CN105263732A - 车辆用空调装置 - Google Patents
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Abstract
一种车辆用空调装置,包括:热交换器用调节部(60b),其调节流经热媒外部空气热交换器(13)的热媒以及外部空气中至少一方的流量,以使得与空气冷却用热交换器(16)的表面温度(TC)相关联的温度接近于第1目标温度(TCO);以及制冷剂流量调节部(60d),其调节从压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在空气冷却用热交换器(16)以及空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节而朝向车室内吹出的送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于第2目标温度(TAO)。由此,能够恰当地控制空气冷却用热交换器(13)的表面温度以及朝向车室内吹出的送风空气的温度。
Description
关联申请的相互参考
本申请是基于2013年6月6日申请的日本专利申请2013-119789以及2013年12月26日申请的日本专利申请2013-268578,参照其公开内容并入本申请中。
技术领域
本公开关于用于车辆的空调装置。
背景技术
以往,在专利文献1中,记载有将向室内送风的送风空气用蒸发器来冷却且用冷凝器加热的车辆用空调装置
蒸发器是如下这样的热交换器,其使制冷循环的低压侧制冷剂和送风空气进行热交换,使低压侧制冷剂蒸发并冷却送风空气。冷凝器是如下这样的热交换器,其使制冷循环的高压侧制冷剂和送风空气进行热交换,使制冷剂冷凝并加热送风空气。
在该以往技术中,为了控制向车室内的吹出空气的温度,要进行制冷循环的控制。
[以往技术文献]
[专利文献]
专利文献1:特开2012-225637号公报
发明内容
上述以往技术中,由于使用蒸发器和冷凝器使向车室内的送风空气与制冷循环的制冷剂进行热交换,如果蒸发器或者冷凝器中制冷剂泄漏那么制冷剂也会泄漏到车室内。
另外,以往,担负制冷剂的冷凝以及蒸发的任一项任务的室外热交换器被配置在车辆的最前部。因此,即使是像没有对车体的重要装置(车架、驱动机构、发动机等)造成损伤的轻度的碰撞时,室外热交换器也有可能被损坏。因此,存在以下这样的风险,即,伴有制冷剂的再充填的修理费变得相当高昂,温室化系数很高的制冷剂被排放到大气当中从而导致环境的破坏。
本公开鉴于上述特点,其目的在于,对于使向车室内的送风空气进行热交换的车辆用空调装置,在轻微碰撞时不会排放出制冷剂,另外,能够恰当地控制对向车室内的送风空气进行热交换的热交换器的温度。
为了达成以上目的,关于第1实施方式的公开为,包括:
第1泵以及第2泵,其吸入排出热媒;
调节用热交换器,其使热媒进行热交换来调节热媒的温度;
热媒空气热交换器,其使在调节用热交换器被温度调节后的热媒与吹向车室内的送风空气进行热交换来调节送风空气的温度;
热媒外部空气热交换器,其使在调节用热交换器被温度调节后的热媒与外部空气进行显热交换;以及
热交换器用调节部,其调节流经热媒外部空气热交换器的热媒以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在热媒空气热交换器被温度调节的送风空气的温度相关联的温度接近于第1目标温度。
由此,能够恰当地控制热媒空气热交换器的温度。
为了达成以上目的,关于第2实施方式的公开为,包括:
第1泵以及第2泵,其吸入排出热媒;
调节用热交换器,其使热媒进行热交换来调节热媒的温度;
热媒空气热交换器,其使在调节用热交换器被温度调节后的热媒与吹向车室内的送风空气进行热交换来调节送风空气的温度;
热传递设备,其具有热媒流通的流路,与在调节用热交换器被温度调节后的热媒之间进行热传递;以及
热媒流量调节部,其调节流经热传递设备的热媒的流量,以使得与在热媒空气热交换器被温度调节后的送风空气的温度相关联的温度接近于第1目标温度。
由此,能够恰当地控制热媒空气热交换器的温度。
为了达成以上目的,关于第3实施方式的公开为,包括:
第1泵以及第2泵,其吸入排出热媒;
调节用热交换器,其使热媒进行热交换来调节热媒的温度;
热媒空气热交换器,其使在调节用热交换器被温度调节后的热媒与吹向车室内的送风空气进行热交换来调节送风空气的温度;
热媒外部空气热交换器,其使在调节用热交换器被温度调节后的热媒与外部空气进行显热交换;以及
热交换器用调节部,其调节流经热媒空气热交换器的热媒的流量以及温度中的至少一方,以使得与在热媒空气热交换器被温度调节后的送风空气的温度相关联的温度、与热媒空气热交换器的表面温度相关联的温度、或者与流经热媒空气热交换器的热媒的温度相关联的温度接近于第1目标温度。
由此,能够恰当地控制热媒空气热交换器的温度。
为了达成以上目的,关于第4实施方式的公开为,包括:
第1泵以及第2泵,其吸入排出热媒;
调节用热交换器,其使热媒进行热交换来调节热媒的温度;
热媒空气热交换器,其使在调节用热交换器被温度调节后的热媒与吹向车室内的送风空气进行热交换来调节送风空气的温度;
热传递设备,其具有热媒流通的流路,与在调节用热交换器被温度调节后的热媒之间进行热传递;以及
热交换器用调节部,其调节流经热媒空气热交换器的热媒的流量以及温度中的至少一方,以使得与在热媒空气热交换器被温度调节后的送风空气的温相关联的温度、与热媒空气热交换器的表面温度相关联的温度、或者与流经热媒空气热交换器的热媒的温度相关联的温度接近于第1目标温度。
由此,能够恰当地控制热媒空气热交换器的温度。
为了达成以上目的,关于第5实施方式的公开为,包括:
第1泵以及第2泵,其吸入排出热媒;
压缩机,其吸入排出制冷剂;
冷凝器,其使从压缩机排出的制冷剂与通过第2泵进行循环的热媒进行热交换来冷凝制冷剂且加热热媒;
减压部,其使从冷凝器流出的制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器,其使在减压部被减压膨胀的制冷剂与通过第1泵进行循环的热媒进行热交换来使制冷剂蒸发并冷却热媒;
空气冷却用热交换器,其使在蒸发器被冷却的热媒与吹向车室内的送风空气进行显热交换来冷却送风空气;
空气加热用热交换器,其使在冷凝器被加热的热媒与送风空气进行显热交换来加热送风空气;
热媒外部空气热交换器,其使在冷凝器被加热的热媒与外部空气进行显热交换而从热媒向外部空气散热;
制冷剂流量调节部,其调节从压缩机排出的制冷剂的流量,以使得与在空气冷却用热交换器被冷却的送风空气的温度相关联的温度接近于第1目标温度;
热交换器用调节部,其调节流经热媒外部空气热交换器的热媒以及外部空气中的至少一方的流量;以及
风量比例调节部,其调节在空气冷却用热交换器被冷却的送风空气中流经空气加热用热交换器的送风空气与迂回流经空气加热用热交换器的送风空气之间的风量比例,以使得与在空气冷却用热交换器以及空气加热用热交换器中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向车室内吹出的送风空气的温度相关联的温度接近于第2目标温度。
由此,能够恰当地控制在空气冷却用热交换器以及空气加热用热交换器中至少一方的热交换器被温度调节后朝向车室内吹出的送风空气的温度。
在以上的公开中,与在热媒空气热交换器被温度调节后的送风空气的温度相关联的温度是指,在热媒空气热交换器被温度调节后的送风空气的温度自身、与热媒空气热交换器的表面温度相关的温度、与流经热媒空气热交换器的热媒的温度相关联的温度等。
附图说明
图1是第1实施方式的车辆用热管理***的总体构成图。
图2是第1实施方式的第1切换阀的截面图。
图3是第1实施方式的第1切换阀的截面图。
图4是第1实施方式的第2切换阀的截面图。
图5是第1实施方式的第2切换阀的截面图。
图6是第1实施方式的冷却器芯的模型立体图。
图7是显示第1实施方式的车辆用热管理***的电气控制部的框图。
图8是显示第1实施方式的车辆用热管理***的控制装置所执行的控制处理的流程图。
图9是显示第1实施方式的车辆用热管理***的制冷模式的控制处理的流程图。
图10是显示第1实施方式的车辆用热管理***的制冷模式的冷却水流动的图。
图11是显示第1实施方式的车辆用热管理***的结霜抑制模式的控制处理的流程图。
图12是显示第1实施方式的车辆用热管理***的结霜抑制模式的冷却水流动的图。
图13是显示第1实施方式的车辆用热管理***的散热模式的控制处理的流程图。
图14是显示第1实施方式的车辆用热管理***的散热模式的冷却水流动的图。
图15是显示第1实施方式的车辆用热管理***的吸热模式的控制处理的流程图。
图16是显示第1实施方式的车辆用热管理***的吸热模式的冷却水流动的图。
图17是第2实施方式的车辆用热管理***的总体构成图。
图18是第3实施方式的车辆用热管理***的总体构成图。
图19是第4实施方式的车辆用热管理***的总体构成图。
图20是第5实施方式的车辆用热管理***的总体构成图。
图21是第6实施方式的室内空调单元的主要部分的截面图。
图22是第7实施方式的室内空调单元的主要部分的截面图。
图23是第8实施方式的车辆用热管理***的总体构成图。
图24是显示第8实施方式的车辆用热管理***的外部空气吸热热泵模式的概略构成图。
图25是显示第8实施方式的车辆用热管理***的引擎吸热热泵模式的概略构成图。
图26是显示第8实施方式的车辆用热管理***的辅助热泵模式等的概略图。
图27是显示第8实施方式的车辆用热管理***的引擎废热直接利用模式的概略构成图。
图28是显示第8实施方式的车辆用热管理***的热容利用制冷模式的概略构成图。
图29是显示第8实施方式的车辆用热管理***的外部空气吸热热泵模式的实例的总体构成图。
图30是显示第8实施方式的车辆用热管理***的引擎吸热热泵模式的实例的总体构成图。
图31是显示第8实施方式的车辆用热管理***的引擎加热热泵模式的实例的总体构成图。
图32是第9实施方式的车辆用热管理***的概略构成图。
图33是显示第9实施方式的车辆用热管理***的引擎吸热热泵模式的概略构成图。
图34是显示第9实施方式的车辆用热管理***的引擎加热热泵模式的概略构成图。
图35是显示第9实施方式的车辆用热管理***的引擎废热直接利用模式的概略构成图。
图36是第10实施方式的第1实施例的车辆用热管理***的总体构成图。
图37是第10实施方式的第2实施例的车辆用热管理***的总体构成图。
图38是第11实施方式的车辆用热管理***的概略构成图。
图39是其它的实施方式的车辆用热管理***的总体构成图。
具体实施方式
本申请发明人探讨在轻碰撞时不会放出制冷剂的车辆用空调装置。即,探讨以下这样的车辆用空调装置(以下称为探讨例),在蒸发器以及冷凝器中制冷循环的制冷剂和冷却水进行热交换,在蒸发器被冷却的冷却水与向车室内的送风空气在空气冷却用热交换器中进行显热交换从而冷却送风空气,而且,在冷凝器被加热的冷却水与向车室内的送风空气在空气加热用热交换器进行显热交换从而加热送风空气。
根据该探讨例,由于在蒸发器以及冷凝器中不进行与向车室内的送风空气的热交换,所以即使在蒸发器或者冷凝器中发生制冷剂泄漏也能够防止制冷剂泄漏至车室中。另外,在车辆最前部配置的室外热交换器被置换为介由冷却水的热交换器。因此,在轻碰撞时不会放出制冷剂,从而能够降低修理费且能够防止环境破坏。
然而,在该探讨例中,与上述以往技术相比***构成明显不同。因此,存在以下这样的忧虑,即,执行与上述以往技术同样的制冷循环的控制,却无法恰当地控制向车室内吹出的空气的温度。
另外,在该探讨例中,必须对空气冷却用热交换器的表面温度进行恰当地控制。即,如果空气冷却用热交换器的表面温度处于冰点以下的话,附着于空气冷却用热交换器的表面的冷凝水会冻结而发生结霜(霜化)。其结果是,空气冷却用热交换器的空气通路被阻塞从而向车室内的送风量会下降,空调性能也会下降。另一方面,如果空气冷却用热交换器处于预定温度以上的话,附着在空气冷却用热交换器的表面上的冷凝水会蒸发从而使送风空气的湿度上升。其结果是,导致车窗起雾,或者由于溶于冷凝水的霉菌或微粒子等混入蒸气中而产生臭味,从而存在降低乘客的舒适性的可能。
考虑到上述的点,关于能够恰当地控制对向车室内的送风空气进行热交换的热交换器的温度的车辆空调装置,下面,参照附图对其具体的实施方式进行说明。另外,在以下的各实施方式中,相互间同一或者相对应的部分,在图中,付与相同的符号。
(第1实施方式)
图1所示的车辆用热管理***10被用于将车辆所具有的各种设备以及车室内调整至恰当的温度。在本实施方式中,热管理***10适用于由引擎(内燃发动机)以及行驶用电动机来得到车辆行驶用的驱动力的混合动力汽车。
本实施方式的混合动力汽车被构成为能够将在车辆停车时从外部电源(商用电源)提供的电力充电至搭载于车辆的电池(车载电池)的即插即用混合动力汽车。作为电池,例如能够使用锂离子电池。
由引擎输出的驱动力,不仅被用于车辆行驶,还能够被用于使发动机工作。并且,能够将在发电机发电的电力以及从外部电源供给的电力储存至电池中。在电池中储存的电力,不仅用于行驶用电动机,还可以被供给给以构成热管理***10的电动式构成设备为首的各种车载设备。
如图1所示那样,热管理***10包括:第1泵11、第2泵12、散热器13、冷却水冷却器14、冷却水加热器15、冷却器芯16、加热器芯17、第1切换阀18、以及第2切换阀19。
第1泵11以及第2泵12是吸入并排出冷却水(热媒)的电动泵。冷却水是作为热媒的流体。本实施方式中,作为冷却水,使用至少包括乙二醇、二甲聚硅氧烷、或者纳米流体的的液体或者防冻液。
散热器13、冷却水冷却器14、冷却水加热器15、冷却器芯16以及加热器芯17都是流通有冷却水的冷却水流通设备(热媒流通设备)。
散热器13是使冷却水与车室外空气(以下称为外部空气)进行热交换的冷却水外部空气热交换器(热媒外部空气热交换器)。通过在散热器13中流通外部空气气温以上的温度的冷却水,使冷却水能够向外部空气散热。通过在散热器13中流通外部空气气温以下的冷却水,使冷却水能够从外部空气吸热。换言之,散热器13能够发挥作为使冷却水向外部空气散热的散热器的功能,以及作为使冷却水从外部空气吸热的吸热器的功能。
散热器13具有冷却水流通的流路,是与通过冷却水冷却器14以及冷却水加热器15被温度调节了的冷却水之间进行热传递的热传递设备。
室外送风机20是向散热器13吹送外部空气的电动送风机(外部空气送风机)。散热器13以及室外送风机20被配置在车辆的最前部。因此,在车辆行驶时在散热器13能够接受到行驶风。
冷却水冷却器14以及冷却水加热器15是使冷却水进行热交换来调节冷却水的温度的冷却水温度调节用热交换器(调节用热交换器)。冷却水冷却器14是冷却冷却水的冷却水冷却用热交换器(热媒冷却用热交换器)。冷却水加热器15是加热冷却水的冷却水加热用热交换器(热媒加热用热交换器)。
冷却水冷却器14是通过制冷循环21的低压侧制冷剂与冷却水进行热交换从而使低压侧制冷剂从冷却水吸热的低压侧热交换器(热媒用吸热器)。冷却水冷却器14构成制冷循环21的蒸发器。
制冷循环21是包括压缩机22、冷却水加热器15、制冷剂集器23、膨胀阀24、以及冷却水冷却器14的蒸气压缩式冷冻机。在本实施方式的制冷循环21中,作为制冷剂使用了氟利昂系制冷剂,构成高压侧制冷剂压力没有超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环。
压缩机22为通过由电池供给的电力来驱动的电动压缩机,吸入制冷循环21的制冷剂进行压缩再排出。冷却水加热器15为通过将由压缩机22排出的高压侧制冷剂与冷却水进行热交换来冷凝高压侧制冷剂(潜热变化)的冷凝器。
制冷剂集器23为以下这样的气液分离器,其将从冷却水加热器15流出的气液二相制冷剂分离为气相制冷剂和液相制冷剂,并将被分离的液相制冷剂流出至膨胀阀24侧。膨胀阀24为使从制冷剂集器23流出的液相制冷剂减压膨胀的减压部。
冷却水冷却器14为通过将由膨胀阀24减压膨胀了的低压制冷剂与冷却水进行热交换来蒸发低压制冷剂(潜热变化)的蒸发器。在冷却水冷却器14蒸发的气相制冷剂被吸入至压缩机22中而被压缩。
相对于在散热器13中通过外部空气来冷却冷却水,在冷却水冷却部14中通过制冷循环21的低压制冷剂来冷却冷却水。因此,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水的温度能够比在散热器13被冷却的冷却水的温度更低。具体来说,相对于在散热器13中冷却水无法被冷却至比外部空气的温度更低的温度,在冷却水冷却器14中能够将冷却水冷却至比外部空气的温度还低的低温。
冷却器芯16以及加热器芯17为使在冷却水冷却器14以及冷却水加热器15中被温度调节了的冷却水与吹向车室内的送风空气进行热交换从而调节送风空气的温度的热媒空气热交换器。
冷却器芯16为使冷却水与吹向车室内的送风空气进行热交换(显热交换)从而冷却吹向车室内的送风空气的空气冷却用热交换器。加热器芯17为使吹向车室内的送风空气与冷却水进行热交换(显热交换)从而加热吹向车室内的送风空气的空气加热用热交换器。
第1泵11被配置于第1泵用流路31上。在第1泵用流路31中的第1泵11的排出侧配置有冷却水冷却器14。
第2泵12被配置于第2泵用流路32上。在第2泵用流路32中的第2泵12的排出侧配置有冷却水加热器15。
散热器13被配置于散热器用流路33上。冷却器芯16被配置于冷却器芯用流路36上。加热器芯17被配置于加热器芯用流路37上。
第1泵用流路31、第2泵用流路32以及散热器用流路33与第1切换阀18以及第2切换阀19相连接。第1切换阀18以及第2切换阀19为切换冷却水的流向的切换部。
第1切换阀18具有作为冷却水的入口的第1入口18a以及第2入口18b,还具有作为冷却水的出口的第1出口18c。第2切换阀19具有作为冷却水的出口的第1出口19a以及第2出口19b,还具有作为冷却水的入口的第1入口19c。
在第1切换阀18的第1入口18a上连接有第1泵用流路31的一端。换言之,在第1切换阀18的第1入口18a上连接有冷却水冷却器14的冷却水出口侧。
在第1切换阀18的第2入口18b上连接有第2泵用流路32的一端。换言之,在第1切换阀18的第2入口18b上连接有冷却水加热器15的冷却水出口侧。
在第1切换阀18的第1出口18c上连接有散热器用流路33的一端。换言之,在第1切换阀18的第1出口18c上连接有散热器13的冷却水入口侧。
在第2切换阀19的第1出口19a上连接有第1泵用流路31的另一端。换言之,在第2切换阀19的第1出口19a上连接有第1泵11的冷却水吸入侧。
在第2切换阀19的第2出口19b上连接有第2泵用流路32的另一端。换言之,在第2切换阀19的第2出口19b上连接有第2泵12的冷却水吸入侧。
在第2切换阀19的第1入口19c上连接有散热器用流路33的另一端。换言之,在第2切换阀19的第1入口19c上连接有散热器13的冷却水出口侧。
第1切换阀18以及第2切换阀19被构造成能够任意或者选择性的切换各入口与各出口之间的连通状态。
具体来说,对于散热器13,第1切换阀18能够在以下这些状态之间切换,即,从第1泵11排出的冷却水流入的状态,从第2泵12排出的冷却水流入的状态,和从第1泵11排出的冷却水以及从第2泵12排出的冷却水不流入的状态。
对于散热器13,第2切换阀19能够在以下这些状态之间切换,即,朝向第1泵11冷却水流出的状态,朝向第2泵12冷却水流出的状态,和朝向第1泵11和朝向第2泵12冷却水不流出的状态。
第1切换阀18以及第2切换阀19能够调节阀开度。由此,能够调节流经散热器13的冷却水的流量。
第1切换阀18以及第2切换阀19能够以任意的流量比例将从第1泵11排出的冷却水和从第2泵12排出的冷却水混合然后使其流入到散热器13中。
冷却器芯用流路36的一端连接于第1泵用流路31中的第1泵11的冷却水吸入侧的部位。冷却器芯用流路36的另一端连接于第1泵用流路31中的冷却水冷却器14的冷却水出口侧的部位。
冷却器芯用流路36上配置有开关阀38。开关阀38为开关冷却器芯用流路36的流路开关部。
加热器芯用流路37的一端连接于第2泵用流路32中的第2泵12的冷却水吸入侧的部位。冷却器芯用流路36的另一端连接于第2泵用流路32中冷却水加热器15的冷却水出口侧的部位。
冷却器芯16以及加热器芯17被收容于车辆用空调装置的室内空调单元50的外壳51中。
外壳51形成向车室内送风的送风空气的空气通路,使用具有一定程度的弹性、且强度优良的树脂(例如,聚丙烯)成形而成。在外壳51内的空气流的最上游侧配置有内外空气切换箱52。内外空气切换箱52为切换导入内部空气(车室内空气)和外部空气(车室外空气)的内外空气导入部。
内外空气切换箱52中形成有向外壳51内导入内部空气的内部空气吸入口52a以及导入外部空气的外部空气吸入口52b。在内外空气切换箱52的内部配置有内外空气切换门53。
内外空气切换门53为使向外壳51内导入的内部空气的风量和外部空气的风量之间的风量比例发生变化的风量比例变更部。具体来说,内外空气切换门53可以连续调节内部空气吸入口52a以及外部空气吸入口52b的开口面积,从而改变内部空气的风量与外部空气的风量之间的风量比例。内外空气切换门53通过电动致动器(未图示)来驱动。
在内外空气切换箱52的空气流的下游侧配置有室内送风机54(鼓风机)。室内送风机54为将介由内外空气切换箱52吸入的空气(内部空气以及外部空气)朝向车室内送风的送风部。室内送风机54为由电动机驱动离心多翼片送风机(多叶片式风扇)的电动送风机。
在外壳51内,在室内送风机54的空气流的下游侧配置有冷却器芯16以及加热器芯17。
在外壳51的内部,在冷却器芯16的空气流的下游侧部位,形成有加热器芯旁路通路51a。加热器芯旁路通路51a为使通过了冷却器芯16的空气不通过加热器芯17而流动的空气通路。
在外壳51的内部,在冷却器芯16与加热器芯17之间配置有空气混合门55。
空气混合门55为使流入加热器芯17的空气与流入加热器芯旁路通路51a的空气之间的风量比例连续变化的风量比例调节部。空气混合门55为可转动的板状门,或者可滑动的门等形态,通过电动致动器(未图示)驱动。
基于通过加热器芯17的空气与通过加热器芯旁路通路51a的空气之间的风量比例,吹向车室内的吹出空气的温度会变化。因此,空气混合门55为调节吹向车室内的吹出空气的温度的温度调节部。
在外壳51的空气流的最下游部配置有向作为空调对象空间的车室内吹出送风空气的吹出口51b。作为该吹出口51b,具体来说,设置有除霜吹出口、面部吹出口、以及足部吹出口。
除霜吹出口向着车辆的前挡风玻璃的内侧表面吹出空调风。面部吹出口向着乘客的上半身吹出空调风。足部吹出口向着乘客的脚下吹出空调风。
在吹出口51b的空气流的上游侧配置有吹出口模式门(未图示)。吹出口模式门为切换吹出口模式的吹出口模式切换部。吹出口模式门通过电动致动器(未图示)来驱动。
作为通过吹出口模式门来切换的吹出口模式,例如,有面部模式、两级性模式、足部模式、以及足部除霜模式。
面部模式为面部吹出口全开,从面部吹出口向车室内的乘客的上半身吹出空气的吹出口模式。两极性模式为面部吹出口和足部吹出口的两方都开口,向车室内乘客的上半身和脚下吹出空气的吹出口模式。
足部模式为足部吹出口全开同时除霜吹出口仅以小开度开口,主要从足部吹出口吹出空气的吹出口模式。足部除霜模式为足部吹出口以及除霜吹出口同程度开口,从足部吹出口以及除霜吹出口的双方吹出空气的吹出口模式。
基于图2~图7对第1切换阀18以及第2切换阀19的细节进行说明。第1切换阀18以及第2切换阀19,基本构造相互相同,区别点在于冷却水的入口和流体的出口相互之间相反。
如图2所示,第1切换阀18具有形成有第1入口18a、第2入口18b、以及第1出口18c的主体部181。在主体部181的内部形成有连通第1入口18a以及第2入口18b和第1出口18c的连通流路181a。
在连通流路181a上配置有切换第1入口18a以及第2入口18b和第1出口18c的连通状态的门式阀芯182。
在阀芯182被旋转操作至图2所示的位置时,第1入口18a与第1出口18c连通,第2入口18b与第1出口18c之间的连通被阻断。由此,从第1入口18a流入的冷却水从第1出口18c流出,从第2入口18b流入的冷却水无法从第1出口18c流出。
在阀芯182为关闭第2入口18b侧的状态下通过调节第1出口18c侧的开度,能够调节从第1入口18a向第1出口18c流动的冷却水的流量。
在阀芯182被旋转操作至图3所示的位置时,第1入口18a与第1出口18c之间的连通被阻断,第2入口18b与第1出口18c连通。由此,从第1入口18a流入的冷却水无法从第1出口18c流出,从第2入口18b流入的冷却水从第1出口18c流出。
在阀芯182为关闭第1入口18a侧的状态下通过调节侧的开度,能够调节从第2入口18b向第1出口18c流动的冷却水的流量。
如图4所示,第2切换阀19具有形成有第1出口19a、第2出口19b、以及第1入口19c的主体部191。在主体部191的内部形成有连通第1出口19a以及第2出口19b和第1入口19c的连通流路191a。
在连通流路191a上配置有切换第1出口19a以及第2出口19b和第1入口19c的连通状态的门式阀芯192。
在阀芯192被旋转操作至图4所示的位置时,第1出口19a与第1入口19c连通,第2出口19b与第1入口19c之间的连通被阻断。由此,从第1入口19c流入的冷却水从第1出口19a流出,而无法从第2出口74b流出。
在阀芯192为关闭第2出口19b侧的状态下通过调节第1入口19c侧的开度,能够调节从第1入口19c向第1出口19a流动的冷却水的流量。
在阀芯192被旋转操作至图5所示的位置时,第1出口19a与第1入口19c之间的连通被阻断,第2出口19b与第1入口19c连通。由此,从第1入口19c流入的冷却水无法从第1出口19a流出,而从第2出口74b流出。
在阀芯192为关闭第1出口19a侧的状态下通过调节第1入口19c侧的开度,能够调节从第1入口19c向第2出口19b流动的冷却水的流量。
第1切换阀18的阀芯182以及第2切换阀19的阀芯192分别通过各自的电动机独立进行旋转驱动。第1切换阀18的阀芯182以及第2切换阀的阀芯192也可以通过共用的电动机连动来进行旋转驱动。
基于图6对冷却器芯16的细节进行说明。冷却器芯16包括第1热交换芯部161a、第2热交换芯部162a、第1上侧箱体部161b、第1下侧箱体部161c、第2上侧箱体部162b、以及第2下侧箱体部162c。
第1热交换芯部161a、第1上侧箱体部161b、以及第1下侧箱体部161c构成冷却器芯16中空气流F1的上游侧区域,第2热交换芯部162a、第2上侧箱体部162b、以及第2下侧箱体部162c构成冷却器芯16中空气流F1的下游侧区域。
第1上侧箱体部161b位于第1热交换芯部161a的上方侧。第1下侧箱体部161c位于第1热交换芯部161a的下方侧。第2上侧箱体部162b位于第2热交换芯部162a的上方侧。第2下侧箱体部162c位于第2热交换芯部162a的下方侧。
第1热交换芯部161a以及第2热交换芯部162a包括各自延着上下方向延伸的多个管道163。在管道163的内部形成有冷却水流通的冷却水通路。在多个管道163之间形成的空间构成空气流动的空气通路。在多个管道163之间配置有散热片164。散热片164与管道163相接合。
热交换芯部161a、162a为管道163和散热片164的层叠构造而成。管道163和散热片164相交替地层叠配置于热交换芯部161a、162a的左右方向上。也可以构成为取消散热片164。
在图6中,为了方便图示,仅图示了管道163和散热片164之间的层叠构造一部分,但是在第1热交换芯部161a以及第2热交换芯部162a的全部区域都构成为管道163和散热片164的层叠构造。该层叠构造的空隙部被用来让室内送风机54的送风空气通过。
管道163由截面形状沿着空气流动方向为扁平的扁平管道而制成。散热片164为将薄板材料弯曲成形为波浪状的波状散热片,其接合在管道163的平坦的外面侧上从而扩大空气侧传热面积。
第1热交换芯部161a的管道163与第2热交换芯部162a的管道163构成相互独立的冷却水通路。第1上侧箱体部161b以及第2上侧箱体部162b构成相互独立的冷却水通路空间。第1下侧箱体部161c以及第2下侧箱体部162c构成相互连通的冷却水通路空间。
在第1上侧箱体部161b上形成有冷却水的出口165。在第2上侧箱体部162b上形成有冷却水的入口166。
由此,第2上侧箱体部162b实现了向第2热交换芯部162a的多个管道163分配制冷剂流的作用,第2下侧箱体部162c实现了从第2热交换芯部162a的多个管道163集合制冷剂流的作用。第1下侧箱体部161c实现了向第1热交换芯部161a的多个管道163分配制冷剂流的作用,第1上侧箱体部161b实现了从第1热交换芯部161a的多个管道163集合制冷剂流的作用。
作为管道103、散热片164、第1上侧箱体部161b、第1下侧箱体部161c、第2上侧箱体部162b以及第2下侧箱体部162c等的冷却器芯构成部件的具体材质,优选热传递性能和焊接性能优良的金属铝。能够通过用该铝材成形各部件进而用一体焊接来组装冷却器芯16的整体构成。
具体地说明冷却器芯16整体的冷却水流路的话,如图6的箭头W1那样从冷却水入口166流入到第2上侧箱体部162b内的冷却水,如箭头W2那样从第2热交换芯部162a的多个管道163下降从而流入至第2下侧箱体部162内。
第2下侧箱体部162的冷却水如箭头W3那样向第1下侧箱体部161c移动。第1下侧箱体部161c的冷却水如箭头W4那样从第1热交换芯部161a的多个管道163上升从而流入至第1上侧箱体部161b,然后从冷却水出口165流出。
接着,基于图7对热管理***10的电气控制部进行说明。控制装置60为以下这样的控制部,其由包括CPU、ROM、以及RAM等的众所周知的微型计算机及其周边电路构成,基于存储在该ROM内的控制程序来进行各种运算、处理,从而来控制与输出侧相连接的种种控制对象设备的动作。
通过控制装置60进行控制的控制对象设备为驱动第1泵11、第2泵12、第1切换阀18、第2切换阀19、室外送风机20、压缩机22、室内送风机54、在外壳51的内部配置的各种门(内外空气切换门53、空气混合门55、吹出口模式门等)的电动致动器等。
控制装置60为将控制连接于其输出侧的各种控制对象设备的控制部一体构成的装置,控制各种控制对象设备的动作的构成(硬件以及软件)构成了控制各种控制对象设备的动作的控制部。
在本实施方式中,控制第1泵11以及第2泵12的动作的构成(硬件以及软件)作为泵控制部60a。泵控制部60a为控制冷却水的流量的流量控制部(热媒流量调节部)。也可以将泵控制部60a与控制装置60分开构成。泵控制部60a为调节流经散热器13的冷却水的流量的散热器用调节部(热交换器用调节部)。
在本实施方式中,控制第1切换阀18以及第2切换阀19的动作的构成(硬件以及软件)作为切换阀控制部60b。也可以将切换阀控制部60b与控制装置60分开构成。切换阀控制部60b为调节流经散热器13的冷却水的流量的散热器用调节部(热交换器用调节部)。切换阀控制部60b为调节流经各冷却水流通设备的冷却水的流量的流量调节部(热媒流量调节部)。
在本实施方式中,控制室外送风机20的动作的构成(硬件以及软件)作为室外送风机控制部60c。也可以将室外送风机控制部60c与控制装置60分开构成。室外送风机控制部60c为控制流经散热器13的送风空气的流量的散热器用调节部(热交换器用调节部、热媒外部空气用调节部)。
在本实施方式中,控制压缩机22的动作的构成(硬件以及软件)作为压缩机控制部60d。也可以将压缩机控制部60d与控制装置60分开构成。压缩机控制部60d为控制由压缩机22排出的制冷剂的流量的制冷剂流量调节部。
在本实施方式中,控制开关阀38的动作的构成(硬件以及软件)作为开关阀控制部60e。也可以将开关阀控制部60e与控制装置60分开构成。开关阀38以及开关阀控制部60e为调节流经冷却器芯16的冷却水的流量的冷却器芯用调节部(热交换用调节部、空气冷却用调节部)。
在本实施方式中,控制室内送风机54的动作的构成(硬件以及软件)作为室内送风机控制部60f。也可以将压缩机控制部60f与控制装置60分开构成。室内送风机控制部60f为控制流经冷却器芯16的送风空气的流量的冷却器芯用调节部(热交换器用调节部)。室内送风机54以及室内送风机控制部60f为控制向车室内吹出的送风空气的风量的风量控制部。
在本实施方式中,控制配置于外壳51的内部的各种门(内外空气切换门53、空气混合门55、吹出口模式门等)的动作的构成(硬件以及软件)作为空调切换控制部60g。也可以将空调切换控制部60g与控制装置60分开构成。
空气混合门55以及空调切换控制部60g为调节在冷却器芯16被冷却的送风空气中流经加热器芯17的送风空气与迂回流经加热器芯17的送风空气之间的风量比例的风量比例调节部。
内外空气切换门53以及空调切换控制部60g为调节向车室内吹出的送风空气中内部空气与外部空气之间的比例的内外空气比例调节部。
在控制装置60的输入侧输入内部空气传感器61、外部空气传感器62、日照传感器63、第1水温传感器64、第2水温传感器65、冷却器芯温度传感器66、制冷剂温度传感器67等的传感器组的检测信号。
内部空气传感器61为检测内部空气的温度(车室内温度)的检测部(内部空气温度检测部)。外部空气传感器62为检测外部空气的温度(车室外温度)的检测部(外部空气温度检测部)。日照传感器63为检测车室内的日照量的检测部(日照量检测部)。
第1水温传感器64为检测流经第1泵用流路31的冷却水的温度(例如,被吸入至第1泵11的冷却水的温度)的检测部(第1热媒温度检测部)。
第2水温传感器65为检测流经第2泵用流路32的冷却水的温度(例如,被吸入至第2泵12的冷却水的温度)的检测部(第2热媒温度检测部)。
冷却器芯温度传感器66为检测冷却器芯16的表面温度的检测部(冷却器芯温度检测部)。冷却器芯温度传感器66,例如,为检测冷却器芯16的热交换散热片的温度的散热片热敏电阻66a(图1),或者检测流经冷却器芯16的冷却水的温度的水温传感器66b(图1)等。
制冷剂温度传感器67为检测制冷循环21的制冷剂温度(例如,由压缩机22排出的制冷剂的温度)的检测部(制冷剂温度检测部)。
在控制装置60的输入侧输入来自设置在被配置于车室内前部的仪表盘附近的操作面板69上各种空调操作开关的操作信号。作为操作面板69上设置的各种空调操作开关设有空调开关、自动开关、室内送风机52的风量设定开关、车室内温度设定开关等。
空调开关为切换空调(制冷或者制热)的工作·停止(开·关)的开关。自动开关为设定或者解除空调的自动控制的开关。车室内温度设定开关为根据乘客的操作来设定车室内的目标温度的目标温度设定部。
接着,对上述构成的动作进行说明。控制装置60通过控制第1泵11、第2泵12、第1切换阀18、第2切换阀19、压缩机22、内外空气切换门53、空气混合门55、吹出口模式门等的动作能够切换成各种动作模式。
控制装置60执行图8的流程图所示的控制处理。在步骤S100,判断目标吹出空气温度TAO是否低于冷却器芯流入空气温度TI。
目标吹出空气温度TAO通过以下的算式F1算出:
TAO=Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×Ts+C…F1
在算式F1中,Tset为通过车室内温度设定开关设定的车室内设定温度,Tr为通过内部空气传感器61检测到的车室内温度(内部空气温度)。Tam为通过外部空气传感器62检测到的外部空气温度。Ts为通过日照传感器63检测到的日照量。Kset、Kr、Kam、Ks为控制增益。C为补正用常数。
目标吹出空气温度TAO,相当于为了将车室内保持在期望的温度车辆用空调装置产生必要的热量的温度,能够作为车辆用空调装置所要求的空调热负荷(制冷负荷以及制热负荷)而取得。也就是说,车辆用空调装置所要求的制冷负荷较高的情况下,目标吹出空气温度TAO成为低温区域,车辆用空调装置所要求的制热负荷较高的情况下,目标吹出空气温度TAO成为高温区域。
冷却器芯流入空气温度TI为流入至冷却器芯16的送风空气的温度,通过以下的算式F2来算出:
TI=Tr×0.01A+Tam×0.01(1-0.01A)…F2
在算式F2中,A为将通过内外空气切换箱52而导入至外壳51内的内部空气以及外部空气中的内部空气的风量比例用百分比来表示的结果。也可以用专用的温度传感器直接检测冷却器芯流入空气温度TI。
在步骤S100中,当判定目标吹出空气温度TAO比冷却器芯流入空气温度T1低的情况下,进行至步骤S110,切换至制冷模式。图9显示制冷模式的控制处理。
在步骤111中,操作第1切换阀18以及第2切换阀19,冷却水的流动将被切换成如图10所示的制冷模式的流动。具体来说,切换成使通过第2泵12而吸入·排出的冷却水在散热器13进行循环的状态。
进一步,在步骤111中,打开开关阀38,切换成使通过第1泵11吸入·排出的冷却水在冷却器芯16中循环的状态。
由此,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水在冷却器芯16中流动,因此吹向车室内的送风空气在冷却器芯16被冷却,在冷却水加热器15被加热的冷却水在加热器芯17以及散热器13中流动,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17被加热,并且在散热器13中从冷却水向外部空气散热。
在步骤112中,控制压缩机22的制冷剂排出能力(具体来说,压缩机22的转速)以使冷却器芯16的表面温度TC接近于目标表面温度TCO(第1目标温度)。具体来说,在冷却器芯16的表面温度TC高于目标表面温度TCO的情况下,通过增加压缩机22的转速来降低冷却器芯16的表面温度TC。另一方面,在冷却器芯16的表面温度TC低于目标表面温度TCO的情况下,通过减少压缩机22的转速来提高冷却器芯16的表面温度TC。
在步骤112中,也可以使用与冷却器芯16的表面温度TC相关联的各种温度(例如,从冷却器芯16流出的送风空气的温度、或者在冷却器芯16中流动的冷却水的温度等)来代替冷却器芯16的表面温度TC。
在步骤113中,判定吹出空气温度TAV是否高于目标吹出空气温度TAO(第2目标温度)。吹出空气温度TAV为从室内空调单元50向车室内吹出的空气的温度,通过以下算式F3算出:
TAV=TC×0.01(1-SW)+TH×0.01SW…F3
在算式F3中,TC为冷却器芯16的表面温度,TH为加热器芯17的表面温度,SW为将从冷却器芯16流出的送风空气中流入加热器芯17的空气的风量比例(空气混合门开度)用百分比来表示的结果。
可以用专门的温度传感器直接检测吹出空气温度TAV。在步骤113中,也可以使用与吹出空气温度TAV相关联的各种温度(例如,流入加热器芯17的冷却水的温度)来代替吹出空气温度TAV。
在步骤113中,在判定吹出空气温度TAV高于目标吹出空气温度TAO的情况下,进行至步骤114,控制空气混合门55的动作以使空气混合门开度减小。
在步骤113中,在判定吹出空气温度TAV不高于目标吹出空气温度TAO的情况下,进行至步骤115,控制空气混合门55的动作以使空气混合门开度增大。
由此,在制冷模式下,进行控制以使吹出空气温度TAV接近于目标吹出空气温度TAO,从而使车室内凉爽。
在如图8所示的步骤S100中,在判定目标吹出空气温度TAO不低于冷却器芯流入空气温度TI的情况下,进行至步骤S120,判定冷却器芯16的表面温度TC是否低于结霜临界温度TCF(设定温度)。结霜临界温度TCF为在冷却器芯16发生结霜的临界的温度(例如0℃)。也可以使用从冷却器芯16流出的送风空气的温度来代替冷却器芯16的表面温度TC。
在判定冷却器芯16的表面温度TC低于结霜临界温度TCF的情况下,进行至步骤S130,移动至结霜抑制模式。图11显示结霜抑制模式的控制处理。
在步骤S131中,操作第1切换阀18以及第2切换阀19,切换成使冷却水的流动变为如图12所示那样结霜抑制模式的流动。具体来说,将散热器13连接至冷却水冷却器14侧。换言之,切换成使通过第1泵11吸入·排出的冷却水在散热器13中循环的状态。此时,第1切换阀18以及第2切换阀19将散热器用流路33全开(最大开度),使在散热器13中循环的冷却水的流量变为最大流量。
由此,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流经散热器13,因此在散热器13中冷却水从外部空气吸热,在冷却水加热器15中被加热的冷却水流经加热器芯17,因此在加热器芯对吹向车室内的送风空气进行加热。
也就是说,在结霜抑制模式中,制冷循环21的制冷剂在散热器13中从外部空气吸热,在冷却水加热器15中对冷却水散热。
在步骤S132中,操作空气混合门55至最大制热状态(MAXHOT)的位置。空气混合门55的最大制热状态的位置是指,将加热器芯旁路通路51a设置为全闭的位置。将空气混合门55操作至最大制热状态的位置时,从冷却器芯16流出的送风空气全部流入加热器芯17中被加热。
由于车辆使用时的环境变动(外部空气温度的急剧变动、或主要由车速的变动引起流入散热器13的风量等的变动)引起的制冷循环变动(高压制冷剂温度变动、低压制冷剂温度变动)可能无法通过压缩机22的制冷剂流量控制来完全控制。在这种情况下,临时的,可以通过空气混合门55的开度控制来控制吹出空气温度。这是因为与压缩机22的制冷剂流量控制相比较空气混合门55的开度控制的响应性更为优良。
在步骤S133中,控制压缩机22的制冷剂排出能力(具体来说,压缩机22的转速),以使得吹出空气温度TAV接近于目标吹出空气温度TAO(第2目标温度)。具体来说,在吹出空气温度TAV高于目标吹出空气温度TAO的情况下,通过减少压缩机22的转速来降低吹出空气温度TAV。另一方面,在吹出空气温度TAV低于目标吹出空气温度TAO的情况下,通过增加压缩机22的转速来提高吹出空气温度TAV。
在步骤S133中,可以使用与吹出空气温度TAV相关联的各种温度(例如,流入加热器芯17的冷却水的温度)来代替吹出空气温度TAV。
在步骤S134中,间歇性的开闭开关阀38来控制流经冷却器芯16的冷却水的流量(冷却器芯通水量),以使得冷却器芯16的表面温度TC接近于目标表面温度TCO(第1目标温度)。冷却器芯16的目标表面温度TCO被设定于0~10℃的范围。
具体来说,在冷却器芯16的表面温度TC高于目标表面温度TCO的情况下,通过打开开关阀38使在冷却水冷却器14中被冷却的冷却水流入至冷却器芯16中从而降低冷却器芯16的表面温度TC。另一方面,在冷却器芯16的表面温度低于目标表面温度TCO的情况下,通过关闭开关阀38来阻断流向冷却器芯16的冷却水水流从而提高冷却器芯16的表面温度TC。
由此,调节流经冷却器芯16的冷却水的时间平均流量,以使得冷却器芯16的表面温度TC接近于目标表面温度TCO。其结果是能够抑制附着于冷却器芯16的冷凝水结冻,或者附着于冷却器芯16的表面的冷凝水蒸发而车窗起雾或产生臭味等情况。
在步骤S134中,可以使用与冷却器芯16的表面温度TC相关联的各种温度(例如,从冷却器芯16流出的送风空气的温度)来代替冷却器芯16的表面温度TC。
在步骤S134中,可以通过将开关阀38控制于中间开度来调节流经冷却器芯16的冷却水的流量,以此来代替间歇性地开闭开关阀38。也可以通过控制第1泵11的冷却水排出能力(具体来说第1泵的转速)来调节流经冷却器芯16的冷却水的流量。
在结霜抑制模式中,在冷却器芯16被冷却除湿的送风空气在加热器芯17中被加热然后被吹出至车室内,因此能够对车室内进行除湿制热。
在如图8所示的步骤S140中,操作第1切换阀18以及第2切换阀19,阻断流向散热器13的冷却水的水流(通水关),同时打开开关阀38,切换至使通过第1泵11被吸入·排出的冷却水在冷却器芯16中循环(通水开)的状态。
由此,在冷却水冷却器14中被冷却的冷却水流经冷却器芯16,因此在冷却器芯16中冷却水从吹向车室内的送风空气吸热,在冷却水加热器15中被加热的冷却水流经加热器芯17,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。
也就是说,制冷循环21的制冷剂在冷却器芯16从吹向车室内的送风空气吸热,在冷却水加热器15向冷却水散热。因此,能够实现汲取吹向车室内的送风空气的热量的热泵运转。
在步骤S140中,也可以操作第1切换阀18以及第2切换阀19来使流经散热器13的冷却水的流量不及预定量。
在步骤S150中,操作空气混合门55至最大制热状态(MAXHOT)的位置。
在步骤S160中,控制压缩机22的制冷剂排出能力(具体来说,压缩机22的转速),以使得冷却器芯16的表面温度TC接近于目标表面温度TCO。具体来说,在冷却器芯16的表面温度TC高于目标表面温度TCO的情况下,通过增加压缩机22的转速来降低冷却器芯16的表面温度TC。另一方面,在冷却器芯16的表面温度TC低于目标表面温度TCO的情况下,通过减小压缩机22的转速来提高冷却器芯16的表面温度。
在步骤S160中,可以使用与冷却器芯16的表面温度TC相关联的各种温度(例如,从冷却器芯16流出的送风空气的温度)来代替冷却器芯16的表面温度TC。
在步骤S170中,判定吹出空气温度TAV是否高于目标吹出空气温度TAO。在步骤S170中,可以使用与吹出空气温度TAV相关联的各种温度(例如,流入至加热器芯17的冷却水的温度)来代替吹出空气温度TAV。
在判定吹出空气温度TAV高于目标吹出空气温度TAO的情况下,前进至步骤S180,移动至散热模式。图13显示散热模式的控制处理。
在步骤S181中,操作第1切换阀18以及第2切换阀19,将冷却水的流动切换成如图14所示的散热模式的流动。具体来说,将散热器13连接至冷却水加热器15侧。换言之,切换至使通过第2泵12被吸入·排出的冷却水在散热器13中循环的状态。此时,第1切换阀18以及第2切换阀19,将散热器用流路33节流至最小开度,使在散热器13中循环的冷却水的流量为最小流量。
进一步,在步骤S181中,打开开关阀38,切换至使通过第1泵11被吸入·排出的冷却水在冷却器芯16中循环的状态(冷却器芯通水开)。
由此,在冷却水冷却器14中被冷却的冷却水流经冷却器芯16,因此在冷却器芯16中冷却水从吹向车室内的送风空气吸热,在冷却水加热器15中被加热的冷却水流经加热器芯17,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。进一步,在冷却水加热器15中被加热的冷却水在散热器13中以最小流量来流动,因此在散热器13中从冷却水向外部空气以最小热量进行散热。
也就是说,制冷循环21的制冷剂在冷却器芯16从吹向车室内的送风空气吸热,在冷却水加热器15向冷却水散热。因此,能够实现汲取吹向车室内的送风空气的热量的热泵运转。
在步骤S182中,操作空气混合门55至最大制热状态(MAXHOT)的位置。空气混合门55的最大制热状态的位置是指,将加热器芯旁路通路51a设置为全闭的位置。将空气混合门55操作至最大制热状态的位置时,从冷却器芯16流出的送风空气全部流入加热器芯17中被加热。
由于车辆使用时的环境变动(外部空气温度的急剧变动、或主要由车速的变动引起流入散热器13的风量等的变动)引起的制冷循环变动(高压制冷剂温度变动、低压制冷剂温度变动)可能无法通过压缩机22的制冷剂流量控制来完全控制。在这种情况下,临时的,可以通过空气混合门55的开度控制来控制吹出空气温度。这是因为与压缩机22的制冷剂流量控制相比较空气混合门55的开度控制的响应性更为优良。
在步骤S183中,控制压缩机22的制冷剂排出能力(具体来说,压缩机22的转速),以使得冷却器芯16的表面温度TC接近于目标表面温度TCO。具体来说,在冷却器芯16的表面温度TC高于目标表面温度TCO的情况下,通过增加压缩机22的转速来降低冷却器芯16的表面温度TC。另一方面,在冷却器芯16的表面温度TC低于目标表面温度TCO的情况下,通过减小压缩机22的转速来提高冷却器芯16的表面温度TC。
在步骤S183中,可以使用与冷却器芯16的表面温度TC相关联各种温度(例如,从冷却器芯16流出的送风空气的温度)来代替冷却器芯16的表面温度TC。
在步骤S184中,控制在散热器13中循环的冷却水的流量(散热器通水量),以使得吹出空气温度TAV接近于目标吹出空气温度TAO。
具体来说,在吹出空气温度TAV高于目标吹出空气温度TAO的情况下,通过操作第1切换阀18以及第2切换阀19,以使得散热器用流路33的开度增加预定量,从而使在散热器13中循环的冷却水的流量增加来降低吹出空气温度TAV。另一方面,在吹出空气温度TAV低于目标吹出空气温度TAO的情况下,通过操作第1切换阀18以及第2切换阀19,以使得散热器用流路33的开度减少预定量,从而使在散热器13中循环的冷却水的流量减少来提高吹出空气温度TAV。
由此,调节在散热器13中循环的冷却水的流量使车室内处于制热状态从而使得吹出空气温度TAV接近于目标吹出空气温度TAO。
在步骤S184中,可以使用与吹出空气温度TAV相关联的各种温度(例如,流入至加热器芯17的冷却水的温度)来代替吹出空气温度TAV。
在步骤S184中,也可以通过用第1切换阀18以及第2切换阀19间歇性的开关散热器用流路33来调节在散热器13中循环的冷却水的时间平均流量,以此来代替用第1切换阀18以及第2切换阀19使散热器用流路33的开度每次增减预定量。也可以通过控制第2泵12的冷却水排出能力(具体来说是第2泵12的转速),从而调节在散热器13中循环的冷却水的流量。
在步骤S184中,也可以调节流经散热器13的外部空气的流量来代替调节在散热器13中循环的冷却水的流量。具体来说,可以通过控制室外送风机20的动作来调节流经散热器13的外部空气的流量。
在散热模式中,在冷却器芯16被冷却除湿的送风空气在加热器芯17中被加热然后被吹入至车室内,因此能够使车室内除湿制热。
在散热模式中,在冷却器芯16中冷却水从吹向车室内的送风空气吸取的热量中相对于车室内的制热剩余的热量在散热器13中被散热至外部空气,因此能够抑制车室内过剩的制热。
在步骤S170中,在判定吹出空气温度TAV不高于目标吹出空气温度TAO的情况下,前进至步骤S190,移动至吸热模式。图15显示吸热模式的控制处理。
在步骤S191中,操作第1切换阀18以及第2切换阀19,将冷却水的流动切换成如图16所示的吸热模式的流动。具体来说,将散热器13连接至冷却水冷却器14侧。换言之,切换至使通过第1泵11被吸入·排出的冷却水在散热器13中循环的状态。此时,第1切换阀18以及第2切换阀19,将散热器用流路33节流至最小开度,使在散热器13中循环的冷却水的流量为最小流量。
进一步,在步骤S191中,打开开关阀38,切换至使通过第1泵11被吸入·排出的冷却水在冷却器芯16中循环的状态(冷却器芯通水开)。
由此,在冷却水冷却器14中被冷却的冷却水流经冷却器芯16,因此在冷却器芯16中冷却水从吹向车室内的送风空气吸热,在冷却水冷却器14中被冷却的冷却水以最小流量流经散热器13,因此在散热器13中冷却水从外部空气吸取最小热量,在冷却水加热器15中被加热的冷却水流经加热器芯17,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。
也就是说,制冷循环21的制冷剂在冷却器芯16从吹向车室内的送风空气吸热且在散热器13中从外部空气吸热,在冷却水加热器15向冷却水散热。因此,能够实现汲取吹向车室内的送风空气以及外部空气的热量的热泵运转。
在步骤S192中,操作空气混合门55至最大制热状态(MAXHOT)的位置。空气混合门55的最大制热状态的位置是指,将加热器芯旁路通路51a设置为全闭的位置。将空气混合门55操作至最大制热状态的位置时,从冷却器芯16流出的送风空气全部流入加热器芯17中被加热。
由于车辆使用时的环境变动(外部空气温度的急剧变动、或主要由车速的变动引起流入散热器13的风量等的变动)引起的制冷循环变动(高压制冷剂温度变动、低压制冷剂温度变动)可能无法通过压缩机22的制冷剂流量控制来完全控制。在这种情况下,临时的,可以通过空气混合门55的开度控制来控制吹出空气温度。这是因为与压缩机22的制冷剂流量控制相比较空气混合门55的开度控制的响应性更为优良。
在步骤S193中,控制压缩机22的制冷剂排出能力(具体来说,压缩机22的转速),以使得吹出空气温度TAV接近于目标吹出空气温度TAO。具体来说,在吹出空气温度TAV高于目标吹出空气温度TAO的情况下,通过减小压缩机22的转速来降低吹出空气温度TAV。另一方面,在吹出空气温度TAV低于目标吹出空气温度TAO的情况下,通过增加压缩机22的转速来提高吹出空气温度TAV。
在步骤S193中,可以使用与吹出空气温度TAV相关联各种温度(例如,流入至加热器芯17的冷却水的温度)来代替吹出空气温度TAV。
在步骤S194中,控制在散热器13中循环的冷却水的流量(散热器通水量),以使得冷却器芯16的表面温度TC接近于目标表面温度TCO。
具体来说,在冷却器芯16的表面温度TC高于目标表面温度TCO的情况下,通过操作第1切换阀18以及第2切换阀19,以使得散热器用流路33的开度减小预定量,从而使在散热器13中循环的冷却水的流量减少来降低冷却器芯16的表面温度TC。另一方面,在冷却器芯16的表面温度TC低于目标表面温度TCO的情况下,通过操作第1切换阀18以及第2切换阀19,以使得散热器用流路33的开度增加预定量,从而使在散热器13中循环的冷却水的流量增加来提高冷却器芯16的表面温度TC。
由此,调节在散热器13中循环的冷却水的流量来抑制附着于冷却器芯16的表面冷凝水的冻结以及蒸发从而使得冷却器芯16的表面温度TC接近于目标表面温度TCO。
在步骤S194中,可以使用与冷却器芯16的表面温度TC相关联的各种温度(例如,从冷却器芯16流出的送风空气的温度)来代替冷却器芯16的表面温度TC。
在步骤S194中,也可以通过用第1切换阀18以及第2切换阀19间歇性的开关散热器用流路33来调节在散热器13中循环的冷却水的时间平均流量,以此来代替用第1切换阀18以及第2切换阀19使散热器用流路33的开度每次增减预定量。也可以通过控制第1泵11的冷却水排出能力(具体来说是第1泵11的转速),从而调节在散热器13中循环的冷却水的流量。
在步骤S194中,也可以调节流经散热器13的外部空气的流量来代替调节在散热器13中循环的冷却水的流量。具体来说,可以通过控制室外送风机20的动作来调节流经散热器13的外部空气的流量。
在吸热模式中,在冷却器芯16被冷却除湿的送风空气在加热器芯17中被加热然后被吹入至车室内,因此能够使车室除湿制热。
在吸热模式中,作为用于将在冷却器芯16中被冷却除湿的送风空气在加热器芯17中加热的热源,能够使用以下两种热量,即,在冷却器芯16中冷却水从吹向车室内的送风空气吸收的热量,以及在散热器13中冷却水从外部空气吸收的热量,因此与散热模式相比能够以更高的制热能力来为车室内制热。
在吸热模式中,调节在散热器13中循环的冷却水的流量,而不调节流经冷却器芯16的冷却水的流量,因此与结霜抑制模式那样调节流经冷却器芯16的冷却水的流量的情况相比较,能够增加流经冷却器芯16的冷却水的流量。因此,与结霜抑制模式相比较能够提高冷却器芯16的冷却能力(除湿能力)。
在本实施方式中,吸热模式以及散热模式中,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第1目标温度TCO。由此,在吸热模式以及散热模式中,能够恰当地控制冷却器芯16的温度。
控制装置60也可以调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度相关联的温度TH、TAV接近于第1目标温度THO、TAO。
也就是说,控制装置60可以调节流经热传递设备13的热媒的流量,以使得与在热媒空气热交换器16、17中被温度调节的送风空气的温度相关联的温度TC、TH、TAV接近于第1目标温度TCO、THO、TAO。
在本实施方式中,吸热模式中,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第1目标温度TCO,调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与吹出空气温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO。
由此,在吸热模式中,能够恰当地控制冷却器芯16的表面温度以及车室内吹出空气温度。
与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度是指,在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度自身、或者与冷却器芯16的表面温度TC相关联的温度、或者与流经冷却器芯16的冷却水的温度相关联的温度等。
与吹出空气温度TAV相关联的温度是指,与在冷却器芯16以及加热器芯17中的至少一方的热交换器被温度调节而向车室内吹出的送风空气的温度相关联的温度。具体来说,是指流经加热器芯17的送风空气与迂回流经加热器芯17的送风空气相混合的混合空气的温度TAV、或者在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、或者流入至加热器芯17的热媒的温度、或者迂回流经加热器芯17的送风空气的温度等。
第1目标温度TCO优先被设定为,在冷却器芯16不发生结霜、且附着于冷却器芯16的冷凝水不蒸发的温度范围内的温度。在本实施方式中,作为第1目标温度TCO使用冷却器芯16的目标表面温度TCO。
第2目标温度TAO优先被设定为,为了将车室内保持在期望的温度车辆用空调装置所产生的必要的吹出空气温度。在本实施方式中,作为第2目标温度TAO使用目标吹出空气温度TAO。
在本实施方式中,散热模式中,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第2目标温度TCO,调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第1目标温度TAO。
由此,在散热模式中,能够恰当地控制冷却器芯16的表面温度以及车室内吹出空气温度。
在本实施方式中,结霜抑制模式中,控制装置60调节流经冷却器芯16的冷却水的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第1目标温度TCO。由此,在结霜抑制模式中,能够恰当地控制冷却器芯16的温度。
控制装置60也可以调节流经加热器芯17的冷却水的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度相关联的温度TH、TAV接近于第1目标温度THO、TAO。
也就是说,控制装置60可以调节流经热传递设备13的热媒的流量,以使得与在热媒空气热交换器16、17中被温度调节的送风空气的温度相关联的温度TC、TH、TAV接近于第1目标温度TCO、THO、TAO。
在本实施方式中,结霜抑制模式中,控制装置60调节流经冷却器芯16的冷却水的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第1目标温度TCO。另外,压缩机控制部60d调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与吹出空气温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO。
由此,在结霜抑制模式中,能够恰当地控制冷却器芯16的表面温度以及车室内吹出空气温度。
在本实施方式中,制冷模式中,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第1目标温度TCO,调节在冷却器芯16被冷却的送风空气中流经加热器芯17的送风空气与迂回流经加热器芯17的送风空气之间的风量比例,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第2目标温度TAO。
由此,在制冷模式中,能够恰当地控制冷却器芯16的表面温度以及车室内吹出空气温度。
进一步,在制冷模式中,控制装置60也可以调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量。
由此,能够控制散热器13中的从冷却水向外部空气的散热能力,因此使来自加热器芯17的吹出空气温度稳定,从而能够提高吹出空气温度TAV的控制性。另外,通过限制流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,相对于车辆使用时的环境变动(外部空气温度的急剧变动,或者主要由车速的变动引起的流经散热器13的风量的变动)能够减小吹出空气温度的变动。
在本实施方式中,散热模式中,判断流经散热器13的冷却水或者外部空气的流量不到预定量、且判断吹出空气温度TAV低于第2目标温度TAO的情况下,第1切换阀18以及第2切换阀19,切换成在冷却水冷却器14中被冷却的冷却水流经散热器13的状态。另外,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第1目标温度TCO,调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第2目标温度TAO。
由此,散热模式中在制热用热量不足的情况下,切换至吸热模式从而能够确保制热用热量。
在散热模式中,判断流经散热器13的冷却水或者外部空气的流量不足预定量,且判断与吹出空气温度TAV相关联的温度低于第2目标温度TAO的情况下,第1切换阀18以及第2切换阀19,也可以切换成在冷凝器15中被加热的冷却水不流经散热器13的状态,之后切换至吸热模式。
在本实施方式中,吸热模式中,判断流经散热器13的冷却水或者外部空气的流量不足预定量,且判断吹出空气温度TAV高于第2目标温度TAO的情况下,第1切换阀18以及第2切换阀19,切换成在冷凝器15中被加热的冷却水流经散热器13的状态。另外,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第1目标温度TCO,调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中至少一方的流量,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第2目标温度TAO。
由此,吸热模式中在制热用热量过剩的情况下,切换至散热模式在散热器13向外部空气散热。
在吸热模式中,判断流经散热器13的冷却水或者外部空气的流量不足预定量,且判断与吹出空气温度TAV相关联的温度高于第2目标温度TAO的情况下,第1切换阀18以及第2切换阀19也可以切换成在冷却水冷却器14中被冷却的冷却水不流经散热器13的状态,之后切换至散热模式。
在本实施方式中,散热模式中,在判断目标吹出空气温度TAO低于流入至冷却器芯16的送风空气的温度TI的情况下,控制装置60调节在冷却器芯16被冷却的送风空气中流经加热器芯17的送风空气与迂回流经加热器芯17的送风空气之间的风量比例,从而使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第2目标温度TAO。
由此,散热模式中在需要制冷的情况下,能够切换至制冷模式恰当地吹送制冷。
在散热模式中,判断目标吹出空气温度TAO低于流入至冷却器芯16的送风空气的温度TI的情况下,第1泵11、第2泵12、第1切换阀18以及第2切换阀19可以进行动作,以使得在冷却水加热器15中被加热并流经散热器13的冷却水的时间流量增加。
在本实施方式中,吸热模式中,在判断与冷却器芯16中被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC低于预定温度TCF的情况下,控制装置60调节流经冷却器芯16的冷却水的流量以及温度中的至少一方从而使得与冷却器芯16的表面温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO。
由此,吸热模式中在冷却器芯16发生结霜(上霜)的可能性变高的情况下,能够切换至结霜抑制模式,抑制在冷却器芯16发生结霜。
在本实施方式中,结霜抑制模式中,在判断与冷却器芯16中被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC高于预定温度TCF的情况下,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量从而使得与冷却器芯16的表面温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO。
由此,结霜抑制模式中在冷却器芯16发生结霜(上霜)的可能性变低的情况下,能够切换至吸热模式恰当地制热。
在本实施方式中,制冷模式中,在判断目标吹出空气温度TAO高于流入至冷却器芯16的送风空气的温度TI的情况下,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量从而使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第2目标温度TAO。
由此,制冷模式中在需要制热的情况下,能够切换至散热模式恰当地制热。
在制冷模式中,判断目标吹出空气温度TAO低于流入到冷却器芯16的送风空气的温度TI的情况下,第1切换阀18以及第2切换阀19可以切换成在冷凝器15被加热的冷却水不流经散热器13的状态,之后切换至散热模式。
在本实施方式中,吸热模式以及散热模式中,控制器60进行动作以使得冷却水间歇性地流入散热器13中。由此,能够调节流经散热器13的冷却水的时间平均流量。
在本实施方式中,结霜抑制模式中,控制器60进行动作以使得冷却水间歇性地流入冷却器芯16中。由此,能够调节流经冷却器芯16的冷却水的时间平均流量。
在吸热模式以及散热模式中,第1切换阀18、第2切换阀19以及切换阀控制部60b也可以进行动作以调节散热器用流路33的开度。由此,能够调节流经散热器13的冷却水的流量。
在结霜抑制模式中,控制器60也可以进行动作以调节冷却器芯用流路36的开度。由此,能够调节流经冷却器芯16的冷却水的流量。
在吸热模式以及散热模式中,控制器60也可以调节从第1泵11或者第2泵12排出的冷却水的流量。由此,能够调节流经散热器13的冷却水的流量。
在结霜抑制模式中,泵控制部60a也可以调节从第1泵11或者第2泵12排出的冷却水的流量。由此,能够调节流经冷却器芯16的冷却水的流量。
在吸热模式以及散热模式中,控制装置60也可以调节通过外部空气送风机20被送风的外部空气的流量。由此,能够调节流经散热器13的外部空气的流量。
在本实施方式中,在冷却器芯16中,形成有至少一条使冷却水从重力方向下方侧向重力方向上方侧流动的流路163。由此,能够抑制在冷却器芯16发生结霜(上霜)。
在本实施方式中,冷却器芯16构成有冷却水的流路163以使得冷却水从空气流动方向的下游侧向上游侧流动。由此,能够抑制在冷却器芯16发生结霜(上霜)。
(第2实施方式)
在上述第1实施方式中,结霜抑制模式中,控制流经冷却器芯16的冷却水的流量,然而在本实施方式中,结霜抑制模式中,控制流经冷却器芯16的冷却水的温度。
如图17所示,在冷却器芯流路36上配置有电加热器70。电加热器70为通过供给电力而发热的发热体。通过电加热器70的发热,可以加热流经冷却器芯36的冷却水。电加热器70的动作由控制装置60来控制。
在本实施方式中,控制装置60中控制电加热器70的动作的构成(硬件以及软件)为电加热器控制部60h。也可以将电加热器控制部60h与控制装置60分开构成。电加热器70以及电加热器控制部60h为调节流经冷却器芯16的冷却水的温度的冷却器芯用调节部(热交换器用调节部、空气冷却用调节部)。
在结霜抑制模式中,通过用电加热器70加热冷却水,能够使流经冷却器芯16的冷却水的温度上升。
在本实施方式中,结霜抑制模式中,控制装置60调节流经冷却器芯16的冷却水的温度,以使得与冷却器芯16的表面温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO。另外,调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第2目标温度TAO。
由此,在结霜抑制模式中,能够恰当地控制冷却器芯16的表面温度以及车室内吹出空气温度。
(第3实施方式)
在上述第2实施方式中,通过用电加热器70加热冷却水来使流经冷却器芯16的冷却水的温度上升,然而在本实施方式中,如图18所示,通过向在冷却水冷却器14被冷却的冷却水中混合在冷却水加热器15被加热的冷却水来使流经冷却器芯16的冷却水的温度上升。
在本实施方式中,追加有第1连通流路71、第2连通流路72、第1连通开关阀73以及第2连通开关阀74。
第1连通流路71为,将冷却器芯用流路36中冷却器芯16的冷却水入口侧的部位与加热器芯用流路37中冷却器芯16的冷却水入口侧的部位连通的流路。
第2连通流路72为,将冷却器芯用流路36中冷却器芯16的冷却水出口侧的部位与加热器芯用流路37中冷却器芯16的冷却水出口侧的部位连通的流路。
第1连通开关阀73为开闭第1连通流路71的电磁阀。第1连通开关阀73的动作通过控制装置60来控制。第2连通开关阀74为开闭第2连通流路72的电磁阀。第2连通开关阀74的动作通过控制装置60来控制。
在本实施方式中,控制装置60中控制第1连通开关阀73以及第2连通开关阀74的动作的构成(硬件以及软件)为连通控制部60i。也可以将连通控制部60i与控制装置60分开构成。第1连通开关阀73、第2连通开关阀74以及连通控制部60i为调节流经冷却器芯16的冷却水的温度的冷却器芯用调节部(热交换器用调节部、空气冷却用调节部)。
第1连通开关阀73打开第1连通流路71,第2连通开关阀74打开第2连通流路72,由此向在冷却水冷却器14中被冷却的冷却水中混合在冷却水加热器15被加热的冷却水,进而流经冷却器芯16的冷却水的温度上升。
通过调节第1连通开关阀73以及第2连通开关阀74中至少一方的开度,可以调节在冷却水冷却器14被冷却的冷却水与在冷却水加热器15被加热的冷却水的混合比例,从而调节流经冷却器芯16的冷却水的温度。
也可以操作第1切换阀18以及第2切换阀19,通过混合在冷却水加热器15被加热的冷却水,来使流经冷却器芯16的冷却水的温度上升。
在本实施方式中,结霜抑制方式中,控制装置60调节流经冷却器芯16的冷却水的温度,以使得与冷却器芯16的表面温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO。另外,调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第2目标温度TAO。
由此,能够得到与上述第2实施方式相同的作用效果。
(第4实施方式)
在上述第2实施方式中,冷却器芯用流路36的一端连接于第1泵用流路31中第1泵11的冷却水吸入侧的部位,加热器芯用流路37的一端连接于第2泵用流路32中第2泵12的冷却水吸入侧的部位,然而在本实施方式中,如图19所示,冷却器芯用流路36的一端连接于第1切换阀18的第3入口18d,加热器芯用流路37的一端连接于第2切换阀19的第3出口19d。
第1切换阀18变为能够调节流经冷却器芯用流路36的冷却水的流量。第2切换阀19变为能够调节流经加热器芯用流路37的冷却水的流量。
在第1切换阀18的第2出口18e上连接设备用流路80的一端。在第2切换阀19的第2入口19e连接设备用流路80的另一端。
在设备用流路80上配置有设备81。设备81为具有流通冷却水的流路并能够与冷却水之间进行热传递的热传递设备(温度调节对象设备)。作为设备81的实例,可以列举逆变器、电池、电池温度调节用热交换器、行驶用电动机、引擎设备、蓄冷热体、换气热回收热交换器、冷却水热交换器等。
逆变器为将由电池供给的直流电变换成交流电输出至行驶用电动机的电力变换装置。
电池温度调节用热交换器为配置于吹向电池的送风通路上的使送风空气与冷却水进行热交换的热交换器(空气热媒交换器)。
作为引擎设备可以列举涡轮增压机、中间冷却器、EGR冷却器、CVT加热器、CVT冷却器、废气热回收器等。
涡轮增压机为对引擎的吸入空气进行增压的增压机。中间冷却器为使在涡轮增压机被压缩的变为高温的增压吸气与冷却水进行热交换来冷却增压吸气的吸气冷却器(吸气热媒热交换器)。
EGR冷却器为使返回至引擎吸气侧的引擎排放气体(废气)与冷却水进行热交换来冷却废气的废气冷却水热交换器(废气热媒热交换器)。
CVT加热器为使润滑CVT(无极变速器)的润滑油(CVT油)与冷却水进行热交换来加热CVT油的润滑油冷却水热交换器(润滑油热媒热交换器)。
CVT冷却器为使CVT油与冷却水进行热交换来冷却CVT油的润滑油冷却水热交换器(润滑油热媒热交换器)。
废气热回收器为使废气与冷却水进行热交换来由冷却水吸收废气的热量的废气冷却水热交换器(废气热媒热交换器)。
蓄冷热体为贮存冷却水所保有的温热或者冷热的装置。作为蓄冷热体的实例可以列举化学蓄热体、保温桶、潜热型蓄热体(石蜡或水合物系的物质)。
换气热回收热交换器为回收通过换气向外部释放的热(冷热或者温热)的热交换器。例如,换气热回收热交换器通过回收以换气向外部释放的热(冷热或者温热),能够降低制冷制热所必需的动力。
冷却水冷却水热交换器为使冷却水与冷却水进行热交换的热交换器。例如,冷却水冷却水热交换器通过使车辆用热管理***10的冷却水(通过第1泵11或者第2泵12被循环的冷却水)与引擎冷却回路(引擎冷却用的冷却水循环的回路)的冷却水进行热交换,从而能够使车辆用热管理***10与引擎冷却回路之间进行热互换。
根据本实施方式,通过第1切换阀18以及第2切换阀19,能够调节流经冷却器芯16的冷却水的流量,以及流经加热器芯17的冷却水的流量。
通过第1切换阀18以及第2切换阀19,能够在以下状态之间进行切换,即,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流经设备81的状态,以及在冷却水加热器15被加热的冷却水流经设备81的状态。因此,能够将设备81调节至期望的温度。
在本实施方式中,与上述第2实施方式相同,在冷却器芯流路36上配置有电加热器70,因此通过用电加热器70加热冷却水能够使流经冷却器芯16的冷却水的温度上升。
(第5实施方式)
如图20所示,在室内空调单元50的外壳51内,可以配置第2蒸发器82来代替冷却器芯16。第2蒸发器82为使制冷循环21的低压侧制冷剂与吹向车室内的送风空气进行热交换来冷却吹向车室内的送风空气的空气冷却用热交换器。
制冷循环21具有第2膨胀阀83以及压力调节阀84。第2膨胀阀83为使从制冷剂集器23流出的液相制冷剂减压膨胀的减压部。压力调节阀84为调节第2蒸发器82的制冷剂蒸发压力的压力调节部。
第2蒸发器82、第2膨胀阀83以及压力调节阀84,在制冷循环21的制冷剂流中,与膨胀阀24以及冷却水冷却器14并联地配置。第2蒸发器82、第2膨胀阀83以及压力调节阀84,在制冷循环21的制冷剂流中,以第2膨胀阀83、第2蒸发器82、第2膨胀阀83的顺序被配置。
(第6实施方式)
在上述实施方式中,在室内空调单元50的外壳51内,冷却器芯16以及加热器芯17在空气流中被串联配置,然而在本实施方式中,如图21所示那样,冷却器芯16以及加热器芯17在空气流中被并联配置。
在外壳51内,形成有分隔冷却器芯16侧的空气通路与加热器芯17侧的空气通路的分隔壁51c。空气混合门55被配置于室内送风机54的空气流下游侧、且位于冷却器芯16以及加热器芯17的空气流的上游侧。
在本实施方式中也能够取得与上述实施方式相同的作用效果。
(第7实施方式)
在上述实施方式中,冷却器芯16以及加热器芯17被收容于共通的室内空调单元50中,然而在本实施方式中,如图22所示那样,冷却器芯16被收容于冷却器单元50A中,加热器芯17被收容于加热器单元50B中。
在冷却器单元50A的外壳51A内,配置有室内送风机54A以及冷却器芯16。在加热器单元50B的外壳51B内,配置有室内送风机54B以及加热器芯17。
在本实施方式中也能够取得与上述实施方式相同的作用效果。
(第8实施方式)
本实施方式,作为上述的热传递设备81包括,电池温度调节用热交换器81A、逆变器81B以及冷却水冷却水交换器81C。电池温度调节用热交换器81A、逆变器81B以及冷却水冷却水热交换器81C为具有流通冷却水的流路、与冷却水之间进行热传递的热传递设备(温度调节对象设备)。
电池温度调节用热交换器81A为配置于吹向电池的送风通路上、在送风空气与冷却水之间进行热交换的热交换器(空气热媒热交换器)。电池温度调节用热交换器81A被配置于电池热交换用流路80A上。
电池热交换用流路80A的一端连接于第1切换阀18的电池热交换用出口18f。电池热交换用流路80A的另一端连接于第2切换阀19的电池热交换用入口19f。
逆变器81B为将由电池供给的直流电变换成交流电输出至行驶用电动机的电力变换装置。逆变器81B被配置于逆变器用流路80B上。
逆变器用流路80B的一端连接于第1切换阀18的逆变器用出口18g。逆变器用流路的80B另一端连接于第2切换阀19的逆变器用入口19g。
冷却水冷却水热交换器81C为使车辆用热管理***10的冷却水(通过第1泵11或者第2泵12进行循环的冷却水)与引擎冷却回路90的冷却水(引擎用热媒)进行热交换的交换器(热媒-热媒热交换器)。冷却水冷却水热交换器81C被配置于冷却水冷却水热交换器用流路80C上。
冷却水冷却水热交换器用流路80C的一端连接于第1切换阀18的冷却水冷却水热交换器用出口18h。冷却水冷却水热交换器用流路80C的另一端连接于第2切换阀19的冷却水冷却水热交换器用入口19h。
在本实施方式中,冷却器芯用流路36的一端连接于第1切换阀18的冷却器芯用出口18i。冷却器芯用流路36的另一端连接于第2切换阀19的冷却器芯用入口19i。
加热器芯用流路37的一端连接于第1切换阀18的加热器芯用出口18j。加热器芯用流路37的另一端连接于第2切换阀19的加热器芯用入口19j。
第1切换阀18,相对于连接于其出口侧的各设备13、16、17、81A、81B、81C,在以下状态间切换,即由第1泵11排出的冷却水流入的状态,由第2泵12排出的冷却水流入的状态,以及由第1泵11排出的冷却水以及由第2泵12排出的冷却水都不流入的状态。
第2切换阀19,相对于连接于其入口侧的各设备13、16、17、81A、81B、81C,在以下状态间切换,即冷却水向第1泵11流出的状态,冷却水向第2泵12流出的状态,以及冷却水都不向第1泵11以及第2泵12流出的状态。
第1切换阀18以及第2切换阀19变为能够调节阀开度。由此能够调节流经各设备13、16、17、81A、81B、81C的冷却水的流量。
第1切换阀18以及第2切换阀19变为能够将由第1泵11排出的冷却水与由第2泵12排出的冷却水以任意的流量比例混合然后使其流入各设备13、16、17、81A、81B、81C中。
引擎冷却回路90为用于冷却引擎91的冷却水循环回路。引擎冷却回路90具有冷却水循环的循环流路92。在循环流路92中配置有引擎91、第3泵93、引擎用散热器94以及冷却水冷却水热交换器81C。
第3泵93为吸入排出冷却水的电动泵。第3泵93也可以是通过由引擎91输出的动力来驱动的机械式泵。
引擎用散热器94为通过使冷却水与外部空气进行热交换来将冷却水的热量向外部空气散热的散热用热交换器(空气热媒热交换器)。
在循环流路92上连接有散热器旁路流路95。散热器旁路流路95为使冷却水绕开引擎用散热器94而流动的流路。
在散热器旁路流路95与循环流路92的连接部上配置有恒温器96。恒温器96为由通过基于温度而体积变化的热蜡(感温部件)来使阀芯位移从而开闭冷却水流路的机械机构构成的冷却水温度响应阀。
具体来说,恒温器96在冷却水的温度高于预定温度的情况下(例如80℃以上),关闭散热器旁路流路95,在冷却水的温度低于预定温度的情况下(例如不到80℃),打开散热器旁路流路95。
在循环流路92上连接有引擎辅助机械用流路97。引擎辅助机械用流路97为冷却水与冷却水冷却水热交换器81并联流过的流路。在引擎辅助机械用流路97上配置有引擎辅助机械98。引擎辅助机械98为油热交换器、EGR冷却器、节流阀冷却器、涡轮冷却器、引擎辅助电动机等。油热交换器为使引擎油或者变速器油与冷却水进行热交换来调节油的温度的热交换器。
EGR冷却器为构成EGR(排放气体再循环)装置的热交换器,为使返流气体与冷却水进行热交换来调整返流气体的温度的热交换器。EGR装置为降低使引擎的排放气体的一部分返流至吸气侧而在节流阀发生的泵气损失的装置。
节流阀冷却器为用于冷却节流阀设置于节流阀内部的水套。
涡轮冷却器为用于使在涡轮增压机发生的热与冷却水进行热交换来冷却涡轮增压机的冷却器。
引擎辅助用电动机为用于即使在引擎停止中也能使引擎皮带旋转的大型电动机,即使在失去引擎的驱动力的状态下也能够使由引擎皮带驱动的压缩机以及水泵等工作,从而在引擎发动时被利用。
在引擎用散热器94上连接有第1储存箱99。第1储存箱99为储存冷却水的大气开放式容器(热媒储存部)。因此,储存于第1储存箱99的冷却水的液面压力为大气压。第1储存箱99也可以被构成为储存于第1储存箱99的冷却水的液面的压力为预定压力(与大气压不同的压力)。
通过将剩余冷却水储存于第1储存箱99中,能够抑制循环于各流路的冷却水的液量的低下。第1储存箱99具有将混入冷却水中的气泡进行气液分离的功能。
在散热器用流路33上连接有第2储存箱100。第2储存箱100的构造以及功能与第1储存箱99相同。
在车辆用空调装置的室内空调单元50的外壳51的内部,在加热器芯17的空气流下游侧部位上,配置有辅助加热器101。辅助加热器101为,具有PTC元件(正特性热敏电阻),通过向该PTC元件供给电力来发热从而加热空气的PTC加热器(电加热器)。
辅助加热器101的动作(发热量)通过控制装置60来进行控制。在本实施方式中,控制装置60中控制辅助加热器101的动作的构成(硬件以及软件)为辅助加热器控制部60j(电加热器控制部)。
制冷循环21包括内部热交换器102。内部热交换器102为使从冷却水加热器15流出的制冷剂与从冷却水冷却器14流出的制冷剂进行热交换的热交换器。
制冷循环21的膨胀阀24为温度式膨胀阀,其具有基于冷却水冷却器14出口侧制冷剂的温度以及压力检测冷却水冷却器14出口侧制冷剂的过热度的感温部24a,且能够通过机械的机构来调节节流通路面积从而使得冷却水冷却器14出口侧制冷剂的过热度在预先规定的范围内。
也可以使用电气式膨胀阀,由热敏电阻构成感温部24a,通过电气的机构来调节节流通路面积从而使得冷却水冷却器14出口侧制冷剂的过热度在预先规定的范围内。
在控制装置60的输入侧,输入有内部空气传感器61、内部空气湿度传感器110、外部空气传感器62、第1水温传感器64、第2水温传感器65、散热器水温传感器111、电池温度传感器112、逆变器温度传感器113、引擎水温传感器114、冷却器芯温度传感器66、制冷剂温度传感器67A、67B、制冷剂压力传感器115A、115B等传感器群的检测信号。
内部空气湿度传感器110为检测内部空气的湿度的检测部(内部空气湿度检测部)。散热器水温传感器111为检测流经散热器用流路33的冷却水的温度(例如从散热器13流出的冷却水的温度)的检测部(设备侧热媒温度检测部)。
电池温度传感器112为检测流经电池热交换用流路80A的冷却水的温度(例如流入至电池温度调节用热交换器81A的冷却水的温度)的检测部(设备侧热媒温度检测部)。
逆变器温度传感器113为检测流经逆变器用流路80B的冷却水的温度(例如从逆变器81B流出的冷却水的温度)的检测部(设备侧热媒温度检测部)。
引擎水温传感器114为检测在引擎冷却回路90中循环的冷却水的温度(例如流经引擎91的内部的冷却水的温度)的检测部(设备侧热媒温度检测部)。
制冷剂温度传感器67A、67B分别为,检测从压缩机22排出的制冷剂的温度的排出侧制冷剂温度传感器67A,以及检测吸入至压缩机22的制冷剂的温度的吸入侧制冷剂温度传感器67B。
制冷剂压力传感器115A、115B分别为,检测从压缩机22排出的制冷剂的压力的排出侧制冷剂压力传感器115A,以及检测吸入至压缩机22的制冷剂的压力的吸入侧制冷剂压力传感器115B。
接下来,对上述构成的动作进行说明。控制装置60操作第1切换阀18以及第2切换阀19,将冷却水流的模式切换成如图24~图28所示的各种模式。在图24~图28中,为了容易理解,将车辆用热管理***10简略化来图示。
在图24所示的外部空气吸热热泵模式中,将散热器13连接至冷却水冷却器14,将加热器芯17连接于冷却水加热器15,冷却水冷却水热交换器81C与冷却水冷却器14以及冷却水加热15中的任何一个都不连接。
由此,在冷却水冷却器14被冷却的比外部空气温度还低的冷却水流经散热器13,因此在散热器13中冷却水从外部空气吸热,在冷却水加热器15中被加热的冷却水流经加热器芯17,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。
也就是说,在外部空气吸热热泵模式中,制冷循环21的制冷剂,在散热器13从外部空气吸热,在冷却水加热器15向冷却水散热。因此,能够实现汲取外部空气的热量的热泵运转。
在图25所示的引擎吸热热泵模式中,将冷却水冷却水冷热交换器81C连接于冷却水冷却器14,将加热器芯17连接于冷却水加热器15,散热器13与冷却水冷却器14以及冷却水加热15中的任何一个都不连接。
由此,在冷却水冷却水热交换器81C被加热的冷却水流经冷却水冷却器14,因此在冷却水冷却器14中冷却水被制冷剂吸热,在冷却水加热器15中被加热的冷却水流经加热器芯17,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。
也就是说,在引擎吸热热泵模式中,制冷循环21的制冷剂,从在冷却水冷却水热交换器81C被加热的冷却水吸热,在冷却水加热器15向冷却水散热。因此,能够实现汲取引擎91的热量的热泵运转。
在引擎吸热热泵模式中,将其它的发热设备(电池温度调节用热交换器81A、逆变器81B)连接于冷却水冷却器14的话,也能够汲取其它发热设备的81A、81B的热量。因此,能够将引擎吸热热泵模式表示为设备吸热热泵模式。
在如图26所示的辅助热泵模式、引擎加热热泵模式、设备加热模式、以及热量利用制热模式中,将冷却水冷却水热交换器81C以及加热器芯17连接于冷却水加热器15,将散热器13连接于冷却水冷却器14。
由此,在冷却水冷却水热交换器81C被加热的冷却水流经加热器芯17,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。
进一步,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流经散热器13,因此在散热器13冷却水从外部空气吸热,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经加热器芯17,吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。
也就是说,在外部空气吸热热泵模式中,制冷循环21的制冷剂,在散热器13从外部空气吸热,在冷却水加热器15向冷却水散热。因此,能够实现汲取外部空气的热量的热泵运转。
因此,在引擎91的废热作为制热热源不足的情况下,能够通过热泵运转来补充制热热源(辅助热泵模式)。
另外,在引擎91暖机时,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经冷却水冷却水热交换器81C,因此,在引擎91暖机时,能够通过在冷却水加热器15被加热的冷却水来加热引擎91(引擎加热热泵模式)。
在引擎加热热泵模式中,将其它的加热对象设备(电池温度调节用热交换器81A、逆变器81B)连接于冷却水加热器15的话,能够通过在冷却水加热器15加热的冷却水对其它加热对象设备进行加热。因此,引擎加热热泵模式也能够被表示为设备加热热泵模式。
另外,利用引擎91的热量,能够加热连接于冷却水加热器15的其它加热对象设备(设备加热模式)。
另外,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经冷却水冷却水热交换器81C,因此能够利用引擎91的热容(热容量)来抑制冷却水温度的变动(热容利用制热模式)。
在如图27所示的引擎废热直接利用模式中,将冷却水冷却水热交换器81C与加热器芯17相互连接,而不与冷却水冷却器14以及冷却水加热器15中的任意一个连接。
虽然省略了图示,但在冷却水冷却水热交换器81C与加热器芯17之间的冷却水流路上,配置有吸入排出冷却水的冷却水泵。由此,在冷却水冷却水热交换器81C被加热的冷却水流经加热器芯17,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。
流经加热器芯17的冷却水的温度,在超过车室内的制热所必需的温度的情况下,将冷却水冷却水热交换器81C连接于加热器芯17以及散热器13的话,能够将引擎91的剩余热量向外部空气散热。
在引擎废热直接利用模式中,将其它的发热设备(电池温度调节用热交换器81A、逆变器81B)连接于加热器芯17的话,在其它发热设备81A、81B被加热的冷却水流经加热器芯17,因此能够在加热器芯17加热吹向车室内的送风空气。因此,引擎废热直接利用模式能够被表示为设备废热直接利用模式。
在如图28所示的热容利用制冷模式中,将冷却水冷却水热交换器81C以及散热器13连接于冷却水加热器15,将冷却器芯16连接于冷却水冷却器14。
由此,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流经冷却器芯16,因此吹向车室内的送风空气在冷却器芯16被冷却,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经散热器13,因此在散热器13从冷却水向外部空气散热。
另外,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经引擎91,因此能够利用引擎91的热容(热容量)来抑制冷却水温度的变动,或者能够抑制水温上升从而抑制制冷剂的高压上升,因此能够实现高效率的制冷。
虽然省略了图示,控制装置60操作第1切换阀18以及第2切换阀19,能够将冷却水流的模式切换至除霜模式以及引擎独立模式。
在除霜模式中,将冷却水冷却水热交换器81C以及散热器13相互连接。由此,在冷却水冷却水热交换器81C被加热的冷却水流经散热器13,因此能够利用引擎91的废热来对散热器13进行除霜。
在引擎独立模式中,冷却水冷却水热交换器81C与冷却水冷却器14以及冷却水加热器15中的任何一个都不相连接。由此,引擎91的废热不会传导至冷却水冷却器14以及冷却水加热器15。
例如,引擎独立模式制冷运转时,在引擎水温传感器114检测出的温度,也就是在引擎冷却回路90中循环的冷却水的温度超过了预先设定的基准温度的情况下被执行。由此能够防止由于引擎91的废热的影响而降低冷却气性能。
图29显示了外部空气吸热模式的具体例。图29的实线箭头以及单点划线箭头显示外部空气吸热热泵模式的冷却水的流动。
例如,图29所示的外部空气吸热热泵模式,制热运转时,在引擎水温传感器114检测出的温度,也就是在引擎冷却回路90中循环的冷却水的温度不到预先设定的第1基准温度(例如40℃)的情况下被执行。
由此,在引擎91工作的情况下能够促进引擎91的暖机。另一方面,在引擎停止的情况下,能够在引擎不工作时确保制热用热源,因此节约了燃料费。
图30显示引擎吸热热泵模式的具体例。图30的实线箭头以及单点划线箭头表示引擎吸热热泵模式的冷却水的流动。
例如,图30所示的引擎吸热热泵模式,制热运转时,在引擎水温传感器114检测出的温度,也就是在引擎冷却回路90中循环的冷却水的温度为预先设定的第1基准温度(例如40℃)以上的情况下被执行。
由此,能够使在冷却水冷却器14中循环的冷却水的温度上升,因此,能够使制冷循环21的低压侧制冷剂压力上升,进而能够实施制冷循环21的效率(COP)较高的制热(以下,称为高COP制热)。
在进行如图30所示的引擎吸热热泵模式的除湿制热的情况下,控制来自引擎91的受热量,优选将在冷却水冷却器14中循环的冷却水的温度保持在0℃左右。
如图30所示的引擎吸热热泵模式中,在第1水温传感器64检测出的温度,也就是在冷却水冷却器14中循环的冷却水的温度比外部空气温度高的情况下,阻断朝向散热器13的冷却水的流通。由此,能够防止在散热器13从冷却水向外部空气散热。
虽然在如图30所示的引擎吸热热泵模式中,将冷却器芯16连接于冷却水冷却器14,将逆变器81B连接于冷却水加热器15,电池温度调节用热交换器81A与冷却水冷却器14以及冷却水加热器15中的任何一个都不连接,然而根据电池温度调节用热交换器81A的要求温度以及冷却水的温度,也可以将电池温度调节用热交换器81A连接于冷却水冷却器14以及冷却水加热器15中的至少一方。
在如图30所示的引擎吸热热泵模式中,第1切换阀18以及第2切换阀19控制在冷却水冷却水热交换器81C中流通的冷却水的流量,以使得从冷却水冷却水热交换器81C流出的冷却水的温度为约10℃。
图31显示了引擎加热热泵模式的具体例。图31的实线箭头以及单点划线箭头显示引擎加热热泵模式的冷却水的流动。
例如,图31所示的引擎加热热泵模式,制冷运转时,在引擎水温传感器114检测出的温度,也就是在引擎冷却回路90中循环的冷却水的温度不到预先设定的基准温度(例如40℃)的情况下被执行。
由此,能够用制冷废热来为引擎91暖机,因此能够节约燃料费。另外,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经引擎91,因此能够利用引擎91的热容来抑制冷却水温度的变动。
图27所示的引擎废热直接利用模式,例如,制热运转时,在引擎水温传感器114检测出的温度,也就是在引擎冷却回路90中循环的冷却水的温度超过预先设定的第2基准温度(满足制热要求的温度,例如55℃)的情况下被执行。
由此,在冷却水冷却水热交换器81C被加热的冷却水流经加热器芯17,因此吹向车室内的送风空气在加热器芯17中被加热。
在上述的各冷却水流模式中,从相对于散热器13阻断冷却水的流通的状态,切换至将散热器13连接于冷却水冷却器14侧以及冷却水加热器15侧中的任意一个从而相对于散热器13冷却水开始流通的情况下,优选实施以下(1)、(2)的控制中至少一方的控制从而抑制车室内吹出空气温度的变动。
(1)将相对于散热器13使冷却水的流通断续的阀缓慢打开从而使冷却水的流通缓慢地开始。由此,能够抑制车室内吹出空气温度急剧变动。
(2)预先预测车室内吹出空气温度的变动来调节空气混合门55的开度以及室内送风机54的风量,然后使冷却水在散热器13中流通。由此,能够抑制车室内吹出空气温度变动。对于冷却水在散热器13中流通之后的变动,通过空气混合门55的开度以及室内送风机54的风量的控制来进行控制。
接着,对冷却器芯吹出温度TC以及加热器芯吹出温度TH的控制方法进行说明。冷却器芯吹出温度TC为在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度。加热器芯吹出温度TH为在加热器芯17被加热的送风空气的温度。
作为使冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO的控制方法,可以使用第1TC控制、第2TC控制、第3TC控制、以及第4TC控制的任意一种。作为使加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO的控制方法,可以使用第1TH控制、第2TH控制、第3TH控制、以及第4TH控制的任意一种。
(第1TC控制)
在第1TC控制中,将散热器13以及设备81A~81C中的任意的设备连接于冷却器芯16,通过控制被连接的设备与冷却器芯16之间的热传递量,使冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO。
例如,通过调节相对于被连接的设备的冷却水的流量或者风量,或者控制被连接的设备的发热量,从而来控制与冷却器芯16之间的热传递量。例如,在被连接的设备为逆变器81B的情况下,通过使逆变器81B做非效率动作来控制发热量。
连接于冷却器芯16的设备并不仅限于散热器13以及设备81A~81C,也可以是水加热PTC加热器或者行驶用电动发电机等设备。通过控制相对于水加热PTC加热器的通电能够控制发热量。通过使行驶用电动发电机非效率驱动能够控制发热量。
在本实施方式中,控制装置60中,控制连接于冷却器芯16的设备(逆变器81B、水加热PTC加热器、行驶用电动发电机等)的发热量的构成(硬件以及软件)为发热量控制部60k。
例如,第1TC控制,在使冷却器芯16与散热器13连通进行利用外部空气冷气的车室内除湿空调的动作状态下,当水温变为0℃以下的情况时被实施。
通过控制连接设备与冷却器芯16之间的热传递量,以使得流通于冷却器芯16的冷却水的温度为0℃以上目标值,从而能够抑制冷却器芯16的结霜(上霜)。
(第2TC控制)
在第2TC控制中,通过控制冷却器芯16的热交换能力,使冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO。例如,通过调节相对于冷却器芯16的冷却水流量或风量,或者调节送风至冷却器芯16的空气的内部空气与外部空气之间的比例,从而控制冷却器芯16的热交换能力。
例如,第2TC控制,在使冷却器芯16与散热器13连通进行利用外部空气制冷的车室内除湿空调的动作状态下,当水温变为0℃以下的情况时被实施。
通过断续(开·关)相对于冷却器芯16的冷却水的流通,能够抑制冷却器芯16的结霜(上霜)。
(第3TC控制)
第3TC控制为以压缩机22的动作为前提的控制方法。在第3TC控制中,将散热器13以及设备81A~81C中的任意设备连接于加热器芯17,通过控制连接的设备与加热器芯17的热传递量,从而使冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO。
例如,通过调节相对于连接的设备的冷却水流量或风量,或者控制连接的设备的发热量,来与控制加热器芯17的热传递量。
连接于加热器芯17的设备并不仅限于散热器13以及设备81A~81C,也可以是水加热PTC加热器或者行驶用电动发电机等设备。通过控制相对于水加热PTC加热器的通电能够控制发热量。通过使行驶用电动发电机非效率驱动能够控制发热量。
例如,第3TC控制,在压缩机22的转速控制存在一定的限制的情况下,在想要制冷时被实施。压缩机22的转速控制存在一定的限制的情况是指,例如,压缩机22的容许转速被设定的情况,或者压缩机22为皮带驱动式压缩机的情况等。
根据第3TC控制,能够不依存于压缩机22的转速而控制冷却器芯吹出温度TC。
(第4TC控制)
在第4TC控制中,通过控制制冷剂流量来使冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO。例如,通过控制压缩机22的制冷剂排出能力(具体来说,压缩机22的转速),或者调节膨胀阀24的节流通路面积来控制制冷剂流量。
(第1TH控制)
在第1TH控制中,将散热器13以及设备81A~81C中的任意的设备连接于加热器芯17,通过控制被连接的设备与加热器芯17之间的热传递量,使加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO。
例如,通过调节相对于被连接的设备的冷却水的流量或者风量,或者控制被连接的设备的发热量,从而来控制与加热器芯17之间的热传递量。
例如,第1TH控制,在加热器芯17与冷却水加热器15相连接的状态下被实施。通过控制与连接设备之间的热传递量,以使得流通于冷却水加热器15的冷却水的温度不超过预定值,从而能够控制制冷循环21的制冷剂压力过度上升而打开安全响应泄压阀的情况。
(第2TH控制)
在第2TH控制中,通过控制加热器芯17的热交换能力,使加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO。例如,通过调节相对于加热器芯17的冷却水的流量或者风量,或者调节送风至加热器芯17的空气中的内部空气和外部空气之间的比例,从而来控制加热器芯17的热交换能力。
例如,第2TH控制在利用引擎91的废热的车室内制热空调时被实施。控制流通于加热器芯17的冷却水流量,以使得加热器芯17的平均冷却水温度接近于目标温度。
由此,能够不使用空气混合门55而控制车室内吹出空气温度TAV。因此,能够废止空气混合门55,从而能够实现室内空调单元50的小型化。
例如,第2TH控制在引擎吸热热泵模式时被实施。在引擎吸热热泵模式中,通过压缩机22的转速控制来控制冷却水加热器15的散热量,以使得加热器芯17的冷却水温度变为目标温度。
在此情况下,由于制冷循环21的低压侧制冷剂的温度变高(例如40℃),即使压缩机22以最低动作转速(例如1500转左右)动作,加热器芯17的冷却水温度也会超过目标温度。
在此,控制加热器芯17的冷却水流量,使加热器17的冷却水温度变为目标温度。冷却水温度越高效率越为低下,结果最低转速时能力最为适称
由此,能够在引擎吸热热泵模式实施高COP制热。另外,即使在压缩机22的最低工作转速而能力过剩的情况下仍然能够工作。
(第3TH控制)
第3TH控制为以压缩机22工作为前提的控制方法。在第3TH控制中,将散热器13以及设备81A~81C中的任意的设备与冷却器芯16连通,通过控制连接的设备与冷却器芯16之间的热传递量来使加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO。
例如,通过调节相对于连接的设备的冷却水流量或者风量,或者控制连接的设备的发热量,来控制与冷却器芯16之间的热传递量。
例如,第3TH控制在压缩机22的转速控制上存在一定的限制的情况下,想要制冷时被实施。
根据第3TH控制,能够不依存于压缩机22的转速而控制加热器芯吹出温度TH。
(第4TH控制)
在第4TH控制中,通过控制制冷剂流量,使加热器芯吹出温度TH接近于加热器吹出目标温度THO。例如,通过控制压缩机22的制冷剂排出能力(具体来说,压缩机22的转速),或者调节膨胀阀24的节流通路面积,从而控制制冷剂流量。
第1~第4TC控制以及第1~第4TH控制能够相互进行组合。具体来说,能够将第1~第4TC控制中的任意一种与第1~第4TH控制中的任意一种进行组合。
(第1TC控制与第1TH控制的组合)
例如,第1TC控制与第1TH控制的组合,在推定或者判断冷却器芯吹出目标温度TCO高于连接于冷却器芯16的设备的温度的情况下被实施。
例如,第1TC控制与第1TH控制的组合,在连接于加热器芯17的设备中的冷却水温度超过预定温度(例如55℃)的情况下被实施。在连接于加热器芯17的设备中的冷却水温度超过预定温度(例如55℃)的情况下,加热器芯吹出温度TH将变得过剩。因此,通过控制来自连接于加热器芯17的设备的受热量,来抑制加热器芯17的冷却水温度超出预定温度(例如55℃),进而抑制加热器芯吹出温度TH过剩。
例如,第1TC控制与第1TH控制的组合,在省电除湿制热模式时被实施。省电除湿制热模式,为进行利用外部空气的除湿,且利用引擎91的废热或者各种设备的废热来再加热除湿空气的工作模式。
例如,第1TC控制与第1TH控制的组合,在引擎吸热热泵模式时被实施。引擎吸热热泵模式的加热源为冷却水加热器15。作为引擎吸热热泵模式的加热源,也可以兼用电加热器或者逆变器81B等。
连接于加热器芯17的设备也可以是引擎91。具体来说,也可以在引擎91设置第2冷却水取出口来与加热器芯17连通。在引擎水温为预定温度以上(例如55℃以上)的情况下,能够在制冷循环21吸热利用引擎91的废热且在加热器芯17直接利用。
(第1TC控制与第2TH控制的组合)
例如,第1TC控制与第2TH控制的组合,在推定或者判断冷却器芯吹出目标温度TCO高于连接于冷却器芯16的设备的温度的情况下被实施。
例如,第1TC控制与第2TH控制的组合,在连接于加热器芯17的设备中的冷却水温度超过预定温度(例如55℃)的情况下被实施。通过断续(开·关)相对于加热器芯17的冷却水的流通来控制加热器芯吹出温度TH变得过剩。
例如,第1TC控制与第2TH控制的组合,在省电除湿制热模式时,或者在省电除湿制热·制冷模式时被实施。省电除湿制热·制冷模式,为进行利用蓄冷体的冷热的冷却·除湿,且利用引擎91废热或者各种设备的废热来再加热冷却空气·除湿空气的工作模式。
(第2TC控制与第1TH控制的组合)
例如,第2TC控制与第1TH控制的组合,在连接于冷却器芯16的设备的冷却水温度低于0℃的情况下被实施。通过断续(开·关)相对于冷却器芯16的冷却水的流通来抑制冷却器芯16的结霜(上霜)。
例如,第2TC控制与第1TH控制的组合,在连接于加热器芯17的设备的冷却水温度超过预定温度(例如55℃)的情况下被实施。通过控制来自连接于加热器芯17的设备的受热量来抑制加热器芯吹出温度TH变得过剩。
例如,第2TC控制与第1TH控制的组合,在省电除湿制热模式时,或者在省电除湿制热·制冷模式时被实施。
例如,第2TC控制与第1TH控制的组合,在引擎吸热热泵模式时,且在引擎91中的冷却水温度比冷却器芯吹出目标温度TCO还低的情况下被实施。
连接于加热器芯17的设备也可以是引擎91。具体来说,也可以在引擎91设置第2冷却水取出口来与加热器芯17连通。在引擎水温为预定温度以上(例如55℃以上)的情况下,能够在制冷循环21吸热利用引擎91的废热且在加热器芯17直接利用。
(第2TC控制与第2TH控制的组合)
例如,第2TC控制与第2TH控制的组合,在连接于冷却器芯16的设备的冷却水温度低于0℃的情况下被实施。通过断续(开·关)相对于冷却器芯16的冷却水的流通来抑制冷却器芯16的结霜(上霜)。
例如,第2TC控制与第2TH控制的组合,在连接于加热器芯17的设备的冷却水温度超过预定温度(例如55℃)的情况下被实施。通过断续(开·关)相对于加热器芯17的冷却水的流通来抑制加热器芯吹出温度TH变得过剩。
例如,第2TC控制与第2TH控制的组合,在省电除湿制热模式时,或者在省电除湿制热·制冷模式时被实施。
(第1TC控制与第4TH控制的组合)
例如,第1TC控制与第4TH控制的组合,为了使加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO,在需要将连接于冷却器芯16的设备的废热在制冷循环21汲取的情况下被实施。
例如,第1TC控制与第4TH控制的组合,与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度与第1目标温度TCO之间的偏差未超出预定量的情况下被实施。
例如,第1TC控制与第4TH控制的组合,在加热器芯吹出温度TH与加热器芯吹出目标温度THO之间的偏差超出预定量的情况下被实施。压缩机22的转速被控制以使得加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO,因此能够提高相对于温度变动的加热器芯吹出温度TH的跟随性。
(第2TC控制与第4TH控制的组合)
例如,第2TC控制与第4TH控制的组合,在连接于冷却器芯16的设备的冷却水温度低于0℃的情况下被实施。通过断续(开·关)相对于冷却器芯16的冷却水的流通来抑制冷却器芯16的结霜(上霜)。
(第3TC控制与第4TH控制的组合)
例如,第3TC控制与第4TH控制的组合,在加热器芯吹出温度TH与加热器芯吹出目标温度THO之间的偏差超出预定量的情况下被实施。压缩机22的转速被控制以使得加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO,因此能够提高相对于温度变动的加热器芯吹出温度TH的跟随性。
例如,第3TC控制与第4TH控制的组合,在上述第1实施方式的步骤S180切换成散热模式的情况下被实施。由此,在制热用热量变得过剩的情况下,能够在散热器13向外部空气散热,且能够恰当地控制冷却器芯16温度以及加热器芯17的温度。
例如,第3TC控制与第4TH控制的组合,在冷却器芯吹出温度TC与冷却器芯吹出目标温度TCO之间的偏差未超出预定量的情况下被实施。
(第4TC控制与第1TH控制的组合)
例如,第4TC控制与第1TH控制的组合,在冷却器芯吹出温度TC与冷却器芯吹出目标温度TCO之间的偏差超出预定量的情况下被实施。压缩机22的转速被控制以使得冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO,因此能够提高相对于温度变动的冷却器芯吹出温度TC的跟随性。
因此,能够抑制冷却器芯16的温度向低温侧变动,因此能够抑制在冷却器芯16发生结霜而引起的风量低下或冻结的发生。另外,能够抑制冷却器芯16的温度向高温侧变动,因此能够抑制冷却器芯16的冷凝水蒸发而引起的突发的车窗起雾或异臭的发生。
例如,第4TC控制与第1TH控制的组合,在加热器芯吹出温度TH与加热器芯吹出目标温度THO之间的偏差未超出预定量的情况下被实施。
(第4TC控制与第2TH控制的组合)
例如,第2TC控制与第4TH控制的组合,在连接于加热器芯17的设备的冷却水温度超出预定温度(55℃)的情况下被实施。通过断续(开·关)相对于加热器芯17的冷却水的流通来抑制加热器芯吹出温度TH过剩。
(第4TC控制与第3TH控制的组合)
例如,第4TC控制与第3TH控制的组合,在冷却器芯吹出温度TC与冷却器芯吹出目标温度TCO之间的偏差超出预定量的情况下被实施。压缩机22的转速被控制以使得冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO,因此能够提高相对于温度变动的冷却器芯吹出温度TC的跟随性。
例如,第4TC控制与第3TH控制的组合,在上述第1实施方式的步骤S190被切换成吸热模式的情况下被实施。由此,在制热用热量不足的情况下,能够在散热器13从外部空气吸热从而确保制热用热量,同时能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度。
例如,第4TC控制与第3TH控制的组合,在加热器芯吹出温度TH与加热器芯吹出目标温度THO之间的偏差未超出预定量的情况下被实施。
(第2TC控制与第3TH控制的组合、第3TC控制与第2TH控制的组合、以及第3TC控制与第3TH控制的组合)
第2TC控制与第3TH控制的组合、第3TC控制与第2TH控制的组合、以及第3TC控制与第3TH控制的组合,在压缩机22的转速与冷却器芯吹出温度TC以及加热器芯吹出温度TH的中任意一个都不关联地被控制的情况下被实施。
列举压缩机22的转速与冷却器芯吹出温度TC以及加热器芯吹出温度TH的中任意一个都不关联地被控制的例子。
压缩机22为电动压缩机的情况,例如,为以下的(1)~(11)的情况。
(1)为了满足振动噪音的要求,给压缩机22的最高转速设定了上限的情况。主要为怠速停止中的制冷制热时。
(2)限制压缩机22的转速以使得压缩机22的排出压力不超过预定值(例如2.6~3MPa)的情况。
(3)以保护压缩机22的O形环为目的,限制压缩机22的转速以使得压缩机22的排出温度不超过预定值(例如120℃)的情况。
(4)以防止压缩机22的O形环的硬度增加而引起的O形环的断裂或密封性下降为目的,限制压缩机22的转速以使得压缩机22的吸入温度不低于预定值(例如-30℃)的情况。
(5)达到了为了压缩机22的轴以及轴承的保护、或者电动机驱动方法等而设置的最高容许转速的情况。
(6)为了维持效率良好的转速而控制一定转速的情况。
(7)预热或冷却时,逐渐地提高转速以使得在设定的时间达到最高转速的情况。
(8)在加速时、或者需要向其它电气设备集中电力时,而降低压缩机22的转速的情况。需要向其它电气设备集中电力的情况是指,例如用行驶用电动机启动引擎91的情况,或者在低温时等行驶用电池陷入输出受限的情况下而优先行驶的情况等。
(9)为了抑制控制振荡而在一定时间维持一定转速的情况。
(10)以简化电动机驱动为目的而使用仅以一定转速工作的压缩机22的情况。
(11)考虑其它的需要加热或者冷却的设备的要求,除了空调要求能力之外,增强一定量能力来工作的情况。
在压缩机22为皮带驱动式压缩机,且为固定容量型压缩机的情况下,压缩机22的转速依存于引擎91的转速,本来只能控制压缩机2的开·关,因此压缩机22的转速与冷却器芯吹出温度TC以及加热器芯吹出温度TH中的任何一个都不相关地被控制。
控制装置60基于各种条件来切换上述的第1~第4TC控制以及第1~第4TH控制。
进一步,除了第1~第4TC控制以及第1~第4TH控制之外,控制装置60进行使吹出空气温度TAV接近于目标吹出空气温度TAO的控制。例如,通过控制室内送风机54的风量、空气混合门55的动作来使吹出空气温度TAV接近于目标吹出空气温度TAO。
例如,在由于连接设备的温度或者环境温度的变动等而发生急剧温度变动的情况下,通过空气混合门55尽早地工作来抑制吹出温度变动。也就是说,利用冷却水以及制冷剂的热容(热容量)来掩盖控制延迟。
即使在除湿制热时,空气混合门55不全部关闭加热器芯旁路通路51a而是打开一定程度的话,也能够具有吹出空气温度TAV发生低于目标吹出空气温度TAO那样的变动的时候。
在吹出空气温度TAV发生低于目标吹出空气温度TAO的变动的情况下,能够通过辅助加热器101使吹出空气温度TAV上升。
在吹出空气温度TAV超过目标吹出空气温度TAO的情况下,使空气混合门55动作以使得加热器旁路通路51a的风量增加。
接着,对将第1~第4TC控制以及第1~第4TH控制适用于上述的引擎吸热热泵模式的情况下的具体动作例进行说明。
(第1TC控制与第1TH控制的组合)
通过连接冷却器芯16和冷却水冷却水热交换器81C和冷却水冷却器14,并连接加热器芯17和冷却水加热器15和逆变器81B等,在以引擎吸热热泵模式进行除湿的情况下,实施第1TC控制以使得冷却器芯吹出温度TC变为0℃,且实施第1TH控制以使得加热器芯吹出温度TH变为预定温度(例如55℃)。在第1TH控制中,也可以控制压缩机22的转速。
(第1TC控制与第2TH控制的组合)
通过连接冷却器芯16和冷却水冷却水热交换器81C和冷却水冷却器14,并连接加热器芯17和冷却水加热器15,在由冷却水加热器15加热的冷却水的温度过度上升的情况下,通过实施第2TH控制以减小加热器芯17的冷却水流量,从而能够抑制加热器芯吹出温度TH超出加热器芯吹出目标温度THO。
(第1TC控制与第4TH控制的组合)
通过连接冷却器芯16和冷却水冷却水热交换器81C和冷却水冷却器14,并连接加热器芯17和冷却水加热器15,在以引擎吸热热泵模式进行除湿的情况下,实施第1TC控制以使得冷却器芯吹出温度TC变为0℃,且实施第4TH控制(例如压缩机22的转速控制)以使得加热器芯吹出温度TH变为预定温度(例如55℃)。
(第2TC控制与第1TH控制的组合)
通过连接冷却器芯16和冷却水冷却水热交换器81C和冷却水冷却器14,并连接加热器芯17和冷却水加热器15和逆变器81B等,在以引擎吸热热泵模式进行除湿的情况下,实施第2TC控制以使得如果引擎91的冷却水温度低于冷却器芯目标吹出温度TCO(例如10℃)的话减小冷却器芯16的冷却水流量,由此能够使冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO。
另外,实施第1TH控制以使得加热器芯吹出温度TH变为预定温度(例如55℃)。在第1TH控制中,也可以控制压缩机22的转速。
(第2TC控制与第2TH控制的组合)
在加热器芯17的冷却水温度为预定温度以上(例如55℃),且引擎91的冷却水温度低于冷却器吹出目标温度TCO(例如55℃)的情况下,通过实施第2TC控制能够使冷却芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO,且能够使加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO。也就是说,为了在冷却器芯16的冷却除湿没有旋转压缩机22的必要。
(第2TC控制与第4TH控制的组合)
通过连接冷却器芯16和冷却水冷却水热交换器81C和冷却水冷却器14,并连接加热器芯17和冷却水加热器15和逆变器81B等,在以引擎吸热热泵模式进行除湿的情况下,通过实施第2TC控制以使得来减小冷却器芯16的冷却水流量,从而使冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO,且实施第1TH控制以使得加热器芯吹出温度TH变为预定温度(例如55℃)。
(第3TC控制与第3TH控制的组合)
通过连接冷却器芯16和冷却水冷却水热交换器81C和冷却水冷却器14,并连接加热器芯17和冷却水加热器15和逆变器81B等,在以引擎吸热热泵模式进行除湿的情况下,在压缩机22的转速与冷却器芯吹出温度TC以及加热器芯吹出温度TH中的任意一个都没有关系地被控制的情况下,实施第3TC控制以使得冷却器芯16的冷却水温度变为0,并且实施第3TH控制以使得加热器芯吹出温度TH变为预定温度(例如55℃)。
(仅第2TH控制)
通过连接冷却器芯16和冷却水冷却器81C和冷却水冷却器14,且连接加热器芯17和冷却水加热器15,在以引擎吸热热泵模式进行除湿的情况下,实施第2TH控制以使得加热器芯吹出温度TH变为预定温度(例如55℃),而不实施第1~第4TC控制。
另外,在第1~第4控制中,虽然使加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO,但也可以使吹出空气温度TAV接近于目标吹出空气温度TAO。
在本实施方式中,在热传递设备13、81与在冷却水加热器15被加热的冷却水之间进行热传递的情况下,控制装置60调节流经热传递装置13、81的冷却水的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的TH相关联的温度接近于第2目标温度THO(第1TH控制)。进而控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第4TC控制)。
由此,能够用在冷却器芯16从送风空气回收的热量来加热热传递设备13、81,且能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度。
在本实施方式中,散热器13中,将在冷却水加热器15被加热的冷却水的热量向外部空气散热的情况下,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度TC接近于第1目标温度TCO(第3TC控制)。进而控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第4TH控制)。
由此,能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度。尤其是用制冷剂流量来控制加热器芯17的温度,因此能够提升加热器芯17的温度跟随性。
在本实施方式中,散热器13中,在外部空气的热量被在冷却水冷却器14被冷却的冷却水吸收的情况下,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度相关联的温度TH、TAV接近于第2目标温度THO、TAO(第3TH控制)。进而控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第4TC控制)。
由此,能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度。尤其是用制冷剂流量来控制冷却器芯16的温度,因此能够提升冷却器芯16的温度跟随性。
在本实施方式中,在判断流经散热器13的冷却水或者外部空气的流量不足预定量、且判断吹出空气温度TAV低于第2目标温度TAO情况下,第1切换阀18以及第2切换前期19,切换成使在冷却水冷却器14被冷却的冷却水在散热器13中流动的状态(吸热模式)。另外,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度相关联的温度TH、TAV接近于第2目标温度THO、TAO(第3TH控制),调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第4TC控制)。
由此,在制热用热量不足的情况下,能够确保在散热器13从外部空气吸热的制热用热量,且能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度。
在本实施方式中,在判断流经散热器13的冷却水或者外部空气的流量不足预定量、且判断吹出空气温度TAV高于第2目标温度TAO情况下,第1切换阀18以及第2切换前期19,切换成使在冷却水加热器15被加热的冷却水在散热器13中流动的状态(散热模式)。另外,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第3TC控制),调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度相关联的温度TH、TAV接近于第2目标温度THO、TAO(第4TH控制)。
由此,在制热用热量过剩的情况下,能够确保在散热器13向外部空气散热,且能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度。
在本实施方式中,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经散热器13的情况下,如果与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度与第1目标温度TCO之间的偏差不超过预定量的话,或者推定或者判断为不超过的话,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第3TC控制)。另外,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第4TH控制)。
另一方面,与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度与第1目标温度TCO之间的偏差超出预定量的情况下,控制装置60调节流经热传散热器13的冷却水以及外部空气中至少一方的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第1TH控制)。进而控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第4TC控制)。
由此,与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度与第1目标温度TCO之间的偏差超出预定量的情况下,或者推定或判断为超出的情况下,用制冷剂流量来控制冷却器芯16的温度,因此能够提升冷却器芯16的温度跟随性。
所以,能够抑制冷却器芯16的温度向低温侧变动,因此能够抑制在冷却器芯16发生结霜而风量下降或发生冻结的情况。另外,能够抑制冷却器芯16的温度向高温侧变动,因此能够抑制冷却器芯16的冷凝水蒸发而突发的车窗起雾或产生异臭的情况。
在本实施方式中,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经散热器13的情况下,如果与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAC相关联的温度与于第2目标温度THO、TAO之间的偏差不超过预定量的话,或者推定或判断为不超过的话,控制装置60调节流经热传散热器13的冷却水以及外部空气中至少一方的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第1TH控制)。另外,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第4TC控制)。
另一方面,如果与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度与第2目标温度THO、TAO之间的偏差超过预定量的话,或者推定或者判断为超过的话,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第3TC控制)。另外,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第4TH控制)。
由此,与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度与第2目标温度THO、TAO之间的偏差超出预定量的情况下,用制冷剂流量来控制加热器芯17的温度,因此能够提升加热器芯17的温度跟随性。
因此,能够在早期就抑制向车室内吹出的送风空气的温度的变动,所以能够提高空调舒适性。
在本实施方式中,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流经散热器13的情况下,如果与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度与于第1目标温度TCO之间的偏差不超过预定量的话,或者推定或判断为不超过的话,控制装置60调节流经热传散热器13的冷却水以及外部空气中至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第1TC控制)。另外,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第4TH控制)。
另一方面,如果与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度与第1目标温度TCO之间的偏差超过预定量的话,或者推定或者判断为超过的话,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAC相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第3TH控制)。另外,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第4TC控制)。
由此,与在冷却器芯16被加热的送风空气的温度TC相关联的温度与第1目标温度TCO之间的偏差超出预定量的情况下,用制冷剂流量来控制冷却器芯16的温度,因此能够提升冷却器芯16的温度跟随性。
所以,能够抑制冷却器芯16的温度向低温侧变动,因此能够抑制在冷却器芯16发生结霜而风量下降或发生冻结的情况。另外,能够抑制冷却器芯16的温度向高温侧变动,因此能够抑制冷却器芯16的冷凝水蒸发而突发的车窗起雾或产生异臭的情况。
在本实施方式中,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流经散热器13的情况下,如果与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAC相关联的温度与第2目标温度THO、TAO之间的偏差不超过预定量的话,控制装置60调节流经热传散热器13的冷却水以及外部空气中至少一方的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第3TH控制)。另外,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第4TC控制)。
另一方面,如果与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度与第2目标温度THO、TAO之间的偏差超过预定量的话,控制装置60调节流经散热器13的冷却水以及外部空气中的至少一方的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第1TC控制)。另外,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第4TH控制)。
由此,与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度与第2目标温度THO、TAO之间的偏差超出预定量的情况下,用制冷剂流量来控制加热器芯17的温度,因此能够提升加热器芯17的温度跟随性。
因此,能够在早期就抑制向车室内吹出的送风空气的温度的变动,所以能够提高空调舒适性。
在本实施方式中,控制装置60调节在冷却器芯16被冷却的送风空气中流经加热器芯17的送风空气与迂回流经加热器芯17的送风空气之间的风量比例,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第3目标温度TAO。由此,能够恰当地控制吹出空气温度TAV。
在本实施方式中,控制装置60调节送风空气的风量,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第3目标温度TAO。由此,能够恰当地控制吹出空气温度TAV。
在本实施方式中,控制装置60调节送风空气中的内部空气与外部空气之间的风量比例,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第3目标温度TAO。由此,能够恰当地控制吹出空气温度TAV。
在本实施方式中,控制装置60调节电加热器101的发热量,以使得与吹出空气温度TAV相关联的温度接近于第3目标温度TAO。由此,能够恰当地控制吹出空气温度TAV。
在本实施方式中,冷却水冷却水热交换器81C,使在冷却水冷却器14被冷却的冷却水与流经引擎91的引擎用冷却水进行热交换。因此,能够实现汲取引擎91的热量的热泵运转(引擎吸热热泵模式)。
在本实施方式中,虽然在冷却水冷却水热交换器用流路80C上配置有冷却水冷却水热交换器81C,但为了代替冷却水冷却水热交换器81C,也可以将引擎91自身配置于冷却水冷却水热交换器用流路80C上,使在冷却水冷却器14或冷却水加热器15被温度调节的冷却水在引擎91的冷却水流路中流通。
在本实施方式中,第1切换阀18以及第2切换阀19,可以在以下状态间切换,即,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流经散热器13的状态,和在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流经热传递设备13、81的状态。
由此,能够切换外部空气吸热热泵模式和引擎吸热热泵模式(设备吸热热泵模式)。根据引擎工作状况,在能够实施高COP制热的情况下,通过切换成引擎吸热热泵模式,能够削减制热消耗的燃料。
在本实施方式中,第1切换阀18以及第2切换阀19,可以在以下状态间切换,即,在热传递设备13、81被加热的冷却水流经冷却水冷却器14的状态,和在热传递设备13、81被加热的冷却水流经加热器芯17的状态。
由此,能够切换引擎废热直接利用模式(设备废热直接利用模式)和引擎吸热热泵模式(设备吸热热泵模式)。
根据引擎工作状况,在不使压缩机22工作也没有关系的情况下,通过切换成引擎废热直接利用模式来使用引擎91的废热加热的冷却水直接流入加热器芯17,能够削减制热消耗的燃料。
在本实施方式中,第1切换阀18以及第2切换阀19,可以在以下状态间切换,即,在冷却水加热器15被加热的冷却水流经加热器芯17的状态,和在热传递设备13、81被加热的冷却水流经加热器芯17的状态。
由此,能够切换引擎废热直接利用模式(设备废热直接利用模式)和外部空气吸热热泵模式。
以下,散热器13以及设备81(81A、81B、81C)中,与通过第1泵11循环的冷却水之间进行热传递的热传递设备被称为第1热传递设备,与通过第2泵12循环的冷却水之间进行热传递的热传递设备被称为第2热传递设备。
在本实施方式中,控制装置60调节与第1热传递设备13、81的冷却水之间的热传递量,或者冷却器芯16的热交换能力,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第1TC控制、第2TC控制)。进一步,控制装置60调节与第2热传递器13、81的冷却水之间的热传递量,或者加热器芯17的热交换能力,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第1TH控制、第2TH控制)。
由此,能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度这双方的温度。
在本实施方式中具有如下冷却水流动模式,即,冷却器芯16用在制冷循环21的冷却水冷却器14被冷却的冷却水来冷却送风空气,加热器芯17用在制冷循环21的冷却水加热器15被加热的冷却水加热送风空气。
在冷却水流动模式中,控制装置60调节冷却器芯16的热交换能力,或者与第2热传递设备13、81的冷却水之间的热传递量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第2TC控制、第3TC控制)。进一步,控制装置60调节加热器芯17的热交换能力,或者与第1热传递器13、81的冷却水之间的热传递量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第2目标温度THO、TAO(第2TH控制、第3TH控制)。
由此,能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度这双方的温度。
例如,控制装置60通过调节第1热传递设备13、81的冷却水的流量,来调节与第1热传递设备13、81的冷却水之间的热传递量(第1TC控制、第3TH控制)。
例如,控制装置60通过调节第1热传递设备13、81的发热量,来调节与第1热传递设备13、81的冷却水之间的热传递量(第1TC控制、第3TH控制)。
例如,控制装置60通过调节冷却器芯16的冷却水的流量,来调节冷却器芯16的热交换能力(第2TC控制)。
例如,控制装置60通过调节冷却器芯16的送风空气的风量,来调节冷却器芯16的热交换能力(第2TC控制)。
例如,控制装置60通过调节第2热传递设备13、81的冷却水的流量,来调节与第2热传递设备13、81的冷却水之间的热传递量(第3TC控制、第1TH控制)。
例如,控制装置60通过调节第2热传递设备13、81的发热量,来调节与第2热传递设备13、81的冷却水之间的热传递量(第3TC控制、第1TH控制)。
例如,控制装置60通过调节加热器芯17的冷却水的流量,来调节加热器芯17的热交换能力(第2TH控制)。
例如,控制装置60通过调节加热器芯17的送风空气的风量,来调节加热器芯17的热交换能力(第2TH控制)。
在本实施方式中,在实施第1TC控制、第2TC控制或者第3TC控制,且实施第1TH控制、第2TH控制或者第3TH控制的情况下,控制装置60将压缩机22的转速控制在一定范围内。由此,防止压缩机22的控制振荡,且能够恰当地控制冷却器芯16的温度以及加热器芯17的温度这双方的温度。
在本实施方式中,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与冷却器芯吹出温度TC相关联的温度、与加热器芯吹出温度TH相关联的温度、以及与吹出空气温度TAV相关联的温度中任意一个的温度(以下,称为参考温度)接近于第4目标温度TCO、THO、TAO的情况下,或者在开始调节的情况下,控制装置60实施第1TC控制、第2TC控制、第3TC控制、第1TH控制、第2TH控制或者第3TH控制,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度、与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度、以及与吹出空气温度TAV相关联的温度中所述参考温度以外的温度接近于第5目标温度TCO、THO、TAO。
由此,能够用制冷剂量来控制冷却器芯吹出温度TC、加热器芯吹出温度TH以及吹出空气温度TAV中至少一个的温度从而提高温度跟随性,因此能够提升空调舒适感。
在本实施方式中,第1切换阀18以及第2切换阀19,相对于第1热传递设备13、81以及第2传导设备13、81中至少一方的热传递设备,可以在以下状态之间切换,即,在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水流通的状态,和在冷却水加热用热交换器15被加热的冷却水流通的状态。
由此,能够切换从至少一方的热传递设备吸热的动作模式,和向至少一方的热传递器传导废热的模式。
本实施方式的第1热传递设备,例如,为与在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水,和流经引擎91的引擎用冷却水进行热交换的冷却水冷却水热交换器81C。
由此,在吸收引擎91的废热的热泵运转时,能够恰当地控制冷却器芯16的温度。另外,即使在低外部空气温度时,也能够使冷却水冷却器14的冷却水温度适度地上升,因此能够实施高COP制热。
本实施方式的第1热传递设备,例如,也可以为具有在冷却水冷却用热交换器14被冷却地冷却水、在温度调整用热交换器14、15被温度调节的冷却水所流通的流路的引擎91。
在本实施方式中,第1切换阀18以及第2切换阀19,在以下状态间切换,即,在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水在散热器13以及第1热传递设备81中的一方中流动在另一方中不流动的状态,和在另一方中流动在一方中不流动的状态。
由此,在第1热传递器81加热冷却水的情况下,能够在外部空气吸热热泵模式与设备吸热热泵模式(引擎吸热热泵模式)间切换。
在本实施方式中,第1切换阀18以及第2切换阀19,在以下状态间切换,即,流经第1热传递器81的冷却水,在加热器芯17以及冷却水冷却用热交换器14中的一方中流动在另一方中不流动的状态,和在另一方中流动在一方中不流动的状态。
由此,在第1热传递器81加热冷却水的情况下,能够在引擎废热直接利用模式(设备废热直接利用模式)与引擎吸热热泵模式(设备吸热热泵模式)间切换。
在本实施方式中,第1切换阀18以及第2切换阀19,在以下状态间切换,即,冷却水在第1热传递设备81以及第2热传递设备81中的一方的热传递设备81与加热器芯17之间进行循环的状态,和在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水在散热器13中流动的状态。
由此,能够在引擎废热直接利用模式(设备废热直接利用模式)与外部空气吸热热泵模式间切换。
以下,将与通过第1泵11以及第2泵12中的一方的泵进行循环的冷却水之间进行热传递的热传递设备18、31称为第1热传递设备,将与通过另一方的的泵进行循环的冷却水之间进行热传递的热传递设备18、31称为第2热传递设备。另外,将使通过冷却器芯16以及加热器芯17中的一方的的泵进行循环的冷却水与送风空气进行热交换的热交换器称为第1冷却水空气热交换器(第1热媒空气热交换器),将使通过另一方进行循环的冷却水与送风空气进行热交换的热交换器称为第2冷却水空气热交换器(第2热媒空气热交换器)。
在本实施方式中,控制装置60调节第1热传递设备13、81的与冷却水之间的热传递量、或者第1冷却水空气热交换器16、17的热交换能力,以使得与在第1冷却水空气热交换器16、17被温度调节的送风空气的温度TC、TH相关联的温度接近于第1目标温度TCO、THO(第1TC控制、第2TC控制、第1TH控制、第2TH控制)。
由此,能够恰当地控制第1冷却水热交换器16、17的温度。
例如,控制装置60通过调节第1热传递设备13、81的冷却水的流量,来调节第1热传递设备13、81的与冷却水之间的热传递量(第1TC控制、第1TH控制)。
由此,不需要使用空气混合门55就能够控制车室内吹出空气温度TAV。因此,可以弃用空气混合门55,从而能够使室内空调单元50小型化。
例如,控制装置60,通过调节第1热传递设备13、81的发热量,来调节第1热传递设备13、81的与冷却水之间的热传递量(第1TC控制、第1TH控制)。
例如,控制装置60通过调节第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水的流量,来调节第1冷却水空气热交换器16、17的热交换能力(第2TC控制、第2TH控制)。
例如,控制装置60通过调节第1冷却水空气热交换器16、17的送风空气的风量,来调节第1冷却水空气热交换器16、17的热交换能力(第2TC控制、第2TH控制)。
具体来说,在第1冷却水空气热交换器为冷却器芯16的情况下,控制装置60使与在第1冷却水空气热交换器16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO(第1TC控制、第2TC控制)。
由此,能够恰当地控制冷却器芯16的温度。
具体来说,在第1冷却水空气热交换器为加热器芯17的情况下,控制装置60使与在第1冷却水空气热交换器17被加热的送风空气的温度TH、TAV相关联的温度接近于第1目标温度THO、TAO(第1TC控制、第2TC控制)。
由此,能够恰当地控制加热器芯17的温度。
在本实施方式中具有以下这样的冷却水流动模式,即,使在制冷循环21的冷却水冷却器14被冷却的冷却水,以及在制冷循环21的冷却水加热器15被加热的冷却水中的一方的冷却水流经第1冷却水空气热交换器16、17以及第1热传递设备18、31,另一方的冷却水流经第2冷却水空气热交换器16、17以及第2热传递设备18、31。
在该冷却水流动模式中,控制装置60调节第2热传递设备13、81的与冷却水之间的热传递量,以使得与在第1冷却水空气热交换器16、17被温度调节的送风空气的温度TC、TH相关联的温度接近于第1目标温度TCO、THO。
由此,即使压缩机22与第1冷却水空气热交换器16、17的温度无关联地工作的情况下,也能够恰当地控制第1冷却水空气热交换器16、17的温度。
在本实施方式中,在实施第1TC控制、第2TC控制、第3TC控制、第1TH控制、第2TH控制或者第3TH控制的情况下,控制装置60,将制冷循环21的压缩机22的转速控制在一定范围内。
由此,能够防止压缩机22的控制振荡,且能够恰当地控制第1冷却水空气热交换器16、17的温度。
在本实施方式中,控制装置60可以在第1控制模式和第2控制模式之间切换。第1控制模式为第4TC控制与第1~第3TH控制的组合,或者第4TH控制与第1~第3TC控制的组合。第2控制模式为第1~第3TC控制与第1~第3TH控制的组合。
由此,在第1控制模式中,以制冷剂流量控制第1冷却水空气热交换器16、17的温度或者第2冷却水空气热交换器16、17的温度从而提高温度跟随性,因此能够提高空调的舒适性。
在第2控制模式中,即使压缩机22与第1冷却水空气热交换器16、17的温度以及第2冷却水空气热交换器16、17的温度无关联地工作的情况下,也能够恰当地控制第1冷却水空气热交换器16、17的温度以及第2冷却水空气热交换器16、17的温度。。
在本实施方式中,第1切换阀18以及第2切换闪19,相对于第1热传递设备13、81以及第2热传递设备13、81中的至少一方的热传递设备,可以在以下状态之间切换,即,在冷却水冷却器14被冷却的冷却水流动的状态,和在冷却水加热器15被加热的冷却水流动的状态。
由此,能够在以下状态之间切换,即,冷却水从第1热传递设备13、81吸热的状态,和冷却水向第1热传递设备13、81散热的状态。因此,能够切换成以下模式,即,利用第1热传递设备13、81的废热来进行车室内制热的动作模式(设备吸热热泵模式),和利用其它的废热(例如制冷废热)来加热第1热传递设备13、81的动作模式(设备加热热泵模式)。
例如,第1热传递设备为使在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水和外部空气进行显热交换的冷却水外部空气热交换器13,第2热传递设备为使在冷却水加热用热交换器15被加热的冷却水和在引擎91循环的引擎用冷却水进行热交换的冷却水冷却水热交换器81C。
由此,能够从外部空气吸热来加热引擎91,因此能够提高引擎暖机性能从而节约燃料费。
例如,第1热传递设备为使在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水和外部空气进行显热交换的冷却水外部空气热交换器13,第2热传递设备为具有使在冷却水加热用热交换器15被加热的冷却水流通的流路的引擎91.
由此,能够从外部空气吸热来加热引擎91,因此能够提高引擎暖机性能从而改善燃料费。
在本实施方式中,第1冷却水空气热交换器16,使在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水与送风空气进行显热交换来冷却送风空气,第1热传递设备13、81以及第2热传递设备13、81中的至少一方的热传递设备,与在冷却水加热用热交换器15被加热的冷却水之间进行热传递,在此情况下,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在第1冷却水空气热交换器16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO。
由此,能够用制冷废热(从朝向车室内的送风空气吸取的热量加上压缩机2的电气设备的废热或者机械损失等的热量)加热第2热传递设备13、81,且能够用制冷却剂流量来控制第1冷却水空气热交换器16的温度来提高温度跟随性,因此能够提高空调舒适性。
在本实施方式中,第1冷却水空气热交换器17,使在冷却水加热用热交换器15被加热的冷却水与送风空气进行显热交换来加热送风空气,第1热传递设备13、81以及第2热传递设备13、81中的至少一方的热传递设备,与在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水之间进行热传递,在此情况下,控制装置60调节从压缩机22排出的制冷剂的流量,以使得与在第1冷却水空气热交换器17被加热的送风空气的温度TH相关联的温度接近于第1目标温度THO。
由此,能够吸取至少一方的热传递设备的热量来利用于车室内制热,且能够用制冷却剂流量来控制第1冷却水空气热交换器17的温度来提高温度跟随性,因此能够提高空调舒适性。
在本实施方式中,第1冷却水空气热交换器17,使在冷却水加热用热交换器15被加热的冷却水与送风空气进行显热交换来加热送风空气,第1热传递设备13为使冷却水与外部空气进行显热交换的冷却水外部空气热交换器,第2热传递设备81为加热冷却水的设备,在此情况下,第1切换阀18以及第2切换阀19,在以下状态之间切换,即,使在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水流经第1热传递设备13的状态,和使在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水流经第2热传递器81的状态。
由此,能够切换成以下的模式,即,从外部空气吸热进行车室内制热的外部空气吸热热泵模式,和从第2热传递设备81吸热进行车室内制热的设备吸热热泵模式。
在本实施方式中,在第1热传递设备81为加热冷却水的设备的情况下,第1切换阀18以及第2切换阀19,可以在以下状态之间切换,即冷却水在第1热传递设备81和第1冷却水空气热交换器17之间循环的状态,和在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水流经第1热传递设备的状态。
由此,能够在以下模式间切换,即,使在第1热传递设备81被加热的冷却水直接流入第1冷却水空气热交换器17而对车室内进行制热的设备废热直接利用模式,和通过汲取第1热传递设备81的废热的热泵运转对车室内进行制热的设备吸热热泵模式。
在本实施方式中,第1热传递设备81为使冷却水与外部空气进行显热交换的冷却水外部空气热交换器,第2热传递设备81为加热冷却水的设备,在此情况下,第1切换阀18以及第2切换阀19,可以在以下状态之间切换,即,在冷却水冷却用热交换器14被冷却的冷却水流经第1热传递设备的状态,和冷却水在第2热传递设备81和第1冷却水空气热交换器17之间循环的状态。
由此,能够在以下模式间切换,即,通过汲取外部空气的热的热泵运转来对车室内进行制热的外部空气吸热热泵模式,和使在第2热传递设备81被加热的冷却水直接流入第1冷却水空气热交换器17而对车室内进行制热的设备废热直接利用模式。
例如,第1热传递设备81为使朝向车辆后座的乘客吹出的送风空气与冷却水进行显热交换的后座用热交换器。
由此,朝向车辆后座的乘客吹出的送风空气能够由1个后座用热交换器81进行冷却·加热,因此与分别设置冷却用的热交换器与加热用的热交换器的情况相比能够使构成简约化。另外,能够不使用空气混合门而进行温度调节。
例如,第1热传递设备81为使搭载于车辆的电池和冷却水之间进行显热交换、调节电池的温度的电池温调用热交换器。
由此,电池能够由1个电池温调用热交换器81冷却·加热,因此与分别设置冷却用的热交换器与加热用的热交换器的情况相比能够使构成简约化。
在本实施方式中显示了如图24~图28所示的冷却水流动模式的切换条件的一个例子,也可以在以下的条件下切换各冷却水流动模式。
(引擎水温条件)
在引擎水温为不足预定温度(例如40℃)的情况下,也可以切换成引擎加热热泵模式。在冷却水加热器15的出口侧的冷却水温度比引擎水温高的情况下,可以切换成引擎加热热泵模式。
在引擎水温为预定温度以上的情况下,也可以切换成设备加热模式。例如,引擎水温为0℃以上的情况下,也可以切换成设备加热模式来给电池暖机。例如,在引擎水温为冷却水加热器15侧的冷却水回路的冷却水温度以上的情况下,可以切换成设备加热模式来预加热冷却水加热器15。
在引擎水温不足预定温度(例如外部空气温度+α℃)的情况下,可以切换成热容利用制冷模式。
在外部空气吸热热泵模式中,在引擎水温的每单位时间的增加量超出预定量的情况下,可以切换成引擎吸热热泵模式。
在引擎吸热热泵模式中,在引擎水温的每单位时间的下降量超出预定量的情况下,可以切换成外部空气吸热热泵模式。
在引擎废热直接利用模式中,在引擎水温的每单位时间的下降量超出预定量的情况下,可以切换成引擎吸热热泵模式。
(引擎废热量条件)
在从引擎91向冷却水传导的热量(以下称为引擎废热)为不足预定量(热泵制热所必需的吸热量)的情况下,可以切换成外部空气吸热热泵模式。
在引擎废热量为预定量(热泵制热所必需的吸热量)以上的情况下,可以切换成引擎吸热热泵模式。
在引擎废热量为预定量(热泵制热所必需的吸热量)以上的情况下,可以切换成设备加热模式。
在引擎废热量不足预定量(热泵制热所必需的吸热量)的情况下,可以切换成热容利用制冷模式。
列举计算热泵制热所必需的吸热量的方法。例如,能够从制热要求热量来推定热泵制热所必需的吸热量。具体来说,由室温设定值(由乘客手动设定或者自动设定)、车室内温度、车速、外部空气温度等计算出制热要求热量,进而基于车速(与散热器13的风速关联的物理量)、外部空气温度、结霜量推定值、以及压缩机22的能力,能够计算出热泵制热所必需的吸热量。
基于外部空气温度或者制热运转时间、散热器13的冷却水温度、空气湿度等能够推定结霜量推定值。也可以基于结霜判定图表计算出结霜量推定值。基于吸入制冷剂温度、排出制冷剂温度以及转速能够推定压缩机22的能力值。也可以基于图表来计算出压缩机22的能力值。
也可以基于以外部空气温度、车速、水温、制热要求、以及现在制热能力的关系表述的地图来计算出热泵制热所必需的吸热量。
代替引擎废热量,也可以根据设备81的发热量来切换各模式。
在下面列举检测引擎废热量以及设备81的发热量的方法的例子。能够基于1个或2个冷却水温度传感器的检测值来推定引擎废热量以及设备81的发热量。水温传感器为,例如,引擎91的冷却水温度传感器,或者冷却水加热器15的冷却水温度传感器。
能够基于冷却水温度的变化量的斜率来推定引擎废热量以及设备81的发热量。例如,在引擎91的冷却水温度的变化量的斜率以负斜率超出预定量的情况下,能够推定引擎废热量低于热泵制热所必需的吸热量。
能够从行驶负荷来推定引擎废热量以及设备81的发热量。例如,由车辆行驶负荷能够推定引擎废热量或者设备81的发热量。
能够基于与引擎91的燃料消费量以及燃烧相关的传感器信息值来推定引擎废热量。在设备81为电气设备的情况下,能够由设备81的通电量来推定设备81的发热量。例如,能够基于电力变换效率、电阻值、电力-动力变换效率等来推定设备81的发热量。
(引擎工作状态条件)
引擎91的暖机时,可以切换成外部空气吸热热泵模式。在引擎91的暖机结束判定之后,可以切换成引擎吸热热泵模式。
在引擎停止中EV行驶模式的情况下,可以切换成外部空气吸热热泵模式。EV行驶模式是指主要通过行驶用电动机的驱动力来行驶的行驶模式。
插电式混合动力车辆,通过在车辆行驶开始前的车辆停车时从外部电源向电池(车载电池)充电,行驶开始时电池的蓄电残量SOC为预定行驶用基准残量以上时,变为主要通过行驶用电动机的驱动力进行行驶的EV行驶模式。另一方面,车辆行驶中电池的畜电残量SOC低于行驶用基准残量时,变为主要通过引擎91的驱动力行驶的HV行驶模式。
更为详细来说,EV行驶模式为主要通过行驶用电动机输出的驱动力来使车辆行驶的行驶模式,车辆行驶负荷变为高负荷时使引擎91工作来辅助行驶用电动机。也就是说,由行驶用电动机输出的行驶用驱动力(电动机侧驱动力)大于由引擎91输出的行驶用驱动力(引擎侧驱动力)的行驶模式。
另一方面,HV行驶模式为主要通过由引擎91输出的驱动力来使车辆行驶的行驶模式,车辆行驶负荷变为高负荷时使行驶用电动机工作来辅助引擎91。也就是说,引擎侧驱动力比电动机侧驱动力大的行驶模式。
本实施方式的插电式混合动力车辆中,通过在如此这样的EV行驶模式与HV行驶模式之间切换,相对于仅由引擎91获得车辆行驶用驱动力的通常的车辆,抑制引擎91的燃料消费量,节约车辆的燃油费。EV行驶模式与HV行驶模式之间的切换,通过驱动力控制装置(未图示)来控制。
在怠速停止状态的情况下,可以切换成引擎吸热热泵模式。怠速停止状态是指等信号灯等的停车时引擎91暂时停止的状态。
在引擎91的时间平均转速超出预定量的情况下,可以切换成引擎吸热热泵模式。
在停车时(引擎91停止时)的预暖时,可以切换成引擎废热直接利用模式。预暖是指引擎91开始工作前对车室内制热。
在引擎91的时间平均转速超出预定量的情况下,可以切换成引擎废热直接利用模式。
在引擎91暖机时,可以切换成引擎加热热泵模式。在引擎91停止中(EV行驶模式、怠速停止、充电中等),可以切换成引擎加热热泵模式。
在引擎91工作中,切换成设备加热模式,在引擎91停止中(停车时),可以切换成引擎废热直接利用模式。
在引擎91过热时,可以切换成引擎废热直接利用模式。
(电池蓄电残量条件)
电池的蓄电残量SOC高于预定量的情况下(EV行驶为主的情况),可以切换成外部空气吸热热泵模式、引擎加热热泵模式、或者热容利用制冷模式。
电池的蓄电残量SOC低于预定量的情况下(引擎行驶为主的情况),可以切换成引擎吸热热泵模式、引擎废热直接利用模式、或者设备加热模式。
(外部空气温度条件)
外部空气温度不足(例如-20℃等的极低温域、或者热泵工作保证外的温度)的情况下,可以切换成引擎吸热热泵模式。
由于外部空气温度不足预定温度而制热要求不满足预定的情况下,可以切换成引擎加热热泵模式。
(低温侧水温条件)
在外部空气吸热热泵模式中,冷却水冷却器14侧的冷却水回路中的冷却水温度(以下称为低温侧水温)不足预定温度(不足-25℃,判定结霜或散热器能力不足)的情况下,可以切换成引擎吸热热泵模式。
在引擎吸热热泵模式中,低温侧水温不足预定温度((外部空气温度不足),怀疑引擎故障)的情况,可以切换成外部空气吸热热泵模式或者引擎废热直接利用模式。
(其它条件)
在推定或者判定散热器13结霜的情况下可以切换成引擎吸热热泵模式。
制冷循环21的构成设备,或者冷却水加热器15侧的冷却水回路的部件发生故障时,可以切换成引擎废热直接利用模式。
根据维修模式时的切换信号(手动切换信号),可以在外部空气吸热热泵模式、引擎吸热热泵模式、以及引擎废热直接利用模式之间切换。
在引擎91开始工作后预定时间,可以实行引擎加热热泵模式。引擎91开始工作后,可以实行引擎加热热泵模式,直到引擎水温达到预定温度为止。
热车动作前的一定时间,可以实行设备加热模式。在制冷循环设备的故障时,有设备加热要求的情况下,可以切换成设备加热模式。在散热器13的冷却水***的故障时,可以切换成热容利用制冷模式。
(第9实施方式)
在上述第8实施方式中,引擎冷却回路90通过冷却水冷却水热交换器81C与车辆用热量管理***10协作,然而在本实施方式中,如图32所示那样,引擎冷却回路90通过流路切换闪120与车辆用热量管理***10协作。
在引擎冷却回路90的循环流路92中配置有加热器芯17以及流路切换阀120。流路切换阀120由具有4个冷却水出入口120a、120b、120c、120d的四向阀构成。
流路切换阀120被配置于循环流路92中的加热器芯17的冷却水出口侧且第3泵93的冷却水吸入侧。也就是说,流路切换阀120的第1冷却水出入口120a以及第2冷却水出入品120b上连接有循环流路92。
第1泵用流路31的上游侧部位31a,连接于引擎冷却回路90的引擎辅助用设备用流路97和循环流路92的合流部J1,第1泵用流路31的下游侧部位31b连接于流路切换阀120的第3冷却水出入口120c。
第2泵用流路32的上游侧部位32a连接于循环流路92中的引擎91的冷却水出口侧且加热器芯17的冷却水入口侧,第2泵用流路32的下游侧部位32b连接于连接流路切换阀120的第4冷却水出入口120d。
如图33所示,在引擎吸热热泵模式中,流路切换阀120将连接于第2冷却水出入口120b的循环流路92与第1泵用流路31的下游侧部位31b连通,且将连接于第1冷却水出入口120a的循环流路92与第2泵用流路32的下游侧部位31b连通。由此,冷却水如图33的一点划线箭头以及实线箭头所示那样流动。
如图34所示,在引擎加热热泵模式中,流路切换阀120将各循环流路92与第2泵用流路32的下游侧部位31b连通,将第1泵用流路31的下游侧部位31b关闭。
由此,冷却水如图33的实线箭头所示那样流动。进一步,流路切换阀120调节分配至循环流路92侧和第2泵用流路32侧的冷却水的流量比例。
如图35所示,在引擎废热直接利用模式中,流路切换阀120,将各循环流路92连通,将第1泵用流路31的下游侧部位31b以及第2泵用流路32的下游侧部位32b关闭。由此,冷却水如图35的实线箭头所示那样流动。
在本实施方式中也能够达到与上述第8实施方式相同的作用效果。
(第10实施方式)
在本实施方式中显示第1切换阀18以及第2切换阀的变形例。在图36所示的第1实施例中,第1切换阀18具有第1泵侧阀芯185、第2泵侧阀芯186、冷却器芯侧阀芯187以及加热器芯侧阀芯188。
对于逆变器81B、冷却水冷却水热交换器81C以及散热器13的各设备,第1泵侧阀芯185在从第1泵排出的冷却水流入的状态与不流入的状态之间进行切换,且调节冷却水流量。
对于逆变器81B、冷却水冷却水热交换器81C以及散热器13的各设备,第2泵侧阀芯186在从第2泵排出的冷却水流入的状态与不流入的状态之间进行切换,且调节冷却水流量。
冷却器芯侧阀芯187调节流入冷却器芯16的冷却水的流量。加热器芯侧流体阀188调节流入加热器芯17的冷却水的流量。
在第1实施例中,第2切换阀19具有第1泵侧阀芯195以及第2泵侧阀芯196。
第1泵侧阀芯195,在从逆变器81B流出的冷却水、从冷却水冷却水热交换器81C流出的冷却水、以及从散热器13流出的冷却水在第1泵11侧流出的状态与不流出的状态之间进行切换,且调节冷却水流量。
第2泵侧阀芯196,在从逆变器81B流出的冷却水、从冷却水冷却水热交换器81C流出的冷却水、以及从散热器13流出的冷却水在第2泵12侧流出的状态与不流出的状态之间进行切换,且调节冷却水流量。
在本实施方式中也能够达到与上述实施方式相同的作用效果。
在图37所示的第2实施例中,第1切换阀18由逆变器用切换阀131、冷却水冷却水热交换器用切换阀132、散热器用切换阀133、以及冷却芯用切换阀134构成。
逆变器用切换阀131具有第1泵侧阀芯131a以及第2泵侧阀芯131b。第1泵侧阀芯131a断续从第1泵11流向逆变器81B的冷却水流动,且调节冷却水流量。第2泵侧阀芯131b断续从第2泵12流向逆变器81B的冷却水流动,且调节冷却水流量。
冷却水冷却水热交换器用切换阀132具有第1泵侧阀芯132a以及第2泵侧阀芯132b。第1泵侧阀芯132a断续从第1泵11流向冷却水冷却水热交换器81C的冷却水流动,且调节冷却水流量。第2泵侧阀芯132b断续从第2泵12流向冷却水冷却水热交换器81C的冷却水流动,且调节冷却水流量。
散热器用切换阀133具有第1泵侧阀芯133a以及第2泵侧阀芯133b。第1泵侧阀芯133a断续从第1泵11流向散热器13的冷却水流动,且调节冷却水流量。第2泵侧阀芯133b断续从第2泵12流向散热器13的冷却水流动,且调节冷却水流量。
冷却器芯切换阀134断续从第2泵12流向冷却器芯16的冷却水流动,且调节冷却水流量。
在第2实施例中,第2切换阀19由逆变器用切换阀141、冷却水冷却水热交换器用切换阀142、散热器用切换阀143、以及加热芯用切换阀144构成。
逆变器用切换阀141具有第1泵侧阀芯141a以及第2泵侧阀芯141b。第1泵侧阀芯141a断续从逆变器81B流向第1泵11的冷却水流动,且调节冷却水流量。第2泵侧阀芯141b断续从逆变器81B流向第2泵12的冷却水流动,且调节冷却水流量。
冷却水冷却水热交换器用切换阀142具有第1泵侧阀芯142a以及第2泵侧阀芯142b。第1泵侧阀芯142a断续从冷却水冷却水热交换器81C流向第1泵11的冷却水流动,且调节冷却水流量。第2泵侧阀芯142b断续从冷却水冷却水热交换器81C流向第2泵12的冷却水流动,且调节冷却水流量。
散热器用切换阀143具有第1泵侧阀芯134a以及第2泵侧阀芯143b。第1泵侧阀芯143a断续从散热器13流向第1泵11的冷却水流动,且调节冷却水流量。第2泵侧阀芯143b断续从散热器13流向第2泵12的冷却水流动,且调节冷却水流量。
加热器芯切换阀144断续从加热器芯17流向第2泵12的冷却水流动,且调节冷却水流量。
在本实施方式中也能够达到与上述实施方式相同的作用效果。
(第11实施方式)
在本实施方式中,对热传递设备81与冷却器芯16以及加热器芯17中的一方的热交换器相连接的情况的热传递设备81的温度以及一方的热交换器的温度的控制方法进行说明。
在图38中,简略地显示了热传递设备81与冷却器芯16连接的情况的车辆用热管理***10的构成。在图38的括号内,显示对应于热传递设备81与加热器芯17相连接的情况的构成的符号。
热传递设备81,例如,为使冷却水与吹向车室内的送风空气进行热交换(显热交换)来调节送风空气的温度的冷却水空气热交换器(热媒空气热交换器)。更为具体的来说,热传递设备81,例如,为使朝向车辆后座的乘客吹出的送风空气与冷却水进行热交换(显热交换)的后座用热交换器。
热传递设备81,例如,可以为使搭载于车辆的电池与冷却水进行显热交换来调整电池的温度的电池温度调节用热交换器。
首先,对热传递设备81与冷却器芯16以及冷却水冷却器14连接的情况下的热传递设备81的温度以及冷却器芯16的温度的控制方法进行说明。
控制装置60使冷却器芯吹出温度TC接近于冷却器芯吹出目标温度TCO,且使热传递设备81的温度TC2接近于热传递设备目标温度TCO2。热传递设备81为冷却水空气热交换器的情况下,热传递设备81的温度TC2为在热传递设备81被热交换的送风空气的温度。
冷却器芯16的目标温度TCO与热传递设备81的目标温度TCO2不同的情况下,以制冷剂的流量来控制目标温度的低温侧的设备的温度,以冷却水的流量来控制目标温度的高温侧的设备的温度。
由此,与以冷却水流量的控制相比,以制冷剂流量的控制的响应性更高,因此能够优先地控制目标温度的低温侧的设备的温度。
冷却器芯16的目标温度TCO与热传递设备81的目标温度TCO2相同的情况下,基于冷却器芯温度TC与冷却器芯目标温度TCO之间的偏差ΔT1、热传递设备温度TC2与热传递设备目标温度TCO2之间的偏差ΔT2、以及各偏差ΔT1、ΔT2的绝对值(以下称为偏差量),来决定以制冷剂流量来进行控制的设备,和以冷却水流量来进行控制的设备。
用以下的算式F4、F5来求出各偏差ΔT1、ΔT2。
ΔT1=TC-TCO……F4
ΔT2=TC2-TCO2……F5
在本实施方式中,基于偏差ΔT1、ΔT2以及偏差量,来选择以下的控制方法(1)~(16)。
(1)偏差ΔT1以及偏差ΔT2都为正值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差量(偏差的绝对值)较大侧的设备的温度,使双方的设备的冷却水流量成为预定量以上。
(2)偏差ΔT1为正值,偏差ΔT2为负值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度,以冷却水流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度。
(3)偏差ΔT1为负值,偏差ΔT2为正值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度,以冷却水流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度。
(4)偏差ΔT1以及偏差ΔT2都为负值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差量较大侧的设备的温度,以冷却水的流量来控制偏差量较小侧的设备的温度。
(5)偏差ΔT1为正值,偏差ΔT2从正值跨越到负值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度,开始节流偏差ΔT2侧的设备的冷却水的流量。
(6)偏差ΔT1为正值,偏差ΔT2从负值跨越到正值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差较大侧的设备的温度,以冷却水的流量来控制偏差量较小侧的设备的温度。
(7)偏差ΔT1从正值跨越到负值,偏差ΔT2为正值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度,开始节流偏差ΔT1侧的设备的冷却水的流量。
(8)偏差ΔT1以及偏差ΔT2都从正值跨越到负值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差量较大侧的设备的温度,以冷却水的流量来控制偏差量较小侧的设备的温度。
(9)偏差ΔT1从正值跨越到负值、偏差ΔT2从负值跨越至正值的情况下,偏差ΔT2侧的设备的冷却水的流量为预定量以上的话,以制冷剂流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度,偏差ΔT2侧的设备的流量不足预定量的话,以制冷剂流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度。
(10)偏差ΔT1从正值跨越到负值、偏差ΔT2为负值的情况下,偏差ΔT2侧的设备的冷却水的流量为预定量以上的话,以制冷剂流量来控制偏差量较大侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差量较小侧的设备,偏差ΔT2侧的设备的流量不足预定量的话,以制冷剂流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度。
(11)偏差ΔT1从负值跨越到正值、偏差ΔT2为正值的情况下,偏差ΔT1侧的设备的冷却水的流量为预定量以上的话,以制冷剂流量来控制偏差量较大侧的设备的温度,且使两方的设备的冷却水流量为预定量以上,偏差ΔT1侧的设备的流量不足预定量的话,以制冷剂流量来控制偏ΔT2侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度。
(12)偏差ΔT1从负值跨越到正值、偏差ΔT2从正值跨越到负值的情况下,偏差ΔT1侧的设备的冷却水的流量为预定量以上的话,以制冷剂流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度,偏差ΔT1侧的设备的流量不足预定量的话,以制冷剂流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度。
(13)偏差ΔT1以及偏差ΔT2都从负值跨越到正值的情况下,以制冷剂流量来控制偏差量较大侧的设备的温度,以冷却水的流量来控制偏差量较小侧的设备的温度。
(14)偏差ΔT1从负值跨越到正值、偏差ΔT2为负值的情况下,偏差ΔT1侧的设备的冷却水的流量为预定量以上的话,以制冷剂流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度,偏差ΔT1侧的设备的流量不足预定量的话,以制冷剂流量来控制偏ΔT2侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度。
(15)偏差ΔT1为负值、偏差ΔT2从正值跨越到负值的情况下,偏差ΔT1侧的设备的冷却水的流量为预定量以上的话,以制冷剂流量来控制偏差量较大侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差量较小侧的设备的温度,偏差ΔT1侧的设备的流量不足预定量的话,以制冷剂流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度。
(16)偏差ΔT1为负值、偏差ΔT2从负值跨越到正值的情况下,偏差ΔT2侧的设备的冷却水的流量为预定量以上的话,以制冷剂流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT1侧的设备的温度,偏差ΔT2侧的设备的流量不足预定量的话,以制冷剂流量来控制偏ΔT1侧的设备的温度,且以冷却水的流量来控制偏差ΔT2侧的设备的温度。
另外,冷却器芯16的目标温度TCO与热传递设备81的目标温度TCO2相同的情况下,可以以制冷剂流量来控制冷却器芯16以及热传递设备81的任意一方(任意或者预设)的设备的温度,以冷却水流量来控制另一方的设备的温度。
冷却器芯16的目标温度TCO与热传递设备81的目标温度TCO2相同的情况下,可以以制冷剂流量来控制冷却器芯16以及热传递设备81中热负荷较高侧的设备的温度,以冷却水流量来控制热负荷较低侧的设备的温度。
接着,对热传递设备81与加热器芯17以及冷却水加热器15相连接的情况的热传递设备81的温度以及加热器芯17的温度的控制方法进行说明。
控制装置60使加热器芯吹出温度TH接近于加热器芯吹出目标温度THO,且使热传递设备81的温度TH2接近于热传递设备目标温度THO2。热传递设备81为冷却水空气热交换器的情况下,热传递设备81的温度TH2为在热传递设备81被热交换的送风空气的温度。
加热器芯17的目标温度THO与热传递设备81的目标温度THO2不同的情况下,以制冷剂的流量来控制目标温度的高温侧的设备的温度,以冷却水的流量来控制目标温度的低温侧的设备的温度。
由此,与以冷却水流量的控制相比,以制冷剂流量的控制的响应性更高,因此能够优先地控制目标温度的高温侧的设备的温度。
加热器芯17的目标温度THO与热传递设备81的目标温度THO2相同的情况下,基于加热器芯温度TH与加热器芯目标温度THO之间的偏差ΔT1、热传递设备温度TH2与热传递设备目标温度THO2之间的偏差ΔT2、以及各偏差ΔT1、ΔT2的绝对值(以下称为偏差量),来决定以制冷剂流量来进行控制的设备,和以冷却水流量来进行控制的设备。
用以下的算式F6、F7来求出各偏差ΔT1、ΔT2。
ΔT1=THO-TH……F6
ΔT2=THO2-TH2……F7
在本实施方式中,基于偏差ΔT1、ΔT2以及偏差量,来选择上述的控制方法(1)~(16)。
另外,加热器芯17的目标温度THO与热传递设备81的目标温度THO2相同的情况下,可以以制冷剂流量来控制加热器芯17以及热传递设备81的任意一方(任意或者预设)的设备的温度,以冷却水流量来控制另一方的设备的温度。
加热器芯17的目标温度THO与热传递设备81的目标温度THO2相同的情况下,可以以制冷剂流量来控制加热器芯17以及热传递设备81中热负荷较高侧的设备的温度,以冷却水流量来控制热负荷较低侧的设备的温度。
以下,将冷却器芯16或者加热器芯17称为第1冷却水空气热交换器,将与第1冷却水空气热交换器16、17相连接的热传递设备13、81称为第1热传递设备。
在本实施方式中,控制装置60调节制冷剂的流量,以使得与在第1冷却水空气热交换器16、17被显热交换的送风空气的温度TC、TH相关联的温度接近于第1目标温度TCO、THO。另外,控制装置60调节冷却水的流量,以使得与第1热传递设备13、81的温度TC2、TH2相关联的温度接近于第2目标温度TCO2、THO2。
由此,即使第1冷却水空气热交换器16、17以及第1热传递设备13、81被配置于同一冷却水回路中,也能够恰当地控制第1冷却水空气热交换器16、17的温度以及第1热传递设备13、81的温度的这两方的温度。
例如,第1冷却水空气热交换器为加热送风空气的加热器芯17的情况下,第1目标温度THO高于第2目标温度THO2时,控制装置60调节制冷剂的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH相关联的温度接近于第1目标温度THO。另外,控制装置60调节冷却水的流量,以使得与第1热传递设备13、81的温度TH2相关联的温度接近于第2目标温度THO2。
另一方面,第2目标温度THO2高于第1目标温度THO时,控制装置60调节制冷剂的流量,以使得与第1热传递设备13、81的温度TH2相关联的温度接近于第2目标温度THO2。另外,控制装置60调节冷却水的流量,以使得与在加热器芯17被加热的送风空气的温度TH相关联的温度接近于第1目标温度THO。
由此,能够以制冷剂流量来控制加热器芯17以及第1热传递设备13、81中温度跟随性要求高的一方的设备。
例如,第1冷却水空气热交换器为冷却送风空气的冷却器芯17的情况下,第1目标温度TCO高于第2目标温度TCO2时,控制装置60调节制冷剂的流量,以使得与在冷却器芯16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO。另外,控制装置60调节冷却水的流量,以使得与第1热传递设备13、81的温度TC2相关联的温度接近于第2目标温度TCO2。
另一方面,第2目标温度THO2低于第1目标温度THO时,控制装置60调节制冷剂的流量,以使得与第1热传递设备13、81的温度TC2相关联的温度接近于第2目标温度TCO2。另外,控制装置60调节冷却水的流量,以使得与在冷却水空气热交换器16被冷却的送风空气的温度TC相关联的温度接近于第1目标温度TCO。
由此,能够以制冷剂流量来控制冷却器芯16以及第1热传递设备13、81中温度跟随性要求高的一方的设备。
例如,控制装置60调节制冷剂的流量,以使得与在第1冷却水空气热交换器16、17被显热交换的送风空气的温度TC、TH相关联的温度接近于第1目标温度TCO、THO。另外,控制装置60调节冷却水的流量,以使得与在第1热传递设备13、81的温度TC2、TH2相关联的温度接近于第2目标温度TCO2、THO2。
由此,能够将第1冷却水空气热交换器16、17的温度优先于第1热传递设备13、81的温度地来控制。
例如,控制装置60根据第1偏差ΔT1的正负以及第2偏差ΔT2的正负,在第1控制模式和第2控制模式之间切换。
在第1控制模式,调节制冷剂的流量,以使得与在第1冷却水空气热交换器16、17被显热交换的送风空气的温度TC、TH相关联的温度接近于第1目标温度TCO、THO。且调节冷却水的流量,以使得与在第1热传递设备13、81的温度TC2、TH2相关联的温度接近于第2目标温度TCO2、THO2。
第2控制模式,调节制冷剂的流量,以使得与第1热传递设备13、81的温度TC2、TH2相关联的温度接近于第2目标温度TCO2、THO2,且调节冷却水的流量,以使得与在第1冷却水空气热交换器16、17被显热交换的送风空气的温度TC、TH相关联的温度接近于第1目标温度TCO、THO。
送风空气在第1冷却水空气热交换器16、17被冷却的情况下,第1偏差ΔT1为从与在第1冷却水空气热交换器16、17被显热交换的送风空气的温度TC相关联的温度减去第1目标温度TCO而得到的偏差。
送风空气在第1冷却水空气热交换器16、17被加热的情况下,第1偏差ΔT1为从第1目标温度THO减去与在第1冷却水空气热交换器16、17被显热交换的送风空气的温度TH相关联的温度而得到的偏差。
在第1热传递设备13、81中冷却水受热的情况下,第2偏差ΔT2为从与第1热传递设备13、81的温度TC2相关联的温度减去第2目标温度TCO2而得到的偏差。
在第1热传递设备13、81中冷却水散热的情况下,第2偏差ΔT2为从第2目标温度THO2减去与第1热传递设备13、81的温度TH2相关联的温度的偏差。
由此,能够以制冷剂流量来控制第1冷却水空气热交换器16、17以及第1热传递设备13、81中温度跟随性的要求较高的一方的设备。
具体来说,第1偏差ΔT1的正负与第2偏差ΔT2的正负相互之间相同的情况下,第1偏差ΔT1以及第2偏差ΔT2都从正值变化成负值的情况下,第1偏差ΔT1以及第2偏差ΔT2都从负值变为正值的情况下,或者第1偏差ΔT1为正值且第2偏差为从负值变为正值的情况下,如果第1偏差ΔT1的绝对值比第2偏差ΔT2的绝对值大的话则实施第1控制模式,如果第2偏差ΔT2的绝对值比第1偏差ΔT1的绝对值大的话则实施第2控制模式。
具体来说,在第1偏差ΔT1为正值且第2偏差为负值的情况下,实施第1控制模式,第1偏差ΔT1为负值且第2偏差ΔT2为正值的情况下,实施第2控制模式。
具体来说,在第1偏差ΔT1为正值且第2偏差从正值变化成负值的情况下,实施第1控制模式,第1偏差ΔT1为从正值变化成正值且第2偏差ΔT2为正值的情况下,实施第2控制模式。
具体来说,第1偏差ΔT1从负值变化成正值且第2偏差ΔT2为正值的情况下,第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水的流量为第1预定量以上的情况下,如果第1偏差ΔT1的绝对值比第2偏差ΔT2的绝对值大的话则实施第1控制模式,如果第2偏差ΔT2的绝对值比第1偏差ΔT1的绝对值大的话则实施第2控制模式。
另一方面,在第1偏差ΔT1从负值变化成正值且第2偏差ΔT2为正值的情况下,第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水的流量不足第1预定量的情形,实施第2控制模式。
具体来说,第1偏差ΔT1从负值变化成正值且第2偏差ΔT2从正值变化成负值的情况下,或者第1偏差ΔT1从负值变化成正值且第2偏差ΔT2为负值的情况下,第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水的流量为第2预定量以上的情况下,实施第1控制模式。
另一方面,第1偏差ΔT1从负值变化成正值且第2偏差ΔT2从正值变化成负值的情况下,或者第1偏差ΔT1从负值变化成正值且第2偏差ΔT2为负值的情况下,第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水的流量不足第2预定量的情况下,实施第2控制模式。
具体来说,第1偏差ΔT1从正值变化成负值且第2偏差ΔT2从负值变化成正值的情况下,或者第1偏差ΔT1为负值且第2偏差ΔT2从负值变化成正值的情况下,第1热传递设备13、81的冷却水流量为第3预定量以上的情况下,实施第2控制模式。
另一方面,第1偏差ΔT1从正值变化成负值且第2偏差ΔT2从负值变化成正值的情况下,或者第1偏差ΔT1为负值且第2偏差ΔT2从负值变化成正值的情况下,第1热传递设备13、81的冷却水流量不足第3预定量的情况下,实施第1控制模式。
具体来说,第1偏差ΔT1为负值且第2偏差ΔT2从正值变化成负值的情况下,第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水的流量为第4预定量以上的情况下,如果第1偏差ΔT1的绝对值比第2偏差ΔT2的绝对值大的话则实施第1控制模式,如果第2偏差ΔT2的绝对值比第1偏差ΔT1的绝对值大的话则实施第2控制模式。
另一方面,第1偏差ΔT1为负值且第2偏差ΔT2从正值变化成负值的情况下,第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水的流量不足第4预定量的情况下,实施第2控制模式。
具体来说,第1偏差ΔT1从正值变化成负值且第2偏差ΔT2为负值的情况下,第1热传递设备13、81的冷却水流量为第5预定量以上的情况下,如果第1偏差ΔT1的绝对值比第2偏差ΔT2的绝对值大的话则实施第1控制模式,如果第2偏差ΔT2的绝对值比第1偏差ΔT1的绝对值大的话则实施第2控制模式。
另一方面,第1偏差ΔT1从正值变化成负值且第2偏差为负值的情况下,第1热传递设备13、81的冷却水的流量不足第5预定量的情况下,实施第1控制模式。
例如,控制装置60,对应于第1冷却水热交换器16、17的冷却水与送风空气之间的热交换量或者热交换要求量,或者第1热传递设备13、81的与冷却水之间的热传递量或者热传递要求量,在第1控制模式和第2控制模式之间切换。
具体来说,第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水与送风空气之间的热交换量或者热交换要求量比第1热传递设备13、81的与冷却水之间的热传递量或者热传递要求量高的情况下或者被推定为高的情况下,控制装置60调节制冷剂的流量,以使得与在第1冷却水空气热交换器16、17被显热交换的送风空气的温度TC、TH相关联的温度接近于第1目标温度TC、THO。或者,控制装置60调节冷却水的流量,以使得与第1热传递设备13、81的温度TC2、TH2相关联的温度接近于第2目标温度TCO2、THO2。
另一方面,第1热传递设备13、81的与冷却水之间的热传递量或者热传递要求量比第1冷却水空气热交换器16、17的冷却水与送风空气之间的热交换量或者热交换要求量高的情况下或者被推定为高的情况下,控制装置60调节制冷剂的流量,以使得与第1热传递设备13、81的温度TC2、TH2相关联的温度接近于第2目标温度TCO2、THO2。或者,控制装置60调节冷却水的流量,以使得与在第1冷却水空气热交换器16、17被显热交换的送风空气的温度TH相关联的温度接近于第1目标温度THO。
由此,以制冷剂的流量来控制第1冷却水空气热交换器16、17以及第1热传递设备13、81中的热负荷高的一方或者被推定为高的一方的设备的温度从而能够提高温度的跟随性。
(其它的实施方式)
能够适当的组合上述实施方式。能够将上述实施方式进行例如以下那样的各种变形。
(1)在上述实施方式中,通过控制室外送风机20的工作来调节流经散热器13的外部空气的风量,然而也可以通过控制散热器百叶窗(未图示)的动作来调节流经散热器13的外部空气的风量。散热器百叶窗为开闭外部空气流动的通路的外部空气通路开闭部。
(2)在上述各实施方式中,使用作为用于对温度调节对象设备进行温度调节的热媒的冷却水,然而也可以使用油等的各种媒体来作为热媒。
作为热媒可以使用纳米流体。纳米流体是指混入有粒子直径为纳米级别的纳米粒子的流体。通过将纳米粒子混入到热媒中,除了可以如使用乙二醇的冷却水(即防冻液)那样使凝结点下降,还能够得到以下那样的作用效果。
也就是说,能够得到以下这些作用效果,即,提高在特定的温度区域的热传递率的作用效果,增加热媒的热容量的作用效果,金属配管的防腐效果或者防止橡胶配管的劣化的作用效果,以及提高在极低温下的热媒的流动性的作用效果。
像这样的作用效果基于纳米粒子的粒子构成、粒子形状、配合比率、附加物质可以进行各种各样的变化。
由此,能够提高热传递率,因此与使用乙二醇的冷却水比较即使少量的热媒也能够得到同等的冷却效率。
另外,能够增加热媒的热容量,因此能够增加热媒自身的蓄冷热量(基于显热的蓄冷热)。
通过增加蓄冷热量,即使在压缩机22不工作的状态下,在一定时间能够实施利用蓄冷热的设备的冷却、加热的温度调节,因此能够使车辆用热管理***省动力化。
纳米粒子的长宽比优选为50以上。因为能够得到充分的热传递率。另外长宽比为表示纳米粒子的长×宽的比率的形状指标。
作为纳米粒子能够使用含有Au、Ag、Cu以及C的任意一种或几种的材料。具体来说,作为纳米粒子的构成原子,可能使用Au纳米粒子、Ag纳米线、CNT(碳纳米管)、石墨烯、石墨核壳型纳米粒子(为了包裹上述原子的碳纳米管等的构造体那样的粒子体)、以及含有Au纳米粒子的CNT等。
(3)在上述各实施方式的制冷循环21中,使用了作为制冷剂的氟利昂系制冷剂,然而制冷剂的种类并不限定于此,也可以使用二氧化碳等自然制冷剂或者烃类制冷剂等。
另外,上述各实施方式的制冷循环21被构成为高压侧制冷剂压力不超出制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环,然而也可以构成为高压侧制冷剂压力超出制冷剂的临界压力的超临界制冷循环。
(4)在上述各实施方式中,示出了将热管理***10以及车辆用空调装置适用于混合动力汽车的例子,然而也可以将热管理***10以及车辆用空调装置适用于不具备引擎而由行驶用电动机来得到车辆行驶用驱动力的电动车等。
(5)如图39所示那样,也可以设置蒸发器151来替代上述实施方式的冷却水冷却器14以及冷却器芯16。蒸发器151为制冷循环21的低压侧制冷剂与吹向车室内的送风空气进行热交换来冷却吹向车室内的送风空气的空气冷却用热交换器。
Claims (43)
1.一种车辆用空调装置,其特征在于,包括:
第1泵(11)以及第2泵(12),其吸入排出热媒;
调节用热交换器(14、15),其使所述热媒进行热交换来调节所述热媒的温度;
热媒空气热交换器(16、17),其使在所述调节用热交换器(14、15)被温度调节后的所述热媒与吹向车室内的送风空气进行热交换来调节所述送风空气的温度;
热媒外部空气热交换器(13),其使在所述调节用热交换器(14、15)被温度调节后的所述热媒与外部空气进行显热交换;以及
热交换器用调节部(60a、60b、60c),其调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述热媒空气热交换器(16、17)被温度调节后的所述送风空气的温度(TC、TAV)相关联的温度接近于第1目标温度(TCO、TAO)。
2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所述制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀后的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述送风空气进行热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;以及
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于第2目标温度(TAO),
其中,
所述调节用热交换器(14、15)为所述冷凝器(15)以及所述蒸发器(14),
所述热媒空气热交换器(16、17)为所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17),
所述热媒外部空气热交换器(13)为使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述外部空气进行显热交换来使所述热媒从所述外部空气吸热的热交换器,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)中被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO)。
3.一种车辆用空调装置,其特征在于,包括:
第1泵(11)以及第2泵(12),其吸入排出热媒;
调节用热交换器(14、15),其使所述热媒进行热交换来调节所述热媒的温度;
热媒空气热交换器(16、17),其使在所述调节用热交换器(14、15)被温度调节后的所述热媒与吹向车室内的送风空气进行热交换来调节所述送风空气的温度;
热传递设备(13、81),其具有所述热媒流通的流路,与在所述调节用热交换器(14、15)被温度调节后的所述热媒之间进行热传递;以及
热媒流量调节部(60a、60b),其调节流经所述热传递设备(13、81)的所述热媒的流量,以使得与在所述热媒空气热交换器(16、17)被温度调节后的所述送风空气的温度(TC、TH、TAV)相关联的温度接近于第1目标温度(TCO、THO、TAO)。
4.根据权利要求3所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝所述制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所述制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀后的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述送风空气进行热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;以及
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气加热用热交换器(17)被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于第2目标温度(THO、TAO),
其中,
所述调节用热交换器(14、15)为所述冷凝器(15)以及所述蒸发器(14),
所述热媒空气热交换器(16、17)为所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17),
所述热传递设备(13、81)为与在所述蒸发器(14)被冷却后的所述热媒之间进行热传递的设备,
所述热媒流量调节部(60a、60b)调节流经所述热传递设备(13、81)的所述热媒的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)中被冷却的所述送风空气的温度相关联的温度(TC)接近于所述第1目标温度(TCO)。
5.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝所述制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所述制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀后的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述送风空气进行热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;以及
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度相关联的温度(TC)接近于第2目标温度(TCO),
其中,
所述调节用热交换器(14、15)为所述冷凝器(15)以及所述蒸发器(14),
所述热媒空气热交换器(16、17)为所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17),
所述热媒外部空气热交换器(13)为使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述外部空气进行显热交换而从所述热媒向所述外部空气散热的热交换器,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器中被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TAO)。
6.一种车辆用空调装置,其特征在于,包括:
第1泵(11)以及第2泵(12),其吸入排出热媒;
调节用热交换器(14、15),其使所述热媒进行热交换来调节所述热媒的温度;
热媒空气热交换器(16、17),其使在所述调节用热交换器(14、15)被温度调节后的所述热媒与吹向车室内的送风空气进行热交换来调节所述送风空气的温度;
热媒外部空气热交换器(13),其使在所述调节用热交换器(14、15)被温度调节后的所述热媒与外部空气进行显热交换;以及
热交换器用调节部(38、60e、70、60h、73、74、60i),其调节流经所述热媒空气热交换器(16、17)的所述热媒的流量以及温度中的至少一方,以使得与在所述热媒空气热交换器(16、17)被温度调节后的所述送风空气的温度(TC、TAV)相关联的温度、与所述热媒空气热交换器(16、17)的表面温度相关联的温度、或者与流经所述热媒空气热交换器(16、17)的所述热媒的温度相关联的温度接近于第1目标温度(TCO、TAO)。
7.根据权利要求6所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝所述制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所述制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀后的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;以及
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于第2目标温度(TAO),
其中,
所述调节用热交换器(14、15)为所述冷凝器(15)以及所述蒸发器(14),
所述热媒空气热交换器(16、17)为所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17),
所述热媒外部空气热交换器(13)为使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述外部空气进行显热交换来使所述热媒从所述外部空气吸热的热交换器,
所述热交换器用调节部(38、60e、70、60h、73、74、60i)调节流经所述空气冷却用热交换器(16)的所述热媒的流量以及温度中的至少一方,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于第1目标温度(TCO)。
8.一种车辆用空调装置,其特征在于,包括:
第1泵(11)以及第2泵(12),其吸入排出热媒;
调节用热交换器(14、15),其使所述热媒进行热交换来调节所述热媒的温度;
热媒空气热交换器(16、17),其使在所述调节用热交换器(14、15)被温度调节后的所述热媒与吹向车室内的送风空气进行热交换来调节所述送风空气的温度;
热传递设备(13、81),其具有所述热媒流通的流路,与在所述调节用热交换器(14、15)被温度调节后的所述热媒之间进行热传递;以及
热交换器用调节部(38、60e、70、60h、73、74、60i),其调节流经所述热媒空气热交换器(16、17)的所述热媒的流量以及温度中的至少一方,以使得与在所述热媒空气热交换器(16、17)被温度调节后的所述送风空气的温度(TC、TH、TAV)相关联的温度、与所述热媒空气热交换器(16、17)的表面温度相关联的温度、或者与流经所述热媒空气热交换器(16、17)的所述热媒的温度相关联的温度接近于第1目标温度(TCO、THO、TAO)。
9.根据权利要求8所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝所述制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;以及
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气加热用热交换器(17)被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于第2目标温度(THO、TAO),
其中,
所述调节用热交换器(14、15)为所述冷凝器(15)以及所述蒸发器(14),
所述热媒空气热交换器(16、17)为所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17),
所述热交换器用调节部(38、60e、70、60h、73、74、60i)调节流经所述空气冷却用热交换器(16)的所述热媒的流量以及温度中的至少一方,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却所述送风空气的温度相关联的温度(TC)接近于第1目标温度(TCO)。
10.一种车辆用空调装置,其特征在于,包括:
第1泵(11)以及第2泵(12),其吸入排出热媒;
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝所述制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所述制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀后的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与吹向车室内的送风空气进行显热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;
热媒外部空气热交换器(13),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与外部空气进行显热交换而从所述热媒向所述外部空气散热;
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度相关联的温度(TC)接近于第1目标温度(TCO);
热交换器用调节部(60a、60b、60c),其调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量;以及
风量比例调节部(55、60g),其调节在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气中流经所述空气加热用热交换器(17)的所述送风空气与迂回流经所述空气加热用热交换器(17)的所述送风空气之间的风量比例,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及在所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于第2目标温度(TAO)。
11.如权利要求3所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝所述制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所述制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀后的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述送风空气进行热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;以及
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度相关联的温度(TC)接近于所述第1目标温度(TCO),
其中,
所述调节用热交换器(14、15)为所述冷凝器(15)以及所述蒸发器(14);
所述热媒空气热交换器(16、17)为所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17);
所述热传递设备(13、81)为与在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒之间进行热传递的设备;
所述热媒流量调节部(60a、60b)调节流经所述热传递设备(13、81)的所述热媒的流量,以使得与在所述空气加热用热交换器(17)中被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于第2目标温度(THO、TAO)。
12.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝所述制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所述制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀后的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述送风空气进行热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;以及
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气加热用热交换器(17)被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于第2目标温度(THO、TAO),
其中,
所述调节用热交换器(14、15)为所述冷凝器(15)以及所述蒸发器(14),
所述热媒空气热交换器(16、17)为所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17),
所述热媒外部空气热交换器(13)为使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒的热量向外部空气散热的热交换器,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)中被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO)。
13.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
压缩机(22),其吸入排出制冷剂;
冷凝器(15),其使从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂与通过所述第2泵(12)进行循环的所述热媒进行热交换来冷凝所述制冷剂且加热所述热媒;
减压部(24),其使从所述冷凝器(15)流出的所述制冷剂进行减压膨胀;
蒸发器(14),其使在所述减压部(24)被减压膨胀后的所述制冷剂与通过所述第1泵(11)进行循环的所述热媒进行热交换来使所述制冷剂蒸发且冷却所述热媒;
空气冷却用热交换器(16),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述送风空气进行热交换来冷却所述送风空气;
空气加热用热交换器(17),其使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒与所述送风空气进行显热交换来加热所述送风空气;以及
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于第1目标温度(TCO),
其中,
所述调节用热交换器(14、15)为所述冷凝器(15)以及所述蒸发器(14),
所述热媒空气热交换器(16、17)为所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17),
所述热媒外部空气热交换器(13)为使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒从外部空气吸热的热交换器,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气加热用热交换器(17)中被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(THO、TAO)。
14.根据权利要求5或12所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,和使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
其中,
在判断流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒或者所述外部空气的流量不足预定量,且判断在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)低于所述第2目标温度(TAO)的情况下,
所述切换部(18、19)切换成,使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)中被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO),
所述制冷剂流量调节部(60d)调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(TAO)。
15.根据权利要求5或12所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,和使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
其中,
在判断流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒或者所述外部空气的流量不足预定量,且判断在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)低于所述第2目标温度(TAO)的情况下,
所述切换部(18、19)切换成,使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气加热用热交换器(17)中被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(THO、TAO),
制冷剂流量调节部(60d),其调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO)。
16.根据权利要求5或12所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,和使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒不在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
其中,
在判断流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒或者所述外部空气的流量不足预定量、且判断与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度低于所述第2目标温度(TAO)的情况下,所述切换部(18、19)切换成,使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒不在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态。
17.根据权利要求2或13所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,和使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
其中,
在判断流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒或者所述外部空气的流量不足预定量,且判断在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)高于所述第2目标温度(TAO)的情况下,
所述切换部(18、19)切换成,使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
所述制冷剂流量调节部(60d)调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO),
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(TAO)。
18.根据权利要求2或13所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,和使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
其中,
在判断流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒或者所述外部空气的流量不足预定量,且判断在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)高于所述第2目标温度(TAO)的情况下,
所述切换部(18、19)切换成,使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO),
制冷剂流量调节部(60d)调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气加热用交换器(17)中被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(THO、TAO)。
19.根据权利要求2或13所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,和使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒不在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
其中,
在判断流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒或者所述外部空气的流量不足预定量、且判断与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度高于所述第2目标温度(TAO)的情况下,所述切换部(18、19)切换成,使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒不在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态。
20.根据权利要求12所述的车辆用空调装置,其特征在于,
与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度与所述第1目标温度(TCO)之间的偏差超出预定量的情况下,或者推定为或判断为超出预定量的情况下,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气加热用交换器(17)被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(THO、TAO),
所述制冷剂流量调节部(60d)调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO)。
21.根据权利要求5所述的车辆用空调装置,其特征在于,
与在所述空气加热用热交换器(17)被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度与所述第2目标温度(THO、TAO)之间的偏差超出预定量的情况下,或者推定为或判断为超出预定量的情况下,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO),
所述制冷剂流量调节部(60d)调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与所述空气加热用交换器(17)中被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(THO、TAO)。
22.根据权利要求2所述的车辆用空调装置,其特征在于,
与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度与所述第1目标温度(TCO)之间的偏差超出预定量的情况下,或者推定为或判断为超出预定量的情况下,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气加热用交换器(17)被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(THO、TAO),
所述制冷剂流量调节部(60d)调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO)。
23.根据权利要求13所述的车辆用空调装置,其特征在于,
与在所述空气加热用热交换器(17)被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度与所述第2目标温度(THO、TAO)之间的偏差超出预定量的情况下,
所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度(TC)相关联的温度接近于所述第1目标温度(TCO),
所述制冷剂流量调节部(60d)调节从所述压缩机(22)排出的所述制冷剂的流量,以使得与所述空气加热用交换器(17)中被加热的所述送风空气的温度(TH、TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(THO、TAO)。
24.根据权利要求2、4、5、7、9、11至23中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括风量比例调节部(55、60g),其调节在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气中流经所述空气加热用热交换器(17)的所述送风空气与迂回流经所述空气加热用热交换器(17)的所述送风空气之间的风量比例,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于第3目标温度(TAO)。
25.根据权利要求2、4、5、7、9至24中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括风量控制部(54、60f),其控制所述送风空气的风量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于第3目标温度(TAO)。
26.根据权利要求2、4、5、7、9至25中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括内外空气比例调节部(53、60g),其调节所述送风空气的内部空气与外部空气之间的比例,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于第3目标温度(TAO)。
27.根据权利要求2、4、5、7、9至26中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
电加热器(101),其通过被供给的电力来发热,从而加热所述送风空气;以及
电加热器控制部(60j),其控制所述电加热器(101)的发热量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于第3目标温度(TAO)。
28.根据权利要求2或5所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括风量比例调节部(55、60g),其调节在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气中流经所述空气加热用热交换器(17)的所述送风空气与迂回流经所述空气加热用热交换器(17)的所述送风空气之间的风量比例,
其中,判断目标吹出空气温度(TAO)低于流入所述空气冷却用热交换器(16)的所述送风空气的温度(TI)的情况下,所述风量比例调节部(55、60g)调节所述风量比例,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(TAO)。
29.根据权利要求2或5所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括流量控制部(11、12、18、19),其控制在所述冷凝器(15)被加热而流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒的时间流量,
其中,判断目标吹出空气温度(TAO)低于流入所述空气冷却用热交换器(16)的所述送风空气的温度(TI)的情况下,所述流量控制部(11、12、18、19)增加所述时间流量。
30.根据权利要求2所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括空气冷却用调节部(38、60e),其调节流经所述空气冷却用热交换器(16)的所述热媒的流量以及温度中的至少一方,
其中,判断与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度相关联的温度(TC)低于预定温度(TCF)的情况下,所述空气冷却用调节部(38、60e)调节流经所述空气冷却用热交换器(16)的所述热媒的流量以及温度中的至少一方,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度相关联的温度(TC)接近于所述第1目标温度(TCO)。
31.根据权利要求7所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括热媒外部空气用调节部(60a、60b、60c),其调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,
其中,判断与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度相关联的温度(TC)高于预定温度(TCF)的情况下,所述热媒外部空气用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)被冷却的所述送风空气的温度相关联的温度(TC)接近于所述第1目标温度(TCO)。
32.根据权利要求10所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括热交换器用调节部(60a、60b、60c),其调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,
其中,判断目标吹出空气温度(TAO)高于流入所述空气冷却用热交换器(16)的所述送风空气的温度(TI)的情况下,所述热交换器用调节部(60a、60b、60c)调节流经所述热媒外部空气热交换器(13)的所述热媒以及所述外部空气中的至少一方的流量,以使得与在所述空气冷却用热交换器(16)以及所述空气加热用热交换器(17)中的至少一方的热交换器被温度调节后朝向所述车室内吹出的所述送风空气的温度(TAV)相关联的温度接近于所述第2目标温度(TAO)。
33.根据权利要求10所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,和使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒不在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,
其中,判断目标吹出空气温度(TAO)高于流入所述空气冷却用热交换器(16)的所述送风空气的温度(TI)的情况下,切换部(18、19)切换成,使在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒不在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态。
34.根据权利要求1至9、11至24、28至32中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述热交换器用调节部(60b、38、60e)使所述热媒间歇性地流动。
35.根据权利要求1至9、11至24、28至32中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述热交换器用调节部(60b、38、60e)调节所述热媒所流动的流路(33、36)的开度。
36.根据权利要求1至9、11至24、28至32中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述热交换器用调节部(60a)调节从所述第1泵(11)或者第2泵(12)排出的所述热媒的流量。
37.根据权利要求1、2、5、12至30中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括外部空气送风机(20),其对所述外部空气进行送风,
所述热交换器用调节部(60c)调节通过所述外部空气送风机(20)被送风的所述外部空气的流量。
38.根据权利要求1至37中的任一项所述的车辆用空调装置,其特征在于,
在所述空气冷却用热交换器(16)中,至少形成有1条使所述热媒从重力方向下方侧朝向重力方向上方侧流动的流路(163)。
39.根据权利要求4或9所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述热传递设备为使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与在引擎(91)流通的引擎用热媒进行热交换的热媒-热媒热交换器(81C)。
40.根据权利要求4或9所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述热传递设备为引擎(91),所述引擎(91)具有流路,所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述流路中流通。
41.根据权利要求4或9所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
所述热媒外部空气热交换器(13),其使所述热媒与外部空气进行热交换;以及
切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒在所述热媒外部空气热交换器(13)中流动的状态,和在所述蒸发器(14)中被冷却的所述热媒在所述热传递设备(13、81)中流动的状态。
42.根据权利要求4或9所述的车辆用空调装置,其特征在于,
包括切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,在所述热传递设备(13、81)被加热的所述热媒在所述蒸发器(14)中流动的状态,和在所述热传递设备(13、81)被加热的所述热媒在所述空气加热用热交换器(17)中流动的状态。
43.根据权利要求4或9所述的车辆用空调装置,其特征在于,包括:
所述热媒外部空气热交换器(13),其使在所述蒸发器(14)被冷却的所述热媒与所述外部空气进行热交换;以及
切换部(18、19),其在以下状态之间进行切换,即,在所述冷凝器(15)被加热的所述热媒在所述空气加热用热交换器(17)中流动的状态,和在所述热传递设备(13、81)被加热的所述热媒在所述空气加热用热交换器(17)中流动的状态。
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