DE112013005361T5

DE112013005361T5 - Fahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE112013005361T5
Application number: DE112013005361.6T
Authority: DE
Inventors: Ryo Miyakoshi; Kenichi Suzuki; Kouhei Yamashita
Original assignee: Sanden Holdings Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2015-07-23
Anticipated expiration: 2033-11-12
Also published as: JP6073653B2; WO2014073690A1; CN104884284A; CN104884284B; US20150298526A1; JP2014094677A; DE112013005361B4; US9878595B2

Abstract

Es ist eine Fahrzeugklimaanlage offenbart, die eine gewünschte Ausgangstemperatur auch dann verwirklichen kann, wenn ein Kühlmittelunterkühlgrad eines Heizkörpers verändert wird. Eine Steuervorrichtung führt einen Heizmodus aus, um ein aus einem Verdichter (2) ausgelassenes Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme in einem Heizkörper (4) zu veranlassen, wobei das Kühlmittel entspannt wird, von dem Wärme abgestrahlt wurde, und dann das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme in einem Außenwärmetauscher (7) zu veranlassen, wodurch ein Fahrzeuginneres geheizt wird. Die Steuervorrichtung steuert den Verdichter (2) auf der Grundlage eines Heizkörpersolldrucks (eines Sollhochdrucks), und sie korrigiert den Heizkörpersolldruck (den Sollhochdruck) in einer derartigen Richtung, dass er sich erhöht, wenn sich ein Sollunterkühlgrad vergrößert, und zwar auf der Grundlage des Sollunterkühlgrads (des Kühlmittelunterkühlgrads) des Heizkörpers (4).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wärmepumpensystem-Klimaanlage, die die Luft in einem Fahrzeuginneren konditioniert, und insbesondere bezieht sie sich auf eine Klimaanlage, die für ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug geeignet ist.
STAND DER TECHNIK
Aufgrund der aktuellen Umweltprobleme in den letzten Jahren wurden Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge gängig. Als eine Klimaanlage, die für ein derartiges Fahrzeug geeignet ist, wurde darüber hinaus eine Klimaanlage entwickelt, die einen Verdichter zum Verdichten und Auslassen eines Kühlmittels, einen Heizkörper, der an einer Fahrzeuginnenseite angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme zu veranlassen, einen Wärmeabsorber, der an der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme zu veranlassen, und einen Außenwärmetauscher aufweist, der an einer Fahrzeugaußenseite angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen oder Absorbieren von Wärme zu veranlassen, und die einen Heizbetrieb, bei dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper abstrahlt und das Kühlmittel, durch das Wärme in diesem Kühlmittel ausgestrahlt wurde, Wärme in den Außenwärmetauscher absorbiert, und einen Entfeuchtungs- und Heizbetrieb, bei dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in den Heizkörper abstrahlt und das Kühlmittel, durch den Wärme in dem Heizkörper abgestrahlt wurde, Wärme nur in dem Wärmeabsorber oder in diesen Wärmeabsorber und den Außenwärmetauscher absorbiert, einen Kühlbetrieb, bei dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in den Außenwärmetauscher abstrahlt und Wärme in den Wärmeabsorber absorbiert, und einen Entfeuchtungs- und Kühlbetrieb ändern kann, bei dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in den Heizkörper und den Außenwärmetauscher abstrahlt und Wärme in den Wärmeabsorber absorbiert (siehe zum Beispiel Patentdruckschrift 1).
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
Patentdruckschriften

Patentdruckschrift 1: japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2012 176659

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind
Gemäß einer Ventilposition eines Außenexpansionsventils, das ein Kühlmittel entspannt, das aus einen Heizkörper und in einen Außenwärmetauscher strömt, wird hierbei das Kühlmittel an einer Ausgangsseite des Heizkörpers unterkühlt. Ein Kühlmittelunterkühlgrad SC in diesem Fall wird als eine Differenz zwischen einer Sättigungstemperatur des Kühlmittels in dem Heizkörper und einer abgesenkten Temperatur des Kühlmittels in einem Ausgang betrachtet, wie dies in der 10 gezeigt ist. Es ist zu beachten, dass SH ein Überhitzungsgrad des Kühlmittels in einem Einlass des Heizkörpers ist.
Wenn zusätzlich eine Drehzahl eines Verdichters konstant ist, gibt es die Charakteristika, dass eine Temperatur (eine Heizfähigkeit) des Heizkörpers in einem Fall teilweise ansteigt, in dem der vorstehend beschriebene Kühlmittelunterkühlgrad SC des Heizkörpers erhöht wird, wie dies in der 11 gezeigt wird (Pd ist ein hoher Druck). Wenn jedoch der Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers erhöht wird, wird eine Streuung der Temperatur in Abhängigkeit von einem Teil des Heizkörpers erzeugt (s. 10), was jenen Defekt verursacht, dass sich der Komfort verschlechtert, wie zum Beispiel der Defekt, dass sich die Temperatur in Abhängigkeit von einer Luftausgangsposition in einem Fahrzeug ändert.
Um das Problem zu lösen, wurde bis jetzt bei dieser Fahrzeugklimaanlagenart, wie dies in der 12 gezeigt ist, ein Sollwert des Kühlmittelunterkühlgrads SC des Heizkörpers hoch festgelegt, um beim Starten in einem Heizbetrieb aufzuheizen, so dass der Funktion eine Priorität eingeräumt wird. Wenn danach eine Fahrzeuginnentemperatur auf einen bestimmten Grad ansteigt, wird die Steuerung so ausgeführt, dass der Sollwert des Kühlmittelunterkühlgrads SC abgesenkt wird, um dem Komfort eine Priorität zu verleihen.
Aus einem derartigen, vorstehend beschriebenen Grund wird der Kühlmittelunterkühlgrad in dem Heizkörper geändert. Wie dies jedoch in der 13 gezeigt ist, ist eine Durchschnittstemperatur des Heizkörpers bei demselben hohen Druck Pd umso niedriger, je größer der Kühlmittelüberhitzungsgrad SC des Heizkörpers ist. In einem Fall, in dem der Kühlmittelunterkühlgrad SC in einer derartigen Richtung gesteuert wird, dass er sich vergrößert, bestand nämlich das Problem, dieselbe Heizkörpertemperatur zu verwirklichen, wobei eine gewünschte Ausgangstemperatur bei dem Heizbetrieb nicht erreicht wird, wenn ein Sollwert des hohen Drucks Pd (der Sollhochdruck) nicht erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen eines derartigen herkömmlichen, technischen Problems entwickelt, und es ist ihre Aufgabe, eine Fahrzeugklimaanlage vorzusehen, die eine gewünschte Ausgangstemperatur verwirklichen kann, auch wenn sich ein Kühlmittelunterkühlgrad eines Heizkörpers ändert.
Mittel zum Lösen der Probleme
Eine Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 1 hat einen Verdichter, der ein Kühlmittel verdichtet, einen Luftströmungskanal, durch den Luft strömt, die in einem Fahrzeuginneren zuzuführen ist, einen Heizkörper, der in diesem Luftströmungskanal angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme zu veranlassen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginneren angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme zu veranlassen, und eine Steuereinrichtung, wobei diese Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme in dem Heizkörper zu veranlassen, wobei sie das Kühlmittel entspannt, von dem Wärme abgestrahlt wurde, und das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme in dem Außenwärmetauscher veranlasst, wodurch das Fahrzeuginnere geheizt wird, wobei die Fahrzeugklimaanlage dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuereinrichtung den Verdichter auf der Grundlage eines Sollhochdrucks steuert und den Sollhochdruck auf der Grundlage eines Kühlmittelunterkühlgrads des Heizkörpers korrigiert.
Eine Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 2 hat einen Verdichter, der ein Kühlmittel verdichtet, einen Luftströmungskanal, durch den Luft strömt, die einem Fahrzeuginneren zuzuführen ist, einen Heizkörper, der in diesem Luftströmungskanal angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme zu veranlassen, einen Wärmeabsorber, der in dem Luftströmungskanal angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme zu veranlassen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginneren angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen oder Absorbieren von Wärme zu veranlassen, ein Expansionsventil, das das in den Außenwärmetauscher strömende Kühlmittel entspannt, und eine Steuereinrichtung, wobei diese Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, zumindest einen Heizmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Außenwärmetauscher absorbiert, einen Entfeuchtungs- und Heizmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme nur in dem Wärmeabsorber oder in dem Wärmeabsorber und dem Außenwärmetauscher absorbiert, einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper und dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber absorbiert, oder einen Kühlmodus zu ändern und auszuführen, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber absorbiert, wobei die Fahrzeugklimaanlage dadurch gekennzeichnet ist, dass in dem Heizmodus die Steuereinrichtung einen Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers durch das Expansionsventil steuert, außerdem den Verdichter auf der Grundlage eines Sollhochdrucks steuert und den Sollhochdruck auf der Grundlage des Kühlmittelunterkühlgrads des Heizkörpers korrigiert.
Die Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der vorstehend beschriebenen Erfindung die Steuereinrichtung den Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers zumindest auf der Grundlage eines Index oder einer Kombination von Indizes steuert, die eine Temperatur der Luft, die durch den Außenwärmetauscher hindurchtritt, ein Volumen der den Heizkörper passierenden Luft, eine Temperatur der Luft, die in das Fahrzeuginnere zu blasen ist, eine Temperatur des Heizkörpers oder eine Menge des zu zirkulierenden Kühlmittels indizieren.
Die Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den vorstehend beschriebenen, jeweiligen Erfindungen die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer wird, je größer der Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers ist.
Die Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den vorstehend beschriebenen, jeweiligen Erfindungen die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer wird, je größer das Volumen der den Heizkörper passierenden Luft ist.
Die Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung nach Anspruch 4 oder nach Anspruch 5 die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer wird, je langsamer eine Geschwindigkeit ist.
Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
Gemäß den Erfindungen nach Anspruch 1 und Anspruch 2 steuert die Steuereinrichtung während des Heizens eines Fahrzeuginneren einen Verdichter auf der Grundlage eines Sollhochdrucks, und sie korrigiert den Sollhochdruck auf der Grundlage eines Kühlmittelunterkühlgrads eines Heizkörpers, der durch ein Expansionsventil und dergleichen gesteuert wird. Zum Regulieren einer Funktion steuert daher die Steuereinrichtung wie bei der Erfindung nach Anspruch 3 zum Beispiel den Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers auf der Grundlage zumindest eines Index oder einer Kombination von Indizes, die eine Temperatur der Luft, die durch einen Außenwärmetauscher hindurchtritt, ein Volumen der Luft, die den Heizkörper passiert, eine Temperatur der Luft, die in das Fahrzeuginnere zu blasen ist, eine Temperatur des Heizkörpers oder eine zu zirkulierende Kühlmenge indizieren. Dabei wird außerdem der Sollhochdruck auf der Grundlage dieses Kühlmittelunterkühlgrads korrigiert, und somit kann eine erforderliche Temperatur des Heizkörpers akquiriert werden.
Folglich ist es möglich, eine gewünschte Heizfunktion durch den Heizkörper zum Heizen des Fahrzeuginneren zu akquirieren und eine komfortable Luftkonditionierung in dem Fahrzeuginneren durch Abstrahlen von Wärme von dem Heizkörper zu verwirklichen.
Wenn in diesem Fall wie bei der Erfindung nach Anspruch 4 die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer wird, je größer der Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers ist, kann die Temperatur des Heizkörpers, die sich in nachteilhafter Weise durch eine Vergrößerung des Kühlmittelunterkühlgrads des Heizkörpers verkleinert, durch Erhöhen des Sollhochdrucks wirksam ausgeglichen werden.
Wenn zusätzlich, wie bei der Erfindung nach Anspruch 5 die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer wird, je größer das Volumen der den Heizkörper passierenden Luft ist, ist es möglich, eine gefühlte Temperatur oder eine Temperaturwirkung effektiv auszugleichen, die sich bei einer Vergrößerung eines Ausgangsluftvolumens absenkt, und die komfortable Luftkonditionierung in dem Fahrzeuginneren zu verwirklichen.
Wenn darüber hinaus wie bei der Erfindung nach Anspruch 6 die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer wird, je kleiner eine Geschwindigkeit ist, ist es möglich, eine Verschlechterung einer Wärmeabsorptionsfähigkeit des Außenwärmetauschers bei einem Abfall der Geschwindigkeit effektiv auszugleichen und die komfortable Luftkonditionierung in dem Fahrzeuginneren ungeachtet einer Änderung der Geschwindigkeit stets zu verwirklichen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Konfigurationsansicht einer Fahrzeugklimaanlage von einem Ausführungsbeispiel, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
2 zeigt ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung einer Steuervorrichtung der Fahrzeugklimaanlage der 1;
3 zeigt ein Steuerungsblockdiagramm bezüglich einer Verdichtersteuerung einschließlich einer Korrektursteuerung eines Heizkörpersolldrucks (eines Sollhochdrucks) durch die Steuervorrichtung der 2;
4 zeigt ein anderes Steuerungsblockdiagramm bezüglich der Verdichtersteuerung der Steuervorrichtung der 2;
5 zeigt ein Steuerungsblockdiagramm bezüglich einer Außenexpansionsventilsteuerung der Steuervorrichtung der 2;
6 zeigt ein Diagramm zum Erläutern eines Betriebsmodus beim Starten der Steuervorrichtung der 2;
7 zeigt ein Diagramm zum Erläutern einer Bestimmungssteuerung eines Sollunterkühlgrads eines Heizkörpers durch die Steuervorrichtung der 2;
8 zeigt ein anderes Steuerungsblockdiagramm zum Erläutern einer anderen Korrektursteuerung des Heizkörpersolldrucks (des Sollhochdrucks) durch die durch die Steuervorrichtung der 2;
9 zeigt ein Steuerungsblockdiagramm zum Erläutern einer weiteren Korrektursteuerung des Heizkörpersolldrucks (des Sollhochdrucks) durch die Steuervorrichtung der 2;
10 zeigt ein Diagramm zum Erläutern eines Kühlmittelunterkühlgrads im Heizkörper;
11 zeigt ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen einem Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers und einer Heizkörpertemperatur;
12 zeigt ein Diagramm zum Erläutern eines Verhaltens zum Ändern eines Sollwerts des Kühlmittelunterkühlgrads des Heizkörpers;
13 zeigt ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen einer Durchschnittstemperatur und einem Hochdruck des Heizkörpers, wenn der Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers geändert wird.
MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
Die 1 zeigt eine Konfigurationsansicht einer Fahrzeugklimaanlage 1 von einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist ein Fahrzeug des Ausführungsbeispiels, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, ein Elektrofahrzeug (EV), das keine Kraftmaschine (keine Brennkraftmaschine) hat, und es fährt durch Antreiben eines Elektromotors, damit es durch eine Leistung fährt, die in einer Batterie (die nicht gezeigt ist) geladen wird, und die Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Erfindung wird durch die Leistung der Batterie angetrieben.
Bei dem Elektrofahrzeug, bei dem keine Heizung mittels Abwärme der Kraftmaschine bewirkt wird, führt die Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels nämlich das Erwärmen durch einen Wärmepumpenbetrieb durch, bei dem ein Kühlmittelkreislauf verwendet wird, und sie führt des Weiteren wahlweise entsprechende Betriebsmodi zum Entfeuchten und Heizen, Kühlen und Entfeuchten, Kühlen und dergleichen aus. Es ist zu beachten, dass das Fahrzeug nicht auf das Elektrofahrzeug beschränkt ist, und die vorliegende Erfindung ist auch für ein sogenanntes Hybridfahrzeug wirksam, bei dem die Kraftmaschine zusammen mit dem Elektromotor zum Fahren verwendet wird, und sie ist des Weiteren auch auf ein gewöhnliches Fahrzeug anwendbar, das durch die Kraftmaschine fährt.
Die Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels führt eine Luftkonditionierung (Heizen, Kühlen, Entfeuchten und Lüften) bei dem Elektrofahrzeug durch, und es sind aufeinanderfolgend durch ein Kühlmittelrohr 13 angeschlossen ein elektrischer Verdichter 2, der ein Kühlmittel verdichtet, um einen Druck zu erhöhen, ein Heizkörper 4, der an einem Luftströmungskanal 3 einer HVAC-Einheit 10 angeordnet ist, in der die Luft in dem Fahrzeuginneren hindurchtritt und zirkuliert, damit das Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, Wärme in das Fahrzeuginnere abstrahlt, ein Außenexpansionsventil 6, das aus einem elektrischen Ventil gebildet ist, das das Kühlmittel während des Heizens entspannt und expandiert, ein Außenwärmetauscher 7, der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft durchführt, um so als der Heizkörper während des Kühlens zu dienen und als ein Verdampfer während des Heizens zu dienen, ein Innenexpansionsventil 8, das aus einem elektrischen Ventil gebildet ist, das das Kühlmittel entspannt und expandiert, ein Wärmeabsorber 9, der in dem Luftströmungskanal 3 angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme aus dem Inneren und Äußeren des Fahrzeugs während des Kühlens und während des Entfeuchtens und Heizens zu veranlassen, ein Verdampfungsfähigkeitssteuerventil 11, das eine Verdampfungsfähigkeit in dem Wärmeabsorber 9 reguliert, ein Akkumulator 12 und dergleichen, so dass ein Kühlmittelkreislauf R gebildet wird. Es ist zu beachten, dass in dem Außenwärmetauscher 7 ein Außengebläse 15 angeordnet ist, um den Wärmetausch zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel durchzuführen, wenn das Fahrzeug stoppt.
Zusätzlich hat der Außenwärmetauscher 7 einen Kopfabschnitt 4 und einen Unterkühlabschnitt 16 aufeinanderfolgend an einer stromabwärtigen Kühlmittelseite, ein Kühlmittelrohr 13A, das sich aus dem Außenwärmetauscher 7 erstreckt, ist mit dem Kopfabschnitt 14 über eine Solenoidventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 17 verbunden, das während des Kühlens geöffnet wird, und ein Ausgang des Unterkühlabschnitts 16 ist mit dem Innenexpansionsventil 8 über ein Rückschlagventil 18 verbunden. Es ist zu beachten, dass der Kopfabschnitt 14 und der Unterkühlabschnitt 16 strukturell einen Teil des Außenwärmetauschers 7 bilden, und eine Seite des Innenexpansionsventils 8 des Rückschlagventils 18 ist eine Vorwärtsrichtung.
Zusätzlich ist ein Kühlmittelrohr 13B zwischen dem Rückschlagventil 18 und dem Innenexpansionsventil 8 in einer Wärmetauschbeziehung mit einem Kühlmittelrohr 13C angeordnet, das sich von dem Verdampfungsfähigkeitssteuerventil 11 erstreckt, das an einer Ausgangsseite des Wärmeabsorbers 9 positioniert ist, und beide Rohre bilden einen Innenwärmetauscher 19. Folglich wird das Kühlmittel, das durch das Kühlmittelrohr 13B in das Innenexpansionsventil 8 strömt, durch das Kühlmittel mit niedriger Temperatur gekühlt (unterkühlt), das aus dem Wärmeabsorber 9 durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerventil 11 strömt.
Zusätzlich ist das Kühlmittelrohr 13A, das sich aus dem Außenwärmetauscher 7 erstreckt, verzweigt, und dieses verzweigte Kühlmittelrohr 13D ist so angeschlossen, dass es mit dem Kühlmittelrohr 13C an der stromabwärtigen Seite des Innenwärmetauschers 19 durch ein Solenoidventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 21 verbunden ist, das während des Heizens geöffnet wird. Darüber hinaus ist ein Kühlmittelrohr 13E an einer Ausgangsseite des Heizkörpers 4 vor dem Außenexpansionsventil 6 verzweigt, und dieses verzweigte Kühlmittelrohr 13F ist so angeschlossen, dass es mit dem Kühlmittelrohr 13B an der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils 18 durch ein Solenoidventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 22 verbunden ist, das während des Entfeuchtens geöffnet wird.
Zusätzlich ist ein Kühlmittelrohr 13G an einer Auslassseite des Verdichters 2 verzweigt, und dieses verzweigte Kühlmittelrohr 13H ist so angeschlossen, das es mit einem Kühlmittelrohr 13I zwischen dem Außenexpansionsventil 6 und dem Außenwärmetauscher 7 durch ein Solenoidventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 23 verbunden ist, das während des Entfrostens des Außenwärmetauschers 7 geöffnet wird, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel mit hoher Temperatur (ein heißes Gas), das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, direkt in den Außenwärmetauscher 7 und ein Rückschlagventil 24 strömt. Es ist zu beachten, dass eine Richtung des Kühlmittelrohrs 13I des Rückschlagventils 24 die Vorwärtsrichtung ist.
Zusätzlich sind in dem Luftströmungskanal 3 an einer stromaufwärtigen Luftseite des Wärmeabsorbers 9 entsprechende Sauganschlüsse (durch einen Sauganschluss 25 in der 1 dargestellt) wie zum Beispiel ein Innenluftsauganschluss und ein Außenluftsauganschluss ausgebildet und in dem Sauganschluss 25 ist ein Saugänderungsdämpfer 26 angeordnet, um die in den Luftströmungskanal 3 eingeführte Luft zu Innenluft, die die Luft in dem Fahrzeuginneren ist (ein Innenluftzirkulationsmodus), und eine Außenluft zu ändern, die Luft außerhalb des Fahrzeuginneren ist (ein Außenlufteinführungsmodus). Des Weiteren ist an einer luftstromabwärtigen Seite des Saugänderungsdämpfers 26 ein Innengebläse (ein Gebläselüfter) 27 angeordnet, um die eingeführte Innenluft oder Außenluft zu dem Luftströmungskanal 3 zuzuführen.
Zusätzlich ist in dem Luftströmungskanal 3 an der luftstromaufwärtigen Seite des Heizkörpers 4 ein Luftmischdämpfer 28 angeordnet, um einen Strömungsgrad der Innenluft oder der Außenluft durch den Heizkörper 4 zu regulieren. Des Weiteren ist in dem Luftströmungskanal 3 an einer luftstromabwärtigen Seite des Heizkörpers 4 jeweils ein Auslass für den Fußraum, die Belüftung oder die Entfrostung (durch einen Ausgang 29 in der 1 dargestellt) ausgebildet, und in dem Ausgang 29 ist ein Ausgangsänderungsdämpfer 31 angeordnet, um eine Änderungssteuerung zum Blasen der Luft aus dem entsprechenden vorstehend beschriebenen Ausgang durchzuführen.
Als nächstes zeigt die 2 eine Steuervorrichtung (ECU) 32 als eine Steuereinrichtung, die durch einen Mikrocomputer gebildet ist, und eine Eingabe der Steuervorrichtung 32 ist verbunden mit jeweiligen Abgaben eines Außenlufttemperatursensors 33, der eine Außenlufttemperatur des Fahrzeugs erfasst, einem Außenluftfeuchtigkeitssensor 34, der eine Außenluftfeuchtigkeit erfasst, einem HVAC-Saugtemperatursensor 36, der eine Saugtemperatur von dem Sauganschluss 25 zu dem Luftströmungskanal 3 erfasst, einem Innenlufttemperatursensor 37, der eine Temperatur der Luft in dem Fahrzeuginneren (die Innenluft) erfasst, einem Innenluftfeuchtigkeitssensor 38, der eine Feuchtigkeit der Luft in dem Fahrzeuginneren erfasst, einem Innenluft-CO₂-Konzentrationssensor 39, der eine Kohlendioxidkonzentration in dem Fahrzeuginneren erfasst, einem Auslasstemperatursensor 41, der eine Temperatur der aus dem Ausgang 29 in das Fahrzeuginnere geblasenen Luft erfasst, einem Auslassdrucksensor 42, der einen Druck des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels erfasst, einem Auslasstemperatursensor 43, der eine Temperatur des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels erfasst, einem Saugdrucksensor 44, der einen Saugkühlmitteldruck des Verdichters 2 erfasst, einem Heizkörpertemperatursensor 46, der eine Temperatur des Heizkörpers 4 (die Temperatur des Heizkörpers 4 selbst oder die Temperatur der in dem Heizkörper 4 geheizten Luft) erfasst, einem Heizkörperdrucksensor 47, der einen Kühlmitteldruck des Heizkörpers 4 (den Druck in dem Heizkörper 4 oder den Druck des aus dem Heizkörper 4 herausströmenden Kühlmittels) erfasst, einem Wärmeabsorbertemperatursensor 48, der eine Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (die Temperatur des Wärmeabsorbers 9 selbst oder die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte Luft), einem Wärmeabsorberdrucksensor 49, der einen Kühlmitteldruck des Wärmeabsorbers 9 (der Druck in dem Wärmeabsorber 9 oder der Druck des aus dem Wärmeabsorber 9 herausströmenden Kühlmittels) erfasst, einem Sonnenstrahlensensor 51 wie zum Beispiel ein Fotosensorsystem zum Erfassen einer Sonnenstrahlenmenge in dem Fahrzeug, einem Geschwindigkeitssensor 52 zum Erfassen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (einer Geschwindigkeit), einem Betätigungsabschnitt 53 zum Einstellen der Änderung der Temperatur oder des Betriebsmodus, einem Außenwärmetauschertemperatursensor 54, der eine Temperatur des Außenwärmetauschers 7 erfasst, und einem Außenwärmetauscherdrucksensor 56 verbunden, der den Kühlmitteldruck des Außenwärmetauschers 7 erfasst.
Eine Abgabe der Steuervorrichtung 32 ist mit dem Verdichter 2, dem Außengebläse 15, dem Innengebläse (dem Gebläselüfter) 27, dem Saugänderungsdämpfer 26, dem Luftmischdämpfer 28, dem Ausgangsänderungsdämpfer 31, dem Außenexpansionsventil 6, dem Innenexpansionsventil 8, den jeweiligen Solenoidventilen 23, 22, 17 und 21 sowie dem Verdampfungsfähigkeitssteuerventil 11 verbunden. Zusätzlich ist die Abgabe der Steuervorrichtung 32 auch mit einer elektrischen Heizvorrichtung 57 verbunden, die in dem Luftströmungskanal 3 an der luftstromabwärtigen Seite des Heizkörpers 4 angeordnet ist, um das Heizen durch den Heizkörper 4 zu ergänzen, und die Steuervorrichtung 32 steuert diese Komponenten auf der Grundlage der Abgaben von den jeweiligen Sensoren und den Einstellungseingaben durch den Betätigungsabschnitt 53.
Als nächstes wird ein Betrieb der Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel ändert die Steuervorrichtung 32 jeweilige grob eingeteilte Betriebsmodi und führt diese aus, wie zum Beispiel ein Heizmodus, ein Entfeuchtungs- und Heizmodus, ein interner Zyklusmodus, ein Entfeuchtungs- und Kühlmodus und einen Kühlmodus. Zunächst wird der Fluss des Kühlmittels bei dem jeweiligen Betriebsmodus beschrieben.
(1) Heizmodus
Wenn der Heizmodus durch die Steuervorrichtung 32 oder durch einen manuellen Betrieb durch den Betätigungsabschnitt 53 ausgewählt wird, öffnet die Steuervorrichtung 32 das Solenoidventil 21 und schließt das Solenoidventil 17, das Solenoidventil 22 und das Solenoidventil 32. Darüber hinaus werden der Verdichter 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27 betrieben, und der Luftmischdämpfer 28 hat einen Zustand, bei dem die aus dem Innengebläse 27 herausgeblasene Luft durch den Heizkörper 4 hindurchtritt. Folglich strömt das Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, in den Heizkörper 4. Die Luft in dem Luftströmungskanal 3 tritt durch den Heizkörper 4 hindurch, und somit wird die Luft in dem Luftströmungskanal 3 durch das Kühlmittel mit hoher Temperatur in dem Heizkörper 4 erwärmt, wohingegen das Kühlmittel in dem Heizkörper 4 die Wärme hat, die durch die Luft aufgenommen wird, und es wird gekühlt, so dass es kondensiert und sich verflüssigt.
Das in dem Heizkörper 4 verflüssigte Kühlmittel strömt durch das Kühlmittelrohr 13E, um das Außenexpansionsventil 6 zu erreichen, das das Kühlmittel entspannt, und dann strömt das Kühlmittel in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 hineinströmende Kühlmittel verdampft, und die Wärme wird aus der Außenluft gepumpt, die dort hindurch verläuft oder durch das Außengebläse 15 (eine Wärmepumpe). Darüber hinaus strömt das Kühlmittel mit niedriger Temperatur, das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmt, durch das Kühlmittelrohr 13D und das Solenoidventil 21, so dass es aus dem Kühlmittelrohr 13C in den Akkumulator 12 strömt, in dem eine Gas/Flüssigkeits-Separierung bewirkt wird, und dann wird das Gaskühlmittel in den Verdichter gesaugt, wodurch diese Zirkulation wiederholt wird. Die in dem Heizkörper 4 erwärmte Luft wird aus dem Ausgang 29 herausgeblasen, und somit wird das Heizen in dem Fahrzeuginneren bewirkt.
Die Steuervorrichtung 32 steuert eine Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage eines hohen Drucks des Kühlmittelkreislaufs R, der durch den Auslassdrucksensor 42 oder den Heizkörperdrucksensor 47 erfasst wird, und sie steuert außerdem eine Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage der Temperatur des Heizkörpers 4, die durch den Heizkörpertemperatursensor 46 erfasst wird, und des Kühlmitteldrucks des Heizkörpers 4, der durch den Heizkörperdrucksensor 47 erfasst wird, und sie steuert einen Unterkühlgrad des Kühlmittels in dem Ausgang des Heizkörpers 4.
(2) Entfeuchtungs- und Heizmodus
Als nächstes öffnet die Steuervorrichtung 32 bei dem Entfeuchtungs- und Heizmodus das Solenoidventil 22 in dem vorstehend beschriebenen Zustand des Heizmodus. Folglich wird ein Teil des kondensierten Kühlmittels, das durch den Heizkörper 4 und das Kühlmittelrohr 13E strömt verteilt, und es strömt durch das Solenoidventil 22, so dass es aus den Kühlmittelrohren 13F und 13B durch den Innenwärmetauscher 19 strömt, wodurch es das Innenexpansionsventil 8 erreicht. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, so dass es verdampft. Wasser in der aus dem Innengebläse 27 herausgeblasenen Luft koaguliert, so dass es an dem Wärmeabsorber 9 durch einen Wärmeabsorptionsbetrieb in dieser Zeit haftet, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet.
Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel strömt durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerventil 11 und den Innenwärmetauscher 19, um sich mit dem Kühlmittel aus dem Kühlmittelrohr 13D in dem Kühlmittelrohr 13C zu vermengen, und dann strömt es durch den Akkumulator 12, damit es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wodurch diese Zirkulation wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in einem Prozess erneut erwärmt, bei dem sie durch den Heizkörper 4 hindurchtritt und somit werden das Entfeuchten und das Heizen in dem Fahrzeuginneren bewirkt.
Die Steuervorrichtung 32 steuert die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage des hohen Drucks des Kühlmittelkreislaufs R, der durch den Auslassdrucksensor 42 erfasst wird, oder des Heizkörperdrucksensors 47, und sie steuert außerdem die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9, die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird.
(3) Interner Zyklusmodus
Als nächstes unterbricht die Steuereinrichtung 32 in dem internen Zyklusmodus das Außenexpansionsventil 6 in dem vorstehend beschriebenen Zustand des Entfeuchtungs- und Heizmodus (eine Unterbrechungsposition), und sie schließt außerdem das Solenoidventil 21. Wenn das Außenexpansionsventil 6 und Solenoidventil 21 geschlossen sind, werden ein Einströmen des Kühlmittels in den Außenwärmetauscher 7 und ein Ausströmen des Kühlmittels aus dem Außenwärmetauscher 7 unterbunden, so dass das gesamte kondensierte Kühlmittel, das durch den Heizkörper 4 und das Kühlmittelrohr 13E strömt, durch das Solenoidventil 22 und das Kühlmittelrohr 13F strömt. Darüber hinaus strömt das durch das Kühlmittelrohr 13F strömende Kühlmittel aus dem Kühlmittelrohr 13B durch den Innenwärmetauscher 19, um das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen. Wasser in der aus dem Innengebläse 27 herausgeblasenen Luft koaguliert, so dass es an dem Wärmeabsorber 9 durch den Wärmeabsorptionsbetrieb in dieser Zeit haftet, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet.
Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel strömt durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerventil 11, den Innenwärmetauscher 19, das Kühlmittelrohr 13C und den Akkumulator 12, so dass es in den Verdichter 2 hineingesaugt wird, wodurch diese Zirkulation wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in einem Prozess erneut erwärmt, bei dem sie durch den Heizkörper 4 hindurchtritt, und somit werden das Entfeuchten und Heizen in dem Fahrzeuginneren bewirkt. Jedoch wird bei diesem internen Zyklusmodus das Kühlmittel zwischen dem Heizkörper 4 (Wärmeheizung) und dem Wärmeabsorber 9 (Wärmeabsorption) zirkuliert, die in dem Luftströmungskanal 3 an einer Innenseite vorhanden sind, und somit wird die Wärme nicht aus der Außenluft gepumpt, aber eine Heizfunktion für verbrauchte Leistung des Verdichters 2 wird ausgeführt. Die gesamte Menge des Kühlmittels strömt durch den Wärmeabsorber 9, der einen Entfeuchtungsbetrieb ausübt, und somit ist die Entfeuchtungsfähigkeit verglichen mit dem vorstehend beschriebenen Entfeuchtungs- und Heizmodus hoch, aber das Heizvermögen ist niedriger.
Die Steuervorrichtung 32 steuert die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 oder des vorstehend beschriebenen hohen Drucks des Kühlmittelkreislaufs R. Dabei wählt die Steuervorrichtung 32 eine kleinere Verdichtersolldrehzahl aus Verdichtersolldrehzahlen aus, die durch Berechnungen aus der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 oder des hohen Drucks erhalten werden, um den Verdichter 2 so zu steuern, wie dies später beschrieben wird.
(4) Entfeuchtungs- und Kühlmodus
Als nächstes öffnet die Steuervorrichtung 32 bei dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus das Solenoidventil 17 und schließt das Solenoidventil 21, das Solenoidventil 22 und das Solenoidventil 23. Darüber hinaus werden der Verdichter 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27 betrieben, und der Luftmischdämpfer 28 ist in einem Zustand, bei dem die aus dem Innengebläse 27 herausgeblasene Luft durch den Heizkörper 4 hindurchtritt. Folglich strömt das Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, in den Heizkörper 4. Die Luft in dem Luftströmungskanal 3 tritt durch den Heizkörper 4, und somit wird die Luft in dem Luftströmungskanal 3 durch das Kühlmittel mit hoher Temperatur in dem Heizkörper 4 erwärmt, wohingegen das Kühlmittel in dem Heizkörper 4 die Wärme hat, die der Luft entnommen wird, und es wird gekühlt, damit es kondensiert und sich verflüssigt.
Das aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Kühlmittelrohr 13E, um das Außenexpansionsventil 6 zu erreichen, und es ström durch das Außenexpansionsventil 6, das so gesteuert wird, dass sich das Ventil tendenziell öffnet, damit es in den Außenwärmetauscher 7 strömt. Das in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kühlmittel wird gekühlt, indem es dort verläuft, oder durch die Außenluft, die durch das Außengebläse 15 hindurchtritt, damit es kondensiert. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt aus dem Kühlmittelrohr 13A durch das Solenoidventil 17, damit es daraufhin in den Kopfabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 strömt. Hierbei wird das Kühlmittel unterkühlt.
Das aus dem Unterkühlabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Rückschlagventil 18, damit es in das Kühlmittelrohr 13B eintritt, und es strömt durch den Innenwärmetauscher 19, um das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, damit es verdampft. Das Wasser in der aus dem Innengebläse 27 herausgeblasenen Luft koaguliert, damit sie an dem Wärmeabsorber 9 durch den Wärmeabsorptionsbetrieb zu dieser Zeit haftet, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet.
Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel strömt durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerventil 11, den Innenwärmetauscher 19 und das Kühlmittelrohr 13C, um den Akkumulator 12 zu erreichen, und es strömt dort hindurch, damit es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wodurch diese Zirkulation wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird in einem Prozess erneut erwärmt, bei dem sie durch den Heizkörper 4 hindurchtritt (eine Heizfähigkeit ist niedriger als während des Heizens), und somit werden das Entfeuchten und Kühlen in dem Fahrzeuginneren bewirkt.
Die Steuervorrichtung 32 steuert die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9, die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, und sie steuert außerdem die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen hohen Drucks des Kühlmittelkreislaufs R, und sie steuert einen Kühlmitteldruck (nachfolgend als ”Heizkörperdruck PCI” bezeichnet) des Heizkörpers 4.
(5) Kühlmodus
Als nächstes öffnet die Steuervorrichtung 32 bei dem Kühlmodus das Außenexpansionsventil 6 vollständig in dem vorstehend beschriebenen Zustand des Entfeuchtungs- und Kühlmodus (sie stellt die Ventilposition zu einer oberen Grenze der Steuerung ein), und der Luftmischdämpfer 28 ist in einem Zustand, in dem die Luft nicht durch den Heizkörper 4 hindurchtritt. Folglich strömt das gasförmige Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, in den Heizkörper 4. Die Luft in dem Luftströmungskanal 3 tritt nicht durch den Heizkörper 4 hindurch, die Luft tritt daher nur dort hindurch, und das aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Kühlmittelrohr 13E, um das Außenexpansionsventil 6 zu erreichen.
Dabei wird das Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet, und somit strömt das Kühlmittel in den Außenwärmetauscher 7 so wie es ist, wobei das Kühlmittel gekühlt wird, indem es dort verläuft, oder durch die Außenluft, die durch das Außengebläse 15 hindurchtritt, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt aus dem Kühlmittelrohr 13A durch das Solenoidventil 17, um daraufhin in den Kopfabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 zu strömen. Hierbei wird das Kühlmittel unterkühlt.
Das aus dem Unterkühlabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Rückschlagventil 18, damit es in das Kühlmittelrohr 13B eintritt, und es strömt durch den Innenwärmetauscher 19, um das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, damit es verdampft. Das Wasser in der aus dem Innengebläse 27 herausgeblasenen Luft koaguliert, um an dem Wärmeabsorber 9 durch den Wärmeabsorptionsbetrieb in dieser Zeit zu haften, so dass die Luft gekühlt wird.
Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel strömt durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerventil 11, den Innenwärmetauscher 19 und das Kühlmittelrohr 13C, um den Akkumulator 12 zu erreichen, und es strömt dort hindurch, damit es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wodurch diese Zirkulation wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft tritt nicht durch den Heizkörper 4 hindurch, sondern wird aus dem Ausgang 29 in das Fahrzeuginnere herausgeblasen, und somit wird das Kühlen in dem Fahrzeuginneren bewirkt.
Bei diesem Kühlmodus steuert die Steuervorrichtung 32 die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9, die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird. Als nächstes zeigen die 3 bis 5 Steuerungsblockdiagramme des Verdichters 2 und des Außenexpansionsventils 6 durch die Steuervorrichtung 32 bei den vorstehend, beschriebenen, jeweiligen Betriebsmodi. Die 3 zeigt das Steuerungsblockdiagramm der Steuervorrichtung 32, die eine Solldrehzahl (eine Verdichtersolldrehzahl) TGNCh des Verdichters 2 für den vorstehend beschriebenen Heizmodus und dem vorstehend beschriebenen Entfeuchtungs- und Heizmodus bestimmt. Ein F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 58 (einer offenen Steuerkette) der Steuervorrichtung 32 berechnet eine F/F-Steuergröße TGNChff der Verdichtersolldrehzahl auf der Grundlage einer Außenlufttemperatur Tam, die von dem Außenlufttemperatursensor 33 erhalten wird, einer elektrischen Gebläsespannung BLV des Innengebläses 27, einer Luftmischdämpferöffnung SW des Luftmischdämpfers 28, die gemäß SW = (TAO – Te)/(TH – Te) erhalten wird, eines Sollunterkühlgrads TGSC, der ein Sollwert eines Kühlmittelunterkühlgrads SC in dem Ausgang des Heizkörpers 4 ist, einer Heizkörpersolltemperatur TCO, die ein Sollwert der Temperatur des Heizkörpers 4 ist, und eines Heizkörpersolldrucks PCO (ein Sollhochdruck bei der vorliegenden Erfindung), der ein Sollwert des Drucks des Heizkörpers 4 ist.
Es ist zu beachten, dass TAO eine Sollausgangstemperatur ist, die ein Sollwert einer Lufttemperatur aus dem Ausgang 29 ist, TH die Temperatur des Heizkörpers 4 ist, die von dem Heizkörpertemperatursensor 46 erhalten wird (die Heizkörpertemperatur), und Te die Temperatur des Wärmeabsorbers 9 ist, die von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erhalten wird (die Wärmeabsorbertemperatur). Die Luftmischdämpferöffnung SW ändert sich in einem Bereich von 0 ≤ SW ≤ 1, wobei 0 einen Luftmischunterbrechungszustand angibt, bei dem die Luft nicht durch den Heizkörper 4 hindurchtritt, und 1 einen vollständig geöffneten Luftmischzustand angibt, bei dem die gesamte Luft in dem Luftströmungskanal 3 durch den Heizkörper 4 hindurchtritt.
Der vorstehend beschriebene Heizkörpersolldruck PCO wird auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Sollunterkühlgrades TGSC und der Heizkörpersolltemperatur TCO durch einen Sollwertberechnungsbereich 59 berechnet. Darüber hinaus berechnet ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 60 (einer Regelung) eine F/B-Regelgröße TGNChfb der Verdichtersolldrehzahl auf der Grundlage dieses Heizkörpersolldrucks PCO und des Heizkörperdrucks PCI, der der Kühlmitteldruck des Heizkörpers 4 ist. Darüber hinaus werden die F/F-Steuergröße TGNCnff, die durch den F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 58 berechnet wird, und die Regelgröße TGNChfb, die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 60 berechnet wird, durch eine Addiervorrichtung 61 addiert, wobei eine obere Grenze der Steuerung und eine untere Grenze der Steuerung durch einen Grenzenfestlegungsbereich 62 festgesetzt werden, und dann wird die Verdichtersolldrehzahl TGNCh bestimmt. Bei dem vorstehend beschriebenen Heizmodus und dem Entfeuchtungs- und Heizmodus steuert die Steuervorrichtung 32 die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage dieser Verdichtersolldrehzahl TGNCh.
In dem Heizmodus, dem Entfeuchtungs- und Heizmodus oder einem Modus, in dem der Heizkörper 4 eine Wärmeabstrahlung durchführt, um dadurch das Fahrzeuginnere wie bei dem vorstehend beschriebenen internen Zyklusmodus zu heizen, wird folglich die Verdichtersolldrehzahl TGNCh des Verdichters 2 auf der Grundlage des Heizkörpersolldrucks PCO (des Sollhochdrucks) bestimmt, aber bei der vorliegenden Erfindung korrigiert der vorstehend beschriebene Sollwertberechnungsbereich 59 den Heizkörpersolldruck PCO auf der Grundlage des Sollunterkühlgrads TGSC. Dies wird später im Einzelnen beschrieben.
Andererseits zeigt die 4 das Steuerungsblockdiagramm der Steuervorrichtung 32, die eine Solldrehzahl (eine Verdichtersolldrehzahl) TGNCc des Verdichters 2 für den vorstehend beschriebenen Kühlmodus und den Entfeuchtungs- und Kühlmodus bestimmt. Ein F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 63 der Steuervorrichtung 32 berechnet eine F/F-Steuergröße TGNCcff der Verdichtersolldrehzahl auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, der elektrischen Gebläsespannung BLV und einer Wärmeabsorbersolltemperatur TEO, die ein Sollwert der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 ist.
Zusätzlich berechnet ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 64 eine F/B-Regelgröße TGNCcfb der Verdichtersolldrehzahl auf der Grundlage der Wärmeabsorbersolltemperatur TEO und der Wärmeabsorbertemperatur Te. Darüber hinaus werden die F/F-Steuergröße TGNCcff, die durch den F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 63 berechnet wird, und die F/B-Regelgröße TGNCcfb, die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 64 berechnet wird, durch eine Addiervorrichtung 66 addiert, wobei Grenzen einer oberen Grenze der Steuerung und einer unteren Grenze der Steuerung durch einen Grenzenfestlegungsbereich 67 festgesetzt werden, und dann wird die Verdichtersolldrehzahl TGNCc bestimmt. In dem Kühlmodus und dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus steuert die Steuervorrichtung 32 die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage dieser Verdichtersolldrehzahl TGNCc.
Es ist zu beachten, dass in dem vorstehend beschriebenen internen Zyklusmodus die Steuervorrichtung 32 die Drehzahl des Verdichters 2 unter Verwendung einer kleinen Steuergröße bei der Verdichtersolldrehzahl TGNCh steuert, die für den Heizmodus und den Entfeuchtungs- und Heizmodus berechnet wird, und der Verdichtersolldrehzahl TGNCc, die für den Kühlmodus und den Entfeuchtungs- und Kühlmodus berechnet wird, wie dies vorstehend beschrieben ist.
Als nächstes zeigt die 5 das Steuerungsblockdiagramm der Steuervorrichtung 32, die eine Sollposition (eine Außenexpansionsventilsollposition) TGECCVpc des Außenexpansionsventils 6 in dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus bestimmt. Ein F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 68 der Steuervorrichtung 32 berechnet eine F/F-Steuergröße TGECCVpcff der Außenexpansionsventilsollposition auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, der elektrischen Gebläsespannung BLV, der Heizkörpersolltemperatur TCO und des Heizkörpersolldrucks PCO.
Zusätzlich berechnet ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 69 eine F/B-Regelgröße TGECCVpcfb der Außenexpansionsventilsollposition auf der Grundlage des Heizkörpersolldrucks PCO und des Heizkörperdrucks PCI. Darüber hinaus werden die F/F-Steuergröße TGECCVpcff, die durch den F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 68 berechnet wird, und die F/B-Regelgröße TGECCVpcfb, die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 69 berechnet werden, durch eine Addiervorrichtung 71 addiert, wobei eine obere Grenze der Steuerung und eine untere Grenze der Steuerung durch einen Grenzenfestlegungsbereich 72 festgesetzt werden, und dann wird die Außenexpansionsventilsollposition TGECCVpc bestimmt. In dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus steuert die Steuervorrichtung 32 die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage dieser Außenexpansionsventilsollposition TGECCVpc.
Die durch den Luftströmungskanal 3 hindurchströmende Luft wird dem Kühlvorgang bei dem Wärmeabsorber 9 und einem Heizbetrieb bei dem Heizkörper 4 ausgesetzt (der durch den Luftmischdämpfer 28 reguliert wird), und zwar bei den vorstehend beschriebenen, jeweiligen Betriebsmodi, so dass sie in das Fahrzeuginnere aus dem Ausgang 29 geblasen wird. Die Steuervorrichtung 32 berechnet die Sollausgangstemperatur TAO auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenlufttemperatursensor 33 erfasst wird, der Innentemperatur, die durch den Innenlufttemperatursensor 37 erfasst wird, der vorstehend genannten elektrischen Gebläsespannung, der Sonnenstrahlungsmenge, die durch den Sonnenstrahlungssensor 51 erfasst wird, und dergleichen, und der Sollinnentemperatur (die eingestellte Temperatur) in dem Fahrzeug, die durch den Betätigungsabschnitt 53 eingestellt wird, und jeder Betriebsmodus wird geändert, um die Temperatur der aus dem Ausgang 29 herausgeblasenen Luft auf diese Sollausgangstemperatur TAO zu steuern, was später beschrieben wird.
(6) Änderungssteuerung des Betriebsmodus
Als nächstes wird die Änderungssteuerung der vorstehend beschriebenen, jeweiligen Betriebsmodi durch die Steuervorrichtung 32 unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben. Die Steuervorrichtung 32 wählt den Betriebsmodus beim Starten aus, wie dies in der 6 gezeigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wählt die Steuervorrichtung 32 nämlich den Betriebsmodus auf der Grundlage der durch den Außenlufttemperatursensor 33 erfassten Außenlufttemperatur Tam und der Sollausgangstemperatur TAO aus. In der 6 ist eine gestrichelte Linie L1 eine Linie der Sollausgangstemperatur TAO = Außenlufttemperatur Tam, und eine durchgezogene Linie L2 ist eine Linie der Sollausgangstemperatur TAO = HVAC-Saugtemperatur (die Temperatur der aus dem Sauganschluss 25 zu dem Luftströmungskanal 3 gesaugten Luft. Zusätzlich ist eine gestrichelte Linie L3 eine Linie einer Hysterese, die auf einen vorbestimmten Wert (drei Grad) über der durchgezogenen Linie festgelegt ist.
Wenn die Außenlufttemperatur Tam der 6 0°C oder weniger beträgt, wählt die Steuervorrichtung 32 den Heizmodus aus. Wenn zusätzlich die Außenlufttemperatur Tam größer ist als 0°C und die Sollausgangstemperatur TAO die HVAC-Saugtemperatur oder weniger ist, wählt die Steuervorrichtung den Kühlmodus aus. Wenn darüber hinaus die Außenlufttemperatur Tam größer als 0°C ist und ein vorbestimmter Wert (z. B. 20°C oder dergleichen) oder weniger ist, und wenn die Sollausgangstemperatur TAO größer ist als die HVAC-Saugtemperatur, wählt die Steuervorrichtung den Entfeuchtungs- und Heizmodus aus, und wenn des Weiteren die Außenlufttemperatur Tam größer ist als der vorbestimmte Wert, wählt die Steuervorrichtung den Entfeuchtungs- und Kühlmodus aus. Es ist zu beachten, dass, wenn die durch den Außenluftfeuchtigkeitssensor 34 erfasste Außenluftfeuchtigkeit ein vorbestimmter Wert (z. B. 50% oder dergleichen) oder weniger bei Bedingungen zur Auswahl des Entfeuchtungs- und Heizmodus ist, wählt die Steuervorrichtung den Heizmodus aus.
Nach dem Start werden darüber hinaus die jeweiligen Betriebsmodi der 6 gemäß Änderungen einer Umgebung oder eingestellten Bedingungen ausgewählt und geändert, wie z. B. der vorstehend beschriebenen Außenlufttemperatur Tam und der Sollausgangstemperatur TAO. In diesem Fall schaltet die Steuervorrichtung 32 hauptsächlich aus dem Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, oder aus dem Entfeuchtungs- und Heizmodus zu dem Heizmodus, oder aus dem Entfeuchtungs- und Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus, oder aus dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus zu dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, und sie schaltet aus dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus zu dem Kühlmodus, oder aus dem Kühlmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus. Wenn jedoch die Steuervorrichtung aus dem Entfeuchtungs- und Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus schaltet und aus dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus zu dem Entfeuchtungs- und Heizmodus schaltet, schaltet die Steuervorrichtung über den vorstehend beschriebenen internen Zyklusmodus. Zusätzlich schaltet die Steuervorrichtung manchmal aus dem Kühlmodus zu dem internen Zyklusmodus, und aus dem internen Zyklusmodus zu dem Kühlmodus.
(7) Bestimmung des Sollunterkühlgrads
Als nächstes legt die Steuervorrichtung 32 den Sollunterkühlgrad TGSC fest und ändert diesen, wie dies in der 7 gezeigt ist. In dieser Zeichnung gibt die Abszisse ein Volumen an, das den Heizkörper 4 passiert, und die Ordinate gibt den Sollunterkühlgrad TGSC des Heizkörpers 4 an. Wenn das passierende Luftvolumen Q1 ist, legt die Steuervorrichtung 32 den Sollunterkühlgrad TGSC auf einen niedrigen Wert TGSC1 fest. Wenn zusätzlich das passierende Luftvolumen auf Q2 vermehrt wird und wenn die Sollausgangstemperatur TAO zu dieser Zeit ein erster vorbestimmter Wert (z. B 80°C) oder weniger ist, wird der Sollunterkühlgrad TGSC auf TGSC2 erhöht, der größer ist als TGSC1, und wenn die Sollausgangstemperatur TAO ein zweiter vorbestimmter Wert (z. B. 85°C) oder mehr ist, der größer ist als der vorstehend beschriebene, vorbestimmte Wert, wird der Sollunterkühlgrad TGSC geändert, um auf TGSC3 anzusteigen, der noch größer ist als TGSC2. Es ist zu beachten, dass eine lineare Interpolation durch die Sollausgangstemperatur TAO zwischen dem ersten vorbestimmten Wert und dem zweiten vorbestimmten Wert durchgeführt wird.
Es ist zu beachten, dass bei dem Ausführungsbeispiel der 7 der Sollunterkühlgrad TGSC auf der Grundlage des Luftvolumens, das den Heizkörper 4 passiert, und der Sollausgangstemperatur TAO bestimmt wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, und der Sollunterkühlgrad kann auf der Grundlage von einem oder einer Kombination von Indizes bestimmt werden, die eine Temperatur der Luft (der Außenluft), die durch den Außenwärmetauscher 7 hindurchtritt, eine Temperatur Th des Heizkörpers 4 und eine Menge des in dem Kühlkreislauf R zu zirkulierenden Kühlmittels indizieren, z. B. die Drehzahl des Verdichters 2, und irgendeine Kombination davon und dem Luftvolumen, das den Heizkörper 4 passiert, und der Sollausgangstemperatur TAO.
(8-1) Korrektur des Sollheizkörperdrucks (Sollhochdrucks) durch Sollunterkühlgrad (Nr. 1)
Als nächstes wird eine Korrektursteuerung des Sollheizkörperdrucks PCO (des Sollhochdrucks) auf der Grundlage des Sollunterkühlgrads TGSC des Heizkörpers 4 durch die Steuervorrichtung 32 beschrieben. Ein Teil, der durch eine gestrichelte Linie an der unteren Seite der 3 gezeigt ist, zeigt einen Steuerungsblock einer Berechnung, die in dem Sollwertberechnungsbereich 59 durchgeführt wird. Der Sollwertberechnungsbereich 59 der Steuervorrichtung 32 korrigiert den Heizkörpersoldruck PCO (den Sollhochdruck) auf der Grundlage des Sollunterkühlgrads TGSC, der gemäß der vorstehenden Beschreibung bestimmt wird. Es ist zu beachten, dass der Sollhochdruck bei der vorliegenden Erfindung ein Sollwert eines Auslasskühlmitteldrucks des Verdichters 2 sein kann.
Zunächst bezeichnet 74 in der 3 einen Sollausgangstemperaturberechnungsbereich der Steuervorrichtung 32, und der Sollausgangstemperaturberechnungsbereich 74 berechnet die Sollausgangstemperatur TAO auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, der Temperatur in dem Fahrzeuginneren, der elektrischen Gebläsespannung, der Sonnenbestrahlungsmenge und dergleichen, und einer Sollinnentemperatur (einer eingestellten Temperatur) in dem Fahrzeuginneren, wie dies vorstehend beschrieben ist. Diese Sollausgangstemperatur TAO wird in einen Sollheizkörpertemperaturberechnungsbereich 76 der Steuervorrichtung 32 eingegeben. Der Sollheizkörpertemperaturberechnungsbereich 76 berechnet die Heizkörpersolltemperatur TCO, und diese Heizkörpersolltemperatur TCO wird als nächstes in einen Basishochdruckberechnungsbereich 77 des Sollwertberechnungsbereichs 59 eingegeben. Der Basishochdruckberechnungsbereich 77 berechnet einen Basiswert des Heizkörpersolldrucks aus Sättigungscharakteristika des Kühlmittels auf der Grundlage der Heizkörpersolltemperatur TCO.
Andererseits wird der vorstehend beschriebene Sollunterkühlgrad TGSC in einen Hochdruckversatzberechnungsbereich 78 des Sollwertberechnungsbereiches 59 eingegeben. Der Hochdruckversatzberechnungsbereich 78 berechnet einen Hochdruckversatz in einer derartigen Richtung, dass er sich vergrößert, wenn sich der Sollunterkühlgrad TGSC vergrößert. Ein Grenzfestlegungsbereich 79 setzt Grenzen einer oberen Grenze der Steuerung und einer unteren Grenze der Steuerung auf diesen Hochdruckversatz fest, und dann wird ein Hochdruckversatz TGSChos bestimmt. Es ist zu beachten, dass die obere Grenze in dem Grenzfestlegungsbereich 79 ein Versatz entsprechend dem maximalen Sollunterkühlgrad TGSC ist. Darüber hinaus wird dieser Hochdruckversatz TGSChos dem vorstehend beschriebenen Basiswert des Heizkörpersolldrucks in einer Addiervorrichtung 81 addiert und als der Heizkörpersolldruck PCO (der Sollhochdruck) in den F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 58 und den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 60 eingegeben, die vorstehend beschrieben sind.
Bei der vorliegenden Erfindung korrigiert die Steuervorrichtung 32 folglich den Heizkörpersolldruck PCO (den Sollhochdruck) auf der Grundlage des Sollunterkühlgrads TGSC (des Kühlmittelunterkühlgrades) des Heizkörpers 4 in dem Heizmodus (der Hochdruckversatz TGSChos), und somit kann die erforderliche Temperatur des Heizkörpers 4 akquiriert werden. Folglich ist es möglich, eine erforderliche Heizfähigkeit durch den Heizkörper 4 zum Heizen des Fahrzeuginneren zu akquirieren und eine komfortabel Luftkonditionierung in dem Fahrzeuginneren durch die Wärmeabstrahlung von dem Heizkörper 4 zu verwirklichen.
In diesem Fall führt die Steuervorrichtung 32 die Korrektur so aus, dass der Heizkörpersolldruck PCO (der Sollhochdruck) umso größer wird, je größer der Sollunterkühlgrad TGSC (der Kühlmittelunterkühlgrad) des Heizkörpers 4 ist, und somit kann die Temperatur des Heizkörpers 4, die durch eine Vergrößerung des Kühlmittelunterkühlgrads SC des Heizkörpers 4 in nachteilhafter Weise abgesenkt wird, durch Erhöhen des Heizkörpersolldrucks PCO (des Sollhochdrucks) in wirksamer Weise ausgeglichen werden.
(8-2) Korrektur des Heizkörpersolldrucks (Sollhochdruck) durch Sollunterkühlgrad (Nr. 2)
Als nächstes zeigt die 8 ein anderes Steuerbeispiel bezüglich einer Korrektur des Heizkörpersolldrucks PCO durch den Sollunterkühlgrad TGSC. In dieser Zeichnung führen Abschnitte, die mit denselben Bezugszeichen wie in der 3 bezeichnet sind, dieselben oder ähnliche Funktionen durch. Zusätzlich zu dem Sollunterkühlgrad TGSC werden in diesem Fall ein Gebläseluftvolumen und eine Geschwindigkeit, die von dem Geschwindigkeitssensor 52 erhalten wird, in den Hochdruckversatzberechnungsbereich 78 des Sollwertberechnungsbereiches 59 eingegeben. Zusätzlich zu der Korrektur durch den Sollunterkühlgrad TGSC wird darüber hinaus der Hochdruckversatz TGSChos des Weiteren in einer Richtung korrigiert, in der der Hochdruckversatz TGSChos größer wird, wenn sich ein Gebläseluftvolumen vermehrt und das Luftvolumen vergrößert, das den Heizkörper 4 passiert, oder in der der Hochdruckversatz TGSChos größer wird, wenn die Geschwindigkeit niedriger wird.
Wenn hierbei das Gebläseluftvolumen vermehrt wird, vermehrt sich ebenfalls das Luftvolumen, das den Heizkörper 4 passiert, und somit wird gefühlt, dass sich eine Ausgangstemperatur absenkt. Daher wird der Hochdruckversatz TGSChos in einer Richtung weiter korrigiert, in der der Hochdruckversatz TGSChos größer wird, wenn das Gebläseluftvolumen größer wird, und somit ist es möglich, den Abfall der gefühlten Temperatur wirksam auszugleichen und die komfortable Luftkonditionierung in dem Fahrzeuginneren zu verwirklichen.
Wenn zusätzlich die Geschwindigkeit niedrig ist, verringert sich ebenfalls die Wärmeabsorption in dem Außenwärmetauscher 7. Daher wird der Hochdruckversatz TGSChos in einer Richtung weiter korrigiert, in der der Hochdruckversatz TGSChos größer wird, wenn die Geschwindigkeit niedriger ist, und somit ist es möglich, eine Verschlechterung einer Wärmeabsorptionsfähigkeit des Außenwärmetauschers 7 aufgrund des Geschwindigkeitsabfalls effektiv auszugleichen und die komfortable Luftkonditionierung in dem Fahrzeuginneren ungeachtet der Änderung der Geschwindigkeit stets zu verwirklichen.
(8-3) Korrektur des Heizkörpersolldrucks (Sollhochdrucks) durch Sollunterkühlgrad (Nr. 3)
Als nächstes zeigt die 9 ein anderes Steuerbeispiel bezüglich der Korrektur des Heizkörpersolldrucks PCO durch den Sollunterkühlgrad TGSC. In dieser Zeichnung führen Abschnitte, die mit denselben Bezugszeichen wie in der 3 bezeichnet sind, dieselben Funktionen durch. In diesem Fall ist ein Temperatureffizienzversatzberechnungsbereich 82 in einer hohen Stufe des Hochdruckversatzberechnungsbereiches 78 des Sollwertberechnungsbereiches 59 zwischengeschaltet. Der Temperatureffizienzversatzberechnungsbereich 82 vergrößert einen Temperatureffizienzversatz derart, dass der Hochdruckversatz TGSChos umso größer wird, je stärker sich das Gebläseluftvolumen vermehrt.
Wenn sich das Gebläseluftvolumen vermehrt, so dass das Luftvolumen vermehrt wird, das den Heizkörper 4 passiert, verschlechtert sich eine Wärmetauscheffizienz in dem Heizkörper 4. Wenn daher das Gebläseluftvolumen vermehrt wird, um das Luftvolumen zu vergrößern, das den Heizkörper 4 passiert, wird der Temperatureffizienzversatz vergrößert und der Hochdruckversatz TGSChos wird weiter in einer Richtung korrigiert, in der sich der Hochdruckversatz TGSChos weiter vergrößert. Folglich ist es möglich, die Verschlechterung der Temperatureffizienz effektiv auszugleichen und die komfortable Luftkonditionierung in dem Fahrzeuginneren zu verwirklichen.
Es ist zu beachten, dass bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die vorliegende Erfindung auf die Fahrzeugklimaanlage angewendet wird, die jeweilige Betriebsmodi zum Entfeuchten und Heizen, für den internen Zyklus, zum Entfeuchten und Kühlen und zum Kühlen zusätzlich zu dem Heizmodus ändert und ausführt, aber die Erfindung nach Anspruch 1 ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, und die vorliegende Erfindung ist auch für eine Fahrzeugklimaanlage wirksam, die ausschließlich den Heizmodus ausführt. Es muss nicht gesagt werden, dass zusätzlich der Aufbau und die jeweiligen numerischen Werte des Kühlkreislaufes R, die bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben sind, nicht einschränkend sind, und dass sie geändert werden können, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugklimaanlage
2: Verdichter
3: Luftströmungskanal
4: Heizkörper
6: Außenexpansionsventil
7: Außenwärmetauscher
8: Innenexpansionsventil
9: Wärmeabsorber
11: Verdampfungsfähigskeitssteuerventil
17, 21, 22 und 23: Solenoidventil
26: Saugänderungsdämpfer
27: Innengebläse (ein Lüftergebläse)
28: Luftmischdämpfer
32: Steuervorrichtung (Steuereinrichtung)
57: elektrische Heizvorrichtung
R: Kühlmittelkreislauf

Claims

Fahrzeugklimaanlage mit: einem Verdichter, der ein Kühlmittel verdichtet; einem Luftströmungskanal, durch den Luft strömt, die einem Fahrzeuginneren zuzuführen ist; einem Heizkörper, der in dem Luftströmungskanal angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme zu veranlassen; einem Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginneren angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme zu veranlassen; und einer Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme in dem Heizkörper zu veranlassen, das Kühlmittel zu entspannen, von dem Wärme abgestrahlt wurde, und dann das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme in dem Außenwärmetauscher zu veranlassen, wodurch das Fahrzeuginnere geheizt wird, wobei die Steuereinrichtung den Verdichter auf der Grundlage eines Sollhochdrucks steuert und den Sollhochdruck auf der Grundlage eines Kühlmittelunterkühlgrads des Heizkörpers korrigiert.
Fahrzeugklimaanlage mit: einem Verdichter, der ein Kühlmittel verdichtet; einem Luftströmungskanal, durch den Luft strömt, die einem Fahrzeuginneren zuzuführen ist; einem Heizkörper, der in dem Luftströmungskanal angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme zu veranlassen; einem Wärmeabsorber, der in dem Luftströmungskanal angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme zu veranlassen; einem Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginneren angeordnet, ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen oder Absorbieren von Wärme zu veranlassen; einem Expansionsventil, das das in den Außenwärmetauscher strömende Kühlmittel entspannt; und einer Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung dazu konfiguriert ist, zumindest eines von Folgendem zu ändern und auszuführen: einen Heizmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Außenwärmetauscher absorbiert; einen Entfeuchtungs- und Heizmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme nur in dem Wärmeabsorber oder dem Wärmeabsorber und dem Außenwärmetauscher absorbiert; einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper und dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber absorbiert; und einen Kühlmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber absorbiert, wobei in dem Heizmodus die Steuereinrichtung einen Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers durch das Expansionsventil steuert, außerdem den Verdichter auf der Grundlage eines Sollhochdrucks steuert und den Sollhochdruck auf der Grundlage des Kühlmittelunterkühlgrads des Heizkörpers korrigiert.
Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinrichtung den Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers zumindest auf der Grundlage eines Index oder einer Kombination von Indizes steuert, die eine Temperatur der durch den Außenwärmetauscher hindurchtretenden Luft, ein Luftvolumen, das den Heizkörper passiert, eine Temperatur der Luft, die in das Fahrzeuginnere zu blasen ist, eine Temperatur des Heizkörpers und eine zu zirkulierende Kühlmittelmenge angeben.
Fahrzeugklimaanlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer wird, je größer der Kühlmittelunterkühlgrad des Heizkörpers ist.
Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer wird, je größer das Luftvolumen ist, das den Heizkörper passiert.
Fahrzeugklimaanlage gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Steuereinrichtung die Korrektur so durchführt, dass der Sollhochdruck umso größer ist, je niedriger eine Geschwindigkeit ist.