DE112016003261T5 - Klimaanlagengerät für Fahrzeuge - Google Patents

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Kenichi Suzuki
Ryo Miyakoshi
Kohei Yamashita
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Sanden Corp
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Sanden Automotive Climate Systems Corp
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Abstract

In einem Klimaanlagengerät eines sogenannten Wärmepumpsystems, wird der verschwenderische Leistungsverbrauch, der erzeugt wird, wenn ein zusätzliches Heizmittel auf einer luftstromaufwärtigen Seite des Radiators angeordnet ist, verringert und ein komfortables Beheizen eines Fahrzeuginnenraums ebenfalls erreicht. Das Klimaanlagengerät enthält einen Elektroheizer (57), der auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal (3) zu dem Radiator (4) strömt, angeordnet und eine Steuerung führt einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch den Elektroheizer (57) und den Radiator (4) aus und stoppt einen Verdichter (2) auf Basis einer Einrichtung einer Bedingung, dass eine Einlasskältemitteltemperatur Tcxin des Radiators geringer ist als eine Auslasskältemitteltemperatur TCI des Radiators (Tcxin < TCI).

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klimaanlagengerät eines Wärmepumpsystems, das die Luft eines Fahrzeuginnenraums klimatisiert, und genauer, sie betrifft ein Klimaanlagengerät, das auf ein Hybridfahrzeug und ein Elektrofahrzeug anwendbar ist.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Aufgrund der Brisanz der aktuellen Umweltprobleme in den letzten Jahren haben sich Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge verbreitet. Ferner wurde, als ein in solch einem Fahrzeug einsetzbares Klimaanlagengerät, ein Klimaanlagengerät entwickelt, das einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren und auszustoßen, einen Radiator, der in einem Luftstromkanal angeordnet ist, durch den Luft, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, strömt, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen, einen Wärmeaufnehmer, der in dem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen, und ein Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen oder Wärme aufzunehmen, enthält und es werden entsprechende Betriebsmodi eines Heizmodus, um dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, zu ermöglichen, Wärme in dem Radiator abzustrahlen und dem Kältemittel, von dem die Wärme in diesem Radiator abgestrahlt ist, zu ermöglichen, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, eines Trocknungsmodus, um dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, zu ermöglichen, Wärme in mindestens dem Radiator abstrahlen und dem Kältemittel, von dem die Wärme in dem Radiator abgestrahlt ist, zu ermöglichen, Wärme in mindestens dem Wärmeaufnehmer aufzunehmen und eines Kühlmodus, um dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, zu ermöglichen, Wärme in dem Außenwärmetauscher abzustrahlen und dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme in dem Wärmeaufnehmer aufzunehmen (z.B. siehe Patentdokument 1), gewechselt und ausgeführt.
  • Ferner, in Patentdokument 1, wird ein zusätzliches Heizmittel, bestehend aus einem Elektroheizer, auf einer luftstromaufwärtigen Seite des Radiators angeordnet und wenn eine Heizfähigkeit des Radiators im oben genannten Heizmodus knapp wird, wird dieses zusätzliche Heizmittel (der Elektroheizer) bestromt, um Wärme zu erzeugen, und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum von dem Luftstromkanal abgegeben wird, zu heizen, um die Heizfähigkeit zu ergänzen (Ausführen eines kooperativen Betriebs des Radiators und des zusätzlichen Heizmittels).
  • QUELLENVERZEICHNIS
  • Patentdokumente
  • Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2014-213765
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Hier, bei diesem Typ eines Klimaanlagengeräts für Fahrzeuge, wird ein positiver Temperaturkoeffizient(PTC)-Heizer oft in solch einem zusätzlichen Heizmittel wie oben beschrieben, verwendet. Der PTC-Heizer ist in der Lage, aufgrund seiner Eigenschaften, seine Leistung mehr anzuwenden (ein Widerstandswert wird nicht erhöht), wenn eine Temperatur der Luft, die in den PTC-Heizer strömt, geringer ist, und somit ist es effizient, den Heizer auf einer luftstromaufwärtigen Seite eines Radiators anzuordnen.
  • Auf der einen Seite, wenn die Zeit eines Heizbetriebs eines Fahrzeuginnenraums abläuft und Frost sich an einem Außenwärmetauscher bildet, verschlechtert sich eine Effizienz des Wärmetauschens mit Außenluft, eine Wärmemenge, die von der Außenluft aufgenommen wird, sinkt dementsprechend und eine Heizfähigkeit, die durch den Radiator erzeugt wird, sinkt ebenfalls. Ferner, wenn sich eine Außenlufttemperatur verringert, sinkt eine Dichte eines Kältemittels, das in einen Verdichter gesaugt wird, und somit sinkt in diesem Fall auch die Heizfähigkeit, die durch den Radiator erzeugt wird. Auf der anderen Seite erzeugt das zusätzliche Heizmittel (der PTC-Heizer) Wärme, um die Verringerung der Heizfähigkeit des Radiators, wie oben beschrieben, zu kompensieren und somit tritt schließlich ein Fall ein, in dem eine Heizfähigkeit des zusätzlichen Heizmittels größer wird als die Heizfähigkeit des Radiators, wenn die Heizfähigkeit des Radiators sinkt.
  • Dieses Verhalten wird mit Bezug auf 6 und 7 beschrieben. In 6 ist TGQ eine erforderliche Heizfähigkeit, die die Heizfähigkeit ist, die von dem Radiator benötigt wird, und Qhp ist die Heizfähigkeit (HP-Fähigkeit), die durch den Radiator erzeugt werden muss. Qhtr ist eine zusätzliche Heizfähigkeit, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, und Qtotal ist eine gesamte Fähigkeit (Qtotal = Qhp + Qhtr), die eine Summe der Heizfähigkeit Qhp des Radiators und der zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr des zusätzlichen Heizmittels ist.
  • In einer frühen Phase eines Betriebs in einem Heizmodus tritt Einfrieren eines Außenwärmetauschers oder dergleichen nicht auf. Deshalb, wie auf der linken Seite von 7 gezeigt, wird die Summe aus der Heizfähigkeit Qhp des Radiators und der zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr des zusätzlichen Heizmittels die gesamte Fähigkeit Qtotal, die durch den Verdichter oder das zusätzliche Heizmittel geregelt wird, um der erforderlichen Heizfähigkeit TGQ zu genügen.
  • Allerdings, wenn die Heizfähigkeit Qhp des Radiators, aufgrund eines solchen Faktors wie oben beschrieben, sinkt, übersteigt die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr des zusätzlichen Heizmittels schließlich die Heizfähigkeit Qhp des Radiators, wie in 6 gezeigt. Dann tritt in solch einer Situation ein Phänomen auf, in dem die gesamte Fähigkeit Qtotal, wie am rechten Ende der 6 gezeigt, sinkt. Der Grund ist, dass, wenn das zusätzliche Heizmittel auf der luftstromaufwärtigen Seite des Radiators angeordnet ist, Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel aufgeheizt wird, in den Radiator strömt und somit strahlt der Radiator gar keine Wärme ab, sondern nimmt umgekehrt die Wärme aus der Luft auf.
  • Wenn der Radiator in eine Situation der Wärmeaufnahme auf diese Weise fällt (das Wärmeaufnahmephänomen des Radiators), sinkt die gesamte Fähigkeit Qtotal, wie auf der rechten Seite von 7 gezeigt, und kann der benötigten Heizfähigkeit TGQ nicht genügen und der Fahrzeuginnenraum kann nicht komfortabel beheizt werden. Ferner wird Leistung des Verdichters, um die Wärmefähigkeit des Radiators zu erzeugen, verschwendet und überschüssige Leistung wird verbraucht (überschüssiger Leistungsverbrauch gezeigt in 6).
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um solch ein konventionelles technisches Problem zu lösen und eine Aufgabe der Erfindung ist es, verschwenderischen Leistungsverbrauch, der speziell erzeugt wird, wenn ein zusätzliches Heizmittel auf einer luftstromaufwärtigen Seite des Radiators angeordnet ist, zu senken und auch ein komfortables Beheizen eines Fahrzeuginnenraums in einem Fahrzeugklimaanlagengerät eines sogenannten Wärmepumpsystems zu erreichen.
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 1 enthält einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in diesem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen, und damit die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu heizen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen, und ein Steuerungsmittel, so dass dieses Steuerungsmittel dem Kältemittel, das von dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in den Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu heizen, und das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge enthält ein zusätzliches Heizmittel, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zum Radiator strömt, angeordnet ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Steuerungsmittel einen kooperativen Betrieb des Erwärmens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator ausführt und den Verdichter auf Basis einer Einführung einer Bedingung stoppt, in der eine Einlasskältemitteltemperatur Tcxin des Radiators geringer ist als eine Auslasskältemitteltemperatur TCI des Radiators (Tcxin < TCI).
  • Ein Fahrzeugklimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 2 enthält einen Verdichter, um ein Kältemittel zu verdichten, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in diesem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu erwärmen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen, und ein Steuerungsmittel, so dass dieses Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt ist, zu dekomprimieren, und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu erwärmen, und das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge enthält ein zusätzliches Heizmittel, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zu dem Radiator strömt, angeordnet ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Steuerungsmittel einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator ausführt und den Verdichter auf Basis einer Einführung einer Bedingung stoppt, in der eine Differenz zwischen einer gesamten Fähigkeit Qtotal, die eine gesamte Heizfähigkeit ist, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, und einer zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr, die eine Heizfähigkeit ist, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert X1 ((Qtotal - Qhtr < der vorher festgelegte Wert X1).
  • Ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 3 enthält einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in diesem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen, und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu erwärmen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen, und ein Steuerungsmittel, so dass dieses Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt ist, dekomprimiert und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen, und das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge enthält ein zusätzliches Heizmittel, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zu dem Radiator strömt, angeordnet ist und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Steuerungsmittel einen kooperativen Betrieb des Beheizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator ausführt und den Verdichter auf Basis einer Einführung einer Bedingung stoppt, in dem ein Verhältnis einer Differenz (Qtotal - Qhtr) zwischen einer gesamten Fähigkeit Qtotal, die eine gesamte Heizleistung ist, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, und einer zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr , die eine Heizfähigkeit ist, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, zu einem Leistungsverbrauch Php des Verdichters kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert X2 ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2).
  • Ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 4 enthält einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in diesem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu erwärmen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme zu absorbieren und ein Steuerungsmittel, so dass dieses Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator aufzunehmen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt ist, dekomprimiert und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen, und das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge enthält ein zusätzliches Heizmittel, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zum Radiator strömt, angeordnet ist und dadurch gekennzeichnet ist, dass das Steuerungsmittel einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator, ausführt, und den Verdichter auf der Basis einer Einführung einer Bedingung stoppt, wonach eine Einlasskältemitteltemperatur Tcxin des Radiators geringer ist als eine Auslasskältemitteltemperatur TCI des Radiators (Tcxin < TCI), einer Bedingung, dass eine Differenz zwischen einer gesamten Fähigkeit Qtotal, die eine gesamte Heizfähigkeit ist, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmedium erzeugt werden muss, und einer zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr, die eine Heizfähigkeit ist, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert X1 ((Qtotal - Qhtr) < der vorher festgelegte Wert X1) und einer Bedingung, wonach ein Verhältnis einer Differenz (Qtotal - Qhtr) zwischen der gesamten Fähigkeit Qtotal, die die gesamte Heizfähigkeit ist, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, und der zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr, die die Heizfähigkeit ist, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, zu einem Leistungsverbrauch Php des Verdichters geringer ist als ein vorher festgelegter Wert X2 ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2), oder irgendeine Kombination der Bedingungen.
  • Das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 5 ist gekennzeichnet dadurch, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen das zusätzliche Heizmittel ein PTC-Heizer ist.
  • Das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen das Steuerungsmittel in dem kooperativen Betrieb eine benötigte Heizfähigkeit TGQ, die eine Heizfähigkeit ist, die von dem Radiator erfordert wird, mit einer Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator erzeugt wird, vergleicht und einen Mangel der Heizfähigkeit Qhp zu der benötigten Heizfähigkeit TGQ mit dem Heizen des zusätzlichen Heizmittels ergänzt.
  • Das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen das Steuerungsmittel den Verdichter stoppt, wenn ein Zustand, in dem sich die Bedingung ausgebildet hat, für einen vorher festgelegten Zeitraum anhält.
  • Das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 8 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen das Steuerungsmittel nicht die Bildung der Bedingung in einer frühen Phase während des Anfahrens des Verdichters beurteilt.
  • Das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge der Erfindung nach Anspruch 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass in der obigen Erfindung das Steuerungsmittel nicht die Bildung der Bedingung beurteilt, bis ein vorher festgelegter Zeitraum nach dem Anfahren des Verdichters abläuft.
  • Vorteilhafter Effekt der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 enthält ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in diesem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzugeben und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu heizen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen, und ein Steuerungsmittel, so dass dieses Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzugeben, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt ist, zu dekomprimieren und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen. In dem Klimaanlagengerät für Fahrzeuge wird ein zusätzliches Heizmittel auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zu dem Radiator strömt, angeordnet und das Steuerungsmittel führt einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator aus und stoppt den Verdichter auf Basis einer Bildung einer Bedingung, in dem eine Einlasskältemitteltemperatur Tcxin des Radiators geringer ist als eine Auslasskältemitteltemperatur TCI des Radiators (Tcxin < TCI).
  • Hier wird angezeigt, dass ein Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator auftritt, wenn die Einlasskältemitteltemperatur Tcxin des Radiators geringer ist als die Auslasskältemitteltemperatur TCI des Radiators. In der Erfindung nach Anspruch 1 stoppt das Steuerungsmittel den Verdichter auf Basis der Bildung der Bedingung (Tcxin < TCI). Folglich stoppt das Steuerungsmittel den Verdichter, wenn eine Heizfähigkeit des Radiators sinkt und der Radiator in eine Situation verfällt, in der er umgekehrt Wärme von der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel geheizt wurde, aufnimmt, um die Nachteile zu beseitigen, dass mehr Leistung verschwendet wird. Ferner fällt eine Temperatur der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel geheizt wurde, nicht und somit wird ein komfortables Beheizen des Fahrzeuginnenraums ebenfalls erreicht.
  • In der Erfindung nach Anspruch 2 enthält ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgestrahlt wird, einen Radiator, der in diesem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgestrahlt wird, zu erwärmen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen und ein Steuerungsmittel, so dass dieses Steuerungsmittel dem Kältemittel, das von dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen. In dem Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge wird ein zusätzliches Heizmittel auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zum Radiator strömt, angeordnet und das Steuerungsmittel führt einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator aus und stoppt den Verdichter auf Basis der Bildung einer Bedingung, in dem eine Differenz zwischen einer gesamten Fähigkeit Qtotal, die eine gesamte Heizfähigkeit ist, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, und eine zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr, die eine Heizfähigkeit ist, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert X1 ((Qtotal - Qhtr) < X1).
  • Hier wird angezeigt, dass die Heizfähigkeit sinkt, die durch den Radiator erzeugt werden muss, wenn die Differenz zwischen der gesamten Fähigkeit Qtotal und der zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr geringer ist als der vorher festgelegte Wert X1, und es gibt eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator auftritt. In der Erfindung nach Anspruch 2 stoppt das Steuerungsmittel den Verdichter auf Basis der Bildung der Bedingung ((Qtotal - Qhtr) < X1). Deshalb stoppt das Steuerungsmittel den Verdichter, um den Nachteil zu beseitigen, dass mehr Leistung verschwendet wird, wenn die Heizfähigkeit des Radiators sinkt und es ein hohes Risiko gibt, dass der Radiator in eine Situation verfällt, in der er umgekehrt Wärme von der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel erwärmt wurde, aufnimmt. Ferner sinkt die Temperatur der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel geheizt wurde, ebenso nicht und das komfortable Beheizen des Fahrzeuginnenraums wird ebenfalls erreicht.
  • In der Erfindung nach Anspruch 3 enthält ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in diesem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen, und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu erwärmen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen und ein Steuerungsmittel, so dass dieses Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt ist, dekomprimiert und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen. In dem Klimaanlagengerät für Fahrzeuge ist ein zusätzliches Heizmittel auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zum Radiator strömt, angeordnet und das Steuerungsmittel führt einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator aus und stoppt den Verdichter auf Basis einer Bildung einer Bedingung, bei dem ein Verhältnis einer Differenz (Qtotal - Qhtr) zwischen einer gesamten Fähigkeit Qtotal, die eine gesamte Heizfähigkeit ist, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, und einer zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr, die eine Heizfähigkeit ist, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, zu einem Leistungsverbrauch Php des Verdichters kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert X2 ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2).
  • Hier bedeutet das Verhältnis der Differenz (Qtotal - Qhtr) zwischen der gesamten Fähigkeit Qtotal und der zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr zum Leistungsverbrauch Php des Verdichters einen Leistungskoeffizient (COP) des Verdichters. Wenn dieses Verhältnis geringer ist als der vorher festgelegte Wert X2, wird angezeigt, dass die Heizfähigkeit, die durch den Radiator erzeugt werden muss, sinkt und dass es ebenso eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass das Wärmeaufnahmephänomen in dem Radiator auftritt. In der Erfindung nach Anspruch 3 stoppt die Steuerungseinheit den Verdichter auf Basis der Bildung der Bedingung ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2). Deshalb stoppt das Steuerungsmittel den Verdichter, um den Nachteil zu beseitigen, dass mehr Leistung verschwendet wird, wenn die Heizfähigkeit des Radiators sinkt und es ein hohes Risiko gibt, dass der Radiator in eine Situation verfällt, in der er umgekehrt Wärme von der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel erwärmt wurde, aufnimmt. Ferner sinkt die Temperatur der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel aufgeheizt wurde, ebenso nicht und das komfortable Beheizen des Fahrzeuginnenraums wird ebenso erreicht.
  • In der Erfindung nach Anspruch 4 stoppt das Steuerungsmittel den Verdichter auf Basis einer Bildung einer oder mehrerer Kombinationen der Bedingungen nach Anspruch 1 bis Anspruch 3. Folglich beurteilt das Steuerungsmittel sicherer, dass die Heizfähigkeit des Radiators sinkt und dass der Radiator in die Situation verfällt, umgekehrt die Wärme von der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel aufgewärmt wurde, aufzunehmen und stoppt den Verdichter, um den Nachteil zu beseitigen, dass mehr Leistung verschwendet wird. Ferner sinkt die Temperatur der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel erwärmt wurde, ebenso nicht und das komfortable Heizen des Fahrzeuginnenraums kann erreicht werden.
  • Die oben genannten Erfindungen sind besonders in dem Fall wirkungsvoll, in dem ein PTC-Heizer als zusätzliches Heizmittel auf der luftstromaufwärtigen Seite des Radiators, wie in der Erfindung nach Anspruch 5, angeordnet ist und in dem Fall, in dem der kooperative Betrieb ausgeführt wird, in dem das Steuerungsmittel eine benötigte Heizfähigkeit TGQ, die eine Heizfähigkeit ist, die von dem Radiator benötigt wird, mit einer Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator erzeugt wird, vergleicht, und einen Mangel an Heizfähigkeit Qhp zur benötigten Heizfähigkeit TGQ mit dem Beheizen des zusätzlichen Heizmittels, wie in der Erfindung nach Anspruch 6, ergänzt.
  • Ferner, wie in der Erfindung nach Anspruch 7, stoppt das Steuerungsmittel den Verdichter, wenn ein Zustand, in dem die Bedingung sich ausgebildet hat, für einen vorher festgelegten Zeitraum anhält. Folglich kann das Steuerungsmittel ein fehlerhaftes Urteil aufgrund von vorübergehenden Abweichungen verwerfen, genauer beurteilen, dass die Heizfähigkeit des Radiators sinkt und dass der Radiator in die Situation verfällt, umgekehrt Wärme von der Luft, die durch das zusätzliche Heizmittel erwärmt wurde, aufzunehmen, und den Verdichter stoppen.
  • Zusätzlich, wie in der Erfindung nach Anspruch 8, beurteilt das Steuerungsmittel nicht die Bildung der Bedingung in einer frühen Phase während der Startphase des Verdichters und, wie in der Erfindung nach Anspruch 9, beurteilt das Steuerungsmittel zum Beispiel nicht das Bilden der Bedingung bis ein vorher festgelegter Zeitraum nach der Startphase des Verdichters abläuft. Folglich ist es möglich, das fehlerhafte Urteil in einer Situation, in der ein Betriebszustand merklich schwankt, zu verwerfen, und es ist möglich, das Auftreten des Wärmeaufnahmephänomens durch den Radiator genauer zu beurteilen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Ansicht eines Klimaanlagengeräts für Fahrzeuge nach einer Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird;
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines elektrischen Kreises einer Steuerung des Klimaanlagengeräts für Fahrzeuge nach 1;
    • 3 ist ein Diagramm, um einen Betrieb zur Beurteilung über das Auftreten eines Wärmeaufnahme-Phänomens in einem Radiator zu erklären, dass durch die Steuerung aus 2 ausgeführt werden muss;
    • 4 ist ein Diagramm, um einen anderen Betrieb des Beurteilens über das Auftreten des Wärmeaufnahme-Phänomens in dem Radiator zu erklären, der durch die Steuerung aus 2 ausgeführt werden muss;
    • 5 ist ein Diagramm, um noch einen weiteren Betrieb des Beurteilens über das Auftreten von dem Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator zu erklären, der durch die Steuerung aus 2 ausgeführt werden muss;
    • 6 ist ein Diagramm, um eine Situation zu erklären, in der das Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator auftritt; und
    • 7 ist ein Diagramm, um eine Beziehung zwischen entsprechenden Fähigkeiten zu erklären, wenn das Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator auftritt.
  • MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend wird eine Beschreibung hinsichtlich der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail in Bezug auf die Zeichnungen gegeben.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Klimaanlagengeräts für Fahrzeuge 1 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug nach der Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist ein Elektrofahrzeug (EV), in dem ein Motor (ein interner Verbrennungsmotor) nicht montiert ist und das mit einem Elektromotor als Antrieb betrieben wird, der durch eine Leistung, die in einer Batterie gespeichert wird (was nicht in der Zeichnung gezeigt wird) betrieben wird und das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge 1 nach der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls durch die Leistung der Batterie betrieben. Besonders in dem Elektrofahrzeug, welches nicht in der Lage ist, Heizen durch Motorabwärme auszuführen, führt das Klimaanlagegerät für Fahrzeuge 1 der Ausführungsform das Heizen durch einen Wärmepumpbetrieb, in dem ein Kältemittelkreislauf verwendet wird, aus und ferner führt das Klimaanlagengerät selektiv jeweilige Operationsmodi des Trocknens und Heizens, Trocknens und Kühlens, Kühlens und andere aus.
  • Es muss angemerkt werden, dass das Fahrzeug nicht auf ein Elektrofahrzeug beschränkt ist und die vorliegende Erfindung ebenfalls für ein sogenanntes Hybridfahrzeug, in dem der Motor zusammen mit dem Elektromotor betrieben wird, wirksam ist. Ferner, unnötig zu erwähnen, ist die vorliegende Erfindung ebenfalls anwendbar auf ein gewöhnliches Fahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor betrieben wird.
  • Das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge 1 nach der Ausführungsform führt Klimatisieren (Heizen, Kühlen, Trocknen und Belüften) eines Fahrzeuginnenraums des Elektrofahrzeugs aus und es werden nacheinander durch eine Kältemittelleitung 13 angeschlossen ein elektrischer Verdichter 2, um ein Kältemittel zu komprimieren, ein Radiator 4, der in einem Luftstromkanal 3 einer HVAC-Einheit 10 angeordnet ist, in dem Luft des Fahrzeuginnenraums strömt und zirkuliert, um dem warmen, unter Hochdruck stehenden Kältemittel, das aus dem Verdichter 2 ausgestoßen wurde und durch eine Kältemittelleitung 13G hineinfließt, zu ermöglichen, Wärme an den Fahrzeuginnenraum abzustrahlen, ein Außenexpansionsventil 6, das aus einem elektrischen Ventil besteht, das das Kältemittel während des Heizens dekomprimiert und expandiert, ein Außenwärmetauscher 7, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft ausführt, um als Radiator während des Kühlens zu fungieren und als ein Verdampfer während des Heizens zu fungieren, ein Innenexpansionsventil 8, das aus einem elektrischen Ventil besteht, um das Kältemittel zu dekomprimieren und zu expandieren, ein Wärmeaufnehmer 9, der in dem Luftstromkanal 3 angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme vom Innenraum und von außerhalb des Fahrzeugs während des Kühlens und während des Trocknens zu absorbieren, ein Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11, um eine Verdampfungsfähigkeit in dem Wärmeaufnehmer 9 zu regeln, ein Druckspeicher 12 und andere, die somit einen Kältemittelkreislauf R darstellen. Es muss angemerkt werden, dass ein Außengebläse 15 in dem Außenwärmetauscher 7 bereitgestellt wird. Das Außengebläse 15 zwingt die Außenluft durch den Außenwärmetauscher 7 zu strömen, um den Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel auszuführen, wobei die Außenluft durch den Außenwärmetauscher 7 strömt, auch wenn das Fahrzeug steht (z.B. eine Geschwindigkeit VSP ist 0 km/h).
  • Ferner enthält der Außenwärmetauscher 7 einen Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz 14 und einen Unterkühlungsabschnitt 16 nacheinander auf einer Kältemittel-stromabwärtigen Seite, eine Kältemittelleitung 13A, die sich von dem Außenwärmetauscher 7 erstreckt, wird an den Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz 14 mittels eines Magnetventils (ein Öffnungs-/Schließventil) 17, das während des Kühlens geöffnet wird, angeschlossen und ein Auslass des Unterkühlungsabschnitts 16 wird an das Innenexpansionsventil 8 mittels eines Rückschlagventils 18 angeschlossen. Es muss angemerkt werden, dass der Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz 14 und der Unterkühlungsabschnitt 16 strukturell einen Teil des Außenwärmetauschers 7 darstellen und ein Innenexpansionsventil 8 neben dem Rückschlagventil 18 in einer Vorwärtsrichtung orientiert ist.
  • Ferner wird eine Kältemittelleitung 13B zwischen dem Rückschlagventil 18 und dem Innenexpansionsventil 8 in einer wärmetauschenden Beziehung mit einer Kältemittelleitung 13C, die sich von dem Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11 erstreckt, welches an einer Auslassseite des Wärmeaufnehmers 9 positioniert ist, angeordnet und beide Leitungen stellen somit einen internen Wärmetauscher 19 dar. Folglich wird das Kältemittel, das in das Innenexpansionsventil 8 durch die Kältemittelleitung 13B strömt, durch das kalte Kältemittel, das aus dem Wärmeaufnehmer 9 durch das Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11 ausströmt, gekühlt (unterkühlt). Es muss angemerkt werden, dass das Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11 auf einer Kältemittel-stromabwärtigen Seite des internen Wärmetauschers 19 angeordnet werden kann.
  • Zusätzlich verzweigt sich die Kältemittelleitung 13A, die sich von dem Außenwärmetauscher 7 erstreckt, und diese sich verzweigende Kältemittelleitung 13D steht mittels eines Magnetventils (ein Öffnungs-/Schließventil) 21, das während des Heizens geöffnet ist, mit der Kältemittelleitung 13C auf einer stromabwärtigen Seite des internen Wärmetauschers 19 in Verbindung, und ist daran angeschlossen. Zusätzlich verzweigt sich eine Kältemittelleitung 13E auf einer Auslassseite des Radiators 4 vor dem Außenexpansionsventil 6 und diese sich verzweigende Kältemittelleitung 13F steht mittels eines Magnetventils (ein Öffnungs-/Schließventil) 22, das während des Trocknens geöffnet ist, mit der Kältemittelleitung 13B auf einer stromabwärtigen Seite des Rückschlagventils 18 in Verbindung und ist daran angeschlossen.
  • Ferner wird das Außenexpansionsventil 6 parallel mit einer Umgehungsleitung 13J verbunden und in der Umgehungsleitung 13J wird ein Magnetventil (ein Öffnungs-/Schließventil) 20 zwischengeschaltet, um in einem Kühlmodus zu öffnen, so dass das Kältemittel das Außenexpansionsventil 6 umgeht, um zu fließen. Es muss angemerkt werden, dass eine Leitung zwischen dem Außenexpansionsventil 6 und dem Magnetventil 20 und dem Außenwärmetauscher 7 mit 13I bezeichnet wird.
  • Zusätzlich werden in dem Luftstromkanal 3 auf einer luftstromaufwärtigen Seite des Wärmeaufnehmers 9 entsprechende Ansauganschlüsse, wie einen Außenluftansauganschluss und einen Innenluftansauganschluss, geformt (durch einen Ansauganschluss 25 in 1 dargestellt) und in dem Ansauganschluss 25 wird eine Ansaugänderungsklappe 26 angeordnet, um die Luft, die in den Luftstromkanal 3 eingeleitet wird, auf Innenluft, was Luft des Fahrzeuginnenraums ist (ein Innenraumluftzirkulationsmodus), und Außenluft, was Luft außerhalb des Fahrzeuginnenraums ist (ein Außenlufteinleitemodus), zu ändern. Ferner wird ein Innengebläse (ein Gebläseventilator) 27 auf einer luftstromabwärtigen Seite der Ansaugänderungsklappe 26 angeordnet, um die eingeleitete Innenraumluft oder Außenluft an den Luftstromkanal 3 zu übergeben.
  • Ferner, in 1, bezeichnet 57 einen Elektroheizer 57 als ein zusätzliches Heizmittel, das in dem Klimaanlagengerät für Fahrzeuge 1 nach der Ausführungsform angeordnet ist. Der Elektroheizer 57 besteht aus einem positiven Temperaturkoeffizient(PTC)-Heizer in der Ausführungsform und wird in dem Luftstromkanal 3 auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal 3 zu dem Radiator 4 strömt, angeordnet. Das bedeutet, der Elektroheizer 57 wird ein sogenannter Heizkern, um das Beheizen des Fahrzeuginnenraums zu ergänzen. Es muss angemerkt werden, dass der Grund, warum der Elektroheizer 57, der aus dem PTC-Heizer besteht, auf der luftstromaufwärtigen Seite des Radiators 4 angeordnet wird, bereits erwähnt wurde.
  • Zusätzlich wird eine Luftmischklappe 28 in dem Luftstromkanal 3 auf der luftstromaufwärtigen Seite des Elektroheizers 57 angeordnet, um einen Grad, zu dem die Innenraumluft oder die Außenluft durch den Radiator 4 strömt, einzustellen. Weiter in dem Luftstromkanal 3 auf der luftstromabwärtigen Seite des Radiators 4 wird jeder Auslass (dargestellt durch einen Auslass 29 in 1) durch einen Fuß, eine Entlüftung oder einen Enteiser geformt und in dem Auslass 29 wird eine Auslassänderungsklappe 31 angeordnet, um eine ändernde Regelung des Ausblasens der Luft aus jedem oben genannten Auslass auszuführen.
  • Als nächstes, in 2, ist 32 eine Steuerung (ECU) als ein Steuerungsmittel, das aus einem Mikrocomputer besteht, und ein Eingang der Steuerung 32 wird an entsprechende Ausgänge eines Außenlufttemperatursensors 33, der eine Außenlufttemperatur des Fahrzeugs erfasst, eines Außenluftfeuchtigkeitssensors 34, der eine Außenluftfeuchtigkeit erfasst, eines HVAC-Ansaugtemperatursensors 36, der eine Temperatur der Luft, die durch den Ansauganschluss 25 in den Luftstromkanal 3 angesaugt wird, erfasst, eines Innenraumlufttemperatursensors 37, der eine Temperatur der Luft des Fahrzeuginnenraums (die Innenraumluft) erfasst, eines Innenraumluftfeuchtigkeitssensors 38, der eine Feuchtigkeit der Luft des Fahrzeuginnenraums erfasst, eines Innenraumluft-CO2-Konzentrationssensors 39, der eine Kohlenstoffdioxidkonzentration des Fahrzeuginnenraums erfasst, eines Auslasstemperatursensors 41, der eine Temperatur der Luft, die aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, erfasst, eines Entladedrucksensors 42, der einen Druck Pd des Kältemittels, das aus dem Verdichter 2 ausgestoßen wird, erfasst, eines Entladetemperatursensors 43, der eine Temperatur des Kältemittels, das aus dem Verdichter 2 ausgestoßen wird, erfasst, eines Ansaugdrucksensors 44, der einen Druck des Kältemittels, das in den Verdichter 2 gesaugt wird, erfasst, eines Radiatorauslasstemperatursensors 46, der eine Kältemitteltemperatur (eine AuslasskältemitteltemperaturTCI) in einem Auslass des Radiators 4 erfasst, eines Radiatoreinlasstemperatursensors 49, der eine Kältemitteltemperatur (eine Einlasskältemitteltemperatur Tcxin) in einem Einlass des Radiators 4 erfasst, eines Radiatordrucksensors 47, der einen Kältemitteldruck PCI des Radiators 4 erfasst, einen Wärmeaufnehmertemperatursensor 48, der eine Temperatur Te des Wärmeaufnehmers 9 erfasst, eines Sonneneinstrahlungssensors 51 aus, z.B., einem Fotosensorsystem, um eine Sonneneinstrahlungsmenge in das Fahrzeug zu erfassen, eines Geschwindigkeitssensors 52, um eine Bewegungsgeschwindigkeit (eine Schnelligkeit) des Fahrzeugs zu erfassen, eines Klimatisierungsbetriebsabschnitts 53, um die Änderung einer vorher festgelegten Temperatur oder den Betriebsmodus einzustellen, eines Außenwärmetauschertemperatursensors 54, der eine Temperatur TXO des Außenwärmetauschers 7 erfasst, und eines Außenwärmetauscherdrucksensors 56, der einen Kältemitteldruck des Außenwärmetauschers 7 erfasst, angeschlossen.
  • Auf der anderen Seite wird ein Ausgang der Steuerung 32 an den Verdichter 2, das Außengebläse 15, das Innengebläse (der Gebläseventilator) 27, die Ansaugänderungsklappe 26, die Luftmischklappe 28, die Auslassänderungsklappe 31, das Außenexpansionsventil 6, das Innenexpansionsventil 8, die entsprechenden Magnetventile 22, 17, 21 und 20, den Elektroheizer 57 und das Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11 angeschlossen. Dann steuert die Steuerung 32 diese Komponenten auf Basis der Ausgänge der jeweiligen Sensoren und den eingestellten Eingaben durch den Klimatisierungsbetriebsabschnitt 53.
  • Als nächstes wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Betriebs des Klimaanlagengeräts für Fahrzeuge 1 nach der Ausführungsform, die den oben beschriebenen Aufbau hat, gegeben. In der Ausführungsform ändert die Steuerung 32 die jeweiligen grob unterschiedenen Betriebsmodi eines Heizmodus, eines Trocknungs- und Heizmodus, eines internen Kreislaufmodus, eines Trocknungs- und Kühlmodus, und eines Kühlmodus, und führt diese aus. Zu Beginn wird eine Beschreibung hinsichtlich des Kältemittelflusses in jedem Betriebsmodus gegeben.
  • (1) Fluss des Kältemittels im Heizmodus
  • Wenn der Heizmodus durch die Steuerung 32 oder eine manuelle Eingabe am Klimatisierungsbetriebsabschnitt 53 ausgewählt ist, öffnet die Steuerung 32 das Magnetventil 21 und schließt das Magnetventil 17, das Magnetventil 22 und das Magnetventil 20. Dann betreibt die Steuerung den Verdichter 2 und die entsprechenden Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 hat einen Zustand, in dem die Luft, die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasen wird, den Elektroheizer 57 und den Radiator 4 durchströmt. Folglich strömt ein warmes, unter Hochdruck stehendes, gasförmiges Kältemittel, das aus dem Verdichter 2 ausgestoßen wird, in den Radiator 4. Die Luft in dem Luftstromkanal 3 strömt durch den Radiator 4 und somit wird die Luft in dem Luftstromkanal 3 durch das warme Kältemittel in dem Radiator 4 aufgeheizt. Auf der anderen Seite wird dem Kältemittel in dem Radiator 4 die Wärme durch die Luft genommen und es wird gekühlt, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen.
  • Das Kältemittel, das in dem Radiator 4 verflüssigt wird, strömt aus dem Radiator 4, und strömt dann durch die Kältemittelleitung 13E, um das Außenexpansionsventil 6 zu erreichen. Zusätzlich wird später eine Beschreibung hinsichtlich der Bestromungssteuerung und des Betriebs des Elektroheizers 57 gegeben. Das Kältemittel, das in das Außenexpansionsventil 6 strömt, wird darin dekomprimiert und strömt dann in den Außenwärmetauscher 7. Das Kältemittel, das in den Außenwärmetauscher 7 strömt, verdampft und die Wärme wird von der Außenluft, die vorbeiströmt, oder das Außengebläse 15 heraufgepumpt. In anderen Worten fungiert der Kältekreislauf R als eine Wärmepumpe. Dann strömt das kalte Kältemittel, das aus dem Außenwärmetauscher 7 strömt, durch die Kältemittelleitung 13D und das Magnetventil 21 und strömt von der Kältemittelleitung 13C in den Druckspeicher 12, um eine Gasflüssigkeitstrennung auszuführen und das gasförmige Kältemittel wird in den Verdichter 2 gesaugt und wiederholt damit diesen Kreislauf. Die Luft, die in dem Elektroheizer 57 und dem Radiator 4 geheizt wird, wird aus dem Auslass 29 ausgeblasen und führt dabei das Beheizen des Fahrzeuginnenraums aus.
  • Die Steuerung 32 regelt eine Drehzahl des Verdichters 2 auf Basis eines Hochdrucks des Kältemittelkreislaufs R, der durch den Entladedrucksensor 42 oder den Radiatordrucksensor 47 erfasst wird, und die Steuerung regelt eine Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 auf Basis der Temperatur des Radiators 4, die durch den Radiatortemperatursensor 46 erfasst wird, und des Kältemitteldrucks des Radiators 4, der durch den Radiatordrucksensor 47 erfasst wird, und regelt einen Unterkühlungsgrad des Kältemittels in dem Auslass des Radiators 4. Eine Beschreibung hinsichtlich der Regelung des Verdichters 2 und des Außenexpansionsventils 6 in diesem Heizmodus wird später gegeben.
  • (2) Fluss des Kältemittels im Trocknungs- und Heizmodus
  • Als nächstes öffnet die Steuerung 32 im Trocknungs- und Heizmodus das Magnetventil 22 im oben genannten Zustand des Heizmodus. Folglich wird ein Teil des kondensierten Kältemittels, das durch den Radiator 4 und durch die Kältemittelleitung 13E strömt, verteilt und strömt durch das Magnetventil 22, um von den Kältemittelleitungen 13F und 13B durch den internen Wärmetauscher 19 zu strömen und dabei das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kältemittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeaufnehmer 9, um zu verdampfen. Wasser in der Luft, die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasen wird, koaguliert, um sich am Wärmeaufnehmer 9 durch einen wärmeaufnehmenden Betrieb zu diesem Zeitpunkt festzusetzen, und somit wird die Luft gekühlt und getrocknet.
  • Das Kältemittel, das in dem Wärmeaufnehmer 9 verdampft, strömt durch das Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11 und den internen Wärmetauscher 19, um sich mit dem Kältemittel aus der Kältemittelleitung 13D in der Kältemittelleitung 13C zu vereinen, und strömt dann durch den Druckspeicher 12, um in den Verdichter 2 gesaugt zu werden und wiederholt dabei diesen Kreislauf. Die Luft, die in dem Wärmeaufnehmer 9 getrocknet wird, wird in einem Durchlaufprozess durch den Radiator 4 wieder erhitzt und führt dabei das Trocknen und das Heizen des Fahrzeuginnenraums aus. Die Steuerung 32 regelt die Drehzahl des Verdichters 2 auf Basis des hohen Drucks des Kältemittelkreislaufs R, der durch den Entladedrucksensor 42 oder den Radiatordrucksensor 47 erfasst wird und die Steuerung regelt die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 auf Basis der Temperatur des Wärmeaufnehmers 9, die durch den Wärmeaufnehmertemperatursensor 48 erfasst wird.
  • (3) Fluss des Kältemittels im internen Kreislaufmodus
  • Als nächstes schließt die Steuerung 32 in dem internen Kreislaufmodus das Außenexpansionsventil 6 in dem oben genannten Zustand des Trocknungs- und Heizmodus (eine Schließposition) und sie schließt ebenfalls die Magnetventile 21 und 17. Das Außenexpansionsventil 6 und die Magnetventil 21 und 17 sind geschlossen und behindern dabei das Einströmen des Kältemittels in den Außenwärmetauscher 7 und das Ausströmen des Kältemittels aus dem Außenwärmetauscher 7 und somit strömt das gesamte kondensierte Kältemittel, das durch den Radiator 4 und die Kältemittelleitung 13E strömt, durch das Magnetventil 22 zu der Kältemittelleitung 13F. Dann strömt das Kältemittel, das durch die Kältemittelleitung 13F strömt, von der Kältemittelleitung 13B durch den internen Wärmetauscher 19, um das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kältemittel wird im Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeaufnehmer 9, um zu verdampfen. Das Wasser in der Luft, die von dem Innengebläse 27 ausgeblasen wird, koaguliert, um sich am Wärmeaufnehmer 9 durch den wärmeaufnehmenden Betrieb zu diesem Zeitpunkt festzusetzen, und somit wird Luft gekühlt und getrocknet.
  • Das Kältemittel, das in dem Wärmeaufnehmer 9 verdampft, strömt durch das Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11, den internen Wärmetauscher 19, die Kältemittelleitung 13C und den Druckspeicher 12, um in den Verdichter gesaugt zu werden, und wiederholt dabei diesen Kreislauf. Die Luft, die in dem Wärmeaufnehmer 9 getrocknet wird, wird in dem Durchlaufprozess durch den Radiator 4 wieder erhitzt und führt dabei das Trocknen und das Heizen des Fahrzeuginnenraums aus, aber in diesem internen Kreislaufmodus zirkuliert das Kältemittel zwischen dem Radiator 4 (Wärmeabstrahlung) und dem Wärmeaufnehmer 9 (Wärmeaufnahme), die in dem Luftstromkanal 3 auf einer Innenseite vorhanden sind, und somit wird die Wärme nicht von der Außenluft heraufgepumpt, aber die Wärmekapazität für eine Kombination der Wärmeaufnahme in dem Wärmeaufnehmer 9 und eine verbrauchte Leistung des Verdichters 2 wird aufgewendet. Die gesamte Menge des Kältemittels strömt durch den Wärmeaufnehmer 9, der einen Trocknungsbetrieb aufwendet und somit, wie mit dem obigen Trocknungs- und Heizmodus verglichen, ist eine Trocknungsfähigkeit größer, aber die Heizfähigkeit verringert sich.
  • Die Steuerung 32 regelt die Drehzahl des Verdichters auf Basis der Temperatur des Wärmeaufnehmers 9 oder des oben genannten hohen Drucks des Kältemittelkreislaufs R. Zu diesem Zeitpunkt wählt die Steuerung 32 eine geringere Verdichterdrehzahl aus verfügbaren Verdichtersolldrehzahlen, durch Berechnungen anhand der Temperatur des Wärmeaufnehmers 9 und des hohen Drucks, aus, um den Verdichter 2 zu regeln.
  • (4) Fluss des Kältemittels im Trocknungs- und Kühlmodus
  • Als nächstes, in dem Trocknungs- und Kühlmodus, öffnet die Steuerung 32 das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21, das Magnetventil 22 und das Magnetventil 20. Dann betreibt die Steuerung den Verdichter 2 und die entsprechenden Gebläse 15 und 27 und die Luftmischklappe 28 hat den Zustand, die Luft, die aus dem Innengebläse 27 durch den Elektroheizer 57 und den Radiator 4 ausgeblasen wird, durchzulassen. Folglich strömt das warme, unter Hochdruck stehende, gasförmige Kältemittel, das aus dem Verdichter 2 ausgestoßen wurde, in den Radiator 4. Durch den Radiator 4 strömt die Luft in dem Luftstromkanal 3 und somit erwärmt sich die Luft in dem Luftstromkanal 3 durch das warme Kältemittel in dem Radiator 4, wohingegen dem Kältemittel im Radiator 4 die Wärme durch die Luft genommen wird und es gekühlt wird, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen.
  • Das Kältemittel, das aus dem Radiator 4 ausströmt, strömt durch die Kältemittelleitung 13E, um das Außenexpansionsventil 6 zu erreichen und strömt durch das Außenexpansionsventil 6, das auf geringfügig geöffnet geregelt ist, um in den Außenwärmetauscher 7 zu strömen. Das Kältemittel, das in den Außenwärmetauscher 7 strömt, wird durch das Dorthineinlaufen oder die Außenluft, die durch das Außengebläse 15 strömt, gekühlt, um zu kondensieren. Das Kältemittel, das aus dem Außenwärmetauscher 7 strömt, strömt von der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, um anschließend in den Flüssigkeitsbehälter mit Trocknungsabschnitt 14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 zu strömen. Hier wird das Kältemittel unterkühlt.
  • Das Kältemittel, das aus dem Unterkühlungsabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 strömt, strömt durch das Rückschlagventil 18, um in die Kältemittelleitung 13B einzudringen, und strömt durch den internen Wärmetauscher 19, um das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kältemittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeaufnehmer 9, um zu verdampfen. Das Wasser in der Luft, die von dem Innengebläse 27 ausgeblasen wird, koaguliert, um sich an dem Wärmeaufnehmer 9 durch den wärmeaufnehmenden Betrieb zu diesem Zeitpunkt festzusetzen und somit wird die Luft gekühlt und getrocknet.
  • Das Kältemittel, das in dem Wärmeaufnehmer 9 verdampft, strömt durch das Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11, den internen Wärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C, um den Druckspeicher 12 zu erreichen und strömt dort hindurch, um in den Verdichter 2 gesaugt zu werden und wiederholt dabei diesen Kreislauf. Die Luft, die in dem Wärmeaufnehmer 9 gekühlt und getrocknet wird, wird in dem Durchlaufprozess durch den Radiator 4 (eine Abstrahlungsfähigkeit ist geringer als die während des Heizens) wieder erhitzt, und führt dabei das Trocknen und das Kühlen des Fahrzeuginnenraums aus. Die Steuerung 32 regelt die Drehzahl des Verdichters 2 auf Basis der Temperatur des Wärmeaufnehmers 9, die durch einen Wärmeaufnehmertemperatursensor 48 erfasst wird, regelt ebenfalls die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 auf Basis des oben genannten hohen Drucks des Kältemittelkreislaufs R und regelt den Kältemitteldruck (der Radiatordruck PCI) des Radiators 4.
  • Fluss des Kältemittels im Kühlmodus
  • Als nächstes öffnet die Steuerung 32 im Kühlmodus das Magnetventil 20 im obigen Zustand des Trocknungs- und Kühlmodus (in diesem Fall kann das Außenexpansionsventil 6 irgendeine Ventilstellung einschließlich einer vollständig geöffneten Stellung haben (die Ventilstellung ist eine obere Grenze der Regelung)) und die Luftmischklappe 28 hat einen Zustand, in dem die Luft nicht durch den Elektroheizer 57 und den Radiator 4 strömt oder einen Zustand, in dem ein Volumen der Luft, die durchgelassen wird, geregelt wird. Folglich strömt das warme, unter Hochdruck stehende, gasförmige Kältemittel, das aus dem Verdichter 2 ausgestoßen wurde, in den Radiator 4. Die Luft in dem Luftstromkanal 3 strömt nicht durch den Radiator 4 oder wird nur geringfügig durchgelassen und das Kältemittel, das aus dem Radiator 4 strömt, strömt durch die Kältemittelleitung 13E, um das Magnetventil 20 und das Außenexpansionsventil 6 zu erreichen.
  • Zu diesem Zeitpunkt öffnet das Magnetventil 20 und somit umgeht das Kältemittel das Außenexpansionsventil 6, um durch die Umgebungsleitung 13J zu strömen, und strömt in den Außenwärmetauscher 7, so wie es ist, indem das Kältemittel durch das Dorthineinlaufen oder die Außenluft gekühlt wird, um durch das Außengebläse 15 zu strömen, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen. Das Kältemittel, das aus dem Außenwärmetauscher 7 strömt, strömt von der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, um anschließend in einen Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz 14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 zu strömen. Hier wird das Kältemittel unterkühlt.
  • Das Kältemittel, das aus dem Unterkühlungsabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 strömt, strömt durch das Rückschlagventil 18, um in die Kältemittelleitung 13B einzutreten und strömt durch den internen Wärmetauscher 19, um das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kältemittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeaufnehmer 9, um zu verdampfen. Das Wasser in der Luft, die von dem Innengebläse 27 ausgeblasen wird, koaguliert, um sich am Wärmeaufnehmer 9 durch den wärmeaufnehmenden Betrieb zu diesem Zeitpunkt festzusetzen, und somit wird die Luft gekühlt.
  • Das Kältemittel, das in dem Wärmeaufnehmer 9 verdampft, strömt durch das Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil 11, den internen Wärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C, um den Druckspeicher 12 zu erreichen, und strömt dort hindurch, um in den Verdichter 2 gesaugt zu werden und wiederholt dabei diesen Kreislauf. Die Luft, die in dem Wärmeaufnehmer 9 gekühlt und getrocknet wird, strömt nicht durch den Radiator 4, sondern wird von dem Auslass 29 an den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen und führt dabei das Kühlen des Fahrzeuginnenraums aus. In diesem Kühlmodus regelt die Steuerung 32 die Drehzahl des Verdichters 2 auf Basis der Temperatur Te des Wärmeaufnehmers 9, die durch den Wärmeaufnehmertemperatursensor 48 erfasst wird.
  • (6) Regelung des Verdichters 2 und des Außenexpansionsventils 6 im Heizmodus und Heizergänzung durch den Elektroheizer 57 im Heizmodus
  • Als nächstes wird eine Beschreibung hinsichtlich der Regelung des Verdichters 2 und des Außenexpansionsventils 6 im obigen Heizmodus und eine Heizergänzungsregelung durch den Elektroheizer 57 im Heizmodus gegeben.
  • Grundsätzliche Regelung des Verdichters und des Außenexpansionsventils 6
  • Die Steuerung 32 berechnet eine Sollauslasstemperatur TAO anhand der unten stehenden Gleichung (I). Die Sollauslasstemperatur TAO ist ein Zielwert der Temperatur der Luft, die aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird. TAO = ( Tset − Tin ) × K + Tbal ( f ( Tset ,  SUN ,  Tam ) )
    Figure DE112016003261T5_0001
    indem Tset eine vorher festgelegte Temperatur des Fahrzeuginnenraums ist, welche durch den Klimatisierungsbetriebsabschnitt 53 eingestellt wird, Tin eine Temperatur der Fahrzeuginnenraumluft ist, die durch den Innenraumlufttemperatursensor 37 erfasst wird, K ein Koeffizient ist und Tbal ein Ausgleichswert ist, der anhand der vorher festgelegten Temperatur Tset, einer Sonneneinstrahlungsmenge SUN, die durch den Sonneneinstrahlungssensor 51 erfasst wird, und einer Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenlufttemperatursensor 33 erfasst wird, berechnet wird. Ferner gilt im Allgemeinen, je geringer die Außenlufttemperatur Tam ist, desto höher ist die Sollauslasstemperatur TAO und je höher die Außenlufttemperatur Tam ist, desto geringer ist die Sollauslasstemperatur.
  • Die Steuerung 32 berechnet anhand der Sollauslasstemperatur TAO eine Radiatorsolltemperatur TCO, und berechnet als nächstes einen Radiatorsolldruck PCO auf Basis der Radiatorsolltemperatur TCO. Dann berechnet die Steuerung 32 eine Drehzahl Nc des Verdichters 2 auf Basis des Radiatorsolldrucks PCO und des Kältemitteldrucks (der Radiatordruck) PCI des Radiators 4, der durch den Radiatordrucksensor 47 erfasst wird, und die Steuerung betreibt den Verdichter 2 mit einer Drehzahl Nc. Im Besonderen regelt die Steuerung 32 den Kältemitteldruck (den Radiatordruck) PCI des Radiators 4 in Übereinstimmung mit der Drehzahl Nc des Verdichters 2.
  • Ferner berechnet die Steuerung 32 einen Radiatorsollunterkühlungsgrad TGSC des Radiators 4 auf Basis der Zielauslasstemperatur TAO. Auf der anderen Seite berechnet die Steuerung 32 einen Unterkühlungsgrad (einen Radiatorunterkühlungsgrad SC) des Kältemittels in dem Radiator 4 auf Basis des Radiatordrucks PCI und der Temperatur (Radiatortemperatur TCI) des Radiators 4, die durch den Radiatortemperatursensor 46 erfasst wird. Dann berechnet die Steuerung eine Ventilsollstellung (eine Außenexpansionsventilstellung TGECCV) des Außenexpansionsventils 6, auf Basis des Radiatorunterkühlungsgrads SC und des Radiatorsollunterkühlungsgrads TGSC. Dann regelt die Steuerung 32 die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 in die Außenexpansionsventilzielstellung TGECW.
  • Die Steuerung 32 führt die Berechnung aus, um den Radiatorzielunterkühlungsgrad TGSC anzuheben, wenn die Zielauslasstemperatur TAO höher ist, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Beispiel begrenzt und die Steuerung kann die Berechnung auf Basis einer nachfolgend erwähnten Differenz (eine Fähigkeitsdifferenz) zwischen einer erforderten Heizfähigkeit TGQ und einer Heizfähigkeit Qhp, dem Radiatordruck PCI oder einer Differenz (einer Druckdifferenz) zwischen dem Radiatorsolldruck PCO und dem Radiatordruck PCI, ausführen. In diesem Fall verringert die Steuerung 32 den Radiatorsollunterkühlungsgrad TGSC, wenn die Fähigkeitsdifferenz geringer ist, wenn die Druckdifferenz geringer ist, wenn das Volumen der Luft des Innenraumgebläses 27 geringer ist oder wenn der Radiatordruck PCI kleiner ist.
  • Steuerung (Heizergänzung) des Elektroheizers 57 (zusätzliches Heizmittel)
  • Ferner, wenn die Steuerung 32 beurteilt, dass die Heizfähigkeit durch den Radiator 4 in diesem Heizmodus knapp wird, bestromt die Steuerung den Elektroheizer 57, um Wärme zu erzeugen und dabei die Luft in dem Luftstromkanal 3, die in den Radiator 4 strömt, zu beheizen. In diesem Fall berechnet die Steuerung 32 die benötigte Heizfähigkeit TGQ, die eine Heizfähigkeit ist, die für den Radiator 4 benötigt wird, und die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 durch die Verwendung der Gleichung (II) und der Gleichung (III), erzeugt werden muss.
  • TGQ = ( TCO − Te ) × Cpa × ρ × Qair
    Figure DE112016003261T5_0002
     Qhp = f ( Tam ,  Nc ,  BLV ,  VSP , FANVout ,  Te )
    Figure DE112016003261T5_0003
  • Hier ist Te die Temperatur des Wärmeaufnehmers 9, die durch den Wärmeaufnehmertemperatursensor 48 erfasst wird, Cpa ist die spezifische Wärme [kj/kg·K] der Luft, die durch den Radiator 4 strömt, ρ ist eine Dichte (ein spezifisches Volumen) [kg/m3] der Luft, die durch den Radiator 4 strömt, Qair ist der Volumenstrom [m3/h) der Luft, die durch den Radiator 4 strömt (der von der Gebläsespannung BLV des Innengebläses 27 oder dergleichen geschätzt wird), VSP ist die erreichbare Geschwindigkeit von dem Geschwindigkeitssensor 52 und FANVout ist eine Spannung des Außengebläses 15.
  • Es muss angemerkt werden, dass in Gleichung (II) anstelle von oder zusätzlich zu Qair eine Temperatur der Luft, die in den Radiator 4 strömt, oder eine Temperatur der Luft, die aus dem Radiator 4 strömt, verwendet werden kann. Ferner ist die Drehzahl Nc des Verdichters 2 der Gleichung (III) ein Beispiel eines Indexes, der eine Kältemittelflussrate angibt, die Gebläsespannung BLV ist ein Beispiel eines Indexes, der den Volumenstrom der Luft in dem Luftstromkanal 3 angibt, und die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 erzeugt werden muss, wird durch eine Funktion dieser Indexe berechnet. Ferner ist die Spannung FANVout des Außengebläses 15 ein Index, der den Volumenstrom der Luft, die durch den Außenwärmetauscher 7, während des Stopps des Fahrzeugs (wenn VSP null ist), strömt, angibt. Zusätzlich kann Qhp von einem dieser Indexe, einem Auslasskältemitteldruck des Radiators 4, der Auslasskältemitteltemperatur TCI des Radiators 4, einem Einlasskältemitteldruck des Radiators 4 und der Einlasskältemitteltemperatur TCXIN des Radiators 4 oder irgendeine Kombination von diesen berechnet werden.
  • Dann beurteilt die Steuerung 32, ob die benötigte Heizfähigkeit TGQ, die durch den Gebrauch der oben genannten Gleichung (II) berechnet wird, größer ist als die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 erzeugt werden muss, die durch die Verwendung der Gleichung (III) berechnet wird. Ferner stoppt die Steuerung die Bestromung des Elektroheizers 57, wenn die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 für die erforderliche Heizfähigkeit TGQ ausreicht, und betreibt den Verdichter 2 und eine andere Vorrichtung des Kältemittelkreislaufs R, so dass der Radiator 4 die erforderliche Heizfähigkeit TGQ erzeugt.
  • Auf der anderen Seite, wenn die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 erzeugt werden muss, geringer ist als die erforderliche Heizfähigkeit TGQ, führt die Steuerung 32 einen Kooperationsbetrieb des Radiators 4 und des Elektroheizers 57 des Kältemittelkreislaufs R aus. Im Besonderen bestromt die Steuerung 32 den Elektroheizer 57 und startet dabei das Heizen des Elektroheizers 57 zusätzlich zu dem Heizen durch den Radiator 4 des Kältemittelkreislaufs R.
  • Zu diesem Zeitpunkt berechnet die Steuerung 32 eine erforderliche Heizfähigkeit TGQhtr des Elektroheizers 57 = erforderliche Heizfähigkeit TGQ - die Heizfähigkeit Qhp auf Basis der Ausgabe des Elektroheizertemperatursensors 61 und regelt die Bestromung des Elektroheizers 57, so dass die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr, die durch den Elektroheizer 57 erzeugt werden muss, die erforderliche Heizfähigkeit TGQhtr erreicht. Im Besonderen ergänzt die Steuerung 32 einen Mangel an Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 erzeugt werden muss, auf die erforderliche Heizfähigkeit TGQ mit dem Heizen durch den Elektroheizer 57 (die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr). Folglich ist ein komfortables Fahrzeuginnenraumbeheizen möglich und es ist ebenfalls möglich, ein Einfrieren des Außenwärmetauschers 7 zu verhindern.
  • Ferner führt die Steuerung das Beheizen durch den Elektroheizer 57 in einer Situation aus, in der die Heizfähigkeit des Radiators 4 knapp wird, und somit ist es möglich, eine Verschlechterung einer Effizienz, die mit dem Betrieb des Elektroheizers 57 einhergeht, zu minimieren. Folglich ist es möglich, wirksam den Nachteil, dass eine Reichweite in solch einem Elektrofahrzeug wie in der Ausführungsform verringert wird, zu unterdrücken.
  • Betrieb zur Beurteilung des Auftretens von Wärmeaufnahme-Phänomen in Radiator 4 und Steuerung des Verdichters 2 (Nr. 1)
  • Als nächstes wird eine Beschreibung hinsichtlich eines Betriebs zur Beurteilung des Auftretens eines wärmeaufnehmenden Phänomens in dem Radiator 4 und der Steuerung des Verdichters 2 in diesem Falle, in Bezug auf 3 gegeben. In einem Fall, in dem die Betriebszeit des Heizmodus abläuft und der Außenwärmetauscher 7 langsam einfriert oder dergleichen, verschlechtert sich eine Effizienz des Wärmeaustauschs mit der Außenluft und somit verringert sich eine Menge an Wärme, die von der Außenluft aufgenommen wird. Deshalb sinkt die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 erzeugt werden muss, wie beschrieben ebenfalls.
  • Auf der anderen Seite erzeugt der Elektroheizer 57 Wärme, um für so eine Verringerung der Heizfähigkeit Qhp des Radiators 3 wie oben beschrieben zu kompensieren. Deshalb wird die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr des Elektroheizers 57 letztendlich größer als die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4, wenn die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 sinkt, die Luft, die mit der großen zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr beheizt wird, strömt in den Radiator 4 und somit tritt irgendwann ein Phänomen auf, bei dem der Radiator 4 nicht Wärme abstrahlt sondern im Gegensatz dazu Wärme aufnimmt.
  • Hier ist die Auslasskältemitteltemperatur TCI geringer als die Einlasskältemitteltemperatur Tcxin, wenn der Radiator 4 Wärme abstrahlt. Allerdings ist die Einlasskältemitteltemperatur Tcxin geringer als die Auslasskältemitteltemperatur TCI, wenn der Radiator 4 Wärme aufnimmt. In der Ausführungsform überwacht die Steuerung 32 die Einlasskältemitteltemperatur Tcxin (eine gestrichelte Linie in 3) des Radiators 4 und die Auslasskältemitteltemperatur TCI (eine durchgezogene Linie in 3), die durch den Radiatoreinlasstemperatursensor 49 und den Radiatorauslasstemperatursensor 46 erfasst werden, und die Steuerung beurteilt immer, ob eine Bedingung (Txcin < TCI) in dem Heizmodus herrscht.
  • Dann, zum Beispiel, wenn diese Bedingung (Tcxin < TCI) zum Zeitpunkt t1 in 3 herrscht, beurteilt die Steuerung 32, dass das Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator 4 auftritt, um den Verdichter 2 zu stoppen (Nc = 0). Danach definiert die Steuerung die erforderliche Heizfähigkeit TGQhtr des Elektroheizers 57 = die benötigte Heizfähigkeit TGQ und die Steuerung regelt die Bestromung des Elektroheizers 57 so, dass die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr, die durch den Elektroheizer 57 erzeugt werden muss, die erforderliche Heizfähigkeit TGQhtr erreicht.
  • In diesem Beispiel, wenn die Bedingung (Tcxin < TCI), dass die Einlasskältemitteltemperatur Tcxin des Radiators 4 geringer ist als die Auslasskältemitteltemperatur TCI des Radiators 4, wie oben beschrieben herrscht, beurteilt die Steuerung 32, dass das Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator 4 auftritt, um den Verdichter 2 zu stoppen. Deshalb, wenn die Heizfähigkeit des Radiators 4 sinkt und der Radiator 4 in eine Situation verfällt, in der er umgekehrt Wärme von der Luft, die durch den Elektroheizer 57 aufgeheizt wurde, aufnimmt, stoppt die Steuerung den Verdichter 2, um den Nachteil, dass mehr Leistung verschwendet wird, zu beseitigen. Ferner fällt eine Temperatur der Luft, die durch den Elektroheizer 57 aufgeheizt wird, nicht und ein komfortables Beheizen des Fahrzeuginnenraums wird erreicht.
  • Es muss angemerkt werden, dass die Steuerung 32 den Verdichter 2 startet, um in den Kooperationsbetrieb durch den Radiator 4 und den Elektroheizer 57 zurückzukehren, wenn sich vorher festgelegte Zurückkehrbedingungen gebildet haben, zum Beispiel in einem Fall, bei dem ein Enteisen des Außenwärmetauschers 7 ausgeführt wird, in einem Fall, in dem ein vorher festgelegter Zeitraum abläuft, nachdem der Verdichter 2 gestoppt wurde, in einem Fall, bei dem sich die Außenlufttemperatur erhöht, nachdem der Verdichter gestoppt wurde, und angenommen wird, dass ein vereister Zustand beseitigt ist oder dergleichen (das trifft auch auf die folgenden Beispiele zu).
  • Betrieb der Beurteilung des Auftretens eines Wärmeaufnahme-Phänomens im Radiator 4 und Regelung des Verdichters 2 (Nr. 2)
  • Als nächstes wird eine Beschreibung hinsichtlich eines weiteren Betriebs zur Beurteilung des Auftretens des Wärmeaufnahme-Phänomens in dem Radiator 4 und der Regelung des Verdichters 2 in diesem Falle in Bezug auf 4 gegeben. In dem Fall, in dem eine Betriebszeit des Heizmodus abläuft und sich am Außenwärmetauscher 7 oder dergleichen Frost ausbreitet, sinkt die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 wie oben beschrieben erzeugt werden muss.
  • Auf der anderen Seite erzeugt der Elektroheizer 57 Wärme, um die Abnahme der Heizfähigkeit Qhp des Radiators 3 wie oben beschrieben zu kompensieren und somit wird die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr des Elektroheizers 57 irgendwann größer als die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 und kommt nah an eine gesamte Fähigkeit Qtotal (= Qhp + Qhtr), die eine gesamte Heizfähigkeit ist, die durch den Radiator 4 und den Elektroheizer 57 erzeugt werden muss, wenn die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 sinkt.
  • Hier wird angegeben, dass die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 erzeugt werden muss, sinkt und es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass das Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator 4 eintritt, wenn eine Differenz zwischen der gesamten Fähigkeit Qtotal und der zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr klein ist. Deshalb berechnet die Steuerung 32 in diesem Beispiel eine Differenz (Qtotal - Qhtr) zwischen der gesamten Fähigkeit Qtotal und der zusätzlichen Heizfähigkeit Qhtr, beurteilt immer, ob die Differenz (Qtotal - Qhtr) kleiner ist als der vorher festgelegte Wert X1 (z.B. 200 W) und stoppt den Verdichter 2, wenn beurteilt wird, dass diese Bedingung ((Qtotal - Qhtr) < X1) zu diesem Zeitpunkt t2 in 4 (HP-Stoppbeurteilung in 4) vorherrscht. Danach bestimmt die Steuerung die erforderliche Heizfähigkeit TGQhtr des Elektroheizers 57 = die erforderliche Heizfähigkeit TGQ und regelt die Bestromung des Elektroheizers 57, so dass die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr, die durch den Elektroheizer 57 erzeugt werden muss, die erforderliche Heizfähigkeit TGQhtr erreicht (eine durchgehende Linie Qhtr in 4).
  • Auf diese Weise stoppt die Steuerung 32 den Verdichter 2, um den Nachteil zu beseitigen, dass mehr Leistung verschwendet wird, wenn die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 sinkt und es ein hohes Risiko gibt, dass der Radiator 4 in den Zustand verfällt, umgekehrt Wärme von der Luft, die durch den Elektroheizer 57 aufgeheizt wird, aufzunehmen. Ferner fällt die Temperatur der Luft, die durch den Elektroheizer 57 beheizt wird, ebenso nicht und das komfortable Beheizen den Fahrzeuginnenraums wird ebenfalls erreicht.
  • Betrieb der Beurteilung des Auftretens eines Wärmeaufnahme-Phänomens im Radiator 4 und Regelung des Verdichters 2 (Nr. 3)
  • Als nächstes wird eine Beschreibung hinsichtlich eines weiteren Betriebs zur Beurteilung des Auftretens von dem Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator 4 und der Regelung des Verdichters 2 in diesem Falle in Bezug auf 5 gegeben. In dem Fall, bei dem der Betriebszeitraum des Heizmodus abläuft und sich der Frost des Außenwärmetauschers 7 oder dergleichen ausbreitet, sinkt die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 erzeugt werden muss, wie oben beschrieben.
  • Dann erzeugt der Elektroheizer 57 Wärme, um den Rückgang der Heizfähigkeit Qhp des Radiators 3 wie oben beschrieben zu kompensieren und somit wird die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr des Elektroheizers 57 irgendwann größer als die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 und kommt nah an die gesamte Fähigkeit Qtotal (= Qhp + Qhtr), die die gesamte Heizfähigkeit ist, die von dem Radiator 4 und dem Elektroheizer 57 erzeugt werden muss, und die Heizfähigkeit Qhp (= Qtotal - Qhtr), die eine Differenz zwischen der gesamten Fähigkeit und der zusätzlichen Heizfähigkeit ist, sinkt ebenso, wenn die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 sinkt.
  • Auf der anderen Seite berechnet die Steuerung 32 ein Verhältnis (Qtotal - Qhtr)/Php von der Differenz (Qtotal - Qhtr) zu einem Leistungsverbrauch Php des Verdichters 2. Das Verhältnis (Qtotal - Qhtr)/Php stellt einen Leistungskoeffizienten (COP) des Verdichters 2 dar und die Steuerung beurteilt immer, ob sich eine Bedingung ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2), bei dem das Verhältnis (Qtotal - Qhtr)/Php kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert X2 von, zum Beispiel „1“, herausbildet. Wenn der Leistungskoeffizient des Verdichters 2 kleiner ist als „1“, wird angezeigt, dass die Heizfähigkeit Qhp, die durch den Radiator 4 erzeugt werden muss, sinkt und es eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass das Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator 4 auftritt.
  • Dann, wenn die Steuerung 32 beurteilt, dass diese Bedingung ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2) zum Zeitpunkt t3 in 5 vorliegt, stoppt die Steuerung den Verdichter 2 (HP-Stoppbeurteilung in 5). Danach bestimmt die Steuerung die erforderliche Heizfähigkeit TGQhtr des Elektroheizers 57 = die erforderliche Heizfähigkeit TGQ und regelt die Bestromung des Elektroheizers 57, so dass die zusätzliche Heizfähigkeit Qhtr, die durch den Elektroheizer 57 erzeugt werden muss, die erforderliche Heizfähigkeit TGQhtr (eine durchgehende Linie Qhtr in 5) erreicht.
  • Somit, auch in diesem Beispiel, stoppt die Steuerung 32 den Verdichter 2, wenn die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 sinkt und es ein hohes Risiko gibt, dass der Radiator 4 in den Zustand verfällt, umgekehrt Wärme von der Luft, die durch den Elektroheizer 57 aufgeheizt wurde, aufzunehmen, um den Nachteil, dass mehr Leistung verschwendet wird, zu beseitigen. Ferner fällt die Temperatur der Luft, die durch den Elektroheizer 57 beheizt wird, gleichermaßen nicht und das komfortable Beheizen des Fahrzeuginnenraums wird ebenso erreicht.
  • Betrieb der Beurteilung des Auftretens eines Wärmeaufnahme-Phänomens im Radiator 4 und Regelung des Verdichters 2 (Nr. 4)
  • Hier kann die Steuerung beurteilen, dass das Wärmeaufnahme-Phänomen in dem Radiator 4 auftritt und den Verdichter 2 stoppen, wenn die Steuerung 32 irgendeine Kombination von zweien der Bedingung (Tcxin < TCI), der Bedingung ((Qtotal - Qhtr) < X1) und der Bedingung ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2) oder von allen Bedingungen in den jeweiligen obigen Beispielen beurteilt und urteilt, dass sich die Kombination herausgebildet hat oder dass sich jede der Bedingungen herausgebildet hat.
  • Folglich kann die Steuerung genauer beurteilen, dass die Heizfähigkeit Qhp des Radiators 4 sinkt und dass der Radiator 4 in den Zustand verfällt, umgekehrt Wärme von der Luft, die durch den Elektroheizer 57 aufgeheizt wird, aufzunehmen und die Steuerung kann den Verdichter 2 stoppen, um den Nachteil zu beseitigen, dass mehr Leistung verschwendet wird. Ferner sinkt die Temperatur der Luft, die durch den Elektroheizer 57 beheizt wird, gleichermaßen nicht und das komfortable Beheizen des Fahrzeuginnenraums kann erreicht werden.
  • Betrieb der Beurteilung des Auftretens eines Wärmeaufnahme-Phänomens im Radiator 4 und Regelung des Verdichters 2 (Nr. 6)
  • Ferner ist es wünschenswert, dass die Steuerung 32 nicht die Einrichtung jeder der jeweiligen obigen Bedingungen in einer frühen Phase während des Startvorgangs des Verdichters beurteilt. Zum Beispiel beurteilt die Steuerung nicht die Einrichtung jeder obigen jeweiligen Bedingung, bis ein vorher festgelegter Zeitraum (z.B. 2 Minuten oder dergleichen) nach dem Startvorgang des Verdichters 2 abläuft. Folglich ist es möglich, die fehlerhafte Beurteilung in einer Situation zu verwerfen, in der ein Betriebszustand sich spürbar verändert und es ist möglich, das Auftreten des Wärmeaufnahmephänomens durch den Radiator 4 genauer zu beurteilen.
  • Es muss angemerkt werden, dass in diesen Ausführungsformen die vorliegende Erfindung auf das Klimaanlagengerät für Fahrzeuge 1, welches die entsprechenden Betriebsmodi des Heizmodus, des Trocknungs- und Heizmodus, des Trocknungs- und Kühlmodus und des Kühlmodus ändert und ausführt, angewendet wird, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen begrenzt und die vorliegende Erfindung ist ebenso wirksam für ein Klimaanlagengerät, welches nur den Heizmodus ausführt.
  • Ferner begrenzt der Aufbau des Kältemittelkreislaufs R oder jeder numerische Wert, der oben in jeder Ausführungsform beschrieben wurde, nicht die vorliegende Erfindung und ist änderbar, ohne sich von dem Kern der vorliegenden Erfindung zu unterscheiden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Klimaanlagengerät für Fahrzeuge
    2
    Verdichter
    3
    Luftstromkanal
    4
    Radiator
    6
    Außenexpansionsventil
    7
    Außenwärmetauscher
    8
    Innenexpansionsventil
    9
    Wärmeaufnehmer
    11
    Verdampfungsfähigkeitsregelungsventil
    17, 20, 21 und 22
    Magnetventil
    23
    Heizmedium-zirkulierender Kreislauf (ein zusätzliches Heizmittel)
    26
    Ansaugänderungsklappe
    27
    Innengebläse (ein Gebläseventilator)
    28
    Luftmischdämpfer
    32
    Steuerung (ein Steuerungsmittel)
    57
    Elektroheizer (ein zusätzliches Heizmittel)
    R
    Kältemittelkreislauf

Claims (9)

  1. Ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge, aufweisend einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in dem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen, und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu beheizen; einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen; und ein Steuerungsmittel; so dass das Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert, und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen, das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge, aufweisend: ein zusätzliches Heizmittel, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zu dem Radiator strömt, angeordnet ist, wobei das Steuerungsmittel einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator ausführt, und den Verdichter auf Basis der Einrichtung einer Bedingung, dass eine Einlasskältemitteltemperatur (Txcin) des Radiators geringer ist als eine Auslasskältemitteltemperatur (TCI) des Radiators (Txcin < TCI), stoppt.
  2. Ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge, aufweisend: einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in dem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen, und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu beheizen; einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen; und ein Steuerungsmittel; so dass das Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert, und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen, das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge, aufweisend: ein zusätzliches Heizmittel, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zu dem Radiator strömt, angeordnet ist, wobei das Steuerungsmittel einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator ausführt, und den Verdichter auf Basis einer Einrichtung einer Bedingung, dass eine Differenz zwischen einer gesamten Fähigkeit (Qtotal), die eine gesamte Heizfähigkeit, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, ist und einer zusätzlichen Heizfähigkeit (Qhtr), die eine Heizfähigkeit ist, die von dem zusätzlichen Heizmittel erzeugt werden muss, kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert (X1) ((Qtotal - Qhtr) < X1)).
  3. Ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge, aufweisend einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in dem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen, und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu beheizen; einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen; und ein Steuerungsmittel; so dass das Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert, und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen, das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge, aufweisend: ein zusätzliches Heizmittel, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zu dem Radiator strömt, angeordnet ist, wobei das Steuerungsmittel einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator ausführt, und den Verdichter auf Basis der Einrichtung einer Bedingung stoppt, dass ein Verhältnis einer Differenz (Qtotal - Qhtr) zwischen einer gesamten Fähigkeit (Qtotal), die eine gesamte Heizfähigkeit ist, die von dem Radiator und dem zusätzlichen Heizmittel erzeugt werden muss, und einer zusätzlichen Heizfähigkeit (Qhtr), die eine Heizfähigkeit ist, die von dem zusätzlichen Heizmittel erzeugt werden muss, zu einem Leistungsverbrauch (Php) des Verdichters kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert (X2) ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2).
  4. Ein Klimaanlagengerät für Fahrzeuge, aufweisend einen Verdichter, um ein Kältemittel zu komprimieren, einen Luftstromkanal, durch den Luft strömt, die an einen Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, einen Radiator, der in dem Luftstromkanal angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme abzustrahlen, und dabei die Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, zu beheizen; einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um dem Kältemittel zu ermöglichen, Wärme aufzunehmen; und ein Steuerungsmittel; so dass das Steuerungsmittel dem Kältemittel, das aus dem Verdichter ausgestoßen wurde, ermöglicht, Wärme in dem Radiator abzustrahlen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert, und dann dem Kältemittel ermöglicht, Wärme in dem Außenwärmetauscher aufzunehmen, um den Fahrzeuginnenraum zu beheizen, das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge, aufweisend: ein zusätzliches Heizmittel, das auf einer stromaufwärtigen Seite der Luft, die durch den Luftstromkanal zu dem Radiator strömt, angeordnet ist, wobei das Steuerungsmittel einen kooperativen Betrieb des Heizens der Luft, die an den Fahrzeuginnenraum abgegeben wird, durch das zusätzliche Heizmittel und den Radiator ausführt, und den Verdichter stoppt, auf Basis einer Bildung von einer von: einer Bedingung, dass eine Einlasskältemitteltemperatur (Tcxin) des Radiators geringer ist als eine Auslasskältemitteltemperatur (TCI) des Radiators (Tcxin < TCI), einer Bedingung, dass eine Differenz zwischen einer gesamten Fähigkeit (Qtotal), die eine gesamte Heizfähigkeit ist, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, und einer zusätzlichen Heizfähigkeit (Qhtr), die eine Heizfähigkeit ist, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert (X1) ((Qtotal - Qhtr) < X1), und einer Bedingung, dass ein Verhältnis einer Differenz (Qtotal - Qhtr) zwischen der gesamten Fähigkeit (Qtotal), die die gesamte Heizfähigkeit ist, die durch den Radiator und das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, und der zusätzlichen Heizfähigkeit (Qhtr), die eine Heizfähigkeit ist, die durch das zusätzliche Heizmittel erzeugt werden muss, zu einem Leistungsverbrauch (Php) des Verdichters kleiner ist als ein vorher festgelegter Wert (X2) ((Qtotal - Qhtr)/Php < X2), oder irgendeine Kombination dieser Bedingungen.
  5. Das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zusätzliche Heizmittel ein PTC-Heizer ist.
  6. Das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in dem kooperativen Betrieb, das Steuerungsmittel eine erforderliche Heizfähigkeit (TGQ), die eine Heizfähigkeit ist, die für den Radiator gefordert ist, mit einer Heizfähigkeit (Qhp), die durch den Radiator erzeugt werden muss, vergleicht und somit einen Mangel an Heizfähigkeit (Qhp) auf die erforderliche Heizfähigkeit (TGQ) mit dem Heizen des zusätzlichen Heizmittels ergänzt.
  7. Das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Steuerungsmittel den Verdichter stoppt, wenn ein Zustand, in dem die Bedingung sich ausgebildet hat, für einen vorher festgelegten Zeitraum andauert.
  8. Das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Steuerungsmittel nicht die Einrichtung der Bedingung in einer frühen Phase während des Startvorgangs des Verdichters beurteilt.
  9. Das Klimaanlagengerät für die Fahrzeuge nach Anspruch 8, wobei das Steuerungsmittel nicht die Einrichtung der Bedingung beurteilt, bis ein vorher festgelegter Zeitraum nach dem Startvorgang des Verdichters abläuft.
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