DE112016002834B4

DE112016002834B4 - Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage

Info

Publication number: DE112016002834B4
Application number: DE112016002834.2T
Authority: DE
Inventors: Ryo Miyakoshi; Kenichi Suzuki; Kohei Yamashita
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2024-06-06
Anticipated expiration: 2036-06-02
Also published as: US11007847B2; JP6590551B2; WO2016208338A1; CN107848373A; DE112016002834T5; US20180297446A1; JP2017007623A

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1), wobei die Fahrzeugklimaanlage (1) aufweist:einen Kompressor (2) zum Komprimieren eines Kältemittels,einen Luftstromkanal (3), durch den einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt,einen Radiator (4), um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, womit die von dem Luftstromkanal (3) dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird,einen Außenwärmetauscher (7), der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, undein Steuermittel (32),wobei das Steuermittel (32) das von dem Kompressor (2) abgelassene Kältemittel in dem Radiator (4) Wärme abstrahlen, und das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimieren lässt, um das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher (7) Wärme aufnehmen zu lassen, damit der Fahrzeuginnenraum beheizt wird;wobei die Fahrzeugklimaanlage (1) ferner ein Hilfsheizmittel (23, 40) zum Erwärmen der von dem Luftstromkanal (3) dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft und einen Klimaanlagenbedienabschnitt (53), um die Änderung der Betriebsart einzustellen, aufweist;wobei das Steuermittel (32) einen Energiespar-Vorlaufmodus, in dem das Steuermittel (32) den Kompressor (2) mit einer Maximaldrehzahl betreibt und eine Fehlmenge einer Heizfähigkeit des Radiators (4) mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel (23, 40) ausgleicht, undeinen Komfort-Vorlaufmodus, in dem das Steuermittel (32) eine Drehzahl des Kompressors (2) begrenzt und die Fehlmenge der Heizfähigkeit des Radiators (4) mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel (23, 40) ausgleicht, aufweist, undwobei der Energiespar-Vorlaufmodus und der Komfort-Vorlaufmodus durch einen Fahrgast unter Verwendung des Klimaanlagenbedienabschnitts (53) ausgewählt werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Klimaanlage eines Wärmepumpensystemtyps, die Luft in einem Fahrzeuginnenraum klimatisiert, und insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage, die auf ein Hybridauto oder ein Elektrofahrzeug anwendbar ist.
Stand der Technik
Aufgrund einer Aktualisierung von Umweltproblemen in den letzten Jahren haben sich Hybridautos und Elektrofahrzeuge verbreitet. Ferner wurde eine Klimaanlage als eine auf solch ein Fahrzeug anwendbare Klimaanlage entwickelt, enthaltend: einen Kompressor, der von einer Fahrzeugbatterie mit Strom versorgt wird, um ein Kältemittel zu komprimieren und abzulassen, einen in einem Luftstromkanal, durch den einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, angeordneten Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, einen in dem Luftstromkanal angeordneten Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, und einen außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordneten Außenwärmetauscher, um das Kältemittel Wärme abstrahlen oder Wärme aufnehmen zu lassen, und es ist vorgesehen, dass jeweilige Betriebsarten eines Heizbetriebs, um das aus dem Kompressor abgelassene Kältemittel in dem Radiator Wärme abstrahlen zu lassen und um das Kältemittel, von dem in diesem Radiator die Wärme abgestrahlt wurde, in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnehmen zu lassen, eines Entfeucht- und Heiz- oder Entfeucht- und Kühlbetriebs, um das aus dem Kompressor abgelassene Kältemittel in dem Radiator Wärme abstrahlen zu lassen und um das Kältemittel, von dem in dem Radiator die Wärme abgestrahlt wurde, in dem Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen, und eines Kühlbetriebs, um das aus dem Kompressor abgelassene Kältemittel in dem Außenwärmetauscher Wärme abstrahlen zu lassen und um das Kältemittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen, gewechselt und ausgeführt werden (siehe z. B. die Patentschrift 1).
Außerdem ist in der Patentschrift 1 ein Heizmedium-Luft-Wärmetauscher (Hilfsheizmittel) in dem Luftstromkanal angeordnet, und wenn eine Heizfähigkeit des Radiators gegenüber einer geforderten Fähigkeit in dem Heizbetrieb knapp wird, zirkuliert ein Heizmedium, erwärmt durch eine Elektroheizvorrichtung, der die Energie von der Batterie zugeführt wird, durch den Heizmedium-Luft-Wärmetauscher, um die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft zu erwärmen, damit die Fehlmenge ausgeglichen wird.
Patentschrift 2 betrifft eine Steuereinheit, die ein Steuersignal an einen Wechselrichter liefert, um die Drehzahl eines Kompressormotors eines Kompressors zu steuern und so eine Klimaanlage entsprechend den zur Steuerung der Klimaanlage eingestellten Ausgängen zu betreiben. Die zur Steuerung der Klimaanlage eingestellten Ausgänge werden entsprechend den Ausgängen verschiedener Sensoren und den an einem Bedienfeld vorgenommenen Einstellungen berechnet. Am Bedienfeld ist ein Schalldämpferschalter vorgesehen.
Patentschrift 3 betrifft eine PTC-Heizung, die als elektrischer Heizer auf der stromabwärtigen Seite eines Verdampfers und in der Nähe der stromaufwärtigen Seite eines ersten Kondensators in einem Luftkanal angeordnet ist, wobei, wenn ein elektrischer Strom fließt, durch einen Heizkern strömende Luft erwärmt wird, so dass die Temperatur der in den ersten Kondensator 16 geleiteten Luft ansteigt. Da die Umschaltsteuerung zwischen einem stromführenden Zustand und einem Betätigungsstoppzustand der PTC-Heizung durch eine Steuereinrichtung durchgeführt wird, steuert die Steuereinrichtung insbesondere so, dass bei Förderdruck eines Kompressors von nicht weniger als 10 kg/cm2 (Überdruck) in den Betätigungsstoppzustand umgeschaltet wird.
Patentschrift 4 betrifft eine Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Kältekreislauf, aufweisend mindestens einen Kompressor und mit einem Kühlmittelkreislauf, aufweisend einen Außenwärmeübertrager, der in einem Wärmepumpensystem angeordnet ist, wobei eine redundante Wärmequelle vorgesehen ist, die in das Wärmepumpensystem integriert ist.
Zitierliste
Patentschriften

Patentschrift 1: JP 2014 - 213 765 A
Patentschrift 2: JP H07- 223 428 A
Patentschrift 3: JP H11- 235 919 A
Patentschrift 4: DE 10 2014 205 030 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Im Falle des Ergänzens einer Heizfähigkeit mittels eines Hilfsheizmittels, wie oben beschrieben, ist jedoch eine unbegrenzte Anzahl von Verhältnissen zwischen der Heizfähigkeit eines Radiators und der Heizfähigkeit des Hilfsheizmittels (einer Elektroheizvorrichtung und eines Heizmedium-Luft-Wärmetauschers) für den Zweck der Erfüllung einer geforderten Fähigkeit vorhanden. Zum Beispiel wird in der o. g. Patentschrift 1 eine von dem Radiator erzeugbare Maximalheizfähigkeit geschätzt, und das Hilfsheizmittel führt Erwärmung für eine Fehlmenge von diesem geschätzten Wert der geforderten Fähigkeit durch. Obwohl die Energiezufuhr an der Elektroheizvorrichtung zum Erzielen der Energieeinsparung minimiert wird, ist die Heizfähigkeit beim Start eines Kompressors nicht um jeden Preis sofort erhältlich. Dadurch wird der Komfort beeinträchtigt, und ein Geräusch aufgrund einer großen Kompressor-Drehzahl oder eine Vereisung auf dem Außenwärmetauscher verursacht Probleme.
Um die o. g. Probleme zu beseitigen, wenn die Kompressor-Drehzahl zum Unterdrücken der Heizfähigkeit des Radiators begrenzt wird und die Erwärmung von dem Hilfsheizmittel steigt, verbessert sich eine Gleichförmigkeit beim Start des Kompressors oder dergleichen. Außerdem, obwohl die Probleme des Geräuschs und der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher unterdrückt werden, nimmt der Stromverbrauch zu, was vor allem in einem Elektrofahrzeug zu einem schwerwiegenden Problem führt.
Weiterhin wird, wie oben beschrieben, in der Patentschrift 1 die von dem Radiator erzeugbare Maximalheizfähigkeit geschätzt, und die Erwärmung wird von dem Hilfsheizmittel für die Fehlmenge des geschätztes Wertes der geforderten Fähigkeit durchgeführt, aber aufgrund von Einflüsse der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher und dergleichen besteht die Möglichkeit, dass die von dem Radiator tatsächlich erzeugbare Heizfähigkeit abnimmt und es daher schwierig ist, die Fehlmenge von dem Hilfsheizmittel genau auszugleichen. Folglich wird auch davon ausgegangen, dass in der Praxis die Heizfähigkeit von dem Hilfsheizmittel knapp wird, wodurch der Komfort beeinträchtigt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um solche herkömmlichen technischen Probleme zu lösen, und ein Ziel davon ist es, ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage von einem sogenannten Wärmepumpensystemtyp zu schaffen, wobei ein Komfort mit der Reduzierung des Energieverbrauches in Einklang steht.
Mittel zum Lösen der Probleme
Eine Fahrzeugklimaanlage gemäß dem Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 1 enthält einen Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels, einen Luftstromkanal, durch den einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, einen Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, womit die von dem Luftstromkanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, und ein Steuermittel, so dass dieses Steuermittel das von dem Kompressor abgelassene Kältemittel in dem Radiator Wärme abstrahlen lässt und das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert, um das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnehmen zu lassen, womit der Fahrzeuginnenraum beheizt wird, und die Fahrzeugklimaanlage enthält ferner ein Hilfsheizmittel zum Erwärmen der von dem Luftstromkanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel einen Energiespar-Vorlaufmodus, in dem das Steuermittel den Kompressor mit einer Maximaldrehzahl betreibt und eine Fehlmenge einer Heizfähigkeit des Radiators mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel ausgleicht, und einen Komfort-Vorlaufmodus, in dem das Steuermittel eine Drehzahl des Kompressors begrenzt und die Fehlmenge der Heizfähigkeit des Radiators mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel ausgleicht, aufweist.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in der obigen Erfindung, Energie von einer Fahrzeugbatterie dem Kompressor und dem Hilfsheizmittel zugeführt wird und das Steuermittel den Komfort-Vorlaufmodus ausführt, wenn eine Restmenge der Batterie einen vorbestimmten Wert oder mehr beträgt.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in den obigen jeweiligen Erfindungen, in dem Energiespar-Vorlaufmodus das Steuermittel eine geforderte Fähigkeit TGQ, die eine geforderte Heizfähigkeit des Radiators ist, einen HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax, der ein geschätzter Wert einer Maximalheizfähigkeit des Radiators ist, eine Gesamtfähigkeit Qtotal, die eine von dem Radiator und dem Hilfsheizmittel tatsächlich zu generierende Gesamtheizfähigkeit ist, eine Differenz ΔQmax = TGQ - Qmax, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax ist, und eine Differenz ΔQtotal = TGQ - Qtotal, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal ist, berechnet und eine geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der Differenz ΔQmax + der Differenz ΔQtotal erhält, um Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen.
Eine Fahrzeugklimaanlage gemäß einer Offenbarung enthält einen Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels, einen Luftstromkanal, durch den einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, einen Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, womit die von dem Luftstromkanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, einen Außenwärmetauscher, angeordnet außerhalb des Fahrzeuginnenraums, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, und ein Steuermittel, so dass das Steuermittel das von dem Kompressor abgelassene Kältemittel in dem Radiator Wärme abstrahlen lässt, und das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert, um das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnehmen zu lassen, womit der Fahrzeuginnenraum beheizt wird, und die Fahrzeugklimaanlage enthält ferner ein Hilfsheizmittel zum Erwärmen der von dem Luftstromkanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel eine geforderte Fähigkeit TGQ, die eine geforderte Heizfähigkeit des Radiators ist, einen HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax, der ein geschätzter Wert einer Maximalheizleistung des Radiators ist, eine Gesamtfähigkeit Qtotal, die eine von dem Radiator und dem Hilfsheizmittel tatsächlich zu generierende Gesamtheizfähigkeit ist, eine Differenz ΔQmax = TGQ - Qmax, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax ist, und eine Differenz ΔQtotal = TGQ - Qtotal, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal ist, berechnet eine geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der Differenz ΔQmax + der Differenz ΔQtotal erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in der Erfindung des Anspruchs 3, das Steuermittel die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der Differenz ΔQmax erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen, wenn die Differenz ΔQtotal zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in den Erfindungen des Anspruchs 3 oder des Anspruches 4, das Steuermittel einen Zielwert eines Hochdrucks auf der Basis einer Ziel-Auslasstemperatur, die ein Zielwert einer Temperatur der von dem Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft ist, berechnet und die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels erhöht, so dass der Hochdruck den Zielwert erreicht.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in den Erfindungen der Ansprüche 3 bis 5, im Falle des Anhaltens des Kompressors das Steuermittel die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der geforderten Fähigkeit TGQ erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in der Erfindung des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2, in dem Komfort-Vorlaufmodus das Steuermittel eine geforderte Fähigkeit TGQ, die eine erforderliche Heizfähigkeit des Radiators ist, eine HP-Ist-Fähigkeit Qhp, die eine von dem Radiator tatsächlich zu generierende Heizfähigkeit ist, und eine Differenz ΔQhp = TGQ - Qhp, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der HP-Ist-Fähigkeit Qhp ist, berechnet und eine geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der Differenz ΔQhp erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 8 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in der obigen Erfindung, im Falle des Anhaltens des Kompressors das Steuermittel die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der geforderten Fähigkeit TGQ erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass, im Anspruch 1, Anspruch 2, Anspruch 7 oder Anspruch 8, in dem Komfort-Vorlaufmodus das Steuermittel einen Zielwert eines Hochdrucks auf der Basis einer Ziel-Auslasstemperatur, die ein Zielwert einer Temperatur der von dem Fahrzeuginnenraum auszublassenden Luft ist, berechnet, eine Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp des Kompressors berechnet, so dass der Hochdruck den Zielwert erreicht, und den Betrieb des Kompressors auf der Basis von einem kleineren Wert, der als eine Zieldrehzahl TGNC des Kompressors von Werten der Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp und einer vorbestimmten Obergrenzdrehzahl TGNCcomf des Kompressors in dem Komfort-Vorlaufmodus ausgewählt ist, steuert.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage der Erfindung des Anspruchs 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in der obigen Erfindung, das Steuermittel die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf auf der Basis einer Geschwindigkeit, die ein Index zum Zeigen eines Volumens der durch den Luftstromkanal geströmten Luft ist, und eines Vereisungsgrades auf dem Außenwärmetauscher, ändert.
Vorteilhafte Auswirkung der Erfindung
Gemäß der Erfindung des Anspruchs 1 enthält eine Fahrzeugklimaanlage einen Kompressor zum Komprimieren eines Kältemittels, einen Luftstromkanal, durch den einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, einen Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, damit die von dem Luftstromkanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, einen Außenwärmetauscher, angeordnet außerhalb des Fahrzeuginnenraums, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, und ein Steuermittel, so dass das Steuermittel das von dem Kompressor abgelassene Kältemittel in dem Radiator Wärme abstrahlen lässt und das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert, um das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnehmen zu lassen, damit der Fahrzeuginnenraum beheizt wird, und ferner enthält die Fahrzeugklimaanlage ein Hilfsheizmittel zum Erwärmen der von dem Luftstromkanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft, und das Steuermittel in der Fahrzeugklimaanlage weist einen Energiespar-Vorlaufmodus, in dem das Steuermittel den Kompressor mit einer Maximaldrehzahl betreibt und eine Fehlmenge einer Heizfähigkeit des Radiators mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel ausgleicht, und einen Komfort-Vorlaufmodus, in dem das Steuermittel eine Drehzahl des Kompressors begrenzt und die Fehlmenge der Heizfähigkeit des Radiators mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel ausgleicht, auf. Folglich kann, in dem Energiespar-Vorlaufmodus, das Steuermittel den Radiator die Maximalheizfähigkeit betätigen lassen und die Fehlmenge mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel ausgleichen, womit eine Reduzierung des Energieverbrauchs erreicht wird, und in dem Komfort-Vorlaufmodus kann das Steuermittel die Heizfähigkeit des Radiators begrenzen und die Erwärmung von dem Hilfsheizmittel erhöhen, um die Erhöhung der Heizfähigkeit beim Start oder Ähnlichem zu beschleunigen, damit ein Geräusch reduziert wird und eine Vereisung auf dem Außenwärmetauscher verhindert wird.
Das heißt, es ist möglich zu wechseln, ob die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums ausgeführt werden soll, indem die Priorität auf die Energieeinsparung gelegt wird, oder ob die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums ausgeführt werden soll, indem die Priorität auf den Komfort gelegt wird, je nach der Präferenz des Fahrgastes oder der Situation des Fahrzeugs, und es ist möglich, die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums zu erreichen, indem der Komfort mit der Reduzierung des Energieverbrauchs in Einklang kommt.
In diesem Fall, wie in der Erfindung des Anspruchs 2, ist das Steuermittel konfiguriert, um den Komfort-Vorlaufmodus auszuführen, wenn eine Restmenge einer Batterie eines Fahrzeugs einen vorbestimmten Wert oder mehr beträgt, und folglich, aufgrund der Ausführung des Komfort-Vorlaufmodus, ist der Nachteil, dass die Batterierestmenge der dem Kompressor oder dem Hilfsheizmittel zuzuführenden Energie ausgeht, effektiv vermeidbar. Daher ist die Erfindung vor allem in einem Elektrofahrzeug bemerkenswert effektiv.
Darüber hinaus, wie in dem Energiespar-Vorlaufmodus der Erfindung des Anspruchs 3, berechnet das Steuermittel eine geforderte Fähigkeit TGQ, die eine geforderte Fähigkeit des Radiators ist, einen HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax, der ein geschätzter Wert einer Maximalheizfähigkeit des Radiators ist, eine Gesamtfähigkeit Qtotal, die eine von dem Radiator und dem Hilfsheizmittel tatsächlich zu generierende Gesamtheizfähigkeit ist, eine Differenz ΔQmax = TGQ - Qmax, die eine Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax ist, und eine Differenz ΔQtotal = TGQ - Qtotal, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal ist, und es erhält eine geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der Differenz ΔQmax + der Differenz ΔQtotal, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen. Infolgedessen, wenn die geforderte Fähigkeit TGQ mit der Differenz ΔQmax zwischen der geforderten Fähigkeit und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax aufgrund einer Vereisung auf dem Außenwärmetauscher oder Ähnlichem auch nicht tatsächlich erreichbar ist, ist es möglich, die Fehlmenge mit der Differenz ΔQtotal zwischen der geforderten Fähigkeit und der von dem Radiator und dem Hilfsheizmittel zu generierenden Gesamtfähigkeit Qtotal genau auszugleichen, und der Ausgleich der Heizfähigkeit für den Komfort mittels des Hilfsheizmittels ist erreichbar.
In diesem Fall, wie in der Erfindung des Anspruchs 4, erhält das Steuermittel die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der Differenz ΔQmax, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen, wenn die Differenz ΔQtotal zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Infolgedessen, wenn die von dem Radiator und dem Hilfsheizmittel tatsächlich zu generierende Gesamtfähigkeit Qtotal die geforderte Fähigkeit TGQ wesentlich erfüllt, steuert das Steuermittel das Hilfsheizmittel nur mit der Differenz ΔQmax zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax, und es ist möglich, die Steuerung des Hilfsheizmittels zu vereinfachen.
Darüber hinaus, wie in der Erfindung des Anspruchs 5, berechnet das Steuermittel einen Zielwert eines Hochdrucks auf der Basis einer Ziel-Auslasstemperatur, die ein Zielwert einer Temperatur der von dem Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft ist, und erhöht die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels, so dass der Hochdruck den Zielwert erreicht. Infolgedessen, zum Beispiel, wenn der Hochdruck trotz der derzeit erlaubten Maximaldrehzahl des Kompressors den Zielwert unterschreitet, oder wenn der Hochdruck aufgrund des Niedrigtemperatur-Schutzes des Kompressors oder Ähnlichem den Zielwert unterschreitet, erhöht das Steuermittel die Erwärmung von dem Hilfsheizmittel, um den Druck des Radiators zu erhöhen, und es ist möglich, den Hochdruck nah an den Zielwert zu bringen.
Zusätzlich, wie in der Erfindung des Anspruchs 6, im Falle des Anhaltens des Kompressors erhält das Steuermittel die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der geforderten Fähigkeit TGQ, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen. Infolgedessen, wenn der Kompressor aufgrund der Erhöhung der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher oder eines anderen Faktors angehalten werden soll, ist die Komforterwärmung des Fahrzeuginnenraums mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel ohne Hindernisse erreichbar.
Gemäß der Erfindung des Anspruchs 7, in dem Komfort-Vorlaufmodus der Erfindung des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2, berechnet das Steuermittel eine geforderte Fähigkeit TGQ, die eine erforderliche Heizfähigkeit des Radiators ist, eine HP-Ist-Fähigkeit Qhp, die eine von dem Radiator tatsächlich zu generierende Heizfähigkeit ist, und eine Differenz ΔQhp = TGQ - Qhp, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der HP-Ist-Fähigkeit Qhp ist, und erhält eine geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der Differenz ΔQhp, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen. Infolgedessen ist es möglich, die Fehlmenge der HP-Ist-Fähigkeit Qhp, die die bei der begrenzten Kompressor-Drehzahl tatsächlich generierte Radiatorheizfähigkeit ist, mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel, auf der geforderten Fähigkeit TGQ genau auszugleichen, und eine extrem komfortable Fahrzeuginnenraumbeheizung ist erreichbar.
Auch in diesem Fall, wie in der Erfindung des Anspruchs 8, im Fall des Anhaltens des Kompressors, erhält das Steuermittel die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels von der geforderten Fähigkeit TGQ, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel auszuführen. Infolgedessen, wenn der Kompressor aufgrund der Erhöhung der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher oder des anderen Faktors ähnlich angehalten wird, ist die komfortable Fahrzeuginnenraumbeheizung mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel auch ohne Hindernisse erreichbar.
Darüber hinaus, wie in der Erfindung des Anspruchs 9, berechnet das Steuermittel in dem Komfort-Vorlaufmodus einen Zielwert eines Hochdrucks auf der Basis einer Ziel-Auslasstemperatur, die ein Zielwert einer Temperatur der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft ist, es berechnet eine Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp des Kompressor, so dass der Hochdruck den Zielwert erreicht, und es steuert den Betrieb des Kompressors auf der Basis von einem kleineren Wert, der als eine Zieldrehzahl TGNC des Kompressors von Werten der Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp und einer vorbestimmten Obergrenzdrehzahl TGNCcomf des Kompressors in dem Komfort-Vorlaufmodus ausgewählt ist. Infolgedessen ist die Eingrenzung der Drehzahl in dem Komfort-Vorlaufmodus erreichbar, während die Steuerung der inhärenten Drehzahl des Kompressors auf der Basis des Hochdrucks sichergestellt ist.
In diesem Fall, wie in der Erfindung des Anspruchs 10, ändert das Steuermittel die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf des Kompressors in dem Komfort-Vorlaufmodus auf der Basis einer Geschwindigkeit, die ein Index zum Zeigen des Volumens der durch den Luftstromkanal strömenden Luft ist, und eines Vereisungsgrades auf dem Außenwärmetauscher. Infolgedessen erhöht zum Beispiel das Steuermittel die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf, wenn die Geschwindigkeit höher und wenn das Volumen der Luft durch den Luftstromkanal größer ist, so dass sich die Heizfähigkeit des Radiators erhöht, um den Energieverbrauch, in einer Situation, in der das Geräusch kaum eine Sorge ist, so viel wie möglich zu reduzieren. Andererseits reduziert das Steuermittel die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf, wenn der Außenwärmetauscher mehr vereist wird, so dass es möglich ist, den Fortgang der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher zu verhindern.
Kurze Beschreibung der Figuren

1 ist eine Ansicht eines Aufbaus einer Fahrzeugklimaanlage gemäß eines Ausführungsbeispiels, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
2 ist ein Blockdiagramm eines elektrischen Schaltkreises einer Steuereinrichtung der Fahrzeugklimaanlage der 1;
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Luftstromkanalabschnitts der Fahrzeugklimaanlage der 1;
4 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern eines Energiespar-Vorlaufmodus in einem Heizbetrieb von der Steuereinrichtung der 2;
5 ist ein Heizdiagramm zum Erläutern des Energiespar-Vorlaufmodus der 4;
6 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Energiespar-Vorlaufmodus eines anderen Beispiels in dem Heizbetrieb von der Steuereinrichtung der 2;
7 ist ein Diagramm zum Erläutern der Änderung einer Obergrenzdrehzahl TGNCcomf in einem Komfort-Vorlaufmodus des Heizbetriebs von der Steuereinrichtung der 2; und
8 ist ein Flussdiagramm zum Erläutern des Komfort-Vorlaufmodus in dem Heizbetrieb von der Steuereinrichtung der 2.

Methode zum Durchführen der Erfindung
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
1 zeigt eine Ansicht eines Aufbaus einer Fahrzeugklimaanlage 1 als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist ein Fahrzeug des Ausführungsbeispiels, auf dem die vorliegende Erfindung angewendet ist, ein Elektrofahrzeug (EV), das keinen Motor (einen Verbrennungsmotor) hat und mit einen Elektromotor, der von einer in einer Batterie aufgeladene Energie angetrieben ist (was nicht in der Figur gezeigt ist), zum Fahren läuft, und die Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Erfindung ist auch von der Energie der Batterie angetrieben.
Insbesondere in dem Elektrofahrzeug, das nicht in der Lage ist, die Erwärmung durch die Abwärme des Motors durchzuführen, führt die Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels die Erwärmung mittels eines Wärmepumpvorgangs aus, wobei ein Kältemittelkreislauf angewendet wird, und darüber hinaus führt die Anlage auswahlweise jeweilige Betriebsarten von Entfeuchten und Heizen, Entfeuchten und Kühlen, Kühlen und anderes aus. Es ist zu beachten, dass das Fahrzeug nicht auf das Elektrofahrzeug begrenzt ist, und die vorliegende Erfindung auch für ein sogenanntes Hybridauto, indem der Motor zusammen mit dem Elektromotor zum Fahren verwendet ist, effektiv ist. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auch für ein gewöhnliches Auto, das mit dem Motor fährt, anwendbar.
Die Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels führt die Klimatisierung (Heizen, Kühlen, Entfeuchten, und Belüftung) eines Fahrzeuginnenraums des Elektrofahrzeugs aus, und von einer Kältemitteleitung 13 sind ein elektrischer Kompressor 2, dem Energie von der Batterie des Fahrzeugs zugeführt wird, um ein Kältemittel zu komprimieren und einen Druck zu erhöhen, ein Radiator 4, angeordnet in einem Luftstromkanal 3 einer HVAC-Einheit 10, in den die Fahrzeuginnenraumluft durchströmt und zirkuliert, um das von dem Kompressor 2 abgelassene Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel in dem Fahrzeuginnenraum Wärme abstrahlen zu lassen, ein Außen-Expansionsventil (EVVC) 6, bestehend aus: einem elektrischen Expansionsventil, das das Kältemittel während der Erwärmung dekomprimiert und expandiert, einem Außenwärmetauscher 7, der das Wärmetauschen zwischen dem Kältemittel und der Außenluft durchführt, um als der Radiator während der Kühlung zu funktionieren und um als einer Verdampfer während der Erwärmung zu funktionieren, und ein Innenraum-Expansionsventil 8, bestehend aus: einem elektrischen Expansionsventil (das ein mechanisches Expansionsventil sein kann), um das Kältemittel zu dekomprimieren und zu expandieren, einem Wärmeabsorber 9, angeordnet in dem Luftstromkanal 3, um das Kältemittel von dem Innenraum und dem Außenraum des Fahrzeugs während der Kühlung und während der Entfeuchtung und Erwärmung Wärme aufnehmen zu lassen, ein Verdampfungsfähigkeitssteuerungsventil 11, das eine Verdampfungsleistung in dem Wärmeabsorber 9 steuert, ein Sammler 12 und andere nacheinander verbunden, womit ein Kältemittelkreislauf R gebildet ist.
Es ist zu beachten, dass der Außenwärmetauscher 7 außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, und in dem Außenwärmetauscher 7 ein Außenlüfter 15 vorgesehen ist, um das Wärmetauschen zwischen der Außenluft und dem Kältemittel während des Anhaltens des Fahrzeugs durchzuführen. Darüber hinaus weist der Außenwärmetauscher 7 einen Kopfabschnitt 14 und einen Unterkühlabschnitt 16 auf einer Kältemittel-Stromabwärtsseite nacheinander auf, wobei eine Kältemittelleitung 13A, die sich von dem Außenwärmetauscher 7 erstreckt, über ein Magnetventil (einem Öffnungs-/Schließventil) 17, das während der Kühlung geöffnet wird, mit dem Kopfabschnitt 14 verbunden ist, und eine Auslassöffnung des Unterkühlabschnitts 16 über ein Rückschlagventil 18 mit dem Innenraum-Expansionsventil 8 verbunden ist. Der Kopfabschnitt 14 und der Unterkühlabschnitt 16 bilden strukturell einen Teil des Außenwärmetauschers 7, und eine Innenraum-Expansionsventil 8-Seite des Rückschlagventils 18 ist eine Vorwärtsrichtung.
Weiterhin ist zwischen dem Rückschlagventil 18 und dem Innenraum-Expansionsventil 8 eine Kältemittelleitung 13B in einem Wärmetauschverhältnis mit einer Kältemittelleitung 13C, die sich von dem Verdampfungsfähigkeitssteuerungsventil 11, positioniert auf einer Auslassöffnungsseite des Wärmeabsorbers 9, erstreckt, angeordnet, und die beiden Leitungen bilden einen internen Wärmetauscher 19. Folglich ist das durch die Kältemittelleitung 13B in dem Innenraum-Expansionsventil 8 eingeströmte Kältemittel von dem Niedrigtemperaturkältemittel, das durch den Verdampfungsfähigkeitssteuerungsventil 11 von dem Wärmeabsorber 9 ausströmt, abgekühlt (unterkühlt).
Zusätzlich zweigt die sich von dem Außenwärmetauscher 7 erstreckende Kältemittelleitung 13A ab, und die abgezweigte Kältemittelleitung 13D kommuniziert und verbindet sich mit der Kältemittelleitung 13C auf einer Stromabwärtsseite des internen Wärmetauschers 19 über ein Magnetventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 21, das während der Erwärmung geöffnet ist. Zusätzlich zweigt eine Kältemittelleitung 13E auf einer Auslassöffnungsseite des Radiators 4 vor dem Außen-Expansionsventil 6 ab, und die abgezweigte Kältemittelleitung 13F kommuniziert und verbindet sich mit der Kältemittelleitung 13B auf einer Stromabwärtsseite des Rückschlagventils 18 über ein Magnetventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 22, das während der Entfeuchtung geöffnet ist.
Weiterhin sind jeweilige Ansaugöffnungen wie eine Innenraumluft-Ansaugöffnung und eine Außenluft-Ansaugöffnung in dem Luftstromkanal 3 auf einer Luft-Stromaufwärtsseite des Wärmeabsorbers 9 gebildet (dargestellt durch eine Ansaugöffnung 25 in 1), und in der Ansaugöffnung 25 ist eine Saugwechselklappe 26 angeordnet, um die in den Luftstromkanal 3 zuzuführende Luft in Innenraumluft, die die Luft des Fahrzeuginnenraums ist, zu wechseln (ein Innenraumluft-Umlaufbetrieb) und in Außenluft, die die Luft außerhalb des Fahrzeuginnenraums ist, zu wechseln (ein Außenluft-Zuführungsbetrieb). Weiterhin ist ein Innenraumlüfter (ein Gebläseventilator) 27 auf einer Luft-Stromabwärtsseite der Saugwechselklappe 26 angeordnet, um dem Luftstromkanal 3 die zugeführte Innenraumluft oder die Außenluft zu liefern.
Weiter in 1 bezeichnet das Bezugszeichen 23 einen Heizmedium-Umlaufkreis als ein Hilfsheizmittel, vorgesehen in der Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels. Der Heizmedium-Umlaufkreis 23 enthält eine Umlaufpumpe 30, die ein Umlaufmittel bildet, eine Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung (eine PTC-Heizvorrichtung) 35, und einen Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40, der in dem Luftstromkanal 3 auf einer Luft-Stromaufwärtsseite des Radiators 4 in Bezug auf den Luftstrom in dem Luftstromkanal 3 angeordnet ist, und diese Komponenten sind durch eine Heizmedium-Leitung 23A nacheinander ringförmig miteinander verbunden. Es ist zu beachten, dass z. B. Wasser, ein Kältemittel wie HFO-1234yf, ein Kühlmittel oder Ähnliches als ein Heizmedium, das in den Heizmedium-Umlaufkreis 23 umläuft, eingesetzt wird.
Wenn die Umlaufpumpe 30 in Betrieb ist und die Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 zum Erwärmen mit Strom versorgt wird, zirkuliert dann das von der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 erwärmte Heizmedium (das Hochtemperaturheizmedium) durch den Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40. Folglich heizt die den Radiator 4 des Luftstromkanals 3 durchströmende Luft auf. Wenn die Steuereinrichtung 32 beurteilt, dass eine Heizfähigkeit des Radiators 4 in einem Heizbetrieb knapp wird, wie später beschrieben, führt die Steuereinrichtung der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 zum Erwärmen Strom zu, und betätigt die Steuereinrichtung die Umlaufpumpe 30 zum Durchführen der Erwärmung durch den Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 des Heizmedium-Umlaufkreises 23. Das heißt, der Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 wird ein sogenannter Heizkern, um die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums zu ergänzen. Durch die Anwendung des Heizmedium-Umlaufkreises 23 erhöht sich die elektrische Sicherheit der Fahrgäste.
Weiterhin ist zum Anpassen eines Grades, zu dem die Innenraumluft oder Außenluft den Radiator 4 durchströmt, eine Luftmischklappe 28 in dem Luftstromkanal 3 auf der Luft-Stromaufwärtsseite des Heizmedium-Luft-Wärmetauschers 40 und des Radiators 4 angeordnet. In dem Luftstromkanal 3 auf der Luft-Stromabwärtsseite des Radiators 4 ist ferner jeweils eine Auslassöffnung (dargestellt durch eine Auslassöffnung 29 in 1) eines Fußes, einer Belüftung oder eines Defrosters geformt, und in der Auslassöffnung 29 ist eine Auslasswechselklappe 31 zum Durchführen der Wechselsteuerung des Ausblasens der Luft von jeder oben genannten Auslassöffnung angeordnet.
Als nächstes ist die 32 in 2 eine Steuereinrichtung (ECU) wie ein aus einem Mikrocomputer bestehendes Steuerungsmittel, und ein Eingang der Steuereinrichtung 32 ist mit jeweiligen Ausgängen von einem Außenlufttemperatursensor 33 zum Erfassen einer Außenlufttemperatur Tam des Fahrzeugs, einem HVAC-Ansaugtemperatursensor 36 zum Erfassen einer Temperatur der von der Ansaugöffnung 25 in den Luftstromkanal 3 angesaugten Luft, einem Innenraumlufttemperatursensor 37 zum Erfassen einer Temperatur der Luft des Fahrzeuginnenraums (der Innenraumluft), einem Innenraumluftfeuchtigkeitssensor 38 zum Erfassen einer Feuchtigkeit der Luft des Fahrzeuginnenraums, einem Innenraumluft-CO₂-Konzentrationssensor 39 zum Erfassen einer Kohlendioxid-Konzentration des Fahrzeuginnenraums, einem Auslasstemperatursensor 41 zum Erfassen einer Temperatur der von der Auslassöffnung 29 in den Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft, einem Auslassdrucksensor 42 zum Erfassen eines Drucks Pd des von dem Kompressor abgelassenen Kältemittels, einem Auslasstemperatursensor 43 zum Erfassen einer Temperatur des von dem Kompressor 2 abgelassenen Kältemittels, einem Ansaugdrucksensor 44 zum Erfassen eines Ansaugkältemitteldruckes Ps des Kompressors 2, einem Radiatortemperatursensor 46 zum Erfassen einer Temperatur TCI des Radiators 4 (der Temperatur des Radiators 4 selbst oder der Temperatur der in dem Radiator 4 erwärmten Luft), einem Radiatordrucksensor 47 zum Erfassen eines Kältemitteldrucks PCI des Radiators 4 (des Drucks in dem Radiator 4 oder des von dem Radiator 4 ausgeströmten Kältemittels), einem Wärmeabsorber-Temperatursensor 48 zum Erfassen einer Temperatur Te des Wärmeabsorbers 9 (der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 selbst oder der in dem Wärmeabsorber 9 abgekühlten Luft), einem Wärmeabsorber-Drucksensor 49 zum Erfassen eines Kältemitteldrucks des Wärmeabsorbers 9 (des Drucks in dem Wärmeabsorber 9 oder des, das von dem Wärmeabsorber 9 ausgeströmten Kältemittels), einem Sonneneinstrahlungssensor 51 von z. B. einem Fotosensorsystem zum Erfassen einer Sonneneinstrahlungsmenge in dem Fahrzeug, einem Geschwindigkeitssensor 52 zum Erfassen einer Bewegungsgeschwindigkeit (einer Geschwindigkeit VSP) des Fahrzeugs, einem Klimaanlagebedienabschnitt 53 zum Einstellen der Änderung der Temperatur oder der Betriebsart, einem Außenwärmetauschertemperatursensor 54 zum Erfassen einer Temperatur des Außenwärmetauschers 7 (einer Verdampfungstemperatur TXO des Kältemittels des Außenwärmetauschers 7), und einem Außenwärmetauscherdrucksensor 56 zum Erfassen eines Kältemitteldrucks des Außenwärmetauschers 7, verbunden.
Darüber hinaus ist der Eingang der Steuereinrichtung 32 mit den jeweiligen Ausgängen von dem Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtungstemperatursensor 50 zum Erfassen einer Temperatur der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 und einem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher-Temperatursensor 55 zum Erfassen einer Temperatur des Heizmedium-Luft-Wärmetauschers 40 (im Folgenden als eine Hilfsheizvorrichtung-Temperatur Thtr bezeichnet) verbunden. Darüber hinaus wird Information über eine Batterierestmenge, die die Menge der in dem Fahrzeug befestigten Batterie aufgeladen Energie ist, auch in die Steuereinrichtung 32 eingegeben.
Auf der anderen Seite ist der Ausgang der Steuereinrichtung 32 mit dem Kompressor 2, dem Außenlüfter 15, dem Innenraumlüfter (dem Gebläseventilator) 27, der Saugwechselklappe 26, der Luftmischklappe 28, der Auslasswechselklappe 31, dem Außen-Expansionsventil 6, dem Innenraum-Expansionsventil 8, den jeweiligen Magnetventilen 22, 17 und 21, der Umlaufpumpe 30, der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 und dem Verdampfungsfähigkeitssteuerungsventil 11 verbunden. Die Steuereinrichtung 32 steuert dann diese Komponenten auf der Basis der Ausgänge der jeweiligen Sensoren und des Einstelleingangs von dem Klimaanlagenbedienabschnitt 53.
Als nächstes wird ein Betrieb der Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels mit dem obigen Aufbau beschrieben. Die Steuereinrichtung 32 ändert und führt jeweilige grob unterteilte Betriebsarten des Heizbetriebs, eines Entfeucht- und Heizbetriebs, eines internen Umlaufbetriebs, eines Entfeucht- und Kühlbetriebs und eines Kühlbetriebs aus. Zuerst wird ein Kältemittelfluss jeder Betriebsart beschrieben.
(1) Heizbetrieb
Wenn der Heizbetrieb von der Steuereinrichtung 32 oder einer manuellen Betätigung auf dem Klimaanlagenbedienabschnitt 53 ausgewählt ist, öffnet die Steuereinrichtung 32 das Magnetventil 21 und schließt das Magnetventil 17 und das Magnetventil 22. Danach betätigt die Steuereinrichtung den Kompressor 2 und die jeweiligen Lüfter 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 weist einen Zustand auf, in dem die von dem Innenraumlüfter 27 ausgeblasene Luft in den Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 und den Radiator 4 strömt. Folglich strömt ein von dem Kompressor 2 ausgelassenes Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel in den Radiator 4 hinein. Die Luft in dem Luftstromkanal 3 strömt durch den Radiator 4, und somit erwärmt sich die Luft in dem Luftstromkanal 3 von dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 (wenn der Heizmedium-Umlaufkreis 23 in Betrieb ist) und dann von dem Hochtemperaturkältemittel in dem Radiator 4. Auf der anderen Seite hat das Kältemittel in dem Radiator 4 die Wärme von der Luft aufgenommen und wird gekühlt, um zu kondensieren und zu verflüssigen.
Das in dem Radiator 4 verflüssigte Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13E zu dem Außen-Expansionsventil 6, in dem das Kältemittel dekomprimiert wird, und dann strömt es in den Außenwärmetauscher 7 hinein. Das in den Außenwärmetauscher 7 einströmende Kältemittel verdampft, und die Wärme wird von der vorbeiströmenden Außenluft oder dem Außenlüfter 15 (einer Wärmepumpe) aufgepumpt. Dann strömt das von dem Außenwärmetauscher 7 ausströmende Niedertemperaturkältemittel durch die Kältemitteleitung 13D und das Magnetventil 21, und von der Kältemittelleitung 13C in den Sammler 12 hinein, zum Durchführen der Gas-Flüssigkeitstrennung, und das Gaskältemittel wird in den Kompressor 2 eingesaugt, wodurch dieser Umlauf wiederholt wird. Die in dem Heizmedium-Lüfter-Wärmetauscher 40 und dem Radiator 4 erwärmte Luft wird von der Auslassöffnung 29 ausgeblasen, wodurch die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird.
Die Steuereinrichtung 32 steuert eine Drehzahl des Kompressors 2 auf der Basis eines Hochdrucks (des Radiatordrucks PCI, der später beschrieben wird) des Kältemittelkreises R, der von dem Auslassdrucksensor 42 oder dem Radiatordrucksensor 47 erfasst wird, steuert eine Ventilposition des Außen-Expansionsventils 6 auf der Basis der Temperatur (der Radiatortemperatur TCI) des Radiators 4, die von dem Radiatortemperatursensor 46 erfasst wird, und steuert einen Unterkühlgrad SC des Kältemittels in einer Auslassöffnung des Radiators 4.
(2) Entfeucht- und Heizbetrieb
Als nächstes öffnet die Steuereinrichtung 32 in dem Entfeucht- und Heizbetrieb das Magnetventil 22 in dem obigen Zustand des Heizbetriebs. Folglich verteilt sich ein Teil des durch den Radiator 4 und die Kältemittelleitung 13E strömenden kondensierten Kältemittels, und es strömt durch das Magnetventil 22, um von den Kältemittelleitungen 13F und 13B durch den internen Wärmetauscher 19, wodurch es das Innenraum-Expansionsventil 8 erreicht. Das Kältemittel ist in dem Innenraum-Expansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeabsorber 9 hinein, um zu verdampfen. Das Wasser in der von dem Innenraumlüfter 27 ausgeblasenen Luft koaguliert und haftet zu diesem Zeitpunkt durch einem Wärmeabsorptionsvorgang an dem Wärmeabsorber 9, und damit wird die Luft abgekühlt und entfeuchtet.
Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerungsventil 11 und den internen Wärmetauscher 19, um sich mit dem Kältemittel von der Kältemittelleitung 13D in der Kältemittelleitung 13C zu verbinden, und dann strömt es durch den Sammler 12, um in den Kompressor 2 eingesaugt zu werden, wodurch dieser Umlauf wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in einem Verlauf des Strömens durch den Radiator 4 erneut erwärmt, womit das Entfeuchten und Beheizen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird.
Die Steuereinrichtung 32 steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf der Basis des Hochdrucks des Kältemittelkreises R, der von dem Auslassdrucksensor 42 oder dem Radiatordrucksensor 47 erfasst wird, und die Steuereinrichtung steuert die Ventilposition des Außen-Expansionsventils 6 auf der Basis der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (der Wärmeabsorbertemperatur Te), die von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird.
(3) Interner Umlaufbetrieb
Als nächstes schließt (schaltet ab) die Steuereinrichtung 32 in dem internen Umlaufbetrieb das Außen-Expansionsventil 6 in dem obigen Zustand des Entfeucht- und Heizbetriebs. Mit anderen Worten, es kann davon ausgegangen werden, dass dieser interne Umlaufbetrieb ein Zustand ist, bei dem das Außen-Expansionsventil 6 von der Steuereinrichtung des Außen-Expansionsventils 6 in dem Entfeucht- und Heizbetrieb abgeschaltet ist, und deshalb kann der interne Umlaufbetrieb als ein Teil des Entfeucht- und Heizbetriebs betrachtet werden.
Somit wird das Außen-Expansionsventil 6 geschlossen, damit die Zufuhr des Kältemittels in den Außenwärmetauscher 7 behindert wird, und daher strömt das gesamte kondensierte Kältemittel, das durch den Radiator 4 und die Kältemittelleitung 13E geströmt ist, durch das Magnetventil 22 zu der Kältemittelleitung 13F. Dann strömt das durch die Kältemittelleitung 13F strömende Kältemittel von der Kältemittelleitung 13B durch den internen Wärmetauscher 19 zu dem Innenraum-Expansionsventil 8. Das Kältemittel wird in dem Innenraum-Expansionsventil 8 dekomprimiert und dann strömt es in den Wärmetauscher 9 hinein, um zu verdampfen. Das Wasser in der von dem Innenraumlüfter 27 ausgeblasenen Luft koaguliert und haftet zu diesem Zeitpunkt durch den Wärmeabsorptionsvorgang an dem Wärmeabsorber 9, und damit wird die Luft abgekühlt und entfeuchtet.
Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerungsventil 11, den internen Wärmetauscher 19, die Kältemittelleitung 13C und den Sammler 12, und wird in den Kompressor 2 eingesaugt, wodurch dieser Umlauf wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in dem Vorgang des Strömens durch den Radiator 4 erneut erwärmt, womit die Entfeuchtung und Beheizung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird, aber in diesem internen Umlaufbetrieb zirkuliert das Kältemittel zwischen dem Radiator 4 (Wärmeabstrahlung) und dem Wärmeabsorber 9 (Wärmeabsorption), die in dem Luftstromkanal 3 auf einer Innenseite vorhanden sind, und daher wird die Wärme nicht von der Außenluft aufgepumpt, aber die Heizfähigkeit für eine verbrauchte Energie des Kompressors 2 und zusätzlich für eine Menge der in dem Wärmeabsorber 9 aufgenommenen Wärme aufgebracht. Die gesamte Menge des Kältemittels strömt durch den Wärmeabsorber 9, womit ein Entfeuchtungsvorgang ausgeübt wird, und daher ist eine Entfeuchtungsleistung im Vergleich zu dem obigen Entfeucht- und Heizbetrieb höher, aber die Heizfähigkeit ist reduziert.
Weiterhin steuert die Steuereinrichtung 32 die Drehzahl des Kompressors 2 auf der Basis der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 oder des oben genannten Hochdrucks des Kältemittelkreises R. Zu diesem Zeitpunkt wählt die Steuereinrichtung 32 zum Steuern des Kompressors 2 eine kleinere Kompressor-Zieldrehzahl von Kompressor-Zieldrehzahlen, die durch Berechnungen von der Temperatur Te des Wärmeabsorbers 9 und dem Hochdruck PCI erhältlich sind.
(4) Entfeucht- und Kühlbetrieb
Als nächstes öffnet die Steuereinrichtung 32 in dem Entfeucht- und Kühlbetrieb das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21 und das Magnetventil 22. Danach betätigt die Steuereinrichtung den Kompressor 2 und die jeweiligen Lüfter 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 weist den Zustand, in dem die von dem Innenraumlüfter 27 ausgeblasene Luft in dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 und dem Radiator 4 vorbeigelassen wird, auf. Folglich strömt das von dem Kompressor 2 abgelassene Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel in den Radiator 4 hinein. Die Luft in dem Luftstromkanal 3 strömt durch den Radiator 4, und daher wird die Luft in dem Luftstromkanal 3 von dem Hochtemperaturkältemittel in dem Radiator 4 erwärmt (der Heizmedium-Umlaufkreis 23 stoppt), wobei, in dem Radiator 4, das Kältemittel, von dem die Wärme von der Luft aufgenommen wurde, zum Kondensieren und Verflüssigen abgekühlt wird.
Das von dem Radiator 4 ausströmende Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13E zu dem Außen-Expansionsventil 6, und strömt durch das Außen-Expansionsventil 6, das gesteuert wird, um leicht geöffnet zu sein, um in den Außenwärmetauscher 7 hineinzuströmen. Das in den Außenwärmetauscher 7 einströmende Kältemittel wird von dem Durchströmen darin oder der durch den Außenlüfter 15 strömenden Außenluft zum Kondensieren abgekühlt. Das von dem Außenwärmetauscher 7 ausströmende Kältemittel strömt von der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17 und strömt folglich in den Kopfabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 hinein. Hier wird das Kältemittel untergekühlt.
Das von dem Unterkühlabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 ausströmende Kältemittel strömt durch das Rückschlagventil 18 und tritt in die Kältemittelleitung 13B ein, und strömt durch den internen Wärmetauscher 19 zu dem Innenraum-Expansionsventil 8. Das Kältemittel wird in dem Innenraum-Expansionsventil 8 dekomprimiert und strömt danach in den Wärmeabsorber 9 hinein, um zu verdampfen. Das Wasser in der von dem Innenraumlüfter 27 ausgeblasenen Luft koaguliert und haftet zu diesem Zeitpunkt durch den Wärmeabsorptionsvorgang an dem Wärmeabsorber 9, und damit wird die Luft abgekühlt und entfeuchtet.
Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerungsventil 11, den internen Wärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C in den Sammler 12, und strömt da hindurch, um in den Kompressor 2 eingesaugt zu werden, wodurch dieser Umlauf wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 abgekühlte und entfeuchtete Luft wird in dem Vorgang des Strömens durch den Radiator 4 erneut erwärmt (eine Heizfähigkeit ist niedriger als während der Erwärmung), wodurch die Entfeuchtung und Abkühlung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird.
Die Steuereinrichtung 32 steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf der Basis der Temperatur des Wärmeabsorbers 9, die von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, und steuert auch die Ventilposition des Außen-Expansionsventils 6 auf der Basis des oben genannten Hochdrucks (des Radiatordrucks PCI) des Kältemittelkreises R, und steuert den Kältemitteldruck (den Radiatordruck PCI, der später beschrieben wird) des Radiators 4.
(5) Kühlbetrieb
Als nächstes öffnet die Steuereinrichtung 32 in dem Kühlbetrieb das Außen-Expansionsventil 6 in dem obigen Zustand des Entfeucht- und Kühlbetriebs komplett (die Ventilposition ist auf einer Obergrenze der Steuereinrichtung eingestellt), und die Luftmischklappe 28 weist einen Zustand auf, in dem die Luft nicht durch den Radiator 4 strömt. Folglich strömt das von dem Kompressor 2 abgelassene Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel in den Radiator 4 hinein. Die Luft in dem Luftstromkanal 3 strömt nicht durch den Radiator 4, das Kältemittel strömt deshalb nur durch den Radiator, und das von dem Radiator 4 ausströmende Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13E zu dem Außen-Expansionsventil 6.
Zu diesem Zeitpunkt ist das Außen-Expansionsventil 6 komplett geöffnet, und daher strömt das Kältemittel, wie es ist, in den Außenwärmetauscher 7 hinein, in dem das Kältemittel von dem Durchströmen darin oder der durch den Außenlüfter 15 strömenden Außenluft zum Kondensieren und Verflüssigen gekühlt wird. Das von dem Außenwärmetauscher 7 ausströmende Kältemittel strömt von der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17 und nachfolgend in den Kopfabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 hinein. Hier wird das Kältemittel untergekühlt.
Das von dem Unterkühlabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 ausströmende Kältemittel strömt durch das Rückschlagventil 18 und tritt in die Kältemittelleitung 13B ein, und strömt durch den internen Wärmetauscher 19 zu dem Innenraum-Expansionsventil 8. Das Kältemittel wird in dem Innenraum-Expansionsventil 8 dekomprimiert, und strömt danach in den Wärmeabsorber 9 hinein, um zu verdampfen. Die von dem Innenraumlüfter 27 ausgeblasene Luft ist zu diesem Zeitpunkt von dem Wärmeabsorptionsvorgang gekühlt.
Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch das Verdampfungsfähigkeitssteuerungsventil 11, den internen Wärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C in den Sammler 12, und strömt da hindurch, um in den Kompressor 2 hineingesaugt zu werden, wodurch dieser Umlauf wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft strömt nicht durch den Radiator 4, sondern wird von der Auslassöffnung 29 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen, wodurch die Kühlung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird. In diesem Kühlbetrieb steuert die Steuereinrichtung 32 die Drehzahl des Kompressors 2 auf der Basis der von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfassten Temperatur Te des Wärmeabsorbers 9. Danach wählt die Steuereinrichtung 32 die obigen jeweiligen Betriebsarten in Einklang mit der Außenlufttemperatur und einer Zielauslasstemperatur aus und ändert sie.
(6) Steuerung des Kompressors und des Heizmedium-Umlaufkreises in dem Heizbetrieb
Als nächstes wird die Steuerung des Kompressors 2 und des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von der Steuereinrichtung 32 in dem oben genannten Heizbetrieb mit Bezugnahme auf 3 bis 7 beschrieben.
(6-1) Berechnung der Zieldrehzahl des Kompressors mit Hochdruck (Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp)
Die Steuereinrichtung 32 berechnet eine Zielauslasstemperatur TAO von der unten genannten Gleichung (1). Die Zielauslasstemperatur TAO ist ein Zielwert der Temperatur der von der Auslassöffnung 29 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft. $TAO = (Tset - Tin) \times K + Tbal (f (Tset, SUN, Tam))$
in der Tset eine von dem Klimaanlagenbedienabschnitt 53 eingestellte vorbestimmte Temperatur des Fahrzeuginnenraums ist, Tin eine von dem Innenraumlufttemperatursensor 37 erfasste Temperatur der Fahrzeuginnenraumluft ist, K ein Koeffizient ist, und Tbal ein Gleichgewichtswert, berechnet von der vorbestimmten Temperatur Tset, einer von dem Sonneneinstrahlungssensor 51 erfassten Sonneneinstrahlungsmenge SUN, und der von dem Außenlufttemperatursensor 33 erfassten Außenlufttemperatur Tam, ist. Darüber hinaus ist es im Allgemeinen so, dass je niedriger die Außenlufttemperatur Tam ist, desto höher die Zielauslasstemperatur TAO wird, und je höher die Außenlufttemperatur Tam ist, desto niedriger die Zielauslasstemperatur wird.
Die Steuereinrichtung 32 berechnet eine Radiatorzieltemperatur TCO von der Zielauslasstemperatur TAO, und als nächstes berechnet sie auf der Basis der Radiatorzieltemperatur TCO einen Radiatorzieldruck PCO, der ein Zielwert des Hochdrucks des Kältemittelkreises R ist. Danach berechnet die Steuereinrichtung 32 die Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp, die ein Zielwert einer Drehzahl NC des Kompressors 2 ist, auf der Basis des Radiatorzieldrucks PCO und des Kältemitteldrucks (des Radiatordrucks, d.h., des Hochdruck des Kältemittelkreises R) PCI des Radiators 4, der von dem Radiatordrucksensor 47 erfasst wird.
D.h., die Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp ist die Zieldrehzahl des Kompressors 2 zum Durchführen der Steuerung in Übereinstimmung mit der Drehzahl NC des Kompressors 2, so dass der Radiatordruck PCI (der Hochdruck) den Radiatorzieldruck PCO (den Zielwert des Hochdrucks) erreicht, aber in diesem Heizbetrieb weist die Steuereinrichtung 32 zwei Typen von Betriebsmodi, einen Energiespar-Vorlaufmodus und einen unten genannten Komfort-Vorlaufmodus, auf, und ist konfiguriert, um diese Modi in Übereinstimmung mit einem manuell Auswahlvorgang eines Fahrgastes unter Verwendung des Klimaanlagenbedienabschnitts 53 oder in Übereinstimmung mit der Batterierestmenge zu ändern und auszuführen.
(6-2) Wechsel des Energiespar-Vorlaufmodus und des Komfort-Vorlaufmodus
Wenn ein Fahrgast am Anfang zum Auswählen des Energiespar-Vorlaufmodus den Klimaanlagenbedienabschnitt 53 betätigt, oder wenn die Batterierestmenge des Fahrzeugs kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, führt die Steuereinrichtung 32 den Energiespar-Vorlaufmodus aus, der später beschrieben wird. Danach, wenn der Fahrgast den Energiespar-Vorlaufmodus nicht auswählt und die Batterierestmenge den vorbestimmten Wert oder mehr aufweist, führt die Steuereinrichtung den Komfort-Vorlaufmodus aus, der später beschrieben wird.
(6-3) Energiespar-Vorlaufmodus in dem Heizbetrieb
Nachfolgend wird der oben genannte Energiespar-Vorlaufmodus der Steuereinrichtung 32 mit Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. In dem Energiespar-Vorlaufmodus passt die Steuereinrichtung 32 die Drehzahl NC des Kompressors 2 auf einer maximalen Drehzahl unter den Bedingungen zum Betätigen des Kompressors 2 an, und sie gleicht eine Fehlmenge der Heizfähigkeit des Radiators 4 mit der Erwärmung von dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 (dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40) aus. Insbesondere im Schritt S1 der 4 beurteilt die Steuereinrichtung 32, ob eine Beurteilung eines Fehlers, der in der Wärmepumpe (als HP in der 4 bezeichnet), bestehend aus dem Kältemittelkreis R der Fahrzeugklimaanlage 1, auftritt, ausgeführt wird oder nicht, und wenn der Fehler (N) beurteilt wird, stoppt die Steuereinrichtung die Wärmepumpe (den Kompressor 2) im Schritt S5.
Wenn der Fehler in dem Schritt S1 und in einem Normalfall (J) nicht beurteilt wird, geht die Steuereinrichtung zu dem Schritt S2 weiter, um zu beurteilen, ob die Betriebsart der Fahrzeugklimaanlage 1 zurzeit der Heizbetrieb ist oder nicht. Im Fall einer Betriebsart, die nicht der Heizbetrieb (N) ist, wechselt die Steuereinrichtung zu der anderen Betriebsart, und in dem Heizbetrieb (J) geht die Steuereinrichtung zu dem Schritt S3 weiter. In dem Schritt S3 berechnet die Steuereinrichtung 32 eine geforderte Fähigkeit TGQ (kW), die eine geforderte Fähigkeit des Radiators 4 ist, einen HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax (kW), der ein geschätzter Wert der Maximal-Heizfähigkeit des Radiators 4 ist, und eine Gesamtfähigkeit Qtotal (kW), die eine von dem Radiator 4 und dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 (einschließlich des Heizmedium-Luft-Wärmetauschers 40, der das Hilfsheizmittel ist, und was auch für unten gilt) tatsächlich generierte Gesamtheizfähigkeit ist, unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (2), Gleichung (3) und Gleichung (4) .
$TGQ = (TCO - Te) \times Cpa \times Is-Ga \times γ aTe \times 1 .16$
$Qmax = f (Tam, Ga, NCmax, Thtr-Te)$
$Qtotal = (TCI - Te) \times Cpa \times Ist-Ga \times (SW / 100) \times γ aTe \times 1.16$
Es ist zu beachten, dass Te die Wärmeabsorbertemperatur ist, Cpa die spezifische Wärmekapazität(kJ/m³·K) beim konstanten Druck der Luft ist, Ist-Ga ein Ist-Luftvolumen (ein tatsächliches Systemluftvolumen m³/s) der durch den Luftstromkanal 3 strömenden Luft ist, yaTe ein luftspezifisches Gewicht ist, 1,16 ein Koeffizient zum Abgleichen einer Einheit ist, NCmax die maximale Drehzahl des Kompressors 2 unter den Bedingungen ist, Thtr die Zusatzheizvorrichtungstemperatur, die eine Temperatur des Heizmedium-Luft-Wärmetauschers 40 ist, ist, TCI die Radiatortemperatur ist, und SW eine Position der Luftmischklappe 28 ist.
Weiterhin berechnet die Steuereinrichtung 32 eine Differenz ΔQmax zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax und eine Differenz ΔQtotal zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtleistung Qtotal unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (5) und der Gleichung (6). $Δ Qmax = TGQ - Qmax$
$Δ Qtotal = TGQ - Qtotal$
3 zeigt ein Verhältnis zwischen jeder Fähigkeit und der Differenz.
Als nächstes beurteilt die Steuereinrichtung 32, ob die Wärmepumpe (der Kompressor 2) infolge der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 stoppt oder nicht, oder Ähnliches in dem Schritt S4. Im Fall der Erhöhung der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 ist eine Wärmeabsorption von dem Außenbereich (der Wärmepumpe) nicht erreichbar und eine Betriebseffizienz verschlechtert sich auch erheblich, sogar wenn der Kompressor 2 des Kältemittelkreises R in Betrieb ist. In dem Schritt S4 berechnet die Steuereinrichtung 32 einen Vereisungsgrad (ein Vereisungsverhältnis) auf dem Außenwärmetauscher 7 auf der Basis eines Vereisungsbeurteilungswertes ΔTXO (ΔTXO = TXOBasis-TXO), der eine Differenz zwischen einer Kältemittelverdampfungstemperatur TXOBasis des Außenwärmetauschers 7 ohne die Vereisung und der Ist-Kältemittelverdampfungstemperatur TXO ist, und wenn dieser Vereisungsgrad einen vorbestimmten Wert oder mehr beträgt (Y, HP-Anhalten), geht die Steuereinrichtung weiter zu dem Schritt S5, um die Wärmepumpe (den Kompressor 2 des Kältemittelkreises R) anzuhalten.
Wenn eine Beurteilung zum Anhalten der Wärmepumpe (des Kompressors 2) nicht in dem Schritt S4 gemacht wird (N, HP-Betrieb), passt die Steuereinrichtung 32 die Drehzahl NC des Kompressors 2 auf der Maximaldrehzahl an die Bedingungen zum Betreiben des Kompressors 2 an. Danach geht die Steuereinrichtung zum Durchführen der Beurteilung mittels einer Ist-Fähigkeit zu dem Schritt S8 weiter. In dem Ausführungsbeispiel ist die Beurteilung mittels der Ist-Fähigkeit zu beurteilen, ob eine vorbestimmte Zeit (z.B. 30 Sekunden oder ähnliches) in einem Zustand, in dem alle Bedingungen, dass die Drehzahl NC des Kompressors 2 die Maximaldrehzahl ist, der Hochdruck des Kältemittelkreises R (der Radiatordruck PCI) stabil ist und die Differenz ΔQtotal einen vorbestimmten Wert oder mehr beträgt, erfüllt sind, abgelaufen ist oder nicht. Nun, sofort nach dem Start des Kompressors 2 beurteilt die Steuereinrichtung 32 (N) in dem Schritt S8, um weiter zu dem Schritt S10 zu gehen, und führt eine Beurteilung mittels der Maximalleistung zu diesem Zeitpunkt durch.
Diese Beurteilung mittels der Maximalleistung wird sofort nach dem Start des Kompressors 2 bis der Hochdruck stabil wird (der Fall von N in dem Schritt S8) durchgeführt, und in dem Ausführungsbeispiel wird beurteilt, ob die Differenz ΔQmax (= TGQ - Qmax) zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax einen vorbestimmten Wert oder mehr beträgt (einen Zustand, in dem die maximale Heizfähigkeit (der geschätzte Wert) des Radiators 4 gegenüber der geforderten Fähigkeit TGQ knapp ist) oder nicht. Wenn sich ein Zustand, in dem die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist, für die vorbestimmte Zeit (z.B. 30 Sekunden oder ähnlich) verbleibt, das heißt, wenn die maximale Heizfähigkeit (der geschätzte Wert) des Radiators 4 die geforderte Fähigkeit TGQ erfüllt oder kaum knapp wird (N), geht die Steuereinrichtung zu dem Schritt S12 weiter, um die Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 in einem nicht-mit-Strom-versorgten Zustand (PTC-Anhalten) zu bringen und eine geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 (des Hilfsheizmittel) auf Null einzustellen.
Beim Start des Kompressors 2, wenn die Differenz ΔQmax (= TGQ - Qmax) zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax den vorbestimmten Wert oder mehr (den Zustand, in dem die Maximalheizleistung (der geschätzte Wert) des Radiators 4 gegenüber der geforderten Fähigkeit TGQ knapp ist) in dem Schritt S10 (J) beträgt, geht die Steuereinrichtung 32 zu dem Schritt S11 weiter, um einen Vorwärtsvorschub (F/F) Wert Qaff der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von ΔQmax zu erhalten, und um einen Rückwärtsvorschub (F/B) Wert Qafb auf Null einzustellen.
Als nächstes geht die Steuereinrichtung 32 zu dem Schritt S7 weiter, um die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 zu berechnen. In dem Schritt S7 berechnet die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (7). $TGQhtr = (Qaff + Qafb) / ϕ$
in der ϕ eine Temperatureffizienz (eine Heizvorrichtung-Temperatureffizienz) des Heizmedium-Umlaufkreises 23 (der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35) ist.
Weitergehend erreicht der Kompressor 2 die Maximaldrehzahl, und es wird in dem Schritt S8 beurteilt, dass die Differenz ΔQtotal zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal kleiner als der vorbestimmte Wert (N) ist, und dann wird in dem Schritt S10 beurteilt, dass die Differenz ΔQmax zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax den vorbestimmten Wert oder mehr beträgt. Auch in diesem Fall geht die Steuereinrichtung 32 von dem Schritt S11 zu dem Schritt S7 weiter, um die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 mittels der nachfolgend genannten Gleichung (7) zu berechnen. Insbesondere in dem Schritt S11, Qaff = ΔQmax und Qafb = 0, und daher in dem Schritt S7 erhält die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von ΔQmax/ϕ, um die Energiezufuhr an der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 auf Basis der geforderten Fähigkeit TGQhtr zu steuern.
Auf der anderen Seite, wenn die vorbestimmte Zeit in dem Zustand, in dem die Drehzahl NC des Kompressors 2 die Maximaldrehzahl ist, abläuft, ist der Hochdruck (der Radiatordruck PCI) des Kältemittelkreises R stabil und die Differenz ΔQtotal ist der vorbestimmte Wert oder mehr in dem Schritt S8 (J) ist, geht die Steuereinrichtung 32 zu dem Schritt S9 weiter, um den F/F-Wert Qaff der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von der Differenz ΔQmax zu erhalten und um den F/B-Wert Qafb von der Differenz ΔQtotal zu erhalten, und geht zu dem Schritt S7 weiter, um die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 zu berechnen. Insbesondere in dem Schritt S9, Qaff = ΔQmax und Qafb = Qtotal, und daher in dem Schritt S7 erhält die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von (ΔQmax+ΔQtotal)/ϕ, um die Energiezufuhr an der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 auf der Basis der geforderten Fähigkeit TGQhtr zu steuern.
5 zeigt ein Zeitdiagramm jeder Fähigkeit des obigen Energiespar-Vorlaufmodus und der Drehzahl des Kompressors 2. Ein Bereich der Zusammensteuerung zeigt den Bereich der Zusammensteuerung der Erwärmung durch den Radiator 4 der Wärmepumpe (des Kältemittelkreises R) und der Erwärmung durch den Heizmedium-Umlaufkreis 23, und ein Bereich der Zusammensteuerung-Löschung zeigt einen Bereich, bei dem die Steuereinrichtung die Erwärmung von dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 anhält und die Erwärmung nur durch den Radiator 4 ausführt. Es ist zu sehen, dass, in dieser Zusammensteuerung des Energiespar-Vorlaufmodus, die Steuereinrichtung die Drehzahl NC des Kompressors 2 auf die Maximaldrehzahl einstellt, und die Fehlmenge der Heizfähigkeit von dem Radiator 4 mit der Erwärmung von dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 (dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40) ausgleicht.
Weiterhin ist ein Bereich der F/F-Steuerung in dem Bereich der Zusammensteuerung ein Bereich, bei dem der oben genannte Qaff = ΔQmax und Qafb = 0, und dann die geforderte Fähigkeit TGQhtr = ΔQmax/ϕ erhalten werden, und ein Bereich der F/B-Steuerung ist ein Bereich, bei dem der oben genannte Qaff = ΔQmax und Qafb = ΔQtotal und dann die geforderte Fähigkeit TGQhtr = (ΔQmax+ ΔQtotal)/ϕ erhalten werden. Es ist zu sehen, dass, wenn die F/B-Steuerung durchgeführt wird, die Gesamtfähigkeit Qtotal, d.h. die gesamte Heizfähigkeit, die die von dem Radiator 4 und dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 (dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40) tatsächlich generiert wird, gesteuert wird, um die geforderte Fähigkeit TGQ zu erreichen.
Es ist zu beachten, dass, wenn die Wärmepumpe (der Kompressor 2) in dem Schritt S5 angehalten wird, die Steuereinrichtung 32 zu dem Schritt S6 weiter geht, um den F/F-Wert Qaff der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 auf die geforderte Fähigkeit TGQ einzustellen und um den F/B-Wert Qafb auf Null einzustellen, und die Steuereinrichtung zu dem Schritt S7 zum Berechnen der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 weitergeht. Mit anderen Worten, in dem Schritt S6, Qaff = die geforderte Fähigkeit TGQ und Qafb = 0, und daher in dem Schritt S7 erhält die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von TGQ/ϕ, um die Energiezufuhr an der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 auf der Basis der geforderten Fähigkeit TGQhtr zu steuern.
(6-4) Anderer Energiespar-Vorlaufmodus in dem Heizbetrieb
Als nächstes zeigt 6 ein anderes Flussdiagramm des Energiespar-Vorlaufmodus in dem Heizbetrieb von der Steuereinrichtung 32. Es ist zu beachten, dass, in diesem Flussdiagramm, in Schritten, bezeichnet mit den gleichen Bezugszeichen wie in 4, eine ähnliche Steuerung ausgeführt wird. In diesem Fall geht die Steuereinrichtung von dem Schritt S5, dem Schritt S9 und dem Schritt S11 zu dem Schritt S7a und dann zu dem Schritt S7b weiter.
In dem Schritt S7a der 6 berechnet die Steuereinrichtung 32 eine Zielzusatzheizvorrichtungstemperatur THO, die ein Zielwert der Zusatzheizvorrichtungstemperatur Thtr (der Temperatur des Heizmedium-Luft-Wärmetauschers 40), zurück aus einer Summe (Qaff + Qafb) des F/F-Werts Qaff und des F/B-Werts Qafb der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23, was in dem jeweiligen Schritt S5, dem Schritt S9 und dem Schritt S11, unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (8) bestimmt wird. $THO = (Qaff + Qafb) / (Cpa \times Ist-Ga \times γ aTe \times 1.16) + Te$
Als nächstes, in dem Schritt S7b, berechnet die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23, aber in diesem Ausführungsbeispiel berechnet die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 mittels einer PID-Berechnung auf der Basis einer Differenz e zwischen der Zielzusatzheizvorrichtungstemperatur THO, rückberechnet in dem Schritt S7a, und der Zusatzheizvorrichtungstemperatur Thtr, erfasst von dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher-Temperatursensor 55, und steuert die Energiezufuhr an der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 auf der Basis der berechneten geforderten Fähigkeit TGQhtr, damit die Rückwärtsvorschub (F/B) Steuerung ausgeführt wird, so dass die Zusatzheizvorrichtungstemperatur Thtr der Zielzusatzheizvorrichtungstemperatur THO folgt.
(6-5) Komfort-Vorlaufmodus in dem Heizbetrieb
Als nächstes wird der oben genannte Komfort-Vorlaufmodus der Steuereinrichtung 32 mit Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. In dem Heizbetrieb, wenn der Fahrgast den Energiespar-Vorlaufmodus nicht auswählt und die Batterierestmenge den vorbestimmten Wert oder mehr beträgt, führt die Steuereinrichtung 32 den Komfort-Vorlaufmodus aus, wie oben beschrieben.
(6-5-1) Steuerung der Drehzahl des Kompressors 2 in dem Komfort-Vorlaufmodus
In diesem Komfort-Vorlaufmodus begrenzt die Steuereinrichtung 32 die Drehzahl NC des Kompressors 2, und bei der begrenzten Drehzahl NC gleicht sie die Fehlmenge der Heizfähigkeit von dem Radiator 4 mit der Erwärmung durch den Heizmedium-Umlaufkreis 23 (dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40) aus. Zuerst wird ein Begrenzungsvorgang der Drehzahl NC des Kompressors 2 in dem Komfort-Vorlaufmodus unter Bezugnahme der 7 beschrieben.
Die Steuereinrichtung 32 berechnet eine Obergrenzdrehzahl TGNCcomf des Kompressors 2 in dem Komfort-Vorlaufmodus unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (9) auf der Basis der von dem Geschwindigkeitssensor 52 erfassten Geschwindigkeit VSP des Fahrzeugs, einer Lüfterspannung BLV und des oben genannten Vereisungsbeurteilungswertes ΔTXO. $TGNCcomf = M I N (TGNCcomfVSP, TGNCcomfBLV, TGNCcomf Δ TXO)$
In dieser Gleichung ist die Lüfterspannung BLV eine Spannung des Innenraumlüfters (des Gebläseventilators) 27, und ist sie ein Index, der ein Volumen der durch den Luftstromkanal 3 strömenden Luft zeigt. Zusätzlich ist der Vereisungsbeurteilungswert ΔTXO eine Differenz (ΔTXO = TXOBasis-TXO) zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur TXOBasis des Außenwärmetauschers 7 ohne die Vereisung und der Ist-Kältemittelverdampfungstemperatur TXO, und zeigt den Vereisungsgrad (das Vereisungsverhältnis) des Außenwärmeaustauschers 7.
Weiterhin ist TGNCcomfVSP eine Obergrenzdrehzahl des Kompressors 2, die aus der Geschwindigkeit berechnet wird, und die zwischen einer vorbestimmten Untergrenze TGNCcomfLo (z.B. ungefähr 3000 rpm) und einer Obergrenze TGNCcomfHi (z.B. ungefähr 7000 rpm) in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit VSP, wie in 7(a) gezeigt, geändert wird, um sich bei einem vorbestimmten Änderungsverhältnis zu erhöhen, wenn sich die Geschwindigkeit VSP zum Beispiel von 20 km/h auf 80 km/h erhöht (d.h. wenn sich das Laufgeräusch erhöht), und um sich bei einem vorbestimmten Änderungsverhältnis zu reduzieren, wenn sich die Geschwindigkeit von 70 km/h auf 10 km/h reduziert (mit Hysterese).
Zusätzlich ist TGNCcomfBLV eine Obergrenzdrehzahl des Kompressors 2, berechnet von der Lüfterspannung, und die zwischen der vorbestimmten Untergrenze TGNCcomfLo und der Obergrenze TGNCcomfHi in Übereinstimmung mit der Lüfterspannung BLV, wie in 7(b) gezeigt, geändert wird, um sich bei einem vorbestimmten Wechselverhältnis zu erhöhen, wenn sich die Lüfterspannung BLV zum Beispiel von 5 V auf 14 V erhöht (d.h., wenn sich das Auslassgeräusch des Innenraumlüfters 27 erhöht), und um sich bei einem vorbestimmten Wechselverhältnis zu reduzieren, wenn sich die Lüfterspannung von 13 V auf 4 V reduziert (mit Hysterese).
Zusätzlich ist TGNCcomfΔTXO eine Obergrenzdrehzahl des Kompressors 2, berechnet aus dem Vereisungsgrad, und die zwischen einer vorbestimmten Untergrenze TGNCcomfLo und der Obergrenze TGNCcomfHi in Übereinstimmung mit dem Vereisungsbeurteilungswert ΔTXO, wie in 7(c) gezeigt, geändert wird, um sich bei einem vorbestimmten Wechselverhältnis zu reduzieren, wenn sich der Vereisungsbeurteilungswert ΔTXO z.B. von 4 Grad auf 11 Grad erhöht (d.h., wenn sich die Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 erhöht), und um sich bei einem vorbestimmten Wechselverhältnis zu erhöhen, wenn sich der Wert von 10 Grad auf 3 Grad reduziert (mit Hysterese).
In dem Komfort-Vorlaufmodus unter Verwendung der oben genannten Gleichung (9) bestimmt die Steuereinrichtung 32 den kleinsten Wert von diesen geänderten Obergrenzdrehzahlen TGNCcomfVSP, TGNCcomfBLV und TGNCcomfΔTXO als die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf des Kompressors 2.
Als nächstes berechnet die Steuereinrichtung 32 eine Zieldrehzahl TGNC des Kompressors 2 in dem Komfort-Vorlaufmodus unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (10). $TGNC = MIN (TGNCcomf, TGNChp)$
Die obige TGNChp ist die Hochdruck-Rechendrehzahl, die der Zielwert der Drehzahl NC des Kompressors 2, die auf der Basis des Radiatorzieldrucks PCO und des oben genannten Radiatordrucks PCI berechnet wird, ist. Mit anderen Worten bestimmt die Steuereinrichtung 32 einen kleineren Wert, ausgewählt in dem Komfort-Vorlaufmodus von der Obergrenzdrehzahl TGNCcomf und der oben genannten Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp, als die Zieldrehzahl TGNC des Kompressors 2, um die Drehzahl NC des Kompressors 2 zu steuern.
(6-5-2) Steuerung des Heizmedium-Umlaufkreises 23 in dem Komfort-Vorlaufmodus
Als nächstes, in dem Schritt S13 der 8, beurteilt die Steuereinrichtung 32, ob eine Beurteilung eines in der Wärmepumpe (bezeichnet auch mit HP in 8), bestehend aus einem Kältemittelkreis R der Fahrzeugklimaanlage 1, auftretenden Fehlers ausgeführt wird oder nicht, und wenn der Fehler (N) beurteilt wird, hält die Steuereinrichtung die Wärmepumpe (den Kompressor 2) in dem Schritt S17 an. Wenn der Fehler in dem Schritt S13 und in einem Normalfall (J) nicht beurteilt wird, geht die Steuereinrichtung zu dem Schritt S14 weiter, um zu beurteilen, ob die Betriebsart der Fahrzeugklimaanlage 1 derzeit der Heizbetrieb ist oder nicht. Im Falle dass die Betriebsart nicht der Heizbetrieb (N) ist, wechselt die Steuereinrichtung zu der anderen Betriebsart, und in dem Heizbetrieb (J) geht die Steuereinrichtung zu dem Schritt S15 weiter.
In dem Schritt S15, unter Verwendung der oben genannten Gleichung (2) und der nachfolgend genannten Gleichung (11), berechnet die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQ (kW), d.h. die erforderliche Heizfähigkeit des Radiators 4, und eine HP-Ist-Fähigkeit Qhp (kW), d.h. die durch den Radiator 4 tatsächlich zu generierende Heizfähigkeit. $Qhp = (TCI - Thtr) \times Cap \times Ist-Ga \times (SW / 100) \times γ aTe \times 1,16$
Weiterhin berechnet die Steuereinrichtung 32 eine Differenz ΔQhp zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der HP-Ist-Fähigkeit Qhp, unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (12). $Δ Qhp = TGQ - Qhp$
3 zeigt ein Verhältnis zwischen jeder Fähigkeit und der Differenz.
Als nächstes, in dem Schritt S16, ähnlich wie im Schritt S4 der 4, beurteilt die Steuereinrichtung 32, ob sie die Wärmepumpe (den Kompressor 2) infolge der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 oder ähnlichen stoppt oder nicht, und wenn der Vereisungsgrad einen vorbestimmten Wert oder mehr beträgt (Y, HP-Anhalten), geht die Steuereinrichtung zu dem Schritt S17 zum Anhalten der Wärmepumpe (der Kompressor 2 des Kältemittelkreises R) weiter. Wenn die Beurteilung zum Anhalten der Wärmepumpe (des Kompressors 2) andererseits in dem Schritt S16 nicht ausgeführt wird (N, HP-Betrieb), steuert die Steuereinrichtung 32 die Drehzahl NC des Kompressors 2, so dass die Zahl gleich der Zieldrehzahl TGNC wird, die ein kleiner Wert, ausgewählt von Werten der oben genannten Obergrenzdrehzahl TGNCcomf und der Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp, ist.
Danach geht die Steuereinrichtung weiter zu dem Schritt S20 zum Erhalten eines Basiswertes Qahtr der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von ΔQhp. Als nächstes geht die Steuereinrichtung 32 weiter zu dem Schritt S19 zum Berechnen der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23. In dem Schritt S19 berechnet die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23, unter Verwendung der nachfolgend genannten Gleichung (13). $TGQhtr = Qahtr / ϕ$
Insbesondere in dem Schritt S20, Qahtr = ΔQhp, und somit in dem Schritt S19 erhält die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von ΔQhp/ϕ, und steuert die Energiezufuhr an der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 auf der Basis der geforderten Fähigkeit TGQhtr.
Auf der anderen Seite, beim Anhalten der Wärmepumpe (des Kompressors 2) in dem Schritt S17, geht die Steuereinrichtung 32 weiter zu dem Schritt S18 zum Einstellen des Basiswertes Qahtr der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 auf die geforderte Fähigkeit TGQ, und sie geht weiter zu dem Schritt S19 zum Berechnen der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23. D.h., in dem Schritt S18, Qahtr = die geforderte Fähigkeit TGQ, und daher in dem Schritt S19 erhält die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von TGQ/ϕ, um die Energiezufuhr an der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 auf der Basis der geforderten Fähigkeit TGQhtr zu steuern.
Es ist zu beachten, dass, wenn die in dem Schritt S19 berechnete geforderte Fähigkeit TGQhtr kleiner als ein vorbestimmter Wert (z.B. 100 W) ist, beurteilt die Steuereinrichtung 32, dass eine Änderung aufgrund der Erwärmung von dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 (der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35) klein ist (fast bedeutungslos ist), um den Heizmedium-Umlaufkreis 23 anzuhalten (die Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 und die Umlaufpumpe 30 nicht anzuschalten).
Wie oben im Detail beschrieben weist die Steuereinrichtung 32 in der vorliegenden Erfindung zwei Typen von Modi in dem Heizbetrieb auf, d. h. den Energiespar-Vorlaufmodus und den Komfort-Vorlaufmodus. In dem Energiespar-Vorlaufmodus betreibt die Steuereinrichtung den Kompressor 2 mit der Maximaldrehzahl und gleicht die Fehlmenge der Heizfähigkeit des Radiators 4 mit der Erwärmung von dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 (dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40) aus, und in dem Komfort-Vorlaufmodus begrenzt die Steuereinrichtung die Drehzahl des Kompressors 2 und gleicht die Fehlmenge der Heizfähigkeit des Radiators 4 mit der Erwärmung von dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 aus. In dem Energiespar-Vorlaufmodus kann die Steuereinrichtung infolgedessen den Radiator 4 die maximale Heizfähigkeit ausüben lassen und die Fehlmenge mit der Erwärmung von dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 ausgleichen, damit die Reduzierung des Energieverbrauchs erzielt wird, und in dem Komfort-Vorlaufmodus kann die Steuereinrichtung die Heizfähigkeit des Radiators 4 begrenzen, und die Erwärmung von dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 erhöhen, um die Erhöhung der Heizfähigkeit beim Start oder Ähnlichen zu beschleunigen, damit Geräusch reduziert und die Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 verhindert wird.
D.h., es ist möglich zu wechseln, ob die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums ausgeführt wird, wobei die Priorität auf Energiesparen gelegt wird, oder ob die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums ausgeführt wird, wobei die Priorität infolge der Präferenz des Fahrgasts oder einer Fahrzeugsituation auf Komfort gelegt wird, und es ist möglich, eine Erwärmung des Fahrzeuginnenraums zu erzielen, wobei der Komfort mit der Reduzierung des Energieverbrauchs in Einklang steht.
In diesem Fall ist die Steuereinrichtung 32 in diesem Ausführungsbeispiel konfiguriert, um den Komfort-Vorlaufmodus auszuführen, wenn die Batterierestmenge des Fahrzeugs den vorbestimmten Wert oder mehr beträgt, und daher, aufgrund der Ausführung des Komfort-Vorlaufmodus, der Nachteil, dass die Batterierestmenge der dem Kompressor 2 oder der Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung 35 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 zugeführten Energie knapp wird, effektiv vermeidbar ist. Daher ist die Erfindung vor allem in dem Elektrofahrzeug erheblich effektiv.
Desweiteren berechnet die Steuereinrichtung 32 in dem Energiespar-Vorlaufmodus die geforderte Fähigkeit TGQ, die die erforderliche Heizfähigkeit des Radiators 4 ist, den HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax, der der geschätzte Wert der maximalen Heizfähigkeit des Radiators 4 ist, die Gesamtfähigkeit Qtotal, die die durch den Radiator 4 und den Heizmedium-Umlaufkreis 23 tatsächlich zu generierende gesamte Heizfähigkeit ist, die Differenz ΔQmax = TGQ - Qmax, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax ist, und die Differenz ΔQtotal = TGQ - Qtotal, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal ist, und erhält die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von ΔQmax + ΔQtotal, um die Erwärmung durch dem Heizmedium-Lift-Wärmetauscher 40 auszuführen. Infolgedessen, wenn die geforderte Fähigkeit TGQ mit der Differenz ΔQmax zwischen der geforderten Fähigkeit und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax aufgrund der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 oder Ähnlichen nicht tatsächlich erreichbar ist, ist es möglich, die Fehlmenge mit der Differenz ΔQtotal zwischen der geforderten Fähigkeit und der von dem Radiator 4 und dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 tatsächlich zu generierenden Gesamtfähigkeit Qtotal genau auszugleichen, und der Ausgleich der Heizfähigkeit für den Komfort mittels des Heizmedium-Luft-Wärmetauschers 40 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 ist erzielbar.
In diesem Fall erhält die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von ΔQmax, um die Erwärmung durch den Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 auszuführen, wenn die Differenz ΔQtotal zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Folglich, wenn die von dem Radiator 4 und dem Heizmedium-Umlaufkreis 23 tatsächlich generierte Gesamtfähigkeit Qtotal die geforderte Fähigkeit TGQ erheblich erfüllt, steuert die Steuereinrichtung den Heizmedium-Umlaufkreis 23 nur mit der Differenz ΔQmax zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax, und es ist möglich, die Steuerung des Heizmedium-Umlaufkreises 23 zu vereinfachen.
Weiterhin, in dem Fall des Anhaltens des Kompressors 2, erhält die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von der geforderten Fähigkeit TGQ, um die Erwärmung durch dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 auszuführen. Folglich, wenn der Kompressor 2 aufgrund der Erhöhung der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 oder eines ähnlichen Faktors gestoppt werden soll, ist die komfortable Fahrzeuginnenraumbeheizung mit der Erwärmung von dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 ohne Hindernisse erzielbar.
Andererseits berechnet die Steuereinrichtung 32 in dem Komfort-Vorlaufmodus die geforderte Fähigkeit TGQ, die die geforderte Fähigkeit des Radiators 4 ist, die HP-Ist-Fähigkeit Qhp, die die von dem Radiator 4 tatsächlich zu generierende Heizfähigkeit ist, und die Differenz ΔQhp = TGQ - Qhp, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der HP-Ist-Fähigkeit Qhp ist, und erhält die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 aus der Differenz ΔQhp, um die Erwärmung durch den Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 auszuführen. Folglich ist es möglich, die Fehlmenge der HP-Ist-Fähigkeit Qhp, die die bei der begrenzten Drehzahl des Kompressors 2 tatsächlich generierte Heizfähigkeit des Radiators 4 ist, mit der Erwärmung von dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 auf die geforderte Fähigkeit TGQ genau auszugleichen, und die extrem komfortable Fahrzeugerwärmung ist erzielbar.
Auch in diesem Fall, im Falle des Anhaltens des Kompressors 2, erhält die Steuereinrichtung 32 die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von der geforderten Fähigkeit TGQ, um die Erwärmung durch den Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 auszuführen. Folglich, wenn der Kompressor 2 aufgrund der Erhöhung der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 oder eines anderen Faktors in ähnlicher Weise gestoppt werden soll, ist die komfortable Fahrzeuginnenraumbeheizung mit der Erwärmung von dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 ohne Hindernisse erzielbar.
Weiterhin berechnet die Steuereinrichtung 32 in dem Komfort-Vorlaufmodus den Zielwert des Hochdrucks (des Radiatorzieldrucks PCO) auf Basis der Zielauslasstemperatur TAO, die der Zielwert der Temperatur der von dem Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft ist, berechnet die Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp des Kompressors 2, so dass der Hochdruck (der Radiatordruck PCI) den Radiatorzieldruck PCO (den Zielwert) erreicht, und steuert den Arbeitsvorgang des Kompressors 2 auf Basis des kleineren Werts, der von den Werten der Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp und der vorbestimmten Obergrenzdrehzahl TGNCcomf des Kompressors 2 in dem Komfort-Vorlaufmodus als die Zieldrehzahl TGNC des Kompressors 2 ausgewählt wird. Dementsprechend ist die Begrenzung der Drehzahl in dem Komfort-Vorlaufmodus erzielbar, während die Steuerung der eigenen Drehzahl NC des Kompressors 2 auf der Basis des Hochdrucks (des Radiatordrucks PCI) sichergestellt ist.
Auch in diesem Fall ändert die Steuereinrichtung 32 die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf des Kompressors 2 in dem Komfort-Vorlaufmodus auf der Basis der Geschwindigkeit VSP, der Lüfterspannung BLV, die der Index zum Zeigen des Volumens der durch den Luftstromkanal strömenden Luft ist, und des Vereisungsbeurteilungswertes ΔTXO, der den Vereisungsgrad auf dem Außenwärmetauscher 7 zeigt. Folglich erhöht die Steuereinrichtung 32 in dem Ausführungsbeispiel die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf, wenn die Geschwindigkeit VSP höher ist, und wenn das Volumen der Luft durch den Luftstromkanal 3 größer ist, so dass sich die Heizfähigkeit des Radiators 4 erhöht, um den Stromverbrauch, in einer Situation, in der das Geräusch kaum eine Sorge ist, so stark wie möglich zu reduzieren. Andererseits reduziert die Steuereinrichtung die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf, wenn der Außenwärmetauscher 7 mehr vereist ist, so dass es möglich ist, den Fortlauf der Vereisung auf dem Außenwärmetauscher 7 zu behindern.
(6-6) Weiteres Beispiel der Steuerung des Heizmedium-Umlaufkreises 23 im Energiespar-Vorlaufmodus
Es ist zu beachten, dass die Steuereinrichtung die Rückwärtsvorschub (F/B) Steuerung zum Erhöhen der geforderten Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 ausführen kann, z. B. wenn der Hochdruck (der Radiatordruck PCI) gleich dem vorbestimmten Wert oder niedriger als der Radiatorzieldruck PCO oder sogar bei der zu diesem Zeitpunkt erlaubten Maximaldrehzahl des Kompressors 2 ist, oder wenn die Drehzahl NC des Kompressors 2 aufgrund des Niederdruckschutzes des Kompressors 2 von dem Ansaugkältemitteldruck Ps des Kompressors 2, der von dem Ansaugdrucksensor 44 erfasst wird (dem, der auch von einer Ansaugkältemitteltemperatur geschätzt werden kann) reduziert wird, und der Radiatordruck PCI niedriger als der Radiatorzieldruck PCO ist. Folglich erhöht sich die Erwärmung von dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40, und wenn daher der Radiator 4 auf der Stromabwärtsseite des Luftstroms, wie in dem Ausführungsbeispiel, angeordnet ist, kann der Radiatordruck PCI erhöht und näher an den Radiatorzieldruck PCO gebracht werden.
Es ist zu beachten, dass in dem o. g. Ausführungsbeispiel, wenn die Steuerung des Wechsels des Energiespar-Vorlaufmodus und des Komfort-Vorlaufmodus ausgeführt wird, die Steuereinrichtung in dem Energiespar-Vorlaufmodus die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von ΔQmax + ΔQtotal erhält, aber die Erfindung des Anspruchs 4 ist nicht durch dieses Beispiel begrenzt, und ist in der Fahrzeugklimaanlage, die die Zusammensteuerung der Erwärmung von dem Radiator 4 und der Erwärmung von dem Heizmedium-Luft-Wärmetauscher 40 des Heizmedium-Umlaufkreises 23 ausführt, effektiv.
Somit wird die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Heizmedium-Umlaufkreises 23 von ΔQmax + ΔQtotal in dem Energiesparmodus zum Anpassen der Drehzahl NC des Kompressors 2 auf die Maximaldrehzahl erhalten. Folglich, wenn die geforderte Fähigkeit TGQ mit der Erwärmung von dem Radiator 4 nicht tatsächlich erfüllt wird, ist es möglich, die Gesamtfähigkeit Qtotal genau zu steuern, so dass die Gesamtfähigkeit gleich der geforderten Fähigkeit TGQ wird, und die Erfindung extrem effektiv ist.
Weiterhin wird die vorliegende Erfindung in diesem Ausführungsbeispiel auf die Fahrzeugklimaanlage 1 angewendet, die jeweilige Betriebsarten des Heizbetriebs, des Entfeucht- und Heizbetriebs, des Entfeucht- und Kühlbetriebs und des Kühlbetriebs wechselt und ausführt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht durch dieses Beispiel begrenzt, und die vorliegende Erfindung ist auch für andere Vorrichtungen, die nur den Heizbetrieb ausführen, effektiv.
Zusätzlich besteht das Hilfsheizmittel in diesem Ausführungsbeispiel aus dem Heizmedium-Umlaufkreis 23, aber die vorliegende Erfindung ist nicht durch dieses Ausführungsbeispiel begrenzt, und eine normale Elektroheizvorrichtung (PTC) kann als das Hilfsheizmittel in dem Luftstromkanal 3 vorgesehen werden. Weiterhin beschränken der Aufbau oder jeglicher numerischer Wert des Kältemittelkreislaufs R in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die vorliegende Erfindung nicht, und sind ohne von der Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen änderbar.
Auszug aus den Bezugszeichen

1: Fahrzeugklimaanlage
2: Kompressor
3: Luftstromkanal
4: Radiator
6: Außen-Expansionsventil
7: Außenwärmetauscher
8: Innenraum-Expansionsventil
9: Wärmeabsorber
17, 20, 21 und 22: Magnetventil
23: Heizmedium-Umlaufkreis (ein Hilfsheizmittel)
26: Saugwechselklappe
27: Innenraumlüfter (ein Gebläseventilator)
28: Luftmischklappe
30: Umlaufpumpe
32: Steuereinrichtung (ein Steuerungsmittel)
35: Heizmedium-Heiz-Elektroheizvorrichtung (eine Elektroheizvorrichtung)
40: Heizmedium-Luft-Wärmetauscher (das Hilfsheizmittel)
R: Kältemittelkreislauf

Claims

Ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1), wobei die Fahrzeugklimaanlage (1) aufweist: einen Kompressor (2) zum Komprimieren eines Kältemittels, einen Luftstromkanal (3), durch den einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, einen Radiator (4), um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, womit die von dem Luftstromkanal (3) dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, einen Außenwärmetauscher (7), der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, und ein Steuermittel (32), wobei das Steuermittel (32) das von dem Kompressor (2) abgelassene Kältemittel in dem Radiator (4) Wärme abstrahlen, und das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimieren lässt, um das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher (7) Wärme aufnehmen zu lassen, damit der Fahrzeuginnenraum beheizt wird; wobei die Fahrzeugklimaanlage (1) ferner ein Hilfsheizmittel (23, 40) zum Erwärmen der von dem Luftstromkanal (3) dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft und einen Klimaanlagenbedienabschnitt (53), um die Änderung der Betriebsart einzustellen, aufweist; wobei das Steuermittel (32) einen Energiespar-Vorlaufmodus, in dem das Steuermittel (32) den Kompressor (2) mit einer Maximaldrehzahl betreibt und eine Fehlmenge einer Heizfähigkeit des Radiators (4) mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel (23, 40) ausgleicht, und einen Komfort-Vorlaufmodus, in dem das Steuermittel (32) eine Drehzahl des Kompressors (2) begrenzt und die Fehlmenge der Heizfähigkeit des Radiators (4) mit der Erwärmung von dem Hilfsheizmittel (23, 40) ausgleicht, aufweist, und wobei der Energiespar-Vorlaufmodus und der Komfort-Vorlaufmodus durch einen Fahrgast unter Verwendung des Klimaanlagenbedienabschnitts (53) ausgewählt werden.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach Anspruch 1, wobei dem Kompressor (2) und dem Hilfsheizmittel (23, 40) Energie von einer Batterie eines Fahrzeugs zugeführt wird, und das Steuermittel (32) den Komfort-Vorlaufmodus ausführt, wenn eine Restmenge der Batterie einen vorbestimmten Wert oder mehr beträgt.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem Energiespar-Vorlaufmodus, das Steuermittel (32) berechnet: eine geforderte Fähigkeit TGQ, die eine erforderliche Heizfähigkeit des Radiators (4) ist, einen HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax, der ein geschätzter Wert einer maximalen Heizfähigkeit des Radiators (4) ist, eine Gesamtfähigkeit Qtotal, die eine von dem Radiator (4) und dem Hilfsheizmittel (23, 40) tatsächlich zu generierende Gesamtheizfähigkeit ist, eine Differenz ΔQmax = TGQ - Qmax, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und dem HP-Maximalleistung-Schätzwert Qmax ist, und eine Differenz ΔQtotal = TGQ - Qtotal, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal ist, und das Steuermittel (32) eine geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels (23, 40) von der Differenz ΔQmax + der Differenz ΔQtotal erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel (23, 40) auszuführen.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach Anspruch 3, wobei das Steuermittel (32) die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels (23, 40) von der Differenz ΔQmax erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel (23, 40) auszuführen, wenn die Differenz ΔQtotal zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der Gesamtfähigkeit Qtotal kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Steuermittel (32) einen Zielwert eines Hochdrucks auf der Basis einer Zielauslasstemperatur, die ein Zielwert einer Temperatur der von dem Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft ist, berechnet, und die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels (23, 40) erhöht, so dass der Hochdruck den Zielwert erreicht.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei, im Falle des Anhaltens des Kompressors (2), das Steuermittel (32) die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels (23, 40) von der geforderten Fähigkeit TGQ erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel (23, 40) auszuführen.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Komfort-Vorlaufmodus, das Steuermittel (32) berechnet: eine geforderte Fähigkeit TGQ, die eine erforderliche Heizfähigkeit des Radiators (4) ist, eine HP-Ist-Fähigkeit Qhp, die eine von dem Radiator (4) tatsächlich zu generierende Heizfähigkeit ist, und eine Differenz ΔQhp = TGQ - Qhp, die die Differenz zwischen der geforderten Fähigkeit TGQ und der HP-Ist-Fähigkeit Qhp ist, und das Steuermittel (32) eine geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels (23, 40) von der Differenz ΔQhp erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel (23, 40) auszuführen.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach Anspruch 7, wobei, im Falle des Anhaltens des Kompressors (2), das Steuermittel (32) die geforderte Fähigkeit TGQhtr des Hilfsheizmittels (23, 40) von der geforderten Fähigkeit TGQ erhält, um die Erwärmung durch das Hilfsheizmittel (23, 40) auszuführen.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach Anspruch 1, 2, 7 oder 8, wobei das Steuermittel (32) im Komfort-Vorlaufmodus einen Zielwert eines Hochdrucks auf der Basis einer Zielauslasstemperatur, die ein Zielwert einer Temperatur der in den Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft ist, berechnet, eine Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp des Kompressors (2) berechnet, so dass der Hochdruck den Zielwert erreicht, und den Betrieb des Kompressors (2) auf der Basis eines kleineren Werts, der von Werten der Hochdruck-Rechendrehzahl TGNChp und einer vorbestimmten Obergrenzdrehzahl TGNCcomf des Kompressors (2) im Komfort-Vorlaufmodus als eine Zieldrehzahl TGNC des Kompressors (2) ausgewählt ist, steuert.
Das Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugklimaanlage (1) nach Anspruch 9, wobei das Steuermittel (32) die Obergrenzdrehzahl TGNCcomf, auf der Basis einer Geschwindigkeit, die ein Index zum Zeigen eines Volumens der durch den Luftstromkanal (3) strömenden Luft ist, und eines Vereisungsgrades auf dem Außenwärmetauscher (7), ändert.