DE112013003244T5

DE112013003244T5 - Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112013003244T5
Application number: DE201311003244
Authority: DE
Inventors: c/o Denso Corporation Yanagimachi Yoshinori; c/o DENSO CORPORATION Yokoo Yasuhiro; c/o Denso Corporation Higuchi Terukazu
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2015-04-02
Also published as: WO2014002370A1; CN104411521A; US20150122472A1; JP2014008861A

Abstract

Eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung umfasst ein Gebläse (23), das durch Ausblasöffnungen Luft in einen Fahrgastraum bläst, einen Kältekreis (40, 340), durch den durch einen elektrischen Kompressor Kältemittel zirkuliert wird, einen Innenwärmetauscher (24, 26), der in dem Kältekreis angeordnet ist und Wärme zwischen dem Kältemittel und einer geblasenen Luft austauscht, die Luft ist, die von dem Gebläse geblasen wird, eine Innen-/Außenlufteinstellvorrichtung (22), die ein Verhältnis der Innenluft und der Außenluft, die in der geblasenen Luft enthalten sind, einstellt, und einen ersten Blassteuerabschnitt (65), der den elektrischen Kompressor steuert, so dass er stoppt, das Gebläse steuert, um zu arbeiten und die Innen-/Außenlufteinstellvorrichtung derart steuert, dass Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird, wenigstens Außenluft enthält, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen einer Zieltemperatur Tao von Luft, die durch die Ausblasöffnung geblasen wird, und einer Außenlufttemperatur Tam kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Wenn in diesem Fall die Temperatur Tao nahe an der Temperatur Tam ist, wird der elektrische Kompressor gestoppt und Luft, die Außenluft enthält, wird von dem Gebläse geblasen. Folglich kann eine Verringerung in dem elektrischen Leistungsverbrauch erreicht werden und eine Temperatur der Luft kann näher an Tao kommen.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-146540 , eingereicht am 29. Juni 2012, deren Inhalt hier per Referenz eingebunden ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung mit einem Kältekreis, der Kältemittel unter Verwendung eines elektrischen Kompressors zirkuliert.
Hintergrundtechnik
Eine Zwischenphasensteuerung, die in einem Zwischenphasenkühlbetrieb in einem Zustand durchgeführt wird, in dem eine Zieltemperatur (Tao) von Luft, die in einen Fahrgastraum geblasen wird, ein wenig niedriger als eine Außenlufttemperatur (Tam) ist, oder die in einem Zwischenphasenheizbetrieb in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Tao ein wenig höher als die Tam ist, wurde in der Patentliteratur 1 offenbart.
In der Zwischenphasensteuerung wird sowohl das Kühlen von Luft unter Verwendung eines Verdampfers eines Kältekreises als auch das Heizen von Luft unter Verwendung einer Heizung durchgeführt. Die Temperatur der geblasenen Luft wird auf Tao eingestellt, indem das Maß der Heizung durch die Heizung unter Verwendung einer Luftmischklappe eingestellt wird.
Mit anderen Worten hat die Ausstoßmenge des elektrischen Kompressors den Minimalwert. Folglich ist in der Zwischenphase, in der eine Temperaturdifferenz zwischen Tao und Tam klein ist, die genaue Temperatureinstellung der geblasenen Luft schwer durchzuführen, indem die Ausstoßmenge des elektrischen Kompressors verringert wird. Aus diesem Grund stellt die vorstehend beschriebene Zwischenphasensteuerung die Temperatur unter Verwendung der Luftmischklappe in einer derartigen Weise ein, dass das Kühlen selbst in einem Heizbetrieb durchgeführt wird und das Heizen selbst in einem Kühlbetrieb durchgeführt wird.
Literatur des Stands der Technik
Patentliteratur

Patentdokument 1: JP 2009-202736 A

Zusammenfassung der Erfindung
Jedoch führt das gleichzeitige Durchführen sowohl der Kühlung als auch der Heizung von Luft zu Energieverlusten, und die Zwischenphasensteuerung der verwandten Technik bietet Raum für Verbesserungen im Hinblick auf das Erreichen einer Verringerung des elektrischen Leistungsverbrauchs des elektrischen Kompressors.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung bereitzustellen, die fähig ist, eine Verringerung des elektrischen Leistungsverbrauchs eines elektrischen Kompressors zu erreichen.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung: ein Gebläse, das durch Ausblasöffnungen Luft in einen Fahrgastraum bläst; einen Kältekreis, durch den durch einen elektrischen Kompressor Kältemittel zirkuliert wird; einen Innenwärmetauscher, der in dem Kältekreis angeordnet ist und Wärme zwischen dem Kältemittel und einer geblasenen Luft austauscht, die Luft ist, die von dem Gebläse geblasen wird; eine Innen-/Außenlufteinstellvorrichtung, die ein Verhältnis der Innenluft und der Außenluft, die in der geblasenen Luft enthalten sind, einstellt; und einen ersten Blassteuerabschnitt, der den elektrischen Kompressor steuert, so dass er stoppt, das Gebläse steuert, um zu arbeiten und die Innen-/Außenlufteinstellvorrichtung derart steuert, dass Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird, wenigstens Außenluft enthält, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen einer Zieltemperatur von Luft, die durch die Ausblasöffnung geblasen wird, und einer Außenlufttemperatur kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Wenn in diesem Fall eine Temperatur Tao nahe einer Temperatur Tam ist, wird der elektrische Kompressor gestoppt und Luft, die Außenluft enthält, wird von dem Gebläse geblasen. Folglich kann eine Verringerung in dem elektrischen Leistungsverbrauch erreicht werden, und die Temperatur der geblasenen Luft kann näher an Tao gelangen. Kurzum legt die Offenbarung den Schwerpunkt auf eine Annahme, dass, selbst wenn die Temperatur der geblasenen Luft etwas von Tao abweicht, der Behaglichkeitspegel eines Benutzers nicht erheblich verschlechtert wird, und die Offenbarung gibt einer Verringerung des elektrischen Leistungsverbrauchs des elektrischen Kompressors eine höhere Priorität als der hohen Genauigkeit zur Einstellung der Temperatur der geblasenen Luft auf Tao.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Elektrofahrzeugsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2 ist eine Ansicht, die einen Betriebsartbereich der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist Flussdiagramm, das eine Klimatisierungssteuerung der ersten Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm, das eine Klimatisierungssteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Elektrofahrzeugsystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Offenbarung darstellt.
Ausführungsform zum Ausführen der Erfindung
Hier nachstehend werden mehrere Ausführungsformen zur Verkörperung der nachstehend offenbarten vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In jeder Ausführungsform werden Teilen, die in der vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Teilen entsprechen, die gleichen Bezugszahlen gegeben, und ihre Beschreibung wird in manchen Fällen nicht wiederholt. Wenn in jeder Ausführungsform nur ein Teil eines Aufbaus beschrieben ist, können die Aufbauten anderer vorhergehender beschriebener Ausführungsformen auf die restlichen Teile des Aufbaus angewendet werden. Außerdem werden in der nachfolgenden Ausführungsform die Bezugszahlen, bei denen sich nur die Ziffern in der Hunderterspalte von denen der vorhergehenden Ausführungsform unterscheiden, an Teile vergeben, die in der vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Teilen entsprechen, um die Entsprechungsbeziehung zwischen ihnen darzustellen, und die Beschreibung wird in manchen Fällen nicht wiederholt. Die Kombinationen der Teile sind nicht auf die beschränkt, die in jeder Ausführungsform spezifisch beschrieben sind. Selbst wenn es keine Beschreibung gibt, können die Ausführungsformen auch in Teilkombinationen verwendet werden, sofern es kein Problem mit der Kombination gibt.
(Erste Ausführungsform)
Ein in 1 dargestelltes Elektrofahrzeugsystem 1 ist auf einem Elektrofahrzeug montiert. Das Elektrofahrzeug ist ein Fahrzeug, das ein elektrisches Antriebssystem sowohl mit einer Speicherbatterie als auch einem Elektromotor umfasst. Das Elektrofahrzeug kann ein Straßenfahrzeug, ein Schiff oder ein Luftfahrzeug sein. Ein sogenanntes Elektroauto nur mit einem elektrischen Antriebssystem kann als das Elektrofahrzeug bereitgestellt sein. Ein Hybridfahrzeug, das neben einem elektrischen Antriebssystem ein Brennkraftmaschinensystem sowohl mit einem Kraftstoffbehälter als auch einer Brennkraftmaschine hat, kann als das Elektrofahrzeug bereitgestellt sein.
Das Elektrofahrzeugsystem 1 hat eine Hochvoltbatterie (HVBT) 2. Die Hochvoltbatterie 2 ist eine Sekundärbatterie. Eine Lithiumionenbatterie oder ähnliches kann als die Hochvoltbatterie 2 bereitgestellt sein. Die Hochvoltbatterie 2 liefert eine relativ hohe Spannung von einigen hundert Volt. Die Hochvoltbatterie 2 wird durch ein ortsfestes weitreichendes elektrisches Stromnetz oder einen auf einem Fahrzeug montierten Generator aufgeladen. Das Elektrofahrzeugsystem 1 hat eine Batteriesteuereinheit (BTCU) 3. Die Batteriesteuereinheit 3 überwacht das Laden/Entladen der Hochvoltbatterie 2 und steuert deren Laden/Entladen.
Das Elektrofahrzeugsystem 1 hat einen Elektromotor (DRMT) 4 zum Fahren. Der Elektromotor 4 treibt ein Antriebsrad des Elektrofahrzeus an. Die Hochvoltbatterie 2 ist konstruiert, um hauptsächlich elektrische Leistung an den Elektromotor 4 zu liefern.
Das Elektrofahrzeugsystem 1 hat eine Hochspannungsvorrichtung (HVDV) 5, die auf das Elektrofahrzeug montiert ist. Die Hochspannungsvorrichtung 5 umfasst nicht den Elektromotor 4 zum Fahren. Die Hochspannungsvorrichtung 5 ist eine Vorrichtung mit einer Nennspannung, die geeignet ist, elektrische Leistung von der Hochvoltbatterie zu empfangen.
Das Elektrofahrzeugsystem 1 hat einen Wandler (CONV) 6 und eine Niedervoltbatterie (LVBT). Der Wandler 6 wandelt die von der Hochvoltbatterie 2 gelieferte elektrische Leistung um und liefert die umgewandelte elektrische Leistung an die Niedervoltbatterie 7. Der Wandler 6 lädt die Niedervoltbatterie 7. Der Wandler 6 ist auch eine der Hochspannungsvorrichtungen 5. Die Niedervoltbatterie 7 ist eine Sekundärbatterie mit relativ niedriger Spannung. Die Niedervoltbatterie 7 liefert eine Spannung von ungefähr 10 Volt, zum Beispiel 12 Volt oder 24 Volt. Die Niedervoltbatterie 7 wird durch den Wandler 6 von der Hochvoltbatterie 2 aufgeladen.
Das Elektrofahrzeugsystem 1 hat mehrere Niederspannungsvorrichtungen (LVDV) 8. Die mehreren Niederspannungsvorrichtungen 8 werden mit einer Spannung betrieben, die niedriger als die Spannung der Hochvoltbatterie 2 ist. Die mehreren Niederspannungsvorrichtungen 8 werden mit der elektrischen Leistung betrieben, die von der Niedervoltbatterie 7 geliefert wird. Die mehreren Niederspannungsvorrichtungen 8 umfassen die meisten Vorrichtungen eines nachstehend beschriebenen Klimatisierungssystems 20. Nur ein elektrischer Kompressor 41 des Klimatisierungssystems 20 ist nicht in den Niederspannungsvorrichtungen 8 enthalten.
Das Elektrofahrzeugsystem 1 kann eine Windschutzscheibe 9 eines Fahrzeugs haben. Die Windschutzscheibe 9 ist vor einem Fahrer eines Fahrzeugs installiert. Auf die Windschutzscheibe 9 wird auch als ein Windschutz Bezug genommen.
Das Elektrofahrzeugsystem 1 hat eine Fensterheizung (WDSH) 10, die in der Windschutzscheibe 9 installiert ist. Die Fensterheizung 10 ist eine elektrische Heizungseinheit, die in der Windschutzscheibe 9 installiert ist und die die Windschutzscheibe 9 direkt heizen kann. Ein elektrischer Heizungsdraht, der in der Windschutzscheibe 9 verlegt ist, oder ein transparenter Heizungskörper, der an der Windschutzscheibe 9 haftet, können als die Fensterheizung 10 bereitgestellt sein. Die Fensterheizung 10 ist eine der Niederspannungsvorrichtungen 8 und empfängt die elektrische Leistung von der Niedervoltbatterie 7.
Die Fensterheizung 10 ist ein Element, das, selbst wenn ein elektrischer Kompressor 41 gestoppt ist, eine Heizfunktion auf der Windschutzscheibe 9 durchführen kann. Die Fensterheizung 10 ist das einzige Heizelement, das fähig ist, die Windschutzscheibe 9 direkt zu heizen. Die Fensterheizung 10 unterdrückt das Beschlagen der Windschutzscheibe 9 direkt, indem sie eine Temperatur der Windschutzscheibe 9 erhöht.
Das Elektrofahrzeugsystem 1 hat ein Klimatisierungssystem (AIRC) 20 für ein Fahrzeug. Die Fensterheizung 10 kann als ein Aufbauelement des Klimatisierungssystems 20 konzipiert sein. Das Klimatisierungssystem 20 hat eine Klimatisierungseinheit (HVAC) 21. Auf die Klimatisierungseinheit 21 wird auch als eine Heiz-, Lüftungs- und Klimatisierungs-(HVAC-)Einheit Bezug genommen. Die Klimatisierungseinheit 21 hat mehrere Elemente 22 bis 31, um das Heizen, das Blasen von Luft und das Klimatisieren eines Fahrgastraums des Elektrofahrzeugs durchzuführen. Die Klimatisierungseinheit 21 stellt einen Kanal bereit, durch den Luft zu dem Fahrgastraum strömen kann.
Eine Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 (eine Innen-/Außenlufteinstellvorrichtung) wählt Luft aus, die in die Klimatisierungseinheit 21 eingeleitet wird. Die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 kann Innenluft (RCL) oder Außenluft (FRS) auswählen. Die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 kann ein Verhältnis zwischen Innenluft und Außenluft kontinuierlich oder schrittweise einstellen. Die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 kann durch einen Innenluftströmungsdurchgang, einen Außenluftströmungsdurchgang und einen Schaltklappenmechanismus bereitgestellt werden.
In einem Schaltklappenmechanismus ist eine Öffnung ausgebildet, und somit ist es weder möglich, den Innenluftströmungsdurchgang noch den Außenluftströmungsdurchgang vollständig zu schließen. Mit anderen Worten wird selbst in der Innenluftbetriebsart durch die Öffnung Außenluft beigemischt und selbst in der Außenluftbetriebsart wird durch die Öffnung Innenluft beigemischt.
Die Innenluft wird von dem Fahrgastraum zirkulierend eingeleitet. Die Außenluft wird von außen frisch eingeleitet. Wenn das Heizen des Fahrgastraums erforderlich ist, ist eine Temperatur der Außenluft normalerweise niedriger als eine Temperatur der Innenluft. Folglich ist die Feuchtigkeit der Außenluft normalerweise niedriger als die Feuchtigkeit der Innenluft. Außerdem ist die Feuchtigkeit der Außenluft aufgrund eines Benutzers in dem Fahrgastraum in vielen Fällen geringer als die Feuchtigkeit der Innenluft. Daher kann die Außenluft verwendet werden, um die Feuchtigkeit der Luft, die von der Klimatisierungseinheit 21 geblasen wird, zu verringern oder die Feuchtigkeit des Fahrgastraums zu verringern.
Die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 schaltet eine Betriebsart zwischen einer Außenluftbetriebsart, in der die Außenluft von außen eingeleitet wird, und einer Innenluftbetriebsart, in der die Innenluft des Fahrgastraums zirkuliert, um. Wenn die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 die Außenluftbetriebsart auswählt, verringert die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 die Feuchtigkeit des Fahrgastraums. Die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 ist eine der Feuchtigkeitsverringerungsvorrichtungen, welche die Feuchtigkeit des Fahrgastraums verringert, auch wenn der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist. Die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 unterdrückt das Beschlagen der Windschutzscheibe 9 indirekt, indem sie die Feuchtigkeit des Fahrgastraums verringert.
Ein Gebläse 23 befindet sich im Inneren der Klimatisierungseinheit 21 und erzeugt eine Luftströmung, die in den Fahrgastraum strömt. Auf das Gebläse 23 wird auch als ein Gebläseventilator Bezug genommen.
Ein Kühlwärmetauscher 24 (ein Innenwärmetauscher) ist ein Teil eines nachstehend beschriebenen Kältekreises 40. Der Kühlwärmetauscher 24 ist ein Innenwärmetauscher des Kältekreises 40. Ein Verdampfer des Kältekreises 40 ist als der Kühlwärmetauscher 24 bereitgestellt. Der Kühlwärmetauscher 24 führt unter Verwendung von Kältemittel das Kühlen der Luft durch, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt. Das Kältemittel, das in einem Niedertemperatur- und Niederdruckzustand ist und in den Kältekreis 40 strömt, strömt in den Kühlwärmetauscher 24. Der Kühlwärmetauscher 24 ist in einem Zustand angeordnet, in dem der Kühlwärmetauscher 24 die gesamte Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, kühlt.
Der Kühlwärmetauscher 24 kann das Kühlen von Luft nur in einem Zustand durchführen, in dem der elektrische Kompressor 41 der Hochspannungsvorrichtung 5 betrieben wird. Folglich ist der Kühlwärmetauscher 24 ein Luftkühlelement, das in einem Zustand, in dem der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist, keine Luftkühlfunktion durchführt. Der Kühlwärmetauscher 24 führt nur in einem Zustand, in dem der Kältekreis 40 einen Kühlbetrieb durchführt, eine Kühlfunktion durch. Wenn der Kühlwärmetauscher 24 die Kühlfunktion durchführt, wird auf einer Oberfläche des Kühlwärmetauschers 24 Taukondensationswasser erzeugt. Wenn der Kühlwärmetauscher 24 die Kühlfunktion nicht durchführt, wird das Taukondensationswasser verdampft und wird dann in den Fahrgastraum geblasen. Der Kühlwärmetauscher 24 ist das einzige Kühlelement in dem Klimatisierungssystem 20.
Eine Luftmischklappe 25 stellt die Temperatur von geblasener Luft in einer derartigen Weise ein, dass die Luftmischklappe 25 das Verhältnis zwischen heißer Luft und kalter Luft in der Klimatisierungseinheit 21 einstellt. Die Luftmischklappe 25 stellt ein Verhältnis zwischen einer Menge an Luft, die ein nachstehend beschriebenes Luftheizelement durchläuft, und einer Menge an Luft, die das Luftheizelement umgeht, ein. Die Luftmischklappe 25 ist als ein Temperaturregulierungselement bereitgestellt, das die Temperatur der geblasenen Luft einstellt.
Ein Heizwärmetauscher 26 (ein Innenwärmetauscher) ist ein Teil des nachstehend beschriebenen Kältekreises 40. Der Heizwärmetauscher 26 ist ein Innenwärmetauscher des Kältekreises 40. Ein Kondensator des Kältekreises 40 ist als der Heizwärmetauscher 26 bereitgestellt. Der Heizwärmetauscher 26 führt unter Verwendung von Kältemittel das Heizen von Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, durch Kältemittel in einem Hochtemperatur- und Hochdruckzustand strömt durch den Heizwärmetauscher 26. Der Heizwärmetauscher 26 ist in einem Zustand angeordnet, in dem der Heizwärmetauscher 26 wenigstens einen Teil von Luft heizt, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt. Der Heizwärmetauscher 26 ist eines der Luftheizelemente.
Der Heizwärmetauscher 26 kann das Heizen von Luft nur in einem Zustand durchführen, in dem der elektrische Kompressor 41 der Hochspannungsvorrichtung 5 betrieben wird. Folglich ist der Heizwärmetauscher 26 ein Heizelement, das in einem Zustand, in dem der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist, keine Heizfunktion auf der Windschutzscheibe 9 durchführt.
Eine elektrische Heizung 27 heizt unter Verwendung der elektrischen Leistung Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt und in den Fahrgastraum geblasen wird. Die elektrische Heizung 27 ist in einem Zustand angeordnet, in dem die elektrische Heizung 27 wenigstens einen Teil von Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, heizt. Die elektrische Heizung 27 wird durch ein elektrisches Heizelement bereitgestellt. Die elektrische Heizung wird durch ein elektrisches Heizelement bereitgestellt, auf das als eine Heizung mit positivem Temperaturkoeffizient (PTC) Bezug genommen wird. Die elektrische Heizung 27 ist eine der Niederspannungsvorrichtungen 8. Die elektrische Heizung 27 erhält die elektrische Leistung von der Niedervoltbatterie 7.
Die elektrische Heizung 27 ist eines der Luftheizelemente, das Luft heizt, die in den Fahrgastraum des Elektrofahrzeugs geblasen werden soll, und die Windschutzscheibe 9 indirekt heizt. Die elektrische Heizung 27 ist ein Luftheizelement, das die Heizfunktion auf der Windschutzscheibe 9 selbst in einem Zustand durchführen kann, in dem der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist. Die elektrische Heizung 27 ist eines der Heizelemente, das die Windschutzscheibe 9 indirekt heizen kann. Die elektrische Heizung 27 unterdrückt indirekt das Beschlagen der Windschutzscheibe 9, indem sie eine Temperatur der Windschutzscheibe 9 erhöht.
Eine Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31 schaltet eine Luftblasbetriebsart der Luft von der Klimatisierungseinheit 21 in den Fahrgastraum. Die Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31 stellt mehrere Luftblasbetriebsarten in bereit, indem sie selektiv mehrere Auslassöffnungen 31a, 31b und 31c öffnet/schließt. Die Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31 kann mehrere Luftströmungsdurchgänge und mehrere Klappenvorrichtungen haben, welche die Luftströmungsdurchgänge öffnen/schließen. Die Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31 stellt zum Beispiel eine Entfrosterauslassöffnung (DEF), eine Gesichtsauslassöffnung (FC) und eine Fußauslassöffnung (FT) bereit. Die Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31 stellt unter Verwendung der mehreren Auslassöffnungen 31a, 31b und 31c in Kombination mehrere Luftblasbetriebsarten bereit. In der Entfrosterluftblasbetriebsart wird die Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, von der Entfrosterauslassöffnung 31a hauptsächlich in Richtung der Windschutzscheibe 9 geblasen. In der Gesichtsluftblasbetriebsart wird Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, von der Gesichtsauslassöffnung 31b hauptsächlich in Richtung des Oberkörpers eines Fahrgasts geblasen. In der Fußluftblasbetriebsart wird Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, von der Fußauslassöffnung 31c hauptsächlich in Richtung der Füße eines Fahrgasts geblasen.
Das Klimatisierungssystem 20 hat den Kältekreis (CYCL) 40. Der Kühlwärmetauscher 24 ist als ein Innenwärmetauscher zum Kühlen des Kältekreises 40 bereitgestellt. Der Heizwärmetauscher 26 ist als ein Innenwärmetauscher zum Heizen des Kältekreises 40 bereitgestellt. Der Kältekreis 40 hat wenigstens den Kühlwärmetauscher 24, um Luft zu kühlen. Der Kältekreis 40 der Ausführungsform ist ein Wärmepumpenkreis, der fähig ist, sowohl das Kühlen von Luft als auch das Heizen von Luft durchzuführen.
Der Kältekreis 40 hat den elektrischen Kompressor 41. Der elektrische Kompressor 41 hat einen Kompressor 42 und einen Elektromotor (CPMT) 43. Eine Drehwelle des Kompressors 42 ist mit einer Drehwelle des Elektromotors 43 verbunden. Der Elektromotor 43 treibt den Kompressor 42 an. Der Elektromotor 43 treibt den Kompressor 42 an, und somit saugt der Kompressor 42 Kältemittel ein und komprimiert das eingesaugte Kältemittel und stößt dann das komprimierte Kältemittel aus. Der Elektromotor 43 ist eine der Hochspannungsvorrichtungen 5. Der Elektromotor 43 rotiert durch Aufnehmen elektrischer Leistung mit hoher Spannung von der Hochvoltbatterie 2. Der Elektromotor 43, der einer der elektrischen Verbraucher ist, die auf dem Elektroahrzeug montiert sind, ist einer der Verbraucher, dessen elektrischer Leistungsverbrauch hoch ist. In einem in den Zeichnungen dargestellten Beispiel hat der Elektromotor 43 neben dem Elektromotor 4 zum Fahren einen elektrischen Verbraucher, dessen elektrischer Leistungsverbrauch hoch ist. Folglich kann eine Verringerung in der Restleistung der Hochvoltbatterie 2 unterdrückt werden, indem die elektrische Leistungsversorgung des Elektromotors 43 verhindert wird. Eine Fahrstrecke des Elektrofahrzeugs kann verlängert werden, indem die Lieferung elektrischer Leistung an den Elektromotor 43 unterbunden wird.
Ein Gas-Flüssigkeitsabscheider 44 ist auf einer Einlassseite des Kompressors 42 bereitgestellt. Der Kompressor 42 saugt das Kältemittel von dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 44 ein. Der Heizwärmetauscher 26 ist auf einer Ausstoßseite des Kompressors 42 bereitgestellt. Der Kompressor 42 liefert das Kältemittel in einem Hochtemperatur- und Hochdruckzustand an den Heizwärmetauscher 26. Der Heizwärmetauscher 26 wirkt als ein Strahler oder ein Kondensator in dem Kältekreis 40.
Der Kältekreis 40 hat einen Außenwärmetauscher 45. Der Außenwärmetauscher 45 ist außerhalb des Elektrofahrzeugs installiert und kann den Wärmeaustausch mit der Außenluft durchführen. Der Außenwärmetauscher 45 kann als ein Verdampfer oder ein Strahler arbeiten. Der Außenwärmetauscher 45 ist in einem Abschnitt zwischen dem Heizwärmetauscher 26 und dem Kühlwärmetauscher 24 bereitgestellt. Das Kältemittel, das durch den Heizwärmetauscher 26 strömt, wird in den Außenwärmetauscher 45 geliefert. Das Kältemittel, das durch den Außenwärmetauscher 45 strömt, kann in den Kühlwärmetauscher 24 strömen.
Ein Parallelkreis, der einen Dekompressor 46 und ein Ein-/Ausventil 47 umfasst, ist zwischen dem Heizwärmetauscher 26 und dem Außenwärmetauscher 45 angeordnet. Der Parallelkreis stellt einen Abschnitt einer Schaltvorrichtung in dem Kältekreis 40 bereit. Ein Expansionsventil oder ein Kapillarrohr kann als der Dekompressor 46 bereitgestellt werden. Das Ein-/Ausventil 47 ist ein Magnetventil mit einem elektromagnetischen Aktuator. Kältemittel, das durch den Heizwärmetauscher 26 strömt, durchläuft den Dekompressor 46 oder das Ein-/Ausventil 47 und strömt dann in den Außenwärmetauscher 45. Wenn das Ein-/Ausventil 47 geöffnet wird, strömt das Kältemittel durch das Ein-/Ausventil 47. Folglich hält das Kältemittel, das durch den Heizwärmetauscher 26 strömt, die hohe Temperatur und den hohen Druck und strömt in den Außenwärmetauscher 45. Wenn das Ein-/Ausventil 47 geöffnet wird, wirkt der Außenwärmetauscher 45 als ein Strahler.
Ein Reihenkreis mit einem Dekompressor 48 und einem Schaltventil 49 ist in einem Abschnitt zwischen dem Außenwärmetauscher 45 und dem Kühlwärmetauscher 24 angeordnet. Der Reihenkreis ist als ein Teil der Schaltvorrichtung in dem Kältekreis 40 bereitgestellt. Ein Expansionsventil oder ein Kapillarrohr können als der Dekompressor 48 bereitgestellt werden. Das Schaltventil 49 ist ein Magnetventil mit einem elektromagnetischen Aktuator. Das Schaltventil 49 ist ein Dreiöffnungsschaltventil. Das Schaltventil 49 hat eine gemeinsame Öffnung, die mit dem Außenwärmetauscher 45 in Verbindung steht, eine erste Öffnung, die mit dem Dekompressor 48 in Verbindung steht, und eine zweite Öffnung, die mit dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 44 in Verbindung steht. Die zweite Öffnung wird als ein Umgehungsströmungsdurchgang bereitgestellt, durch den das Kältemittel, das durch den Außenwärmetauscher 45 strömt, in den Gas-Flüssigkeitsabscheider 44 strömen kann, ohne den Dekompressor 48 und den Kühlwärmetauscher 24 zu durchlaufen. Das Schaltventil 49 kann selektiv einen Zustand, in dem die gemeinsame Öffnung mit der ersten Öffnung in Verbindung steht, oder einen Zustand, in dem die gemeinsame Öffnung mit der zweiten Öffnung in Verbindung steht, bereitstellen. Wenn das Schaltventil 49 bewirkt, dass die gemeinsame Öffnung mit der ersten Öffnung in Verbindung steht, strömt Kältemittel durch den Dekompressor 48 und den Kühlwärmetauscher 24. Folglich wird das Kältemittel, das durch den Außenwärmetauscher 45 strömt, durch den Dekompressor 48 dekomprimiert und strömt dann durch den Kühlwärmetauscher 24. In diesem Fall führt das Kältemittel in dem Niedertemperatur- und Niederdruckzustand das Kühlen der Luft in der Klimatisierungseinheit 21 durch, indem das Kältemittel in dem Kühlwärmetauscher 24 verdampft wird. Wenn folglich das Schaltventil 49 bewirkt, dass das Kältemittel zu dem Dekompressor 48 strömt, wirkt der Kühlwärmetauscher 24 als ein Verdampfer. Wenn das Schaltventil 49 bewirkt, dass die gemeinsame Öffnung mit der zweiten Öffnung in Verbindung steht, strömt das Kältemittel in einem Zustand, in dem das Kältemittel den Kühlwärmetauscher 24 umgeht. Folglich durchläuft das Kältemittel, das durch den Außenwärmetauscher 45 strömt, den Gas-Flüssigkeitsabscheider 44 und strömt in einer saugenden Weise in den Kompressor 42. In diesem Fall arbeitet nur der Heizwärmetauscher 26.
Das Ein-/Ausventil 47 und das Schaltventil 49 werden in Verbindung miteinander gesteuert. Wenn das Ein-/Ausventil 47 geöffnet wird, bewirkt das Schaltventil 49, dass das Kältemittel sowohl zu dem Dekompressor 48 als auch dem Kühlwärmetauscher 24 strömt. In diesem Fall arbeitet der Kühlwärmetauscher 24 als ein Verdampfer und führt somit das Kühlen von Luft durch, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt. Außerdem arbeitet der Heizwärmetauscher 26 als ein Strahler und führt somit das Heizen der Luft durch, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt. Wenn das Ein-/Ausventil 47 geschlossen wird, bewirkt das Schaltventil 49, dass das Kältemittel in einem Zustand strömt, in dem es sowohl den Dekompressor 48 als auch den Kühlwärmetauscher 24 umgeht. In diesem Fall wird der Kühlwärmetauscher 24 deaktiviert und der Heizwärmetauscher 26 arbeitet als ein Strahler, und somit wird die Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, geheizt.
Das Klimatisierungssystem 20 hat eine Klimatisierungssteuereinheit (ACCU) 60. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 bildet ein Steuersystem zum Steuern des Klimatisierungssystems 20. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 empfängt Signale von mehreren Eingabevorrichtungen, die mehrere Sensoren umfassen, und steuert mehrere Aktuatoren gemäß den Signalen und Steuerprogrammen, die im Voraus festgelegt werden.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert zum Beispiel mehrere Aktuatoren in Bezug auf eine Temperatursteuerung des Fahrgastraums. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 kann die Luftmischklappe 25 und das Gebläse 23 derart steuern, dass eine Raumtemperatur Tr, das heißt, eine Temperatur des Fahrgastraums, auf eine Zieltemperatur Tsoll abgestimmt wird. Außerdem kann die Klimatisierungssteuereinheit 60 den elektrischen Kompressor 41 innerhalb eines Größenbereichs der verfügbaren elektrischen Leistung steuern, der von der Batteriesteuereinheit 3 zugelassen wird. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 kann die Temperaturen sowohl des Kühlwärmetauschers 24 als auch des Heizwärmetauschers 26 auf einen vorgegebenen Temperaturzustand steuern, indem mehrere Ventile 47, 49 gesteuert werden. Außerdem steuert die Klimatisierungssteuereinheit 60 mehrere Aktuatoren, die direkt/indirekt die Unterdrückung des Beschlagens der Windschutzscheibe 9 betreffen.
Das Klimatisierungssystem 20 hat ein Bedienfeld (PANL) 61. Das Bedienfeld 61 hat mehrere Schalter zum Bedienen des Klimatisierungssystems 20 und eine Anzeigevorrichtung, die einen Betriebszustand des Klimatisierungssystems 20 zeigt. Somit ist das Bedienfeld 61 eine der Eingabevorrichtungen und ist auch eine der Ausgabevorrichtungen des Steuersystems. Die mehreren Schalter können eine Festlegungseinheit zum Festlegen der Festlegungstemperatur Tsoll, einen Innen-/Außenluftschalter zum Auswählen der Innenluft oder der Außenluft, einen Luftvolumenschalter zum Festlegen eines Luftvolumens, einen Klimaanlagenschalter zum Auswählen des Kühlens oder Heizens und einen Luftblasbetriebsartschalter zu Auswählen der Luftblasbetriebsart umfassen. Der Luftblasbetriebsartschalter kann einen DEF-Schalter zum Auswählen einer Entfrosterluftblasbetriebsart durch die Entfrosterauslassöffnung 31a umfassen.
Das Klimatisierungssystem 20 hat mehrere Sensoren. Die mehreren Sensoren umfassen einen Taukondensationssensor (FGSN) 62 zum Erfassen einer relativen Feuchtigkeit RHW einer Innenseitenoberfläche der Windschutzscheibe 9. Der Taukondensationssensor 62 ist als ein Sensor zum Erfassen des Beschlagens der Windschutzscheibe 9 bereitgestellt. Ein Ausgabesignal von dem Taukondensationssensor 62 zeigt die relative Feuchtigkeit RHW bei einer Temperatur der Innenseitenoberfläche der Windschutzscheibe 9 an. Wenn folglich die relative Feuchtigkeit RHW, die von dem Taukondensationssensor 62 ausgegeben wird, größer als 100% ist, ist es möglich zu sagen, dass das Beschlagen auf der Windschutzscheibe 9 stattfinden kann. Wenn im Gegensatz dazu die von dem Taukondensationssensor 62 ausgegebene relative Feuchtigkeit RHW kleiner als 100% ist, kann bestimmt werden, dass keine Möglichkeit besteht, dass das Beschlagen auf der Windschutzscheibe 9 auftreten kann. Wenn außerdem die von dem Taukondensationssensor 62 ausgegebene relative Feuchtigkeit RHW erheblich größer als 100% ist, kann bestimmt werden, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Beschlagen auf der Windschutzscheibe 9 sehr wahrscheinlich auftritt.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 empfängt zum Beispiel Signale von einem Raumtemperatursensor zum Erfassen der Raumtemperatur Tr, einer Festlegungseinheit zum Festlegen der Festlegungstemperatur Tsoll und einem Außenlufttemperatursensor zum Erfassen einer Außenlufttemperatur Tam. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 kann Signale von einem Sonneneinstrahlungssensor zum Erfassen einer Sonneneinstrahlungsmenge und einem Sensor zum Erfassen einer Temperatur einer Oberfläche einer Wärmeaustauschrippe des Kühlwärmetauschers 24 empfangen. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 kann ein Signal, das einen aktuellen Betriebszustand des Kältekreises 40 anzeigt, das heißt, ein Signal, das darstellt, dass der aktuelle Betriebszustand ein Kühlbetriebszustand oder ein Heizbetriebszustand ist, empfangen. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 kann Signale von mehreren Sensoren, die einen Kältemitteldruck in jedem Abschnitt des Kältekreises 40 erfassen und/oder die Temperatur des Kältemittels erfassen, empfangen. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 kann zum Beispiel Signale von Sensoren zum Erfassen sowohl des Drucks eines Hochdruckkältemittels des Kältekreises 40 als auch eines Drucks eines Niederdruckkältemittels empfangen.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 berechnet eine Zieltemperatur Tao von Luft, die aus den Ausblasöffnungen 31a, 31b und 31c geblasen wird, basierend auf der Festlegungstemperatur Tsoll, der Außenlufttemperatur Tam, der Raumtemperatur Tr, einem Signal von dem Taukondensationssensor 62 und ähnlichen. Die Zieltemperatur Tao wird als der optimale Wert festgelegt, um die Raumtemperatur Tr auf die Festlegungstemperatur Tsoll abzustimmen. Daten, die die Beziehung zwischen der Festlegungstemperatur Tsoll, der Außentemperatur Tam, der Raumtemperatur Tr und dem Optimalwert der Zieltemperatur darstellen, werden zum Beispiel in der Form eines Kennfelds oder ähnlichem gespeichert, und die Zieltemperatur Tao wird basierend auf den Parametern Tsoll, Tam und Tr berechnet, während Bezug auf das Kennfeld genommen wird.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 hat einen Betriebsartbestimmungsabschnitt (OPMT) 63, der eine Betriebsart des Klimatisierungssystems 20 aus der Kühlbetriebsart, der Heizbetriebsart und der Luftblasbetriebsart bestimmt. In der Heizbetriebsart wird der Fahrgastraum in einer derartigen Weise geheizt, dass heiße Luft sowohl aus der Fußausblasöffnung 31c als auch der Entfrosterauslassöffnung 31a geblasen wird. In der Kühlbetriebsart wird der Fahrgastraum in einer derartigen Weise gekühlt, dass kalte Luft aus der Gesichtsausblasöffnung 31b geblasen wird. In der Luftblasbetriebsart werden verschiedene Heizungen 10, 27 und der elektrische Kompressor 41 gestoppt, und in einem Zustand, in dem die Außenluft keinem Wärmeaustausch unterzogen wird, wird Außenluft selbst in den Fahrgastraum ausgeblasen, und somit wird der Fahrgastraum auf einer passenden Temperatur gehalten und Außenluft mit relativ niedriger Feuchtigkeit wird eingeleitet und in den Fahrgastraum geblasen.
Der Betriebsartbestimmungsabschnitt 63 bestimmt sowohl basierend auf der Zieltemperatur Tao als auch der Außenlufttemperatur Tam, dass die Betriebsart auf die Heizbetriebsart, die Kühlbetriebsart oder die Luftblasbetriebsart geschaltet werden sollte. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Betriebsart basierend auf dem in 2 dargestellten Kennfeld bestimmt.
Eine gestrichelte Einpunktlinie L in 2 stellt eine Linie (eine Referenzlinie) dar, bei der die Außenlufttemperatur Tam auf die Zieltemperatur Tao abgestimmt ist. Eine durchgezogene Linie L1 in der Zeichnung stellt eine Linie (eine Heizbestimmungslinie) dar, bei der die Außenlufttemperatur Tam um einen vorgegebenen Wert (zum Beispiel 5°C) niedriger als die Zieltemperatur Tao ist. Eine durchgezogene Linie L2 in der Zeichnung stellt eine Linie (eine Kühlbestimmungslinie) dar, in der die Außenlufttemperatur Tam um einen vorgegebenen Wert (zum Beispiel 5°C) höher als die Zieltemperatur Tao ist. Der Abstand der Heizbestimmungslinie L1 relativ zu der Referenzlinie L ist auf den Abstand der Kühlbestimmungslinie L2 relativ zu der Referenzlinie abgestimmt.
Wenn die Außenlufttemperatur Tam und die Zieltemperatur Tao, die beide momentan erhalten werden, innerhalb des Bereichs (einem Luftblasbereich) zwischen der Heizbestimmungslinie L1 und der Kühlbestimmungslinie L2 sind, bestimmt der Betriebsartbestimmungsabschnitt 63, dass die Betriebsart auf die Luftblasbetriebsart geschaltet werden soll. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Zieltemperatur Tao und der Außenlufttemperatur Tam kleiner als ein vorgegebener Wert ist, wird mit anderen Worten bestimmt, dass die Betriebsart auf die Luftblasbetriebsart geschaltet werden soll.
Wenn die Temperatur innerhalb eines Bereichs (dem Heizbereich) ist, in dem Tam niedriger als die Heizbestimmungslinie L1 ist und Tao höher als die Heizbestimmungslinie L1 ist, wird bestimmt, dass die Betriebsart auf die Heizbetriebsart geschaltet werden soll. Wenn die Temperatur innerhalb eines Bereichs (dem Kühlbereich) ist, in dem Tam höher als die Kühlbestimmungslinie L2 ist und Tao niedriger als die Kühlbestimmungslinie L2 ist, wird bestimmt, dass die Betriebsart auf die Kühlbetriebsart geschaltet werden soll.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 hat einen Normalsteuerabschnitt (NRCT) 64, der den Betrieb des Klimatisierungssystems 20 während der Kühlbetriebsart oder der Heizbetriebsart steuert. Wenn der Betriebsartbestimmungsabschnitt 63 bestimmt, dass die Betriebsart auf die Kühlbetriebsart oder die Heizbetriebsart geschaltet werden soll, führt der Normalsteuerabschnitt 64 die Rückkopplungssteuerung für Aufbauelemente des Klimatisierungssystems 20 derart durch, dass eine Blaslufttemperatur die Zieltemperatur Tao erreicht.
Außerdem hat die Klimatisierungseinheit 60 einen Luftblassteuerabschnitt (VTCT) 65, der den Betrieb des Klimatisierungssystems 20 während der Luftblasbetriebsart steuert. Wenn der Betriebsartbestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Betriebsart auf die Luftblasbetriebsart geschaltet werden soll, steuert der Luftblassteuerabschnitt 65 anstelle der Rückkopplungssteuerung durch den Normalsteuerabschnitt 64 die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung fest derart, dass sie in der Außenluftbetriebsart ist. Außerdem stoppt der Luftblassteuerabschnitt 65 verschiedene Heizungen 10, 27 und den elektrischen Kompressor 41 und steuert das Gebläse 23, so dass es in dem Betriebszustand ist.
Die von dem Luftblassteuerabschnitt 65 bereitgestellte Steuerung ist eine Steuerung, die das Beschlagen der Windschutzscheibe 9 nur unter Verwendung von elektrischer Leistung der Niedervoltbatterie 7 und ohne die Verwendung elektrischer Leistung der Hochvoltbatterie 2 unterdrückt und die bewirkt, dass die Raumtemperatur Tr näher an die Festlegungstemperatur Tsoll kommt.
Mikrocomputer mit Speichermedien, die von einem Computer lesbar sind, sind als die Batteriesteuereinheit 3 und die Klimatisierungssteuereinheit 60 bereitgestellt. Das Speichermedium speichert von einem Computer lesbare Programme nicht vorübergehend. Ein Halbleiterspeicher oder eine Magnetplatte kann als das Speichermedium bereitgestellt werden. Das Programm wird durch die Steuereinheit ausgeführt und bewirkt, dass die Steuereinheit als die Vorrichtung arbeitet, die in dieser Spezifikation beschrieben ist. Außerdem bewirkt das Programm, dass die Steuereinheit derart arbeitet, dass die Steuereinheit ein Steuerverfahren ausführt, das in dieser Spezifikation beschrieben ist. Auf Einrichtungen, die durch die Steuereinheit bereitgestellt werden, kann auch als ein Funktionsblock oder ein Funktionsmodul zur Erreichung einer vorgegebenen Funktion Bezug genommen werden.
3 stellt ein Klimatisierungsverfahren 170 zum Ausführen der Normalsteuerung und der Luftblassteuerung dar. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 führt innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne wiederholt das Klimatisierungsverfahren 170 aus.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 erhält in Schritt 171 Informationen, die für das Klimatisierungsverfahren 170 notwendig sind. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 erhält verschiedene physikalische Größen, zum Beispiel die Festlegungstemperatur Tsoll, die Außentemperatur Tam, die Raumtemperatur Tr, die relative Feuchtigkeit RHW und die Sonneneinstrahlungsmenge. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 berechnet den optimalen Wert der Zieltemperatur Tao basierend auf den erhaltenen Werten.
In Schritt 172 wird unter Verwendung des Kennfelds von 2 basierend auf der Zieltemperatur Tao und der Außenlufttemperatur Tam bestimmt, dass die Betriebsart auf die Heizbetriebsart, die Luftblasbetriebsart oder die Kühlbetriebsart geschaltet werden sollte. Wenn bestimmt wird, dass die Betriebsart auf die Luftblasbetriebsart geschaltet werden soll, geht das Verfahren weiter zu Schritt 190, und wenn bestimmt wird, dass die Betriebsart auf die Heizbetriebsart oder die Kühlbetriebsart geschaltet werden soll, geht das Verfahren weiter zu Schritt 180.
Der Schritt 180 sieht den Normalsteuerabschnitt 64 vor, und die Klimatisierungssteuereinheit 60 führt in Schritt 180 die Normalsteuerung aus.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert in Schritt 181 den Kältekreis 40 einschließlich des elektrischen Kompressors 41 gemäß dem Bestimmungsergebnis von dem Betriebsartbestimmungsabschnitt 63. Wenn mit anderen Worten eine Menge verfügbarer elektrischer Leistung, die durch die Batteriesteuereinheit 3 erlaubt ist, für den Betrieb des elektrischen Kompressors 41 ausreichend ist, wird der elektrische Kompressor 41 mit der Drehzahl gemäß der Zieltemperatur Tao betrieben.
Wenn das Bestimmungsergebnis die Heizbetriebsart ist, wird das Ein-/Ausventil 47 betätigt, um zu bewirken, dass das Kältemittel durch den Dekompressor 46 strömt, und das Schaltventil 49 wird betätigt, um zu bewirken, dass Kältemittel strömt, während es sowohl den Dekompressor 48 als auch den Kühlwärmetauscher 24 umgeht. Folglich wird in der Heizbetriebsart die Entfeuchtung durch den Kühlwärmetauscher 24 (einen Kühler) verhindert, und das Heizen wird durch Heizen von Blasluft unter Verwendung von Heizungen, wie etwa dem Heizwärmetauscher 26 und verschiedener Heizungen 27, durchgeführt. Wenn der Normalsteuerabschnitt 63 die Steuerung (Nichtentfeuchtungsheizsteuerung) durchführt, in der die Entfeuchtung verhindert wird und das Heizen, wie vorstehend beschrieben, durchgeführt wird, kann der Normalsteuerabschnitt 63 einem Nichtentfeuchtungsheizsteuerabschnitt entsprechen.
Wenn das Bestimmungsergebnis im Gegensatz dazu die Kühlbetriebsart ist, wird das Ein-/Ausventil 47 betätigt, um zu bewirken, dass Kältemittel strömt, während es den Dekompressor 46 umgeht, und das Schaltventil 49 wird betätigt, um zu bewirken, dass Kältemittel sowohl in dem Dekompressor 48 als auch dem Kühlwärmetauscher 24 strömt. Folglich strömt Kältemittel ungeachtet der Heizbetriebsart und der Kühlbetriebsart durch den Heizwärmetauscher 26 (einen Innenwärmetauscher). Mit anderen Worten wird in dem Kältekreis 40 kein Kältemittelströmungsdurchgang, der den Heizwärmetauscher 26 umgeht, bereitgestellt, und Kältemittel strömt kontinuierlich durch den Heizwärmetauscher 26.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert in Schritt 182 die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22. In diesem Fall wird gemäß der Anforderung von einem Benutzer die Innenluft oder die Außenluft ausgewählt. Wenn außerdem eine Automatiksteuerung angefordert wird, wird die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 gesteuert, um das Beschlagen der Windschutzscheibe 9 zu unterdrücken, das von dem Signal von dem Taukondensationssensor 62 angezeigt wird. Insbesondere wird die Innenluft-/Außenluftumschaltbetriebsart 22 ungeachtet der Kühlbetriebsart und der Heizbetriebsart unter der Bedingung, dass keine Erzeugung eines Beschlags auf der Windschutzscheibe 9 erfasst wird, auf die Innenluftbetriebsart festgelegt. Wenn jedoch die Erzeugung des Beschlags erfasst wird, wird die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 auf die Außenluftbetriebsart festgelegt. Die Erzeugung des Beschlags wird durch ein Signal von dem Taukondensationssensor 62 erfasst.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 führt in Schritt 183 eine Fensterheizsteuerung zum Heizen der Windschutzscheibe 9 aus. In diesem Fall wird die Fensterheizung 10, die die Windschutzscheibe 9 direkt heizen kann, gesteuert. Wenn zum Beispiel die Erzeugung des Beschlags erfasst wird, wird die elektrische Leistung an die Fensterheizung 10 geliefert, und somit heizt die Fensterheizung 10 die Windschutzscheibe 9. Wenn keine Erzeugung eines Beschlags erfasst wird, wird die Leistungsversorgung an die Fensterheizung 10 unterbrochen.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 führt in Schritt 184 die Steuerung durch, in der die Temperatur (die Temperatur der Blasluft) von Luft, die aus den Ausblasöffnungen 31a, 31b und 31c geblasen wird, gesteuert wird, indem das Maß der Heizung von Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, unter Verwendung des Heizwärmetauschers 26 eingestellt wird. In diesem Fall wird die Luftmischklappe 25 gesteuert. Außerdem wird die elektrische Heizung 27 gesteuert. Außerdem wird der Durchsatz eines Mediums, das durch den Heizmediumwärmetauscher 28 strömt, gesteuert. Da der Schritt 184 ausgeführt wird, wird die Blaslufttemperatur auf die Zieltemperatur Tao eingestellt, und ferner wird die Raumtemperatur Tr gesteuert, um die Festlegungstemperatur Tsoll zu erreichen. Als ein Ergebnis wird eine angenehme Temperaturbedingung bereitgestellt.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert in Schritt 185 die Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31. In diesem Fall wird die Luftblasbetriebsart ausgewählt, um einem Benutzer eine angenehme Bedingung bereitzustellen. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert die Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31, um die von einem Benutzer angeforderte Luftblasbetriebsart zu erreichen. Wenn außerdem die Automatiksteuerung angefordert wird, wählt die Klimatisierungssteuereinheit 60 gemäß der Temperatur der geblasenen Luft automatisch eine geeignete Luftblasbetriebsart aus und kann die Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31 steuern, um die ausgewählte Luftblasbetriebsart zu erreichen.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert in Schritt 186 das Gebläse 23. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert das Gebläse 23, um das von einem Benutzer angeforderte Luftvolumen zu erreichen. Wenn außerdem die Automatiksteuerung angefordert wird, kann die Automatiksteuerung 60 das Gebläse 23 automatisch steuern, um das Luftvolumen zu erreichen, das zum Steuern der Raumtemperatur Tr auf die Festlegungstemperatur Tsoll notwendig ist.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert in Schritt 187 eine Anzeigevorrichtung des Klimatisierungssystems 20. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 bewirkt zum Beispiel, dass das Bedienfeld 61 einen Klimatisierungszustand, wie etwa die aktuelle Raumtemperatur Tr, die Festlegungstemperatur Tsoll, das Luftvolumen und die Luftblasbetriebsart, anzeigt.
Der Schritt 190 stellt den Luftblassteuerabschnitt 65 bereit, und die Klimatisierungssteuereinheit 60 führt in Schritt 190 die Luftblassteuerung aus. Der Luftblassteuerabschnitt 65 kann als ein Beispiel für einen ersten Luftblassteuerabschnitt verwendet werden. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Zieltemperatur Tao von Luft, die aus der Ausblasöffnung geblasen wird, und der Außenlufttemperatur (Tam) kleiner als der vorgegebene Wert ist, bewirkt der Windsteuerabschnitt der ersten Ebene in einem Zustand, in dem der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist, dass das Gebläse 23 betrieben wird, und der Windsteuerabschnitt der ersten Ebene steuert den Betrieb der Innenluft-/Außeneinstellvorrichtung derart, dass wenigstens Luft, die die Außenluft umfasst, in den Fahrzeugraum geblasen wird.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 stoppt den elektrischen Kompressor 41 in Schritt 191 zwangsweise und bewirkt, dass ein gestoppter (ausgeschalteter) Zustand fixiert wird. In diesem Fall wird der elektrische Kompressor 41 vollständig gestoppt. Der elektrische Kompressor 41 wird auf einen gestoppten Zustand fixiert, ohne von dem Signal von dem Taukondensationssensor 62 abzuhängen. Der elektrische Kompressor 41 wird fortlaufend in dem gestoppten Zustand gehalten, und somit wird die Entladung von der Hochvoltbatterie 2 unterdrückt. Als ein Ergebnis kann die elektrische Leistung der Hochvoltbatterie 2 für den Elektromotor 4 zum Fahren verwendet werden.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 bewirkt in Schritt 192, dass die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 auf die Außenluftbetriebsart fixiert wird. Folglich leitet die Klimatisierungseinheit 21 Außenluft ein, deren Feuchtigkeit relativ niedrig ist und deren Temperaturdifferenz relativ zu der Zieltemperatur Tao kleiner als der vorgegebene Wert ist. Verschiedene Heizungen 10, 27 werden in Schritt 193 zwangsweise gestoppt, und der gestoppte (ein ausgeschalteter) Zustand wird fixiert. Folglich wird verhindert, dass die elektrische Ladung von der Hochvoltbatterie 2 entladen wird, und somit kann die elektrische Leistung der Hochvoltbatterie 2 für den Elektromotor 4 zum Fahren verwendet werden. Außerdem unterdrückt die Klimatisierungseinheit 21 in der Luftblasbetriebsart das Beschlagen der Windschutzscheibe 9 durch Zuführen von Außenluft, die Luft mit relativ geringer Feuchtigkeit ist, in den Fahrgastraum.
Die Klimatisierungssteuereinheit 60 bewirkt in Schritt 193, dass die Fensterheizung 10 auf einen eingeschalteten Zustand fixiert wird. Die Fensterheizung 10 wird in dem Betriebszustand fixiert, ohne von dem Signal von dem Taukondensationssensor 62 abzuhängen. Folglich wird die Windschutzscheibe 9 kontinuierlich geheizt. Als ein Ergebnis wird das Beschlagen der Windschutzscheibe 9 unterdrückt.
Der Schritt 193 wird durchgeführt und dann geht das Verfahren weiter zu Schritt 185.
Wenn der Schritt 190 durchgeführt wird und dann die Schritte 184 bis 187 ausgeführt werden, wird die Steuerung, die für den Zustand, in dem der Kompressor 41 gestoppt ist, geeignet ist, ausgeführt. Die Luftblasbetriebsartschaltvorrichtung 31 wird in Schritt 185 unter der Bedingung gesteuert, dass die Kühlwirkung durch den Kühlwärmetauscher 24 nicht erreicht werden kann und die Heizwirkung sowohl durch den Heizwärmetauscher 26 als auch verschiedene Heizungen 10, 27 nicht erreicht werden kann.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Gebläse 23 in einem Zwischenzustand, in dem die Zieltemperatur Tao eine Temperatur nahe der Außenlufttemperatur Tam erreicht, in einem Zustand, in dem der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist, in der Außenluftbetriebsart betrieben. Folglich kann eine Verringerung in dem elektrischen Leistungsverbrauch erreicht werden, und die Klimatisierung kann durchgeführt werden, indem Luft mit einer Temperatur nahe der Zieltemperatur Tao in den Fahrgastraum geblasen wird. Folglich wird der Leistungsverbrauch der Hochvoltbatterie 2 unterdrückt. Außerdem wird die Betriebsart auf die Außenluftbetriebsart fixiert, und somit kann das Beschlagen der Windschutzscheibe 9 unterdrückt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird in der Heizbetriebsart die Nichtentfeuchtungsheizsteuerung durchgeführt. Wenn jedoch im Gegensatz dazu in der Heizbetriebsart die Entfeuchtung durch den Kühlwärmetauscher 24 durchgeführt wird, würde in der Heizbetriebsart Kondenswasser an dem Kühlwärmetauscher 24 haften. Wenn die Heizbetriebsart gemäß einer Abnahme in der Zieltemperatur Tao auf die Luftblasbetriebsart geschaltet wird, würde folglich das in der Luftblasbetriebsart erzeugte Kondenswasser in der Luftblasbetriebsart verdampft. Als ein Ergebnis würden gemäß der Verdampfung Geruchskomponenten geblasen und durch die Ausblasöffnungen 31a, 31b und 31c in den Fahrgastraum geblasen. Als ein Ergebnis gäbe es ein Problem in der Hinsicht, dass ein Fahrgast einen Gestank wahrnimmt.
Da in dieser Ausführungsform wird ein Schwerpunkt auf diesen Punkt gelegt wird, wird die Nichtentfeuchtungsheizsteuerung durchgeführt, in der verhindert wird, dass in der Heizbetriebsart die Entfeuchtung durchgeführt wird. Folglich wird die Betriebsartumschaltung von der Heizbetriebsart auf die Luftblasbetriebsart in einem Zustand, in dem Kondenswasser an dem Wärmetauscher haftet, verhindert. Als ein Ergebnis kann das Geruchsproblem als ein Ergebnis der Verdampfung des Kondenswassers gelöst werden.
In der vorliegenden Ausführungsform hat der Kältekreis 40 einen Aufbau, in dem der Kühlwärmetauscher 24 und der Außenwärmetauscher 45 in Reihe verbunden sind und Kältemittel kontinuierlich durch den Heizwärmetauscher 26 strömt. Wenn der Kältekreis 40 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau einen Entfeuchtungsheizbetrieb durchführt, kann eine notwendige Kältemittelmenge zunehmen und die für den elektrischen Kompressor 41 erforderliche Ausstoßkapazität kann ebenfalls zunehmen. Im Gegensatz dazu würde in einem Fall eines Kältekreises, in dem der Kühlwärmetauscher 24 und der Außenwärmetauscher 45 parallel verbunden sind, die Kältemittelmenge verringert. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, einen Strömungsdurchgang bereitzustellen, der den Kühlwärmetauscher 24 und den Außenwärmetauscher 45 parallel verbindet, und es ist notwendig, ein Schaltventil zum Durchführen des Umschaltens der Kältemittelströmung auf den parallelen Strömungsdurchgang bereitzustellen. Als ein Ergebnis würde dies zu einer Erhöhung der Kosten führen.
In dieser Ausführungsform wird die Nichtentfeuchtungsheizsteuerung durchgeführt, um das Geruchsproblem, wie vorstehend beschrieben, zu lösen. Folglich ist der Vorteil (das heißt, das Schaltventil ist nicht notwendig), der ohne die Parallelverbindung unter Verwendung der Reihenverbindung zwischen dem Kühlwärmetauscher 24 und dem Außenwärmetauscher 45 erhalten wird, größer als der Vorteil (der eine Kältemittelverringerungswirkung ist), der unter Verwendung der Parallelverbindung erhalten wird. Nachdem in der vorliegenden Ausführungsform ein Schwerpunkt auf diesen Punkt gelegt wird, wird der Kältekreis 40, in dem der Kühlwärmetauscher 24 und der Außenwärmetauscher 45 in Reihe verbunden sind, verwendet, und somit wird der vorstehend beschriebene Vorteil geeignet ausgeübt.
(Zweite Ausführungsform)
4 stellt die Luftblassteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform dar. Der gleiche Aufbau wird der in 1 und 2 wird auch auf diese Ausführungsform angewendet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Schritt 192 in der vorhergehenden Ausführungsform beseitigt und die Schritte 294, 295, 296 werden hinzugefügt, um auf den Schritt 193 zu folgen.
In Schritt 294 wird bestimmt, ob die Temperaturdifferenz zwischen der Zieltemperatur Tao und der Außenlufttemperatur Tam größer oder gleich einem vorgegebenen Wert TH2 ist. Die Klimatisierungssteuereinheit 60 steuert den Betrieb der Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 derart, dass, wenn |Tao – Tam| ≥ TH2 erfüllt ist, in Schritt 295 die Innenluftbetriebsart festgelegt wird, und wenn |Tao – Tam| < TH2 erfüllt ist, in Schritt 296 die Außenluftbetriebsart festgelegt wird.
Die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 hat einen Aufbau, in dem, wie vorstehend beschrieben, selbst in der Außenluftbetriebsart teilweise Innenluft beigemischt wird. Entsprechend wird durch den Schritt 295 in der Innenluftbetriebsart teilweise Außenluft beigemischt und selbst in der Außenluftbetriebsart wird durch den Schritt 296 teilweise Innenluft beigemischt. Kurzum wird, wenn |Tao – Tam| ≥ TH2 erfüllt ist, eine Menge der Außenluft im Vergleich zu einem Fall, in dem |Tao – Tam| < TH2 erfüllt ist, verringert.
Wenn hier in dem Kennfeld von 2, das für die Betriebsartbestimmung in Schritt 172 verwendet wird, die Temperaturdifferenz zwischen der Zieltemperatur Tao und der Außenlufttemperatur Tam kleiner als ein vorgegebener Wert (zum Beispiel 5°C) ist, wird bestimmt, dass die Luftblasbetriebsart durchgeführt werden soll. In diesem Fall wird auf den vorgegebenen Wert, der für die Bestimmung verwendet wird, als ein erster vorgegebener Wert TH1 Bezug genommen, und auf den vorgegebenen Wert TH2, der für die Innenluft-/Außenluftbestimmung in Schritt 294 verwendet wird, wird als ein zweiter vorgegebener Wert Bezug genommen. Der zweite vorgegebene Wert wird auf einen Wert festgelegt, der kleiner als der erste vorgegebene Wert ist.
Folglich wird das Blasen von Luft der Innenluftbetriebsart sowohl in einem Bereich (einem Innenluftblasbereich) zwischen der gestrichelten Einpunktlinie L1a und der durchgezogenen Linie L1 als auch einem Bereich (dem Innenluftblasbereich) zwischen der gestrichelten Einpunktlinie L2a und der durchgezogenen Linie L2, außerhalb des Bereichs (des Luftblasbereichs) zwischen den durchgezogenen Linien L1 und L2 in 2 durchgeführt. Mit anderen Worten wird die Betriebsart in einem Zustand, in dem der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist, auf die Innenluftbetriebsart festgelegt, und das Gebläse 23 wird betrieben. Indessen wird in dem Luftblasbereich außer dem Innenluftblasbereich, ähnlich der Luftblassteuerung der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform das Luftblasen in der Außenluftbetriebsart durchgeführt. Ein Abschnitt der Klimatisierungssteuereinheit 60, der den Steuerbetrieb von Schritt 295 durchführt, kann als ein Beispiel für einen zweiten Luftblassteuerabschnitt verwendet werden. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Zieltemperatur Tao und der Außenlufttemperatut Tam kleiner als der zweite vorgegebene Wert ist, steuert der zweite Luftblassteuerabschnitt den Betrieb der Innenluft-/Außenlufteinstellvorrichtung derart, dass das Gebläse 23 in einem Zustand betrieben wird, in dem der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist und eine Menge der in der geblasenen Luft enthaltenen Außenluft verringert ist.
Hier wird ein Aspekt des Heizbetriebs beschrieben. Zuerst wird in einer Startzeitspanne des Klimatisierungsbetriebs, wenn die Raumtemperatur Tr niedriger als die Festlegungstemperatur Tsoll ist und die Zieltemperatur Tao höher als die Außenlufttemperatur Tam ist, der Klimatisierungsbetrieb in der Heizbetriebsart betrieben. Wenn anschließend die Raumtemperatur Tr entsprechend der Zeit, die in dem Betrieb der Heizbetriebsart verstrichen ist, erhöht wird, und die Raumtemperatur Tr näher an die Festlegungstemperatur Tsoll kommt, wird die Zieltemperatur Tao verringert. Als ein Ergebnis ist |Tao – Tam| < TH1 erfüllt, und somit wird der Betrieb auf den Betrieb der Luftblasbetriebsart geschaltet (siehe Pfeil Y1 in 2). In diesem Fall würde, wenn die Luftblassteuerung unter Verwendung der Außenluftbetriebsart kontinuierlich durchgeführt wird, selbst in einem Zustand, in dem die Zieltemperatur Tao verringert ist und |Tao – Tam| < TH2 erfüllt ist, im Gegensatz zu dieser Ausführungsform Außenluft mit einer niedrigeren Temperatur als die Festlegungstemperatur Tsoll in den Fahrgastraum geblasen. Folglich wird die Raumtemperatur Tr verringert. Als ein Ergebnis wird die Zieltemperatur Tao erhöht und |Tao – Tam| ≥ TH1 wird erfüllt, und somit wird der Betrieb auf den Betrieb der Heizbetriebsart geschaltet.
Mit anderen Worten wird das Umschalten zwischen der Heizbetriebsart und der Luftblasbetriebsart wiederholt durchgeführt, und das Ein-/Ausschalten des elektrischen Kompressors wird häufig durchgeführt. Als ein Ergebnis gäbe es Bedenken, dass ein Fahrgast ein unangenehmes Klimatisierungsgefühl empfinden kann und die Abnutzung jedes Teils zunehmen kann.
Ansprechend auf diese Bedenken wird in der vorliegenden Ausführungsform in einer Zeitspanne von der Zeit, zu der |Tao – Tam| < TH1 erfüllt ist, bis zu der Zeit, zu der |Tao – Tam| < TH2 erfüllt ist, das Luftblasen in der Innenluftbetriebsart durchgeführt. Wenn folglich die Heizbetriebsart auf die Innenluftblasbetriebsart geschaltet wird, wird eine Verringerung der Raumtemperatur Tr unterdrückt. Als ein Ergebnis kann das häufige Ein-/Ausschalten des elektrischen Kompressors 41, das sich aus dem wiederholten Umschalten zwischen der Heizbetriebsart und der Luftblasbetriebsart ergibt, unterdrückt werden.
Wenn der Innenluftblasbereich über die Gesamtheit des Luftblasbereichs ausgedehnt wird und somit der Luftblasbereich beseitigt wird, würde die Feuchtigkeit des Fahrgastraums zunehmen. Folglich würde die Windschutzscheibe 9 wahrscheinlich beschlagen. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform in einem Zustand, in dem der Betrieb der Heizbetriebsart betrieben wird, die Heizbetriebsart auf die Luftblasbetriebsart umgeschaltet, in der die Außenluft mit relativ geringer Feuchtigkeit geblasen wird, wenn die Temperatur innerhalb des Bereichs ist, in dem |Tao – Tam| < TH2 erfüllt ist. Folglich kann der Beschlag entfernt werden.
Der Aspekt des Heizbetriebs wird in der vorstehenden Beschreibung erklärt. Jedoch ist der Aspekt auch ähnlich zu einem Fall des Kühlbetriebs. Wenn die Kühlbetriebsart auf die Luftblasbetriebsart umgeschaltet wird (siehe Pfeil Y2 in 2), würde Außenluft mit der höheren Temperatur als der Festlegungstemperatur Tsoll in den Fahrgastraum geblasen, wenn zu der Zeit, zu der |Tao – Tam| < TH1 erfüllt ist, die Luftblassteuerung unter Verwendung der Außenluftbetriebsart kontinuierlich durchgeführt wird. Folglich steigt die Raumtemperatur Tr. Als ein Ergebnis ist |Tao – Tam| ≥ TH1 erfüllt, und somit wird der Betrieb auf den Betrieb der Kühlbetriebsart umgeschaltet.
Mit anderen Worten wird das Umschalten zwischen der Kühlbetriebsart und der Luftblasbetriebsart wiederholt durchgeführt, und das Ein-/Ausschalten des elektrischen Kompressors wird häufig durchgeführt. Als ein Ergebnis gibt es Bedenken, dass ein Fahrgast ein unangenehmes Klimatisierungsgefühl empfinden kann und die Abnutzung jedes Teils gefördert werden kann.
Ansprechend auf diese Bedenken wird in der vorliegenden Ausführungsform in einer Zeitspanne von der Zeit, zu der |Tao – Tam| < TH1 erfüllt ist, bis zu der Zeit, zu der |Tao – Tam| < TH2 erfüllt ist, in das Luftblasen in der Innenluftbetriebsart durchgeführt. Wenn folglich |Tao – Tam| < TH1 erfüllt ist und somit die Betriebsart von der Kühlbetriebsart umgeschaltet wird, wird eine Erhöhung der Raumtemperatur Tr unterdrückt. Als ein Ergebnis kann häufiges Umschalten zwischen der Kühlbetriebsart und der Luftblasbetriebsart unterdrückt werden.
Die Innenluft-/Außenluftumschaltvorrichtung 22 hat einen Aufbau, in dem selbst in der Außenluftbetriebsart teilweise Innenluft beigemischt wird. Wenn folglich die Heizbetriebsart auf die Luftblasbetriebsart umgeschaltet wird, kann eine Abnahme der Temperatur von geblasener Luft, die sich aus einer Betriebsartänderung auf die Außenluftbetriebsart ergibt, durch Beimischen der Innenluft unterdrückt werden. Als ein Ergebnis können die vorstehend beschriebenen Bedenken, dass „die Heizbetriebsart und die Luftblasbetriebsart wiederholt umgeschaltet werden”, unterdrückt werden.
(Dritte Ausführungsform)
5 stellt ein Elektrofahrzeugsystem gemäß einer dritten Ausführungsform dar. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kältekreis 340 ein Kühlerkreislauf, in dem nur ein Kühlbetrieb verfügbar ist. Selbst in dieser Ausführungsform können die gleichen Betriebsergebnisse wie die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden.
Der Heizmediumwärmetauscher 28, der die geblasene Luft unter Verwendung von heißem Wasser heizt, wird in der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt. Der Heizmediumwärmetauscher 28 (eine Heizvorrichtung) heizt Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt und in den Fahrgastraum geblasen wird, unter Verwendung eines Kühlmediums zum Kühlen einer Vorrichtung (HS) 29 als eine Wärmequelle, die auf einem Fahrzeug montiert ist. Der Heizwärmetauscher 28 ist in einem Zustand angeordnet, in dem der Heizmediumwärmetauscher 28 wenigstens einen Teil der Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, heizt. Der Heizmediumwärmetauscher 28 ist ein Teil eines Kühlsystems zum Kühlen der Vorrichtung 29. Das Kühlmedium ist ein Wärmeübertragungsfluid, wie etwa Wasser. Die Vorrichtung 29 ist eine Vorrichtung, die Wärme erzeugt und wird zum Beispiel durch eine elektrische Vorrichtung, eine Inverterschaltung oder eine Brennkraftmaschine, die auf das Fahrzeug montiert ist, bereitgestellt.
Wenn das Medium zirkuliert, kann der Heizmediumwärmetauscher 28 die Luft unter Verwendung von Wärme, die von der Vorrichtung 29 geliefert wird, heizen. Folglich kann der Heizmediumwärmetauscher 28 an sich als eine der Luftheizvorrichtungen verwendet werden. Der Heizmediumwärmetauscher 28 ist ein Luftheizelement, das, selbst wenn der elektrische Kompressor 41 gestoppt ist, eine Heizfunktion durchführen kann. Der Heizmediumwärmetauscher 28 ist eines der Heizelemente, das die Windschutzscheibe 9 indirekt heizen kann. Der Heizmediumwärmetauscher 28 unterdrückt indirekt das Beschlagen der Windschutzscheibe 9 durch Erhöhen einer Temperatur der Windschutzscheibe 9.
Das Kühlsystem mit dem Heizmediumwärmetauscher 28 hat eine Medienheizung 30 zum elektrischen Heizen des Kühlmediums. Die Medienheizung 30 heizt Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, unter Verwendung der elektrischen Leistung durch den Heizmediumwärmetauscher 28. Die Medienheizung 30 ist in einem Zustand angeordnet, in dem die Medienheizung 30 wenigstens einen Teil der Luft, die durch die Klimatisierungseinheit 21 strömt, indirekt heizt. Ein elektrisches Heizelement ist als die Medienheizung 30 bereitgestellt. Ein Heizelement, auf das als eine PTC-Heizung (Heizung mit positivem Temperaturkoeffizient) Bezug genommen wird, ist als die Medienheizung 30 bereitgestellt. Die Medienheizung 30 ist eine der Hochspannungsvorrichtungen 5. Die Medienheizung 30 erhält die elektrische Leistung von der Hochvoltbatterie 2. Es wird bevorzugt, dass, wenn die Luftblasbetriebsart durchgeführt wird, die Medienheizung 30 ausgeschaltet wird, um eine Verringerung des elektrischen Leistungsverbrauchs zu erreichen.
Wenn die elektrische Heizung hier die geblasene Luft direkt heizt, würde im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform eine Temperatur der geblasenen Luft unmittelbar, nachdem die Lieferung der elektrischen Leistung an die elektrische Heizung ausgeschaltet wird, abnehmen. Jedoch wird die geblasene Luft in der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung von Wärmetransportfluid, wie etwa einem Kühlmittel in einem Inverterkreis als ein Wärmemedium geheizt. Folglich lässt die Wärmemasse des Heizmediums zu, dass verhindert wird, dass die Temperatur der geblasenen Luft unmittelbar, nachdem die Lieferung der elektrischen Leistung an die Medienheizung 30 ausgeschaltet wird, abnimmt. Wenn folglich die Medienheizung 30 gemäß einer Betriebsartumschaltung von der Heizbetriebsart auf die Luftblasbetriebsart ausgeschaltet wird, ist es möglich, zu verhindern, dass eine Temperatur der geblasenen Luft sofort abnimmt. Als ein Ergebnis wird eine Änderung in der Temperatur der geblasenen Luft verringert, und somit ist es möglich, eine Verbesserung des Klimatisierungsgefühls zu erreichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Wirkung einer Verringerung im elektrischen Leistungsverbrauch, wie nachstehend beschrieben, erheblich ausgeübt werden. Wenn das Heizen durch die elektrische Heizung 30, wie in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, durchgeführt wird, wird mit anderen Worten der elektrische Leistungsverbrauch im Vergleich zu einem Fall, in dem das Heizen durch den Kältekreis 40, wie in 1 dargestellt, durchgeführt wird, erheblich erhöht. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass der COP (was der Energieverbrauchswirkungsgrad ist) der elektrischen Heizung 30 erheblich niedriger als der COP einer Wärmepumpe ist. Da jedoch in der vorliegenden Ausführungsform die Medienheizung 30 während der Luftblasbetriebsart ausgeschaltet wird, kann ein Nachteil, dass der elektrische Leistungsverbrauch aufgrund des niedrigen COP erhöht wird, unterdrückt werden. Als ein Ergebnis wird die Wirkung einer Verringerung des elektrischen Leistungsverbrauchs erheblich ausgeübt. In der vorliegenden Ausführungsform wird ähnlich der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform auch bevorzugt, dass in der Heizbetriebsart die Nichtentfeuchtungsheizsteuerung durchgeführt wird. In diesem Fall wird die Betriebsartumschaltung von der Heizbetriebsart auf die Luftblasbetriebsart verhindert, wobei ähnlich der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform Kondenswasser an dem Wärmetauscher haftet. Als ein Ergebnis kann das Geruchsproblem in Bezug auf die Verdampfung des Kondenswassers während des Betriebs unter Verwendung der Luftblasbetriebsart gelöst werden.
(Andere Ausführungsformen)
Bisher wurden hier bevorzugte Ausführungsformen der vorstehend offenbarten Offenbarung beschrieben. Jedoch ist diese Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Modifikationen realisiert werden. Die Aufbauten der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind nur Veranschaulichungen und sind nicht dafür gedacht, den technischen Schutzbereich der vorstehend offenbarten Offenbarung zu beschränken.
Wenn der Innenluftblasbereich zum Beispiel, wie in 2 dargestellt, festgelegt wird, kann das Umschalten zwischen dem Innenluftblasbereich und dem anderen Bereich (dem Luftblasbereich, dem Heizbereich oder dem Kühlbereich) basierend auf der Raumtemperatur Tr anstelle der Außentemperatur Tam bestimmt werden. Außerdem kann das Umschalten zwischen dem Innenluftblasbereich und dem anderen Bereich basierend auf der Festlegungstemperatur Tsoll anstelle der Zieltemperatur Tao bestimmt werden.
Wenn der Innenluftblasbereich nicht festgelegt ist, kann das Umschalten zwischen dem Luftblasbereich und dem anderen Bereich (dem Heizbereich oder dem Kühlbereich) basierend auf der Festlegungstemperatur Tsoll anstelle der Zieltemperatur Tao bestimmt werden.
Es kann auf eine Weise konfiguriert werden, dass ein Benutzer das Umschalten eines Betriebs zwischen einem Betrieb einer Ökobetriebsart und einem Betrieb einer Normalbetriebsart bedienen kann; wenn die Ökobetriebsart ausgewählt ist, kann die Luftblasbetriebsart, wie in 2 dargestellt, durchgeführt werden. Wenn außerdem die Normalbetriebsart ausgewählt wird, kann die Luftblasbetriebsart verhindert werden, und der elektrische Kompressor 41 kann über den gesamten Bereich in 2 betrieben werden.
Einrichtungen und Funktionen, die durch die Steuereinheit bereitgestellt werden, können zum Beispiel nur durch Software, nur durch Hardware oder eine Kombination daraus bereitgestellt werden. Die Steuereinheit kann zum Beispiel durch eine analoge Schaltung gebildet werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird durch den Kältekreis 40 mit zwei Innenwärmetauschern 24, 26 ein Wärmepumpenkreislauf bereitgestellt. Jedoch kann anstelle des vorstehend beschriebenen Wärmepumpenkreislaufs, ein Wärmepumpenkreislauf, der einen einzelnen Innenwärmetauscher hat und die Funktion des einzelnen Wärmetauschers zwischen Kühlen und Heizen umschalten kann, angewendet werden. Ein invertierender Wärmepumpenkreiskreislauf kann eine Betriebsart zwischen einer Betriebsart, in der der Innenwärmetauscher als ein Verdampfer verwendet wird, und einer Betriebsart, in der der Innenwärmetauscher zum Beispiel als ein Strahler verwendet wird, umschalten.
Wenn in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform zum Beispiel die Heizbetriebsart oder die Kühlbetriebsart durchgeführt wird, wird die Betriebsart auf die Innenluftbetriebsart fixiert, ohne von dem Signal von dem Taukondensationssensor 62 abzuhängen. Wenn jedoch in der Heizbetriebsart oder der Kühlbetriebsart durch den Taukondensationssensor 62 Beschlagen erfasst wird, kann das Beschlagen beseitigt werden, indem die Betriebsart auf die Außenluftbetriebsart geschaltet wird. In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform kann die Innenluftbetriebsart selbst in einem Zustand, in dem die Luftblasbetriebsart in der Innenluftbetriebsart betrieben wird, auf die Außenluftbetriebsart geschaltet werden, wenn von dem Taukondensationssensor 62 das Beschlagen erfasst wird.
Wenn in jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Luftblasbetriebsart durchgeführt wird, werden verschiedene Heizungen 10, 27, 30 auf den gestoppten Zustand fixiert, ohne von dem Signal von dem Taukondensationssensor 62 abzuhängen. Wenn von dem Taukondensationssensor 62 jedoch ein Beschlagen erfasst wird, kann das Beschlagen durch Einschalten der verschiedenen Heizungen 10, 27, 30 entfernt werden.
Der Heizmediumwärmetauscher 28, die Vorrichtung 29 und die Medienheizung, die in 5 dargestellt sind, können in Kombination mit dem in 1 dargestellten Klimatisierungssystem verwendet werden, und der Heizwärmetauscher 26, die elektrische Heizung 27 und der Heizmediumwärmetauscher 28 können als Luftheizeinrichtungen verwendet werden.
In jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird in der Außenluftbetriebsart teilweise die Innenluft beigemischt und in der Innenluftbetriebsart wird teilweise die Außenluft beigemischt. Jedoch kann in der Außenluftbetriebsart nur Außenluft eingeleitet werden und in der Innenluftbetriebsart kann nur Innenluft eingeleitet werden.

Claims

Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung, die umfasst: ein Gebläse (23), das durch Ausblasöffnungen (31a, 31b, 31c) Luft in einen Fahrgastraum bläst; einen Kältekreis (30, 340), durch den durch einen elektrischen Kompressor Kältemittel zirkuliert wird; einen Innenwärmetauscher (24, 26), der in dem Kältekreis angeordnet ist und Wärme zwischen dem Kältemittel und einer geblasenen Luft austauscht, die Luft ist, die von dem Gebläse geblasen wird; eine Innen-/Außenlufteinstellvorrichtung (22), die ein Verhältnis der Innenluft und der Außenluft, die in der geblasenen Luft enthalten sind, einstellt; und einen ersten Blassteuerabschnitt (65), der den elektrischen Kompressor steuert, so dass er stoppt, das Gebläse steuert, um zu arbeiten und die Innen-/Außenlufteinstellvorrichtung derart steuert, dass Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird, wenigstens Außenluft enthält, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen einer Zieltemperatur (Tao) von Luft, die durch die Ausblasöffnung geblasen wird, und einer Außenlufttemperatur (Tam) kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: der Innenwärmetauscher einen Kühler (24), der die geblasene Luft kühlt, und eine Heizung (26), die die geblasene Luft heizt, hat, und die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung ferner umfasst: einen Nichtentfeuchtungsheizsteuerabschnitt (63), der verhindert, dass der Kühler die geblasene Luft entfeuchtet, und die Heizung steuert, um die geblasene Luft zu heizen, wenn die Zieltemperatur höher als die Außenlufttemperatur ist und die Temperaturdifferenz größer oder gleich dem vorgegebenen Wert ist.
Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der vorgegebene Wert als ein erster vorgegebener Wert definiert ist, und die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung ferner umfasst: einen zweiten Luftblassteuerabschnitt (295), der den elektrischen Kompressor steuert, so dass er stoppt, das Gebläse steuert, um zu arbeiten und die Innen-/Außenlufteinstellvorrichtung derart steuert, dass eine Menge der Außenluft, die in der geblasenen Luft enthalten ist, sich verringert, wenn die Temperaturdifferenz zwischen der Zieltemperatur und der Außenlufttemperatur kleiner als ein zweiter vorgegebener Wert ist, der kleiner als der erste vorgegebene Wert ist.
Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Außenwärmetauscher (45) in dem Kältekreis bereitgestellt ist, wobei der Außenwärmetauscher Wärme zwischen dem Kältemittel und der Außenluft austauscht, und das Kältemittel durch den elektrischen Kompressor zirkuliert wird, um kontinuierlich durch den Außenwärmetauscher in dem Kältekreis zu strömen.
Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, die ferner aufweist: eine Heizvorrichtung (28), die getrennt von dem Kältekreis bereitgestellt ist und die geblasene Luft mit heißem Wasser heizt.