DE112015003371B4 - Vehicle Air Conditioning Device - Google Patents

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    • F25B2400/0411Refrigeration circuit bypassing means for the expansion valve or capillary tube

Abstract

Eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung umfasst eine Kühlmittelschaltung (1), in der ein Kühlmittel strömt, um eine Wärmequelle (4) in einem Fahrzeug zu kühlen, und eine Kühlkreislaufschaltung (3), in der ein in einem Verdichter (2) verdichtetes Kältemittel strömt und die als eine Wärmepumpe verwendet wird. Die Kühlmittelschaltung (1) umfasst einen Brenner (6), der das Kühlmittel aufheizt, einen Kühler (7), der dem Kühlmittel erlaubt, Wärme zur Außenluft zu strahlen, und einen Heizerkern (8), der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und der in das Fahrzeug zu blasenden Klimaanlagenluft durchführt. Ein Controller (10) umfasst einen Berechnungsabschnitt, der den Kraftstoffwirkungsgrad von jeweils der Kühlkreislaufschaltung (3) und dem Brenner (6) berechnet, und einen Wirkungsgrad-Auswahlabschnitt, der vorzugsweise die Wärmepumpe oder den Brenner (6) aktiviert, je nachdem, wem der höhere Kraftstoffwirkungsgrad zugeordnet ist. Folglich kann eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung mit hohem Wirkungsgrad auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis durch Ausnutzen der Tatsache bereitgestellt werden, dass der Brenner (6) hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs in einigen Fällen effizienter als die Wärmepumpe ist.A vehicle air conditioning apparatus comprises a refrigerant circuit (1) in which a refrigerant flows to cool a heat source (4) in a vehicle, and a refrigeration cycle circuit (3) in which a refrigerant compressed in a compressor (2) flows and the used as a heat pump. The coolant circuit (1) includes a burner (6) that heats the coolant, a radiator (7) that allows the coolant to radiate heat to outside air, and a heater core (8) that performs heat exchange between the coolant and the inside the vehicle to blown air conditioning air through. A controller (10) includes a calculation section that calculates the fuel efficiency of each of the refrigeration cycle circuit (3) and the burner (6), and an efficiency selection section that preferentially activates the heat pump or the burner (6), whichever the associated with higher fuel efficiency. Consequently, a vehicle air-conditioning device with high efficiency on a fuel consumption basis can be provided by utilizing the fact that the burner (6) is more efficient than the heat pump in terms of fuel consumption in some cases.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATION

Diese Anmeldung basiert auf der am 23. Juli 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-1 50102 , die hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.This application is based on Japanese Patent Application No. 2014-1 50102 , which is incorporated herein by reference.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeug-Klimatisiertingsvorrichtung, die ein Kühlmittel für eine Wärmequelle in einem Fahrzeug durch einen Brenner aufheizt, und eine Kühlkreislaufschaltung, die eine Wärmepumpe ist, und die Klimaanlagenluft in einem Heizerkern erwärmt, um dadurch einen Fahrzeuginnenraum aufzuheizen.The present disclosure relates to a vehicle air-conditioning device that heats coolant for a heat source in a vehicle by a burner, and a refrigeration cycle circuit that is a heat pump and that heats air-conditioning air in a heater core to thereby heat a vehicle interior.

HINTERGRUND DER TECHNIKBACKGROUND ART

Eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung wird als eine herkömmliche Technik in der JP H06 - 183 249 A offenbart. Die offenbarte Vorrichtung weist einen Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher auf, der in einer Warmwasserschaltung bereitgestellt wird, wo ein Maschinekühlmittel strömt. Die Vorrichtung hebt eine Warmwassertemperatur schnell auf eine Temperatur an, die für einen Heizbetrieb notwendig ist, indem eine Kühlkreislaufschaltung verwendet wird, so dass ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel von der Kühlkreislaufschaltung zu dem Wasser-Kältemittel-Wärmelauscher strömt. Die JP H09 - 52 508 A , US 2012 / 0 253 573 A1 , JP 2012 - 111 251 A , DE 198 33 251 A1 und JP H09 - 220 924 A offenbaren Klimatisierungsvorrichtungen mit Kühlmittelkreisläufen und Kältemittelkreisläufen. Die DE 10 2012 212 338 A1 offenbart eine Steuerung für eine Klimatisierungsvorrichtung. Die DE 695 04 149 T2 und DE 699 09 065 T2 offenbaren jeweils einen weiteren Stand der Technik. Der Heizwirkungsgrad einer Wärmepumpe von der JP H06 - 183 249 A ist hoch, weil die Wärmepumpe Wärme aus Luft pumpt.A vehicle air conditioning device is used as a conventional technique in the JP H06 - 183 249 A disclosed. The disclosed device includes a water-to-refrigerant heat exchanger provided in a hot water circuit where engine coolant flows. The device quickly raises a hot water temperature to a temperature necessary for a heating operation by using a refrigeration cycle circuit so that a high-temperature and high-pressure refrigerant flows from the refrigeration cycle circuit to the water-refrigerant heat exchanger. the JP H09 - 52 508 A , U.S. 2012/0 253 573 A1 , JP 2012 - 111 251 A , DE 198 33 251 A1 and JP H09 - 220 924 A disclose air conditioning devices with coolant circuits and refrigerant circuits. the DE 10 2012 212 338 A1 discloses a controller for an air conditioning device. the DE 695 04 149 T2 and DE 699 09 065 T2 each disclose further prior art. The heating efficiency of a heat pump JP H06 - 183 249 A is high because the heat pump pumps heat from air.

In der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung in der verwandten Technik wird jedoch der Wirkungsgrad auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis nicht berücksichtigt. Folglich wird die Vorrichtung in einigen Fällen auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis weniger effizient. However, in the vehicle air conditioning device in the related art, the efficiency on a fuel consumption basis is not considered. Consequently, in some cases, the device becomes less efficient on a fuel consumption basis.

Angesichts der vorangehenden Unannehmlichkeit weist die vorliegende Darlegung bzw. Erfindung eine Aufgabe auf, eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Brenner und eine Wärmepumpe umfasst und einen hohen Wirkungsgrad auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis aufweist.In view of the foregoing inconvenience, the present invention has an object to provide a vehicle air conditioning device that includes a burner and a heat pump and has high efficiency on a fuel consumption basis.

Die Offenbarung des Patentdokuments, das oben als der Stand der Technik angeführt wird, wird hier durch Bezugnahme als eine Beschreibung von hier beschriebenen technischen Elementen aufgenommen.The disclosure of the patent document cited above as prior art is incorporated herein by reference as a description of technical elements described herein.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung bzw. Erfindung ist eine Fahrzeug- Klimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt.According to one aspect of the present disclosure, a vehicle air conditioning apparatus according to claim 1 is provided.

Gemäß der obigen Offenbarung wird der Kraftstoffwirkungsgrad der Wärmepumpe und des Brenners jeweils basierend auf Betriebsbedingungen erhalten, die eine Echtzeit-Außenlufttemperatur umfassen, und die Wärmepumpe und der Brenner, je nachdem, wo der höhere berechnete Kraftstoffwirkungsgrad zugeordnet ist, wird vorzugsweise aktiviert. Folglich kann eine Tatsache, dass der Brenner effizienter als die Wärmepumpe auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis wird, in einigen Fällen ausgenutzt werden. Demgemäß kann ein Betrieb des Brenners und ein Betriebszustand der Wärmepumpe abhängig vom Kraftstoffwirkungsgrad kombiniert werden. Folglich kann eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung, die weniger Kraftstoff konsumiert, bereitgestellt werden und folglich kann die Gesamtkraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs verstärkt werden.According to the disclosure above, the fuel efficiency of the heat pump and burner is each obtained based on operating conditions that include real-time outside air temperature, and the heat pump and burner, depending on where the higher calculated fuel efficiency is associated, is preferably activated. Consequently, a fact that the burner becomes more efficient than the heat pump on a fuel consumption basis can be exploited in some cases. Accordingly, an operation of the burner and an operating state of the heat pump can be combined depending on the fuel efficiency. Consequently, a vehicle air conditioning device that consumes less fuel can be provided, and hence the overall fuel economy of the vehicle can be enhanced.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 2 bereitgestellt.According to another aspect of the present disclosure, a vehicle air conditioning device according to claim 2 is provided.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein schematisches Diagramm einer Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; 1 12 is a schematic diagram of a vehicle air-conditioning device according to a first embodiment of the present disclosure;
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerprozedur durch eine Steuervorrichtung in der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform anschaulich darstellt; 2 Fig. 14 is a flowchart demonstrating a control procedure by a controller in the vehicle air-conditioning apparatus of the first embodiment;
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerprozedur einer Steuerung durch die Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform anschaulich darstellt; 3 Fig. 12 is a flowchart demonstrating a control procedure of control by the control device of the first embodiment;
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerprozedur einer Elektrizitätsprioritäts-Steuerung durch die Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform anschaulich darstellt; 4 Fig. 14 is a flowchart demonstrating a control procedure of electricity priority control by the control device of the first embodiment;
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerprozedur einer Elektrizitätsprioritäts-Prozedur durch die Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform anschaulich darstellt; 5 Fig. 12 is a flowchart demonstrating a control procedure of an electricity priority procedure by the control device of the first embodiment;
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerprozedur einer Kraftstoffprioritäts-Steuerung durch die Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anschaulich darstellt; 6 14 is a flowchart showing a control procedure of fuel priority control by the control device according to the first embodiment of the present disclosure;
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerprozedur einer Kraftstoffprioritäts-Prozedur durch die Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform anschaulich darstellt; 7 Fig. 14 is a flowchart demonstrating a control procedure of a fuel priority procedure by the control device of the first embodiment;
  • 8 ist ein schematisches Diagramm, das eine räumliche Anordnung der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform in einem Busfahrzeug zeigt; 8th Fig. 12 is a schematic diagram showing a spatial arrangement of the vehicle air conditioning apparatus of the first embodiment in a bus vehicle;
  • 9 ist ein Diagramm, das einen Hauptkraftstofftank und eine Messeinrichtung der ersten Ausführungsform zeigt; 9 Fig. 14 is a diagram showing a main fuel tank and a gauge of the first embodiment;
  • 10 ist ein schematisches Diagramm einer Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; 10 12 is a schematic diagram of a vehicle air-conditioning device according to a second embodiment of the present disclosure;
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerprozedur für ein Umgebungsventil anschaulich darstellt, das einer Umgehungsschaltung der zweiten Ausführungsform bereitgestellt wird; 11 Fig. 12 is a flowchart demonstrating a control procedure for a bypass valve provided to a bypass circuit of the second embodiment;
  • 12 ist ein schematisches Diagramm, das eine räumliche Anordnung der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform in einem Busfahrzeug zeigt; 12 Fig. 12 is a schematic diagram showing a spatial arrangement of the vehicle air-conditioning apparatus of the second embodiment in a bus vehicle;
  • 13 ist ein schematisches Diagramm einer Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; 13 12 is a schematic diagram of a vehicle air-conditioning device according to a third embodiment of the present disclosure;
  • 14 ist ein schematisches oberes Diagramm einer Kühlkreislaufschaltung der dritten Ausführungsform; und 14 Fig. 12 is a schematic upper diagram of a refrigeration cycle circuit of the third embodiment; and
  • 15 ist ein schematisches Diagramm einer Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 15 12 is a schematic diagram of a vehicle air-conditioning device according to a fourth embodiment of the present disclosure.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Hier werden nachstehend mehrere Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Erfindung bezugnehmend auf Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Ausführungsformen kann einem Teil, der einer Angelegenheit entspricht, die in einer vorhergehenden Ausführungsform beschrieben wurde, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen werden, und eine redundante Erläuterung für den Teil kann weggelassen werden. Wenn lediglich ein Teil einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden.Hereinafter, several embodiments for implementing the present invention will be described with reference to drawings. In the respective embodiments, a part that corresponds to a matter described in a previous embodiment may be assigned the same reference numerals, and redundant explanation for the part may be omitted. When only part of a configuration is described in one embodiment, another previous embodiment may be applied to the other parts of the configuration.

Die Teile können sogar kombiniert werden, wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, sogar wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass es keinen Schaden in der Kombination gibt.The parts can be combined even if it is not expressly described that the parts can be combined. The embodiments can be partially combined even if it is not expressly described that the embodiments can be combined, provided that there is no harm in the combination.

(Erste Ausführungsform)(First embodiment)

Hier wird nachstehend eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Verwendung von 1 bis 9 beschrieben. Ein Fahrzeug der ersten Ausführungsform verwendet einen Motor, der sich mit Elektrizität einer Batterie in einem Antriebssystem des Fahrzeugs dreht. Das Fahrzeug ist ebenfalls imstande, eine Antriebskraft aus Maschinenleistung zu erzeugen. Eine Wärmequelle, die Warmwasser in einer Wannwasserschaltung aufheizt, ist eine Maschine, die aus einer wassergekühlten Verbrennungskraftmaschine gebildet wird. Außerdem ist das Fahrzeug imstande, die Batterie durch Erzeugen von Elektrizität aus Maschinenleistung zu laden.Here, a first embodiment of the present disclosure will be detailed below using 1 until 9 described. A vehicle of the first embodiment uses a motor that rotates with electricity from a battery in a drive system of the vehicle. The vehicle is also capable of generating a driving force from engine power. A heat source that heats hot water in a hot water circuit is a machine composed of a water-cooled internal combustion engine. In addition, the vehicle is able to charge the battery by generating electricity from engine power.

1 ist ein schematisches Diagramm einer Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform weist eine aus einer Kühlkreislaufschaltung 3 gebildete Wärmepumpe (HIP) und einen Brenner 6 auf. 1 12 is a schematic diagram of a vehicle air conditioning device according to the first embodiment of the present disclosure. The vehicle air conditioning device of the first embodiment includes a heat pump (HIP) formed of a refrigeration cycle circuit 3 and a burner 6 .

Eine Leistungszahl, die ein numerischer Wert ist, der eine Fähigkeit einer Vorrichtung hinsichtlich dessen darstellt, wie viel Energie die Vorrichtung für die Eingangsenergie ausgibt, wird nun erläutert. Theoretisch weist eine Wärmepumpe eine Leistungszahl (COP = coefficient of power) von 1,0 oder höher und einen besseren Eingangsenergiewirkungsgrad als ein Brenner auf, der eine Leistungszahl von etwa 0,8 aufweist.A figure of merit, which is a numerical value representing an ability of a device in terms of how much energy the device outputs for the input energy, will now be explained. In theory, a heat pump has a coefficient of power (COP) of 1.0 or higher and better input energy efficiency than a burner, which has a COP of about 0.8.

Unter einer typischen Temperaturbedingung, das heißt, in einer Temperaturzone, in der eine Außenlufttemperatur etwa -10°C oder darüber ist, weist die Wärmepumpe sogar einen besseren Eingangsenergiewirkungsgrad als der Brenner in einer Fahrzeug-KJimatisierungsvorrichtung auf, wenn die in einen Lüfter und das Gebläse in einem Luftgebläsesystem eingegebene elektrische Energie berücksichtigt wird. Hier wird der „Eingangsenergiewirkungsgrad“ durch ein Verhältnis einer der Kliniaanlagenluft gegebenen Energiemenge zu einer zum Heizen eingegebenen Energiemenge definiert. Under a typical temperature condition, that is, in a temperature zone where an outside air temperature is about -10°C or above, the heat pump exhibits even better input energy efficiency than the burner in a vehicle air conditioning device when integrated into a fan and the blower electric power input in an air blower system is taken into account. Here, the “input energy efficiency” is defined by a ratio of an amount of energy given to the air of the clinic to an amount of energy input for heating.

Leistung und Wirkungsgrad der Wärmepumpe kann sich möglicherweise verschlechtern, wenn eine Außenluft kälter wird. Außerdem kann sich, weil der Lüfter und das Gebläse als das Luftgebläsesystem in der Wärmepumpe mit Elektrizität betrieben werden, der Wirkungsgrad der Wärmepumpe auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis möglicherweise noch weiter als der Eingangsenergiewirkungsgrad der Wärmepumpe verringern. Hier ist der „Wirkungsgrad auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis“, das heißt der „Kraftstoffwirkungsgrad“, durch ein Verhältnis einer der Klimaanlagenluft gegebenen Energiemenge zu einer Energiemenge des zum Heizen konsumierten Kraftstoffs definiert.Performance and efficiency of the heat pump can possibly deteriorate when an outside air gets colder. In addition, since the fan and the blower as the air blowing system in the heat pump are driven by electricity, the heat efficiency can improve pump on a fuel consumption basis may decrease even further than the input energy efficiency of the heat pump. Here, “efficiency on a fuel consumption basis”, that is, “fuel efficiency” is defined by a ratio of an amount of energy given to air-conditioning air to an amount of energy of fuel consumed for heating.

Der Wirkungsgrad, der durch Teilen einer Ausgabe der Maschine durch eine Energiemenge des in die Maschine eingegeben Kraftstoffs erhalten wird, ist etwa gleich 0,3, und der Wirkungsgrad eines Motors (Lichtmaschine), der Elektrizität aus Maschinenleistung erzeugt, ist gleich 0,6. Somit ist der Elektrizitätserzeugungswirkungsgrad des Maschine-angetrieben Motors auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis, das heißt, der Elektrizitätserzeugungswirkungsgrad auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis, der durch Teilen einer Ausgabe des Motors durch eine Energiemenge des Kraftstoffs erhalten wird, der konsumiert wurde, um Elektrizität zu erzeugen, näherungsweise gleich 0,18 (0,6 × 0,3 = 0,18). Demgemäß nimmt in einem Fall, in dem die Wärmepumpe von einem elektrischen Verdichter angetrieben wird, der Kraftstoffwirkungsgrad im Vergleich mit einem Fall ab, wo die Wärmepumpe direkt von der Maschine angetrieben wird.The efficiency obtained by dividing an output of the engine by an energy amount of fuel input to the engine is approximately equal to 0.3, and the efficiency of a motor (alternator) that generates electricity from engine output is equal to 0.6. Thus, the electricity generation efficiency of the engine-driven motor on a fuel consumption basis, that is, the electricity generation efficiency on a fuel consumption basis obtained by dividing an output of the engine by an energy amount of fuel consumed to generate electricity is approximately equal to 0. 18 (0.6 × 0.3 = 0.18). Accordingly, in a case where the heat pump is driven by an electric compressor, fuel efficiency decreases in comparison with a case where the heat pump is directly driven by the engine.

Sogar im Fall einer Maschine-angetrieben Wärmepumpe, die von einem Verdichter angetrieben wird, der mit von der Maschine erhaltenen Wellenleistung angetrieben wird, wie oben beschrieben, wird das Luftgebläsesystem in der Wärmepumpe elektrisch angetrieben und verbraucht daher Elektrizität. Folglich ist der Kraftstoffwirkungsgrad des Brenners höher als der Kraftstoffwirkungsgrad der Wärmepumpe in einigen Fällen abhängig von den Betriebsbedingungen.Even in the case of an engine-driven heat pump driven by a compressor driven with shaft power obtained from the engine as described above, the air blowing system in the heat pump is electrically driven and therefore consumes electricity. Consequently, the fuel efficiency of the burner is higher than the fuel efficiency of the heat pump in some cases depending on the operating conditions.

Indem derartige Fälle berücksichtigt werden, wenn ein Fahrzeuginnenraum aufgeheizt wird, aktiviert die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung vorzugsweise die Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, oder den Brenner 6, je nachdem, wo weniger Kraftstoff konsumiert wird. Das heißt, es wird entweder die Kühlkreislaufschaltung 3 oder der Brenner 6, je nachdem, wo der höhere berechnete Kraftstoffwirkungsgrad zugeordnet ist, vorzugsweise aktiviert. Die Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, ist konfiguriert, um eine Warmwasserschaltung 1 (auch Kühlmittelschaltung 1 genannt), die durch den Brenner 6 aufgeheizt wird, über einen Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 (auch Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 15 genannt)
aufzuheizen. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 wird in der ersten Ausführungsform wirksam verwendet. Es sollte jedoch erkannt werden, dass der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 in der vorliegenden Offenbarung nicht wesentlich ist.
By considering such cases, when heating a vehicle interior, the vehicle air-conditioning apparatus of the present disclosure preferentially activates the refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump or the burner 6, whichever consumes less fuel. That is, either the cooling circuit circuit 3 or the burner 6, depending on where the higher calculated fuel efficiency is associated, is preferentially activated. The refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump is configured to supply a hot water circuit 1 (also called coolant circuit 1) heated by the burner 6 via a water-refrigerant heat exchanger 15 (also called coolant-refrigerant heat exchanger 15)
to heat up. The water-refrigerant heat exchanger 15 is effectively used in the first embodiment. However, it should be appreciated that the water-to-refrigerant heat exchanger 15 is not essential to the present disclosure.

Bezugnehmend auf 1 umfasst die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung die Warmwasserschaltung 1, wo Warmwasser (Kühlmittel), um die Wärmequelle (E/G) 4 zu kühlen, in das Fahrzeug strömt, und die Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, wo ein in einem Verdichter 2 verdichtetes Kältemittel strömt. Die Wärmequelle 4 in dem Fahrzeug ist eine Maschine, die aus einer Verbrennungskraftmaschine gebildet ist, die eine Antriebskraft des Fahrzeugs erzeugt. Die Warmwasserschaltung 1 ist eine Schaltung, wo Wasser (aus einer Frostschutzflüssigkeit hergestellt) strömt, um die Maschine mittels Wasser zu kühlen.Referring to 1 the vehicle air conditioning apparatus comprises the hot water circuit 1 where hot water (refrigerant) to cool the heat source (E/G) 4 flows into the vehicle, and the refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump where refrigerant compressed in a compressor 2 flows flows. The in-vehicle heat source 4 is a machine composed of an internal combustion engine that generates a driving force of the vehicle. The hot water circuit 1 is a circuit where water (made of antifreeze liquid) flows to water-cool the machine.

Die Wannwasserschaltung 1 umfasst eine Wasserpumpe 5, die das Warmwasser zwingt, in die Wärmequelle 4 zu strömen, den Brenner 6, der das Warmwasser aufheizt, einen Kühler 7, der dem Warmwasser erlaubt, Wärme zur Außenluft zu strahlen, und einen Heizerlcern 8, in dem Wärme zwischen dem Warmwasser und der in das Fahrzeug geblasenen Klimaanlagenluft getauscht wird.The tub water circuit 1 includes a water pump 5 which forces the hot water to flow into the heat source 4, the burner 6 which heats the hot water, a cooler 7 which allows the hot water to radiate heat to the outside air, and a heater core 8, in in which heat is exchanged between the hot water and the air conditioning system air blown into the vehicle.

Die Wasserpumpe 5 zwingt das maschinenkühlende Warmwasser durch Drehen eines Flügelrads unter Verwendung eines Motors zu zirkulieren. Der Brenner 6 verbrennt Kraftstoff und heizt das in die Warmwasserschaltung 1 strömende Wasser auf. Der Brenner 6 wird mit Kraftstoff von einem Brennerkraftstofftank 6t versorgt, der aus einem Kraftstofftank gebildet wird, der von einem Kraftstofftank für die Maschine unterschiedlich ist, welche die Wärmequelle 4 bildet.The water pump 5 forces the engine-cooling hot water to circulate by rotating an impeller using a motor. The burner 6 burns fuel and heats the water flowing into the hot water circuit 1. The burner 6 is supplied with fuel from a burner fuel tank 6 t formed of a fuel tank different from a fuel tank for the engine constituting the heat source 4 .

In dem Kühler 7 wird, wie bekannt ist, Wärme zwischen dem Warmwasser in der Warmwasserschaltung 1 und der Außenluft getauscht, die Luft außerhalb des Fahrzeugs ist, um eine Temperatur des Warmwassers zu verringern, das heiß wird. Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, ist ein elektrischer Lüfter des Kühlers an dem Kühler 7 befestigt, damit Außenluft zu den Lamellen des Kühlers 7 strömt.In the radiator 7, as is known, heat is exchanged between the hot water in the hot water circuit 1 and the outside air, which is air outside the vehicle, to reduce a temperature of the hot water that becomes hot. Although not shown in the drawing, a radiator electric fan is fixed to the radiator 7 so that outside air flows to the fins of the radiator 7 .

Der Heizerkern 8 ist ein Wärmetauscher, der bereitgestellt wird, um einen Klimatisierungskanal zu schließen und Außenluft, die von einem Klimaanlagengebläse geblasen wird, oder Innenluft, die in dem Fahrzeug zirkuliert, aufzuheizen. Elemente wie ein Thermostat, der eine Strömungsrate zu dem Kühler 7 der Warmwasserschaltung 1 steuert, werden in der Zeichnung nicht gezeigt.The heater core 8 is a heat exchanger provided to close an air conditioning duct and heat outside air blown by an air conditioning fan or inside air circulating in the vehicle. Elements such as a thermostat that controls a flow rate to the radiator 7 of the hot water circuit 1 are not shown in the drawing.

Die Kühlkreislaufschaltung 3 umfasst den Verdichter 2, der Druck auf das Kältemittel ausübt, einen externen Wärmetauscher 13, der Wärme mit Luft außerhalb des Fahrzeugs tauscht, einen internen Wärmetauscher 14. der eine Temperatur der Klimaanlagenluft regelt, einen Speicher 9, in dem ein zusätzliche Kältemittel gespeichert ist, und so weiter. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Verdichter 2 ein elektrischer Verdichter, der mit von der Leistung der Maschine erzeugten Elektrizität angetrieben wird. Der Verdichter 2 kann jedoch mit Leistung von der Maschine angetrieben werden, die durch Verbrauch von Kraftstoff angetrieben wird.The refrigeration cycle circuit 3 comprises the compressor 2 which pressurizes the refrigerant, an external heat exchanger 13 which exchanges heat with air outside the vehicle, an inter NEN heat exchanger 14 that regulates a temperature of the air conditioning air, a memory 9 in which an additional refrigerant is stored, and so on. In the present embodiment, the compressor 2 is an electric compressor driven with electricity generated by the power of the engine. However, the compressor 2 can be driven with power from the engine driven by consumption of fuel.

Das Fahrzeug ist mit einer Batterie 25 ausgerüstet, die einem Radantriebsmotor (M) 32 Elektrizität zuführt. Eine Batteriemanagementeinheit 26, die einen Zustand der Batterie 25, wie beispielsweise eine Batteriespannung, eine Batterietemperatur und eine Batterierestmenge verwaltet, ist in dem Fahrzeug installiert. Eine Batterierestmenge der Batterie 25 ist somit einem Controller 10 über die Batteriemanagementeinheit 26 bekannt. Elektrizität wird zu dem Motor 32 von der Batterie 25 über eine Motorsteuerschaltung 31 geführt.The vehicle is equipped with a battery 25 that supplies electricity to a wheel drive motor (M) 32 . A battery management unit 26 that manages a condition of the battery 25 such as a battery voltage, a battery temperature, and a battery remaining amount is installed in the vehicle. A remaining battery quantity of the battery 25 is thus known to a controller 10 via the battery management unit 26 . Electricity is supplied to the motor 32 from the battery 25 via a motor control circuit 31 .

Vorgänge eines Absperrventils 35, der Elektromagnetventile 36 und 37 und so weiter der ersten Ausführungsform werden nun beschrieben. Die Kühlkreislaufschaltung 3 weist vier Moden wie folgt auf.Operations of a check valve 35, electromagnetic valves 36 and 37 and so on of the first embodiment will now be described. The refrigeration cycle circuit 3 has four modes as follows.

In einem Kühl- und einem Kühlentfeuchtungs-Modus strahlt das Kältemittel Wärme in den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 und den externen Wärmetauscher 13 und absorbiert Wärme in dem internen Wärmetauscher 14. Folglich ist ein elektronisches Expansionsventil 11 vollständig geöffnet und ein elektronisches Expansionsventil 12 regelt eine Strömungsrate, um eine Temperatur des internen Wärmetauschers 14 zu steuern, der als ein Verdampfer arbeitet. Das Elektromagnetventil 37 ist geschlossen und das Elektromagnetventil 36 ist ebenfalls geschlossen.In a cooling and a cooling dehumidification mode, the refrigerant radiates heat in the water-refrigerant heat exchanger 15 and the external heat exchanger 13 and absorbs heat in the internal heat exchanger 14. Consequently, an electronic expansion valve 11 is fully open and an electronic expansion valve 12 controls a Flow rate to control a temperature of the internal heat exchanger 14 operating as an evaporator. The electromagnetic valve 37 is closed and the electromagnetic valve 36 is also closed.

In einem Heizmodus strahlt das Kältemittel Wärme in den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 und absorbiert Wärme in dem externen Wärmetauscher 13. Folglich regelt das elektronisches Expansionsventil 11 eine Strömungsrate, um eine Temperatur des externen Wärmetauschers 13 zu steuern, der als ein Verdampfer arbeitet. Das elektronische Expansionsventil 12 ist geschlossen. Sogar wenn das Gebläse gestoppt ist, wird Wärme in dem internen Wärmetauscher 14 aufgrund eines natürlichen Konvektionsstroms geringfügig getauscht. Folglich wird, wenn das elektronische Expansionsventil 12 offen ist, eine Strömung von dem Kältemittel in dem internen Wärmetauscher 14 gebildet und eine Menge getauschter Wärme wird erhöht, was zu einer Verschlechterung führt. Kurz gesagt nimmt die Heizleistung ab. Das elektronische Expansionsventil 12 wird geschlossen, um eine derartige Unannehmlichkeit zu verhindern. Das Elektromagnetventil 37 ist geschlossen, wohingegen das Elektromagnetventil 36 geöffnet ist.In a heating mode, the refrigerant radiates heat into the water-refrigerant heat exchanger 15 and absorbs heat into the external heat exchanger 13. Consequently, the electronic expansion valve 11 regulates a flow rate to control a temperature of the external heat exchanger 13 functioning as an evaporator. The electronic expansion valve 12 is closed. Even when the fan is stopped, heat is slightly exchanged in the internal heat exchanger 14 due to a natural convection current. Consequently, when the electronic expansion valve 12 is open, a flow of the refrigerant is formed in the internal heat exchanger 14 and an amount of heat exchanged is increased, resulting in deterioration. In short, the heating capacity decreases. The electronic expansion valve 12 is closed to prevent such an inconvenience. The electromagnetic valve 37 is closed, whereas the electromagnetic valve 36 is open.

Der interne Wärmetauscher 14 ist nicht imstande, eine Temperatur während des Heizens zu regeln. Der interne Wärmetauscher 14 regelt eine Temperatur als ein Verdampfer während des Kühlens und arbeitet als ein Entfeuchtungsverdampfer während des Heizens. In der Kühlkreislaufschaltung 3 ist der interne Wärmetauscher 14 nicht als ein Kondensator verfügbar.The internal heat exchanger 14 is unable to control temperature during heating. The internal heat exchanger 14 controls temperature as an evaporator during cooling and works as a dehumidifying evaporator during heating. In the refrigeration cycle circuit 3, the internal heat exchanger 14 is not available as a condenser.

Während des Heizens strahlt das Kältemittel Wärme zu dem Kühlmittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 und das Kühlmittel heizt die Klimaanlagenluft auf, die in den Fahrzeuginnenraum in dem Heizerkern 8 zu blasen ist. Das heißt, dass als ein Verfahren zum Heizen von Wasser erwärmen die Wärmepumpe, die aus der Kühlkreislaufschaltung 3 gebildet ist, und der Brenner 6 zusammen das Kühlmittel erwärmen und dann die Wärme zu der Klimaanlagenluft von dem einzelnen Heizerkern gestrahlt wird.During heating, the refrigerant radiates heat to the coolant in the water-refrigerant heat exchanger 15 and the coolant heats the air-conditioning air to be blown into the vehicle interior in the heater core 8 . That is, as a method of heating water, the heat pump composed of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 together heat the coolant, and then the heat is radiated to the air-conditioning air from the single heater core.

In einem Erwärmungs-Entfeuchtungsmodus strahlt das Kältemittel Wärme in den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 und absorbiert Wärme in dem externen Wärmetauscher 13 und dem internen Wärmetauscher 14. Folglich regelt das elektronische Expansionsventil 11 eine Strömungsrate, µm eine Temperatur des externen Wärmetauschers 13 zu steuern, der als ein Verdampfer arbeitet. Das elektronische Expansionsventil 12 regelt ebenfalls eine Strömungsrate. Das Elektromagnetventil 37 ist geöffnet und das Elektromagnetventil 36 ist ebenfalls geöffnet.In a heating-dehumidifying mode, the refrigerant radiates heat in the water-refrigerant heat exchanger 15 and absorbs heat in the external heat exchanger 13 and the internal heat exchanger 14. Consequently, the electronic expansion valve 11 regulates a flow rate to control a temperature of the external heat exchanger 13, which works as an evaporator. The electronic expansion valve 12 also controls a flow rate. The electromagnetic valve 37 is open and the electromagnetic valve 36 is also open.

Hier erfordert die Entfeuchtung einen bekannten Wiedererwännungvorgang, um Luft aufzuheizen, die in dem internen Wärmetauscher 14 gekühlt wurde, der als ein Verdampfer in dem Heizerkern 8 arbeitet, wo das Warmwasser strömt. In 1 werden ein Warmwasserwiedererwärmungs-Wärmetauscher, der grundlegend der gleiche wie der Heizerlcern 8 ist, und eine Luftmischklappe, die ein durch den Heizerkern laufendes Luftvolumen steuert, weggelassen.Here, the dehumidification requires a known reheating operation to heat air that has been cooled in the internal heat exchanger 14 working as an evaporator in the heater core 8 where the hot water flows. In 1 For example, a hot water reheating heat exchanger, which is basically the same as the heater core 8, and an air mix damper that controls a volume of air passing through the heater core are omitted.

In einem Abtaumodus absorbiert das Kältemittel Wärme oder absorbiert weder Wärme noch strahlt Wärme in den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 und strahlt Wärme in den externen Wärmetauscher 13. Folglich ist das elektronische Expansionsventil 11 vollständig geöffnet, wohingegen das elektronische Expansionsventil 12 geschlossen ist. Das Elektromagnetventil 37 ist geschlossen, wohingegen das Elektromagnetventil 36 geöffnet ist.In a defrost mode, the refrigerant absorbs heat or does not absorb heat, nor radiates heat into the water-refrigerant heat exchanger 15 and radiates heat into the external heat exchanger 13. Consequently, the electronic expansion valve 11 is fully opened, whereas the electronic expansion valve 12 is closed. The electromagnetic valve 37 is closed, whereas the electromagnetic valve 36 is open.

In einem Fall, in dem das Absperrventil 35 fehlt, wird eine Schaltung, die nacheinander durch den Verdichter 2 -> den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 → das Elektromagnetventil 37 → das Elektromagnetventil 36 → den Speicher 9 → den Verdichter 2 läuft, während des Erwärmungs-Entfeuchtungsmodus gebildet. Um eine Bildung einer derartigen Schaltung zu verhindern, wird das Absperrventil 35 zwischen den Elektromagnetventilen 37 und 36 bereitgestellt.In a case where the check valve 35 is absent, a circuit that is sequentially through the compressor 2 → the water-refrigerant heat exchanger 15 → the electromagnetic valve 37 → the electromagnetic valve 36 → the accumulator 9 → the compressor 2 runs, formed during the heating-dehumidifying mode. In order to prevent such a circuit from being formed, the check valve 35 is provided between the electromagnetic valves 37 and 36 .

Wie in 2 weist der Controller 10 einen Berechnungsabschnitt (S205) auf, der jeweils den Kraftstoffwirkungsgrad von der Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, und dem Brenner 6 gemäß Betriebsbedingungen berechnet, die eine Außenlufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs umfassen. Die Kühlkreislaufschaltung 3 heizt die Klimaanlagenluft über den Heizerkern 8 auf, wo das Warmwasser strömt, durch Heizen des Warmwassers in der Warmwasserschaltung 1 über den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher mit Wärme von dem Kältemittel, das in dem Verdichter 2 unter Druck gesetzt wird und heiß wird. Gemäß der Konfiguration der ersten Ausführungsform arbeitet der interne Wärmetauscher 14 nicht als ein Kondensator und arbeitet lediglich als ein Verdampfer. Weil die Kühlkreislaufschaltung 3 der ersten Ausführungsform das Wassererwärmungsverfahren adoptiert, heizt die Kühlkreislaufschaltung 3 die Warmwasserschaltung auf. Im Fall eines nachstehend mit Bezug auf 15 beschriebenen Lufterwärmungsverfahrens arbeitet der interne Wärmetauscher 14 als ein Kondensator und wird mit einer Klimaanlagenlufterwärmungsfunktion ausgerüstet.As in 2 the controller 10 has a calculation section (S205) that calculates each of the fuel efficiency of the refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump and the burner 6 according to operating conditions including an outside air temperature outside the vehicle. The refrigeration cycle circuit 3 heats the air conditioning air through the heater core 8 where the hot water flows by heating the hot water in the hot water circuit 1 through the water-refrigerant heat exchanger with heat from the refrigerant that is pressurized in the compressor 2 and becomes hot . According to the configuration of the first embodiment, the internal heat exchanger 14 does not function as a condenser and functions only as an evaporator. Because the refrigeration cycle circuit 3 of the first embodiment adopts the water heating method, the refrigeration cycle circuit 3 heats the hot water circuit. In the case of one referred to below 15 According to the air heating method described above, the internal heat exchanger 14 works as a condenser and is equipped with an air conditioning air heating function.

Der Brenner 6 heizt die Klimaanlagenluft zuerst über den Heizerkern 8 auf, in dem das Warmwasser strömt, durch Heizen des Warmwassers in der Warmwasserschaltung 1. Der Controller 10 umfasst intern einen in 2 gezeigten Wirkungsgrad-Auswahlabschnitt (S208 bis S214) und aktiviert vorzugsweise eine von zwei Heizvorrichtungen, das heißt, entweder die Wärmepumpe, die aus der Kühlkreislaufschaltung 3 gebildet wird, oder den Brenner 6, je nachdem, wo der höhere berechnete Kraftstoffwirkungsgrad zugeordnet ist.The burner 6 first heats the air conditioning air via the heater core 8, in which the hot water flows, by heating the hot water in the hot water circuit 1. The controller 10 internally includes an in 2 efficiency selection section shown (S208 to S214) and preferably activates one of two heaters, i.e. either the heat pump formed of the refrigeration cycle circuit 3 or the burner 6, whichever is associated with the higher calculated fuel efficiency.

Bezugnehmend auf 1 wird in einem Fall, in dem die Kühlkreislaufschaltung 3 und der Brenner 6 vorhanden sind, vorzugsweise die/der mit dem höheren Wirkungsgrad aktiviert. Zusätzlich zu einem Fall, in dem zwei Heizvorrichtungen einschließlich der Kühlkreislaufschaltung 3 und des Brenners 6 vorhanden sind, wird sogar in einem Fall, in dem beispielsweise drei oder mehr Heizvorrichtungen zusätzlich einen elektrischen Heizer umfassen, vorzugsweise jede Heizvorrichtung mit dem höheren Wirkungsgrad auf eine gleiche Art und Weise aktiviert. In einem derartigen Fall ist der Kraftstoffwirkungsgrad des elektrischen Heizers weit unterhalb des Kraftstoffwirkungsgrads der Kühlkreislaufschaltung 3. Folglich wird immer vermutet, dass der Wirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung 3 höher als der Wirkungsgrad des elektrischen Heizers ist.Referring to 1 In a case where the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 are provided, the one with the higher efficiency is preferably activated. In addition to a case where there are two heaters including the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6, even in a case where, for example, three or more heaters additionally include an electric heater, each heater with the higher efficiency is preferably used in an equal manner and way activated. In such a case, the fuel efficiency of the electric heater is far below the fuel efficiency of the refrigeration cycle circuit 3. Consequently, it is always presumed that the efficiency of the refrigeration cycle circuit 3 is higher than the efficiency of the electric heater.

Der Controller 10 ist als eine Klimaanlagen-ECU bekannt und umfasst einen Speicher als eine interne Speichervorrichtung und eine CPU als eine Rechenvorrichtung. Der Controller 10 steuert den Verdichter 2, das erste elektronische Expansionsventil 11, das zweite elektronische Expansionsventil 12 und dergleichen auf der Grundlage von Information über eine voreingestellte Temperatur in dem Fahrzeuginnenraum, die über eine Bedienungstafel eingestellt wird, und Sensorinformation, wie beispielsweise einer Außenlufttemperatur, einer Innenlufttemperatur und einer Menge an Solarstrahlung. Wie durch gepunktete Linien von 1 angegeben ist, ist der Controller 10 mit dem Verdichter 2 und dem Brenner 6 elektrisch verbunden.The controller 10 is known as an air conditioner ECU, and includes a memory as an internal storage device and a CPU as a computing device. The controller 10 controls the compressor 2, the first electronic expansion valve 11, the second electronic expansion valve 12 and the like based on information about a preset temperature in the vehicle interior set via an operation panel and sensor information such as an outside air temperature indoor air temperature and amount of solar radiation. As indicated by dotted lines from 1 is indicated, the controller 10 is electrically connected to the compressor 2 and the combustor 6 .

Wie beschrieben wurde, arbeitet der interne Wärmetauscher 14 keineswegs als ein Kondensator in der Schaltungskonfiguration der ersten Ausführungsform.As has been described, the internal heat exchanger 14 does not function at all as a condenser in the circuit configuration of the first embodiment.

Gemäß der ersten Ausführungsform berechnet der Controller 10 den Kraftstoffwirkungsgrad von jeweils der Kühlkreislaufschaltung 3 und dem Brenner 6 gemäß den Betriebsbedingungen, die eine Außenlufttemperatur zu einer gegenwärtigen Zeit umfassen. Der Controller 10 kann den Kraftstoffwirkungsgrad von jeweils der Kühlkreislaufschaltung 3 und dem Brenner 6 auf der Grundlage jeweils eines Signals von dem Verdichter 2 und eines Signals von dem Brenner 6 berechnen. Der Controller 10 aktiviert vorzugsweise die Kühlkreislaufschaltung 3 oder der Brenner 6, je nachdem, wo der höhere berechnete Kraftstoffwirkungsgrad zugeordnet ist. Folglich kann eine Tatsache ausgenutzt werden, dass der Brenner 6 effizienter als die Kühlkreislaufschaltung 3 auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis in einigen Fällen ist. In derartigen Fällen kann eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung, die weniger Kraftstoff konsumiert, durch Kombinieren eines Betriebs des Brenners 6 und eines Betriebs unter Verwendung der Kühlkreislaufschaltung 3 abhängig von dem Kraftstoffwirkungsgrad bereitgestellt werden. According to the first embodiment, the controller 10 calculates the fuel efficiency of each of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 according to operating conditions including an outside air temperature at a current time. The controller 10 may calculate the fuel efficiency of each of the refrigeration cycle circuit 3 and the combustor 6 based on a signal from the compressor 2 and a signal from the combustor 6, respectively. The controller 10 preferably activates the refrigeration cycle circuit 3 or the burner 6, whichever is associated with the higher calculated fuel efficiency. Consequently, a fact that the burner 6 is more efficient than the refrigeration cycle circuit 3 on a fuel consumption basis in some cases can be utilized. In such cases, a vehicle air-conditioning device that consumes less fuel can be provided by combining operation of the burner 6 and operation using the refrigeration cycle circuit 3 depending on the fuel efficiency.

Weil der interne Wärmetauscher 14 nicht als ein Kondensator arbeitet, kann die Heizung nicht unter Verwendung des internen Wärmetauschers 14 durchgeführt werden. In der ersten Ausführungsform umfasst die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15, der zwischen der Warmwasserschaltung 1 und der Kühlkreislaufschaltung 3 bereitgestellt wird, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Warmwasser zu tauschen. Ein Verfahren zum Durchführen des Heizens durch Heizen der Warmwasserschaltung 1 mit Wärme der Kühlkreislaufschaltung 3 durch Aufnehmen des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15 wie oben wird das Wassererwärmungsverfahren genannt. Das Verfahren wird mit dem Lufterwärmungsverfahren (nachstehend beschriebene 13 oder 15) verglichen, das keinen Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 aufweist. In einem Fall, in dem der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher fehlt, kann die Heizung nicht durchgeführt werden, es sei denn, dass eine in 13 oder 15 gezeigte Konfiguration (Lufterwärmungsverfahren) adoptiert wird.Because the internal heat exchanger 14 does not function as a condenser, heating using the internal heat exchanger 14 cannot be performed. In the first embodiment, the vehicle air-conditioning device includes the water-refrigerant heat exchanger 15 provided between the hot water circuit 1 and the refrigeration cycle circuit 3 to exchange heat between the refrigerant and the hot water. A method of performing heating by heating the hot water shell Device 1 with heat of the refrigeration cycle circuit 3 by incorporating the water-refrigerant heat exchanger 15 as above is called the water heating method. The method is carried out using the air heating method (described below 13 or 15 ) compared, which has no water-refrigerant heat exchanger 15. In a case where the water-refrigerant heat exchanger is absent, heating cannot be performed unless one in 13 or 15 shown configuration (air heating method) is adopted.

Weil Luft durch das Lufterwärmungsverfahren direkt erwärmt wird, weist das Lufterwärmungsverfahren ein hohen Heizwirkungsgrad als einen vorteilhaften Punkt auf. Weil es nicht notwendig ist, Wasser zu erwärmen, weist das Lufterwärmungsverfahren außerdem eine sofortige Wirkung im Vergleich mit dem Wassererwärmungsverfahren auf. Weil die Kühlkreislaufschaltung 3 außerdem auf der Fahrzeugseite von einer Schaltung abnehmbar ist, wird die Installation an dem Fahrzeug einfach.Because air is directly heated by the air heating method, the air heating method has high heating efficiency as an advantageous point. In addition, because it is not necessary to heat water, the air heating method has an instantaneous effect as compared with the water heating method. In addition, since the refrigeration cycle circuit 3 is detachable from a circuit on the vehicle side, installation on the vehicle becomes easy.

Indessen wird im Fall einer räumlichen Anordnung in einem Busfahrzeug ein Heizwärmetauscher auf einer Decke durch das Lufterwärmungsverfahren lokalisiert und Heizluft wird von der Decke ausgeblasen. Die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung versagt somit, den Kopf kalt und Füße warm zu halten. Das heißt, ein Nachteil des Lufterwärmungsverfahrens ist, dass sich ein Insasse weniger wohlfühlt. Außerdem ist, weil sich Warmluft in einem oberen Abschnitt sammelt, ein Zirkulator oder dergleichen im Fall einer räumlichen Anordnung getrennt erforderlich, um Heizluft von der Decke auszublasen.Meanwhile, in the case of being arranged in a bus vehicle, a heating heat exchanger is located on a ceiling by the air heating method, and heating air is blown out from the ceiling. The vehicle air conditioning device thus fails to keep the head cold and feet warm. That is, a disadvantage of the air heating method is that an occupant feels less comfortable. In addition, since warm air accumulates in an upper portion, a circulator or the like is separately required in the case of spatial arrangement to blow out heated air from the ceiling.

Im Gegensatz dazu besteht ein Vorteil des Wassererwärmungsverfahrens wie in der ersten Ausführungsform darin, dass sich ein Insasse wohlfühlt, weil in dem Heizerkern 8 erwärmte Heizluft von einem unteren Abschnitt des Fahrzeugs geblasen wird. Der Kühler 7 der Warmwasserschaltung 1 wird als ein Teil eines externen Kondensators verfügbar, indem Wärme teilweise von der Kältemittelseite zu dem Warmwasser in der Warmwasserschaltung 1 während eines Kühlbetriebs durch die Kühlkreislaufschaltung 3 übertragen wird. Folglich wird der Wirkungsgrad während des Kühlens verstärkt.In contrast, an advantage of the water heating method as in the first embodiment is that an occupant feels comfortable because heated air heated in the heater core 8 is blown from a lower portion of the vehicle. The chiller 7 of the hot water circuit 1 becomes available as a part of an external condenser by partially transferring heat from the refrigerant side to the hot water in the hot water circuit 1 through the refrigeration cycle circuit 3 during a cooling operation. Consequently, the efficiency during cooling is enhanced.

Ferner kann das Wassererwärmungsverfahren ohne weiteres für zukünftiges Wärmemanagement entwickelt werden. Beispielsweise ist es mittels des Wassererwärmungsverfahrens einfach, sich mit einer Abgaswärmerückgewinnung über eine Warmwasserschaltung in einer Temperaturregulierungsvorrichtung einer Batterie zu befassen, die in einem Fahrzeug installiert ist, das mit einer laufenden Batterie ausgestattet ist. Außerdem ist das Heizen von Warmwasser durch die Kühlkreislaufschaltung 3 verfügbar, um eine Maschine vorzuheizen.Furthermore, the water heating method can be easily developed for future thermal management. For example, by means of the water heating method, it is easy to deal with exhaust heat recovery via a hot water circuit in a temperature regulation device of a battery installed in a vehicle equipped with a running battery. In addition, heating of hot water by the refrigeration cycle circuit 3 is available to preheat an engine.

Ein Nachteil des Wassererwärmungsverfahrens besteht darin, dass das Wassererwärmungsverfahren dem Lufterwärmungsverfahren in einer sofortigen Wirkung und dem Wirkungsgrad als eine Kühlkreislaufschaltung unterlegen ist.A disadvantage of the water heating method is that the water heating method is inferior to the air heating method in instantaneous effect and efficiency as a refrigeration cycle circuit.

Im Fall des Wassererwärmungsverfahrens ist der externe Wärmetauscher 13, der einen Verdampfer während des Heizens bildet, an der Decke des Busfahrzeugs installiert. Der interne Wärmetauscher 14, der als ein Entfeuchtungsverdampfer arbeitet, ist ebenfalls an der Decke installiert. Der Verdichter 2 ist an der Decke in einem Fall installiert, in dem der Verdichter 2 ein elektrischer Verdichter ist. In einem Fall, in dem der Verdichter 2 von der Maschine, welche die Wärmequelle 4 bildet, über einen Riemen angetrieben wird, ist der Verdichter 2 in einem Maschinenraum installiert.In the case of the water heating method, the external heat exchanger 13 constituting an evaporator during heating is installed on the ceiling of the bus vehicle. The internal heat exchanger 14, which works as a dehumidifying evaporator, is also installed on the ceiling. The compressor 2 is installed on the ceiling in a case where the compressor 2 is an electric compressor. In a case where the compressor 2 is belt-driven by the engine constituting the heat source 4, the compressor 2 is installed in an engine room.

Die Steuerung wird nun unter Verwendung von 2 beschrieben. Wenn die Steuerung startet, vergleicht der Controller 10 eine Zimmertemperatur Tr eines Innenluftsensors mit einem Wert, der durch Subtrahieren eines vorbestimmten Temperaturunterschieds Tp von einer voreingestellten Temperatur Tset in Schritt S201 erhalten wird. Wenn die Zimmertemperatur Tr höher als der Wert ist, der durch Subtrahieren des vorbestimmten Temperaturunterschieds Tp von der voreingestellten Temperatur Tset erhaltenen wird, bestimmt der Controller 10, dass Heizen nicht notwendig ist und geht zu Schritt S202 weiter, in dem der Controller 10 sowohl den Brenner 6 als auch die Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, AUS schaltet und den Verdichter 2 stoppt.Control is now using 2 described. When control starts, the controller 10 compares a room temperature Tr of an inside air sensor with a value obtained by subtracting a predetermined temperature difference Tp from a preset temperature Tset in step S201. If the room temperature Tr is higher than the value obtained by subtracting the predetermined temperature difference Tp from the preset temperature Tset, the controller 10 determines that heating is not necessary and proceeds to step S202, in which the controller 10 controls both the burner 6 and the refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump turns OFF and the compressor 2 stops.

Wenn die Zimmertemperatur Tr andererseits nicht höher als der Wert ist, der durch Subtrahieren des vorbestimmten Temperaturunterschieds Tp von der voreingestellten Temperatur Tset erhalten wird, bestimmt der Controller 10, dass Heizen notwendig ist. In einem derartigen Fall geht der Controller 10 zu Schritt S203 weiter, in dem der Controller 10 eine Aufwärmsteuerung bezüglich dessen durchführt, ob ein Aufwärmen notwendig ist, um eine Fahrzeug-Innenraumtemperatur steil anzuheben. Wenn ein Aufwärmen notwendig ist, führt der Controller 10 eine nachstehend beschriebene Aufwärmprozedur durch. Ein Teil des Controllers 10, der einen Steuervorgang in Schritt S203 durchführt, kann als ein Beispiel eines Aufwärmsteuerabschnitts verwendet werden, der Heizleistung durch Aktivieren sowohl der Kühlkreislaufschaltung 3 als auch des Brenners 6 verstärkt. Ein detailliertes Ablaufdiagramm der Aufwärmsteuerung in Schritt S203 wird nachstehend beschrieben.On the other hand, when the room temperature Tr is not higher than the value obtained by subtracting the predetermined temperature difference Tp from the preset temperature Tset, the controller 10 determines that heating is necessary. In such a case, the controller 10 proceeds to step S203, in which the controller 10 performs warm-up control as to whether warm-up is necessary to steeply raise a vehicle interior temperature. If a warm-up is necessary, the controller 10 performs a warm-up procedure described below. A part of the controller 10 that performs a control process in step S203 can be used as an example of a warm-up control section that boosts heating performance by activating both the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6. A detailed flowchart of the warm-up control in step S203 will be described below.

Anschließend berechnet der Controller 10 die zum Heizen notwendige Leistung in Schritt S204 von 2. Die notwendige Heizleistung wird unter Verwendung einer Abweichung zwischen einer Innenlufttemperatur zu einer gegenwärtigen Zeit, die von einem Sensor erfasst wird, und der voreingestellten Temperatur, einer Menge an Solarstrahlung und so weiter berechnet.Subsequently, the controller 10 calculates the power necessary for heating in step S204 of FIG 2 . The necessary heating power is calculated using a deviation between an indoor air temperature at a current time detected by a sensor and the preset temperature, an amount of solar radiation, and so on.

Im anschließenden Schritt S205 berechnet der Controller 10 eine Echtzeit-Heizleistung von jeweils der Kühlkreislaufschaltung 3 und dem Brenner 6 und berechnet einen Kraftstoffwirkungsgrad zum Erreichen der berechneten Leistung. Der Wirkungsgrad stellt eine Heizleistung pro Energie des pro Zeiteinheit konsumierten Kraftstoffs dar.In subsequent step S205, the controller 10 calculates a real-time heating capacity of each of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6, and calculates a fuel efficiency for attaining the calculated capacity. The efficiency represents a heat output per energy of the fuel consumed per unit of time.

In einem Fall, in dem ein Verdichter von einem Motor gedreht wird, wenn eine von dem Kraftstoff konsumierte Energie, um eine Drehausgabe des Motors zu erzeugen, gleich 1 angenommen wird, ist die Drehausgabe des Motors in dem oben beschriebenen Fall gleich 0,18 (0,3 × 0,6 = 0,18). Eine Echtzeit-Drehzahl des Verdichters in einer Kühlkreislaufschaltung wird schließlich mittels einer bekannten Drehzahlsteuerung des Verdichters hergeleitet.In a case where a compressor is rotated by a motor, when an energy consumed by the fuel to generate a rotary output of the motor is assumed to be 1, the rotary output of the motor is 0.18 ( 0.3 × 0.6 = 0.18). A real-time speed of the compressor in a refrigeration cycle circuit is ultimately derived using known compressor speed control.

Es ist notwendig, den Wirkungsgrad des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15 zur Zeit der Übertragung von Wärme, die in der Kühlkreislaufschaltung 3 gemäß der Drehzahl erzeugt wird, zu dem Warmwasser über den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 zu berücksichtigen. Außerdem ist es notwendig, das Gebläse und den Lüfter zu drehen, während die Kühlkreislaufschaltung in Betrieb ist. Folglich ist es ebenfalls notwendig, zu berücksichtigen, dass der Maschine zugeführter Kraftstoff konsumiert wird, wenn Elektrizität von derartigen Luft-Gebläse Vorrichtungen verwendet wird. Indem die vorangegangenen Angelegenheiten berücksichtigt werden, kann die gesamte Heizleistung berechnet werden, die für eine Menge von konsumiertem Kraftstoff erhalten werden kann, oder der Kraftstoffwirkungsgrad kann durch Verwenden einer Karte empirisch im Voraus erhalten werden. Geeignete Parameter, die verwendet werden, um die Karte zu erzeugen, sind eine Außenlufttemperatur, eine Innenlufttemperatur und eine Maschinendrehzahl.It is necessary to consider the efficiency of the water-refrigerant heat exchanger 15 at the time of transferring heat generated in the refrigeration cycle circuit 3 according to the rotation speed to the hot water via the water-refrigerant heat exchanger 15 . In addition, it is necessary to rotate the blower and fan while the refrigeration cycle circuit is in operation. Consequently, it is also necessary to consider that fuel supplied to the engine is consumed when using electricity from such air-blowing devices. By considering the foregoing matters, the total heating power that can be obtained for an amount of fuel consumed can be calculated, or the fuel efficiency can be obtained empirically in advance by using a map. Appropriate parameters used to generate the map are outside air temperature, inside air temperature, and engine speed.

Eine Verdichterdrehzahl kann aus einer Maschinendrehzahl und einem Riemenscheibenverhältnis berechnet werden. Ein Wirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung kann berechnet werden, da ein Zustand einer Kühlkreislaufschaltung unter Verwendung der oben spezifizierten Parameter bestimmt wird.A compressor speed can be calculated from an engine speed and a pulley ratio. An efficiency of the refrigeration cycle circuit can be calculated since a state of a refrigeration cycle circuit is determined using the parameters specified above.

Der Heizleistung des Brenners 6 und dem Kraftstoffwirkungsgrad, um die Leistung zu erreichen, kann ohne weiteres durch Auslesen von Daten oline Durchführen einer Berechnung nachgegangen werden. Es sei jedoch bemerkt, dass die Daten eines Herstellers des Brenners und der Wirkungsgrad als ein Wärmetauscher eines Heizerkerns, der die in dem Brenner erzeugte Wärme in Wärme der Klimaanlagenluft befördert, berücksichtigt werden müssen. Es ist ebenfalls notwendig, eine Wasserpumpe und einen Lüfter zu drehen, um Warmluft auszublasen, indem Warmwasser gezwungen wird, zu strömen. Folglich muss die Elektrizität, die notwendig ist, um die Wasserpumpe und den Lüfter zu drehen, und eine Menge an Kraftstoff, die von der Maschine konsumiert wird, um die Elektrizität zu erhalten, ebenfalls berücksichtigt werden.The heating capacity of the burner 6 and the fuel efficiency to achieve the capacity can be easily followed by reading out data oline performing a calculation. However, it should be noted that the data of a manufacturer of the burner and the efficiency as a heat exchanger of a heater core that conveys the heat generated in the burner into heat of the air-conditioning air must be taken into account. It is also necessary to rotate a water pump and a fan to blow out warm air by forcing warm water to flow. Consequently, the electricity necessary to turn the water pump and fan and an amount of fuel consumed by the machine to obtain the electricity must also be considered.

Schließlich wird die Energie pro Zeiteinheit, die zum Heizen der Luft durch Betreiben des Brenners gegeben wird, unter Verwendung einer Gesamtkraftstoffmenge erhalten, und dann wird der Kraftstoffwirkungsgrad durch Teilen einer Menge der Energie durch die Gesamtkraftstoffmenge erhalten.Finally, the energy per unit time given to heat the air by operating the burner is obtained using a total amount of fuel, and then the fuel efficiency is obtained by dividing an amount of the energy by the total amount of fuel.

Beispielsweise wird unter einer Bedingung, dass eine Außenlufttemperatur gleich -10°C ist und eine Fahrzeug-Innenraumtemperatur gleich 20°C ist, eine Wärmelast eines Fahrzeugs herausgefunden, gleich 15 kW zu sein. Hier wird der Kühlkreislaufschaltungswirkungsgrad (Leistungszahl) einer Wärmepumpe berechnet, um beispielsweise gleich 2,5 von einer Maschinendrehzahl, einer Außenlufttemperatur und einer Fahrzeug-Innenraumtemperatur zu sein.For example, under a condition that an outside air temperature is -10°C and a vehicle interior temperature is 20°C, a heat load of a vehicle is found to be 15 kW. Here, the refrigeration cycle circuit efficiency (Coefficient of Performance) of a heat pump is calculated to be equal to 2.5 from, for example, an engine speed, an outside air temperature, and a vehicle interior temperature.

Kurz gesagt ist 6,0 kW als Leistung von dem Verdichter notwendig. Unter der Annahme, dass 30% der Energie des in die Maschine pro Zeiteinheit eingegebenen Kraftstoffs als Wellenleistung ausgegeben wird, ist 20 kW als eine pro Zeiteinheit konsumierte Kraftstoffenergiemenge notwendig. Wenn außerdem vorausgesetzt wird, dass die Lüfterleistung gleich 0,6 kW, die Gebläseleistung gleich 0.4 kW und der Wirkungsgrad der Lichtmaschine gleich 0,6 ist, dann ist insgesamt 1,7 kW als Wellenleistung notwendig. Die Weltenleistung entspricht einer Kraftstoffenergiemenge von näherungsweise 5,6 kW. Somit ist 25,6 kW durch Hinzufügen einer Kraftstoffenergiemenge von dem Verdichter notwendig. Folglich wird herausgefunden, dass der Kraftstnffwirkungsgrad der Wärmepumpe näherungsweise gleich 0,59 (15 kW/26,5 kW = 0,59) ist.In short, 6.0 kW is necessary as the power from the compressor. Assuming that 30% of the energy of the fuel inputted into the engine per unit time is output as shaft power, 20 kW is necessary as an amount of fuel energy consumed per unit time. Also, if it is assumed that the fan power is 0.6 kW, the blower power is 0.4 kW, and the alternator efficiency is 0.6, then a total of 1.7 kW of shaft power is required. The world output corresponds to a fuel energy amount of approximately 5.6 kW. Thus, 25.6 kW is necessary by adding an amount of fuel energy from the compressor. Consequently, it is found that the fuel efficiency of the heat pump is approximately equal to 0.59 (15 kW/26.5 kW = 0.59).

Um eine Leistung von 15 kW zu erreichen, erfordert der Brenner ferner eine Kraftstoffenergiemenge von näherungsweise 18,8 kW in Anbetracht des Eingangsenergiewirkungsgrads (Leistungszahl) von 0,8. Ein Gesamtbetrag der Elektrizität einer Wasserpumpe und eines Gebläses, das einen Betrieb des Brenners begleitet, ist näherungsweise 0,9 kW. Die Elektrizität ist 1,5 kW hinsichtlich der Wellenleistung der Lichtmaschine und 5,0 kW hinsichtlich einer Kraftstoffenergiemenge. Insgesamt erfordert, um die Heizleistung von 15 kW zu erreichen, der Brenner eine Kraftstoffenergiemenge von näherungsweise 23,8 kW. Folglich wird herausgefunden, dass der Kraftstoffwirkungsgrad des Brenners näherungsweise gleich 0,63 (15 kW/23,8 kW =, 0,63) ist. Kurz gesagt ist der Brenner kraftstoffeffizienter als die Wärmepumpe.Furthermore, to achieve an output of 15 kW, the combustor requires a fuel energy amount of approximately 18.8 kW, given the input energy efficiency (CoP) of 0.8. A total amount of electricity of a water pump and a fan accompanying operation of the burner is approximately 0.9 kW. The electricity is 1.5 kW regarding the wave power tion of the alternator and 5.0 kW in terms of fuel energy quantity. Overall, to achieve the 15 kW heating capacity, the burner requires approximately 23.8 kW of fuel energy. Consequently, it is found that the combustor fuel efficiency is approximately equal to 0.63 (15 kW/23.8 kW = 0.63). In short, the burner is more fuel efficient than the heat pump.

Berechnungen können genäherte Berechnungen und detaillierte Daten sein, wobei beispielsweise eine Windgeschwindigkeitsverteilung in dem Wärmetauscher oder dergleichen weggelassen werden kann. Im Fall des Brenners kann keine Berechnung bei jedem Anlass durchgeführt werden und der Kraftstoffwirkungsgrad des Brenners kann bestimmt werden, gleich 0,8 als ein fester Wert zu sein.Calculations may be approximate calculations and detailed data, for example, a wind speed distribution in the heat exchanger or the like may be omitted. In the case of the burner, calculation cannot be performed every occasion, and the fuel efficiency of the burner can be determined to be equal to 0.8 as a fixed value.

In der Aufwärmprozedur in Schritt S203 von 2 werden sowohl die Kühlkreislaufschaltung 3 als auch der Brenner 6 unabhängig von dem Wirkungsgrad gestartet. Folglich werden die Kühlkreislaufschaltung 3 und der Brenner 6 zur gleichen Zeit AN-geschaltet. In einer eigentlichen Ablaufsteuerung müssen die Kühlkreislaufschaltung 3 und der Brenner 6 immer der Reihe nach AN-geschaltet werden. Die Kühlkreislaufschaltung 3 und der Brenner 6 können jedoch in jeder Reihenfolge AN-geschaltet werden.In the warm-up procedure in step S203 of 2 both the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 are started regardless of the efficiency. Consequently, the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 are turned ON at the same time. In an actual sequence control, the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 must always be turned ON in sequence. However, the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 can be turned ON in any order.

Im anschließenden Schritt S206 von 2 führt der Controller 10 eine Elektrizitätsprioritäts-Steuerung durch, durch die einer Verringerung des Elektrizitätsverbrauchs Priorität gegeben wird. In dem Fahrzeug der ersten Ausführungsform wird ein im Fahrzeug laufender Motor angetrieben, indem elektrische Energie der Batterie verwendet wird. Folglich führt der Controller 10 die Steuerung durch Erfassen einer Restmenge der Batterie durch. Die Elektrizitätsprioritäts-Steuerung wird nachstehend beschrieben.In subsequent step S206 of 2 the controller 10 performs electricity priority control by which priority is given to reducing electricity consumption. In the vehicle of the first embodiment, a motor running in the vehicle is driven using electric power of the battery. Accordingly, the controller 10 performs control by detecting a remaining amount of the battery. The electricity priority control will be described below.

In anschließenden Schritt S207 bestimmt der Controller 10, ob ein vorliegende Modus ein Hauptkraftstofftank-Kraftstoffprioritätsmodus ist, in welchem dem Kraftstoff in einem Hauptkraftstofftank Priorität gegeben wird. Hier bestimmt der Controller 10, ob eine zusätzliche Menge an Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank verbleibt, aus dem Kraftstoff der Maschine zugeführt wird. Wenn keine zusätzliche Menge an Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank verbleibt, führt der Controller 10 eine Hauptkraftstoff-Prioritätsprozedur in Schritt S2072 durch. Eine Bestimmung bezüglich dessen, ob eine zusätzliche Menge an Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank verbleibt, und die Hauptkraftstoff-Prioritätsprozedur wird nachstehend beschrieben.In subsequent step S207, the controller 10 determines whether a present mode is a main fuel tank fuel priority mode in which priority is given to fuel in a main fuel tank. Here, the controller 10 determines whether an additional amount of fuel remains in the main fuel tank from which fuel is supplied to the engine. If no additional amount of fuel remains in the main fuel tank, the controller 10 performs a main fuel priority procedure in step S2072. A determination as to whether an additional amount of fuel remains in the main fuel tank and the main fuel priority procedure is described below.

Ferner vergleicht in Schritt S208 der Controller 10 den Kraftstoffwirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung 3 mit dem Kraftstoffwirkungsgrad des Brenners 6.Further, in step S208, the controller 10 compares the fuel efficiency of the refrigeration cycle circuit 3 with the fuel efficiency of the burner 6.

Wenn der Wirkungsgrad der Energie, die als in den Innenraum zu blasende warme Luft eingegeben, aus der Energie des in die Maschine eingegebenen Kraftstoffs berechnet wird, wird eine Berechnung unter Berücksichtigung der folgenden Angelegenheiten durchgeführt.When the efficiency of the energy inputted as warm air to be blown into the cabin is calculated from the energy of fuel inputted into the engine, calculation is performed taking the following matters into consideration.

In einem Fall, in dem Wärme von der Kühlkreislaufschaltung 3 zu dem Warmwasser in der Warmwasserschaltung 1 übertragen wird, wird zuerst eine Außenlufttemperatur und eine Maschinenkühlmitteltemperatur (Warmwassertemperatur) erfasst. Eine Warmwasser-Strömungsrate wird ebenfalls durch eine Maschinendrehzahl oder Spezifikationen der Wasserpumpe 5 bestimmt.In a case where heat is transferred from the refrigeration cycle circuit 3 to the hot water in the hot water circuit 1, an outside air temperature and an engine coolant temperature (hot water temperature) are first detected. A hot water flow rate is also determined by an engine speed or specifications of the water pump 5.

Ein Zustand, in dem die Kühlkreislaufschaltung 3 ausgeglichen und in einem stabilen Betriebszustand ist, wird aus Spezifikationen des externen Wärmetauschers 13 und des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15, Spezifikationen des Verdichters 2 und einer Drehzahl des Verdichters 2 zusätzlich zu den erfassten Temperaturen und der erfassten Warmwasserströmungsrate erhalten.A state in which the refrigeration cycle circuit 3 is balanced and in a stable operating state is determined from specifications of the external heat exchanger 13 and the water-refrigerant heat exchanger 15, specifications of the compressor 2, and a rotational speed of the compressor 2 in addition to the detected temperatures and the detected Get hot water flow rate.

Folglich kann der Strahlungswirkungsgrad zu der Warmwasserschaltung 1 für eine Eingabe in den Verdichter 2 berechnet werden. Der Strahlungswirkungsgrad kann bei jedem Anlass berechnet werden. Alternativ kann eine Wirkungsgradkarte aus einem Ergebnis eines im Voraus durchgeführten Tests vorläufig erzeugt werden, um den Strahlungswirkungsgrad durch Bezugnahme auf die Karte zu berechnen.Consequently, the radiant efficiency to the hot water circuit 1 for an input to the compressor 2 can be calculated. Radiation efficiency can be calculated on any occasion. Alternatively, an efficiency map may be preliminarily generated from a result of a test performed in advance to calculate the radiation efficiency by referring to the map.

In einem Fall, in dem der Verdichter 2 ein elektrischer Verdichter ist, ist eine Drehzahl des elektrischen Verdichters variable. Das heißt, eine Drehzahl kann von dem Controller 10 gesteuert werden und ist von einer Maschinendrehzahl unabhängig. Weil die notwendige Leistung, um den Fahrzeuginnenraum zu wärmen, durch eine Zimmertemperatur, die voreingestellte Temperatur und eine Außenlufttemperatur bestimmt wird, wird eine notwendige Drehzahl des elektrischen Verdichters durch die notwendige Leistung bestimmt.In a case where the compressor 2 is an electric compressor, a rotating speed of the electric compressor is variable. That is, speed can be controlled by the controller 10 and is independent of engine speed. Because the necessary power to warm the vehicle interior is determined by a room temperature, the preset temperature, and an outside air temperature, a necessary rotating speed of the electric compressor is determined by the necessary power.

In einem Fall, in dem Wärme von der Warmwasserschaltung 1 zu der in den Innenraum zu blasenden Klimaanlagenluft übertragen wird, wird eine in den Innenraum abzugebende Wärmemenge aus Spezifikationen und einer Warmwasser-Strömungsrate des Heizerkerns 8, der erfassten Zimmertemperatur und einem Luftvolumen des Heizerkerns 8 berechnet.In a case where heat is transferred from the hot water circuit 1 to the air conditioning air to be blown indoors, an amount of heat to be discharged indoors is calculated from specifications and a hot water flow rate of the heater core 8, the detected room temperature and an air volume of the heater core 8 .

In einem Fall, in dem die Kühlkreislaufschaltung 3 unter Verwendung von Leistung von der Maschine aktiviert und der Verdichter 2 von der Maschine riemengetrieben wird, ist die in die Kühlkreislaufschaltung 3 eingegebene Energie näherungsweise 30% der in die Maschine eingegebenen Kraftstoffenergie unter Berücksichtigung des Maschinenwirkungsgrads.In a case where the refrigeration cycle circuit 3 is activated using power from the engine and the compressor 2 is belt-driven by the engine, the energy input into the refrigeration cycle circuit 3 is approximately 30% of the fuel energy input into the engine considering engine efficiency.

In einigen Fällen wird die Lichtmaschine, die als der Motor arbeitet, durch Verwenden von Leistung von der Maschine aktiviert, und der Verdichter 2 ist ein elektrischer Verdichter. In derartigen Fällen wird der Kraftstoffwirkungsgrad unter einer Bedingung berechnet, dass die elektrische Energie von der Lichtmaschine mit einem ElektrizitätserzeugungsWirkungsgrad von näherungsweise 60% durch Aktivieren der Lichtmaschine unter Verwendung einer Wellenleistung von näherungsweise 30% der Kraftstoffenergie erhalten wird.In some cases, the alternator that works as the motor is activated by using power from the engine, and the compressor 2 is an electric compressor. In such cases, the fuel efficiency is calculated under a condition that the electric energy is obtained from the alternator with an electricity generation efficiency of approximately 60% by activating the alternator using a shaft power of approximately 30% of the fuel energy.

Im Fall von anderen elektrischen Funktionsbauteilen, hauptsächlich einem elektrischen Lüfter im externen Wärmetauscher und einem elektrischen Gebläse, das Luft zu dem Verdampfer bläst, ist es bevorzugt, zuerst die eingegebene Energie zu berechnen und Daten zu verwenden, die im Voraus für den Elektrizitätsverbrauch der jeweiligen elektrischen Funktionsbauteile gemessen wurden. In einem derartigen Fall ist es bevorzugt, Daten, wie beispielsweise wie viele Watt von dem elektrischen Lüfter in einem hohen Luftblasmodus konsumiert werden, in einem Speicher in der Form einer Karte zu speichern.In the case of other electric functional components, mainly an electric fan in the external heat exchanger and an electric blower that blows air to the evaporator, it is preferable to first calculate the input power and use data obtained in advance for the electricity consumption of the respective electric Functional components were measured. In such a case, it is preferable to store data such as how many watts is consumed by the electric fan in a high air blowing mode in a memory in the form of a card.

Der Wirkungsgrad (die Leistungszahl) des Brenners 6 kann näherungsweise auf 0,8 unabhängig von einer Außenlufttemperatur und dergleichen eingestellt werden. Folglich kann die Energie, die als auszublasende warme Luft eingegeben wird, um das notwendige Heizen im Innenraum des Busfahrzeugs zu erreichen, durch Betreiben der Kühlkreislaufschaltung 3 aus der Energie des in die Maschine eingegebenen Kraftstoffs berechnet werden. Folglich kann der Kraftstoffwirkungsgrad als Ergebnis berechnet werden.The efficiency (Coefficient of Performance) of the burner 6 can be set approximately to 0.8 regardless of an outside air temperature and the like. Consequently, the energy inputted as warm air to be blown out in order to achieve necessary heating in the interior of the bus vehicle can be calculated by operating the refrigeration cycle circuit 3 from the energy of the fuel inputted into the engine. Consequently, the fuel efficiency can be calculated as a result.

Die Energie, die als warme Luft eingegeben wird, die aus dem Heizerkern 8 der Warmwasserschaltung 1 zu blasen ist, um die notwendige Erwärmung in dem Innenraum des Busfahrzeugs zu erreichen, indem der Brenners 6 aus der Energie des in die Maschine eingegebenen Kraftstoffs betrieben wird, kann ebenfalls berechnet werden. Folglich kann der Kraftstoffwirkungsgrad als Ergebnis berechnet werden.The energy inputted as warm air to be blown out of the heater core 8 of the hot water circuit 1 to achieve the necessary heating in the interior of the bus vehicle by operating the burner 6 from the energy of the fuel inputted into the engine, can also be calculated. Consequently, the fuel efficiency can be calculated as a result.

In einigen Fällen wird bestimmt, dass der Kraftstoffwirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung 3 höher als der Kraftstoffwirkungsgrad des Brenners 6 ist und der Kraftstoffverbrauch wird durch Heizen des Fahrzeuginnenraums unter Verwendung der Kühlkreislaufschaltung 3 und nicht durch Heizen des Fahrzeuginnenraums unter Verwendung des Brenners 6 verringert.In some cases, it is determined that the fuel efficiency of the refrigeration cycle circuit 3 is higher than the fuel efficiency of the burner 6, and fuel consumption is reduced by heating the vehicle interior using the refrigeration cycle circuit 3 and not heating the vehicle interior using the burner 6.

In derartigen Fällen geht der Controller 10 zu Schritt S209 von 2 weiter. In Schritt S209 bestimmt der Controller 10, ob die Heizleistung der Kühlkreislaufschaltung 3 höher als die in Schritt S204 berechnete notwendige Heizleistung ist. Wenn bei Schritt S209 bestimmt wird, dass die Heizleistung der Kühlkreislaufschaltung 3 höher als die notwendige Heizleistung ist, schaltet (aktiviert) der Controller 10 die Kühlkreislaufschaltung 3 AN und schaltet (deaktiviert) den Brenner 6 in Schritt S210 AUS.In such cases, the controller 10 proceeds to step S209 2 further. In step S209, the controller 10 determines whether the heating capacity of the refrigeration cycle circuit 3 is higher than the necessary heating capacity calculated in step S204. When it is determined in step S209 that the heating capacity of the refrigeration cycle circuit 3 is higher than the necessary heating capacity, the controller 10 turns ON (activates) the refrigeration cycle circuit 3 and turns OFF (deactivates) the burner 6 in step S210.

Wenn bei Schritt S209 andererseits bestimmt wird, dass die Heizleistung der Kühlkreislaufschaltung 3 nicht höher als die notwendige Heizleistung ist, bestimmt der Controller 10, dass eine Leistung allein durch die Kühlkreislaufschaltung 3 unzureichend ist und schaltet (aktiviert) die Kühlkreislaufschaltung 3 AN und schaltet (aktiviert) ebenfalls den Brenner 6 in Schritt S211 AN.On the other hand, when it is determined at step S209 that the heating capacity of the refrigeration cycle circuit 3 is not higher than the necessary heating capacity, the controller 10 determines that capacity by the refrigeration cycle circuit 3 alone is insufficient and turns ON (activates) the refrigeration cycle circuit 3 and turns (activates ) also ON the burner 6 in step S211.

In einigen Fällen kann bei Schritt S208 bestimmt werden, dass man nicht sagen kann, dass der Kraftstoffwirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung 3 höher als der Kraftstoffwirkungsgrad des Brenners 6 ist, weil der Wirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung 3 beispielsweise wegen einer niedrigen Außenlufttemperatur schlecht ist.In some cases, it may be determined at step S208 that it cannot be said that the fuel efficiency of the refrigeration cycle circuit 3 is higher than the fuel efficiency of the combustor 6 because the efficiency of the refrigeration cycle circuit 3 is poor, for example, due to a low outside air temperature.

In derartigen Fällen wird bestimmt, dass der Brenner 6 effizienter als die Kühlkreislaufschaltung 3 ist. Demgemäß geht der Controller 10 zu Schritt S212 weiter, in dem der Controller 10 bestimmt, ob die Heizleistung des Brenners 6 höher als die in Schritt S204 berechnete notwendige Heizleistung ist.In such cases, it is determined that the burner 6 is more efficient than the refrigeration cycle circuit 3 . Accordingly, the controller 10 proceeds to step S212, in which the controller 10 determines whether the heating capacity of the burner 6 is higher than the necessary heating capacity calculated in step S204.

Wenn bei Schritt S212 bestimmt wird, dass die Heizleistung des Brenners 6 höher als die notwendige Heizleistung ist, schaltet (deaktiviert) der Controller 10 die Kühlkreislaufschaltung 3 AUS und schaltet (aktiviert) den Brenner 6 AN in Schritt S213.When it is determined in step S212 that the heating capacity of the burner 6 is higher than the necessary heating capacity, the controller 10 turns OFF (deactivates) the refrigeration cycle circuit 3 and turns ON (activates) the burner 6 in step S213.

Wenn bei Schritt S212 andererseits bestimmt wird, dass die Heizleistung des Brenners 6 nicht höher als die notwendige Heizleistung ist, bestimmt der Controller 10, dass Leistung allein durch den Brenner 6 unzureichend und schaltet (aktiviert) die Kühlkreislaufschaltung 3 AN und schaltet (aktiviert) ebenfalls den Brenner 6 AN in Schritt S214.On the other hand, when it is determined at step S212 that the heating capacity of the burner 6 is not higher than the necessary heating capacity, the controller 10 determines that capacity by the burner 6 alone is insufficient and turns ON (activates) the refrigeration cycle circuit 3 and also turns on (activates). the burner 6 ON in step S214.

Wie beschrieben wurde, weist der Controller 10 den Berechnungsabschnitt (S205) auf, der den Kraftstoffwirkungsgrad von jeweils der Kühlkreislaufschaltung 3 und dem Brenner 6 gemäß den Betriebsbedingungen herausfindet, die eine Außenlufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs umfassen. Ein Teil des Controllers 10, der einen Steuervorgang in Schritt S205 durchführt, kann als ein Beispiel des Berechnungsabschnitts verwendet werden, der den Kraftstoffwirkungsgrad von jeweils der Kühlkreislaufschaltung 3 und dem Brenner 6 berechnet, der ein Verhältnis einer Energiemenge, die zum Heizen der Klimaanlagenluft gegeben wird, zu einer Energiemenge an Kraftstoff, die zum Heizen konsumiert wird, darstellt.As has been described, the controller 10 has the calculation section (S205) that calculates the fuel efficiency of each of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 according to the operations finds out conditions including an outside air temperature outside the vehicle. A part of the controller 10 that performs a control process in step S205 can be used as an example of the calculation section that calculates the fuel efficiency of each of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6, which is a ratio of an amount of energy given for heating the air-conditioning air , to an energy amount of fuel consumed for heating.

Ein Teil des Controllers 10, der einen Steuervorgang in Schritten S208 bis S214 durchführt, kann ebenfalls als ein Beispiel des Wirkungsgrads-Auswahlabschnitts verwendet werden, der vorzugsweise entweder die Kühlkreislaufschaltung 3 oder den Brenner 6 aktiviert, je nachdem, wo der höhere berechnete Kraftstoffwirkungsgrad zugeordnet ist. Der Controller 10 weist einen Auswahlabschnitt auf, der mindestens entweder die Kühlkreislaufschaltung 3 oder den Brenner 6 gemäß der notwendigen Heizleistung, die gemäß einer vorbestimmten Temperaturbedingung hergeleitet wird, und einem Wärmepumpen-Betriebszustand auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis auswählt und aktiviert.A portion of the controller 10 that performs a control operation in steps S208 through S214 can also be used as an example of the efficiency selection section that preferentially activates either the refrigeration cycle circuit 3 or the burner 6, depending on where the higher calculated fuel efficiency is associated . The controller 10 has a selection section that selects and activates at least one of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 according to the necessary heating power derived according to a predetermined temperature condition and a heat pump operating state on a fuel consumption basis.

Der Wärmepumpen-Betriebszustand auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis kann den Kraftstoflwirkungsgrad der Wärmepumpe umfassen.The heat pump operating condition on a fuel consumption basis may include the fuel efficiency of the heat pump.

Die Kühlkreislaufschaltung 3 der ersten Ausführungsform weist den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 auf und ist mit der Wamiwasserschaltung 1 thermisch verbunden. Kurz gesagt adoptiert die Kühlkreislaufschaltung 3 das Wassererwärmungsverfahren. Mit anderen Worten umfasst die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform die Warmwasserschaltung 1, wo das Warmwasser, um die Wärmequelle zu kühlen, in das Fahrzeug strömt, und die Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, wo in dem Verdichter verdichtetes Kältemittel 2 strömt.The refrigeration cycle circuit 3 of the first embodiment has the water-refrigerant heat exchanger 15 and is thermally connected to the warm water circuit 1 . In short, the refrigeration cycle circuit 3 adopts the water heating method. In other words, the vehicle air-conditioning apparatus of the first embodiment includes the hot water circuit 1 where the hot water to cool the heat source flows into the vehicle, and the refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump where refrigerant 2 compressed in the compressor flows.

Die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15, der zwischen der Warmwasserschaltung 1 und der Kühlkreislaufschaltung 3 bereitgestellt wird, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Wannwasser zu tauschen.The vehicle air-conditioning device of the present embodiment includes the water-refrigerant heat exchanger 15 provided between the hot water circuit 1 and the refrigeration cycle circuit 3 to exchange heat between the refrigerant and the tub water.

Folglich kann der Fahrzeuginnenraum durch Verwenden von sowohl der Kühlkreislaufschaltung 3 als auch der Warmwasserschaltung 1 aufgeheizt werden, wie oben in Schritt S211 und Schritt S214 beschrieben. Ebenfalls kann, wenn eine Warmwassertemperatur niedrig ist, der Fahrzeuginnenraum durch Verwenden von sowohl der Kühlkreislaufschaltung 3 als auch der Warmwasserschaltung 1 effizient aufgeheizt werden, nachdem der Heizwirkungsgrad des Heizerkerns 8 der Warmwasserschaitung 1 durch Anheben der Warmwassertemperatur mit einem Betrieb der Kühlkreislaufschaltung 3 erhöht wird. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 der ersten Ausführungsform ist unter einem Boden des Fahrzeugs installiert.Consequently, the vehicle interior can be heated by using both the refrigeration cycle circuit 3 and the hot water circuit 1 as described above in step S211 and step S214. Also, when a hot water temperature is low, the vehicle interior can be efficiently heated by using both the refrigeration cycle circuit 3 and the hot water circuit 1 after the heating efficiency of the heater core 8 of the hot water circuit 1 is increased by raising the hot water temperature with an operation of the refrigeration cycle circuit 3. The water-refrigerant heat exchanger 15 of the first embodiment is installed under a floor of the vehicle.

In einigen Fällen ist der Controller 10 erforderlich, um ein Aufwärmen durchzuführen, um die Heizleistung schnell zu verstärken, indem eine Temperatur des Warmwassers schnell angehoben wird, wie in Schritt S203 von 2. In derartigen Fällen verstärkt der Controller 10 schnell die Heizleistung durch Aktivieren von sowohl der Kühlkreislaufschaltung 3 als auch des Brenners 6.In some cases, the controller 10 is required to perform warm-up to quickly boost heating performance by quickly raising a temperature of hot water as in step S203 of FIG 2 . In such cases, the controller 10 quickly increases the heating power by activating both the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6.

Genauer gesagt kann, wenn ein Aufwärmen erforderlich ist, beispielsweise wenn die kalte Wärmequelle 4 gestartet wird, eine Temperatur des Warmwassers durch Aktivieren von sowohl der Kühlkreislaufschaltung 3 als auch des Brenners 6 unabhängig von der notwendigen Leistung schnell angehoben werden. Mit anderen Worten kann eine Temperaturanstiegsrate des Warmwassers erhöht werden.More specifically, when warm-up is required, for example, when the cold heat source 4 is started, a temperature of hot water can be quickly raised by activating both the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 regardless of the necessary power. In other words, a temperature rise rate of the hot water can be increased.

Ein Aufwärmen ist beispielsweise in einem Fall erforderlich, in dem eine Warmwassertemperatur unterhalb einer vorbestimmten Temperatur ist, wenn eine Heizung erforderlich ist. Ein derartiger Fall tritt auf, wenn aus einer Warmwassertemperatur, einer Warmwasserwärmekapazität, einer Leistung der Kühlkreislaufschaltung 3, einer Leistung des Brenners 6 und so weiter bestimmt wird, dass eine vorbestimmte Ausblastemperatur nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit in einem normalen Betriebsmodus erreicht wird. In einem derartigen Fall ändert sich ein vorliegender Modus automatisch in einen Aufwärmmodus.For example, warm-up is required in a case where a hot water temperature is below a predetermined temperature when heating is required. Such a case occurs when it is determined from a hot water temperature, a hot water heat capacity, a capacity of the refrigeration cycle circuit 3, a capacity of the burner 6 and so on that a predetermined blowout temperature is not reached within a predetermined time in a normal operation mode. In such a case, a present mode automatically changes to a warm-up mode.

Das heißt, dass sich bezugnehmend auf 3 der Controller 10 auf notwendige Parameter, wie beispielsweise eine Warmwassertemperatur, in dem Speicher bezieht, wenn die Prozedur in Schritt S203 von 2 startet. In Schritt S2031 berechnet der Controller 10 eine notwendige Zeit T2, die genommen wird, bis eine vorbestimmte Ausblastemperatur der Klimaanlagenluft erreicht ist.That is, referring to 3 the controller 10 refers to necessary parameters such as a hot water temperature in the memory when the procedure in step S203 of 2 starts. In step S2031, the controller 10 calculates a necessary time T2 taken until a predetermined blow-out temperature of the air-conditioning air is reached.

Im anschließenden Schritt S2032 vergleicht der Controller 10 die notwendige Zeit T2 mit einer vorbestimmten Zeit T1. Wenn die notwendige Zeit T2 länger als die vorbestimmte Zeit T1 ist, bestimmt der Controller 10, dass ein Aufwärmen notwendig ist und führt eine Aufwärmprozedur in Schritt S2033 durch. Durch die Aufwärmprozedur wird eine Temperatur des Warmwassers durch Anschalten (Aktivieren) von sowohl der Kühlkreislaufschaltung 3 als auch des Brenners 6 schnell angehoben.In subsequent step S2032, the controller 10 compares the necessary time T2 with a predetermined time T1. When the necessary time T2 is longer than the predetermined time T1, the controller 10 determines that warm-up is necessary and performs a warm-up procedure in step S2033. Through the warm-up procedure, a temperature of the hot water is quickly raised by turning on (activating) both the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 .

Schritt S206 von 2 wird nun beschrieben. Das Fahrzeug der ersten Ausführungsform ist ein Hybridfahrzeug, in dem der Motor 32, der sich mit Elektrizität von der Batterie 25 dreht, in dem Antriebssystem des Fahrzeugs verwendet wird. Das Fahrzeug ist ebenfalls imstande, eine Antriebskraft aus Maschinenleistung zu erzeugen. Ferner ist das Fahrzeug imstande, die Batterie 25 durch Erzeugen von Elektrizität von der Maschinenleistung zu laden.step S206 of 2 will now be described. The vehicle of the first embodiment is a hybrid vehicle in which the motor 32 rotating with electricity from the battery 25 is used in the driving system of the vehicle. The vehicle is also capable of generating a driving force from engine power. Furthermore, the vehicle is able to charge the battery 25 by generating electricity from the engine power.

Der Controller 10 weist einen Restelektrizitätsmengen-Bestimmungsabschnitt (S2061) von 4 auf, der einen Ladezustand der Batterie 25 bestätigt und bestimmt, ob die Elektrizität unzureichend ist. Der Controller 10 weist ebenfalls einen Elektrizitätsverbrauchs-Erhaltungsabsclinitt (S20621) auf, der den Elektrizitätsverbrauch von jeweils dem Brenner 6 und der Kühlkreislaufschaltung 3 berechnet oder erfasst. Der Controller 10 weist einen Elektrizitäts-Auswahlabschnitt (S20622 bis S20628) von 5 auf, der vorzugsweise entweder den Brenner 6 oder die Kühlkreislaufschaltung 3 unter Verwendung der kleineren Menge von Elektrizität auswählt und aktiviert, wenn bestimmt wird, dass eine Elektrizitätsmenge unzureichend ist. Der Elektrizitäts-Auswahlabschnitt wird im Folgenden ausführlich beschrieben.The controller 10 has a remaining electricity amount determination section (S2061). 4 which confirms a state of charge of the battery 25 and determines whether the electricity is insufficient. The controller 10 also has an electricity consumption obtaining section (S20621) that calculates or acquires electricity consumption of each of the burner 6 and the refrigeration cycle circuit 3 . The controller 10 has an electricity selection section (S20622 to S20628). 5 which preferentially selects and activates either the burner 6 or the refrigeration cycle circuit 3 using the smaller amount of electricity when it is determined that an amount of electricity is insufficient. The electricity selection section will be described in detail below.

Bezugnehmend auf 2 und 4 vergleicht, wenn die Elektrizitätsprioritäts-Steuerung in Schritt S206 startet, der Controller 10 zuerst eine Batterierestmenge AH2 mit einer vorbestimmten Restmenge AH1 in Schritt S2061 von 4. Wenn ein Vergleichsergebnis zeigt, dass die Batterierestmenge AH2 nicht größer als die vorbestimmte Restmenge AH1 ist und der Controller 10 bestimmt, dass keine zusätzliche Elektrizität in der Batterie verleibt, führt der Controller 10 eine Elektrizitätsprioritäts-Prozedur in Schritt S2062 durch. Ein Teil des Controllers 10, der einen Steuervorgang in Schritt S2061 durchführt, kann als ein Beispiel des Restelektrizitätsmengen-Bestimmungsabschnitts verwendet werden, der einen Ladezustand der Batterie 25 bestätigt und bestimmt, ob die Elektrizität unzureichend ist.Referring to 2 and 4 When the electricity priority control starts in step S206, the controller 10 first compares a battery remaining amount AH2 with a predetermined remaining amount AH1 in step S2061 of FIG 4 . When a comparison result shows that the battery remaining amount AH2 is not greater than the predetermined remaining amount AH1 and the controller 10 determines that no additional electricity remains in the battery, the controller 10 performs an electricity priority procedure in step S2062. A part of the controller 10 that performs a control process in step S2061 can be used as an example of the remaining electricity amount determination section that confirms a charge state of the battery 25 and determines whether the electricity is insufficient.

5 stellt die Elektrizitätsprioritäts-Prozedur ausführlich anschaulich dar. Zuerst berechnet in Schritt S20621 der Controller 10 den Elektrizitätsverbrauch der Kühlkreislaufschaltung 3. Um den Elektrizitätsverbrauch der Kühlkreislaufschaltung 3 zu berechnen, wird der Elektrizitätsverbrauch von elektrischen Funktionsbauteilen, wie beispielsweise dem Lüfter und dem Gebläse, im Speicher in der Form von Daten vorläufig gespeichert. Beispielsweise wird eine Karte, die eine große Anzahl von Datenelementen bezüglich dessen umfasst, wie viele Watt von dem Lüfter in einem hohen Luftblasmodus konsumiert werden, in dem Speicher vorläufig gespeichert. Der Elektrizitätsverbrauch des elektrischen Verdichters variiert mit einem Zustand der Kühlkreislaufschaltung. Folglich berechnet der Controller 10 den Elektrizitätsverbrauch gemäß Umweltbedingungen, wie beispielsweise einer Außenlufttemperatur zu einer gegenwärtigen Zeit, oder findet einen Wert, der im Voraus mittels eines Tests berechnet wurde, durch Bezugnahme auf die Karte. Ein Teil des Controllers 10, der einen Steuervorgang in Schritt S20621 durchführt, kann als ein Beispiel des Elektrizitätsverbrauchs-Erhaltungsabschnitts verwendet werden, der den Elektrizitätsverbrauch von jeweils dem Brenner 6 und der Kühlkreislaufschaltung 3 berechnet oder misst. 5 1 illustrates the electricity priority procedure in detail. First, in step S20621, the controller 10 calculates the electricity consumption of the refrigeration cycle circuit 3. In order to calculate the electricity consumption of the refrigeration cycle circuit 3, the electricity consumption of electrical functional components such as the fan and the blower is stored in the memory in the form of data temporarily stored. For example, a map that includes a large number of data items related to how many watts are consumed by the fan in a high air blow mode is tentatively stored in memory. Electricity consumption of the electric compressor varies with a state of the refrigeration cycle circuit. Consequently, the controller 10 calculates the electricity consumption according to environmental conditions such as an outside air temperature at a current time, or finds a value calculated in advance through a test by referring to the map. A part of the controller 10 that performs a control process in step S20621 can be used as an example of the electricity consumption obtaining section that calculates or measures the electricity consumption of each of the burner 6 and the refrigeration cycle circuit 3.

In der ersten Ausführungsform ist der Verdichter 2 ein elektrischer Verdichter. Wenn der Verdichter 2 jedoch ein riemengetriebener Verdichter ist, ist der Elektrizitätsverbrauch des Verdichters 2 gleich 0. Es sei jedoch bemerkt, dass der riemengetriebene Verdichter 2 durch Antreiben der Maschine angetrieben wird und daher von der Maschine Kraftstoff konsumiert. Der Elektrizitätsverbrauch des Brenners 6 ist in der Form von Anfangsdaten gespeichert. Der Elektrizitätsverbrauch des Brenners 6 wird berechnet, indem ebenfalls auch der Elektrizitätsverbrauch der Wasserpumpe 5 und des Gebläses des Heizerkerns 8 hinzugefügt wird.In the first embodiment, the compressor 2 is an electric compressor. However, when the compressor 2 is a belt-driven compressor, the electricity consumption of the compressor 2 is 0. However, it should be noted that the belt-driven compressor 2 is driven by driving the engine and therefore consumes fuel from the engine. The electricity consumption of the burner 6 is stored in the form of initial data. The electricity consumption of the burner 6 is calculated by also adding the electricity consumption of the water pump 5 and the fan of the heater core 8 as well.

Im anschließenden Schritt S20622 von 5 vergleicht der Controller 10 den Elektrizitätsverbrauch des Brenners 6, der im Speicher vorgespeichert ist, mit dem berechneten Elektrizitätsverbrauch der Kühlkreislaufschaltung 3. Wenn der Brenner 6 weniger Elektrizität als die Kühlkreislaufschaltung 3 verbraucht, geht der Controller 10 zu Schritt S20623 weiter, in dem der Controller 10 bestimmt, ob die Heizleistung des Brenners 6 höher als die notwendige Heizleistung ist. Wenn die Heizleistung des Brenners 6 höher als die notwendige Heizleistung ist, schaltet der Controller 10 die Kühlkreislaufschaltung 3 AUS und schaltet allein den Brenner 6 in Schritt S20624 AN.In subsequent step S20622 of 5 the controller 10 compares the electricity consumption of the burner 6, which is pre-stored in memory, with the calculated electricity consumption of the refrigeration cycle circuit 3. If the burner 6 consumes less electricity than the refrigeration cycle circuit 3, the controller 10 proceeds to step S20623, in which the controller 10 determines whether the heating capacity of the burner 6 is higher than the necessary heating capacity. When the heating capacity of the burner 6 is higher than the necessary heating capacity, the controller 10 turns OFF the refrigeration cycle circuit 3 and turns ON the burner 6 alone in step S20624.

Wenn bei Schritt S20623 bestimmt wird, dass die Heizleistung des Brenners 6 nicht höher als die notwendige Heizleistung ist, ist die Heizleistung allein durch den Brenner unzureichend. Folglich bringt der Controller 10 sowohl die Kühlkreislaufschaltung 3 als auch den Brenner 6 in einen Betriebszustand in Schritt S20625.If it is determined at step S20623 that the heating capacity of the burner 6 is not more than the necessary heating capacity, the heating capacity by the burner alone is insufficient. Consequently, the controller 10 brings both the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 into an operative state in step S20625.

Wenn bei Schritt S20622 bestimmt wird, dass der Elektrizitätsverbrauch der Kühlkreislaufschaltung 3 nicht größer als der Elektrizitätsverbrauch des Brenners 6 ist, geht der Controller 10 zu Schritt S20626 weiter, in dem der Controller 10 bestimmt, ob die Heizleistung der Kühlkreislaufschaltung 3 höher als die notwendige Heizleistung ist. Wenn die Heizleistung der Kühlkreislaufschaltung 3 höher als die notwendige Heizleistung ist, schaltet der Controller 10 den Kühlkreislaufschaltung 3 AN und schaltet den Brenner 6 in Schritt S20627 AUS.If it is determined in step S20622 that the electricity consumption of the refrigeration cycle circuit 3 is not greater than the electricity consumption of the burner 6, the controller 10 proceeds to step S20626 in which the controller 10 determines whether the heating capacity of the refrigeration cycle circuit 3 is higher than the necessary heating capacity is. If the heat output of the cooling circuit circuit 3 is higher than the required heat output, the Control ler 10 turns ON the refrigeration cycle circuit 3 and turns OFF the burner 6 in step S20627.

Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Heizleistung der Kühlkreislaufschaltung 3 nicht höher als die notwendige Heizleistung bei Schritt S20626 in 5 ist, ist die Heizleistung allein durch die Kühlkreislaufschaltung 3 unzureichend. Folglich schaltet der Controller 10 sowohl die Kühlkreislaufschaltung 3 als auch den Brenner 6 in Schritt S20628 AN. Ein Teil des Controllers 10, der einen Steuervorgang in Schritten S20622 bis S20628 durchführt, kann als ein Beispiel des Elektrizitäts-Auswahlabschnitts verwendet werden, der vorzugsweise entweder den Brenner 6 oder die Kühlkreislaufschaltung 3 aktiviert, je nachdem, wo weniger Elektrizität konsumiert wird, wenn bestimmt wird, dass eine Elektrizitätsmenge unzureichend ist.On the other hand, when it is determined that the heating capacity of the refrigeration cycle circuit 3 is not higher than the necessary heating capacity at step S20626 in 5 is, the heating performance by the refrigeration cycle circuit 3 alone is insufficient. Consequently, the controller 10 turns ON both the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 in step S20628. A part of the controller 10 that performs a control process in steps S20622 to S20628 can be used as an example of the electricity selection section that preferentially activates either the burner 6 or the refrigeration cycle circuit 3 depending on which less electricity is consumed when determined becomes that an amount of electricity is insufficient.

Gemäß der in 5 anschaulich dargestellten Steuerung wird, wenn eine Restmenge an Elektrizität in der Batterie relativ klein ist, entweder der Brenner 6 oder die Kühlkreislaufschaltung 3, je nachdem, wo weniger Elektrizität konsumiert wird, vorzugsweise ausgewählt und aktiviert. Folglich kann der Verbrauch der in der Batterie verbleibenden Elektrizität eingeschränkt werden. Alternativ kann, wenn eine Restmenge an Elektrizität in der Batterie relativ klein ist, entweder der Brenner 6 oder die Kühlkreislaufschaltung 3 unter Verwendung der kleineren Menge von Elektrizität vorzugsweise ausgewählt und aktiviert werden.According to the 5 As illustrated in the control illustrated, when a residual amount of electricity in the battery is relatively small, either the burner 6 or the refrigeration cycle circuit 3, whichever less electricity is consumed, is preferentially selected and activated. Consequently, consumption of the electricity remaining in the battery can be restricted. Alternatively, when a residual amount of electricity in the battery is relatively small, either the burner 6 or the refrigeration cycle circuit 3 using the smaller amount of electricity can be preferentially selected and activated.

Eine Kraftstoffprioritäts-Steuerung in Schritt S207 von 2, um vorzugsweise Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank einzusparen, wird nun ausführlich beschrieben. Zuerst bestimmt in Schritt S2071 von 6 der Controller 10, ob eine zusätzliche Menge an Kraftstoff im Hauptkraftstofftank verbleibt, durch Vergleichen einer im Hauptkraftstofftank verbleibenden Kraftstoffmenge L2 mit einer vorbestimmten verbleibenden Menge L1, die im Voraus eingestellt wurde. Wenn herausgefunden wird, dass kein zusätzlicher Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank verbleibt, führt der Controller 10 eine Hauptkraftstoff-Prioritätsprozedur in Schritt S2072 durch.A fuel priority control in step S207 of 2 to preferably save fuel in the main fuel tank will now be described in detail. First, in step S2071, determined by 6 the controller 10 determines whether an additional amount of fuel remains in the main fuel tank by comparing a fuel amount L2 remaining in the main fuel tank with a predetermined remaining amount L1 set in advance. If it is found that no additional fuel remains in the main fuel tank, the controller 10 performs a main fuel priority procedure in step S2072.

Der Brenner 6 der ersten Ausführungsform wird mit Kraftstoff von dem Brennerkraftstofftank 6t der ersten Ausführungsform versorgt, in dem durch den Brenner 6 selbst zu konsumierender Kraftstoff gespeichert ist. Der Hauptkraftstofftank 20 ist ein Kraftstofftank von 9, in dem Kraftstoff gespeichert ist, der verwendet wird, um die Maschine anzutreiben, welche die Wärmequelle 4 bildet. Der Hauptkraftstofftank 20 umfasst eine Messeinrichtung 21, die eine Restmenge an Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank 20 misst. Die Messeinrichtung 21 ist aus einem Teil einer bekannten Kraftstoffmesseinrichtung gebildet.The burner 6 of the first embodiment is supplied with fuel from the burner fuel tank 6t of the first embodiment, in which fuel to be consumed by the burner 6 itself is stored. The main fuel tank 20 is a fuel tank of 9 , in which fuel used to drive the engine constituting the heat source 4 is stored. The main fuel tank 20 includes a measuring device 21 which measures a residual amount of fuel in the main fuel tank 20 . The measuring device 21 is formed from a part of a known fuel measuring device.

Beispielsweise kann, wie in 9 gezeigt ist, die Messeinrichtung 21, die eine Restmenge an Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank 20 misst, ein Signal von einem Teil von Signalleitungen der Kraftstoffmesseinrichtung ausgeben, die an dem Hauptkraftstofftank 20 befestigt ist, und das Signal kann direkt von dem Controller 10 empfangen werden. Alternativ kann der Controller 10 ein Signal, das eine Restmenge an Kraftstoff angibt, von einer Messeinrichtungs-ECU empfangen, welche die Kraftstoffmesseinrichtung als eine der Messeinrichtungen auf einem Armaturenbrett über eine Mehrfach-Signalleitung ansteuert.For example, as in 9 As shown, the gauge 21 that measures a remaining amount of fuel in the main fuel tank 20 can output a signal from part of signal lines of the fuel gauge attached to the main fuel tank 20, and the signal can be received directly by the controller 10. Alternatively, the controller 10 may receive a signal indicative of a remaining amount of fuel from a gauge ECU that drives the fuel gauge as one of gauges on an instrument panel via a multi-signal line.

Wenn der Controller 10 bestimmt, dass sich der Kraftstoff verringert, der verwendet wird, um die Maschine anzutreiben (im Fall von NEIN in Schritt S2071 von 6), geht der Controller 10 zu Schritt S2072 weiter. In Schritt S2072 bestimmt der Controller 10 eine Bevorzugung zwischen den beiden Heizvorrichtungen, das heißt, gibt dem Heizen durch den Brenner 6, der mit Kraftstoff von dem Brennerkraftstofftank 6t versorgt wird, gegenüber dem Heizen durch die Kühlkreislaufschaltung 3 Priorität. Der Schritt S2072 wird unabhängig davon durchgeführt, ob der Wirkungsgrad gut oder schlecht ist, das heißt, der Controller 10 führt eine Steuerung durch, um vorzugsweise Kraftstoff in dem Brennerkraftstofftank 6t gegenüber Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank 20 zu konsumieren, in dem Kraftstoff gespeichert ist, der verwendet wird, um die Maschine anzutreiben. Ein Teil des Controllers 10, der einen Steuervorgang in Schritt S2072 durchführt, kann als ein Beispiel eines Brennerprioritäts-Steuerabschnitts verwendet werden, der eine Steuerung durchführt, um dem Heizen durch den Brenner 6 gegenüber dem Heizen durch die Kühlkreislaufschaltung 3 ungeachtet dem Kraftstoffwirkungsgrad Priorität zu geben, indem dem Verbrauch von Kraftstoff in dem Brennerkraftstofftank 6t gegenüber dem Verbrauch von Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank Priorität gegeben wird, wenn eine Restmenge an Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank 20, die durch die Messeinrichtung 21 gemessen wird, kleiner als die vorbestimmte Restmenge ist.If the controller 10 determines that the fuel used to drive the engine decreases (in the case of NO in step S2071 of 6 ), the controller 10 proceeds to step S2072. In step S2072, the controller 10 determines a preference between the two heaters, that is, gives priority to heating by the burner 6 supplied with fuel from the burner fuel tank 6t over heating by the refrigeration cycle circuit 3. Step S2072 is performed regardless of whether the efficiency is good or bad, that is, the controller 10 performs control to preferentially consume fuel in the burner fuel tank 6t over fuel in the main fuel tank 20 in which fuel stored used to power the machine. A part of the controller 10 that performs a control process in step S2072 can be used as an example of a burner priority control section that performs control to give priority to heating by the burner 6 over heating by the refrigeration cycle circuit 3 regardless of fuel efficiency by giving priority to consumption of fuel in the burner fuel tank 6t over consumption of fuel in the main fuel tank when a residual amount of fuel in the main fuel tank 20 measured by the meter 21 is smaller than the predetermined residual amount.

Der Schritt S2072 wird ausführlich in 7 beschrieben. Zuerst bestimmt der Controller 10 in Schritt S20721, ob die Heizleistung des Brenners 6 höher als die notwendige Heizleistung ist, das heißt, ob allein der Brenner 6 zur Heizung ausreicht. Wenn es herausgefunden wird, dass die Heizleistung des Brenners 6 höher als die notwendige Heizleistung ist, schaltet der Controller 10 die Wärmepumpe der Kühlkreislaufschaltung 3 AUS und schaltet vorzugsweise allein den Brenner 6 in Schritt S20722 AN. Wenn es herausgefunden wird, dass die Heizleistung von dem Brenner nicht höher als die notwendige Heizleistung ist, schaltet der Controller 10 sowohl die Kühlkreislaufschaltung 3 als auch den Brenner 6 in Schritt S20723 AN.Step S2072 is detailed in 7 described. First, in step S20721, the controller 10 determines whether the heating capacity of the burner 6 is higher than the necessary heating capacity, that is, whether the burner 6 alone is sufficient for heating. When it is found that the heating capacity of the burner 6 is higher than the necessary heating capacity, the controller 10 turns OFF the heat pump of the refrigeration cycle circuit 3 and preferentially turns ON the burner 6 alone in step S20722. If it is found that the heating power from the burner is not higher than the necessary heating power, the controller 10 switches both the Refrigeration cycle circuit 3 and burner 6 ON in step S20723.

In der Art und Weise wie oben werden die notwendige Heizleistung und der Wärmepumpenbetriebs-Wirkungsgrad auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis aus einer Außenlufttemperatur, einer Zimmertemperatur und der voreingestellten Temperatur berechnet. Nach der Berechnung wird eine der beiden Vorrichtungen, die den höheren Wirkungsgrad aufweist, vorzugsweise aktiviert, und wenn die notwendige Heizleistung durch die vorzugsweise aktivierte Vorrichtung allein nicht erreicht wird, wird die andere Vorrichtung ebenfalls aktiviert. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Wirkungsgrad auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis gemäß den Betriebsbedingungen von einem Standpunkt des Gesamtwirkungsgrads des Fahrzeugs näherungsweise geschätzt, und die Vorrichtung der beiden Vorrichtungen, die den höheren Wirkungsgrad aufweist, das heißt, weniger Kraftstoff konsumiert, wird vorzugsweise aktiviert. Die Gesamtkraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs kann somit verstärkt werden.In the manner as above, the necessary heating capacity and the heat pump operation efficiency are calculated on a fuel consumption basis from an outside air temperature, a room temperature, and the preset temperature. After the calculation, one of the two devices that has the higher efficiency is preferentially activated, and if the necessary heating power cannot be achieved by the preferentially activated device alone, the other device is also activated. In the present embodiment, the efficiency is approximately estimated on a fuel consumption basis according to the operating conditions from a viewpoint of overall vehicle efficiency, and the device of the two devices which has the higher efficiency, that is, consumes less fuel, is preferably activated. The overall fuel economy of the vehicle can thus be enhanced.

Gemäß der Konfiguration wie oben kann, wenn der Kraftstoff abnimmt, der verwendet wird, um die Maschine anzutreiben, welche die Wärmequelle 4 bildet, vorzugsweise der Kraftstoff in dem Brennerkraftstofftank 6t der ersten Ausführungsform konsumiert werden. Folglich kann eine Abnahme des Kraftstoffs in dem Hauptkraftstofftank 20 von 9, der von der die Wärmequelle 4 bildenden Maschine konsumiert wird, eingeschränkt werden. Eine Kilometerleistung des Fahrzeugs kann somit erweitert werden.According to the configuration as above, when the fuel used to drive the engine constituting the heat source 4 decreases, the fuel in the burner fuel tank 6t of the first embodiment can be preferentially consumed. Consequently, a decrease in fuel in the main fuel tank 20 from 9 , which is consumed by the machine constituting the heat source 4, can be restricted. A mileage of the vehicle can thus be extended.

Eine Berechnung der notwendigen Leistung (notwendige Heizleistung), die in Schritten S204, S209 und S212 von 2 beteiligt ist, wird nun beschrieben. Die notwendige Heizleistung ist die Leistung der Kühlkreislaufschaltung 3, die mit einer notwendigen Fahrzeugwärmelast ausgeglichen ist. Die notwendige Fahrzeugwärmelast wird durch eine Außenlufttemperatur, eine Zimmertemperatur, eine Menge an Solarstrahlung, die isolierenden Eigenschaften des Fahrzeugs, der voreingestellten Temperatur, der Anzahl von Insassen und so weiter bestimmt.A calculation of the necessary power (necessary heating power) performed in steps S204, S209 and S212 of 2 involved will now be described. The necessary heating capacity is the capacity of the refrigeration cycle circuit 3 balanced with a necessary vehicle heat load. The necessary vehicle heat load is determined by an outside air temperature, a room temperature, an amount of solar radiation, the insulating properties of the vehicle, the preset temperature, the number of occupants, and so on.

Es ist schwierig, alle Parameter genau zu kennen. Folglich werden die isolierenden Eigenschaften des Fahrzeugs näherungsweise einfach aus einer Größe des Fahrzeugs geschätzt. Die isolierenden Eigenschaften können nicht bei jedem Anlass berechnet werden und können in einem internen Speicher des Controllers 10 in der Form von Anfangsdaten vorläufig gespeichert werden. Die notwendige Fahrzeugwärmelast wird aus Innen- und Außenlufttemperaturen des Fahrzeugs berechnet.It is difficult to know exactly all the parameters. Consequently, the insulating properties of the vehicle are approximately estimated simply from a size of the vehicle. The insulating properties cannot be calculated on every occasion and may be preliminarily stored in an internal memory of the controller 10 in the form of initial data. The necessary vehicle thermal load is calculated from the inside and outside air temperatures of the vehicle.

8 ist ein Diagramm, das verwendet wird, um eine räumliche Anordnung der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform in einer Höhenrichtung in einem Busfahrzeug zu beschreiben. Die Kühlkreislaufschaltung 3 wird dem Deckenabschnitt des Busfahrzeugs bereitgestellt. Andererseits wird die Warmwasserschaltung 1 zusammen mit der Maschine, welche die Wärmequelle 4 bildet, in einem unteren Abschnitt des Busfahrzeugs bereitgestellt. Warmluft kann um die Füße von Insassen im Fahrzeuginnenraum durch den Heizerlcern 8 geblasen werden, wo das Warmwasser strömt. 8th 12 is a diagram used to describe a spatial arrangement of the vehicle air conditioning device of the first embodiment in a height direction in a bus vehicle. The refrigeration cycle circuit 3 is provided to the ceiling portion of the bus vehicle. On the other hand, the hot water circuit 1 is provided together with the engine constituting the heat source 4 in a lower portion of the bus vehicle. Warm air can be blown around the feet of occupants in the vehicle compartment through the heater core 8 where the warm water flows.

Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 ist schwer und wird in dem unteren Abschnitt des Fahrzeugs bereitgestellt. Demgemäß erstrecken sich Kältemittelrohre 3h der Källemittelkreislaufschaltung 3 von dem Deckenabschnitt zu dem unteren Abschnitt.The water-refrigerant heat exchanger 15 is heavy and is provided in the lower portion of the vehicle. Accordingly, refrigerant tubes 3h of the refrigerant cycle circuit 3 extend from the ceiling portion to the lower portion.

In der ersten Ausführungsform wird die Wärmepumpe, die aus der Kühlkreislaufschaltung 3 gebildet wird, mit dem Brenner 6 kombiniert. Ein Wärmepumpensystem selbst ist im Vergleich mit einem elektrischen Heizer kostenaufwändig. Weil eine Konfiguration einer kühlenden Busklimaanlage in der verwandten Technik lediglich für den Gebrauch als eine Wärmepumpe modifiziert wird, ist eine Zunahme in den Kosten gegenüber den Kosten in der verwandten Technik jedoch begrenzt.In the first embodiment, the heat pump formed of the refrigeration cycle circuit 3 is combined with the burner 6 . A heat pump system itself is expensive compared to an electric heater. However, because a configuration of a refrigerating bus air conditioner in the related art is modified only for use as a heat pump, an increase in cost over the cost in the related art is limited.

Die Wärmepumpe ist durch Absorbieren von Wärme aus Luft gekennzeichnet. Folglich überschreitet eine Leistungszahl für die eingegebene Leistung 1,0 und weist daher einen höheren Eingangsenergiewirkungsgrad als der Brenner 6 und ein elektrischer Heizer auf. Der Brenner 6 wird der Warmwasserschaltung 1 bereitgestellt, die eine Kühlmittelschaltung für eine Busmaschine ist. Der Brenner 6 wird zum Anheben einer Temperatur, wenn die Maschine startet, und zum Heizen während der Wintermonate ausgiebig verwendet. Wenn die Kosten und der Wirkungsgrad berücksichtigt werden, wird geglaubt, dass eine Kombination des Brenners 6 und der Wärmepumpe hinsichtlich Leistung und Wirkungsgrad optimal ist.The heat pump is characterized by absorbing heat from air. Consequently, a figure of merit for the input power exceeds 1.0 and therefore has a higher input energy efficiency than the burner 6 and an electric heater. The burner 6 is provided to the hot water circuit 1 which is a coolant circuit for a bus machine. The burner 6 is extensively used for raising a temperature when the engine starts and for heating during the winter months. When cost and efficiency are taken into account, it is believed that a combination of the burner 6 and the heat pump is optimal in terms of performance and efficiency.

Eine Betriebswirkung der ersten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Der Kraftstoffwirkungsgrad von jeweils der Wärmepumpe und dem Brenner 6 wird gemäß den Betriebsbedingungen berechnet, die eine Außenlufttemperatur zu einer gegenwärtigen Zeit umfassen. Entweder die Wärmepumpe oder der Brenner 6, je nachdem, wo der höhere berechnete Kraftstoffwirkungsgrad ist, wird vorzugsweise aktiviert.An operational effect of the first embodiment will be described below. The fuel efficiency of each of the heat pump and the burner 6 is calculated according to operating conditions including an outside air temperature at a current time. Either the heat pump or the burner 6, whichever has the higher calculated fuel efficiency, is preferably activated.

Folglich kann eine Tatsache ausgenutzt werden, dass in einigen Fällen der Brenner 6 effizienter als die Wärmepumpe auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis ist. Eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung, die weniger Kraftstoff konsumiert, kann durch Kombinieren eines Betriebs des Brenners 6 und eines Betriebszustands der Wärmepumpe abhängig von dem Kraftstoffwirkungsgrad bereitgestellt werden.Consequently, a fact can be utilized that the burner 6 becomes more efficient in some cases than the heat pump is on a fuel consumption basis. A vehicle air-conditioning device that consumes less fuel can be provided by combining an operation of the burner 6 and an operation state of the heat pump depending on the fuel efficiency.

Die Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, umfasst den internen Wärmetauscher 14, der eine Temperatur der Klimaanlagenluft regelt. Die Warmwasserschaltung 1 umfasst den Heizerkern 8, in dem Wärme zwischen dem Warmwasser und der Klimaanlagenluft getauscht wird. Folglich kann der Fahrzeuginnenraum sowohl durch die Wärmepumpe als auch die Warmwasserschaltung 1 aufgeheizt werden. In einem derartigen Fall ist der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15, der zwischen der Warmwasserschaltung 1 und der Kühlkreislaufschaltung 3 bereitgestellt wird, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Warmwasser zu tauschen, nicht wesentlich.The refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump includes the internal heat exchanger 14 that regulates a temperature of the air conditioning air. The hot water circuit 1 includes the heater core 8 in which heat is exchanged between the hot water and the air conditioning air. Consequently, the vehicle interior can be heated by both the heat pump and the hot water circuit 1. In such a case, the water-refrigerant heat exchanger 15 provided between the hot water circuit 1 and the refrigeration cycle circuit 3 to exchange heat between the refrigerant and the hot water is not essential.

Ferner wird gemäß der ersten Ausführungsform von der Kühlkreislaufschaltung 3 und dem Brenner 6 jeweils der Kraftstoffwirkungsgrad gemäß den Betriebsbedingungen berechnet, die eine Außenlufttemperatur zu einer gegenwärtigen Zeit umfassen. Entweder die Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, oder der Brenner 6, welcher den höheren berechneten Kraftstoffwirkungsgrad aufweist, wird vorzugsweise aktiviert. Further, according to the first embodiment, the fuel efficiency of each of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 is calculated according to operating conditions including an outside air temperature at a current time. Either the refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump or the burner 6 which has the higher calculated fuel efficiency is preferentially activated.

Folglich kann eine Tatsache, dass der Brenner 6 effizienter als die Wärmepumpe auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis ist, in einigen Fällen ausgenutzt werden. Eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung, die weniger Kraftstoff konsumiert, kann durch Kombinieren eines Betriebs des Brenners 6 und eines Betriebszustands der Wärmepumpe abhängig von dem Kraftstoffwirkungsgrad bereitgestellt werden. Außerdem kann durch Aufnehmen des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15, in dem Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Warmwasser getauscht wird, der Fahrzeuginnenraum von sowohl der Wärmepumpe als auch der Warmwasserschaltung 1 effizient aufgeheizt werden, während Wärme zwischen der Wärmepumpe und der Warmwasserschaltung 1 getauscht wird.Consequently, a fact that the burner 6 is more efficient than the heat pump on a fuel consumption basis can be exploited in some cases. A vehicle air-conditioning device that consumes less fuel can be provided by combining an operation of the burner 6 and an operation state of the heat pump depending on the fuel efficiency. In addition, by incorporating the water-refrigerant heat exchanger 15 in which heat is exchanged between the refrigerant and the hot water, the vehicle interior can be efficiently heated by both the heat pump and the hot water circuit 1 while exchanging heat between the heat pump and the hot water circuit 1 .

Gemäß der ersten Ausführungsform wird der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher unter dem Boden des Fahrzeugs bereitgestellt. Folglich wird, weil der schwere Wärmetauscher unter dem Boden bereitgestellt wird, das Fahrzeug stabiler und es ist einfach, den Wärmetauscher zu installieren. Außerdem kann, weil eine Position, bei der die Warmwasserschaltung 1 installiert wird, in einer vertikalen Richtung weniger variiert, der Leistungsverbrauch der Wasserpumpe 5 verringert werden, die das Warmwasser zwingt, zu strömen.According to the first embodiment, the water-refrigerant heat exchanger is provided under the floor of the vehicle. Consequently, because the heavy-duty heat exchanger is provided under the floor, the vehicle becomes more stable and it is easy to install the heat exchanger. In addition, since a position where the hot water circuit 1 is installed varies less in a vertical direction, power consumption of the water pump 5 that forces the hot water to flow can be reduced.

Ein Druckverlust auf der Warmwasserseite ergibt ferner einen größeren Einfluss auf die Fahrzeug-Kraftstoffwirtschaftlichkeit als ein Druckverlust auf der Kältemittelseite. Wenn die Warmwasserschaltung 1 kürzer gemacht wird, indem der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 näher an der Wannwasserschaltung 1 unter dem Boden bereitgestellt wird, kann eine Gesamtleistung für die Wasserpumpe 5 und den Verdichter 2 folglich kleiner sein, obwohl die Leistung für den Verdichter 2 erhöht wird. Weil ein Gas auf der Kältemittelseite strömt und eine Flüssigkeit in der Wannwasserschaltung 1 strömt, kann das Fahrzeug, indem ein Rohr auf das Warmwasserseite kürzer als in einem Fall ausgeführt wird, in dem der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 auf der Deckenseite lokalisiert ist, aufgrund eines Unterschieds in der Dichte leichter sein.Also, a pressure drop on the hot water side results in a greater impact on vehicle fuel economy than a pressure drop on the refrigerant side. Consequently, if the hot water circuit 1 is made shorter by providing the water-refrigerant heat exchanger 15 closer to the tub water circuit 1 under the floor, a total capacity for the water pump 5 and the compressor 2 can be smaller, although the capacity for the compressor 2 increases will. Because a gas flows on the refrigerant side and a liquid flows in the tub water circuit 1, the vehicle can be made shorter by making a pipe on the hot water side than in a case where the water-refrigerant heat exchanger 15 is located on the ceiling side, due to of a difference in density will be lighter.

Gemäß der ersten Ausführungsform werden in einem Fall, wenn beispielsweise eine Aufwärmleistung erforderlich ist, wo die Wärmequelle 4 gestartet wird, wenn eine Temperatur des Warmwassers niedrig ist, sowohl die Wärmepumpe als auch der Brenner 6 unabhängig von der notwendigen Heizleistung aktiviert. Eine Temperatur des Warmwassers kann somit schnell angehoben werden.According to the first embodiment, in a case where, for example, warm-up performance is required where the heat source 4 is started when a temperature of hot water is low, both the heat pump and the burner 6 are activated regardless of the necessary heating performance. A temperature of the hot water can thus be raised quickly.

Ferner wird gemäß der ersten Ausführungsform entweder der Brenner 6 oder die Wärmepumpe vorzugsweise unter Verwendung der kleineren Menge von Elektrizität ausgewählt und aktiviert, wenn eine Restmenge an Elektrizität in der Batterie klein ist. Folglich kann eine Kilometerleistung zu einem maximal möglichen Ausmaß sichergestellt werden, während eine Menge an verwendeter Elektrizität eingespart wird.Further, according to the first embodiment, when a remaining amount of electricity in the battery is small, either the burner 6 or the heat pump is preferably selected and activated using the smaller amount of electricity. Consequently, mileage can be secured to a maximum possible extent while saving an amount of electricity used.

Gemäß der ersten Ausführungsform wird Kraftstoff vorzugsweise in dem Brennerkraftstofftank 6t konsumiert, wenn Kraftstoff abnimmt, der verwendet wird, um die Maschine anzutreiben. Folglich kann eine Abnahme von Kraftstoff, der verwendet wird, um die Maschine anzutreiben, eingeschränkt werden.According to the first embodiment, when fuel used to drive the engine decreases, fuel is preferentially consumed in the burner fuel tank 6t. Consequently, a decrease in fuel used to drive the engine can be restricted.

(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird beschrieben. In den jeweiligen nachstehenden Ausführungsformen werden Bauteile, welche die gleichen wie die Bauteile der obigen ersten Ausführungsform sind, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Beschreibung wird nicht wiederholt. Eine Beschreibung wird den unterschiedlichen Konfigurationen gegeben. In der zweiten Ausführungsform und den folgenden Ausführungsformen bezeichnen die gleichen Bezugszeichen wie die in der obigen ersten Ausführungsform verwendeten Bezugszeichen gleiche Konfigurationen und Beschreibungen, die in dem obigen gegeben werden. Die zweite Ausführungsform weist eine Umgehungsschaltung auf, die den Austausch von Wärme zwischen dem Warmwasser und einem Kältemittel in einem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher selektiv außer Kraft setzt.A second embodiment of the present disclosure will be described. In the respective embodiments below, components that are the same as the components of the above first embodiment are denoted by the same reference numerals and description is not repeated. A description is given of the different configurations. In the second embodiment and the following embodiments, the same reference numerals as the reference numerals used in the first embodiment above denote the same configurations and descriptions given in the above. The second embodiment has discloses a bypass circuit that selectively disables the exchange of heat between the hot water and a refrigerant in a water-to-refrigerant heat exchanger.

Bezugnehmend auf 10 umfasst in der zweiten Ausführungsform eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung eine Umgehungsschaltung 15b, durch die ein Kältemittel einen Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 umgeht, und ein Umgehungsventil 15v. Gemäß der Konfiguration wie oben läuft in einem Fall, in dem es unnötig oder unerwünscht ist, Wärme zwischen einer Kühlkreislaufschaltung 3 und einer Warmwasserschaltung 1 über den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 zu übertragen, das Kältemittel durch die Umgehungsschaltung 15b und strömt durch Umgehen des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15. Folglich kann der Austausch von Wärme zwischen der Kühlkreislaufschaltung 3 und der Warmwasserschaltung 1 über den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 gehindert werden. Das Umgehungsventil 15v ist mit einem Controller 10 verbunden und der Controller 10 öffnet und schließt das Umgehungsventil 15v.Referring to 10 In the second embodiment, a vehicle air-conditioning apparatus includes a bypass circuit 15b through which refrigerant bypasses a water-refrigerant heat exchanger 15, and a bypass valve 15v. According to the configuration as above, in a case where it is unnecessary or undesirable to transfer heat between a refrigeration cycle circuit 3 and a hot water circuit 1 via the water-refrigerant heat exchanger 15, the refrigerant passes through the bypass circuit 15b and flows by bypassing the water -refrigerant heat exchanger 15. Consequently, the exchange of heat between the refrigeration cycle circuit 3 and the hot water circuit 1 via the water-refrigerant heat exchanger 15 can be prevented. The bypass valve 15v is connected to a controller 10, and the controller 10 opens and closes the bypass valve 15v.

Beispielsweise wird während eines Kühlbetriebs eine Warmwassertemperatur der Wannwasserschaltung 1 in einigen Fällen höher als eine Kältemitteltemperatur auf einer Seite der Kühlkreislaufschaltung 3. In derartigen Fällen wandert die Wärme unerwünschter Weise von der Warmwasserschaltung 1 zu der Kühlkreislaufschaltung 3. Folglich ist das Umgehungsventil 15v der Umgehungsschaltung 15b geöffnet, um dem Kältemittel zu ermöglichen, durch die Umgehungsschaltung 15b zu strömen. Demgemäß kann eine Wanderung von Wärme von der Warmwasserschaltung 1 zu der Kühlkreislaufschaltung 3 durch Verhindern des Austauschens von Wärme in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 gehindert werden. Folglich kann während des Kühlens in 10 eine Zunahme einer Wärmestrahlungslast auf einen externen Wärmetauscher 13 verhindert werden, der einen externen Kondensator bildet.For example, during a cooling operation, a hot water temperature of the hot water circuit 1 becomes higher than a refrigerant temperature on a side of the refrigeration cycle circuit 3 in some cases. In such cases, the heat undesirably migrates from the hot water circuit 1 to the refrigeration cycle circuit 3. Consequently, the bypass valve 15v of the bypass circuit 15b is opened to allow the refrigerant to flow through the bypass circuit 15b. Accordingly, migration of heat from the hot water circuit 1 to the refrigeration cycle circuit 3 can be suppressed by preventing heat exchange in the water-refrigerant heat exchanger 15 . Consequently, during cooling in 10 an increase in a heat radiation load on an external heat exchanger 13 constituting an external condenser can be prevented.

Ein Austausch von Wärme zwischen der Kühlkreislaufschaltung 3 und der Warmwasserschaltung 1 über den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 kann gehindert werden, indem dem Warmwasser erlaubt wird, in der Warmwasserschaltung 1 durch Umgehen des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15 zu strömen. Dem Kältemittel zu erlauben, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 zu umgehen, ist jedoch beim Verringern einer Größe wirksamer. Beispielsweise ist ein Rohrdurchmesser eines Verdichterablassrohrs auf der Kältemittelseite im Allgemeinen kleiner als ein Rohrdurchmesser der Warmwasserschaltung 1. Folglich kann ein Ventildurchmesser des Umgehungsventils 15v, das die Umgehungsschaltung 15b steuert, kleiner werden, wenn die Umgehungsschaltung 15b auf der Kältemittelseite bereitgestellt wird.Exchange of heat between the refrigeration cycle circuit 3 and the hot water circuit 1 via the water-refrigerant heat exchanger 15 can be prevented by allowing hot water to flow in the hot water circuit 1 by bypassing the water-refrigerant heat exchanger 15 . However, allowing the refrigerant to bypass the water-refrigerant heat exchanger 15 is more effective in downsizing. For example, a tube diameter of a compressor discharge tube on the refrigerant side is generally smaller than a tube diameter of the hot water circuit 1. Accordingly, a valve diameter of the bypass valve 15v that controls the bypass circuit 15b may become smaller when the bypass circuit 15b is provided on the refrigerant side.

Die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung kann sogar gebildet werden, wenn ein Austausch von Wärme zwischen der Kühlkreislaufschaltung 3 und der Warmwasserschaltung 1 über den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 gehindert ist, indem dem Kältemittel erlaubt wird, immer durch die Umgehungsschaltung 15b während eines Kühlbetriebs zu laufen. Unter einer Bedingung wird jedoch, wo Wärme von der Kühlkreislaufschaltung 3 zu der Warmwasserschaltung 1 übertragen werden kann, der Wirkungsgrad durch das Übertragen von Wärme höher. Der Wirkungsgrad wird höher, weil ein Kühler 7, der als ein externer Kondensator arbeitet, verwendet werden kann, um Wärme von der Kühlkreislaufschaltung 3 zu strahlen.The vehicle air conditioning device can be constituted even when an exchange of heat between the refrigeration cycle circuit 3 and the hot water circuit 1 via the water-refrigerant heat exchanger 15 is prohibited by allowing the refrigerant to always pass through the bypass circuit 15b during a cooling operation. However, under a condition where heat can be transferred from the refrigeration cycle circuit 3 to the hot water circuit 1, efficiency becomes higher by transferring heat. Efficiency becomes higher because a radiator 7 functioning as an external condenser can be used to radiate heat from the refrigeration cycle circuit 3 .

Ebenfalls wird, wie in 12 gezeigt ist, der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 unter einem Boden eines Fahrzeugs bereitgestellt. Weil der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 unter dem Boden näher zu der Warmwasserschaltung 1 vorhanden ist, erstrecken sich Kältemittelrohre 3h zu dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 über eine lange Strecke eines Deckenabschnitts zu einem unteren Abschnitt des Fahrzeugs.Also, as in 12 As shown, the water-refrigerant heat exchanger 15 is provided under a floor of a vehicle. Because the water-refrigerant heat exchanger 15 is provided under the floor closer to the hot water circuit 1, refrigerant pipes 3h to the water-refrigerant heat exchanger 15 extend over a long distance from a ceiling portion to a lower portion of the vehicle.

Folglich kann durch Bereitstellen der Umgehungsschaltung 15b auf der Kältemittelseite ein Weg deutlich kürzer sein, wo das Kältemittel strömt. Demgemäß kann der Kühlkreislaufschaltung-Wirkungsgrad durch Verringern eines ungewünschten Druckverlusts verstärkt werden. Das heißt, dass der Weg deutlich kürzer sein kann, wo das Kältemittel strömt, indem dem Kältemittel erlaubt wird, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 auf der Kältemittelseite zu umgehen. Demgemäß kann der Kühlkreislaufschaltungs-Wirkungsgrad durch Verringern eines ungewünschten Druckverlustes verstärkt werden.Consequently, by providing the bypass circuit 15b on the refrigerant side, a route where the refrigerant flows can be significantly shorter. Accordingly, the refrigeration cycle circuit efficiency can be enhanced by reducing an undesirable pressure loss. That is, the path where the refrigerant flows can be significantly shorter by allowing the refrigerant to bypass the water-refrigerant heat exchanger 15 on the refrigerant side. Accordingly, the refrigeration cycle circuit efficiency can be enhanced by reducing an undesirable pressure loss.

In einem derartigen Fall wird, wie in 10 gezeigt, dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 ein Temperatursensor 15c an einem kältemittelseitigen Einlass bereitgestellt. Der Temperatursensor 15c ist mit dem Controller 10 verbunden und der Controller 10 empfängt ein Signal von dem Temperatursensor 15c, das sich auf eine kältemittelseitige Einlasstemperatur des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15 bezieht. Der Controller 10 vergleicht eine Warmwassertemperatur der Warmwasserschaltung 1 mit der kältemittelseitigen Einlasstemperatur. Wenn herausgefunden wird, dass die kältemittelseitige Einlasstemperatur höher als die Warmwassertemperatur ist, öffnet der Controller 10 das Umgehungsventil 15v und lässt das Kältemittel durch die Umgehungsschaltung 15b durch Umgehen des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15 strömen. Die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung kann ferner einen Wassertemperatur-Detektor umfassen, der dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 an einer Warmwasser-Einlassseite bereitgestellt wird, um die Warmwassertemperatur zu erfassen.In such a case, as in 10 shown, the water-refrigerant heat exchanger 15 is provided with a temperature sensor 15c at a refrigerant-side inlet. The temperature sensor 15c is connected to the controller 10, and the controller 10 receives a signal related to a refrigerant-side inlet temperature of the water-refrigerant heat exchanger 15 from the temperature sensor 15c. The controller 10 compares a hot water temperature of the hot water circuit 1 with the refrigerant side inlet temperature. When the refrigerant-side inlet temperature is found to be higher than the hot water temperature, the controller 10 opens the bypass valve 15v and lets the refrigerant flow through the bypass circuit 15b by bypassing the water-refrigerant heat exchanger 15 . The vehicle air conditioning device can fer ner include a water temperature detector provided to the water-refrigerant heat exchanger 15 on a hot water inlet side to detect the hot water temperature.

Eine Steuerung an dem Umgehungsventil 15v, das der Umgehungsschaltung 15b bereitgestellt wird, wird nun gemäß 11 beschrieben. Bezugnehmend auf 11 bestimmt der Controller 10 in Schritt S111, ob ein vorliegender Modus ein Kühlbetriebsmodus ist, wenn die Steuerung an dem Umgehungsventil 15v startet. Wenn es herausgefunden wird, dass der vorliegende Modus der Kühlmodus ist, vergleicht der Controller 10 in Schritt S112 eine Wassertemperatur der Warmwasserschaltung 1 mit einer Verdichterablasstemperatur, die eine Temperatur des Kältemittels ist, das von dem Verdichter 2 abgelassen wird. Wenn es herausgefunden wird, dass die Warmwassertemperatur höher als die Verdichterablasstemperatur ist, öffnet der Controller 10 das Umgehungsventil 15v in Schritt S113, µm dem Kältemittel zu erlauben, durch die Umgehungsschaltung 15b mittels Umleitung um den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 zu strömen.Control on the bypass valve 15v provided to the bypass circuit 15b will now be described in accordance with FIG 11 described. Referring to 11 At step S111, the controller 10 determines whether a present mode is a cooling operation mode when the control on the bypass valve 15v starts. When the present mode is found to be the cooling mode, the controller 10 compares a water temperature of the hot water circuit 1 with a compressor discharge temperature, which is a temperature of the refrigerant discharged from the compressor 2, in step S112. When the hot water temperature is found to be higher than the compressor discharge temperature, the controller 10 opens the bypass valve 15v in step S113 to allow the refrigerant to flow through the bypass circuit 15b by bypass around the water-refrigerant heat exchanger 15.

In einigen Fällen zeigt ein Ergebnis des Vergleichs zwischen einer Wassertemperatur der Warmwasserschaltung 1 und einer Temperatur des Kältemittels von dem Verdichter 2 in Schritt S112, dass eine Kältemitteltemperatur höher als die Warmwassertemperatur ist. In derartigen Fällen schließt der Controller 10 das Umgehungsventil 15v in Schritt S114, um das Kältemittel nicht durch die Umgehungsschaltung 15b strömen zu lassen, und lässt das Kältemittel durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 strömen. Wenn ein Ergebnis einer Bestimmung in Schritt S111 bezüglich dessen, ob ein vorliegender Modus der Kühlbetriebsmodus ist, zeigt, dass der vorliegende Modus nicht der Kühlmodus ist, dosiert der Controller 10 das Umgehungsventil 15v in Schritt S115, um das Kältemittel nicht durch die Umgehungsschaltung 15b strömen zu lassen, und lässt das Kältemittel immer durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 strömen.In some cases, a result of the comparison between a water temperature of the hot water circuit 1 and a temperature of refrigerant from the compressor 2 in step S112 shows that a refrigerant temperature is higher than the hot water temperature. In such cases, the controller 10 closes the bypass valve 15v not to flow the refrigerant through the bypass circuit 15b and flows the refrigerant through the water-refrigerant heat exchanger 15 in step S<b>114 . When a result of a determination in step S111 as to whether a present mode is the cooling operation mode shows that the present mode is not the cooling mode, the controller 10 meters the bypass valve 15v in step S115 so that refrigerant does not flow through the bypass circuit 15b and always lets the refrigerant flow through the water-refrigerant heat exchanger 15 .

Eine räumliche Anordnung der Fahrzeug-Kumatisierungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform in einer Höhenrichtung in einem Busfahrzeug wird gemäß 12 beschrieben. Die Kühlkreislaufschaltung 3 wird einem Deckenabschnitt des Busfahrzeugs bereitgestellt. Andererseits wird die Warmwasserschaltung 1 zusammen mit einer eine Wärmequelle 4 bildenden Maschine in einem unteren Abschnitt des Busfahrzeugs bereitgestellt. Heiße Luft kann um die Füße von Insassen in einem Fahrzeuginnenraum durch einen Heizerkern 8 geblasen werden, wo das Warmwasser strömt.A spatial arrangement of the vehicle cumulating device of the second embodiment in a height direction in a bus vehicle is shown in FIG 12 described. The refrigeration cycle circuit 3 is provided to a ceiling portion of the bus vehicle. On the other hand, the hot water circuit 1 is provided together with an engine constituting a heat source 4 in a lower portion of the bus vehicle. Hot air can be blown around feet of occupants in a vehicle interior through a heater core 8 where the hot water flows.

Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 ist im unteren Abschnitt des Fahrzeugs lokalisiert. Folglich erstrecken sich die Kältemittelrohre 3h der Kühlkreislaufschaltung 3 von dem Deckenabschnitt zu dem unteren Abschnitt. Das Umgehungsventil 15v wird in einem oberen Abschnitt des Fahrzeugs nahe dem Deckenabschnitt durch Überbrücken der beiden Kältemittelrohre 3h bereitgestellt, um die Umgehungsschaltung 15b eines Typs zu bilden, um dem Kältemittel zu ermöglichen, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 zu umgehen.The water-refrigerant heat exchanger 15 is located in the lower portion of the vehicle. Consequently, the refrigerant pipes 3h of the refrigeration cycle circuit 3 extend from the ceiling portion to the bottom portion. The bypass valve 15v is provided in an upper portion of the vehicle near the ceiling portion by bridging the two refrigerant pipes 3h to form the bypass circuit 15b of a type to allow the refrigerant to bypass the water-refrigerant heat exchanger 15 .

Eine Betriebsfunktion und eine Wirkung der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Gemäß der zweiten Ausführungsform läuft in einem Fall, in dem es unnötig oder unerwünscht ist. Wärme von der Warmwasserschaltung 1 zu der Kühlkreislaufschaltung 3 über den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 zu übertragen, das Kältemittel durch die Umgehungsschaltung 15b und strömt durch Umgehen des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15. Folglich kann der Austausch von Wärme zwischen der Kühlkreislaufschaltung 3 und der Warmwasserschaltung 1 über den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15 gehindert werden.An operational function and an effect of the second embodiment will be described below. According to the second embodiment, runs in a case where it is unnecessary or undesirable. To transfer heat from the hot water circuit 1 to the refrigeration cycle circuit 3 via the water-refrigerant heat exchanger 15, the refrigerant flows through the bypass circuit 15b and bypasses the water-refrigerant heat exchanger 15. Consequently, the exchange of heat between the refrigeration cycle circuit 3 and the Hot water circuit 1 are prevented via the water-refrigerant heat exchanger 15.

Beispielsweise wird während eines Kühlbetriebs eine Warmwassertemperatur in einigen Fällen höher als eine Temperatur auf der Kühlkreislaufschaltungsseite. In derartigen Fällen wandert die Wärme unerwünschter Weise von der Warmwasserschaltung 1 zu der Kühlkreislaufschaltung 3. Durch Verhindern des Austauschs von Wärme, indem dem Kältemittel erlaubt wird, durch die Umgehungsschaltung 15b zu strömen, kann jedoch eine Zunahme einer Last auf den externen Wärmetauscher 13 verhindert werden, der als ein Kondensator während des Kühlens arbeitet.For example, during a cooling operation, a hot water temperature becomes higher than a temperature on the refrigeration cycle circuit side in some cases. In such cases, the heat undesirably migrates from the hot water circuit 1 to the refrigeration cycle circuit 3. However, by preventing the exchange of heat by allowing the refrigerant to flow through the bypass circuit 15b, an increase in a load on the external heat exchanger 13 can be prevented , which works as a condenser during cooling.

Gemäß der zweiten Ausführungsform kann, weil der Kühler 7 als ein externer Kondensator während des Kühlens verwendet werden kann, der Wirkungsgrad höher als in einem Fall sein, in dem die Wärme auf einer Seite der Kühlkreislaufschaltung 3 nicht immer zu der Warmwasserschaltung 1 während des Kühlbetriebs übertragen wird.According to the second embodiment, since the radiator 7 can be used as an external condenser during cooling, the efficiency can be higher than in a case where the heat on one side of the refrigeration cycle circuit 3 does not always transfer to the hot water circuit 1 during the cooling operation will.

Gemäß der zweiten Ausführungsform kann unter einer Bedingung, wo Wärme von der Kühlkreislaufschaltungsseite zu der Warmwasserseite sogar während des Kühlbetriebs übertragen werden kann, der Wirkungsgrad durch Übertragen von Wärme höher sein. Folglich werden die von dem Temperatursensor erfasste kältemittelseitige Einlasstemperatur und eine Warmwassertemperatur verglichen und die Umgehungsschaltung 15b wird unter einer Bedingung nicht geöffnet, wo Wärme zu der Warmwasserseite übertragen werden kann, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Warmwasser über den Wasser-Kältemittel-Wämietauscher 15 zu tauschen. Der Kühler 7 wird somit auf eine zuverlässige Art und Weise als ein Teil des Kondensators verwendet. Folglich kann der Wirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung geeignet verstärkt werden.According to the second embodiment, under a condition where heat can be transferred from the refrigeration cycle circuit side to the hot water side even during the cooling operation, efficiency by transferring heat can be higher. Consequently, the refrigerant side inlet temperature detected by the temperature sensor and a hot water temperature are compared, and the bypass circuit 15b is not opened under a condition where heat can be transferred to the hot water side to heat between the refrigerant and the hot water via the water-refrigerant heat exchanger 15 To deceive. The radiator 7 is thus ver in a reliable manner as a part of the condenser turns. Consequently, the efficiency of the refrigeration cycle circuit can be suitably enhanced.

(Dritte Ausführungsform)(Third embodiment)

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird beschrieben. Ein von den obigen Ausführungsformen unterschiedlicher Abschnitt wird beschrieben. Eine Gesamtkonfiguration der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird gemäß 13 beschrieben. Die obige erste Ausführungsform umfasst den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15, der zwischen der Warmwasserschaltung 1 und der Kühlkreislaufschaltung 3 bereitgestellt wird, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Warmwasser zu tauschen. Ein Verfahren zum Heizen der Warmwasserschaltung 1 mit Wärme der Kühlkreislaufschaltung 3 durch Aufnehmen des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15 wie oben, wird ein Wassererwärmungsverfahren genannt. Das Verfahren wird einem Lufterwärmungsverfahren gegenübergestellt, durch das in Klimaanlagenluft gewandelte Luft in der Kühlkreislaufschaltung 3 und der Warmwasserschaltung 1 in der Abwesenheit des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 15 aufgeheizt wird. Die in 13 gezeigte dritte Ausführungsform adoptiert das Lufterwärmungsverfahren.A third embodiment of the present disclosure will be described. A different portion from the above embodiments will be described. An overall configuration of the third embodiment of the present disclosure is according to FIG 13 described. The above first embodiment includes the water-refrigerant heat exchanger 15 provided between the hot water circuit 1 and the refrigeration cycle circuit 3 to exchange heat between the refrigerant and the hot water. A method of heating the hot water circuit 1 with heat of the refrigeration cycle circuit 3 by incorporating the water-refrigerant heat exchanger 15 as above is called a water heating method. The method is contrasted with an air heating method by which air changed into air conditioning air is heated in the refrigeration cycle circuit 3 and the hot water circuit 1 in the absence of the water-refrigerant heat exchanger 15 . In the 13 The third embodiment shown adopts the air heating method.

Eine planare räumliche Anordnung einer Kühlkreislaufschaltung 3 in einem Deckenabschnitt durch das Lufterwärmungsverfahren der in 13 gezeigten dritten Ausführungsform wird gemäß 14 beschrieben. Wie in 13 und 14 gezeigt wird, umfasst eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung eine Warmwasserschaltung 1, wo Warmwasser in ein Fahrzeug strömt, um eine Wärmequelle 4 zu kühlen, und die Kühlkreislaufschaltung 3 eine Wärmepumpe bildet, wo ein in einem Verdichter 2 verdichtetes Kältemittel strömt. Die Wärmequelle 4 in dem Fahrzeug ist eine Maschine, die aus einer Verbrennungskraftmaschine gebildet wird, die eine Antriebskraft des Fahrzeugs erzeugt. Die Warmwasserschaltung 1 ist eine Schaltung, wo das Warmwasser strömt, das aus einer Frostschutzflüssigkeit hergestellt wird, um die Maschine mittels Wasser zu kühlen.A planar spatial arrangement of a refrigeration cycle circuit 3 in a ceiling portion by the air heating method of FIG 13 shown third embodiment according to 14 described. As in 13 and 14 1, a vehicle air-conditioning apparatus includes a hot water circuit 1 where hot water flows into a vehicle to cool a heat source 4, and the refrigeration cycle circuit 3 forms a heat pump where refrigerant compressed in a compressor 2 flows. The in-vehicle heat source 4 is a machine composed of an internal combustion engine that generates a driving force of the vehicle. The hot water circuit 1 is a circuit where the hot water made of antifreeze liquid flows to water-cool the machine.

Die Warmwasserschaltung 1 umfasst eine Wasserpumpe 5, die das Warmwasser zwingt, in die Wärmequelle 4 zu strömen, einen Brenner 6, der das Warmwasser aufheizt, einen Kühler 7, der dem Warmwasser erlaubt, Wärme zur Außenluft zu strahlen, und einen Heizerkern 8, in dem Wärme zwischen dem Warmwasser und der in das Fahrzeug zu blasenden Klimaanlagenluft getauscht wird.The hot water circuit 1 includes a water pump 5 that forces the hot water to flow into the heat source 4, a burner 6 that heats the hot water, a chiller 7 that allows the hot water to radiate heat to the outside air, and a heater core 8, in in which heat is exchanged between the hot water and the air conditioning system air to be blown into the vehicle.

Die Wasserpumpe 5 zwingt das Maschinenkühlwasser durch Drehen eines Flügelrads unter Verwendung eines Motors zu zirkulieren. Der Brenner 6 weist einen Brenner auf, der Kraftstoff verbrennt und in die Warmwasserschaltung 1 strömendes Wasser aufheizt. Der Brenner 6 wird mit Kraftstoff aus einem speziellen Brennerkraftstofftank 6t versorgt, der aus einem Kraftstofftank gebildet ist, der von einem Kraftstofftank für die Maschine unterschiedlich ist, welche die Wärmequelle 4 bildet. In dem Kühler 7 wird, wie bekannt ist, Wärme zwischen dem heißen Warmwasser in der Warmwasserschaltung 1 und Außenluft getauscht, die Luft außerhalb des Fahrzeugs ist, um eine Temperatur des Warmwassers herabzusetzen, das heiß wird. Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, ist ein Kühlerlüfter an dem Kühler 7 befestigt, um Außenluft zu zwingen, zu Kühlerlamellen zu strömen.The water pump 5 forces the engine cooling water to circulate by rotating an impeller using a motor. The burner 6 has a burner that burns fuel and heats water flowing into the hot water circuit 1 . The burner 6 is supplied with fuel from a special burner fuel tank 6 t formed of a fuel tank different from a fuel tank for the engine constituting the heat source 4 . In the radiator 7, as is known, heat is exchanged between the hot water in the hot water circuit 1 and outside air, which is air outside the vehicle, to lower a temperature of the hot water that becomes hot. Although not shown in the drawing, a radiator fan is attached to the radiator 7 to force outside air to flow to radiator fins.

Der Heizerkern 8 ist ein Wärmetauscher, der bereitgestellt wird, um einen Klimatisierungskanal zu schließen und Klimaanlagenluft aufzuheizen, die Außenluft ist, die von einem Klimaanlagengebläse geblasen wird, oder Innenluft ist, die in dem Fahrzeug zirkuliert. Elemente wie ein Thermostat, der eine Strömungsrate zu dem Kühler 7 von der Warmwasserschaltung 1 steuert, werden in der Zeichnung nicht gezeigt.The heater core 8 is a heat exchanger that is provided to close an air-conditioning duct and heat air-conditioning air that is outside air blown by an air-conditioning fan or inside air that circulates in the vehicle. Elements such as a thermostat that controls a flow rate to the radiator 7 from the hot water circuit 1 are not shown in the drawing.

In 13 und 14 weist die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung ein Paar einer ersten Kühlkreislaufschaltung 3a und einer zweiten Kühlkreislaufschaltung 3b auf. Die erste Kühlkreislaufschaltung 3a und die zweite Kühlkreislaufschaltung 3b werden zusammen einfach als die Kühlkreislaufschaltung 3 bezeichnet. Bezugnehmend auf 14 wird eine Einlassöffnung zwischen den internen Wärmetauschern 14a1 und 14a2 bereitgestellt, die zwei Verdampfer bilden. Interne Luft wird von der Einlassöffnung gezogen und Luft läuft durch die internen Wärmetauscher 14a1 und 14a2 und internen Wärmetauscher 14b1 und 14b2, welche die internen Kondensatoren bilden, wie durch Pfeile Y141 und Y142 angegeben. Die Luft wird in den Klimatisierungskanal von Gebläsen 14b1b und 14b2b geblasen.In 13 and 14 For example, the vehicle air conditioning device includes a pair of a first refrigeration cycle circuit 3a and a second refrigeration cycle circuit 3b. The first refrigeration cycle circuit 3a and the second refrigeration cycle circuit 3b are collectively simply referred to as the refrigeration cycle circuit 3 . Referring to 14 an inlet port is provided between the internal heat exchangers 14a1 and 14a2 forming two evaporators. Internal air is drawn from the intake port and air passes through internal heat exchangers 14a1 and 14a2 and internal heat exchangers 14b1 and 14b2 forming the internal condensers as indicated by arrows Y141 and Y142. The air is blown into the air conditioning duct by fans 14b1b and 14b2b.

Jede der ersten Kühlkreislaufschaltung 3a und der zweiten Kühlkreislaufschaltung 3b umfasst den Verdichter 2, der Druck auf das Kältemittel ausübt, einen externen Wärmetauscher 13, der Wärme mit Luft außerhalb des Fahrzeugs tauscht, interne Wärmetauscher 14a und 14b, die eine Temperatur der Klimaanlagenluft regeln, und einen Speicher 9, in dem ein zusätzliches Kältemittel gespeichert ist. Die internen Wärmetauscher 14a und 14b sind in dem Klimatisierungskanal 150 untergebracht und dienen jeweils als ein Verdampfer und ein interner Kondensator.Each of the first refrigeration cycle circuit 3a and the second refrigeration cycle circuit 3b includes the compressor 2 that pressurizes the refrigerant, an external heat exchanger 13 that exchanges heat with air outside the vehicle, internal heat exchangers 14a and 14b that regulate a temperature of air conditioning air, and an accumulator 9 in which an additional refrigerant is stored. The internal heat exchangers 14a and 14b are housed in the air conditioning duct 150 and serve as an evaporator and an internal condenser, respectively.

Zu welchem Ausmaß durch den Klimatisierungskanal 150 laufende Klimaanlagenluft Wärme mit dem internen Wärmetauscher 14b tauscht, wird durch einen Öffnungsgrad einer Luftmischklappe 16 gesteuert. 13 zeigt einen Zustand in einem Kühlbetrieb, während desselben die Luftmischklappe 16 Luft blockiert, die durch den internen Kondensator strömt, um der Klimaanlagenluft zu erlauben, durch Umleiten um den internen Wärmetauscher 14b zu strömen. 13 zeigt ausführlich eine der ersten Kühlkreislaufschaltung 3a und der zweiten Kühlkreislaufschaltung 3b. Es sei zu erkennen, dass die andere zweite Kühlkreislaufschaltung 3b eine gleiche Konfiguration ist. In 13 wird, weil der interne Wärmetauscher 14b als ein Kondensator arbeitet, der interne Wärmetauscher 14b mit einer temperaturregulierenden Funktion ausgestattet.The extent to which air conditioning air passing through the air conditioning duct 150 exchanges heat with the internal heat exchanger 14b is disclosed controlled by an opening degree of an air mix door 16. 13 14 shows a state in a cooling operation during which the air mix door 16 blocks air flowing through the internal condenser to allow the air conditioning air to flow by bypassing the internal heat exchanger 14b. 13 12 shows in detail one of the first refrigeration cycle circuit 3a and the second refrigeration cycle circuit 3b. Note that the other second refrigeration cycle circuit 3b is a same configuration. In 13 Because the internal heat exchanger 14b functions as a condenser, the internal heat exchanger 14b is provided with a temperature regulating function.

Der Controller 10 weist einen Berechnungsabschnitt auf, der den Kraftstoffwirkungsgrad von jeweils der Kühlkreislaufschaltung 3 und dem Brenner 6 gemäß Betriebsbedingungen berechnet, die eine Außenlufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs umfassen. Die Kühlkreislaufschaltung 3 heizt Klimaanlagenluft über den internen Wärmetauscher 14b mit Wärme des Kältemittels auf, das in dem Verdichter 2 unter Druck gesetzt wird und heiß wird.The controller 10 has a calculation section that calculates the fuel efficiency of each of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 according to operating conditions including an outside air temperature outside the vehicle. The refrigeration cycle circuit 3 heats air-conditioning air via the internal heat exchanger 14b with heat of the refrigerant that is pressurized in the compressor 2 and becomes hot.

Der Brenner 6 heizt zuerst das Warmwasser in der Warmwasserschaltung 1 auf, um die Klimaanlagenluft über der Heizerkern 8 aufzuheizen, wo das Warmwasser strömt. Der Controller 10 umfasst intern einen Wirkungsgrad-Auswahlabschnitt, welcher der gleiche wie das in 2 gezeigte Gegenstück (S208 bis S214) ist, um vorzugsweise eine von zwei Heizvorrichtungen zu aktivieren, das heißt, entweder die Kühlkreislaufschaltung 3 oder den Brenner 6, je nachdem, wo der höhere berechnete Kraftstoffwirkungsgrad zugeordnet ist. Während des Heizens arbeitet der interne Wärmetauscher 14b von 13 als ein interner Kondensator und heizt die Klimaanlagenluft auf, während der externe Wärmetauscher 13 als ein Verdampfer arbeitet.The burner 6 first heats the hot water in the hot water circuit 1 to heat the air conditioning air above the heater core 8 where the hot water flows. The controller 10 internally includes an efficiency selection section which is the same as that in FIG 2 counterpart shown (S208 to S214) is to preferentially activate one of two heaters, i.e. either the refrigeration cycle circuit 3 or the burner 6, depending on where the higher calculated fuel efficiency is associated. During heating, the internal heat exchanger 14b of FIG 13 as an internal condenser and heats up the air conditioning air while the external heat exchanger 13 works as an evaporator.

Gemäß der Offenbarung wird der Kraftstoffwirkungsgrad von jeweils der Kühlkreislaufschaltung 3 und dem Brenner 6 gemäß den Betriebsbedingungen berechnet, die eine Außenlufttemperatur zu einer gegenwärtigen Zeit umfassen. Entweder die Kühlkreislaufschaltung 3 oder der Brenner 6 kann, je nachdem, wo der höhere berechnete Wirkungsgrad zugeordnet ist, vorzugsweise aktiviert werden. Folglich kann eine Tatsache, dass der Brenner 6 effizienter als die Kühlkreislaufschaltung 3 auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis ist, in einigen Fällen ausgenutzt werden. Eine Fahrzeug-Klimatisierungsvorichtung, die weniger Kraftstoff konsumiert, kann somit durch Kombinieren eines Betriebs des Brenners 6 und eines Betriebszustands der Wärmepumpe abhängig vom Kraftstoffwirkungsgrad bereitgestellt werden.According to the disclosure, the fuel efficiency of each of the refrigeration cycle circuit 3 and the burner 6 is calculated according to the operating conditions including an outside air temperature at a current time. Either the refrigeration cycle circuit 3 or the burner 6, depending on where the higher calculated efficiency is associated, can be preferentially activated. Consequently, a fact that the burner 6 is more efficient than the refrigeration cycle circuit 3 on a fuel consumption basis can be utilized in some cases. Thus, a vehicle air conditioner that consumes less fuel can be provided by combining an operation of the burner 6 and an operation state of the heat pump depending on fuel efficiency.

Die Kühlkreislaufschaltung 3, welche die Wärmepumpe bildet, umfasst die internen Wärmetauscher 14a und 14b, die eine Temperatur der Klimaanlagenluft regeln, und die Warmwasserschaltung 1 umfasst den Heizerkern 8, in dem Wärme zwischen dem Warmwasser und der Klimaanlagenluft getauscht wird. Folglich kann ein Fahrzeuginnenraum sowohl von der Kühlkreislaufschaltung 3 als auch der Warmwasserschaltung 1 getrennt aufgeheizt werden. In der dritten Ausführungsform fehlt ein Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15, der zwischen der Warmwasserschaltung 1 und der Kühlkreislaufschaltung 3 bereitgestellt wird, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Warmwasser zu tauschen.The refrigeration cycle circuit 3 constituting the heat pump includes the internal heat exchangers 14a and 14b that regulate a temperature of the air conditioning air, and the hot water circuit 1 includes the heater core 8 in which heat is exchanged between the hot water and the air conditioning air. Consequently, a vehicle interior can be heated separately by both the refrigeration cycle circuit 3 and the hot water circuit 1 . In the third embodiment, a water-refrigerant heat exchanger 15 provided between the hot water circuit 1 and the refrigeration cycle circuit 3 for exchanging heat between the refrigerant and the hot water is absent.

14 ist ein oberes räumliches Anordnungsdiagramm auf einer Deckenoberfläche des Busfahrzeugs. 14 zeigt die internen Wärmetauscher 14a1 und 14a2, die Klimaanlagenluft als interne Verdampfer kühlen, die internen Wärmetauscher 14b1 und 14b2, die Klimaanlagenluft als interne Kondensatoren heizen, und externe Wärmetauscher 13a und 13b, die als Verdampfer während des Heizens arbeiten. 14 Fig. 12 is an upper spatial arrangement diagram on a ceiling surface of the bus vehicle. 14 14 shows internal heat exchangers 14a1 and 14a2 that cool air-conditioning air as internal evaporators, internal heat exchangers 14b1 and 14b2 that heat air-conditioning air as internal condensers, and external heat exchangers 13a and 13b that work as evaporators during heating.

Durch Bereitstellen eines Paars der internen Wärmetauscher 14a1 und 14a2, eines Paars der internen Wärmetauscher 14b1 und 14b2 und eines Paars der externen Wärmetauscher 13a und 13b, wie in 14 gezeigt, und ebenfalls durch Bereitstellen eines Paars der Verdichter 2 wird der Fahrzeuginnenraum unter Verwendung der beiden Kühlkreislaufschaltungen 3a und 3b klimatisiert.By providing a pair of internal heat exchangers 14a1 and 14a2, a pair of internal heat exchangers 14b1 and 14b2, and a pair of external heat exchangers 13a and 13b as in FIG 14 1, and also by providing a pair of the compressors 2, the vehicle interior is air-conditioned using the two refrigeration cycle circuits 3a and 3b.

Die beiden externen Wärmetauscher 13a und 13b werden jeweils mit externen Wärmetauscher-Lüftern 13ab und 13bb bereitgestellt, um den externen Wärmetauschern 13a und 13b zu erlauben, Wärme mit Außenluft zu tauschen. Ferner werden dreiThe two external heat exchangers 13a and 13b are provided with external heat exchanger fans 13ab and 13bb, respectively, to allow the external heat exchangers 13a and 13b to exchange heat with outside air. Furthermore, three

Gebläse 14b1b und drei Gebläse 14b2b bereitgestellt, um die Klimaanlagenluft zu zwingen, jeweils von dem internen Wärmetauscher 14a1 zu dem internen Wärmetauscher 14b1 und von dem internen Wärmetauscher 14a2 zu dem internen Wärmetauscher 14b2 durchzulaufen.Fans 14b1b and three fans 14b2b are provided to force the air conditioning air to pass from the internal heat exchanger 14a1 to the internal heat exchanger 14b1 and from the internal heat exchanger 14a2 to the internal heat exchanger 14b2, respectively.

(Vierte Ausführungsform)(Fourth embodiment)

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Ein von den obigen Ausführungsformen unterschiedlicher Abschnitt wird beschrieben. Eine Gesamtkonfiguration der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird gemäß 15 beschrieben. Eine Kühlkreislaufschaltung 3 der vierten Ausrührungsform ist von einem Typ, der in einer Haushaltswärmepumpe benutzt wird. Ein externer Wärmetauscher 13 und ein interner Wärmetauscher 14 tauschen Rollen als ein Verdampfer und ein Kondensator während des Heizens und Kühlens.A fourth embodiment of the present invention will now be described. A different portion from the above embodiments will be described. An overall configuration of the fourth embodiment of the present disclosure is according to FIG 15 described. A refrigeration cycle circuit 3 of the fourth embodiment is of a type used in a domestic heat pump. An external heat exchanger 13 and an internal heat exchanger 14 exchange roles as an evaporator and a condenser during heating and cooling.

(Andere Ausführungsformen)(Other embodiments)

Obwohl in dem Obenstehenden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarungen beschrieben werden, sollte erkannt werden, dass die vorliegende Offenbarung nicht besonders auf die jeweiligen oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und in verschiedene Arten und Weisen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung modifiziert werden kann. Die Strukturen in den obigen Ausführungsformen sind bloße Beispiele und der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf den oben beschriebenen Schutzumfang beschränkt.Although preferred embodiments of the present disclosures are described in the above, it should be appreciated that the present disclosure is not particularly limited to the respective embodiments described above and can be modified in various ways within the scope of the present disclosure. The structures in the above embodiments are mere examples, and the scope of the present disclosure is not limited to the scope described above.

Ein elektrischer Heizer kann anstelle des Brenners 6 verwendet werden oder der Brenner 6 und ein elektrischer Heizer können in Kombination verwendet werden. Die Wärmequelle ist nicht auf die Maschine beschränkt und kann ein beliebiger anderer Wärmeerzeugungskörper in dem Fahrzeug sein. Das Warmwasser als ein Fluid in der Warmwasserschaltung 1 kann eine beliebige Flüssigkeit sein, µm die Wärmequelle zu kühlen. Der Verdichter kann entweder elektrisch oder durch die Maschine angetrieben werden.An electric heater can be used instead of the burner 6, or the burner 6 and an electric heater can be used in combination. The heat source is not limited to the engine and may be any other heat generating body in the vehicle. The hot water as a fluid in the hot water circuit 1 can be any liquid to cool µm the heat source. The compressor can be powered either electrically or by the engine.

Im Fall eines maschinengetriebenen Verdichters können Kraftstoffwirtschaftlichkeits-Charakteristika der Maschine in der Form von Daten vorgespeichert werden und der Wirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung 3 kann berechnet werden, indem die Kraftstoffwirtschaftlichkeits-Charakteristik der Maschine zur Zeit der Berechnung berücksichtigt wird. Der Controller 10 ist nicht auf die Klimaanlagen-ECU begrenzt und ein Teil der Funktionen kann einer Maschinen-ECU zugeteilt werden. Der Kraftstoffwirkungsgrad der Kühlkreislaufschaltung 3 wird gemäß den Betriebsbedingungen berechnet, die eine Außenlufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs umfassen, wohingegen der Eingangsenergiewirkungsgrad des Brenners 6 in der obigen Ausführungsformen festliegt. Der Wirkungsgrad der Eingangsenergie des Brenners 6 kann gemäß den Betriebsbedingungen berechnet werden, die eine Außenlufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs umfassen.In the case of an engine-driven compressor, fuel economy characteristics of the engine can be prestored in the form of data, and the efficiency of the refrigeration cycle circuit 3 can be calculated by considering the fuel economy characteristic of the engine at the time of calculation. The controller 10 is not limited to the air conditioner ECU, and part of the functions can be allocated to an engine ECU. The fuel efficiency of the refrigeration cycle circuit 3 is calculated according to operating conditions including an outside air temperature outside the vehicle, whereas the input energy efficiency of the combustor 6 is fixed in the above embodiments. The input energy efficiency of the combustor 6 can be calculated according to operating conditions including an outside air temperature outside the vehicle.

In den obigen Ausführungsformen wird Kraftstoffwirkungsgrad mit Kraftstoffwirkungsgrad verglichen. Ein Vergleich erfolgt jedoch lediglich, um herauszufinden, welche Vorrichtung zu verwenden ist, um den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verringern. Folglich kann ein Vergleich, der zwischen Kraftstoffverbrauch und Kraftstoffverbrauch zu einer gegenwärtigen Zeit erfolgt, als ein Vergleich von Wirkungsgrad mit Wirkungsgrad verwendet werden. Kurz gesagt kann der Kraftstoffwirkungsgrad der vorliegenden Offenbarung jeder Parameter sein, der weniger Kraftstoffverbrauch angibt.In the above embodiments, fuel efficiency is compared to fuel efficiency. However, a comparison is only made to find out which device to use to reduce the fuel consumption of the vehicle. Consequently, a comparison made between fuel economy and fuel economy at a current time can be used as an efficiency-to-efficiency comparison. In short, the fuel efficiency of the present disclosure can be any parameter that indicates less fuel consumption.

In der vorliegenden Offenbarung sind der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher und die Umgehungsschaltung nicht wesentlich. Wenn jedoch der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher und die Umgehungsschaltung bereitgestellt werden, üben beide ihre eigenen Wirkungen aus. Ferner ist das Fahrzeug nicht auf ein Busfahrzeug beschränkt und kann stattdessen ein Zug oder ein Automobil sein. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher ist nicht auf einen Unterbodentyp beschränkt.In the present disclosure, the water-to-refrigerant heat exchanger and the bypass circuit are not essential. However, when the water-refrigerant heat exchanger and the bypass circuit are provided, both exert their own effects. Furthermore, the vehicle is not limited to a bus vehicle and may be a train or an automobile instead. The water-refrigerant heat exchanger is not limited to an underfloor type.

Ein Dreiwegeventil kann als das Umgehungsventil verwendet werden, um die Umgehungsschaltung zu öffnen und zu schließen, durch die das Kältemittel durch Umgehen des Wasser-Käitemittel-Wärmetauschers strömt. Die Umgehungsschaltung kann entweder in der Kältemittelseite oder der Warmwasserseite oder beiden bereitgestellt werden.A three-way valve can be used as the bypass valve to open and close the bypass circuit through which the refrigerant flows by bypassing the water-refrigerant heat exchanger. The bypass circuit can be provided in either the refrigerant side or the hot water side or both.

Bezugnehmend auf 12 ist das Umgehungsventil in anderen Moden als dem Kühlmodus fortwährend geschlossen. Ein Druckverlust des Kältemittels kann jedoch durch Öffnen des Umgehungsventils gemäß einer Bedingung, wenn beispielsweise die Warmwassertemperatur ausreichend hoch ist, verringert werden.Referring to 12 the bypass valve is continuously closed in modes other than cooling mode. However, a pressure loss of the refrigerant can be reduced by opening the bypass valve according to a condition such as when the hot water temperature is sufficiently high.

Eine Bedingung, unter der Wärme von der Kühlkreislaufschaltung 3 zu der Warmwasserschaltung 1 während eines Kühlbetriebs übertragen werden kann, kann durch ein anderes Verfahren als ein Vergleich von Temperaturen spezifiziert werden. Beispielsweise kann eine derartige Bedingung gemäß einer Zeit, die verstrichen ist, seitdem die Maschine gestartet ist, einer Zeit, die verstrichen ist, seitdem der Verdichter gestartet ist, und einem Kältemitteldruck spezifiziert werden.A condition under which heat can be transferred from the refrigeration cycle circuit 3 to the hot water circuit 1 during a cooling operation can be specified by a method other than comparison of temperatures. For example, such a condition can be specified according to an elapsed time since the engine started, an elapsed time since the compressor started, and a refrigerant pressure.

Wenn eine Aufwärmleistung erforderlich ist, kann sogar in dem Verfahren, das keinen Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher aufweist, wie in 13 gezeigt, eine Temperatur des Fahrzeuginnenraums durch Aktivieren sowohl der Wärmepumpe als auch des Brenners 6 schnell angehoben werden. 13 zeigt das Lufterwärmungsverfahren. Der interne Wärmetauscher 14a entfeuchtet jedoch lediglich als ein Verdampfer und der einen Heizerkern bildende interne Wärmetauscher 14b heizt Luft auf.When warm-up performance is required, even in the method not having a water-refrigerant heat exchanger as in 13 1, a temperature of the vehicle interior can be quickly raised by activating both the heat pump and the burner 6. 13 shows the air heating process. However, the internal heat exchanger 14a only dehumidifies as an evaporator, and the internal heat exchanger 14b constituting a heater core heats air.

Das Fahrzeug kann ein Fahrzeug, dass allein mit einer Maschine läuft, anstelle eines Hybridfahrzeugs sein. Die Wärmequelle kann eine Kraftstoffzelle sein. In einem derartigen Fall ist das Fahrzeug ein Kraftstoffzellen-Fahrzeug. Ferner kann das Fahrzeug ein elektrisches Auto sein, in dem eine Maschine keine Leistung direkt abgibt, um Räder anzutreiben, und lediglich einen Motor antreibt, während der Motor eine laufende Batterie lädt.The vehicle may be a vehicle running alone with an engine instead of a hybrid vehicle. The heat source can be a fuel cell. In such a case, the vehicle is a fuel cell vehicle. Furthermore, the vehicle can be an electric car in which a Machine does not output power directly to drive wheels and only powers a motor while the motor charges a running battery.

In den obigen Ausführungsformen bestätigt der Controller in einem Fall, in dem sich der mit Elektrizität der Batterie drehende Motor in einem Antriebssystem des Fahrzeugs verwendet wird, einen Ladezustand der Batterie und bestimmt, ob eine Restmenge an Elektrizität unzureichend ist. Wenn der Controller bestimmt, dass eine Menge an Elektrizität unzureichend ist, wählt und aktiviert der Controller vorzugsweise entweder den Brenner 6 oder die Wärmepumpe unter Verwendung der kleineren Menge an Elektrizität. In einem derartigen Fall wird dem Brenner 6 unter Verwendung der kleineren Menge von Elektrizität Priorität gegeben, sogar wenn es besser ist, die Wärmepumpe zu verwenden, wenn lediglich der Kraftstoffverbrauch betroffen ist. Ob weniger Kraftstoffverbrauch oder weniger Elektrizitätsverbrauch der Priorität gegeben wird, kann jedoch im Voraus für jedes Fahrzeug oder durch jeden Benutzer ausgewählt werden.In the above embodiments, in a case where the motor rotating with electricity of the battery is used in a drive system of the vehicle, the controller confirms a state of charge of the battery and determines whether a residual amount of electricity is insufficient. If the controller determines that an amount of electricity is insufficient, the controller preferably selects and activates either the burner 6 or the heat pump using the smaller amount of electricity. In such a case, priority is given to the burner 6 using the smaller amount of electricity even if it is better to use the heat pump when only the fuel consumption is concerned. However, whether priority is given to less fuel consumption or less electricity consumption can be selected in advance for each vehicle or by each user.

Ob die Vorrichtung immer vorzugsweise zu aktivieren ist, die den höheren Wirkungsgrad aufweist, ohne gemäß dem Kraftstoffverbrauch oder dem Elektrizitätsverbrauch Priorität zu geben, kann ferner im Voraus für jedes Fahrzeug oder durch jeden Benutzer ausgewählt werden.Further, whether to always preferentially activate the device having the higher efficiency without giving priority according to fuel consumption or electricity consumption can be selected in advance for each vehicle or by each user.

Der oben beschriebene Brenner wird mit Kraftstoff von dem Brennerkraftstofftank versorgt, in dem von dem Brenner selbst zu konsumierender Kraftstoff gespeichert ist. Der Brenner kann jedoch mit Kraftstoff von dem Hauptkraftstofftank versorgt werden, der gemeinsam mit der Maschine verwendet wird.The burner described above is supplied with fuel from the burner fuel tank which stores fuel to be consumed by the burner itself. However, the burner can be supplied with fuel from the main fuel tank shared with the engine.

Von der in die Maschine eingegebenen Energie kann näherungsweise 40% der dem Kühlmittel gegebenen thermischen Energie zum Heizen in der Wärmepumpe verwendet werden, die das Wassererwärmungsverfahren adoptiert. Folglich kann der Wirkungsgrad auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis berechnet werden, indem eine derartige Energiemenge berücksichtigt wird.Of the energy input to the machine, approximately 40% of the thermal energy given to the coolant can be used for heating in the heat pump adopting the water heating method. Consequently, the efficiency can be calculated on a fuel consumption basis by considering such an amount of energy.

In der Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß der dritten Ausftihrungsform der vorliegenden Offenbarung, die oben mit Bezug auf 13 beschrieben wurde, werden zwei Kühlkreislaufschaltungen bereitgestellt. Es kann jedoch lediglich eine Kühlkreislaufschaltung bereitgestellt werden. Um vorzugsweise die Vorrichtung zu aktivieren, bedeutet, Vorrichtungen in der Reihenfolge des absteigenden Wirkungsgrads auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis zu aktivieren, wobei drei oder mehr Vorrichtungen enthalten sein können.In the vehicle air-conditioning device according to the third embodiment of the present disclosure referred to above with reference to FIG 13 has been described, two refrigeration cycle circuits are provided. However, only one refrigeration cycle circuit may be provided. To preferentially activate the device means to activate devices in order of decreasing efficiency on a fuel consumption basis, where three or more devices may be included.

Es sei zu verstehen, dass, obwohl die Offenbarung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, die Offenbarung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die Offenbarung ist dazu bestimmt, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Außerdem sind, obwohl die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen bevorzugt sind, sind andere Kombinationen und Konfigurationen, einschließlich mehr, weniger oder lediglich ein einzelnes Element, ebenfalls innerhalb dem Wesen und dem Schutzumfang der Offenbarung.It should be understood that while the disclosure has been described with reference to preferred embodiments thereof, the disclosure is not limited to the preferred embodiments and constructions. The disclosure is intended to cover various modifications and equivalent arrangements. In addition, while the various combinations and configurations are preferred, other combinations and configurations, including more, less, or only a single element, are also within the spirit and scope of the disclosure.

Claims (10)

Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung umfassend: eine Kühlmittelschaltung (1), in der ein Kühlmittel strömt, um eine in einem Fahrzeug bereitgestellte Wärmequelle (4) zu kühlen, wobei die Kühlmittelschaltung (1) einen Fahrzeuginnenraum durch Wärme des Kühlmittels aufheizt; eine Kühlkreislaufschaltung (3), in der ein in einem Verdichter (2) verdichtetes Kältemittel strömt, wobei die Kühlkreislaufschaltung als eine Wärmepumpe arbeitet, welche den Fahrzeuginnenraum durch Wärme des Kältemittels während eines Heizbetriebs aufheizt; und einen Controller (10), wobei die Kühlmittelschaltung (1) umfasst: eine Wasserpumpe (5), die das Kühlmittel zwingt, in die Wärmequelle (4) zu strömen, einen Brenner (6), der Wärme durch Verbrennen von Kraftstoff erzeugt, um das Kühlmittel aufzuheizen, einen Kühler (7), der die Wärme des Kühlmittels zur Außenluft strahlt, und einen Heizerkern (8), der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und Klimaanlagenluft durchführt, die in den Fahrzeuginnenraum zu blasen ist; wobei die Kühlkreislaufschaltung (3) umfasst: den Verdichter (2), der mit Leistung von einer Maschine angetrieben wird, die durch Konsumieren von Kraftstoff oder mit durch die Leistung der Maschine erzeugten Elektrizität angetrieben wird, wobei der Verdichter das Kältemittel verdichtet, einen externen Wärmetauscher (13), der einen Wärmetausch zwischen Außenluft und dem Kältemittel durchführt, und einen internen Wärmetauscher (14), der einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und der Klimaanlagenluft durchführt; wobei der Controller (10) den Brenner (6) und den Verdichter (2) steuert; wobei ein Verhältnis einer Energiemenge, die der Klimaanlagenluft gegeben wird, zu einer Energiemenge des Kraftstoffs, die zum Aufheizen während der Heizbetriebs verwendet wird, als Kraftstoffwirkungsgrad definiert ist; und der Controller (10) einen Berechnungsabschnitt (S205), der angepasst ist, den Kraftstoffwirkungsgrad der Wärmepumpe und den Kraftstoffwirkungsgrad des Brenners (6) zu berechnen, und einen Wirkungsgrad-Auswahlabschnitt (S208 bis S214) umfasst, der angepasst ist, vorzugsweise die Wärmepumpe oder den Brenner (6) zu aktivieren, welche/welcher auch immer den höheren berechneten Kraftstoffwirkungsgrad aufweist, wobei die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung ferner umfasst: einen Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15), der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel in der Kühlmittelschaltung (1) und dem Kältemittel in der Kühlkreislaufschaltung (3) durchführt; eine Umgehungsschaltung (15b), durch die das Kältemittel den Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) umgeht, ein Umgehungsventil (15v), das die Umgehungsschaltung (15b) öffnet und schließt, und einen Temperatursensor (15c), der an einem kältemittelseitigen Einlass des Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) bereitgestellt wird, um eine Kältemittel-seitige Einlasstemperatur zu erfassen, wobei unter einer Bedingung, wo die Übertragung von Wärme von der Kühlkreislaufschaltung (3) zu der Kühlmittelschaltung (1) während eines Kühlbetriebs ermöglicht wird, der Controller (10) angepasst ist, den Kühler (7) durch Schließen des Umgehungsventils (15v) und Durchführen eines Wärmetausches zwischen der Kühlkreislaufschaltung (3) und der Kühlmittelschaltung (1) über den Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) als einen externen Wärmestrahlungskondensator zu betreiben, und der Controller (10) angepasst ist, eine Temperatur des in der Kühlmittelschaltung (1) strömenden Kühlmittels mit der kältemittelseitigen Einlasstemperatur zu vergleichen, und der Controller (10) angepasst ist, das Umgehungsventil (15v) zu schließen, wenn der Controller (10) bestimmt, dass die kältemittelseitige Einlasstemperatur höher als die Temperatur des Kühlmittels ist.A vehicle air conditioning apparatus comprising: a coolant circuit (1) in which a coolant flows to cool a heat source (4) provided in a vehicle, the coolant circuit (1) heating a vehicle interior by heat of the coolant; a refrigeration cycle circuit (3) in which a refrigerant compressed in a compressor (2) flows, the refrigeration cycle circuit operating as a heat pump which heats the vehicle interior by heat of the refrigerant during a heating operation; and a controller (10), wherein the coolant circuit (1) comprises: a water pump (5) forcing the coolant to flow into the heat source (4), a burner (6) generating heat by burning fuel to to heat the coolant, a radiator (7) that radiates the heat of the coolant to outside air, and a heater core (8) that performs heat exchange between the coolant and air-conditioning air to be blown into the vehicle interior; wherein the refrigeration cycle circuit (3) comprises: the compressor (2) driven with power from an engine driven by consuming fuel or electricity generated by the power of the engine, the compressor compressing the refrigerant, an external heat exchanger (13) that performs heat exchange between outside air and the refrigerant, and an internal heat exchanger (14) that performs heat exchange between the refrigerant and the air-conditioning air; wherein the controller (10) controls the burner (6) and the compressor (2); wherein a ratio of an amount of energy given to air-conditioning air to an amount of energy of fuel used for heating during the heating operation is defined as a fuel efficiency; and the controller (10) includes a calculation section (S205) adapted to calculate the fuel efficiency of the heat pump and the fuel efficiency of the burner (6), and an efficiency selection section (S208 to S214) adapted to preferably the heat pump or to activate the burner (6), whichever has the higher calculated fuel efficiency, the vehicle air conditioning device further comprising: a coolant-refrigerant heat exchanger (15) which performs heat exchange between the coolant in the coolant circuit (1) and the refrigerant in the refrigeration cycle circuit (3); a bypass circuit (15b) through which the refrigerant bypasses the coolant-refrigerant heat exchanger (15), a bypass valve (15v) which opens and closes the bypass circuit (15b), and a temperature sensor (15c) installed at a refrigerant-side inlet of the Coolant-refrigerant heat exchanger (15) is provided to detect a refrigerant-side inlet temperature, wherein under a condition where the transfer of heat from the refrigeration cycle circuit (3) to the refrigerant circuit (1) is enabled during a cooling operation, the controller (10) is adapted to operate the radiator (7) as an external heat radiation condenser by closing the bypass valve (15v) and performing heat exchange between the refrigeration cycle circuit (3) and the refrigerant circuit (1) via the coolant-refrigerant heat exchanger (15). , And the controller (10) is adapted, a temperature of the coolant in the circuit (1) flowing coolant with the cold to compare medium-side inlet temperature, and the controller (10) is adapted to close the bypass valve (15v) when the controller (10) determines that the refrigerant-side inlet temperature is higher than the temperature of the coolant. Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung, umfassend: eine Kühlmittelschaltung (1), in der ein Kühlmittel strömt, um eine in einem Fahrzeug bereitgestellte Wärmequelle (4) zu kühlen, wobei die Kühlmittelschaltung (1) in einen Fahrzeuginnenraum zu blasende Klimaanlagenluft durch Wärme des Kühlmittels während eines Heizbetriebs aufheizt; eine Kühlkreislaufschaltung (3), in der ein in einem Verdichter (2) verdichtetes Kältemittel strömt, wobei die Kühlkreislaufschaltung als eine Wärmepumpe arbeitet, welche die Klimaanlagenluft durch Wärme von dem Kältemittel während des Heizbetriebs aufheizt; und einen Controller (10), wobei die Kühlmittelschaltung (1) umfasst: eine Wasserpumpe (5), die das Kühlmittel zwingt, in die Wärmequelle (4) zu strömen, einen Brenner (6), der imstande ist, das Kühlmittel aufzuheizen, einen Kühler (7), der die Wärme des Kühlmittels zur Außenluft strahlt, und einen Heizerkern (8), der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und der Klimaanlagenluft durchführt; wobei die Kühlkreislaufschaltung (3) umfasst: den Verdichter (2), der mit Leistung von einer Maschine, die durch Konsumieren von Kraftstoff angetrieben wird, oder mit Elektrizität, die durch die Leistung der Maschine erzeugt wird, angetrieben wird, wobei der Verdichter das Kältemittel verdichtet, einen externen Wärmetauscher (13), der einen Wärmetausch zwischen Außenluft und dem Kältemittel durchführt, und einen internen Wärmetauscher (14), der einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und der Klimaanlagenluft durchführt; und der Controller (10) einen Auswahlabschnitt umfasst, der angepasst ist, mindestens die Kühlkreislaufschaltung (3) oder den Brenner (6) gemäß einer von einer vorbestimmten Temperaturbedingung hergeleiteten notwendigen Heizleistung und einem auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis bestimmten Wärmepumpen-Betriebszustand auszuwählen und zu aktivieren, wobei die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung ferner umfasst: einen Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15), der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel in der Kühlmittelschaltung (1) und dem Kältemittel in der Kühlkreislaufschaltung (3) durchführt, eine Umgehungsschaltung (15b), durch die das Kältemittel den Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) umgeht, ein Umgehungsventil (15v), das die Umgehungsschaltung (15b) öffnet und schließt, und einen Temperatursensor (15c), der an einem kältemittelseitigen Einlass des Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) bereitgestellt wird, um eine Kältemittel-seitige Einlasstemperatur zu erfassen, wobei unter einer Bedingung, wo die Übertragung von Wärme von der Kühlkreislaufschaltung (3) zu der Kühlmittelschaltung (1) während eines Kühlbetriebs ermöglicht wird, der Controller (10) angepasst ist, den Kühler (7) durch Schließen des Umgehungsventils (15v) und Durchführen eines Wärmetausches zwischen der Kühlkreislaufschaltung (3) und der Kühlmittelschaltung (1) über den Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) als einen externen Wärmestrahlungskondensator zu betreiben, und der Controller (10) angepasst ist, eine Temperatur des in der Kühlmittelschaltung (1) strömenden Kühlmittels mit der kältemittelseitigen Einlasstemperatur zu vergleichen, und der Controller (10) angepasst ist, das Umgehungsventil (15v) zu schließen, wenn der Controller (10) bestimmt, dass die kältemittelseitige Einlasstemperatur höher als die Temperatur des Kühlmittels ist.A vehicle air conditioning apparatus comprising: a refrigerant circuit (1) in which a refrigerant flows to cool a heat source (4) provided in a vehicle, the refrigerant circuit (1) controlling air conditioning air to be blown into a vehicle interior by heat of the refrigerant during a heating operation heats up a refrigeration cycle circuit (3) in which a refrigerant compressed in a compressor (2) flows, the refrigeration cycle circuit operating as a heat pump which heats up the air-conditioning air by heat from the refrigerant during the heating operation; and a controller (10), the coolant circuit (1) comprising: a water pump (5) forcing the coolant to flow into the heat source (4), a burner (6) capable of heating the coolant, a Radiator (7) that radiates the heat of the refrigerant to the outside air, and a heater core (8) that performs heat exchange between the refrigerant and the air-conditioning air; wherein the refrigeration cycle circuit (3) comprises: the compressor (2) driven with power from an engine driven by consuming fuel or electricity generated by the power of the engine, the compressor containing the refrigerant compressed, an external heat exchanger (13) that performs heat exchange between outdoor air and the refrigerant, and an internal heat exchanger (14) that performs heat exchange between the refrigerant and the air conditioning air; and the controller (10) includes a selection section adapted to select and activate at least one of the refrigeration cycle circuit (3) and the burner (6) according to a necessary heating capacity derived from a predetermined temperature condition and a heat pump operating condition determined on a fuel consumption basis, wherein the vehicle air-conditioning device further comprises: a coolant-refrigerant heat exchanger (15) that performs heat exchange between the coolant in the coolant circuit (1) and the refrigerant in the refrigeration cycle circuit (3), a bypass circuit (15b) through which the refrigerant bypasses the coolant-refrigerant heat exchanger (15), a bypass valve (15v) opening and closing the bypass circuit (15b), and a temperature sensor (15c) provided at a refrigerant-side inlet of the coolant-refrigerant heat exchanger (15). to detect a refrigerant-side inlet temperature wobe i under a condition where the transfer of heat from the refrigeration cycle circuit (3) to the coolant circuit (1) is enabled during a cooling operation, the controller (10) is adapted to the radiator (7) by closing the bypass valve (15v) and performing of heat exchange between the refrigeration cycle circuit (3) and the coolant circuit (1) via the coolant-refrigerant heat exchanger (15) as an external heat radiation condenser, and the controller (10) is adapted to control a temperature of the fluid flowing in the coolant circuit (1). To compare the coolant with the coolant-side inlet temperature, and the controller (10) adjusted is to close the bypass valve (15v) when the controller (10) determines that the refrigerant side inlet temperature is higher than the temperature of the refrigerant. Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) unter einem Boden des Fahrzeugs angeordnet ist.Vehicle air conditioning device according to claim 1 or 2 wherein the coolant-refrigerant heat exchanger (15) is arranged under a floor of the vehicle. Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung, umfassend: eine Kühlmittelschaltung (1), in der ein Kühlmittel strömt, um eine in einem Fahrzeug bereitgestellte Wärmequelle (4) zu kühlen, wobei die Kühlmittelschaltung (1) einen Fahrzeuginnenraum durch Wärme des Kühlmittels aufheizt; eine Kühlkreislaufschaltung (3), in der ein in einem Verdichter (2) verdichtetes Kältemittel strömt, wobei die Kühlkreislaufschaltung als eine Wärmepumpe arbeitet, welche den Fahrzeuginnenraum durch Wärme von dem Kältemittel während des Heizbetriebs aufheizt; und einen Controller (10), wobei die Kühlmittelschaltung (1) umfasst: eine Wasserpumpe (5), die das Kühlmittel zwingt, in die Wärmequelle (4) zu strömen, einen Brenner (6), der Wärme durch Verbrennen von Kraftstoff erzeugt, um das Kühlmittel aufzuheizen, einen Kühler (7), der die Wärme des Kühlmittels zur Außenluft strahlt, und einen Heizerkern (8), der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und einer Klimaanlagenluft durchführt, die in den Fahrzeuginnenraum zu blasen ist; wobei die Kühlkreislaufschaltung (3) umfasst: den Verdichter (2), der mit Leistung von einer Maschine angetrieben wird, die durch Konsumieren von Kraftstoff oder mit durch die Leistung der Maschine erzeugten Elektrizität angetrieben wird, wobei der Verdichter das Kältemittel verdichtet, einen externen Wärmetauscher (13), der einen Wärmetausch zwischen Außenluft und dem Kältemittel durchführt, und einen internen Wärmetauscher (14), der einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und der Klimaanlagenluft durchführt; wobei der Controller (10) den Brenner (6) und den Verdichter (2) steuert; wobei ein Verhältnis einer Energiemenge, die der Klimaanlagenluft gegeben wird, zu einer Energiemenge des Kraftstoffs, die zum Aufheizen während der Heizbetriebs verwendet wird, als Kraftstoffwirkungsgrad definiert ist; und der Controller (10) einen Berechnungsabschnitt (S205), der angepasst ist, den Kraftstoffwirkungsgrad der Wärmepumpe und den Kraftstoffwirkungsgrad des Brenners (6) zu berechnen, und einen Wirkungsgrad-Auswahlabschnitt (S208 bis S214) umfasst, der angepasst ist, vorzugsweise die Wärmepumpe oder den Brenner (6) zu aktivieren, welche/welcher auch immer den höheren berechneten Kraftstoffwirkungsgrad aufweist, wobei die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung ferner eine Messeinrichtung (21) umfasst, die eine Restmenge an Kraftstoff in einem Hauptkraftstofftank (20) misst, in dem Kraftstoff gespeichert ist, der zum Antreiben der Maschine verwendet wird, wobei der Brenner (6) eine Zufuhr von Kraftstoff von einem Brennerkraftstofftank (6t) empfängt, in dem von dem Brenner (6) zu konsumierender Kraftstoff gespeichert ist; und der Controller (10) einen Brennerprioritäts-Steuerungsabschnitt (S2072) umfasst, der dem Aufheizen durch den Brenner (6) dem Aufheizen durch die Kühlkreislaufschaltung (3) ungeachtet des Kraftstoffwirkungsgrads Vorrang geben kann, indem dem Verbrauch von Kraftstoff in dem Brennerkraftstofftank (6t) gegenüber dem Verbrauch von Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank (20) Vorrang gegeben wird, wenn die durch die Messeinrichtung (21) gemessene Restmenge an Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank (20) weniger als eine vorbestimmte Restmenge ist.A vehicle air conditioning device comprising: a coolant circuit (1) in which a coolant flows to cool a heat source (4) provided in a vehicle, the coolant circuit (1) heating a vehicle interior by heat of the coolant; a refrigeration cycle circuit (3) in which a refrigerant compressed in a compressor (2) flows, the refrigeration cycle circuit functioning as a heat pump which heats the vehicle interior by heat from the refrigerant during the heating operation; and a controller (10), wherein the coolant circuit (1) includes: a water pump (5) that forces the coolant to flow into the heat source (4), a burner (6) that generates heat by burning fuel to heat the coolant, a radiator (7) that radiates the heat of the coolant to the outside air, and a heater core (8) that performs heat exchange between the coolant and air-conditioning air to be blown into the vehicle interior; wherein the refrigeration cycle circuit (3) comprises: the compressor (2) driven with power from an engine driven by consuming fuel or electricity generated by the power of the engine, the compressor compressing the refrigerant, an external heat exchanger (13) that performs heat exchange between outside air and the refrigerant, and an internal heat exchanger (14) that performs heat exchange between the refrigerant and the air-conditioning air; wherein the controller (10) controls the burner (6) and the compressor (2); wherein a ratio of an amount of energy given to air-conditioning air to an amount of energy of fuel used for heating during the heating operation is defined as a fuel efficiency; and the controller (10) includes a calculation section (S205) adapted to calculate the fuel efficiency of the heat pump and the fuel efficiency of the burner (6), and an efficiency selection section (S208 to S214) adapted to preferably the heat pump or activate the burner (6), whichever has the higher calculated fuel efficiency, wherein the vehicle air-conditioning apparatus further comprises a measuring device (21) which measures a remaining amount of fuel in a main fuel tank (20) in which fuel used for driving the engine is stored, wherein the burner (6) receives a supply of fuel from a burner fuel tank (6t) in which fuel to be consumed by the burner (6) is stored; and the controller (10) includes a burner priority control section (S2072) that can give priority to heating by the burner (6) over heating by the refrigeration cycle circuit (3) regardless of fuel efficiency by juxtaposing consumption of fuel in the burner fuel tank (6t). the consumption of fuel in the main fuel tank (20) is given priority when the remaining amount of fuel in the main fuel tank (20) measured by the measuring device (21) is less than a predetermined remaining amount. Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung, umfassend: eine Kühlmittelschaltung (1), in der ein Kühlmittel strömt, um eine in einem Fahrzeug bereitgestellte Wärmequelle (4) zu kühlen, wobei die Kühlmittelschaltung (1) in einen Fahrzeuginnenraum zu blasende Klimaanlagenluft durch Wärme des Kühlmittels während eines Heizbetriebs aufheizt; eine Kühlkreislaufschaltung (3), in der ein in einem Verdichter (2) verdichtetes Kältemittel strömt, wobei die Kühlkreislaufschaltung als eine Wärmepumpe arbeitet, welche die Klimaanlagenluft durch Wärme von dem Kältemittel während des Heizbetriebs aufheizt; und einen Controller (10), wobei die Kühlmittelschaltung (1) umfasst: eine Wasserpumpe (5), die das Kühlmittel zwingt, in die Wärmequelle (4) zu strömen, einen Brenner (6), der imstande ist, das Kühlmittel aufzuheizen, einen Kühler (7), der die Wärme des Kühlmittels zur Außenluft strahlt, und einen Heizerkern (8), der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel und der Klimaanlagenluft durchführt; wobei die Kühlkreislaufschaltung (3) umfasst: den Verdichter (2), der mit Leistung von einer Maschine, die durch Konsumieren von Kraftstoff angetrieben wird, oder mit Elektrizität, die durch die Leistung der Maschine erzeugt wird, angetrieben wird, wobei der Verdichter das Kältemittel verdichtet, einen externen Wärmetauscher (13), der einen Wärmetausch zwischen Außenluft und dem Kältemittel durchführt, und einen internen Wärmetauscher (14), der einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und der Klimaanlagenluft durchführt; und der Controller (10) einen Auswahlabschnitt umfasst, der angepasst ist, mindestens die Kühlkreislaufschaltung (3) oder den Brenner (6) gemäß einer von einer vorbestimmten Temperaturbedingung hergeleiteten notwendigen Heizleistung und einem auf einer Kraftstoffverbrauchsbasis bestimmten Wärmepumpen-Betriebszustand auszuwählen und zu aktivieren, wobei die Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung ferner eine Messeinrichtung (21) umfasst, die eine Restmenge an Kraftstoff in einem Hauptkraftstofftank (20) misst, in dem Kraftstoff gespeichert ist, der zum Antreiben der Maschine verwendet wird, wobei der Brenner (6) eine Zufuhr von Kraftstoff von einem Brennerkraftstofftank (6t) empfängt, in dem von dem Brenner (6) zu konsumierender Kraftstoff gespeichert ist; und der Controller (10) einen Brennerprioritäts-Steuerungsabschnitt (S2072) umfasst, der dem Aufheizen durch den Brenner (6) dem Aufheizen durch die Kühlkreislaufschaltung (3) ungeachtet des Kraftstoffwirkungsgrads Vorrang geben kann, indem dem Verbrauch von Kraftstoff in dem Brennerkraftstofftank (6t) gegenüber dem Verbrauch von Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank (20) Vorrang gegeben wird, wenn die durch die Messeinrichtung (21) gemessene Restmenge an Kraftstoff in dem Hauptkraftstofftank (20) weniger als eine vorbestimmte Restmenge ist.A vehicle air conditioning apparatus comprising: a refrigerant circuit (1) in which a refrigerant flows to cool a heat source (4) provided in a vehicle, the refrigerant circuit (1) controlling air conditioning air to be blown into a vehicle interior by heat of the refrigerant during a heating operation heats up a refrigeration cycle circuit (3) in which a refrigerant compressed in a compressor (2) flows, the refrigeration cycle circuit operating as a heat pump which heats up the air-conditioning air by heat from the refrigerant during the heating operation; and a controller (10), the coolant circuit (1) comprising: a water pump (5) forcing the coolant to flow into the heat source (4), a burner (6) capable of heating the coolant, a Radiator (7) that radiates the heat of the refrigerant to the outside air, and a heater core (8) that performs heat exchange between the refrigerant and the air-conditioning air; wherein the refrigeration cycle circuit (3) comprises: the compressor (2) driven with power from an engine driven by consuming fuel or electricity generated by the power of the engine, the compressor containing the refrigerant compressed, an external heat exchanger (13) that exchanges heat between outside air and the refrigerant and an internal heat exchanger (14) that performs heat exchange between the refrigerant and the air-conditioning air; and the controller (10) includes a selection section adapted to select and activate at least one of the refrigeration cycle circuit (3) and the burner (6) according to a necessary heating capacity derived from a predetermined temperature condition and a heat pump operating condition determined on a fuel consumption basis, wherein the vehicle air-conditioning device further comprises a measuring device (21) which measures a remaining amount of fuel in a main fuel tank (20) in which fuel used for driving the engine is stored, the burner (6) having a supply of fuel from a burner fuel tank (6t) in which fuel to be consumed by the burner (6) is stored; and the controller (10) includes a burner priority control section (S2072) capable of giving priority to heating by the burner (6) to heating by the refrigeration cycle circuit (3) regardless of fuel efficiency by reducing consumption of fuel in the burner fuel tank (6t) priority is given to the consumption of fuel in the main fuel tank (20) when the remaining amount of fuel in the main fuel tank (20) measured by the measuring device (21) is less than a predetermined remaining amount. Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, ferner umfassend einen Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15), der einen Wärmetausch zwischen dem Kühlmittel in der Kühlmittelschaltung (1) und dem Kältemittel in der Kühlkreislaufschaltung (3) durchführt.Vehicle air conditioning device according to claim 4 or 5 , further comprising a coolant-refrigerant heat exchanger (15) which performs heat exchange between the coolant in the coolant circuit (1) and the refrigerant in the refrigeration cycle circuit (3). Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) unter einem Boden des Fahrzeugs angeordnet ist.Vehicle air conditioning device according to claim 6 wherein the coolant-refrigerant heat exchanger (15) is arranged under a floor of the vehicle. Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, ferner umfassend eine Umgehungsschaltung (15b), durch die das Kältemittel den Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) umgeht, und ein Umgehungsventil (15v), das die Umgehungsschaltung (15b) öffnet und schließt.Vehicle air conditioning device according to claim 6 or 7 , further comprising a bypass circuit (15b) through which the refrigerant bypasses the refrigerant-refrigerant heat exchanger (15), and a bypass valve (15v) which opens and closes the bypass circuit (15b). Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, ferner umfassend einen Temperatursensor (15c), der an einem kältemittelseitigen Einlass des Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers (15) bereitgestellt wird, um eine kältemittelseitige Einlasstemperatur zu erfassen, wobei der Controller (10) eine Temperatur des in der Kühlmittelschaltung (1) strömenden Kühlmittels mit der kältemittelseitigen Einlasstemperatur vergleicht, und wenn die kältemittelseitige Einlasstemperatur höher als die Temperatur des Kühlmittels ist, der Controller (10) das Umgehungsventil (15v) schließt, so dass das Kältemittel durch den Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher (15) ohne Umgehen des Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers (15) durch die Umgehungsschaltung (15b) strömt.Vehicle air conditioning device according to claim 8 , further comprising a temperature sensor (15c) provided at a refrigerant-side inlet of the coolant-refrigerant heat exchanger (15) to detect a refrigerant-side inlet temperature, wherein the controller (10) measures a temperature of the refrigerant flowing in the refrigerant circuit (1). compares with the refrigerant-side inlet temperature, and when the refrigerant-side inlet temperature is higher than the temperature of the refrigerant, the controller (10) closes the bypass valve (15v) so that the refrigerant flows through the refrigerant-refrigerant heat exchanger (15) without bypassing the refrigerant Refrigerant heat exchanger (15) through the bypass circuit (15b) flows. Fahrzeug-Klimatisierungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: das Fahrzeug einen Motor (32) in einem Antriebssystem des Fahrzeugs verwendet, wobei sich der Motor mit Elektrizität einer Batterie (25) dreht; und der Controller (10) umfasst: einen Restelektrizitätsmengen-Bestimmungsabschnitt (S2061), der einen Ladezustand der Batterie (25) bestätigt und bestimmt, ob eine Menge an Elektrizität unzureichend ist, einen Elektrizitätsverbrauch-Erhaltungsabschnitt (S20621), der einen Elektrizitätsverbrauch in dem Brenner (6) und einen Elektrizitätsverbrauch in der Kühlkreislaufschaltung (3) berechnet oder misst, und einen Elektrizitäts-Auswahlabschnitt (S20622 bis S20628), der vorzugsweise den Brenner (6) oder die Kühlkreislaufschaltung (3) betätigt, welcher auch immer weniger Elektrizität konsumiert, wenn bestimmt wird, dass die Menge an Elektrizität unzureichend ist.Vehicle air conditioning device according to one of Claims 1 until 9 wherein: the vehicle uses a motor (32) in a drive system of the vehicle, the motor rotating with electricity from a battery (25); and the controller (10) includes: a remaining electricity amount determination section (S2061) that confirms a state of charge of the battery (25) and determines whether an amount of electricity is insufficient, an electricity consumption obtaining section (S20621) that calculates electricity consumption in the burner (6) and calculates or measures electricity consumption in the refrigeration cycle circuit (3), and an electricity selection section (S20622 to S20628) that preferentially actuates the burner (6) or the refrigeration cycle circuit (3), whichever consumes less electricity when it is determined that the amount of electricity is insufficient.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108883696B (en) 2016-03-31 2021-08-27 株式会社电装 Heat exchange unit
JP6608857B2 (en) * 2016-04-11 2019-11-20 トヨタ自動車株式会社 Waste heat recovery device
CN108688439A (en) * 2017-04-07 2018-10-23 开利公司 Power management method and system for transport refrigeration unit
CN108688445A (en) * 2017-04-12 2018-10-23 丰田自动车株式会社 Vehicle heat management device
DE102017206628A1 (en) * 2017-04-20 2018-10-25 Audi Ag Refrigeration system of a vehicle
JP6925287B2 (en) * 2018-01-29 2021-08-25 サンデンホールディングス株式会社 Vehicle air conditioner
JP2019166972A (en) * 2018-03-23 2019-10-03 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 Air conditioner for vehicle
CN111251807B (en) * 2018-11-30 2022-09-09 比亚迪股份有限公司 Whole car thermal management system and have its vehicle
JP7152340B2 (en) * 2019-03-25 2022-10-12 トヨタ自動車株式会社 Calorie control device and calorie control method
CN110228351A (en) * 2019-06-19 2019-09-13 株洲麦格米特电气有限责任公司 A kind of car heat supplier and method
CN114368324B (en) * 2022-01-18 2024-04-02 三一电动车科技有限公司 Fuel cell thermal management system, control method thereof and vehicle

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06183249A (en) 1992-12-22 1994-07-05 Nippondenso Co Ltd Air conditioner for vehicle
JPH0952508A (en) 1995-06-07 1997-02-25 Denso Corp Vehicular air conditioner
JPH09220924A (en) 1996-02-16 1997-08-26 Denso Corp Air conditioner for vehicle
DE19833251A1 (en) 1997-07-24 1999-01-28 Denso Corp Air conditioning system for vehicle
DE69504149T2 (en) 1994-07-06 1999-02-04 Sanden Corp Vehicle air conditioning
DE69909065T2 (en) 1998-02-20 2004-05-06 Renault S.A.S. VENTILATION, HEATING AND / OR AIR CONDITIONING OF THE PASSENGER COMPARTMENT OF A MOTOR VEHICLE
JP2012111251A (en) 2010-11-19 2012-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Air conditioner for vehicle
US20120253573A1 (en) 2011-03-28 2012-10-04 Denso Corporation Air conditioner for vehicle
DE102012212338A1 (en) 2011-07-20 2013-01-24 Suzuki Motor Corporation Vehicle air conditioning system
JP2014150102A (en) 2013-01-31 2014-08-21 Shinko Electric Ind Co Ltd Semiconductor device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4998209B2 (en) * 2007-10-31 2012-08-15 トヨタ自動車株式会社 Air conditioner for vehicles

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06183249A (en) 1992-12-22 1994-07-05 Nippondenso Co Ltd Air conditioner for vehicle
DE69504149T2 (en) 1994-07-06 1999-02-04 Sanden Corp Vehicle air conditioning
JPH0952508A (en) 1995-06-07 1997-02-25 Denso Corp Vehicular air conditioner
JPH09220924A (en) 1996-02-16 1997-08-26 Denso Corp Air conditioner for vehicle
DE19833251A1 (en) 1997-07-24 1999-01-28 Denso Corp Air conditioning system for vehicle
DE69909065T2 (en) 1998-02-20 2004-05-06 Renault S.A.S. VENTILATION, HEATING AND / OR AIR CONDITIONING OF THE PASSENGER COMPARTMENT OF A MOTOR VEHICLE
JP2012111251A (en) 2010-11-19 2012-06-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Air conditioner for vehicle
US20120253573A1 (en) 2011-03-28 2012-10-04 Denso Corporation Air conditioner for vehicle
DE102012212338A1 (en) 2011-07-20 2013-01-24 Suzuki Motor Corporation Vehicle air conditioning system
JP2014150102A (en) 2013-01-31 2014-08-21 Shinko Electric Ind Co Ltd Semiconductor device

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