DE10343818B4 - Air conditioning system for a motor vehicle - Google Patents

Abstract

Klimasystem mit einem Dampfkompressions-Kühlkreis mit einem Fußmodus (Füße) zum Blasen von Luft unten in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, einem Gesichtsmodus (Gesicht) zum Blasen der Luft oben in die Fahrgastzelle und einem Doppelmodus zum Blasen der Luft sowohl oben als auch unten in die Fahrgastzelle, umfassendein Klimagehäuse (80) zum Vorsehen eines Luftkanals der in die Fahrgastzelle blasenden Luft;ein in dem Klimagehäuse (80) angeordnetes Heizelement (32) zum Heizen der durch das Klimagehäuse (80) strömenden Luft, wobei die Heizleistung des Heizelements (32) regelbar ist;eine in dem Klimagehäuse (80) angeordnete Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung (81) zum Regeln eines Verhältnisses eines durch das Heizelement (32) erwärmten Luftstroms zu dem an dem Heizelement (32) vorbei strömenden Luftstrom und zum Strömen der Luft stromab;einen Fußauslass, eingerichtet zum Blasen von Luft von unten in die Fahrgastzelle, wobei der Fußauslass in dem Klimagehäuse (80) stromabwärts des Heizelements (32) angeordnet ist;einen Gesichtsauslass, eingerichtet zum Blasen von Luft von oben in die Fahrgastzelle, wobei der Gesichtsauslass in dem Klimagehäuse stromabwärts des Heizelements (32) angeordnet ist;eine Luftblas-Wechseleinrichtung (84), eingerichtet zum Auswählen eines Modus von Fußmodus (Füße), Gesichtsmodus (Gesicht) und Doppelmodus, wobei der Fußauslass und der Gesichtsauslass dahingehend gesteuert werden, zu öffnen und zu schließen;eine elektronische Steuereinrichtung (90), eingerichtetzum Berechnen einer Zieltemperatur (TAO) der in die Fahrgastzelle blasenden Luft;zum Steuern einer Heizleistung des Heizelements (32), um die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) gleich der Zieltemperatur (TAO) einzustellen, wenn der Fußmodus oder der Gesichtsmodus gewählt ist, undum die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelementes (32) höher als die Zieltemperatur (TAO) einzustellen, wenn der Doppelmodus ausgewählt ist;und zum Bestimmen eines Luftströmungsverhältnisses der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung (81) in einer solchen Weise, dass die gesamte Luftströmung durch das Heizelement (32) strömt, wenn die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) gleich der oder niedriger als die Zieltemperatur (TAO) ist, und dass die Luftströmung zumindest teilweise an dem Heizelement (32) vorbei strömt, wenn die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) höher als die Zieltemperatur (TAO) ist, wobeidie elektronische Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, das Luftströmungsverhältnis im Bereich zwischen vollständigem Durchströmen des Heizelements (32) bis Umgehung des Heizelementes (32) zu bestimmen, wenn ein Heizbetrieb und der Doppelmodus gewählt sind; wobeiim Doppelmodus die Temperatur von unten in die Fahrgastzelle geblasener Luft höher als die Temperatur von oben in die Fahrgastzelle geblasener Luft ist, undwobeidie elektronische Steuereinrichtung (90) ferner eingerichtet ist,die Heizleistung des Heizelements (32) dahingehend zu steuern, dass die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) gleich einer inneren Luftblas-Ziel-Temperatur (TGCO) wird, welche der Zieltemperatur (TAO) entspricht, wenn der Heizbetrieb und der Fußmodus oder der Gesichtsmodus ausgewählt sind, und welche größer als die Zieltemperatur (TAO) ist, wenn der Heizbetrieb und der Doppelmodus ausgewählt sind.An air conditioning system having a vapor compression refrigeration cycle with a foot mode (feet) for blowing air down into a passenger compartment of a vehicle, a face mode (face) for blowing the air up into the passenger compartment and a dual mode for blowing the air both up and down in the A cabin comprising an air conditioning case (80) for providing an air passage of the air blowing into the passenger compartment; a heating element (32) disposed in the air conditioning case (80) for heating the air passing through the air conditioning case (80), the heating power of the heating element (32). an air flow ratio control means (81) disposed in the air conditioning case (80) for regulating a ratio of air flow heated by the heating element (32) to the air flow passing the heating element (32) and downstream of the air; a foot outlet adapted for blowing air from below into the passenger compartment, wherein the foot outlet in the air conditioning case (80) st located downstream of the heating element (32); a face outlet adapted to blow air from above into the passenger compartment, the face outlet being disposed in the air conditioning case downstream of the heating element (32); an air blowing changing device (84) arranged to select one Mode of foot mode (feet), face mode (face) and dual mode, wherein the foot outlet and the face outlet are controlled to open and close; an electronic control device (90) arranged to calculate a target temperature (TAO) of the air blowing into the passenger compartment for controlling a heating power of the heating element (32) to set the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) equal to the target temperature (TAO) when the foot mode or the face mode is selected, and the temperature of the air immediately after flowing through the Heating element (32) set higher than the target temperature (TAO) when the Do and determining an air flow ratio of the air flow ratio controller (81) in such a manner that the total air flow through the heating element (32) flows when the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) is equal to or lower is the target temperature (TAO), and that the air flow at least partially bypasses the heating element (32) when the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) is higher than the target temperature (TAO), the electronic control device (90 ) is arranged to determine the air flow ratio in the range between complete flow through the heating element (32) to bypass the heating element (32) when a heating mode and the double mode are selected; wherein in the dual mode, the temperature of air blown into the passenger compartment from below is higher than the temperature of air blown from the top into the passenger compartment, and wherein the electronic control means (90) is further arranged to control the heating power of the heating element (32) so that the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) becomes equal to an inner air-blowing target temperature (TGCO) corresponding to the target temperature (TAO) when the heating mode and the foot mode or the face mode are selected, and which is greater than the target temperature (TAO) is when heating mode and double mode are selected.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klimasystem mit einem Dampfkompressions-Kühlkreis für ein Kraftfahrzeug. Insbesondere wird das Klimasystem für ein Elektrofahrzeug mit einer Brennstoffzelle, ein Hybridfahrzeug mit einem kombinierten System eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors, und dergleichen verwendet.The present invention relates to an air conditioning system with a vapor compression refrigeration cycle for a motor vehicle. In particular, the air conditioning system is used for an electric vehicle having a fuel cell, a hybrid vehicle having a combined system of an internal combustion engine and an electric motor, and the like.

Ein Elektrofahrzeug hat eine vergleichsweise kleine Abwärme, kleiner als diejenige eines herkömmlichen Fahrzeugs nur mit einem Verbrennungsmotor. Deshalb erwärmt ein Klimasystem des Elektrofahrzeugs die in eine Fahrgastzelle blasende Luft mit einem Heizelement, welches ein Hochdruck-Kältemittel eines Dampfkompressions-Kühlkreises und/oder ein Verbrennungsgas einer Verbrennungsvorrichtung als Wärmequelle verwendet. Zum Beispiel offenbart die JP H11-20 458 A ein Klimasystem mit dem obigen Heizsystem.An electric vehicle has a comparatively small waste heat, smaller than that of a conventional vehicle with only an internal combustion engine. Therefore, an air conditioning system of the electric vehicle heats the air blowing into a passenger compartment with a heating element that uses a high pressure refrigerant of a vapor compression refrigerating cycle and / or a combustion gas of a combustor as a heat source. For example, the JP H11-20458A an air conditioning system with the above heating system.

In dem obigen Klimasystem, dessen Wärmequelle nicht die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Abwärme ist, wird das Heizelement in einer solchen Weise geregelt, dass die Temperatur der durch das Heizelement zum Heizen der Luft strömenden Luft zu einer Luftblas-Zieltemperatur wird. In diesem Fall strömt die gesamte Menge der in die Fahrgastzelle blasenden Luft durch das Heizelement. Deshalb hat die durch das Heizelement strömende Luft im wesentlichen eine gleichmäßige Temperaturverteilung, d.h. die Luft eine homogene Temperatur.In the above air conditioning system, the heat source of which is not the waste heat discharged from the engine, the heating element is controlled in such a manner that the temperature of the air flowing through the heating element for heating the air becomes an air blowing target temperature. In this case, the entire amount of air blowing into the passenger compartment flows through the heating element. Therefore, the air flowing through the heating element has a substantially uniform temperature distribution, i. the air is a homogeneous temperature.

Wenn ein Fahrgast in der Fahrgastzelle einen Doppelmodus wählt, welcher vorsieht, die Luft sowohl oben als auch unten in die Fahrgastzelle zu blasen, hat die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft beinahe die gleiche Temperatur wie die unten in die Fahrgastzelle blasende Luft. Deshalb stellt das Klimasystem keine angenehme Klimatisierung für den Fahrgast in der Fahrgastzelle bereit. Dies deshalb, weil es dem Fahrgast in der Fahrgastzelle in einem Fall angenehm ist, wenn die Temperatur der oben in die Fahrgastzelle blasenden Luft niedriger als diejenige der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft ist. Hierbei bläst die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft zu dem Gesicht des Fahrgasts, und die unten in die Fahrgastzelle blasende Luft bläst zu den Füßen des Fahrgasts.When a passenger in the passenger compartment selects a dual mode which allows the air to be blown into the passenger compartment both above and below, the air blowing up into the passenger compartment is almost at the same temperature as the air blowing down into the passenger compartment. Therefore, the air conditioning system does not provide comfortable air conditioning for the passenger in the passenger compartment. This is because it is convenient for the passenger in the passenger compartment in a case when the temperature of the air blowing up into the passenger compartment is lower than that of the air blowing down into the passenger compartment. At this time, the air blowing up into the passenger compartment blows to the passenger's face, and the air blowing down into the passenger compartment blows to the passenger's feet.

DE 197 11 033 A1 beschreibt eine Klimaanlagensteuerung mit Temperaturregelung mit Doppelmodus. DE 197 11 033 A1 describes an air conditioning control with temperature control with dual mode.

DE 42 37 847 Al beschreibt eine Temperatursteuerung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, nach welcher im Kopfbereich und im Fußbereich unterschiedliche Temperaturen vorgesehen werden. DE 42 37 847 Al describes a temperature control for a motor vehicle air conditioning system, according to which different temperatures are provided in the head area and in the foot area.

In Anbetracht des obigen Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Klimasystem für ein Kraftfahrzeug vorzusehen, bei welchem insbesondere im Fall eines Doppelmodus die oben in eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs blasende Luft so geregelt wird, dass sie eine andere Temperatur als diejenige der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.In view of the above problem, it is an object of the present invention to provide a new air conditioning system for a motor vehicle in which, especially in the case of a dual mode, the air blowing up into a passenger compartment of the vehicle is controlled to have a different temperature from that below into the passenger compartment blowing air.

Diese Aufgabe wird durch ein Klimasystem mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.This object is achieved by a climate system with the features mentioned in claim 1.

Ein Klimasystem mit einem Dampfkompressions-Kühlkreis hat einen Fußmodus zum Blasen einer Luft unten in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, einen Gesichtsmodus zum Blasen der Luft oben in die Fahrgastzelle und einen Doppelmodus zum Blasen der Luft sowohl oben als auch unten in die Fahrgastzelle. Das System enthält ein Klimagehäuse, ein Heizelement, eine Recheneinrichtung, eine Heizleistungs-Regeleinrichtung, eine Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung und eine Luftströmungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung.An air conditioning system having a vapor compression refrigerating cycle has a foot mode for blowing air down into a passenger compartment of a vehicle, a face mode for blowing the air up into the passenger compartment, and a dual mode for blowing air both up and down into the passenger compartment. The system includes an air conditioning case, a heater, a calculator, a heater control device, an air flow ratio controller, and an air flow ratio determining device.

Das Klimagehäuse sieht einen Luftkanal für die in die Fahrgastzelle geblasene Luft vor. Das Heizelement ist im Klimagehäuse zum Heizen der durch das Klimagehäuse strömenden Luft angeordnet. Die Recheneinrichtung berechnet eine Zieltemperatur der in die Fahrgastzelle blasenden Luft. Die Heizleistungs-Regeleinrichtung regelt eine Heizleistung des Heizelements derart, dass die Temperatur des Heizelements an die Zieltemperatur angeglichen wird. Die Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung ist in dem Klimagehäuse zum Regeln eines Verhältnisses eines durch das Heizelement erwärmten Luftstroms zu einem an dem Heizelement vorbei strömenden Luftstrom und zum Strömen der Luft stromab angeordnet. Die Luftströmungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung bestimmt das Luftströmungsverhältnis der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung in einer solchen Weise, dass der gesamte Luftstrom durch das Heizelement strömt, wenn die Temperatur des Heizelements gleich oder niedriger als die Zieltemperatur ist, und der Luftstrom an dem Heizelement vorbei strömt, wenn die Temperatur des Heizelements höher als die Zieltemperatur ist. Die Heizleistungs-Regeleinrichtung regelt die Heizleistung des Heizelements derart, dass die Temperatur des Heizelements höher als die Zieltemperatur gemacht wird, wenn der Doppelmodus ausgewählt wird.The air conditioning case provides an air passage for the air blown into the passenger compartment. The heating element is arranged in the air conditioning case for heating the air flowing through the air conditioning case. The calculator calculates a target temperature of the air blowing in the passenger compartment. The heating power control device regulates a heating power of the heating element such that the temperature of the heating element is adjusted to the target temperature. The air flow ratio control means is disposed in the air conditioning case for regulating a ratio of an air flow heated by the heating element to an air flow passing the heating element and flowing downstream of the air. The air flow ratio determining means determines the air flow ratio of the air flow ratio control means in such a manner that the entire air flow passes through the heating element when the temperature of the heating element is equal to or lower than the target temperature, and the air flow flows past the heating element when the temperature of the heating element is higher than the target temperature. The heating power controller controls the heating power of the heating element so that the temperature of the heating element is made higher than the target temperature when the double mode is selected.

In dem obigen Klimasystem wird, wenn der Doppelmodus ausgewählt wird, die in die Fahrgastzelle blasende Luft in zwei Teile aufgeteilt. Ein Teil der Luft strömt durch das Heizelement, sodass die Luft durch das Heizelement erwärmt wird. Der andere Teil der Luft strömt an dem Heizelement vorbei, sodass die Luft nicht erwärmt wird. Deshalb wird der eine Teil der Luft die warme Luft, und der andere Teil der Luft wird die kalte Luft. Im Doppelmodus bläst die warme Luft unten in die Fahrgastzelle und die kalte Luft bläst oben in die Fahrgastzelle. Somit wird die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft so geregelt, dass sie eine andere Temperatur als diejenige der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.In the above air conditioning system, when the double mode is selected, the air blowing into the passenger compartment is divided into two parts. Part of the air flows through the heating element, so that the air is heated by the heating element. The other part of the air flows past the heating element, so that the air is not heated. That is why the one part of the air is the warm air, and the other part of the air is the cold air. In dual mode, the warm air blows down into the passenger compartment and the cold air blows up into the passenger compartment. Thus, the air blowing up into the passenger compartment is controlled to have a different temperature from that of the air blowing down into the passenger compartment.

Wenn der Doppelmodus ausgewählt ist und die Zieltemperatur höher als eine vorgegebene Temperatur ist, regelt die Heizleistungs-Regeleinrichtung die Heizleistung des Heizelements vorzugsweise derart, dass der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements und der Zieltemperatur niedriger ist als die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements und der Zieltemperatur in einem Fall, in welchem die Zieltemperatur niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. In diesem Fall ist der Anstieg des Energieverbrauchs des Klimasystems begrenzt.When the double mode is selected and the target temperature is higher than a predetermined temperature, the heater power controller preferably controls the heating performance of the heater so that the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the heater and the target temperature is lower than the temperature difference between Temperature of the air immediately after flowing through the heating element and the target temperature in a case in which the target temperature is lower than the predetermined temperature. In this case, the increase in the energy consumption of the air conditioning system is limited.

Vorzugsweise erwärmt das Heizelement die Luft mittels eines Hochdruck-Kältemittels des Dampfkompressions-Kühlkreises als Wärmequelle.Preferably, the heating element heats the air by means of a high pressure refrigerant of the vapor compression refrigeration cycle as a heat source.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ausgabedruck des Kältemittels in dem Dampfkompressions-Kühlkreis höher als ein kritischer Druck des Kältemittels. Besonders bevorzugt ist das Kältemittel in dem Dampfkompressions-Kühlkreis in diesem Fall Kohlendioxid.In a preferred embodiment, the discharge pressure of the refrigerant in the vapor compression refrigerating cycle is higher than a critical pressure of the refrigerant. Particularly preferably, the refrigerant in the vapor compression refrigeration cycle is carbon dioxide in this case.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Ausgabedruck des Kältemittels in dem Dampfkompressions-Kühlkreis niedriger als ein kritischer Druck des Kältemittels. Besonders bevorzugt ist das Kältemittel in dem Dampfkompressions-Kühlkreis in diesem Fall Freon.In another preferred embodiment, the discharge pressure of the refrigerant in the vapor compression refrigerating cycle is lower than a critical pressure of the refrigerant. More preferably, the refrigerant in the vapor compression refrigeration cycle is Freon in this case.

Vorzugsweise enthält das Klimasystem ferner eine Klimakonsole, einen Innenlufttemperatursensor, einen Umgebungstemperatursensor und einen Sonneneinstrahlungssensor. Die Klimakonsole ist zum Eingeben einer Solltemperatur vorgesehen. Der Innenlufttemperatursensor erfasst eine Innenlufttemperatur, welche eine Temperatur der Luft in der Fahrgastzelle ist. Der Umgebungstemperatursensor erfasst eine Umgebungstemperatur, welche eine Temperatur der Umgebung außerhalb der Fahrgastzelle ist. Der Sonneneinstrahlungssensor erfasst eine in die Fahrgastzelle gelangende Sonneneinstrahlung. Die Recheneinrichtung berechnet die Zieltemperatur gemäß einer ersten Formel $$\text{TAO}=\text{KSET}\times \text{TSET}-\text{KR}\times \text{TR}-\text{KAM}\times \text{TAM}-\text{KS}\times \text{TS}+\text{C1}$$

wobei KSET, KR, KAM und KS Verstärkungsfaktoren sind und C1 eine Ausgleichskonstante ist.Preferably, the air conditioning system further includes a climate console, an inside air temperature sensor, an ambient temperature sensor, and a solar radiation sensor. The climate console is provided for inputting a set temperature. The inside air temperature sensor detects an inside air temperature, which is a temperature of the air in the passenger compartment. The ambient temperature sensor detects an ambient temperature, which is a temperature of the environment outside the passenger compartment. The solar radiation sensor detects a sun radiation entering the passenger compartment. The calculator calculates the target temperature according to a first formula $$\text{TAO}=\text{KSET}\times \text{TSET}-\text{KR}\times \text{TR}-\text{CAME}\times \text{TAM}-\text{KS}\times \text{TS}+\text{C1}$$

where KSET, KR, KAM and KS are gain factors and C1 is a compensation constant.

Vorzugsweise enthält das Klimasystem ferner einen Wärmetauscher, einen ersten Lufttemperatursensor und einen zweiten Lufttemperatursensor. Der Wärmetauscher kühlt die Luft. Der erste Lufttemperatursensor erfasst eine erste innere Luftblastemperatur, welches eine Temperatur der aus dem Wärmetauscher blasenden Luft ist. Der zweite Lufttemperatursensor erfasst eine zweite innere Luftblastemperatur, welches eine Temperatur der aus dem Heizelement blasenden Luft ist. Die Luftströmungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung bestimmt einen Öffnungsgrad der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung gemäß einer zweiten Formel $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}/\left\{\text{TGC}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}\times 100$$

wobei C2 eine Ausgleichskonstante ist, wenn das Klimasystem in einem Modus außer dem Doppelmodus des Kühlvorgangs betrieben wird. Die Luftströmungsverhältnis-Bestimmungseinrichtung bestimmt den Öffnungsgrad der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung gemäß einer dritten Formel $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}/\left\{\left(\text{TGC+C4}\right)-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}\times 100$$

wobei C3 und C4 Ausgleichskonstanten sind, wenn das Klimasystem im Doppelmodus des Kühlvorgangs betrieben wird.Preferably, the air conditioning system further includes a heat exchanger, a first air temperature sensor, and a second air temperature sensor. The heat exchanger cools the air. The first air temperature sensor detects a first inner air blowing temperature, which is a temperature of the air blowing out of the heat exchanger. The second air temperature sensor detects a second inner air blowing temperature, which is a temperature of the air blowing from the heating element. The air flow ratio determining means determines an opening degree of the air flow ratio control means according to a second formula $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}/\left\{\text{TGC}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}\times 100$$

where C2 is an equalization constant when operating the air conditioning system in a mode other than the dual mode of the refrigeration process. The air flow ratio determining means determines the opening degree of the air flow ratio controller according to a third formula $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}/\left\{\left(\text{TGC + C4}\right)-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}\times 100$$

where C3 and C4 are equalization constants when operating the air conditioning system in the dual mode of cooling.

Wenn der Doppelmodus ausgewählt wird und die Zieltemperatur höher als die vorgegebene Temperatur ist, regelt die Heizleistungs-Regeleinrichtung vorzugsweise die Heizleistung des Heizelements derart, dass der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Heizelements und der Zieltemperatur kleiner gemacht wird als der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Heizelements und der Zieltemperatur in einem Fall, wenn die Zieltemperatur gleich oder niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. Insbesondere regelt die Heizleistungs-Regeleinrichtung, wenn der Doppelmodus ausgewählt wird und die Zieltemperatur höher als die vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements derart, dass die Temperatur des Heizelements an die Zieltemperatur angeglichen wird.When the dual mode is selected and the target temperature is higher than the predetermined temperature, the heater power controller preferably controls the heating performance of the heater such that the temperature difference between the temperature of the heater and the target temperature is made smaller than the temperature difference between the temperature of the heater and the target temperature in a case when the target temperature is equal to or lower than the predetermined temperature is. In particular, when the dual mode is selected and the target temperature is higher than the predetermined temperature, the heater output controller controls the heating power of the heater such that the temperature of the heater is equalized to the target temperature.

Vorzugsweise berechnet die Recheneinrichtung eine zweite Zieltemperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements, und die Heizleistungs-Regeleinrichtung regelt, wenn der Doppelmodus ausgewählt wird und die Zieltemperatur höher als die vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements derart, dass der Temperaturunterschied zwischen der zweiten Zieltemperatur und der Zieltemperatur kleiner gemacht wird als der Temperaturunterschied zwischen der zweiten Zieltemperatur und der Zieltemperatur in einem Fall, wenn die Zieltemperatur gleich oder niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. Insbesondere regelt die Heizleistungs-Regeleinrichtung, wenn der Doppelmodus ausgewählt wird und die Zieltemperatur höher als die vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements derart, dass die zweite Zieltemperatur an die Zieltemperatur angeglichen wird.Preferably, the calculating means calculates a second target temperature of the air immediately after flowing through the heating element, and when the double mode is selected and the target temperature is higher than the predetermined temperature, the heating power control means controls the heating power of the heating element such that the temperature difference between the second target temperature and the target temperature is made smaller than the temperature difference between the second target temperature and the target temperature in a case where the target temperature is equal to or lower than the predetermined temperature. In particular, when the dual mode is selected and the target temperature is higher than the predetermined temperature, the heater output control device controls the heating power of the heater such that the second target temperature is equalized to the target temperature.

Vorzugsweise ist das Heizelement durch einen weiteren Wärmetauscher vorgesehen, der ein Hochdruck-Kältemittel des Dampfkompressions-Kühlkreises verwendet.Preferably, the heating element is provided by a further heat exchanger which uses a high pressure refrigerant of the vapor compression refrigeration cycle.

Obige sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:

• 1 eine schematische Darstellung eines Klimasystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
• 2 eine schematische Darstellung einer Steuereinheit des Klimasystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 3 ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens zum Steuern des Klimasystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 4 ein Flussdiagramm des Steuerverfahrens zum Steuern des Klimasystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 5 eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen einer Luftblas-Zieltemperatur und einer Gebläsestufe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 6 eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur und einem Verhältnis einer Innenluftmenge zu einer Außenluftmenge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 7 eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur und einem Luftblasmodus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 8 eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen einer Umgebungstemperatur und der ersten inneren Luftblas-Zieltemperatur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 9 eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur und einer zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
• 10 eine schematische Darstellung eines Klimasystems gemäß einer Modifikation des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings. Show:

• 1 a schematic representation of an air conditioning system according to a first embodiment of the present invention;
• 2 a schematic representation of a control unit of the air conditioning system according to the first embodiment;
• 3 a flowchart of a control method for controlling the air conditioning system according to the first embodiment;
• 4 a flowchart of the control method for controlling the air conditioning system according to the first embodiment;
• 5 FIG. 14 is a graph showing a control characteristic of a relationship between an air blowing target temperature and a blower stage according to the first embodiment; FIG.
• 6 FIG. 15 is a graph showing a control characteristic of a relationship between the target air blowing temperature and a ratio of an inside air amount to an outside air amount according to the first embodiment; FIG.
• 7 FIG. 14 is a graph showing a control characteristic of a relationship between the target air-blowing temperature and an air-blowing mode according to the first embodiment; FIG.
• 8th FIG. 14 is a graph of a control characteristic of a relationship between an ambient temperature and the first inner air-blowing target temperature according to the first embodiment; FIG.
• 9 4 is a graph of a control characteristic of a relationship between the target air-blowing temperature and a second target internal air-blowing temperature according to a second embodiment; and
• 10 a schematic representation of an air conditioning system according to a modification of the first and the second embodiment of the present invention.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

Ein Klimasystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt. Das Klimasystem mit einem Dampfkompressions-Kühlkreis wird für ein Elektrofahrzeug verwendet. Das Klimasystem enthält einen Kompressor 10, einen Außenwärmetauscher 20 und den ersten und den zweiten Innenwärmetauscher 31, 32. Der Kompressor 10 wird durch einen Elektromotor zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels des Dampfkompressions-Kühlkreises angetrieben. Der Außenwärmetauscher 20 bewirkt einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft außerhalb einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs zum Heizen oder Kühlen des Kältemittels. Der erste und der zweite Innenwärmtauscher 31, 32 bewirken einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der in die Fahrgastzelle blasenden Luft zum Heizen oder Kühlen der Luft.An air conditioning system according to a first embodiment of the present invention is shown in FIG 1 shown. The air conditioning system with a vapor compression refrigeration cycle is used for an electric vehicle. The air conditioning system contains a compressor 10 , an outdoor heat exchanger 20 and the first and second indoor heat exchangers 31 . 32 , The compressor 10 is driven by an electric motor for sucking and compressing a refrigerant of the vapor compression refrigerating cycle. The outdoor heat exchanger 20 causes heat exchange between the refrigerant and the outside air outside a passenger compartment of the vehicle for heating or cooling the refrigerant. The first and the second indoor heat exchanger 31 . 32 cause heat exchange between the refrigerant and the air blowing into the passenger compartment for heating or cooling the air.

Der zweite Wärmetauscher 32 ist in einem Klimagehäuse 80 angeordnet und im Luftstrom stromab des ersten Wärmetauschers 31 angeordnet. Das Klimagehäuse 80 sieht einen Luftkanal vor, durch welchen die Luft in die Fahrgastzelle bläst. Eine Luftmischklappe 81 ist an einer Kernfläche des zweiten Wärmetauschers 32 angeordnet. Die Kernfläche ist eine virtuelle Ebene eines Wärmetauscherabschnitts des zweiten Wärmetauschers 32, und die virtuelle Ebene schneidet die Luftströmung.The second heat exchanger 32 is in an air conditioning case 80 arranged and in the air flow downstream of the first heat exchanger 31 arranged. The climate housing 80 provides an air duct through which the air blows into the passenger compartment. An air mix door 81 is on a core surface of the second heat exchanger 32 arranged. The core surface is a virtual plane of a heat exchanger portion of the second heat exchanger 32 , and the virtual plane intersects the airflow.

Die Luftmischklappe 81 als Verhältnisregler einer Luftströmungsmenge regelt ein Verhältnis der Luftströmungsmenge der durch den zweiten Wärmetauscher 32 strömenden Luft zu der an dem zweiten Wärmetauscher 32 vorbei strömenden Luftströmungsmenge. Somit fördert die Luftmischklappe 81 die Luft stromab des zweiten Wärmetauschers 32.The air mix door 81 As ratio controller of an air flow amount, a ratio of the air flow rate through the second heat exchanger regulates 32 flowing air to that at the second heat exchanger 32 passing stream of airflow. Thus promotes the air mix door 81 the air downstream of the second heat exchanger 32 ,

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Kältemittel Kohlendioxid, und der Kompressor 10 komprimiert das Kältemittel, sodass der Ausgabedruck des Kältemittels, d.h. der Druck des Hochdruck-Kältemittels höher als der kritische Druck des Kältemittels komprimiert ist.In this embodiment, the refrigerant is carbon dioxide, and the compressor 10 compresses the refrigerant, so that the output pressure of the refrigerant, that is, the pressure of the high-pressure refrigerant is compressed higher than the critical pressure of the refrigerant.

Ein Luftgebläse 82 und eine Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung 83 sind im Luftstrom stromauf des ersten Wärmetauschers 31 angeordnet. Das Luftgebläse 82 bläst die Luft in das Klimagehäuse 80. Die Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung 83 regelt das Verhältnis zwischen der Menge Innenluft in der Fahrgastzelle und der Menge Außenluft außerhalb der Fahrgastzelle. Dann wird die Luft in das Luftgebläse 82 eingeleitet. Eine Luftblasmodus-Wechselvorrichtung 84 ist im Luftstrom stromab des zweiten Wärmetauschers 32 angeordnet. Die Luftblasmodus-Wechselvorrichtung 84 schaltet den Modus des in die Fahrgastzelle blasenden Luftstroms.An air blower 82 and an inside air / outside air changing device 83 are in the air stream upstream of the first heat exchanger 31 arranged. The air blower 82 blows the air into the air conditioning case 80 , The inside air / outside air changing device 83 regulates the ratio between the amount of indoor air in the passenger compartment and the amount of outside air outside the passenger compartment. Then the air gets into the air blower 82 initiated. An air-blowing mode changing device 84 is in the airflow downstream of the second heat exchanger 32 arranged. The air-blowing mode changing device 84 Switches the mode of the air stream blowing into the passenger compartment.

Hierbei wird der Modus des Luftstroms, d.h. der Luftblasmodus wenigstens aus einem Fußmodus, einem Gesichtsmodus und einem Doppelmodus ausgewählt. Der Fußmodus sieht vor, die Luft unten in die Fahrgastzelle zu blasen, sodass die Luft zu den Füßen des Fahrgasts in der Fahrgastzelle geblasen wird. Der Gesichtsmodus sieht vor, die Luft oben in die Fahrgastzelle zu blasen, sodass die Luft zum Gesicht des Fahrgasts geblasen wird. Der Doppelmodus sieht vor, die Luft sowohl unten als auch oben in die Fahrgastzelle zu blasen, sodass die Luft zu sowohl dem Gesicht als auch den Füßen des Fahrgasts geblasen wird. Here, the mode of the airflow, that is, the air-blowing mode is selected at least from a foot mode, a face mode and a double mode. The foot mode is to blow the air down into the passenger compartment so that the air is blown to the feet of the passenger in the passenger compartment. The face mode is to blow the air up into the passenger compartment so that the air is blown to the passenger's face. The dual mode is to blow air both down and up into the passenger compartment so that the air is blown to both the passenger's face and feet.

Das erste und das zweite Expansionsventil 41, 42 als Dekompressionseinrichtung dekomprimieren und dehnen das durch den Kompressor 10 komprimierte Hochdruck-Kältemittel in einem Zustand konstanter Enthalpie. Ein Speicher 50 als Gas/Flüssigkeit-Trenneinrichtung trennt das in den Speicher 50 geströmte Kältemittel in ein gasförmiges Kältemittel und ein flüssiges Kältemittel, sodass der Speicher 50 das flüssige Kältemittel als überschüssiges Kältemittel speichert und das gasförmige Kältemittel einer Saugseite des Kompressors 10 zuführt.The first and the second expansion valve 41 . 42 decompress as decompressor and stretch that through the compressor 10 compressed high-pressure refrigerant in a state of constant enthalpy. A store 50 as a gas / liquid separator that separates into the memory 50 flowed refrigerant into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant, so that the memory 50 stores the liquid refrigerant as excess refrigerant and the gaseous refrigerant a suction side of the compressor 10 supplies.

Ein Innenwärmetauscher 60 bewirkt einen Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruck-Kältemittel vor seiner Dekomprimierung und dem in den Kompressor 10 gesaugten Niederdruck-Kältemittel. Der Innenwärmetauscher 60 ist aus einem ersten und einem zweiten Rohr 61, 62 aufgebaut und durch Verlöten des ersten und des zweiten Rohres 61, 62 gebildet. Das Niederdruck-Kältemittel strömt in dem ersten Rohr 61, und das Hochdruck-Kältemittel strömt in dem zweiten Rohr 62.An indoor heat exchanger 60 causes a heat exchange between the high-pressure refrigerant before its decompression and that in the compressor 10 sucked low-pressure refrigerant. The indoor heat exchanger 60 is made up of a first and a second tube 61 . 62 constructed and by soldering the first and the second tube 61 . 62 educated. The low-pressure refrigerant flows in the first pipe 61 and the high-pressure refrigerant flows in the second pipe 62 ,

Das erste und das zweite Nebenkanalventil 41a, 42a sind Elektromagnetventile. Das erste und das zweite Nebenkanalventil 41a, 42a öffnen und schließen den ersten bzw. den zweiten Nebenkanal 41b, 42b. Der erste Nebenkanal 41b leitet das Kältemittel an dem ersten Expansionsventil 41 vorbei in den Speicher 50. Im allgemeinen strömt das Kältemittel von dem Innenwärmetauscher 60 zu dem ersten Expansionsventil 41. Der zweite Nebenkanal 42b leitet das Kältemittel an dem zweiten Expansionsventil 42 vorbei.The first and second bypass valves 41a . 42a are solenoid valves. The first and second bypass valves 41a . 42a open and close the first and the second sub-channel 41b . 42b , The first secondary channel 41b directs the refrigerant to the first expansion valve 41 over in the store 50 , In general, the refrigerant flows from the indoor heat exchanger 60 to the first expansion valve 41 , The second secondary channel 42b directs the refrigerant to the second expansion valve 42 past.

Somit ist der Dampfkompressions-Kühlkreis durch den Kompressor 10, den Außenwärmetauscher 20, den ersten und den zweiten Innenwärmetauscher 31, 32, das erste und das zweite Expansionsventil 41, 42 und dergleichen vorgesehen, sodass der Dampfkompressions-Kühlkreis Wärme von der Niedertemperaturseite zu der Hochtemperaturseite überträgt.Thus, the vapor compression refrigeration cycle is through the compressor 10 , the outdoor heat exchanger 20 , the first and the second indoor heat exchanger 31 . 32 , the first and the second expansion valve 41 . 42 and the like, so that the vapor compression refrigerating cycle transfers heat from the low-temperature side to the high-temperature side.

2 ist eine schematische Darstellung einer Steuereinheit des Klimasystems. Das Klimasystem enthält den ersten und den zweiten Lufttemperatursensor 91, 92, einen Umgebungstemperatursensor 93, einen Innenlufttemperatursensor 94, einen Sonneneinstrahlungssensor 95, einen Kältemittelausgabedrucksensor 96, einen Kältemittelausgabetemperatursensor 97, einen inneren Kältemitteltemperatursensor 98 und einen äußeren Kältemitteltemperatursensor 99. 2 is a schematic representation of a control unit of the air conditioning system. The air conditioning system includes the first and second air temperature sensors 91 . 92 , an ambient temperature sensor 93 , an inside air temperature sensor 94 , a solar radiation sensor 95 , a refrigerant discharge pressure sensor 96 , a refrigerant discharge temperature sensor 97 , an internal refrigerant temperature sensor 98 and an external refrigerant temperature sensor 99 ,

Der erste Lufttemperatursensor 91 erfasst eine Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des ersten Innenwärmetauschers 31, sodass der Sensor 91 ein Signal entsprechend der erfassten Temperatur TE (d.h. der ersten inneren Luftblastemperatur TE) ausgibt. Der zweite Temperatursensor 92 erfasst eine Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32, sodass der Sensor 92 ein Signal entsprechend der erfassten Temperatur TGC (d.h. der zweiten inneren Luftblastemperatur TGC) ausgibt.The first air temperature sensor 91 detects a temperature of the air immediately after flowing through the first inner heat exchanger 31 so the sensor 91 outputs a signal corresponding to the detected temperature TE (ie, the first inner air-blowing temperature TE). The second temperature sensor 92 detects a temperature of the air immediately after flowing through the second internal heat exchanger 32 so the sensor 92 outputs a signal corresponding to the detected temperature TGC (ie, the second inner air-blowing temperature TGC).

Der Umgebungstemperatursensor 93 erfasst eine Temperatur der Umgebungsluft außerhalb des Fahrzeugs, sodass der Sensor 93 ein Signal entsprechend der erfassten Temperatur TAM (d.h. der Umgebungstemperatur TAM) ausgibt. Der Innenlufttemperatursensor 94 erfasst eine Temperatur der Innenluft in der Fahrgastzelle, sodass der Sensor 94 ein Signal entsprechend der erfassten Temperatur TR (d.h. der Innenlufttemperatur TR) ausgibt. Der Sonneneinstrahlungssensor 95 erfasst eine in die Fahrgastzelle gelangte Sonneneinstrahlungsmenge, sodass der Sensor 95 ein Signal entsprechend der erfassten Strahlung TS (d.h. der Sonneneinstrahlungsmenge TS) ausgibt.The ambient temperature sensor 93 detects a temperature of the ambient air outside the vehicle, so that the sensor 93 outputs a signal corresponding to the detected temperature TAM (ie, the ambient temperature TAM). The indoor air temperature sensor 94 detects a temperature of the inside air in the passenger compartment, so that the sensor 94 outputs a signal corresponding to the detected temperature TR (ie, the inside air temperature TR). The solar radiation sensor 95 detects an amount of sunshine entering the passenger compartment, so that the sensor 95 outputs a signal corresponding to the detected radiation TS (ie, the solar irradiation amount TS).

Der Kältemittelausgabedrucksensor 96 erfasst einen Druck des aus dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, sodass der Sensor 96 ein Signal entsprechend dem erfassten Druck SP (d.h. dem Kältemittelausgabedruck SP) ausgibt. Der Kältemittelausgabetemperatursensor 97 erfasst eine Temperatur des aus dem Kompressor 10 ausgegebenen Kältemittels, sodass der Sensor 97 ein Signal entsprechend der erfassten Temperatur TD (d.h. der Kältemittelausgabetemperatur TD) ausgibt. Der innere Kältemitteltemperatursensor 98 erfasste eine Temperatur des aus dem zweiten Innenwärmetauscher 32 geströmten Kältemittels, sodass der Sensor 98 ein Signal entsprechend der erfassten Temperatur TCO (d.h. der inneren Kältemitteltemperatur TCO) ausgibt. Der äußere Kältemitteltemperatursensor 99 erfasst eine Temperatur des aus dem Außenwärmetauscher 20 geströmten Kältemittels, sodass der Sensor 99 ein Signal entsprechend der erfassten Temperatur THO (d.h. der äußeren Kältemitteltemperatur THO) ausgibt.The refrigerant discharge pressure sensor 96 detects a pressure of the compressor 10 discharged refrigerant, so that the sensor 96 outputs a signal corresponding to the detected pressure SP (ie, the refrigerant discharge pressure SP). The refrigerant output temperature sensor 97 detects a temperature of the compressor 10 discharged refrigerant, so that the sensor 97 outputs a signal corresponding to the detected temperature TD (ie, the refrigerant discharge temperature TD). The internal refrigerant temperature sensor 98 detected a temperature of the second internal heat exchanger 32 streamed refrigerant, so the sensor 98 outputs a signal corresponding to the detected temperature TCO (ie, the internal refrigerant temperature TCO). The external refrigerant temperature sensor 99 detects a temperature of the outdoor heat exchanger 20 streamed refrigerant, so the sensor 99 outputs a signal corresponding to the detected temperature THO (ie, the external refrigerant temperature THO).

Der Fahrgast gibt eine Solltemperatur TSET durch Bedienen einer Klimakonsole 100 ein. Dann steuert eine elektronische Steuereinheit (ECU) 90 eine Drehzahl des Kompressors 10, einen Öffnungsgrad der Luftmischklappe 81, das Luftgebläse 82, die Innenluft/ Außenluft-Wechselvorrichtung 83, die Luftblasmodus-Wechselvorrichtung 84 und dergleichen gemäß der ersten inneren Luftblastemperatur TE, der zweiten inneren Luftblastemperatur TGC, der Umgebungstemperatur TAM, der Innenlufttemperatur TR, der Sonneneinstrahlungsmenge TS, dem Kältemittelausgabedruck SP, der Kältemittelausgabetemperatur TD, der inneren Kältemitteltemperatur TCO, der äußeren Kältemitteltemperatur THO, der Solltemperatur TSET und dergleichen.The passenger gives a set temperature TSET by operating a climate control console 100 one. Then controls an electronic control unit (ECU) 90 a speed of the compressor 10 , an opening degree of the air mix door 81 , the air blower 82 , the indoor air / outdoor air exchange device 83 , the air-blowing mode changing device 84 and the like according to the first inner air blowing temperature TE, the second inner air blowing temperature TGC, the ambient temperature TAM, the inside air temperature TR, the sunshine amount TS, the refrigerant discharge pressure SP, the refrigerant discharge temperature TD, the inside refrigerant temperature TCO, the outside refrigerant temperature THO, the target temperature TSET, and the like ,

Insbesondere gibt die ECU 90 Steuersignale an die Luftmischklappe (A/M) 81 zum Steuern eines Öffnungsgrades der Luftmischklappe 81, das Luftgebläse (BL) 82 zum Steuern einer Luftströmungsmenge des Luftgebläses 82, die Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung (DOOR) 83 zum Steuern eines Verhältnisses der Menge Innenluft zu der Menge Außenluft, und die Luftblasmodus-Wechselvorrichtung (MODE) 84 zum Schalten des Luftblasmodus aus. Hierbei werden die Innenluft und die Außenluft von innerhalb bzw. außerhalb der Fahrgastzelle in das Luftgebläse 82 eingeleitet. Die Luftströmungsmenge des Luftgebläses 82 entspricht einer Gebläsestufe des Gebläses 82.In particular, the ECU gives 90 Control signals to the air mix door (A / M) 81 for controlling an opening degree of the air mix door 81 , the air blower (BL) 82 for controlling an air flow amount of the air blower 82 , the indoor air / outdoor air change device (DOOR) 83 for controlling a ratio of the amount of indoor air to the amount of outdoor air, and the air blowing mode changing device (MODE) 84 for switching the air-blowing mode off. Here, the inside air and the outside air from inside and outside of the passenger compartment into the air blower 82 initiated. The airflow rate of the air blower 82 corresponds to a fan speed of the blower 82 ,

Außerdem gibt die ECU 90 Steuersignale an das erste Expansionsventil (EVC) 41 für den Kühlvorgang, das zweite Expansionsventil (EVH) 42 für den Heizvorgang, das erste Nebenkanalventil (VH) 41a für den Heizvorgang und das zweite Nebenkanalventil (VC) 42a für den Kühlvorgang aus. Ferner gibt die ECU ein Steuersignal an eine Motorantriebsschaltung 102 zum Zuführen von Energie an einen Elektromotor (nicht dargestellt) zum Antreiben des Kompressors 10 aus.In addition, the ECU gives 90 Control signals to the first expansion valve (EVC) 41 for the cooling process, the second expansion valve (EVH) 42 for the heating process, the first auxiliary channel valve (VH) 41a for the heating process and the second auxiliary channel valve (VC) 42a for the cooling off. Further, the ECU gives a control signal to a motor drive circuit 102 for supplying power to an electric motor (not shown) for driving the compressor 10 out.

Als nächstes wird die Funktionsweise des Klimasystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Zusammenhang mit 3 und 4 beschrieben. 3 und 4 sind Flussdiagramme eines Steuerverfahrens zum Steuern des Klimasystems durch die ECU 90. Zuerst geben die Sensoren 91-99 Signale aus, sodass die ECU 90 in Schritt S100 die Signale von den Sensoren 91-99 liest. In Schritt S110 gibt der Fahrgast die Solltemperatur TSET ein, sodass die ECU 90 das Signal von der Klimakonsole 100 liest. Dann berechnet in Schritt S 120 die ECU 90 eine Luftblas-Zieltemperatur TAO auf der Basis der obigen Signale von den Sensoren 91-99 und der Klimakonsole 100. Die Luftblas-Zieltemperatur TAO ist eine Zieltemperatur der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft und wird gemäß der ersten Formel F1 berechnet: $$\text{TAO}=\text{KSET}\times \text{TSET}-\text{KR}\times \text{TR}-\text{KAM}\times \text{TAM}-\text{KS}\times \text{TS}+\text{C1}$$

wobei KSET, KR, KAM und KS Regelfaktoren sind und C1 eine Ausgleichskonstante ist.Next, the operation of the air conditioning system according to this embodiment will be related to 3 and 4 described. 3 and 4 FIG. 10 are flowcharts of a control method for controlling the air conditioning system by the ECU 90 , First, give the sensors 91 - 99 Signals out so that the ECU 90 in step S100 the signals from the sensors 91 - 99 read. In step S110 the passenger enters the setpoint temperature TSET so that the ECU 90 the signal from the climate control panel 100 read. Then, in step S 120, the ECU calculates 90 an air-blowing target temperature TAO based on the above signals from the sensors 91 - 99 and the climate control panel 100 , The target air-blowing temperature TAO is a target temperature of the air blown into the passenger compartment, and is calculated according to the first formula F1: $$\text{TAO}=\text{KSET}\times \text{TSET}-\text{KR}\times \text{TR}-\text{CAME}\times \text{TAM}-\text{KS}\times \text{TS}+\text{C1}$$

where KSET, KR, KAM and KS are control factors and C1 is a compensation constant.

Als nächstes bestimmt die ECU 90 in Schritt S130, ob der Kompressor 10 zu arbeiten beginnt oder nicht. Wenn der Kompressor 10 bereits gearbeitet hat oder die ECU 90 bestimmt, dass der Kompressor arbeiten soll, sodass der Kompressor 10 zu arbeiten beginnt, bestimmt die ECU 90 in den Schritten S140, S 150 und S161-163 den Betriebsmodus gemäß der Luftblas-Zieltemperatur TAO. In diesem Ausführungsbeispiel setzt sich der Betriebsmodus aus einem Heizvorgang, einem Entfeuchtungsvorgang und einem Kühlvorgang des Dampfkompressions-Kühlkreises zusammen.Next, the ECU determines 90 in step S130 whether the compressor 10 to start working or not. When the compressor 10 already worked or the ECU 90 determines that the compressor should work, so the compressor 10 begins to work, determines the ECU 90 in the steps S140 . S 150 and S161 - 163 the operating mode according to the air-blowing target temperature TAO. In this embodiment, the operation mode is composed of a heating operation, a dehumidifying operation and a cooling operation of the vapor compression refrigerating cycle.

Insbesondere bestimmt die ECU 90, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO gleich oder höher als eine erste vorgegebene Temperatur α (z.B. a=45°C) ist, dass der Dampfkompressions-Kühlkreis mit dem Heizvorgang arbeitet, d.h. der Betriebsmodus der Heizvorgang ist. In diesem Fall geht es von Schritt S140 zu Schritt S161. Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO kleiner als die vorgegebene Temperatur α und höher als die zweite vorgegebene Temperatur β (z.B. β=15°C) ist, bestimmt die ECU 90, dass der Dampfkompressions-Kühlkreis mit dem Entfeuchtungsvorgang arbeitet, d.h. der Betriebsmodus der Entfeuchtungsvorgang ist. In diesem Fall geht es von Schritt S140 über Schritt S150 zu Schritt S162. Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO gleich oder niedriger als die zweite vorgegebene Temperatur β ist, bestimmt die ECU 90, dass der Dampfkompressions-Kühlkreis mit dem Kühlvorgang arbeitet, d.h. der Betriebsmodus der Kühlvorgang ist. In diesem Fall geht es von Schritt S140 über Schritt S150 zu Schritt S163.In particular, the ECU determines 90 That is, when the target air-blowing temperature TAO is equal to or higher than a first predetermined temperature α (eg, a = 45 ° C), the vapor-compression refrigerant cycle operates with the heating operation, ie, the operation mode is the heating operation. In this case it is off step S140 to step S161 , When the target air-blowing temperature TAO is smaller than the predetermined temperature α and higher than the second predetermined temperature β (eg, β = 15 ° C), the ECU determines 90 in that the vapor compression refrigeration cycle operates with the dehumidification process, ie the operating mode is the dehumidification process. In this case it is off step S140 over step S150 to step S162 , When the target air-blowing temperature TAO is equal to or lower than the second predetermined temperature β, the ECU determines 90 in that the vapor compression refrigeration cycle is operating with the refrigeration process, ie the operating mode is the refrigeration process. In this case it is off step S140 over step S150 to step S163 ,

In allen Betriebsmodi bestimmt die ECU 90 in den Schritten S171-173, S181-183 und S191-193 die Gebläsestufe des Luftgebläses 82, das Verhältnis der Menge Innenluft zu der Menge Außenluft und einen Luftblasmodus. Hierbei werden die Innenluft und die Außenluft von innerhalb bzw. außerhalb der Fahrgastzelle in das Luftgebläse 82 eingeleitet. Das Verhältnis der Innenluft zu der Außenluft betrifft direkt einen Öffnungsgrad der Innenluft/Außenluft-Wechselvorrichtung 83.In all operating modes, the ECU determines 90 in the steps S171 - 173 . S181 - 183 and S191 -193 the blower level of the air blower 82 , the ratio of the amount of indoor air to the amount of outdoor air and an air-blowing mode. Here, the inside air and the outside air from inside and outside of the passenger compartment into the air blower 82 initiated. The ratio of the inside air to the outside air directly relates to an opening degree of the inside air / outside air changing device 83 ,

Insbesondere wird die Gebläsestufe des Luftgebläses 82 gemäß der Luftblas-Zieltemperatur TAO bestimmt, wie dies in 5 dargestellt ist. 5 ist eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur TAO und der Gebläsestufe. Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO eine obere Grenze oder eine untere Grenze erreicht, wird die Gebläsestufe erhöht. Hierbei sind die obere und die untere Grenze vorgegeben.In particular, the blower level of the air blower 82 determined according to the target air temperature TAO, as indicated in 5 is shown. 5 FIG. 12 is a graph of a control characteristic of a relationship between the target air blowing temperature TAO and the blower stage. When the air-blowing target temperature TAO reaches an upper limit or a lower limit, the blower level is increased. Here, the upper and lower limits are given.

Das Verhältnis der Menge Innenluft zu der Menge Außenluft wird gemäß der Luftblas-Zieltemperatur TAO bestimmt, wie dies in 6 dargestellt ist. 6 ist eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur TAO und dem Verhältnis der Menge Innenluft zu der Menge Außenluft. Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO ansteigt, wird der Anteil der Menge Innenluft verringert, d.h. das Verhältnis wird kleiner. The ratio of the amount of indoor air to the amount of outdoor air is determined according to the target air-blowing temperature TAO, as shown in FIG 6 is shown. 6 FIG. 12 is a graph of a control characteristic of a relationship between the target air-blowing temperature TAO and the ratio of the amount of indoor air to the amount of outdoor air. As the target air-blowing temperature TAO increases, the proportion of the amount of indoor air is reduced, that is, the ratio becomes smaller.

Der Luftblasmodus wird gemäß der Luftblas-Zieltemperatur TAO bestimmt, wie dies in 7 dargestellt ist. 7 ist eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Luftblas-Zieltemperatur TAO und dem Luftblasmodus. Wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO steigt, ändert sich der Luftblasmodus von dem Gesichtsmodus über den Doppelmodus in den Fußmodus. In diesem Ausführungsbeispiel zeigt die Graphik eine Hysterese.The air-blowing mode is determined according to the target air-blowing temperature TAO, as shown in FIG 7 is shown. 7 FIG. 12 is a graph of a control characteristic of a relationship between the target air-blowing temperature TAO and the air-blowing mode. When the target air-blowing temperature TAO increases, the air-blowing mode changes from the face mode via the double mode to the foot mode. In this embodiment, the graph shows hysteresis.

Wie in 4 dargestellt, bestimmt die ECU 90 als nächstes, wenn der Heizvorgang und der Entfeuchtungsvorgang ausgewählt sind und der Kühlvorgang mit dem Doppelmodus ausgewählt ist, in den Schritten S201-204 den Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 gemäß der zweiten Formel F2. Wenn der Kühlvorgang ohne Doppelmodus, d.h. der Kühlvorgang mit dem Gesichtsmodus oder dem Fußmodus, ausgewählt ist, bestimmt die ECU 90 in den Schritten S203 und S205 den Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 gemäß der dritten Formel F3. $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}/\left\{\text{TGC}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}\times 100$$

$$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}/\left\{\left(\text{TGC}+\text{C4}\right)-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}\times 100$$

wobei C2, C3 und C4 Ausgleichskonstanten sind. Vorzugsweise ist C4 auf eine negative Zahl wie beispielsweise -15 eingestellt.As in 4 represented, determines the ECU 90 next, when the heating operation and the dehumidifying operation are selected and the cooling operation with the double mode is selected, in the steps S201 - 204 the degree of opening SW of the air mix door 81 according to the second formula F2. When the cooling operation is selected without the double mode, that is, the cooling mode with the face mode or the foot mode, the ECU determines 90 in the steps S203 and S205 the degree of opening SW of the air mix door 81 according to the third formula F3. $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}/\left\{\text{TGC}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}\times 100$$

$$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}/\left\{\left(\text{TGC}+\text{C4}\right)-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}\times 100$$

where C2, C3 and C4 are equalization constants. Preferably, C4 is set to a negative number, such as -15.

In den obigen Formeln F2 und F3 wird, wenn die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 größer wird, d.h. die durch den zweiten Lufttemperatursensor 92 erfasste zweite innere Luftblastemperatur TGC größer wird, der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 kleiner, um so die an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei strömende Luftströmung zu erhöhen, d.h. die durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 strömende Luftströmung zu verringern. Insbesondere wird die Luftmischklappe 81 in einer solchen Weise gesteuert, dass die gesamte Luftströmung durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 strömt, wenn die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO ist, und dass die Luftströmung an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei strömt, wenn die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 höher als die Luftblas-Zieltemperatur TAO ist.In the above formulas F2 and F3, when the heating power of the second indoor heat exchanger becomes 32 becomes larger, that is, through the second air temperature sensor 92 detected second inner air-blowing temperature TGC becomes larger, the opening degree SW of the air mix door 81 smaller, so on the second inside heat exchanger 32 To increase past flowing air flow, ie through the second inner heat exchanger 32 to reduce flowing airflow. In particular, the air mix door 81 controlled in such a way that the total air flow through the second indoor heat exchanger 32 flows when the temperature of the second indoor heat exchanger 32 is equal to the target air temperature TAO, and that the air flow at the second indoor heat exchanger 32 flows past when the temperature of the second indoor heat exchanger 32 is higher than the air-blowing target temperature TAO.

Hierbei ist, wenn der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 0% beträgt, d.h. die Luftmischklappe 81 vollständig geschlossen ist, die Kernfläche des zweiten Innenwärmetauschers 32 ebenfalls vollständig geschlossen, sodass die gesamte in dem Klimagehäuse 80 strömende Luftströmung an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei strömt. Mit anderen Worten strömt die gesamte Luftströmung nicht durch den zweiten Innenwärmetauscher 32. Im Gegensatz dazu ist, wenn der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 100% beträgt, d.h. die Luftmischklappe 81 vollständig geöffnet ist, die Kernfläche des zweiten Innenwärmetauschers 32 ebenfalls vollständig geöffnet, sodass die gesamte in dem Klimagehäuse 80 strömende Luftströmung durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 strömt.Here, if the opening degree SW of the air mix door 81 0%, ie the air mix door 81 is completely closed, the core surface of the second internal heat exchanger 32 also completely closed, so the whole in the air conditioning case 80 flowing air flow at the second indoor heat exchanger 32 flows past. In other words, the entire air flow does not flow through the second indoor heat exchanger 32 , In contrast, when the opening degree SW of the air mix door 81 100%, ie the air mix door 81 completely open, the core surface of the second internal heat exchanger 32 also fully open, so that the whole in the air conditioning case 80 flowing air flow through the second internal heat exchanger 32 flows.

Als nächstes bestimmt die ECU 90, wenn der Entfeuchtungsvorgang ausgewählt ist, eine Zieltemperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des ersten Innenwärmetauschers 31 (d.h. die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO) in Schritt S212. Insbesondere wird die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO gemäß der Umgebungstemperatur TAM bestimmt, wie in 8 dargestellt. 8 ist eine Graphik einer Steuerkennlinie einer Beziehung zwischen der Umgebungstemperatur TAM und der ersten inneren Luftblas-Zieltemperatur TEO. Wenn die Umgebungstemperatur TAM in einem mittleren Bereich ist, wird die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO groß.Next, the ECU determines 90 when the dehumidifying operation is selected, a target temperature of the air immediately after flowing through the first indoor heat exchanger 31 (ie, the first inner air-blowing target temperature TEO) in step S212 , Specifically, the first inner air-blowing target temperature TEO is determined according to the ambient temperature TAM, as in FIG 8th shown. 8th FIG. 12 is a graph of a control characteristic of a relationship between the ambient temperature TAM and the first inner air-blowing target temperature TEO. When the ambient temperature TAM is in a middle range, the first inner air blowing target temperature TEO becomes large.

Wenn der Kühlvorgang ausgewählt ist, bestimmt die ECU 90 in Schritt S213 die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO derart, dass die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO auf die Luftblas-Zieltemperatur TAO gesetzt ist, welche bereits in Schritt S 120 bestimmt worden ist.When the cooling process is selected, the ECU determines 90 in step S213 the first inner air-blowing target temperature TEO such that the first inner air-blowing target temperature TEO is set to the target air-blowing temperature TAO which has already been determined in step S 120.

Wenn der Heizvorgang mit dem Doppelmodus ausgewählt ist, bestimmt die ECU 90 nicht die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO. Jedoch bestimmt die ECU 90 in den Schritten S221 und S222 die Zieltemperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 (d.h. die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO) gemäß der Formel F4. Wenn der Heizvorgang ohne den Doppelmodus ausgewählt ist, d.h. wenn der Heizvorgang mit dem Gesichtsmodus oder dem Fußmodus ausgewählt ist, bestimmt die ECU 90 nicht die erste innere Luftblas-Zieltemperatur TEO und die ECU 90 bestimmt in den Schritten S221 und S223 die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO derart, dass die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO auf die Luftblas-Zieltemperatur TAO, welche bereits in Schritt S 120 bestimmt worden ist, gesetzt wird. $$\text{TGCO}=\text{C5}\times \text{TAO}+\text{C6}\times \text{TE}+\text{C7}$$

wobei C5-C7 Konstanten sind, welche derart bestimmt sind, dass die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO höher als die Luftblas-Zieltemperatur TAO, d.h. TGCO>TAO wird.When heating is selected with the dual mode, the ECU determines 90 not the first inner air-blowing target temperature TEO. However, the ECU determines 90 in the steps S221 and S222 the target temperature of the air immediately after flowing through the second internal heat exchanger 32 (ie, the second inner air-blowing target temperature TGCO) according to the formula F4. When the heating operation is selected without the double mode, that is, when the heating operation is selected with the face mode or the foot mode, the ECU determines 90 not the first inner air-blowing target temperature TEO and the ECU 90 determined in the steps S221 and S223 the second inner air-blowing target temperature TGCO such that the second inner air-blowing target temperature TGCO is set to the target air-blowing temperature TAO, which is already in step S 120 has been determined is set. $$\text{TGCO}=\text{C5}\times \text{TAO}+\text{C6}\times \text{TE}+\text{C7}$$

wherein C5-C7 are constants determined such that the second inner air-blowing target temperature TGCO becomes higher than the target air-blowing temperature TAO, ie, TGCO> TAO.

Wenn der Entfeuchtungsvorgang mit dem Doppelmodus ausgewählt ist, bestimmt die ECU 90 in den Schritten S224 und S225 die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO gemäß der vierten Formel F4. Wenn der Entfeuchtungsvorgang ohne den Doppelmodus ausgewählt ist, d.h. wenn der Entfeuchtungsvorgang mit dem Gesichtsmodus oder dem Fußmodus ausgewählt ist, bestimmt die ECU 90 in den Schritten S224 und S226 die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO derart, dass die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO auf die Luftblas-Zieltemperatur TAO gesetzt wird, welche bereits in Schritt S120 bestimmt worden ist.When the dehumidifying operation is selected with the dual mode, the ECU determines 90 in the steps S224 and S225 the second inner air-blowing target temperature TGCO according to the fourth formula F4. When the dehumidifying operation is selected without the double mode, that is, when the dehumidifying operation is selected with the face mode or the foot mode, the ECU determines 90 in the steps S224 and S226 the second inner air-blowing target temperature TGCO such that the second inner air-blowing target temperature TGCO is set to the target air-blowing temperature TAO, which is already in step S120 has been determined.

Als nächstes berechnet die ECU 90, wenn der Heizvorgang ausgewählt ist, in Schritt S231 einen Einstellwert der Drehzahl des Kompressors 10. Der Einstellwert der Drehzahl wird gemäß einer Abweichung zwischen dem Zielwert der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO und dem aktuellen Wert der zweiten inneren Luftblastemperatur TGC, welcher durch den zweiten Lufttemperatursensor 92 erfasst wird, berechnet, sodass die zweite innere Luftblastemperatur TGC zu der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO wird. Die Berechnung wird durch ein Fuzzy-Berechnungsverfahren durchgeführt.Next, the ECU calculates 90 if the heating process is selected, in step S231 a set value of the speed of the compressor 10 , The set value of the rotational speed is determined according to a deviation between the target value of the second inner air-blowing target temperature TGCO and the current value of the second inner-air-blowing temperature TGC detected by the second air temperature sensor 92 is detected, so that the second inner air-blowing temperature TGC becomes the second inner air-blowing target temperature TGCO. The calculation is performed by a fuzzy calculation method.

Wenn der Kühlvorgang oder der Entfeuchtungsvorgang ausgewählt ist, berechnet die ECU 90 in Schritt S232 oder S233 einen Einstellwert der Drehzahl des Kompressors 10. Der Einstellwert der Drehzahl wird gemäß einer Abweichung zwischen dem Zielwert der ersten inneren Luftblas-Zieltemperatur TEO und dem aktuellen Wert der ersten inneren Luftblastemperatur TE, der durch den ersten Lufttemperatursensor 91 erfasst wird, berechnet, sodass die erste innere Luftblastemperatur TE zu der ersten inneren Luftblas-Zieltemperatur TEO wird. Die Berechnung wird durch ein Fuzzy-Berechnungsverfahren durchgeführt.When the cooling or dehumidifying operation is selected, the ECU calculates 90 in step S232 or S233 a set value of the speed of the compressor 10 , The set value of the rotational speed is determined according to a deviation between the target value of the first inner air blowing target temperature TEO and the current value of the first inner air blowing temperature TE generated by the first air temperature sensor 91 is detected, so that the first inner air blowing temperature TE becomes the first inner air blowing target temperature TEO. The calculation is performed by a fuzzy calculation method.

Als nächstes bestimmt die ECU 90, wenn der Heizvorgang ausgewählt ist, in Schritt S241 einen Kältemittelzieldruck der Hochdruckseite, sodass der Wirkungsgrad des Dampfkompressions-Kühlkreises beinahe maximal wird. Der Kältemittelzieldruck wird gemäß der Kältemitteltemperatur der Auslassseite des zweiten Innenwärmetauschers 32, d.h. der inneren Kältemitteltemperatur TCO, welche durch den inneren Kältemitteltemperatursensor 98 erfasst wird, bestimmt.Next, the ECU determines 90 if the heating process is selected, in step S241 a high-pressure-side refrigerant target pressure, so that the efficiency of the vapor-compression refrigerant cycle becomes almost maximum. The refrigerant target pressure becomes according to the refrigerant temperature of the outlet side of the second indoor heat exchanger 32 ie, the internal refrigerant temperature TCO, which is determined by the internal refrigerant temperature sensor 98 is determined.

Wenn der Kühlvorgang ausgewählt ist, bestimmt die ECU 90 in Schritt S243 den Kältemittelzieldruck der Hochdruckseite, sodass der Wirkungsgrad des Dampfkompressions-Kühlkreises beinahe maximal wird. Der Kältemittelzieldruck wird gemäß der Kältemitteltemperatur der Auslassseite des Außenwärmetauschers 20, d.h. der äußeren Kältemitteltemperatur THO, welche durch den äußeren Kältemitteltemperatursensor 99 erfasst wird, bestimmt.When the cooling process is selected, the ECU determines 90 in step S243 the refrigerant target pressure of the high pressure side, so that the efficiency of the vapor compression refrigeration cycle is almost maximum. The refrigerant target pressure becomes according to the refrigerant temperature of the outlet side of the outdoor heat exchanger 20 , ie, the external refrigerant temperature THO, which is determined by the external refrigerant temperature sensor 99 is determined.

Als nächstes bestimmt die ECU 90, wenn der Heizvorgang ausgewählt ist, in Schritt S251 den Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils so, dass der Kältemitteldruck der Hochdruckseite zu dem in Schritt S241 bestimmten Kältemittelzieldruck der Hochdruckseite wird. Wenn der Kühlvorgang ausgewählt ist, bestimmt die ECU 90 den Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 41 in Schritt S253 so, dass der Kältemitteldruck der Hochdruckseite zu dem in Schritt S243 bestimmten Kältemittelzieldruck der Hochdruckseite wird.Next, the ECU determines 90 if the heating process is selected, in step S251 the degree of opening of the second expansion valve so that the refrigerant pressure of the high-pressure side to that in step S241 certain high-pressure-side refrigerant target pressure. When the cooling process is selected, the ECU determines 90 the opening degree of the first expansion valve 41 in step S253 such that the refrigerant pressure of the high pressure side to that in step S243 certain high-pressure-side refrigerant target pressure.

Wenn der Entfeuchtungsvorgang ausgewählt ist, steuert die ECU 90 jeden Öffnungsgrad des ersten und des zweiten Expansionsventils 41, 42 derart, dass die Temperatur der in die Fahrgastzelle blasenden Luft zu der Luftblas-Zieltemperatur TAO wird. Insbesondere wird, wenn die ECU 90 die Temperatur der in die Fahrgastzelle blasenden Luft erhöht, der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 41 vergrößert und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils 42 verkleinert. In diesem Fall wird die Wärmeabstrahlung des zweiten Innenwärmetauschers 32 erhöht und die Wärmeabstrahlung des Außenwärmetauschers 20 verringert oder der Außenwärmetauscher 20 arbeitet zum Aufnehmen der Wärme.When the dehumidification process is selected, the ECU controls 90 each opening degree of the first and second expansion valves 41 . 42 such that the temperature of the air blowing into the passenger compartment becomes the target air-blowing temperature TAO. In particular, when the ECU 90 the temperature of the air blowing into the passenger compartment increases, the opening degree of the first expansion valve 41 increases and the degree of opening of the second expansion valve 42 reduced. In this case, the heat radiation of the second indoor heat exchanger becomes 32 increases and the heat radiation of the outdoor heat exchanger 20 reduced or the outdoor heat exchanger 20 works to absorb the heat.

Wenn dagegen die ECU 90 die Temperatur der in die Fahrgastzelle blasenden Luft verringert, wird der Öffnungsgrad des ersten Expansionsventils 41 verkleinert und der Öffnungsgrad des zweiten Expansionsventils 42 vergrößert. In diesem Fall wird die Wärmeabstrahlung des zweiten Innenwärmetauschers 32 verringert und die Wärmeabstrahlung des Außenwärmetauschers 20 erhöht.If, on the other hand, the ECU 90 the temperature of air blowing into the passenger compartment decreases, the opening degree of the first expansion valve becomes 41 reduced and the opening degree of the second expansion valve 42 increased. In this case, the heat radiation of the second indoor heat exchanger becomes 32 decreases and the heat radiation of the outdoor heat exchanger 20 elevated.

Dann steuert in Schritt S260 die ECU 90 jedes Gerät (d.h. jedes Stellglied) in einen bestimmten Zustand wie beispielsweise den bestimmten Luftblasmodus, den bestimmten Betriebsmodus, die bestimmte Gebläsestufe, die bestimmte Drehzahl und den bestimmten Öffnungsgrad.Then steer in step S260 the ECU 90 each device (ie, each actuator) into a particular state such as the particular air-blowing mode, the particular mode of operation, the particular blower level, the particular speed, and the particular degree of opening.

Die Charakteristika jedes Betriebsmodus werden wie folgt beschrieben.The characteristics of each operating mode are described as follows.

Heizvorgang heating

Wenn der Dampfkompressions-Kühlkreis im Heizvorgang betrieben wird, werden das erste Expansionsventil 41 und das zweite Nebenkanalventil 42a geschlossen, und das zweite Expansionsventil 42 und das erste Nebenkanalventil 41a werden geöffnet, wie in 1 dargestellt. In diesem Fall zirkuliert das Kältemittel durch den Kompressor 10, den zweiten Innenwärmetauscher 32, das zweite Expansionsventil 42, den Außenwärmetauscher 20, den Innenwärmetauscher 60 (d.h. das erste Rohr 61), das erste Nebenkanalventil 41a, den Speicher 50, den Innenwärmetauscher 60 (d.h. das zweite Rohr 62) und den Kompressor 10.When the vapor compression refrigeration cycle is operated in the heating process, the first expansion valve becomes 41 and the second sub-channel valve 42a closed, and the second expansion valve 42 and the first subchannel valve 41a be opened as in 1 shown. In this case, the refrigerant circulates through the compressor 10 , the second indoor heat exchanger 32 , the second expansion valve 42 , the outdoor heat exchanger 20 , the indoor heat exchanger 60 (ie the first pipe 61 ), the first secondary channel valve 41a , the memory 50 , the indoor heat exchanger 60 (ie the second tube 62 ) and the compressor 10 ,

Wenn zu diesem Zeitpunkt der Luftblasmodus außer dem Doppelmodus ausgewählt ist, d.h. wenn der Fußmodus oder der Gesichtsmodus ausgewählt ist, beträgt der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 100% (d.h. vollständig geöffnet). Deshalb wird die in die Fahrgastzelle blasende Luft durch das aus dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel in dem zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt. Außerdem bewirkt der Innenwärmetauscher 60 stromab des Außenwärmetauschers 20, weil das Kältemittel durch das zweite Expansionsventil 42 dekomprimiert worden ist, sodass die Temperatur des Kältemittels verringert ist, kaum einen Wärmeaustausch.At this time, when the air blowing mode other than the double mode is selected, that is, when the foot mode or the face mode is selected, the opening degree SW of the air mix door is 81 100% (ie fully open). Therefore, the air blowing into the passenger compartment is exhausted from the compressor 10 output high-temperature refrigerant in the second indoor heat exchanger 32 heated. In addition, the internal heat exchanger causes 60 downstream of the outdoor heat exchanger 20 because the refrigerant passes through the second expansion valve 42 has been decompressed so that the temperature of the refrigerant is reduced, hardly a heat exchange.

Wenn der Doppelmodus ausgewählt ist, beträgt der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 61 weniger als 100% und mehr als 0%. Deshalb wird die durch den ersten Innenwärmetauscher 31 strömende Luft in zwei Teile getrennt. Ein Teil der Luft strömt durch den zweiten Innenwärmetauscher 32, sodass die Luft durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt wird. Der andere Teil der Luft strömt an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei, sodass die Luft nicht erwärmt wird. Deshalb wird der eine Teil der Luft die warme Luft und der andere Teil der Luft die kalte Luft. Im Doppelmodus bläst die warme Luft unten in die Fahrgastzelle und die kalte Luft bläst oben in die Fahrgastzelle. Somit wird die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft so gesteuert, dass sie eine andere Temperatur als diejenigen der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.When Dual mode is selected, the opening degree is SW of the air mix door 61 less than 100% and more than 0%. That is why the first through the indoor heat exchanger 31 flowing air separated into two parts. Part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 so that the air passes through the second indoor heat exchanger 32 is heated. The other part of the air flows at the second indoor heat exchanger 32 over, so that the air is not heated. Therefore one part of air becomes warm air and the other part of air becomes cold air. In dual mode, the warm air blows down into the passenger compartment and the cold air blows up into the passenger compartment. Thus, the air blowing up into the passenger compartment is controlled to have a different temperature from that of the air blowing down into the passenger compartment.

Zum Beispiel wird angenommen, dass in der vierten Formel F4 C5 auf 2, C6 auf -1 und C7 auf 0 gesetzt ist. Wenn in diesem Fall die erste innere Luftblastemperatur TE 15°C beträgt und der Doppelmodus ausgewählt ist, wird der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 zu etwa 50%. Dann wird die oben, d.h. aus dem Gesichtsauslass in die Fahrgastzelle blasende kalte Luft zu etwa 25°C, und die unten, d.h. aus dem Fußauslass in die Fahrgastzelle blasende warme Luft wird zu etwa 35°C.For example, it is assumed that in the fourth formula F4 C5 is set to 2, C6 to -1 and C7 to 0. In this case, when the first inner air blowing temperature TE is 15 ° C. and the double mode is selected, the opening degree SW of the air mix door becomes 81 to about 50%. Then, the above, ie blown from the face outlet into the passenger compartment cold air to about 25 ° C, and the bottom, ie blowing from the Fußauslass in the passenger compartment warm air is about 35 ° C.

Entfeuchtungsvorgangdehumidifying

Wenn der Dampfkompressions-Kühlkreis im Entfeuchtungsvorgang betrieben wird, sind das erste und das zweite Expansionsventil 41, 42 geöffnet und das erste und das zweite Nebenkanalventil 41a, 42a sind geschlossen, wie in 1 dargestellt. In diesem Fall zirkuliert das Kältemittel durch den Kompressor 10, den zweiten Innenwärmetauscher 32, das zweite Expansionsventil 42, den Außenwärmetauscher 20, den Innenwärmetauscher 60 (d.h. das erste Rohr 61), das erste Expansionsventil 41, den ersten Innenwärmetauscher 31, den Speicher 50, den Innenwärmetauscher 60 (d.h. das zweite Rohr 62) und den Kompressor 10.When the vapor compression refrigeration cycle is operated in the dehumidifying operation, the first and second expansion valves are 41 . 42 opened and the first and the second sub-channel valve 41a . 42a are closed, as in 1 shown. In this case, the refrigerant circulates through the compressor 10 , the second indoor heat exchanger 32 , the second expansion valve 42 , the outdoor heat exchanger 20 , the indoor heat exchanger 60 (ie the first pipe 61 ), the first expansion valve 41 , the first indoor heat exchanger 31 , the memory 50 , the indoor heat exchanger 60 (ie the second tube 62 ) and the compressor 10 ,

Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Luftblasmodus außer dem Doppelmodus ausgewählt ist, beträgt der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 100% (d.h. vollständig geöffnet). Deshalb wird die in die Fahrgastzelle blasende Luft durch den ersten Innenwärmetauscher 31 gekühlt und entfeuchtet. Dann wird die Luft durch das aus dem Kompressor 10 ausgegebene Hochtemperatur-Kältemittel in dem zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt.If an air blowing mode other than the double mode is selected at this time, the opening degree SW of the air mix door is 81 100% (ie fully open). Therefore, the air blowing into the passenger compartment is passed through the first indoor heat exchanger 31 cooled and dehumidified. Then the air gets out through the compressor 10 output high-temperature refrigerant in the second indoor heat exchanger 32 heated.

Wenn der Doppelmodus ausgewählt ist, beträgt der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 weniger als 100% und mehr als 0%. Deshalb wird die durch den ersten Innenwärmetauscher 31 strömende Luft in zwei Teile getrennt. Ein Teil der Luft strömt durch den zweiten Innenwärmetauscher 32, sodass die Luft durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt wird. Der andere Teil der Luft strömt an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei, sodass die Luft nicht erwärmt wird. Deshalb wird der eine Teil der Luft die warme Luft und der andere Teil der Luft die kalte Luft. Im Doppelmodus bläst warme Luft unten in die Fahrgastzelle, und die kalte Luft bläst oben in die Fahrgastzelle. Somit wird die oben in die Fahrgastzelle strömende Luft so gesteuert, dass sie eine andere Temperatur als diejenige der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.When Dual mode is selected, the opening degree is SW of the air mix door 81 less than 100% and more than 0%. That is why the first through the indoor heat exchanger 31 flowing air separated into two parts. Part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 so that the air passes through the second indoor heat exchanger 32 is heated. The other part of the air flows at the second indoor heat exchanger 32 over, so that the air is not heated. Therefore one part of air becomes warm air and the other part of air becomes cold air. In dual mode, warm air blows down into the passenger compartment and the cold air blows up into the passenger compartment. Thus, the air flowing up into the passenger compartment is controlled to have a different temperature than that of the air blowing down into the passenger compartment.

Kühlvorgangcooling process

Wenn der Dampfkompressions-Kühlkreis im Kühlvorgang betrieben wird, sind das erste Expansionsventil 41 und das zweite Nebenkanalventil 42a geöffnet, und das zweite Expansionsventil 42 und das erste Nebenkanalventil 41a sind geschlossen, wie in 1 dargestellt. In diesem Fall zirkuliert das Kältemittel durch den Kompressor 10, den zweiten Innenwärmetauscher 32, das zweite Nebenkanalventil 42a, den Außenwärmetauscher 20, den Innenwärmetauscher 60 (d.h. das erste Rohr 61), das erste Expansionsventil 41, den ersten Innenwärmetauscher 31, den Speicher 50, den Innenwärmetauscher 60 (d.h. das zweite Rohr 62) und den Kompressor 10.When the vapor compression refrigeration cycle is operated in the refrigeration process, the first expansion valve is 41 and the second sub-channel valve 42a opened, and the second expansion valve 42 and the first subchannel valve 41a are closed, as in 1 shown. In this case, the refrigerant circulates through the compressor 10 , the second indoor heat exchanger 32 , the second secondary channel valve 42a , the outdoor heat exchanger 20 , the indoor heat exchanger 60 (ie the first pipe 61 ), the first expansion valve 41 , the first indoor heat exchanger 31 , the memory 50 , the indoor heat exchanger 60 (ie the second tube 62 ) and the compressor 10 ,

Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Luftblasmodus außer dem Doppelmodus ausgewählt ist, beträgt der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 im allgemeinen 0% (d.h. vollständig geschlossen). Deshalb wird die in die Fahrgastzelle blasende Luft durch den ersten Innenwärmetauscher 31 gekühlt. Dann bläst die Luft in die Fahrgastzelle, ohne durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt zu werden. Außerdem bewirkt der Innenwärmetauscher 60 stromab des ersten Innenwärmetauschers 31, weil das Kältemittel durch das erste Expansionsventil 41 dekomprimiert worden ist, sodass die Temperatur des Kältemittels verringert ist, einen Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruck-Kältemittel und dem Niederdruck-Kältemittel. Deshalb wird die Enthalpie des in den ersten Innenwärmetauscher strömenden Kältemittels kleiner, sodass die Kühlleistung des Dampfkompressions-Kühlkreises vergrößert wird. If an air blowing mode other than the double mode is selected at this time, the opening degree SW of the air mix door is 81 generally 0% (ie fully closed). Therefore, the air blowing into the passenger compartment is passed through the first indoor heat exchanger 31 cooled. Then the air blows into the passenger compartment, without passing through the second indoor heat exchanger 32 to be heated. In addition, the internal heat exchanger causes 60 downstream of the first indoor heat exchanger 31 because the refrigerant passes through the first expansion valve 41 has been decompressed so that the temperature of the refrigerant is reduced, a heat exchange between the high-pressure refrigerant and the low-pressure refrigerant. Therefore, the enthalpy of the refrigerant flowing into the first indoor heat exchanger becomes smaller, so that the cooling capacity of the vapor compression refrigerant cycle is increased.

Falls der Doppelmodus ausgewählt ist, beträgt der Öffnungsgrad SW der Luftmischklappe 81 weniger als 100% und mehr als 0%. Deshalb wird die durch den ersten Innenwärmetauscher 31 strömende Luft in zwei Teile getrennt. Ein Teil der Luft strömt durch den zweiten Innenwärmetauscher 32, sodass die Luft durch den zweiten Innenwärmetauscher 32 erwärmt wird. Der andere Teil der Luft strömt an dem zweiten Innenwärmetauscher 32 vorbei, sodass die Luft nicht erwärmt wird. Deshalb wird der eine Teil der Luft die warme Luft, und der andere Teil der Luft wird die kalte Luft. Im Doppelmodus bläst die warme Luft unten in die Fahrgastzelle und die kalte Luft bläst oben in die Fahrgastzelle. Somit wird die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft so gesteuert, dass sie eine andere Temperatur als diejenige der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.If the double mode is selected, the opening degree is SW of the air mix door 81 less than 100% and more than 0%. That is why the first through the indoor heat exchanger 31 flowing air separated into two parts. Part of the air flows through the second indoor heat exchanger 32 so that the air passes through the second indoor heat exchanger 32 is heated. The other part of the air flows at the second indoor heat exchanger 32 over, so that the air is not heated. Therefore one part of air becomes warm air, and the other part of air becomes cold air. In dual mode, the warm air blows down into the passenger compartment and the cold air blows up into the passenger compartment. Thus, the air blowing up into the passenger compartment is controlled to have a different temperature than that of the air blowing down into the passenger compartment.

Wenn in diesem Ausführungsbeispiel der Doppelmodus ausgewählt ist, wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 in einer solchen Weise gesteuert, dass die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 höher als die Luftblas-Zieltemperatur TAO wird, d.h. die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 höher als die Luftblas-Zieltemperatur TAO wird. Deshalb wird der Energieverbrauch des Kompressors 10 erhöht, d.h. der Energieverbrauch des Dampfkompressions-Kühlkreises wird erhöht. Wenn jedoch die Klimalast groß ist, wird im allgemeinen der Kältemitteldruck der Hochdruckseite höher als der kritische Druck des Kältemittels. Daher kommt das Kältemittel einfach auf eine hohe Temperatur. Deshalb ist der Anstieg des Energieverbrauchs des Kompressors 10 begrenzt, und die oben in die Fahrgastzelle blasende Luft wird so gesteuert, dass sie eine andere Temperatur als diejenige der unten in die Fahrgastzelle blasenden Luft hat.In this embodiment, when the double mode is selected, the heating performance of the second indoor heat exchanger becomes 32 controlled in such a way that the temperature of the second internal heat exchanger 32 is higher than the target air temperature TAO, ie the temperature of the air immediately after flowing through the second internal heat exchanger 32 higher than the target air temperature TAO. Therefore, the energy consumption of the compressor 10 increases, ie the energy consumption of the vapor compression refrigeration cycle is increased. However, when the environmental load is large, generally, the refrigerant pressure of the high-pressure side becomes higher than the critical pressure of the refrigerant. Therefore, the refrigerant simply comes to a high temperature. Therefore, the increase in the energy consumption of the compressor 10 is limited, and the air blowing up into the passenger compartment air is controlled so that it has a different temperature than that of the blowing down into the passenger compartment air.

Wenn ferner der Gesichtsmodus oder der Fußmodus ausgewählt ist, wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 in einer solchen Weise gesteuert, dass die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO wird, d.h. die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO wird.Further, when the face mode or the foot mode is selected, the heating power of the second indoor heat exchanger becomes 32 controlled in such a way that the temperature of the second internal heat exchanger 32 is equal to the air-blowing target temperature TAO, ie the temperature of the air immediately after flowing through the second internal heat exchanger 32 equal to the target air temperature TAO.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Wie in 9 dargestellt, wird in einem zweiten Ausführungsbeispiel, wenn der Doppelmodus ausgewählt ist und die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als eine vorgegebene Temperatur wird, die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO wie folgt bestimmt. Der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 und der Luftblas-Zieltemperatur TAO wird kleiner als der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 und der Luftblas-Zieltemperatur TAO in einem Fall, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO niedriger als die vorgegebene Temperatur ist.As in 9 12, in a second embodiment, when the dual mode is selected and the target air-blowing temperature TAO becomes higher than a predetermined temperature, the second target internal air-blowing temperature TGCO is determined as follows. The temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second internal heat exchanger 32 and the target air-blowing temperature TAO becomes smaller than the temperature difference between the temperature immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the target air-blowing temperature TAO in a case when the target air-blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature.

Wenn zum Beispiel die Luftblas-Zieltemperatur TAO niedriger als die vorgegebene Temperatur ist, wird die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO zu dem Zweifachen der Luftblas-Zieltemperatur TAO bestimmt, wie in 9 dargestellt. Wenn andererseits die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als die vorgegebene Temperatur ist, wird die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO bestimmt. Hierbei wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 auch durch die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO definiert.For example, if the target air-blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature, the second target internal air-blowing temperature TGCO is set to twice the target air-blowing temperature TAO as shown in FIG 9 shown. On the other hand, when the target air-blowing temperature TAO is higher than the predetermined temperature, the second target internal air-blowing temperature TGCO is set equal to the target air-blowing temperature TAO. Here, the heating power of the second internal heat exchanger 32 also defined by the second internal air-blowing target temperature TGCO.

Die Charakteristika jedes Betriebsmodus im zweiten Ausführungsbeispiel werden wie folgt beschrieben.The characteristics of each operation mode in the second embodiment will be described as follows.

Wenn die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO durch die vierte Formel F4 bestimmt wird und der Doppelmodus ausgewählt ist, wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 in einer solchen Weise gesteuert, dass die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 höher als die Luftblas-Zieltemperatur TAO wird. Deshalb wird der Energieverbrauch des Dampfkompressions-Kühlkreises erhöht.When the second inner air blowing target temperature TGCO is determined by the fourth formula F4 and the double mode is selected, the heating performance of the second indoor heat exchanger becomes 32 controlled in such a way that the temperature of the air immediately after flowing through the second internal heat exchanger 32 higher than the target air temperature TAO. Therefore, the power consumption of the vapor compression refrigerating cycle is increased.

Jedoch wird in diesem Ausführungsbeispiel, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als die vorgegebene Temperatur wird, der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 und der Luftblas-Zieltemperatur TAO kleiner als der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 und der Luftblas-Zieltemperatur TAO in einem Fall, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. Mit anderen Worten wird, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als die vorgegebene Temperatur wird, die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO so bestimmt, dass sie gleich oder beinahe gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO ist. Deshalb wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 reduziert, sodass der Energieverbrauch des Dampfkompressions-Kühlkreises nur begrenzt steigt.However, in this embodiment, when the target air blowing temperature TAO becomes higher than the predetermined temperature, the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger becomes 32 and the air-blowing target temperature TAO smaller than the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the target air-blowing temperature TAO in a case when the target air-blowing temperature TAO is lower than the predetermined temperature. In other words, when the target air-blowing temperature TAO becomes higher than the predetermined temperature, the second inside air-blowing target temperature TGCO is determined to be equal to or almost equal to the target air-blowing temperature TAO. Therefore, the heating power of the second indoor heat exchanger 32 reduced, so that the energy consumption of the vapor compression refrigeration cycle increases only limited.

In 9 wird der Anstieg der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO entsprechend der Luftblas-Zieltemperatur TAO verändert. Da jedoch die Luftblas-Zieltemperatur TAO mit der Umgebungstemperatur und der Innenlufttemperatur zusammenhängt, kann der Anstieg der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO auch entsprechend der Umgebungstemperatur oder der Innenlufttemperatur verändert werden. Wenn die Umgebungstemperatur oder die Innenlufttemperatur höher als eine vorgegebene Temperatur wird, wird die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO wie folgt bestimmt. Der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 und der Luftblas-Zieltemperatur TAO wird kleiner als der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des zweiten Innenwärmetauschers 32 und der Luftblas-Zieltemperatur TAO in einem Fall, wenn die Umgebungstemperatur oder die Innenlufttemperatur niedriger als die vorgegebene Temperatur ist. Mit anderen Worten wird, wenn die Umgebungstemperatur oder die Innenlufttemperatur höher als eine vorgegebene Temperatur wird, die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO gleich oder beinahe gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO bestimmt. Hierbei wird die Heizleistung des zweiten Innenwärmetauschers 32 auch durch die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO definiert.In 9 the increase of the second inner air-blowing target temperature TGCO is changed in accordance with the target air-blowing temperature TAO. However, since the target air-blowing temperature TAO is related to the ambient temperature and the inside air temperature, the increase in the second internal air-blowing target temperature TGCO may also be changed according to the ambient temperature or the inside air temperature. When the ambient temperature or the indoor air temperature becomes higher than a predetermined temperature, the second inner air-blowing target temperature TGCO is determined as follows. The temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second internal heat exchanger 32 and the target air-blowing temperature TAO becomes smaller than the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the second indoor heat exchanger 32 and the target air-blowing temperature TAO in a case when the ambient temperature or the inside air temperature is lower than the predetermined temperature. In other words, when the ambient temperature or the indoor air temperature becomes higher than a predetermined temperature, the second inner air-blowing target temperature TGCO is determined to be equal to or almost equal to the target air-blowing temperature TAO. Here, the heating power of the second internal heat exchanger 32 also defined by the second internal air-blowing target temperature TGCO.

Obwohl die zweite innere Luftblas-Zieltemperatur TGCO gleich oder beinahe gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO bestimmt wird, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als die vorgegebene Temperatur wird, kann die Temperatur des zweiten Innenwärmetauschers 32 anstelle der zweiten inneren Luftblas-Zieltemperatur TGCO direkt gesteuert werden, um so gleich oder beinahe gleich der Luftblas-Zieltemperatur TAO zu sein, wenn die Luftblas-Zieltemperatur TAO höher als die vorgegebene Temperatur wird.Although the second inner air-blowing target temperature TGCO is determined equal to or almost equal to the target air-blowing temperature TAO, when the target air-blowing temperature TAO becomes higher than the predetermined temperature, the temperature of the second indoor heat exchanger may 32 instead of the second inner air-blowing target temperature TGCO, so as to be equal to or almost equal to the target air-blowing temperature TAO when the target air-blowing temperature TAO becomes higher than the predetermined temperature.

Modifikationenmodifications

Obwohl der zweite Innenwärmetauscher 32 als ein Heizelement verwendet wird, d.h. der zweite Innenwärmetauscher 32 als ein Wärmetauscher der Hochdruckseite des Dampfkompressions-Kühlkreises verwendet wird, kann anstelle des zweiten Innenwärmetauschers 32 als Heizelement 32 auch ein elektrisches Heizelement verwendet werden, wie in 10 dargestellt. Obwohl das Kältemittel Kohlendioxid ist, sodass der Ausgabedruck, d.h. der Kältemitteldruck der Hochdruckseite höher als der kritische Druck des Kältemittels komprimiert wird, kann als Kältemittel auch Freon-Gas wie beispielsweise R134a verwendet werden, sodass der Ausgabedruck des Kältemittels niedriger als der kritische Druck des Kältemittels ist.Although the second indoor heat exchanger 32 is used as a heating element, ie the second internal heat exchanger 32 is used as a heat exchanger of the high pressure side of the vapor compression refrigeration cycle, instead of the second internal heat exchanger 32 as a heating element 32 Also, an electric heating element can be used, as in 10 shown. Although the refrigerant is carbon dioxide so that the discharge pressure, ie, the high-pressure refrigerant pressure is compressed higher than the critical pressure of the refrigerant, freon gas such as R134a may be used as the refrigerant, so that the discharge pressure of the refrigerant is lower than the critical pressure of the refrigerant is.

Solche Änderungen und Modifikationen liegen selbstverständlich im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.Such changes and modifications are of course within the scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims (14)

Klimasystem mit einem Dampfkompressions-Kühlkreis mit einem Fußmodus (Füße) zum Blasen von Luft unten in eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, einem Gesichtsmodus (Gesicht) zum Blasen der Luft oben in die Fahrgastzelle und einem Doppelmodus zum Blasen der Luft sowohl oben als auch unten in die Fahrgastzelle, umfassend ein Klimagehäuse (80) zum Vorsehen eines Luftkanals der in die Fahrgastzelle blasenden Luft; ein in dem Klimagehäuse (80) angeordnetes Heizelement (32) zum Heizen der durch das Klimagehäuse (80) strömenden Luft, wobei die Heizleistung des Heizelements (32) regelbar ist; eine in dem Klimagehäuse (80) angeordnete Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung (81) zum Regeln eines Verhältnisses eines durch das Heizelement (32) erwärmten Luftstroms zu dem an dem Heizelement (32) vorbei strömenden Luftstrom und zum Strömen der Luft stromab; einen Fußauslass, eingerichtet zum Blasen von Luft von unten in die Fahrgastzelle, wobei der Fußauslass in dem Klimagehäuse (80) stromabwärts des Heizelements (32) angeordnet ist; einen Gesichtsauslass, eingerichtet zum Blasen von Luft von oben in die Fahrgastzelle, wobei der Gesichtsauslass in dem Klimagehäuse stromabwärts des Heizelements (32) angeordnet ist; eine Luftblas-Wechseleinrichtung (84), eingerichtet zum Auswählen eines Modus von Fußmodus (Füße), Gesichtsmodus (Gesicht) und Doppelmodus, wobei der Fußauslass und der Gesichtsauslass dahingehend gesteuert werden, zu öffnen und zu schließen; eine elektronische Steuereinrichtung (90), eingerichtet zum Berechnen einer Zieltemperatur (TAO) der in die Fahrgastzelle blasenden Luft; zum Steuern einer Heizleistung des Heizelements (32), um die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) gleich der Zieltemperatur (TAO) einzustellen, wenn der Fußmodus oder der Gesichtsmodus gewählt ist, und um die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelementes (32) höher als die Zieltemperatur (TAO) einzustellen, wenn der Doppelmodus ausgewählt ist; und zum Bestimmen eines Luftströmungsverhältnisses der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung (81) in einer solchen Weise, dass die gesamte Luftströmung durch das Heizelement (32) strömt, wenn die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) gleich der oder niedriger als die Zieltemperatur (TAO) ist, und dass die Luftströmung zumindest teilweise an dem Heizelement (32) vorbei strömt, wenn die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) höher als die Zieltemperatur (TAO) ist, wobei die elektronische Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, das Luftströmungsverhältnis im Bereich zwischen vollständigem Durchströmen des Heizelements (32) bis Umgehung des Heizelementes (32) zu bestimmen, wenn ein Heizbetrieb und der Doppelmodus gewählt sind; wobei im Doppelmodus die Temperatur von unten in die Fahrgastzelle geblasener Luft höher als die Temperatur von oben in die Fahrgastzelle geblasener Luft ist, und wobei die elektronische Steuereinrichtung (90) ferner eingerichtet ist, die Heizleistung des Heizelements (32) dahingehend zu steuern, dass die Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) gleich einer inneren Luftblas-Ziel-Temperatur (TGCO) wird, welche der Zieltemperatur (TAO) entspricht, wenn der Heizbetrieb und der Fußmodus oder der Gesichtsmodus ausgewählt sind, und welche größer als die Zieltemperatur (TAO) ist, wenn der Heizbetrieb und der Doppelmodus ausgewählt sind.An air conditioning system having a vapor compression refrigeration cycle with a foot mode (feet) for blowing air down into a passenger compartment of a vehicle, a face mode (face) for blowing the air up into the passenger compartment and a dual mode for blowing the air both up and down in the A passenger cabin comprising an air conditioning case (80) for providing an air passage of the air blowing in the passenger compartment; a heating element (32) disposed in the air conditioning case (80) for heating the air flowing through the air conditioning case (80), the heating power of the heating element (32) being controllable; an air flow ratio control means (81) disposed in the air conditioning case (80) for controlling a ratio of an air flow heated by the heating element (32) to the air flow passing the heating element (32) and downstream of flowing the air; a foot outlet adapted to blow air from below into the passenger compartment, the foot outlet being disposed in the air conditioning case (80) downstream of the heating element (32); a face outlet adapted to blow air from above into the passenger compartment, the face outlet being disposed in the air conditioning case downstream of the heating element (32); air blower changing means (84) arranged to select a mode of foot mode (feet), face mode (face) and double mode, the foot outlet and the face outlet being controlled to open and close; electronic control means (90) arranged to calculate a target temperature (TAO) of the air blowing into the passenger compartment; for controlling a heating power of the heating element (32) to equal the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) Set target temperature (TAO) when the foot mode or the face mode is selected and to set the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) higher than the target temperature (TAO) when the double mode is selected; and determining an air flow ratio of the air flow ratio controller (81) in such a manner that the total air flow through the heating element (32) flows when the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) is equal to or lower than the target temperature ( TAO), and that the air flow at least partially bypasses the heating element (32) when the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) is higher than the target temperature (TAO), the electronic control device (90) being arranged to determine the air flow ratio in the range between complete flow through the heating element (32) to bypass the heating element (32) when a heating mode and the double mode are selected; wherein in the dual mode the temperature from below in the passenger compartment blown air is higher than the temperature from the top blown air in the passenger compartment, and wherein the electronic control device (90) is further adapted to control the heating power of the heating element (32) in that Temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) becomes equal to an inner air blowing target temperature (TGCO), which corresponds to the target temperature (TAO) when the heating mode and the foot mode or the face mode are selected, and which are greater than the target temperature (TAO) is when heating mode and double mode are selected. Klimasystem nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (90) dahingehend eingerichtet ist, dann, wenn der Doppelmodus ausgewählt ist und die Zieltemperatur (TAO) höher als eine vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements (32) so zu steuern, dass der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) und der Zieltemperatur (TAO) niedriger gemacht wird als der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) und der Zieltemperatur (TAO) in einem Fall, wenn die Zieltemperatur (TAO) gleich oder niedriger als die vorgegebene Temperatur ist.Climate system after Claim 1 wherein the control means (90) is arranged to, when the dual mode is selected and the target temperature (TAO) is higher than a predetermined temperature, control the heating power of the heating element (32) such that the temperature difference between the temperature of the air is made lower immediately after flowing through the heating element (32) and the target temperature (TAO) than the temperature difference between the temperature of the air immediately after flowing through the heating element (32) and the target temperature (TAO) in a case when the target temperature (TAO) is the same or lower than the predetermined temperature. Klimasystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Heizelement (32) die Luft mittels eines Hochdruck-Kältemittels des Dampfkompressions-Kühlkreises als Wärmequelle erwärmt.Climate system after Claim 1 or 2 wherein the heating element (32) heats the air by means of a high pressure refrigerant of the vapor compression refrigeration cycle as a heat source. Klimasystem nach Anspruch 3, wobei der Ausgabedruck des Kältemittels in dem Dampfkompressions-Kühlkreis höher als ein kritischer Druck des Kältemittels ist.Climate system after Claim 3 wherein the output pressure of the refrigerant in the vapor compression refrigeration cycle is higher than a critical pressure of the refrigerant. Klimasystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Kältemittel in dem Dampfkompressions-Kühlkreis Kohlendioxid ist.Climate system after Claim 3 or 4 wherein the refrigerant in the vapor compression refrigeration cycle is carbon dioxide. Klimasystem nach Anspruch 3, wobei der Ausgabedruck des Kältemittels in dem Dampfkompressions-Kühlkreis niedriger als ein kritischer Druck des Kältemittels ist.Climate system after Claim 3 wherein the discharge pressure of the refrigerant in the vapor compression refrigerating cycle is lower than a critical pressure of the refrigerant. Klimasystem nach Anspruch 3 oder 6, wobei das Kältemittel in dem Dampfkompressions-Kühlkreis Freon ist.Climate system after Claim 3 or 6 wherein the refrigerant in the vapor compression refrigeration cycle is Freon. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend eine Klimakonsole (100), eingerichtet zum Eingeben einer Solltemperatur (TSET); einen Innenlufttemperatursensor (94), eingerichtet zum Erfassen einer Innenlufttemperatur (TR), welches die Temperatur der Luft innerhalb der Fahrgastzelle ist; einen Umgebungstemperatursensor (93), eingerichtet zum Erfassen einer Umgebungstemperatur (TAM), welches die Temperatur der Umgebung außerhalb der Fahrgastzelle ist; und einen Sonneneinstrahlungssensor (95), eingerichtet zum Erfassen einer in die Fahrgastzelle gelangenden Sonneneinstrahlung (TS), wobei die elektronische Steuereinheit (90) eingerichtet ist, die Zieltemperatur (TAO) gemäß einer ersten Formel (F1) zu berechnen: $$\text{TAO}=\text{KSET}\times \text{TSET}-\text{KR}\times \text{TR}-\text{KAM}\times \text{TAM}-\text{KS}\times \text{TS}+\text{C1}$$

wobei KSET, KR, KAM und KS Regelfaktoren sind und C1 eine Ausgleichskonstante ist.Air conditioning system according to one of Claims 1 to 7 further comprising a climate console (100) configured to input a set temperature (TSET); an inside air temperature sensor (94) configured to detect an inside air temperature (TR) which is the temperature of the air inside the passenger compartment; an ambient temperature sensor (93) configured to detect an ambient temperature (TAM) which is the temperature of the environment outside the passenger compartment; and a solar irradiation sensor (95) configured to detect solar radiation (TS) entering the passenger compartment, the electronic control unit (90) being arranged to calculate the target temperature (TAO) according to a first formula (F1): $$\text{TAO}=\text{KSET}\times \text{TSET}-\text{KR}\times \text{TR}-\text{CAME}\times \text{TAM}-\text{KS}\times \text{TS}+\text{C1}$$

where KSET, KR, KAM and KS are control factors and C1 is a compensation constant. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend einen Wärmetauscher (31), eingerichtet zum Kühlen der Luft; einen ersten Lufttemperatursensor (91), eingerichtet zum Erfassen einer ersten inneren Luftblastemperatur (TE), welches die Temperatur der aus dem Wärmetauscher (31) blasenden Luft ist, und einen zweiten Lufttemperatursensor (92), eingerichtet zum Erfassen einer zweiten inneren Luftblastemperatur (TGC), welches die Temperatur der aus dem Heizelement (32) blasenden Luft ist, wobei die Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, einen Öffnungsgrad (SW) der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung (81) gemäß einer zweiten Formel (F2) zu bestimmen: $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}/\left\{\text{TGC}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}\times 100$$

wobei C2 eine Ausgleichskonstante ist, wenn das Klimasystem in einem Modus außer dem Doppelmodus des Kühlvorgangs betrieben wird; und wobei die Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, den Öffnungsgrad (SW) der Luftströmungsverhältnis-Regeleinrichtung (81) gemäß einer dritten Formel (F3) zu bestimmen: $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}/\left\{\left(\text{TGC}+\text{C4}\right)-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}\times 100$$

wobei C3 und C4 Ausgleichskonstanten sind, wenn das Klimasystem im Doppelmodus des Kühlvorgangs betrieben wird.Air conditioning system according to one of Claims 1 to 8th further comprising a heat exchanger (31) adapted to cool the air; a first air temperature sensor (91) configured to detect a first inner air blowing temperature (TE) which is the temperature of the air blowing from the heat exchanger (31), and a second air temperature sensor (92) arranged to detect a second inner air blowing temperature (TGC) which is the temperature of the air blowing from the heating element (32), the control device (90) being arranged to determine an opening degree (SW) of the air flow ratio control device (81) according to a second formula (F2): $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}/\left\{\text{TGC}-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}\times 100$$

wherein C2 is a compensation constant when the air conditioning system is operated in a mode other than the dual mode of the cooling operation; and wherein the control means (90) is arranged to determine the opening degree (SW) of the air flow ratio control means (81) according to a third formula (F3): $$\text{SW}=\left\{\text{TAO}-\left(\text{TE}+\text{C3}\right)\right\}/\left\{\left(\text{TGC}+\text{C4}\right)-\left(\text{TE}+\text{C}2\right)\right\}\times 100$$

where C3 and C4 are equalization constants when operating the air conditioning system in the dual mode of cooling. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 und 3-9, wobei die Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, dann, wenn der Doppelmodus ausgewählt ist und die Zieltemperatur (TAO) höher als eine vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements (32) so zu steuern, dass der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Heizelements (32) und der Zieltemperatur (TAO) kleiner gemacht wird als der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Heizelements (32) und der Zieltemperatur (TAO) in einem Fall, wenn die Zieltemperatur (TAO) gleich oder niedriger als die vorgegebene Temperatur ist.Air conditioning system according to one of Claims 1 and 3 - 9 wherein the control means (90) is arranged, when the dual mode is selected and the target temperature (TAO) is higher than a predetermined temperature, controlling the heating power of the heating element (32) so that the temperature difference between the temperature of the heating element ( 32) and the target temperature (TAO) is made smaller than the temperature difference between the temperature of the heating element (32) and the target temperature (TAO) in a case where the target temperature (TAO) is equal to or lower than the predetermined temperature. Klimasystem nach Anspruch 10, wobei die Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, dann, wenn der Doppelmodus ausgewählt ist und die Zieltemperatur (TAO) höher als die vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements (32) so zu steuern, dass die Temperatur des Heizelements (32) gleich der Zieltemperatur (TAO) wird.Climate system after Claim 10 wherein the control means (90) is arranged, when the dual mode is selected and the target temperature (TAO) is higher than the predetermined temperature, controlling the heating power of the heating element (32) so that the temperature of the heating element (32) is equal the target temperature (TAO) is. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 und 3-9, bei welchem die elektronische Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, eine zweite Zieltemperatur (TGCO) der Luft unmittelbar nach Durchströmen des Heizelements (32) zu berechnen, wobei die Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, dann, wenn der Doppelmodus ausgewählt ist und die Zieltemperatur (TAO) höher als eine vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements (32) so zu steuern, dass der Temperaturunterschied zwischen der zweiten Zieltemperatur (TGCO) und der Zieltemperatur (TAO) kleiner gemacht wird als der Temperaturunterschied zwischen der zweiten Zieltemperatur (TGCO) und der Zieltemperatur (TAO) in einem Fall, wenn die Zieltemperatur (TAO) gleich der oder niedriger als die vorgegebene Temperatur ist.Air conditioning system according to one of Claims 1 and 3 - 9 wherein the electronic control means (90) is arranged to calculate a second target temperature (TGCO) of the air immediately after flowing through the heating element (32), the control means (90) being arranged, when the dual mode is selected and the target temperature (TAO) is higher than a predetermined temperature, controlling the heating power of the heating element (32) so that the temperature difference between the second target temperature (TGCO) and the target temperature (TAO) is made smaller than the temperature difference between the second target temperature (TGCO) and the target temperature (TAO) in a case when the target temperature (TAO) is equal to or lower than the predetermined temperature. Klimasystem nach Anspruch 12, wobei die Steuereinrichtung (90) eingerichtet ist, dann, wenn der Doppelmodus ausgewählt ist und die Zieltemperatur (TAO) höher als die vorgegebene Temperatur ist, die Heizleistung des Heizelements (32) so zu steuern, dass die zweite Zieltemperatur (TGCO) gleich der Zieltemperatur (TAO) wird.Climate system after Claim 12 wherein the control means (90) is arranged, when the dual mode is selected and the target temperature (TAO) is higher than the predetermined temperature, controlling the heating power of the heating element (32) so that the second target temperature (TGCO) equals Target temperature (TAO) is. Klimasystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Heizelement (32) durch einen weiteren Wärmetauscher (32) vorgesehen ist, der ein Hochdruck-Kältemittel des Dampfkompressions-Kühlkreislaufs verwendet.Air conditioning system according to one of Claims 1 to 13 wherein the heating element (32) is provided by a further heat exchanger (32) using a high pressure refrigerant of the vapor compression refrigeration cycle.

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