DE112018000591T5 - Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung - Google Patents

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

Es ist eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung vorgesehen, die in der Lage ist, einen effektiven Bereich eines Entfeuchtungs- und Heizmodus zu erweitern, um eine komfortable Fahrzeuginnenklimatisierung zu erreichen. Eine Steuerungsvorrichtung (Steuerung) führt einen Entfeuchtungs- und Heizmodus aus, um ein von einem Kompressor 2 abgegebenes Kältemittel in einem Radiator 4 Wärme abstrahlen zu lassen, einen Teil des Kältemittels von einem Bypasskreislauf (Kältemittelleitung 13F) zu einem Innenexpansionsventil 8 strömen zu lassen und das restliche Kältemittel durch ein Außenexpansionsventil 6 strömen zu lassen. Im Entfeuchtungs- und Heizmodus weist die Steuerungsvorrichtung einen Zustand des Steuerns des Betriebs des Kompressors 2 auf, basierend auf einer Wärmeabsorbertemperatur Te und führt einen Radiatortemperatur-Prioritätsmodus aus, der eine Leistungsfähigkeit des Kompressors erweitert, wenn die Wärmeabstrahlung im Radiator unzureichend ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung eines Wärmepumpentyps, die Luft in einem Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs klimatisiert, und insbesondere eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung, die für ein Hybridauto und ein Elektroauto geeignet ist.
  • Stand der Technik
  • Durch die Aktualisierung der Umweltprobleme in den letzten Jahren haben sich Hybridautos und elektrische Fahrzeuge verbreitet. Weiterhin wurde als Klimatisierungsvorrichtung, die auf ein solches Fahrzeug anwendbar ist, eine Klimatisierungsvorrichtung entwickelt, die einen Kompressor zur Komprimierung und Abgabe eines Kältemittels, einen Radiator, der auf einer Fahrzeuginnenraumseite angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, einen Wärmeabsorber, der auf der Fahrzeuginnenraumseite angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen, und einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme abstrahlen oder Wärme absorbieren zu lassen, umfasst und in der zwischen einem Heizmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme im Radiator abstrahlen zu lassen und das Kältemittel, von dem die Wärme in diesem Radiator abgestrahlt wurde, Wärme im Außenwärmetauscher absorbieren zu lassen, einem Entfeuchtungs- und Heizmodus, um das von dem Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator abstrahlen zu lassen und das Kältemittel, von dem die Wärme in dem Radiator abgestrahlt wurde, Wärme in dem Wärmeabsorber und dem Außenwärmetauscher absorbieren zu lassen, einem Entfeuchtungs- und Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme im Radiator und im Außenwärmetauscher abstrahlen zu lassen und das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber absorbieren zu lassen, und einem Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme im Außenwärmetauscher abstrahlen zu lassen und das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber absorbieren zu lassen, gewechselt werden kann (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
  • In diesem Fall ist ein Außenexpansionsventil in einem Einlass des Außenwärmetauschers angeordnet, und ein Innenexpansionsventil ist in einem Einlass des Wärmeabsorbers angeordnet. Zudem ist ein Bypasskreislauf parallel in einer Reihenschaltung des Außenexpansionsventil und des Außenwärmetauschers vorgesehen. In dem vorgenannten Entfeuchtungs- und Heizmodus wird dann das den Radiator durchlaufende Kältemittel verteilt und sein Teil wird veranlasst, von dem Bypasskreislauf zum Innenexpansionsventil zu strömen, und darin komprimiert, gefolgt davon, dass es in den Wärmeabsorber strömen kann, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen. Des Weiteren wird das restliche Kältemittel veranlasst, durch das Außenexpansionsventil zu strömen, und darin dekomprimiert, und dann veranlasst, durch den Außenwärmetauscher zu strömen, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen.
  • Zudem wurde in einem solchen Entfeuchtungs- und Heizmodus der Betrieb (Drehzahl) des Kompressors auf Basis eines Radiatordrucks gesteuert, um dadurch eine Heizleistung durch den Radiator zu steuern, und das Außenexpansionsventil wurde basierend auf der Temperatur des Wärmeabsorbers gesteuert, um eine Entfeuchtungsleistung (Kühlleistung) durch den Wärmeabsorber zu steuern. Das heißt, wenn die Temperatur des Wärmeabsorbers geringer wird als eine Soll-Wärmeabsorbertemperatur, wurde eine Ventilposition des Außenexpansionsventils erhöht, um die Menge des von dem Bypasskreislauf zum Wärmeabsorber strömenden Kältemittels zu reduzieren. Wenn die Temperatur des Wärmeabsorbers umgekehrt hoch wird, wurde die Ventilposition des Außenexpansionsventils reduziert, um die Menge des von dem Bypasskreislauf durch das Innenexpansionsventil strömenden Kältemittels zu erhöhen.
  • Zitierungsliste
  • Patentdokumente
  • Patentdokument 1: Veröffentlichung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2014 - 94673
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Wie vorstehend beschrieben, wurde die Temperatur des Wärmeabsorber im Entfeuchtungs- und Heizmodus durch die Ventilposition des Außenexpansionsventils gesteuert. Daher besteht ein Risiko, dass, da die Temperatur des Wärmeabsorbers niedriger ist als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur, beispielsweise in einer Umgebung, in der die Außenlufttemperatur gering wird, auch wenn das Außenexpansionsventil auf die maximale Ventilposition expandiert wird, die Ausblastemperatur der zum Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft verringert wird. So wird in dem vorstehend beschriebenen Patentdokument 1 ein Verdunstungsdrucksteuerventil (im Patentdokument 1 als Verdunstungsleistungssteuerventil bezeichnet) an der Kältemittelauslassseite des Wärmeabsorbers montiert und das Verdunstungsdrucksteuerventil wurde in einer solchen Situation geöffnet/geschlossen, um die Menge des in den Wärmeabsorber strömenden Kältemittels zu reduzieren. Das Verdunstungsdrucksteuerventil hat jedoch den Nachteil, dass es vergleichsweise teuer ist.
  • Somit wird der Betrieb des Kompressors sogar im Entfeuchtungs- und Heizmodus basierend auf der Temperatur des Wärmeabsorbers gesteuert, ohne ein solches Verdunstungsdrucksteuerventil vorzusehen, und die Temperatur des Wärmeabsorbers kann durch die Betriebssteuerung des Kompressors an die Soll-Wärmeabsorbertemperatur angepasst werden. In einem solchen Fall tritt ein Problem auf, dass, da die Drehzahl des Kompressors auch nicht bei einer geringen Außenlufttemperatur erhöht werden kann, wenn die Temperatur des Wärmeabsorbers auf die Soll-Wärmeabsorbertemperatur konvergiert, die Temperatur des Radiators nicht ausreicht, und einen komfortablen Entfeuchtungs- und Heizmodusbetrieb unmöglich macht, wenn ein hoher Druck eines Kältemittelkreislaufs auch in einem Zustand, in dem das Außenexpansionsventil bis zu einer oberen Steuergrenze geöffnet ist, nicht auf einen Sollwert angehoben wird, so dass der Entfeuchtungs- und Heizmodus auf einen anderen Betriebsmodus umgestellt werden muss.
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um solche herkömmlichen technischen Probleme zu lösen, und ein Ziel ist es, eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist, einen effektiven Bereich eines Entfeuchtungs- und Heizmodus zu erweitern, um eine komfortable Fahrzeuginnenraumklimatisierung zu erreichen.
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst einen Kompressor zur Komprimierung eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, einen Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen, wodurch die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen, ein Außenexpansionsventil, um das in den Außenwärmetauscher strömende Kältemittel zu dekomprimieren, einen Bypasskreislauf, der parallel mit einer Reihenschaltung des Außenwärmetauschers und des Außenexpansionsventils verbunden ist, ein Innenexpansionsventil, um das in den Wärmeabsorber strömende Kältemittel zu dekomprimieren, und eine Steuerungsvorrichtung. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung zumindest einen Entfeuchtungs- und Heizmodus ausführt, um das von dem Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu verteilen, einen Teil des Kältemittels von dem Bypasskreislauf in das Innenexpansionsventil strömen zu lassen, das Kältemittel im Innenexpansionsventil zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in den Wärmeabsorber strömen zu lassen, um das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme absorbieren zu lassen, und das restliche Kältemittel durch das Außenexpansionsventil zu dekomprimieren, und dann das Kältemittel in den Außenwärmetauscher strömen zu lassen, um das Kältemittel im Außenwärmetauscher Wärme absorbieren zu lassen, und die Steuerungsvorrichtung in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus den Betrieb des Kompressors auf Basis einer Wärmeabsorbertemperatur Te, die eine Temperatur des Wärmeabsorbers ist, steuert oder einen Zustand des Steuerns des Betriebs des Kompressors auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te aufweist, und einen Radiatortemperatur-Prioritätsmodus ausführt, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors zu erhöhen, wenn die Wärmeabstrahlung im Radiator zu gering ist.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass in der obigen Erfindung die Steuerungsvorrichtung eine kleinere Drehzahl einer Soll-Drehzahl TGNCh des Kompressors, berechnet basierend auf einem Radiatordruck PCI, der ein Druck des Radiators ist, und einer Soll-Drehzahl TGNCc des Kompressors, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te auswählt, um den Betrieb des Kompressors im Entfeuchtungs- und Heizmodus zu steuern.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te im Entfeuchtungs- und Heizmodus auf eine Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Soll-Wert dieser ist, konvergiert und die Wärmeabstrahlung im Radiator in einem Zustand, in dem eine Ventilposition des Außenexpansionsventils eine maximale Ventilposition des Steuerns wird, zu gering ist, die Steuerungsvorrichtung den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus ausführt.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Erfindung des Anspruchs 1 die Steuerungsvorrichtung im Entfeuchtungs- und Heizmodus einen Normalmodus ausführt, um den Betrieb des Kompressors auf Basis des Radiatordrucks PCI, der ein Druck des Radiator ist, zu steuern und die Ventilposition des Außenexpansionsventils auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te zu steuern, zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus wechselt, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te im Normalmodus auf eine Soll Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert dieser ist, konvergiert und die Wärmeabstrahlung im Radiator in einem Zustand, in dem die Ventilposition des Außenexpansionsventils eine maximale Ventilposition des Steuerns wird, zu gering ist, und im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus die Steuerungsvorrichtung eine kleinere Drehzahl einer Solldrehzahl TGNCh des Kompressors, berechnet basierend auf einem Radiatordruck PCI, der ein Druck des Radiator ist, und einer Solldrehzahl TGNCc des Kompressors, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, auswählt, um den Betrieb des Kompressors zu steuern.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Kompressors auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te steuert und die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die der Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur Te ist, verringert, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors zu erhöhen.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass in der vorstehenden Erfindung die Steuerungsvorrichtung die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO gemäß einer Differenz zwischen dem Radiatordruck PCI, der ein Druck des Radiator ist, und einem Soll-Radiatordruck PCO, der ein Sollwert des Radiatordrucks PCI ist, verringert.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass in der vorstehenden Erfindung die Steuerungsvorrichtung eine Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, berechnet aus einem der Werte einer Außenlufttemperatur, einer Temperatur der Luft im Fahrzeuginnenraum, einer Luftfeuchtigkeit der Luft im Fahrzeuginnenraum und einer Taupunkttemperatur innerhalb einer Fensterscheibe eines Fahrzeugs, oder einer Kombination aus diesen oder allen diesen, um einen Wärmeabsorbertemperatur-Offset TEOPC, berechnet basierend auf der Differenz zwischen dem Radiatordruck PCI und dem Soll-Radiatordruck PCO, verschiebt, um dadurch die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO zu verringern.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 8 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Erfindungen der Ansprüche 5 bis 7 die Steuerungsvorrichtung die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO verringert, um eine untere Grenze der Steuerung der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO nicht zu unterschreiten.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Erfindungen der Ansprüche 5 bis 8 die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung eine Hilfsheizvorrichtung umfasst, um die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft zu erwärmen, und dadurch, dass, wenn die Wärmeabstrahlung im Radiator im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus zu gering ist, auch wenn die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO auf die untere Grenze der Steuerung verringert wird, die Steuerungsvorrichtung die Hilfsheizvorrichtung Wärme generieren lässt.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen die Steuerungsvorrichtung einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus aufweist, um das von dem Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator und den Außenwärmetauscher abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, durch das Innenexpansionsventil zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in den Wärmeabsorber strömen zu lassen, um dadurch das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber absorbieren zu lassen, und die Steuerungsvorrichtung zum Entfeuchtungs- und Kühlmodus wechselt, wenn in einem Zustand, in dem es nicht erforderlich ist, den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus auszuführen, die Wärmeabsorbertemperatur Te höher ist als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur Te ist, auch wenn die Ventilposition des Außenexpansionsventil eine minimale Ventilposition der Steuerns wird.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Erfindung des Anspruchs 11 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obigen jeweiligen Erfindungen kein Verdunstungsdrucksteuerventil auf einer Kältemittelauslassseite des Wärmeabsorbers vorgesehen ist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • In einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die einen Kompressor zur Komprimierung eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, einen Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen, wodurch die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen, ein Außenexpansionsventil, um das in den Außenwärmetauscher strömende Kältemittel zu dekomprimieren, einen Bypasskreislauf, der parallel mit einer Reihenschaltung des Außenwärmetauschers und des Außenexpansionsventils verbunden ist, ein Innenexpansionsventil, um das in den Wärmeabsorber strömende Kältemittel zu dekomprimieren, und eine Steuerungsvorrichtung umfasst, wobei die Steuerungsvorrichtung zumindest einen Entfeuchtungs- und Heizmodus ausführt, um das von dem Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu verteilen, einen Teil des Kältemittels von dem Bypasskreislauf in das Innenexpansionsventil strömen zu lassen, das Kältemittel im Innenexpansionsventil zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in den Wärmeabsorber strömen zu lassen, um das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme absorbieren zu lassen, und das restliche Kältemittel durch das Außenexpansionsventil zu dekomprimieren, und dann das Kältemittel in den Außenwärmetauscher strömen zu lassen, um das Kältemittel im Außenwärmetauscher Wärme absorbieren zu lassen, steuert die Steuerungsvorrichtung in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus den Betrieb des Kompressors auf Basis einer Wärmeabsorbertemperatur Te, die eine Temperatur des Wärmeabsorbers ist, oder weist einen Zustand des Steuerns des Betriebs des Kompressors auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te auf, und führt einen Radiatortemperatur-Prioritätsmodus aus, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors zu erhöhen, wenn die Wärmeabstrahlung im Radiator zu gering ist. Daher führt die Steuerungsvorrichtung beispielsweise im Entfeuchtungs- und Heizmodus nach der Erfindung des Anspruchs 3 oder 4, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te auf eine Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert davon ist, konvergiert und die Wärmestrahlung im Radiator in einem Zustand, in dem eine Ventilposition des Außenexpansionsventils zu einer maximalen Ventilposition des Steuerns wird, zu gering ist, den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus aus, wodurch es möglich wird, die Leistungsfähigkeit des Kompressors zu erhöhen, um einen hohen Druck zu erhöhen und dadurch die Menge der Wärmestrahlung des Kältemittels im Radiator zu erhöhen.
  • So ist es beispielsweise auch dann möglich, wenn die Außenlufttemperatur so verringert wird, dass die Wärmeabsorbertemperatur Te abgesenkt wird, wenn der Betrieb des Kompressors basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te im Entfeuchtungs- und Heizmodus gesteuert wird, eine Heizfähigkeit des Radiators zu gewährleisten und die Klimatisierungsleistung aufrechtzuerhalten. Eine komfortable Fahrzeuginnenraumklimatisierung kann durch die Erweiterung eines effektiven Bereichs des Entfeuchtungs- und Heizmodus erreicht werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn auf der Kältemittelauslassseite des Wärmeabsorbers kein Verdunstungsdrucksteuerventil wie in der Erfindung des Anspruchs 11 vorgesehen ist.
  • Darüber hinaus, wie in der Erfindung des Anspruchs 2 oder 4, wenn die Steuerungsvorrichtung im Entfeuchtungs- und Heizmodus oder im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus davon eine kleinere Drehzahl einer Soll-Drehzahl TGNCh des Kompressors, berechnet basierend auf einem Radiatordruck PCI, der ein Druck des Radiators ist, und einer Soll-Drehzahl TGNCc des Kompressors, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, auswählt, um den Betrieb des Kompressors zu steuern, ist die Steuerungsvorrichtung in der Lage, eine Soll-Drehzahl TGNCc auszuwählen, wenn beispielsweise die Außenlufttemperatur gering ist, und die Wärmeabsorbertemperatur Te auf die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ihr Sollwert ist, durch die Betriebssteuerung des Kompressors zu steuern. Wenn die Außenlufttemperatur hoch ist, ist die Steuerungsvorrichtung in der Lage, die Soll-Drehzahl TGNCh auszuwählen und den Nachteil, dass der hohe Druck übermäßig erhöht wird, zu verhindern.
  • Zudem, wie in der Erfindung des Anspruchs 4, wenn die Steuerungsvorrichtung im Entfeuchtungs- und Heizmodus einen Normalmodus ausführt, um den Betrieb des Kompressors auf Basis des Radiatordrucks PCI, der ein Druck des Radiators ist, zu steuern und die Ventilposition des Außenexpansionsventils auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te zu steuern, und zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus wechselt, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te im Normalmodus auf eine Soll Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert dieser ist, konvergiert und die Wärmeabstrahlung im Radiator in einem Zustand, in dem die Ventilposition des Außenexpansionsventils eine maximale Ventilposition des Steuerns wird, zu gering ist, kann die Steuerungsvorrichtung eine Situation angemessen erfassen, in der die Verringerung der Wärmeabsorbertemperatur Te nicht durch die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 verhindert werden kann, und die Wärmeabstrahlung im Radiator zu gering ist, und dadurch zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus wechseln, die Leistungsfähigkeit des Kompressors erhöhen, um den hohen Druck zu erhöhen, und dadurch die Menge der Wärmeabstrahlung des Kältemittels im Radiator erhöhen.
  • In den obigen beschriebenen Erfindungen, wie in der Erfindung des Anspruchs 5, wenn die Steuerungsvorrichtung im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus den Betrieb des Kompressors auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te steuert und die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur Te ist, verringert, ist es möglich, die Leistungsfähigkeit des Kompressors zu erhöhen, um die Menge der Wärmeabstrahlung im Radiator zu erhöhen, während die Wärmeabsorbertemperatur Te durch Anstieg der Leistungsfähigkeit des Kompressors gesteuert wird.
  • In diesem Fall, wie in der Erfindung des Anspruchs 6, wenn die Steuerungsvorrichtung die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO gemäß einer Differenz zwischen dem Radiatordruck PCI, der der Druck des Radiators ist, und einem Soll-Radiatordruck PCO, der ein Sollwert des Radiatordrucks PCI ist, verringert, ist es möglich, gemäß der Differenz zwischen dem Radiatordruck PCI und dem Soll-Radiatordruck PCO zu erfassen, dass die Wärmeabstrahlung im Radiator unzureichend ist, und auch zur Energieeinsparung beizutragen, in dem die Soll-Wärmeabsorbertemperatur angemessen verringert und die Menge der Wärmeabstrahlung im Radiator mit hoher Genauigkeit erhöht wird.
  • Insbesondere, wie in der Erfindung des Anspruchs 7, verschiebt die Steuerungsvorrichtung eine Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, berechnet aus einem der Werte einer Außenlufttemperatur, einer Temperatur der Luft im Fahrzeuginnenraum, einer Luftfeuchtigkeit der Luft im Fahrzeuginnenraum und einer Taupunkttemperatur innerhalb einer Fensterscheibe eines Fahrzeugs, oder einer Kombination aus diesen oder allen diesen, um einen Wärmeabsorbertemperatur-Offset TEOPC, berechnet basierend auf der Differenz zwischen dem Radiatordruck PCI und dem Soll-Radiatordruck PCO, um dadurch die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO zu verringern, wodurch die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO auf Basis der Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 angemessen verringert werden kann. Zudem, wie in der Erfindung des Anspruchs 8, verringert die Steuerungsvorrichtung die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, um eine untere Grenze der Steuerung der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO nicht zu unterschreiten, wodurch es möglich wird, auch den Nachteil zu vermeiden, dass die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO übermäßig verringert wird, um eine Frostanhaftung am Wärmeabsorber zu verursachen.
  • Auf der anderen Seite, wie in der Erfindung des Anspruchs 9, wenn die Steuerungsvorrichtung, wenn eine Hilfsheizvorrichtung vorgesehen ist, um die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft zu erwärmen, der Hilfsheizvorrichtung erlaubt, Wärme im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus, wo die Wärmeabstrahlung im Radiator zu gering ist, auch wenn die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO auf eine untere Grenze des Steuerns verringert wird, zu generieren, ist es möglich, die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft durch die Hilfsheizvorrichtung zu erwärmen, wenn die Verknappung der Wärmeabstrahlung im Radiator nicht durch einen Anstieg in der Leistungsfähigkeit des Kompressors verhindert werden kann, und dadurch eine komfortable Entfeuchtung und Erwärmung beizubehalten.
  • Des Weiteren, wie in der Erfindung des Anspruchs 10, wenn die Steuerungsvorrichtung einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus aufweist, um das von dem Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator und den Außenwärmetauscher abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, durch das Innenexpansionsventil zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in den Wärmeabsorber strömen zu lassen, um dadurch das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber absorbieren zu lassen, zum Entfeuchtungs- und Kühlmodus wechselt, wenn in einem Zustand, in dem es nicht erforderlich ist, den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus auszuführen, die Wärmeabsorbertemperatur Te höher ist als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur Te ist, auch wenn die Ventilposition des Außenexpansionsventils eine minimale Ventilposition der Steuerns wird, ist die Steuerungsvorrichtung in der Lage, zu einem Entfeuchtungs-und Kühlmodus zu wechseln, wenn die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO durch die Ventilposition des Außenexpansionsventils mit einem Anstieg in der Außenlufttemperatur oder ähnlichem nicht erreicht werden kann, um dadurch eine komfortable Fahrzeuginnenraumklimatisierung reibungslos fortzusetzen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine grundsätzliche Ansicht einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung einer Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
    • 2 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung einer Steuerung der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der 1;
    • 3 ist ein Steuer-Blockdiagramm zur Kompressorsteuerung der Steuerung der 2;
    • 4 ist ein anderes Steuer-Blockdiagramm zur Kompressorsteuerung der Steuerung der 2;
    • 5 ist ein Steuer-Blockdiagramm zur Bestimmung einer Kompressor-Soll-Drehzahl in einem Entfeuchtungs- und Heizmodus durch die Steuerung der 2;
    • 6 ist eine Ansicht, um die Steuerung des Außenexpansionsventils im Entfeuchtungs- und Heizmodus durch die Steuerung der 2 zu beschreiben;
    • 7 ist eine Ansicht, um den Wechsel der Steuerung eines Normalmodus, eines Radiatortemperatur-Prioritätsmodus, und eines Radiatortemperatur-Prioritätsmodus und Hilfsheizmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus durch die Steuerung der 2 zu erläutern;
    • 8 ist ein Steuer-Blockdiagramm zur Steuerung der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO im Entfeuchtungs- und Heizmodus durch die Steuerung der 2;
    • 9 ist ein Zeitdiagramm, das den Wechsel der Steuerung des Normalmodus und des Radiatortemperatur-Prioritätsmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus durch die Steuerung der 2 illustriert; und
    • 10 ist ein weiteres Steuer-Blockdiagramm zur Bestimmung einer Kompressor-Soll-Drehzahl im Entfeuchtungs- und Heizmodus durch die Steuerung der 2.
  • Formen zur Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
  • 1 zeigt eine grundsätzliche Ansicht einer Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 1 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug der Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, ist ein Elektrofahrzeug (EV), in dem kein Motor (Verbrennungsmotor) verbaut ist, und wird mit einen Elektromotor zum Fahren betrieben, der über eine in einer Batterie geladene Leistung angetrieben wird (beide sind in der Figur nicht gezeigt), und die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls durch die Leistung der Batterie betrieben. Das heißt, in dem Elektrofahrzeug, das nicht in der Lage ist, eine Erwärmung durch Motorabwärme durchzuführen, führt die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 1 der Ausführungsform einen Heizmodus durch einen Wärmepumpenbetrieb durch, bei dem ein Kältemittelkreislauf verwendet wird. Zudem führt die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 1 selektiv die jeweiligen Betriebsarten eines Entfeuchtungs- und Heizmodus, eines inneren Zyklusmodus, eines Entfeuchtungs- und Kühlmodus, eines Kühlmodus und eines Hilfsheizeinzelmodus aus.
  • Im Übrigen ist das Fahrzeug nicht auf das Elektrofahrzeug beschränkt, und die vorliegende Erfindung ist auch für ein sogenanntes Hybridauto wirksam, bei dem der Motor zusammen mit dem Elektromotor zum Fahren verwendet wird. Darüber hinaus ist es selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung auch für ein übliches Auto anwendbar ist, das mit dem Motor läuft.
  • Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der Ausführungsform führt eine Klimatisierung (Heizen, Kühlen, Entfeuchten und Belüften) eines Fahrzeuginnenraums eines Elektrofahrzeugs durch. Ein elektrischer Typ eines Kompressors 2, um ein Kältemittel zu komprimieren, weist einen Radiator 4 in einem Luftströmungskanal 3 einer HVAC-Einheit 10 auf, in der Fahrzeuginnenraumluft ventiliert und zirkuliert wird, um das vom Kompressor 2 abgeführte Hochtemperatur- und Hochdruck-Kältemittel über eine Kältemittelleitung 13G einströmen zu lassen und um das Kältemittel Wärme im Fahrzeuginnenraum abstrahlen zu lassen, ein Außenexpansionsventil 6, das aus einem Elektroventil gebildet ist, das das Kältemittel während des Heizens dekomprimiert und ausdehnt, einen Außenwärmetauscher 7, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft durchführt, um als der Radiator während des Kühlens zu fungieren und um als ein Verdunster während des Heizens zu fungieren, ein Innenexpansionsventil 8 (welches ein mechanisches Expansionsventil sein kann), das aus einem Elektroventil gebildet ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren und auszudehnen, einen Wärmeabsorber 9, der in dem Luftströmungskanal 3 vorgesehen ist, um das Kältemittel während der Kühlung und Entfeuchtung Wärme vom Innenraum und Äußeren des Fahrzeugs absorbieren zu lassen, einen Akkumulator 12 und Anderes wird nacheinander über die Kältemittelleitung 13 verbunden, wodurch ein Kältemittelkreislauf R gebildet wird.
  • Im Übrigen ist ein Außengebläse 15 in dem Außenwärmetauscher 7 vorgesehen. Das Außengebläse 15 leitet die Außenluft zwangsweise durch den Außenwärmetauscher 7, um dadurch den Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel durchzuführen, wodurch die Außenluft auch während des Anhaltens des Fahrzeugs (d.h. seine Geschwindigkeit ist 0 km/h) durch den Außenwärmetauscher 7 geleitet wird.
  • Weiterhin weist der Außenwärmetauscher 7 einen Sammlertrocknerabschnitt 14 und einen Unterkühlungsabschnitt 16 nacheinander auf einer Kältemittelabströmseite auf. Eine mit einem Kältemittelauslass des Außenwärmetauscher 7 verbundene Kältemittelleitung 13A ist mit dem Sammlertrocknerabschnitt 14 über ein Magnetventil 17 (ein Öffnungs-/Schließventil) verbunden, um während des Kühlens geöffnet zu werden, und ein Auslass des Unterkühlungsabschnitts 16 ist mit dem Innenexpansionsventil 8 über ein Sperrventil 18 verbunden. Es ist anzumerken, dass der Sammlertrocknerabschnitt 14 und der Unterkühlungsabschnitt 16 strukturell einen Teil des Außenwärmetauscher 7 bilden und eine dem Innenexpansionsventil 8 zugewandte Seite des Sperrventils 18 eine Vorwärtsrichtung ist.
  • Darüber hinaus ist eine Kältemittelleitung 13B zwischen dem Sperrventil 18 und dem Innenexpansionsventil 8 in einer Wärmeaustauschbeziehung mit einer Kältemittelleitung 13C angeordnet, die auf einer Auslassseite des Wärmeabsorbers 9 angeordnet ist, und beide Leitungen bilden einen Innenwärmetauscher 19. Infolgedessen wird das durch die Kältemittelleitung 13B in das Innenexpansionsventil 8 strömende Kältemittel durch das aus dem Wärmeabsorber 9 strömende Niedertemperatur-Kältemittel gekühlt (unterkühlt).
  • Darüber hinaus verzweigt sich die Kältemittelleitung 13A, die sich vom Außenwärmetauscher 7 heraus erstreckt, und diese abzweigende Kältemittelleitung 13D steht im Austausch und verbindet sich mit der Kältemittelleitung 13C auf einer stromabwärtigen Seite des Innenwärmetauschers 19 über ein Magnetventil 21 (Öffnungs-/Schließventil), das während des Heizens geöffnet wird. Die Kältemittelleitung 13C ist mit dem Akkumulator 12 verbunden, und der Akkumulator 12 ist mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors 2 verbunden.
  • Weiterhin ist eine Kältemittelleitung 13E auf einer Auslassseite des Radiators 4 über das Außenexpansionsventil 6 mit einer Einlassseite des Außenwärmetauschers 7 verbunden.
  • Zudem verzweigt sich eine Kältemittelleitung 13E auf einer Auslassseite des Radiators 4 in eine Kältemittelleitung 13J und eine Kältemittelleitung 13F vor dem Außenexpansionsventil 6, und diese eine abzweigende Kältemittelleitung 13J ist über das Außenexpansionsventil 6 mit einem Kältemitteleinlass des Außenwärmetauschers 7 verbunden. Zudem steht die andere abzweigende Kältemittelleitung 13F in Kommunikation und verbindet sich mit der Kältemittelleitung 13B auf einer stromabseitigen Seite des Sperrventils 18 über ein Magnetventil 22 (ein Öffnungs-/Schließventil), das während der Entfeuchtung geöffnet wird. Somit ist die Kältemittelleitung 13F parallel mit einer Serienschaltung des Außenexpansionsventils 6 und des Außenwärmetauschers 7 verbunden, um einen Bypasskreislauf in der vorliegenden Erfindung zu bilden. Das Magnetventil 22 ist mit der Mitte des Bypasskreislaufs (der Kältemittelleitung 13F) verbunden.
  • Zusätzlich werden im Luftströmungskanal 3 auf einer luftstromaufwärtigen Seite des Wärmeabsorbers 9 entsprechende Ansaugöffnungen, wie eine Außenluftansaugöffnung und eine Innenluftansaugöffnung, gebildet (stellvertretend dargestellt durch eine Ansaugöffnung 25 in 1), und in der Ansaugöffnung 25 ist eine Ansaugänderungsklappe 26 angeordnet, um die in den Luftströmungskanal 3 einzuleitende Luft in Innenluft, die Luft des Fahrzeuginnenraums ist (ein Innenluftzirkulationsmodus) und Außenluft, die Luft außerhalb des Fahrzeuginnenraums ist (ein Außenlufteinleitungsmodus), zu wechseln. Darüber hinaus ist auf einer luftstromabwärtigen Seite der Ansaugänderungsklappe 26 ein Innengebläse (ein Gebläselüfter) 27 angeordnet, um die eingeleitete Innen- oder Außenluft dem Luftströmungskanal 3 zuzuführen.
  • Des Weiteren bezeichnet 23 in 1 eine Hilfsheizung als eine Hilfsheizung Vorrichtung, die in der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 1 der Ausführungsform vorgesehen ist. Die Hilfsheizung 23 wird aus einer PTC Heizung (einer elektrischen Heizung) in der Ausführungsform gebildet und ist in dem Luftströmungskanal 3 angeordnet, der als eine luftstromaufwärtige Seite des Radiators 4 zum Strömen der Luft im Luftströmungskanal 3 fungiert. Wenn dann die Hilfsheizung 23 zur Wärmeerzeugung aktiviert wird, wird die Hilfsheizung 23 zu einem sogenannten Heater-Core, um die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums durchzuführen.
  • Zudem ist in dem Luftströmungskanal 3 auf einer luftstromaufwärtigen Seite der Hilfsheizung 23 eine Luftmischklappe 28 angeordnet, um ein Verhältnis anzupassen, zu dem die Luft in dem Luftströmungskanal 3 (die Innen-oder Außenluft), die in den Luftströmungskanal 3 strömt und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wird, durch die Hilfsheizung 23 und den Radiator 4 geleitet wird.
  • Ferner ist in dem Luftströmungskanal 3 auf einer luftstromabwärtigen Seite des Radiators 4 jeweils ein Auslass (stellvertretend dargestellt durch einen Auslass 29 in 1) eines Fußauslasses „FOOT“ (foot), eines Belüftungsauslasses „VENT“ (vent) oder eines Scheibenauslasses „DEF“ (def) ausgebildet, und in dem Auslass 29 ist eine Auslassänderungsklappe 31 angeordnet, um die Steuerung der Luftausblasmenge der jeweils oben erwähnten Auslässe zu ändern.
  • Als nächstes bezeichnet 32 in 2 eine Steuerung (ECU), die eine Steuerungsvorrichtung ist. Die Steuerung 32 wird durch einen Mikrocomputer, der ein Beispiel eines Computers mit einem Prozessor ist, gebildet, und ein Eingang der Steuerung wird mit jeweiligen Ausgängen eines Außenlufttemperatursensors 33, der eine Außenlufttemperatur (Tam) eines Fahrzeugs, detektiert, eines Außenluftfeuchtigkeitssensors 34, der eine Außenluftfeuchtigkeit detektiert, eines HVAC-Ansaugtemperatursensors 36, der eine Temperatur der von der Ansageöffnung 25 zum Luftströmungskanal 3 anzusaugenden Luft detektiert, eines Innenlufttemperatursensors 37, der eine Innenlufttemperatur, die eine Temperatur der Luft (Innenluft) des Fahrzeuginnenraums ist, detektiert, eines Innenluftfeuchtigkeitssensors 38, der eine Innenluftfeuchtigkeit, die eine Feuchtigkeit der Luft des Fahrzeuginnenraums ist, detektiert, eines Innenluft-CO2-Konzentrationssensors 39, der eine Kohlendioxid-Konzentration des Fahrzeuginnenraums detektiert, eines Auslasstemperatursensors 41, der eine Temperatur der von dem Auslass 29 zum Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft detektiert, eines Abgabedrucksensors 42, der einen Druck (einen Abgabedruck Pd) des von dem Kompressor 2 abgegebenen Kältemittels detektiert, eines Abgabetemperatursensors 43, der eine Temperatur des von dem Kompressor 2 abgegebenen Kältemittels detektiert, eines Ansaugdrucksensors 44, der einen Druck des in den Kompressor 2 anzusaugenden Kältemittels detektiert, eines Radiatortemperatursensors 46, der eine Temperatur des Radiator (die Temperatur des Radiator 4 selbst oder die Temperatur des Kältemittels direkt nachdem das Kältemittel aus dem Radiator 4 ausströmt: eine Radiatortemperatur TCI) detektiert, eines Radiatordrucksensors 47, der einen Kältemitteldruck des Radiator 4 (der Druck des Kältemittels im Radiator 4 oder direkt nachdem das Kältemittel aus dem Radiator 4 ausströmt: ein Radiatordruck PCI) detektiert, eines Wärmeabsorber Temperatursensors 48, der eine Temperatur des Wärmeabsorber 9 (die Temperatur der durch den Wärmeabsorber 9 geleiteten Luft oder die Temperatur des Wärmeabsorber 9 selbst: eine Wärmeabsorber Temperatur Te) detektiert, ein Wärmeabsorberdrucksensor 49, der einen Kältemitteldruck des Wärmeabsorber 9 (der Druck des Kältemittels im Wärmeabsorber 9 oder direkt nach dem das Kältemittel aus dem Wärmeabsorber 9 ausströmt) detektiert, eines Sonneneinstrahlungssensors 51 eines beispielsweise Fotosensorsystems, um eine Sonneneinstrahlungsmenge ins Fahrzeug zu detektieren, eines Geschwindigkeitssensors 52, um eine Bewegungsgeschwindigkeit (eine Geschwindigkeit) des Fahrzeugs zu detektieren, eines Klimatisierungsbetriebsabschnitts (aircon) 53, um die Änderung einer vorbestimmten Temperatur oder des Betriebsmodus einzustellen, eines Außenwärmetauschertemperatursensors 54, der eine Temperatur des Außenwärmetauscher 7 (die Temperatur des Kältemittels direkt nachdem das Kältemittel aus dem Außenwärmetauscher 7 ausströmt oder die Temperatur des Außenwärmetauscher 7 selbst) detektiert, und eines Außenwärmetauscher Drucksensors 56, der einen Kältemitteldruck des Außenwärmetauscher 7 (der Druck des Kältemittels im Außenwärmetauscher 7 oder direkt nach dem das Kältemittel aus dem Außenwärmetauscher 7 ausströmt) detektiert, verbunden.
  • Außerdem ist der Eingang der Steuerung 32 des Weiteren auch mit einem Ausgang eines Hilfsheizungtemperatursensors 50, der eine Temperatur der Hilfsheizung 23 (die Temperatur der durch die Hilfsheizung 23 geleiteten Luft oder der Temperatur der Hilfsheizung 23 selbst: eine Hilfsheizungstemperatur Tptc) detektiert.
  • Auf der anderen Seite ist ein Ausgang der Steuerung 32 mit dem Kompressor 2, dem Außengebläse 15, dem Innengebläse (dem Gebläselüfter) 27, der Ansaugänderungsklappe 26, der Luftmischklappe 28, der Auslassänderungsklappe 31, dem Außenexpansionsventil 6, dem Innenexpansionsventil 8, den jeweiligen Magnetventilen des Magnetventil 22 (für die Entfeuchtung), des Magnetventil 17 (für die Kühlung) und des Magnetventil 21 (für die Erwärmung) sowie der Hilfsheizung 23 verbunden. Die Steuerung 32 steuert dann diese Komponenten auf Basis des Ausgangs der jeweiligen Sensoren und des Einstellungseingangs des Klimatisierungsbetriebsabschnitts 53.
  • Als nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Betriebs der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung 1 der Ausführungsform in der vorstehenden Ausgestaltung. Die Steuerung 32 ändert und führt die jeweiligen Betriebsmodi eines Heizmodus, eines Entfeuchtungs- und Heizmodus, eines innerer Zyklusmodus, eines Entfeuchtungs- und Kühlmodus, eines Kühlmodus und eines Hilfsheizungseinzelmodus aus. Im Übrigen erfolgt die Beschreibung als eine Übersicht des jeweiligen Betriebsmodus
  • Heizmodus
  • Wenn der Heizmodus über die Steuerung 32 (ein automatischer Modus) oder ein manueller Betrieb zum Klimatisierungsbetriebsabschnitt 53 (ein manueller Modus) gewählt wird, öffnet die Steuerung 32 das Magnetventil 21 (für die Erwärmung) und schließt das Magnetventil 17. Die Steuerung 32 schließt auch das Magnetventil 22.
  • Die Steuerung betreibt dann den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 weist einen Zustand zur Anpassung des Verhältnisses auf, zu dem die Luft in dem Luftströmungskanal 3, nachdem sie von dem Innengebläse 27 ausgeblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wurde, durch die Hilfsheizung 23 und den Radiator 4 geleitet wird. Folglich strömt ein von dem Kompressor 2 abgegebenes Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel in den Radiator 4. Die Luft in dem Luftströmungskanal 3 durchläuft den Radiator 4 und somit wird die Luft in dem Luftströmungskanal 3 durch das Hochtemperatur-Kältemittel (die Hilfsheizung 23 und den Radiator 4, wenn die Hilfsheizung 23 betrieben wird) im Radiator 4 erwärmt. Auf der anderen Seite weist das Kältemittel im Radiator 4 die durch die Luft aufgenommene Wärme auf und wird gekühlt, um zu kondensieren und zu verflüssigen.
  • Das in dem Radiator 4 verflüssigte der Kältemittel strömt aus dem Radiator 4 und strömt dann durch die Kältemittelleitungen 13E und 13J, um zum Außenexpansionsventil 6 zu gelangen. Das in das Außenexpansionsventil 6 strömende Kältemittel wird darin dekomprimiert und strömt anschließend in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kältemittel verdampft, und die Wärme wird von der während des Betriebs passierenden Außenluft oder dem Außengebläse 15 abgepumpt (ein Wärmeabsorptionsbetrieb). Mit anderen Worten funktioniert der Kältemittelkreislauf R wie eine Wärmepumpe. Danach strömt das von dem Außenwärmetauscher 7 ausströmende Niedertemperatur-Kältemittel durch die Kältemittelleitung 13 A, das Magnetventil 21 und die Kältemittelleitung 13 D und fließt von der Kältemittelleitung 13 C in den Akkumulator 12, um eine Gas-Flüssigkeitstrennung durchzuführen, und das Gaskältemittel wird in den Kompressor 2 gesaugt, wodurch sich die Zirkulation wiederholt. Die durch die Hilfsheizung 23 in den Radiator 4 strömende und in dem Radiator 4 erwärmte Luft wird von dem Auslass 29 ausgeblasen, wodurch das Heizen des Fahrzeuginnenraums ausgeführt wird.
  • Die Steuerung 32 berechnet einen Soll-Radiator Druck PCO (einen Sollwert des Drucks PCI des Radiators 4) aus einer Soll-Heizungstemperatur TCO (ein Sollwert der Radiatortemperatur TCI), berechnet aus einer später genannten Soll-Auslasstemperatur TAO, und steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf Basis des Soll-Radiatordrucks PCO und des Kältemitteldrucks (des Radiatordrucks PCI, der ein hoher Druck des Kältemittelkreislaufs R ist) des Radiators 4, der durch den Radiatordrucksensor 47 detektiert wird. Zudem steuert die Steuerung 32 eine Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf Basis der Temperatur (der Radiatortemperatur TCI) des Radiators 4, die durch den Radiatortemperatursensor 46 detektiert wird, und des Radiatordrucks PCI, der durch den Radiatordrucksensor 47 detektiert wird, und steuert einen Unterkühlungsgrad (SC) des Kältemittels in einem Auslass des Radiators 4. Die Soll-Heizungstemperatur TCO ist im Grunde TCO = TAO, aber es ist eine vorgegebene Grenze der Steuerung vorgesehen.
  • Darüber hinaus aktiviert die Steuerung 32 die Hilfsheizung 23, wenn die Steuerung 32 entscheidet, dass die Heizleistungsfähigkeit des Radiators 4 im Heizmodus zu gering ist, um Wärme zu generieren, wodurch die Erwärmung durch die Hilfsheizung 23 ausgeführt wird. Infolgedessen ergänzt die Hilfsheizung 23 diese Verknappung der Heizleistungsfähigkeit, wenn die erzeugbare Heizleistungsfähigkeit des Radiators 4 geringer als die geforderte Heizleistungsfähigkeit (berechnet aus der Differenz zwischen der Soll-Heizungstemperatur TCO, die aus der Soll-Auslasstemperatur TAO gewonnen werden kann, und der Wärmeabsorbertemperatur Te) ist.
  • Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Als nächstes öffnet die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Heizmodus das Magnetventil 22 in dem vorstehenden Zustand des Heizmodus. Folglich wird ein Teil des durch den Radiator 4 in die Kältemittelleitung 13E strömenden kondensierten Kältemittels verteilt. Dieser Teil des Kältemittels strömt durch das Magnetventil 22 in die Kältemittelleitung 13F und strömt von der Kältemittelleitung 13B durch den Innenwärmetauscher 19 in das Innenexpansionsventil 8, und das restliche Kältemittel strömt durch das Außenexpansionsventil 6. Das heißt, der verteilte Teil des Kältemittels wird durch das Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen.
  • Die Steuerung 32 steuert die Ventilposition des Innenexpansionsventils 8, um einen Überhitzungsgrad (SH) des Kältemittels in einem Auslass des Wärmeabsorbers 9 auf einem vorbestimmten Wert zu halten, aber das Wasser in der von dem Innengebläse 27 ausgeblasenen Luft koaguliert, um durch einen Wärmeabsorptionsbetrieb des Kältemittels, der in den Wärmeabsorber 9 zu dieser Zeit auftritt, an dem Wärmeabsorber 9 zu haften. Somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet. Das in die Kältemittelleitung 13J strömende verteilte restliche Kältemittel wird durch das Außenexpansionsventil 6 dekomprimiert und verdampft dann im Außenwärmetauscher 7 und absorbiert Wärme von der Außenluft.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch den Innenwärmetauscher 19, um sich mit dem Kältemittel (Kältemittel vom Außenwärmetauscher 7) von der Kältemittelleitung 13D in der Kältemittelleitung 13C zu verbinden, und strömt dann durch den Akkumulator 12, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch diese Zirkulation wiederholt wird. Die im Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in einem Prozess des Durchlaufens des Radiators 4 (der Hilfsheizung 23 und des Radiators 4, wenn die Hilfsheizung 23 Wärme generiert, wie später beschrieben wird) wiedererwärmt, wodurch das Entfeuchten und Heizen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird.
  • Die Steuerung 32 ändert und führt einen Normalmodus, einen Radiatortemperatur-Prioritätsmodus sowie einen Radiatortemperatur-Prioritäts- und Hilfsheizmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus aus, aber diese werden im Detail später beschrieben. Darüber hinaus steuert die Steuerung 32 in dieser Ausführungsform die Drehzahl des Kompressors 2 auf Basis des Soll-Radiatordrucks PCO, berechnet aus der Soll-Heizungstemperatur TCO, und des Radiatordrucks PCI (des hohen Drucks des Kältemittelkreislaufs R), detektiert durch den Radiatordrucksensor 47, oder steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf Basis der Temperatur (der Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorber 9, die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 detektiert wird, und der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ihr Sollwert ist. Zu diesem Zeitpunkt wählt die Steuerung 32 eine niedrigere Soll-Drehzahl des Kompressors aus, die aus einer der Berechnungen aus dem Radiatordruck PCI und der Wärmeabsorbertemperatur Te erhalten werden kann, um den Kompressor 2 zu steuern. Außerdem steuert die Steuerung 32 eine Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te. Weiterhin steuert die Steuerung 32 auch die Wärmegenerierung durch die Hilfsheizung 23, aber die Steuerung des Kompressors 2, des Außenexpansionsventils 6 und der Hilfsheizung 23 in diesem Entfeuchtungs-und Heizmodus wird später ausführlich beschrieben.
  • Innerer Zyklusmodus
  • Als Nächstes schließt die Steuerung 32 im inneren Zyklusmodus das Außenexpansionsventil 6 in dem obigen Zustand des Entfeuchtungs- und Heizmodus vollständig (eine vollständig geschlossene Position) und schließt das Magnetventil 21. Mit anderen Worten ist dieser innere Zyklusmodus ein Zustand, wo das Außenexpansionsventil 6 durch die Steuerung des Außenexpansionsventil 6 im Entfeuchtungs- und Heizmodus vollständig geschlossen ist, und somit kann der innere Zyklusmodus auch als ein Teil des Entfeuchtungs- und Heizmodus betrachtet werden.
  • Das Außenexpansionsventil 6 und das Magnetventil 21 sind indessen geschlossen, wodurch das Einströmen des Kältemittels in den Außenwärmetauscher 7 und das Ausströmen des Kältemittels von dem Außenwärmetauscher 7 gehemmt wird, und somit all das durch den Radiator 4 in die Kältemittelleitung 13E strömende kondensierte Kältemittel durch das Magnetventil 22 zur Kältemittelleitung 13F strömt. Anschließend strömt das durch die Kältemittelleitung 13F strömende Kältemittel von der Kältemittelleitung 13B durch den Innenwärmetauscher 19, um zum Innenexpansionsventil 8 zu gelangen. Das Kältemittel wird im Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen. Das Wasser in der von dem Innengebläse 27 ausgeblasenen Luft koaguliert, um durch den Wärmeabsorptionsbetrieb zu dieser Zeit am Wärmeabsorber 9 zu haften, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch den Innenwärmetauscher 19 in die Kältemittelleitung 13C und strömt durch den Akkumulator 12, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch sich diese Zirkulation wiederholt. Die im Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird in dem Prozess des Durchlaufens des Radiators 4 wiedererwärmt, wodurch das Entfeuchten und Heizen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird, aber in diesem inneren Zyklusmodus zirkuliert das Kältemittel zwischen dem Radiator 4 (Wärmestrahlung) und den Wärmeabsorber 9 (Wärmeabsorption), die in dem Luftströmungskanal 3 auf einer Innenseite vorhanden sind, und somit wird die Wärme nicht von der Außenluft heraufgepumpt, sondern die Heizleistung wird für einen Leistungsverbrauch des Kompressors 2 aufgeboten. Die gesamte Menge des Kältemittels strömt durch den Wärmeabsorber 9, der einen Entfeuchtungsbetrieb ausübt, und somit wird im Vergleich mit dem obigen Entfeuchtungs- und Heizmodus eine Entfeuchtungsfähigkeit höher, aber die Heizfähigkeit geringer.
  • Die Steuerung 32 steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf Basis des Radiatordrucks PCI (hoher Druck des Kältemittelkreislaufs R) oder der Wärmeabsorbertemperatur Te. Auch in diesem Fall wählt die Steuerung 32 eine kleinere Soll-Drehzahl des Kompressors, die aus einer der Berechnungen aus dem Radiatordruck PCI und der Wärmeabsorbertemperatur Te erhalten werden kann, um den Kompressor 2 zu steuern.
  • Entfeuchtungs- und Kühlmodus
  • Als Nächstes öffnet die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Kühlmodus das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21. Außerdem schließt die Steuerung das Magnetventil 22. Dann betreibt die Steuerung den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 weist einen Zustand des Anpassens eines Verhältnisses, zu dem die Luft im Luftströmungskanal 3, die von dem Innengebläse 27 ausgeblasen wird und durch den Wärmeabsorber 9 strömt, durch die Hilfsheizung 23 und den Radiator 4 geleitet werden soll. Infolgedessen strömt das von dem Kompressor 2 abgegebene Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel in den Radiator 4. Durch den Radiator 4 passiert die Luft im Luftströmungskanal 3, und somit wird die Luft im Luftströmungskanal 3 durch das Hochtemperatur-Kältemittel im Radiator 4 erwärmt, während das Kältemittel im Radiator 4 die durch die Luft aufgenommene Wärme aufweist und gekühlt wird, um zu kondensieren und zu verflüssigen.
  • Das von dem Radiator 4 ausströmende Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13E, um zum Außenexpansionsventil 6 zu gelangen, und strömt durch das Außenexpansionsventil 6, das gesteuert ist, um leicht zu öffnen, um in den Außenwärmetauscher 7 zu strömen. Das in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kältemittel wird durch das Laufen darin oder die durch das Außengebläse 15 geleitete Außenluft gekühlt, um zu kondensieren. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 strömende Kältemittel strömt von der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, um nacheinander in den Sammlertrocknerabschnitt 14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 zu strömen. Dabei wird das Kältemittel unterkühlt.
  • Das aus dem Unterkühlungsabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 strömende Kältemittel strömt durch das Sperrventil 18, um in die Kältemittelleitung 13B einzutreten, und strömt durch den Innenwärmetauscher 19, um zum Innenexpansionsventil 8 zu gelangen. Das Kältemittel wird im Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen. Das Wasser in der von dem Innengebläse 27 ausgeblasenen Luft koaguliert, um durch den Wärmeabsorptionsbetrieb zu dieser Zeit am Wärmeabsorber 9 zu haften, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel fließt durch den Innenwärmetauscher 19, um durch die Kältemittelleitung 13C zum Akkumulator 12 zu gelangen, und fließt dadurch, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch diese Zirkulation wiederholt wird. Die im Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird im Prozess des Durchlaufens des Radiators 4 (eine Strahlungsfähigkeit ist geringer als die während des Heizens) wiedererwärmt, wodurch das Entfeuchten und Kühlen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird.
  • Die Steuerung 32 steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf Basis der Temperatur (der Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 detektiert wird. Zudem führt die Steuerung 32 eine einfache Steuerung aus, um den Radiator Druck PCI (den hohen Druck des Kältemittelkreislaufs R) und den Soll-Radiatordruck PCO zu vergleichen und die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 aus einem Größenverhältnis zwischen den Drücken in einer Vergrößerungsrichtung oder einer Verkleinerungsrichtung bis hin zu einem konstanten Wert zu ändern, wodurch der Kältemitteldruck (der Radiatordruck PCI) des Radiators 4 gesteuert wird.
  • Kühlmodus
  • Als Nächstes öffnet die Steuerung 32 im Kühlmodus die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 in dem obigen Zustand des Entfeuchtungs- und Kühlmodus vollständig. Darüber hinaus weist die Luftmischklappe 28 einen Zustand des Anpassens eines Verhältnisses, zu dem die Luft im Luftströmungskanal 3, nachdem sie von dem Innengebläse 27 ausgeblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wurde, durch die Hilfsheizung 23 und den Radiator 4 geleitet werden soll.
  • Infolgedessen strömt das von dem Kompressor 2 abgegebene Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel in den Radiator 4. Das von dem Radiator 4 ausströmende Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13E, um zum Außenexpansionsventil 6 zu gelangen. Zu dieser Zeit ist das Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet, und somit durchläuft das Kältemittel die Kältemittelleitung 13J durch das Außenexpansionsventil 6 und strömt, wie es ist, in den Außenwärmetauscher 7, in dem das Kältemittel durch das Laufen darin oder durch die durch das Außengebläse 15 geleitete Außenluft gekühlt wird, um zu kondensieren und zu verflüssigen. Das von dem Außenwärmetauscher 7 ausströmende Kältemittel strömt von der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, um nacheinander in den Sammlertrocknerabschnitt 14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 zu strömen. Dabei wird das Kältemittel unterkühlt.
  • Das von dem Unterkühlungsabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 ausströmende Kältemittel strömt durch das Sperrventil 18, um in die Kältemittelleitung 13B einzutreten, und strömt durch den Innenwärmetauscher 19, um das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kältemittel wird im Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt anschließend in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen. Das Wasser in der vom Innengebläse 27 ausgeblasenen Luft koaguliert, um durch den Wärmeabsorptionsbetrieb zu dieser Zeit am Wärmeabsorber 9 zu haften, und somit wird die Luft gekühlt.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch den Innenwärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C, um zum Akkumulator 12 zu gelangen, und strömt da durch, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch diese Zirkulation wiederholt wird. Die im Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird von dem Auslass 29 zum Fahrzeuginnenraum ausgeblasen, wodurch das Kühlen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird. In diesem Kühlmodus steuert die Steuerung 32 die Drehzahl des Kompressors 2 auf Basis der Temperatur (der Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die durch den Wärmeabsorbertemperatursensor 48 detektiert wird.
  • Hilfsheizungseinzelmodus
  • Im Übrigen weist die Steuerung 32 der Ausführungsform einen Hilfsheizungseinzelmodus in den Fällen auf, wenn beispielsweise übermäßige Frostbildung im Außenwärmetauscher 7 auftritt, etc., um den Kompressor 2 und das Außengebläse 15 im Kältemittelkreislauf R anzuhalten und die Hilfsheizung 23 zu aktivieren, um den Fahrzeuginnenraum nur durch die Hilfsheizung 23 zu heizen. Auch in diesem Fall steuert die Steuerung 32 die Aktivierung (Wärmegenerierung) der Hilfsheizung 23 auf Basis der Hilfsheizung Temperatur Tptc, die durch den Hilfsheizung Temperatursensor 50 detektiert wird, und der vorstehend beschriebenen Soll-Heizungstemperatur TCO.
  • Darüber hinaus betreibt die Steuerung 32 das Innengebläse 27, und die Luftmischklappe 28 weist einen Zustand des Passieren der Luft im Luftströmungskanal 3, die von dem Innengebläse 27 ausgeblasen wird, durch die Hilfsheizung 23 auf, um ein Luftvolumen anzupassen. Die durch die Hilfsheizung 23 erwärmte Luft wird von dem Auslass 29 zum Fahrzeuginnenraum ausgeblasen, und somit wird das Heizen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt.
  • Ändern des Betriebsmodus
  • Die Steuerung 32 berechnet die vorgenannte Soll-Auslasstemperatur TAO aus der folgenden Formel (I). Die Soll-Auslasstemperatur TAO ist ein Sollwert der Temperatur der zum Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft. TAO = ( Tset − Tin ) × K + Tbal ( f ( Tset ,  SUN ,  Tam ) )
    Figure DE112018000591T5_0001
    wobei Tset eine vorbestimmte Temperatur des Fahrzeuginnenraums ist, die durch den Klimatisierungsbetriebsabschnitt 53 gesetzt wird, Tin eine Temperatur (Innenlufttemperatur) der Luft im Fahrzeuginnenraum ist, die durch einen Innenlufttemperatursensor 37 detektiert wird, K ein Koeffizient ist und Tbal ein Ausgleichswert ist, berechnet aus der vorbestimmten Temperatur Tset, der Sonneneinstrahlungsmenge SUN, detektiert durch den Sonneneinstrahlungssensor 51, und der Außenlufttemperatur Tam, detektiert durch den Außenlufttemperatursensor 33. Zudem wird die Soll-Auslasstemperatur TAO generell umso höher je geringer die Außenlufttemperatur Tam ist, und die Soll-Auslasstemperatur TAO wird mit Anstieg der Außenlufttemperatur Tam verringert.
  • Die Steuerung 32 wählt einen Betriebsmodus der obigen jeweiligen Betriebsmodi auf Basis der Außenlufttemperatur Tam (detektiert durch den Außenlufttemperatursensor 33) und der Soll-Auslasstemperatur TAO zu Beginn. Nach dem Beginn ändert die Steuerung 32 zudem den jeweiligen Betriebsmodus auf Basis von Parametern, wie der Außenlufttemperatur Tam, der Feuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums, der Soll-Auslasstemperatur TAO, einer Heiztemperatur TH (einer Temperatur der Luft auf der leewärtigen Seite des Radiator 4, die ein geschätzter Wert ist), wie sie später zu beschreiben ist, der Soll-Heizungstemperatur TCO, der Wärmeabsorbertemperatur Te, der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, des Vorhandenseins oder des Fehlens einer Entfeuchtungsanforderung für den Fahrzeuginnenraum, etc. und wechselt dadurch in geeigneter Weise den Heizmodus, den Entfeuchtungs- und Heizmodus, den inneren Zyklusmodus, den Entfeuchtungs- und Kühlmodus, den Kühlmodus und den Hilfsheizungseinzelmodus gemäß den Umgebungsbedingungen oder der Entfeuchtungsanforderung, um die Temperatur der zum Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft auf die Soll-Auslasstemperatur TAO zu steuern. Der Wechsel vom Entfeuchtungs- und Heizmodus zur Erzielung einer komfortablen und effizienten Fahrzeuginnenraumklimatisierung zum Entfeuchtungs- und Kühlmodus wird später im Detail beschrieben.
  • Steuerung des Kompressors 2 durch die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Im Entfeuchtungs- und Heizmodus der Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, wählt die Steuerung 32 die niedrigere Soll-Drehzahl des Kompressors, die aus einer der Berechnungen aus dem Radiatordruck PCI und der Wärmeabsorbertemperatur Te erhalten werden kann, um den Kompressors 2 zu steuern, aber die nachfolgende Änderungssteuerung der Soll-Drehzahl des Kompressors wird im Detail beschrieben.
  • Berechnung der Soll-Drehzahl TGNCh des Kompressors basierend auf dem Radiatordruck PCI
  • Zunächst wird die Steuerung des Kompressors 2 auf Basis des Radiatordrucks PCI anhand von 3 detailliert beschrieben. 3 ist ein Steuer-Blockdiagramm der Steuerung 32, die eine Soll-Drehzahl (Soll-Drehzahl des Kompressors) TGNCh des Kompressors 2 auf Basis des Radiatordrucks PCI berechnet (dasselbe trifft auch auf den Heizmodus zu). Ein F/F (Feedforward) Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 58 der Steuerung 32 berechnet einen F/F Steuerungsbetrag TGNChff der Soll-Drehzahl des Kompressors auf Basis der Außenlufttemperatur Tam, die vom Außenlufttemperatursensor 33 beziehbar ist, einer Gebläsespannung BLV des Innengebläses 27, eines Luftvolumenverhältnisses SW durch die Luftmischklappe 28, das erhalten wird durch SW = (TAO - Te) / (TH - Te), eines Soll-Unterkühlungsgrads TGSC, der ein Sollwert eines Unterkühlungsgrades SC im Auslass des Radiators 4 ist, und der oben genannten Soll-Heizungstemperatur TCO, die der Sollwert der Temperatur des Radiators 4 ist, und des Soll-Radiatordrucks PCO, der der Sollwert des Drucks des Radiators 4 ist.
  • Das obige TH, das zur Berechnung des Luftvolumenverhältnisses SW verwendet wird, ist hier eine Temperatur (im Folgenden Heiztemperatur genannt) der Luft auf der leewärtigen Seite des Radiators 4. Die Steuerung 32 schätzt TH aus einer unten dargestellten Verzögerungsberechnungsformel (II) erster Ordnung ab: TH = ( INTL × TH 0 + Tau × THz ) / ( Tau + INTL )
    Figure DE112018000591T5_0002
    wobei INTL eine Berechnungsperiode (konstant) ist, Tau eine Zeitkonstante einer Verzögerung erster Ordnung ist, TH0 ein stationärer Wert der Heiztemperatur in einem stationären Zustand vor einer Verzögerungsberechnung erster Ordnung ist und THz ein vorheriger Wert der Heiztemperatur TH ist. Durch die Abschätzung der Heiztemperatur TH in dieser Weise ist es nicht erforderlich, einen speziellen Temperatursensor vorzusehen. Im Übrigen ändert die Steuerung 32 die obige Zeitkonstante Tau und den stationären Wert TH0 gemäß den vorgenannten Betriebsmodi, um dadurch die vorstehend beschriebene Schätzformel (II) in Abhängigkeit des Betriebsmodus zur Schätzung der Heiztemperatur TH unterschiedlich zu gestalten.
  • Der Soll-Radiatordruck PCO wird durch einen Sollwertberechnungsabschnitt 59 auf Basis des obigen Soll-Unterkühlungsgrades TGSC und der Soll-Heizungstemperatur TCO berechnet. Zudem berechnet ein F/B-(Feedback) Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 60 einen F/B-Steuerbetrag TGNChfb einer Soll-Drehzahl des Kompressors auf Basis des Soll-Radiatordrucks PCO und des Radiatordrucks PCI, der ein Kältemitteldruck des Radiators ist. Anschließend werden der aus dem F/F-Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 58 berechnete F/F-Steuerungsbetrag TGNCnff und der aus dem F/B-Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 60 berechnete TGNCnfb in einem Addierer 61 addiert und sein Ergebnis mit den Grenzen einer oberen Grenze der Steuerung und einer unteren Grenze der Steuerung in einem Grenzeinstellungsabschnitt 62 addiert, gefolgt von der Bestimmung als Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh. Diese Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh ist die Soll-Drehzahl des Kompressors 2, berechnet auf der Basis des Radiatordrucks PCI.
  • Berechnung der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te
  • Als Nächstes wird die Steuerung des Kompressors 2 basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te anhand von 4 im Detail beschrieben. 4 ist ein Steuer-Blockdiagramm der Steuerung 32, die eine Soll-Drehzahl (eine Soll-Drehzahl des Kompressors) TGNCc des Kompressors 2 auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te berechnet (dasselbe trifft auch auf den Entfeuchtungs-und Kühlmodus und den Kühlmodus zu). Ein F/F Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 63 der Steuerung 32 berechnet einen F/F Steuerungsbetrag TGNCcff der Soll-Drehzahl des Kompressors auf Basis der Außenlufttemperatur Tam, der Gebläsespannung BLV des Innengebläses 27 und der Wärmeabsorbertemperatur Te (der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 ist).
  • Zudem berechnet ein F/B Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 64 einen F/B Steuerungsbetrag TGNCcfb der Soll-Drehzahl des Kompressors auf Basis der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO und der Wärmeabsorbertemperatur Te. Anschließend werden der F/F Steuerungsbetrag TGNCcff, berechnet durch den F/F Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 63, und der F/B Steuerungsbetrag TGNCcfb, berechnet durch den F/B Steuerungsbetragberechnungsabschnitt 64 in einem Addierer 66 addiert und sein Ergebnis wird mit den Grenzen einer oberen Grenze des Steuerns und einer unteren Grenze des Steuerns in einem Grenzeinstellungsabschnitt 67 addiert und dann als Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc bestimmt. Diese Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc ist die Soll-Drehzahl des Kompressors 2, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te.
  • Bestimmung der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC
  • Anschließend vergleicht die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Heizmodus der Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiatordruck PCI in dem Steuer-Blockdiagramm von 3, und die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te in dem Steuer-Blockdiagramm von 4, durch einen Vergleichsabschnitt 68, um die kleinere dieser auszuwählen, und bestimmt selbige als Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC, wodurch die Drehzahl NC des Kompressors 2 auf der Basis der ausgewählten Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC gesteuert wird.
  • Somit wird die kleinere der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiatordruck PCI, und der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, ausgewählt, um den Betrieb des Kompressors 2 zu steuern. Folglich, da die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc unter einer Umgebungsbedingung, bei der beispielsweise die Außenlufttemperatur Tam gering ist, relativ klein wird, wird sie ausgewählt, und die Wärmeabsorbertemperatur Te kann auf eine Soll-Wärmeabsorber Temperatur TEO, die ihr Sollwert ist, durch die Steuerung des Betriebs des Kompressors 2 gesteuert werden. Auf der anderen Seite, da die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh unter einer Umgebungsbedingung, bei der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist, relativ klein wird, wird sie ausgewählt, und somit wird der Betrieb des Kompressors 2 durch den Radiatordruck PCI (hoher Druck) gesteuert, wodurch der Nachteil, dass der hohe Druck des Kältemittelkreislaufs R übermäßig ansteigt, verhindert wird.
  • Steuerung des Außenexpansionsventils 6 durch die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Heizmodus.
  • Als Nächstes wird die Steuerung des Außenexpansionsventils 6 im Entfeuchtungs-und Heizmodus durch die Steuerung 32 anhand von 6 beschrieben. Im Übrigen ist die nachfolgend zu beschreibende Steuerung der Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 die Steuerung im Normalmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus, der später beschrieben wird. Die Steuerung 32 vergleicht die Wärmeabsorbertemperatur Te und eine Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0. In der Ausführungsform, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te geringer ist als die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, passt die Steuerung 32 eine Soll-Ventilposition (eine Soll-Außenexpansionsventilposition TGECCV) des Außenexpansionsventils 6 auf die maximale Ventilposition TGECCVppLimHi (beispielsweise 300PLS: großer Bohrungsmodus) des Steuerns an. Wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te höher ist als die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, passt die Steuerung 32 eine Soll-Ventilposition auf die minimale Ventilposition TGECCVteLimLo (beispielsweise 100PLS: kleiner Bohrungsmodus) des Steuerns an.
  • Im Übrigen bezeichnet das in 8 gezeigte Bezugszeichen 74 eine Datentabelle der obigen Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0. Diese ist entsprechend der Außenlufttemperatur in der Ausführungsform vorgegeben. Die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 ist eine Wärmeabsorbertemperatur, um eine in der Umgebung der Außenlufttemperatur erforderliche Feuchtigkeit zu erhalten.
  • Die Steuerung setzt in der Praxis jedoch vorbestimmte Hysteresewerte β und γ (beide sind beispielsweise 1 Grad) über und unter der Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, um die Steuerung, wie in 6 gezeigt, zum Zweck der Vermeidung oder Verhinderung des Pendelns der Steuerung durchzuführen. Insbesondere, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te unter die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 minus den Hysteresewert β fällt, ändert die Steuerung die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 in Vergrößerungsrichtung auf so viel wie den konstanten Wert (eine konstante Pulszahl), um die Ventilposition auf die maximale Ventilposition TGECCVteLimHi (die große Bohrung) des Steuerns anzupassen.
  • Folglich, da das durch die Kältemittelleitung 13J in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kältemittel zunimmt, und das durch die Kältemittelleitung 13F strömende Kältemittel, um zum Wärmeabsorber 9 zu gelangen, abnimmt, verringert sich eine Menge des Kältemittels, um im Wärmeabsorber 9 zu verdampfen, und die Wärmeabsorbertemperatur Te steigt an. Wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te danach angehoben wird, um auf die Basis-Soll-Wärmeabsorber Temperatur TEO0 plus den Hysteresewert γ oder mehr anzusteigen, ändert die Steuerung die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 in Abnahmerichtung auf so viel wie den vorgenannten konstanten Wert (die Konstante Pulszahl), um die Ventilposition auf die minimale Ventilposition TGECCVteLimLo (die kleine Bohrung) des Steuerns anzupassen.
  • Da das durch die Kältemittelleitung 13J in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kältemittel abnimmt, und das durch die Kältemittelleitung 13F strömende Kältemittel, um den Wärmeabsorber 9 zu erreichen, zunimmt, nimmt die Menge des Kältemittels, um im Wärmeabsorber 9 zu verdampfen, folglich zu, und die Wärmeabsorbertemperatur Te sinkt. Anschließend wiederholt die Steuerung diese Steuerung im später zu beschreibenden Normalmodus und steuert die Wärmeabsorbertemperatur Te auf die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 (in der Praxis eine Temperatur in der Nähe der Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, die in einem Bereich der oberen und unteren Hysteresewerte β und γ der Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 liegt).
  • Änderungssteuerung des Normalmodus und Radiatortemperatur-Prioritätsmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Als Nächstes wird anhand der 7 bis 9 beschrieben, wie die Steuerung des Normalbetriebs und des Radiatortemperatur-Prioritätsmodus im oben beschriebenen Entfeuchtungs- und Heizmodus geändert werden kann. Wie vorstehend beschrieben, wählt die Steuerung im Entfeuchtungs- und Heizmodus die kleinere der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiatordruck PCI, und der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, um den Betrieb des Kompressors 2 zu steuern.
  • Wenn also die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc im Normalmodus in der Umgebung, in der die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist, gewählt wird, konvergiert die Wärmeabsorbertemperatur Te auf die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, und der hohe Druck des Kältemittelkreislaufs R wird auch in einem Zustand, in dem die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 auf die oben beschriebene maximale Ventilposition TGECCVteLimHi des Steuerns gebracht wird, nicht erhöht. Wenn der Radiatordruck PCI den Soll-Radiatordruck PCO nicht erreicht, fällt die Wärmestrahlung (die Radiatortemperatur TCI) im Radiator 4 in einen Zustand, in dem sie zu gering wird.
  • So führt die Steuerung 32 in einem solchen Fall den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus des Absenkens der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, um die Drehzahl des Kompressors 2 zu erhöhen, der Erhöhung der Leistungsfähigkeit des Kompressors 2, um den hohen Druck zu erhöhen, und der Steigerung des Radiatordrucks PCI auf den Soll-Radiatordruck PCO aus. FIG: 7 illustriert die Modus-Änderungssteuerung zwischen dem Normalmodus und dem Radiatortemperatur-Prioritätsmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus. Die Steuerung 32 wechselt in den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus, wo {ein Zustand, in dem die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 die maximale Ventilposition TGECCVteLimHi des Steuerns oder mehr wird, die Wärmeabsorbertemperatur Te niedriger wird als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO minus dem Hysteresewert α, und die Soll-Heizungstemperatur TCO minus der Heiztemperatur TH beispielsweise 3 Grad oder mehr wird (d.h., die Wärmeabstrahlung im Radiator 4 zu gering wird)} für eine vorgegebene Zeit (z.B. 10 Sekunden) oder mehr vergeht oder wenn die Steuerung 32 den Normalmodus (TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=0 „reset“ und ein Hilfsheizungsgenehmigungsflag fPTCON=0) im Entfeuchtungs- und Heizmodus (TEO Down-Genehmigungsflag fTEOdown=1 „set“ und Hilfsheizungsgenehmigungsflag fPTCON=0) ausführt.
  • Im Übrigen fixiert die Steuerung 32 die Soll-Ventilposition TGECCV des Außenexpansionsventils 6 auf die oben genannte maximale Ventilposition TGECCVteLimHi des Steuerns im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus.
  • 8 zeigt ein Beispiel eines Steuer-Blockdiagramms der Steuerung 32 in diesem Radiatortemperatur-Prioritätsmodus. Das heißt, Bezugszeichen 74 der 8 bezeichnet eine Datentabelle der vorstehend beschriebenen Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, und diese Tabelle ist vorbestimmt entsprechend der Außenlufttemperatur in der Ausführungsform. Die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 ist eine Wärmeabsorbertemperatur, um eine in der Umgebung der Außenlufttemperatur erforderliche Feuchtigkeit zu erhalten. Im Übrigen wird in der Ausführungsform die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 aus der Außenlufttemperatur berechnet, ist aber nicht hierauf beschränkt. Die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 (in diesem Fall eine Wärmeabsorbertemperatur, um eine in einer Umgebung der Außenlufttemperatur erforderliche Feuchtigkeit, eine Innenlufttemperatur, eine Innenluftfeuchtigkeit oder eine Taupunkttemperatur in einer Fensterscheibe zu erhalten) kann aus einem der Werte der Außenlufttemperatur, der Innenlufttemperatur (der Temperatur der Luft im Fahrzeuginnenraum), der Innenluftfeuchtigkeit (der Feuchtigkeit der Luft im Fahrzeuginnenraum) und der Taupunkttemperatur in der Fensterscheibe (Frontscheibe oder Ähnliches) des Fahrzeugs oder einer Kombination dieser oder allen diesen berechnet werden. Die obige Taupunkttemperatur wird basierend auf der Temperatur der Fensterscheibe, der Innenlufttemperatur und der Innenluftfeuchtigkeit berechnet, aber in diesem Fall ist ein Temperatursensor, um die Temperatur der Fensterscheibe zu detektieren, separat vorgesehen, oder die Taupunkttemperatur wird aus der Außenlufttemperatur abgeschätzt. Dann wird normalerweise die aus der Außenlufttemperatur berechnete Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO auf Basis der Datentabelle 74 der 8 in der Ausführungsform bestimmt, aber in diesem Radiatortemperatur-Prioritätsmodus addiert die Steuerung 32 einen Versatz auf Basis eines integrierten Werts einer Differenz zwischen dem Soll-Radiatordruck PCO und dem Radiatordruck PCI.
  • Das heißt, der Soll-Radiatordruck PCO und der Radiatordruck PCI, der von einem Radiatordrucksensor 47 erhalten werden kann, werden in einen Subtraktor 76 eingegeben und die Differenz e (PCO - PCI) wird durch einen Verstärker 77 verstärkt, um in einen Rechner 78 eingegeben zu werden. Der Rechner 78 führt eine integrale Berechnung eines Wärmeabsorbertemperatur-Versatzes für eine Integrationszeit in einer vorbestimmten Integrationsperiode (integrale Steuerung, die eine differentielle Integration sein kann) aus, und ein Radierer 79 addiert den vorherigen Wert, um einen integrierten Wert TEOPCO des Wärmeabsorbertemperatur-Versatzes zu berechnen. Dann fügt ein Grenzeinstellungsabschnitt 81 Grenzen einer oberen Grenze des Steuerns und einer unteren Grenze des Steuerns hinzu, und anschließend wird ein Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC bestimmt.
  • Der Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC wird in einen Wechsler 83 eingegeben. Der Wechsler 83 wird durch Setzen/Zurücksetzen des vorgenannten TEO-Down-Genehmigungsflags fTEOdown geschaltet. Wenn der TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=1 (set) ist, wird vom Wechsler 83 ein Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC nach Hinzufügen von Grenzen einer unteren Grenze des Steuerns (TEOPCLo(0)) und einer oberen Grenze des Steuerns (TEO0 - LLTEO) durch den Grenzeinstellungsabschnitt 81 ausgegeben. Wenn der TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=0 (reset) ist, wird vom Wechsler 83 ein Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC=0 ausgegeben.
  • Da der TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=1 (set) im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus ist, wird der Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC nach Hinzufügen der Grenzen der oberen Grenze des Steuerns und der unteren Grenze des Steuerns durch den Grenzeinstellungsabschnitt 81 ausgegeben und von der Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 in einem Subtraktor 82 subtrahiert, um als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO bestimmt zu werden. Daher wird die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO gegenüber dem Normalmodus so weit abgesenkt wie der Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC, die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc des Kompressors 2 steigt somit, die Drehzahl NC des Kompressors 2 steigt, die Leistungsfähigkeit des Kompressors 2 steigt, um den hohen Druck zu erhöhen, und der Radiatordruck PCI steigt, so dass die erforderliche Strahlungsfähigkeit (Radiatortemperatur TCI) des Radiators 4 erreicht werden kann.
  • Im Übrigen ist LLTEO (z.B. +1,5 °C) im Grenzeinstellungsabschnitt 81 eine untere Grenze des Steuerns der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO und bedeutet eine untere Grenze eines Bereichs, in dem der Wärmeabsorber 9 nicht gefriert. Folglich unterschreitet die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die durch den Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC versetzt wird, nicht die untere Grenze LLTEO des Steuerns.
  • Andererseits wird im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus, wenn {ein Zustand, in dem der oben beschriebene Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC Null (0) wird, und die Heiztemperatur TH - Soll-Heizungstemperatur TCO höher wird als beispielsweise 1 Grad (d.h., die Wärmestrahlung des Heizkörpers 4 übermäßig wird)} für eine vorgegebene Zeit (z.B. 10 s) oder länger vergeht, kehrt die Steuerung 32 aus dem Radiatortemperatur-Prioritätsmodus in den Normalmodus zurück (TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=0 und der Hilfsheizungsgenehmigungsflag fPTCON=0). Da der TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=0 aufgrund der Rückkehr in den Normalmodus, wird vom Wechsler 83 aus 8 ein Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC von „0“ ausgegeben, so dass die Steuerung zum Absenken der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO abgeschlossen ist und die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 zur Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wird.
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, um die Weise des Änderns eines solchen Normalmodus und Radiatortemperatur-Prioritätsmodus zu beschreiben. Im Normalmodus, wenn eine Situation, in der die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 die maximale Ventilposition TGECCVteLimHi (300PLS) des Steuerns wird, die Wärmeabsorbertemperatur Te geringer als die Soll-Wärmeabsorber Temperatur TEO - dem Hysteresewert zu α wird, und die Soll-Heizungstemperatur TCO - der Heiztemperatur TH beispielsweise 3° oder mehr wird (d.h., die Wärmestrahlung im Radiator 4 wird zu gering), für eine bestimmte Zeit (10 s) verstreicht, wechselt die Steuerung 32 zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus.
  • Es ist ersichtlich, dass, wenn die Steuerung zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus wechselt und die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO wie oben beschrieben gesenkt wird, die Drehzahl NC des Kompressors 2 angehoben wird und die Wärmeabsorbertemperatur Te verringert wird, und die Heiztemperatur TH auf die Soll-Heizungstemperatur TCO ansteigt. Danach, wenn die Soll-Auslasstemperatur TAO fällt und die Soll-Heizungstemperatur TCO verringert wird, wird auch der Soll-Radiatordruck PCO verringert und somit wird die Differenz e zwischen dem Soll-Radiatordruck PCO und dem Radiatordruck PCI klein oder wird umgekehrt, so dass der Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC kleiner wird und später Null (TEOPC = 0) erreicht, wodurch die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO veranlasst wird, die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 anzunehmen. Dann, wenn ein Zustand, in dem der Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC = 0 ist und die Heiztemperatur TH - der Soll-Heizungstemperatur TCO 3 Grad wird, für eine vorbestimmte Zeit (10 s) verstreicht, kehrt die Steuerung 32 vom Radiatortemperatur-Prioritätsmodus zum Normalmodus zurück.
  • Im Übrigen kann die Änderungssteuerung solch eines Normalmodus und eines Radiatortemperatur-Prioritätsmodus in ähnlicher Weise auch auf den Fall angewendet werden, wo die Drehzahl NC des Kompressors 2 unter Verwendung der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc im inneren Zyklusmodus gesteuert wird.
  • Wenn die Wärmestrahlung im Entfeuchtungs- und Heizmodus zu gering wird, wenn die Steuerung 32 den Betrieb des Kompressors 2 auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te steuert, führt die Steuerung somit den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus aus, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors 2 zu erhöhen. Daher, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te im Entfeuchtungs- und Heizmodus, wie in der Ausführungsform, in dem Zustand, in dem die Ventilposition des Außenexpansionsventil 6 bei der maximalen Ventilposition des Steuerns ist, auf die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO konvergiert, und die Wärmestrahlung im Radiator 4 zu gering wird, führt die Steuerung den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus aus, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors 2 zu erhöhen, um den hohen Druck anzuheben, wodurch es möglich wird, die Menge der Wärmeabstrahlung des Kältemittels im Radiator 4 zu vergrößern.
  • Auch wenn beispielsweise die Außenlufttemperatur Tam gesenkt wird, sodass die Wärmeabsorbertemperatur Te verringert wird, wenn der Betrieb des Kompressors 2 auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te im Entfeuchtungs- und Heizmodus gesteuert wird, ist es folglich möglich, die Heizleistung durch den Radiator 4 sicherzustellen und eine Klimatisierungsleistungsfähigkeit beizubehalten, wodurch es möglich wird, einen effektiven Bereich des Entfeuchtungs- und Heizmodus zu vergrößern, um eine komfortable Fahrzeuginnenraumklimatisierung zu erreichen. Dies ist insbesondere in dem Fall effektiv, wo wie in der Ausführungsform kein Verdunstungsdrucksteuerventil auf der Kältemittelauslassseite des Wärmeabsorbers 9 vorgesehen ist.
  • Wenn die Steuerung zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus wechselt, wo in dem Zustand, in dem die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 die maximale Ventilposition des Steuerns wird, die Wärmeabsorbertemperatur Te auf die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO konvertiert und die Wärmestrahlung im Radiator 4 zu gering wird, die Steuerung darüber hinaus im Normalmodus des Entfeuchtungs- und Heizmodus, wie in der Ausführungsform, in der Lage ist, eine Situation, in der die Verringerung der Wärmeabsorbertemperatur Te aufgrund der Ventilposition des Außenexpansionsventil 6 nicht verhindert werden kann und die Wärmestrahlung im Radiator 4 zu gering wird, in geeigneter Weise zu erfassen und dadurch zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus zu wechseln, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors 2 zu erhöhen, um den hohen Druck anzuheben, wodurch die Menge der Wärmeabstrahlung des Kältemittels im Radiator 4 erhöht wird.
  • Insbesondere verringert die Steuerung in der Ausführungsform, wenn die Steuerung 32 den Betrieb des Kompressors 2 auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus steuert, den Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur Te, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors 2 zu erhöhen. Es ist daher möglich, die Leistungsfähigkeit des Kompressors 2 zu erhöhen, um dadurch die Menge der Wärmeabstrahlung im Radiator 4 zu erhöhen, während die Wärmeabsorbertemperatur Te adäquat gesteuert wird.
  • Da die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO gemäß der Differenz e zwischen dem Radiatordruck PCI und dem Soll-Radiatordruck PCO verringert wird, ist die Steuerung 32 in der Ausführungsform auch in der Lage, basierend auf der Differenz e zwischen dem Radiatordruck PCI und dem Soll-Radiatordruck PCO zu erfassen, dass die Wärmestrahlung im Radiator zu gering wird, die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO angemessen zu verringern und die Menge der Wärmeabstrahlung im Radiator 4 akkurat zu erhöhen, wodurch auch zu Energieeinsparung beigetragen wird.
  • Da die Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, berechnet aus der Außenlufttemperatur, um den Wärmeabsorbertemperatur-Versatz TEOPC, berechnet basierend auf der Differenz e zwischen dem Radiatordruck PCI und den Soll-Radiatordruck PCO, versetzt wird, um die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO zu verringern, ist die Steuerung 32 des Weiteren in der Ausführungsform in der Lage, mit der Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0 als Basis die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO geeignet abzusenken.
  • Zudem verringert die Steuerung 32 in der Ausführungsform die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, um die untere Grenze LTEO des Steuerns der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO nicht zu unterschreiten. Daher ist es auch möglich, den Nachteil, dass die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO übermäßig abgesenkt wird, um eine Frostbildung am Wärmeabsorber 9 zu verursachen, zu vermeiden.
  • Änderungssteuerung des Radiatortemperatur-Prioritätsmodus und des Radiatortemperatur-Prioritäts- und Hilfsheizmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Wenn die Heiztemperatur TH auch durch die Erhöhung der Drehzahl des Kompressors 2 mit dem Absenken einer solchen Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO (die Wärmestrahlung im Kühler 4 wird zu gering) nicht auf die Soll-Heiztemperatur TCO ansteigt, nutzt die Steuerung 32 hier die Hilfsheizung 23. Es wird auch in 7 die Änderungssteuerung des Radiatortemperatur-Prioritäts- + Hilfsheizmodus und der oben beschriebene Radiatortemperatur-Prioritätsmodus durch kooperative Steuerung mit einer solchen Hilfsheizung 23 dargestellt.
  • Das heißt, wenn im oben genannten Radiatortemperatur-Prioritätsmodus (TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=1 und Hilfsheizungswärmegenerationsgenehmigungsflag fPTCON=0), {ein Zustand, in dem die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO zur unteren Grenze LLTEO des Steuerns oder weniger wird, und die Soll-Heizungstemperatur TCO - der Heiztemperatur TH, zum Beispiel, zu 3 Grad oder mehr wird (d.h., die Wärmestrahlung im Radiator 4 zu gering ist)} für eine vorgegebene Zeit oder länger vergeht, wechselt die Steuerung 32 in den Radiatortemperatur-Prioritäts- + Hilfsheizmodus (TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=1 und Hilfsheizungswärmegenerationsgenehmigungsflag fPTCON=1).
  • Die Steuerung 32 lässt die Hilfsheizung 23 in diesem Radiatortemperatur-Prioritäts- und Hilfsheizmodus Wärme erzeugen. In diesem Fall verstärkt die Steuerung 32 beispielsweise die Differenz e zwischen der Soll-Heizungstemperatur TCO (die der Soll-Radiatordruck PCO sein kann) und der Heiztemperatur TH (die der Radiatordruck PCI sein kann) (integrale Berechnung oder differenzielle integrale Berechnung), um eine Soll-Hilfsheizungsleistung TGQptcpower, die ein Sollwert der Leistung der Hilfsheizung 23 ist, zu berechnen. Die Steuerung 32 steuert dann die Aktivierung der Hilfsheizung 23 durch die Soll-Hilfsheizungsleistung TGQptcpower, um Wärme zu generieren.
  • Somit ergänzt die Hilfsheizung 23 den Mangel an Wärmestrahlung im Radiator 4. Wenn die Wärmestrahlung im Radiator 4 zu gering ist, auch wenn die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO auf die untere Grenze LLTEO des Steuerns im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus in dieser Weise verringert wird, wird die Hilfsheizung 23 veranlasst, Wärme zu generieren, wobei, wenn der Mangel an Wärmestrahlung des Radiators nicht durch eine Zunahme der Leistungsfähigkeit des Kompressors 2 verhindert werden kann, die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte der Luft durch die Hilfsheizung 23 erwärmt wird, so dass ein komfortables Entfeuchten und Heizen beibehalten werden kann.
  • Wenn in einem solchen Radiatortemperatur-Prioritäts- und Hilfsheizmodus {ein Zustand, in dem die Soll-Hilfsheizungsleistung TGQptcpower beispielsweise auf 100W (vorbestimmter Wert) oder weniger verringert wird, und die Heiztemperatur TH minus der Soll-Heizungstemperatur TCO beispielsweise 1 Grad oder mehr wird (d.h. die Heizleistung übermäßig wird)} für eine vorbestimmte Zeit oder länger vergeht, kehrt die Steuerung 32 zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus (TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=1 und der Hilfsheizungswärmegenerationsgenehmigungsflag fPTCON=0) zurück.
  • Änderungssteuerung vom Entfeuchtungs- und Heizmodus zum Entfeuchtungs-Kühlmodus
  • Auch wenn die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 die minimale Ventilposition TGECCVteLimLo (100PLS: kleiner Bohrungsmodus) des Steuerns im Normalmodus (d.h. ein Zustand, in dem es nicht erforderlich ist, den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus auszuführen) im oben beschriebenen Entfeuchtungs- und Heizmodus wird, wechselt die Steuerung 32 darüber hinaus den Betriebsmodus zum vorstehenden Entfeuchtungs- und Kühlmodus, wo die Wärmeabsorbertemperatur Te höher als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO aufgrund des Anstiegs der Außenlufttemperatur Tam oder dergleichen (beispielsweise TEO > TEO0 + α) ist.
  • Wenn die Steuerung den Operationsmodus zum Entfeuchtungs- und Kühlmodus ändert, wo die Wärmeabsorbertemperatur Te höher als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO ist, auch wenn die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 die minimale Ventilposition wird, wechselt die Steuerung somit zum Entfeuchtungs- und Kühlmodus, wenn die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO durch die Ventilposition des Außenexpansionsventils 6 aufgrund des Anstiegs der Außenlufttemperatur oder dergleichen nicht erreicht werden kann, um die Kühlleistung durch den Wärmeabsorber 9 zu erhöhen, wodurch eine komfortable Fahrzeuginnenraumklimatisierung reibungslos fortgesetzt werden kann.
  • Ein anderes Beispiel der Bestimmung der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC im Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Im Übrigen wählt die Steuerung 32 in der vorstehenden Ausführungsform im Entfeuchtungs- und Heizmodus die kleinere der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiatordruck PCI, und der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, und bestimmt selbige als Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC (5), aber die Soll-Drehzahl des Kompressors ist hierauf nicht beschränkt. Im vorgenannten Normalmodus bestimmt die Steuerung die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiatordruck PCI, als die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC. Nur im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus kann die Steuerung die kleinere der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh und der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc wählen und selbige als Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC bestimmen.
  • Ein Steuer-Block in diesem Fall ist in 10 gezeigt. In 10 wird ein Ergebnis des Vergleichsabschnitts 68 in 4 in den Wechsler 84 eingegeben. Der Wechsler 84 wird auch durch Setzen/Zurücksetzen des TEO-Down-Genehmigungsflags fTEOdown geschaltet. Im Normalmodus, in dem der TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=0 (reset) ist, wird die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiatordruck PCI, vom Wechsler 84 als Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC ausgegeben. Im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus, in dem der TEO-Down-Genehmigungsflag fTEOdown=1 (set) ist, wird die kleinere der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh und der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc, bestimmt durch den Vergleichsabschnitt 68, vom Wechsler 84 als Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC ausgegeben. Die Drehzahl NC des Kompressors 2 wird basierend auf dieser Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC gesteuert.
  • Auch wenn im Normalmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiatordruck PCI, als die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC bestimmt wird, und im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus die kleinere der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh und der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, ausgewählt wird, um den Betrieb des Kompressors 2 zu steuern, wird die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc somit relativ klein im geschalteten Radiatortemperatur-Prioritätsmodus, wenn die Außenlufttemperatur Tam einen niedrigen Umgebungszustand annimmt, und somit wird die Soll-Drehzahl des Kompressors gewählt, so dass die Wärmeabsorbertemperatur Te auf die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ihr Sollwert ist, durch den Betrieb des Kompressors 2 gesteuert werden kann. Da die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh relativ klein wird, wo die Außenlufttemperatur Tam im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus hoch wird, wird die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh zudem gewählt, so dass der Nachteil verhindert wird, dass der Betrieb des Kompressors 2 durch den Radiatordruck PCI (hoher Druck) gesteuert wird und der hohe Druck des Kältemittelkreislaufs R übermäßig ansteigt.
  • Da die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh auch im Normalmodus, der auszuführen ist, wenn die Außenlufttemperatur Tam einen hohen Umgebungszustand annimmt, relativ klein wird, wird andererseits die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh gewählt, so dass der Nachteil verhindert wird, dass der Betrieb des Kompressors 2 durch den Radiatordruck PCI (hoher Druck) gesteuert wird und in ähnlicher Weise der hohe Druck des Kältemittelkreislaufs R übermäßig ansteigt.
  • Weiteres Beispiel der Bestimmung der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC im Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • In den oben beschriebenen jeweiligen Ausführungsform wählt die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Heizmodus hier die kleinere der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiator Druck PCI, und der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, und bestimmt selbige als Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC (5) oder bestimmt im Normalmodus die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh, berechnet basierend auf dem Radiator Druck PCI, als die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC und wählt nur im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus die kleinere der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCh und der Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc und bestimmt selbige als die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC (10), aber die Soll-Drehzahl des Kompressors ist hierauf nicht beschränkt. Während des Entfeuchtungs- und Heizmodus kann die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNCc, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, als die Soll-Drehzahl des Kompressors TGNC bestimmt werden, um den Kompressor 2 zu steuern.
  • Ein anderes Beispiel der Verringerungssteuerung der Soll-Wärmeabsobertemperatur TEO
  • Weiterhin wird in der Ausführungsform (Steuer-Block der 8) die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO durch die Integration basierend auf der Differenz e zwischen dem Soll-Radiatordruck PCO und dem Radiatordruck PCI oder durch deren Differenzintegrationssteuerung verringert, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO kann schrittweise entsprechend der gleichen Differenz e abgesenkt werden. Wenn die Differenz e (PCO - PCI) ein vorgegebener Wert oder mehr ist, kann die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO des Weiteren auf die vorgenannte untere Grenze LLTEO des Steuerns (+1,5 °C) festgelegt werden.
  • Im Übrigen wird in der vorgenannten Ausführungsform (7) die Änderung des Normalmodus, des Radiatortemperatur-Prioritätsmodus und des Radiatortemperatur-Prioritäts- + Hilfsheizungsmodus im Entfeuchtungs- und Heizmodus durch die Differenz (TCO - TH oder TH - TCO) zwischen der Soll-Heizungstemperatur TCO und der Heiztemperatur TH durchgeführt, aber ist hierauf nicht beschränkt. Ob die Menge der Wärmstrahlung im Radiator zu gering ist, wird, basierend auf der Differenz (PCO - PCI oder PCI - PCO) zwischen dem Soll-Radiatordruck PCO und dem Radiatordruck PCI bestimmt, und die Änderung des Modus kann durchgeführt werden.
  • Es ist selbstverständlich, dass der Aufbau oder ein jeweiliger numerischer Wert des Kältemittelkreislaufs R in der oben beschriebenen Ausführungsform die vorliegende Erfindung nicht beschränkt und veränderlich ist, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung
    2
    Kompressor
    3
    Luftströmungskanal
    4
    Radiator
    6
    Außenexpansionsventil
    7
    Außenwärmetauscher
    8
    Innenexpansionsventil
    9
    Wärmeabsorber
    13F
    Kältemittelleitung (Bypasskreislauf)
    17,21,22
    Magnetventil
    23
    Hilfsheizung (Hilfsheizvorrichtung)
    27
    Innengebläse (Gebläselüfter)
    28
    Luftmischklappe
    32
    Steuerung (Steuerungsvorrichtung)
    R
    Kältemittelkreislauf
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014 [0005]
    • JP 94673 [0005]

Claims (11)

  1. Eine Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung, umfassend: einen Kompressor zur Komprimierung eines Kältemittels; einen Luftströmungskanal, durch den die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt; einen Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird; einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen, wodurch die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen; ein Außenexpansionsventil, um das in den Außenwärmetauscher strömende Kältemittel zu dekomprimieren; einen Bypasskreislauf, der parallel mit einer Reihenschaltung des Außenwärmetauschers und des Außenexpansionsventils verbunden ist; ein Innenexpansionsventil, um das in den Wärmeabsorber strömende Kältemittel zu dekomprimieren; und eine Steuerungsvorrichtung, wobei die Steuerungsvorrichtung zumindest einen Entfeuchtungs- und Heizmodus ausführt, um das von dem Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde, zu verteilen, einen Teil des Kältemittels von dem Bypasskreislauf in das Innenexpansionsventil strömen zu lassen, das Kältemittel im Innenexpansionsventil zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in den Wärmeabsorber strömen zu lassen, um das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme absorbieren zu lassen, und das restliche Kältemittel durch das Außenexpansionsventil zu dekomprimieren, und dann das Kältemittel in den Außenwärmetauscher strömen zu lassen, um das Kältemittel im Außenwärmetauscher Wärme absorbieren zu lassen, wobei die Steuerungsvorrichtung in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus den Betrieb des Kompressors auf Basis einer Wärmeabsorbertemperatur Te, die eine Temperatur des Wärmeabsorbers ist, steuert oder einen Zustand des Steuerns des Betriebs des Kompressors auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te aufweist, und wobei die Steuerungsvorrichtung einen Radiatortemperatur-Prioritätsmodus ausführt, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors zu erhöhen, wenn die Wärmeabstrahlung im Radiator zu gering ist.
  2. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung im Entfeuchtungs- und Heizmodus eine kleinere Drehzahl einer Soll-Drehzahl TGNCh des Kompressors auswählt, berechnet basierend auf einem Radiatordruck PCI, der ein Druck des Radiators ist, und einer Soll-Drehzahl TGNCc des Kompressors, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te auswählt, um den Betrieb des Kompressors zu steuern.
  3. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te im Entfeuchtungs- und Heizmodus auf eine Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Soll-Wert dieser ist, konvergiert und die Wärmeabstrahlung im Radiator in einem Zustand, in dem eine Ventilposition des Außenexpansionsventils eine maximale Ventilposition des Steuerns wird, zu gering ist, die Steuerungsvorrichtung den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus ausführt.
  4. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsvorrichtung im Entfeuchtungs- und Heizmodus einen Normalmodus ausführt, um den Betrieb des Kompressors auf Basis des Radiatordrucks PCI, der ein Druck des Radiator ist, zu steuern und die Ventilposition des Außenexpansionsventils auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te zu steuern, wobei, wenn die Wärmeabsorbertemperatur Te im Normalmodus auf eine Soll Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert dieser ist, konvergiert und die Wärmeabstrahlung im Radiator in einem Zustand, in dem die Ventilposition des Außenexpansionsventils eine maximale Ventilposition des Steuerns wird, zu gering ist, wechselt die Steuerungsvorrichtung zum Radiatortemperatur-Prioritätsmodus, und wobei im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus die Steuerungsvorrichtung eine kleinere Drehzahl einer Solldrehzahl TGNCh des Kompressors, berechnet basierend auf einem Radiatordruck PCI, der Eindruck des Radiator ist, und einer Solldrehzahl TGNCc des Kompressors, berechnet basierend auf der Wärmeabsorbertemperatur Te, auswählt, um den Betrieb des Kompressors zu steuern.
  5. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus die Steuerungsvorrichtung den Betrieb des Kompressors auf Basis der Wärmeabsorbertemperatur Te steuert und die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die der Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur Te ist, verringert, um die Leistungsfähigkeit des Kompressors zu erhöhen.
  6. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuerungsvorrichtung die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO gemäß einer Differenz zwischen dem Radiatordruck PCI, der ein Druck des Radiator ist, und einem Soll-Radiatordruck PCO, der ein Sollwert des Radiatordrucks PCI ist, verringert.
  7. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuerungsvorrichtung eine Basis-Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO0, berechnet aus einem der Werte einer Außenlufttemperatur, einer Temperatur der Luft im Fahrzeuginnenraum, einer Luftfeuchtigkeit der Luft im Fahrzeuginnenraum und einer Taupunkttemperatur innerhalb einer Fensterscheibe eines Fahrzeugs, oder einer Kombination aus diesen oder allen diesen, um einen Wärmeabsorbertemperatur-Offset TEOPC, berechnet basierend auf der Differenz zwischen dem Radiatordruck PCI und dem Soll-Radiatordruck PCO, verschiebt, um dadurch die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO zu verringern.
  8. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Steuerungsvorrichtung die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO verringert, um eine untere Grenze der Steuerung der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO nicht zu unterschreiten.
  9. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 umfasst eine Hilfsheizvorrichtung, um die von dem Luftströmungskanal dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft zu erwärmen, wobei, wenn die Wärmeabstrahlung im Radiator im Radiatortemperatur-Prioritätsmodus zu gering ist, auch wenn die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO auf die untere Grenze der Steuerung verringert wird, die Steuerungsvorrichtung die Hilfsheizvorrichtung Wärme generieren lässt.
  10. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuerungsvorrichtung einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus aufweist, um das von dem Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator und den Außenwärmetauscher abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, durch das Innenexpansionsventil zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in den Wärmeabsorber strömen zu lassen, um dadurch das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber absorbieren zu lassen, und wobei, wenn in einem Zustand, in dem es nicht erforderlich ist, den Radiatortemperatur-Prioritätsmodus auszuführen, die Wärmeabsorbertemperatur Te höher ist als die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur Te ist, auch wenn die Ventilposition des Außenexpansionsventil eine minimale Ventilposition der Steuerns wird, die Steuerungsvorrichtung zum Entfeuchtungs- und Kühlmodus wechselt.
  11. Die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei kein Verdunstungsdrucksteuerventil auf einer Kältemittelauslassseite des Wärmeabsorbers vorgesehen ist.
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