DE112017006392T5 - Klimaanlage für ein Fahrzeug - Google Patents

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air
coolant
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radiator
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Tetsuya Ishizeki
Ryo Miyakoshi
Kouhei Yamashita
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Sanden Corp
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Sanden Automotive Climate Systems Corp
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Abstract

Es wird eine Klimaanlage für ein Fahrzeug bereitgestellt, die in der Lage ist, in effizienter Weise das Beschlagen einer Frontscheibe aufzuheben, wenn ein DEF-Auslassmodus ausgewählt ist. Die Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug beinhaltet einen Kompressor 2, einen Luftströmungskanal 3, einen Radiator 4, einen Wärmeabsorber 9 und einen Außenwärmetauscher 7. Eine Steuerung hat einen DEF-Auslassmodus, um Luft, die einem Fahrzeuginneren zuzuführen ist, zumindest auf die Innenseite einer Frontscheibe 50 des Fahrzeugs zu blasen. Wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist, wird ein Heizmodus ausgeführt, der bewirkt, dass von dem Kompressor 2 abgegebenes Kühlmittel in dem Radiator 4 Wärme abgibt, das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgegeben worden ist, entspannt wird, und anschließend das Kühlmittel in dem Außenwärmetauscher 7 Wärme aufnimmt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftaufbereitungsanlage bzw. eine Klimaanlage für ein Fahrzeug eines Wärmepumpensystems, das Luft im Fahrzeuginneren des Fahrzeugs aufbereitet.
  • Stand der Technik
  • Aufgrund der Aktualität von Umweltproblemen in den vergangenen Jahren werden zunehmend Hybridfahrzeuge und elektrische Fahrzeuge verwendet. Es wurde daher eine Klimaanlage, die für ein derartiges Fahrzeug benutzbar ist, entwickelt, wobei diese Anlage einen Kompressor, der ein Kühlmittel komprimiert und entspannt, einen Radiator, der auf Seite des Fahrzeuginneren vorhanden ist, um eine Wärmeabgabe des Kühlmittels zu ermöglichen, einen Wärmeabsorber, der auf Seite des Fahrzeuginneren vorgesehen ist, um eine Wärmeabsorption des Kühlmittels zu ermöglichen, und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginneren vorgesehen ist, um Wärmeaufnahme oder Wärmeabgabe des Kühlmittels zu ermöglichen, umfasst, und wobei es möglich ist, einen Heizmodus zu ändern, um das von dem Kompressor entspannte Kühlmittel in dem Radiator Wärme abgeben zu lassen und um zu bewirken, dass das Kühlmittel, von welchem die Wärme in diesem Radiator abgegeben wurde, in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnimmt, und wobei ein Entfeuchtungs- und Erwärmungsmodus vorgesehen ist, um das aus dem Kompressor abgegebene bzw. darin entspannte Kühlmittel in dem Radiator Wärme abgeben zu lassen und zu bewirken, dass das Kühlmittel, von dem Wärme in dem Radiator abgegeben worden ist, in dem Wärmeabsorber und in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnimmt, und wobei ein Entfeuchtungs- und Kühlmodus vorgesehen ist, der bewirkt, dass das aus dem Kompressor abgeführte Kühlmittel in dem Radiator und in dem Außenwärmetauscher Wärme abgibt, und bewirkt, dass das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnimmt, und wobei ein Kühlmodus vorgesehen ist, der bewirkt, dass das aus dem Kompressor abgegebene Kühlmittel in dem Außenwärmetauscher Wärme abgibt und bewirkt, dass das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnimmt (siehe beispielsweise die Patentschrift 1).
  • Zitatliste
  • Patentschriften
    • Patentschrift1: Offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Nr. 2014-213765
    • Patentschrift 2: Offengelegte japanische Patentanmeldung mit der Nr. 2014-8858
  • Überblick über die Erfindung
  • Probleme, die von der Erfindung zu lösen sind
  • In dem zuvor genannten Entfeuchtungs- und Heizmodus wird das Fahrzeuginnere entfeuchtet, während es aufgewärmt wird, um damit eine Nebelbildung an einem Fahrzeugfenster (Frontscheibe oder dergleichen) bei niedrigen Außentemperaturen im Winter oder dergleichen zu vermeiden. Jedoch wird der Entfeuchtungs- und Heizmodus in seiner Betriebseffizienz durch seine Entfeuchtung im Vergleich zu dem Heizmodus beeinträchtigt. Ferner gibt es auch ein Verfahren zur Bereitstellung einer Hilfsheizeinrichtung, wie sie in der Patentschrift 1 beschrieben ist und bei dem Entfeuchtungs- und Heizmodus wird erwärmte Luft durch die Hilfsheizeinrichtung in das Fahrzeuginnere eingeblasen und es wird zugelassen, dass das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnimmt, um seine Entfeuchtung auszuführen. Da jedoch selbst in diesem Falle Leistung verbraucht wird, um es einer elektrischen Heizung (PTC-Heizung oder dergleichen) zu ermöglichen, Wärme zu erzeugen, wird die Beeinträchtigung der Betriebseffizienz besonders ausgeprägt:
    • Andererseits werden entsprechende Auslässe FUSS (Fuß: ausgebender Luft am Fuß), LÜFTUNG (Lüftung: Ausblasen der Luft auf Höhe der Brust eines Insassen) und ENTFROSTEN (Entfrosten: Ausblasen der Luft auf das Innere der Frontscheibe oder dergleichen) im Fahrzeuginneren ausgebildet. Entsprechende Betriebsmodi für die Auslässe in Form von einem FUSS-Auslassmodus zum Ausblasen der Luft aus dem FUSS-Auslass, einem BELÜFTUNGS-Auslassmodus zum Ausblasen der Luft aus dem BELÜFTUNGS-Auslass, einem B/L-Auslassmodus zum Ausblasen der Luft aus dem BELÜFTUNG und FUSS, und einem ENTFROSTUNGS-Auslassmodus zum Ausblasen der Luft aus dem ENTFROSTUNGS-Auslass sind in einem automatischen Modus oder durch manuelle Betätigung eines Knopfes auswählbar. Wenn jedoch der ENTFROSTUNGS-Auslassmodus ausgewählt ist, kann das Beschlagen der Frontscheibe verhindert werden, wenn die Temperatur der Frontscheibe (Temperatur im Inneren) auf eine Taupunkttemperatur oder höher für die Luft im Fahrzeuginneren durch die eingeblasene Luft festgelegt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde erdacht, um derartige konventionelle technische Probleme zu lösen, und es ist ihre Aufgabe, eine Luftaufbereitungsanlage bzw. eine Klimaanlage für ein Fahrzeug bereitzustellen, die in der Lage ist, in effizienter Weise ein Beschlagen einer Frontscheibe zu vermeiden, wenn ein ENTFROSTUNGS-Auslassmodus bzw. ein DEF-Auslassmodus ausgewählt ist.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Eine Luftaufbereitungsanlage bzw. eine Klimaanlage für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kompressor, um ein Kühlmittel zu Komprimieren, einen Luftströmungskanal, der welchen Luft, die einem Fahrzeuginneren zuzuführen ist, strömt, einen Radiator, um die Abgabe von Wärme des Kühlmittels zu ermöglichen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in das Fahrzeuginnere zuzuführende Luft aufgewärmt wird, einen Wärmeabsorber, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel Wärme aufnimmt, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in das Fahrzeuginnere zuzuführende Luft abgekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginneren vorgesehen ist, und eine Steuereinrichtung. Die Klimaanlage für das Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen ENTFROSTUNGS-Auslassmodus bzw. DEF-Auslassmodus hat, um die dem Fahrzeuginneren zuzuleitende Luft zumindest auf die Innenseite einer Frontscheibe des Fahrzeugs zu blasen, wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist, wobei die Steuereinrichtung einen Heizmodus ausführt, um zu ermöglichen, dass das aus dem Kompressor abgegebene Kühlmittel in dem Radiator Wärme abgibt, das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgegeben worden ist, entspannt wird, und anschließend zu ermöglichen, dass das Kühlmittel in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnimmt.
  • Die Klimaanlage für das Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 2 zeichnet sich dadurch aus, dass in der vorhergehenden Erfindung die Steuereinrichtung die Funktion des Kompressors auf der Grundlage einer Soll-Auslasstemperatur TAO steuert, die ein Sollwert der Temperatur für die in das Fahrzeuginnere einzublasende Luft ist, oder ein Wert ist, der von der Soll-Auslasstemperatur TAO in dem Heizmodus abgeleitet ist und mehrere Auslassmodi hat, einschließlich des DEF-Auslassmodus, und wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist, erhöht die Steuereinrichtung die Soll-Auslasstemperatur TAO auf einen höheren Wert als für jeden anderen Auslassmodus.
  • Die Klimaanlage für das Fahrzeug der Erfindung und nach Anspruch 3 zeichnet sich dadurch aus, dass in den jeweiligen Erfindungen die Klimaanlage für das Fahrzeug eine Strömungskanalwechseleinrichtung aufweist, um einen Strömungskanal eines Kühlmittels zu wechseln, und die Steuereinrichtung steuert die Strömungskanalwechseleinrichtung, um damit zwischen mehreren Betriebsmodi zu wechseln bzw. umzuschalten und diese auszuführen, einschließlich des Heizmodus, und führt einen Wechsel in den Heizmodus aus, wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist, in einem Zustand, in welchem ein Betrieb in einem Betriebsmodus erfolgt, der nicht der Heizmodus ist.
  • Die Klimaanlage für das Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 4 zeichnet sich dadurch aus, dass in der vorhergehenden Erfindung die Steuereinrichtung den Betriebsmodus auf den Heizmodus in dem DEF-Auslassmodus festlegt.
  • Die Klimaanlage für das Fahrzeug der Erfindung nach Anspruch 5 zeichnet sich dadurch aus, dass in der Erfindung nach Anspruch 3 oder 4 die Steuereinrichtung einen Entfeuchtungs- und Heizmodus als den Betriebsmodus hat, um zu ermöglichen, dass das aus dem Kompressor abgegebene Kühlmittel in dem Radiator Wärme abgibt, das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgeführt worden ist, entspannt, und anschließend ermöglicht, dass das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber und in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnimmt, und die Steuereinrichtung führt einen Wechsel zu dem Heizmodus aus, wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist, in einem Zustand, in welchem eine Betätigung in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus vorgenommen wird.
  • Die Klimaanlage für das Fahrzeug gemäß der Erfindung nach Anspruch 6 zeichnet sich dadurch aus, dass bei der Erfindung nach Anspruch 3 oder 4 die Klimaanlage für das Fahrzeug eine Hilfsheizeinrichtung aufweist, um die von dem Luftströmungskanal in das Fahrzeuginnere zuzuführende Luft zu erwärmen, und die Steuereinrichtung hat als den Betriebsmodus einen Entfeuchtungs- und Heizmodus, um zu bewirken, dass das aus dem Kompressor abgegebene Kühlmittel durch den Außenwärmetauscher strömt, ohne dass es den Radiator durchströmt, um zu ermöglichen, dass das Kühlmittel Wärme abgibt, und sie entspannt das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgeführt worden ist, und ermöglicht anschließend, dass das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnimmt, und ermöglicht, dass die Hilfsheizeinrichtung Wärme erzeugt, und die Steuerung führt einen Wechsel zu dem Heizmodus aus, wenn der DEF-Auslassmodus in einem Zustand ausgewählt ist, in welchem ein Betrieb in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus erfolgt.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß führt in einer Klimaanlage für ein Fahrzeug, die einen Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen Luftströmungskanal, durch welchen einem Fahrzeuginneren zuzuführende Luft strömt, einen Radiator zur Ermöglichung, dass das Kühlmittel Wärme abgibt, um dadurch die aus dem Luftströmungskanal in das Fahrzeuginnere zuzuführende Luft zu erwärmen, einen Wärmeabsorber zur Ermöglichung der Aufnahme von Wärme durch das Kühlmittel, um damit die aus dem Luftströmungskanal in das Fahrzeuginnere zuzuführende Luft abzukühlen, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginneren vorgesehen ist, und eine Steuereinrichtung aufweist, wenn ein DEF-Auslassmodus zum Ausblasen der Luft, die dem Fahrzeuginneren zuzuführen ist, auf zumindest die Innenseite einer Frontscheibe des Fahrzeugs ausgewählt ist, die Steuereinrichtung einen Heizmodus aus, um zu bewirken, dass das aus dem Kompressor abgegebene Kühlmittel in dem Radiator Wärme abgibt, das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgegeben worden ist, entspannt, und anschließend ermöglicht, dass das Kühlmittel in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnimmt. Es ist daher möglich, rasch und effizient die Temperatur der Luft im Fahrzeuginneren an der Innenseite der Frontscheibe auf eine Taupunkttemperatur oder höher zu bringen, um dadurch das Beschlagen der Frontscheibe zu vermeiden.
  • Dabei wird, wie in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus der Erfindung des Anspruchs 5 oder 6 die Entfeuchtung durch den Wärmeabsorber nicht ausgeführt, wodurch es möglich ist, selbst den Nachteil einer Abnahme der Betriebseffizienz und ein Beschlagen der Frontscheibe effizient zu vermeiden, wodurch sogar die Leistungsaufnahme in dem DEF-Auslassmodus reduziert wird.
  • Ferner steuert, wie in der Erfindung nach Anspruch 2, die Steuereinrichtung in dem Heizmodus die Funktion des Kompressors auf der Grundlage einer Soll-Auslasstemperatur TAO, die ein Sollwert der Temperatur der in das Fahrzeuginnere einzublasenden Luft ist, oder ein Wert ist, der von der Soll-Auslasstemperatur TAO abgeleitet ist, und sie hat mehrere Auslassmodi einschließlich des DEF-Auslassmodus, und wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt wird, dann erhöht die Steuereinrichtung die Soll-Auslasstemperatur TAO weiter als bei jedem anderen Auslassmodus. Daher ist es möglich, die Temperatur der von dem Radiator in dem Heizmodus erwärmten Luft anzuheben und diese auf die Innenseite der Frontscheibe in dem DEF-Auslassmodus zu blasen und damit rasch das Beschlagen der Frontscheibe zu vermeiden.
  • Dabei steuert bei dieser Art einer Klimaanlage für das Fahrzeug die Steuereinrichtung eine Strömungskanalwechseleinrichtung, um einen Strömungskanal des Kühlmittels zu wechseln bzw. zu ändern, um damit zwischen mehreren Betriebsmodi einschließlich des Heizmodus zu wechseln und diese auszuführen. Selbst in diesem Falle jedoch, wie in der Erfindung nach Anspruch 3, führt die Steuereinrichtung den Wechsel in den Heizmodus aus, wenn der DEF-Auslassmodus in einem Zustand ausgewählt ist, in welchem ein Betrieb im Betriebsmodus, der nicht der Heizmodus ist, erfolgt. Folglich ist es möglich, das Beschlagen der Frontscheibe im Vergleich zu anderen Betriebsmodi, etwa dem Entfeuchtungs- und Heizmodus der Erfindung nach Anspruch 5 oder 6 effizient zu vermeiden.
  • Dabei legt, wie bei der Erfindung nach Anspruch 4, die Steuereinrichtung den Betriebsmodus auf den Heizmodus in dem DEF-Auslassmodus fest. Daher ist es möglich, selbst den Nachteil zu vermeiden, dass der Betriebsmodus auf die Betriebsmodi geändert wird, die nicht der Heizmodus sind, in einem Zustand, in welchem der DEF-Auslassmodus gewählt wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Ansicht eines Aufbaus einer Klimaanlage bzw. Luftaufbereitungsanlage für ein Fahrzeug einer Ausführungsform, wobei die vorliegende Erfindung angewendet ist (Ausführungsform 1);
    • 2 ist eine Blockansicht einer elektrischen Schaltung einer Steuerung der Klimaanlage für das Fahrzeug nach 1;
    • 3 ist ein Steuerblockdiagramm bezüglich einer Kompressorsteuerung der Steuerung nach 2;
    • 4 ist ein Steuerblockdiagramm bezüglich einer Außenexpansionsventilsteuerung der Steuerung nach 2; und
    • 5 ist eine Ansicht des Aufbaus einer Klimaanlage für ein Fahrzeug einer weiteren Ausführungsform, in der die vorliegende Erfindung angewendet ist (Ausführungsform 2).
  • Modus zum Ausführen der Erfindung
  • Im Weiteren wird eine Beschreibung für Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert auf der Grundlage der Zeichnungen angegeben.
  • [Ausführungsform 1]
  • 1 zeigt die Ansicht eines Aufbaus einer Klimaanlage bzw. Luftaufbereitungsanlage 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform, in der die vorliegende Erfindung angewendet ist. Das Fahrzeug der Ausführungsform, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet ist, ist ein Elektrofahrzeug (EV), in welchem ein Verbrennungsmotor (ein Motor mit innerer Verbrennung) nicht montiert ist, und es bewegt sich mit einem Elektromotor fort, der für den Antrieb sorgt, der wiederum durch Leistung gespeist wird, die in einer Batterie gespeichert ist (beides ist in der Zeichnung nicht gezeigt). Die Klimaanlage 1 für das Fahrzeug der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls durch die Leistung der Batterie angetrieben. Das heißt, in dem Elektrofahrzeug, das nicht in der Lage ist, Wärme durch Verbrennungsmotorabwärme zu erzeugen, führt die Klimaanlage 1 für das Fahrzeug dieser Ausführungsform einen Heizmodus durch die Funktion einer Wärmepumpe aus, wobei ein Kühlmittelkreis verwendet wird, und ferner werden selektiv entsprechende Betriebsmodi in Form eines Entfeuchtungs- und Heizmodus, eines inneren Umwälzmodus, eines Entfeuchtungs- und Kühlmodus, eines Kühlmodus und eines Hilfsheizungs-Einzelmodus umgeschaltet und ausgeführt.
  • Dabei braucht nicht betont werden, dass die vorliegende Erfindung nicht nur für ein Elektrofahrzeug wirksam ist, sondern auch für ein sogenanntes Hybridfahrzeug, in welchem der Verbrennungsmotor und der Elektromotor gemeinsam für den Antrieb verwendet werden, und die Erfindung ist ferner sogar auf ein gewöhnliches Fahrzeug anwendbar, in welchem der Verbrennungsmotor für den Antrieb sorgt.
  • Die Klimaanlage 1 für das Fahrzeug der Ausführungsform führt eine Klimatisierung bzw. Luftaufbereitung (Heizen, Kühlen, Entfeuchten und Belüften) eines Fahrzeuginneren des Elektrofahrzeugs aus. Ein elektrischer Kompressor 2 zum Komprimieren eines Kühlmittels, ein Radiator 4, der in einem Luftströmungskanal 3 einer HVAC-Einheit 10 vorgesehen ist, in welcher Luft des Fahrzeuginneren belüftet und zirkuliert wird, sodass es möglich ist, dass das Hochdruckkühlmittel mit hoher Temperatur, das aus dem Kompressor 2 abgegeben wird, über eine Kühlmittelleitung 13G strömt, und es möglich ist, dass das Kühlmittel Wärme in dem Fahrzeuginneren abgibt, und ein Außenexpansionsventil (eine Druckreduziereinheit) 6, das aus einem elektrischen Ventil aufgebaut ist, das das Kühlmittel während des Erwärmens entspannt und expandiert, ein Außenwärmetauscher 7, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft zur Funktion als der Radiator während des Kühlens und zur Funktion als ein Verdampfer während des Erwärmens ausführt, und ein Innenexpansionsventil (eine Druckreduziereinheit) 8, das aus einem elektrischen Ventil zum Entspannung und Ausdehnen des Kühlmittels aufgebaut ist, ein Wärmeabsorber 9, der in dem Luftströmungskanal 3 vorgesehen ist, um zu bewirken, dass das Kühlmittel aus dem Inneren und dem Äußeren des Fahrzeugs während des Kühlens und während des Entfeuchtens Wärme aufnimmt, ein Akkumulator 12 und andere Komponenten nacheinander durch eine Kühlmittelleitung 13 miteinander verbunden sind, wodurch ein Kühlmittelkreis R gebildet wird.
  • Es ist ein Außengebläse 15 in dem Außenwärmetauscher 7 vorgesehen. Das Außengebläse 15 fördert die Außenluft durch den Außenwärmetauscher 7, um den Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel auszuführen, wodurch die Außenluft veranlasst wird, durch den Außenwärmetauscher 7 zu strömen, selbst wenn das Fahrzeug steht (d. h., seine Geschwindigkeit 0 km/h) beträgt.
  • Ferner hat der Außenwärmetauscher 7 einen Empfängertrocknungsbereich 14 und einen Sub-Kühlungsbereich 16, die nacheinander auf der Stromabwärtsseite des Kühlmittels liegen. Eine Kühlmittelleitung 13A, die mit einem Kühlmittelauslass des Außenwärmetauschers 7 verbunden ist, ist mit dem Empfängertrocknungsbereich 14 über ein Magnetventil 17, das während des Kühlens zu öffnen ist, verbunden, und ein Auslass des Sub-Kühlungsbereichs 16 ist mit dem Innenexpansionsventil 8 über ein Rückschlagventil 18 verbunden. Dabei bilden der Empfängertrocknungsbereich 14 und der Sub-Kühlungsbereich 16 in struktureller Weise einen Teil des Außenwärmetauschers 7, und eine Seite des Innenexpansionsventils 8 des Rückschlagventils 18 dient als eine Vorwärtsrichtung.
  • Des Weiteren ist eine Kühlmittelleitung 13B zwischen dem Rückschlagventil 18 und dem Innenexpansionsventil 8 in Funktion eines Wärmetauschers mit einer Kühlmittelleitung 13C vorgesehen, die auf Auslassseite des Wärmeabsorbers 9 angeordnet ist, und beide Leitungen bilden einen Innenwärmetauscher 19. Folglich wird bewirkt, dass das das Innenexpansionsventil 8 durch die Kühlmittelleitung 13B einströmende Kühlmittel gekühlt (sub-gekühlt) wird mittels des Niedertemperaturkühlmittels, das aus dem Wärmeabsorber 9 herausströmt.
  • Ferner verzweigt sich die Kühlmittelleitung 13A, die sich aus dem Außenwärmetauscher 7 heraus erstreckt, und diese verzweigte Kühlmittelleitung 13D steht mit der Kühlmittelleitung 13C auf der stromabwärtigen Seite des Innenwärmetauschers 19 über ein Magnetventil 21, das während des Heizens zu öffnen ist, im Austausch und ist damit verbunden. Die Kühlmittelleitung 13C ist mit dem Akkumulator 12 verbunden, und der Akkumulator 12 ist mit der Kühlmittelsaugseite des Kompressors 2 verbunden. Des Weiteren ist ein Verdampfungsdrucksteuerventil 11 mit der Kühlmittelleitung 13C auf der Auslassseite des Wärmeabsorbers 9 auf einer Kühlmittelstromabwärtsseite des Innenwärmetauschers 19 auf einer Kühlmittelstromaufwärtsseite im Vergleich zu einem Verbindungspunkt mit der Kühlmittelleitung 13D verbunden.
  • Ferner verzweigt eine Kühlmittelleitung 13E auf einer Auslassseite des Radiators 4 in eine Kühlmittelleitung 13J und eine Kühlmittelleitung 13F vor dem Außenexpansionsventil 6, und eine Verzweigungskühlmittelleitung 13J ist mit einem Kühlmitteleinlass des Außenwärmetauschers 7 über das Außenexpansionsventil 6 verbunden. Die andere Verzweigungskühlmittelleitung 13F steht mit der Kühlmittelleitung 13B auf einer Stromabwärtsseite des Rückschlagventils 18 über ein Magnetventil 22, das während des Entfeuchtens zu öffnen ist, im Austausch und ist damit verbunden. Daher fungiert die Kühlmittelleitung 13F als ein Umgehungskreis, der parallel zu einem in Reihe geschalteten Kreis des Außenexpansionsventils 6 und des Außenwärmetauschers 7 verbunden ist. Das Magnetventil 22 ist mit der Mitte des Umgehungskreises (der Kühlmittelleitung 13F) verbunden. Sodann bilden diese Magnetventile 17, 21 und 22 eine Strömungskanalwechseleinrichtung in der vorliegenden Erfindung.
  • Ferner sind in dem Luftströmungskanal 3 auf einer Luftstromaufwärtsseite des Wärmeabsorbers 9 entsprechende Sauganschlüsse, etwa ein Außenluftsauganschluss und ein Innenluftsauganschluss, ausgebildet (die repräsentativ durch einen Sauganschluss 25 in 1 gezeigt sind). Es ist in dem Sauganschluss 25 eine Saugänderungsklappe 26 vorgesehen, um die in den Luftströmungskanal 3 einzuführende Luft in Innenluft umzuändern, die Luft des Fahrzeuginneren ist (ein Innenluftzirkulationsmodus), und in Außenluft zu ändern, die Luft außerhalb des Fahrzeuginneren ist (ein Außenlufteinführungsmodus). Ferner ist auf einer Luftstromabwärtsseite der Saugänderungsklappe 26 ein Innengebläse (ein Gebläselüfter) 27 zum Zuführen der eingeführten Innen- oder Außenluft in den Luftströmungskanal 3 vorgesehen.
  • Ferner bezeichnet in 1 die Ziffer, 23 eine Hilfsheizung bzw. Zusatzheizung als eine Hilfsheizeinrichtung, die in der Klimaanlage 1 für das Fahrzeug der Ausführungsform vorgesehen ist. Die Hilfsheizung 23 ist aus einem PTC-Heizelement (einem elektrischen Heizelement) in der Ausführungsform gebildet und ist in dem Luftströmungskanal 3 vorgesehen, der eine Luftstromabwärtsseite des Radiators 4 für das Strömen der Luft in dem Luftströmungskanal 3 in dieser Ausführungsform Wenn dann die Hilfsheizung 23 (Hilfsheizungseinrichtung) eingeschaltet wird, um Wärme zu erzeugen (betrieben wird), dann wird die Hilfsheizung zu einem sogenannten Heizungskern, um das Heizen des Fahrzeuginneren zu ergänzen. Wenn daher die Hilfsheizung 23 auf der Stromabwärtsseite des Radiators 4 zu der Strömung der Luft in dem Luftströmungskanal 3 angeordnet ist, wird der Nachteil verhindert, dass der Radiator 4 Wärme aus der von der Hilfsheizung 23 erwärmten Luft aufnimmt. Es ist somit möglich, eine Beeinträchtigung einer Betriebseffizienz der Klimaanlage 1 für das Fahrzeug im Vorfeld zu vermeiden.
  • Dabei ist der Luftströmungskanal 3 auf einer Leeseite (einer Luftstromabwärtsseite) in ausgeprägterer Form als der Wärmetauscher 9 der HVAC-Einheit 10 vorgesehen und ist durch eine Trennwand 10A unterteilt, sodass ein wärmender Wärmetauscherkanal 3A und ein Umgehungskanal 3B zu dessen Umgebung gebildet werden. Der zuvor genannte Radiator 4 und die Hilfsheizung 23 sind in dem heizenden Wärmetauscherkanal 3A angeordnet. Des Weiteren ist in dem Luftströmungskanal 3 auf der Luftstromaufwärtsseite des Radiators 4 eine Luftmischklappe 28 vorgesehen, um ein Verhältnis einzustellen, mit welchem die Luft (die Innenluft oder Außenluft) in dem Luftströmungskanal 3, die in dem Luftströmungskanal 3 strömt und den Wärmeabsorber 9 durchläuft, durch den Radiator 4 und die Hilfsheizung 23 in dem heizenden Wärmetauscherkanal 3A geführt wird.
  • Ferner ist die HVAC-Einheit 10 auf einer Leeseite des Radiators 4 ebenso wie die Hilfsheizung 23 mit entsprechenden Auslässen eines FUSS- (Fuß-) Auslass 29A, eines BELÜFTUNGS- (Belüftung) Auslasses 29B und eines ENTFROSTUNGS- bzw. DEF- (Entfrostungs) Auslass 29C versehen. Der FUSS-Auslass 29A ist ein Auslass, um die Luft am Boden des Fahrzeuginneren auszublasen. Ferner ist der BELÜFTUNGS- bzw. VENT-Auslass 29B ein Auslass, um die Luft in der Nähe der Brust oder des Gesichts eines Insassen in dem Fahrzeuginneren auszublasen. Sodann ist der DEF-Auslass 29C ein Auslass, um die Luft auf die Innenseite der Frontscheibe 70 und ein Seitenfenster (zumindest auf die Frontseite 70) des Fahrzeugs zu blasen. Ferner sind die FUSS-Auslass 29A, der BELÜFTUNGS-Auslass 29B und der DEF-Auslass 29C entsprechend mit jeweiligen Auslassluftklappen in Form einer FUSS-Auslassplatte 31A, einer BELÜFTUNGS-Auslassklappe 31B und einer DEF-Auslassklappe 31C versehen, um die ausgeblasene Luftmenge zu steuern.
  • Dabei hat eine Steuerung 32, die nachfolgend beschrieben ist, einen FUSS-Auslassmodus, um die Luft aus dem FUSS-Auslass 29A auszublasen, einen BELÜFTUNGS-Auslassmodus, um die Luft aus dem BELÜFTUNGS-Auslass 29B auszublasen, und einen B/L-Auslassmodus, um die Luft sowohl aus dem BELÜFTUNGS-Auslass 29B als auch dem FUSS-Auslass 29A auszublasen, und hat einen DEF-Auslassmodus, um die Luft dem DEF-Auslass 29C auszublasen, und die Steuerung ist so ausgebildet, dass die jeweiligen Auslassmodi in automatischer Weise oder auf der Grundlage einer manuellen Betätigung an einem Klimaanlagenbedienbereich 53, der nachfolgend beschrieben ist, ausgewählt werden. Wenn insbesondere ein DEF-Knopf 53A, der in dem Klimaanlagenbedienbereich 53 vorgesehen ist, durch den Insassen eingeschaltet wird, dann ist die Steuerung 32 ausgebildet, den Auslassmodus in den DEF-Auslassmodus zu ändern und damit ein Luftvolumen des Innengebläses 27 (eine Luftvolumenmasse Ga der Luft, das nachfolgend beschrieben ist) zu erhöhen.
  • Ferner ist in 2 eine Steuerung 32 (ECU) eine Steuereinrichtung. Die Steuerung 32 (Steuereinrichtung) ist aus einem Mikrocomputer als Beispiel eines Computers aufgebaut mit einem Prozessor, und ein Eingang der Steuerung ist verbunden mit entsprechenden Ausgängen eines Außenlufttemperatursensors 33, der eine Außenlufttemperatur (Tam) des Fahrzeugs erfasst, eines Außenluftfeuchtigkeitssensors 34, der eine Außenluftfeuchtigkeit erfasst, eines HVAC-Saugtemperatursensors 36, der eine Temperatur der aus dem Sauganschluss 25 in den Luftströmungskanal 3 zu saugende Luft erfasst, eines Innenlufttemperatursensors 37, der eine Temperatur der Luft (der Innenluft) des Fahrzeuginneren erfasst eines Innenluftfeuchtigkeitssensors 38, der eine Feuchtigkeit der Luft des Fahrzeuginneren erfasst, eines Innenluft-CO2-Konzentrationssensors 39, der eine Kohlendioxidkonzentration des Fahrzeuginneren erfasst, eines Auslasstemperatursensors 41, der eine Temperatur (Auslasstemperatur TAI) der in das Fahrzeuginnere einzublasenden Luft erfasst, eines Abgabedrucksensors 42, der einen Druck (einen Abgabedruck Pd) des aus dem Kompressor 2 abgegebenen Kühlmittels erfasst, eines Abgabetemperatursensors 43, der eine Temperatur des aus dem Kompressor 2 abgegebenen Kühlmittels erfasst, eines Saugdrucksensors 44, der einen Druck des in den Kompressor 21 zu saugenden Kühlmittels erfasst, eines Radiatortemperatursensors 46, der eine Temperatur (die Temperatur der durch den Radiator geströmten Luft oder die Temperatur des Radiators 4 selbst: eine Radiatortemperatur TCI) des Radiators 4 erfasst, eines Radiatordrucksensors 47, der einen Kühlmitteldruck (der Druck des Kühlmittels in dem Radiator 4 oder unmittelbar nach dem Ausströmen des Kühlmittels aus dem Radiator 4: ein Radiatordruck PCI) des Radiators 4 erfasst, eines Wärmeabsorbertemperatursensors 48, der eine Temperatur (die Temperatur der den Wärmeabsorber 9 durchlaufenen Luft, oder der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 selbst: eine Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9 erfasst, eines Wärmeabsorberdrucksensors 49, der einen Kühlmitteldruck (den Druck des Kühlmittels in dem Wärmeabsorber 9 oder unmittelbar nach dem Strömen des Kühlmittels aus dem Wärmeabsorber 9) des Wärmeabsorbers 9 erfasst, eines Sonnenstrahlensensors 51 eines, beispielsweise, Fotosensorsystems zur Erfassung eines Sonnenstrahlungsbetrags in das Fahrzeuginnere, eines Geschwindigkeitssensors 52 zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs, des Klima- (Luftaufbereitungs-) Betätigungsbereichs 53 zum Festlegen des Änderns einer vorbestimmten Temperatur oder des Betriebsmodus, eines Außenwärmetauschertemperatursensors 54, der eine Temperatur (die Temperatur des Kühlmittels unmittelbar nach dem Herausströmen des Kühlmittels aus dem Außenwärmetauscher 7, oder die Temperatur des Außenwärmetauschers 7 selbst) des Außenwärmetauschers 7 erfasst, und eines Au-ßenwärmetauscherdrucksensors 56, der einen Kühlmitteldruck (den Druck des Kühlmittels in dem Außenwärmetauscher 7 oder unmittelbar nach dem Herausströmen des Kühlmittels aus dem Außenwärmetauscher 7) des Außenwärmetauschers 7 erfasst.
  • In diesem Falle ist ein Auslassmodusauswahlknopf, der dem zuvor genannten DEF-Knopf 53A miteinschließt, in dem Klimaanlagenbedienbereich 53 vorgesehen und ist einer zum Umschalten des zuvor genannten DEF-Auslassmodus, des BELÜFTUNGS-Auslassmodus, des FUSS-Auslassmodus und de3s B/L-Auslassmodus durch Betätigen eines jeweiligen Knopfs. In 2 ist lediglich der DEF-Knopf 53A dargestellt. Des Weiteren ist der Eingang der Steuerung 32 ferner mit einem Ausgang eines Hilfsheizungstemperatursensors 50 verbunden, der eine Temperatur (die Temperatur der durch die Hilfsheizung 23 strömenden Luft oder die Temperatur der Hilfsheizung 23 selbst: eine Hilfsheizungstemperatur Tptc) der Hilfsheizung 23 erfasst, verbunden.-
  • Andererseits ist ein Ausgang der Steuerung 32 mit dem Kompressor 2, dem Außengebläse 15, dem Innengebläse (dem Gebläselüfter) 27, die der Saugänderungsklappe 26, der Luftmischklappe 28, den jeweiligen Auslassklappen 31A bis 31C, den jeweiligen Magnetventilen des Magnetventils 22 (Entfeuchtung), des Magnetventils 17 (Kühlen) und des Magnetventils 21 (Heizen), dem Verdampfungsdrucksteuerventil 11 und der Hilfsheizung 23 verbunden. Sodann steuert die Steuerung 32 diese Einrichtungen auf der Grundlage der Ausgangssignale der jeweiligen Sensoren und den Einstellungen, die durch den Klimaanlagenbedienbereich 53 eingegeben werden.
  • Mit dem vorhergehenden Aufbau wird nunmehr eine Funktionsweise der Klimaanlage 1 für das Fahrzeug der Ausführungsform als Nächstes beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wechselt die Steuerung 32 die jeweiligen Betriebsmodi in Form des Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Heizmodus, des internen Umwälzmodus, des Entfeuchtungs- und Kühlmodus, des Kühlmodus und des Hilfsheizeinzelmodus und führt diese entsprechend aus. Es wird zunächst eine Beschreibung jedes Modus angegeben.
  • Heizmodus
  • Wenn der Heizmodus von der Steuerung 32 (ein automatischer Modus) oder durch manuelle Betätigung des Klimaanlagenbedienbereichs 53 (ein manueller Modus) ausgewählt wird, dann die öffnet die Steuerung 32 das Magnetventil 21 (für das Heizen) und schließt das Magnetventil 17. Die Steuerung schließt ferner das Magnetventil 22.
  • dann aktiviert die Steuerung den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 hat einen Zustand zum Einstellen eines Verhältnisses, mit welchem die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasene Luft durch den Radiator 4 und die Hilfsheizung 23 in dem heizenden Wärmeaustauschkanal 3A gefördert wird. Somit strömt ein Hochtemperaturgaskühlmittel mit hohem Druck, das aus dem Kompressor 2 abgegeben wird, in den Radiator 4. Da die Luft in dem Luftströmungskanal 3 durch den Radiator 4 strömt, wird die Luft in dem Luftströmungskanal 3 durch das Hochtemperaturkühlmittel in dem Radiator 4 (durch den Radiator 4 und die Hilfsheizung 23, wenn die Hilfsheizung 23 arbeitet) erwärmt, wohingegen das Kühlmittel in dem Radiator 4 die Wärme an die Luft abgibt und sich abkühlt, um zu kondensieren und damit flüssig zu werden.
  • Das gesamte in dem Radiator 4 verflüssigte Kühlmittel strömt aus dem Radiator 4 heraus und erreicht dann das Außenexpansionsventil 6 über die Kühlmittelleitungen 13E und 13J. Das in das Außenexpansionsventil 6 strömende Kühlmittel wird darin entspannt und strömt dann in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kühlmittel verdampft und die Wärme wird ausgehend von der umgebenden Außenluft durch Aktivieren des Außengebläses 15 hoch gefördert. Anders ausgedrückt, der Kühlmittelkreis R dient als eine Wärmepumpe. Anschließend strömt das Niedertemperaturkühlmittel, das aus dem Außenwärmetauscher 7 abströmt, durch die Kühlmittelleitung 13A, das Magnetventil 21 und die Kühlmittelleitung 13D und strömt aus der Kühlmittelleitung 13C in den Akkumulator 12, in welchem es einer Gas-Flüssigkeits-Abscheidung unterworfen wird, woran sich die Wiederholung eines Kreislaufes anschließt, in welchem das Gaskühlmittel in den Kompressor 2 gesaugt wird.
  • Das heißt, in dem Heizmodus wird das Kühlmittel nur durch den Außenwärmetauscher 7 verdampft, und die Wärme wird der Außenluft entzogen. Die Luft in dem Luftströmungskanal 3 wird durch den Radiator 4 unter Anwendung der entzogenen Wärme erwärmt. Die erwärmte Luft wird aus den Auslässen 29A bis 29C über die Hilfsheizung 23 ausgeblasen und somit wird ein Erwärmen des Fahrzeuginneren ausgeführt.
  • Die Steuerung 32 berechnet einen Sollradiatordruck PCO (ein Sollwert des Radiatordrucks PCI) aus einer zuvor genannten Sollauslasstemperatur TAO oder einer Sollradiatortemperatur TCO (einem Sollwert der Temperatur TCI des Radiators), die aus der Sollauslasstemperatur TAO berechnet wird, und steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf der Grundlage des Sollradiatordrucks PCO) und des Kühlmitteldrucks (der Radiatordrucks ist ein hoher Druck des Kühlmittelkreises (R) des Radiators 4, wobei der Druck durch den Radiatordrucksensor 47 erfasst wird. Des Weiteren steuert die Steuerung 32 eine Ventilstellung des Au-ßenexpansionsventils 6 auf der Grundlage der von dem Radiatortemperatursensor 46 erfassten Radiatortemperatur TCI und auf der Grundlage des Radiatordrucks (PCI der von dem Radiatordrucksensor 47 erfasst wird, und steuert einen Sub-Kühlungsgrad (SC) des Kühlmittels in einem Auslass des Radiators 4.
  • In der Ausführungsform wird der Sollradiatordruck PCO auf der Sollradiatortemperatur TCO berechnet, wobei der Sollradiatordruck PCO auch direkt aus der Sollauslasstemperatur THO berechnet werden kann, um Drehzahl des Kompressors 2 zu steuern. Dabei ist in der Ausführungsform die Sollradiatortemperatur TCO im Wesentlichen TCO = TAO, jedoch wird eine vorbestimmte Grenze des Steuerns vorgesehen.
  • Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Als Nächstes öffnet in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus die Steuerung 32 das Magnetventil 22 in dem vorhergehenden Zustand des Heizmodus. Folglich wird ein Teil des kondensierten Kühlmittels, das in die Kühlmittelleitung 13E strömt, durch den Radiator 4 verteilt. Dieser Teil des Kühlmittels strömt durch das Magnetventil 22 in die Kühlmittelleitung 13F und strömt von der Kühlmittelleitung 13B durch den Innenwärmetauscher 19 in das Innenexpansionsventil 8, und das restliche Kühlmittel strömt durch das Außenexpansionsventil 6. Das heißt, der verteilte Teil des Kühlmittels wird von dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9.
  • Die Steuerung 32 steuert die Ventilstellung des Innenexpansionsventils 8 derart, dass ein Überhitzungsgrad (SH) des Kühlmittels in einem Auslass des Wärmeabsorbers 9 bei einem vorbestimmten Wert gehalten wird, jedoch sammelt sich Wasser in der aus dem Innengebläse 27 ausgeblasenen Luft, das an dem Wärmeabsorber 9 durch einen wärmeabsorbierenden Vorgang des Kühlmittels anhaftet, wobei der Vorgang in dem Wärmeabsorber 9 zu diesem Zeitpunkt folgt. Daher wird die Luft gekühlt und entfeuchtet. Das verteilte Restkühlmittel, das in die Kühlmittelleitung 13J strömt, wird von dem Außenexpansionsventil 6 entspannt und anschließend verdampft es in dem Außenwärmetauscher 7 und nimmt Wärme aus der Außenluft auf.
  • Das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel strömt durch den Innenwärmetauscher 19 und das Verdampfungsdrucksteuerventil 11 nacheinander und vereinigt sich mit dem Kühlmittel (dem Kühlmittel aus dem Außenwärmetauscher 7) aus der Kühlmittelleitung 13D in der Kühlmittelleitung 13C, und danach wird ein Umlauf wiederholt, in welchem das Kühlmittel durch den Akkumulator 12 in den Kompressor 2 gesaugt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in einem Vorgang des Durchlaufens des Radiators 4 (der Radiator 4 und die Hilfsheizung 23, wenn die Hilfsheizung 23 Wärme erzeugt) erneut erwärmt, wodurch die Entfeuchtung und das Erwärmen des Fahrzeugs des Fahrzeuginneren ausgeführt werden.
  • Die Steuerung 32 steuert die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Grundlage des Sollradiatordrucks PCO, der aus der Sollradiatortemperatur TCO berechnet wird, und auf der Grundlage des Radiatordrucks PCI (der hohe Druck des Kühlmittelkreises R), der von dem Radiatordrucksensor 47 erfasst wird, und sie steuert die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage der Temperatur (der Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird. Des Weiteren öffnet die Steuerung 32 (zur Vergrößerung eines Durchflusskanals)/schließt (um einen Durchfluss von wenig Kühlmittel zu ermöglichen) das Verdampfungsdrucksteuerventil 11 auf der Grundlage der Temperatur Te des Wärmeabsorbers 9, die von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, um die Gefahr zu verhindern, dass der Wärmeabsorber 9 aufgrund eines exzessiven Abfalls seiner Temperatur einfriert.
  • Interner Umlaufmodus bzw. Umluftmodus
  • Als Nächstes schließt in dem internen Umlaufmodus die Steuerung 32 das Außenexpansionsventil 6 in dem obigen Zustand des Entfeuchtungs- und Heizmodus (eine vollständig geschlossene Stellung) und schließt das Magnetventil 21. Da dieser interne Umlaufmodus ein Zustand ist, in welchem das Außenexpansionsventil 6 vollständig geschlossen ist, wobei dies zu der Steuerung des Außenexpansionsventils 6 in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus erfolgt, wird dieser interne Umlaufmodus als ein Teil des Entfeuchtungs- und Heizmodus in der vorliegenden Erfindung benutzt.
  • Jedoch werden das Außenexpansionsventil 6 und das Magnetventil 21 geschlossen, wodurch das Einströmen des Kühlmittels in den Außenwärmetauscher 7 und das Herausströmen des Kühlmittels aus dem Außenwärmetauscher 7 gehemmt werden. Somit strömt das gesamte kondensierte Kühlmittel, das durch den Radiator 4 in die Kühlmittelleitung 13E strömt, durch das Magnetventil 22 zu der Kühlmittelleitung 13F. Sodann strömt das durch die Kühlmittelleitung 13F strömende Kühlmittel aus der Kühlmittelleitung 13B durch den Innenwärmetauscher 19 und erreicht das Innenexpansionsventil 8. Das Kühlmittel wird von dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9. Das Wasser in der aus dem Innengebläse 27 ausgeblasenen Luft sammelt sich zusammen, um an den Wärmeabsorber 9 aufgrund des Wärmeabsorptionsvorgangs zu diesem Zeitpunkt anzuhaften, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet.
  • Es wird ein Umlauf wiederholt, in welchem das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittelleitung 13C nacheinander durch den Innenwärmetauscher 19 und das Verdampfungsdrucksteuerventil 11 strömt und sodann durch den Akkumulator 12 strömt, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden. Die von dem Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird bei dem Vorgang des Durchlaufens des Radiators 4 erneut erwärmt, wodurch das Fahrzeuginnere entfeuchtet und erwärmt wird. In diesem internen Umlaufmodus zirkuliert jedoch das Kühlmittel zwischen dem Radiator 4 (Wärmeabgabe) und dem Wärmeabsorber 9 (Wärmeaufnahme), das in dem Luftströmungskanal 3 auf der Innenseite vorhanden ist, und somit wird die Wärme nicht von der Außenluft entnommen, sondern es wird die Erwärmungsfähigkeit für eine aufgenommene Leistung des Kompressors 2 ausgeübt. Da die gesamte Menge des Kühlmittels durch den Wärmeabsorber 9 strömt, der eine Entfeuchtungsfunktion ausübt, ist die Fähigkeit des Entfeuchtens ausgeprägt, aber die Fähigkeit zum Heizen ist im Vergleich zu dem vorhergehenden Entfeuchtungs- und Heizmodus relativ gering.
  • Die Steuerung 32 steuert die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 oder des zuvor genannten Radiatordrucks PCI (der hohe Druck des Kühlmittelkreises R). Dabei wählt die Steuerung 32 eine kleiner Kompressorsolldrehzahl aus, die aus Berechnungen aus der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 und des Radiatordrucks PCI ermittelt werden kann, um den Kompressor 2 zu steuern.
  • Entfeuchtungs- und Kühlmodus
  • Als Nächstes öffnet in dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus die Steuerung 32 das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21. Des Weiteren schließt die Steuerung auch das Magnetventil 22. Sodann aktiviert die Steuerung den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 hat den Zustand zum Einstellen eines Verhältnisses, bei welchem die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasene Luft in dem heizenden Wärmetauscherkanal 3A den Radiator 4 durchläuft. Somit strömt das Hochtemperaturgaskühlmittel mit hohem Druck, das aus dem Kompressor 2 abgegeben wird, in den Radiator 4. Da die Luft in dem Luftströmungskanal 3 den Radiator 4 durchläuft, wird die Luft in dem Luftströmungskanal 3 durch das Kühlmittel mit hoher Temperatur in dem Radiator 4 erwärmt, wohingegen dem Kühlmittel in dem Radiator 4 die Wärme durch die Luft entnommen wird und abgekühlt wird, sodass es kondensiert und flüssig wird.
  • Das aus dem Radiator 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch die Kühlmittelleitung 13E und erreicht das Außenexpansionsventil 6, und strömt weiter in den Außenwärmetauscher 7 durch das Außenexpansionsventil 6, das so gesteuert ist, dass es geringfügig geöffnet ist. Das in dem Außenwärmetauscher 7 strömende Kühlmittel wird durch das Durchlaufen desselben oder durch Außenluft, die das Außengebläse 15 durchläuft gekühlt und kondensiert anschließend. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt von der Kühlmittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, sodass es dann nachfolgend in den Empfängertrocknungsbereich 14 und den Sub-Kühlungsbereich 16 strömt. Dabei wird das Kühlmittelteil sub-gekühlt bzw. unterkühlt.
  • Das aus dem Sub-Kühlungsbereich 16 des Außenwärmetauschers 7 herausströmende Kühlmittel strömt durch das Rückschlagventil 18 und tritt in die Kühlmittelleitung 13B ein, und erreicht schließlich über den Innenwärmetauscher 19 das Innenexpansionsventil 8. Das Kühlmittel wird von dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt anschließend zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9. Da das Wasser in der aus dem Innengebläse 27 ausgeblasenen Luft durch die Wärmeaufnahme zu diesem Zeitpunkt sich sammelt und an dem Wärmeabsorber 9 anhaftet, wird daher die Luft gekühlt und entfeuchtet.
  • Es wird ein Umlauf wiederholt, in welchem das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel durch den Innenwärmetauscher 19 und nachfolgend durch das Verdampfungsdrucksteuerventil 11 strömt und über die Kühlmittelleitung 13C den Akkumulator 12 erreicht, und somit diese Komponenten durchströmt, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden. Die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird bei dem Vorgang des Durchlaufens des Radiators 4 (eine Wärmeabgabefähigkeit ist geringer als beim Heizen) erneut erwärmt, wodurch das Fahrzeuginnere entfeuchtet und gekühlt wird.
  • Die Steuerung 32 steuert die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Grundlage der Temperatur (die Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, und steuert die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage des zuvor genannten hohen Drucks de3s Kühlmittelkreises R, um den Kühlmitteldruck (den Radiatordruck PCI) des Radiators 4 zu steuern.
  • Kühlmodus
  • Als Nächstes öffnet im Kühlmodus die Steuerung 32 die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 in den obigen Zustand des Entfeuchtungs- und Kühlmodus vollständig. Somit strömt das Hochtemperaturgaskühlmittel mit hohem Druck, das von dem Kompressor 2 abgegeben wird, in den Radiator 4. Da die Luft in dem Luftströmungskanal 3 nicht den Radiator 4 durchläuft, strömt das Kühlmittel lediglich an dem Radiator vorbei. Das aus dem Radiator 4 herausströmende Kühlmittel strömt durch die Kühlmittelleitung 13E und erreicht das Außenexpansionsventil 6. Dabei wird das Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet, und somit strömt das Kühlmittel durch das Außenexpansionsventil 6 so, dass es an der Kühlmittelleitung 13J vorbeiläuft, und strömt in dieser Form in den Außenwärmetauscher 7, in welchem das Kühlmittel durch das Durchströmen oder durch die Außenluft kühl wird, die von der Au-ßenlüfter 15 gefördert wird, um damit zu kondensieren und zu verflüssigen. Da s aus dem Außenwärmetauscher 7 herausströmende Kühlmittel strömt von der Kühlmittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, um nachfolgend in dem Empfängertrocknungsbereich 14 und den Sub-Kühlungsbereich 16 zu strömen. Dabei wird das Kühlmittel sub-gekühlt.
  • Das aus dem Sub-Kühlungsbereich 16 des Außenwärmetauschers 7 herausströmende Kühlmittel tritt in die Kühlmittelleitung 13B über das Rückschlagventil 18 ein und erreicht über den Innenwärmetauscher 19 das Innenexpansionsventil 8. Das Kühlmittel wird von dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt anschließend zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9. Da das Wasser in der Luft, die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasen wird, sich durch den Wärmeentzug zu diesem Zeitpunkt sammelt und an den Wärmeabsorber 9 haftet, wird die Luft daher gekühlt.
  • Es wird ein Umlauf wiederholt, in welchem das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel durch den Innenwärmetauscher 19 und danach durch das Verdampfungsdrucksteuerventil 11 strömt und über die Kühlmittelleitung 13C den Akkumulator 12 erreicht, und es strömt durch diese Komponenten hindurch, sodass es in den Kompressor 2 eingesaugt wird. Die von dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft strömt nicht an dem Radiator 4 vorbei, sondern wird aus den jeweiligen Auslässen 29A bis 29C in das Fahrzeuginnere geblasen, wodurch das Fahrzeuginnere gekühlt wird. In diesem Kühlmodus steuert die Steuerung 32 die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Grundlage der Temperatur (der Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird.
  • Hilfsheizungseinzelmodus
  • Ferner hat die Steuerung 32 der Ausführungsform einen Hilfsheizungseinzelmodus für Fälle, wenn übermäßiger Frost im Außenwärmetauscher 7, etc., auftritt, wodurch der Kompressor 2 und das Außengebläse 15 in dem Kühlmittelkreis R angehalten werden, und es wird dabei die Hilfsheizung 23 aktiviert, um das Fahrzeuginnere lediglich durch die Hilfsheizung 23 zu heizen. Selbst in diesem Falle steuert die Steuerung 32 die Aktivierung (Wärmeerzeugung) der Hilfsheizung 23 auf der Grundlage der Hilfsheizungstemperatur Tptc, die von dem Hilfsheizungstemperatursensor 50 erfasst wird, und auf der Grundlage der zuvor beschriebenen Sollheizungstemperatur TCO.
  • Ferner aktiviert die Steuerung 32 das Innengebläse 27, und die Luftmischklappe 28 hat einen Zustand zum Leiten der Luft in dem Luftströmungskanal 3, die aus dem Innengebläse 27 geblasen wird, durch die Hilfsheizung 23, um die Luftmenge einzustellen. Die von der Hilfsheizung 23 erwärmte Luft wird aus den Auslässen 29A bis 29C in das Fahrzeuginnere geblasen, und somit wird das Fahrzeuginnere erwärmt.
  • Wechsel bzw. Änderung des Betriebsmodus
  • Die Steuerung 32 berechnet die zuvor genannte Sollauslasstemperatur TAO mit der folgenden Gleichung (I). Die Sollauslasstemperatur TAIO ist ein Sollwert der Auslasstemperatur TAI, die die Temperatur der Luft ist, die aus den Auslässen 29A bis 29C in das Fahrzeuginnere geblasen wird. TAO = ( Tset − Tin ) × K + Tbal ( f ( Tset , SUN , Tam ) )
    Figure DE112017006392T5_0001
    wobei Tset eine vorbestimmte Temperatur des Fahrzeuginneren ist, die durch den Klimaanlagenbedienbereich 53 eingestellt wird, Tin eine Temperatur der Luft im Fahrzeuginneren ist, die von dem Innenlufttemperatursensor 37 erfasst wird, K ein Koeffizient ist, und Tbal ein Ausgleichswert ist, der aus der vorbestimmten Temperatur Tset, einem Sonnenstrahlungsbetrag SDUN, der von dem Sonnenstrahlungssensor 51 erfasst wird, und der Außenlufttemperatur Tan, die von dem Außenlufttemperatursensor 33 erfasst wird, ist. Ferner gilt im Allgemeinen, dass, je niedriger die Außenlufttemperatur Tam ist, desto höher die Sollauslasstemperatur TAO wird, und die Sollauslasstemperatur TAO wird mit steigender Außenlufttemperatur Tam verringert.
  • Sodann wählt die Steuerung 32 einen Betriebsmodus aus den vorhergehenden entsprechenden Betriebsmodi auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, die von dem Au-ßenlufttemperatursensor 33 erfasst wird, und auf der Grundlage der Sollauslasstemperatur TAO beim Einschalten aus. Ferner wählt nach dem Einschalten die Steuerung die entsprechenden Betriebsmodi gemäß den Änderungen in der Umgebung und den Einstellungsbedingungen, etwa der Außenlufttemperatur Tam und der Sollauslasstemperatur TAO aus und schaltet zwischen diesen um. Wenn jedoch der zuvor genannte DEF-Auslassmodus T ausgewählt wird, werden ein Wechsel in den Heizmodus und ein Festlegen des Betriebsmodus so ausgeführt, wie dies nachfolgend beschrieben ist.
  • Hilfsheizung durch die Hilfsheizung 23
  • Wenn ferner die Steuerung 32 erkennt, dass das Heizvermögen durch den Radiator 4 im Heizmodus zu gering ist, dann aktiviert die Steuerung die Hilfsheizung 23, um Wärme zu erzeugen, wodurch das heizen durch die Hilfsheizung 23 ausgeführt wird. Wenn die Hilfsheizung 23 Wärme erzeugt, erwärmt die Hilfsheizung 23 die Luft in den Luftströmungskanal 3 weiter, die an dem Radiator 4 vorbeiläuft.
  • Wenn daher das Heizvermögen, das durch den Radiator 4 bereitgestellt werden kann, für das erforderliche Heizvermögen zu gering ist (das aus der Differenz zwischen der Sollradiaturtemperatur TCO, die aus der Sollauslasstemperatur TAO erhalten werden kann, und der Wärmeabsorbertemperatur Te berechnet ist) zu gering ist, dann ergänzt die Hilfsheizung 23 das Heizvermögen bei diesem vorliegenden Mangel.
  • Steuerung des Kompressors 2 und des Außenexpansionsventils 6 im Heizmodus und im Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Anschließend wird eine Beschreibung zur Steuerung der Anzahl an Umdrehungen NC des Kompressors 2 und der Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 in dem zuvor genannten Heizmodus und in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus angegeben, wobei auf 3 und 4 Bezug genommen wird. 3 ist ein Steuerblockdiagramm der Steuerung 32, die eine Sollanzahl an Umdrehungen (eine Kompressorsolldrehzahl) TGNCh des Kompressors 2 in dem Heizmodus und in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus festlegt. Ein F/F- (Vorwärtskopplungs-) Steuerbetragsberechnungsabschnitt 58 der Steuerung 32 berechnet einen F/F-Steuerungsbetrag TGNChff der Kompressorsolldrehzahl auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, die aus dem Außenlufttemperatursensor 33 erhältlich ist, in einer Gebläsespannung BLV des Innengebläses 27, einer Luftmischklappenstellung SW der Luftmischklappe 28, die aus SW = (TAO-Te)/(TCI-Te) erhältlich ist, einen Sollteilkühlungsgrad TGSC, der ein Sollwert eines Sub-Kühlungsgrades SC in dem Auslass des Radiators 4 ist, der zuvor genannten Sollradiatortemperatur TCO, die der Sollwert der Temperaturwert des Radiators 4 ist, und dem Sollradiatordruck PCO, der der Sollwert des Druckes des Radiators 4 ist.
  • Dabei ändert sich die Luftmischklappenstellung SW im Bereich von 0 ≤ SW ≤ 1, 0 bezeichnet eine vollständig geschlossene Stellung bei der Luftmischung, in der die Luft nicht durch den Radiator 4 und die Hilfsheizung 23 läuft, und 1 bezeichnet einen bei der Luftmischung vollständig geöffneten Zustand, in welchem die Luft in dem Luftströmungskanal 3 den Radiator 4 und die Hilfsheizung 23 durchläuft.
  • Ein Sollwertberechnungsabschnitt 59 berechnet den Sollradiatordruck PCO auf der Grundlage des zuvor genannten Sollteilkühlungsgrads TGSC und auf der Grundlage der Sollradiatortemperatur TCO. Ferner berechnet ein F/B- (Rückkopplungs-) Steuerbetragsberechnungsabschnitt 60 einen F/B-Steuerungsbetrag TGNChfb der Kompressorsolldrehzahl auf der Grundlage des Sollradiatordrucks PCO und des Radiatordrucks PCI, der den Kühlmitteldruck des Radiators 4 ist. Dann addiert ein Addierer 61 den von dem F/F-Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 58 berechneten F/F-Steuerungsbetrag TGNCnff und den von dem F/B-Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 60 berechneten TGNChfb. Ein Grenzfestlegungsabschnitt 62 fügt Grenzen für eine obere Grenze beim Steuern und für eine untere Grenze beim Steuern hinzu und ermittelt ein Ergebnis davon als die Kompressorsolldrehzahl TGNCh. In dem Heizmodus und in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus steuert die Steuerung 32 die Drehzahl NC des Kompressors 2 auf der Grundlage der Kompressorsolldrehzahl TGNCh.
  • Das heißt, in dem Heizmodus und in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus berechnet die Steuerung 32 die Kompressorsolldrehzahl TGNCh und steuert die Drehzahl NC des Kompressors 2 derart, dass der Radiatordruck PCI den Sollradiatordruck PCO erreicht, wobei dies auf der Grundlage des Radiatordrucks PCI und des Sollradiatordrucks PCO erfolgt.
  • Als Nächstes zeigt 4 ein Steuerungsblockdiagramm der Steuerung 32, die eine Sollstellung (eine Außenexpansionsventilsollstellung) TGECCVte des Außenexpansionsventils 6 in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus vermittelt. Ein F/F-Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 65 der Steuerung 32 berechnet einen F/F-Steuerungsbetrag TGECCVteff der Außenexpansionsventilsollstellung auf der Grundlage der Sollwärmeabsorbertemperatur TEO des Wärmeabsorbers 9, auf der Grundlage der Sollradiatortemperatur TCO, auf der Grundlage eines Massenluftvolumens Ga der Luft und auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam.
  • Ferner berechnet ein F/B-Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 63 einen F/B-Steuerungsbetrag TGECCVtefb der Außenexpansionsventilsollstellung auf der Grundlage der Sollwärmeabsorbertemperatur TEO und der Wärmeabsorbertemperatur Te. Anschließend addiert ein Addierer 66 den von dem F/F-Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 65 berechneten F/F-Steuerungsbetrag TGECCVteff und den von dem F/B-Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 63 berechneten F/B-Steuerungsbetrag TGECCVtefb. Ein Grenzfestlegungsabschnitt 67 fügt Werte für eine obere Grenze bei der Steuerung und für eine untere Grenze bei der Steuerung hinzu und ermittelt dann ein Ergebnis davon als die Außenexpansionsventilsollstellung TGECCVte. In dem Entfeuchtungs- und Heizmodus steuert die Steuerung 32 die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage der Außenexpansionsventilsollstellung TGECCVte.
  • Das heißt, bei diesem Entfeuchtungs- und Heizmodus berechnet die Steuerung 32 die Außenexpansionsventilsollstellung TGECCVte und steuert die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 derart, dass die Wärmeabsorbertemperatur Te die Sollwärmeabsorbertemperatur TEO erreicht, wobei dies auf der Grundlage der Wärmeabsorbertemperatur Te und der Sollwärmeabsorbertemperatur TEO erfolgt. Wenn in diesem Falle die Wärmeabsorbertemperatur Te höher wird als die Sollwärmeabsorbertemperatur TEO, dann wird die Außenexpansionsventilsollstellung TGECCVte klein, und die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 wird reduziert, um den Betrag des Kühlmittels, das in dem Wärmeabsorber 9 durch die Kühlmittelleitungen 13F und 13B strömt, zu vergrößern. Wenn andererseits die Wärmeabsorbertemperatur Te kleiner wird als die Sollwärmeabsorbertempertur TEO, dann wird die Außenexpansionsventilsollstellung TGECCVte groß, und die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 wird vergrößert, um die Menge des Kühlmittels zu verringern, die in den Wärmeabsorber 9 strömt.
  • Wenn somit in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus die Wärmeabsorbertemperatur Te kleiner wird als die Sollwärmeabsorbertemperatur TEO, dann vergrößert die Steuerung 32 die Außenexpansionsventilsollstellung TGECCVte, erweitert die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 und verkleinert die menge des Kühlmittels, die durch die Kühlmittelleitungen 13F und 13B in den Wärmeabsorber 9 strömt. Wenn jedoch beispielsweise der in dem Klimaanlagenbedienbereich 53 vorgesehene DEF-Knopf 53A durch den Insassen während des Fahrens in diesem Entfeuchtungs- und Heizmodus eingeschaltet wird, dann ändert die Steuerung den Betriebsmodus in den Heizmodus.
  • Steuerung des Betriebsmodus, wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist
  • Das heißt, wenn beispielsweise der DEF-Knopf 53A des Klimaanlagenbedienbereichs 53 während des Fahrens in dem zuvor genannten Entfeuchtungs- und Heizmodus eingeschaltet wird, sodass der Auslassmodus in den DEF-Auslassmodus geändert wird, dann führt die Steuerung 32 eine Steuerung aus, in der zwangsweise der Betriebsmodus in den Heizmodus geändert wird und in der die Funktion auf den Heizmodus festgelegt wird (d. h., es wird ein Wechsel des Betriebsmodus verhindert). Folglich wird ein Wechsel von dem Heizmodus in andere Betriebsmodi, etwa den Entfeuchtungs- und Heizmodus, und dergleichen, nicht ausgeführt, während der DEF-Knopf 53A eingeschaltet ist, um in den DEF-Auslassmodus zu wechseln.
  • Ferner korrigiert in dem Heizmodus bei Auswahl dieses DEF-Auslassmodus die Steuerung 32 die durch die zuvor genannte Formel (I) berechnete Sollauslasstemperatur TAO in eine Richtung derart, dass sie um einen vorbestimmten Wert (beispielsweise einige Grad) angehoben wird, und sie erhöht das Luftvolumen des Innengebläses 27, wie dies zuvor beschrieben ist. Dabei öffnet in diesem DEF-Auslassmodus die Steuerung 32 näherungsweise dem DEF-Auslass 29C vollständig mittels der DEF-Auslassklappe 31C und schließt andere Auslässe 29A und 29B durch die jeweiligen Auslassklappen 31A und 31B.
  • Da das Strömen des Kühlmittels des Kühlmittelkreises R den Heizmodus als Annahme voraussetzt, und da die Radiatortemperatur TCI durch das Anheben der Sollauslasstemperatur TAO ebenfalls erhöht wird, wird somit die Luft, die eine hohe Temperatur hat, aus dem DEF-Auslass 29C auf die Innenseite der Frontscheibe 70 und auf die Innenseite des Seitenfensters durch das mit höherer Drehzahl betriebene Innengebläse 27 intensiv geblasen.
  • Da die Temperatur der Frontscheibe 70 oder des Seitenfensters selbst und die Temperatur der Innenraumluft innerhalb dieser Frontscheibe 70 und dergleichen rasch auf eine Taupunkttemperatur oder darüber eingestellt werden, wird das Beschlagen Innenseite der Frontscheibe 70, und dergleichen zügig aufgehoben. Da keine Entfeuchtung durch den Wärmeabsorber 9 wie in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus ausgeführt wird, tritt in diesem Falle auch eine Betriebseffizienz des Kompressors 2 verbessert.
  • Wie zuvor beschrieben ist, führt in der vorliegenden Erfindung, wenn der DEF-Auslassmodus zum Ausblasen der dem Fahrzeuginneren zuzuführenden Luft zumindest auf die Innenseite der Frontscheibe 70 des Fahrzeugs ausgewählt wird, die Steuerung 32 den Heizmodus aus, sodass das Kühlmittel, das von dem Kompressor 2 abgegeben wird, in dem Radiator 4 Wärme abgibt, und sie entspannt das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgegeben worden ist, und anschließend kann das Kühlmittel nur in dem Außenwärmetauscher 7 Wärme aufnehmen. Es ist daher möglich, die Temperatur der Fahrzeuginnenluft auf der Innenseite der Frontscheibe 70 und dergleichen auf die Taupunkttemperatur oder höher festzulegen, um damit das Beschlagen der Frontscheibe 70 und dergleichen aufzuheben.
  • In diesem Falle wird, wie in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus die Entfeuchtung durch den Wärmeabsorber 9 nicht ausgeführt, wodurch es möglich ist, den Nachteil, wonach die Betriebseffizienz beeinträchtigt wird, zu vermeiden, in effizienter Weise das Beschlagen der Frontscheibe 70 und dergleichen zu vermeiden und dadurch sogar die Leistungsaufnahme in dem DEF-Auslassmodus zu reduzieren.
  • Auch wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt wird, erhöht die Steuerung 32 die Sollauslasstemperatur TAO weiter als wenn andere Auslassmodi gewählt werden. Es ist daher möglich, die Temperatur der von dem Radiator 4 in dem Heizmodus erwärmten Luft anzuheben und diese auf die Innenseite der Frontscheibe 70 und dergleichen in dem DEF-Auslassmodus zu blasen, wodurch das Beschlagen der Frontscheibe 70 und dergleichen rasch aufgehoben wird.
  • Wenn ferner der DEF-Auslassmodus in einem Zustand ausgewählt wird, in welchem das Aktivieren in einem Betriebsmodus, der nicht der Heizmodus ist, ausgeführt wird, dann führt die Steuerung 32 einen Wechsel zu dem Heizmodus aus, wodurch es möglich ist, das Beschlagen der Frontscheibe 70 und dergleichen im Vergleich zu dem zuvor genannten Entfeuchtungs- und Heizmodus effizient zu vermeiden.
  • Da in diesem Falle die Steuerung 32 den Betriebsmodus auf den Heizmodus in dem DEF-Auslassmodus festlegt, ist es möglich, selbst den Nachteil, wonach der Betriebsmodus auf den Betriebsmodus, der nicht der Heizmodus ist, geändert wird, in einem Zustand zu vermeiden, in welchem der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist.
  • [Ausführungsform 2]
  • Dabei ist der Aufbau des Kühlmittelkreises R, der in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben ist, nicht darauf beschränkt, sondern er kann in dem Schutzbereich geändert werden, ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise zeigt 5 einen Kühlmittelkreis R einer weiteren Ausführungsform einer Klimaanlage 1 für ein Fahrzeug. Dabei sind in dieser Zeichnung Komponenten, die mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 genannt sind, mit der gleichen oder ähnlichen Funktion versehen. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform sind eine Kühlmittelleitung 13F und ein Magnetventil 22 nicht vorhanden, eine Kühlmittelleitung 13E ist mit einer Kühlmittelleitung 13J verbunden, und ein Außenexpansionsventil 6 ist mit der Kühlmittelleitung 13J verbunden. Ferner ist ein Rückschlagventil 18 in einem Auslass eines Sub-Kühlungsbereichs 16 nicht vorgesehen und ist in dieser Form mit einer Kühlmittelleitung 13B verbunden.
  • Ferner ist ein Magnetventil 30 (das eine Strömungskanalwechseleinrichtung bildet), das während der Entfeuchtung und der Heizung und einer maximalen Kühlung, die nachfolgend beschrieben ist, in einer Kühlmittelleitung 13G zwischen einer Abgabeseite eines Kompressors 2 und einer Einlassseite eines Radiators 4 zu schließen ist, in einer Kühlmittelleitung 13G zwischen einer Abgabeseite eines Kompressors 2 und einer Einlassseite eines Radiators 4 angeordnet. In diesem Falle verzweigt sich die Kühlmittelleitung 13G in eine Umgehungsleitung 35 auf einer Stromaufwärtsseite des Magnetventils 30. Diese Umgehungsleitung 35 ist mit der Kühlmittelleitung 13J auf der Stromabwärtsseite des Außenexpansionsventils 6 über ein Magnetventil 40 (das ebenfalls eine Strömungskanalwechseleinrichtung bildet) im Austausch und damit verbunden, wobei das Ventil während des Entfeuchtens und des Heizens und der maximalen Kühlung zu öffnen ist. Eine Umgehungseinrichtung 45 ist dabei durch diese Umgehungsleitung 35, das Magnetventil 30 und das Magnetventil 40 gebildet.
  • Die Umgehungseinrichtung 45 ist aus einer derartigen Umgehungsleitung 35, einem Magnetventil 30 und einem Magnetventil 40 aufgebaut, wodurch es möglich ist, in kontinuierlicher Weise einen Übergang eines Entfeuchtungs- und Heizmodus und eines Modus mit maximaler Kühlung herbeizuführen, sodass ein aus dem Kompressor 2 abgegebenes Kühlmittel zu veranlassen, direkt in einen Außenwärmetauscher 7 zu strömen, und in einem Heizmodus, einem Entfeuchtungs- und Kühlmodus und einem Kühlmodus zu ermöglichen, dass das aus dem Kompressor 2 abgegebene Kühlmittel in den Radiator 4 strömt, wie dies später beschrieben ist. Ferner ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Hilfsheizung 23 in einem Luftströmungskanal 3 vorgesehen, der eine Leeseite (Luftstromaufwärtsseite) des Radiators 4 in Bezug auf die Strömung der Luft in dem Luftströmungskanal 3 wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist das zuvor genannte Verdampfungsdrucksteuerventil 11 nicht vorgesehen.
  • Es wird nun in Verbindung mit dem vorgehenden Aufbau eine Funktionsweise der Klimaanlage 1 für das Fahrzeug gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. In dieser Ausführungsform ändert eine Steuerung 32 entsprechende Betriebsmodi und führt diese aus, die in Form des Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Kühlmodus, des Kühlmodus, des Modus mit maximaler Kühlung (maximaler Kühlungsmodus) und in Form eines Hilfsheizungseinzelmodus (ein interner Umlaufmodus, der in dieser Ausführungsform nicht existiert) vorliegen. Da insbesondere die Funktionsweise und das Strömen des Kühlmittels im Heizungsmodus, dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus und dem Kühlmodus bei deren Auswahl und in dem Hilfsheizungseinzelmodus ähnlich zu denjenigen in der zuvor beschriebenen Ausführungsform (Ausführungsform 1) sind, wird die Beschreibung dieser Funktionen weggelassen. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform (Ausführungsform 2) angenommen, dass das Magnetventil 30 zu öffnen ist, und das Magnetventil 35 wird in dem Heizmodus, dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus und in dem Kühlmodus als ein Ventil angenommen, das zu schließen ist. Da ferner die zuvor genannten jeweiligen Auslassmodi ähnlich sind, wird auch deren Beschreibung hier weggelassen.
  • Entfeuchtungs- und Heizmodus der Klimaanlage 1 für das Fahrzeug in Fig. 5
  • Wenn andererseits der Entfeuchtungs- und Heizmodus ausgewählt wird, öffnet die Steuerung 32 ein Magnetventil 17 und schließt ein Magnetventil 21 in dieser Ausführungsform (Ausführungsform 2). Ferner schließt die Steuerung 32 das Magnetventil 30, öffnet das Magnetventil 40 und schließt eine Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 vollständig. Anschließend aktiviert die Steuerung 32 den Kompressor 2. Die Steuerung 32 aktiviert die Gebläse 15 und 27, und eine Luftmischklappe 28 hat im Wesentlichen einen Zustand, wonach die gesamte Luft in dem Luftströmungskanal 3, die aus dem Innengebläse 27 ausströmt und anschließend über einen Wärmeabsorber 9 strömt, durch die Hilfsheizung 23 und den Radiator 4 in einem heizenden Wärmeaustauscherkanal 3A geleitet wird, wobei auch eine Einstellung des Luftvolumens ausgeführt wird.
  • Daher strömt von dem Kompressor 2 an die Kühlmittelleitung 13G abgegebenes Kühlmittel in Gasform mit hoher Temperatur und hohem Druck in die Umgehungsleitung 35, ohne zu dem Radiator 4 zu strömen, und es erreicht die Kühlmittelleitung 13J auf der Stromabwärtsseite des Außenexpansionsventils 6 über das Magnetventil 40. Da dabei das Außenexpansionsventil 6 vollständig geschlossen ist, strömt das Kühlmittel in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kühlmittel wird beim Durchlaufen gekühlt oder wird durch Außenluft gekühlt, die durch das Außengebläse 15 strömt, um eine Kondensation zu bewirken. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 strömende Kühlmittel strömt von der Kühlmittelleitung 13A durch das Magnetventil 17 nachfolgend in einen Empfängertrocknungsbereich 14 und den Sub-Kühlungsbereich 16. Dort wird das Kühlmittel sub-gekühlt.
  • Das aus dem Sub-Kühlungsbereich 16 des Außenwärmetauschers 7 strömende Kühlmittel tritt in die Kühlmittelleitung 13B und erreicht über einen Innenwärmetauscher 19 ein Innenexpansionsventil 8. Nachdem das Kühlmittel in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt wird, strömt das Kühlmittel zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9. Die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasene Luft wird durch die Wärmeaufnahme zu diesem Zeitpunkt gekühlt, und das Wasser in der Luft sammelt sich an, und haftet an dem Wärmeabsorber 9 an, und damit wird die Luft in dem Luftströmungskanal 3 gekühlt und entfeuchtet. Es wird ein Umlauf wiederholt, in welchem das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel durch den Innenwärmetauscher 19 strömt, um damit über eine Kühlmittelleitung 13C einen Akkumulator 12 zu erreichen, und das Kühlmittel wird durch diese Komponenten hindurch in den Kompressor 2 gesaugt.
  • Da dabei die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 vollständig geschlossen ist, ist es möglich, den Nachteil, wonach das aus dem Kompressor 2 abgegebene Kühlmittel in umgekehrter Richtung von dem Außenexpansionsventil 6 in den Radiator 4 strömt, zu reduzieren oder zu verhindern. Somit wird die Verringerung einer Kühlmittelzirkulationsmenge reduziert oder vermieden, sodass die Fähigkeit der Luftaufbereitung gewährleistet wird. Ferner aktiviert in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus die Steuerung 32 die Hilfsheizung 23, um damit Wärme zu erzeugen. Folglich wird die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft beim Vorgang des Durchlaufens der Hilfsheizung 23 weiter erwärmt, und die Temperatur steigt an, sodass das Entfeuchten und das Erwärmen eines Fahrzeuginneren erreicht werden.
  • Die Steuerung 32 steuert die Drehzahl NC des Kompressors 2 auf der Grundlage einer Temperatur (einer Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die von dem Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, und auf der Grundlage einer Sollwärmeabsorbertemperatur CEO, die ein Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur Te ist, und steuert die Aktivierung (Erwärmung durch Wärmeerzeugung) der Hilfsheizung 23 auf der Grundlage einer Hilfsheizungstemperatur Tptc, die von einem Hilfsheizungstemperatursensor 50 erfasst wird, und auf der Grundlage einer Sollradiatortemperatur TCO, wodurch in geeigneter Weise das Absinken einer Temperatur der Luft verhindert wird, die aus entsprechenden Auslässen 29A bis 29C in das Fahrzeuginnere zu blasen ist, in dem die Hilfsheizung 23 aufgeheizt wird, während in geeigneter Weise das Kühlen und Entfeuchten der Luft durch den Wärmeabsorber 9 erfolgen. Daher ist es möglich, die Temperatur der in das Fahrzeuginnere geblasenen Luft auf eine geeignete Heiztemperatur zu steuern, während die Luft entfeuchtet wird, und es ist möglich, eine komfortable und effiziente Entfeuchtung und Erwärmung des Fahrzeuginneren zu erreichen.
  • Da die Hilfsheizung 23 auf der Luft Stromaufwärtsseite des Radiators 4 angeordnet ist, läuft die in der Hilfsheizung 23 erwärmte Luft durch den Radiator 4, aber es wird nicht bewirkt, dass das Kühlmittel in den Radiator 4 in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus einströmt. Somit wird ebenfalls der Nachteil vermieden, wonach der Radiator 4 Wärme aus der von der Hilfsheizung 23 erwärmten Luft aufnimmt. Das heißt, die Temperatur der in das Fahrzeuginnere geblasenen Luft wird durch den Radiator 4 kaum abgesenkt, und ein COP ist ebenfalls verbessert.
  • Modus mit maximaler Kühlung (maximaler Kühlungsmodus) der Klimaanlage 1 für Fahrzeuge in Fig. 5
  • Ferner öffnet in dem Modus mit maximaler Kühlung die Steuerung 32 das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21. Ferner schließt die Steuerung 32 das Magnetventil 30 und öffnet das Magnetventil 40, und schließt die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 vollständig. Anschließend aktiviert die Steuerung 32 den Kompressor 2 und führt keine Aktivierung der Hilfsheizung 23 aus. Die Steuerung 32 aktiviert die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 hat einen Zustand zum Einstellen eines Verhältnisses, mit welchem die Luft in dem Luftströmungskanal 3 aus dem Innengebläse 27 geblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wird, und durch die Hilfsheizung 23 und den Radiator 4 in dem heizenden Wärmetauscherkanal 3A zu führen ist.
  • Folglich strömt das gasförmige Kühlmittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, das von dem Kompressor 2 an die Kühlmittelleitung 13G ausgegeben wird, in die Umgehungsleitung 35, ohne dass es zu dem Radiator 4 strömt, und es erreicht die Kühlmittelleitung 13J auf der Stromabwärtsseite des Außenexpansionsventils 6 über das Magnetventil 40. Da dabei das Außenexpansionsventil 6 vollständig geschlossen ist, strömt das Kühlmittel in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kühlmittel wird beim Durchgang luftgekühlt oder wird durch die Außenluft gekühlt, die durch das Außengebläse 15 strömt, um eine Kondensation zu bewirken., Das aus dem Außenwärmetauscher 7 strömende Kühlmittel strömt von der Kühlmittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, um danach in den Empfängertrocknungsbereich 14 und den Sub-Kühlungsbereich 16 zu strömen. Hier wird das Kühlmittel sub-gekühlt.
  • Das aus dem Sub-Kühlungsbereich 16 des Außenwärmetauschers 7 strömende Kühlmittel tritt in die Kühlmittelleitung 13B ein und erreicht über den Innenwärmetauscher 19 das Innenexpansionsventil 8. Das Kühlmittel wird in dem Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt anschließend zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9. Die von dem Innengebläse 27 ausgegebene Luft wird zu diesem Zeitpunkt durch den Wärmeabgabevorgang gekühlt. Da ferner das Wasser in der Luft sich ansammelt, sodass es an den Wärmeabsorber 9 anhaftet, wird somit die Luft in dem Luftströmungskanal 3 entfeuchtet. Es wird ein Umlauf wiederholt, in welchem das in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel durch den Innenwärmetauscher 19 strömt, um schließlich über die Kühlmittelleitung 13C den Akkumulator 12 zu erreichen, und es strömt durch diese Komponenten, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden. Da dabei das Außenexpansionsventil 6 vollständig geschlossen ist, ist es möglich, in ähnlicher Weise den Nachteil, wonach das aus dem Kompressor 2 abgegebene Kühlmittel rückwärts von dem Außenexpansionsventil 6 zu dem Radiator 4 strömt, reduziert oder verhindert werden. Folglich wird die Verringerung einer Kühlmittelumlaufmenge reduziert oder vermieden, sodass die Fähigkeit einer Luftaufbereitung sichergestellt wird.
  • Da dabei das Kühlmittel mit hoher Temperatur in dem zuvor genannten Kühlmodus in den Radiator 4 strömt, tritt eine direkte Wärmeleitung von dem Radiator 4 zu einer HVAC-Einheit 10 nicht in einer kleinen Weise auf. Da jedoch kein Kühlmittel in diesem Modus mit maximaler Kühlung in den Radiator 4 strömt, wird die Luft in dem Luftströmungskanal 3 aus dem Wärmeabsorber 9 durch die Wärme nicht erwärmt, die von dem Radiator 4 an die HVAC-Einheit 10 übertragen wird. Daher erfolgt das starke Kühlen des Fahrzeuginneren und unter einer derartigen Umgebung, dass die Außenlufttemperatur Tam insbesondere höher ist, wird das Fahrzeuginnere rasch abgekühlt, sodass es möglich ist, eine komfortable Fahrzeuginnenluftaufbereitung zu erreichen. Selbst in diesem Modus mit maximaler Kühlung steuert die Steuerung 32 die Drehzahl NC des Kompressors 2 auf der Grundlage der Temperatur (der Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, und auf der Grundlage der zuvor genannten Sollwärmeabsorbertemperatur TEO, die dessen Sollwert ist.
  • Betriebsmodussteuerung, wenn der DEF-Auslassmodus in der Ausführungsform der Fig. 5 ausgewählt ist
  • Wenn dann der DEF-Knopf 53A des Klimaanlagenbedienbereichs 53 während des Fahrens in den Entfeuchtungs- und Heizmodus, beispielsweise in einer Weise ähnlich zu der zuvor genannten Weise (10) eingeschaltet wird, führt selbst in dieser Ausführungsform zur Änderung des Auslassmodus in den DEF-Auslassmodus die Steuerung 32 eine Steuerung aus, um zwangsweise den Betriebsmodus auf den Heizmodus umzuschalten und den Betriebsmodus auf den Heizmodus festzulegen (wobei eine Änderung des Betriebsmodus verboten wird).
  • Ähnlich korrigiert in dem Heizmodus bei Auswahl dieses DEF-Auslassmodus die Steuerung 32 die Sollauslasstemperatur TAO, die durch die zuvor genannte Formel (I) berechnet ist, in einer Richtung derart, dass sie um einen vorbestimmten Wert angehoben wird (beispielsweise einige Grad, und die Steuerung vergrößert das Luftvolumen des Innengebläses 27, wie dies zuvor beschrieben ist. Da das Strömen des Kühlmittels des Kühlmittelkreises R den Heizmodus annimmt, und eine Radiatortemperatur TCI ebenfalls durch das Anheben der Sollauslasstemperatur TAO erhöht wird, wird selbst in der vorliegenden Ausführung somit die Luft, die eine hohe Temperatur hat, intensiv aus dem DEF-Auslass 29C auf die Innenseite einer Frontscheibe 70 und auf die Innenseite eines Seitenfensters durch das Innengebläse mit erhöhter Drehzahl 27 geblasen.
  • Da die Temperatur der Fahrzeuginnenluft auf der Innenseite der Frontscheibe 70 und dergleichen rasch auf eine Taupunkttemperatur oder höher festgelegt wird, kann das Beschlagen der Innenseite der Frontscheibe 70 und dergleichen rasch aufgehoben werden. Da ferner in diesem Falle die Erzeugung von Wärme aus der Hilfsheizung 23 und die Entfeuchtung mittels des Wärmeabsorbers 9 nicht ausgeführt wird, wie dies in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus der Fall ist, wird der Nachteil, wonach eine Betriebseffizienz der Klimaanlage 1 für das Fahrzeug beeinträchtigt wird, ebenfalls vermieden, und das Beschlagen der Frontscheibe 70 oder dergleichen wird in effizienter Weise aufgehoben, wodurch die Leistungsaufnahme in dem DEF-Auslassmodus ebenfalls deutlich reduzierbar ist.
  • Die vorhergehende Ausführungsform 1 ist beschrieben, indem das Beispiel der Änderung der jeweiligen Betriebsmodi in Form des Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Heizmodus, des internen Umlaufmodus, des Entfeuchtungs- und Kühlmodus, des Kühlmodus und des Hilfsheizungseinzelmodus verwendet werden, und die Ausführungsform 2 ist beschrieben, wobei das Beispiel der Wechsel der jeweiligen Betriebsmodi in Form des Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Kühlmodus, des Kühlmodus, des Modus mit maximaler Kühlung und des Hilfsheizungseinzelmodus verwendet werden, wobei keine Beschränkung darauf besteht. Die vorliegende Erfindung ist auch wirksam für mindestens eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, das in der Lage ist, den Heizmodus auszuführen, oder für eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, die zwischen dem Heizmodus und dem Entfeuchtungs- und Heizmodus umschaltet und diese Modi ausführt.
  • Obwohl ferner die Ausführungsform unter Verwendung des Beispiels beschrieben ist, in welchem der DEF-Knopf 53A während des Fahrens in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus eingeschaltet wird, kann der Betriebsmodus auf den Heizmodus geändert werden, selbst wenn der DEF-Knopf 53A in dem Kühlmodus und in dem Modus mit maximalem Kühlen eingeschaltet wird.
  • Ferner ist in der Ausführungsform eine Beschreibung angegeben, in der die Hilfsheizung 23, die aus dem PTC-Heizelement in dem Luftströmungskanal 3 gebildet ist, vorgesehen ist, jedoch ist die Hilfsheizung nicht auf diesen Fall beschränkt. Es kann ein Wasser-Luft-Wärmetauscher in dem Luftströmungskanal 3 angeordnet werden, und Wasser, das von einem Heizelement erwärmt wird, kann durch diesen Wasser-Luft-Wärmetauscher durch einen Zirkulationskreis umgewälzt werden, um die in das Fahrzeuginnere geblasene Luft zu erwärmen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Klimaanlage für Fahrzeuge bzw. Luftaufbereitungsanlage für Fahrzeuge
    2
    Kompressor
    3
    Luftströmungskanal
    4
    Radiator
    6
    Außenexpansionsventil
    7
    Außenwärmetauscher
    8
    Innenexpansionsventil
    9
    Wärmeabsorber
    22
    Magnetventil (Öffnungs/Schließventil)
    23
    Hilfsheizung bzw. Zusatzheizung (Hilfsheizeinrichtung)
    29A ~ 29C
    Auslass
    31A ~ 31C
    Auslassklappe
    32
    Steuerung (Steuereinrichtung)
    70
    Frontscheibe
    R
    Kühlmittelkreis
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014213765 [0002]
    • JP 20148858 [0002]

Claims (6)

  1. Eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit: einem Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels; einem Luftströmungskanal, durch welchen die einem Fahrzeuginneren zuzuführende Luft strömt; einem Radiator, der bewirkt, dass das Kühlmittel Wärme abgibt, wodurch die von dem Luftströmungskanal an das Fahrzeuginnere zuzuführende Luft erwärmt wird; einem Wärmeabsorber, der es dem Kühlmittel ermöglicht, Wärme aufzunehmen, wodurch die von dem Luftströmungskanal in das Fahrzeuginnere zuzuführende Luft gekühlt wird; einem Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginneren vorgesehen ist; und einer Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung einen DEF-Auslassmodus zum Blasen der dem Fahrzeuginneren zuzuführenden Luft auf zumindest die Innenseite einer Frontscheibe des Fahrzeuges hat, und wobei, wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist, die Steuereinrichtung einen Heizmodus ausführt, der ermöglicht, dass das von dem Kompressor abgegebene Kühlmittel in dem Radiator Wärme abgibt, das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgeführt worden ist, entspannt wird und anschließend bewirkt wird, dass das Kühlmittel in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnimmt.
  2. Die Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung die Funktion des Kompressors auf der Grundlage einer Sollauslasstemperatur TAO, die ein Sollwert der Temperatur der in das Fahrzeuginnere zu blasenden Luft oder ein Wert ist, der aus der Sollauslasstemperatur TAO in dem Heizmodus abgeleitet wird, steuert, und mehrere Auslassmodi einschließlich des DEF-Auslassmodus hat, und wobei, wenn der DEF-Auslassmodus ausgewählt ist, die Steuereinrichtung die Sollauslasstemperatur TAO weiter anhebt als bei Auswahl jedes anderen Auslassmodus.
  3. Die Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Strömungskanalwechseleinrichtung, um einen Strömungskanal eines Kühlmittels zu wechseln, wobei die Steuereinrichtung die Strömungskanalwechseleinrichtung so steuert, dass damit mehrere Betriebsmodi einschließlich des Heizmodus umgeschaltet und ausgeführt werden, und wobei, wenn der DEF-Auslassmodus in einem Zustand ausgewählt ist, in welchem der Betrieb in einem Betriebsmodus ausgeführt wird, der nicht der Heizmodus ist, die Steuereinrichtung ein Umschalten auf den Heizmodus ausführt.
  4. Die Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, wobei in dem DEF-Auslassmodus die Steuerung den Betriebsmodus auf den Heizmodus festlegt.
  5. Die Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinrichtung als den Betriebsmodus einen Entfeuchtungs- und Heizmodus hat, um zu bewirken, dass das von dem Kompressor abgegebene Kühlmittel in dem Radiator Wärme abgibt, das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgeführt worden ist, entspannt wird und anschließend das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber und in dem Außenwärmetauscher Wärme aufnimmt, und wobei, wenn der DEF-Auslassmodus in einem Zustand ausgewählt ist, in welchem der Betrieb in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus erfolgt, die Steuereinrichtung ein Umschalten auf den Heizmodus ausführt.
  6. Die Klimaanlage für ein Fahrzeug nach Anspruch 3 oder 4 mit einer Hilfsheizeinrichtung zum Erwärmen der von dem Luftströmungskanal zu dem Fahrzeuginneren zuzuführenden Luft, wobei die Steuereinrichtung einen Entfeuchtungs- und Heizmodus als den Betriebsmodus hat, der bewirkt, dass das von dem Kompressor abgegebene Kühlmittel durch den Außenwärmetauscher strömt, ohne zu dem Radiator zu strömen, um zu bewirken, dass das Kühlmittel Wärme abgibt, das Kühlmittel, von welchem die Wärme abgegeben worden ist, entspannt wird und anschließend das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnimmt, und die Hilfsheizungseinrichtung Wärme erzeugt, und wobei, wenn der DEF-Auslassmodus in einem Zustand ausgewählt ist, in welchem der Betrieb in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus erfolgt, die Steuereinrichtung ein Umschalten auf den Heizmodus ausführt.
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