DE112012003599B4

DE112012003599B4 - Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112012003599B4
Application number: DE112012003599.2T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Ichishi; Yoshinori Yanagimachi; Yasushi Kondo; Ryuji Hayashi; Yoshihisa Shimada; Hidekazu Hirabayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2032-07-04
Also published as: WO2013031379A1; JP2013049309A; CN103764419B; US20140060796A1; DE112012003599T5; JP5532029B2; CN103764419A

Abstract

Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug, mit:einem Gebläse (32), das Gebläseluft erzeugt;einem erwärmenden Wärmetauscher (36), der die Gebläseluft erwärmt durch einen Wärmeaustausch zwischen der Gebläseluft und einem Wärmemedium;einer Steuereinrichtung (50), die den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) bestimmt; undeiner Luftauslassmodus-Schalteinrichtung (39d, 39e, 39f), die zwischen einer Vielzahl an Luftauslassmodi schaltet durch ein Schalten von Anteilen der Luftströmung, die von einer Vielzahl an Auslässen (39a, 39b, 39c) herausgeblasen werden, die einen Gesichtsluftauslass (39a), der die Gebläseluft zu einem Oberkörper eines Insassen herausbläst, und einen Fußluftauslass (39b) umfassen, der die Gebläseluft zu einem Unterkörper eines Insassen herausbläst, wobeidie Steuereinrichtung (50)den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis einer Temperatur des Wärmemediums begrenzt; unddie Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) lockert, wenn der Luftauslassmodus ein Zwei-Niveau-Modus ist, bei dem die Gebläseluft von sowohl dem Gesichtsluftauslass (39a) als auch dem Fußluftauslass (39b) herausgeblasen wird, wobei die Steuereinrichtung (50)den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis einer an der Luftkonditioniereinrichtung wirkenden Last bestimmt;einen oberen Grenzwert des Verfügungsfaktors auf der Basis der Temperatur des Wärmemediums bestimmt;den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) so begrenzt, dass der Verfügungsfaktor des Gebläses (32) gleich wie oder kleiner als der obere Grenzwert ist, wenn der Luftauslassmodus ein Modus ist, bei dem die Gebläseluft zumindest von dem Fußluftauslass (39b) herausgeblasen wird; undden oberen Grenzwert so bestimmt, dass er gleich wie oder größer als der Verfügungsfaktor des Gebläses (32) ist, der auf der Basis der an der Luftkonditioniereinrichtung wirkenden Last bestimmt wird, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug.
HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
In einer herkömmlichen Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug wird eine Steuerung ausgeführt, bei der ein Gebläse angehalten wird, wenn eine Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur nicht höher als eine vorbestimmte Temperatur ist, das Gebläse gestartet wird, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur höher als die vorbestimmte Temperatur wird, und die Menge an von dem Gebläse geblasener Luft erhöht wird, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur ansteigt (siehe beispielsweise JP 2769073 B2 ). Dies verhindert, dass ein Insasse des Fahrzeugs sich als nicht gewärmt empfindet, wenn das Gebläse unzureichend erwärmte Luft zu den Füßen des Insassen bläst, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur gering ist, wenn beispielsweise eine Heizeinrichtung gestartet wird.
Die JP H06-135218 A offenbart eine Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug. Die JP H06-135218 A offenbart eine Moduswahl (z.B. Fußmodus oder Modus mit hohem Niveau (high level)) und ein Anhalten eines Ventilators auf der Basis der Temperatur des Verbrennungsmotorkühlwassers. Wenn das Verbrennungsmotorkühlwasser unterhalb einer ersten vorbestimmten Temperatur ist, wird der Ventilator angehalten.
Die JP H10-166841 A offenbart eine andere Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug. Die JP H10-166841 A offenbart eine Moduswahl (z.B. Gesichtsluftdurchlass, Fußluftdurchlass oder Enteisungsdurchlass). Wenn die Wassertemperatur zwischen 25°C und 35°C ist, wird Luft lediglich zu dem Gesichtsluftdurchlass und dem Enteisungsdurchlass zugeführt. Wenn die Wassertemperatur zwischen 35°C und 45°C ist, wird Luft zu allen drei Durchlässen zugeführt.
Die DE 600 14 301 T2 offenbart eine andere Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug. Die DE 600 14 301 T2 offenbart eine Moduswahl (z.B. Gesichtsluftmodus, Fußluftmodus, Zwei-Niveau-Modus (Gesichtsluft und Fußluft), Defrostermodus oder Fuß/Defrostermodus). In einer Hauptsteuerung werden die Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Außenlufttemperatur, eine Sonnenlichtmenge berücksichtigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Wenn jedoch die in JP 2769073 B2 beschriebene Ausführung angewendet wird, muss die Temperatur des Verbrennungsmotorkühlwassers (ein Wärmemedium zum Erwärmen der geblasenen Luft) ansteigen, um die Rate der Luftströmung zu erhöhen. Daher empfindet, wenn die Temperatur des Verbrennungsmotorkühlwassers gering ist, der Insasse es als heiß am Oberkörper (insbesondere am Gesicht) und als weniger angenehm unter starker Sonneneinstrahlung, da die Luftströmungsrate von dem Gesichtsluftauslass in einem Zwei-Niveau-Modus sehr gering ist.
Im Lichte der vorstehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, die dazu in der Lage ist, die Annehmlichkeit für einen Insassen zu verbessern, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist.
Lösung der Aufgabe
Die vorstehend erläuterte Aufgabe wird durch eine Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Alternative Luftkonditioniervorrichtungen sind in den Ansprüchen 3, 5 und 6 aufgezeigt. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
In Anspruch 1 wird eine Einschränkung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) gelockert. Daher ist es möglich, die Luftströmungsmenge, die von dem Gesichtsluftauslass herausgeblasen wird, sogar dann zu erhöhen, wenn die Temperatur des Wärmemediums nicht ausreichend hoch ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Annehmlichkeit des Insassen sogar dann zu verbessern, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist.
Außerdem wird ermöglicht, im Zwei-Niveau-Modus den Effekt der Einschränkung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32), der durch die Temperatur des Wärmemediums verursacht wird, aufzuheben. Daher ist es möglich, die Luftströmungsmenge, die von dem Gesichtsluftauslass (39a) herausgeblasen wird, sicher zu erhöhen.
In Anspruch 2 wird durch die Steuereinrichtung (50) die Einschränkung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) nicht gelockert, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur geringer als eine bestimmte Temperatur ist, selbst wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist.
Durch diesen Vorgang ist es möglich, zu verhindern, dass die Luftströmungsmenge, die von dem Fußluftauslass herausgeblasen wird, zunimmt, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur geringer als eine bestimmte Temperatur ist. Daher ist es möglich, für den Insassen das Empfinden zu schwächen, dass seine/ihre Füße kalte geblasene Luft erhalten, wenn die Temperatur der geblasenen Luft sehr niedrig ist.
In Anspruch 3 ist es möglich, die Einschränkung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) zu lockern, wenn die Hilfserwärmungseinrichtung (37) arbeitet, selbst wenn die Temperatur des Wärmemediums gering ist. Außerdem ist es, wenn die Hilfserwärmungseinrichtung (37) arbeitet, möglich, die Temperatur der geblasenen Luft sogar dann zu erhöhen, wenn die Temperatur des Wärmemediums gering ist. Daher wird das Empfinden des Insassen, dass seine/ihre Füße einen kalten Luftstrom erhalten, geschwächt. Als ein Ergebnis ist es möglich, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist, die Annehmlichkeit des Insassen zu verbessern, ohne das Empfinden des Insassen zu beeinträchtigen, dass er/sie in einem erwärmten Raum ist.
In Anspruch 6 gilt, je größer der Insolationswert (Ts in W/m²) wird, desto unwahrscheinlicher wird es, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Zwei-Niveau-Modus ist, und desto wahrscheinlicher wird es, dass der Luftauslassmodus als der Gesichtsmodus bestimmt wird. Daher ist es möglich, die Annehmlichkeit des Insassen zu verbessern, indem die von dem Gesichtsluftauslass (39a) herausgeblasene Luftströmungsmenge erhöht wird, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist.
Da außerdem der Anteil der Menge an von dem Fußluftauslass (39b) herausgeblasener Luftströmung geringer in dem Fußmodus als in dem Zwei-Niveau-Modus ist, ist es möglich, das Empfinden des Insassen, das seine/ihre Füße eine kalte Luftströmung erhalten, zu schwächen, wenn es wahrscheinlicher wird, dass als der Luftauslassmodus der Gesichtsmodus bestimmt wird.
Außerdem gilt, je größer der Insolationswert (Ts in W/m²) wird, desto unwahrscheinlicher wird es, dass als der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus bestimmt wird, und desto wahrscheinlicher wird es, dass als der Luftauslassmodus der Gesichtsmodus bestimmt wird.
Die in Klammern gesetzten Bezugszeichen der hierbei beschriebenen Einrichtungen und der in den Ansprüchen beschriebenen Einrichtungen entsprechen der Beschreibung der Ausführungsbeispiele.
Figurenliste

1 zeigt eine Darstellung des Gesamtaufbaus einer Kühlmittelschaltung für einen Kühlmodus einer Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Darstellung des Gesamtaufbaus einer Kühlmittelschaltung für einen Erwärmungsmodus der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 zeigt eine Darstellung des Gesamtaufbaus einer Kühlmittelschaltung für einen ersten Entfeuchtungsmodus der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
4 zeigt eine Darstellung des Gesamtaufbaus einer Kühlmittelschaltung für einen zweiten Entfeuchtungsmodus der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
5 zeigt eine Blockdarstellung eines elektrischen Steuerabschnitts der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
6 zeigt eine Schaltungsdarstellung einer PTC-Heizeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
7 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der durch die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
8 zeigt ein Flussdiagramm eines wesentlichen Abschnitts des Steuerprozesses, der durch die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen wesentlichen Abschnitts des Steuerprozesses, der durch die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
10 zeigt ein Flussdiagramm eines anderen wesentlichen Abschnitts des Steuerprozesses, der durch die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
11 zeigt eine Tabelle von Betriebszuständen von Solenoidventilen in verschiedenen Betriebsmodi gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
12 zeigt eine Darstellung des Gesamtaufbaus einer Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen, die die Ausführungsbeispiele abbilden, sind Abschnitte, die zueinander identisch oder äquivalent sind, anhand der gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 11 beschrieben. Die 1 bis 4 zeigen Darstellungen des Gesamtaufbaus einer Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. 5 zeigt eine Blockdarstellung eines elektrischen Steuerabschnitts der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug auf ein Hybridfahrzeug angewandt, das eine Antriebskraft zum Fahren des Fahrzeugs von einem Verbrennungsmotor EG und von einem Fahrelektromotor erlangt.
Das Hybridfahrzeug gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel ist ein Hybridfahrzeug der sogenannten Einsteckart, das dazu in der Lage ist, seine Batterie 81 mit Elektrizität aufzuladen, die von einer externen Energiequelle (einer handelsüblichen Energiequelle) geliefert wird, während das Fahrzeug angehalten ist. Wenn die Batterie 81 durch die externe Energiequelle geladen wird, während das Fahrzeug angehalten ist, bevor es fährt, sodass die Menge an in der Batterie 81 verbleibender elektrischer Energie nicht geringer als eine vorbestimmte Fahrreferenzmenge wie bei Beginn der Fahrt ist, fährt das Hybridfahrzeug der Einsteckart, indem hauptsächlich die Antriebskraft verwendet wird, die durch den Fahrelektromotor erzeugt wird (dieser Antriebsmodus wird als der EV-Fahrmodus bezeichnet).
Wenn andererseits die Menge an elektrischer Energie, die in der Batterie 81 verbleibt, geringer als die vorbestimmte Fahrreferenzmenge ist, während das Fahrzeug fährt, fährt das Hybridfahrzeug der Einsteckart, indem hauptsächlich die Antriebskraft verwendet wird, die durch den Verbrennungsmotor EG erzeugt wird (dieser Antriebsmodus wird als der HV-Antriebsmodus bezeichnet). Das Hybridfahrzeug der Einsteckart schaltet zwischen dem EV-Antriebsmodus und dem HV-Antriebsmodus, die vorstehend beschrieben sind, um einen verbesserten Kraftstoffverbrauch zu erzielen, oder insbesondere, um den Verbrennungsmotor EG dazu zu bringen, dass er eine geringere Menge an Kraftstoff als ein normales Fahrzeug verbraucht, das die Antriebskraft zum Fahren des Fahrzeugs von lediglich dem Verbrennungsmotor EG erlangt.
Der EV-Antriebsmodus ist ein Antriebsmodus, bei dem das Fahrzeug fährt, indem hauptsächlich die Antriebskraft verwendet wird, die von dem Fahrelektromotor ausgegeben wird. Wenn jedoch eine Fahrzeugfahrlast in dem EV-Antriebsmodus hoch ist, wird der Verbrennungsmotor EG betrieben, um den Fahrelektromotor zu unterstützen. Außerdem ist der HV-Antriebsmodus ein Antriebsmodus, bei dem das Fahrzeug fährt, indem hauptsächlich die Antriebskraft verwendet wird, die von dem Verbrennungsmotor EG ausgegeben wird. Wenn jedoch in ähnlicher Weise die Fahrzeugfahrlast in dem HV-Antriebsmodus hoch ist, wird der Fahrelektromotor betrieben, um den Verbrennungsmotor EG zu unterstützen. Die vorstehend erwähnten Betriebsvorgänge des Verbrennungsmotors EG und des Fahrelektromotors werden durch eine (nicht gezeigte) Verbrennungsmotorsteuervorrichtung gesteuert.
Des Weiteren wird die Antriebskraft, die von dem Verbrennungsmotor EG ausgegeben wird, nicht nur für das Fahren des Fahrzeugs, sondern auch für das Betreiben eines Generators 80 verwendet. Elektrische Energie, die durch den Generator 80 erzeugt wird, und elektrische Energie, die von der externen Energiequelle geliefert wird, können in der Batterie 81 gespeichert werden. Die in der Batterie 81 gespeicherte elektrische Energie kann nicht nur zu dem Fahrelektromotor, sondern auch zu verschiedenen im Fahrzeug montierten Vorrichtungen geliefert werden, wie beispielsweise Komponenten der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1.
Der Aufbau der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nachstehend detailliert beschrieben. Die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 ist dazu in der Lage, nicht nur eine normale Luftkonditionierung in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs während des fahrenden Fahrzeugs vorzusehen, sondern auch eine Vorluftkonditionierung vorzusehen, um eine Luftkonditionierung in dem Fahrgastraum, während die Batterie 81 durch die externe Energiequelle geladen wird, zu schaffen, bevor ein Insasse in das Fahrzeug gelangt.
Die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 hat einen Kühlzyklus 10 der Dampfkompressionsart, der wahlweise während des normalen Luftkonditionierens und des Vorluftkonditionierens eine Kühlschaltung für einen Kühlmodus (Kühlzyklus) zum Kühlen des Fahrgastraums, eine Kühlschaltung für einen Erwärmungsmodus (Heißzyklus) zum Erwärmen des Fahrgastraums, eine Kühlschaltung für einen ersten Entfeuchtungsmodus (DRY_EVA-Zyklus) zum Entfeuchten des Fahrgastraums und eine Kühlschaltung für einen zweiten Entfeuchtungsmodus (DRY_ALL-Zyklus) zum Entfeuchten des Fahrgastraums verwendet.
Die 1 bis 4 verwenden ausgefüllte Pfeile, um die Strömung eines Kühlmittels in dem Kühlmodus, dem Erwärmungsmodus, dem ersten Entfeuchtungsmodus oder dem zweiten Entfeuchtungsmodus aufzuzeigen. Der erste Entfeuchtungsmodus ist ein Entfeuchtungsmodus, bei dem eine Entfeuchtungskapazität einen Vorrang gegenüber einer Erwärmungskapazität einnimmt, wohingegen der zweite Entfeuchtungsmodus ein Entfeuchtungsmodus ist, bei dem die Erwärmungskapazität einen Vorrang gegenüber der Entfeuchtungskapazität einnimmt. Folglich kann der erste Entfeuchtungsmodus als ein Niedrigtemperatur-Entfeuchtungsmodus oder einfacher Entfeuchtungsmodus bezeichnet werden, wohingegen der zweite Entfeuchtungsmodus als ein Hochtemperatur-Entfeuchtungsmodus oder ein Entfeuchtungserwärmungsmodus bezeichnet werden kann.
Der Kühlzyklus 10 hat beispielsweise einen Kompressor 11, einen Innenkondensator 12, einen Innenverdampfer 26, ein thermostatisches Expansionsventil 27, eine fixierte Drossel 14 und eine Vielzahl an Solenoidventilen 13, 17, 20, 21, 24 (fünf Solenoidventile im vorliegenden Ausführungsbeispiel). Der Innenkondensator 12 und der Innenverdampfer 26 wirken als ein Innenwärmetauscher. Das thermostatische Expansionsventil 27 und die fixierte Drossel 14 wirken als eine Druckverringerungseinrichtung zum Dekomprimieren und Expandieren-Lassen des Kühlmittels. Die Solenoidventile 13, 17, 20, 21, 24 wirken als eine Kühlschaltungs-Wahleinrichtung (Kühlkreislauf-Wahleinrichtung). Der Kühlzyklus 10 funktioniert als eine Temperaturreguliereinrichtung zum Regulieren der Temperatur der Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird.
Des Weiteren verwendet der Kühlzyklus 10 ein normales Freon-Kühlmittel und bildet einen subkritischen Kühlzyklus, bei dem die Hochdruckseite des Kühlmitteldrucks nicht ihren kritischen Druck überschreitet. Darüber hinaus wird ein Kühlöl zum Schmieren des Kompressors 11 mit dem Kühlmittel vermischt. Ein Teil des Kühlöls zirkuliert durch den Zyklus zusammen mit dem Kühlmittel.
Der Kompressor 11 ist in einem Verbrennungsmotorraum angeordnet. In dem Kühlzyklus 10 arbeit der Kompressor 11 so, dass er das Kühlmittel ansaugt, komprimiert und abgibt. Der Kompressor 11 ist als ein elektrischer Kompressor aufgebaut, bei dem ein Elektromotor 11b einen Kompressionsmechanismus 11a mit feststehender Kapazität antreibt, der eine feststehende Abgabekapazität hat. Genauer gesagt können ein Kompressionsmechanismus der Spiralart, ein Kompressionsmechanismus der Flügelart und verschiedene andere Kompressionsmechanismen als der Kompressionsmechanismus 11a mit fixierter Kapazität angewendet werden.
Der Elektromotor 11b ist ein Wechselstrommotor, dessen Betrieb (Drehzahl) durch eine Wechselspannung gesteuert wird, die von einem Inverter 61 ausgegeben wird. Der Inverter 61 gibt außerdem eine elektrische Wechselspannung mit einer Frequenz aus, die einem Steuersignal entspricht, das von einer nachstehend beschriebenen Luftkonditioniervorrichtungssteuervorrichtung 50 ausgegeben wird. Diese Drehzahlsteuerung ändert die Kühlmittelabgabefähigkeit des Kompressors 11. Daher bildet der Elektromotor 11b eine Einrichtung zum Ändern der Abgabefähigkeit des Kompressors 11.
Die Abgabeseite des Kompressors 11 ist mit der Kühlmitteleinlassseite des Innenkondensators 12 verbunden. Der Innenkondensator 12 ist ein erwärmender Wärmetauscher, der in einem Gehäuse 31 angeordnet ist, das einen Luftpfad in einer Innenluftkonditioniereinheit 30 der Luftkonditioniereinrichtung für ein Fahrzeug für die Luft ausbildet, die in den Fahrgastraum geblasen wird, und der die Gebläseluft durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das in dem Innenkondensator 12 verteilt ist, und der Gebläseluft nach dem Passieren durch den nachstehend beschriebenen Innenverdampfer 26 erwärmt. Die Innenluftkonditioniereinheit 30 ist nachstehend detailliert beschrieben.
Die Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 ist mit einem elektrischen Drei-Wege-Ventil 13 verbunden. Das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 ist eine Kühlschaltungs-Wahleinrichtung, dessen Betrieb durch eine elektrische Steuerspannung gesteuert wird, die von der Luftkonditioniervorrichtungssteuervorrichtung 50 ausgegeben wird.
Genauer gesagt schaltet in einem angeregten Zustand, bei dem elektrische Energie geliefert wird, das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 zu der Kühlschaltung, die die Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 mit der Kühlmitteleinlassseite der fixierten Drossel 14 verbindet. In einem entregten Zustand, bei dem die Lieferung von elektrischer Energie ausgeschaltet ist, schaltet das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 zu der Kühlschaltung, die die Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 mit einem Kühlmitteleinströmauslass einer ersten Drei-Wege-Verbindung 15 verbindet.
Die fixierte Drossel 14 ist eine Dekompressionseinrichtung zum Erwärmen und Entfeuchten, die das Kühlmittel dekomprimiert und expandieren lässt, das aus dem elektrischen Drei-Wege-Ventil 13 herausströmt, in dem Erwärmungsmodus, dem ersten Entfeuchtungsmodus oder dem zweiten Entfeuchtungsmodus. Eine Kapillarröhre, eine Blende oder dergleichen kann als die fixierte Drossel 14 angewendet werden. Offensichtlich kann ein elektrischer variabler Drosselmechanismus, dessen Drosselpfadfläche durch ein Steuersignal eingestellt wird, das von der Luftkonditioniervorrichtungs-Steuervorrichtung 50 ausgegeben wird, als die Dekompressionseinrichtung zum Erwärmen und Entfeuchten angewendet werden. Die Kühlmittelauslassseite der fixierten Drossel 14 ist mit dem Kühlmitteleinströmauslass einer nachstehend beschriebenen dritten Drei-Wege-Verbindung 23 verbunden.
Die erste Drei-Wege-Verbindung 15 hat drei Kühlmitteleinströmauslässe und fungiert als eine Verbindung zum Verzweigen eines Kühlmittelströmungspfads. Diese Drei-Wege-Verbindung kann ausgebildet werden, indem Kühlmittelrohre verbunden werden oder indem eine Vielzahl an Kühlmittelpfaden an einem Metallblock oder einem Kunststoffblock befestigt werden. Ein anderer Kühlmitteleinströmauslass der ersten Drei-Wege-Verbindung 15 ist mit einem Kühlmitteleinströmauslass eines Außenwärmetauschers 16 verbunden. Ein wiederum anderer Kühlmitteleinströmauslass der ersten Drei-Wege-Verbindung 15 ist mit der Kühlmitteleinlassseite eines Niedrigspannungs-Solenoidventils 17 verbunden.
Das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 hat einen Ventilkörper, der einen Kühlmittelströmungspfad öffnet und schließt, und ein Solenoid (Spule), das den Ventilkörper antreibt. Das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 wirkt als eine Kühlmittelschaltungs-Wahleinrichtung, deren Betrieb durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die von der Luftkonditioniervorrichtungs-Steuervorrichtung 50 ausgegebenen wird. Genauer gesagt ist das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 als ein sogenanntes normalerweise geschlossenes Ventil aufgebaut, das in einem angeregten Zustand öffnet und in einem entregten Zustand schließt.
Die Kühlmittelauslassseite des Niedrigspannungs-Solenoidventils 17 ist mit einem Kühlmitteleinströmauslass einer nachstehend beschriebenen fünften Drei-Wege-Verbindung 28 durch ein erstes Rückschlagventil 18 verbunden. Das erste Rückschlagventil 18 ermöglicht, dass das Kühlmittel in einer einzigen Richtung von der Seite des Niedrigspannungs-Solenoidventils 17 zu der Seite der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 strömt.
Der Außenwärmetauscher 16 ist in dem Verbrennungsmotorraum angeordnet, um einen Wärmeaustausch zwischen dem innen verteilten Kühlmittel und der Außenluft vorzusehen (die Luft, die von außerhalb des Fahrgastraums hereingenommen wird und von dem Gebläselüfter 16a geliefert wird). Der Gebläselüfter 16a ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (die Menge an geblasener Luft) durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die von der Luftkonditioniervorrichtungs-Steuervorrichtung 50 ausgegeben wird.
Es sollte außerdem beachtet werden, dass der Gebläselüfter 16a gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Außenluft nicht nur zu dem Außenwärmetauscher 16 sondern auch zu einem (nicht gezeigten) Radiator liefert, der die Wärme des Kühlwassers für den Verbrennungsmotor (EG) abführt. Genauer gesagt strömt die Luft, die von außerhalb des Fahrgastraums hereingenommen wird und von dem Gebläselüfter 16a geliefert wird, zu dem Außenwärmetauscher 16 und dann zu dem Radiator. Der Radiator ist mit einer Kühlwasserverrohrung verbunden, die eine Kühlwasserschaltung (Kühlwasserkreislauf) 40 ausbildet, die durch gestrichelte Linien in den 1 bis 4 gezeigt ist. Die Kühlwasserschaltung 40 ist nachstehend beschrieben.
Eine Kühlwasserpumpe ist in der Kühlwasserschaltung angeordnet, die durch die gestrichelten Linien in den 1 bis 4 gezeigt ist, um das Kühlwasser zirkulieren zu lassen. Die Kühlwasserpumpe 40a ist eine elektrische Wasserpumpe, deren Drehzahl (Kühlwasserzirkulationsvolumen) durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die von der Luftkonditioniervorrichtungs-Steuervorrichtung 50 ausgegeben wird.
Der andere Kühlmitteleinströmauslass des Außenwärmetauschers 16 ist mit einem Kühlmitteleinströmauslass einer zweiten Drei-Wege-Verbindung 19 verbunden. Der grundsätzliche Aufbau der zweiten Drei-Wege-Verbindung 19 ist der gleiche wie bei der ersten Drei-Wege-Verbindung 15. Ein anderer Kühlmitteleinströmauslass der zweiten Drei-Wege-Verbindung 19 ist mit der Kühlmitteleinlassseite eines Hochspannungs-Solenoidventils 20 verbunden. Ein wiederum anderer Kühlmitteleinströmauslass der zweiten Drei-Wege-Verbindung 19 ist mit einem Kühlmitteleinströmauslass eines Wärmetauscherabschalt-Solenoidventils 21 verbunden.
Das Hochspannungs-Solenoidventil 20 und das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 sind Kühlmittelschaltungs-Wahleinrichtungen, deren Betrieb durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die von der Luftkonditioniervorrichtungs-Steuervorrichtung 50 ausgegeben wird. Das Hochspannungs-Solenoidventil 20 und das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 haben den gleichen grundsätzlichen Aufbau wie das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17. Jedoch sind das Hochspannungs-Solenoidventil 20 und das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 als ein sogenanntes normalerweise offenes Ventil aufgebaut, das in einem angeregten Zustand schließt und in einem entregten Zustand öffnet.
Die Kühlmittelauslassseite des Hochspannungs-Solenoidventils 20 ist mit der Einlassseite eines Drosselmechanismusabschnitts des nachstehend beschriebenen thermostatischen Expansionsventils 27 durch ein zweites Rückschlagventil 22 verbunden. Das zweite Rückschlagventil 22 ermöglicht, dass das Kühlmittel in eine einzige Richtung von der Seite des Hochspannungs-Solenoidventils 20 zu der Seite des thermostatischen Expansionsventils 27 strömt.
Der andere Kühlmitteleinströmauslass des Wärmetauscherabschalt-Solenoidventils 21 ist mit einem Kühlmitteleinströmauslass der dritten Drei-Wege-Verbindung 23 verbunden. Die dritte Drei-Wege-Verbindung 23 hat den gleichen grundsätzlichen Aufbau wie die erste Drei-Wege-Verbindung 15. Ein anderer Kühlmitteleinströmauslass der dritten Drei-Wege-Verbindung 23 ist mit der Kühlmittelauslassseite der fixierten Drossel 14 wie vorstehend erwähnt verbunden. Ein wiederum anderer Kühlmitteleinströmauslass der dritten Drei-Wege-Verbindung 23 ist mit der Kühlmitteleinlassseite des Entfeuchtungssolenoidventils 24 verbunden.
Das Entfeuchtungssolenoidventil 24 ist eine Kühlschaltungs-Wahleinrichtung, deren Betrieb durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die von der Luftkonditioniervorrichtungs-Steuervorrichtung 50 ausgegeben wird. Der grundsätzliche Aufbau des Entfeuchtungssolenoidventils 24 ist der gleiche wie bei dem Niedrigspannungs-Solenoidventil 17. Das Entfeuchtungssolenoidventil 24 ist außerdem als ein normalerweise geschlossenes Ventil aufgebaut. Die Kühlschaltungs-Wahleinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist durch eine Vielzahl (fünf) an Solenoidventilen ausgebildet, das heißt, dem elektrischen Drei-Wege-Ventil 13, dem Niedrigspannungs-Solenoidventils 17, dem Hochspannungs-Solenoidventil 20, dem Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 und dem Entfeuchtungssolenoidventil 24, die in einem vordefinierten offenen Zustand oder geschlossenen Zustand angeordnet sind, wenn die Lieferung von elektrischer Energie abgeschaltet ist.
Die Kühlmittelauslassseite des Entfeuchtungs-Solenoidventils 24 ist mit einem Kühlmitteleinströmauslass einer vierten Drei-Wege-Verbindung 25 verbunden. Die vierte Drei-Wege-Verbindung 25 hat den gleichen grundsätzlichen Aufbau wie die erste Drei-Wege-Verbindung 15. Ein anderer Kühlmitteleinströmauslass der vierten Drei-Wege-Verbindung 25 ist mit der Auslassseite des Drosselmechanismusabschnitts des thermostatischen Expansionsventils 27 verbunden. Ein wiederum anderer Kühlmitteleinströmauslass der vierten Drei-Wege-Verbindung 25 ist mit der Kühlmitteleinlassseite des Innenverdampfers 26 verbunden.
Der Innenverdampfer 26 ist ein kühlender Wärmetauscher, der in dem Gehäuse 31 der Innenluftkonditioniereinheit 30 montiert ist und stromaufwärtig des Innenkondensators 12 angeordnet ist in Bezug auf die Strömung der geblasenen Luft zum Kühlen der geblasenen Luft durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel, das in dem Innenverdampfer 26 verteilt ist, und der geblasenen Luft.
Der Kühlmittelauslass der Innenverdampfers 26 ist mit der Einlassseite eines thermosensitiven Abschnitts des thermostatischen Expansionsventils 27 verbunden. Das thermostatische Expansionsventil 27 ist eine Druckverringerungseinrichtung zum Kühlen, die das Kühlmittel dekomprimiert und expandieren lässt, das nach innen von dem Einlass des Drosselmechanismusabschnitts strömt, und die bewirkt, dass das Kühlmittel aus dem Auslass des Drosselmechanismusabschnitts herausströmt.
Genauer gesagt ist das thermostatische Expansionsventil 27 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Innendruckausgleich-Expansionsventil, das in einem Gehäuse angeordnet ist, das den thermosensitiven Abschnitt 27a und den variablen Drosselmechanismusabschnitt 27b enthält. Der thermosensitive Abschnitt 27a erfasst den Grad an Überhitzung des Kühlmittels an der Auslassseite des Innenverdampfers 26 gemäß der Temperatur und dem Druck des Kühlmittels an der Auslassseite des Innenverdampfers 26. Der variable Drosselmechanismusabschnitt 27b stellt die Drosselpfadfläche (Kühlmittelströmungsrate) so ein, dass der Grad an Überhitzung des Kühlmittels an der Auslassseite des Innenverdampfers 26 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, gemäß der Verschiebung des thermosensitiven Abschnitts 27a.
Die Auslassseite des thermosensitiven Abschnitts des thermostatischen Expansionsventils 27 ist mit einem Kühlmitteleinströmauslass der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 verbunden. Der grundsätzliche Aufbau der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 ist der gleiche wie bei der ersten Drei-Wege-Verbindung 15. Ein anderer Kühlmitteleinströmauslass der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 ist mit der Kühlmittelauslassseite des ersten Rückschlagventils 18 verbunden, wie dies vorstehend erwähnt ist. Ein wiederum anderer Kühlmitteleinströmauslass der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 ist mit der Kühlmitteleinlassseite eines Speichers 29 verbunden.
Der Speicher 29 ist ein niedrigdruckseitiger Gas-Flüssigkeits-Separator, der das Kühlmittel von der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 empfängt, das empfangene Kühlmittel in ein Gas und eine Flüssigkeit separiert und ein überschüssiges Kühlmittel speichert. Der Gasphasenkühlmittelauslass des Speichers 29 ist mit dem Kühlmitteleinlass des Kompressors 11 verbunden.
Nachstehend ist die Innenluftkonditioniereinheit 30 beschrieben. Die Innenluftkonditioniereinheit 30 ist im Inneren eines Armaturenbretts an der Vorderfront des Fahrgastraums angeordnet. In dem Gehäuse 31, welches den Außenmantel der Innenluftkonditioniereinheit 30 bildet, sind beispielsweise ein Gebläse 32, der Innenverdampfer 26, der Innenkondensator 12, ein Heizeinrichtungskern 36 und eine PTC-Heizeinrichtung 37 untergebracht.
Das Gehäuse 31 bildet einen Pfad für die Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird, ist bis zu einem gewissen Grad elastisch und ist mit Harz ausgeformt, das im Hinblick auf die Festigkeit hervorragend ist (beispielsweise Polypropylen). Ein (nicht gezeigter) Innen/Außenluftwechselkasten ist an dem am weitesten stromaufwärts liegenden Ende innerhalb des Gehäuse 31 in Bezug auf die Strömung der geblasenen Luft angeordnet, um wahlweise Innenluft (die Luft im Inneren des Fahrgastraums) und Außenluft (die Luft außerhalb des Fahrgastraums) einzuleiten.
Genauer gesagt ist der Innen/Außenluftwechselkasten mit einer Innenlufteinleitöffnung zum Einleiten der Innenluft in das Gehäuse 31 und einer Außenlufteinleitöffnung zum Einleiten der Außenluft in das Gehäuse 31 versehen. Darüber hinaus ist eine Innen/Außenluftwechseltür in dem Innen/Außenluftwechselkasten angeordnet, um kontinuierlich die Öffnungsbereiche der Innen- und Außenlufteinleitöffnungen zum Zwecke des Änderns des Verhältnisses zwischen der Menge an Innenlufteinleitung und der Menge aus Außenlufteinleitung einzustellen.
Folglich bildet die Innen/Außenluftwechseltür eine Lufteinleitmengenänderungseinrichtung zum Erwählen eines Lufteinlassmodus zum Zwecke des Änderns des Verhältnisses zwischen der Menge an Innenlufteinleitung in das Gehäuse 31 und der Menge an Außenlufteinleitung in das Gehäuse 31. Genauer gesagt wird die Innen/Außenluftwechseltür durch einen elektrischen Aktuator 62 für die Innen/Außenluftwechseltür angetrieben. Der Betrieb des elektrischen Aktuators 62 wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung ausgegeben wird.
Drei verschiedene Lufteinlassmodi sind wählbar: ein Innenluftmodus, ein Außenluftmodus und ein Innen/Außenluft-Mischmodus. Der Innenluftmodus öffnet gänzlich die Innenlufteinleitöffnung und schließt gänzlich die Außenlufteinleitöffnung, um Innenluft in das Gehäuse 31 einzuleiten. Der Außenluftmodus schließt gänzlich die Innenlufteinleitöffnung und öffnet gänzlich die Außenlufteinleitöffnung, um die Außenluft in das Gehäuse 31 einzuleiten. Der Innen/Außenluft-Mischmodus, der ein Mittelding zwischen dem Innenluftmodus und dem Außenluftmodus ist, stellt die Öffnungsbereiche der Innen- und Außenlufteinleitöffnungen zum Zwecke des kontinuierlichen Änderns des Verhältnisses zwischen der Menge an Innenlufteinleitung und der Menge an Außenlufteinleitung kontinuierlich ein.
Das Gebläse 32 ist stromabwärtig des Innen/Außenluftwechselkastens in Bezug auf die Strömung der Luft angeordnet und wird so betrieben, dass die Luft, die durch den Innen/Außenluftwechselkasten hereingenommen wird, in den Fahrgastraum geblasen wird. Das Gebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Elektromotor verwendet, um einen Mehrflügelzentrifugallüfter (ein sogenannter Schirokko-Lüfter) anzutreiben. Die Drehzahl (ein Verfügungsfaktor, d.h. eine Betriebsrate) des Gebläses 32 wird durch eine Steuerspannung gesteuert, die von der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung ausgegeben wird. Hierbei bildet die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung eine Gebläsesteuereinrichtung .
Der vorstehend erwähnte Innenverdampfer 26 ist stromabwärtig des Gebläses 32 in Bezug auf die Luftströmung angeordnet. Außerdem sind Luftpfade wie beispielsweise ein erwärmender Kühlluftpfad 33, der die Luftströmung nach dem Passieren durch den Innenverdampfer 26 gestaltet, und ein Kühlluftbypasspfad 34 und ein Mischraum 35, der die Luft, die aus dem erwärmenden Kühlluftpfad 33 herausströmt, mit der Luft vermischt, die aus dem Kühlluftbypasspfad 34 herausströmt, stromabwärtig des Innenverdampfers 26 in Bezug auf die Luftströmung ausgebildet.
In dem erwärmenden Kühlluftpfad 33 sind der Heizeinrichtungskern 36, der Innenkondensator 12 und die PTC-Heizeinrichtung 37, die eine Erwärmungseinrichtung zum Erwärmen der Luft nach dem Passieren durch den Innenverdampfer 26 bilden, in der genannten Reihenfolge in Bezug auf die Richtung der Strömung der Gebläseluft angeordnet. Der Heizeinrichtungskern 36 ist mit einer Kühlwasserverrohrung verbunden, die die Kühlwasserschaltung 40 bildet, und wirkt als ein erwärmender Wärmetauscher, der die Luft, nachdem sie durch den Innenverdampfer 26 getreten ist, erwärmt durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser (Wärmemedium) für den Verbrennungsmotor EG und der Luft nach dem Passieren durch den Innenverdampfer 26.
Die Kühlwasserschaltung (Kühlwasserkreislauf) 40 ist nachstehend beschrieben. Die Kühlwasserschaltung 40 lässt das Kühlwasser zum Kühlen des Verbrennungsmotors EG zirkulieren. Die elektrische Kühlwasserpumpe 40a, die das Kühlwasser pumpt, ist in der Kühlwasserverrohrung der Kühlwasserschaltung 40 angeordnet. Die Drehzahl (Wasserpumpfähigkeit) der Kühlwasserpumpe 40a wird durch eine Steuerspannung gesteuert, die von der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung ausgegeben wird.
Wenn die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung die Kühlwasserpumpe 40a betreibt, strömt das Kühlwasser, das durch die Abwärme des Verbrennungsmotors EG erwärmt wird, in den Radiator oder den Heizeinrichtungskern 36. Das Kühlwasser wird dann durch den Radiator oder durch den Heizeinrichtungskern 36 gekühlt und kehrt zu dem Verbrennungsmotor EG zurück.
Anders ausgedrückt ist das Kühlwasser ein Wärmequellenmedium, das die Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird, durch den Heizeinrichtungskern 36 erwärmt. Ein Abschnitt der Kühlwasserschaltung 40, der durch die gestrichelten Linien in den 1 bis 4 gezeigt ist, der eine Schaltung (Kreislauf) zum Zirkulieren des Kühlwassers von der Kühlwasserpumpe 40a durch den Heizeinrichtungskern 36 und den Verbrennungsmotor EG zu der Kühlwasserpumpe 40a ist, bildet eine Temperaturreguliereinrichtung zum Einstellen der Temperatur der geblasenen Luft.
Die PTC-Heizeinrichtung 37 ist eine elektrische Heizeinrichtung, die ein PTC-Element (Thermistor mit positiven Temperaturkoeffizienten) aufweist und als eine Hilfsheizeinrichtung dient. Wenn elektrische Energie zu dem PTC-Element geliefert wird, erzeugt die PTC-Heizeinrichtung 37 Wärme und erwärmt die Luft, nachdem diese durch den Innenkondensator 12 getreten ist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet eine Vielzahl an Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 (tatsächlich: drei PTC-Heizeinrichtungen). Die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung steuert die Gesamtheizfähigkeit (ein Verfügungsfaktor, d.h. eine Betriebsrate) der PTC-Heizeinrichtung 37 durch ein Ändern der Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37.
Genauer gesagt hat die PTC-Heizeinrichtung 37 eine Vielzahl an (drei im vorliegenden Ausführungsbeispiel) PTC-Heizeinrichtungen 37a, 37b, 37c, wie dies in 6 gezeigt ist. 5 zeigt eine Schaltungsdarstellung der elektrischen Verbindung der PTC-Heizeinrichtung 37 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Der elektrische Energieverbrauch, der zum Betreiben der PTC-Heizeinrichtung 37 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erforderlich ist, ist geringer als jener, der zum Betreiben des Kompressors 11 in dem Kühlzyklus 10 erforderlich ist.
Wie dies in 6 gezeigt ist, ist die positive Anschlussseite von jeder PTC-Heizeinrichtung 37a, 37b, 37c mit der Batterie 81 verbunden, wohingegen die negative Anschlussseite mit einer Erdungsseite durch ein jeweiliges Schaltelement SW1, SW2, SW3 verbunden ist, das in jeder PTC-Heizeinrichtung 37a, 37b, 37c umfasst ist. Jedes Schaltelement SW1, SW2, SW3 schaltet jedes PTC-Element h1, h2, h3, das in jeder PTC-Heizeinrichtung 37a, 37b, 37c umfasst ist, zwischen einem angeregten Zustand (eingeschalteter Zustand) und einem entregten Zustand (ausgeschalteter Zustand).
Der Betrieb von jedem Schaltelement SW1, SW2, SW3 wird durch ein Steuersignal unabhängig gesteuert, das von der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung ausgegeben wird. Folglich schaltet die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung unabhängig jedes Schaltelement SW1, SW2, SW3 zwischen dem angeregten Zustand und dem entregten Zustand. Folglich können die PTC-Heizeinrichtungen 37a, 37b, 37c wahlweise angeregt werden, um ihre Erwärmungsfähigkeit auszuüben, um die Gesamterwärmungsfähigkeit der PTC-Heizeinrichtung 37 zu ändern.
Außerdem ist der Kühlluftbypasspfad 34 ein Luftpfad für ein direktes Einleiten der Luft nach dem Passieren durch den Innenverdampfer 26 in den Mischraum 35, wobei der Heizeinrichtungskern 36, der Innenkondensator 12 und die PTC-Heizeinrichtung 37 umgangen werden. Daher variiert die Temperatur der Gebläseluft, die in dem Mischraum 35 gemischt wird, mit dem Verhältnis zwischen der Menge an Luft, die durch den erwärmenden Kühlluftpfad 33 tritt, und der Menge an Luft, die durch den Kühlluftbypasspfad 34 tritt.
Wenn dies der Fall ist, verwendet das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Luftmischtür 38. Die Luftmischtür 38 ist stromabwärtig des Innenverdampfers 26 in Bezug auf die Luftströmung und den Einlässen des erwärmenden Kühlluftpfads 33 und Kühlluftbypasspfads 34 angeordnet, um kontinuierlich das Verhältnis zwischen der Menge an Kühlluft, die in den erwärmenden Kühlluftpfad 33 eingeleitet wird, und der Menge an Kühlluft zu variieren, die in den Kühlluftbypasspfad 34 eingeleitet wird.
Folglich bildet die Luftmischtür 38 eine Temperaturreguliereinrichtung zum Einstellen der Lufttemperatur in dem Mischraum 35 (die Temperatur der Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird). Genauer gesagt wird die Luftmischtür 38 durch einen elektrischen Aktuator 63 für die Luftmischtür angetrieben. Der Betrieb des elektrischen Aktuators 63 wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung ausgegeben wird.
Des Weiteren sind Luftauslässe 39 an dem am weitesten stromabwärtig befindlichen Ende des Gehäuses 31 in Bezug auf die Strömung der geblasenen Luft angeordnet. Die Luftauslässe blasen die temperaturgeregelte Gebläseluft von dem Mischraum 35 in den Fahrgastraum, der ein Kühlsollraum ist. Genauer gesagt sind drei verschiedene Luftauslässe angeordnet: ein Gesichtsluftauslass, ein Fußluftauslass und ein Entfrostungsluftauslass (keiner von ihnen ist dargestellt). Der Gesichtsluftauslass bläst luftkonditionierte Luft zu dem Oberkörper des Insassen im Fahrgastraum. Der Fußluftauslass bläst die luftkonditionierte Luft zu dem Unterkörper (insbesondere zu den Füßen) des Insassen. Der Entfrostungsluftauslass bläst die luftkonditionierte Luft zu der Innenfläche der Windschutzscheibe des Fahrzeugs.
Darüber hinaus sind eine (nicht gezeigte) Gesichtstür, eine (nicht gezeigte) Fußtür und eine (nicht gezeigte) Entfrostertür stromaufwärtig des Gesichtsluftauslasses, Fußluftauslasses und Entfrostungsluftauslasses jeweils in Bezug auf die Luftströmung angeordnet. Die Gesichtstür stellt die Öffnungsfläche des Gesichtsluftauslasses ein. Die Fußtür stellt die Öffnungsfläche des Fußluftauslasses ein. Die Entfrostertür stellt die Öffnungsfläche des Entfrostungsluftauslasses ein.
Die Gesichtstür, die Fußtür und die Entfrostertür bilden eine Luftauslassmodus-Wahleinrichtung zum Wählen eines Luftauslassmodus. Diese Türen sind mit einem elektrischen Aktuator 64 zum Antreiben einer Luftauslassmodustür durch einen Verbindungsmechanismus (nicht dargestellt) gekoppelt und werden in Verbindung mit dem elektrischen Aktuator 64 gedreht. Der Betrieb des elektrischen Aktuators 64 wird außerdem durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung ausgegeben wird. Folglich bildet die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung eine Luftauslassmodus-Wahlsteuereinrichung.
Gewählte Luftauslassmodi sind ein Gesichtsmodus, ein Zwei-Niveau-Modus (ZN), ein Fußmodus und ein Fuß-/Entfrostungs-Modus (F/E). Im Gesichtsmodus ist der Gesichtsluftauslass gänzlich offen und die Luft wird von dem Gesichtsluftauslass zu dem Oberkörper des Insassen im Fahrgastraum geblasen. Im Zwei-Niveau-Modus sind sowohl der Gesichtsluftauslass als auch der Fußluftauslass offen und die Luft wird zu dem Oberkörper und zu den Füßen des Insassen im Fahrgastraum geblasen. Im Fußmodus ist der Fußluftauslass gänzlich offen und ist der Entfrostungsluftauslass in einem geringfügigen Grad offen und Luft wird hauptsächlich aus dem Fußluftauslass geblasen. In dem Fuß-/Entfroster-Modus sind der Fußluftauslass und der Entfrostungsluftauslass in gleichem Grade offen und die Luft wird sowohl aus dem Fußluftauslass als auch aus dem Entfrostungsluftauslass herausgeblasen.
Anders ausgedrückt ist der Zwei-Niveau-Modus ein Luftauslassmodus, bei dem die geblasene Luft von sowohl dem Gesichtsluftauslass als auch dem Fußluftauslass herausgeblasen wird, und der Gesichtsmodus ist ein Luftauslassmodus, bei dem der Anteil der Menge an von dem Gesichtsluftauslass herausgeblasener Luftströmungsmenge größer ist als in dem Zwei-Niveau-Modus, und der Anteil der von dem Fußluftauslass herausgeblasener Luftströmungsmenge geringer ist als in dem Zwei-Niveau-Modus.
Des Weitern kann der Insasse manuell einen Schalter einer nachstehend beschriebenen Betriebstafel 60 betätigen, um einen Entfrostermodus zu wählen, bei dem der Entfrostungsluftauslass gänzlich offen ist, um die Luft von dem Entfrostungsluftauslass zu der Innenfläche der Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu blasen.
Es sollte hierbei beachtet werden, dass das Hybridfahrzeug, bei dem die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendet ist, eine (nicht gezeigte) elektrische Heizeinrichtung zum Befreien von beschlagenen Scheiben separat von der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug hat. Die elektrische Heizeinrichtung zum Befreien von beschlagenen Scheiben ist ein elektrischer Heizdraht, der in oder an Scheiben des Fahrgastraums angeordnet ist und verwendet wird, um die Scheiben zum Zwecke des Befreiens der beschlagenen Scheiben oder zum Verhindern, dass Scheiben beschlagen, erwärmt. Der Betrieb der elektrischen Heizeinrichtung zum Befreien beschlagener Scheiben kann durch ein Steuersignal gesteuert werden, das von der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung ausgegeben wird.
Ein elektrischer Steuerabschnitt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung hat einen bekannten Mikrocomputer und seine peripheren Schaltungen, wobei der Mikrocomputer beispielsweise eine CPU, einen ROM und einen RAM aufweist. Gemäß einem Luftkonditionier-Steuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, führt die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung verschiedene Berechnungen und Prozesse aus, um die Betriebsvorgänge der verschiedenen Instrumente zu steuern, die mit seiner Abgabeseite verbunden sind, wie beispielsweise den Inverter 61 des Elektromotors 11b für den Kompressor 11, die Solenoidventile 13, 17, 20, 21, 24, die die Kühlschaltungs-Wahleinrichtung bilden, den Gebläselüfter 16a, das Gebläse 32 und die elektrischen Aktuatoren 62, 63, 64.
Die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung ist mit einer Steuereinrichtung zum Steuern der vorstehend erwähnten Instrumente einstückig aufgebaut. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden jedoch die Elemente (Hardware und Software) zum Steuern des Betriebs (der Kühlmittelabgabefähigkeit) des Elektromotors 11b, die eine Einrichtung zum Ändern der Abgabefähigkeit des Kompressors 11 ist, eine Abgabefähigkeitssteuereinrichtung 50a. Es ist offensichtlich, dass die Abgabefähigkeitssteuereinrichtung 50a als eine Einheit ausgeführt werden kann, die von der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung separat ist.
Die Eingangsseite der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gibt Erfassungssignale der verschiedenen Sensoren ein, wie beispielsweise ein Innenluftsensor 51 zum Erfassen einer Fahrgastraumtemperatur Tr, ein Außenluftsensor 52 (Außenlufttemperaturerfassungseinrichtung) zum Erfassen einer Außenlufttemperatur Tam, ein Insolationssensor 53 zum Erfassen des Insolationswertes (Ts in W/m²) in dem Fahrgastraum, ein Abgabetemperatursensor 54 (Abgabetemperaturerfassungseinrichtung) zum Erfassen der Abgabekühlmitteltemperatur Td des Kompressors 11, ein Abgabedrucksensor 55 (Abgabedruckerfassungseinrichtung) zum Erfassen des abgabeseitigen Kühlmitteldrucks (hochdruckseitiger Kühlmitteldruck) Pd des Kompressors 11, ein Verdampfertemperatursensor 56 (Verdampfertemperaturerfassungseinrichtung) zum Erfassen einer Gebläselufttemperatur (Verdampfertemperatur) Te von dem Innenverdampfer 26, ein Einlasslufttemperatursensor 57 zum Erfassen der Temperatur Tsi des Kühlmittels, das zwischen der ersten Drei-Wege-Verbindung 15 und dem Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 verteilt wird, ein Kühlwassertemperatursensor zum Erfassen einer Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw, ein Feuchtigkeitssensor zum Erfassen der relativen Feuchtigkeit der Fahrgastraumluft in der Nähe der Fenster des Fahrgastraums, ein Temperatursensor der Fensternähe zum Erfassen der Temperatur der Fahrgastraumluft in der Nähe der Fenster und ein Fensteroberflächentemperatursensor zum Erfassen der Oberflächentemperatur der Fenster.
In dem Kühlmodus ist der abgabeseitige Kühlmitteldruck (hochdruckseitiger Kühlmitteldruck) Pd des Kompressors 11 gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel der hochdruckseitige Kühlmitteldruck des Zyklus zwischen der Kühlmittelabgabeseite des Kompressors 11 und der Einlassseite des variablen Drosselmechanismusabschnitts 27b für das thermostatische Expansionsventil 27. In den anderen Betriebsmodi ist der abgabeseitige Kühlmitteldruck (hochdruckseitiger Kühlmitteldruck) Pd des Kompressors 11 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der hochdruckseitige Kühlmitteldruck des Zyklus zwischen der Kühlmittelabgabeseite des Kompressors 11 und der Einlassseite der fixierten Drossel 14. Es sollte hierbei beachtet werden, dass der Abgabedrucksensor 55 auch in einem allgemeinen Kühlzyklus umfasst ist, um eine anormale Zunahme des hochdruckseitigen Kühlmitteldrucks zu überwachen.
Genauer gesagt erfasst der Verdampfertemperatursensor 56 die Temperatur einer Wärmetauscherrippe in dem Innenverdampfer 26. Es ist offensichtlich, dass eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Temperatur eines anderen Teils des Innenwärmetauschers 26 als der Verdampfertemperatursensor 56 verwendet werden kann. Eine Temperaturerfassungseinrichtung zum direkten Erfassen der Temperatur eines Kühlmittels, das in den Innenverdampfer 26 strömt, kann ebenfalls angewendet werden. Die Werte, die durch den Feuchtigkeitssensor, den Temperatursensor in Fensternähe und den Fensteroberflächentemperatursensor erfasst werden, werden verwendet, um die relative Feuchtigkeit einer Fensteroberfläche RHW zu berechnen.
Die Eingangsseite der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gibt außerdem ein Betriebssignal von verschiedenen Luftkonditioniervorrichtungs-Betätigungsschaltern ein, die auf der Betriebstafel 60 montiert sind, die in der Nähe des Armaturenbretts an der Vorderseite des Fahrgastraums angeordnet ist. Die Luftkonditioniervorrichtungs-Betriebsschalter, die an der Betriebstafel 60 montiert sind, sind beispielsweise ein Betriebsschalter, ein Automatikschalter, ein Betriebsmoduswahlschalter, ein Luftauslassmodus-Wahlschalter, ein Luftströmungsraten-Einstellschalter für das Gebläse 32, ein Fahrgastraumtemperatur-Einstellschalter und ein Wirtschaftlichkeitsschalter. Sämtliche dieser Schalter werden verwendet, um die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 zu betreiben.
Der Automatikschalter wird verwendet, um in einen Automatiksteuermodus der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 zu gelangen oder diesen zu verlassen. Der Fahrgastraumtemperatur-Einstellschalter ist eine Solltemperatureinstelleinrichtung, die durch den Insassen betätigt wird, um eine Solltemperatur Tset für den Fahrgastraum einzustellen. Der Wirtschaftlichkeitsschalter ist eine Energieeinsparanforderungseinrichtung, die durch den Insassen eingeschaltet wird, um ein Energieeinsparanforderungssignal auszugeben zum Zwecke des Einsparens von Energie, die für die Luftkonditionierung des Fahrgastraums erforderlich ist.
Des Weiteren wird, wenn der Wirtschaftlichkeitsschalter eingeschaltet ist, ein Signal in dem EV-Fahrmodus zu der Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ausgegeben, um die Häufigkeit des Betriebs des Verbrennungsmotors EG zu verringern, der zum Unterstützen des Fahrelektromotors betrieben wird.
Wie dies bei der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung der Fall ist, hat die (nicht gezeigte) Verbrennungsmotorsteuervorrichtung einen bekannten Computer und seine Peripherieschaltungen. Gemäß einem Verbrennungsmotorsteuerprogramm, das in dem ROM gespeichert ist, führt die Verbrennungsmotorsteuervorrichtung verschiedene Berechnungen und Prozesse aus zum Steuern der Betriebsvorgänge der verschiedenen Verbrennungsmotorsteuerinstrumente, die mit seiner Abgabeseite verbunden sind.
Die Abgabeseite der Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ist beispielsweise mit verschiedenen Verbrennungsmotorkomponenten verbunden, die den Verbrennungsmotor EG bilden. Genauer gesagt ist die Abgabeseite der Verbrennungsmotorsteuervorrichtung beispielsweise mit einem (nicht gezeigten) Starter, der den Verbrennungsmotor EG startet, und einer (nicht gezeigten) Antriebsschaltung für ein Kraftstoffeinspritzventil, das Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor EG liefert, verbunden.
Die Eingangsseite der Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ist mit verschiedenen Verbrennungsmotorsteuersensoren verbunden, wie beispielsweise ein (nicht gezeigter) Spannungsmesser zum Erfassen der zwischen den Anschlüssen anliegenden Spannung VB der Batterie 81, ein (nicht gezeigter) Gaspedalöffnungssensor zum Erfassen des Grads an Gaspedalöffnung Acc und ein (nicht gezeigter) Verbrennungsmotordrehzahlsensor zum Erfassen der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors.
Die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung und die Verbrennungsmotorsteuervorrichtung sind elektrisch verbunden und dazu in der Lage, elektrisch miteinander zu kommunizieren. Dies ermöglicht, dass eine dieser Steuervorrichtungen die Betriebsvorgänge der Instrumente, die mit ihrer Abgabeseite verbunden sind, gemäß einem Erfassungssignal oder Betriebssignal steuern kann, das in die andere Steuervorrichtung eingegeben wird. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung den Verbrennungsmotor EG betreiben, indem ein Verbrennungsmotorbetriebsanforderungssignal zu der Verbrennungsmotorsteuervorrichtung ausgegeben wird.
Die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung und die Verbrennungsmotorsteuervorrichtung sind einstückig mit einer Steuereinrichtung zum Steuern von verschiedenen Steuersollinstrumenten, die mit deren Abgabeseite verbunden sind, aufgebaut. Jedoch bilden Instrumente (Hardware und Software) zum Steuern des Betriebs eines jeweiligen Steuersollinstruments eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs des jeweiligen Steuersollinstruments.
Beispielsweise bilden die Elemente, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung umfasst sind und dem Steuern der Kühlmittelabgabefähigkeit des Kompressors 11 dienen durch ein Steuern der Frequenz der Wechselspannung, die von dem Inverter 61 ausgegeben wird, der mit dem Elektromotor 11b für den Kompressor 11 verbunden ist, eine Kompressorsteuereinrichtung, und die Elemente, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung umfasst sind und dem Steuern der Luftblasfähigkeit des Gebläses 32 dienen durch ein Steuern des Betriebs des Gebläses 32, das eine Luftblaseinrichtung ist, bilden eine Gebläsesteuereinrichtung.
Die Betriebsvorgänge des vorliegenden Ausführungsbeispiels, das wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, sind nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Steuerprozesses, der durch die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Selbst wenn ein Fahrzeugsystem angehalten ist, wird dieser Steuerprozess ausgeführt, solange elektrische Energie von der Batterie zu der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung geliefert wird.
Zunächst wird Schritt S1 ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Betriebsschalter für die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 eingeschaltet ist (EIN), und ob ein Startschalter für ein Vorluftkonditionieren eingeschaltet ist. Wenn das Bestimmungsergebnis, das bei Schritt S1 erlangt wird, anzeigt, dass entweder der Betriebsschalter für die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 oder der Startschalter für das Vorluftkonditionieren eingeschaltet ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S2 weiter.
Der Startschalter für ein Vorluftkonditionieren ist beispielsweise an einem drahtlosen Anschluss (als Fernbedienung arbeitende Steuereinrichtung) oder an einer mobilen Kommunikationseinrichtung (genauer gesagt ein Mobiltelefon), das von dem Insassen getragen wird, montiert. Daher kann der Insasse die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 von einem Ort starten, der von dem Fahrzeug entfernt ist.
Wenn beispielsweise der Startschalter für das Vorluftkonditionieren, der an einem drahtlosen Anschluss montiert ist, eingeschaltet wird, empfängt das Fahrzeug direkt ein Vorluftkonditionierstartsignal, das von dem drahtlosen Anschluss übertragen wird, und schlussfolgert, dass der Startschalter für die Vorluftkonditionierung eingeschaltet ist. Wenn andererseits der Startschalter für die Vorluftkonditionierung, der an der mobilen Kommunikationseinrichtung montiert ist, eingeschaltet wird, empfängt das Fahrzeug direkt ein Vorluftkonditionierstartsignal, das beispielsweise durch eine Basisstation eines Mobiltelefons übertragen wird, und schlussfolgert, dass der Startschalter für die Vorluftkonditionierung eingeschaltet ist.
Des Weiteren ist die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf ein Hybridfahrzeug der Einsteckart angewendet. Daher wird, wenn elektrische Energie zu dem Fahrzeug von einer externen Energiequelle geliefert wird, ein Vorluftkonditionieren fortlaufend vorgesehen, bis ein Anwender des Fahrzeugs einen Befehl zum Anhalten eines Vorluftkonditionierprozesses ausgibt. Wenn andererseits keine elektrische Energie von einer externen Energiequelle geliefert wird, wird das Vorluftkonditionieren in kontinuierlicher Weise vorgesehen, bis die Menge an elektrischer Energie, die in der Batterie 81 verbleibt, nicht größer als eine vorbestimmte Menge ist.
Schritt S2 wird ausgeführt, um beispielsweise eine Marke und ein Zeitglied zu initialisieren und lässt beispielsweise einen Schrittmotor, der einer der vorstehend erwähnten elektrischen Aktuatoren ist, zu seiner ursprünglichen Position zurückkehren. Wenn die Marke zu initialisieren ist, kann ihr gegenwärtiger Status in Abhängigkeit vom Fall beibehalten werden. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S3 weiter. Bei dem Schritt S3 werden die Betriebssignale der Betriebstafel 60 gelesen. Der Prozess geht dann zu dem Schritt S4 weiter. Die in Schritt S3 gelesenen Betriebssignale umfassen ein Signal, das die Solltemperatur (Tset) für den Fahrgastraum anzeigt, ein Luftauslassmodus-Wahlsignal, ein Lufteinlassmodus-Wahlsignal und ein Signal zum Einstellen der Menge an Luft, die von dem Gebläse 32 geliefert wird.
Bei dem Schritt S4 werden Fahrzeugumgebungsbedingungssignale, die für die Luftkonditioniersteuerung verwendet werden, nämlich die Signale, die durch die vorstehend erwähnten Sensoren 51 bis 57 erfasst werden, gelesen. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S5 weiter. Bei dem Schritt S5 wird eine Sollgebläselufttemperatur TAO für die Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird, berechnet.
In dem Erwärmungsmodus wird außerdem eine Solltemperatur des erwärmenden Wärmetauschers ebenfalls berechnet. Die Sollgebläselufttemperatur TAO wird aus der nachstehend gezeigten Gleichung F1 berechnet. $TAO = Kset \times Tset - Kr \times Tr - Kam \times Tam - Ks \times Ts + C$
wobei Tset eine Fahrgastraumtemperatur ist, die - durch den Fahrgastraumtemperatureinstellschalter gewählt - eingestellt wird, Tr eine Innenlufttemperatur ist, die durch den Innenluftsensor 51 erfasst wird, Tam eine Außenlufttemperatur ist, die durch den Außenluftsensor 52 erfasst wird, und Ts der Insolationswert (Ts in W/m²) ist, der durch den Insolationssensor 53 erfasst wird. Kset, Kr, Kam und Ks sind Steuerverstärkungen. C ist eine Korrekturkonstante.
Die Solltemperatur des erwärmenden Wärmetauschers wird grundsätzlich aus der vorstehend aufgezeigten Gleichung F1 berechnet. In einigen Fällen kann sie jedoch aus der Gleichung F1 berechnet werden und dann auf einen Wert korrigiert werden, der geringer als TAO ist, um die Energieverbrauchsmenge zu verringern .
In den nachfolgenden Schritten S6 bis S16 werden die gesteuerten Zustände der verschiedenen Instrumente, die mit der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung verbunden sind, bestimmt. Schritt S6 wird gemäß den Luftkonditionier-Umgebungsbedingungen ausgeführt, um den Kühlmodus, den Erwärmungsmodus, den ersten Entfeuchtungsmodus oder den zweiten Entfeuchtungsmodus zu wählen.
Beispielsweise sollte der Kühlmodus gewählt werden, wenn der Gesichtsmodus als ein Luftauslassmodus gewählt wird. Der Erwärmungsmodus, der erste Entfeuchtungsmodus oder der zweite Entfeuchtungsmodus sollten gewählt werden, wenn der Innenluftmodus als ein Lufteinlassmodus gewählt ist. Des Weiteren sollten der Erwärmungsmodus, der erste Entfeuchtungsmodus und der zweite Entfeuchtungsmodus wahlweise gemäß der geblasen Lufttemperatur (Verdampfertemperatur) Te von dem Innenverdampfer 26 angewendet werden, die durch den Verdampfertemperatursensor 56 erfasst wird.
Genauer gesagt sollte, wenn die geblasene Lufttemperatur Te höher als eine erste Referenzgebläselufttemperatur (beispielsweise 0°C) ist, der Erwärmungsmodus gewählt werden, da keine Entfeuchtung benötigt wird. Wenn die Gebläselufttemperatur Te nicht höher als die erste Referenzgebläselufttemperatur ist und höher als eine zweite Referenzgebläselufttemperatur (beispielsweise -1°C) ist, sollte der erste Entfeuchtungsmodus gewählt werden, da eine Entfeuchtung benötigt wird. Wenn die Gebläselufttemperatur Te nicht höher als die zweite Referenzgebläselufttemperatur ist, sollte der zweite Entfeuchtungsmodus gewählt werden, bei dem eine Entfeuchtung einen Vorrang gegenüber einem Erwärmen einnimmt.
Bei dem Schritt S7 wird die Sollmenge an durch das Gebläse 32 geblasener Luft bestimmt. Genauer gesagt wird eine Gebläsemotorspannung bestimmt, die auf den Elektromotor für das Gebläse 32 anzulegen ist. Ein Steuerprozess, der bei dem Schritt S7 ausgeführt wird, ist nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Zunächst wird Schritt S701 ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Automatikschalter an der Betriebstafel 60 eingeschaltet ist.
Wenn das Bestimmungsergebnis, das bei dem Schritt S701 erlangt wird, nicht anzeigt, dass der Automatikschalter eingeschaltet ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S702 weiter. Der Schritt S702 wird ausgeführt, um eine Gebläsemotorspannung zu bestimmen, die eine Luftströmungsrate vorsieht, die durch den Insassen gewünscht ist, die durch den Luftströmungsrateneinstellschalter der Betriebstafel 60 eingestellt ist. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S8 weiter. Der Luftströmungsrateneinstellschalter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ermöglicht es, dass der Insasse aufeinanderfolgend die Positionen Lo, M1, M2, M3 und Hi wählt, um eine von fünf verschiedenen Luftströmungsraten zu spezifizieren. Indem die Positionen Lo, M1, M2, M3 und Hi in Abfolge gewählt werden, wird die Gebläsemotorspannung allmählich erhöht, das heißt, werden aufeinanderfolgend Gebläsemotorspannungen von 4 V, 6 V, 8 V, 10 V und 12 V gewählt.
Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis, das bei dem Schritt S701 erlangt wird, anzeigt, dass der Automatikschalter eingeschaltet ist, geht der Ablauf zu Schritt S703 weiter. Bei dem Schritt S703 wird auf eine Steuertabelle, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert ist, Bezug genommen, um eine erste Vorgebläsehöhe (anders ausgedrückt ein vorläufiges Gebläseniveau) f(TAO) gemäß der bei dem Schritt S5 bestimmten Sollgebläselufttemperatur TAO zu bestimmen. Anders ausgedrückt wird der Verfügungsfaktor des Gebläses 32 auf der Basis einer Luftkonditionierlast bestimmt, die eine an der Luftkonditioniereinrichtung wirkende Last ist.
Genauer gesagt maximiert das vorliegende Ausführungsbeispiel die erste Vorgebläsehöhe f(TAO) in einem Bereich mit außerordentlich niedriger Temperatur (maximaler Kühlbereich) der TAO und in einem Bereich mit außerordentlich hoher Temperatur (maximaler Erwärmungsbereich) und übt eine Steuerung aus, die die Luftströmungsrate des Gebläses 32 im Wesentlichen maximiert. Des Weiteren verringert, wenn die TAO von dem außerordentlich geringen Temperaturbereich zu einem mittleren Temperaturbereich zunimmt, das vorliegende Ausführungsbeispiel die erste Vorgebläsehöhe f(TAO) gemäß einer Zunahme bei der TAO, wodurch die Luftströmungsrate des Gebläses 32 verringert wird.
Darüber hinaus verringert, wenn die TAO von einem außerordentlich hohen Temperaturbereich zu einem mittleren Temperaturbereich abnimmt, das vorliegende Ausführungsbeispiel die erste Vorgebläsehöhe f(TAO) gemäß einer Abnahme der TAO, wodurch die Luftströmungsrate des Gebläses 32 verringert wird. Darüber hinaus minimiert, wenn die TAO innerhalb eines vorbestimmten Zwischentemperaturbereiches ist, das vorliegende Ausführungsbeispiel die erste Vorgebläsehöhe f(TAO), um die Luftströmungsrate des Gebläses 32 zu minimieren.
In dem nächsten Schritt, der der Schritt S704 ist, wird eine zweite Vorgebläsehöhe (auch Vorgebläseniveau genannt) f(TW)d bestimmt. Die zweite Vorgebläsehöhe f(TW)d wird in dem Erwärmungsmodus verwendet, um das Gebläseniveau gemäß der Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw und gemäß der Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 einzustellen. Anders ausgedrückt wird der obere Grenzwert des Verfügungsfaktors des Gebläses 32 auf der Basis der Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw bestimmt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw und der zweiten Vorgebläsehöhe f(TW)d abbildet, die bei Schritt S704 gezeigt ist, erfüllt. Genauer gesagt wird, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw in einem niedrigen Temperaturbereich ist, der niedriger als eine vorbestimmte erste Referenztemperatur T1 ist, das Gebläseniveau auf ein Niveau 0 (Null) festgelegt, das heißt das Gebläse 32 wird angehalten. Wenn andererseits die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw nicht geringer als die erste Referenztemperatur T1 ist, wird das zweites Vorgebläseniveau f(TW)d in einer derartigen Weise bestimmt, dass das Gebläseniveau gemäß einer Zunahme der Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw ansteigt. Anders ausgedrückt gilt, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw gleich wie oder größer als die erste Referenztemperatur T1 wird, dass das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d so bestimmt wird, dass, je geringer die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw ist, desto weiter wird der Verfügungsfaktor des Gebläses 32 begrenzt.
Wenn dies der Fall ist, kann der Betrieb des Gebläses 32 angehalten werden, wenn der Heizeinrichtungskern 36 nicht die geblasene Luft erwärmen kann, da die Temperatur des in dem Heizeinrichtungskern 36 fließenden Kühlwassers niedriger als die erste Referenztemperatur T1 ist. Dies ermöglicht es, zu vermeiden, dass der Insasse ein ungenügendes Luftkonditionieren empfindet, wenn unzureichend erwärmte Luft zu dem Insassen geblasen wird.
Wenn in dem vorstehend erörterten Fall die PTC-Heizeinrichtung 37 angeregt wird, kann sie die geblasene Luft sogar dann erwärmen, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw niedrig ist. In Schritt S704 wird daher die erste Referenztemperatur T1 gemäß einer Zunahme der Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 verringert, die bei dem nachstehend beschriebenen Schritt S12 bestimmt wird. Anders ausgedrückt wird der Verfügungsfaktor des Gebläses 32 mit einer Zunahme des Verfügungsfaktors der PTC-Heizeinrichtung 37 erhöht. Als ein Ergebnis nimmt die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw, bei der das Gebläse 32 mit dem Betrieb beginnt, ab mit einer Zunahme der Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37.
Des Weiteren nimmt in einem Hochtemperaturbereich, in welchem die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw nicht niedriger als die erste Referenztemperatur T1 ist, das Gebläseniveau in einer konstanten Rate gemäß einer Zunahme der Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw unabhängig davon zu, ob die PTC-Heizeinrichtung 37 angeregt ist. Anders ausgedrückt ist, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw nicht niedriger als die erste Referenztemperatur T1 ist, der Grad an Zunahme des Verfügungsfaktors des Gebläses 32 im Hinblick auf die Erhöhung des Verfügungsfaktors der PTC-Heizeinrichtung 37 geringer als dann, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw niedriger als die erste Referenztemperatur T1 ist.
Genauer gesagt wird, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw niedriger als die erste Referenztemperatur T1 in einer Situation ist, bei der die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw ansteigt, das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d auf die Höhe 0 (Null) festgelegt, um den Betrieb des Gebläses 32 anzuhalten. In diesem Fall wird das Einstellen so ausgeführt, dass die erste Referenztemperatur T1 aufeinanderfolgend von 40°C über 37°C und 34°C zu 30°C abnimmt, wenn die Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 von 0 (Null) über 1 und 2 zu 3 zunimmt.
Wenn andererseits die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw nicht niedriger als die erste Referenztemperatur T1 ist, wird das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d mit einer Zunahme der Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw ohne Rücksicht auf die Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 allmählich erhöht. Wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw auf eine zweite Referenztemperatur T2 (beispielsweise 70°C) oder mehr ansteigt, wird das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d auf einen maximalen Wert (beispielsweise Niveau 30) festgelegt.
Darüber hinaus wird, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw nicht höher als eine dritte Referenztemperatur T3 (beispielsweise 65°C) in einer Situation ist, bei der die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw abnimmt, das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d allmählich verringert mit einer Abnahme der Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw. Wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw geringer als eine vierte Referenztemperatur T4 ist und nicht geringer als eine fünfte Referenztemperatur T5 ist, wird das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d auf einen außerordentlichen geringen Wert (beispielsweise Niveau 1) festgelegt.
In dem vorstehend erläutertem Fall wird eine Einstellung so ausgeführt, dass die vierte Referenztemperatur T4 aufeinanderfolgend von 36°C über 33°C und 30°C zu 26°C abnimmt, wenn die Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 von 0 über 1 und 2 zu 3 zunimmt. Die Einstellung wird außerdem so ausgeführt, dass die fünfte Referenztemperatur T5 aufeinanderfolgend von 29°C über 26°C und 23°C zu 19°C abnimmt, wenn die Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37° von 0 über 1 und 2 zu 3 zunimmt.
Wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw geringer als die fünfte Referenztemperatur T5 ist, wird das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d auf 0 gesetzt, um den Betrieb des Gebläses 32 anzuhalten. Die Beziehung zwischen der ersten bis fünften Referenztemperatur ist derart, dass T2 > T3 > T1 > T4 > T5 der Fall ist. Die Differenzen zwischen den Referenztemperaturen werden als eine Hysteresebreite festgelegt, um ein sogenanntes Steuerpendeln zu vermeiden.
Der nächste Schritt, der Schritt S705 ist, wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Luftauslassmodus, der in dem nachstehend beschriebenen Schritt S9 bestimmt wird, einer der folgenden Modi: der Fußmodus, der Zwei-Niveau-Modus und der Fuß/Entfrostungs-Modus ist. Wenn das bei dem Schritt S705 erlangte Bestimmungsergebnis anzeigt, dass der Luftauslassmodus entweder der Fußmodus, der Zwei-Niveau-Modus (ZN) oder der Fuß/Entfrostungs-Modus (F/E) ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S706 weiter.
Bei Schritt S706 wird auf eine Steuertabelle, die zuvor in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert worden ist, Bezug genommen, um ein drittes Vorgebläseniveau f(TW) auf der Basis des Luftauslassmodus und des zweiten Vorgebläseniveaus f(TW)d, das bei dem Schritt S704 bestimmt wird, zu bestimmen.
Genauer gesagt wird bei Schritt S706 das dritte Vorgebläseniveau f(TW) so gesetzt, dass es gleich dem zweiten Vorgebläseniveau f(TW)d ist, wenn der Luftauslassmodus ein anderer Modus außer dem Zwei-Niveau-Modus ist. Außerdem wird das dritte Vorgebläseniveau f(TW) auf einen minimalen Wert (in diesem Beispiel auf ein Niveau von 0) festgelegt, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist und das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d ein minimaler Wert ist (in diesem Beispiel ein Niveau von 0).
Außerdem wird das dritte Vorgebläseniveau f(TW) auf einen maximalen Wert (in diesem Beispiel ein Niveau von 30) festgelegt, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist und das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d einen anderen Wert hat außer dem minimalen Wert (einen anderen Wert als beispielsweise das Niveau 0). Anders ausgedrückt wird der obere Grenzwert des Verfügungsfaktors des Gebläses 32 so bestimmt, dass er gleich wie oder größer ist als der Verfügungsfaktor des Gebläses 32, der auf der Basis der Luftkonditionierlast bestimmt wird.
Dies ermöglicht es, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist, den Effekt der Einschränkung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses 32, der durch das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d bei dem Schritt S704 verursacht wird, aufzuheben. Daher ist es möglich, die von dem Gesichtsluftauslass herausgeblasene Luftströmungsmenge zu erhöhen, selbst wenn die Temperatur des Kühlwassers, das durch den Heizeinrichtungskern 36 strömt, nicht ausreichend hoch ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Annehmlichkeit für den Insassen zu verbessern, wenn die Sonneneinstrahlung stark.
Außerdem wird in dem Fall, bei dem die Temperatur des durch den Heizeinrichtungskern 36 strömenden Kühlwassers geringer als die erste Referenztemperatur T1 oder die fünfte Referenztemperatur T5 ist und es folglich nicht möglich ist, die geblasene Luft mittels des Heizeinrichtungskerns 36 zu erwärmen, die Einschränkung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses 32, die durch das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d bei dem Schritt S704 bewirkt wird, wirksam selbst wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist. Dies ermöglicht es, zu vermeiden, dass der Insasse eine unangemessene Luftkonditionierung empfindet, wenn nicht erwärmte Luft von dem Fußluftauslass zu den Füßen des Insassen geblasen wird.
Zu diesem Zeitpunkt werden, wie dies in Verbindung mit dem Schritt S704 beschrieben ist, die erste Referenztemperatur T1 und die fünfte Referenztemperatur T5 verringert, wenn die Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 zunimmt. Dies ermöglicht, dass die Wirkung der Einschränkung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses 32, die durch das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d bei dem Schritt S704 bewirkt wird, aufgehoben wird bei einer geringeren Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur gemäß einer Zunahme der Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37, und dass die Annehmlichkeit für den Insassen folglich verbessert wird, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist.
In dem Schritt S707 wird das erste Vorgebläseniveau f(TAO), das bei dem Schritt S703 bestimmt wird, mit dem dritten Vorgebläseniveau f(TW), das bei dem Schritt S706 bestimmt wird, verglichen. Der kleinere dieser beiden Werte wird dann als das gegenwärtige Gebläseniveau bestimmt und der Ablauf geht zu dem Schritt S708 weiter.
Bei dem Schritt S708 wird auf die Steuertabelle, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert ist, Bezug genommen, um die Gebläsemotorspannung gemäß dem bei dem Schritt S707 bestimmten gegenwärtigen Gebläseniveau zu bestimmen. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S8 weiter.
Genauer gesagt wird, wenn bei dem Schritt S708 das Gebläseniveau niedriger als das Niveau 1 ist, die Gebläsemotorspannung auf eine elektrische Spannung von 0 V festgelegt. Wenn andererseits das Gebläseniveau nicht niedriger als das Niveau 1 ist, wird die Gebläsespannung mit einer Zunahme des Gebläseniveaus erhöht. Wenn das Gebläseniveau höher als das Niveau 30 ist, wird die Gebläsespannung auf eine maximale Spannung (12 V) festgelegt.
Außerdem geht, wenn das bei dem Schritt S705 erzielte Bestimmungsergebnis nicht anzeigt, dass der Luftauslassmodus einer der folgenden Modi: Fußmodus, Zwei-Niveau-Modus und Fuß-/Entfrostungs-Modus ist, der Ablauf zu dem Schritt S709 weiter.
Bei dem Schritt S709 wird das erste Vorgebläseniveau f(TAO), das bei dem Schritt S703 bestimmt wird, als das gegenwärtige Gebläseniveau bestimmt. Der Ablauf geht dann zu Schritt S710 weiter. Anders ausgedrückt wird, wenn der Luftauslassmodus weder der Fußmodus noch der Zwei-Niveau-Modus noch der Fuß-/Entfrostungs-Modus ist, das heißt wenn der Erwärmungsmodus nicht gewählt ist, das erste Vorgebläseniveau f(TAO) als das gegenwärtige Gebläseniveau bestimmt, ohne Rücksicht auf das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d zum Einstellen des Gebläseniveaus im Erwärmungsmodus.
Bei dem Schritt S710 wird auf die Steuertabelle, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert ist, Bezug genommen, um die Gebläsemotorspannung gemäß dem in dem Schritt S709 bestimmten gegenwärtigen Gebläseniveau zu bestimmen, wie dies bei dem Schritt S708 der Fall ist. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S8 weiter. Die bei dem Schritt S710 verwendete Steuertabelle wird nicht beschrieben, da sie die gleiche wie die bei dem Schritt S708 verwendete Steuertabelle ist.
Bei dem Schritt S8 wird der Lufteinlassmodus bestimmt, das heißt der Status des Innen-/Außenluftwechselkastens. Auf die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeicherte Steuertabelle wird ebenfalls Bezug genommen, um den Lufteinlassmodus gemäß der TAO zu bestimmen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Außenluftmodus, der die Außenluft einleitet, vorzugsweise unter normalen Bedingungen gewählt. Wenn jedoch beispielsweise ein hohes Kühlleistungsvermögen vorzusehen ist, da die TAO in einem außerordentlich niedrigen Temperaturbereich ist, wird der Innenluftmodus gewählt, der die Innenluft einleitet. Eine Alternative ist es, eine Abgaskonzentrationserfassungsvorrichtung vorzusehen zum Erfassen der Abgaskonzentration in der Außenluft, und den Innenluftmodus zu wählen, wenn die Abgaskonzentration nicht niedriger als eine vorbestimmte Referenzkonzentration ist.
Bei dem Schritt S9 wird der Luftauslassmodus bestimmt. Ein bei dem Schritt S9 ausgeführter Steuerprozess ist nachstehend unter Bezugnahme auf 9 detailliert beschrieben. Zuerst wird bei dem Schritt S91 auf eine Steuertabelle, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert ist, Bezug genommen, um einen Korrekturwert α zu bestimmen, der bei dem Schritt S92 verwendet wird, der nachstehend beschrieben ist.
Genauer gesagt wird der Korrekturwert α so bestimmt, dass er ein minimales Niveau (in diesem Beispiel 0) hat, wenn der Insolationswert (Ts in W/m²) in einem niedrigen Insolationswertbereich ist, der geringer als ein vorbestimmter erster Referenzwert (in diesem Beispiel 0 W/m²) ist, so bestimmt, dass er ein maximales Niveau (in diesem Beispiel 10) hat, wenn der Insolationswert (Ts in W/m²) in einem hohen Insolationswertbereich ist, der größer als ein vorbestimmter zweiter Referenzwert (in diesem Beispiel 700 W/m²) ist, und so bestimmt, dass der Korrekturwert α gemäß einer Zunahme des Insolationswertes (Ts in W/m²) zunimmt, wenn der Insolationswert (Ts in W/m²) gleich wie oder größer als der erste Referenzwert ist und gleich wie oder kleiner als der zweite Referenzwert ist.
In dem nächsten Schritt S92 wird auf eine Steuertabelle, die zuvor in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert worden ist, Bezug genommen, um einen gegenwärtigen Luftauslassmodus f1(TAO) auf der Basis von TAO und dem Korrekturwert α zu bestimmen. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S10 weiter.
Genauer gesagt wird in einer Situation, bei der TAO zunimmt, der Gesichtsmodus gewählt, wenn TAO ≤ erste vorbestimmte Temperatur T'1 + Korrekturwert α (beispielsweise 30 + α°C) ist, wird der Zwei-Niveau-Modus gewählt, wenn eine erste vorbestimmte Temperatur T'1 + Korrekturwert α < TAO ≤ zweite vorbestimmte Temperatur T'2 (beispielsweise 40°C) ist, und wird der Fußmodus gewählt, wenn die zweite vorbestimmte Temperatur T'2 < TAO Ist.
Andererseits wird in einer Situation, bei der TAO abnimmt, der Fußmodus gewählt, wenn eine dritte Temperatur T'3 (beispielsweise 38°C) ≤ TAO ist, wird der Zwei-Niveau-Modus gewählt, wenn eine vierte vorbestimmte Temperatur T'4 + Korrekturwert α (beispielsweise 27 + α°C) ≤ TAO < dritte vorbestimmte Temperatur T'3 ist, und wird der Gesichtsmodus gewählt, wenn TAO < vierte vorbestimmte Temperatur T'4 + Korrekturwert α ist. Die Beziehung zwischen der ersten bis vierten vorbestimmten Temperatur ist derart, dass gilt: T'4 < T'1 < T'3 < T'2. Die Differenzen zwischen den Referenztemperaturen sind als eine Hysteresebreite festgelegt, um ein sogenanntes Steuerpendeln zu vermeiden.
Durch diesen Vorgang wird gemäß einer Zunahme des Insolationswertes (Ts in W/m²) ein Bereich einer Luftkonditionierlast, bei der der Luftauslassmodus als der Zwei-Niveau-Modus bestimmt wird, enger gestaltet, und ein Bereich einer Luftkonitionierlast, bei der als der Luftauslassmodus der Gesichtsmodus bestimmt wird, wird erweitert. Daher wird es gemäß einer Zunahme des Insolationswertes (Ts in W/m²) unwahrscheinlicher, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Zwei-Niveau-Modus ist, und es wird eher wahrscheinlich, dass als der Luftauslassmodus der Gesichtsmodus bestimmt wird. Daher ist es möglich, die Annehmlichkeit für den Insassen zu verbessern durch eine Erhöhung der Menge an von dem Gesichtsluftauslass herausgeblasener Luftströmung, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist.
Da außerdem der Anteil der Menge an von dem Fußluftauslass herausgeblasener Luftströmung in dem Gesichtsmodus geringer ist als in dem Zwei-Niveau-Modus, ist es möglich, dass das Empfinden des Insassen, dass seine/ihre Füße einen kalten Blasstrom erhalten, geschwächt wird, wenn es eher wahrscheinlich wird, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Gesichtsmodus ist.
In dem Schritt S10 wird die Sollöffnung SW der Luftmischtür 38 gemäß der TAO berechnet mit der Gebläselufttemperatur Te von dem Innenverdampfer 26, die durch den Verdampfertemperatursensor 56 erfasst wird, und mit einer Heizeinrichtungstemperatur.
Die Heizeinrichtungstemperatur ist ein Wert, der gemäß der Heizfähigkeit der Heizeinrichtung (Heizeinrichtungskern 36, Innenkondensator 12 und PTC-Heizeinrichtung 37) bestimmt wird, die in dem erwärmenden Kühllüftungspfad 33 angeordnet ist. Im Allgemeinen kann die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw als der Wert der Heizeinrichtungstemperatur angewendet werden. Demgemäß kann die Sollöffnung SW aus der nachstehend aufgezeigten Gleichung F2 berechnet werden. $SW = [(TAO - Te) / (Tw - Te)] \times 100 (%)$
Wenn SW = 0(%) der Fall ist, repräsentiert dies eine maximale Kühlposition der Luftmischtür 38, wobei der Kühlluftbypasspfad 34 gänzlich offen ist und der erwärmende Kühlluftpfad 33 gänzlich geschlossen ist. Andererseits repräsentiert, wenn SW = 100(%) der Fall ist, dies eine maximale Erwärmungsposition der Luftmischtür 38, wobei der Kühlluftbypasspfad 34 gänzlich geschlossen ist und der erwärmende Kühlluftpfad 33 gänzlich offen ist.
In dem Schritt S11 wird die Kühlmittelabgabefähigkeit des Kompressors 11 (genauer gesagt die Drehzahl des Kompressors 11) bestimmt. Ein Basisverfahren zum Bestimmen der Drehzahl des Kompressors 11 ist nachstehend beschrieben. In dem Kühlmodus wird beispielsweise auf die Steuertabelle, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert ist, Bezug genommen, um eine Sollgebläselufttemperatur TEO für die Gebläselufttemperatur Te von dem Innenverdampfer 26 gemäß beispielsweise der bei dem Schritt S5 bestimmten TAO zu bestimmen.
Danach wird eine Abweichung En (TEO - Te) zwischen der Sollgebläselufttemperatur TEO und der Gebläselufttemperatur Te berechnet. Eine Abweichungsänderungsrate Edot (En - (En - 1)) wird dann bestimmt, indem eine zuvor berechnete Abweichung En-1 von der gegenwärtig berechneten Abweichung En subtrahiert wird. Die Abweichungsänderungsrate Edot (En - (En - 1)) wird schließlich verwendet, um den Betrag an Drehzahländerung Af_C von der vorherigen Kompressordrehzahl fCn-1 gemäß einer Fuzzy-Inferenz auf der Basis von Mitgliedsfunktionen und Regeln, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert sind, zu bestimmen.
Des Weiteren wird in dem Erwärmungsmodus, in dem ersten Entfeuchtungsmodus und in dem zweiten Entfeuchtungsmodus auf die Steuertabelle, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert ist, Bezug genommen, um den Sollhochdruck PDO für den abgabeseitigen Kühlmitteldruck (hochdruckseitiger Kühlmitteldruck) Pd zuvor zu bestimmen beispielsweise mit der erwärmenden Wärmetauschersolltemperatur, die bei dem Schritt S5 bestimmt wird.
Danach wird die Abweichung Pn (PDO - Pd) zwischen dem Sollhochdruck PDO und dem abgabeseitigen Kühlmitteldruck Pd berechnet. Eine Abweichungsänderungsrate Pdot (Pn - (Pn - 1)) wird dann bestimmt, indem eine zuvor berechnete Abweichung Pn-1 von der gegenwärtig berechneten Abweichung Pn subtrahiert wird. Die Abweichungsänderungsrate Pdot (Pn - (Pn - 1)) wird schließlich verwendet, um den Betrag an Drehzahländerung Δf_H von einer vorherigen Kompressordrehzahl fHn-1 gemäß einer Fuzzy-Inferenz auf der Basis von Mitgliedsfunktionen und Regeln, die in der Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gespeichert sind, zu bestimmen.
Ein zweiter Steuerprozess, der bei dem Schritt S11 ausgeführt wird, ist nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Zuerst wird bei dem Schritt S111 der Betrag an Drehzahländerung Af_C in dem Kühlmodus (Kühl-Zyklus) bestimmt. Eine Fuzzy-Regeltabelle, die als ein Satz an Regeln verwendet wird, ist unter Schritt S111 in 10 gezeigt. Diese Regeltabelle bestimmt die Af_C in einer derartigen Weise, dass eine Frostausbildung an dem Innenverdampfer 26 verhindert wird gemäß einer vorstehend erwähnten Abweichung En und einer Abweichungsänderungsrate Edot.
In dem Schritt S112 wird der Betrag an Drehzahländerung Δf_H in dem Erwärmungsmodus (HEISS-Zyklus), in dem ersten Entfeuchtungsmodus (DRY_EVA-Zyklus) und in dem zweiten Entfeuchtungsmodus (DRY_ALL-Zyklus) bestimmt. Eine Fuzzy-Regeltabelle, die als ein Satz an Regeln verwendet wird, ist unter Schritt S112 in 10 gezeigt. Diese Regeltabelle bestimmt die Δf_H in einer derartigen Weise, dass eine anormale Zunahme des hochdruckseitigen Kühlmitteldrucks Pd gemäß der vorstehend erwähnten Abweichung Pn und einer Abweichungsänderungsrate Pdot vermieden wird.
Der nächste Schritt, der der Schritt S113 ist, wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob der bei dem Schritt S6 bestimmte Betriebsmodus der Kühlmodus ist. Wenn das bei dem Schritt S113 erlangte Bestimmungsergebnis anzeigt, das der bei dem Schritt S6 bestimmte Betriebsmodus der Kühlmodus ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S114 weiter. Bei dem Schritt S114 wird der Betrag an Drehzahländerung Δf in dem Kompressor 11 als Af_C bestimmt. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S116 weiter.
Wenn andererseits das bei dem Schritt S113 erlangte Bestimmungsergebnis nicht anzeigt, dass der bei dem Schritt S6 bestimmte Betriebsmodus der Kühlmodus ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S115 weiter. In dem Schritt S115 wird der Betrag an Drehzahländerung Δf in dem Kompressor 11 als Δf_H bestimmt. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S116 weiter.
In dem Schritt S116 wird der Betrag an Drehzahländerung Δf zu einer vorherigen Kompressordrehzahl fn-1 addiert. Der sich ergebende Wert wird als die gegenwärtige Kompressordrehzahl fn bestimmt. Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S12 weiter. Eine Versuchskompressordrehzahlbestimmung bei dem Schritt S116 wird nicht bei jedem Steuerzyklus τ ausgeführt, sondern wird bei vorbestimmten Steuerintervallen (bei Intervallen von einer Sekunde in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) ausgeführt.
In dem Schritt S12 werden die Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 und der Betriebszustand der elektrischen Heizeinrichtung zum Befreien eines beschlagenen Fensters bestimmt. Wenn beispielsweise die erwärmende Wärmetauschersolltemperatur nicht erlangt wird, selbst wenn die Sollöffnung SW für die Luftmischtür 38 die Größe von 100% in dem Erwärmungsmodus in einer Situation hat, bei der die PTC-Heizeinrichtung in Schritt S6 anzuregen ist, sollte die Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 gemäß der Differenz zwischen der Innenlufttemperatur Tr und der erwärmenden Wärmetauschersolltemperatur bestimmt werden.
Wenn es des Weiteren hochgradig wahrscheinlich ist, dass aufgrund der Feuchtigkeit und der Temperatur in dem Fahrgastraum die Fenster beschlagen werden, oder wenn die Fenster bereits beschlagen sind, wird die elektrische Heizeinrichtung zum Bekämpfen eines beschlagenen Fensters angeregt.
In dem Schritt S13 wird der Betriebszustand von jedem Solenoidventil 13-24, durch die die Kühlschaltungswahleinrichtung gebildet ist, gemäß dem in Schritt S6 bestimmten Betriebsmodus bestimmt.
Genauer gesagt werden, wenn der Kühlmodus als der Betriebsmodus bestimmt wird, sämtliche Solenoidventile entregt, wie dies in der Tabelle von 11 gezeigt ist. Wenn der Erwärmungsmodus als der Betriebsmodus bestimmt ist, werden das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, das Hochspannungs-Solenoidventil 20 und das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 angeregt, wohingegen die restlichen Solenoidventile 21, 24 entregt sind.
Wenn der erste Entfeuchtungsmodus als der Betriebsmodus bestimmt ist, werden das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, das Entfeuchtungssolenoidventil 24 und das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 angeregt, wohingegen das Hochspannungs-Solenoidventil 20 entregt wird. Wenn der zweite Entfeuchtungsmodus als der Betriebsmodus bestimmt wird, werden das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 und das Entfeuchtungssolenoidventil 24 angeregt, wohingegen die restlichen Solenoidventile 20, 21 entregt werden.
Anders ausgedrückt ist das vorliegende Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass die Energiezufuhr zu zumindest einem der Solenoidventile 13 bis 24 unabhängig davon abgeschaltet wird, welcher Betriebsmodus für die Kühlmittelschaltungswahlzwecke gewählt ist. Dies ermöglicht es, den Gesamtenergieverbrauch der Solenoidventile 13 bis 24 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu verringern.
Bei dem Schritt S14 gibt die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung Steuersignale und Steuerspannungen zu verschiedenen Instrumenten 61, 13, 17, 20, 21, 24, 16a, 32, 62, 63, 64 aus, um die bei den Schritten S6 bis S13 bestimmten gesteuerten Bedingungen vorzusehen. Beispielsweise wird ein Steuersignal zu dem Inverter 61 des Elektromotors 11b für den Kompressor 11 ausgegeben, sodass die Drehzahl des Kompressors 11 mit der bei dem Schritt S11 bestimmten Drehzahl übereinstimmt.
Nachstehend wird der Schritt S15 ausgeführt, um einen Steuerzyklus τ abzuwarten. Wenn befunden wird, dass der Steuerzyklus τ verstrichen ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S16 weiter. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird angenommnen, dass der Steuerzyklus τ 250 ms beträgt. Der Grund ist, dass die Fahrgastraumluftkonditioniersteuerung nicht nachteilhaft beeinträchtigt wird, selbst wenn sie bei einem langsameren Steuerzyklus als beispielsweise die Verbrennungsmotorsteuerung ausgeführt wird. Außerdem kann der Kommunikationsbetrag für die Fahrgastraumluftkonditioniersteuerung begrenzt werden, um einen angemessenen Kommunikationsbetrag für ein Verbrennungsmotorsteuersystem oder ein anderes Steuersystem, das eine Hochgeschwindigkeitssteuerung ausführen muss, vorzusehen.
Wenn ein Überladen auftritt aufgrund einer übermäßigen Energiebelieferung von einer externen Quelle in einer Situation, bei der das angewendete Fahrzeug ein Hybridfahrzeug der Einsteckart gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, oder ein anderes Fahrzeug ist, das die Batterie 81 anwenden kann, um elektrische Energie zu speichern, die von der externen Energiequelle geliefert wird, tritt ein Problem mit der Batterie 81 auf, wenn diese Wärme erzeugt, Rauch ausgibt, zündet oder sich verschlechtert. Um ein derartiges Problem zu vermeiden, steuert die Verbrennungsmotorsteuervorrichtung den Betrag an elektrischer Energie, der von der externen Energiequelle gemäß einer Anforderung zu liefern ist, das heißt die Menge an elektrischer Energie, die von der externen Energiequelle zu liefern ist, gemäß beispielsweise einem Erfassungssignal, das von einem Wattmeter erzeugt wird zum Erfassen der Menge an elektrischer Energie, die von der externen Energiequelle geliefert wird.
Des Weiteren ergibt sich, wenn ein Überladen auftritt aufgrund eines übermäßigen Energieverbrauchs der elektrisch betriebenen Instrumente 11, 16a, 32, 40a der Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1, ein Problem mit der Batterie 81, da ihre verwendbare Lebensdauer sogar dann sich verkürzt, wenn elektrische Energie von der externen Energiequelle geliefert wird. Wenn dies der Fall ist, führt die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Schritt S16 aus, um ein Signal zu der Verbrennungsmotorsteuervorrichtung auszugeben zum Ändern seiner angeforderten elektrischen Energie, wenn die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 betrieben wird, während elektrische Energie von der externen Energiequelle geliefert wird.
Da die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der vorstehend beschriebenen Weise gesteuert wird, arbeitet sie, wie nachstehend beschrieben, in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus, der bei dem Steuerschritt S6 gewählt wird.
Kühlmodus (Kühlzyklus; siehe Fig. 1)
In dem Kühlmodus entregt die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung sämtliche Solenoidventile. Daher verbindet das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 die Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 mit dem einen Kühlmitteleinströmauslass der ersten Drei-Wege-Verbindung 15. Des Weiteren schließt das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, öffnet das Hochspannungs-Solenoidventil 20, öffnet das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 und schließt das Entfeuchtungssolenoidventil 24.
Folglich wird ein Kühlzyklus der Dampfkompressionsart ausgebildet, wie dies durch die Pfeile in 1 gezeigt ist, sodass das Kühlmittel in aufeinanderfolgender Weise von dem Kompressor 11 durch den Innenkondensator 12, das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, die erste Drei-Wege-Verbindung 15, den Außenwärmetauscher 16, die zweite Drei-Wege-Verbindung 19, das Hochspannungs-Solenoidventil 20, das zweite Rückschlagventil 22, den variablen Drosselmechanismusabschnitt 27b des thermostatischen Expansionsventils 27, die vierte Drei-Wege-Verbindung 25, den Innenverdampfer 26, den thermosensitiven Abschnitt 27a des thermostatischen Expensionsventils 27, die fünfte Drei-Wege-Verbindung 28 und den Speicher 29 zu dem Kompressor 11 zirkuliert.
In der vorstehend beschriebenen Kühlschaltung strömt in dem Kühlmodus das Kühlmittel, das von dem elektrischen Drei-Wege-Ventil 13 zu der ersten Drei-Wege-Verbindung 15 strömt, nicht zu dem Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, da das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 geschlossen ist. Des Weiteren strömt das Kühlmittel, das von dem Außenwärmetauscher 16 zu der zweiten Drei-Wege-Verbindung 19 strömt, nicht zu dem Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21, da das Entfeuchtungssolenoidventil 24 geschlossen ist. Darüber hinaus strömt das Kühlmittel, das aus dem variablen Drosselmechanismusabschnitt 27b des thermostatischen Expansionsventils 27 heraus strömt, nicht zu dem Entfeuchtungssolenoidventil 24, da das Entfeuchtungssolenoidventil 24 geschlossen ist. Darüber hinaus strömt das Kühlmittel, das von dem thermosensitiven Abschnitt 27a des thermostatischen Expansionsventils 27 zu der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 strömt, nicht zu dem zweiten Rückschlagventil 22 aufgrund eines Vorgangs, der durch das zweite Rückschlagventil 22 ausgeführt wird.
Folglich wird das Kühlmittel, das durch den Kompressor 11 komprimiert wird, gekühlt durch den Wärmeaustausch mit der Gebläseluft (Luft). Nachdem es durch den Innenverdampfer 26 getreten ist, wird es zu dem Außenwärmetauscher 16 weitergeleitet, durch den Wärmeaustausch mit der Außenluft weiter gekühlt und durch das thermostatische Expansionsventil 27 dekomprimiert und expandiert. Das Niedrigdruckkühlmittel, das durch das thermostatische Expansionsventil 27 dekomprimiert wird, strömt in den Innenverdampfer 26 und verdampft, während es Wärme von der Luft absorbiert, die durch das Gebläse 32 geblasen wird. In dieser Weise wird die geblasene Luft, die durch den Innenverdampfer 26 tritt, gekühlt.
In dem vorstehend erläuterten Fall wird die Öffnung der Luftmischtür 38 wie vorstehend erwähnt eingestellt. Daher strömt ein Teil (oder die Gesamtheit) der geblasenen Luft, die durch den Innenverdampfer 26 gekühlt wird, von dem Kühlluftbypasspfad 34 in den Mischraum 35. Des Weiteren strömt ein Teil (oder die Gesamtheit) der geblasenen Luft, die durch den Innenverdampfer 26 gekühlt wird, in den erwärmenden Kühlluftpfad 33, wird erneut erwärmt, wenn sie durch den Heizeinrichtungskern 36, den Innenkondensator 12 und den Heizeinrichtungskern 36 tritt, und strömt dann in den Mischraum 35.
Folglich wird die Temperatur der in den Fahrgastraum zu blasenden Luft, nachdem diese in dem Mischraum 35 gemischt worden ist, auf eine erwünschte Höhe zum Kühlen des Fahrgastraums eingestellt. Der Kühlmodus hat eine hervorragende Fähigkeit zum Entfeuchten der geblasenen Luft, liefert aber kaum eine Erwärmungsfähigkeit.
Das Kühlmittel, das aus dem Innenverdampfer 26 heraus strömt, strömt in den Speicher 29 durch einen thermosensitiven Abschnitt 27a des thermostatischen Expansionsventils 27. Ein Kühlmittel in der Gasphase, das von der Gas-Flüssigkeits-Trennung in dem Speicher 29 abgeleitet wird, wird in den Kompressor 11 hineingenommen und erneut komprimiert.
In der vorstehend beschriebenen Kühlschaltung sind in dem Kühlmodus zwei separate Abschnitte des Kühlmittelströmungspfads innerhalb des Kühlzyklus 10 in Kommunikation miteinander, wie dies aus 1 offensichtlich ist. Anders ausgedrückt ist eine Blockierschaltung (Blockierkreislauf), die nicht mit einem separaten Abschnitt in dem Kühlmittelströmungspfad innerhalb des Kühlzyklus 10 in Kommunikation steht, nicht in der Kühlschaltung im Kühlmodus ausgebildet.
Erwärmungsmodus (Heißzyklus; siehe Fig. 2)
In dem Erwärmungsmodus regt die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, das Hochspannungs-Solenoidventil 20 und das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 an und entregt die verbleibenden Solenoidventile 21, 24. Daher verbindet das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 die Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 mit der Kühlmitteleinlassseite der fixierten Drossel 14. Des Weiteren öffnet das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, schließt das Hochspannungs-Solenoidventil 20, öffnet das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 und schließt das Entfeuchtungssolenoidventil 24.
Folglich ist ein Kühlmittelzyklus (Kühlzyklus) der Dampfkompressionsart ausgebildet, wie dies durch die Pfeile in 2 gezeigt ist, sodass das Kühlmittel aufeinanderfolgend von dem Kompressor 11 durch den Innenkondensator 12, das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, die fixierte Drossel 14, die dritte Drei-Wege-Verbindung 23, das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21, die zweite Drei-Wege-Verbindung 19, den Außenwärmetauscher 16, die erste Drei-Wege-Verbindung 15, das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, das erste Rückschlagventil 18, die fünfte Drei-Wege-Verbindung 28 und den Speicher 29 zu dem Kompressor 11 zirkuliert.
In dem vorstehend beschriebenen Kühlmittelkreislauf (Kühlmittelschaltung) strömt in dem Erwärmungsmodus das Kühlmittel, das von der fixierten Drossel 14 zu der dritten Drei-Wege-Verbindung 23 strömt, nicht zu dem Entfeuchtungssolenoidventil 24, da das Entfeuchtungssolenoidventil 24 geschlossen ist. Des Weiteren strömt das Kühlmittel, das von dem Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 zu der zweiten Drei-Wege-Verbindung 19 strömt, nicht zu dem Hochspannungs-Solenoidventil 20, da das Hochspannungs-Solenoidventil 20 geschlossen ist. Des Weiteren strömt das Kühlmittel, das von dem Außenwärmetauscher 16 zu der ersten Drei-Wege-Verbindung 15 strömt, nicht zu dem elektrischen Drei-Wege-Ventil 13, da das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 zwischen der Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 und der Kühlmitteleinlassseite der fixierten Drossel 14 verbunden ist. Darüber hinaus strömt das Kühlmittel, das von dem ersten Rückschlagventil 18 zu der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 strömt, nicht zu dem thermostatischen Expansionsventil 27, da das Entfeuchtungssolenoidventil 24 geschlossen ist.
Folglich wird das Kühlmittel, das durch den Kompressor 11 komprimiert wird, in dem Innenkondensator 12 gekühlt durch einen Wärmeaustausch mit der geblasenen Luft, die von dem Gebläse 32 geliefert wird. Folglich wird die geblasene Luft, die durch den Innenkondensator 12 tritt, erwärmt. In diesem Fall wird die Öffnung der Luftmischtür 38 eingestellt. Daher wird, wie dies in dem Kühlmodus der Fall ist, die Temperatur der Luft, die in den Fahrgastraum geblasen wird, nachdem sie in dem Mischraum 35 gemischt worden ist, auf eine erwünschte Höhe zum Erwärmen des Fahrgastraums eingestellt. Der Erwärmungsmodus übt keine Funktion zum Entfeuchten der geblasenen Luft aus.
Das Kühlmittel, das aus dem Innenkondensator 12 herausströmt, strömt in den Außenwärmetauscher 16, nachdem es durch die fixierte Drossel 14 dekomprimiert worden ist. Das Kühlmittel, das in den Außenwärmetauscher 16 hineinströmt, verdampft, während es Wärme von der Außenluft absorbiert, die von der Außenseite des Fahrgastraums durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird. Das Kühlmittel, das aus dem Außenwärmetauscher 16 herausströmt, strömt in den Speicher 29 durch das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, das erste Rückschlagventil 18 und dergleichen. Ein Kühlmittel der Gasphase, das von der Gas-Flüssigkeit-Trennung in dem Speicher 29 abgeleitet wird, wird in den Kompressor 11 hineingenommen und erneut komprimiert.
Erster Entfeuchtungsmodus (DRY_EVA-Zyklus; siehe Fig. 3)
In dem ersten Entfeuchtungsmodus regt die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 und das Entfeuchtungssolenoidventil 24 an und entregt das Hochspannungs-Solenoidventil 20. Daher verbindet das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 die Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 mit der Kühlmitteleinlassseite der fixierten Drossel 14. Des Weiteren öffnet das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, öffnet das Hochspannungs-Solenoidventil 20, schließt das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 und öffnet das Entfeuchtungssolenoidventil 24.
Folglich wird ein Kühlzyklus der Dampfkompressionsart ausgebildet, wie dies durch die Pfeile in 3 gezeigt ist, sodass das Kühlmittel aufeinanderfolgend von dem Kompressor 11 durch den Innenkondensator 12, das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, die fixierte Drossel 14, die dritte Drei-Wege-Verbindung 23, das Entfeuchtungssolenoidventil 24, die vierte Drei-Wege-Verbindung 25, den Innenverdampfer 26, den thermosensitiven Abschnitt 27a des thermostatischen Expansionsventils 27, die fünfte Drei-Wege-Verbindung 28 und den Speicher 29 zu dem Kompressor 11 zirkuliert.
In dem vorstehend beschriebenen Kühlkreislauf (Kühlschaltung) strömt in dem ersten Entfeuchtungsmodus das Kühlmittel, das von der fixierten Drossel 14 zu der dritten Drei-Wege-Verbindung 23 strömt, nicht zu dem Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21, da das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 geschlossen ist. Des Weiteren strömt das Kühlmittel, das von dem Entfeuchtungssolenoidventil 24 zu der vierten Drei-Wege-Verbindung 25 strömt, nicht zu dem variablen Drosselmechanismusabschnitt 27b des thermostatischen Expansionsventils 27 aufgrund eines Vorgangs, der durch das zweite Rückschlagventil 22 ausgeführt wird. Darüber hinaus strömt das Kühlmittel, das von dem thermosensitiven Abschnitt 27a des thermostatischen Expansionsventils 27 zu der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 strömt, nicht zu dem ersten Rückschlagventil 18 aufgrund eines Vorgangs, der durch das erste Rückschlagventil 18 ausgeführt wird.
Folglich wird das Kühlmittel, das durch den Kompressor 11 komprimiert wird, in dem Innenkondensator 12 gekühlt durch einen Wärmeaustausch mit der geblasenen Luft (Kühlluft), nachdem es durch den Innenverdampfer 26 getreten ist. Dies stellt sicher, dass die geblasene Luft, die durch den Innenkondensator 12 tritt, erwärmt wird. Das Kühlmittel, das von dem Innenkondensator 12 herausströmt, strömt in den Innenverdampfer 26, nachdem es durch die fixierte Drossel 14 dekomprimiert worden ist.
Das Niedrigdruckkühlmittel, das in den Innenverdampfer 26 hineinströmt, verdampft, wobei es Wärme von der Luft absorbiert, die durch das Gebläse 32 geblasen wird. Dies stellt sicher, dass die geblasene Luft, die durch den Innenverdampfer 26 tritt, gekühlt und entfeuchtet wird. Daher wird die geblasene Luft, die durch den Innenverdampfer 26 gekühlt und entfeuchtet wird, erneut erwärmt, wenn sie durch den Heizeinrichtungskern 36, den Innenkondensator 12 und den Heizeinrichtungskern 36 tritt, und wird aus dem Mischraum 35 in den Fahrgastraum herausgeblasen. Anders ausgedrückt kann der Fahrgastraum entfeuchtet werden. Der erste Entfeuchtungsmodus kann eine Funktion zum Entfeuchten der geblasenen Luft ausüben, hat jedoch eine begrenzte Erwärmungsfähigkeit.
Das Kühlmittel, das aus dem Innenverdampfer 26 herausströmt, strömt in den Speicher 29 durch den thermosensitiven Abschnitt 27a des thermostatischen Expansionsventils 27. Ein Kühlmittel in der Gasphase, das von der Gas-Flüssigkeits-Trennung in dem Speicher 29 abgeleitet wird, wird in den Kompressor 11 hineingenommen und erneut komprimiert.
Zweiter Entfeuchtungsmodus (DRY_ALL Zyklus; siehe Fig. 4)
In dem zweiten Entfeuchtungsmodus regt die Steuervorrichtung 50 der Luftkonditioniervorrichtung das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17 und das Entfeuchtungssolenoidventil 24 an, und entregt die verbleibenden Solenoidventile 20, 21. Daher verbindet das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 die Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 mit der Kühlmitteleinlassseite der fixierten Drossel 14. Des Weiteren öffnet das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, öffnet das Hochspannungs-Solenoidventil 20, öffnet das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 und öffnet das Entfeuchtungssolenoidventil 24.
Folglich wird ein Kühlzyklus der Dampfkompressionsart ausgebildet, wie dies durch die Pfeile in 4 gezeigt ist, sodass das Kühlmittel aufeinanderfolgend von dem Kompressor 11 durch den Innenkondensator 12, das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, die fixierte Drossel 14, die dritte Drei-Wege-Verbindung 23, das Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21, die zweite Drei-Wege-Verbindung 19, den Außenwärmetauscher 16, die erste Drei-Wege-Verbindung 15, das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, das erste Rückschlagventil 18, die fünfte Drei-Wege-Verbindung 28 und den Speicher 29 zu dem Kompressor 11 zirkuliert, und das Kühlmittel außerdem aufeinanderfolgend von dem Kompressor 11 durch den Innenkondensator 12, das elektrische Drei-Wege-Ventil 13, die fixierte Drossel 14, die dritte Drei-Wege-Verbindung 23, das Entfeuchtungssolenoidventil 24, die vierte Drei-Wege-Verbindung 25, den Innenverdampfer 26, den thermosensitiven Abschnitt 27a des thermostatischen Expensionsventils 27, die fünfte Drei-Wege-Verbindung 28 und den Speicher 29 zu dem Kompressor 11 zirkuliert.
Anders ausgedrückt strömt in dem zweiten Entfeuchtungsmodus das Kühlmittel, das von der fixierten Drossel 14 zu der dritten Drei-Wege-Verbindung 23 strömt, zu dem Wärmetauscherabschalt-Solenoidventil 21 und zu dem Entfeuchtungssolenoidventil 24. Des Weiteren strömt das Kühlmittel, das von dem ersten Rückschlagventil 18 der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 strömt und das Kühlmittel, das von dem thermosensitiven Abschnitt 27a des thermostatischen Expansionsventils 27 zu der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 strömt, so, dass sie an der fünften Drei-Wege-Verbindung 28 zusammenlaufen und zu dem Speicher 29 strömen.
In der vorstehend beschriebenen Kühlschaltung strömt in dem zweiten Entfeuchtungsmodus das Kühlmittel, das von dem Außenwärmetauscher 16 zu der ersten Drei-Wege-Verbindung 15 strömt, nicht zu dem elektrischen Drei-Wege-Ventil 13, da das elektrische Drei-Wege-Ventil 13 zwischen der Kühlmittelauslassseite des Innenkondensators 12 und der Kühlmitteleinlassseite der fixierten Drossel 14 verbunden ist. Des Weiteren strömt das Kühlmittel, das von dem Entfeuchtungssolenoidventil 24 zu der vierten Drei-Wege-Verbindung 25 strömt, nicht zu dem variablen Drosselmechanismusabschnitt 27b des thermostatischen Expansionsventils 27 aufgrund eines Vorgangs, der durch das zweite Rückschlagventil 22 ausgeführt wird.
Folglich wird das Kühlmittel, das durch den Kompressor 11 komprimiert wird, in dem Innenkondensator 12 gekühlt durch den Wärmeaustausch mit der geblasenen Luft (Kühlluft), nachdem diese durch den Innenverdampfer 26 getreten ist. Dies stellt sicher, dass die geblasene Luft, die durch den Innenkondensator 12 tritt, erwärmt wird. Das Kühlmittel, das aus dem Innenkondensator 12 heraus strömt, wird durch die fixierte Drossel 14 dekomprimiert. Das dekomprimierte Kühlmittel verzweigt dann an der dritten Drei-Wege-Verbindung 23 und strömt in den Außenwärmetauscher 16 und in den Innenverdampfer 26.
Das Kühlmittel, das in den Außenwärmetauscher 16 strömt, verdampft, wenn es Wärme von der Außenluft aufnimmt, die von der Außenseite des Fahrgastraums durch den Gebläselüfter 16a geblasen wird. Das Kühlmittel, das aus dem Außenwärmetauscher 16 heraus strömt, strömt in die fünfte Drei-Wege-Verbindung 28 durch das Niedrigspannungs-Solenoidventil 17, das erste Rückschlagventil 18 und dergleichen. Das Niedrigdruckkühlmittel, das in den Innenverdampfer 26 strömt, verdampft, wobei es Wärme von der Luft aufnimmt (absorbiert), die von dem Gebläse 32 geblasen wird. Dies stellt sicher, dass die geblasene Luft, die durch den Innenverdampfer 26 tritt, gekühlt und entfeuchtet wird.
Folglich wird die geblasene Luft, die durch den Innenverdampfer 26 gekühlt und entfeuchtet wird, erneut erwärmt, wenn sie durch den Heizeinrichtungskern 36, den Innenkondensator 12 und den Heizeinrichtungskern 36 tritt, und wird aus dem Mischraum 35 in den Fahrgastraum geblasen. In diesem Fall unterscheidet sich der zweite Entfeuchtungsmodus von dem ersten Entfeuchtungsmodus insoweit, dass der erstgenannte ermöglicht, dass der Innenkondensator 12 die Wärme freigibt, die durch den Außenwärmetauscher 16 absorbiert wird. Daher kann der zweite Entfeuchtungsmodus die Gebläseluft auf eine höhere Temperatur als im ersten Entfeuchtungsmodus erwärmen. Anders ausgedrückt kann der zweite Entfeuchtungsmodus ein Entfeuchten und ein Erwärmen zu einem Zeitpunkt vorsehen, d.h. er liefert eine Entfeuchtungsfähigkeit, während er eine hohe Erwärmungsfähigkeit liefert.
Darüber hinaus strömt das Kühlmittel, das aus dem Innenverdampfer 26 herausgeströmt ist, in die fünfte Drei-Wege-Verbindung 28, verbindet sich mit dem Kühlmittel, das aus dem Außenwärmetauscher 16 heraus strömt, und strömt in den Speicher 29. Ein Kühlmittel der Gasphase, das von der Gas-FlüssigkeitsTrennung in dem Speicher 29 abgeleitet wird, wird in den Kompressor 11 hinein genommen und erneut komprimiert.
Darüber hinaus kann, wie dies vorstehend beschrieben ist, sowohl der Kühlmittelkreislauf (die Kühlschaltung) in dem Kühlmodus, die Kühlschaltung in dem Erwärmungsmodus als auch die Kühlschaltung in dem ersten Entfeuchtungsmodus als eine Kühlschaltung in einem einzelnen Wärmetauschermodus ausgedrückt werden, bei dem das Kühlmittel, das in den Kompressor 11 herein genommen wird, zu entweder dem Außenwärmetauscher 16 oder dem Innenwärmetauscher (oder genauer gesagt dem Innenkondensator 12 und dem Innenverdampfer 26) verteilt wird. Andererseits kann die Kühlschaltung in dem zweiten Entfeuchtungsmodus als eine Kühlschaltung in einem komplexen Wärmetauschermodus ausgedrückt werden, bei dem das Kühlmittel, das in den Kompressor 11 herein genommen wird, zu sowohl dem Außenwärmertauscher 16 als auch dem Innenwärmetauscher (oder genauer gesagt dem Innenverdampfer 26) verteilt wird.
Wenn die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der vorstehend beschriebenen Weise arbeitet, schafft sie die nachstehend erörterten Vorteile.
Zunächst beginnt, wie dies in Verbindung mit dem Steuerschritt S7 (insbesondere Schritt S704) beschrieben ist, das Gebläse 32 mit dem Betrieb bei einer niedrigeren Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw, wenn die Anzahl an angeregten Einheiten der PTC-Heizeinrichtung 37 zunimmt.
Daher kann die PTC-Heizeinrichtung 37 die Gebläseluft sogar dann erwärmen, wenn eine niedrige Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw ein unzureichendes Erwärmen der Gebläseluft bei dem Heizeinrichtungskern 36 verursacht. Daher ist es möglich, frühzeitig die Gebläseluft, die durch die PTC-Heizeinrichtung 37 erwärmt ist, zu dem Insassen herauszublasen, ohne die Zunahme der Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw abzuwarten. Es ist folglich möglich, die Schnelligkeit bei der Luftkonditionierung (Erwärmung) des Fahrgastraums zu verbessern.
Außerdem ist es möglich, die Gebläseluft, die durch die PTC-Heizeinrichtung 37 ausreichend erwärmt ist, zu dem Insassen sogar dann herauszublasen, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw niedrig ist. Daher ist es möglich, die Häufigkeit des Verbrennungsmotorbetriebs, die für das Luftkonditionieren (Erwärmen) des Fahrgastraums beabsichtigt ist, zu verringern und demgemäß den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
Das folgende Problem kann dabei auftreten. Wenn der Verfügungsfaktor des Gebläses 32 zu stark ansteigt, anders ausgedrückt wenn die Menge an von dem Gebläse 32 herausgeblasener Luftströmung zu stark zunimmt, nimmt die Wärmemenge, die von dem Verbrennungsmotorkühlwasser in dem Heizeinrichtungskern 36 verloren geht, zu und somit nimmt die Energie zu, die erforderlich ist, um das Verbrennungsmotorkühlwasser zu erhöhen (erwärmen).
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als eine Maßnahme bei diesem Problem, wenn die Temperatur gleich wie oder größer als die erste Referenztemperatur T1 wird, der Grad der Zunahme des Verfügungsfaktors des Gebläses 32 in Bezug auf eine Erhöhung des Verfügungsfaktors der PTC-Heizeinrichtung 37 geringer als dann, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw niedriger als die erste Referenztemperatur T1 ist. Durch diesen Vorgang ist es möglich, zu verhindern, dass die Menge an Luftströmung von dem Gebläse 32 zu stark ansteigt, indem der Verfügungsfaktor des Gebläses 32 begrenzt wird, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur Tw hoch ist. Daher ist es möglich, die Zunahme der Wärmemenge zu verringern, die von dem Verbrennungsmotorkühlwasser verloren geht, und der Energie, die erforderlich ist, um das Verbrennungsmotorkühlwasser zu erhöhen (erwärmen). Dies ist sehr vorteilhaft bei der praktischen Anwendung eines Hybridfahrzeugs, da es möglich ist, die Häufigkeit des Verbrennungsmotorbetriebs zu verringern, der für das Luftkonditionieren (Erwärmen) beabsichtigt ist, und demgemäß den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
Darüber hinaus zeigt die Luftkonditioniervorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels den nachstehend dargelegten bedeutenden Vorteil.
Zunächst wird, wie dies in Verbindung mit dem Steuerschritt S706 beschrieben ist, die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses 32 gelockert, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist. Daher ist es möglich, die Menge der von dem Gesichtsluftauslass herausgeblasenen Luftströmung sogar dann zu erhöhen, wenn die Temperatur des Kühlwassers, das durch den Heizeinrichtungskern 36 strömt, nicht ausreichend hoch ist. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Annehmlichkeit für den Insassen zu verbessern, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist.
Als Nächstes ist, wie dies in Verbindung mit dem Steuerschritt S706 beschrieben ist, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur geringer als eine bestimmte zuvor festgelegte Temperatur (die erste Referenztemperatur T1 oder die fünfte Referenztemperatur T5 in diesem Beispiel) ist, die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses 32 sogar dann nicht gelockert, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass die Menge an von dem Fußluftauslass herausgeblasener Luftströmung zunimmt, und demgemäß kann das Empfinden des Insassen, das seine/ihre Füße eine kalte Blasströmung erhalten, geschwächt werden, wenn die Temperatur der geblasenen Luft sehr gering ist.
Als Nächstes ist, wie dies in Verbindung mit den Steuerschritten S704 und S706 beschrieben ist, die bestimmte zuvor festgelegte Temperatur (die erste Referenztemperatur T1 oder die fünfte Referenztemperatur T5 in diesem Beispiel) geringer, wenn die PTC-Heizeinrichtung 37 arbeitet, als dann, wenn die PTC-Heizeinrichtung 37 nicht arbeitet. Daher ist es möglich, die Beschränkung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses 32, wenn die PTC-Heizeinrichtung 37 arbeitet, sogar dann zu lockern, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur gering ist. Außerdem ist es, wenn die PTC-Heizeinrichtung 37 arbeitet, möglich, die Temperatur der geblasenen Luft sogar dann zu erhöhen, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur gering ist. Daher wird das Empfinden des Insassen, dass seine/ihre Füße einen kalten Blasstrom erhalten, geschwächt. Als ein Ergebnis ist es möglich, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist, die Annehmlichkeit für den Insassen zu verbessern, ohne das Empfinden des Insassen, dass er/sie in einem aufgewärmten Raum ist, zu beeinträchtigen.
Als Nächstes wird es, wie dies in Verbindung mit dem Steuerschritt S92 beschrieben ist, gemäß einer Zunahme des Insolationswertes (Ts in W/m²) unwahrscheinlicher, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Zwei-Niveau-Modus ist, und es wird wahrscheinlicher, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Gesichtsmodus ist. Daher ist es möglich, die Annehmlichkeit für den Insassen zu verbessern, indem die Menge an von dem Gesichtsluftauslass herausgeblasener Luftströmung erhöht wird, wenn die Sonneneinstrahlung stark ist.
Da außerdem der Anteil der Menge der von dem Fußluftauslass herausgeblasener Luftströmung in dem Gesichtsmodus geringer ist als in dem Zwei-Niveau-Modus, ist es möglich, das Empfinden des Insassen, dass seine/ihre Füße eine kalte Blasströmung erhalten, zu schwächen, wenn es wahrscheinlicher wird, dass der Luftauslassmodus so bestimmt worden ist, dass er der Gesichtsmodus ist.
Zweites Ausführungsbeispiel
Der Kühlzyklus 10, der bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel angewendet ist, ist so aufgebaut, dass die Kühlschaltungen für den Kühlmodus, den Erwärmungsmodus, den ersten Entfeuchtungsmodus und den zweiten Entfeuchtungsmodus wahlweise angewendet werden können. Jedoch hat der Kühlzyklus 10, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet ist, keine Funktion zum Wählen von verschiedenen Kühlkreisläufen (Kühlschaltungen), wie dies in 12 gezeigt ist.
Genauer gesagt ist der Kühlzyklus 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass der Kompressor 11, der Außenwärmetauscher 16, das thermostatische Expansionsventil 27 und der Innenverdampfer 26 in der genannten Reihenfolge kreisartig verbunden sind. Der Kühlzyklus 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel funktioniert so, dass die Luft gekühlt wird, um in den Fahrgastraum von dem Gebläse geblasen zu werden. Anders ausgedrückt ist der Kühlzyklus 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass er dazu in der Lage ist, den Kühlmodus des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels vorzusehen.
Demgemäß hat der Kühlzyklus 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht die Solenoidventile 13 bis 24, die als Kühlschaltungswahleinrichtung dienen. Des Weiteren hat der Kühlzyklus 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht den Speicher 29, der mit dem Kühlmitteleinlass des Kompressors 11 verbunden ist. Stattdessen hat der Kühlzyklus 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Empfänger 29a, der als ein hochdruckseitiger Gas-Flüssigkeits-Separator wirkt, der das Kühlmittel von dem Außenwärmetauscher 16 empfängt, das empfangene Kühlmittel in ein Gas und eine Flüssigkeit trennt und ein überschüssiges Kühlmittel speichert. Die anderen Elemente sind die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
In 12 sind der Gesichtsluftauslass 39a, der Fußluftauslass 39b, der Entfrostungsluftauslass 39c, die Gesichtstür 39d, die Fußtür 39e und die Entfrostungstür 39f dargestellt, die in den 1 bis 4 nicht gezeigt sind.
Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird grundsätzlich gemäß dem Flussdiagramm aus 7 ausgeführt, in welchem das erste Ausführungsbeispiel abgebildet ist. Da jedoch das vorliegende Ausführungsbeispiel die Solenoidventile 13 bis 24 nicht hat, die als die Kühlkreislauf-Wahleinrichtung dienen, werden solche Schritte wie beispielsweise S6 und S13, die zum Ausüben einer Steuerung im Hinblick auf die Kühlmittelschaltungswahl ausgeführt werden, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht ausgeführt. Des Weiteren wird ein Schritt wie beispielsweise S112 aus 10, in welcher das erste Ausführungsbeispiel abgebildet ist und der ausgeführt wird, um eine Steuerung im Hinblick auf einen anderen Betriebsmodus außer dem Kühlmodus auszuführen, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht ausgeführt.
Darüber hinaus wird beispielsweise der Steuerschritt S113 von 10, in welcher das erste Ausführungsbeispiel abgebildet ist und der ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob der gewählte Betriebsmodus der Kühlmodus ist, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht ausgeführt. Genauer gesagt muss der Steuerschritt S113 aus 10 beispielsweise nicht ausgeführt werden. Alternativ kann der Schritt S113 ausgeführt werden, um konstant zu bestimmen, dass der gewählte Betriebsmodus der Kühlmodus ist.
Folglich schafft selbst dann, wenn der Steueraspekt, der in Zusammenhang mit den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben ist, auf die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendet wird, deren Kühlzyklus 10 speziell so aufgebaut ist, dass der Kühlmodus zum Kühlen der Luft vorgesehen wird, die in den Fahrgastraum von dem Gebläse geblasen wird, das vorliegende Ausführungsbeispiel die gleichen Vorteile wie die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele.
Andere Ausführungsbeispiele
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Verschiedene Abwandlungen können wie nachstehend beschrieben vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

(1) In dem ersten Ausführungsbeispiel ist beschrieben, dass das dritte Vorgebläseniveau f(TW) auf den maximalen Wert (bei diesem Beispiel das Niveau 30) festgelegt ist, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist und das zweite Vorgebläseniveau f(TW)d ein anderer als der minimale Wert (ein anderer Wert außer dem Niveau 0 in diesem Beispiel) ist, und dass der Effekt der Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses 32 demgemäß aufgehoben ist. Alternativ kann jedoch das dritte Vorgebläseniveau f(TW) auf einen Wert festgelegt sein, der geringer als der maximale Wert ist und größer als das erste Vorgebläseniveau f(TAO) ist, um so die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses 32 zu lockern.
(2) Das erste Ausführungsbeispiel verwendet den Kühlzyklus 10, der den Kühlkreislauf nach Bedarf ändert zum Erwärmen oder Kühlen der geblasenen Luft, die zu dem Fahrgastraum geliefert werden soll. Das zweite Ausführungsbeispiel verwendet den Kühlzyklus 10, der die geblasene Luft kühlt. Es ist offensichtlich, dass als eine Alternative ein Wärmepumpenzyklus angewendet wird, der die geblasene Luft erwärmt durch Anwendung eines Radiators zum Verteilen der Wärme des Kühlmittels, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, als ein Innenwärmetauscher und durch die Anwendung eines Verdampfers zum Verdampfen des Kühlmittels als ein Außenwärmetauscher.
(3) Was das erste bis dritte Ausführungsbeispiel anbelangt, so ist die Antriebskraft zum Fahren des Hybridfahrzeugs der Einsteckart hierbei nicht detailliert beschrieben. Jedoch ist die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 auf sowohl ein Hybridfahrzeug der Parallelart als auch ein Hybridfahrzeug der Reihenart (serielle Art) anwendbar. Das Hybridfahrzeug der Parallelart kann fahren, indem die Antriebskraft von sowohl dem Verbrennungsmotor EG als auch dem Fahrelektromotor direkt erlangt wird. Das Hybridfahrzeug der seriellen Art (Reihenart) verwendet den Verbrennungsmotor EG als Antriebsquelle für den Generator 80, speichert die erzeugte elektrische Energie in der Batterie 81, liefert die in der Batterie 81 gespeicherte elektrische Energie zu dem Fahrelektromotor und fährt durch ein Erlangen der Antriebskraft von dem Fahrelektromotor.

Die Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug 1 kann außerdem bei einem Elektrofahrzeug angewendet werden, das keinen Verbrennungsmotor EG aufweist und das die Fahrzeugantriebskraft von lediglich dem Fahrelektromotor erlangt.
Bezugszeichenliste

32: Gebläse
36: Heizeinrichtungskern (erwärmender Wärmetauscher)
50: Luftkonditioniervorrichtungs-Steuervorrichtung (Steuereinrichtung)
37: PTC-Heizeinrichtung (Hilfserwärmungseinrichtung)
39a: Gesichtsluftauslass
39b: Fußluftauslass
39d: Gesichtstür (Luftauslassmodus-Schalteinrichtung)
39e: Fußtür (Luftauslassmodus-Schalteinrichtung)

Claims

Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einem Gebläse (32), das Gebläseluft erzeugt; einem erwärmenden Wärmetauscher (36), der die Gebläseluft erwärmt durch einen Wärmeaustausch zwischen der Gebläseluft und einem Wärmemedium; einer Steuereinrichtung (50), die den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) bestimmt; und einer Luftauslassmodus-Schalteinrichtung (39d, 39e, 39f), die zwischen einer Vielzahl an Luftauslassmodi schaltet durch ein Schalten von Anteilen der Luftströmung, die von einer Vielzahl an Auslässen (39a, 39b, 39c) herausgeblasen werden, die einen Gesichtsluftauslass (39a), der die Gebläseluft zu einem Oberkörper eines Insassen herausbläst, und einen Fußluftauslass (39b) umfassen, der die Gebläseluft zu einem Unterkörper eines Insassen herausbläst, wobei die Steuereinrichtung (50) den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis einer Temperatur des Wärmemediums begrenzt; und die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) lockert, wenn der Luftauslassmodus ein Zwei-Niveau-Modus ist, bei dem die Gebläseluft von sowohl dem Gesichtsluftauslass (39a) als auch dem Fußluftauslass (39b) herausgeblasen wird, wobei die Steuereinrichtung (50) den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis einer an der Luftkonditioniereinrichtung wirkenden Last bestimmt; einen oberen Grenzwert des Verfügungsfaktors auf der Basis der Temperatur des Wärmemediums bestimmt; den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) so begrenzt, dass der Verfügungsfaktor des Gebläses (32) gleich wie oder kleiner als der obere Grenzwert ist, wenn der Luftauslassmodus ein Modus ist, bei dem die Gebläseluft zumindest von dem Fußluftauslass (39b) herausgeblasen wird; und den oberen Grenzwert so bestimmt, dass er gleich wie oder größer als der Verfügungsfaktor des Gebläses (32) ist, der auf der Basis der an der Luftkonditioniereinrichtung wirkenden Last bestimmt wird, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist.
Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (50) die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) nicht lockert, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur geringer als eine bestimmte Temperatur ist, selbst wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist.
Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einem Gebläse (32), das Gebläseluft erzeugt; einem erwärmenden Wärmetauscher (36), der die Gebläseluft erwärmt durch einen Wärmeaustausch zwischen der Gebläseluft und einem Wärmemedium; einer Steuereinrichtung (50), die den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) bestimmt; und einer Luftauslassmodus-Schalteinrichtung (39d, 39e, 39f), die zwischen einer Vielzahl an Luftauslassmodi schaltet durch ein Schalten von Anteilen der Luftströmung, die von einer Vielzahl an Auslässen (39a, 39b, 39c) herausgeblasen werden, die einen Gesichtsluftauslass (39a), der die Gebläseluft zu einem Oberkörper eines Insassen herausbläst, und einen Fußluftauslass (39b) umfassen, der die Gebläseluft zu einem Unterkörper eines Insassen herausbläst, wobei die Steuereinrichtung (50) den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis einer Temperatur des Wärmemediums begrenzt; und die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) lockert, wenn der Luftauslassmodus ein Zwei-Niveau-Modus ist, bei dem die Gebläseluft von sowohl dem Gesichtsluftauslass (39a) als auch dem Fußluftauslass (39b) herausgeblasen wird; wobei die Steuereinrichtung (50) die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) nicht lockert, wenn die Verbrennungsmotorkühlwassertemperatur geringer als eine bestimmte Temperatur ist, selbst wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist; wobei die Luftkonditioniervorrichtung eine Hilfserwärmungseinrichtung (37) aufweist, die die Gebläseluft erwärmt, wobei die Steuereinrichtung (50) die bestimmte Temperatur so festlegt, dass die bestimmte Temperatur kleiner ist, wenn die Hilfserwärmungseinrichtung (37) arbeitet, als dann, wenn die Hilfserwärmungseinrichtung (37) nicht arbeitet.
Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinrichtung (50) den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis der Temperatur des Wärmemediums begrenzt, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist; wenn der Luftauslassmodus ein Gesichtsmodus ist, bei dem die Gebläseluft von dem Gesichtsluftauslass (39a) herausgeblasen wird, die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) im Vergleich zu dem Zwei-Niveau-Modus verringert; und den Luftauslassmodus so steuert, dass gemäß einer Zunahme eines Insolationswertes (Ts in W/m²) es unwahrscheinlicher wird, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Zwei-Niveau-Modus ist, und es wahrscheinlicher wird, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Gesichtsmodus ist.
Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einem Gebläse (32), das Gebläseluft erzeugt; einem erwärmenden Wärmetauscher (36), der die Gebläseluft erwärmt durch einen Wärmeaustausch zwischen der Gebläseluft und einem Wärmemedium; einer Steuereinrichtung (50), die den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) bestimmt; und einer Luftauslassmodus-Schalteinrichtung (39d, 39e, 39f), die zwischen einer Vielzahl an Luftauslassmodi schaltet durch ein Schalten von Anteilen der Luftströmung, die von einer Vielzahl an Auslässen (39a, 39b, 39c) herausgeblasen werden, die einen Gesichtsluftauslass (39a), der die Gebläseluft zu einem Oberkörper eines Insassen herausbläst, und einen Fußluftauslass (39b) umfassen, der die Gebläseluft zu einem Unterkörper eines Insassen herausbläst, wobei die Steuereinrichtung (50) den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis einer Temperatur des Wärmemediums begrenzt; und die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) lockert, wenn der Luftauslassmodus ein Zwei-Niveau-Modus ist, bei dem die Gebläseluft von sowohl dem Gesichtsluftauslass (39a) als auch dem Fußluftauslass (39b) herausgeblasen wird; wobei die Steuereinrichtung (50) den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis der Temperatur des Wärmemediums begrenzt, wenn der Luftauslassmodus der Zwei-Niveau-Modus ist; wenn der Luftauslassmodus ein Gesichtsmodus ist, bei dem die Gebläseluft von dem Gesichtsluftauslass (39a) herausgeblasen wird, die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) im Vergleich zu dem Zwei-Niveau-Modus verringert; und den Luftauslassmodus so steuert, dass gemäß einer Zunahme eines Insolationswertes (Ts in W/m²) es unwahrscheinlicher wird, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Zwei-Niveau-Modus ist, und es wahrscheinlicher wird, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Gesichtsmodus ist.
Luftkonditioniervorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einem Gebläse (32), das Gebläseluft erzeugt; einem erwärmenden Wärmetauscher (36), der die Gebläseluft durch einen Wärmeaustausch zwischen der Gebläseluft und einem Wärmemedium erwärmt; einer Luftauslassmodus-Schalteinrichtung (39d, 39e, 39f), die zwischen einer Vielzahl an Luftauslassmodi schaltet durch ein Schalten von Anteilen von einer Luftströmung, die von einer Vielzahl an Auslässen (39a, 39b, 39c) herausgeblasen werden, die einen Gesichtsluftauslass (39a), der die Gebläseluft zu einem Oberkörper eines Insassen herausbläst, und einen Fußluftauslass (39b) umfassen, der die Gebläseluft zu einem Unterkörper eines Insassen herausbläst, und einer Steuereinrichtung (50), die den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) und den Luftauslassmodus bestimmt, wobei die Steuereinrichtung (50) den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis einer Temperatur des Wärmemediums begrenzt, wenn der Luftauslassmodus ein Zwei-Niveau-Modus ist, bei dem die Gebläseluft von sowohl dem Gesichtsluftauslass (39a) als auch dem Fußluftauslass (39b) herausgeblasen wird; wenn der Luftauslassmodus ein Gesichtsmodus ist, bei dem die Gebläseluft von dem Gesichtsluftauslass (39a) herausgeblasen wird, die Begrenzung bei dem Verfügungsfaktor des Gebläses (32) im Vergleich zu dem Zwei-Niveau-Modus verringert; und den Luftauslassmodus so steuert, dass gemäß einer Zunahme eines Insolationswertes (Ts in W/m²) es unwahrscheinlicher wird, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Zwei-Niveau-Modus ist, und es wahrscheinlicher wird, dass der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Gesichtsmodus ist, wobei die Steuereinrichtung (50) den Verfügungsfaktor des Gebläses (32) auf der Basis einer an der Luftkonditioniereinrichtung wirkenden Last bestimmt; und gemäß einer Zunahme des Insolationswertes (Ts in W/m²) einen Bereich der an der Luftkonditioniereinrichtung wirkenden Last verengt, bei dem der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Zwei-Niveau-Modus ist, und einen Bereich der Luftkonditionierlast erweitert, bei dem der Luftauslassmodus so bestimmt wird, dass er der Gesichtsmodus ist.