DE112014004045T5 - Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Es ist eine Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug offenbart, bei der ein Enteisungsmodus zum Enteisen eines Wärmetauschers ohne Hindernis erreicht werden kann, während ein Heizen eines Fahrzeuginneren aufrechterhalten wird. Ein aus einem Verdichter (2) ausgelassenes Kühlmittel strahlt Wärme in einem Heizkörper (4) ab, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, wird entspannt und absorbiert dann Wärme in einem Außenwärmetauscher (7), um das Fahrzeuginnere zu heizen. Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug hat eine Einspritzschaltung (40), die einen Teil des aus dem Heizkörper (4) herausströmenden Kühlmittels verteilt, um den Teil zu dem Verdichter (2) zurückzuführen. Wenn eine Steuervorrichtung (32) das Kühlmittel mit hoher Temperatur durch den Außenwärmetauscher (7) zum Durchführen einer Enteisung treibt, betreibt die Steuervorrichtung die Einspritzschaltung (40), um das Kühlmittel zu dem Verdichter (2) zurückzuführen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug eines Wärmepumpensystems, die Luft in einem Fahrzeuginneren konditioniert.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aufgrund der aktuellen Umweltprobleme in den letzten Jahren wurden Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge weit verbreitet. Als eine Klimaanlage, die bei einem derartigen Fahrzeug anwendbar ist, wurde darüber hinaus eine Klimaanlage entwickelt, mit einem Verdichter zum Verdichten und Auslassen eines Kühlmittels, einem Heizkörper (einem Kondensator), der in einem Luftströmungskanal eines Fahrzeuginneren angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme zu veranlassen, einem Wärmeabsorber (einem Verdampfer), der in dem Luftströmungskanal angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme zu veranlassen, und einem Kühlkreislauf, der durch einen Außenwärmetauscher oder dergleichen gebildet ist, der außerhalb des Fahrzeuginneren angeordnet ist, um das Kühlmittel zum Abstrahlen oder Absorbieren von Wärme zu veranlassen, und die verschiedene Modi ausführt, wie zum Beispiel einen Heizmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme in diesem Heizkörper abgestrahlt wurde, 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 in diesem Heizkörper abgestrahlt wurde, Wärme in dem Wärmeabsorber und dem Außenwärmetauscher oder nur in dem Wärmeabsorber absorbiert, einen Kühlmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und Wärme in dem Wärmeabsorber absorbiert, und einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper und dem Außenwärmetauscher abstrahlt und Wärme in dem Wärmeabsorber absorbiert (siehe zum Beispiel Patentdruckschrift 1).
  • Zusätzlich wurde eine Klimaanlage einschließlich einer Einspritzschaltung entwickelt, die ein aus einem Heizkörper herausströmendes Kühlmittel verteilt, dieses verteilte Kühlmittel entspannt, einen Wärmetausch zwischen diesem Kühlmittel und dem aus dem Heizkörper herausströmenden Kühlmittel bewirkt, und das Kühlmittel zu der Mitte der Verdichtung durch einen Verdichter in einem Heizmodus zurückführt, wodurch das aus dem Verdichter auszulassende Kühlmittel vermehrt wird und ein Heizvermögen durch den Heizkörper verbessert wird (siehe zum Beispiel Patentdruckschrift 2).
  • LISTE DER ENTGEGENHALTUNGEN
  • Patentdruckschriften
    • Patentdruckschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2012 176660
    • Patentdruckschrift 2: Japanisches Patent JP 3985384
  • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind
  • In dem vorstehend beschriebenen Heizmodus absorbiert hierbei ein Kühlmittel Wärme von einer Außenluft in einem Außenwärmetauscher. Der Außenwärmetauscher dient nämlich als ein Verdampfer, und somit haftet Wasser in der Außenluft als eine Vereisung an dem Außenwärmetauscher und wächst dort an. Wenn die Vereisung in dem Außenwärmetauscher erzeugt wird, wird die Vereisung zu einem Isoliermaterial, welches einen Wärmetausch zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel behindert, und somit wird in derartigen Fällen ein Enteisungsmodus ausgeführt, in dem ein Kühlmittel mit hoher Temperatur aus einem Verdichter durch den Außenwärmetauscher hindurchtritt, um die Vereisung zu beseitigen. In diesem Fall wird jedoch Wärme in einem Wärmeabsorber absorbiert, und somit wird die Luft gekühlt, die durch einen Luftströmungskanal zu einem Fahrzeuginneren herauszublasen ist, wodurch jenes Problem verursacht wird, dass das Heizen des Fahrzeuginneren behindert wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen eines derartigen, herkömmlichen technischen Problems entwickelt, und es ist ihre Aufgabe, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug vorzusehen, bei der in einem Enteisungsmodus zum Enteisen eines Außenwärmetauschers das Enteisen des Außenwärmetauschers ohne Hindernis erreicht werden kann, während das Heizen eines Fahrzeuginneren aufrecht erhalten wird.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Eine Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung 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, und eine Steuereinrichtung, wobei diese 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 Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug eine Einspritzschaltung aufweist, die einen Teil des aus dem Heizkörper herausströmenden Kühlmittels verteilt, um den Teil des Kühlmittels zu dem Verdichter zurückzuführen, wobei die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung zum Zurückführen des Kühlmittels zu dem Verdichter betreibt, wenn das Kühlmittel mit hoher Temperatur durch den Außenwärmetauscher hindurchtritt, um ein Enteisen durchzuführen.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der vorstehend beschriebenen Erfindung, falls ein Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart ausführt, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung nach Anspruch 1, falls ein Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, die Steuereinrichtung einen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels so verteilt wird, dass er in den Außenwärmetauscher strömt und darin Wärme abstrahlt, ohne dass er durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den jeweiligen vorstehend beschriebenen Erfindungen die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug ein Außengebläse aufweist, das Außenluft durch den Außenwärmetauscher führt, und wenn die Steuereinrichtung den Außenwärmetauscher enteist, betreibt die Steuereinrichtung das Außengebläse, falls eine Temperatur des Außenwärmetauschers ein vorbestimmter Wert oder größer ist, und sie stoppt das Außengebläse, falls die Temperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung nach Anspruch 2 oder 3, falls eine Außenlufttemperatur ein vorbestimmter Wert oder größer ist, die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart ausführt, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den Erfindungen nach Anspruch 2 bis Anspruch 5, falls kein Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, die Steuereinrichtung einen einfachen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt; oder die Steuereinrichtung einen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, damit es in den Außenwärmetauscher strömt und darin Wärme abstrahlt, ohne dass es durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den jeweiligen vorstehend beschriebenen Erfindungen, falls eine Leistung von einer externen Leistungsquelle zu dem Verdichter oder einer Batterie zugeführt wird, die die Leistung zum Antreiben des Verdichters zuführt, die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart ausführt, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt; oder die Steuereinrichtung einen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, damit es in den Außenwärmetauscher strömt und darin Wärme abstrahlt, ohne dass es durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt, und falls die Leistung nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird, führt die Steuereinrichtung einen einfachen Heißgasenteisungsmodus aus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt; oder die Steuereinrichtung den Heißgasenteisungsmodus ausführt und die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 8 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der vorstehend beschriebenen Erfindung, falls die Leistung nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird und eine Restladung der Batterie klein ist, die Steuereinrichtung den einfachen Heißgasenteisungsmodus ausführt und die Einspritzschaltung nicht betreibt, oder die Steuereinrichtung den Heißgasenteisungsmodus ausführt und die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den jeweiligen vorstehend beschriebenen Erfindungen die Steuereinrichtung einen Umkehrzyklus-Enteisungsmodus ausführt, 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, und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt, bis eine Fahrzeuginnentemperatur kleiner wird als ein vorbestimmter Wert, und falls die Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert, führt die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den jeweiligen vorstehend beschriebenen Erfindungen die Steuereinrichtung eine Einführung einer Außenluft in den Luftströmungskanal stoppt, falls eine Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, oder falls es erforderlich ist, das Fahrzeuginnere zu heizen, wenn die Steuereinrichtung den Außenwärmetauscher enteist.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 11 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung nach Anspruch 2, Anspruch 3 oder Anspruch 5 die Steuereinrichtung eine Einführung einer Außenluft in den Luftströmungskanal stoppt, wenn die Steuereinrichtung den Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart oder den Heißgasenteisungsmodus ausführt.
  • Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 12 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den jeweiligen vorstehend beschriebenen Erfindungen die Steuereinrichtung den Außenwärmetauscher enteist, falls eine Fahrzeuggeschwindigkeit ein vorbestimmter Wert oder kleiner ist.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, mit einem Verdichter, der ein Kühlmittel verdichtet, einem Luftströmungskanal, durch den Luft strömt, die einem Fahrzeuginneren zuzuführen ist, einem Heizkörper, der in diesem 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, und einer Steuereinrichtung, und diese Steuereinrichtung veranlasst das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme in dem Heizkörper, sie entspannt das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, und dann veranlasst sie das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme in dem Außenwärmetauscher, wodurch das Fahrzeuginnere geheizt wird. Die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug hat eine Einspritzschaltung, die einen Teil des aus dem Heizkörper herausströmenden Kühlmittels verteilt, um den Teil des Kühlmittels zu dem Verdichter zurückzuführen, und die Steuereinrichtung betreibt die Einspritzschaltung, um das Kühlmittel zu dem Verdichter zurückzuführen, wenn das Kühlmittel mit hoher Temperatur durch den Außenwärmetauscher hindurchtritt, um ein Enteisen durchzuführen. Falls daher zum Beispiel gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 ein Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, führt die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt, wodurch die Einspritzschaltung einen Teil des aus dem Heizkörper herausströmenden Kühlmittels zu dem Verdichter zurückführen kann, ein Heizvermögen durch den Heizkörper verbessert wird und ein Halten einer Fahrzeuginnentemperatur erreicht wird.
  • Zusätzlich kann das Enteisen des Außenwärmetauschers ohne Hindernis ausgeführt werden, und somit kann insbesondere bei einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug ein Anstieg des Leistungsverbrauchs aufgrund einer Verlängerung des Enteisungsmodus wirksam vermieden werden.
  • Falls zusätzlich eine Schaltung angeordnet ist, die das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel direkt zu dem Außenwärmetauscher zuführen kann, und falls zum Beispiel gemäß der Erfindung nach Anspruch 3 ein Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, führt die Steuereinrichtung einen Heißgasenteisungsmodus aus, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, damit es in den Außenwärmetauscher strömt und darin Wärme abstrahlt, ohne dass es durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt. Ohne dass die Wärmeabsorption in dem Wärmeabsorber bewirkt wird, kann folglich die Einspritzschaltung das Heizvermögen in dem Heizkörper insbesondere in einer Situation wirksam verbessern, in der die Fahrzeuginnentemperatur sehr niedrig ist.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 hat die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug in diesem Fall ein Außengebläse, das Außenluft durch den Außenwärmetauscher hindurchführt, und wenn die Steuereinrichtung den Außenwärmetauscher enteist, betreibt die Steuereinrichtung das Außengebläse, das die Außenluft durch den Außenwärmetauscher hindurchführt, falls eine Temperatur des Außenwärmetauschers ein vorbestimmter Wert oder größer ist, und die Steuereinrichtung stoppt das Außengebläse, falls die Temperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert. Folglich ist es möglich, jenen Nachteil zu verhindern oder zu hemmen, dass Dampf, der durch das Enteisen erzeugt wird, erneut an dem Außenwärmetauscher haftet.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 5, falls eine Außenlufttemperatur ein vorbestimmter Wert oder größer ist, führt die Steuereinrichtung zusätzlich einen Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt. In einer Umgebung, in der eine Außenlufttemperatur hoch ist und das Heizvermögen in dem Fahrzeuginneren leicht aufrecht erhalten werden kann, kann folglich mehr Kühlmittel zu dem Außenwärmetauscher zugeführt werden, ohne dass die Einspritzschaltung betrieben wird, und das Enteisen kann unterstützt werden.
  • Falls andererseits kein Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, führt die Steuereinrichtung gemäß der Erfindung nach Anspruch 6 einen einfachen Heißgasenteisungsmodus aus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt; oder die Steuereinrichtung führt einen Heißgasenteisungsmodus aus, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, damit es in den Außenwärmetauscher strömt und darin Wärme abstrahlt, ohne das es durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  • Folglich kann das Enteisen des Außenwärmetauschers schnell ausgeführt werden, um den Leistungsverbrauch bei dem Elektrofahrzeug oder dergleichen stark und effektiv zu minimieren.
  • Bei dem Elektrofahrzeug oder dem Hybridfahrzeug, die ein sogenanntes Plug-In ermöglichen, um eine Leistung von einer externen Leistungsquelle zu dem Verdichter oder einer Batterie zuzuführen, die die Leistung zum Antreiben des Verdichters zuführt, führt zusätzlich gemäß der Erfindung nach Anspruch 7, falls die Leistung von der externen Leistungsquelle zugeführt wird, die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus einer Entfeuchtungs- und Kühlart aus, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt, oder die Steuereinrichtung führt einen Heißgasenteisungsmodus aus, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, um in den Außenwärmetauscher zu strömen und darin Wärme abzustrahlen, ohne das es durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt; und falls die Leistung nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird, führt die Steuereinrichtung einen Heißgasenteisungsmodus aus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt, und die Steuereinrichtung betreibt die Einspritzschaltung; und falls die Leistung nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird, führt die Steuereinrichtung einen einfachen Heißgasenteisungsmodus aus, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung betreibt die Einspritzschaltung nicht, oder die Steuereinrichtung führt einen Heißgasenteisungsmodus aus und betreibt die Einspritzschaltung nicht. Gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3 kann folglich während des Plug-In's das Heizen des Fahrzeuginneren aufrecht erhalten werden, während der Außenwärmetauscher in dem Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart oder in dem Heißgasenteisungsmodus enteist wird. Wenn das Plug-In nicht durchgeführt wird, kann die Steuereinrichtung darüber hinaus das gesamte Kühlmittel durch den Außenwärmetauscher hindurchführen, um das Enteisen schnell durchzuführen, ohne dass die Einspritzschaltung in dem einfachen Heißgasenteisungsmodus oder dem Heißgasenteisungsmodus betrieben wird, so dass es möglich ist, den Leistungsverbrauch zu verringern.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 8, falls die Leistung nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird und eine Restladung der Batterie klein ist, führt die Steuereinrichtung in diesem Fall den einfachen Heißgasenteisungsmodus aus und betreibt die Einspritzschaltung nicht, oder die Steuereinrichtung führt den Heißgasenteisungsmodus aus und betreibt die Einspritzschaltung nicht. Falls das Plug-In nicht durchgeführt wird und die Restladung der Batterie klein ist, führt die Steuereinrichtung folglich den Heißgasenteisungsmodus oder den Heißgasenteisungsmodus aus, in dem die Einspritzschaltung nicht betrieben wird, wodurch die Enteisungssteuerung präzise eingerichtet wird, bei der bestimmt wird, ob das Plug-In durchgeführt wird oder nicht, und bei der zusätzlich die Restladung der Batterie bestimmt wird.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 9 führt die Steuereinrichtung zusätzlich einen Umkehrzyklus-Enteisungsmodus aus, 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, und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt, bis eine Fahrzeuginnentemperatur kleiner als ein vorbestimmter Wert wird, und falls die Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert, führt die Steuereinrichtung den Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus, und sie betreibt außerdem die Einspritzschaltung, um das Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme in dem Heizkörper zu veranlassen. Folglich ist es möglich, jene Steuerung zu erreichen, die sowohl das schnelle Enteisen des Außenwärmetauschers als auch die Aufrechterhaltung des Heizens des Fahrzeuginneren erfüllt.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 10 stoppt die Steuereinrichtung zusätzlich die Einführung der Außenluft in den Luftströmungskanal, falls eine Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als ein vorbestimmter Wert oder falls gefordert wird, das Fahrzeuginnere zu heizen, wenn die Steuereinrichtung den Außenwärmetauscher enteist. In einer Situation, in der die Fahrzeuginnentemperatur niedrig ist, kann folglich die Einführung der Außenluft mit einer niedrigen Temperatur gestoppt werden, und die Aufrechterhaltung des Heizvermögens kann erreicht werden.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 11 stoppt die Steuereinrichtung zusätzlich die Einführung der Außenluft in den Luftströmungskanal auch dann, wenn die Steuereinrichtung den Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart oder den Heißgasenteisungsmodus ausführt. Folglich ist es in ähnlicher Weise möglich, die Aufrechterhaltung des Heizvermögens zu erreichen.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 12 enteist die Steuereinrichtung darüber hinaus den Außenwärmetauscher, falls eine Fahrzeuggeschwindigkeit ein vorbestimmter Wert oder kleiner ist. In einer Situation, in der weniger Außenluft durch den Außenwärmetauscher strömt, kann folglich das Enteisen durchgeführt werden, und es ist möglich, eine Enteisungswirkung zu verbessern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt eine Aufbauansicht einer Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug von einem Ausführungsbeispiel, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
  • 2 zeigt ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung einer Steuervorrichtung der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der 1;
  • 3 zeigt ein p-h-Diagramm der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der 1 in einem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus;
  • 4 zeigt ein p-h-Diagramm der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der 1 in einem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart;
  • 5 zeigt ein Steuerblockdiagramm bezüglich einer Verdichtersteuerung in einem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus und dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart der Steuervorrichtung der 2;
  • 6 zeigt ein Steuerblockdiagramm bezüglich einer Außenexpansionsventilsteuerung in dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus und dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart der Steuervorrichtung der 2;
  • 7 zeigt ein Steuerblockdiagramm bezüglich einer Einspritzexpansionsventilsteuerung in dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus, dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart und einem Heißgasenteisungsmodus der Steuervorrichtung der 2;
  • 8 zeigt ein anderes Steuerblockdiagramm bezüglich der Einspritzexpansionsventilsteuerung in dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus, dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart und dem Heißgasenteisungsmodus der Steuervorrichtung der 2;
  • 9 zeigt ein Diagramm zum Erläutern einer Bestimmung einer Soll-Ausgangstemperatur der Steuervorrichtung der 2;
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs bezüglich einer Enteisungssteuerung der Steuervorrichtung der 2;
  • 11 zeigt ein Diagramm zum Erläutern von einem Beispiel einer Enteisungserfassung des Außenwärmetauschers der Steuervorrichtung der 2;
  • 12 zeigt ein p-h-Diagramm in einem einfachen Heißgasenteisungsmodus der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug der 1, der bei einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen ist;
  • 13 zeigt ein Steuerblockdiagramm bezüglich einer Verdichtersteuerung in dem einfachen Heißgasenteisungsmodus und dem Heißgasenteisungsmodus der Steuervorrichtung der 2;
  • 14 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs des anderen Ausführungsbeispiels bezüglich der Enteisungssteuerung der Steuervorrichtung der 2;
  • 15 zeigt eine Aufbauansicht einer Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug eines weiteren Ausführungsbeispiels, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
  • 16 zeigt ein p-h-Diagramm des Aufbaus der 15 in einem Heißgasenteisungsmodus;
  • 17 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Betriebs bezüglich einer Enteisungssteuerung einer Steuervorrichtung im Falle des Aufbaus der 15; und
  • 18 zeigt ein Steuerblockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels bezüglich einer Verdichtersteuerung in einem einfachen Heißgasenteisungsmodus und einem Heißgasenteisungsmodus der Steuervorrichtung der 2.
  • MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Die 1 zeigt eine Aufbauansicht einer Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug 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 (Brennkraftmaschine) hat, und das durch Antreiben eines Elektromotors fährt, damit es durch eine Leistung fährt, die in einer Batterie (die nicht gezeigt ist) geladen wird, und die Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls durch die Leistung der Batterie angetrieben. Bei dem Elektrofahrzeug, bei dem das Heizen nicht durch Abwärme der Kraftmaschine bewirkt werden kann, führt nämlich die Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug des Ausführungsbeispiels wahlweise verschiedene Betriebsmodi zum Heizen, Entfeuchten und Heizen, Entfeuchten- und Kühlen, Kühlen und dergleichen durch einen Wärmepumpenbetrieb durch, bei dem ein Kühlkreislauf verwendet wird.
  • Es ist zu beachten, dass das Fahrzeug nicht auf das Elektrofahrzeug beschränkt ist, und die vorliegende Erfindung ist auch für ein so genanntes Hybridfahrzeug wirksam, bei dem die Kraftmaschine zusammen mit dem Elektromotor für die Fahrt verwendet wird, und es muss nicht gesagt werden, dass sie des Weiteren auch auf ein gewöhnliches Fahrzeug anwendbar ist, das durch die Kraftmaschine fährt.
  • Die Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug des Ausführungsbeispiels führt eine Konditionierung der Luft (Heizen, Kühlen, Entfeuchten und Lüften) eines Fahrzeuginneren im Elektrofahrzeug durch, und es sind nacheinander durch ein Kühlmittelrohr 13 verbunden ein elektrischer Verdichter 2, der ein Kühlmittel verdichtet, ein Heizkörper 4, der in einem Luftströmungskanal 3 einer HVAC-Einheit 10 angeordnet ist, in der Fahrzeuginnenluft hindurchtritt und zirkuliert, damit das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck Wärme in dem Fahrzeuginneren abstrahlt, ein Außenexpansionsventil 6, das durch ein elektrisches Ventil gebildet ist, das das Kühlmittel während des Heizens entspannt und expandiert, ein Außenwärmetauscher 7, der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und einer Außenluft bewirkt, um so als der Heizkörper während des Kühlens zu dienen (der das Kühlmittel zum Abstrahlen von Wärme veranlasst) und als ein Verdampfer während des Heizens zu dienen (der das Kühlmittel zum Absorbieren von Wärme veranlasst), ein Innenexpansionsventil 8, das durch ein elektrisches 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 von dem Inneren und dem Äußeren des Fahrzeugs während des Kühlens und während des Entfeuchtens zu veranlassen, ein Verdampfungsvermögenssteuerventil 11, das ein Verdampfungsvermögen in dem Wärmeabsorber 9 einstellt, ein Akkumulator 12 und dergleichen, so dass ein Kühlkreislauf R gebildet wird. Es ist zu beachten, dass in dem Außenwärmetauscher 7 ein Außengebläse 15 angeordnet ist, das den Wärmetausch zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel bewirkt.
  • Zusätzlich hat der Außenwärmetauscher 7 einen Aufnahmetrocknungsabschnitt 14 und einen Unterkühlabschnitt 16 nacheinander an einer stromabwärtigen Seite des Kühlmittels, ein Kühlmittelrohr 13A, das sich von dem Außenwärmetauscher 7 erstreckt, ist mit dem Aufnahmetrocknungsabschnitt 14 über ein 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 Aufnahmetrocknungsabschnitt 14 und der Unterkühlabschnitt 16 strukturell einen Teil des Außenwärmetauschers 7 bilden, und eine Seite des Rückschlagventils 18 zum Innenexpansionsventil 8 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 Verdampfungsvermögenssteuerventil 11 erstreckt, das an einer Ausgangsseite des Wärmeabsorbers 9 positioniert ist, und beide Rohre bilden einen Innenwärmetauscher 19. Folglich wird das durch das Kühlmittelrohr 13B in das Innenexpansionsventil 8 strömende Kühlmittel durch das Kühlmittel mit niedriger Temperatur gekühlt (unterkühlt), das von dem Wärmeabsorber 9 durch das Verdampfungsvermögenssteuerventil 11 strömt.
  • Zusätzlich ist das Kühlmittelrohr 13A, das sich von dem Außenwärmetauscher 7 erstreckt, verzweigt, und dieses verzweigte Kühlmittelrohr 13D ist mit dem Kühlmittelrohr 13C an der stromabwärtigen Seite des Innenwärmetauschers 19 über ein Solenoidventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 21 verbunden, das während des Heizens geöffnet wird. Darüber hinaus ist ein Kühlmittelrohr 13E an einer Ausgangsseite des Heizkörpers 4 vor einem Kühlmittelrohr 13I verzweigt, das mit dem Außenexpansionsventil 6 verbunden ist, und dieses verzweigte Kühlmittelrohr 13F ist mit dem Kühlmittelrohr 13B an der stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils 18 über ein Solenoidventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 22 verbunden, das während des Entfeuchtens zu öffnen ist.
  • Zusätzlich ist das Kühlmittelrohr 13I, das zwischen dem Kühlmittelrohr 13E und dem Außenwärmetauscher 7 positioniert und mit dem Außenexpansionsventil 6 verbunden ist, mit einem Umgehungsrohr 13J parallel zu dem Außenexpansionsventil 6 verbunden, und in dem Umgehungsrohr 13J ist ein Solenoidventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 20 angeordnet, das in einem Kühlmodus geöffnet wird und das Außenexpansionsventil 6 umgeht, um das Kühlmittel umzuleiten.
  • Zusätzlich ist das Kühlmittelrohr 13E, unmittelbar nachdem sich das Rohr von dem Heizkörper 4 erstreckt (bevor sich das Rohr in die Kühlmittelrohre 13F und 13I verzweigt), verzweigt, und dieses verzweigte Kühlmittelrohr 13K ist mit der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 über ein Einspritzexpansionsventil 30 verbunden, das durch ein elektrisches Ventil für eine Einspritzsteuerung gebildet ist. Des Weiteren ist das Kühlmittelrohr 13K zwischen einer Ausgangsseite des Einspritzexpansionsventils 30 und dem Verdichter 2 in einer Wärmetauschbeziehung mit einem Kühlmittelrohr 13G angeordnet, das an einer Auslassseite des Verdichters 2 positioniert ist, und beide Rohre bilden einen auslassseitigen Wärmetauscher 35.
  • Das Kühlmittelrohr 13K, das Einspritzexpansionsventil 30 und der auslassseitige Wärmetauscher 35 bilden eine Einspritzschaltung 40. Die Einspritzschaltung 40 ist eine Schaltung, die einen Teil des aus dem Heizkörper 4 herausströmenden Kühlmittels verteilt, damit der Teil des Kühlmittels zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurückkehrt (Gaseinspritzung), und falls die Einspritzschaltung 40 betrieben wird, wird das Einspritzexpansionsventil 30 geöffnet, und ein Teil des aus dem Heizkörper 4 herausströmenden Kühlmittels wird zu dem Kühlmittelrohr 13K verteilt.
  • Das Einspritzexpansionsventil 30 entspannt das in das Kühlmittelrohr 13K hineinströmende Kühlmittel, und das Kühlmittel strömt dann in den auslassseitigen Wärmetauscher 35. Das in den auslassseitigen Wärmetauscher 35 hineinströmende Kühlmittel wird aus dem Verdichter 2 zu dem Kühlmittelrohr 13G ausgelassen, es bewirkt einen Wärmetausch mit dem Kühlmittel vor dem Einströmen in den Heizkörper 4 und absorbiert Wärme von dem durch das Kühlmittelrohr 13G strömende Kühlmittel, um zu verdampfen. In dem auslassseitigen Wärmetauscher 35 wird das Kühlmittel verdampft, das zu dem Kühlmittelrohr 13K verteilt wird, wodurch die Gaseinspritzung in dem Verdichter 2 durchgeführt wird.
  • Zusätzlich sind in dem Luftströmungskanal 3 an einer luftstromaufwärtigen Seite des Wärmeabsorbers 9 verschiedene Sauganschlüsse, wie zum Beispiel ein Außenluftsauganschluss und ein Innenluftsauganschluss ausgebildet (durch einen Sauganschluss 25 in der 1 dargestellt), und in dem Sauganschluss 25 ist ein Saugänderungsdämpfer 26 angeordnet, um die Luft, die in dem Luftströmungskanal 3 eingeführt wird, zu Innenluft zu ändern, die Luft in dem Fahrzeuginneren ist (ein Innenluftzirkulationsmodus), und Außenluft, die Luft außerhalb des Fahrzeuginneren ist (ein Außenlufteinführungsmodus). Darüber hinaus 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 eingestellt, um eine Durchsatzrate der Innenluft oder der Außenluft durch den Heizkörper 4 einzustellen. Darüber hinaus ist in dem Luftströmungskanal 3 an einer luftstromabwärtigen Seite des Heizkörpers 4 jeweils ein Ausgang (durch einen Ausgang 29 in der 1 dargestellt) für den Fußraum (Luft wird zu den entsprechenden Füßen eines Passagiers geblasen), für eine Lüftung (die Luft wird zu einem oberen Teil eines Körpers des Passagiers geblasen) oder für einen Entfroster (die Luft wird zu einer Innenfläche einer Windschutzscheibe geblasen) ausgebildet, und in dem Ausgang 29 ist ein Ausgangsänderungsdämpfer 31 angeordnet, um eine Änderungssteuerung zum Blasen der Luft aus den verschiedenen, vorstehend beschriebenen Ausgängen durchzuführen.
  • Als nächstes bezeichnet in der 2 das Bezugszeichen 32 eine Steuervorrichtung (ECU) als eine Steuereinrichtung, die durch einen Mikrocomputer gebildet ist, und eine Eingabe der Steuervorrichtung 32 ist verbunden mit verschiedenen Ausgängen eines Außenlufttemperatursensors 33, der eine Außenlufttemperatur des Fahrzeugs erfasst, eines Außenluftfeuchtigkeitssensors 34, der eine Außenluftfeuchtigkeit erfasst, eines HVAC-Saugtemperatursensors 26, der eine Temperatur der Luft erfasst, die von dem Sauganschluss 25 zu dem Luftströmungskanal 3 zu saugen ist, eines Innenlufttemperatursensors 37, der eine Temperatur der Luft in dem Fahrzeuginneren erfasst (die Innenluft), eines Innenluftfeuchtigkeitssensors 38, der eine Feuchtigkeit der Luft in dem Fahrzeuginneren erfasst, eines Innenluft-CO2-Konzentrationssensors 39, der eine Kohlendioxidkonzentration in dem Fahrzeuginneren erfasst, eines Ausgangstemperatursensors 41, der eine Temperatur der Luft erfasst, die von dem Ausgang 29 in das Fahrzeuginnere geblasen wird, eines Auslassdrucksensors 42, der einen Druck des Kühlmittels erfasst, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, eines Auslasstemperatursensors 43, der eine Temperatur des Kühlmittels erfasst, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, eines Saugdrucksensors 44, der einen Kühlmittelsaugdruck des Verdichters 2 erfasst, eines Heizkörpertemperatursensors 46, der eine Temperatur des Heizkörpers 4 erfasst (die Temperatur des Kühlmittels, das gerade aus dem Heizkörper 4 geströmt ist, oder die Temperatur des Heizkörpers 4 selbst oder die Temperatur der Luft, die gerade in dem Heizkörper 4 erwärmt wurde), eines Heizkörperdrucksensors 47, der einen Kühlmitteldruck des Heizkörpers 4 erfasst (der Druck in dem Heizkörper 4 oder der Druck des Kühlmittels, das gerade aus dem Heizkörper 4 herausgeströmt ist), eines Wärmeabsorbertemperatursensors 48, der eine Temperatur des Wärmeabsorbers 9 erfasst (die Temperatur des Kühlmittels, das gerade aus dem Wärmeabsorber 9 herausgeströmt ist, oder die Temperatur des Wärmeabsorbers 9 selbst oder die Temperatur der Luft, die gerade in dem Wärmeabsorber 9 gekühlt wird), eines Wärmeabsorberdrucksensors 49, der einen Kühlmitteldruck des Wärmeabsorbers 9 erfasst (der Druck in dem Wärmeabsorber 9 oder der Druck des Kühlmittels, das gerade aus dem Wärmeabsorber 9 herausgeströmt ist), eines Sonnenbestrahlungssensors 51 wie zum Beispiel ein Fotosensorsystem zum Erfassen einer Sonnenbestrahlungsmenge in das Fahrzeug, eines Geschwindigkeitssensors 52 zum Erfassen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs (eine Fahrzeuggeschwindigkeit), eines Klimaanlagenbetätigungsabschnitts 53 zum Einstellen der Änderung der vorbestimmten Temperatur oder des Betriebsmodus, eines Außenwärmetauschertemperatursensors 54, der eine Temperatur des Außenwärmetauschers 7 erfasst (die Temperatur des Kühlmittels, das gerade aus dem Außenwärmetauscher 7 herausgeströmt ist, oder die Temperatur des Außenwärmetauschers 7 selbst) und eines Außenwärmetauscherdrucksensors 56, der den Kühlmitteldruck des Außenwärmetauschers 7 erfasst (der Druck des Kühlmittels in dem Außenwärmetauscher 7 oder des Kühlmittels, das gerade aus dem Außenwärmetauscher 7 herausgeströmt ist).
  • Zusätzlich ist die Eingabe der Steuervorrichtung 32 des Weiteren mit verschiedenen Abgaben verbunden eines Einspritzdrucksensors 50, der einen Druck eines Einspritzkühlmittels erfasst, das in das Kühlmittelrohr 13K der Einspritzschaltung 40 strömt und durch den auslassseitigen Wärmetauscher 35 strömt, um zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurückzukehren, und eines Einspritztemperatursensors 55, der eine Temperastur des Einspritzkühlmittels erfasst. Darüber hinaus ist eine Eingabe der Steuervorrichtung 32 auch mit einer Abgabe eines Fahrgastsensors 57 verbunden, der erfasst, ob ein Fahrgast in dem Fahrzeug ist oder nicht.
  • Andererseits ist eine Abgabe der Steuervorrichtung 32 verbunden mit dem Verdichter 2, dem Außengebläse 15, dem Innengebläse (dem Gebläselüfter) 27, dem Saugänderungsdämpfer 26, dem Luftmischdämpfer 28, dem Sauganschlussänderungsdämpfer 31, dem Außenexpansionsventil 6, dem Innenexpansionsventil 8, den jeweiligen Solenoidventilen 22, 17, 21 und 20, dem Einspritzexpansionsventil 30 und dem Verdampfungsvermögenssteuerventil 11. Des Weiteren steuert die Steuervorrichtung 32 diese Komponenten auf der Grundlage der Abgaben von den verschiedenen Sensoren und der Einstellungseingabe durch den Klimaanlagenbetätigungsabschnitt 53.
  • Als nächstes wird ein Betrieb der Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug des Ausführungsbeispiels mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau beschrieben. Die Steuervorrichtung 32 ändert verschiedene grob eingeteilte Klimaanlagenbetriebsmodi und führt diese aus, wie zum Beispiel einen Heizmodus, einen Entfeuchtungs- und Heizmodus, einen internen Zyklusmodus, einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus und einen Kühlmodus und einen Enteisungsmodus. Zuerst werden die jeweiligen Klimaanlagenbetriebsmodi beschrieben.
  • (1) Strömung des Kühlmittels im Heizmodus
  • Wenn der Heizmodus durch die Steuervorrichtung 32 (automatisch) oder durch eine manuelle Betätigung an dem Klimageanlagenbetätigungsabschnitt 53 ausgewählt wird, öffnet die Steuervorrichtung 32 das Solenoidventil 21 und schließt das Solenoidventil 17, das Solenoidventil 22 und das Solenoidventil 20. Des Weiteren werden der Verdichter 2 und die verschiedenen Gebläse 15 und 27 betrieben, und der Luftmischdämpfer 28 ist in einem Zustand, in dem die aus dem Innengebläse 27 herausgeblasene Luft durch den Heizkörper 4 hindurchtritt. Folglich strömt ein Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, durch den auslassseitigen Wärmetauscher 35, und es strömt dann 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 entnommen wird, und es wird gekühlt, so dass es kondensiert und verflüssigt wird.
  • Das in dem Heizkörper 4 verflüssigte Kühlmittel strömt aus dem Heizkörper 4 heraus, und dann wird ein Teil des Kühlmittels zu dem Kühlmittelrohr 13K der Einspritzschaltung 40 verteilt und strömt hauptsächlich durch das Kühlmittelrohr 13E, so dass es das Außenexpansionsventil 6 erreicht. Es ist zu beachten, dass eine Funktion und ein Betrieb der Einspritzschaltung 40 später beschrieben werden. Das in das Außenexpansionsventil 6 hineinströmende Kühlmittel wird darin entspannt und strömt dann in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 hineinströmende Kühlmittel verdampft, und die Wärme wird durch die passierende Außenluft herausgepumpt, indem sie dort entlangstreicht, oder durch das Außengebläse 15 (Wärmepumpe). Des Weiteren strömt das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel mit niedriger Temperatur durch das Kühlmittelrohr 13D und das Solenoidventil 21, damit es aus dem Kühlmittelrohr 13C in den Akkumulator 12 strömt, in dem eine Gas/Flüssigkeits-Separierung durchgeführt wird, und dann wird das Kühlmittelgas in den Verdichter 2 gesaugt, wobei diese Zirkulation wiederholt wird. Die in dem Heizkörper 4 erwärmte Luft wird aus dem Ausgang 29 herausgeblasen, und somit wird das Heizen des Fahrzeuginneren durchgeführt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel steuert die Steuervorrichtung 32 eine Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage eines Kühlmitteldrucks Pci des Heizkörpers 4, der durch den Heizkörperdrucksensor 47 erfasst wird (oder durch den Auslassdrucksensor 42), und eines Soll-Heizkörperdrucks PCO und sie steuert außerdem eine Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage eines Luftvolumens, das durch den Heizkörper 4 hindurchtritt, und einer später beschriebenen Soll-Ausgangstemperatur, und sie steuert einen Unterkühlgrad des Kühlmittels in dem Ausgang des Heizkörpers 4. Es ist zu beachten, dass die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage einer Temperatur des Heizkörpers 4 oder einer Außenlufttemperatur anstelle oder zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Bedingungen gesteuert werden kann.
  • (2) Strömung des Kühlmittels in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Als nächstes öffnet die Steuervorrichtung 32 in 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 hindurchströmt, verteilt, und es strömt durch das Solenoidventil 22, damit 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 Luft, die aus dem Innengebläse 27 herausgeblasen wird, koaguliert, so dass es an dem Wärmeabsorber 9 durch einen Wärmeabsorptionsbetrieb zu diesem Zeitpunkt haftet, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet.
  • Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel strömt durch das Verdampfungsvermögenssteuerventil 11 und den Innenwärmetauscher 19, so dass es auf das Kühlmittel aus dem Kühlmittelrohr 13D in dem Kühlmittelrohr 13C trifft, und dann strömt es durch den Akkumulator 12, so dass es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wobei sich diese Zirkulation wiederholt. Die in dem Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in einem Prozess erneut erwärmt, bei dem sie den Heizkörper 4 passiert, und somit werden das Entfeuchten und das Heizen des Fahrzeuginneren durchgeführt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel steuert die Steuervorrichtung 32 die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage des Kühlmitteldrucks Pci des Heizkörpers 4 (der hohe Druck des Kühlkreislaufs R), der durch den Heizkörperdrucksensor 47 erfasst wird (oder durch den Auslassdrucksensor 42), und des Soll-Heizkörperdrucks PCO, und sie steuert außerdem die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (eine Wärmeabsorbertemperatur Te), die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, und einer Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 ist.
  • (3) Strömung des Kühlmittels im internen Zyklusmodus
  • Als nächstes unterbricht die Steuervorrichtung 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. Das Außenexpansionsventil 6 und das Solenoidventil 21 werden geschlossen, wodurch eine Einströmung des Kühlmittels in den Außenwärmetauscher 7 und eine Ausströmung des Kühlmittels aus dem Außenwärmetauscher 7 behindert werden, und somit strömt das gesamte kondensierte Kühlmittel, das durch den Heizkörper 4 und das Kühlmittelrohr 13E strömt, durch das Solenoidventil 22 zu dem Kühlmittelrohr 13F. Des Weiteren strömt das Kühlmittel, das durch das Kühlmittelrohr 13F strömt, aus dem Kühlmittelrohr 13B durch den Innenwärmetauscher 19, so dass es das Innenexpansionsventil 8 erreicht. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, so dass es verdampft. Das Wasser in der Luft, die aus dem Innengebläse 27 herausgeblasen wird, koaguliert, so dass es 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 Verdampfungsvermögenssteuerventil 11, den Innenwärmetauscher 19, das Kühlmittelrohr 13C und den Akkumulator 12, so dass es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wobei diese Zirkulation wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in dem Prozess zum Hindurchtreten durch den Heizkörper 4 erneut erwärmt, und somit wird das Heizen des Fahrzeuginneren durchgeführt. In diesem internen Zyklusmodus wird jedoch das Kühlmittel zwischen dem Heizkörper 4 (Wärmeabstrahlung) 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 herausgepumpt, aber ein Heizvermögen für verbrauchte Leistung des Verdichters 2 wird ausgenutzt. Die gesamte Menge des Kühlmittels strömt durch den Wärmeabsorber 9, der einen Entfeuchtungsbetrieb ausübt, und somit ist verglichen mit dem vorstehend beschriebenen Entfeuchtungs- und Heizmodus ein Entfeuchtungsvermögen hoch, aber das Heizvermögen verschlechtert sich.
  • Die Steuervorrichtung 32 steuert die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 oder des vorstehend beschriebenen hohen Drucks des Kühlkreislaufs R. Dabei wählt die Steuervorrichtung 32 eine kleinere Verdichtersolldrehzahl aus Verdichtersolldrehzahlen aus, die durch Berechnungen aus der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 oder dem hohen Druck erhalten werden, um den Verdichter 2 zu steuern. Es ist zu beachten, dass auch in diesem internen Zyklusmodus die Gaseinspritzung durch die Einspritzschaltung 40 nicht durchgeführt wird, und somit ist das Einspritzexpansionsventil 30 unterbrochen (die Unterbrechungsposition).
  • (4) Strömung des Kühlmittels im Entfeuchtungs- und Kühlmodus
  • Als nächstes öffnet die Steuervorrichtung 32 in dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus das Solenoidventil 17, und sie schließt das Solenoidventil 21, das Solenoidventil 22 und das Solenoidventil 20. Darüber hinaus werden der Verdichter 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27 betrieben, und der Luftmischdämpfer 28 hat jenen Zustand, in 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 durch den auslassseitigen Wärmetauscher 35. 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 jene Wärme hat, die durch die Luft entnommen wird, und es wird gekühlt, so dass es kondensiert und verflüssigt wird.
  • Das aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Kühlmittelrohr 13E, so dass es das Außenexpansionsventil 6 erreicht, und es strömt durch das Außenexpansionsventil 6, das so gesteuert wird, dass das Ventil eine Tendenz zum Öffnen hat, damit es in den Außenwärmetauscher 7 hineinströmt. Das in den Außenwärmetauscher 7 hineinströmende Kühlmittel wird gekühlt, indem es dort entlangstreicht, oder durch die Außenluft, die das Außengebläse 15 passiert, so dass es kondensiert. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt aus dem Kühlmittelrohr 13A durch das Solenoidventil 17, so dass es nacheinander in dem Aufnahmetrocknungsabschnitt 14 und dem Unterkühlabschnitt 16 strömt. Hierbei wird das Kühlmittel unterkühlt.
  • Das aus dem Unterkühlabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Rückschlagventil 18, so dass es in das Kühlmittelrohr 13B eintritt, und es strömt durch den Innenwärmetauscher 19, so dass es das Innenexpansionsventil 8 erreicht. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, so dass es verdampft. Das Wasser in der Luft, die aus dem Innengebläse 27 herausgeblasen wird, koaguliert, so dass es 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 Verdampfungsvermögenssteuerventil 11, den Innenwärmetauscher 19 und das Kühlmittelrohr 13C, so dass es den Akkumulator 12 erreicht, und es strömt dort hindurch, so dass es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wobei diese Zirkulation wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird in dem Prozess beim Hindurchtreten durch den Heizkörper 4 erneut erwärmt (ein Abstrahlungsvermögen ist kleiner als jenes während des Heizens), und somit werden das Entfeuchten und das Kühlen des Fahrzeuginneren durchgeführt.
  • Die Steuervorrichtung 32 steuert die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9, die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, sie steuert außerdem die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen hohen Drucks des Kühlkreislaufs R, und sie steuert einen Kühlmitteldruck (den Heizkörperdruck Pci) des Heizkörpers 4. Es ist zu beachten, dass auch in diesem Entfeuchtungs- und Kühlmodus die Gaseinspritzung durch die Einspritzschaltung 40 nicht durchgeführt wird, und somit ist das Einspritzexpansionsventil 30 unterbrochen (die Unterbrechungsposition).
  • (5) Strömung des Kühlmittels im Kühlmodus
  • Als nächstes öffnet die Steuervorrichtung 32 in dem Kühlmodus das Solenoidventil 20 in dem vorstehend beschriebenen Zustand des Entfeuchtungs- und Kühlmodus (in diesem Fall kann das Außenexpansionsventil 6 irgendeine Ventilposition einschließlich einer vollständig geöffneten Position (die Ventilposition ist auf die obere Grenze der Steuerung eingestellt) haben), und der Luftmischdämpfer 28 hat einen Zustand, in dem die Luft nicht 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 durch den auslassseitigen Wärmetauscher 35. Die Luft in dem Luftströmungskanal 3 tritt nicht durch den Heizkörper 4 hindurch, das Kühlmittel tritt daher nur durch den Heizkörper hindurch, und das aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Kühlmittelrohr 13E, so dass es das Solenoidventil 20 und das Außenexpansionsventil 6 erreicht.
  • Dabei wird das Solenoidventil 20 geöffnet, und somit umgeht das Kühlmittel das Außenexpansionsventil 6, um das Umgehungsrohr 13J zu passieren, und es strömt wie es ist in den Außenwärmetauscher 7, wobei das Kühlmittel gekühlt wird, indem es dort entlangstreicht, oder durch die Außenluft, die das Außengebläse 15 passiert, so dass es kondensiert und verflüssigt wird. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt aus dem Kühlmittelrohr 13A durch das Solenoidventil 17, so dass es nacheinander in den Aufnahmetrocknungsabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 strömt. Hierbei wird das Kühlmittel unterkühlt.
  • Das aus dem Unterkühlabschnitt 16 des Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Rückschlagventil 18, um in das Kühlmittelrohr 13B einzutreten, 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, so dass es verdampft. Das Wasser in der Luft, die aus dem Innengebläse 27 herausgeblasen wird, koaguliert, so dass es an dem Wärmeabsorber 9 durch den Wärmeabsorptionsbetrieb zu dieser Zeit haftet, so dass die Luft gekühlt wird.
  • Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel strömt durch das Verdampfungsvermögenssteuerventil 11, den Innenwärmetauscher 19 und das Kühlmittelrohr 13C, so dass es den Akkumulator 12 erreicht, und es strömt dort hindurch, so dass es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wobei 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 des Fahrzeuginneren durchgeführt. In 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. Es ist zu beachten, dass auch in diesem Kühlmodus die Gaseinspritzung durch die Einspritzschaltung 40 nicht durchgeführt wird, und somit ist das Einspritzexpansionsventil 30 unterbrochen (die Unterbrechungsposition).
  • (6) Änderungssteuerung der Klimaanlagenbetriebsmodi
  • Beim Starten wählt die Steuervorrichtung 32 den Betriebsmodus auf der Grundlage einer Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenlufttemperatursensor 33 erfasst wird, und einer Soll-Ausgangstemperatur TAO aus. Nach dem Starten wählt die Steuervorrichtung zusätzlich die vorstehend beschriebenen, jeweiligen Betriebsmodi gemäß einer Änderung einer Umgebung oder Einstellungsbedingungen der Außenlufttemperatur Tam, der Soll-Ausgangstemperatur TAO oder dergleichen aus und ändert diese. In diesem Fall schaltet die Steuervorrichtung 32 hauptsächlich von dem Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Heizmodus oder von dem Entfeuchtungs- und Heizmodus zu dem Heizmodus, sie schaltet von dem Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder von dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus zu dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, und sie schaltet von dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus zu dem Kühlmodus oder von dem Kühlmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus, wenn aber die Steuerung von dem Entfeuchtungs- und Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus schaltet und von dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus zu dem Entfeuchtungs- und Heizmodus schaltet, schaltet die Steuervorrichtung über den vorstehend beschriebenen internen Zyklusmodus. Zusätzlich könnte die Steuervorrichtung von dem Kühlmodus zu dem internen Zyklusmodus oder von dem internen Zyklusmodus zu dem Kühlmodus schalten.
  • (7) Gaseinspritzung durch Einspritzschaltung
  • Als nächstes wird die Gaseinspritzung in den Verdichter 2 durch die Einspritzschaltung 40 beschrieben. Wenn das Einspritzexpansionsventil 30 offen ist, strömt das Kühlmittel aus dem Heizkörper 4 heraus, um in das Kühlmittelrohr 13E einzutreten, und es wird dann so verteilt, dass es in das Kühlmittelrohr 13K der Einspritzschaltung 40 strömt, durch das Einspritzexpansionsventil 30 entspannt, um in den auslassseitigen Wärmetauscher 35 einzutreten, es bewirkt darin einen Wärmetausch mit dem aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittel (das Kühlmittel, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, bevor es in den Heizkörper 4 strömt), und es absorbiert Wärme, so dass es verdampft. Danach wird das verdampfte Kühlmittelgas zusammen mit jenem Kühlmittel weiter verdichtet, das zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurückkehrt und aus dem Akkumulator 12 zum Verdichten gesaugt wird, und dann wird das Kühlmittel aus dem Verdichter 2 erneut zu dem Kühlmittelrohr 13G ausgelassen.
  • Wenn das Kühlmittel von der Einspritzschaltung 40 zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurückkehrt, vergrößert sich eine Menge des Kühlmittels, die aus dem Verdichter 2 auszulassen ist, und somit wird das Heizvermögen in dem Heizkörper 4 verbessert. Zusätzlich wird das Kühlmittel zu der Einspritzschaltung 40 verteilt. Somit verringert sich eine Kühlmitteldurchsatzrate des Außenwärmetauschers 7 oder des Wärmeabsorbers 9, und somit wird ein Temperaturabfall des Wärmeabsorbers 9 unterdrückt.
  • Wenn andererseits ein flüssiges Kühlmittel zu dem Verdichter 2 zurückkehrt, wird eine Flüssigverdichtung verursacht, und somit muss das Kühlmittel, das von der Einspritzschaltung 40 zu dem Verdichter 2 zurückzuführen ist, ein Gas sein. Daher überwacht die Steuervorrichtung 32 einen Überhitzungsgrad des Kühlmittels zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 aus dem Druck und der Temperatur des Kühlmittels hinter dem auslassseitigen Wärmetauscher 35, die durch den Einspritzdrucksensor 50 bzw. den Einspritztemperatursensor 55 erfasst werden, und die Steuervorrichtung steuert die Ventilposition des Einspritzexpansionsventils 30 derart, dass ein vorbestimmter Überhitzungsgrad in dem Wärmetausch mit dem ausgelassenen Kühlmittel bewirkt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel führt jedoch der auslassseitige Wärmetauscher 35 einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel mit ziemlich hoher Temperatur, das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, bevor es in den Heizkörper 4 strömt, und dem Kühlmittel durch, das durch die Einspritzschaltung 40 strömt, und somit kann eine große Wärmetauschgröße erhalten werden. Auch wenn die Ventilposition des Einspritzexpansionsventils 30 zum Vermehren einer Einspritzmenge vergrößert wird, kann daher das Kühlmittel ausreichend in dem auslassseitigen Wärmetauscher 35 verdampfen, und ein geforderter Überhitzungsgrad kann erhalten werden.
  • Verglichen mit einem herkömmlichen Fall, in dem ein Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel hinter dem Heizkörper und dem Einspritzkühlmittel durchgeführt wird, kann folglich eine ausreichende Gaseinspritzmenge in den Verdichter 2 akquiriert werden, und die Menge des Kühlmittels, die aus dem Verdichter 2 auszulassen ist, kann vergrößert werden, um die Verbesserung des Heizvermögens zu erreichen.
  • (8) Enteisungsmodus (Ausführungsbeispiel 1)
  • Als nächstes wird der Enteisungsmodus der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug 1 des Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 3 bis 11 beschrieben. Bei dem vorstehend beschriebenen Heizmodus oder dem Entfeuchtungs- und Heizmodus verdampft das Kühlmittel in dem Außenwärmetauscher 7, und somit wächst die Vereisung an. Wenn die Vereisung in dem Außenwärmetauscher 7 anwächst, wird der Wärmetausch mit der Außenluft behindert, und somit wird der Enteisungsmodus des Außenwärmetauschers 7 ausgeführt, der nachfolgend beschrieben wird. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels hat die Steuervorrichtung 32 einen Umkehrzyklus-Enteisungsmodus, einen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart und einen zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart als die Enteisungsmodi, und sie schaltet diese Modi gemäß einer Situation um und führt sie aus. Es ist zu beachten, dass sowohl der erste Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart als auch der zweite Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart in einem Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart der vorliegenden Erfindung enthalten sind (ein einfacher Heißgasenteisungsmodus und ein Heißgasenteisungsmodus werden bei einem anderen Ausführungsbeispiel beschrieben).
  • (8-1) Strömung des Kühlmittels im Umkehrzyklus-Enteisungsmodus
  • Zunächst wird eine Strömung des Kühlmittels im Umkehrzyklus-Enteisungsmodus beschrieben. Die Strömung des Kühlmittels in diesem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus ist ähnlich jener des vorstehend beschriebenen Kühlmodus. In dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus öffnet die Steuervorrichtung 32 nämlich das Solenoidventil 20 und das Solenoidventil 17, und sie schließt das Solenoidventil 21 und das Solenoidventil 22. Des Weiteren betreibt die Steuervorrichtung den Verdichter 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und der Luftmischdämpfer 28 hat einen Zustand, in dem die Luft nicht durch den Heizkörper 4 hindurchtritt (MC).
  • Folglich strömt das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck in den Heizkörper 4 durch den auslassseitigen Wärmetauscher 35, aber die Luft in dem Luftströmungskanal 3 tritt nicht durch den Heizkörper 4 hindurch, und somit tritt das Kühlmittel nur durch diesen Heizkörper hindurch, und das aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Kühlmittelrohr 13E, so dass es das Solenoidventil 20 und das Außenexpansionsventil 6 erreicht. Dabei ist das Solenoidventil 20 geöffnet, und somit umgeht das Kühlmittel das Außenexpansionsventil 6, so dass es durch das Umgehungsrohr 13J hindurchtritt, es strömt wie es ist in den Außenwärmetauscher 7, um Wärme abzustrahlen, und folglich kondensiert es, so dass es sich verflüssigt. Die zu dieser Zeit abgestrahlte Wärme schmilzt die Vereisung, die an dem Außenwärmetauscher 7 haftet.
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt aus dem Kühlmittelrohr 13A durch das Solenoidventil 17, so dass es nacheinander durch den Aufnahmetrocknungsabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 hindurchtritt, es strömt durch das Rückschlagventil 18, so dass es in das Kühlmittelrohr 13B eintritt, und es strömt durch den Innenwärmetauscher 19, so dass es das Innenexpansionsventil 8 erreicht. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt, es strömt in den Wärmeabsorber 9, so dass es verdampft, es absorbiert Wärme von der Luft, die durch den Luftströmungskanal 3 hindurchtritt, es strömt durch das Verdampfungsvermögenssteuerventil 11, den Innenwärmetauscher 19 und das Kühlmittelrohr 13C, so dass es den Akkumulator 12 erreicht, und es strömt dort hindurch, so dass es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wobei diese Zirkulation wiederholt wird.
  • Es ist bei dem nachfolgend beschriebenen Umkehrzyklus-Enteisungsmodus des Ausführungsbeispiels zu beachten, dass die Einspritzschaltung 4 nicht betrieben wird (Schritt S15 der 10). Anstelle des nachfolgend beschriebenen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart (Schritt S7 und Schritt S11 der 10, Schritt S27 der 14 und Schritt S52 der 17) wird jedoch der Umkehrzyklus-Enteisungsmodus durchgeführt, und in diesem Fall kann die Einspritzschaltung 40 betrieben werden. Die 3 zeigt ein p-h-Diagramm in dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus in diesem Fall, und eine linke Seite zeigt, dass die Gaseinspritzung nicht durchgeführt wird (der nachfolgend beschriebene Umkehrzyklus-Enteisungsmodus des Ausführungsbeispiels), und eine rechte Seite zeigt, dass die Gaseinspritzung durchgeführt wird. Ein Teil, der mit dem Bezugszeichen 13K in der Zeichnung bezeichnet ist, zeigt das Kühlmittel, das der Gaseinspritzung ausgesetzt wird. Wie dies aus dieser Zeichnung ersichtlich ist, falls die Einspritzschaltung 40 die Gaseinspritzung durchführt (die rechte Seite), kann erwartet werden, dass ein Enteisungsvermögen des Außenwärmetauschers 7 verbessert wird (eine obere Seite des p-h-Diagramms), wenn dies mit einem Fall verglichen wird, in dem die Gaseinspritzung nicht durchgeführt wird (die linke Seite). Andererseits ändert sich ein Kühlbetrieb (eine untere Seite des p-h-Diagramms) nicht so sehr.
  • (8-2) Strömung des Kühlmittels im ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart
  • Als nächstes wird eine Strömung des Kühlmittels des ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart beschrieben. Die Strömung des Kühlmittels bei diesem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart ist ähnlich jener des vorstehend beschriebenen Entfeuchtungs- und Kühlmodus. In dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart öffnet nämlich die Steuervorrichtung 32 das Solenoidventil 17, und sie schließt das Solenoidventil 21, das Solenoidventil 22 und das Solenoidventil 20. Des Weiteren werden der Verdichter 2 und die verschiedenen Gebläse 15 und 27 betrieben, und der Luftmischdämpfer 28 hat jenen Zustand, in dem die aus dem Innengebläse 27 herausgeblasene Luft vollständig durch den Heizkörper 4 hindurchtritt (MH).
  • Folglich strömt das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck in den Heizkörper 4 durch den auslassseitigen Wärmetauscher 35. Durch den Heizkörper 4 tritt die Luft in dem Luftströmungskanal 3 hindurch, und somit wird die Luft in dem Luftströmungskanal 3 durch das Kühlmittel mit hoher Temperatur in dem Heizkörper 4 geheizt, wohingegen das Kühlmittel in dem Heizkörper 4 jene Wärme hat, die von der Luft genommen wird, und es wird gekühlt, so dass es kondensiert und sich verflüssigt. Das aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Kühlmittelrohr 13E, so dass es das Außenexpansionsventil 6 erreicht, und es strömt durch das Außenexpansionsventil 6, das so gesteuert wird, dass das Ventil eine Tendenz zum Öffnen hat, damit es in den Außenwärmetauscher 7 strömt. Das in den Außenwärmetauscher 7 hineinströmende Kühlmittel strahlt darin Wärme ab, und es kondensiert, so dass es sich verflüssigt. Die zu dieser Zeit abgestrahlte Wärme schmilzt die Vereisung, die an dem Außenwärmetauscher 7 haftet.
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt aus dem Kühlmittelrohr 13A durch das Solenoidventil 17, so dass es nacheinander in den Aufnahmetrocknungsabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 strömt, es strömt durch das Rückschlagventil 18, so dass es in das Kühlmittelrohr 13B eintritt, und es strömt durch den Innenwärmetauscher 19, so dass es das Innenexpansionsventil 8 erreicht. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt, es strömt in den Wärmeabsorber 9, so dass es verdampft, es absorbiert Wärme von der Luft, die durch den Luftströmungskanal 3 hindurchtritt, es strömt durch das Verdampfungsvermögenssteuerventil 11, den Innenwärmetauscher 19 und das Kühlmittelrohr 13C, so dass es den Akkumulator 12 erreicht, und es strömt dort hindurch, so dass es in den Verdichter 2 gesaugt wird, wobei diese Zirkulation wiederholt wird.
  • Wenn die Steuervorrichtung 32 zusätzlich den ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart ausführt, wie dies später beschrieben wird, öffnet die Steuervorrichtung das Einspritzexpansionsventil 30 der Einspritzschaltung 40, und sie verteilt einen Teil des aus dem Heizkörper 4 herausströmenden Kühlmittels, um die Gaseinspritzung in die Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 durchzuführen, wie dies vorstehend beschrieben ist. Die 4 zeigt ein p-h-Diagramm, falls die Gaseinspritzung in dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart durchgeführt wird, und eine linke Seite zeigt, dass die Gaseinspritzung nicht durchgeführt wird (der Entfeuchtungs- und Kühlmodus), und eine rechte Seite zeigt, dass die Gaseinspritzung durchgeführt wird. Ein Teil, der mit dem Bezugszeichen 13K in der Zeichnung bezeichnet ist, zeigt das Kühlmittel, das der Gaseinspritzung ausgesetzt wird. Wie dies aus dieser Zeichnung ersichtlich ist, werden das Heizvermögen durch den Heizkörper 4 und das Enteisungsvermögen des Außenwärmetauschers 7 verbessert (eine obere Seite des p-h-Diagramms), falls die Einspritzschaltung 40 die Gaseinspritzung durchführt (die rechte Seite), wenn dies mit jenem Fall verglichen wird, in dem die Gaseinspritzung nicht durchgeführt wird (die linke Seite). Andererseits ist ersichtlich, dass ein Kühlbetrieb (eine untere Seite des p-h-Diagramms) nicht so sehr geändert wird.
  • (8-3) Strömung des Kühlmittels im zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart
  • Es ist zu beachten, dass eine Strömung des Kühlmittels in dem zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart gleich jener des vorstehend beschriebenen Entfeuchtungs- und Kühlmodus ist (jedoch wird die Gaseinspritzung in dem zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart nicht durchgeführt, wie dies später beschrieben wird), und somit wird die Beschreibung weggelassen.
  • (8-4) Steuerung des Verdichters im Umkehrzyklus-Enteisungsmodus und im ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart
  • Andererseits zeigt die 5 ein Steuerblockdiagramm der Steuervorrichtung 32, die eine Solldrehzahl (eine Verdichter-Solldrehzahl) TGNCc des Verdichters 2 für den Umkehrzyklus-Enteisungsmodus und den ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart bestimmt. Ein F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 58 (für eine offene Steuerkette) der Steuervorrichtung 32 berechnet eine F/F-Steuergröße TGNCcff der Verdichter-Solldrehzahl auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, einer elektrischen Gebläsespannung BLV, einer Soll-Heizkörpertemperatur TCO, die ein Sollwert einer Temperatur des Heizkörpers 4 ist, einer Luftmischdämpferöffnung SW des Luftmischdämpfers 28, die durch SW = (TAO – Te)/(TH – Te) erhalten wird, und der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die der Sollwert der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 ist.
  • Zusätzlich berechnet ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 59 (für einen geschlossenen Regelkreis) eine F/B-Regelgröße TGNCcfb der Verdichter-Solldrehzahl auf der Grundlage der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO und der Wärmeabsorbertemperatur Te. Des Weiteren werden die durch den F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 58 berechnete F/F-Steuergröße TGNCcff und die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 59 berechnete F/B-Regelgröße TGNCcfb durch einen Addierer 61 addiert und über einen Verdichter-AUS-Steuerbereich 62 (zum Definieren einer minimalen Drehzahl, bei der der Verdichter 2 betreibbar ist) zu einem Grenzenfestlegungsbereich 63 gesendet, der Grenzen eines oberen Grenzwerts der Steuerung und eines unteren Grenzwerts der Steuerung festlegt, und dann wird die Verdichter-Solldrehzahl TGNCc bestimmt. In dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus und in dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart steuert die Steuervorrichtung 32 die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage der Verdichter-Solldrehzahl TGNCc.
  • (8-5) Steuerung des Außenexpansionsventils im Umkehrzyklus-Enteisungsmodus und im ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart
  • Als nächstes zeigt die 6 ein Steuerblockdiagramm der Steuervorrichtung 32, die eine Soll-Position (eine Außenexpansionsventil-Sollposition) TGECCVpc des Außenexpansionsventils 6 in dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus und dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart bestimmt. Ein F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 64 der Steuervorrichtung 32 berechnet eine F/F-Steuergröße TGECCVpcff der Außenexpansionsventil-Sollposition auf der Grundlage der Soll-Heizkörpertemperatur TCO, der elektrischen Gebläsespannung BLV, der Außenlufttemperatur Tam, der Luftmischdämpferöffnung SW, der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO und dem Soll-Heizkörperdruck PCO.
  • Zusätzlich berechnet ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 66 eine F/B-Regelgröße TGECCVpcfb der Außenexpansionsventil-Sollposition auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO und des Heizkörperdrucks PCI. Des Weiteren werden die durch den F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 64 berechnete F/F-Steuergröße TGECCVpcff und die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 66 berechnete F/B-Regelgröße TGECCVpcfb durch einen Addierer 67 addiert, Grenzen eines oberen Grenzwerts der Steuerung und eines unteren Grenzwerts der Steuerung werden durch einen Grenzenfestlegungsbereich 68 festgesetzt, und dann wird die Außenexpansionsventil-Sollposition TGECCVpc bestimmt. In dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus und dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart steuert die Steuervorrichtung 32 die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage dieser Außenexpansionsventil-Sollposition TGECCVpc.
  • (8-6) Steuerung 1 des Einspritzexpansionsventils
  • Als nächstes zeigt die 7 ein Steuerblockdiagramm der Steuervorrichtung 32, die eine Soll-Position (eine Einspritzexpansionsventil-Sollposition) TGECCVsh des Einspritzexpansionsventils 30 der Einspritzschaltung 40 bestimmt, falls eine Drehzahl NC des Verdichters 2 kleiner ist als ein vorbestimmter Wert N1 (im Falle der niedrigen Drehzahl). Es ist zu beachten, dass bei dem Ausführungsbeispiel die Gaseinspritzung in dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart ausgeführt wird (einschließlich des vorstehend beschriebenen Falles, in dem die Gaseinspritzung in dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus durchgeführt wird, und in dem Heißgasenteisungsmodus, wie dies später beschrieben wird). Ein Einspritzkühlmittelüberhitzungsgradberechnungsbereich 69 der Steuervorrichtung 32 berechnet einen Überhitzungsgrad (einen Einspritzkühlmittelüberhitzungsgrad) SHinj des Einspritzkühlmittels, das von der Einspritzschaltung 40 zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurückzuführen ist, und zwar auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer Temperatur (einer Einspritzkühlmitteltemperatur Tinj) des Einspritzkühlmittels, die durch den Einspritztemperatursensor 55 erfasst wird, und einer Sättigungstemperatur Tsatuinj.
  • Als nächstes berechnet ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 71 eine F/B-Regelgröße TGECCVshfb der Einspritzexpansionsventil-Sollposition auf der Grundlage des Einspritzkühlmittelüberhitzungsgrades SHinj, der durch den Einspritzkühlmittelüberhitzungsgradberechnungsbereich 69 berechnet wird, und eines Sollwerts (ein Soll-Einspritzkühlmittelüberhitzungsgrad TGSHinj) des Überhitzungsgrads des Einspritzkühlmittels, das von der Einspritzschaltung 40 zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurückzuführen ist. Zusätzlich wird der F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 71 betrieben, wenn ein vorbestimmter Einspritzanforderungsmerker fINJONreq ”1” ist (gesetzt), und er stoppt die Berechnung, wenn der Merker ”0” ist (zurückgesetzt).
  • Des Weiteren werden die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 71 berechnete F/B-Regelgröße TGECCVshfb und eine F/F-Steuergröße TGECCVshff des Einspritzexpansionsventils 30, die im Voraus bestimmt wird, durch einen Addierer 72 addiert, Grenzen eines oberen Grenzwerts der Steuerung und eines unteren Grenzwerts der Steuerung werden durch einen Grenzenfestlegungsbereich 73 festgesetzt, und dann wird die Steuergröße in einen Einspritzdurchführungsänderungsbereich 74 eingegeben. In den Einspritzdurchführungsänderungsbereich 74 wird des Weiteren ”0” eingegeben (das Einspritzexpansionsventil 30 ist unterbrochen), und wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq ”1” ist (gesetzt), wird der Wert durch den Grenzenfestlegungsbereich 73 als die Einspritzexpansionsventil-Sollposition TGECCVsh bestimmt und abgegeben.
  • Es ist zu beachten, dass der Einspritzdurchführungsänderungsbereich 74 ”0” als die Einspritzexpansionsventil-Sollposition TGECCVsh abgibt, wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq ”0” ist (zurückgesetzt). Falls nämlich die Drehzahl NC des Verdichters 2 eine niedrige Drehzahl ist, die kleiner ist als der vorbestimmte Wert N1, wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq auf ”1” gesetzt ist, bestimmt die Steuervorrichtung 32 die Einspritzexpansionsventil-Sollposition TGECCVsh des Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage des Überhitzungsgrads SHinj des Einspritzkühlmittels und des Soll-Einspritzkühlmittelüberhitzungsgrads TGSHinj, und sie steuert die Ventilposition, und wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq auf ”0” zurückgesetzt ist, schließt die Steuervorrichtung das Einspritzexpansionsventil 30 (die Ventilposition ist ”0” und das Ventil ist unterbrochen) und sie stoppt die Gaseinspritzung durch die Einspritzschaltung 40.
  • (8-7) Steuerung 2 des Einspritzexpansionsventils
  • Als nächstes zeigt die 8 ein Steuerblockdiagramm der Steuervorrichtung 32, die eine Soll-Position (eine Einspritzexpansionsventil-Sollposition) TGECCVpct des Einspritzexpansionsventils 30 der Einspritzschaltung 40 bestimmt, falls die Drehzahl NC des Verdichters 2 der vorbestimmte Wert N1 oder größer ist (im Falle einer hohen Drehzahl). Es ist zu beachten, dass die Gaseinspritzung in diesem Fall auch in den ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart (einschließlich des vorstehend beschriebenen Falles, in dem die Gaseinspritzung in dem Umkehrzyklus-Enteisungsmodus durchgeführt wird) und in dem Heißgasenteisungsmodus ausgeführt wird.
  • Ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 76 berechnet in diesem Fall eine F/B-Regelgröße TGECCVpcfb der Einspritzexpansionsventil-Sollposition auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO und des Heizkörperdrucks PCI. Zusätzlich wird der F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 76 betrieben, wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq ”1” ist (gesetzt), und er stoppt die Berechnung, wenn der Merker ”0” ist (zurückgesetzt). Des Weiteren werden in diesem Fall die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 76 berechnete F/B-Regelgröße TGECCVpcfb und eine F/F-Steuergröße TGECCVpcff des Einspritzexpansionsventils 30, die im Voraus bestimmt ist, durch einen Addierer 77 addiert, Grenzen eines oberen Grenzwerts der Steuerung und eines unteren Grenzwerts der Steuerung werden durch einen Grenzenfestlegungsbereich 78 festgesetzt, und dann wird die Steuergröße in einen Einspritzdurchführungsänderungsbereich 70 eingegeben. In den Einspritzdurchführungsänderungsbereich 70 wird des Weiteren ”0” eingegeben (das Einspritzexpansionsventil 30 ist unterbrochen), und wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq ”1” ist (gesetzt), wird der Wert durch den Grenzenfestlegungsbereich 78 als die Einspritzexpansionsventil-Sollposition TGECCVpc in diesem Fall bestimmt und abgegeben.
  • Es ist zu beachten, dass der Einspritzdurchführungsänderungsbereich 79 ”0” als die Einspritzexpansionsventil-Sollposition TGECCVpc abgibt, wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq ”0” ist (zurückgesetzt). Falls nämlich die Drehzahl NC des Verdichters 21 eine hohe Drehzahl mit dem vorbestimmten Wert N1 oder größer ist, wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq auf ”1” gesetzt ist, bestimmt die Steuervorrichtung 32 die Einspritzexpansionsventil-Sollposition TGECCVpc des Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO und des Heizkörperdrucks PCI; und sie steuert die Ventilposition, und wenn der Einspritzanforderungsmerker fINJONreq auf ”0” zurückgesetzt ist, schließt die Steuervorrichtung das Einspritzexpansionsventil 30 (die Ventilposition ist ”0” und das Ventil ist unterbrochen), und sie stoppt die Gaseinspritzung durch die Einspritzschaltung 40.
  • Zusätzlich ist die Soll-Ausgangstemperatur TAO ein Sollwert der Temperatur der Luft, die aus dem Ausgang 29 in das Fahrzeuginnere zu blasen ist, und sie wird aus einer nachfolgend beschriebenen Gleichung (1) durch die Steuervorrichtung 32 berechnet. TAO = (Tset – Tin) × K + Tbal(f(Tset, SUN, Tam)) (I), wobei Tset eine vorbestimmte Temperatur des Fahrzeuginneren ist, die durch den Klimaanlagenbetätigungsabschnitt 53 eingestellt wird, Tin eine Temperatur der Fahrzeuginnenluft ist, die durch den Innenlufttemperatursensor 37 erfasst wird, K ein Koeffizient ist und Tbal ein Gleichgewichtswert ist, der aus der vorbestimmten Temperatur Tset, einer Sonnenbestrahlungsmenge SUN, die durch den Sonnenbestrahlungssensor 51 erfasst wird, und der Außenlufttemperatur Tam berechnet wird, die durch den Außenlufttemperatursensor 33 erfasst wird. Des Weiteren ist die Soll-Ausgangstemperatur TAO im Allgemeinen umso höher, je kleiner die Außenlufttemperatur Tam ist, und die Soll-Ausgangstemperatur ist umso kleiner, je größer die Außenlufttemperatur Tam ist, wie dies in der 9 gezeigt ist. Zusätzlich berechnet die Steuervorrichtung 32 die Soll-Heizkörpertemperatur TCO aus der Soll-Ausgangstemperatur TAO.
  • (8-8) Steuerung des Enteisungsmodus (Ausführungsbeispiel 1)
  • Als nächstes wird eine Steuerung des Enteisungsmodus durch die Steuervorrichtung 32 in dem Heizmodus insbesondere unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm der 10 beschrieben. Die Steuervorrichtung 32 liest Daten von den jeweiligen Sensoren bei einem Schritt S1 in der 10, und sie bestimmt bei einem Schritt S2, ob für den Außenwärmetauscher 7 eine Enteisung erforderlich ist oder nicht.
  • Hierbei wird ein Erfassungsbeispiel eines Vereisungszustands des Außenwärmetauschers 7 beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel erfasst die Steuervorrichtung 32 den Vereisungszustand des Außenwärmetauschers 7 auf der Grundlage einer Außenwärmetauschertemperatur (zum Beispiel eine Kühlmittelverdampfungstemperatur eines Ausgangs des Außenwärmetauschers 7) TXO des Außenwärmetauschers 7, die von dem Außenwärmetauschertemperatursensor 54 erhalten werden kann, und einer Außenwärmetauschertemperatur (ähnlich einer Kühlmittelverdampfungstemperatur des Ausgangs des Außenwärmetauschers 7) TXObase des Außenwärmetauschers 7 bei Nicht-Vereisung, wenn die Außenluft eine Umgebung mit niedriger Feuchtigkeit bildet und der Außenwärmetauscher 7 nicht vereist ist. In diesem Fall bestimmt die Steuervorrichtung 32 die Außenwärmetauschertemperatur TXObase bei Nicht-Vereisung unter Verwendung einer nachfolgend beschriebenen Gleichung (II). TXObase = f(Tam, NC, BLV, VSP) = k1 × Tam + k2 × NC + k3 × BLV + k4 × VSP (II)
  • Hierbei ist Tam, die ein Parameter in der Gleichung (II) ist, die Außenlufttemperatur, die von dem Außenlufttemperatursensor 33 erhalten werden kann, NC ist die Drehzahl des Verdichters 2, BLV ist die elektrische Gebläsespannung des Innengebläses 27, VSP ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Geschwindigkeitssensor 52 erhalten werden kann, und k1 bis k4 sind Koeffizienten, die anhand von Experimenten im Voraus erhalten werden.
  • Die Außenlufttemperatur Tam ist ein Index, der eine Sauglufttemperatur des Außenwärmetauschers 7 angibt, und wenn die Außenlufttemperatur Tam (die Sauglufttemperatur des Außenwärmetauschers 7) kleiner wird, hat TXObase eine Tendenz zum Verkleinern. Daher ist der Koeffizient k1 ein positiver Wert. Es ist zu beachten, dass der Index, der die Sauglufttemperatur des Außenwärmetauschers 7 angibt, nicht auf die Außenlufttemperatur Tam beschränkt ist. Zusätzlich ist die Drehzahl NC des Verdichters 2 ein Index, der eine Kühlmitteldurchsatzrate in dem Kühlkreislauf R angibt, und wenn die Drehzahl NC größer ist (die Kühlmitteldurchsatzrate ist größer), hat TXObase eine Tendenz zum Verkleinern. Daher ist der Koeffizient k2 ein negativer Wert. Zusätzlich ist die elektrische Gebläsespannung BLV ein Index, der das Volumen der Luft angibt, die durch den Heizkörper 4 durchtreten soll, und wenn die elektrische Gebläsespannung BLV größer ist (das Volumen der Luft wird größer, die durch den Heizkörper 4 hindurchtreten soll), hat TXObase eine Tendenz zum Verkleinern. Daher ist der Koeffizient k3 ein negativer Wert. Es ist zu beachten, dass der Index, der das Volumen der Luft angibt, die durch den Heizkörper 4 hindurchtreten soll, nicht auf diesen Index beschränkt ist, und er kann ein Gebläseluftvolumen des Innengebläses 27 oder die Öffnung SW des Luftmischdämpfers 28 sein. Zusätzlich ist die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP ein Index, der die Geschwindigkeit der Luft angibt, die durch den Außenwärmetauscher 7 hindurchtreten soll, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP kleiner ist (die Geschwindigkeit der Luft ist kleiner, die durch den Außenwärmetauscher 7 hindurchtreten soll), hat TXObase eine Tendenz zum Verkleinern. Daher ist der Koeffizient k4 ein positiver Wert. Es ist zu beachten, dass der Index, der die Geschwindigkeit der Luft angibt, die durch den Außenwärmetauscher 7 hindurchtreten soll, nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist, und er kann eine elektrische Spannung des Außengebläses 15 sein.
  • Es ist zu beachten, dass bei dem Ausführungsbeispiel als die Parameter der Gleichung (II) die Außenlufttemperatur Tam, die Drehzahl NC des Verdichters 2, die elektrische Gebläsespannung BLV des Innengebläses 27 und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP verwendet werden, aber es kann eine Last des Außenwärmetauschers für das Fahrzeug 1 als ein anderer Parameter zu diesen Parametern hinzugefügt werden. Es wird angenommen, dass Indizes, die diese Last angeben, die Soll-Ausgangstemperatur TAO, die Drehzahl NC des Verdichters 2, das Gebläseluftvolumen des Innengebläses 27, eine Einlasslufttemperatur des Heizkörpers 4 und eine Heizkörpertemperatur Tci des Heizkörpers 4 sind, und wenn die Last größer wird, hat TXObase eine Tendenz zum Verkleinern. Darüber hinaus kann eine Alterungsverschlechterung (die Anzahl der Betriebsjahre oder die Anzahl der Betriebsvorgänge) des Fahrzeugs zu den Parametern hinzugefügt werden. Zusätzlich sind die Parameter der Gleichung (II) nicht auf alle der vorstehend genannten Parameter beschränkt, und einer der Parameter oder irgendeine Kombination davon kann verwendet werden.
  • Als nächstes berechnet die Steuervorrichtung 32 eine Differenz ΔTXO (ΔTXO = TXObase – TXO) zwischen der Außenwärmetauschertemperatur TXObase bei Nicht-Vereisung, die durch Substituieren eines gegenwärtigen Wertes der jeweiligen Parameter in der Gleichung (II) erhalten werden kann, und der gegenwärtigen Außenwärmetauschertemperatur TXO, und die Steuervorrichtung bestimmt, dass der Außenwärmetauscher 7 vereist ist, wenn ein Zustand in einer vorbestimmten Zeit oder länger andauert, in dem die Außenwärmetauschertemperatur TXO kleiner ist als die Außenwärmetauschertemperatur TXObase bei Nicht-Vereisung und die Differenz ΔTXO ein vorbestimmter Vereisungserfassungsschwellwert oder größer ist.
  • In der 11 zeigt eine durchgezogene Linie eine Änderung der Außenwärmetauschertemperatur TXO, und eine gestrichelte Linie zeigt eine Änderung der Außenwärmetauschertemperatur TXObase bei Nicht-Vereisung. Beim Beginn eines Betriebstarts ist die Außenwärmetauschertemperatur TXO hoch und übersteigt die Außenwärmetauschertemperatur TXObase bei Nicht-Vereisung. Die Fahrzeuginnentemperatur steigt zusammen mit einem Fortschritt des Heizmodus an, und die Last der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug 1 sinkt ab, und somit sinkt auch die vorstehend genannte Kühlmitteldurchsatzrate oder das Luftdurchtrittsvolumen des Heizkörpers 4 ebenfalls ab, und TXObase (die gestrichelte Linie in der 11) steigt an, die gemäß der Gleichung (II) berechnet wird. Wenn andererseits der Außenwärmetauscher 7 vereist ist, verschlechtert sich eine Wärmetauschfunktion mit der Außenluft, so dass die Außenwärmetauschertemperatur TXO (die durchgezogene Linie) abfällt und dann unter TXObase abfällt. Dann schreitet der Abfall der Außenwärmetauschertemperatur TXO weiter fort, und die Differenz ΔTXO (TXObase – TXO) erreicht einen Vereisungserfassungsschwellwert oder mehr. Wenn darüber hinaus dieser Zustand in der vorbestimmten Zeit oder länger andauert, bestimmt die Steuervorrichtung 32, dass der Außenwärmetauscher 7 vereist ist und dass das Enteisen erforderlich ist, um eine Enteisungsanforderung abzugeben.
  • Es ist bei dem Ausführungsbeispiel zu beachten, dass die Außenwärmetauschertemperatur TXO verwendet wird, um den Vereisungszustand zu erfassen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, und der Vereisungszustand des Außenwärmetauschers 7 kann auf der Grundlage eines gegenwärtigen Kühlmittelverdampfungsdrucks (eines Außenwärmetauscherdrucks) PXO des Außenwärmetauschers 7 erfasst werden, der von dem Außenwärmetauscherdrucksensor 56 erhalten werden kann, und eines Außenwärmetauscherdrucks PXObase bei Nicht-Vereisung, wenn die Außenluft eine Umgebung mit niedriger Feuchtigkeit bildet und der Außenwärmetauscher 7 nicht vereist ist.
  • Zusätzlich ist die Einrichtung zum Erfassen des Vereisungszustands des Außenwärmetauschers 7 nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt, und die Steuervorrichtung 32 kann den Vereisungszustand des Außenwärmetauschers 7 auf der Grundlage einer Taupunkttemperatur und der Kühlmittelverdampfungstemperatur des Außenwärmetauschers 7 (die Außenwärmetauschertemperatur) erfassen (schätzen), die durch den Außenlufttemperatursensor 33 und den Außenluftfeuchtigkeitssensor 34 erfasst werden.
  • Falls die Steuervorrichtung 32 bei dem Schritt S2 bestimmt, dass das Enteisen gefordert wird, schreitet die Steuervorrichtung von dem Schritt S2 zu einen Schritt S3, um zu bestimmen, ob die gegenwärtige Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenlufttemperatursensor 34 erfasst wird, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert T2 oder nicht. Der vorbestimmte Wert T2 ist ein vorbestimmter Temperaturwert, durch den es möglich ist, eine Umgebung zu bestimmen, in der die Außenlufttemperatur Tam klein oder groß ist. Falls des Weiteren die Umgebung, in der die Außenlufttemperatur Tam kleiner ist als T2, bei dem Schritt S3 bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S4, um auf der Grundlage einer Abgabe von dem Fahrgastsensor 57 zu bestimmen, ob ein Fahrgast im Fahrzeuginneren vorhanden ist oder nicht.
  • Falls bei dem Schritt S4 bestimmt wird, dass der Fahrgast in dem Fahrzeug ist, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S5, um zu bestimmen, ob ein Heizen gefordert wird oder nicht. Falls der gegenwärtige Klimaanlagenbetriebsmodus der Heizmodus (oder der Entfeuchtungs- und Heizmodus) ist und es gefordert wird, das Fahrzeuginnere zu heizen, bestimmt die Steuervorrichtung 32, dass das Heizen gefordert wird, und sie schreitet zu einen Schritt S6, um den Sollheizkörperdruck (den hohen Solldruck) PCO als einen vorbestimmten Wert P1 (der hohe Druck) zu definieren.
  • Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung zu dem Schritt S7, um den vorstehend beschriebenen Enteisungsmodus der ersten Entfeuchtungs- und Kühlart auszuführen. Das Kühlmittel strahlt nämlich Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 ab, und es absorbiert Wärme in dem Wärmeabsorber 9. Folglich wird der Außenwärmetauscher 7 enteist. Wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 6 wird zusätzlich die F/B-Regelung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO ausgeführt, und der Luftmischdämpfer 28 wird in den vorstehend beschriebenen MH eingestellt. Zusätzlich wird das Innengebläse 27 koordiniert und auf eine Ausgangstemperatur gesteuert, eine Verschlechterung des Fahrgastkomforts wird vermieden, und zusätzlich wird der Saugänderungsdämpfer 26 in einen Innenluftzirkulationsmodus eingestellt.
  • Bei einem Schritt S8 führt die Steuervorrichtung 32 zusätzlich eine F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 5 aus (in der gleichen Weise wie in dem Kühl- oder Entfeuchtungs- und Kühlmodus).
  • Zusätzlich wird die Einspritzschaltung 40 betrieben, und die Gaseinspritzung wird in die Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 bewirkt. Auf diese Weise führt die Steuervorrichtung 32 wie bei den Steuerblöcken der 7 und 8 die F/B-Regelung der Ventilposition des Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage des Einspritzüberhitzungsgrades SHinj wie in der 7 aus, wenn die Drehzahl NC des Verdichters 2 eine niedrige Drehzahl mit dem vorbestimmten Wert N1 oder kleiner ist, wodurch die Gaseinspritzmenge gesteuert wird. Wenn die Drehzahl NC des Verdichters 2 eine hohe Drehzahl ist, die größer ist als der vorbestimmte Wert N1, führt die Steuervorrichtung zusätzlich die F/B-Regelung der Ventilposition des Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO wie in der 8 aus, wodurch die Gaseinspritzmenge gesteuert wird. Zusätzlich wird der Einspritzüberhitzungsgrad SHinj so eingestellt, dass er größer als 10°C ist, um eine Rückverflüssigung zu dem Verdichter 2 zu verhindern.
  • Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S9, sie betreibt das Außengebläse 15 (EIN), wenn die Außenwärmetauschertemperatur TXO ein vorbestimmter Wert TX1 (zum Beispiel +25°C) oder größer ist, und sie drängt die Außenluft zwangsweise durch den Außenwärmetauscher 7. Wenn andererseits die Außenwärmetauschertemperatur TXO kleiner ist als ein vorbestimmter Wert TX2 (zum Beispiel +20°C, die eine vorbestimmte Hysterese zu TX1 hat), stoppt die Steuervorrichtung das Außengebläse 15 (AUS).
  • Falls andererseits bei dem Schritt S5 bestimmt wird, dass das Heizen nicht gefordert wird, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S10, um den Soll-Heizkörperdruck PCO als einen vorbestimmten Wert P2 zu definieren (ein mittlerer Druck, P1 ≥ P2), und als nächstes schreitet sie zu dem Schritt S11, um den vorstehend beschriebenen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus zuführen. In diesem Fall wird jedoch das Innengebläse 27 anders als bei dem Schritt S7 mit einer vorbestimmten elektrischen Spannung V1 gedreht. Nachfolgend werden der Schritt S8 und der Schritt S9 nacheinander ausgeführt.
  • Falls zusätzlich bei dem Schritt S4 bestimmt wird, dass der Fahrgast nicht in dem Fahrzeug ist (das Fahrzeug wird für einen Plug-In oder dergleichen gestoppt), schreitet die Steuervorrichtung 32 von dem Schritt S4 zu einen Schritt S12, um den Soll-Heizkörperdruck PCO als P2 zu definieren (der mittlere Druck), und als nächstes schreitet sie zu dem Schritt S13, um zu bestimmen, ob die Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert T1 (zum Beispiel +5°C) oder nicht. Unmittelbar nachdem der Fahrgast aus dem Fahrzeug gelangt, ist die Fahrzeuginnentemperatur vergleichsweise hoch, und sie ist der vorbestimmte Wert T1 oder größer, und in diesem Fall schreitet die Steuervorrichtung 32 von dem Schritt S13 zu einen Schritt S14, um den vorstehend beschriebenen Umkehrzyklus-Enteisungsmodus auszuführen.
  • Das Kühlmittel strahlt nämlich Wärme nur in dem Außenwärmetauscher 7 ab und absorbiert Wärme in dem Wärmeabsorber 9. Folglich wird der Außenwärmetauscher 7 stark enteist. Zusätzlich ist das Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet, und der Luftmischdämpfer 28 ist in dem vorstehend beschriebenen MC eingestellt. Zusätzlich wird das Innengebläse 27 mit der vorbestimmten elektrischen Spannung V2 betrieben (V2 < V1). Zusätzlich schreitet die Steuervorrichtung 32 zu dem Schritt S15, um die F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 5 auszuführen (in der gleichen Weise wie in dem Kühl- oder Entfeuchtungs- und Kühlmodus). Jedoch wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben (AUS), und die Gaseinspritzung zu dem Verdichter 2 wird nicht durchgeführt.
  • Folglich wird das Kühlmittel mit hoher Temperatur auf das Enteisen des Außenwärmetauschers 7 konzentriert. Dabei wird die Wärmeabsorption in dem Wärmeabsorber 9 bewirkt, aber der Fahrgast ist nicht in dem Fahrzeuginneren, und auch wenn sich die Fahrzeuginnentemperatur absenkt, gibt es somit überhaupt kein spezielles Hindernis. Falls zusätzlich die Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert T1, schreitet die Steuervorrichtung 32 von dem Schritt S13 zu dem Schritt S11, dem Schritt S8 und dem Schritt S9, sie schaltet von dem vorstehend beschriebenen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart um (sie stellt den Luftmischdämpfer 28 in den vorstehend beschriebenen MH ein), sie steuert den Verdichter 2, das Einspritzexpansionsventil 30 und dergleichen derart, dass die Temperatur des Außenwärmetauschers 7 annähernd einen vorbestimmten Wert (+25°C bis +30°C) erreicht, und sie startet das Heizen durch die Wärmeabstrahlung in dem Heizkörper 4 erneut durch die Gaseinspritzung, während der Außenwärmetauscher 7 enteist wird, um die Fahrzeuginnentemperatur anzuheben.
  • Falls zusätzlich bei dem Schritt S3 die Umgebung bestimmt wird, in der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist und der vorbestimmte Wert T2 oder größer ist, schreitet die Steuervorrichtung 32 von dem Schritt S3 zu einen Schritt S16, sie definiert den Soll-Heizkörperdruck PCO als einen vorbestimmten Wert P3 (ein niedriger Druck, P1 ≥ P2 ≥ P3), und sie schreitet zu dem Schritt S17, um den vorstehend beschriebenen zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart auszuführen. Das Kühlmittel strahlt nämlich Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 ab und absorbiert Wärme in dem Wärmeabsorber 9. Folglich wird der Außenwärmetauscher 7 enteist. Zusätzlich wird die F/B-Regelung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO wie in dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 6 ausgeführt, und der Luftmischdämpfer 28 wird in den vorstehend beschriebenen MH eingestellt. Zusätzlich wird das Innengebläse 27 mit einer vorbestimmten elektrischen Spannung V3 (V1 < V3) betrieben, und der Saugänderungsdämpfer 26 wird in dem Innenluftzirkulationsmodus eingestellt.
  • Des Weiteren schreitet die Steuervorrichtung 32 zu dem Schritt S15, um die F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wie in dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 5 auszuführen (in der gleichen Weise wie in dem Kühl- oder Entfeuchtungs- und Kühlmodus). Zusätzlich wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben (AUS), und die Gaseinspritzung zu dem Verdichter 2 wird nicht durchgeführt. Folglich strömt mehr Kühlmittel mit hoher Temperatur durch den Außenwärmetauscher 7. Dabei wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben, aber die Außenlufttemperatur Tam ist in der Umgebung hoch, und somit wird überhaupt kein Hindernis hinsichtlich der Fahrzeuginnentemperatur erzeugt.
  • Wenn die Steuervorrichtung 32 das Kühlmittel mit hoher Temperatur durch den Außenwärmetauscher 7 treibt, um das Enteisen durchzuführen, wie dies vorstehend beschrieben ist, betreibt die Steuervorrichtung die Einspritzschaltung 40, um das Kühlmittel zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurückzuführen. Falls zusätzlich bei dem Schritt S7 das Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, führt die Steuervorrichtung den ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus, in dem das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 abstrahlt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber 9 absorbiert, und bei dem Schritt S8 betreibt die Steuervorrichtung die Einspritzschaltung 40. Daher kann die Einspritzschaltung 40 einen Teil des aus dem Heizkörper 4 herausströmenden Kühlmittels zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurückführen, ein Heizvermögen durch den Heizkörper 4 verbessern und die Aufrechterhaltung der Fahrzeuginnentemperatur erreichen.
  • Zusätzlich kann das Enteisen des Außenwärmetauschers 7 ohne Hindernis ausgeführt werden, und somit kann ein Anstieg des Leistungsverbrauchs aufgrund einer Verlängerung des Enteisens insbesondere bei dem Elektrofahrzeug oder dem Hybridfahrzeug effektiv vermieden werden.
  • Wenn in diesem Fall die Steuervorrichtung 32 den Außenwärmetauscher 7 bei dem Schritt S9 enteist, betreibt die Steuervorrichtung das Außengebläse 15, das die Außenluft durch den Außenwärmetauscher 7 hindurchtreibt, falls die Außenwärmetauschertemperatur TXO des Außenwärmetauschers 7 der vorbestimmte Wert TX1 oder größer ist, und die Steuervorrichtung stoppt das Außengebläse, falls die Außenwärmetauschertemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert TX2. Folglich ist es möglich, jenen Nachteil zu verhindern oder zu hemmen, dass Dampf, der durch das Enteisen erzeugt wird, an dem Außenwärmetauscher 7 erneut haftet.
  • Falls zusätzlich die Außenlufttemperatur Tam der vorbestimmte Wert T2 oder größer ist, führt die Steuervorrichtung 32 den zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart bei dem Schritt S17 aus, wodurch in einer Umgebung, in der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist und das Heizvermögen für das Fahrzeuginnere leicht aufrechterhalten werden kann, mehr Kühlmittel zu dem Außenwärmetauscher 7 zugeführt werden kann, ohne die Einspritzschaltung 40 zu betreiben, und das Enteisen kann unterstützt werden.
  • Zusätzlich führt die Steuervorrichtung 32 den vorstehend beschriebenen Umkehrzyklus-Enteisungsmodus bei dem Schritt S14 aus, bis die Fahrzeuginnentemperatur kleiner wird als der vorbestimmte Wert T1, und falls die Innentemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert T1, führt die Steuervorrichtung den vorstehend beschriebenen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart bei dem Schritt S11 aus, in dem das Kühlmittel außerdem Wärme in dem Heizkörper 4 abstrahlt. Folglich ist es möglich, jene Steuerung zu erreichen, die sowohl ein schnelles Enteisen des Außenwärmetauschers 7 als auch die Aufrechterhaltung des Heizens des Fahrzeuginneren erfüllt.
  • Zusätzlich stellt die Steuervorrichtung 32 den Saugänderungsdämpfer 26 in den Innenluftzirkulationsmodus ein und stoppt eine Einführung der Außenluft in den Luftströmungskanal 3 in dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart des Schritts S11 oder des Schritts S7, falls die Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert T1 oder falls gefordert wird, das Fahrzeuginnere zu heizen, wenn die Steuervorrichtung den Außenwärmetauscher 7 enteist. In einer Situation, in der die Fahrzeuginnentemperatur niedrig ist, kann folglich die Einführung der Außenluft mit einer niedrigen Temperatur gestoppt werden, und das Aufrechterhalten des Heizvermögens kann erreicht werden. Auch wenn der zweite Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart bei dem Schritt S7 ausgeführt wird, wird zusätzlich der Saugänderungsdämpfer 26 in den Innenluftzirkulationsmodus eingestellt, und die Einführung der Außenluft in den Luftströmungskanal 3 wird gestoppt, so dass es in ähnlicher Weise möglich ist, die Aufrechterhaltung des Heizvermögens zu erreichen.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • (9) Enteisungsmodus (Ausführungsbeispiel 2)
  • Als nächstes wird ein anderes Ausführungsbeispiel der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 12 bis 14 beschrieben. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels hat eine Steuervorrichtung 32 einen einfachen Heißgasenteisungsmodus als einen Enteisungsmodus zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart und dem zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart, und sie schaltet zwischen diesen Modi gemäß einer Situation um und führt diese aus.
  • (9-1) Strömung des Kühlmittels im einfachen Heißgasenteisungsmodus
  • Zunächst wird in diesem Fall eine Strömung eines Kühlmittels in einem einfachen Heißgasenteisungsmodus beschrieben. In diesem einfachen Heißgasenteisungsmodus öffnet die Steuervorrichtung 32 ein Solenoidventil 21, und sie schließt ein Solenoidventil 17, ein Solenoidventil 20 und ein Solenoidventil 22. Zusätzlich wird ein Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet. Des Weiteren werden ein Verdichter 2 und ein Außengebläse 15 betrieben, und ein Innengebläse 27 wird gestoppt, und ein Luftmischdämpfer 28 wird in einen Zustand eingestellt, in dem Luft nicht durch einen Heizkörper 4 hindurchtritt (MC).
  • Folglich strömt ein aus dem Verdichter 2 ausgelassenes Kühlmittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck in den Heizkörper 4 durch einen auslassseitigen Wärmetauscher 35, aber die Luft in einem Luftströmungskanal 3 wird nicht durch den Heizkörper 4 hindurchgetrieben, das Kühlmittel tritt daher nur hier hindurch, und das aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch ein Kühlmittelrohr 13E, so dass es das Außenexpansionsventil 6 erreicht. Dabei ist das Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet, und somit tritt das Kühlmittel durch das Außenexpansionsventil 6 und ein Kühlmittelrohr 13I hindurch, es strömt so wie es ist in einen Außenwärmetauscher 7, um Wärme abzustrahlen, und es kondensiert und verflüssigt sich. Die dabei abgestrahlte Wärme schmilzt eine Vereisung, die an dem Außenwärmetauscher 7 haftet.
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt durch ein Kühlmittelrohr 13A, so dass es in ein Kühlmittelrohr 13D eintritt, und es strömt in ein Kühlmittelrohr 13C an einer stromabwärtigen Seite eines Innenwärmetauschers 19 durch das Solenoidventil 21. Des Weiteren strömt das Kühlmittel durch einen Akkumulator 12, so dass es in den Verdichter 2 gesaugt wird. In diesem einfachen Heißgasenteisungsmodus strömt das Kühlmittel nämlich nicht durch einen Wärmeabsorber 9. Es ist zu beachten, dass, wenn der einfache Heißgasenteisungsmodus ausgeführt wird, wie dies später beschrieben wird, die Steuervorrichtung 32 eine Einspritzschaltung 40 nicht betreibt, und das gesamte aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel wird beim Enteisen des Außenwärmetauschers 7 genutzt. Die 12 zeigt ein p-h-Diagramm in diesem einfachen Heißgasenteisungsmodus, und dieser Fall ist in der Gestalt eines Dreiecks wie in dieser Zeichnung gezeigt.
  • (9-2) Steuerung des Verdichters im einfachen Heißgasenteisungsmodus (einschließlich eines Heißgasenteisungsmodus)
  • Als nächstes zeigt die 13 ein Steuerblockdiagramm der Steuervorrichtung 32, die eine Solldrehzahl (eine Verdichter-Solldrehzahl) TGNCh des Verdichters 2 für den vorstehend beschriebenen einfachen Heißgasenteisungsmodus (einschließlich des Heißgasenteisungsmodus, der später beschrieben wird) bestimmt. Ein F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 82 der Steuervorrichtung 32 berechnet eine F/F-Steuergröße TGNChff der Verdichtersolldrehzahl auf der Grundlage einer Außenlufttemperatur Tam, die von einem Außenlufttemperatursensor 33 erhalten wird, einer elektrischen Gebläsespannung BLV des Innengebläses 27, einer Luftmischdämpferöffnung SW des Luftmischdämpfers 28, die vorstehend beschrieben sind, einer Soll-Heizkörpertemperatur TCO und eines Soll-Heizkörperdrucks PCO.
  • Der Soll-Heizkörperdruck PCO wird durch den Sollwertberechnungsbereich 82 auf der Grundlage der Soll-Heizkörpertemperatur TCO berechnet. Darüber hinaus berechnet ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 83 eine F/B-Regelgröße TGNChfb der Verdichtersolldrehzahl auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO und eines Heizkörperdrucks PCI. Des Weiteren werden die durch den F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 82 berechnete F/F-Steuergröße TGNCnff und die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 83 berechnete Regelgröße TGNChfb durch einen Addierer 84 addiert, Grenzen eines oberen Grenzwertes der Steuerung und eines unteren Grenzwerts der Steuerung werden durch einen Grenzenfestlegungsbereich 86 festgesetzt, und die Steuergröße wird als die Verdichtersolldrehzahl TGNCh bestimmt. In dem vorstehend beschriebenen einfachen Heißgasenteisungsmodus und in dem nachfolgend beschriebenen Heißgasenteisungsmodus steuert die Steuervorrichtung 32 die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage der Verdichtersolldrehzahl TGNCh.
  • (9-3) Steuerung des Enteisungsmodus (Ausführungsbeispiel 2)
  • Als nächstes wird eine Steuerung des Enteisungsmodus in diesem Fall durch die Steuervorrichtung 32 in einem Heizmodus insbesondere unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in der 14 beschrieben. Die Steuervorrichtung 32 liest Daten von den jeweiligen Sensoren bei einem Schritt S20 in der 14, und sie bestimmt bei einem Schritt S21, ob ein Enteisen des Außenwärmetauschers 7 gefordert wird oder nicht. Es ist zu beachten, dass eine Erfassung eines Vereisungszustands des Außenwärmetauschers 7 in diesem Fall ähnlich jenem Fall des Schrittes S2 der 10 ist, der vorstehend beschreiben ist, und somit wird eine Beschreibung weggelassen.
  • Falls die Steuervorrichtung 32 bei dem Schritt S21 bestimmt, dass das Enteisen gefordert wird, schreitet die Steuervorrichtung von dem Schritt S21 zu einen Schritt S22, und sie bestimmt, ob gegenwärtig ein Fahrzeug angeschlossen ist (Plug-In) oder nicht. Bei einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug mit einer Plug-In-Funktion kann eine Batterie von einer externen Leistungsquelle geladen werden, während das Fahrzeug gestoppt ist, und die Steuervorrichtung 32 hat auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Funktion zum Betreiben des Verdichters 2 (der Verdichter 2 wird durch eine Leistungszufuhr von der Batterie oder eine Leistungszufuhr direkt von der externen Leistungsquelle betrieben). Des Weiteren schreitet die Steuervorrichtung während des Plug-In von dem Schritt S22 zu einen Schritt S23.
  • Es ist zu beachten, dass, wenn das Plug-In nicht durchgeführt wird, die Steuervorrichtung zu einen Schritt S31 schreitet und bestimmt, ob eine Restladung der Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht. Dieser vorbestimmte Wert wird als ein Schwellwert definiert, bei dem ein Enteisen und Heizen durch Entladen der Batterie ausreichend erreicht werden kann. Auch in einem Fall, in dem die Batterierestladung mit einem vorbestimmten Wert oder mehr verbleibt, schreitet die Steuervorrichtung des Weiteren zu dem Schritt S23.
  • Die Steuervorrichtung 32 bestimmt bei dem Schritt S23, ob eine gegenwärtige Außenlufttemperatur Tam, die durch einen Außenlufttemperatursensor 34 erfasst wird, kleiner ist als der vorstehend beschriebene vorbestimmte Wert T2 oder nicht. Falls des Weiteren bei dem Schritt S23 eine Umgebung bestimmt wird, in der die Außenlufttemperatur Tam kleiner ist als T2, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S24, und sie bestimmt auf der Grundlage einer Abgabe von einem Fahrgastsensor 57, ob ein Fahrgast gegenwärtig in dem Fahrzeuginneren ist oder nicht.
  • Falls bei dem Schritt S24 bestimmt wird, dass der Fahrgast in einem Fahrzeug ist, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S25, um zu bestimmen, ob das Heizen gefordert wird oder nicht. Falls bestimmt wird, dass das Heizen gefordert ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S26, und sie definiert einen Sollheizkörperdruck (einen hohen Solldruck) PCO als den vorstehend beschriebenen vorbestimmten Wert P1 (den hohen Druck).
  • Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung zu dem Schritt S27 und führt den vorstehend beschriebenen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus. Das Kühlmittel strahlt nämlich Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 ab, und es absorbiert Wärme in dem Wärmeabsorber 9. Folglich wird der Außenwärmetauscher 7 enteist. Wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 6 wird zusätzlich eine F/B-Regelung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO ausgeführt, und der Luftmischdämpfer 28 wird in den vorstehend beschriebenen MH eingestellt.
  • Zusätzlich wird das Innengebläse 27 koordiniert und auf eine Ausgangstemperatur gesteuert, und ein Saugänderungsdämpfer 26 wird in einen Innenluftzirkulationsmodus eingestellt.
  • Bei einem Schritt S28 führt die Steuervorrichtung 32 zusätzlich eine F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage einer Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 5 aus (in der gleichen Weise wie bei dem Kühl- oder Entfeuchtungs- und Kühlmodus). Zusätzlich wird die Einspritzschaltung 40 betrieben, und die Gaseinspritzung wird in die Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 durchgeführt. Wie bei den Steuerblöcken der 7 und 8 führt die Steuervorrichtung 32 in diesem Fall eine F/B-Regelung einer Ventilposition eines Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage eines Einspritzüberhitzungsgrads SHinj wie in der 7 aus, wenn eine Drehzahl NC des Verdichters 2 eine niedrige Drehzahl mit einem vorbestimmten Wert N1 oder kleiner ist, wodurch eine Gaseinspritzmenge gesteuert wird. Wenn zusätzlich die Drehzahl NC des Verdichters 2 eine hohe Drehzahl ist, die größer ist als der vorbestimmte Wert N1, führt die Steuervorrichtung die F/B-Regelung der Ventilposition des Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO wie in der 8 aus, wodurch die Gaseinspritzmenge gesteuert wird. Zusätzlich wird der Einspritzüberhitzungsgrad SHinj so eingestellt, dass er größer ist als 10°C, und zwar in der gleichen Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist.
  • Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S29, sie betreibt das Außengebläse 15 (EIN), wenn eine Außenwärmetauschertemperatur TXO ein vorbestimmter Wert TX1 (zum Beispiel +25°C) oder größer ist, und sie drängt die Außenluft zwangsweise durch den Außenwärmetauscher 7 in der gleichen Art und Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist. Wenn andererseits die Außenwärmetauschertemperatur TXO kleiner ist als ein vorbestimmter Wert TX2 (zum Beispiel +20°C, die eine vorbestimmte Hysterese zu TX1 hat), stoppt die Steuervorrichtung das Außengebläse 15 (AUS).
  • Falls bei dem Schritt S25 das Heizen andererseits nicht gefordert wird, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S30, um den Soll-Heizkörperdruck PCO als den vorstehend beschriebenen vorbestimmten Wert P2 zu definieren (ein mittlerer Druck, P1 ≥ P2), und als nächstes schreitet sie zu einen Schritt S33, um den vorstehend beschriebenen einfachen Heißgasenteisungsmodus auszuführen. Das Kühlmittel strahlt nämlich Wärme nur in dem Außenwärmetauscher 7 ab und kehrt zu dem Verdichter 2 zurück, ohne dass es durch den Wärmeabsorber 9 strömt. Folglich wird der Außenwärmetauscher 7 enteist. Zusätzlich ist das Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet, und der Luftmischdämpfer 28 ist in dem vorstehend beschriebenen MC eingestellt. Zusätzlich stoppt das Innengebläse 27.
  • Bei dem Schritt S34 führt die Steuervorrichtung 32 zusätzlich die F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 13 aus (in der gleichen Weise wie in dem Heizmodus). Zusätzlich wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben (AUS), und das gesamte Kühlmittel mit hoher Temperatur aus dem Verdichter 2 wird zum Durchführen der Enteisung des Außenwärmetauschers 7 genutzt. Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S29 und steuert einen Betrieb des Außengebläses 15 in derselben Weise wie dies vorstehend beschrieben ist.
  • Falls bei dem Schritt S24 zusätzlich bestimmt wird, dass der Fahrgast nicht in dem Fahrzeug ist, und falls bei dem Schritt S31 bestimmt wird, dass die Batterierestladung kleiner ist als der vorbestimmte Wert, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S32, um den Soll-Heizkörperdruck PCO als P2 zu definieren (der mittlere Druck), und als nächstes schreitet sie zu dem Schritt S33, um den vorstehend beschriebenen einfachen Heißgasenteisungsmodus auszuführen. Falls nämlich in diesem Fall der Fahrgast nicht in dem Fahrzeug ist oder falls die Batterierestladung klein ist, wird das Kühlmittel mit hoher Temperatur auf das Enteisen des Außenwärmetauschers 7 konzentriert.
  • Falls zusätzlich bei dem Schritt S23 eine Umgebung bestimmt wird, in der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist und der vorbestimmte Wert T2 oder größer ist, schreitet die Steuervorrichtung 32 von dem Schritt S23 zu einen Schritt S35, sie bestimmt erneut, ob der Fahrgast in dem Fahrzeug ist oder nicht, und sie schreitet zu dem Schritt S32 und dem Schritt S33, wenn der Fahrgast nicht in dem Fahrzeug ist. Wenn der Fahrgast in dem Fahrzeug ist, schreitet die Steuervorrichtung zu einen Schritt S36, um den Soll-Heizkörperdruck PCO als den vorstehend beschriebenen vorbestimmten Wert P3 zu definieren (ein niedriger Druck, P1 ≥ P2 ≥ P3), und sie schreitet zu einen Schritt S37, um den vorstehend beschriebenen zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart auszuführen.
  • Wenn nämlich das Plug-In durchgeführt wird, die Außenlufttemperatur Tam hoch ist, und der Fahrgast in dem Fahrzeug ist, strahlt das Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 ab und absorbiert Wärme in dem Wärmeabsorber 9. Folglich wird der Außenwärmetauscher 7 enteist. Zusätzlich wird die F/B-Regelung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 6 ausgeführt, und der Luftmischdämpfer 28 wird in den vorstehend beschriebenen MH eingestellt. Zusätzlich wird das Innengebläse 27 mit einer vorbestimmten elektrischen Spannung V3 betrieben, und der Saugänderungsdämpfer 26 wird in dem Innenluftzirkulationsmodus eingestellt.
  • Des Weiteren schreitet die Steuervorrichtung 32 zu dem Schritt S37, um die F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 5 auszuführen (in derselben Weise wie in dem Kühl- oder Entfeuchtungs- und Kühlmodus). Zusätzlich wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben (AUS), und die Gaseinspritzung zu dem Verdichter 2 wird nicht durchgeführt. Folglich strömt mehr Kühlmittel mit hoher Temperatur durch den Außenwärmetauscher 7. Dabei wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben, aber die Außenlufttemperatur Tam ist die hohe Temperatur, und somit wird überhaupt kein Hindernis hinsichtlich der Fahrzeuginnentemperatur erzeugt.
  • Falls bei diesem Ausführungsbeispiel bei dem Schritt S37 die Außenlufttemperatur Tam der vorbestimmte Wert T2 oder größer ist, wie dies vorstehend beschrieben ist, führt die Steuervorrichtung 32 den zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus, in dem das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber 9 absorbiert, und bei dem Schritt S38 betreibt die Steuervorrichtung die Einspritzschaltung 40 nicht. In einer Umgebung, in der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist und ein Heizvermögen des Fahrzeuginneren leicht aufrechterhalten werden kann, kann folglich mehr Kühlmittel zu dem Außenwärmetauscher 7 zugeführt werden, ohne die Einspritzschaltung 40 zu betreiben, und das Enteisen kann unterstützt werden.
  • Falls andererseits bei dem Schritt S33 kein Heizen gefordert wird, führt die Steuervorrichtung 32 den einfachen Heißgasenteisungsmodus aus, in dem das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel Wärme nur in dem Außenwärmetauscher 7 abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter 2 zurückkehrt, ohne dass es durch den Wärmeabsorber 9 strömt, und bei dem Schritt S34 wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben. Folglich kann das Enteisen des Außenwärmetauschers 7 schnell ausgeführt werden, um den Leistungsverbrauch bei dem Elektrofahrzeug oder dergleichen bedeutend und wirksam zu minimieren.
  • Falls bei dem Schritt S27 zusätzlich die Leistung von der externen Leistungsquelle zugeführt wird, wird der erste Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart ausgeführt, in dem das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 abstrahlt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber 9 absorbiert, und bei dem Schritt S28 wird die Einspritzschaltung 40 betrieben.
  • Falls die Leistung bei dem Schritt S33 nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird, wird darüber hinaus der einfache Heißgasenteisungsmodus ausgeführt, in dem das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher 7 abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter 2 zurückkehrt, ohne dass es durch den Wärmeabsorber 9 strömt, und bei dem Schritt S34 wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben. Während des Plug-In wird daher das Heizen des Fahrzeuginneren durch die Einspritzschaltung 40 aufrechterhalten, während das Enteisen des Außenwärmetauschers 7 in dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart durchgeführt wird, und wenn das Plug-In nicht durchgeführt wird, wird das gesamte Kühlmittel durch den Außenwärmetauscher 7 getrieben, um das Enteisen schnell durchzuführen, ohne die Einspritzschaltung 40 in dem einfachen Heißgasenteisungsmodus zu betreiben, und eine Verringerung des Leistungsverbrauchs kann erreicht werden.
  • Falls die Steuervorrichtung 32 in diesem Fall bei dem Schritt S22 bestimmt, dass das Plug-In nicht durchgeführt wird (die Leistung wird nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt), und die Steuervorrichtung bei dem Schritt S31 bestimmt, dass die Restladung der Batterie klein ist, führt die Steuervorrichtung den einfachen Heißgasenteisungsmodus aus und sie betreibt die Einspritzschaltung 40 nicht, oder die Steuervorrichtung führt den Heißgasenteisungsmodus aus und betreibt die Einspritzschaltung 40 nicht. Falls das Plug-In nicht durchgeführt wird und die Batterierestladung klein ist, wird folglich der einfache Heißgasenteisungsmodus oder der Heißgasenteisungsmodus ausgeführt, in denen die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben wird, wodurch eine Enteisungssteuerung akkurat ermöglicht wird, bei der bestimmt wird, ob das Plug-In durchgeführt wird oder nicht und zusätzlich die Restladung der Batterie bestimmt wird.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • (10) Enteisungsmodus (Ausführungsbeispiel 3)
  • Als nächstes wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 15 bis 17 beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der 15 Komponenten, die mit denselben Bezugszeichen wie in der 1 bezeichnet sind, dieselben oder ähnliche Funktionen bewirken. In diesem Fall verzweigt in der Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug 1 ein Kühlmittelrohr 13G an einer Auslassseite eines Verdichters 2 zu einem Heißgasrohr (ein Kühlmittelrohr) 13H, und dieses verzweigte Heißgasrohr 13H wird beim Enteisen eines Außenwärmetauschers 7 geöffnet, so dass ein Kühlmittel mit hoher Temperatur (ein heißes Gas), das aus dem Verdichter 2 ausgelassen wird, direkt in den Außenwärmetauscher 7 strömt, und das Heißgasrohr ist mit einem Kühlmittelrohr 13I zwischen einem Außenexpansionsventil 6 und dem Außenwärmetauscher 7 über ein Durchsatzrateneinstellventil (ein Heißgasventil) 87 verbunden, um eine Durchsatzrate des Kühlmittels einzustellen. Zusätzlich ist ein Solenoidventil 88 an einem Kühlmittelrohr 13E angebracht, das sich von einem Heizkörper 4 erstreckt und zu einer Einspritzschaltung 40 abzweigt, das beim Enteisen geschlossen wird, um das Kühlmittel zu dem Außenexpansionsventil 6 zu stoppen (hinzugefügt, wie dies durch gestrichelte Linien in der 2 gezeigt ist).
  • Im Falle dieses Ausführungsbeispiels hat eine Steuervorrichtung 32 zusätzlich als einen Enteisungsmodus einen Heißgasenteisungsmodus, in dem das Heißgasrohr 13H verwendet wird, und zwar zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart, dem zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart und dem einfachen Heißgasenteisungsmodus, und die Steuervorrichtung schaltet zwischen diesen Modi gemäß einer Situation um und führt sie aus.
  • (10-1) Strömung des Kühlmittels im Heißgasenteisungsmodus
  • Zunächst wird eine Strömung des Kühlmittels im Heißgasenteisungsmodus in diesem Fall beschrieben. In diesem Heißgasenteisungsmodus öffnet die Steuervorrichtung 32 ein Solenoidventil 21 und schließt ein Solenoidventil 17, ein Solenoidventil 20, ein Solenoidventil 22 und das Solenoidventil 88. Zusätzlich wird das Außenexpansionsventil 6 unterbrochen, und eine Ventilposition des Durchsatzrateneinstellventils 87 wird eingestellt. Des Weiteren werden der Verdichter 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27 betrieben, und ein Luftmischdämpfer 28 wird in einen Zustand eingestellt, in dem die gesamte Luft durch den Heizkörper 4 hindurchtritt (MH).
  • Folglich wird ein aus dem Verdichter 2 ausgelassenes Kühlmittelgas mit hoher Temperatur und hohem Druck so verteilt, dass es direkt in den Außenwärmetauscher 7 durch das Durchsatzrateneinstellventil 87 und das Heißgasrohr 13H strömt. Des Weiteren strahlt das Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher 7 ab, und eine daran haftende Vereisung wird stark aufgeschmolzen. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt durch ein Kühlmittelrohr 13A, das Solenoidventil 21 und Kühlmittelrohre 13D und 13C, so dass es von einem Akkumulator 12 zu dem Verdichter 2 zurückkehrt.
  • Zusätzlich strömt der Rest des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels in den Heizkörper 4 durch einen auslassseitigen Wärmetauscher 35. Die Luft in einem Luftströmungskanal 3 tritt durch den Heizkörper 4 hindurch, und somit strahlt das Kühlmittel hier Wärme ab, wenn aber ein Einspritzexpansionsventil 3 geöffnet wird, strömt das gesamte aus dem Heizkörper 4 herausströmende Kühlmittel durch die Einspritzschaltung 40, da das Solenoidventil 88 geschlossen ist, und das Kühlmittel kehrt zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurück. Die 16 zeigt ein p-h-Diagramm in einem Fall, in dem eine Gaseinspritzung in diesem Heißgasenteisungsmodus durchgeführt wird, und in diesem Fall erscheint ein Teil des Kühlmittels, das durch die Einspritzschaltung 40 strömt, zusätzlich zur 12 (durch 13K in der Zeichnung bezeichnet).
  • (10-2) Steuerung des Enteisungsmodus (Ausführungsbeispiel 3)
  • Als nächstes wird eine Steuerung des Enteisungsmodus in diesem Fall durch die Steuervorrichtung 32 in einem Heizmodus insbesondere unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in der 17 beschrieben. Die Steuervorrichtung 32 liest Daten von den jeweiligen Sensoren bei einem Schritt S40 in der 17, und sie bestimmt bei einem Schritt S41, ob ein Enteisen des Außenwärmetauschers 7 gefordert wird oder nicht. Es ist zu beachten, dass eine Erfassung eines Vereisungszustands des Außenwärmetauschers 7 in diesem Fall ähnlich jenem Fall des Schrittes S2 in der 10 ist, der vorstehend beschrieben ist, und somit wird eine Beschreibung weggelassen.
  • Falls die Steuervorrichtung 32 bei dem Schritt S41 bestimmt, dass die Enteisung gefordert wird, schreitet die Steuervorrichtung von dem Schritt S41 zu einen Schritt S42, und sie bestimmt, ob ein Fahrzeug gegenwärtig angeschlossen (Plug-In) ist oder nicht. Während des Plug-In schreitet die Steuervorrichtung des Weiteren von dem Schritt S42 zu einen Schritt S43. Es ist zu beachten, dass, wenn das Plug-In nicht durchgeführt wird, die Steuervorrichtung zu einen Schritt S55 schreitet und bestimmt, ob eine Restladungsmenge einer Batterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht, und zwar in der gleichen Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist. Auch in einem Fall, in dem eine Batterierestladung mit einem vorbestimmten Wert oder mehr verbleibt, schreitet die Steuervorrichtung des Weiteren zu dem Schritt S43.
  • Die Steuervorrichtung 32 bestimmt bei dem Schritt S43, ob eine gegenwärtige Außenlufttemperatur Tam, die durch einen Außenlufttemperatursensor 34 erfasst wird, kleiner ist als der vorstehend beschriebene vorbestimmte Wert T2 oder nicht. Falls eine Umgebung, in der die Außenlufttemperatur Tam kleiner ist als T2, bei dem Schritt S43 bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 32 des Weiteren zu einen Schritt S44, und sie bestimmt auf der Grundlage einer Abgabe eines Fahrgastsensors 57, ob ein Fahrgast gegenwärtig in einem Fahrzeuginneren ist oder nicht.
  • Falls bei dem Schritt S44 bestimmt wird, dass der Fahrgast in einem Fahrzeug ist, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S45, um zu bestimmen, ob ein Heizen gefordert wird oder nicht. Falls bestimmt wird, dass das Heizen gefordert wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, bestimmt die Steuervorrichtung 32, ob eine Fahrzeuginnentemperatur, die durch einen Innenlufttemperatursensor 37 erfasst wird, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert T2 (zum Beispiel 0°C) oder nicht. Falls das Fahrzeuginnere gegenwärtig kalt ist und die Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert T2, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S47, und sie definiert einen Soll-Heizkörperdruck (einen hohen Solldruck) PCO als den vorstehend beschriebenen vorbestimmten Wert P1A (P1A ≥ P1 und ein hoher Druck).
  • Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung zu einen Schritt S48 und einen Schritt S49, und sie führt den vorstehend beschriebenen Heißgasenteisungsmodus aus. Bei dem Schritt S48 wird nämlich das Außenexpansionsventil 6 unterbrochen, und der Luftmischdämpfer 28 wird in den vorstehend beschriebenen MH eingestellt. Zusätzlich wird das Innengebläse 27 koordiniert und auf eine Ausgangstemperatur gesteuert, und ein Saugänderungsdämpfer 26 wird in einen Innenluftzirkulationsmodus eingestellt.
  • Die Steuervorrichtung 32 führt zusätzlich bei dem Schritt S49 eine F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage der Soll-Heizkörpertemperatur PCO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 13 aus. Zusätzlich wird das Durchsatzrateneinstellventil (das Heißgasventil) 87 vollständig geöffnet, und ein Teil des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels mit hoher Temperatur strömt direkt in den Außenwärmetauscher 7 durch das Heißgasrohr 13H, und es strahlt Wärme ab, um das Enteisen durchzuführen. Zusätzlich wird die Einspritzschaltung 40 betrieben, der Rest des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels strahlt Wärme in dem Heizkörper 4 ab, und dann führt die Einspritzschaltung 40 das Kühlmittel zu der Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 zurück, um die Gaseinspritzung durchzuführen. In diesem Fall führt die Steuervorrichtung 32 wie bei einem Steuerblock in der 7 eine F/B-Regelung einer Ventilposition des Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage eines Einspritzüberhitzungsgrads SHinj aus, und sie steuert eine Gaseinspritzmenge.
  • Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S50, sie betreibt das Außengebläse 15 (EIN), wenn eine Außenwärmetauschertemperatur TXO ein vorbestimmter Wert TX1 (zum Beispiel 25°C) oder größer ist, und sie treibt die Außenluft zwangsweise durch den Außenwärmetauscher 7 in derselben Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist. Wenn andererseits die Außenwärmetauschertemperatur TXO kleiner ist als ein vorbestimmter Wert TX2 (zum Beispiel +20°C, die eine vorbestimmte Hysterese zu TX1 hat), stoppt die Steuervorrichtung das Außengebläse 15 (AUS).
  • Falls bei einem Schritt S46 zusätzlich bestimmt wird, dass die Fahrzeuginnentemperatur hoch ist und der vorbestimmte Wert T2 oder größer ist, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S51, und sie definiert den Soll-Heizkörperdruck (den hohen Solldruck) PCO als den vorstehend beschriebenen vorbestimmten Wert P1 (der hohe Druck). Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung zu einen Schritt S52 und einen Schritt S53, und sie führt den vorstehend beschriebenen ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus. Das Kühlmittel strahlt nämlich Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 ab und absorbiert Wärme in einem Wärmeabsorber 9. Folglich wird der Außenwärmetauscher 7 enteist. Wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 6 wird zusätzlich eine F/B-Regelung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO ausgeführt, und der Luftmischdämpfer 28 wird in den vorstehend beschriebenen MH eingestellt. Zusätzlich wird das Innengebläse 27 koordiniert und auf die Ausgangstemperatur gesteuert, und der Saugänderungsdämpfer 26 wird in den Innenluftzirkulationsmodus eingestellt.
  • Bei dem Schritt S53 führt die Steuervorrichtung 32 zusätzlich die F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage einer Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 5 aus (in derselben Weise wie in einem Kühl- oder Entfeuchtungs- und Kühlmodus). Zusätzlich wird die Einspritzschaltung 40 betrieben, und die Gaseinspritzung wird in die Mitte der Verdichtung durch den Verdichter 2 durchgeführt. Wie bei den Steuerblöcken der 7 und 8 führt die Steuervorrichtung 32 in diesem Fall die F/B-Regelung der Ventilposition des Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage eines Einspritzüberhitzungsgrads SHinj wie in der 7 aus, wenn eine Drehzahl NC des Verdichters 2 eine kleine Drehzahl mit einem vorbestimmten Wert N1 oder weniger ist, wodurch die Gaseinspritzmenge gesteuert wird. Wenn die Drehzahl NC des Verdichters 2 eine hohe Drehzahl ist, die größer ist als der vorbestimmte Wert N1, führt die Steuervorrichtung zusätzlich die F/B-Regelung der Ventilposition des Einspritzexpansionsventils 30 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO wie in der 8 aus, wodurch die Gaseinspritzmenge gesteuert wird. Zusätzlich wird der Einspritzüberhitzungsgrad SHinj so eingestellt, dass er größer als 10°C ist, und zwar in derselben Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist. Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S50, um einen Betrieb des Außengebläses 15 in derselben Weise zu steuern, wie dies vorstehend beschrieben ist.
  • Falls bei dem Schritt S45 andererseits bestimmt wird, dass das Heizen nicht gefordert wird, schreitet die Steuervorrichtung 32 zu einen Schritt S54, um den Soll-Heizkörperdruck PCO als den vorstehend beschriebenen vorbestimmten Wert P2 zu definieren (ein mittlerer Druck, P1 ≥ P2), und als nächstes schreitet sie zu einen Schritt S57 und einen Schritt S58, um den Heißgasenteisungsmodus auszuführen. Bei dem Schritt S57 wird nämlich das Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet, und der Luftmischdämpfer 28 kann auf irgendeine Position eingestellt werden. Zusätzlich stoppt das Innengebläse 27.
  • Bei dem Schritt S58 führt die Steuervorrichtung 32 zusätzlich die F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 13 aus. Zusätzlich wird das Durchsatzrateneinstellventil (das Heißgasventil) 87 vollständig geöffnet, und ein Teil des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels mit hoher Temperatur strömt direkt in den Außenwärmetauscher 7 durch das Heißgasrohr 13H, und es strahlt Wärme ab, um das Enteisen durchzuführen. Es ist zu beachten, dass die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben wird (AUS) und dass das gesamte Kühlmittel mit hoher Temperatur aus dem Verdichter 2 zum Durchführen der Enteisung des Außenwärmetauschers 7 genutzt wird. Als nächstes schreitet die Steuervorrichtung 32 zu dem Schritt S50 und steuert den Betrieb des Außengebläses 15 in derselben Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist.
  • Falls bei dem Schritt S44 bestimmt wird, dass der Fahrgast nicht im dem Fahrzeug ist, und falls bei dem Schritt S55 bestimmt wird, dass die Batterierestladung kleiner ist als der vorbestimmte Wert, schreitet die Steuervorrichtung 32 zusätzlich zu einen Schritt S56, um den Soll-Heizkörperdruck PCO als P2 zu definieren (der mittlere Druck), und als nächstes schreitet sie zu dem Schritt S57, um den vorstehend beschriebenen Heißgasenteisungsmodus auszuführen. Falls nämlich der Fahrgast nicht in dem Fahrzeug ist oder falls die Batterierestladung klein ist, wird das Kühlmittel mit hoher Temperatur auf das Enteisen des Außenwärmetauschers 7 konzentriert.
  • Falls eine Umgebung, in der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist und der vorbestimmte Wert T2 oder größer ist, bei dem Schritt S43 bestimmt wird, schreitet die Steuervorrichtung 32 zusätzlich von dem Schritt S43 zu einen Schritt S59, sie bestimmt erneut, ob der Fahrgast in dem Fahrzeug ist oder nicht, und sie schreitet zu dem Schritt S56 und dem Schritt S57, wenn der Fahrgast nicht in dem Fahrzeug ist. Wenn der Fahrgast in dem Fahrzeug ist, schreitet die Steuervorrichtung zu einen Schritt S60, um den Soll-Heizkörperdruck PCO als den vorstehend beschriebenen vorbestimmten Wert P3 zu definieren (ein niedriger Druck, P1A ≥ P1 ≥ P2 ≥ P3), und sie schreitet zu einen Schritt S61 und einen Schritt S62, um den vorstehend beschriebenen zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart auszuführen.
  • Wenn das Plug-In durchgeführt wird, die Außenlufttemperatur Tam hoch ist und der Fahrgast in dem Fahrzeug ist, strahlt das Kühlmittel nämlich Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 ab und absorbiert Wärme in dem Wärmeabsorber 9. Folglich wird der Außenwärmetauscher 7 enteist. Zusätzlich wird die F/B-Regelung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des Soll-Heizkörperdrucks PCO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 6 ausgeführt, und der Luftmischdämpfer 28 wird in den vorstehend beschriebenen MH eingestellt. Zusätzlich wird das Innengebläse 27 mit einer vorbestimmten elektrischen Spannung V3 betrieben, und der Saugänderungsdämpfer 26 wird in den Innenluftzirkulationsmodus eingestellt.
  • Des Weiteren schreitet die Steuervorrichtung 32 zu dem Schritt S62, um die F/B-Regelung des Verdichters 2 auf der Grundlage der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wie bei dem vorstehend beschriebenen Steuerblock der 5 auszuführen (in derselben Weise wie in dem Kühl- oder Entfeuchtungs- und Kühlmodus). Zusätzlich wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben (AUS), und die Gaseinspritzung zu dem Verdichter 2 wird nicht durchgeführt. Folglich strömt mehr Kühlmittel mit hoher Temperatur durch den Außenwärmetauscher 7. Dabei wird die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben, aber aufgrund der Umgebung, in der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist, wird überhaupt kein Hindernis hinsichtlich der Fahrzeuginnentemperatur erzeugt.
  • Wie dies bei diesem Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben ist, ist das Heißgasrohr 13H vorgesehen, das das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel direkt zu dem Außenwärmetauscher 7 zuführen kann, und falls das Heizen gefordert wird, führt die Steuervorrichtung 32 den Heißgasenteisungsmodus aus, in dem ein Teil des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels so verteilt wird, dass es in den Außenwärmetauscher 7 durch das Heißgasrohr 13H strömt und Wärme darin abstrahlt, ohne dass es durch den Heizkörper 4 strömt, in dem das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter 2 zurückkehrt und der Rest des Kühlmittels Wärme in dem Heizkörper 4 abstrahlt, und die Steuervorrichtung die Einspritzschaltung 40 betreibt. Folglich kann die Einspritzschaltung 40 das Heizvermögen in dem Heizkörper 4 insbesondere in einer Situation wirksam verbessern, in der die Fahrzeuginnentemperatur sehr niedrig ist, ohne dass die Wärmeabsorption in dem Wärmeabsorber 9 bewirkt wird.
  • Wenn die Außenlufttemperatur Tam bei dem Schritt S61 der vorbestimmte Wert T2 oder größer ist, führt die Steuervorrichtung 32 auch in diesem Fall zusätzlich den zweiten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart aus, in dem das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber 9 absorbiert, und die Steuervorrichtung die Einspritzschaltung 40 nicht betreibt. In einer Umgebung, in der eine Außenlufttemperatur Tam hoch ist und das Heizvermögen des Fahrzeuginneren einfach aufrechterhalten werden kann, kann folglich mehr Kühlmittel zu dem Außenwärmetauscher 7 zugeführt werden, ohne dass die Einspritzschaltung 40 betrieben wird, und das Enteisen kann unterstützt werden.
  • Falls andererseits das Heizen des Fahrzeuginneren bei dem Schritt S57 nicht gefordert wird, führt die Steuervorrichtung 32 den Heißgasenteisungsmodus aus, in dem ein Teil des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, damit es in den Außenwärmetauscher 7 durch das Heißgasrohr 13H strömt und Wärme darin abstrahlt, ohne dass es durch den Heizkörper 4 strömt, das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter 2 zurückkehrt und der Rest des Kühlmittels Wärme in dem Heizkörper 4 abstrahlt, und die Steuervorrichtung die Einspritzschaltung 40 nicht betreibt. Folglich kann das Enteisen des Außenwärmetauschers 7 schnell ausgeführt werden, um bei dem Elektrofahrzeug oder dergleichen den Leistungsverbrauch bedeutend und effektiv zu minimieren.
  • Falls zusätzlich eine Leistung von einer externen Leistungsquelle zugeführt wird und falls die Fahrzeuginnentemperatur niedrig ist, wird der vorstehend beschriebene Heißgasenteisungsmodus bei dem Schritt S48 ausgeführt, und falls die Fahrzeuginnentemperatur bei dem Schritt S52 hoch ist, wird der erste Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart ausgeführt, in dem das aus dem Verdichter 2 ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Heizkörper 4 und dem Außenwärmetauscher 7 abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, entspannt wird und dann Wärme in dem Wärmeabsorber 9 absorbiert, und die Einspritzschaltung 40 betrieben wird. Falls darüber hinaus bei dem Schritt S57 die Leistung nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird, wird der Heißgasenteisungsmodus ausgeführt, in dem ein Teil des aus dem Verdichter 2 ausgelassenen Kühlmittels in den Außenwärmetauscher 7 durch das Heißgasrohr 13H strömt, ohne dass es durch den Heizkörper 4 strömt, und Wärme abstrahlt, das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter 2 zurückkehrt und der Rest des Kühlmittels Wärme in dem Heizkörper 4 abstrahlt, und die Einspritzschaltung 40 nicht betrieben wird. Während des Plug-In's wird daher das Heizen des Fahrzeuginneren durch die Einspritzschaltung 40 aufrechterhalten, während das Enteisen des Außenwärmetauschers 7 in dem Heißgasenteisungsmodus oder in dem ersten Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart durchgeführt wird, und wenn das Plug-In nicht durchgeführt wird, tritt das gesamte Kühlmittel durch den Außenwärmetauscher 7 hindurch, um das Enteisen schnell durchzuführen, ohne dass die Einspritzschaltung 40 in dem Heißgasenteisungsmodus betrieben wird, und eine Verringerung des Leistungsverbrauchs kann erreicht werden.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • (11) Steuerung des Verdichters im einfachen Heißgasenteisungsmodus (einschließlich eines Heißgasenteisungsmodus) (Ausführungsbeispiel 4)
  • Als nächstes zeigt die 18 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Steuerblocks einer Steuervorrichtung 32, die eine Solldrehzahl (eine Verdichtersolldrehzahl) TGNChg (in diesem Fall) von einem Verdichter 2 für den vorstehend beschriebenen Heißgasenteisungsmodus und den einfachen Heißgasenteisungsmodus bestimmt. Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel der 13 wird die Verdichtersolldrehzahl TGNCh auf der Grundlage der Soll-Heizkörpertemperatur PCO und der Heizkörpertemperatur PCI berechnet, aber die Solldrehzahl des Verdichters 2 kann auf der Grundlage der Soll-Außenwärmetauschertemperatur XGTXO einer Außenwärmetauschertemperatur TXO eines Außenwärmetauschers 7 und der Außenwärmetauschertemperatur TXO berechnet werden.
  • Ein F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 91 der Steuervorrichtung 32 berechnet in diesem Fall nämlich eine F/F-Steuergröße TGNChgff der Verdichtersolldrehzahl auf der Grundlage einer Außenlufttemperatur Tam, die von einem Außenlufttemperatursensor 33 erhalten wird, einer Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, die von einem Geschwindigkeitssensor 52 erhalten wird, und einer Soll-Außenwärmetauschertemperatur TGTXO.
  • Es ist zu beachten, dass die Soll-Außenwärmetauschertemperatur TGTXO in diesem Fall auf ungefähr +25°C angesichts eines vorbestimmten Wertes TX1 festgelegt wird, der ein Schwellwert zum Betreiben eines Außengebläses 15 ist, wie dies vorstehend beschrieben ist.
  • Zusätzlich berechnet ein F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 92 in diesem Fall eine F/B-Regelgröße TGNChgfb der Verdichtersolldrehzahl auf der Grundlage der Soll-Außenwärmetauschertemperatur TGTXO und der Außenwärmetauschertemperatur TXO. Des Weiteren werden die durch den F/F-Steuergrößenberechnungsbereich 91 berechnete F/F-Steuergröße TGNCngff und die durch den F/B-Regelgrößenberechnungsbereich 92 berechnete Größe TGNChgfb durch einen Addierer 93 addiert, Grenzen eines oberen Grenzwertes der Steuerung und eines unteren Grenzwertes der Steuerung werden durch einen Grenzenfestlegungsbereich 94 festgesetzt, und dann wird die Regelgröße als die Verdichtersolldrehzahl TGNChg in diesem Fall bestimmt.
  • Im Falle dieses Ausführungsbeispiels führt die Steuervorrichtung 32 des Weiteren bei der Steuerung des Verdichters 2 in dem einfachen Heißgasenteisungsmodus, der bei dem Schritt S34 in dem vorstehend beschriebenen Flussdiagramm der 14 auszuführen ist, bei der Steuerung des Verdichters 2 in dem Heißgasenteisungsmodus, der bei dem Schritt S49 des Flussdiagramms der 17 auszuführen ist, und bei der Steuerung des Verdichters 2 in dem einfachen Heißgasenteisungsmodus, der bei dem Schritt S58 in demselben Flussdiagramm auszuführen ist, die F/B-Regelung der Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage der Verdichtersolldrehzahl TGNChg aus, die auf der Grundlage der Soll-Außenwärmetauschertemperatur TGTXO und der Außenwärmetauschertemperatur TXO berechnet wird, wie dies vorstehend beschrieben ist.
  • Es ist bei den jeweiligen Ausführungsbeispielen zu beachten, dass der einfache Heißgasenteisungsmodus bei dem Schritt S34 des Flussdiagramms der 14 und bei dem Schritt S57 des Flussdiagramms der 17 ausgeführt wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, und der Heißgasenteisungsmodus kann ausgeführt werden.
  • Zusätzlich kann die Enteisungssteuerung in den jeweiligen Ausführungsbeispielen ausgeführt werden, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Geschwindigkeitssensor 52 erfasst wird, ein vorbestimmter Wert oder kleiner ist. Die Steuervorrichtung 32 kann nämlich den Außenwärmetauscher 7 nur dann enteisen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als der vorbestimmte Wert (zum Beispiel 10 km/h oder dergleichen). In diesem Fall ist es in einer Situation, in der weniger Außenluft durch den Außenwärmetauscher 7 strömt, möglich, eine Enteisungswirkung zu verbessern (es ist zu beachten, dass, falls ein verschließbarer Grill vor dem Außenwärmetauscher 7 vorhanden ist, der Grill während des Enteisens geschlossen wird).
  • Bei den Ausführungsbeispielen wird die vorliegende Erfindung darüber hinaus auf die Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug 1 angewendet, die die jeweiligen Betriebsmodi des Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Kühlmodus und des Kühlmodus ändert und ausführt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, und die vorliegende Erfindung ist auch für eine Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug wirksam, die nur den Heizmodus durchführt.
  • Zusätzlich sind der Aufbau oder jeder numerische Wert des Kühlkreislaufs R, die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben wurden, nicht für die Ausführungsbeispiele einschränkend, und es muss nicht gesagt werden, dass sie geändert werden können, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug
    2
    Verdichter
    3
    Luftströmungskanal
    4
    Heizkörper
    6
    Außenexpansionsventil
    7
    Außenwärmetauscher
    8
    Innenexpansionsventil
    9
    Wärmeabsorber
    11
    Verdampfungsvermögenssteuerventil
    17, 20, 21, 22 und 88
    Solenoidventil
    26
    Saugänderungsdämpfer
    27
    Innengebläse (Gebläselüfter)
    28
    Luftmischdämpfer
    32
    Steuervorrichtung (Steuereinrichtung)
    30
    Einspritzexpansionsventil
    40
    Einspritzschaltung
    35
    auslassseitiger Wärmetauscher
    87
    Durchsatzrateneinstellventil
    R
    Kühlkreislauf

Claims (12)

  1. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug, 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; 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 Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug Folgendes aufweist: eine Einspritzschaltung, die einen Teil des aus dem Heizkörper herausströmenden Kühlmittels verteilt, um den Teil des Kühlmittels zu dem Verdichter zurückzuführen, wobei die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt, um das Kühlmittel zu dem Verdichter zurückzuführen, wenn das Kühlmittel mit hoher Temperatur durch den Außenwärmetauscher hindurchtritt, um ein Enteisen durchzuführen.
  2. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei, falls ein Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus einer Entfeuchtungs- und Kühlart ausführt, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt.
  3. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei, falls ein Heizen des Fahrzeuginneren gefordert wird, die Steuereinrichtung einen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, um in den Außenwärmetauscher zu strömen und darin Wärme abzustrahlen, ohne dass es durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt.
  4. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, mit: einem Außengebläse, das Außenluft durch den Außenwärmetauscher treibt, wobei, wenn die Steuereinrichtung den Außenwärmetauscher enteist, die Steuereinrichtung das Außengebläse betreibt, falls eine Temperatur des Außenwärmetauschers ein vorbestimmter Wert oder größer ist, und das Außengebläse stoppt, falls die Temperatur kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
  5. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei, falls eine Außenlufttemperatur ein vorbestimmter Wert oder größer ist, die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus einer Entfeuchtungs- und Kühlart ausführt, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  6. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei, falls das Heizen des Fahrzeuginneren nicht gefordert wird, die Steuereinrichtung einen einfachen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt; oder die Steuereinrichtung einen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, damit es in den Außenwärmetauscher strömt und darin Wärme abstrahlt, ohne dass es durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  7. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, falls eine Leistung von einer externen Leistungsquelle zu dem Verdichter oder einer Batterie zugeführt wird, die die Leistung zum Antreiben des Verdichters zuführt, die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus einer Entfeuchtungs- und Kühlart ausführt, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt; oder die Steuereinrichtung einen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem ein Teil des aus dem Verdichter ausgelassenen Kühlmittels verteilt wird, damit es in den Außenwärmetauscher strömt und darin Wärme abstrahlt, ohne dass es durch den Heizkörper strömt, und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt, und falls die Leistung nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird, die Steuereinrichtung einen einfachen Heißgasenteisungsmodus ausführt, in dem das aus dem Verdichter ausgelassene Kühlmittel Wärme in dem Außenwärmetauscher abstrahlt und das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu dem Verdichter zurückkehrt und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt; oder die Steuereinrichtung den Heißgasenteisungsmodus ausführt und die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  8. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 7, wobei, falls die Leistung nicht von der externen Leistungsquelle zugeführt wird und eine Restladung der Batterie klein ist, die Steuereinrichtung den einfachen Heißgasenteisungsmodus ausführt und die Einspritzschaltung nicht betreibt, oder die Steuereinrichtung den Heißgasenteisungsmodus ausführt und die Einspritzschaltung nicht betreibt.
  9. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuereinrichtung einen Umkehrzyklus-Enteisungsmodus ausführt, 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 und die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung nicht betreibt, bis eine Fahrzeuginnentemperatur kleiner wird als ein vorbestimmter Wert, und falls die Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als der vorbestimmte Wert, die Steuereinrichtung einen Enteisungsmodus einer Entfeuchtungs- und Kühlart ausführt, 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 die Steuereinrichtung die Einspritzschaltung betreibt.
  10. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuereinrichtung eine Einführung einer Außenluft in den Luftströmungskanal stoppt, falls eine Fahrzeuginnentemperatur kleiner ist als ein vorbestimmter Wert oder falls gefordert wird, das Fahrzeuginnere zu heizen, wenn die Steuereinrichtung den Außenwärmetauscher enteist.
  11. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 2, 3 und 5, wobei die Steuereinrichtung eine Einführung einer Außenluft in den Luftströmungskanal stoppt, wenn die Steuereinrichtung den Enteisungsmodus der Entfeuchtungs- und Kühlart oder den Heißgasenteisungsmodus ausführt.
  12. Klimaanlagenvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Steuereinrichtung den Außenwärmetauscher enteist, falls eine Fahrzeuggeschwindigkeit ein vorbestimmter Wert oder kleiner ist.
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