DE112017002005T5 - Fahrzeugklimaanlage - Google Patents

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Kohei Yamashita
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Abstract

Es wird eine Fahrzeugklimaanlage offenbart, die die Geräuschentwicklung in einem Magnetventil 30 verhindert, das auf einer Einlassseite eines Kühlers 4 angeordnet ist, und die Lebensdauer des Magnetventils verbessert. Eine zweite Betriebsart wird ausgeführt, um ein Außen-Expansionsventil 6 abzusperren, das Magnetventil 30 zu schließen, ein Magnetventil 40 zu öffnen und dadurch ein Kältemittel, das von einem Kompressor 2 abgegeben wird, über eine Bypassleitung 35 an einen Außenwärmetauscher 7 zu senden. Wenn eine erste Betriebsart zum Öffnen des Magnetventils 30 und Schließen des Magnetventils 40 und damit zum Senden des Kältemittels an den Kühler 4 in die zweite Betriebsart versetzt wird, öffnet eine Steuerung das Magnetventil 30 zu einem Zeitpunkt, an dem der Kompressor 2 stoppt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klimaanlage eines Wärmepumpensystems, die die Luft eines Fahrzeuginnenraums konditioniert, und insbesondere auf eine Klimaanlage, die für ein Hybridfahrzeug und ein Elektrofahrzeug anwendbar ist.
  • Stand der Technik
  • Um die Zunahme der Umweltprobleme in den letzten Jahren zu bewältigen, haben sich Hybridautos und Elektrofahrzeuge verbreitet. Darüber hinaus wurde als Klimagerät, das für ein solches Fahrzeug anwendbar ist, eine Vorrichtung entwickelt, die einen Kompressor aufweist zum Komprimieren und Abgeben eines Kältemittels, einen internen Kondensator, der auf der Seite eines Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, einen Verdampfer, der auf der Seite des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, einen externen Kondensator, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme abstrahlen oder absorbieren zu lassen, ein erstes Expansionsventil, um das in diesen externen Kondensator strömende Kältemittel zu expandieren, ein zweites Expansionsventil, um das in den Verdampfer strömende Kältemittel zu expandieren, eine Leitung, die den internen Kondensator und das erste Expansionsventil umgeht, und ein erstes Ventil, das so geschaltet wird, dass das aus dem Kompressor austretende Kältemittel durch den internen Kondensator strömt oder dass das Kältemittel diesen internen Kondensator und das erste Expansionsventil umgeht, um direkt aus der Leitung zu dem externen Kondensator zu strömen, und es wird ein Heizmodus geändert und ausgeführt, um das vom Kompressor an den internen Kondensator abgegebene Kältemittel durch das erste Ventil zu leiten, wodurch das Kältemittel Wärme abstrahlen lässt, das Kältemittel, von dem die Wärme durch das erste Expansionsventil abgestrahlt wurde, dekomprimiert und dann das Kältemittel Wärme in dem externen Kondensator aufnehmen lässt, einen Entfeuchtungsmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel Wärme im internen Kondensator durch das erste Ventil abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, aus dem die Wärme durch das zweite Expansionsventil abgestrahlt wurde, dekomprimieren und dann das Kältemittel im Verdampfer Wärme aufnehmen lassen, und einen Kühlmodus, um das aus dem Kompressor abgeführte Kältemittel an den externen Kondensator zu senden, den internen Kondensator und das erste Expansionsventil durch das erste Ventil zu umgehen, das Kältemittel Wärme im externen Kondensator abgeben zu lassen, das Kältemittel durch das zweite Expansionsventil dekomprimieren und dann das Kältemittel Wärme im Verdampfer aufnehmen zu lassen (z.B., siehe Patentdokument 1).
  • Liste der Literaturstellen
  • Patentdokumente
  • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2013-23210
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Probleme, die durch die Erfindung zu lösen sind
  • Wie vorstehend beschrieben, gibt es in Patentdokument 1, wenn ein Modus in einen Kühlmodus wechselt, eine Situation, in der ein Kältemittel nicht durch einen internen Kondensator strömt (entspricht einem Kühler in der vorliegenden Anmeldung). Das heißt, ein Ausgang eines ersten Ventils auf der Seite des internen Kondensators ist geschlossen. Dieses Schließen führt zu einem Zustand, in dem das Kältemittel in einem geschlossenen Kreislauf mit einem internen Kondensator (107) eingeschlossen ist und sich von einem ersten Ventil (117) zu einem ersten Expansionsventil (119) erstreckt. Wenn ein Kompressor unmittelbar nach dem Wechsel in den Kühlmodus gestoppt wird, kann daher ein Druck auf der Seite des internen Verflüssigers höher sein als ein Druck auf der Druckseite des Kompressors.
  • Hier wird der Druck auf der inneren Kondensatorseite (eine Kühlerseite) während des Stopps des Kompressors (ein Kompressor in der vorliegenden Anmeldung) höher als der Druck auf der Druckseite des Kompressors (ein Kompressor in der vorliegenden Anwendung), wenn ein Strömungskanal mit zwei Öffnungs-/Schließventilen gewechselt wird, d.h, das Öffnungs-/Schließventil (ein erstes Öffnungs-/Schließventil in dieser Anmeldung) auf der Seite des internen Kondensators (der Kühler in der vorliegenden Anmeldung) und das Öffnungs-/Schließventil (ein zweites Öffnungs-/Schließventil) auf der Seite eines externen Kondensators (ein Außenwärmetauscher in der vorliegenden Anmeldung) anstelle des ersten Ventils, das ein Dreiwegeventil ist, und ein Rückwärtsdruck kann dann auf das Öffnungs-/Schließventil (das erste Öffnungs-/Schließventil in der vorliegenden Anmeldung) auf der inneren Kompressorseite angewendet werden, wodurch eine Oszillieren, d.h. ein sogenanntes Hunting, ausgelöst wird. Darüber hinaus gibt es Probleme, wenn das Oszillieren bei den Öffnungs-/Schließventilen stattfindet, da Geräusche in den Öffnungs-/Schließventilen entstehen und sich deren Lebensdauer verschlechtert.
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um solche bekannten technischen Probleme zu lösen, und ein Ziel ist es, eine Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen, die in der Lage ist, die Geräuschentwicklung in einem ersten Öffnungs-/Schließventil, das auf einer Einlassseite eines Kühlers angeordnet ist, zu verhindern und die Lebensdauer des Öffnungs-/Schließventils zu verbessern.
  • Mittel zum Lösen der Aufgaben
  • Eine Fahrzeugklimaanlage nach der Erfindung nach Anspruch 1 beinhaltet einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus diesem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird, wobei die Fahrzeugklimaanlage dadurch gekennzeichnet ist, dass, wenn die erste Betriebsart auf die zweite Betriebsart umgeschaltet wird, die Steuervorrichtung das erste Öffnungs-/Schließventil zu einem Zeitpunkt öffnet, an dem der Kompressor stoppt, d.h. zu einem Timing um den Kompressor zu stoppen.
  • Die Fahrzeugklimaanlage nach der Erfindung nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der obigen Erfindung die Anzahl der Male, die das erste Öffnungs-/Schließventil geöffnet wird, durch die Steuereinrichtung begrenzt ist.
  • Eine Fahrzeugklimaanlage nach der Erfindung nach Anspruch 3 beinhaltet einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus diesem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird, wobei die Fahrzeugklimaanlage dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Umschalten von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart die Steuervorrichtung den Kompressor stoppt, bevor die Steuerung jeweils zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils und zum Absperren des Außen-Expansionsventils ausgeführt wird, dann das erste Öffnungs-/Schließventil schließt, das zweite Öffnungs-/Schließventil öffnet, das zweite Öffnungs-/Schließventil schließt, das Außen-Expansionsventil absperrt und dann den Kompressor startet.
  • Eine Fahrzeugklimaanlage nach der Erfindung nach Anspruch 4 beinhaltet beinhaltet einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus diesem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird, wobei die Fahrzeugklimaanlage dadurch gekennzeichnet ist, dass in der zweiten Betriebsart die Steuereinrichtung eine Druckdifferenz zwischen einer Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils und einer Auslassseite davon überwacht und das erste Öffnungs-/Schließventil öffnet, wenn der Druck auf der Auslassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils höher ist als der Druck auf dessen Einlassseite.
  • Die Fahrzeugklimaanlage nach der Erfindung nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass jede der vorstehenden Erfindungen eine Zusatzheizvorrichtung zum Erwärmen der aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft beinhaltet, wobei die erste Betriebsart einen beliebigen, eine beliebige Kombination oder alle folgenden Modi, d.h. wenigstens einen der folgenden Modi, aufweist: einen Heizmodus, bei dem das aus dem Kompressor austretende Kältemittel Wärme in den Kühler abgibt, das Kältemittel, aus dem die Wärme abgestrahlt wurde, durch das Außen-Expansionsventil dekomprimiert und dann das Kältemittel im Außenwärmetauscher Wärme aufnehmen lässt, einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch den Kühler zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel im Kühler und im Außenwärmetauscher Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber aufnehmen zu lassen, und einen Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch den Kühler zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen, und die zweite Betriebsart entweder eine oder alle folgenden Modi aufweist: einen Entfeuchtungs- und Heizmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch die Bypassleitung zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren, das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen und Wärme in der Zusatzheizvorrichtung zu erzeugen, und einen maximalen Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch die Bypassleitung zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen.
  • Die Fahrzeugklimaanlage nach der Erfindung nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass in der obigen Erfindung die erste Betriebsart der Heizmodus oder der Entfeuchtungs- und Kühlmodus und die zweite Betriebsart der Entfeuchtungs- und Heizmodus ist.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Nach der Erfindung nach Anspruch 1 beinhaltet eine Fahrzeugklimaanlage einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus diesem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird. Wenn in der Fahrzeugklimaanlage die erste Betriebsart auf die zweite Betriebsart umgeschaltet wird, öffnet die Steuervorrichtung das erste Öffnungs-/Schließventil zu einem Zeitpunkt, zu dem der Kompressor stoppt wird. Wenn also der Modus auf die zweite Betriebsart umgeschaltet wird, um das erste Öffnungs-/Schließventil zu schließen und das zweite Öffnungs-/Schließventil zu öffnen, und der Kompressor dann gestoppt wird, ist es möglich, den Nachteil zu beseitigen, dass ein Gegendruck auf das erste Öffnungs-/Schließventil ausgeübt wird. Dadurch ist es möglich, den Nachteil, dass das Oszillieren (Hunting) im ersten Öffnungs-/Schließventil unter Geräuschentwicklung stattfindet, oder das Problem, dass sich die Haltbarkeit des ersten Öffnungs-/Schließventils verschlechtert, vorher zu beseitigen oder zu verhindern.
  • In diesem Fall ist es möglich, wenn die Anzahl der Öffnungen des ersten Öffnungs-/Schließventils durch die Steuereinrichtung wie in der Erfindung nach Anspruch 2 begrenzt ist, zuvor ein unnötiges Öffnen/Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils zu vermeiden.
  • Nach der Erfindung nach Anspruch 3 beinhaltet eine Fahrzeugklimaanlage einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus diesem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird. In der Fahrzeugklimaanlage stoppt die Steuervorrichtung beim Wechsel von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart den Kompressor vor der Ausführung der Steuerung für jedes Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, das Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils und das Absperren des Außentemperaturregelventils, schließt dann das erste Öffnungs-/Schließventil, öffnet das zweite Öffnungs-/Schließventil, sperrt das Außentemperaturregelventil ab und startet dann den Kompressor. Wenn also das erste Öffnungs-/Schließventil geschlossen und das Außen-Expansionsventil abgesperrt wird, wird der Kompressor gestoppt und ein Druck in einem Kreislauf, der den Kühler beinhaltet und sich vom ersten Öffnungs-/Schließventil bis zum Außen-Expansionsventil erstreckt, kann gesenkt werden. Wenn der Modus in die zweite Betriebsart gewechselt wird, um das erste Öffnungs-/Schließventil zu schließen und das zweite Öffnungs-/Schließventil zu öffnen, kann folglich der Nachteil, dass ein Gegendruck auf das erste Öffnungs-/Schließventil ausgeübt wird, beseitigt oder verhindert werden, und es ist möglich, den Nachteil, dass das Oszillieren (Hunting) im ersten Öffnungs-/Schließventil unter Geräuschentwicklung stattfindet, oder das Problem, dass sich die Haltbarkeit des ersten Öffnungs-/Schließventils verschlechtert wird, vorher zu beseitigen oder zu verhindern.
  • Nach der Erfindung nach Anspruch 4 beinhaltet eine Fahrzeugklimaanlage einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus diesem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird. In der Fahrzeugklimaanlage überwacht die Steuervorrichtung in der zweiten Betriebsart eine Druckdifferenz zwischen einer Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils und einer Auslassseite davon und öffnet das erste Öffnungs-/Schließventil, wenn der Druck auf der Auslassseite dieses ersten Öffnungs-/Schließventils höher ist als der Druck auf der Einlassseite davon. Wenn also der Modus auf die zweite Betriebsart umgeschaltet wird, um das erste Öffnungs-/Schließventil zu schließen und das zweite Öffnungs-/Schließventil zu öffnen, ist es möglich, schnell eine Situation zu beseitigen, in der ein Gegendruck auf das erste Öffnungs-/Schließventil ausgeübt wird. Somit ist es möglich, den Nachteil, dass das Oszillieren (Hunting) im ersten Öffnungs-/Schließventil unter Geräuschentwicklung auftritt, zu verhindern oder vorher zu beseitigen oder das Problem, dass sich die Haltbarkeit des ersten Öffnungs-/Schließventils verschlechtert.
  • Hierbei beinhaltet die Fahrzeugklimaanlage, wie in der Erfindung nach Anspruch 5, eine Zusatzheizvorrichtung zum Erwärmen der aus dem Luftströmungsdurchgang in den Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft, wobei die erste Betriebsart einen beliebigen, eine beliebige Kombination oder alle folgenden Modi aufweist: einen Heizmodus, bei dem das aus dem Kompressor austretende Kältemittel Wärme in den Kühler abgibt, das Kältemittel, aus dem die Wärme abgestrahlt wurde, durch das Außen-Expansionsventil dekomprimiert und dann das Kältemittel im Außenwärmetauscher Wärme aufnehmen lässt, einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch den Kühler zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel im Kühler und im Außenwärmetauscher Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber aufnehmen zu lassen, und einen Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch den Kühler zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen, und die zweite Betriebsart entweder eine oder alle folgenden Modi aufweist: einen Entfeuchtungs- und Heizmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch die Bypassleitung zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren, das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen und Wärme in der Zusatzheizvorrichtung zu erzeugen, und einen maximalen Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch die Bypassleitung zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen. Zu diesem Zeitpunkt ist, wie bei der Erfindung nach Anspruch 6, die erste Betriebsart der Heizmodus oder der Entfeuchtungs- und Kühlmodus und die zweite Betriebsart der Entfeuchtungs- und Heizmodus. Somit wird im oft aus dem Heizmodus oder dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus umgeschalteten Entfeuchtungs- und Heizmodus die Wärme in der Zusatzheizvorrichtung nach dem Umschalten erzeugt und damit die Verdampfung des Kältemittels im Kühler gefördert.
  • Folglich strömt beim Umschalten in den Entfeuchtungs- und Heizmodus das Kältemittel schnell aus dem Kühler aus, während das erste Öffnungs-/Schließventil oder das Außenverteilventil wie bei den oben genannten Erfindungen geöffnet wird. Somit ist es möglich, einen Wert des Gegendrucks, der auf das erste Öffnungs-/Schließventil ausgeübt wird, zu verringern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine grundlegende Ansicht einer Fahrzeugklimaanlage einer Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird (Heizmodus, Entfeuchtungs- und Heizmodus, Entfeuchtungs- und Kühlmodus und Kühlmodus);
    • 2 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung einer Steuerung der Fahrzeugklimaanlage nach 1;
    • 3 ist eine grundlegende Ansicht, wenn sich die Fahrzeugklimaanlage nach 1 in einem MAX-Kühlmodus (dem maximalen Kühlmodus) befindet;
    • 4 ist ein Zeitdiagramm jeder Vorrichtung, um ein Beispiel für eine Umkehrdruckverhinderungssteuerung zu erläutern, die von der Steuerung nach 2 beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (Ausführungsform 1) ausgeführt wird;
    • 5 ist ein Zeitdiagramm jeder Vorrichtung, um ein weiteres Beispiel für die Umkehrdruckverhinderungssteuerung zu erläutern, die von der Steuerung nach 2, beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (Ausführungsform 2) ausgeführt wird; und
    • 6 ist ein Zeitdiagramm jeder Vorrichtung, um ein Beispiel für die Umkehrdruckverhinderungssteuerung zu erläutern, die von der Steuerung nach 2 beim Wechsel vom Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (Ausführungsform 2) ausgeführt wird.
  • Modus zur Ausführung der Erfindung
  • Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine grundlegende Ansicht einer Fahrzeugklimaanlage 1 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug der Ausführungsform, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, ist ein Elektrofahrzeug (EV), in dem ein Motor (ein Verbrennungsmotor) nicht montiert ist und das mit einem Elektromotor als Antrieb angetrieben, der durch in einer Batterie geladene Energie angetrieben wird (was in der Zeichnung nicht dargestellt ist), und die Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls durch die Energie der Batterie angetrieben. Insbesondere führt die Fahrzeugklimaanlage 1 der Ausführungsform in dem Elektrofahrzeug, das nicht in der Lage ist, eine Erwärmung durch Motorabwärme durchzuführen, einen Heizmodus durch einen Wärmepumpenbetrieb durch, in dem ein Kältemittelkreislauf verwendet wird, und darüber hinaus führt die Klimaanlage selektiv die jeweiligen Betriebsarten eines Entfeuchtungs- und Heizmodus, eines Entfeuchtungs- und Kühlmodus, eines Kühlmodus, eines Kühlmodus und eines MAX-Kühlmodus (der maximale Kühlmodus) aus.
  • Es ist zu beachten, dass das Fahrzeug nicht auf das Elektrofahrzeug beschränkt ist, und die vorliegende Erfindung gilt auch für ein sogenanntes Hybridfahrzeug, bei dem der (Verbrennungs-)Motor zusammen mit dem Elektromotor zum Fahren verwendet wird. Darüber hinaus gilt die vorliegende Erfindung natürlich auch für ein normales Auto, das mit dem (Verbrennungs-)Motor läuft. Zusätzlich werden der obige Heizmodus, der Entfeuchtungs- und Kühlmodus und der Kühlmodus in eine erste Betriebsart der vorliegenden Erfindung einbezogen, und der Entfeuchtungs- und Heizmodus und der MAX-Kühlmodus werden in eine zweite Betriebsart der vorliegenden Erfindung einbezogen.
  • Die Fahrzeugklimaanlage 1 der Ausführungsform führt eine Klimatisierung (Heizen, Kühlen, Entfeuchten und Lüften) eines Fahrzeuginnenraums des Elektrofahrzeugs durch, und es wird nacheinander durch eine Kältemittelleitung 13 angeschlossen: ein elektrischer angetriebener Kompressor 2 zum Verdichten eines Kältemittels, einen Kühler 4, der in einem Luftströmungskanal 3 einer HLK-Einheit (Klimaanlageneinheit) 10 angeordnet ist, in der Fahrzeuginnenluft strömt und zirkuliert, um das aus dem Kompressor 2 über eine Kältemittelleitung 13G austretende Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel nach innen zu leiten und dieses Kältemittel Wärme im Fahrzeuginnenraum abstrahlen zu lassen, ein Außen-Expansionsventil 6, das aus einem elektrischen Ventil besteht, das das Kältemittel während der Erwärmung dekomprimiert und expandiert, ein Außenwärmetauscher 7, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist und den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft durchführt, um als Kühler während der Kühlung und als Verdampfer während der Erwärmung zu fungieren, ein Innen-Eexpansionsventil 8, das aus einem elektrischen Ventil zum Dekomprimieren und Expandieren des Kältemittels besteht, ein Wärmeabsorber 9, der im Luftstromkanal 3 angeordnet ist, um das Kältemittel während der Kühlung und während der Entfeuchtung Wärme aus dem Fahrzeuginnen- und -außenbereich aufnehmen zu lassen, ein Speicher 12 und anderem, wodurch ein Kältemittelkreislauf R gebildet wird.
  • Darüber hinaus wird dieser Kältemittelkreislauf R mit einer vorgegebenen Menge an Kältemittel und einer vorgegebenen Menge an Schmieröl gefüllt. Es ist zu beachten, dass im Außenwärmetauscher 7 ein Außengebläse 15 vorgesehen ist. Das Außengebläse 15 leitet die Außenluft zwangsweise durch den Außenwärmetauscher 7, um den Wärmetausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel durchzuführen, wodurch die Außenluft auch beim Anhalten des Fahrzeugs durch den Außenwärmetauscher 7 strömt (d.h. eine Geschwindigkeit ist 0 km/h) .
  • Zusätzlich weist der Außenwärmetauscher 7 nacheinander einen Sammlertrocknerabschnitt 14 und einen Unterkühlungsabschnitt 16 auf einer Kältemittelabströmseite auf, wobei eine sich aus dem Außenwärmetauscher 7 heraus erstreckende Kältemittelleitung 13A über ein während der Kühlung zu öffnendes Magnetventil 17 mit dem Sammlertrocknerabschnitt 14 verbunden ist, und wobei eine Kältemittelleitung 13B auf einer Ausgangsseite des Unterkühlungsabschnitts 16 über das Innen-Expansionsventil 8 mit einer Einlassseite des Wärmetauschers 9 verbunden ist. Es ist zu beachten, dass der Sammeltrocknerabschnitt 14 und der Unterkühlungsabschnitt 16 strukturell einen Teil des Außenwärmetauschers 7 bilden.
  • Darüber hinaus ist die Kältemittelleitung 13B zwischen dem Unterkühlungsabschnitt 16 und dem Innen-Expansionsventil 8 in einer Wärmeaustauschbeziehung mit einer Kältemittelleitung 13C auf einer Auslassseite des Wärmeabsorbers 9 angeordnet, und beide Leitungen bilden einen internen Wärmetauscher 19. Infolgedessen wird das durch die Kältemittelleitung 13B in das Innen-Expansionsventil 8 strömende Kältemittel durch das aus dem Wärmeabsorber 9 austretende Niedertemperatur-Kältemittel gekühlt (unterkühlt).
  • Darüber hinaus verzweigt sich die Kältemittelleitung 13A vom Außenwärmetauscher 7 zu einer Kältemittelleitung 13D, und diese verzweigte Kältemittelleitung 13D kommuniziert und verbindet sich mit der Kältemittelleitung 13C auf einer stromabwärts gelegenen Seite des internen Wärmetauschers 19 über ein Magnetventil 21, das während der Erwärmung geöffnet wird. Die Kältemittelleitung 13C ist mit dem Speicher 12 verbunden, und der Speicher 12 ist mit einer Kältemittelsaugseite des Kompressors 2 verbunden. Zusätzlich ist eine Kältemittelleitung 13E auf einer Auslassseite des Kühlers 4 über das Außen-Expansionsventil 6 mit einer Einlassseite des Außenwärmetauschers 7 verbunden.
  • Zusätzlich ist in der Kältemittelleitung 13G zwischen einer Druckseite des Kompressors 2 und einer Einlassseite des Kühlers 4 ein Magnetventil 30 (ein erstes Öffnungs-/Schließventil in der vorliegenden Anmeldung, das das Magnetventil zum Wiederaufwärmen ist) angeordnet, das während der später beschriebenen Entfeuchtung und Erwärmung und MAX-Kühlung geschlossen wird. In diesem Fall zweigt die Kältemittelleitung 13G zu einer Bypassleitung 35 auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Magnetventils 30 ab, und in dieser Bypassleitung 35 ist ein Magnetventil 40 (ein zweites Öffnungs-/Schließventil in der vorliegenden Anmeldung, das das Magnetventil für den Bypass ist) vorgesehen, das während der Entfeuchtung und Erwärmung und der MAX-Kühlung geöffnet wird. Die Bypassleitung kommuniziert und verbindet sich mit der Kältemittelleitung 13E auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Außen-Expansionsventils 6 über dieses Magnetventil 40. Die Bypassleitung 35, das Magnetventil 30 und das Magnetventil 40 bilden eine Bypassvorrichtung 45.
  • Somit bilden die Bypassleitung 35, das Magnetventil 30 und das Magnetventil 40 die Bypassvorrichtung 45, so dass es möglich ist, sanft vom Entfeuchtungs- und Heizmodus oder dem MAX-Kühlmodus zu wechseln, in dem das vom Kompressor 2 abgegebene Kältemittel wie später beschrieben direkt in den Außenwärmetauscher 7 geleitet wird, in den Heizmodus, den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus zu wechseln, in dem das vom Kompressor 2 abgegebene Kältemittel in den Kühler 4 geleitet wird.
  • Darüber hinaus werden im Luftströmungskanal 3 auf einer Luftanströmseite des Wärmeabsorbers 9 entsprechende Ansaugöffnungen wie eine Außenluftansaugöffnung und eine Raumluftansaugöffnung gebildet (dargestellt durch eine Ansaugöffnung 25 in 1), und in der Ansaugöffnung 25 ist eine Saugwechselklappe 26 angeordnet, die die in den Luftströmungskanal 3 einzubringende Luft in Raumluft, die Luft des Fahrzeuginnenraums ist (ein Raumluftumwälzmodus), und in Außenluft ändert, die Luft außerhalb des Fahrzeuginnenraums ist (ein Außenluftansaugmodus). Darüber hinaus ist auf einer Luftabströmseite der Saugwechselklappe 26 ein Innengebläse (ein Gebläselüfter) 27 angeordnet, um die zugeführte Innen- oder Außenluft dem Luftstromkanal 3 zuzuführen.
  • Zusätzlich bezeichnet Bezugsziffer 23 in 1 eine Zusatzheizung als Zusatzheizvorrichtung, die in der Fahrzeugklimaanlage 1 der Ausführungsform angeordnet ist. Die Zusatzheizung 23 der Ausführungsform besteht aus einer PTC-Heizung, die eine elektrische Heizung ist, und ist im Luftströmungskanal 3 auf einer Luftanströmseite des Kühlers 4 zum Luftstrom im Luftströmungskanal 3 angeordnet. Wenn dann die Zusatzheizung 23 zur Wärmeerzeugung mit Strom versorgt wird, wird die Luft im Luftströmungskanal 3, die durch den Wärmeabsorber 9 in den Kühler 4 strömt, erwärmt. Das heißt, die Zusatzheizung 23 wird zu einem sogenannten Heizkern, der die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums übernimmt oder ergänzt.
  • Darüber hinaus ist im Luftströmungskanal 3 auf einer Luftanströmseite der Zusatzheizung 23 eine Luftmischklappe 28 angeordnet, um einen Grad einzustellen, mit dem die Luft (die Innen- oder Außenluft), die in den Luftströmungskanal 3 strömt und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wird, im Luftströmungskanal 3 den Zusatzheizer 23 und den Kühler 4 passiert. Weiter ist im Luftströmungskanal 3 auf einer Luftabströmseite des Kühlers 4 jeweils ein Auslass (dargestellt durch einen Auslass 29 in 1) für Fußraumbelüftung, Belüftung oder Scheibenheizung ausgebildet, und im Auslass 29 ist ein Auslasswechselklappe 31 angeordnet, um eine wechselnde Steuerung des Luftblasens aus jedem der oben genannten Auslässe durchzuführen.
  • Weiter bezeichnet in 2 Bezugsziffer 32 eine Steuerung (ECU) als eine Steuervorrichtung, die aus einem Mikrocomputer besteht, der zum Beispiel ein Computer mit einem Prozessor ist, und ein Eingang der Steuerung 32 ist mit den entsprechenden Ausgängen eines Außenlufttemperatursensors 33 verbunden, der eine Außenlufttemperatur (Tam) des Fahrzeugs erfasst, eines Außenluftfeuchtesensors 34, der eine Außenluftfeuchtigkeit erfasst, eines HLK-Saugtemperatursensors 36, der eine Temperatur der aus der Saugöffnung 25 in den Luftströmungskanal 3 zu saugenden Luft erfasst, eines Raumlufttemperatursensor 37, der eine Temperatur der Luft des Fahrzeuginnenraums (der Raumluft) erfasst, eines Raumluftfeuchtesensor 38, der eine Feuchtigkeit der Luft des Fahrzeuginnenraums erfasst, eines Raumluft CO2-Konzentrationssensors 39, der eine Kohlendioxidkonzentration des Fahrzeuginnenraums erfasst, eines Auslasstemperatursensors 41, der eine Temperatur der aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft erfasst, eines Auslassdrucksensors 42, der einen Druck (einen Auslassdruck Pd) des aus dem Kompressor 2 abgegebenen Kältemittels erfasst, eines Auslasstemperatursensors 43, der eine Temperatur des aus dem Kompressor 2 abgegebenen Kältemittels erfasst, eines Ansaugdrucksensors 44, der einen Druck des in den Kompressor 2 einzusaugenden Kältemittels erfasst, eines Saugtemperatursensors 55, der eine Temperatur des in den Kompressor 2 einzusaugenden Kältemittels erfasst, eines Kühlertemperatursensors 46, der eine Temperatur des Kühlers 4 (die Temperatur der durch den Kühler 4 geleiteten Luft oder die Temperatur des Kühlers 4 selbst erfasst: eine Kühlertemperatur TH), eines Kühlerdrucksensors 47, der einen Kältemitteldruck des Kühlers 4 erfasst (der Druck des Kältemittels im Kühler 4 oder unmittelbar nach dem Abfließen des Kältemittels aus dem Kühler 4: ein Kühlerdruck PCI), eines Wärmeabsorbertemperatursensors 48, der eine Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (die Temperatur der durch den Wärmeabsorber 9 geleiteten Luft oder die Temperatur des Wärmeabsorbers 9 selbst erfasst: eine Wärmeabsorbertemperatur Te), eines Wärmeabsorberdrucksensors 49, der einen Kältemitteldruck des Wärmeabsorbers 9 (den Druck des Kältemittels im Wärmeabsorber 9 oder unmittelbar nachdem das Kältemittel aus dem Wärmeabsorber austritt) erfasst, eines Sonnenstrahlungssensors 51, z.B. aus einem Fotosensorsystem zum Erfassen einer Sonneneinstrahlungsmenge in das Fahrzeug, eines Geschwindigkeitssensors 52 zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (einer Geschwindigkeit) des Fahrzeugs, eines Klimaanlagenbedienteils 53 zum Einstellen der Änderung einer vorbestimmten Temperatur oder zum Umschalten zwischen Betriebsarten, eines Außenwärmetauscher-Temperatursensors 54, der eine Temperatur des Außenwärmetauschers 7 erfasst (die Temperatur unmittelbar nach dem Ausströmen des Kältemittels aus dem Außenwärmetauscher 7 oder die Temperatur des Außenwärmetauschers 7 selbst: eine Außenwärmetauschertemperatur TXO), und eines Außenwärmetauscherdrucksensors 56, der einen Kältemitteldruck des Außenwärmetauschers 7 erfasst (der Druck des Kältemittels im Außenwärmetauscher 7 oder unmittelbar nach dem Ausströmen des Kältemittels aus dem Außenwärmetauscher 7: einen Außenwärmetauscherdruck PXO). Darüber hinaus ist der Eingang der Steuerung 32 ferner mit einem Ausgang eines Temperaturfühlers für eine Zusatzheizung 50 verbunden, der eine Temperatur der Zusatzheizung 23 erfasst (die Temperatur unmittelbar nach dem Erwärmen der Luft durch die Zusatzheizung 23 oder die Temperatur der Zusatzheizung 23 selbst: eine Zusatzheizungstemperatur Tptc).
  • Andererseits ist ein Ausgang der Steuerung 32 mit dem Kompressor 2, dem Außengebläse 15, dem Innengebläse (dem Gebläselüfter) 27, der Saugwechselklappe 26, der Luftmischklappe 28, der Auslasswechselklappe 31, dem Außen-Expansionsventil 6, dem Innen-Expansionsventil 8, der Zusatzheizung 23 und den jeweiligen Magnetventilen, d.h. dem Magnetventil 30 (für die Wiedererwärmung), dem Magnetventil 17 (für die Kühlung), dem Magnetventil 21 (für die Heizung) und dem Magnetventil 40 (für den Bypass) verbunden. Anschließend steuert die Steuerung 32 diese Komponenten auf der Grundlage der Ausgänge der jeweiligen Sensoren und des Einstellungseingangs durch das Klimaanlagenbedienteil 53.
  • Als nächstes wird der Betrieb der Fahrzeugklimaanlage 1 der Ausführungsform mit der obigen Zusammensetzung beschrieben. In der Ausführungsform schaltet die Steuerung 32 zwischen den jeweiligen Betriebsarten des Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Kühlmodus, des Kühlmodus, des Kühlmodus und des MAX-Kühlmodus (der maximale Kühlmodus) um und führt diese aus. Zunächst wird der Kältemittelstrom und ein Überblick über die Steuerung in jeder Betriebsart beschrieben.
  • Heizmodus (erster Betriebsmodus)
  • Wenn der Heizmodus von der Steuerung 32 (ein Automatikbetrieb) oder durch Handbetrieb des Klimaanlagenbedienteils 53 (ein Handbetrieb) gewählt wird, öffnet die Steuerung 32 das Magnetventil 21 für die Heizung und schließt das Magnetventil 17 für die Kühlung. Weiter öffnet die Steuerung das Magnetventil 30 für die Wiederaufheizung und schließt das Magnetventil 40 für den Bypass.
  • Anschließend betreibt die Steuerung den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 weist einen Zustand auf, in dem die gesamte Luft im Luftströmungskanal 3, die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wird, wie durch eine unterbrochene Linie in 1 dargestellt an die Zusatzheizung 23 und den Kühler 4 geleitet wird. Infolgedessen strömt ein vom Kompressor 2 abgegebenes Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel durch das Magnetventil 30 und die Kältemittelleitung 13G in den Kühler 4. Die Luft im Luftströmungskanal 3 strömt durch den Kühler 4, und somit erwärmt sich die Luft im Luftströmungskanal 3 durch das Hochtemperaturkältemittel im Kühler 4 (im Zusatzheizer 23 und im Kühler 4, wenn der Zusatzheizer 23 betrieben wird), während das Kältemittel im Kühler 4 die von der Luft aufgenommene Wärme aufweist und zum Kondensieren und Verflüssigen gekühlt wird.
  • Das im Kühler 4 verflüssigte Kältemittel strömt aus dem Kühler 4 und fließt dann durch die Kältemittelleitung 13E zum Außen-Expansionsventil 6. Das in das Außen-Expansionsventil 6 einströmende Kältemittel wird darin dekomprimiert und fließt dann in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 einströmende Kältemittel verdampft, und die Wärme wird aus der im Betrieb abgeführten Außenluft oder dem Außengebläse 15 gesteigert. Mit anderen Worten funktioniert der Kältemittelkreislauf R wie eine Wärmepumpe. Dann strömt das aus dem Außenwärmetauscher 7 austretende Niedertemperatur-Kältemittel durch die Kältemittelleitung 13A, das Magnetventil 21 und die Kältemittelleitung 13D und strömt aus der Kältemittelleitung 13C in den Speicher 12, um dort eine Gas-FlüssigkeitsTrennung durchzuführen, und dann wird das Gas-Kältemittel in den Kompressor 2 gesaugt und damit dieser Kreislauf wiederholt. Das heißt, das aus dem Außenwärmetauscher 7 austretende Kältemittel durchströmt den Speicher 12, ohne den Wärmetauscher 9 zu passieren. Anschließend wird die im Kühler 4 erwärmte Luft (in der Zusatzheizung 23 und im Kühler 4, wenn die Zusatzheizung 23 in Betrieb ist) aus dem Auslass 29 ausgeblasen und damit die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt.
  • Die Steuerung 32 berechnet aus einer Soll-Kühlertemperatur TCO (Sollwert der Kühlertemperatur TH), die aus einer nachfolgend genannten Soll-Austrittstemperatur TAO berechnet wird, einen Soll-Kühlerdruck PCO (Sollwert des Kühlerdrucks PCI) und steuert eine Drehzahl des Kompressors 2 auf Basis des Soll-Kühlerdrucks PCO und des vom Kühlerdrucksensor 47 erfassten Kältemitteldrucks des Kühlers 4 (Kühlerdruck PCI, der ein Hochdruck des Kältemittelkreislaufs R ist). Darüber hinaus steuert die Steuerung 32 eine Ventilstellung des Außentemperatur-Expansionsventils 6 auf der Grundlage der Temperatur (der Kühlertemperatur TH) des Kühlers 4, die vom Kühlertemperatursensor 46 erfasst wird, und dem vom Kühlerdrucksensor 47 erfassten Kühlerdruck PCI und steuert einen Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels in einem Ausgang des Kühlers 4. Die Soll-Kühlertemperatur TCO ist im Grunde TCO = TAO, aber es ist eine vorgegebene Grenze der Regelung vorgesehen.
  • Darüber hinaus steuert die Steuerung 32 in diesem Heizmodus, wenn eine Heizfähigkeit des Kühlers 4 gegenüber einer für die Fahrzeuginnenraumklimatisierung erforderlichen Heizfähigkeit zu kurz kommt, die Ansteuerung der Zusatzheizung 23, um den Mangel durch die Wärmeerzeugung der Zusatzheizung 23 zu ergänzen. Dadurch wird eine komfortable Fahrzeuginnenraumheizung erreicht und das Einfrieren des Außenwärmetauschers 7 verhindert. Zu diesem Zeitpunkt ist die Zusatzheizung 23 auf der Luftanströmseite des Kühlers 4 angeordnet, so dass die durch den Luftströmungskanal 3 strömende Luft vor dem Kühler 4 durch die Zusatzheizung 23 geleitet wird.
  • Wenn die Zusatzheizung 23 auf der Luftabströmseite des Kühlers 4 angeordnet ist und wenn die Zusatzheizung 23 aus der PTC-Heizung wie in der Ausführungsform besteht, steigt hier die Temperatur der in die Zusatzheizung 23 strömenden Luft durch den Kühler 4 an. Daher steigt ein Widerstandswert der PTC-Heizung an, und ein Stromwert sinkt, um auch eine zu erzeugende Wärmemenge zu verringern, aber die Zusatzheizung 23 ist auf der Luftanströmseite des Kühlers 4 angeordnet, so dass es möglich ist, eine Fähigkeit der aus der PTC-Heizung bestehenden Zusatzheizung 23 ausreichend auszuüben wie in der Ausführungsform.
  • Entfeuchtungs- und Heizmodus (zweite Betriebsart)
  • Anschließend öffnet die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Heizmodus das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21. Darüber hinaus schließt die Steuerung das Magnetventil 30, öffnet das Magnetventil 40 und stellt die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 auf eine Absperrstellung ein. Anschließend steuert die Steuerung den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27. Wie die gestrichelte Linie in 1 zeigt, weist die Luftmischklappe 28 einen Zustand auf, in dem die gesamte Luft im Luftströmungskanal 3, die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wird, an die Zusatzheizung 23 und den Kühler 4 geleitet wird.
  • Infolgedessen strömt das vom Kompressor 2 in die Kältemittelleitung 13G abgegebene Hochtemperatur-Hochdruckgas-Kältemittel in die Bypassleitung 35, ohne zum Kühler 4 zu fließen, und strömt durch das Magnetventil 40, um die Kältemittelleitung 13E auf der stromabwärts gelegenen Seite des Außen-Expansionsventils 6 zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Außen-Expansionsventil 6 abgesperrt, und somit strömt das Kältemittel in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kältemittel wird darin durch die Fahrt oder die durch das Außengebläse 15 geführte Außenluft gekühlt, um zu kondensieren. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 austretende Kältemittel strömt aus der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17 nacheinander in den Sammlertrocknerabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16. Dabei wird das Kältemittel unterkühlt.
  • Das aus dem Unterkühlungsabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 austretende Kältemittel tritt in die Kältemittelleitung 13B ein und strömt durch den internen Wärmetauscher 19 zum Innen-Expansionsventil 8. Im Innen-Expansionsventil 8 wird das Kältemittel dekomprimiert und fließt dann in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen. Durch einen wärmeabsorbierenden Vorgang wird zu diesem Zeitpunkt die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasene Luft gekühlt, und das Wasser in der Luft koaguliert, um am Wärmeabsorber 9 niederzuschlagen. Daher wird die Luft im Luftstromkanal 3 gekühlt und entfeuchtet. Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch den internen Wärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C zum Speicher 12 und strömt dort durch, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch der Kreislauf wiederholt wird.
  • Zu diesem Zeitpunkt ist die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 auf die Absperrstellung eingestellt, so dass der Nachteil, dass das aus dem Kompressor 2 austretende Kältemittel vom Außen-Expansionsventil 6 zurück in den Kühler 4 strömt, verhindert oder unterbunden werden kann. Somit ist es möglich, die Abnahme einer Menge des zu zirkulierenden Kältemittels zu verhindern oder zu beseitigen und damit eine Klimatisierungsfähigkeit zu erlangen. Darüber hinaus schaltet die Steuerung 32 in diesem Entfeuchtungs- und Heizmodus die Zusatzheizung 23 zur Wärmeerzeugung ein. Folglich wird die im Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft in einem Prozess des Passierens der Zusatzheizung 23 weiter erwärmt, wodurch eine Temperaturerhöhung und damit die Entfeuchtung und Erwärmung des Fahrzeuginnenraums erfolgt.
  • Die Steuerung 32 steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf der Grundlage der Temperatur (die Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die vom Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, und einer Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die ein Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur ist, und die Steuerung steuert die Energiezufuhr (die Wärmeerzeugung) der Zusatzheizung 23 auf der Grundlage der vom Zusatzheiztemperatursensor 50 erfassten Zusatzheiztemperatur Tptc und der oben genannten Soll-Kühlertemperatur TCO. Somit wird der Temperaturabfall der aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft durch die Erwärmung der Zusatzheizung 23 genau verhindert, während die Kühlung und Entfeuchtung der Luft im Wärmeabsorber 9 entsprechend durchgeführt wird.
  • Dadurch kann die Temperatur der in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft während der Entfeuchtung der Luft auf eine angemessene Heiztemperatur geregelt werden, und es ist möglich, eine komfortable und effiziente Entfeuchtung und Erwärmung des Fahrzeuginnenraums zu erreichen. Darüber hinaus weist die Luftmischklappe 28, wie vorstehend beschrieben, im Entfeuchtungs- und Heizmodus einen Zustand auf, in dem sie die gesamte Luft im Luftstromkanal 3 durch die Zusatzheizung 23 und den Kühler 4 leitet. Daher wird die durch den Wärmeabsorber 9 strömende Luft durch die Zusatzheizung 23 effizient erwärmt, wodurch die Energiespareigenschaften verbessert werden und die Steuerbarkeit der Klimaanlage für die Entfeuchtung und Heizung verbessert werden kann.
  • Es ist zu beachten, dass die Zusatzheizung 23 auf der Luftanströmseite des Kühlers 4 angeordnet ist und somit die von der Zusatzheizung 23 erwärmte Luft den Kühler 4 passiert. In diesem Entfeuchtungs- und Heizmodus strömt das Kältemittel jedoch nicht durch den Kühler 4, so dass der Nachteil der Wärmeaufnahme durch den Kühler 4 aus der vom Zusatzheizer 23 erwärmten Luft eliminiert werden kann. Insbesondere ist es möglich, den Temperaturabfall der durch den Kühler 4 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasenen Luft zu verhindern und einen Leistungskoeffizient (COP) zu verbessern.
  • Entfeuchtungs- und Kühlmodus (erster Betriebsmodus)
  • Anschließend öffnet die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Kühlmodus das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21. Die Steuerung öffnet auch das Magnetventil 30 und schließt das Magnetventil 40. Anschließend steuert die Steuerung den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 ist in dem Zustand, die gesamte Luft im Luftstromkanal 3 , die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wird, wie die gestrichelte Linie in 1 zeigt, durch die Zusatzheizung 23 und den Kühler 4 zu senden. Folglich strömt das aus dem Kompressor 2 austretende Hochtemperatur-Hochdruckgas-Kältemittel durch das Magnetventil 30 und fließt aus der Kältemittelleitung 13G in den Kühler 4. Die Luft im Luftströmungskanal 3 strömt durch den Kühler 4, so dass die Luft im Luftströmungskanal 3 durch das Hochtemperaturkältemittel im Kühler 4 erwärmt wird, während das Kältemittel im Kühler 4 die von der Luft aufgenommene Wärme aufnimmt und zur Kondensation und Verflüssigung gekühlt wird.
  • Das aus dem Kühler 4 austretende Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13E, um das Außen-Expansionsventil 6 zu erreichen, und strömt durch das Außen-Expansionsventil 6, das so gesteuert wird, dass es leicht geöffnet ist, um in den Außenwärmetauscher 7 zu fließen. Das in den Außenwärmetauscher 7 einströmende Kältemittel wird darin durch die Fahrt oder die durch das Außengebläse 15 geführte Außenluft zum Verdichten gekühlt. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 austretende Kältemittel strömt aus der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, um nacheinander in den Sammlertrocknerabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 zu fließen. Dabei wird das Kältemittel unterkühlt.
  • Das aus dem Unterkühlungsabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 austretende Kältemittel tritt in die Kältemittelleitung 13B ein und strömt durch den internen Wärmetauscher 19 zum Innen-Expansionsventil 8. Das Kältemittel wird im Innen-Expansionsventil 8 dekomprimiert und fließt dann in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen. Das Wasser in der aus dem Innengebläse 27 ausgeblasenen Luft koaguliert, um durch den Wärmeabsorptionsvorgang zu diesem Zeitpunkt am Wärmeabsorber 9 niederzuschlagen, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch den internen Wärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C zum Speicher 12 und strömt dort durch, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch dieser Kreislauf wiederholt wird. In diesem Entfeuchtungs- und Kühlmodus aktiviert die Steuerung 32 die Zusatzheizung 23 nicht, so dass die im Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft beim Passieren des Kühlers 4 wieder erwärmt wird (eine Strahlungsleistung ist geringer als die während der Erwärmung). Dadurch wird die Entfeuchtung und Kühlung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt.
  • Die Steuerung 32 steuert die Drehzahl des Kompressors 2 auf Basis der vom Wärmeabsorber-Temperatursensor 48 erfassten Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (die Wärmeabsorbertemperatur Te), steuert auch die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 auf Basis des oben genannten Hochdruckes des Kältemittelkreislaufs R und regelt den Kältemitteldruck des Kühlers 4 (den Kühlerdruck PCI).
  • Kühlmodus (erster Betriebsmodus)
  • Anschließend stellt die Steuerung 32 im Kühlmodus die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 im obigen Zustand des Entfeuchtungs- und Kühlmoduss auf eine vollständig geöffnete Position ein. Es ist zu beachten, dass die Steuerung 32 die Luftmischklappe 28 steuert, um ein Verhältnis einzustellen, bei dem die Luft im Luftströmungskanal 3, die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geleitet wird, durch die Zusatzheizung 23 und den Kühler 4 strömt, wie durch eine durchgezogene Linie in 1 dargestellt. Außerdem schaltet die Steuerung 32 die Zusatzheizung 23 nicht ein.
  • Infolgedessen strömt das vom Kompressor 2 abgegebene Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel durch das Magnetventil 30 und strömt aus der Kältemittelleitung 13G in den Kühler 4, und das aus dem Kühler 4 austretende Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13E zum Außen-Expansionsventil 6. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außen-Expansionsventil 6 vollständig geöffnet, und somit strömt das Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil in den Außenwärmetauscher 7, in dem das Kältemittel darin durch die Fahrt oder die durch das Außengebläse 15 geführte Außenluft gekühlt wird, um zu kondensieren und zu verflüssigen. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 austretende Kältemittel strömt aus der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17, um nacheinander in den Sammlertrocknerabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16 zu fließen. Dabei wird das Kältemittel unterkühlt.
  • Das aus dem Unterkühlungsabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 austretende Kältemittel tritt in die Kältemittelleitung 13B ein und strömt durch den internen Wärmetauscher 19 zum Innen-Expansionsventil 8. Das Kältemittel wird im Innen-Expansionsventil 8 dekomprimiert und fließt dann in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen. Durch den wärmeabsorbierenden Vorgang wird zu diesem Zeitpunkt die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasene Luft gekühlt. Darüber hinaus koaguliert das Wasser in der Luft, um am Wärmeabsorber 9 niederzuschlagen.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch den internen Wärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C zum Speicher 12 und strömt dort durch, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch dieser Kreislauf wiederholt wird. Die im Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen (ein Teil der Luft strömt zum Wärmeaustausch an dem Kühler 4 vorbei), wodurch die Kühlung des Fahrzeuginnenraums erfolgt. In diesem Kühlmodus steuert die Steuerung 32 auch die Drehzahl des Kompressors 2 auf der Grundlage der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (die Wärmeabsorbertemperatur Te), die vom Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird, und der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die der Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur ist.
  • MAX-Kühlmodus (Maximaler Kühlmodus: Zweiter Betriebsmodus)
  • Anschließend öffnet die Steuerung 32 im MAX-Kühlmodus, der der maximale Kühlmodus ist, das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21. Die Steuerung schließt auch das Magnetventil 30, öffnet das Magnetventil 40 und stellt die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 auf die Absperrstellung ein. Anschließend steuert die Steuerung den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 weist einen Zustand auf, in dem die Luft im Luftstromkanal 3 nicht durch die Zusatzheizung 23 und den Kühler 4 strömt, wie in 3 dargestellt. Aber auch wenn die Luft leicht durchströmt, verursacht das keine Probleme. Außerdem schaltet die Steuerung 32 die Zusatzheizung 23 nicht ein.
  • Infolgedessen strömt das vom Kompressor 2 in die Kältemittelleitung 13G abgegebene Hochtemperatur-Hochdruck-Gaskältemittel in die Bypassleitung 35, ohne zum Kühler 4 zu fließen, und strömt durch das Magnetventil 40, um die Kältemittelleitung 13E auf der Abströmseite des Außen-Expansionsventils 6 zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außen-Expansionsventil 6 abgesperrt, und somit strömt das Kältemittel in den Außenwärmetauscher 7. Das in den Außenwärmetauscher 7 strömende Kältemittel wird durch die Fahrt oder die durch das Außengebläse 15 geleitete Außenluft gekühlt, um zu kondensieren. Das aus dem Außenwärmetauscher 7 austretende Kältemittel strömt aus der Kältemittelleitung 13A durch das Magnetventil 17 nacheinander in den Sammlertrocknerabschnitt 14 und den Unterkühlabschnitt 16. Dabei wird das Kältemittel unterkühlt.
  • Das aus dem Unterkühlungsabschnitt 16 des Außenwärmetauschers 7 austretende Kältemittel tritt in die Kältemittelleitung 13B ein und strömt durch den internen Wärmetauscher 19 zum Innen-Expansionsventil 8. Im Innen-Expansionsventil 8 wird das Kältemittel dekomprimiert und strömt dann zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9. Durch den wärmeabsorbierenden Vorgang wird zu diesem Zeitpunkt die aus dem Innengebläse 27 ausgeblasene Luft gekühlt. Darüber hinaus koaguliert das Wasser in der Luft, um am Wärmeabsorber 9 niederzuschlagen, so dass die Luft im Luftstromkanal 3 entfeuchtet wird. Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch den internen Wärmetauscher 19 und die Kältemittelleitung 13C zum Speicher 12 und strömt dort durch, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch der Kreislauf wiederholt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außen-Expansionsventil 6 abgesperrt, so dass es ebenfalls möglich ist, den Nachteil zu verhindern oder zu vermeiden, dass das aus dem Kompressor 2 austretende Kältemittel vom Außen-Expansionsventil 6 zurück in den Kühler 4 strömt. Somit ist es möglich, die Verringerung der Menge des zu zirkulierenden Kältemittels zu verhindern oder zu beseitigen, und damit eine Klimatisierungsfähigkeit zu erlangen.
  • Hier fließt im oben genannten Kühlmodus das Hochtemperatur-Kältemittel durch den Kühler 4, so dass eine direkte Wärmeleitung vom Kühler 4 zur HLK-Anlage 10 erheblich stattfindet, das Kältemittel aber in diesem MAX-Kühlmodus nicht durch den Kühler 4 fließt. Daher wird die Luft aus dem Wärmeabsorber 9 im Luftströmungskanal 3 nicht durch die vom Kühler 4 auf die HLK-Anlage 10 übertragene Wärme erwärmt. Folglich wird eine leistungsstarke Kühlung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt, und insbesondere in einer Umgebung, in der die Außenlufttemperatur Tam hoch ist, kann der Fahrzeuginnenraum schnell gekühlt werden, um eine komfortable Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums zu erreichen. Auch in diesem MAX-Kühlmodus steuert die Steuerung 32 die Drehzahl des Kompressors 2 auf der Grundlage der vom Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfassten Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (der Wärmeabsorbertemperatur Te) und der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO, die der Sollwert der Wärmeabsorbertemperatur ist.
  • Umschalten zwischen den Betriebsarten
  • Die im Luftströmungskanal 3 zirkulierende Luft wird in den oben genannten Betriebsarten der Kühlung durch den Wärmeabsorber 9 und einem Heizmodus durch den Kühler 4 (und die Zusatzheizung 23) (eingestellt durch die Luftmischklappe 28) unterworfen, und die Luft wird aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen. Die Steuerung 32 berechnet die Soll-Austrittstemperatur TAO auf Basis der vom Außenlufttemperatursensor 33 erfassten Außenlufttemperatur Tam, der vom Innenlufttemperatursensor 37 erfassten Temperatur des Fahrzeuginnenraums, der Spannung des Gebläses, der vom Sonnenstrahlsensor 51 erfassten Sonneneinstrahlungsmenge und anderen und der im Klimaanlagenbedienteil 53 eingestellten Soll-Innentemperatur des Fahrzeugs (der vorgegebenen Temperatur). Die Steuerung schaltet zwischen den jeweiligen Betriebsarten um und steuert die Temperatur der aus dem Auslass 29 ausgeblasenen Luft bei dieser Soll-Auslasstemperatur TAO.
  • In diesem Fall wechselt die Steuerung 32 die Betriebsart vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus, vom Entfeuchtungs- und Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus, vom Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Kühlmodus, vom Kühlmodus in den MAX-Kühlmodus, von diesem MAX-Kühlmodus in den Kühlmodus, vom Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus, vom Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus, und vom Entfeuchtungs- und Heizmodus in den Heizmodus auf der Grundlage von Parametern wie der Außenlufttemperatur Tam, der Luftfeuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums, der Soll-Austrittstemperatur TAO, der Kühlertemperatur TH, der Soll-Kühlertemperatur TCO, der Wärmeabsorbertemperatur Te, der Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO und der Anwesenheit/Abwesenheit von Anforderungen an die Entfeuchtung des Fahrzeuginnenraums. Darüber hinaus gibt es auch einen Fall, in dem der Regler vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus und vom Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder dem Kühlmodus in den Heizmodus wechselt. In der Ausführungsform ändert die Steuerung die jeweiligen Betriebsarten wie vorstehend beschrieben, um zwischen dem Heizmodus, dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus, dem Kühlmodus und dem MAX-Kühlmodus entsprechend den Umgebungsbedingungen oder der Notwendigkeit der Entfeuchtung genau zu wechseln und so eine komfortable und effiziente Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums zu erreichen.
  • Ausführungsform 1
  • (7) Rumpeln verhindernde Steuerung, Kältemittelspülvorgang und Gegendruck verhindernde Steuerung (No. 1) beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus.
  • Als nächstes werden die von der Steuerung 32 auszuführende Steuerung zum Vermeiden von Rumpeln (Stoßen) beim Wechsel von der obigen Heizmodussart (der ersten Betriebsart) in die Entfeuchtungs- und Heizmodussart (der zweiten Betriebsart), eine Kältemittelspülung und eine einen Gegendruck verhindernde Steuerung nach dem Umschalten unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
  • Rumpelverhinderungssteuerung
  • Hier fließen, wie vorstehend beschrieben, das aus dem Kompressor 2 durch den Kältemittelkreislauf R austretende Kältemittel und Öl in den Speicher 12, wenn der Kompressor 2 gestoppt wird, ihr Flüssigkeitsanteil wird im Speicher 12 angesammelt und das Öl mit einem geringeren spezifischen Gewicht bildet eine Schicht auf dem flüssigen Kältemittel, wodurch ein Zustand des Verschließens mit einem Deckel erreicht wird. Insbesondere im Heizmodus steigen die Mengen des flüssigen Kältemittels und des Öls, die aus dem Außenwärmetauscher 7 durch das Magnetventil 21 in den Speicher 12 austreten und dort gespeichert werden.
  • In diesem Zustand, wenn die Betriebsart vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus wechselt, strömt das aus dem Außenwärmetauscher 7 austretende Kältemittel aus dem Magnetventil 17 in Richtung des Innen-Expansionsventils 8. Dann saugt der Kompressor 2 das Kältemittel im Speicher 12 an, wodurch ein Druck im Speicher 12 schnell abfällt. Dann kommt es zu einem Rumpeln, bei dem das Kältemittel unter dem Öl ohne Unterbrechung kocht und verdampft und intensiv durch die obere Ölschicht bricht, wodurch eine übermäßige Flüssigkeitsrückführung zum Kompressor 2 erfolgt und Geräusche (Lärm) erzeugt werden.
  • Um dieses Problem zu beheben, führt die Steuerung 32 beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus die im Folgenden beschriebene Steuerung zur Verhinderung von Rumpeln aus. Es wird ein Beispiel für die von der Steuerung 32 auszuführende Steuerung zur Verhinderung von Rumpeln beim Wechsel der Betriebsart der Fahrzeugklimaanlage 1 von dem oben genannten Heizmodus (die erste Betriebsart) in die Entfeuchtungs- und Heizmodus (die zweite Betriebsart) unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Ein Zeitdiagramm von 4 zeigt eine Drehzahl NC des Kompressors 2, die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 und Zustände des Magnetventils 40 (Bypass), des Magnetventils 30 (Wiederaufheizung), des Magnetventils 17 (Kühlung) und des Magnetventils 21 (Heizung) beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus.
  • Die Steuerung 32 reduziert und hält die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 für eine vorbestimmte Zeitspanne, bevor sie vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus wechselt. Darüber hinaus hält die Steuerung die Drehzahl NC des Kompressors 2 aufrecht, die für diesen Zeitraum über einer unteren Grenze eines Betriebsbereichs liegt.
  • Folglich ist die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 reduziert, so dass der größte Teil des vom Kompressor 2 abgegebenen Kältemittels im Kühler 4 und der Kältemittelleitung 13E zwischen dem Kühler 4 und dem Außen-Expansionsventil 6 (eigentlich auch die Leitung 13G zwischen dem Magnetventil 30 und dem Kühler 4) vor dem Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus aufgestaut wird und der Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels im Kühler 4 zunimmt. Daher wird das Kältemittel, das vom Außen-Expansionsventil 6 durch den Außenwärmetauscher 7 und das Magnetventil 21 in den Speicher 12 fließt, begrenzt.
  • Infolgedessen wird eine Menge eines flüssigen Kältemittels, das im Speicher 12 gespeichert werden soll, verringert, bevor in den Entfeuchtungs- und Heizmodus gewechselt wird. Daher verringert sich die Auswirkung des Rumpelns, die auftreten, wenn der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus wechselt und ein Druck im Speicher 12 fällt, wie später beschrieben. Dadurch werden die Flüssigkeitsverdichtung im Kompressor 2 und die Geräuschentwicklung im Speicher 12 effektiv eliminiert oder gehemmt. In der Folge erhöht sich die Zuverlässigkeit der Fahrzeugklimaanlage 1, und auch der Komfort der Fahrgäste wird effektiv verbessert.
  • In diesem Fall hält die Steuerung 32 für die vorgegebene Zeitspanne eine hohe Drehzahl NC des Kompressors 2 aufrecht, bevor sie in den Entfeuchtungs- und Heizmodus wechselt. Somit ist es möglich, das Kältemittel im Speicher 12 schnell in den Kühler 4 und die Kältemittelleitung 13E zwischen Kühler 4 und Außen-Expansionsventil 6 zu bewegen und den Wechsel in den Entfeuchtungs- und Heizmodus zu beschleunigen.
  • Kältemittelspülvorgang
  • Darüber hinaus ist, wie vorstehend beschrieben, im Entfeuchtungs- und Heizmodus das Magnetventil 30 geschlossen und das Außen-Expansionsventil 6 ebenfalls abgeschaltet, wodurch ein Zustand erreicht wird, in dem kein Kältemittel durch den Kühler 4 geleitet wird. Wird der Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus umgeschaltet, wird das im Kühler 4 verbliebene Kältemittel somit für längere Zeit darin gespeichert und die Menge des umzuwälzenden Kältemittels verringert sich. Insbesondere wenn die Steuerung zur Verhinderung des Rumpelns wie oben beschrieben ausgeführt wird, nimmt die Menge des im Kühler 4 verbleibenden Kältemittels zu.
  • Um das Problem zu beheben, führt die Steuerung 32 beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus in der Ausführungsform einen Kältemittelspülvorgang durch. Dieser Kältemittelspülvorgang wird ausgeführt, nachdem die oben erwähnte, das Rumpeln verhindernde Steuerung beendet wurde. Das heißt, nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne der oben genannten das Rumpeln verhindernden Steuerung schließt die Steuerung 32 zunächst das Magnetventil 21 und öffnet das Magnetventil 17 (der Entfeuchtungs- und Heizmodus beginnt hier). Es ist zu beachten, dass zu diesem Zeitpunkt das Magnetventil 30 und das Magnetventil 40 nicht verändert werden.
  • Anschließend startet die Steuerung 32 den Kältemittelspülvorgang. In diesem Kältemittelspülvorgang vergrößert (z.B. öffnet vollständig) die Steuerung 32 die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 nur für eine vorgegebene Zeitspanne. Dieser Zustand ist vergleichbar mit dem Zustand des Kühlmodus. Darüber hinaus wird in der Ausführungsform eine Drehzahl NC des Kompressors 2 ab Beginn dieses Kältemittelspülvorgangs niedrig gehalten (z.B. die minimale Drehzahl der Steuerung).
  • Folglich wird das in einem Bereich einschließlich des Kühlers 4 vorhandene Kältemittel, das sich vom Magnetventil 30 bis zum Außen-Expansionsventil 6 erstreckt, in Richtung des Außenwärmetauschers 7 ausgestoßen (Spülung). Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne beendet die Steuerung dann den Kältemittelspülvorgang, schließt das Magnetventil 30, öffnet das Magnetventil 40 und schließt das Außen-Expansionsventil 6 in Richtung seiner Absperrstellung. Dadurch wird das Außen-Expansionsventil 6 abgeschaltet, und dann schaltet die Steuerung 32 in einen Zustand der Steuerung der Drehzahl des Kompressors 2 im Entfeuchtungs- und Heizmodus. Durch einen solchen Kältemittelspülvorgang wird verhindert, dass sich das Kältemittel für längere Zeit im Kühler 4 oder dergleichen ansammelt, und die Menge des im Kältemittelkreislauf R umzuwälzenden Kältemittels wird erfasst, um eine Verschlechterung der Klimaleistung zu verhindern.
  • Darüber hinaus schließt die Steuerung 32 das Magnetventil 30 und öffnet das Magnetventil 40, nachdem der Kältemittelspülvorgang ausgeführt wurde, die Steuerung hält die Drehzahl NC des Kompressors 2 niedrig, bis das Außen-Expansionsventil 6 nach Beginn des Kältemittelspülvorgangs schließt, und die Steuerung erhöht die Drehzahl des Kompressors 2, nachdem das Außen-Expansionsventil 6 geschlossen wurde. Daher ist es möglich, beim Öffnen des Magnetventils 40 eine Differenz zwischen dem Druck vor und nach dem Magnetventil 40 (auf einer stromaufwärts und einer stromabwärts gelegenen Seite) zu verringern. Dadurch wird die Geräuschentwicklung beim Öffnen des Magnetventils 40 vermieden.
  • Hier führt die Steuerung 32, wie in der Ausführungsform, im Entfeuchtungs- und Heizmodus den Kältemittelspülvorgang durch, um das Außen-Expansionsventil 6 zu öffnen und seine Ventilstellung für eine vorbestimmte Zeitspanne zu vergrößern, wenn der Betrieb in den Entfeuchtungs- und Heizmodus versetzt wird. Folglich liegt im Außenwärmetauscher 7 ein hoher Druck und im Speicher 12 ein niedriger Druck vor. Während dieses Kältemittelspülvorgangs wird jedoch das Magnetventil 21 nicht geöffnet, so dass im Magnetventil 21 kein Geräusch entsteht. Daher ist es je nach Ausführungsform möglich, Rumpeln im Speicher 12 zu verhindern oder zu vermeiden und gleichzeitig die Erzeugung von Geräuschen im Magnetventil 21 zu vermeiden.
  • Gegendruck verhindernde Steuerung (Nr. 1)
  • Darüber hinaus wird, wie vorstehend beschrieben, im Entfeuchtungs- und Heizmodus das Magnetventil 30 geschlossen, das Außen-Expansionsventil 6 ebenfalls abgesperrt und das Kältemittel im Kühler 4 und anderen eingeschlossen. Insbesondere wenn der Druck auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Magnetventils 30 (auf der Druckseite des Kompressors 2) während des Stopps des Kompressors 2 unmittelbar nach der Umstellung auf den Entfeuchtungs- und Heizmodus abfällt, kann der Druck auf der stromabwärts gelegenen Seite (der Seite des Kühler 4) des Magnetventils 30 höher werden. In einem solchen Gegendruckzustand besteht die Gefahr, dass Oszillieren (Hunting) im Magnetventil 30 auftritt, was zur Geräuschentwicklung führt und seine Lebensdauer verschlechtert.
  • Um das Problem in der Ausführungsform zu beheben, führt die Steuerung 32, wenn der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus versetzt wird, die Gegendruck verhindernde Steuerung aus, um das Magnetventil 30 zu einem Zeitpunkt zu öffnen, um den Kompressor 2 zu stoppen. Dadurch ist es möglich, den Nachteil zu beseitigen, dass der Gegendruck auf das Magnetventil 30 während des Stopps des Kompressors 2 aufgebracht wird, nachdem der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus umgeschaltet wurde, um das Magnetventil 30 zu schließen und das Magnetventil 40 zu öffnen, und den Nachteil, dass Oszillieren im Magnetventil 30 stattfindet, was Lärm erzeugt, oder das Problem, dass sich die Lebensdauer des Magnetventils 30 verschlechtert, vorher zu beseitigen oder zu verhindern.
  • Die Steuerung 32 begrenzt jedoch diese Steuerung, um das Magnetventil 30 zu öffnen, z.B. bis zum zweiten Zeitpunkt, um den Kompressor 2 zu stoppen, nachdem der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus versetzt wurde. Dadurch wird ein unnötiges Öffnen/Schließen des Magnetventils 30 vermieden (vorausgesetzt, die Anzahl der Male kann ein oder drei oder mehr sein).
  • Ausführungsform 2
  • (8) Differenzdruck absenkende Steuerung, Gegendruck verhindernde Steuerung (Nr. 2) und Rumpeln verhindernde Steuerung beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus.
  • Anschließend wird unter Bezugnahme auf 5 eine weitere Ausführungsform der von der Steuerung 32 auszuführenden Steuerung beschrieben, wenn von dem obigen Heizmodus (der ersten Betriebsart) in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (der zweiten Betriebsart) gewechselt wird. In dieser Ausführungsform führt die Steuerung 32 beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus wie in 5 dargestellt eine Differenzdruck absenkende Steuerung, eine Gegendruck verhindernde Steuerung und eine Rumpeln (Stoßen) verhindernde Steuerung durch.
  • Differenzdruck absenkende Steuerung
  • Hier ist im Heizmodus das Magnetventil 40 geschlossen und im Entfeuchtungs- und Heizmodus das Magnetventil 40 geöffnet. Im Heizmodus entspricht der Druck auf der Einlassseite des Magnetventils 40 jedoch dem Druck auf der Druckseite des Kompressors 2 und ist hoch, und der Druck auf der Auslassseite desselben hat einen Niederdruckzustand auf der Auslassseite des Außen-Expansionsventils 6. In einem solchen Zustand wird beim Öffnen des Magnetventils 40 ein lautes Geräusch erzeugt. Folglich führt die Steuerung 32 beim Umschalten des Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus zunächst die Differenzdruckabsenkung für eine vorgegebene Zeitspanne (T1) aus.
  • Es wird ein Beispiel für die von der Steuerung 32 auszuführende Differenzdruckabsenkung beschrieben, wenn die Betriebsart der Fahrzeugklimaanlage 1 vom Heizmodus (die erste Betriebsart) in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (die zweite Betriebsart) umgeschaltet wird, und zwar unter Bezugnahme auf 5. Ein Zeitdiagramm von 5 zeigt die Drehzahl NC des Kompressors 2, die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 und die Zustände des Magnetventils 40 (Bypass), des Magnetventils 30 (Wiederaufheizung), des Magnetventils 17 (Kühlung), des Magnetventils 21 (Heizung) und der Zusatzheizung 23 beim Wechsel vom Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus.
  • Im Heizmodus führt der Regler 32 die Vorwärtssteuerung und Rückführungssteuerung des Außen-Expansionsventils 6 durch. Die Steuerung öffnet jedoch in diesem Heizmodus das Magnetventil 17 und schließt das Magnetventil 21, um in den Entfeuchtungs- und Heizmodus zu wechseln. Anschließend vergrößert die Steuerung die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 auf einen großen vorgegebenen Wert (eine vollständig geöffnete Position in der Ausführungsform) und hält die Position für die vorgegebene Zeitspanne (T1), bevor sie das Magnetventil 40 öffnet und das Magnetventil 30 schließt. Darüber hinaus wird die Drehzahl NC des Kompressors 2 für diese vorgegebene Zeitspanne (T1) auf einem niedrigen vorgegebenen Wert gehalten. Folglich ist die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 vergrößert, wodurch der Druck auf der Ausgangsseite des Magnetventils 40 erhöht wird, und die Drehzahl NC des Kompressors 2 ist verringert, wodurch der Druck auf der Eingangsseite des Magnetventils 40 gesenkt wird. Infolgedessen verringert sich eine Druckdifferenz (ein Differenzdruck) zwischen der Eingangsseite des Magnetventils 40 und seiner Ausgangsseite. Dadurch wird die Geräuschentwicklung beim Öffnen des Magnetventils 40 danach verhindert oder vermieden.
  • Gegendruck verhindernde Steuerung (Nr. 2)
  • Die Differenzdruck absenkende Steuerung für diese vorbestimmte Zeitspanne (T1) endet, und dann schaltet die Steuerung 32 auf die Gegendruck verhindernde Steuerung um. Bei dieser Gegendruck verhindernden Steuerung öffnet die Steuerung 32 das Magnetventil 30, schließt das Magnetventil 40 und stellt die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 auf eine vollständig geöffnete Position ein. In diesem Zustand wird der Kompressor 2 für eine vorgegebene Zeitspanne (T2) gestoppt. Dadurch sinkt der Kühlerdruck PCI.
  • Nach Ablauf dieser vorgegebenen Zeitspanne (T2) schließt die Steuerung dann das Magnetventil 30, öffnet das Magnetventil 40, schließt das Außen-Expansionsventil 6 in Richtung seiner Absperrventilposition und schaltet schließlich das Außen-Expansionsventil ab (die Gegendruck verhindernde Steuerung wird bis hier ausgeführt). Die Steuerung startet dann den Kompressor 2. Auf diese Weise stoppt die Steuerung, wenn der Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus wechselt, den Kompressor 2 vor der Ausführung der Steuerung für jedes Schließen des Magnetventils 30, Öffnen des Magnetventils 40 und Abschalten des Außen-Expansionsventils 6. Anschließend schließt die Steuerung das Magnetventil 30, öffnet das Magnetventil 40, schaltet das Außen-Expansionsventil 6 ab und startet dann den Kompressor 2. Wenn die Steuerung das Magnetventil 30 schließt und das Außen-Expansionsventil 6 abschaltet, ist der Kompressor 2 folglich gestoppt, und es ist möglich, einen Druck im Kältemittelkreislauf R mit einem Kühler 4 zu senken, der sich vom Magnetventil 30 bis zum Außen-Expansionsventil 6 erstreckt.
  • Wenn der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus gewechselt wird, um das Magnetventil 30 zu schließen und das Magnetventil 40 zu öffnen, kann der Nachteil, dass ein Gegendruck auf das Magnetventil 30 ausgeübt wird, folglich beseitigt oder verhindert werden, und es ist möglich, den Nachteil, dass das Oszillieren (Hunting) im Magnetventil 30 stattfindet, was das Geräusch erzeugt, oder das Problem, dass sich die Haltbarkeit des Magnetventils 30 verschlechtert, vorher zu beseitigen oder zu verhindern.
  • Darüber hinaus wird im Entfeuchtungs- und Heizmodus nach dem Wechsel in der Zusatzheizung 23 Wärme erzeugt und damit die Verdampfung des Kältemittels im Kühler 4 gefördert. Folglich strömt nach dem Wechsel in den Entfeuchtungs- und Heizmodus bei geöffnetem Magnetventil 30 und vollständig geöffnetem Außen-Expansionsventil 6 das Kältemittel schnell aus dem Kühler 4 aus, so dass es möglich ist, einen Wert des an dem Magnetventil 30 anliegenden Gegendrucks zu senken.
  • Rumpeln verhindernde Steuerung
  • Nachdem diese Gegendruck verhindernde Steuerung ausgeführt wurde, führt die Steuerung 32 die Rumpeln (Stoßen) verhindernde Steuerung aus. Bei der Rumpeln verhindernden Steuerung dieser Ausführungsform startet die Steuerung 32 den Kompressor 2, erhöht schrittweise die Drehzahl NC des Kompressors, so dass die Drehzahl sich schließlich einem Sollwert annähert und in einen Regelzustand in einem Betriebsbereich des Entfeuchtungs- und Heizmodus wechselt. Somit erhöht die Steuerung allmählich die Drehzahl NC des Kompressors 2, anstatt die Drehzahl schnell zu erhöhen, wodurch ein schneller Druckabfall im Speicher 12 verhindert und das Auftreten von Rumpeln (Stößen) darin beseitigt oder verhindert wird.
  • Differenzdruck absenkende Steuerung und Gegendruck verhindernde Steuerung beim Wechsel vom Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Als nächstes wird die von der Steuerung 32 auszuführende Steuerung beim Wechsel von dem obigen Entfeuchtungs- und Kühlmodus (die erste Betriebsart) in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (die zweite Betriebsart) unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. In dieser Ausführungsform führt die Steuerung 32 die Differenzdruckabsenkung und die Gegendruckverhinderung, wie in 6 dargestellt, aus, wenn sie vom Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus wechselt.
  • Differenzdruck absenkende Steuerung
  • Auch im Entfeuchtungs- und Kühlmodus ist das Magnetventil 40 geschlossen, im Entfeuchtungs- und Heizmodus wird das Magnetventil 40 geöffnet. Im Entfeuchtungs- und Kühlmodus entspricht der Druck auf der Einlassseite des Magnetventils 40 jedoch dem Druck auf der Druckseite des Kompressors 2 und ist hoch, und aufgrund des Drucks auf der Auslassseite neigt das Magnetventil dazu, sich leicht zu öffnen, weist aber auf der Auslassseite des Außen-Expansionsventils 6 einen Niederdruckzustand auf. Wenn das Magnetventil 40 in einem solchen Zustand geöffnet wird, entsteht ebenfalls ein Geräusch. Folglich führt die Steuerung 32 auch dann, wenn der Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus übergeht, zunächst für eine vorgegebene Zeitspanne (T3) die Differenzdruckabsenkung durch.
  • Es wird ein Beispiel für die von der Steuerung 32 auszuführende Differenzdruckabsenkung beschrieben, wenn die Betriebsart der Fahrzeugklimaanlage 1 von dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus (die erste Betriebsart) in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (die zweite Betriebsart) wechselt, und zwar unter Bezugnahme auf 6. Ein Zeitdiagramm von 6 zeigt die Drehzahl NC des Kompressors 2, die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 und die Zustände des Magnetventils 40 (Bypass), des Magnetventils 30 (Nacherwärmung) und der Zusatzheizung 23 beim Wechsel vom Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus.
  • Wenn der Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus gewechselt wird und bevor das Magnetventil 40 geöffnet und das Magnetventil 30 geschlossen wird, vergrößert die Steuerung 32 die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 auf einen großen vorgegebenen Wert (eine vollständig geöffnete Position in der Ausführungsform), um die Ventilstellung für die vorbestimmte Zeitspanne (T3) aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus hält die Steuerung die Drehzahl NC des Kompressors 2 für diese vorgegebene Zeitspanne (T3) auf einem vorgegebenen niedrigen Wert. Folglich ist die Ventilstellung des Außen-Expansionsventils 6 vergrößert, wodurch der Druck auf der Ausgangsseite des Magnetventils 40 erhöht wird, und die Drehzahl NC des Kompressors 2 ist gesenkt, wodurch der Druck auf der Eingangsseite des Magnetventils 40 verringert wird. Infolgedessen nimmt die Druckdifferenz (der Differenzdruck) zwischen der Eingangsseite des Magnetventils 40 und seiner Ausgangsseite ab. Dadurch wird die Geräuschentwicklung beim Öffnen des Magnetventils 40 verhindert oder gehemmt.
  • Gegendruck verhindernde Steuerung (Nr. 2)
  • Wenn die Differenzdruckabsenkung für die vorbestimmte Zeitspanne (T3) beendet ist, schaltet die Steuerung 32 auf die Gegendruck verhindernde Steuerung um. In diesem Fall öffnet die Steuerung 32 gemäß der Gegendruck verhindernden Steuerung das Magnetventil 30, schließt das Magnetventil 40 und öffnet das Außen-Expansionsventil 6 vollständig, und in einer vollständig geöffneten Position des Außen-Expansionsventils wird der Kompressor 2 für eine vorbestimmte Zeitspanne (T4) gestoppt. Dadurch sinkt der Kühlerdruck PCI.
  • Nach Ablauf dieser vorgegebenen Zeitspanne (T4) schließt die Steuerung dann das Magnetventil 30, öffnet das Magnetventil 40, schließt das Außen-Expansionsventil 6, um seine Ventilposition in Richtung einer Absperrstellung einzustellen, und schaltet schließlich das Außen-Expansionsventil ab (die Gegendruckverhinderung wird bis hier ausgeführt). Anschließend startet die Steuerung den Kompressor 2 und wechselt in einen Regelzustand im Betriebsbereich des Entfeuchtungs- und Heizmodus. Wenn also der Entfeuchtungs- und Kühlmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus übergeht, stoppt die Steuerung den Kompressor 2 folglich vor der Ausführung der Steuerung für jedes Schließen des Magnetventils 30, Öffnen des Magnetventils 40 und Abschalten des Außen-Expansionsventils 6. Anschließend schließt die Steuerung das Magnetventil 30, öffnet das Magnetventil 40, schaltet das Außen-Expansionsventil 6 ab und startet dann den Kompressor 2. Somit wird bei geschlossenem Magnetventil 30 und abgeschaltetem Außen-Expansionsventil 6 der Kompressor 2 gestoppt und es ist möglich, den Druck im Kältemittelkreislauf R einschließlich des Kühlers 4, der sich vom Magnetventil 30 bis zum Außen-Expansionsventil 6 erstreckt, zu senken.
  • Wenn der Modus auf den Entfeuchtungs- und Heizmodus umgeschaltet wird, bei dem das Magnetventil 30 geschlossen und das Magnetventil 40 geöffnet wird, ist es daher möglich, den Nachteil zu beseitigen oder zu verhindern, dass der Gegendruck auf das Magnetventil 30 ausgeübt wird, und es ist möglich, vorher den Nachteil zu beseitigen oder zu verhindern, dass das Oszillieren (Hunting) im Magnetventil 30 stattfindet, was das Geräusch erzeugt, oder das Problem, dass sich die Lebensdauer des Magnetventils 30 verschlechtert.
  • Darüber hinaus wird in der Zusatzheizung 23 Wärme erzeugt, wenn der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus gewechselt wird, wodurch die Verdampfung des Kältemittels im Kühler 4 gefördert wird. Wenn der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus gewechselt wird, in dem das Magnetventil 30 geöffnet und das Außen-Expansionsventil 6 vollständig geöffnet wird, strömt das Kältemittel folglich schnell aus dem Kühler 4 aus. Dadurch ist es möglich, einen Wert des am Magnetventil 30 anliegenden Gegendrucks zu verringern.
  • Ausführungsform 3
  • Gegendruck verhindernde Steuerung (Nr. 3) im Entfeuchtungs- und Heizmodus
  • Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform der Gegendruck verhindernden Steuerung beschrieben, die von der Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Heizmodus (der zweiten Betriebsart) auszuführen ist. In diesem Fall überwacht die Steuerung 32 im Entfeuchtungs- und Heizmodus immer den Druck auf der Eingangs- und Ausgangsseite des Magnetventils 30. Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die Steuerung den Druck auf der Einlassseite des Magnetventils 30 aus dem vom Auslassdrucksensor 42 erfassten oben genannten Auslassdruck Pd und den Druck auf der Auslassseite des Magnetventils 30 aus dem vom Kühlerdrucksensor 47 erfassten oben genannten Kühlerdruck PCI beurteilt.
  • Wenn dann in der Ausführungsform der Druck PCI auf der Ausgangsseite des Magnetventils 30 höher wird als der Druck Pd auf seiner Eingangsseite (PCI > Pd), öffnet die Steuerung 32 das Magnetventil 30. Wenn der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus gewechselt wird, in dem das Magnetventil 30 geschlossen und das Magnetventil 40 geöffnet wird, wird der Gegendruck auf das Magnetventil 30 aufgebracht, und in dieser Situation kann der Gegendruck schnell beseitigt werden. Somit ist es möglich, den Nachteil, dass das Oszillieren (Hunting) im Magnetventil 30 stattfindet, was das Geräusch erzeugt, oder das Problem, dass sich die Lebensdauer des Magnetventils 30 verschlechtert, zu verhindern oder vorher zu beseitigen. Wenn hier der Druck PCI auf der Ausgangsseite des Magnetventils 30 kleiner oder gleich dem Druck Pd auf seiner Eingangsseite (PCI ≤ Pd) ist, schließt die Steuerung 32 das Magnetventil 30 wieder.
  • Es ist zu beachten, dass in der oben genannten Ausführungsform 1 der Fall beschrieben wurde, in dem der Heizmodus (die erste Betriebsart) in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (die zweite Betriebsart) übergeht, die vorliegende Erfindung aber nicht darauf beschränkt ist und auch für einen Fall gilt, in dem der Entfeuchtungs- und Kühlmodus (die erste Betriebsart) in den Entfeuchtungs- und Heizmodus (die zweite Betriebsart) übergeht.
  • Darüber hinaus wurde in den oben genannten Ausführungsformen der Entfeuchtungs- und Heizmodus als zweite Betriebsart angenommen und beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt und gilt auch, wenn die Steuerung jeder oben beschriebenen Ausführungsform nach dem Umschalten auf den MAX-Kühlmodus durchgeführt wird.
  • Zusätzlich wird in der Ausführungsform die vorliegende Erfindung auf die Fahrzeugklimaanlage 1 angewendet, die zwischen dem Heizmodus, dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus, dem Kühlmodus und dem MAX-Kühlmodus umschaltet und diese ausführt, aber die vorliegende Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Die Erfindungen nach Anspruch 1 bis Anspruch 5 gelten auch für die Fahrzeugklimaanlage, die zwischen mindestens einer der ersten Betriebsarten (Heizmodus, Entfeuchtungs- und Kühlmodus und Kühlmodus) und mindestens einer der zweiten Betriebsarten (Entfeuchtungs- und Heizmodus und MAX-Kühlmodus) umschaltet und diese ausführt.
  • Wenn jedoch die erste Betriebsart der Heizmodus oder der Entfeuchtungs- und Kühlmodus und die zweite Betriebsart der Entfeuchtungs- und Heizmodus ist, wie in jeder Ausführungsform, wird in der Zusatzheizung 23 nach dem Umschalten auf den Entfeuchtungs- und Heizmodus, häufig aus dem Heizmodus oder dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus umgeschaltet, Wärme erzeugt. Dadurch wird die Verdampfung des Kältemittels im Kühler 4 gefördert. Wenn der Modus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus versetzt wird, in dem das Magnetventil 30 und das Außen-Expansionsventil 6 geöffnet werden, strömt das Kältemittel schnell aus dem Kühler 4 aus. Dadurch ist es möglich, das Niveau des am Magnetventil 30 anliegenden Gegendrucks zu verringern.
  • Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die wechselnde Steuerung der in den Ausführungsformen beschriebenen jeweiligen Betriebsarten, und es können geeignete Bedingungen eingestellt werden, indem eine, eine beliebige Kombination oder alle Parameter wie die Außenlufttemperatur Tam, die Luftfeuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums, die Soll-Austrittstemperatur TAO, die Kühlertemperatur TH, die Soll-Kühlertemperatur TCO, die Wärmeabsorbertemperatur Te, die Soll-Wärmeabsorbertemperatur TEO und Vorhandensein/Abwesenheit der Anforderung an die Entfeuchtung des Fahrzeuginnenraums in Abhängigkeit von der Leistungsfähigkeit und der Einsatzumgebung der Fahrzeugklimaanlage verwendet werden.
  • Darüber hinaus ist die Zusatzheizvorrichtung nicht auf die in den Ausführungsformen beschriebene Zusatzheizung 23 beschränkt, und es kann ein Heizmittelkreislauf, der ein von einer Heizung erwärmtes Heizmedium zirkuliert, um Luft in einem Luftströmungskanal zu erwärmen, ein Heizkern, der von einem Motor erwärmtes Kühlerwasser zirkuliert, oder dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus sind die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Aufbauarten des Kältemittelkreislaufs R nicht darauf beschränkt, und es versteht sich von selbst, dass die Aufbauarten veränderbar sind, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeugklimaanlage
    2
    Kompressor
    3
    Luftströmungskanal
    4
    Kühler
    6
    Außen-Expansionsventil
    7
    Außenwärmetauscher
    8
    Innen-Expansionsventil
    9
    Wärmeabsorber
    12
    Speicher
    17
    Magnetventil
    21
    Magnetventil
    23
    Zusatzheizung (eine Zusatzheizvorrichtung)
    27
    Innengebläse (ein Gebläse)
    28
    Luftmischklappe
    30
    Magnetventile (ein erstes Magnetventil)
    40
    Magnetventil (ein zweites Magnetventil)
    32
    Steuerung (ein Steuergerät)
    35
    Bypassleitung
    45
    Bypass-Vorrichtung
    R
    Kältemittelkreislauf
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 201323210 [0003]

Claims (6)

  1. Eine Fahrzeugklimaanlage, die aufweist: einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus dem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird, wobei, wenn die erste Betriebsart auf die zweite Betriebsart umgeschaltet wird, die Steuervorrichtung das erste Öffnungs-/Schließventil zu einem Zeitpunkt öffnet, an dem der Kompressor stoppt.
  2. Die Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Male, die das erste Öffnungs-/Schließventil durch die Steuereinrichtung geöffnet wird, begrenzt ist.
  3. Eine Fahrzeugklimaanlage, die aufweist: einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus dem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird, wobei beim Umschalten von der ersten Betriebsart in die zweite Betriebsart die Steuervorrichtung den Kompressor stoppt, bevor die Steuerung jeweils zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils und zum Absperren des Außen-Expansionsventils ausgeführt wird, dann das erste Öffnungs-/Schließventil schließt, das zweite Öffnungs-/Schließventil öffnet, das zweite Öffnungs-/Schließventil schließt, das Außen-Expansionsventil absperrt und dann den Kompressor startet.
  4. Eine Fahrzeugklimaanlage, die aufweist: einen Kompressor zum Verdichten eines Kältemittels, einen Luftströmungskanal, durch den Luft, die einem Fahrzeuginnenraum zuzuführen ist, strömt, einen Kühler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, wodurch die aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zu fördernde Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außen-Expansionsventil zum Dekomprimieren des aus dem Kühler austretenden und in den Außenwärmetauscher einströmenden Kältemittels, ein erstes Öffnungs-/Schließventil, das zwischen einer Druckseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kühlers angeordnet ist, eine Bypassleitung, die auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des ersten Öffnungs-/Schließventils abzweigt und den Kühler und das Außen-Expansionsventil umgeht, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel an den Außenwärmetauscher zu leiten, ein zweites Öffnungs-/Schließventil, das in der Bypassleitung angeordnet ist, und eine Steuervorrichtung, so dass die Steuervorrichtung zwischen einer ersten Betriebsart zum Öffnen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Schließen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor abgegebene Kältemittel zum Kühler geleitet wird, und das aus dem Kühler austretende Kältemittel durch das Außen-Expansionsventil zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und einer zweiten Betriebsart umschaltet und diese ausführt zum Absperren des Außen-Expansionsventils, zum Schließen des ersten Öffnungs-/Schließventils, zum Öffnen des zweiten Öffnungs-/Schließventils, wodurch das vom Kompressor durch die Bypassleitung abgegebene Kältemittel zum Außenwärmetauscher geleitet wird, und das aus dem Außenwärmetauscher austretenden Kältemittels zum Wärmeabsorber geleitet wird, wobei in der zweiten Betriebsart die Steuervorrichtung eine Druckdifferenz zwischen einer Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils und einer Auslassseite davon überwacht und das erste Öffnungs-/Schließventil öffnet, wenn der Druck auf der Auslassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils höher ist als der Druck auf seiner Einlassseite.
  5. Die Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die aufweist: eine Zusatzheizvorrichtung zum Erwärmen der aus dem Luftströmungskanal in den Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft, wobei die erste Betriebsart einen beliebigen, eine beliebige Kombination oder alle folgenden Modi aufweist: einen Heizmodus, bei dem das aus dem Kompressor austretende Kältemittel Wärme in den Kühler abgibt, das Kältemittel, aus dem die Wärme abgestrahlt wurde, durch das Außen-Expansionsventil dekomprimiert und dann das Kältemittel im Außenwärmetauscher Wärme aufnehmen lässt, einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch den Kühler zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel im Kühler und im Außenwärmetauscher Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber aufnehmen zu lassen, und einen Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch den Kühler zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel in dem Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen, und die zweite Betriebsart entweder eine oder alle folgenden Modi aufweist: einen Entfeuchtungs- und Heizmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch die Bypassleitung zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren, das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen und Wärme in der Zusatzheizvorrichtung zu erzeugen, und einen maximalen Kühlmodus, um das vom Kompressor abgegebene Kältemittel durch die Bypassleitung zum Außenwärmetauscher zu leiten, das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, zu dekomprimieren und dann das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen zu lassen.
  6. Die Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 5, wobei die erste Betriebsart der Heizmodus oder der Entfeuchtungs- und Kühlmodus und die zweite Betriebsart der Entfeuchtungs- und Heizmodus ist.
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