter Wert als eine proportionale Verstärkung; Ti eine integrale Zeit; und EXVtgtfbi_n – 1 der vorangehende Wert von EXVtgtfbi ist).
(Schritt S96)
In Schritt S96 steuert die CPU die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a basierend auf dem in dem Schritt S12 berechneten aufschaltbaren Sollwert EXVtgtFF und den in Schritt S15 berechneten Rückkoppungssollwert EXVtgtFB.
Wie oben beschrieben, ist es mit der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch Steuern der Überhitzung SH des aus dem Außenwärmetauscher 22 fließenden Kältemittels möglich, die in dem Außenwärmetauscher 22 absorbierte Wärmemenge in derselben Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform zu optimieren. Daher ist es möglich, die Innenraumlufttemperatur Tr und die Innenraumluftfeuchtigkeit Th in einem guten Zustand zu erhalten.
Zusätzlich wird der aufschaltbare Sollwert EXVtgtFF für die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a basierend auf der Sollüberhitzung SHt berechnet. Der Sollwert SHtgtf, der auf die Sollüberhitzung SHt anspricht, wird berechnet. Der Rückkopplungssollwert EXVtgtFB für die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a wird basierend auf dem ansprechbaren Sollwert SHtgtf und der Überhitzung SH des Kältemittels berechnet. Die Öffnung des ersten Expansionsventils 27a wird basierend auf dem aufschaltbaren Sollwert EXVtgtFF und dem Rückkopplungssollwert EXVtgtFB gesteuert. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Leistungsfähigkeit der Steuerung der Innenraumtemperatur Tr und der Innenraumluftfeuchtigkeit Th zu verbessern.
Hier wurde mit der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration beschrieben, in der die Wärmemenge der durch die Luftflusspassage 11 strömenden Luft, die in dem Radiator 15 einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen ist, als die Wärmequelle für die Heizoperation, die Heiz- und Entfeuchtungsoperation und die Kühl- und Entfeuchtungsoperation verwendet wird. Jedoch ist es keinesfalls beschränkend. Wenn die Wärmemenge unzureichend ist, kann eine Hilfswärmequelle vorgesehen sein. Zum Beispiel kann zusätzlich zu dem Radiator 15 ein elektrischer Heizer in der Luftflusspassage 1 als eine Wärmequelle vorgesehen sein, die die Luftflusspassage 11 direkt heizen kann. Zusätzlich ist ein Wasserheizkreis über das Innere und Äußere der Luftflusspassage 11 hinweg gebildet, um das durch den Wasserheizkreis außerhalb der Luftflusspassage 11 fließende Wasser aufzuwärmen, und die Wärme von dem erwärmten Wasser in die Luftflusspassage 11 abzugeben.
Zusätzlich wurde eine Konfiguration beschrieben, in der das Dreiweg-Ventil 24 verwendet wird, um zwischen den Kältemittelflusspassagen 20c und 20d umzuschalten. Jedoch ist es keinesfalls beschränkend. Statt des Dreiweg-Ventils 24 können zwei Magnetspulenventile verwendet werden, um zwischen den Kältemittelflusspassagen 20c und 20d umzuschalten.
Bezugszeichenliste

10 Klimatisierungseinheit; 14 Wärmetauscher; 15 Radiator; 20 Kältemittelkreis; 20a bis 20j Kältemittelflusspassage; 20k Umgehungsflusspassage; 21 Kompressor; 22 Außenwärmetauscher; 24 Dreiweg-Ventil; 25a bis 25e erstes bis viertes Magnetspulenventil; 26a bis 26c erstes bis drittes Rückschlagventil; 27a erstes Expansionsventil; 27b zweites Expansionsventil; 27c elektronisches Expansionsventil; 40 Steuerungsvorrichtung; 41 Außenlufttemperatursensor; 42 Innenraumlufttemperatursensor; 43 Einlasstemperatursensor; 44 Gekühlte-Luft-Temperatursensor; 45 Erwärmte-Luft-Temperatursensor; 46 Innenraumluftfeuchtigkeitssensor; 47 Kältemitteltemperatursensor; 48 Isolationssensor; 49 Geschwindigkeitssensor; 50 Betätigungsteil; 51 Drucksensor.

Claims

Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, aufweisend: einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, einen Teil des Kältemittels durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren während ein verbleibendes Kältemittel durch das Expansionsteil dekomprimiert wird und dann die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel absorbiert, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: ein Durchflussregelventil, das in einer Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Wärmetauscher fließen zu lassen, und das konfiguriert ist, eine Menge des durch die Kältemittelflusspassage fließenden Kältemittels zu regulieren; ein Verdampfungstemperaturerfassungsteil, das konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; und ein Durchflusssteuerungsteil, das konfiguriert ist, die Menge des in den Wärmetauscher fließenden Kältemittels unter Verwendung des Durchflussregelventils zu verringern, wenn die durch das Verdampfungstemperaturerfassungsteil erfasste Verdampfungstemperatur während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, aufweisend: einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, einen Teil des Kältemittels durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren während ein verbleibendes Kältemittel durch das Expansionsteil dekomprimiert wird und dann die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel absorbiert, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: eine Umgehungsflusspassage, die konfiguriert ist, zwischen einem Teil einer Kältemittelflusspassage, die mit einer Einlassseite des Wärmetauschers, in die das Kältemittel fließt, verbunden ist, und einem Teil der Kältemittelflusspassage, die mit einer Auslassseite des Wärmetauschers, von der das Kältemittel fließt, verbunden ist, zu kommunizieren; ein Durchflussregelventil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine Menge des durch die Umgehungsflusspassage fließenden Kältemittels einzustellen; ein Verdampfungstemperaturerfassungsteil, das konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; und ein Kältemittelflusssteuerungsteil, das konfiguriert ist, die Menge des durch die Umgehungsflusspassage fließenden Kältemittels unter Verwendung des Durchflusseinstellventils zu erhöhen, wenn die durch das Verdampfungstemperaturerfassungsteil erfasste Verdampfungstemperatur während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, aufweisend: einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben, einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinheit ausführt: eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren, eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, einen Teil des Kältemittels durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren während ein verbleibendes Kältemittel durch das Expansionsteil dekomprimiert wird und dann die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel absorbiert, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: ein Durchflussregelventil, das in einer Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Außenwärmetauscher fließen zu lassen, und das konfiguriert ist, eine Menge eines durch die Kältemittelflusspassage fließenden Kältemittels zu regulieren; ein Verdampfungstemperaturerfassungsteil, das konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; und ein Kältemittelflusssteuerungsteil, das konfiguriert ist, die Menge des in den Außenwärmetauscher fließenden Kältemittels unter Verwendung des Durchflussregelventils zu erhöhen, wenn die von dem Verdampfungstemperaturerfassungsteil erfasste Verdampfungstemperatur während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Durchflusseinstellventil ein elektronisches Steuerungsventil mit einer einstellbaren Öffnung ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, aufweisend: einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, einen Teil des Kältemittels durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren während ein verbleibendes Kältemittel durch das Expansionsteil dekomprimiert wird und dann die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel absorbiert, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: ein Ein-Aus-Ventil, das in einer Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Außenwärmetauscher fließen zu lassen, und das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, die Kältemittelflusspassage zu öffnen und zu schließen; ein Verdampfungstemperaturerfassungsteil, das konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; und ein Kältemittelflussbeschränkungsteil, das konfiguriert ist, unter Verwendung des Ein-Aus-Ventils das Kältemittel beim Fließen in den Außenwärmetauscher zu beschränken, wenn die durch das Verdampfungstemperaturerfassungsteil erfasste Verdampfungstemperatur während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation eine vorbestimmte Temperatur oder niedriger ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, aufweisend: einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: eine Kühloperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch ein Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Kühl- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator und den Außenwärmetauscher ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher und dem Außenwärmetauscher, oder zumindest in dem Wärmetauscher, in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: ein Umgebungsbedingung-Erfassungsteil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, zumindest eine von Umgebungsbedingungen, die eine Außenlufttemperatur, eine Innenraumlufttemperatur, eine Innenraumluftfeuchtigkeit und ein Isolationsausmaß enthalten, zu erfassen; ein Beschlag-Bestimmungsteil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, zu bestimmen, ob Bedingungen erfüllt werden, dass Fenstergläser des Fahrzeuginnenraums beschlagen; und ein Betriebsart-Umschaltteil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine Umschalt-Betriebsart zwischen einer ersten Umschalt-Betriebsart, einer zweiten Umschalt-Betriebsart und einer dritten Umschalt-Betriebsart umzuschalten, wobei: die erste Umschalt-Betriebsart basierend auf den in dem Umgebungsbedingung-Erfassungsteil erfassten Umgebungsbedingungen eine Operation zwischen der Heizoperation, der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation umschaltet; die zweite Umschalt-Betriebsart die Operation zwischen der Heizoperation, der Heiz- und Entfeuchtungsoperation, der Kühloperation, und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation umschaltet, und die Heiz- und Entfeuchtungsoperation nur ausführt, wenn das Beschlag-Bestimmungsteil bestimmt, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; und die dritte Umschalt-Betriebsart basierend auf den durch das Umgebungsbedingung-Erfassungsteil erfassten Umgebungsbedingungen die Operation zwischen der Heizoperation, der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation umschaltet.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Anspruch 6, wobei: die Heiz- und Entfeuchtungsoperation enthält: eine erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem Kältemittel in den Radiator abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher und dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme in dem Radiator von dem Kältemittel abzugeben, das Kältemittel durch das Expansionsteil zu dekomprimieren, und die Wärme in dem Wärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren, das Umgebungsbedingung-Erfassungsteil ein Außenlufttemperaturerfassungsteil enthält, um eine Außenlufttemperatur zu erfassen; und in der ersten Umschalt-Betriebsart folgende Operationen ausgeführt werden: die Heizoperation, wenn die durch das Außenlufttemperaturerfassungsteil erfasste Außenlufttemperatur niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur ist; die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, eine Sollluftblastemperatur eine zweite vorbestimmte Temperatur oder höher ist, wobei die Sollluftblastemperatur eine Temperatur von zu dem Fahrzeuginnenraum geblasener Luft ist, um die Innenraumlufttemperatur auf eine eingestellte Temperatur einzustellen, und die Außenluftemperatur niedriger als eine dritte vorbestimmte Temperatur ist; die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur die zweite vorbestimmte Temperatur oder höher ist, und die Außenlufttemperatur die dritte vorbestimmte Temperatur oder höher ist; die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur niedriger als die zweite vorbestimmte Temperatur und höher als die Außenlufttemperatur ist, und die Außenlufttemperatur niedriger als eine vorbestimmte vierte Temperatur ist; die Kühl- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur niedriger als die zweite vorbestimmte Temperatur und höher als die Außenlufttemperatur ist, und die Außenlufttemperatur die vierte vorbestimmte Temperatur oder höher ist; und eine von der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, und die Sollluftblastemperatur niedriger als die zweite vorbestimmte Temperatur ist und die Außenlufttemperatur oder niedriger ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Anspruch 7, wobei in der zweiten Umschalt-Betriebsart die folgenden Operationen ausgeführt werden: die Heizoperation, wenn die durch das Außenlufttemperaturerfassungsteil erfasste Außenlufttemperatur niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur ist; die Heizoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur die zweite vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Außenlufttemperatur niedriger als die dritte vorbestimmte Temperatur ist, und das Beschlag-Bestimmungsteil bestimmt, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die erste Heiz- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur die zweite vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Außenlufttemperatur niedriger als die dritte vorbestimmte Temperatur ist, und das Beschlag-Bestimmungsteil bestimmt, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die Heizoperation, wenn die Außenlufttemperatur die vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur die zweite vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Außenlufttemperatur die dritte vorbestimmte Temperatur oder höher ist, und das Beschlag-Bestimmungsteil bestimmt, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur die zweite vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Außenlufttemperatur die dritte vorbestimmte Temperatur oder höher ist und das Beschlag-Bestimmungsteil bestimmt, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die Heizoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur niedriger als die zweite vorbestimmte Temperatur und höher als die Außenlufttemperatur ist, die Außenlufttemperatur niedriger als die vierte vorbestimmte Temperatur ist, und das Beschlag-Bestimmungsteil bestimmt, dass die Bedingungen nicht erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; die zweite Heiz- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur niedriger als die zweite vorbestimmte Temperatur und höher als die Außenlufttemperatur ist, die Außenlufttemperatur niedriger als die vierte vorbestimmte Temperatur ist, und das Beschlag-Bestimmungsteil bestimmt, dass die Bedingungen erfüllt sind, dass die Fenstergläser beschlagen; eine von der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, die Sollluftblastemperatur niedriger als die zweite vorbestimmte Temperatur und höher als die Außenlufttemperatur ist, und die Außenlufttemperatur die vierte vorbestimmte Temperatur oder höher ist; und eine von der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation, wenn die Außenlufttemperatur die erste vorbestimmte Temperatur oder höher ist, und die Sollluftblastemperatur niedriger als die zweite vorbestimmte Temperatur ist und die Außenlufttemperatur oder niedriger ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei in der dritten Umschalt-Betriebsart die Heizoperation ausgeführt wird, wenn die Sollluftblastemperatur höher als die Außenlufttemperatur ist; und eine von der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation ausgeführt wird, wenn die Sollluftblastemperatur die Außenlufttemperatur oder niedriger ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, ferner aufweisend: eine Klimatisierungseinheit, die eine Luftflusspassage, in der der Radiator und der Wärmetauscher angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Auslässen enthält, die es einer durch die Luftflusspassage strömenden Luft ermöglichen, zu dem Fahrzeuginnenraum ausgeblasen zu werden; ein Auslassumschaltteil, das konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine Betriebsart zwischen einer Lüftung-Betriebsart, um die durch die Luftflusspassage strömende Luft zu einem Kopf eines Passagiers in dem Fahrzeuginnenraum hin zu blasen, eine Fuß-Betriebsart, um die Luft zu Füßen des Passagiers in dem Fahrzeuginneren hin zu blasen, und eine Zwei-Level-Betriebsart, um die Luft zu dem Kopf und zu den Füßen des Passagiers in dem Fahrzeuginnenraum hin zu blasen; und einen Luftmischschieber, der konfiguriert ist, in der Lage zu sein, einen Prozentsatz von durch die Luftflusspassage strömenden Luft, die in dem Radiator einem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel zu unterziehen ist, durch Verändern einer Öffnung des Luftmischschiebers zu verändern, wobei: in der Fuß-Betriebsart während der Heizoperation eine Drehzahl eines Elektromotors zum Antreiben des Kompressors so gesteuert ist, dass eine Temperatur der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator eine Sollheiztemperatur ist, und die Öffnung des Luftmischschiebers gesteuert wird, um dem Prozentsatz der Luft, die in dem Radiator dem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel zu unterziehen ist, zu maximieren; und in der Zwei-Level-Betriebsart die Drehzahl des Elektromotors zum Antreiben des Kompressors während der Heizoperation so gesteuert ist, dass die Temperatur der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator die Sollheiztemperatur ist, und der Luftmischschieber so gesteuert ist, dass der Luftmischschieber bei der Öffnung geöffnet ist, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, und die basierend auf der Sollluftblastemperatur, der Temperatur der in die Luftflusspassage strömenden Luft und der Sollheiztemperatur berechnet ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Anspruch 10, wobei: die Sollheiztemperatur in der Fuß-Betriebsart während der Heizoperation durch Addieren einer Wärmemenge, die, während die Luft durch die Luftflusspassage strömt, einem Wärmeverlust der zu dem Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft entspricht, zu der Sollluftblastemperatur erhalten wird; und die Sollheiztemperatur in der Zwei-Level-Betriebsart während der Heizoperation basierend auf der Sollluftblastemperatur, der Temperatur der in die Luftflusspassage strömenden Luft und der Öffnung des Luftmischschiebers berechnet wird.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei: das Auslassumschaltteil eine Defroster-Betriebsart, um die durch die Luftflusspassage strömende Luft zu den Fenstergläsern des Fahrzeuginnenraums hin zu blasen, und eine Defroster-Fuß-Betriebsart hat, um die Luft zu den Fenstergläsern des Fahrzeuginnenraums und den Füßen des Passagiers hin zu blasen; während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation ein Kältemitteldekomprimierungsteil so gesteuert ist, dass die Temperatur der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher eine Kühl- und Entfeuchtungs-Solltemperatur ist, wobei das Kältemitteldekomprimierungsteil in der Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Wärmetauscher oder den Außenwärmetauscher fließen zu lassen; in der Fuß-Betriebsart, der Lüftung-Betriebsart, der Defroster-Betriebsart und der Defroster-Fuß-Betriebsart während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors zum Antreiben des Kompressors so gesteuert ist, dass die Temperatur der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator eine Nach-Entfeuchtung-Sollheiztemperatur ist, und die Öffnung des Luftmischschiebers gesteuert ist, um den Prozentsatz der Luft, die in dem Radiator dem Wärmeaustausch mit dem Kältemittel unterzogen ist, zu maximieren; und in der Zwei-Level-Betriebsart während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors zum Antreiben des Kompressors so gesteuert ist, dass die Temperatur der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator die Nach-Entfeuchtung-Sollheiztemperatur ist, und der Luftmischschieber so gesteuert ist, dass der Luftmischschieber bei der Öffnung geöffnet ist, die innerhalb des vorbestimmten Bereichs ist, und die basierend auf der Sollluftblastemperatur, der Soll-Kühl- und Entfeuchtungstemperatur und der Nach-Entfeuchtung-Sollheiztemperatur berechnet ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Anspruch 12, wobei. während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Soll-Kühl- und Entfeuchtungstemperatur basierend auf zumindest einem von der Außenlufttemperatur, der Innenraumlufttemperatur, der Innenraumluftfeuchtigkeit, dem Isolationsausmaß, einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und der Sollluftblastemperatur berechnet wird, um in der ersten Umschalt-Betriebsart die Soll-Kühl- und Entfeuchtungstemperatur auf eine vorbestimmte Soll-Kühl- und Entfeuchtungstemperatur einzustellen, und in der zweiten Umschalt-Betriebsart die Innenraumluftfeuchtigkeit auf eine vorbestimmte Luftfeuchtigkeit oder niedriger einzustellen; in der Fuß-Betriebsart, der Lüftung-Betriebsart, der Defroster-Betriebsart und der Defroster-Fuß-Betriebsart während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Nach-Entfeuchtung-Soll-Heiztemperatur durch Addieren der Wärmemenge, die, während die Luft durch die Luftflusspassage strömt, dem Wärmeverlust der zu dem Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft entspricht, zu der Sollluftblastemperatur erhalten wird; und in der Zwei-Level-Betriebsart während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation die Nach-Entfeuchtung-Sollheiztemperatur basierend auf der Sollluftblastemperatur, der Soll-Kühl- und Entfeuchtungstemperatur und der Öffnung des Luftmischschiebers berechnet wird.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei während der Kühloperation und der Kühl- und Entfeuchtungsoperation die Drehzahl des Elektromotors zum Antreiben des Kompressors so gesteuert wird, dass die Temperatur der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Wärmetauscher eine Soll-Kühltemperatur ist; die Temperatur der Luft nach dem Wärmeaustausch in dem Radiator als eine abgeschätzte Heiztemperatur abgeschätzt ist; und der Luftmischschieber so gesteuert ist, dass der Luftmischschieber bei der Öffnung geöffnet ist, die basierend auf der Sollluftblastemperatur, der Soll-Kühltemperatur und der abgeschätzten Heiztemperatur berechnet ist.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Soll-Kühltemperatur basierend auf zumindest einem von der Außenlufttemperatur, der Innenraumlufttemperatur, der Innenraumluftfeuchtigkeit, dem Isolationsausmaß, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Sollluftblastemperatur berechnet ist, um in der ersten Umschalt-Betriebsart und der dritten Umschalt-Betriebsart die Sollkühltemperatur auf eine vorbestimmte Sollkühltemperatur einzustellen, und in der zweiten Umschalt-Betriebsart die Innenraumluftfeuchtigkeit auf die vorbestimmte Luftfeuchtigkeit oder niedriger einzustellen.
Fahrzeugklimatisierungseinrichtung, aufweisend: einen Kompressor, der konfiguriert ist, ein Kältemittel zu verdichten und auszustoßen; einen Radiator, der in einem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, Wärme von dem Kältemittel abzugeben; einen Wärmetauscher, der in dem Fahrzeuginnenraum vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren; und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist, und der konfiguriert ist, die Wärme von dem Kältemittel abzugeben, oder die Wärme in das Kältemittel zu absorbieren, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausführt: eine Heizoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben und die Wärme in dem Außenwärmetauscher in das Kältemittel zu absorbieren; und eine Heiz- und Entfeuchtungsoperation, um die Wärme von dem von dem Kompressor in den Radiator ausgestoßenen Kältemittel abzugeben, und die Wärme in dem Wärmetauscher in einen Teil des Kältemittels zu absorbieren während die Wärme in dem Außenwärmetauscher in ein verbleibendes Kältemittel absorbiert wird, wobei die Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ferner aufweist: ein Expansionsventil, das in einer Kältemittelflusspassage vorgesehen ist, um das Kältemittel in den Außenwärmetauscher fließen zu lassen, wobei das Expansionsventil eine einstellbare Öffnung hat; einen Wärmetauschertemperatursensor, der konfiguriert ist, eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Wärmetauscher zu erfassen; ein Sollüberhitzung-Einstellteil, das konfiguriert ist, während der Heizoperation einen vorbestimmten Wert als eine Sollüberhitzung einzustellen, und einen basierend auf der durch den Wärmetauschertemperatursensor erfassten Verdampfungstemperatur und einer Solltemperatur des Wärmetauschers berechneten Wert als die Sollüberhitzung während der Heiz- und Entfeuchtungsoperation einzustellen; ein Überhitzung-Berechnungsteil, das konfiguriert ist, eine Überhitzung des aus dem Außenwärmetauscher fließenden Kältemittels zu berechnen; und ein Ventilöffnung-Steuerungsteil, das konfiguriert ist, die Öffnung des Expansionsventils basierend auf der durch das Sollüberhitzung-Einstellteil eingestellten Sollüberhitzung und der durch das Überhitzung-Berechnungsteil berechneten Überhitzung zu steuern.
Fahrzeugklimasisierungseinrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das Ventilöffnung-Steuerungsteil enthält: ein Aufschaltbarer-Sollwert-Berechnungsteil, das konfiguriert ist, einen aufschaltbaren Sollwert für die Öffnung des Expansionsventils basierend auf der durch das Sollüberhitzung-Einstellteil eingestellten Sollüberhitzung zu berechnen; ein Ansprechbarer-Sollwert-Berechnungsteil, das konfiguriert ist, basierend auf der durch das Sollüberhitzung-Einstellteil eingestellten Sollüberhitzung einen Sollwert zu berechnen, der auf die Sollüberhitzung ansprechbar ist; und ein Rückkopplungssollwert-Berechnungsteil, das konfiguriert ist, einen Rückkopplungssollwert für die Öffnung des Expansionsventils basierend auf dem durch das Ansprechbarer-Sollwert-Berechnungsteil berechneten ansprechbaren Sollwert und der Überhitzung des aus dem Außenwärmetauscher fließenden Kältemittels, die durch das Überhitzung-Berechnungsteil berechnet ist, zu berechnen, wobei die Öffnung des Expansionsventils basierend auf dem durch das Aufschaltbarer-Sollwert-Berechnungsteil berechneten aufschaltbaren Sollwert und dem durch das Rückkopplung-Berechnungsteil berechneten Rückkopplungssollwert gesteuert wird.