DE112020001735T5 - Vehicle air conditioning - Google Patents

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DE112020001735T5
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Megumi Shigeta
Ryo Miyakoshi
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Sanden Corp
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Sanden Automotive Climate Systems Corp
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Abstract

Bereitgestellt wird eine Fahrzeugklimaanlage, mit der eine lange mögliche Betriebsdauer eines Kompressors gewährleistet wird und eine Verlängerung des Zeitraums, in dem eine Fahrgastzelle klimatisierbar ist, und der Lebensdauer eines Fahrzeugs möglich ist. Eine Fahrzeugklimaanlage 1 weist einen Kompressor 2, einen Wärmeableiter 4, einen externen Wärmetauscher 7, eine Wärmesenke 9 und eine Steuereinrichtung 11 auf und führt wenigstens einen Heizmodus aus. Die Steuereinrichtung 11 (Wärmepumpen-Controller) weist einen Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt zum Akkumulieren der Betriebsdauer des Kompressors 2 auf und führt für den Fall, dass eine akkumulierte Betriebsdauer CountTotal des Kompressors 2 einen oberen Grenzwert SH1 überschreitet, anstelle des Heizmodus einen Hilfserwärmungsheizmodus aus, in dem der Kompressor 2 angehalten und die der Fahrgastzelle zugeführte Luft mittels einer Hilfsheizeinrichtung 23 erwärmt wird.A vehicle air conditioning system is provided with which a long possible operating time of a compressor is ensured and the period in which a passenger compartment can be air-conditioned and the service life of a vehicle are possible. A vehicle air conditioning system 1 has a compressor 2, a heat sink 4, an external heat exchanger 7, a heat sink 9 and a control device 11 and executes at least one heating mode. The control device 11 (heat pump controller) has a usage limit index accumulation section for accumulating the operating time of the compressor 2 and, in the event that an accumulated operating time CountTotal of the compressor 2 exceeds an upper limit value SH1, instead of the heating mode, an auxiliary heating heating mode in which the compressor 2 stopped and the air supplied to the passenger compartment is heated by means of an auxiliary heating device 23.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage der Wärmepumpenbauart zum Klimatisieren einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs.The present invention relates to a vehicle air conditioning system of the heat pump type for air conditioning a passenger compartment of a vehicle.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Aufgrund der immer offensichtlicher werdenden Umweltproblematik haben sich in den letzten Jahren Fahrzeuge wie Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge weiter verbreitet, die durch einen zum Fahren dienenden Motor angetrieben werden, der von einer im Fahrzeug installierten Batterie mit elektrischem Strom versorgt wird. Als eine Klimaanlage, die für derartige Fahrzeuge geeignet ist, wurde eine Klimaanlage entwickelt, die einen Kältemittelkreislauf aufweist, mit dem ein elektrisch angetriebener Kompressor, ein Wärmeableiter, eine Wärmesenke und ein externer Wärmetauscher verbunden sind, und die zwischen einem Heizmodus zum Heizen einer Fahrgastzelle, indem vom Kompressor abgegebenes Kältemittel am Wärmeableiter Wärme abgibt und am externen Wärmetauscher Wärme aufnimmt, einem Entfeuchtungsheizmodus zum Heizen und gleichzeitigen Entfeuchten der Fahrgastzelle, indem vom Kompressor abgegebenes Kältemittel am Wärmeableiter Wärme abgibt und am externen Wärmetauscher und an der Wärmesenke Wärme aufnimmt, und einem Kühlmodus zum Kühlen der Fahrgastzelle, indem vom Kompressor abgegebenes Kältemittel am externen Wärmetauscher Wärme abgibt und an der Wärmesenke Wärme aufnimmt, umschaltet und diese Modi ausführt (siehe beispielsweise Patentdokument 1).In recent years, due to the increasingly obvious environmental problem, vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles that are driven by a motor for driving which is supplied with electric power from a battery installed in the vehicle have become more widespread. As an air conditioner suitable for such vehicles, an air conditioner has been developed which has a refrigerant circuit to which an electrically driven compressor, a heat sink, a heat sink and an external heat exchanger are connected, and which is between a heating mode for heating a passenger compartment, in that the refrigerant released by the compressor gives off heat at the heat sink and absorbs heat at the external heat exchanger, a dehumidification heating mode for heating and simultaneous dehumidification of the passenger compartment, in which the refrigerant released by the compressor gives off heat at the heat sink and absorbs heat at the external heat exchanger and the heat sink, and a cooling mode for Cooling the passenger compartment by releasing refrigerant discharged from the compressor at the external heat exchanger and absorbing heat at the heat sink, switching and executing these modes (see, for example, Patent Document 1).

Bei der Auf- und Entladung in einer Umgebung, die aufgrund von Eigenwärme durch die Auf- und Entladung der Batterie oder dergleichen eine hohe Temperatur erreicht hat, schreitet allerdings ihre Alterung voran, und es besteht schließlich die Gefahr eines Versagens durch Betriebsstörungen. Daher wurde mit Blick auf die Batterie als Temperaturregulierungszielobjekt auch eine Technik entwickelt, wobei ein Betriebsmodus ausgeführt wird, bei dem ein Wärmetauscher für die Batterie gesondert im Kältemittelkreislauf bereitgestellt ist und durch den Wärmetauscher für die Batterie ein Wärmeaustausch zwischen Kältemittel, das im Kältemittelkreislauf zirkuliert, und Batteriekältemittel (Wärmeträger) bewirkt wird und durch Zirkulierenlassen des dem Wärmeaustausch unterzogenen Wärmeträgers zur Batterie die Batterie gekühlt werden kann (siehe beispielsweise Patentdokument 2 und Patentdokument 3).However, when charging and discharging in an environment that has reached a high temperature due to inherent heat from charging and discharging of the battery or the like, the aging of the battery advances and there is ultimately a risk of failure due to malfunctions. Therefore, with a view to the battery as a temperature regulation target, a technique has also been developed in which an operation mode is carried out in which a heat exchanger for the battery is separately provided in the refrigerant circuit and, through the heat exchanger for the battery, heat exchange between refrigerant circulating in the refrigerant circuit and Battery refrigerant (heat carrier) is effected, and by circulating the heat-exchanged heat carrier to the battery, the battery can be cooled (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).

LISTE DER REFERENZDOKUMENTELIST OF REFERENCE DOCUMENTS

PATENTDOKUMENTEPATENT DOCUMENTS

  • Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2014-213765 Patent Document 1: Japanese Unexamined Patent Application No. 2014-213765
  • Patentdokument 2: Japanische Patentauslegeschrift Nr. 5860360 Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 5860360
  • Patentdokument 3: Japanische Patentauslegeschrift Nr. 5860361 Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 5860361

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

AUFGABEN DER ERFINDUNGOBJECTIVES OF THE INVENTION

Bei einer solchen Fahrzeugklimaanlage wird für die Auslegungsdauer der Anlage eine Benutzungsweise der Klimatisierung angenommen, und sie ist beispielsweise derart ausgelegt, dass sie innerhalb der Gesamtbetriebsdauer des Kompressors (Grenze der akkumulierten Betriebsdauer von der Herstellung bis zur Entsorgung, also Einsatzgrenze des Kompressors:

  • Gesamtlebensdauer des Kompressors) liegt; allerdings erfolgt mitunter eine Benutzungsweise, bei der dieser Bereich überschritten wird. Insbesondere da der elektrisch angetriebene Kompressor durch eine Wechselrichtervorrichtung angetrieben wird, kommt es bei der Benutzung über die Gesamtbetriebsdauer (Einsatzgrenze des Kompressors) hinaus häufig zu einem Versagen der Schaltelemente der Wechselrichtervorrichtung.
In such a vehicle air conditioning system, a mode of use of the air conditioning is assumed for the design duration of the system, and it is designed, for example, in such a way that it can be used within the total operating time of the compressor (limit of the accumulated operating time from manufacture to disposal, i.e. the limit of use of the compressor:
  • Total service life of the compressor); however, there is sometimes a mode of use in which this range is exceeded. In particular, since the electrically driven compressor is driven by an inverter device, the switching elements of the inverter device often fail during use beyond the total operating time (limit of use of the compressor).

Wenn der Kompressor über seine Einsatzgrenze hinaus benutzt wird und versagt, ist keine Klimatisierung der Fahrgastzelle mehr möglich, und auch die Kühlung der Batterie ist nicht mehr möglich, wodurch sich das Problem ergibt, dass sich auch die Lebensdauer des Fahrzeugs verkürzt, das diese Batterie (Temperaturregulierungszielobjekt) enthält.If the compressor is used beyond its limit of use and fails, air conditioning of the passenger compartment is no longer possible and the battery can no longer be cooled, which results in the problem that the service life of the vehicle is shortened because this battery ( Temperature regulation target).

Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen dieses technischen Problems des Stands der Technik geschaffen, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen, mit der eine lange mögliche Betriebsdauer des Kompressors gewährleistet wird, und eine Verlängerung des Zeitraums, in dem die Fahrgastzelle klimatisierbar ist, und der Lebensdauer des Fahrzeugs möglich ist.The present invention was created to solve this technical problem of the prior art, and its object is to provide a vehicle air conditioning system with which a long possible operating time of the compressor is ensured, and an extension of the period in which the passenger compartment can be air-conditioned, and the life of the vehicle is possible.

LÖSUNG DER AUFGABENSOLUTION OF THE TASKS

Eine Fahrzeugklimaanlage umfasst einen Kompressor zum Verdichten von Kältemittel, einen Luftkanal, in dem einer Fahrgastzelle zugeführte Luft strömt, einen Wärmeableiter, der bewirkt, dass das Kältemittel Wärme abführt und der Fahrgastzelle zugeführte Luft aus dem Luftkanal erwärmt, einen externen Wärmetauscher, der außerhalb der Fahrgastzelle vorgesehen ist, eine Hilfserwärmungsvorrichtung zum Erwärmen der der Fahrgastzelle zugeführten Luft aus dem Luftkanal, und eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung wenigstens einen Heizmodus ausführt, wobei nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das aus dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses im externen Wärmetauscher Wärme absorbiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt aufweist, der einen Index akkumuliert, durch den sich eine Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lässt, und für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index einen oberen Grenzwert überschreitet, anstelle des Heizmodus einen Hilfserwärmungsheizmodus ausführt, in dem der Kompressor angehalten wird und die der Fahrgastzelle zugeführte Luft mittels der Hilfserwärmungsvorrichtung erwärmt wird.A vehicle air conditioning system comprises a compressor for compressing refrigerant, an air duct in which air supplied to a passenger compartment flows, a heat sink which causes the refrigerant to dissipate heat and heats air supplied to the passenger compartment from the air duct external heat exchanger, which is provided outside the passenger compartment, an auxiliary heating device for heating the air supplied to the passenger compartment from the air duct, and a control device, wherein the control device executes at least one heating mode, wherein after the removal of heat from the refrigerant that is discharged from the compressor has been, in the heat sink and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, the refrigerant absorbs heat in the external heat exchanger, characterized in that the control device has a usage limit index accumulation section that accumulates an index by which an usage limit of the compressor can be judged, and in the event that the accumulation value of the index exceeds an upper limit value, instead of the heating mode, executes an auxiliary heating heating mode in which the compressor is stopped and the air supplied to the passenger compartment is heated by the auxiliary heating device.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der obenstehenden Erfindung der Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lässt, ein beliebiger von einer Betriebsdauer des Kompressors, einer Anzahl der Startvorgänge des Kompressors, einer Anzahl der Anhaltevorgänge des Kompressors, einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung der Temperatur von Schaltelementen einer Wechselrichtervorrichtung, einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung des in den Schaltelementen fließenden Stroms und einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung der Drehzahl eines Motors des Kompressors oder eine Kombination davon ist.A vehicle air conditioner of the invention of claim 2 is characterized in that, in the above invention, the index by which the limit of use of the compressor can be judged is any one of an operating time of the compressor, a number of times of starting the compressor, a number of times of stopping the compressor , a number of times a specified value is exceeded by a measure of a change in the temperature of switching elements of an inverter device, a number of times a specified value has been exceeded by a measure of a change in the current flowing in the switching elements and a number of times a specified value has been exceeded by a measure of a Change in the speed of a motor of the compressor or a combination thereof.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen die Steuereinrichtung für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index den oberen Grenzwert überschreitet, den Hilfserwärmungsheizmodus unter der Bedingung ausführt, dass die Heizleistung der Hilfserwärmungsvorrichtung die erforderliche Heizleistung erfüllt.A vehicle air conditioner of an invention of claim 3 is characterized in that, in the above inventions, in the event that the accumulation value of the index exceeds the upper limit value, the control device executes the auxiliary heating heating mode under the condition that the heating capacity of the auxiliary heating device meets the required heating capacity.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen eine Wärmesenke bereitgestellt ist, in der das Kältemittel Wärme absorbiert, um Luft aus dem Luftkanal, die der Fahrgastzelle zugeführt wird, zu kühlen, wobei die Steuereinrichtung zusätzlich zum Heizmodus einen von einem Entfeuchtungsheizmodus, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke und im externen Wärmetauscher Wärme absorbiert, einem Entfeuchtungskühlmodus, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und im externen Wärmetauscher und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke Wärme absorbiert, und einem Kühlmodus, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im externen Wärmetauscher und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke Wärme absorbiert, eine Kombination davon oder alle davon aufweist.A vehicle air conditioner of an invention of claim 4 is characterized in that, in the above inventions, a heat sink is provided in which the refrigerant absorbs heat to cool air from the air duct supplied to the passenger compartment, the controller in addition to the heating mode a dehumidifying heating mode in which, after removing heat from the refrigerant discharged from the compressor in the heat sink and reducing the pressure of the refrigerant from which heat was removed, it absorbs heat in the heat sink and external heat exchanger, a dehumidifying cooling mode , in which, after removing heat from the refrigerant discharged from the compressor in the heat sink and external heat exchanger and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, it absorbs heat in the heat sink, and a cooling mode, in after the removal of heat from the refrigerant, there s has been discharged from the compressor, in the external heat exchanger and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, it has a combination of or all of them absorbing heat in the heat sink.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen eine Wärmesenke bereitgestellt ist, in der das Kältemittel Wärme absorbiert, um Luft aus dem Luftkanal, die der Fahrgastzelle zugeführt wird, zu kühlen, wobei die Steuereinrichtung einen Entfeuchtungsheizmodus, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke und im externen Wärmetauscher Wärme absorbiert, und einen Kühlmodus aufweist, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im externen Wärmetauscher und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke Wärme absorbiert, und in einem Zustand der Überschreitung eines oberen Grenzwerts durch den Akkumulationswert des Index für den Fall, dass eine Entfeuchtungsanforderung für die Fahrgastzelle vorliegt, anstelle des Entfeuchtungsheizmodus einen Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus ausführt, in dem im Kühlmodus eine Wärmeerzeugung durch die Hilfserwärmungsvorrichtung bewirkt wird.A vehicle air conditioner of an invention of claim 5 is characterized in that in the above inventions there is provided a heat sink in which the refrigerant absorbs heat to cool air from the air duct supplied to the passenger compartment, the control device having a dehumidifying heating mode, in which after removing heat from the refrigerant that has been discharged from the compressor in the heat sink and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, it absorbs heat in the heat sink and in the external heat exchanger, and has a cooling mode in which after removing heat from the refrigerant discharged from the compressor in the external heat exchanger and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, it absorbs heat in the heat sink, and in a state of exceeding an upper limit value by the Accumulation value of the index in the event of dehumidification If there is a requirement for the passenger compartment, instead of the dehumidifying heating mode, an auxiliary heating dehumidifying heating mode is carried out in which heat is generated by the auxiliary heating device in the cooling mode.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den Erfindungen von Anspruch 1 bis 4 eine Ansaugumschaltklappe bereitgestellt ist, die die in den Luftkanal einströmende Luft zwischen Innenluft und Außenluft steuert, wobei die Steuereinrichtung in einem Zustand der Überschreitung eines oberen Grenzwerts durch den Akkumulationswert des Index für den Fall, dass eine Entfeuchtungsanforderung für die Fahrgastzelle vorliegt, anstelle des Entfeuchtungsheizmodus einen Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus ausführt, in dem der Kompressor angehalten wird, Außenluft zwangsweise in den Luftkanal eingeleitet wird und eine Wärmeerzeugung durch die Hilfserwärmungsvorrichtung bewirkt wird.A vehicle air conditioning system of an invention of claim 6 is characterized in that in the inventions of claim 1 to 4, an intake switchover flap is provided which controls the air flowing into the air duct between inside air and outside air, the control device being in a state of exceeding an upper limit value the accumulation value of the index when there is a dehumidification requirement for the passenger compartment, instead of the dehumidification heating mode, executes an outside air introduction auxiliary heating heating mode in which the compressor is stopped, outside air is forcibly introduced into the air duct, and heat generation is caused by the auxiliary heating device.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass in den obenstehenden Erfindungen eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist, die einen Temperaturregulierungszielobjektwärmetauscher aufweist, der mittels Kältemittel ein im Fahrzeug bereitgestelltes Temperaturregulierungszielobjekt kühlt, wobei die Steuereinrichtung einen Betriebsmodus aufweist, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das vom Kompressor abgegeben wurde, im externen Wärmetauscher und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses am Temperaturregulierungszielobjektwärmetauscher Wärme absorbiert, wodurch das Temperaturregulierungszielobjekt gekühlt wird.A vehicle air conditioner of an invention of claim 7 is characterized in that in the above inventions, a device temperature regulating device is provided, which has a temperature regulating target object heat exchanger that cools a temperature regulating target object provided in the vehicle by means of refrigerant, the control device having an operating mode in which after the dissipation of heat from the refrigerant discharged from the compressor in the external heat exchanger and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, it absorbs heat at the temperature regulation target heat exchanger, thereby cooling the temperature regulation target.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 8 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung bei den obenstehenden Erfindungen beurteilt, ob eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist oder nicht, und für den Fall, dass eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist, den oberen Grenzwert gegenüber dem Fall ihrer Nichtbereitstellung senkt.A vehicle air conditioner of an invention of claim 8 is characterized in that in the above inventions, the control device judges whether or not an apparatus temperature regulating device is provided, and in the case that an apparatus temperature regulating device is provided, lowers the upper limit value from the case of not providing it.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen eine festgelegte Mitteilungsvorrichtung bereitgestellt ist, wobei die Steuereinrichtung für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index einen oberen Grenzwert überschreitet, einen festgelegten Mitteilungsvorgang mittels der Mitteilungsvorrichtung ausführt.A vehicle air conditioner of an invention of claim 9 is characterized in that, in the above inventions, there is provided a specified notification device, the control means performing a specified notification operation by means of the notification device in the event that the accumulation value of the index exceeds an upper limit value.

Eine Fahrzeugklimaanlage einer Erfindung von Anspruch 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen die Hilfserwärmungsvorrichtung durch eine elektrische Heizeinrichtung ausgebildet ist.A vehicle air conditioner of an invention of claim 10 is characterized in that, in the above inventions, the auxiliary heating device is formed by an electric heater.

WIRKUNGEN DER ERFINDUNGEFFECTS OF THE INVENTION

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind bei der Fahrzeugklimaanlage der Kompressor zum Verdichten von Kältemittel, der Luftkanal, in dem der Fahrgastzelle zugeführte Luft strömt, der Wärmeableiter, der bewirkt, dass das Kältemittel Wärme abführt und Luft aus dem Luftkanal, die der Fahrgastzelle zugeführt wird, erwärmt wird, der externe Wärmetauscher, der außerhalb der Fahrgastzelle vorgesehen ist, die Hilfserwärmungsvorrichtung zum Erwärmen der der Fahrgastzelle zugeführten Luft aus dem Luftkanal und die Steuereinrichtung vorgesehen, wobei durch die Steuereinrichtung wenigstens ein Heizmodus ausgeführt wird, wobei nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das aus dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses im externen Wärmetauscher Wärme absorbiert, wobei die Steuereinrichtung den Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt aufweist, der einen Index akkumuliert, durch den sich eine Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lässt, und für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index einen oberen Grenzwert überschreitet, anstelle des Heizmodus einen Hilfserwärmungsheizmodus ausführt, in dem der Kompressor angehalten wird und die der Fahrgastzelle zugeführte Luft mittels der Hilfserwärmungsvorrichtung erwärmt wird, weshalb für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lässt, den oberen Grenzwert überschreitet, anstelle des Heizmodus der Hilfserwärmungsheizmodus ausgeführt wird, wodurch die Fahrgastzelle mittels der Hilfserwärmungsvorrichtung erwärmt wird, ohne den Kompressor zu betreiben.According to the present invention, in the vehicle air conditioner, the compressor for compressing refrigerant, the air duct in which air supplied to the passenger compartment flows, the heat sink which causes the refrigerant to dissipate heat, and air from the air duct which is supplied to the passenger compartment is heated the external heat exchanger, which is provided outside the passenger compartment, the auxiliary heating device for heating the air supplied to the passenger compartment from the air duct, and the control device are provided, wherein at least one heating mode is executed by the control device, wherein after heat has been removed from the refrigerant, that has been discharged from the compressor, in the heat sink and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, this absorbs heat in the external heat exchanger, wherein the control means has the use limit index accumulation section that accumulates an index through which an use limit of the And in the event that the accumulation value of the index exceeds an upper limit value, instead of the heating mode, executes an auxiliary warming heating mode in which the compressor is stopped and the air supplied to the passenger compartment is heated by the auxiliary heating device, which is why in the event that the accumulation value of the index by which the use limit of the compressor can be judged exceeds the upper limit value, the auxiliary warming heating mode is executed instead of the heating mode, whereby the passenger compartment is heated by the auxiliary heating device without operating the compressor.

Es erfolgt also keine Erwärmung der Fahrgastzelle durch den Kompressor, und stattdessen wird die Fahrgastzelle mittels der Hilfserwärmungsvorrichtung erwärmt, wodurch Betriebszeit des Kompressors für das Erreichen der Einsatzgrenze eingespart wird und eine entsprechende Zuteilung zu dem Entfeuchtungsheizmodus, dem Entfeuchtungskühlmodus und dem Kühlmodus von Anspruch 4 oder dem Betriebsmodus zum Kühlen des Temperaturregulierungszielobjekts von Anspruch 7 erfolgen und eine Verlängerung des Zeitraums, in dem die Fahrgastzelle klimatisierbar ist, und der Lebensdauer des Fahrzeugs erreicht werden kann.So there is no heating of the passenger compartment by the compressor, and instead the passenger compartment is heated by means of the auxiliary heating device, which saves operating time of the compressor for reaching the limit of use and a corresponding allocation to the dehumidification heating mode, the dehumidification cooling mode and the cooling mode of claim 4 or the Operation mode for cooling the temperature regulation target object of claim 7 and an extension of the period in which the passenger compartment can be air-conditioned, and the life of the vehicle can be achieved.

In diesem Fall ist es denkbar, dass wie bei der Erfindung von Anspruch 2 der Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lässt, ein beliebiger von einer Betriebsdauer des Kompressors, einer Anzahl der Startvorgänge des Kompressors, einer Anzahl der Anhaltevorgänge des Kompressors, einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung der Temperatur von Schaltelementen einer Wechselrichtervorrichtung, einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung des in den Schaltelementen fließenden Stroms und einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung der Drehzahl eines Motors des Kompressors oder eine Kombination davon ist.In this case it is conceivable that, as in the case of the invention of claim 2, the index by which the limit of use of the compressor can be assessed is any one of an operating time of the compressor, a number of starting processes of the compressor, a number of stopping processes of the compressor, a number of times a specified value is exceeded by a measure of a change in the temperature of switching elements of an inverter device, a number of times a specified value has been exceeded by a measure of a change in the current flowing in the switching elements and a number of times a specified value is exceeded by a measure of a change is the speed of a motor of the compressor or a combination thereof.

Wenn außerdem die Steuereinrichtung für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index den oberen Grenzwert überschreitet, wie bei der Erfindung von Anspruch 3 den Hilfserwärmungsheizmodus unter der Bedingung ausführt, dass die Heizleistung der Hilfserwärmungsvorrichtung die erforderliche Heizleistung erfüllt, ist es möglich, zugleich eine angenehme Erwärmung der Fahrgastzelle zu erzielen und Betriebszeit des Kompressors einzusparen.In addition, if the control device in the event that the accumulation value of the index exceeds the upper limit value, as in the invention of claim 3, executes the auxiliary heating heating mode under the condition that the heating capacity of the auxiliary heating device meets the required heating capacity, it is possible at the same time to enjoy comfortable heating the passenger compartment and save operating time of the compressor.

Indem ferner in einem Zustand der Überschreitung des oberen Grenzwerts durch den Akkumulationswert des Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lässt, für den Fall, dass eine Entfeuchtungsanforderung für die Fahrgastzelle vorliegt, die Steuereinrichtung wie bei der Erfindung von Anspruch 5 anstelle des Entfeuchtungsheizmodus den Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus ausführt, in dem im Kühlmodus eine Wärmeerzeugung durch die Hilfserwärmungsvorrichtung bewirkt wird, ist es möglich, die Fahrgastzelle unter möglichst geringer Belastung des Kompressors zu entfeuchten und die Betriebszeit des Kompressors entsprechend einzusparen.Further, in a state where the upper limit value is exceeded by the accumulation value of the index by which the use limit of the compressor can be judged, in the event that there is a dehumidification request for the passenger compartment, the control device as in the invention of claim 5 instead of the dehumidification heating mode executes the auxiliary heating dehumidifying heating mode, in which heat is generated by the auxiliary heating device in the cooling mode, it is possible to dehumidify the passenger compartment with the least possible load on the compressor and to save the operating time of the compressor accordingly.

Die Steuereinrichtung kann alternativ wie in der Erfindung von Anspruch 6 anstelle des Entfeuchtungsheizmodus einen Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus ausführen, in dem der Kompressor angehalten wird, Außenluft zwangsweise in den Luftkanal eingeleitet wird und eine Wärmeerzeugung durch die Hilfserwärmungsvorrichtung bewirkt wird.Alternatively, as in the invention of claim 6, instead of the dehumidification heating mode, the control device may execute an outside air introduction auxiliary heating heating mode in which the compressor is stopped, outside air is forcibly introduced into the air passage, and heat generation is caused by the auxiliary heating device.

Insbesondere wenn wie bei der Erfindung von Anspruch 7 eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist, ist es möglich, den Betriebsmodus zum Kühlen des Temperaturregulierungszielobjekts auszuführen und das im Fahrzeug bereitgestellte Temperaturregulierungszielobjekt zu kühlen. Indem die Steuereinrichtung wie bei der Erfindung von Anspruch 8 beurteilt, ob eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist oder nicht, und für den Fall, dass eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist, den oberen Grenzwert gegenüber dem Fall ihrer Nichtbereitstellung senkt, kann die Zeit, für die das Temperaturregulierungszielobjekt unter Verwendung des Temperaturregulierungszielobjektwärmetauschers kühlbar ist, verlängert werden.In particular, when an equipment temperature regulating device is provided as in the invention of claim 7, it is possible to execute the operation mode for cooling the temperature regulation target and to cool the temperature regulation target provided in the vehicle. By the control device, as in the invention of claim 8, judging whether or not an apparatus temperature regulating device is provided, and in the case that an apparatus temperature regulating device is provided, lowering the upper limit value from the case of not providing it, the time for which the temperature regulating target object falls below Use of the temperature regulating target heat exchanger can be cooled can be extended.

Wenn wie bei der Erfindung von Anspruch 9 eine Mitteilungsvorrichtung bereitgestellt ist und die Steuereinrichtung für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lasst, den oberen Grenzwert überschreitet, einen festgelegten Mitteilungsvorgang mittels der Mitteilungsvorrichtung ausführt, kann frühzeitig ein Wartungsvorgang zum Austauschen des Kompressors empfohlen werden, und wenn anstelle des Heizmodus der Hilfserwärmungsheizmodus und anstelle des Entfeuchtungsheizmodus der Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus oder der Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus ausgeführt wird, kann dies dem Benutzer mitgeteilt werden.If, as in the invention of claim 9, a notification device is provided and the control means in the event that the accumulation value of the index by which the use limit of the compressor can be judged exceeds the upper limit value, performs a specified notification operation by means of the notification device, can early a maintenance operation for replacing the compressor is recommended, and if the auxiliary warming heating mode is performed instead of the heating mode, and the auxiliary warming dehumidifying heating mode or the outside air introduction auxiliary warming heating mode is performed instead of the dehumidifying heating mode, the user can be notified.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Hilfserwärmungsvorrichtung wie bei der Erfindung von Anspruch 10 eine elektrische Heizeinrichtung ist.It is particularly advantageous if the auxiliary heating device, as in the invention of claim 10, is an electrical heating device.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

  • 1 eine Konfigurationsansicht einer Fahrzeugklimaanlage einer Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wurde;
  • 2 ein Blockschaubild eines elektrischen Schaltkreises einer Steuereinrichtung der Fahrzeugklimaanlage aus 1;
  • 3 eine erläuternde Ansicht von durch die Steuereinrichtung aus 2 ausgeführten Betriebsmodi;
  • 4 eine Konfigurationsansicht der Fahrzeugklimaanlage zur Erläuterung eines Heizmodus der Steuereinrichtung aus 2 mittels eines Wärmepumpen-Controllers;
  • 5 eine Konfigurationsansicht der Fahrzeugklimaanlage zur Erläuterung eines Entfeuchtungsheizmodus des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 6 eine Konfigurationsansicht der Fahrzeugklimaanlage zur Erläuterung eines Entfeuchtungskühlmodus des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 7 eine Konfigurationsansicht der Fahrzeugklimaanlage zur Erläuterung eines Kühlmodus des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 8 eine Konfigurationsansicht der Fahrzeugklimaanlage zur Erläuterung eines Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung und eines Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung (beide Betriebsmodi zum Kühlen eines Temperaturregulierungszielobjekts) der Steuereinrichtung aus 2 mittels des Wärmepumpen-Controllers;
  • 9 eine Konfigurationsansicht der Fahrzeugklimaanlage zur Erläuterung eines Batteriekühlungsmodus (allein) (Betriebsmodus zum Kühlen des
  • Temperaturregulierungszielobjekts) der Steuereinrichtung aus 2 mittels des Wärmepumpen-Controllers;
  • 10 eine Konfigurationsansicht der Fahrzeugklimaanlage zur Erläuterung eines Enteisungsmodus der Steuereinrichtung aus 2 mittels des Wärmepumpen-Controllers;
  • 11 ein Funktionsschaubild bezüglich einer Kompressorsteuerung des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 12 ein weiteres Funktionsschaubild bezüglich der Kompressorsteuerung des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 13 ein erläuterndes Blockschaubild der Steuerung eines elektromagnetischen Ventils 69 im Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 14 noch ein weiteres Funktionsschaubild bezüglich der Kompressorsteuerung des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 15 ein erläuterndes Blockschaubild der Steuerung eines elektromagnetischen Ventils 35 im Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung mittels des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 16 eine erläuternde Ansicht der Steuerung des Betriebsmodus mittels des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2 auf Grundlage einer akkumulierten Betriebsdauer des Kompressors;
  • 17 eine erläuternde Ansicht der Akkumulierung der Betriebsdauer des Kompressors mittels eines Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitts des Wärmepumpen-Controllers der Steuereinrichtung aus 2;
  • 18 eine erläuternde Ansicht eines Beispiels für einen Mitteilungsvorgang durch einen Klimatisierungs-Controller der Steuereinrichtung aus 2;
  • 19 eine schematische Schnittansicht des Kompressors der Fahrzeugklimaanlage aus 1;
  • 20 ein elektrisches Schaltbild einer Wechselrichtervorrichtung des Kompressors aus
  • 19; und
  • 21 eine erläuternde Ansicht für den Fall, dass das Maß einer Veränderung der Temperatur eines Schaltelements der Wechselrichtervorrichtung des Kompressors aus 10, das Maß einer Veränderung des Stroms, das im Schaltelement fließt, und das Maß einer Veränderung der Drehzahl des Motors einen festgelegten Wert überschreiten.
Show it:
  • 1 Fig. 3 is a configuration view of a vehicle air conditioner of an embodiment to which the present invention is applied;
  • 2 a block diagram of an electrical circuit of a control device of the vehicle air conditioning system 1 ;
  • 3 Fig. 8 is an explanatory view of Fig. 1 through the controller 2 executed operating modes;
  • 4th a configuration view of the vehicle air conditioner for explaining a heating mode of the control device 2 by means of a heat pump controller;
  • 5 a configuration view of the vehicle air conditioning system for explaining a dehumidification heating mode of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 6th a configuration view of the vehicle air conditioning system for explaining a dehumidification cooling mode of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 7th a configuration view of the vehicle air conditioning system for explaining a cooling mode of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 8th Fig. 3 is a configuration view of the vehicle air conditioner for explaining an air conditioning (priority) + battery cooling mode and a battery cooling (priority) + air conditioning mode (both operation modes for cooling a temperature regulation target) of the controller 2 by means of the heat pump controller;
  • 9 a configuration view of the vehicle air conditioner for explaining a battery cooling mode (alone) (operation mode for cooling the
  • Temperature regulation target) of the control device 2 by means of the heat pump controller;
  • 10 a configuration view of the vehicle air conditioning system for explaining a defrosting mode of the control device 2 by means of the heat pump controller;
  • 11 a functional diagram relating to a compressor control of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 12th a further functional diagram with regard to the compressor control of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 13th an explanatory block diagram of the control of an electromagnetic valve 69 in the air conditioning (priority) + battery cooling mode of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 14th yet another functional diagram with regard to the compressor control of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 15th an explanatory block diagram of the control of an electromagnetic valve 35 in the mode for battery cooling (priority) + air conditioning by means of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 16 an explanatory view of the control of the operating mode by means of the heat pump controller of the control device 2 based on an accumulated operating time of the compressor;
  • 17th Fig. 8 is an explanatory view of accumulating the operating time of the compressor by means of a usage limit index accumulating section of the heat pump controller of the control device 2 ;
  • 18th Fig. 8 is an explanatory view of an example of a notification process by an air conditioning controller of the control device 2 ;
  • 19th a schematic sectional view of the compressor of the vehicle air conditioning system 1 ;
  • 20th an electric circuit diagram of an inverter device of the compressor
  • 19th ; and
  • 21 Fig. 13 is an explanatory view when the degree of change in temperature of a switching element of the inverter device of the compressor is off 10 , the amount of change in the current flowing in the switching element and the amount of change in the rotational speed of the motor exceed a specified value.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Nachstehend wird auf Grundlage der beiliegenden Figuren eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. 1 zeigt eine Konfigurationsansicht einer Fahrzeugklimaanlage 1 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dem Fahrzeug des Ausführungsbeispiels, auf das die vorliegende Erfindung angewandt wird, handelt es sich um ein Elektrofahrzeug (EF) ohne Verbrennungsmotor (Brennkraftmaschine), wobei das Fahrzeug fahrend angetrieben wird, indem eine Batterie 55, die im Fahrzeug installiert ist, einem zum Fahren dienenden Motor (Elektromotor, nicht gezeigt) elektrische Energie zuführt, wobei auch eine nachstehend beschriebene Wechselrichtervorrichtung 2 der erfindungsgemäßen Fahrzeugklimaanlage 1 angetrieben wird, indem ihr elektrische Energie von der Batterie 55 zugeführt wird.An embodiment of the present invention will now be described in detail based on the accompanying figures. 1 Fig. 13 is a configuration view of a vehicle air conditioner 1 an embodiment of the present invention. The vehicle of the embodiment to which the present invention is applied is an electric vehicle (EF) without an internal combustion engine, and the vehicle is driven to travel by a battery 55 , which is installed in the vehicle, supplies electric power to a motor (electric motor, not shown) for traveling, and also an inverter device described below 2 the vehicle air conditioning system according to the invention 1 is powered by its electrical energy from the battery 55 is fed.

Das heißt, die Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels führt in dem Elektrofahrzeug, in dem ein Heizen mittels Motorabwärme nicht möglich ist, eine Klimatisierung der Fahrgastzelle und eine Temperaturregulierung der Batterie 55 durch Umschalten zwischen den Betriebsmodi Heizmodus, Entfeuchtungsheizmodus, Entfeuchtungskühlmodus, Kühlmodus, Enteisungsmodus, Modus für Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung, Modus für Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung und Batteriekühlungsmodus (allein) durch den Betrieb einer Wärmepumpe mit einem Kältemittelkreislauf R durch.That is, the vehicle air conditioning 1 According to the exemplary embodiment, in the electric vehicle in which heating by means of waste engine heat is not possible, air conditioning of the passenger compartment and temperature regulation of the battery result 55 by switching between the operating modes heating mode, dehumidifying heating mode, dehumidifying cooling mode, cooling mode, defrosting mode, mode for air conditioning (priority) + battery cooling, mode for battery cooling (priority) + air conditioning and battery cooling mode (alone) by operating a heat pump with a refrigerant circuit R. through.

Dabei sind der Modus für Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung, der Modus für Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung und der Batteriekühlungsmodus (allein) Ausführungsbeispiele des Temperaturregulierungszielobjektkühlungsmodus in der vorliegenden Erfindung.Here, the air conditioning mode (priority) + battery cooling, the battery cooling mode (priority) + air conditioning, and the battery cooling mode (alone) are exemplary embodiments of the temperature regulation target cooling mode in the present invention.

Das Fahrzeug ist nicht auf ein Elektrofahrzeug beschränkt, und die vorliegende Erfindung ist auch für ein so genanntes Hybridfahrzeug nützlich, das sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen zum Fahren dienenden Motor verwendet. Bei einem Fahrzeug, auf das die Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels angewandt wird, kann die Batterie 55 durch ein externes Ladegerät (Schnellladegerät oder normales Ladegerät) aufgeladen werden. Die Batterie 55, der zum Fahren dienende Motor, ein den zum Fahren dienenden Motor steuernder Wechselrichter und dergleichen sind jeweils im Fahrzeug installierte Temperaturregulierungszielobjekte, doch erfolgt die Beschreibung im untenstehenden Ausführungsbeispiel am Beispiel der Batterie 55.The vehicle is not limited to an electric vehicle, and the present invention is also useful for a so-called hybrid vehicle that uses both an internal combustion engine and a motor for driving. In the case of a vehicle with the vehicle air conditioning system 1 of the embodiment is applied, the battery 55 can be charged by an external charger (quick charger or normal charger). The battery 55 , the motor for driving, an inverter controlling the motor for driving, and the like are temperature regulation target objects installed in the vehicle, respectively, but the description will be given in the embodiment below using the battery as an example 55 .

Die Fahrzeugklimaanlage 1 des Ausführungsbeispiels führt die Klimatisierung (Heizung, Kühlung, Entfeuchtung und Lüftung) durch, und ein elektrisch angetriebener Kompressor 2 zum Komprimieren von Kältemittel, ein Wärmeableiter 4, der in einem Luftkanal 3 einer Klimatisierungseinheit 10, in welchem Fahrgastzellenluft zirkuliert, bereitgestellt ist, in den über einen Schalldämpfer 5 und eine Kältemittelleitung 13G aus dem Kompressor 2 abgegebenes heißes Hochdruckkältemittel strömt und der bewirkt, dass das Kältemittel Wärme an die Fahrgastzelle abgibt, ein externes Expansionsventil 6, das durch ein elektrisch angetriebenes Ventil (elektronisches Expansionsventil) gebildet ist, das während des Heizens eine Druckreduzierung und Ausdehnung des Kältemittels bewirkt, ein externer Wärmetauscher 7, der beim Kühlen als Wärmeableiter dient und bewirkt, dass das Kältemittel Wärme abgibt, und beim Heizen als Verdampfer dient, der bewirkt, dass das Kältemittel Wärme absorbiert, und einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft durchführt, ein internes Expansionsventil 8, das ein mechanisches Expansionsventil ist, das eine Druckreduzierung und Ausdehnung des Kältemittels bewirkt, eine Wärmesenke 9, die im Luftkanal 3 vorgesehen ist und beim Kühlen und Entfeuchten bewirkt, dass das Kältemittel verdampft und von innerhalb und außerhalb der Fahrgastzelle Wärme absorbiert, ein Akkumulator 12 und dergleichen sind nacheinander durch eine Kältemittelleitung 13 verbunden und bilden auf diese Weise einen Kältemittelkreislauf R.The vehicle air conditioning 1 of the exemplary embodiment carries out the air conditioning (heating, cooling, dehumidification and ventilation), and an electrically driven compressor 2 for compressing refrigerant, a heat sink 4th that is in an air duct 3 an air conditioning unit 10, in which cabin air circulates, is provided, into which via a muffler 5 and a refrigerant pipe 13G from the compressor 2 discharged hot high-pressure refrigerant flows and which causes the refrigerant to give off heat to the passenger compartment, an external expansion valve 6th , which is formed by an electrically driven valve (electronic expansion valve) that reduces the pressure and expands the refrigerant during heating, an external heat exchanger 7th that acts as a heat sink when cooling serves and causes the refrigerant to give off heat, and serves as an evaporator during heating, which causes the refrigerant to absorb heat and performs a heat exchange between the refrigerant and the outside air, an internal expansion valve 8th , which is a mechanical expansion valve that acts to reduce the pressure and expand the refrigerant, a heat sink 9 that are in the air duct 3 is provided and during cooling and dehumidification causes the refrigerant to evaporate and absorb heat from inside and outside the passenger compartment, an accumulator 12 and the like are connected one after the other by a refrigerant line 13 and in this way form a refrigerant circuit R. .

Der Kompressor 2 des Ausführungsbeispiels weist, wie in 19 gezeigt, einen Motor 99 in einem Gehäuse 98 und ein Kompressionselement 101 des Scroll-Typs oder dergleichen auf, das durch eine Drehwelle 100 des Motors 99 angetrieben wird. Im Gehäuse 98 ist außerdem eine Wechselrichtervorrichtung 102 angebracht, und der Motor 99 wird durch die Wechselrichtervorrichtung 102 betrieben, wodurch das Kompressionselement 101 des Kompressors 2 angetrieben wird. Das Kompressionselement 101 wird durch die Drehwelle 100 des Motors 99 angetrieben, wodurch Kältemittel aus dem Kältemittelkreislauf R angesaugt, verdichtet und wieder an den Kältemittelkreislauf R abgegeben wird.The compressor 2 of the embodiment has, as in 19th shown an engine 99 in a housing 98 and a scroll type compression member 101 or the like supported by a rotating shaft 100 of the motor 99 is driven. Also in housing 98 is an inverter device 102 attached, and the engine 99 is by the inverter device 102 operated, whereby the compression element 101 of the compressor 2 is driven. The compression member 101 is driven by the rotating shaft 100 of the engine 99 driven, removing refrigerant from the refrigerant circuit R. sucked in, compressed and returned to the refrigerant circuit R. is delivered.

Das externe Expansionsventil 6 ermöglicht neben der Druckreduzierung und Ausdehnung des Kältemittels, das aus dem Wärmeableiter 4 in den externen Wärmetauscher 7 strömt, auch eine vollständige Schließung. Das interne Expansionsventil 8, für das im Ausführungsbeispiel ein mechanisches Expansionsventil benutzt wird, stellt neben der Druckreduzierung und Ausdehnung des Kältemittels, das in die Wärmesenke 9 strömt, außerdem den Überhitzungsgrad des Kältemittels in der Wärmesenke 9 ein.The external expansion valve 6th in addition to reducing the pressure and expanding the refrigerant that comes out of the heat sink 4th in the external heat exchanger 7th flows, also a complete closure. The internal expansion valve 8th , for which a mechanical expansion valve is used in the exemplary embodiment, in addition to reducing the pressure and expanding the refrigerant that enters the heat sink 9 as well as the degree of superheating of the refrigerant in the heat sink 9 one.

Am externen Wärmetauscher 7 ist außerdem ein externes Gebläse 15 vorgesehen. Indem das externe Gebläse 15 den externen Wärmetauscher 7 mit Außenluft zwangsbelüftet, bewirkt es einen Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel, wodurch ein Aufbau vorliegt, bei dem der externe Wärmetauscher 7 bei angehaltenem Fahrzeug (also einer Fahrgeschwindigkeit von 0 km/h) zwangsbelüftet wird.On the external heat exchanger 7th an external fan 15 is also provided. By the external fan 15 the external heat exchanger 7th Forcibly ventilated with outside air, it causes heat exchange between the outside air and the refrigerant, whereby there is a structure in which the external heat exchanger 7th is forced ventilation when the vehicle is stopped (i.e. at a driving speed of 0 km / h).

Der externe Wärmetauscher 7 weist auf der kältemittelstromabwärtigen Seite nacheinander einen Trockenflaschenabschnitt 14 und einen Unterkühlungsabschnitt 16 auf, und eine Kältemittelleitung 13A auf der Kältemittelauslassseite des externen Wärmetauschers 7 ist über ein elektromagnetisches Ventil 17 (zur Kühlung), das geöffnet wird, damit Kältemittel zur Wärmesenke 9 strömen kann, mit dem Trockenflaschenabschnitt 14 verbunden, und eine Kältemittelleitung 13B auf der Auslassseite des Unterkühlungsabschnitts 16 ist nacheinander über ein Rückschlagventil 18, das interne Expansionsventil 8 und ein elektromagnetisches Ventil 35 (für die Fahrgastzelle: Wärmesenkenventilvorrichtung) mit der Kältemitteleinlassseite der Wärmesenke 9 verbunden. Der Trockenflaschenabschnitt 14 und der Unterkühlungsabschnitt 16 sind dabei strukturell als ein Abschnitt des externen Wärmetauschers 7 ausgebildet. Die normale Richtung des Rückschlagventils 18 ist die Richtung des internen Expansionsventils 8.The external heat exchanger 7th has a desiccant bottle portion 14 and a subcooling portion 16 in sequence on the refrigerant downstream side, and a refrigerant pipe 13A on the refrigerant outlet side of the external heat exchanger 7th is via an electromagnetic valve 17 (for cooling) that is opened to allow refrigerant to go to the heat sink 9 can flow, connected to the drying bottle section 14, and a refrigerant line 13B on the outlet side of the subcooling section 16 is successively via a check valve 18, the internal expansion valve 8th and an electromagnetic valve 35 (for the passenger compartment: heat sink valve device) with the refrigerant inlet side of the heat sink 9 connected. Here, the desiccant bottle section 14 and the subcooling section 16 are structurally as a section of the external heat exchanger 7th educated. The normal direction of the check valve 18 is the direction of the internal expansion valve 8th .

Die aus dem externen Wärmetauscher 7 austretende Kältemittelleitung 13A verzweigt sich in eine Kältemittelleitung 13D, und die abgezweigte Kältemittelleitung 13D steht über ein elektromagnetisches Ventil 21 (zum Heizen), das beim Heizen geöffnet wird, mit einer Kältemittelleitung 13C auf der Kältemittelauslassseite der Wärmesenke 9 in Verbindung. Die Kältemittelleitung 13C ist mit der Einlassseite des Akkumulators 12 verbunden, und die Auslassseite des Akkumulators 12 ist mit einer Kältemittelleitung 13K auf der Kältemittelansaugseite des Kompressors 2 verbunden.The one from the external heat exchanger 7th Leaving refrigerant line 13A branches into a refrigerant line 13D, and the branched refrigerant line 13D is via an electromagnetic valve 21 (for heating), which is opened during heating, with a refrigerant line 13C on the refrigerant outlet side of the heat sink 9 in connection. The refrigerant pipe 13C is connected to the inlet side of the accumulator 12, and the outlet side of the accumulator 12 is connected to a refrigerant pipe 13K on the refrigerant suction side of the compressor 2 connected.

Mit einer Kältemittelleitung 13E auf der Kältemittelauslassseite des Wärmeableiters 4 ist ein Sieb 19 verbunden, und die Kältemittelleitung 13E verzweigt sich vor dem externen Expansionsventil 6 (kältemittelstromaufwärts) in eine Kältemittelleitung 13J und eine Kältemittelleitung 13F, und die eine abgezweigte Kältemittelleitung 13J ist über das externe Expansionsventil 6 mit der Kältemitteleinlassseite des externen Wärmetauschers 7 verbunden. Die andere abgezweigte Kältemittelleitung 13F steht über ein elektromagnetisches Ventil 22 (für die Entfeuchtung), das beim Entfeuchten geöffnet wird, mit der kältemittelstromabwärts des Rückschlagventils 18 und kältemittelstromaufwärts des internen Expansionsventils 8 angeordneten Kältemittelleitung 13B in Verbindung.With a refrigerant line 13E on the refrigerant outlet side of the heat sink 4th a strainer 19 is connected, and the refrigerant line 13E branches off before the external expansion valve 6th (refrigerant upstream) into a refrigerant line 13J and a refrigerant line 13F, and the one branched refrigerant line 13J is via the external expansion valve 6th with the refrigerant inlet side of the external heat exchanger 7th connected. The other branched refrigerant line 13F is connected to the refrigerant downstream of the check valve 18 and refrigerant upstream of the internal expansion valve via an electromagnetic valve 22 (for dehumidification) which is opened during dehumidification 8th arranged refrigerant line 13B in connection.

Dadurch ist die Kältemittelleitung 13F in Bezug auf die Reihenschaltung des externen Expansionsventils 6, des externen Wärmetauschers 7 und des Rückschlagventils 18 parallel geschaltet und bildet einen Umgehungskreis zum Umgehen des externen Expansionsventils 6, des externen Wärmetauschers 7 und des Rückschlagventils 18. Mit dem externen Expansionsventil 6 ist zum Umleiten ein elektromagnetisches Ventil 20 parallel geschaltet.Thereby, the refrigerant line 13F is related to the series connection of the external expansion valve 6th , the external heat exchanger 7th and the check valve 18 are connected in parallel and form a bypass circuit for bypassing the external expansion valve 6th , the external heat exchanger 7th and the check valve 18. With the external expansion valve 6th an electromagnetic valve 20 is connected in parallel for bypassing.

Im Luftkanal 3 luftstromaufwärts der Wärmesenke 9 sind Ansaugöffnungen als Außenluftansaugöffnung und Innenluftansaugöffnung gebildet (in 1 ist repräsentativ eine Ansaugöffnung 25 gezeigt), wobei in der Ansaugöffnung 25 eine Ansaugumschaltklappe 26 vorgesehen ist, die bezüglich der in den Luftkanal 3 eingeleiteten Luft zwischen Innenluft von innerhalb der Fahrgastzelle (Innenluftkreislauf) und Außenluft von außerhalb der Fahrgastzelle (Außenlufteinleitung) umschaltet. Luftstromabwärts der Ansaugumschaltklappe 26 ist außerdem ein internes Gebläse (Lüfter) 27 vorgesehen, das dem Luftkanal 3 eingeleitete Innenluft oder Außenluft zuführt.In the air duct 3 upstream of the heat sink 9 Intake openings are formed as an outside air intake opening and an inside air intake opening (in 1 a suction port 25 is representatively shown), wherein a suction switchover flap 26 is provided in the suction port 25, which with respect to the one in the air duct 3 introduced air switches between inside air from inside the passenger compartment (inside air circuit) and outside air from outside the passenger compartment (outside air inlet). An internal blower (fan) 27 is also provided downstream of the intake switch-over flap 26, which is connected to the air duct 3 introduces indoor air or outdoor air.

Die Ausgestaltung ist derart, dass, indem die Ansaugumschaltklappe 26 des Ausführungsbeispiels die Außenluftansaugöffnung und die Innenluftansaugöffnung der Luftansaugöffnungen 25 in einem beliebigen Maß öffnet oder schließt, der Anteil von Innenluft an der Luft (Außenluft und Innenluft) im Luftkanal 3, die in die Wärmesenke 9 strömt, zwischen 0 und 100 % angepasst werden kann (und auch der Anteil der Außenluft ist zwischen 100 und 0 % anpassbar).The configuration is such that by the intake switchover flap 26 of the exemplary embodiment opening or closing the outside air intake opening and the inside air intake opening of the air intake openings 25 to any desired extent, the proportion of inside air in the air (outside air and inside air) in the air duct 3 that went into the heat sink 9 can be adjusted between 0 and 100% (and the proportion of outside air can also be adjusted between 100 and 0%).

Blasluftabwärts (luftstromabwärts) des Wärmeableiters 4 ist im Luftkanal 3 eine Hilfsheizeinrichtung 23 vorgesehen, die als Hilfserwärmungsvorrichtung dient, welche im Ausführungsbeispiel durch eine PTC-Heizeinrichtung (elektrische Heizeinrichtung) gebildet ist, und die eine Erwärmung der Luft ermöglicht, die der Fahrgastzelle über den Wärmeableiter 4 zugeführt wird. Luftstromaufwärts des Wärmeableiters 4 ist im Luftkanal 3 eine Luftmischungsklappe 28 vorgesehen, die den Anteil einstellt, mit dem Luft (Innenluft oder Außenluft) im Luftkanal 3, die in den Luftkanal 3 und durch die Wärmesenke 9 geströmt ist, den Wärmeableiter 4 und die Hilfsheizeinrichtung 23 belüftet.Downstream (airflow) air blow from the heat sink 4th is in the air duct 3 an auxiliary heater 23 provided, which serves as an auxiliary heating device, which is formed in the exemplary embodiment by a PTC heating device (electrical heating device), and which allows the air to be heated, which the passenger compartment via the heat sink 4th is fed. Air upstream of the heat sink 4th is in the air duct 3 an air mix flap 28 is provided, which adjusts the proportion with the air (inside air or outside air) in the air duct 3 that are in the air duct 3 and through the heat sink 9 has flowed through the heat sink 4th and the auxiliary heater 23 ventilated.

Außerdem sind luftstromabwärts des Wärmeableiters 4 im Luftkanal 3 Ausblasöffnungen FOOT (Fuß), VENT (Lüftung) und DEF (Def.) gebildet (in 1 repräsentativ als Ausblasöffnung 29 gezeigt), und an den Ausblasöffnungen 29 ist eine Ausblasumschaltklappe 31 vorgesehen, die eine Umschaltsteuerung des Ausblasens der Luft aus den Ausblasöffnungen durchführt.They are also air downstream of the heat sink 4th in the air duct 3 Exhaust openings FOOT (foot), VENT (ventilation) and DEF (def.) Formed (in 1 representatively shown as blow-out opening 29), and at the blow-out openings 29 a blow-out switchover flap 31 is provided, which carries out a switchover control of the blow-out of the air from the blow-out openings.

Die Fahrzeugklimaanlage 1 weist außerdem eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 auf, die den Wärmeträger zur Batterie 55 (Temperaturregulierungszielobjekt) zirkulieren lässt und so die Temperatur der Batterie 55 reguliert. Die Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 des Ausführungsbeispiels weist als Zirkulationsvorrichtung zum Zirkulierenlassen des Wärmeträgers zur Batterie 55 eine Zirkulationspumpe 62, als Temperaturregulierungszielobjektwärmetauscher einen Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauscher 64 und als Erwärmungsvorrichtung eine Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 auf, und diese und die Batterie 55 sind mittels einer Wärmeträgerleitung 66 ringartig verbunden.The vehicle air conditioning 1 also includes an apparatus temperature regulating device 61 on which the heat transfer medium to the battery 55 (Temperature regulation target) and so the temperature of the battery 55 regulated. The device temperature regulating device 61 of the embodiment has as a circulation device for circulating the heat carrier to the battery 55 a circulation pump 62, as a temperature regulating target heat exchanger, a refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 and a heat transfer medium heating heater 63 as a heating device, and this and the battery 55 are connected in a ring-like manner by means of a heat transfer line 66.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Einlass eines Wärmeträgerströmungswegs 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 mit der Ausgabeseite der Zirkulationspumpe 62 verbunden, und der Auslass des Wärmeträgerströmungswegs 64A ist mit dem Einlass einer Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 verbunden. Der Auslass der Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 ist mit dem Einlass der Batterie 55 verbunden und der Auslass der Batterie 55 ist mit der Ansaugseite der Zirkulationspumpe 62 verbunden.In this embodiment, the inlet is a heat carrier flow path 64A of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 connected to the discharge side of the circulation pump 62, and the outlet of the heat carrier flow path 64A is connected to the inlet of a heat carrier heating heater 63. The outlet of the heat transfer medium heating heater 63 is with the inlet of the battery 55 connected and the outlet of the battery 55 is connected to the suction side of the circulation pump 62.

Als für die Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 benutzter Wärmeträger kann beispielsweise Wasser, ein Kältemittel wie etwa HFO-1234yf, eine Flüssigkeit wie Kühlmittel oder dergleichen oder ein Gas wie Luft oder dergleichen verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel wird Wasser als Wärmeträger verwendet. Die Wärmeträgerheizeinrichtung 63 ist als elektrische Heizeinrichtung wie etwa ein PTC-Heizelement ausgebildet. Um die Batterie 55 ist beispielsweise eine Mantelstruktur ausgebildet, in der der Wärmeträger in Wärmeaustauschbeziehung zu der Batterie 55 strömen kann.As for the device temperature regulating device 61 The heat transfer medium used can be, for example, water, a refrigerant such as HFO-1234yf, a liquid such as coolant or the like, or a gas such as air or the like. In the exemplary embodiment, water is used as the heat carrier. The heat carrier heating device 63 is designed as an electrical heating device such as a PTC heating element. To the battery 55 For example, a jacket structure is formed in which the heat carrier is in heat exchange relationship with the battery 55 can flow.

Wenn die Zirkulationspumpe 62 betrieben wird, strömt der aus der Zirkulationspumpe 62 abgegebene Wärmeträger in den Wärmeträgerströmungsweg 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64. Der aus dem Wärmeträgerströmungsweg 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 ausgetretene Wärmeträger gelangt in die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 und wird, falls die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 Wärme erzeugt, dort erwärmt und gelangt daraufhin zur Batterie 55, wo der Wärmeträger einen Wärmeaustausch mit der Batterie 55 erfährt. Nach dem Wärmeaustausch des Wärmeträgers mit der Batterie 55 wird er durch die Zirkulationspumpe 62 angesaugt. Auf diese Weise lässt man den Wärmeträger zwischen der Batterie 55, dem Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauscher 64 und der Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 in der Wärmeträgerleitung 66 zirkulieren.When the circulation pump 62 is operated, the heat carrier discharged from the circulation pump 62 flows into the heat carrier flow path 64A of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 . The one from the heat carrier flow path 64A of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 Leaked heat transfer medium passes into the heat transfer medium heating device 63 and, if the heat transfer medium heating device 63 generates heat, is heated there and then reaches the battery 55 where the heat carrier exchanges heat with the battery 55 learns. After the heat transfer medium has exchanged heat with the battery 55 it is sucked in by the circulation pump 62. In this way, the heat transfer medium is left between the battery 55 , the refrigerant / heat transfer medium heat exchanger 64 and the heat carrier heating heater 63 circulate in the heat carrier pipe 66.

Kältemittelstromabwärts eines Verbindungsabschnitts zwischen der Kältemittelleitung 13F und der Kältemittelleitung 13B an einer Stelle der Kältemittelleitung 13B kältemittelstromaufwärts des internen Expansionsventils 8 im Kältemittelkreislauf R ist ein Ende einer Verzweigungsleitung 67 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel der Verzweigungsleitung 67 sind der Reihe nach ein als mechanisches Expansionsventil ausgebildetes Hilfsexpansionsventil 68 und ein elektromagnetisches Ventil (für den Kühler) 69 bereitgestellt. Das Hilfsexpansionsventil 68 bewirkt eine Druckreduzierung und Ausdehnung des in einem nachstehend beschriebenen Kältemittelströmungsweg 64B des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 strömenden Kältemittels und reguliert die Erwärmungstemperatur des Kältemittels in der Kältemittelleitung 64B des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64.Downstream refrigerant of a connection portion between the refrigerant pipe 13F and the refrigerant pipe 13B at a point of the refrigerant pipe 13B upstream of the internal expansion valve 8th in the refrigerant circuit R. one end of a branch line 67 is connected. In this exemplary embodiment of the branch line 67, one after the other is an auxiliary expansion valve designed as a mechanical expansion valve 68 and an electromagnetic valve (for the radiator) 69 is provided. The auxiliary expansion valve 68 causes a pressure reduction and expansion of the refrigerant flow path 64B of the refrigerant-heat carrier heat exchanger described below 64 flowing refrigerant and regulates the heating temperature of the refrigerant in the refrigerant line 64B of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 .

Das andere Ende der Verzweigungsleitung 67 ist mit dem Kältemittelströmungsweg 64B des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 verbunden, und mit dem Auslass des Kältemittelströmungswegs 64B ist ein Ende einer Kältemittelleitung 71 verbunden, während das andere Ende der Kältemittelleitung 71 kältemittelstromaufwärts des Vereinigungspunkts mit der Kältemittelleitung 13D (kältemittelstromaufwärts des Akkumulators 12) mit der Kältemittelleitung 13C verbunden ist. Das Hilfsexpansionsventil 68, das elektromagnetische Ventil 69, die Kältemittelleitung 64B des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 und dergleichen bilden ebenfalls einen Teil des Kältemittelkreislaufs R und bilden zugleich einen Teil der Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61.The other end of the branch pipe 67 is connected to the refrigerant flow path 64B of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 and one end of a refrigerant pipe 71 is connected to the outlet of the refrigerant flow path 64B, while the other end of the refrigerant pipe 71 is connected to the refrigerant pipe 13C upstream of the junction point with the refrigerant pipe 13D (refrigerant upstream of the accumulator 12). The auxiliary expansion valve 68 , the electromagnetic valve 69, the refrigerant pipe 64B of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 and the like also form part of the refrigerant circuit R. and at the same time form part of the device temperature regulating device 61 .

Wenn das elektromagnetische Ventil 69 geöffnet ist, strömt Kältemittel (ein Teil des Kältemittels oder das gesamte Kältemittel) aus dem externen Wärmetauscher 7 in die Verzweigungsleitung 67, und nach einer Druckreduzierung durch das Hilfsexpansionsventil 68 strömt es über das elektromagnetische Ventil 69 in den Kältemittelströmungsweg 64B des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 und verdampft. Während das Kältemittel im Kältemittelströmungsweg 64B strömt, absorbiert es Wärme aus dem im Wärmeträgerströmungsweg 64A strömenden Wärmeträger und wird dann über die Kältemittelleitung 71, die Kältemittelleitung 13C und den Akkumulator 12 aus der Kältemittelleitung 13K in den Kompressor 2 gesaugt.When the electromagnetic valve 69 is opened, refrigerant (part of the refrigerant or all of the refrigerant) flows out of the external heat exchanger 7th into branch line 67, and after a pressure reduction through the auxiliary expansion valve 68 it flows into the refrigerant flow path 64B of the refrigerant-heat carrier heat exchanger via the electromagnetic valve 69 64 and evaporates. While the refrigerant flows in the refrigerant flow path 64B, it absorbs heat from the heat carrier flowing in the heat carrier flow path 64A, and is then transferred from the refrigerant pipe 13K to the compressor via the refrigerant pipe 71, the refrigerant pipe 13C and the accumulator 12 2 sucked.

Als Nächstes zeigt 2 ein Blockschaubild der Steuereinrichtung 11 der Fahrzeugklimaanlage 1. Die Steuereinrichtung 11 ist durch einen Klimatisierungs-Controller 45 und einen Wärmepumpen-Controller 32 ausgebildet, die jeweils durch einen Mikrocomputer ausgebildet sind, bei dem es sich um ein Beispiel für einen Computer handelt, und sind mit einem Fahrzeugkommunikationsbus 65 verbunden, der ein CAN (Controller Area Network) oder LIN (Local Interconnect Network) ausbildet. Auch die Wechselrichtervorrichtung 102 des Kompressors 2 und die Hilfsheizeinrichtung 23 sowie die Zirkulationspumpe 62 und die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 sind mit dem Fahrzeugkommunikationsbus 65 verbunden, und der Klimatisierungs-Controller 45, der Wärmepumpen-Controller 32, die Wechselrichtervorrichtung 102 des Kompressors 2, die Hilfsheizeinrichtung 23, die Zirkulationspumpe 62 und die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 sind derart ausgebildet, dass sie über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 Daten austauschen.Next shows 2 a block diagram of the controller 11 the vehicle air conditioning system 1 . The control device 11 is through an air conditioning controller 45 and a heat pump controller 32 each formed by a microcomputer, which is an example of a computer, and connected to a vehicle communication bus 65 that forms a CAN (Controller Area Network) or LIN (Local Interconnect Network). Also the inverter device 102 of the compressor 2 and the auxiliary heater 23 and the circulation pump 62 and the heat carrier heating heater 63 are connected to the vehicle communication bus 65, and the air conditioning controller 45 , the heat pump controller 32 , the inverter device 102 of the compressor 2 , the auxiliary heater 23 , The circulation pump 62 and the heat transfer medium heating heater 63 are configured to exchange data via the vehicle communication bus 65.

Ein Fahrzeug-Controller 72 (ECU) zum Regeln der allgemeinen Fahrzeugsteuerung einschließlich des Fahrens, ein Batterie-Controller (BMS: Batterie management system) 73 zum Regeln der Steuerung des Auf- und Entladens der Batterie 55 und eine GPS-Navigationsvorrichtung 74 sind mit einem Fahrzeugkommunikationsbus 65 verbunden. Der Fahrzeug-Controller 72, der Batterie-Controller 73 und die GPS-Navigationsvorrichtung 74 sind durch einen Mikrocomputer ausgebildet, bei dem es sich um ein Beispiel für einen mit Prozessor ausgestatteten Computer handelt, und ein Klimatisierungs-Controller 45 und ein Wärmepumpen-Controller 32, welche die Steuereinrichtung 11 ausbilden, sind derart konfiguriert, dass sie über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 Informationen (Daten) mit dem Fahrzeug-Controller 72, dem Batterie-Controller 73 und der GPS-Navigationsvorrichtung 74 austauschen können.A vehicle controller 72 (ECU) for regulating the general vehicle control including driving, a battery controller (BMS: battery management system) 73 for regulating the control of the charging and discharging of the battery 55 and a GPS navigation device 74 are connected to a vehicle communication bus 65. The vehicle controller 72, the battery controller 73, and the GPS navigation device 74 are constituted by a microcomputer, which is an example of a processor-equipped computer, and an air conditioning controller 45 and a heat pump controller 32 which the control device 11 are configured to exchange information (data) with the vehicle controller 72, the battery controller 73, and the GPS navigation device 74 via the vehicle communication bus 65.

Bei dem Klimatisierungs-Controller 45 handelt es sich um einen übergeordneten Controller, der die Steuerung der Fahrgastzellenklimatisierung regelt, und mit dem Eingang des Klimatisierungs-Controllers 45 sind ein Außenlufttemperatursensor 33, der eine Fahrzeugaußenlufttemperatur Tam erfasst, ein Außenluftfeuchtigkeitssensor 34, der die Außenluftfeuchtigkeit erfasst, ein Klimaanlagenansaugtemperatursensor 36, der eine Temperatur von Luft erfasst, die durch die Ansaugöffnung 25 in den Luftkanal 3 gesaugt wird und in die Wärmesenke 9 strömt, ein Innentemperatursensor 37, der die Temperatur der Luft in der Fahrgastzelle (Innenluft) erfasst, ein Innenluftfeuchtigkeitssensor 38, der die Feuchtigkeit der Luft in der Fahrgastzelle erfasst, ein interner CO2-Konzentrationssensor 39, der die Konzentration von Kohlendioxid in der Fahrgastzelle erfasst, ein Ausblastemperatursensor 41, der die Temperatur der in die Fahrgastzelle ausgeblasenen Luft erfasst, ein Lichteinfallsensor 51 etwa des Fotosensortyps, der die in die Fahrgastzelle einfallende Lichtmenge erfasst, verschiedene Ausgänge von Fahrgeschwindigkeitssensoren 52, die die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (Fahrzeuggeschwindigkeit) erfassen, und ein Klimaregelungsabschnitt 53 verbunden, der Klimaanlageneinstellbedienvorgänge der Fahrgastzelle wie etwa Umschaltungen der Einstelltemperatur der Fahrgastzelle, eines Betriebsmodus und dergleichen und Informationsanzeigen durchführt. Bezugszeichen 53A in der Figur bezeichnet ein Display, das als eine Mitteilungsvorrichtung am Klimaregelungsabschnitt 53 bereitgestellt ist.With the climate controller 45 it is a higher-level controller that regulates the control of the passenger compartment air conditioning, and with the input of the air conditioning controller 45 are an outside air temperature sensor 33 that detects a vehicle outside air temperature Tam, an outside air humidity sensor 34 that detects the outside air humidity, an air conditioner suction temperature sensor 36 that detects a temperature of air flowing through the suction port 25 into the air duct 3 is sucked and into the heat sink 9 an inside temperature sensor 37 that detects the temperature of the air in the passenger compartment (inside air), an inside humidity sensor 38 that detects the humidity of the air in the passenger compartment, an internal CO 2 concentration sensor 39 that detects the concentration of carbon dioxide in the passenger compartment , a blow-out temperature sensor 41 that detects the temperature of the air blown into the passenger compartment, a light incident sensor 51 of such a photosensor type that detects the amount of light incident into the passenger compartment, various outputs of vehicle speed sensors 52 that detect the traveling speed of the vehicle (vehicle speed), and a Air conditioning control section 53 that performs air conditioning setting operations of the passenger compartment such as switching of the setting temperature of the passenger compartment, an operation mode and the like and information displays. Reference number 53A In the figure, denotes a display provided as a notification device on the climate control section 53.

Mit dem Ausgang des Klimatisierungs-Controllers 45 sind das externe Gebläse 15, das interne Gebläse (Lüfter) 27, die Ansaugumschaltklappe 26, die Luftmischungsklappe 28 und die Ausblasumschaltklappe 31 verbunden und werden durch den Klimatisierungs-Controller 45 gesteuert.With the output of the climate controller 45 the external blower 15, the internal blower (fan) 27, the suction switchover door 26, the air mix switch door 28, and the blowout switchover door 31 are connected and are controlled by the air conditioning controller 45 controlled.

Bei dem Wärmepumpen-Controller 32 handelt es sich um einen Controller, der vor allem die Steuerung des Kältemittelkreislaufs R regelt, und mit dem Eingang des Wärmepumpen-Controllers 32 sind die Ausgänge eines Wärmeableitereinlasstemperatursensors 43, der eine Kältemitteleinlasstemperatur Tcxin des Wärmeableiters 4 erfasst (die auch die Kältemittelabgabetemperatur des Kompressors 2 ist), eines Wärmeableiterauslasstemperatursensors 44, der eine Kältemittelauslasstemperatur Tci des Wärmeableiters 4 erfasst, eines Ansaugtemperatursensors 46, der eine Kältemittelansaugtemperatur Ts des Kompressors 2 erfasst, eines Wärmeableiterdrucksensors 47, der einen Kältemitteldruck auf der Kältemittelauslassseite des Wärmeableiters 4 erfasst (Druck des Wärmeableiters 4: Wärmeableiterdruck Pci), eines Wärmesenkentemperatursensors 48, der die Temperatur der Wärmesenke 9 erfasst (Temperatur der Wärmesenke 9 selbst oder Temperatur der Luft (Objekt, das durch die Wärmesenke 9 gekühlt wird) unmittelbar nach dem Kühlen durch die Wärmesenke, im Folgenden: Wärmesenkentemperatur Te), eines Temperatursensors 49 des externen Wärmetauschers, der die Kältemitteltemperatur am Auslass des externen Wärmetauschers 7 erfasst (Kältemittelverdampfungstemperatur des externen Wärmetauschers 7: Temperatur TXO des externen Wärmetauschers) und von Hilfsheizeinrichtungstemperatursensoren 50A (Fahrersitzseite) und 50B (Beifahrersitzseite) verbunden, die die Temperatur der Hilfsheizeinrichtung 23 erfassen.With the heat pump controller 32 it is a controller that primarily controls the refrigerant circuit R. regulates, and with the input of the heat pump controller 32 are the outputs of a heat sink inlet temperature sensor 43 which detects a refrigerant inlet temperature Tcxin of the heat sink 4th (which also detects the refrigerant discharge temperature of the compressor 2 is), a heat sink outlet temperature sensor 44 that detects a refrigerant outlet temperature Tci of the heat sink 4th detects, a suction temperature sensor 46 that detects a refrigerant suction temperature Ts of the compressor 2 detects, a heat sink pressure sensor 47 that detects a refrigerant pressure on the refrigerant outlet side of the heat sink 4th detected (pressure of the heat sink 4th : Heat sink pressure Pci), a heat sink temperature sensor 48 that determines the temperature of the heat sink 9 detected (temperature of the heat sink 9 itself or temperature of the air (object that passes through the heat sink 9 is cooled) immediately after cooling by the heat sink, hereinafter: heat sink temperature Te), a temperature sensor 49 of the external heat exchanger, which the refrigerant temperature at the outlet of the external heat exchanger 7th detected (refrigerant evaporation temperature of the external heat exchanger 7th : Temperature TXO of the external heat exchanger) and from auxiliary heater temperature sensors 50A (driver's seat side) and 50B (passenger seat side), which determine the temperature of the auxiliary heater 23 capture.

Mit dem Ausgang des Wärmepumpen-Controllers 32 sind das externe Expansionsventil 6 und die verschiedenen elektromagnetischen Ventile wie das elektromagnetische Ventil 22 (zum Entfeuchten), das elektromagnetische Ventil 17 (zum Kühlen), das elektromagnetische Ventil 21 (zum Heizen), das elektromagnetische Ventil 20 (zum Umleiten), das elektromagnetische Ventil 35 (für die Fahrgastzelle) und das elektromagnetische Ventil 69 (für den Kühler) verbunden und werden durch den Wärmepumpen-Controller 32 gesteuert. Der Kompressor 2 schließt die oben erörterte Wechselrichtervorrichtung 102 ein. In der Hilfsheizeinrichtung 23, in der Zirkulationspumpe 62 und in der Kältemittelerwärmungsheizeinrichtung 63 ist jeweils ein Controller untergebracht, wobei die Controller der Wechselrichtervorrichtung 102 des Kompressors 2, der Hilfsheizeinrichtung 23, der Zirkulationspumpe 62 und der Kältemittelerwärmungsheizeinrichtung 63 über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 Daten mit dem Wärmepumpen-Controller 32 austauschen und durch den Wärmepumpen-Controller 32 gesteuert werden.With the output of the heat pump controller 32 are the external expansion valve 6th and the various electromagnetic valves such as the electromagnetic valve 22 (for dehumidifying), the electromagnetic valve 17 (for cooling), the electromagnetic valve 21 (for heating), the electromagnetic valve 20 (for bypass), the electromagnetic valve 35 (for the cabin ) and the electromagnetic valve 69 (for the cooler) are connected and controlled by the heat pump controller 32 controlled. The compressor 2 closes the inverter device discussed above 102 one. In the auxiliary heater 23 , a controller is housed in each of the circulation pump 62 and the refrigerant heating heater 63, the controllers of the inverter device 102 of the compressor 2 , the auxiliary heater 23 , the circulation pump 62 and the refrigerant heating heater 63 via the vehicle communication bus 65 data with the heat pump controller 32 replace and through the heat pump controller 32 being controlled.

Außerdem weist der Wärmepumpen-Controller 32 einen Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 auf. Der Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 dieses Ausführungsbeispiels verwendet die Betriebsdauer des Kompressors 2 als Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt, zeichnet die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 auf und ist beispielsweise mit einem nichtflüchtigen Speicher ausgebildet. Die Steuerung durch den Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 wird an späterer Stelle ausführlich beschrieben.In addition, the heat pump controller 32 a deployment limit index accumulation section 70 on. The stake limit index accumulation section 70 this embodiment uses the operating time of the compressor 2 as an index that shows the compressor's limit of use 2 can be assessed, records the accumulated operating time of the compressor 2 and is formed, for example, with a non-volatile memory. The control by the usage limit index accumulation section 70 will be described in detail later.

Die Zirkulationspumpe 62 und die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63, die die Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 ausbilden, können auch durch den Batterie-Controller 73 gesteuert werden. Mit dem Batterie-Controller 73 sind zudem die Ausgänge eines Wärmeträgertemperatursensors 76, der die Temperatur des Wärmeträgers auf der Auslassseite des Wärmeträgerströmungswegs 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 der Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 erfasst (Wärmeträgertemperatur Tw: Temperatur des in der vorliegenden Erfindung durch den Temperaturregulierungszielobjektwärmetauscher gekühlten Objekts) und eines Batterietemperatursensors 77 verbunden, der die Temperatur der Batterie 55 erfasst (Temperatur der Batterie 55 selbst: Batterietemperatur Tcell). Informationen zur Restladung (gespeicherten Strommenge) der Batterie 55 und zur Aufladung der Batterie 55 (Information, dass eine Aufladung im Gange ist, Information, dass die Aufladung abgeschlossen ist, verbleibende Aufladungsdauer usw.), die Wärmeträgertemperatur Tw und die Batterietemperatur Tcell werden vom Batterie-Controller 73 über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 an den Klimatisierungs-Controller 45 und den Fahrzeug-Controller 72 gesendet. Informationen zum Abschluss der Aufladung oder zur verbleibenden Aufladungsdauer beim Aufladen der Batterie 55 sind dabei Informationen, die von dem externen Ladegerät wie etwa dem Schnellladegerät oder dergleichen zugeführt werden.The circulation pump 62 and the heat transfer medium heating heater 63 which are the equipment temperature regulating device 61 can also be controlled by the battery controller 73. With the battery controller 73 are also the outputs of a heat transfer medium temperature sensor 76, which measures the temperature of the heat transfer medium on the outlet side of the heat transfer medium flow path 64A of the refrigerant / heat transfer medium heat exchanger 64 the device temperature regulating device 61 (heat carrier temperature Tw: temperature of the object cooled by the temperature regulation target heat exchanger in the present invention) and a battery temperature sensor 77 that detects the temperature of the battery 55 detected (temperature of the battery 55 itself: battery temperature Tcell). Information on the remaining charge (stored amount of electricity) in the battery 55 and to charge the battery 55 (Information that charging is in progress, information that charging is complete, remaining charging time, etc.), the heat carrier temperature Tw and the battery temperature Tcell are transmitted from the battery controller 73 to the air conditioning controller via the vehicle communication bus 65 45 and the vehicle controller 72 is sent. Information about the completion of the charge or the remaining charge time when the battery is charging 55 is information that is supplied by the external charger such as the quick charger or the like.

Der Wärmepumpen-Controller 32 und der Klimatisierungs-Controller 45 tauschen über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 Daten miteinander aus und steuern auf Grundlage der Ausgänge der verschiedenen Sensoren und der in den Klimaregelungsabschnitt 53 eingegebenen Einstellungen die verschiedenen Geräte, wobei die Ausgestaltung in diesem Ausführungsbeispiel derart ist, dass die Ausgaben des Außenlufttemperatursensors 33, des Außenluftfeuchtigkeitssensors 34, des Klimaanlagenansaugtemperatursensors 36, des Innenlufttemperatursensors 37, des Innenluftfeuchtigkeitssensors 38, des internen CO2-Konzentrationssensors 39, des Ausblastemperatursensors 41, des Lichteinfallsensors 51, des Fahrgeschwindigkeitssensors 52, der Blasluftmenge Ga der Luft, die in den Luftkanal 3 und durch den Luftkanal 3 strömt (berechnet durch den Klimatisierungs-Controller 45), des durch die Luftmischungsklappe 28 bewirkten Blasluftanteils SW (berechnet durch den Klimatisierungs-Controller 45), der Spannung (BLV) des internen Gebläses 27, der Informationen von dem erwähnten Batterie-Controller 73, der Informationen von der GPS-Navigationsvorrichtung 74 und des Klimaregelungsabschnitts 53 vom Klimatisierungs-Controller 45 über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 an den Wärmepumpen-Controller 32 gesendet und für die Steuerung durch den Wärmepumpen-Controller 32 bereitgestellt werden.The heat pump controller 32 and the climate controller 45 exchange data with each other via the vehicle communication bus 65 and control the various devices based on the outputs of the various sensors and the settings input to the climate control section 53, the configuration in this embodiment being such that the outputs of the outside air temperature sensor 33, the outside air humidity sensor 34, des Air conditioner suction temperature sensor 36, the inside air temperature sensor 37, the inside air humidity sensor 38, the internal CO 2 concentration sensor 39, the blow-out temperature sensor 41, the incident light sensor 51, the vehicle speed sensor 52, the blown air amount Ga of the air entering the air duct 3 and through the air duct 3 flows (calculated by the climate controller 45 ), the blown air component SW brought about by the air mix flap 28 (calculated by the air conditioning controller 45 ), the Voltage (BLV) of the internal fan 27, the information from the aforementioned battery controller 73, the information from the GPS navigation device 74, and the climate control section 53 from the air conditioning controller 45 via the vehicle communication bus 65 to the heat pump controller 32 sent and for control by the heat pump controller 32 to be provided.

Der Wärmepumpen-Controller 32 sendet außerdem Daten (Informationen) zur Steuerung des Kältemittelkreislaufs R über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 an den Klimatisierungs-Controller 45. Der durch die Luftmischungsklappe 28 bewirkte Blasluftanteil SW wird durch den Klimatisierungs-Controller 45 innerhalb eines Bereichs von 0 ≤ SW ≤ 1 berechnet. Wenn SW = 1, so wird durch die Luftmischungsklappe 28 die gesamte durch die Wärmesenke 9 hindurch getretene Luft zum Wärmeableiter 4 und zur Hilfsheizeinrichtung 23 geblasen.The heat pump controller 32 also sends data (information) to control the refrigerant circuit R. via the vehicle communication bus 65 to the climate controller 45 . The blown air portion SW caused by the air mix flap 28 is controlled by the air conditioning controller 45 calculated within a range of 0 ≤ SW ≤ 1. When SW = 1, the air mix door 28 causes all of the through the heat sink 9 air that has passed through to the heat sink 4th and to the auxiliary heater 23 blown.

Als Nächstes zeigt 20 ein elektrisches Schaltbild einer in den Kompressor 2 eingebauten Wechselrichtervorrichtung 102. Die Wechselrichtervorrichtung 102 des Ausführungsbeispiels weist einen Wechselrichtersteuerabschnitt 112 auf, der durch eine Steuerplatine 111, die mit einer Wechselrichterschaltung 108 und einem Glättungskondensator 109 bestückt ist, und einen Mikrocomputer (Prozessor) ausgebildet ist. Eine Gleichstromsammelschiene 113 auf der positiven Seite der Wechselrichterschaltung 108 ist mit dem +-Anschluss der Batterie 55 des Fahrzeugs (Hochspannungsversorgung des Fahrzeugs) verbunden, während eine Gleichstromsammelschiene 114 auf der negativen Seite mit dem --Anschluss der Batterie 55 verbunden ist. Der Glättungskondensator 109 ist zwischen den beiden Gleichstromsammelschienen 113, 114 der Wechselrichterschaltung 108 verbunden.Next shows 20th an electrical schematic of one in the compressor 2 built-in inverter device 102 . The inverter device 102 of the embodiment has an inverter control section 112 formed by a control board 111 equipped with an inverter circuit 108 and a smoothing capacitor 109 and a microcomputer (processor). A DC bus 113 on the positive side of the inverter circuit 108 connects to the + terminal of the battery 55 of the vehicle (high voltage supply of the vehicle), while a DC busbar 114 on the negative side is connected to the - connection of the battery 55 connected is. The smoothing capacitor 109 is connected between the two DC bus bars 113, 114 of the inverter circuit 108.

Die Wechselrichterschaltung 108 verändert den Schaltzustand von Halbleiterelementen für elektrischen Strom, die als Brücken ausgebildet sind, wandelt die von der Batterie 55 angelegte Gleichspannung in Wechselspannung um und versorgt den Motor 99 damit. Konkret liegen drei Schaltelemente 116U, 116V, 116W, die den oberen Zweig der Brücke bilden, und drei Schaltelemente 117U, 117V, 117W vor, die den unteren Zweig der Brücke bilden, wobei die Gleichstromsammelschienen 113, 114 der Wechselrichterschaltung 108 durch die Batterie 55 mit Gleichstrom versorgt werden. Mit den Schaltelementen 116U-117W sind jeweils Freilaufdioden antiparallel geschaltet.The inverter circuit 108 changes the switching state of semiconductor elements for electrical current, which are designed as bridges, converts those from the battery 55 applied DC voltage to AC voltage and supplies the motor 99 in order to. Specifically, there are three switching elements 116U, 116V, 116W, which form the upper branch of the bridge, and three switching elements 117U, 117V, 117W which form the lower branch of the bridge, with the DC bus bars 113, 114 of the inverter circuit 108 being carried by the battery 55 be supplied with direct current. With the switching elements 116U-117W free-wheeling diodes are connected in anti-parallel.

Bei der Wechselrichterschaltung 108 sind die Schaltelemente 116U, 116V, 116W des oberen Zweigs und die Schaltelemente 117U, 117V, 117W des unteren Zweigs jeweils in 1-zu-1-Beziehung in Reihe geschaltet, und die einzelnen Reihenschaltungen sind jeweils zwischen die Gleichstromsammelschiene 113 auf der positiven Seite und die Gleichstromsammelschiene 114 auf der negativen Seite geschaltet. Die Neutralpunkte MU, MV, MW der Reihenschaltungen sind Knoten, die eine Phasenspannung Vu, Vv, Vw der einzelnen Phasen (U-Phase, V-Phase, W-Phase) des Drehstromausgangs ausgeben, wobei die Neutralpunkte MU, MV, MW mit den Phasen des Motors 99 verbunden sind.In the inverter circuit 108, the switching elements 116U, 116V, 116W of the upper branch and the switching elements 117U, 117V, 117W of the lower branch are each connected in series in a 1-to-1 relationship, and the individual series connections are each connected between the DC bus 113 on the positive side and the DC bus 114 on the negative side. The neutral points MU, MV, MW of the series connections are nodes that output a phase voltage Vu, Vv, Vw of the individual phases (U-phase, V-phase, W-phase) of the three-phase output, the neutral points MU, MV, MW with the Phases of the motor 99 are connected.

Bei der Wechselrichterschaltung 108 des Ausführungsbeispiels werden für die Schaltelemente 116U, 116V, 116W, 117U, 117V, 117W IGBT (insulated gate bipolar transistor-Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) verwendet. Dabei liegt keine Beschränkung auf IGBT vor und es kann sich auch um MOSFET oder dergleichen handeln. Auf der Steuerplatine 111 ist in der Nähe der Schaltelemente 116U-117W ein Temperatursensor 122 montiert. Der Temperatursensor 122 ist im Ausführungsbeispiel durch einen Thermistor ausgebildet.In the inverter circuit 108 of the exemplary embodiment, IGBTs (insulated gate bipolar transistor-bipolar transistor with insulated gate electrode) are used for the switching elements 116U, 116V, 116W, 117U, 117V, 117W. There is no restriction to IGBT and it can also be a MOSFET or the like. On the control board 111 is in the vicinity of the switching elements 116U-117W a temperature sensor 122 is mounted. In the exemplary embodiment, the temperature sensor 122 is formed by a thermistor.

An der Position der Gleichstromsammelschiene 114 auf der negativen Seite, an der der Strom vom Motor 99 in diese hineinfließt, ist ein Shunt-Widerstand 123 verbunden. Wenn der Strom vom Motor 99 durch den Shunt-Widerstand 123 fließt, entsteht eine Potenzialdifferenz an den beiden Enden des Shunt-Widerstands 123, und durch Erfassen der Spannung zwischen diesen beiden Enden kann der Phasenstrom Iu, Iv, Iw berechnet und daraus wiederum der in den Schaltelementen 116U-117W fließende Strom berechnet werden. Die Phasenstromerfassungseinrichtung ist nicht auf einen Shunt-Widerstand beschränkt und kann auch durch einen Stromtransformator oder dergleichen ausgebildet sein.At the position of the DC bus 114 on the negative side where the power is from the motor 99 flows into this, a shunt resistor 123 is connected. When the current from the motor 99 flows through the shunt resistor 123, a potential difference arises at the two ends of the shunt resistor 123, and by detecting the voltage between these two ends, the phase current Iu, Iv, Iw can be calculated and from this in turn that in the switching elements 116U-117W flowing current can be calculated. The phase current detection device is not limited to a shunt resistor and can also be formed by a current transformer or the like.

Der Wechselrichtersteuerabschnitt 112 wiederum weist einen Motorsteuerabschnitt 126, einen PWM-Steuerabschnitt 127, einen Stromerfassungsabschnitt 128, einen Gate-Treiber 129, einen Kommunikationsabschnitt 131 und einen Temperaturerfassungsabschnitt 132 auf. Der Motorsteuerabschnitt 126 empfängt einen über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 und den Kommunikationsabschnitt 131 vom Wärmepumpen-Controller 32 gesendeten Vorgabewert und erzeugt auf Grundlage dieses Vorgabewerts eine Wellenform (Modulationswelle), die als Sollform für die an den Motor 99 angelegte Drehstromsinusform dient, und gibt sie an den PWM-Steuerabschnitt 127 aus. Durch Vergleichen der Höhen und Tiefen der vom Motorsteuerabschnitt 126 ausgegebenen Modulationswelle und des Trägers (Dreieckswelle) erzeugt der PWM-Steuerabschnitt 127 eine Einschaltdauer, die ein Treibersignal bildet (Einschaltdauer: Dauer der Einschaltung des oberen Zweigs). Die Einschaltdauer wird für jede einzelne Phase U, V, W erzeugt und an den Gate-Treiber 129 gesendet, der das Gate der Schaltelemente 116U-117W ansteuert (ein- und ausschaltet).The inverter control section 112, in turn, has a motor control section 126, a PWM control section 127, a current detection section 128, a gate driver 129, a communication section 131, and a temperature detection section 132. The engine control section 126 receives one through the vehicle communication bus 65 and the communication section 131 from the heat pump controller 32 sent preset value and based on this preset value generates a waveform (modulation wave), which is used as the target shape for the to the motor 99 applied three-phase sinusoidal, and outputs it to the PWM control section 127. By comparing the highs and lows of the modulation wave outputted from the motor control section 126 and the carrier (triangular wave), the PWM control section 127 generates a duty cycle that constitutes a drive signal (duty cycle: duration of the switch-on of the upper branch). The duty cycle is generated for each individual phase U, V, W and applied to the gate Driver 129 sent, which is the gate of the switching elements 116U-117W controls (switches on and off).

In den Stromerfassungsabschnitt 128 wird die Spannung zwischen den Enden des Shunt-Widerstands 123 eingegeben, und aus dem Widerstandswert des Shunt-Widerstands 123 berechnet er den Phasenstrom Iu, Iv, Iw und den in den Schaltelementen 116U-117W fließenden Strom. Der Phasenstrom Iu, Iv, Iw und der in den Schaltelementen 116U-117W fließende Strom werden in den Motorsteuerabschnitt 126 eingespeist.The current detection section 128 is inputted with the voltage between the ends of the shunt resistor 123, and from the resistance value of the shunt resistor 123 calculates the phase currents Iu, Iv, Iw and those in the switching elements 116U-117W flowing stream. The phase current Iu, Iv, Iw and that in the switching elements 116U-117W flowing currents are fed to the motor control section 126.

Der Temperaturerfassungsabschnitt 132 erfasst auf Grundlage der Ausgabe des Temperatursensors 122 die Temperatur der Schaltelemente 116U-117W. Die durch den Temperaturerfassungsabschnitt 132 erfasste Temperatur der Schaltelemente 116U-117W wird in den Motorsteuerabschnitt 126 eingespeist. Der Motorsteuerabschnitt 126 der Wechselrichtervorrichtung 102 sendet unter Verwendung des Kommunikationsabschnitts 131 Daten zu dem in den Schaltelementen 116U-117W fließenden Strom, der Temperatur der Schaltelemente 116U-117W und der Drehzahl des Motors 99 mittels des Kommunikationsabschnitts 131 über den Fahrzeugkommunikationsbus 65 an den Wärmepumpen-Controller 32.The temperature detection section 132 detects the temperature of the switching elements based on the output of the temperature sensor 122 116U-117W . The temperature of the switching elements detected by the temperature detection section 132 116U-117W is fed to the motor control section 126. The motor control section 126 of the inverter device 102 sends data to the in the switching elements using the communication section 131 116U-117W flowing current, the temperature of the switching elements 116U-117W and the speed of the engine 99 to the heat pump controller via the communication section 131 via the vehicle communication bus 65 32 .

Es folgt die Beschreibung des Betriebs der Fahrzeugklimaanlage 1 mit dem oben beschriebenen Aufbau anhand des folgenden Ausführungsbeispiels. Und zwar schaltet die Fahrzeugklimaanlage 11 (Klimatisierungs-Controller 45, Wärmepumpen-Controller 32) des Ausführungsbeispiels zwischen den Klimatisierungsbetriebsarten Heizmodus, Entfeuchtungsheizmodus, Entfeuchtungskühlmodus, Kühlmodus und Modus für Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung, den Batteriekühlungsbetriebsarten Modus für Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung und Batteriekühlungsmodus (allein) und dem Enteisungsmodus um. Dies ist in 3 gezeigt.The following is the description of the operation of the vehicle air conditioner 1 having the structure described above based on the following embodiment. The vehicle air conditioning system switches 11 (Climate controller 45 , Heat pump controller 32 ) of the exemplary embodiment between the air conditioning modes of heating mode, dehumidification heating mode, dehumidification cooling mode, cooling mode and mode for air conditioning (priority) + battery cooling, the battery cooling modes for battery cooling (priority) + air conditioning and battery cooling mode (alone) and the defrosting mode. This is in 3 shown.

Die Klimatisierungsbetriebsarten Heizmodus, Entfeuchtungsheizmodus, Entfeuchtungskühlmodus, Kühlmodus und Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung werden im Ausführungsbeispiel ausgeführt, wenn die Batterie 55 nicht aufgeladen wird, die Zündung (IGN) eingeschaltet ist und ein Klimatisierungsschalter des Klimaregelungsabschnitts 53 eingeschaltet ist. Beim ferngesteuerten Betrieb (Vorklimatisierung usw.) werden sie auch bei ausgeschalteter Zündung ausgeführt. Auch während der Aufladung der Batterie 55 werden sie ausgeführt, wenn keine Batteriekühlungsanforderung vorliegt und der Klimatisierungsschalter eingeschaltet ist. Die Batteriekühlungsbetriebsarten Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung und Batteriekühlungsmodus (allein) dagegen werden ausgeführt, wenn beispielsweise ein Stecker an ein Schnellladegerät (externe Stromquelle) angeschlossen ist und die Batterie 55 aufgeladen wird. Allerdings wird der Batteriekühlungsmodus (allein) auch dann ausgeführt, wenn die Batterie 55 nicht aufgeladen wird, der Klimatisierungsschalter ausgeschaltet ist und eine Batteriekühlungsanforderung vorliegt (beim Fahren bei hoher Außenlufttemperatur usw.).The air conditioning modes of heating mode, dehumidification heating mode, dehumidification cooling mode, cooling mode and mode for air conditioning (priority) + battery cooling are carried out in the exemplary embodiment when the battery 55 is not charged, the ignition (IGN) is on, and an air conditioning switch of the air conditioning section 53 is on. In remote-controlled operation (preconditioning, etc.), they are also carried out when the ignition is switched off. Even while the battery is charging 55 they are executed when there is no battery cooling request and the climate switch is on. The battery cooling modes of operation mode for battery cooling (priority) + air conditioning and battery cooling mode (alone), on the other hand, are executed when, for example, a plug is connected to a quick charger (external power source) and the battery 55 being charged. However, the battery cooling mode (alone) is executed even when the battery is 55 does not charge, the climate switch is off, and there is a battery cooling request (when driving when the outside air temperature is high, etc.).

Wenn die Zündung eingeschaltet ist oder die Zündung ausgeschaltet ist, aber die Batterie 55 aufgeladen wird, betreibt der Wärmepumpen-Controller 32 in diesem Ausführungsbeispiel die Zirkulationspumpe 62 der Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 und lässt, wie mit gestrichelten Linien in den 4 bis 10 gezeigt, Wärmeträger in der Wärmeträgerleitung 66 zirkulieren. Obwohl in 3 nicht dargestellt, führt der Wärmepumpen-Controller 32 auch einen Batterieerwärmungsmodus aus, in dem die Batterie 55 erwärmt wird, indem bewirkt wird, dass die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 der Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 Wärme erzeugt.When the ignition is on or the ignition is off, but the battery 55 is charged, the heat pump controller operates 32 in this embodiment, the circulation pump 62 of the device temperature regulating device 61 and leaves, as shown with dashed lines in the 4th until 10 shown, circulate heat transfer medium in the heat transfer line 66. Although in 3 not shown, the heat pump controller performs 32 also set a battery warming mode in which the battery 55 is heated by causing the heat transfer medium heating heater 63 of the apparatus temperature regulating device 61 Generates heat.

(1) Heizmodus(1) heating mode

Zunächst wird unter Bezugnahme auf 4 der Heizmodus beschrieben. Die Steuerung der einzelnen Geräte wird zusammenwirkend durch den Wärmepumpen-Controller 32 und den Klimatisierungs-Controller 45 ausgeführt, doch der Einfachheit halber erfolgt untenstehende Beschreibung mit dem Wärmepumpen-Controller 32 als Steuerungssubjekt. In 4 ist die Strömung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf R im Heizmodus gezeigt (durchgezogene Pfeile). Wenn durch den Wärmepumpen-Controller 32 (Automatikmodus) oder durch manuelle Klimatisierungseinstellbedienung mit dem Klimaregelungsabschnitt 53 des Klimatisierungs-Controllers 45 (manueller Modus) der Heizmodus ausgewählt wird, so öffnet der Wärmepumpen-Controller 32 das elektromagnetische Ventil 21 und schließt das elektromagnetische Ventil 17, das elektromagnetische Ventil 20, das elektromagnetische Ventil 22, das elektromagnetische Ventil 35 und das elektromagnetische Ventil 69. Dann werden der Kompressor 2 und die Gebläse 15, 27 betrieben und die Luftmischungsklappe 28 passt den Anteil der aus dem internen Gebläse 27 zum Wärmeableiter 4 und zur Hilfsheizeinrichtung 23 geblasenen Luft an.First, referring to FIG 4th the heating mode is described. The individual devices are controlled by the heat pump controller 32 and the climate controller 45 executed, but for the sake of simplicity, the description below is made with the heat pump controller 32 as a control subject. In 4th is the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit R. shown in heating mode (solid arrows). If by the heat pump controller 32 (Automatic mode) or by manual air conditioning setting operation with the air conditioning section 53 of the air conditioning controller 45 (manual mode) the heating mode is selected, the heat pump controller opens 32 the electromagnetic valve 21 and closes the electromagnetic valve 17, the electromagnetic valve 20, the electromagnetic valve 22, the electromagnetic valve 35 and the electromagnetic valve 69. Then, the compressor 2 and the fans 15, 27 are operated and the air mix door 28 adjusts the proportion of the from the internal fan 27 to the heat sink 4th and to the auxiliary heater 23 blown air.

Dadurch strömt aus dem Kompressor 2 abgegebenes gasförmiges Hochdruckkältemittel hoher Temperatur in den Wärmeableiter 4. Da die Luft im Luftkanal 3 zum Wärmeableiter 4 geblasen wird, erfährt die Luft im Luftkanal 3 einen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel hoher Temperatur im Wärmeableiter 4 und wird erwärmt. Das Kältemittel im Wärmeableiter 4 hingegen verliert Wärme und wird abgekühlt, kondensiert und verflüssigt sich.This causes the compressor to flow 2 discharged high-temperature, high-temperature gaseous refrigerant into the heat sink 4th . Because the air in the air duct 3 to the heat sink 4th is blown, the air experiences in the air duct 3 a heat exchange with the high temperature refrigerant in the heat sink 4th and is heated. The refrigerant in the heat sink 4th however, it loses heat and is cooled, condensed and liquefied.

Das Kältemittel, das sich im Wärmeableiter 4 verflüssigt hat, tritt aus dem Wärmeableiter 4 aus und erreicht über die Kältemittelleitungen 13E, 13J das externe Expansionsventil 6. Das in das externe Expansionsventil 6 geströmte Kältemittel erfährt dort eine Druckreduzierung und strömt in den externen Wärmetauscher 7. Das in den externen Wärmetauscher 7 geströmte Kältemittel verdampft und nimmt aus durch das Fahren oder durch das externe Gebläse 15 herangeblasener Außenluft Wärme auf (Wärmeabsorption). Das bedeutet, dass der Kältemittelkreislauf R eine Wärmepumpe bildet. Das abgekühlte Kältemittel strömt aus dem externen Wärmetauscher 7 über die Kältemittelleitung 13A und die Kältemittelleitung 13D sowie das elektromagnetische Ventil 21 zur Kältemittelleitung 13C und ferner durch die Kältemittelleitung 13C in den Akkumulator 12, wo eine Gas-Flüssigkeit-Abscheidung erfolgt, woraufhin das gasförmige Kältemittel aus der Kältemittelleitung 13K in den Kompressor 2 gesaugt wird; diese Zirkulation wiederholt sich. Die am Wärmeableiter 4 erwärmte Luft wird durch die Ausblasöffnung 29 ausgeblasen, wodurch die Fahrgastzelle beheizt wird.The refrigerant that is in the heat sink 4th has liquefied, comes out of the heat sink 4th and reaches the external expansion valve via the refrigerant lines 13E, 13J 6th . That into the external expansion valve 6th Flowing refrigerant experiences a pressure reduction there and flows into the external heat exchanger 7th . That in the external heat exchanger 7th Flowing refrigerant evaporates and absorbs heat from outside air blown in by driving or by the external fan 15 (heat absorption). That means that the refrigerant circuit R. forms a heat pump. The cooled refrigerant flows out of the external heat exchanger 7th Via the refrigerant line 13A and the refrigerant line 13D and the electromagnetic valve 21 to the refrigerant line 13C and further through the refrigerant line 13C into the accumulator 12, where a gas-liquid separation takes place, whereupon the gaseous refrigerant from the refrigerant line 13K into the compressor 2 is sucked; this circulation repeats itself. The one on the heat sink 4th heated air is blown out through the exhaust port 29, whereby the passenger compartment is heated.

Der Wärmepumpen-Controller 32 berechnet aus der nachstehend beschriebenen Heizeinrichtungssolltemperatur TCO (Solltemperatur des Wärmeableiters 4), die aus der Ausblassolltemperatur TAO berechnet wird, die die Solltemperatur der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft ist (Temperatursollwert der in die Fahrgastzelle geblasenen Luft), den Wärmeableitersolldruck PCO und steuert auf Grundlage des Wärmeableitersolldrucks PCO und des vom Wärmeableiterdrucksensor 47 ausgegebenen Wärmeableiterdrucks Pci (Hochdruck des Kältemittelkreislaufs R) die Drehzahl des Kompressors 2, auf Grundlage der durch den Wärmeableiterauslasstemperatursensor 44 erfassten Kältemittelausgabetemperatur Tci des Wärmeableiters 4 und des durch den Wärmeableiterdrucksensor 47 erfassten Wärmeableiterdrucks Pci den Öffnungsgrad des externen Expansionsventils 6 sowie das Überkühlungsmaß des Kältemittels am Auslass des Wärmeableiters 4.The heat pump controller 32 calculated from the heating device setpoint temperature TCO (setpoint temperature of the heat sink 4th ) calculated from the target blowout temperature TAO which is the target temperature of the air blown into the passenger compartment (target temperature value of the air blown into the passenger compartment), the heat sink target pressure PCO, and controls based on the heat sink target pressure PCO and the heat sink pressure Pci (high pressure output from the heat sink pressure sensor 47 of the refrigerant circuit R. ) the speed of the compressor 2 , based on the heat sink refrigerant discharge temperature Tci detected by the heat sink outlet temperature sensor 44 4th and the heat sink pressure Pci detected by the heat sink pressure sensor 47, the degree of opening of the external expansion valve 6th and the degree of overcooling of the refrigerant at the outlet of the heat sink 4th .

Wenn die durch den Wärmeableiter 4 bewirkte Heizleistung (Erwärmungsleistung) in Bezug auf die erforderliche Heizleistung unzureichend ist, gleicht der Wärmepumpen-Controller 32 diesen Mangel durch Wärmeerzeugung mittels der Hilfsheizeinrichtung 23 aus. So kann auch bei niedriger Außenlufttemperatur oder dergleichen die Fahrgastzelle problemlos geheizt werden.If the through the heat sink 4th The heating output (heating output) caused is insufficient in relation to the required heating output, the heat pump controller is the same 32 this deficiency by generating heat by means of the auxiliary heating device 23 out. In this way, the passenger compartment can be heated without any problems even when the outside air temperature or the like is low.

(2) Entfeuchtungsheizmodus(2) Dehumidification heating mode

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 der Entfeuchtungsheizmodus beschrieben. In 5 ist die Strömung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf R im Entfeuchtungsheizmodus gezeigt (durchgezogene Pfeile). Wenn eine Entfeuchtungsanforderung für die Fahrgastzelle erfolgt (beispielsweise durch Bedienen einer am Klimatisierungsbedienungsabschnitt 53 des Klimatisierungs-Controllers 45 bereitgestellten Defroster-Taste (Enteisungstaste)), führt der Wärmepumpen-Controller 32 den Entfeuchtungsheizmodus aus. Im Entfeuchtungsheizmodus öffnet der Wärmepumpen-Controller 32 das elektromagnetische Ventil 21, das elektromagnetische Ventil 22 und das elektromagnetische Ventil 35 und schließt das elektromagnetische Ventil 17, das elektromagnetische Ventil 20 und das elektromagnetische Ventil 69. Dann werden der Kompressor 2 und die Gebläse 15, 27 betrieben und die Luftmischungsklappe 28 passt den Anteil der aus dem internen Gebläse 27 zum Wärmeableiter 4 und zur Hilfsheizeinrichtung 23 geblasenen Luft an.Next, referring to FIG 5 the dehumidification heating mode is described. In 5 is the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit R. shown in dehumidification heating mode (solid arrows). When a dehumidification request for the passenger compartment is made (for example, by operating an on the air conditioning operating section 53 of the air conditioning controller 45 provided defroster button (defrost button), the heat pump controller performs 32 turn off the dehumidification heating mode. The heat pump controller opens in dehumidification heating mode 32 the electromagnetic valve 21, the electromagnetic valve 22, and the electromagnetic valve 35 and closes the electromagnetic valve 17, the electromagnetic valve 20, and the electromagnetic valve 69. Then, the compressor 2 and the fans 15, 27 are operated and the air mix door 28 adjusts the proportion of the from the internal fan 27 to the heat sink 4th and to the auxiliary heater 23 blown air.

Dadurch strömt aus dem Kompressor 2 abgegebenes gasförmiges Hochdruckkältemittel hoher Temperatur in den Wärmeableiter 4. Da die Luft im Luftkanal 3 zum Wärmeableiter 4 geblasen wird, erfährt die Luft im Luftkanal 3 einen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel hoher Temperatur im Wärmeableiter 4 und wird erwärmt. Das Kältemittel im Wärmeableiter 4 hingegen verliert Wärme und wird abgekühlt, kondensiert und verflüssigt sich.This causes the compressor to flow 2 discharged high-temperature, high-temperature gaseous refrigerant into the heat sink 4th . Because the air in the air duct 3 to the heat sink 4th is blown, the air experiences in the air duct 3 a heat exchange with the high temperature refrigerant in the heat sink 4th and is heated. The refrigerant in the heat sink 4th however, it loses heat and is cooled, condensed and liquefied.

Das Kältemittel, das sich im Wärmeableiter 4 verflüssigt hat, tritt aus dem Wärmeableiter 4 aus, und ein Teil davon strömt über die Kältemittelleitung 13E in die Kältemittelleitung 13J und erreicht das externe Expansionsventil 6. Das in das externe Expansionsventil 6 geströmte Kältemittel erfährt dort eine Druckreduzierung und strömt in den externen Wärmetauscher 7. Das in den externen Wärmetauscher 7 geströmte Kältemittel verdampft und nimmt aus durch das Fahren oder durch das externe Gebläse 15 herangeblasener Außenluft Wärme auf (Wärmeabsorption). Das abgekühlte Kältemittel strömt aus dem externen Wärmetauscher 7 über die Kältemittelleitung 13A und die Kältemittelleitung 13D sowie das elektromagnetische Ventil 21 zur Kältemittelleitung 13C und durch die Kältemittelleitung 13C in den Akkumulator 12, wo eine Gas-Flüssigkeit-Abscheidung erfolgt, woraufhin das gasförmige Kältemittel aus der Kältemittelleitung 13K in den Kompressor 2 gesaugt wird; diese Zirkulation wiederholt sich.The refrigerant that is in the heat sink 4th has liquefied, comes out of the heat sink 4th and a part of it flows into the refrigerant line 13J via the refrigerant line 13E and reaches the external expansion valve 6th . That into the external expansion valve 6th Flowing refrigerant experiences a pressure reduction there and flows into the external heat exchanger 7th . That in the external heat exchanger 7th Flowing refrigerant evaporates and absorbs heat from outside air blown in by driving or by the external fan 15 (heat absorption). The cooled refrigerant flows out of the external heat exchanger 7th Via the refrigerant line 13A and the refrigerant line 13D as well as the electromagnetic valve 21 to the refrigerant line 13C and through the refrigerant line 13C into the accumulator 12, where a gas-liquid separation takes place, whereupon the gaseous refrigerant from the refrigerant line 13K into the compressor 2 is sucked; this circulation repeats itself.

Das übrige kondensierte Kältemittel, das über den Wärmeableiter 4 in die Kältemittelleitung 13E strömt, wird abgezweigt, und das abgezweigte Kältemittel strömt über das elektromagnetische Ventil 22 in die Kältemittelleitung 13F und gelangt in die Kältemittelleitung 13B. Dann gelangt das Kältemittel in das interne Expansionsventil 8, erfährt in dem internen Expansionsventil 8 eine Druckreduzierung und strömt dann über das elektromagnetische Ventil 35 in die Wärmesenke 9 und verdampft. Dabei wird durch die Wärmeabsorptionswirkung des Kältemittels in der Wärmesenke 9 der Wasseranteil in der aus dem internen Gebläse 27 geblasenen Luft an der Wärmesenke 9 kondensiert und haftet daran an, wodurch die Luft gekühlt und entfeuchtet wird.The rest of the condensed refrigerant flowing through the heat sink 4th flows into the refrigerant line 13E is branched, and the branched refrigerant flows into the refrigerant line 13F via the electromagnetic valve 22 and enters the refrigerant line 13B. Then the refrigerant enters the internal expansion valve 8th , learns in the internal expansion valve 8th a pressure reduction and then flows through the electromagnetic valve 35 into the heat sink 9 and evaporates. The heat absorption effect of the refrigerant in the Heat sink 9 the proportion of water in the air blown from the internal fan 27 at the heat sink 9 condenses and adheres to it, thereby cooling and dehumidifying the air.

Das in der Wärmesenke 9 verdampfte Kältemittel tritt in die Kältemittelleitung 13C ein und wird mit dem Kältemittel aus der Kältemittelleitung 13D (Kältemittel vom externen Wärmetauscher 7) vereint, woraufhin es über den Akkumulator 12 aus der Kältemittelleitung 13K von dem Kompressor 2 angesaugt wird und sich der Kreislauf wiederholt. Die in der Wärmesenke 9 entfeuchtete Luft wird auf ihrem Weg durch den Wärmeableiter 4 und die Hilfsheizeinrichtung 23 (im Falle einer Wärmeerzeugung derselben) erneut erwärmt, wodurch eine Entfeuchtungsheizung der Fahrgastzelle erfolgt.That in the heat sink 9 Evaporated refrigerant enters the refrigerant line 13C and is mixed with the refrigerant from the refrigerant line 13D (refrigerant from the external heat exchanger 7th ) combined, whereupon it is via the accumulator 12 from the refrigerant line 13K from the compressor 2 is sucked in and the cycle is repeated. The one in the heat sink 9 dehumidified air is on its way through the heat sink 4th and the auxiliary heater 23 (in the case of heat generation of the same) heated again, whereby a dehumidification heating of the passenger compartment takes place.

Der Wärmepumpen-Controller 32 in diesem Ausführungsbeispiel steuert auf Grundlage des aus der Heizeinrichtungssolltemperatur TCO berechneten Wärmeableitersolldrucks PCO und des durch den Wärmeableiterdrucksensor 47 erfassten Wärmeableiterdrucks Pci (Hochdruck des Kältemittelkreislaufs R) die Drehzahl des Kompressors 2 oder auf Grundlage der durch den Wärmesenkentemperatursensor 48 erfassten Temperatur der Wärmesenke 9 (Wärmesenkentemperatur Te) und ihres Sollwerts, der Wärmesenkensolltemperatur TEO, die Drehzahl des Kompressors 2. Dabei wählt der Wärmepumpen-Controller 32 die niedrigere der anhand der Errechnung des Wärmeableiterdrucks Pci und der Wärmesenkentemperatur Te erlangten Kompressorsolldrehzahlen und steuert den Kompressor 2. Außerdem steuert er auf Grundlage der Wärmesenkentemperatur Te den Öffnungsgrad des externem Expansionsventils 6.The heat pump controller 32 In this embodiment, controls based on the heat sink target pressure PCO calculated from the heater target temperature TCO and the heat sink pressure Pci (high pressure of the refrigerant circuit) detected by the heat sink pressure sensor 47 R. ) the speed of the compressor 2 or based on the temperature of the heat sink sensed by the heat sink temperature sensor 48 9 (Heat sink temperature Te) and its setpoint, the heat sink setpoint temperature TEO, the speed of the compressor 2 . The heat pump controller chooses 32 the lower one of the target compressor speeds obtained from the calculation of the heat sink pressure Pci and the heat sink temperature Te, and controls the compressor 2 . It also controls the degree of opening of the external expansion valve based on the heat sink temperature Te 6th .

Wenn die durch den Wärmeableiter 4 bewirkte Heizleistung (Erwärmungsleistung) in Bezug auf die erforderliche Heizleistung unzureichend ist, gleicht der Wärmepumpen-Controller 32 diesen Mangel auch in diesem Entfeuchtungsheizmodus durch Wärmeerzeugung mittels der Hilfsheizeinrichtung 23 aus. So kann auch bei niedriger Außenlufttemperatur oder dergleichen die Fahrgastzelle problemlos entfeuchtend geheizt werden.If the through the heat sink 4th The heating output (heating output) caused is insufficient in relation to the required heating output, the heat pump controller is the same 32 this deficiency also in this dehumidification heating mode by generating heat by means of the auxiliary heating device 23 out. In this way, even when the outside air temperature or the like is low, the passenger compartment can be heated with dehumidification without any problems.

(3) Entfeuchtungskühlmodus(3) Dehumidification cooling mode

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 6 der Entfeuchtungskühlmodus beschrieben. In 6 ist die Strömung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf R im Entfeuchtungskühlmodus gezeigt (durchgezogene Pfeile). Im Entfeuchtungskühlmodus öffnet der Wärmepumpen-Controller 32 das elektromagnetische Ventil 17 und das elektromagnetische Ventil 35 und schließt das elektromagnetische Ventil 20, das elektromagnetische Ventil 21, das elektromagnetische Ventil 22 und das elektromagnetische Ventil 69. Dann werden der Kompressor 2 und die Gebläse 15, 27 betrieben und die Luftmischungsklappe 28 passt den Anteil der aus dem internen Gebläse 27 zum Wärmeableiter 4 und zur Hilfsheizeinrichtung 23 geblasenen Luft an.Next, referring to FIG 6th the dehumidification cooling mode is described. In 6th is the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit R. shown in dehumidification cooling mode (solid arrows). The heat pump controller opens in dehumidification cooling mode 32 the electromagnetic valve 17 and the electromagnetic valve 35 and closes the electromagnetic valve 20, the electromagnetic valve 21, the electromagnetic valve 22 and the electromagnetic valve 69. Then, the compressor 2 and the fans 15, 27 are operated and the air mix door 28 adjusts the proportion of the from the internal fan 27 to the heat sink 4th and to the auxiliary heater 23 blown air.

Dadurch strömt aus dem Kompressor 2 abgegebenes gasförmiges Hochdruckkältemittel hoher Temperatur in den Wärmeableiter 4. Da die Luft im Luftkanal 3 zum Wärmeableiter 4 geblasen wird, erfährt die Luft im Luftkanal 3 einen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel hoher Temperatur im Wärmeableiter 4 und wird erwärmt. Das Kältemittel im Wärmeableiter 4 hingegen verliert Wärme und wird abgekühlt, kondensiert und verflüssigt sich.This causes the compressor to flow 2 discharged high-temperature, high-temperature gaseous refrigerant into the heat sink 4th . Because the air in the air duct 3 to the heat sink 4th is blown, the air experiences in the air duct 3 a heat exchange with the high temperature refrigerant in the heat sink 4th and is heated. The refrigerant in the heat sink 4th however, it loses heat and is cooled, condensed and liquefied.

Das aus dem Wärmeableiter 4 ausgetretene Kältemittel gelangt über die Kältemittelleitungen 13E, 13J in das externe Expansionsventil 6 und strömt über das im Verhältnis zum Heizmodus und zum Entfeuchtungsheizmodus etwas weiter öffnend (einen größeren Öffnungsbereich aufweisend) gesteuerte externe Expansionsventil 6 in den externen Wärmetauscher 7. Das in den externen Wärmetauscher 7 geströmte Kältemittel wird dort mit durch das Fahren oder durch das externe Gebläse 15 herangeblasener Außenluft gekühlt und kondensiert. Das aus dem externen Wärmetauscher 7 ausgetretene Kältemittel strömt über die Kältemittelleitung 13A, das elektromagnetische Ventil 17, den Trockenflaschenabschnitt 14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 in die Kältemittelleitung 13B und gelangt über das Rückschlagventil 18 in das interne Expansionsventil 8. Im internen Expansionsventil 8 erfährt das Kältemittel eine Druckreduzierung und strömt dann über das elektromagnetische Ventil 35 in die Wärmesenke 9 und verdampft. Durch die Wärmeabsorptionswirkung des Kältemittels kondensiert der Wasseranteil in der aus dem internen Gebläse 27 geblasenen Luft an der Wärmesenke 9 und haftet daran an, wodurch die Luft gekühlt und entfeuchtet wird.That from the heat sink 4th Leaked refrigerant reaches the external expansion valve via the refrigerant lines 13E, 13J 6th and flows through the external expansion valve, which is controlled somewhat wider opening (having a larger opening area) in relation to the heating mode and the dehumidifying heating mode 6th in the external heat exchanger 7th . That in the external heat exchanger 7th Flowing refrigerant is cooled and condensed there with outside air blown in by driving or by the external fan 15. That from the external heat exchanger 7th Leaked refrigerant flows via the refrigerant line 13A, the electromagnetic valve 17, the drying bottle section 14 and the subcooling section 16 into the refrigerant line 13B and reaches the internal expansion valve via the check valve 18 8th . In the internal expansion valve 8th the refrigerant experiences a pressure reduction and then flows through the electromagnetic valve 35 into the heat sink 9 and evaporates. Due to the heat absorption effect of the refrigerant, the water content in the air blown from the internal fan 27 condenses on the heat sink 9 and adheres to it, thereby cooling and dehumidifying the air.

Das an der Wärmesenke 9 verdampfte Kältemittel gelangt über die Kältemittelleitung 13C in den Akkumulator 12 und wird von dort aus der Kältemittelleitung 13K durch den Kompressor 2 angesaugt; diese Zirkulation wiederholt sich. Die in der Wärmesenke 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird auf ihrem Weg durch den Wärmeableiter 4 und die Hilfsheizeinrichtung 23 (im Falle einer Wärmeerzeugung derselben) erneut erwärmt (wobei die Erwärmungsleistung niedriger als beim Entfeuchtungsheizen ist), wodurch eine Entfeuchtungskühlung der Fahrgastzelle erfolgtThat at the heat sink 9 Evaporated refrigerant reaches the accumulator 12 via the refrigerant line 13C and from there is transferred to the refrigerant line 13K by the compressor 2 sucked in; this circulation repeats itself. The one in the heat sink 9 Cooled and dehumidified air is on its way through the heat sink 4th and the auxiliary heater 23 (in the case of heat generation of the same) heated again (the heating power being lower than that of dehumidifying heating), whereby dehumidifying cooling of the passenger compartment takes place

Der Wärmepumpen-Controller 32 steuert auf Grundlage der durch den Wärmesenkentemperatursensor 48 erfassten Temperatur der Wärmesenke 9 (Wärmesenkentemperatur Te) und der Wärmesenkensolltemperatur TEO, die die Solltemperatur der Wärmesenke 9 (Sollwert der Wärmesenkentemperatur Te) ist, die Drehzahl des Kompressors 2 derart, dass die Wärmesenkentemperatur Te die Wärmesenkensolltemperatur TEO erreicht, und steuert auf Grundlage des vom Wärmeableiterdrucksensor 47 ausgegebenen Wärmeableiterdrucks Pci (Hochdruck des Kältemittelkreislaufs R) und des Wärmeableitersolldrucks PCO (Sollwert des Wärmeableiterdrucks Pci) den Öffnungsgrad des externen Expansionsventils 6 derart, dass der Wärmeableiterdruck Pci den Wärmeableitersolldruck PCO erreicht, und erzielt so das erforderliche Wiedererwärmungsmaß (Wiedererwärmungsmenge) durch den Wärmeableiter 4.The heat pump controller 32 controls the temperature of the heat sink based on the temperature sensed by the heat sink temperature sensor 48 9 (Heat sink temperature Te) and the heat sink target temperature TEO, which is the target temperature of the heat sink 9 (Setpoint of Heat sink temperature Te) is the speed of rotation of the compressor 2 such that the heat sink temperature Te reaches the heat sink target temperature TEO, and controls based on the heat sink pressure Pci (high pressure of the refrigerant circuit) output from the heat sink pressure sensor 47 R. ) and the heat sink setpoint pressure PCO (setpoint of the heat sink pressure Pci) the degree of opening of the external expansion valve 6th such that the heat sink pressure Pci reaches the heat sink target pressure PCO, thereby achieving the required amount of reheating (amount of reheating) by the heat sink 4th .

Wenn die durch den Wärmeableiter 4 bewirkte Heizleistung (Wiedererwärmungsleistung) in Bezug auf die erforderliche Heizleistung unzureichend ist, gleicht der Wärmepumpen-Controller 32 diesen Mangel auch in diesem Entfeuchtungskühlmodus durch Wärmeerzeugung mittels der Hilfsheizeinrichtung 23 aus. Dadurch ist eine entfeuchtende Kühlung möglich, ohne die Temperatur der Fahrgastzelle zu weit abzusenken.If the through the heat sink 4th the heating output (reheating output) is insufficient in relation to the required heating output, the heat pump controller is the same 32 this deficiency also in this dehumidification cooling mode by generating heat by means of the auxiliary heating device 23 out. This enables dehumidifying cooling without lowering the temperature of the passenger compartment too far.

(4) Kühlmodus(4) cooling mode

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 der Kühlmodus beschrieben. In 7 ist die Strömung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf R im Kühlmodus gezeigt (durchgezogene Pfeile). Im Kühlmodus öffnet der Wärmepumpen-Controller 32 das elektromagnetische Ventil 17, das elektromagnetische Ventil 20 und das elektromagnetische Ventil 35 und schließt das elektromagnetische Ventil 21, das elektromagnetische Ventil 22 und das elektromagnetische Ventil 69. Dann werden der Kompressor 2 und die Gebläse 15, 27 betrieben und die Luftmischungsklappe 28 passt den Anteil der aus dem internen Gebläse 27 zum Wärmeableiter 4 und zur Hilfsheizeinrichtung 23 geblasenen Luft an. Die Stromversorgung der Hilfsheizeinrichtung 23 wird dabei nicht eingeschaltet.Next, referring to FIG 7th the cooling mode is described. In 7th is the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit R. shown in cooling mode (solid arrows). The heat pump controller opens in cooling mode 32 the electromagnetic valve 17, the electromagnetic valve 20 and the electromagnetic valve 35 and closes the electromagnetic valve 21, the electromagnetic valve 22 and the electromagnetic valve 69. Then, the compressor 2 and the fans 15, 27 are operated and the air mix door 28 adjusts the proportion of the from the internal fan 27 to the heat sink 4th and to the auxiliary heater 23 blown air. The power supply to the auxiliary heater 23 is not switched on.

Dadurch strömt aus dem Kompressor 2 abgegebenes gasförmiges Hochdruckkältemittel hoher Temperatur in den Wärmeableiter 4. Zwar bläst Luft im Luftkanal 3 zum Wärmeableiter 4, doch da ihr Anteil gering ist (ausschließlich zur Wiedererwärmung während des Kühlens), passiert sie ihn im Wesentlichen nur, und das aus dem Wärmeableiter 4 ausgetretene Kältemittel gelangt über die Kältemittelleitung 13E in die Kältemittelleitung 13J. Da das elektromagnetische Ventil 20 geöffnet ist, tritt das Kältemittel durch das elektromagnetische Ventil 20 hindurch und strömt weiter in den externen Wärmetauscher 7 und wird dort mit durch das Fahren oder durch das externe Gebläse 15 herangeblasener Außenluft gekühlt, kondensiert und verflüssigt.This causes the compressor to flow 2 discharged high-temperature, high-temperature gaseous refrigerant into the heat sink 4th . It is true that air blows in the air duct 3 to the heat sink 4th , but since its share is small (exclusively for reheating during cooling), it essentially only passes through it, and that from the heat sink 4th Leaked refrigerant reaches the refrigerant line 13J via the refrigerant line 13E. Since the electromagnetic valve 20 is opened, the refrigerant passes through the electromagnetic valve 20 and continues to flow into the external heat exchanger 7th and is cooled, condensed and liquefied there with outside air blown in by driving or by the external fan 15.

Das aus dem externen Wärmetauscher 7 ausgetretene Kältemittel strömt über die Kältemittelleitung 13A, das elektromagnetische Ventil 17, den Trockenflaschenabschnitt 14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 in die Kältemittelleitung 13B und gelangt über das Rückschlagventil 18 in das interne Expansionsventil 8. Im internen Expansionsventil 8 erfährt das Kältemittel eine Druckreduzierung und strömt dann über das elektromagnetische Ventil 35 in die Wärmesenke 9 und verdampft. Durch die Wärmeabsorptionswirkung des Kältemittels wird die aus dem internen Gebläse 27 geblasene Luft, die einen Wärmeaustausch mit der Wärmesenke 9 erfährt, gekühlt.That from the external heat exchanger 7th Leaked refrigerant flows via the refrigerant line 13A, the electromagnetic valve 17, the drying bottle section 14 and the subcooling section 16 into the refrigerant line 13B and reaches the internal expansion valve via the check valve 18 8th . In the internal expansion valve 8th the refrigerant experiences a pressure reduction and then flows through the electromagnetic valve 35 into the heat sink 9 and evaporates. Due to the heat absorbing effect of the refrigerant, the air blown from the internal fan 27, which exchanges heat with the heat sink 9 experiences, chilled.

Das an der Wärmesenke 9 verdampfte Kältemittel gelangt über die Kältemittelleitung 13C zum Akkumulator 12 und wird von dort über die Kältemittelleitung 13K durch den Kompressor 2 angesaugt; diese Zirkulation wiederholt sich. Die in der Wärmesenke 9 gekühlte Luft wird aus der Ausblasöffnung 29 in die Fahrgastzelle geblasen, wodurch die Fahrgastzelle gekühlt wird. Im Kühlmodus steuert der Wärmepumpen-Controller 32 auf Grundlage der vom Wärmesenkentemperatursensor 48 ausgegebenen Temperatur der Wärmesenke 9 (Wärmesenkentemperatur Te) die Drehzahl des Kompressors 2.That at the heat sink 9 Evaporated refrigerant reaches the accumulator 12 via the refrigerant line 13C and is from there via the refrigerant line 13K through the compressor 2 sucked in; this circulation repeats itself. The one in the heat sink 9 cooled air is blown into the passenger compartment from the exhaust port 29, thereby cooling the passenger compartment. The heat pump controller controls in cooling mode 32 based on the temperature of the heat sink output from the heat sink temperature sensor 48 9 (Heat sink temperature Te) the number of revolutions of the compressor 2 .

(5) Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung (Betriebsmodus zur Kühlung des Temperaturregulierungszielobj ekts)(5) Air conditioning mode (priority) + battery cooling (operating mode for cooling the temperature regulation target object)

Als Nächstes wird nun unter Bezugnahme auf 8 der Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung beschrieben. In 8 ist die Strömung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf R im Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung gezeigt (durchgezogene Pfeile). Im Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung öffnet der Wärmepumpen-Controller 32 das elektromagnetische Ventil 17, das elektromagnetische Ventil 20, das elektromagnetische Ventil 35 und das elektromagnetische Ventil 69 und schließt das elektromagnetische Ventil 21 und das elektromagnetische Ventil 22.Referring now to FIG 8th the mode for air conditioning (priority) + battery cooling is described. In 8th is the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit R. shown in air conditioning (priority) + battery cooling mode (solid arrows). In the air conditioning (priority) + battery cooling mode, the heat pump controller opens 32 the electromagnetic valve 17, the electromagnetic valve 20, the electromagnetic valve 35, and the electromagnetic valve 69, and closes the electromagnetic valve 21 and the electromagnetic valve 22.

Dann werden der Kompressor 2 und die Gebläse 15, 27 betrieben und die Luftmischungsklappe 28 passt den Anteil der aus dem internen Gebläse 27 zum Wärmeableiter 4 und zur Hilfsheizeinrichtung 23 geblasenen Luft an. In diesem Betriebsmodus wird die Stromversorgung der Hilfsheizeinrichtung 23 nicht eingeschaltet. Auch die Stromversorgung der Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 wird dabei nicht eingeschaltet.Then the compressor 2 and the fans 15, 27 are operated and the air mix door 28 adjusts the proportion of the from the internal fan 27 to the heat sink 4th and to the auxiliary heater 23 blown air. In this operating mode, the power supply to the auxiliary heater 23 not switched on. The power supply to the heat transfer medium heating device 63 is not switched on either.

Dadurch strömt aus dem Kompressor 2 abgegebenes gasförmiges Hochdruckkältemittel hoher Temperatur in den Wärmeableiter 4. Zwar bläst Luft im Luftkanal 3 zum Wärmeableiter 4, doch da ihr Anteil gering ist (ausschließlich zur Wiedererwärmung während des Kühlens), passiert sie ihn im Wesentlichen nur, und das aus dem Wärmeableiter 4 ausgetretene Kältemittel gelangt über die Kältemittelleitung 13E in die Kältemittelleitung 13J. Da das elektromagnetische Ventil 20 geöffnet ist, tritt das Kältemittel durch das elektromagnetische Ventil 20 hindurch und strömt weiter in den externen Wärmetauscher 7 und wird dort mit durch das Fahren oder durch das externe Gebläse 15 herangeblasener Außenluft gekühlt, kondensiert und verflüssigt.This causes the compressor to flow 2 discharged high-temperature, high-temperature gaseous refrigerant into the heat sink 4th . It is true that air blows in the air duct 3 to the heat sink 4th , but since their share is small (exclusively for rewarming during cooling), it essentially only happens through the heat sink 4th Leaked refrigerant reaches the refrigerant line 13J via the refrigerant line 13E. Since the electromagnetic valve 20 is opened, the refrigerant passes through the electromagnetic valve 20 and continues to flow into the external heat exchanger 7th and is cooled, condensed and liquefied there with outside air blown in by driving or by the external fan 15.

Das aus dem externen Wärmetauscher 7 ausgetretene Kältemittel strömt über die Kältemittelleitung 13A, das elektromagnetische Ventil 17, den Trockenflaschenabschnitt 14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 in die Kältemittelleitung 13B. Das in die Kältemittelleitung 13B geströmte Kältemittel durchläuft das Rückschlagventil 18, verzweigt sich dann und erreicht durch die Kältemittelleitung 13B das interne Expansionsventil 8. Das in das interne Expansionsventil 8 geströmte Kältemittel erfährt dort eine Druckreduzierung und strömt dann über das elektromagnetische Ventil 35 in die Wärmesenke 9 und verdampft. Durch die Wärmeabsorptionswirkung des Kältemittels wird die aus dem internen Gebläse 27 geblasene Luft, die einen Wärmeaustausch mit der Wärmesenke 9 erfährt, gekühlt.That from the external heat exchanger 7th Leaked refrigerant flows into the refrigerant line 13B via the refrigerant line 13A, the electromagnetic valve 17, the drying bottle section 14 and the subcooling section 16. The refrigerant which has flowed into the refrigerant line 13B passes through the check valve 18, then branches and reaches the internal expansion valve through the refrigerant line 13B 8th . That in the internal expansion valve 8th Flowed refrigerant experiences a pressure reduction there and then flows through the electromagnetic valve 35 into the heat sink 9 and evaporates. Due to the heat absorbing effect of the refrigerant, the air blown from the internal fan 27, which exchanges heat with the heat sink 9 experiences, chilled.

Das an der Wärmesenke 9 verdampfte Kältemittel gelangt über die Kältemittelleitung 13C in den Akkumulator 12 und wird von dort über die Kältemittelleitung 13K durch den Kompressor 2 angesaugt; diese Zirkulation wiederholt sich. Die in der Wärmesenke 9 gekühlte Luft wird aus der Ausblasöffnung 29 in die Fahrgastzelle geblasen, wodurch die Fahrgastzelle gekühlt wird.That at the heat sink 9 Evaporated refrigerant reaches the accumulator 12 via the refrigerant line 13C and is from there via the refrigerant line 13K through the compressor 2 sucked in; this circulation repeats itself. The one in the heat sink 9 cooled air is blown into the passenger compartment from the exhaust port 29, thereby cooling the passenger compartment.

Das übrige durch das Rückschlagventil 18 hindurch getretene Kältemittel verzweigt sich, strömt in eine Verzweigungsleitung 67 und gelangt zum Hilfsexpansionsventil 68. Nachdem das Kältemittel dort eine Druckreduzierung erfahren hat, strömt es über das elektromagnetische Ventil 69 in den Kältemittelströmungsweg 64B des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 und verdampft dort. Dabei wird eine Wärmeabsorptionswirkung erzielt. Das im Kältemittelströmungsweg 64B verdampfte Kältemittel wiederholt die Zirkulation, bei der es der Reihe nach durch die Kältemittelleitung 71, die Kältemittelleitung 13C und den Akkumulator 12 strömt und aus der Kältemittelleitung 13K durch den Kompressor 2 angesaugt wird (gezeigt durch die durchgezogenen Pfeile in 8).The remaining refrigerant that has passed through the check valve 18 branches off, flows into a branch line 67 and reaches the auxiliary expansion valve 68 . After the refrigerant has experienced a pressure reduction there, it flows via the electromagnetic valve 69 into the refrigerant flow path 64B of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 and evaporates there. A heat absorption effect is thereby achieved. The refrigerant evaporated in the refrigerant flow path 64B repeats the circulation in which it flows sequentially through the refrigerant pipe 71, the refrigerant pipe 13C and the accumulator 12, and out of the refrigerant pipe 13K through the compressor 2 sucked in (shown by the solid arrows in 8th ).

Da die Zirkulationspumpe 62 betrieben wird, gelangt der durch die Zirkulationspumpe 62 abgegebene Wärmeträger wiederum durch die Wärmeträgerleitung 66 in den Wärmeträgerströmungsweg 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64, wo er einen Wärmeaustausch mit dem im Kältemittelströmungsweg 64B verdampften Kältemittel erfährt, sodass Wärme daraus absorbiert wird und der Wärmeträger gekühlt wird. Der aus dem Wärmeträgerströmungsweg 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 ausgetretene Wärmeträger gelangt zur Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63. Da jedoch in diesem Betriebsmodus die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 keine Wärme erzeugt, passiert der Wärmeträger diese unverändert, gelangt zur Batterie 55 und erfährt einen Wärmeaustausch mit der Batterie 55. Dadurch wird die Batterie 55 gekühlt, und nach dem Kühlen der Batterie 55 wird der Wärmeträger durch die Zirkulationspumpe 62 angesaugt; diese Zirkulation wiederholt sich (in 8 durch die gestrichelten Pfeile gezeigt).Since the circulation pump 62 is operated, the heat transfer medium released by the circulation pump 62 again passes through the heat transfer line 66 into the heat transfer medium flow path 64A of the refrigerant / heat transfer medium heat exchanger 64 where it undergoes heat exchange with the refrigerant evaporated in the refrigerant flow path 64B, so that heat is absorbed therefrom and the heat carrier is cooled. The one from the heat carrier flow path 64A of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 Leaked heat carrier reaches the heat carrier heating device 63. However, since the heat carrier heating device 63 does not generate any heat in this operating mode, the heat carrier passes through it unchanged and reaches the battery 55 and undergoes heat exchange with the battery 55 . This will save the battery 55 cooled, and after cooling the battery 55 the heat transfer medium is sucked in by the circulation pump 62; this circulation repeats itself (in 8th shown by the dashed arrows).

Im Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung behält der Wärmepumpen-Controller 32 den geöffneten Zustand des elektromagnetischen Ventils 35 bei und steuert auf Grundlage der vom Wärmesenkentemperatursensor 48 ausgegebenen Temperatur der Wärmesenke 9 (Wärmesenkentemperatur Te) wie in der nachstehend beschriebenen 12 gezeigt die Drehzahl des Kompressors 2. In diesem Ausführungsbeispiel wird auf Grundlage der durch den Wärmeträgertemperatursensor 76 erfassten Temperatur des Wärmeträgers (Wärmeträgertemperatur Tw: vom Batterie-Controller 73 gesendet) das elektromagnetische Ventil 69 wie folgt öffnend und schließend gesteuert.In the air conditioning (priority) + battery cooling mode, the heat pump controller retains 32 contributes to the open state of the electromagnetic valve 35 and controls based on the temperature of the heat sink output from the heat sink temperature sensor 48 9 (Heat sink temperature Te) as described below 12th shown the speed of the compressor 2 . In this exemplary embodiment, on the basis of the temperature of the heat carrier detected by the heat carrier temperature sensor 76 (heat carrier temperature Tw: sent from the battery controller 73), the electromagnetic valve 69 is controlled to open and close as follows.

Die Wärmeträgertemperatur Tw wird dabei als Temperatur des durch den Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauscher 64 (Temperaturregulierungszielobjektwärmetauscher) im Ausführungsbeispiel gekühlten Objekts (Wärmeträger) verwendet, ist jedoch auch ein Index zum Anzeigen der Temperatur der Batterie 55, die das Temperaturregulierungszielobjekt ist (im Folgenden ebenso).The heat carrier temperature Tw is used as the temperature of the refrigerant heat carrier heat exchanger 64 (Temperature regulation target heat exchanger) is used in the cooled object (heat carrier) embodiment, but it is also an index for indicating the temperature of the battery 55 that is the temperature regulation target (hereinafter also).

13 zeigt ein Blockschaubild der öffnenden und schließenden Steuerung des elektromagnetischen Ventils 69 im Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung. In einen Steuerabschnitt 90 des elektromagnetischen Ventils für das Temperaturregulierungszielobjekt des Wärmepumpen-Controllers 32 werden eine durch den Wärmeträgertemperatursensor 76 erfasste Wärmeträgertemperatur Tw und als Sollwert der Wärmeträgertemperatur Tw eine festgelegte Wärmeträgersolltemperatur TWO eingegeben. Der Steuerabschnitt 90 des elektromagnetischen Ventils für das Temperaturregulierungszielobjekt stellt einen oberen Grenzwert TwUL und einen unteren Grenzwert TwLL oberhalb und unterhalb der Wärmeträgersolltemperatur TWO mit einer festgelegten Temperaturdifferenz ein und öffnet das elektromagnetische Ventil 69 aus dem geschlossenen Zustand des elektromagnetischen Ventils 69, wenn sich aufgrund der Wärmeerzeugung der Batterie 55 oder dergleichen die Wärmeträgertemperatur Tw erhöht und bis auf den oberen Grenzwert TwUL ansteigt (den oberen Grenzwert TwUL überschreitet oder den oberen Grenzwert TwUL erreicht, im Folgenden ebenso) (Öffnungsbefehl für das elektromagnetische Ventil 69). Dadurch strömt Kältemittel in den Kältemittelströmungsweg 64B des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 und verdampft und kühlt den im Wärmeträgerströmungsweg 64A strömenden Wärmeträger, weshalb die Batterie 55 durch den gekühlten Wärmeträger gekühlt wird. 13th Fig. 13 shows a block diagram of the opening and closing control of the electromagnetic valve 69 in the air conditioning (priority) + battery cooling mode. Into a control section 90 of the electromagnetic valve for the temperature regulation target of the heat pump controller 32 a heat carrier temperature Tw detected by the heat carrier temperature sensor 76 and a specified heat carrier target temperature TWO as the setpoint value of the heat carrier temperature Tw. The control section 90 of the electromagnetic valve for the temperature regulation target object sets an upper limit value TwUL and a lower limit value TwLL above and below the target heat carrier temperature TWO with a fixed temperature difference and opens the electromagnetic valve 69 from the closed state of the electromagnetic valve 69 when due to the heat generation the battery 55 or the like increases the heat carrier temperature Tw and rises to the upper limit value TwUL (exceeds the upper limit value TwUL or reaches the upper limit value TwUL, hereinafter also) (opening command for the electromagnetic valve 69). Thereby, refrigerant flows into the refrigerant flow path 64B of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 and vaporizes and cools the heat carrier flowing in the heat carrier flow path 64A, hence the battery 55 is cooled by the cooled heat transfer medium.

Wenn anschließend die Wärmeträgertemperatur Tw bis zum unteren Grenzwert TwLL sinkt (den unteren Grenzwert TwLL unterschreitet oder den unteren Grenzwert TwLL erreicht, im Folgenden ebenso), wird das elektromagnetische Ventil 69 geschlossen (Befehl zum Schließen des elektromagnetischen Ventils 69). Danach wird dieses Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Ventils 69 wiederholt, und unter Priorisierung der Kühlung der Fahrgastzelle wird die Wärmeträgertemperatur Tw auf die Wärmeträgersolltemperatur TWO gesteuert und die Kühlung der Batterie 55 durchgeführt. Auf diese Weise kann auch die Kühlung der Batterie 55 durch den Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauscher 64 der Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 mittels des Wärmeträgers durchgeführt werden, während die Klimatisierung (Kühlung) der Fahrgastzelle mit Priorität durchgeführt wird.If the heat transfer medium temperature Tw subsequently falls to the lower limit value TwLL (falls below the lower limit value TwLL or reaches the lower limit value TwLL, also in the following), the electromagnetic valve 69 is closed (command to close the electromagnetic valve 69). Thereafter, this opening and closing of the electromagnetic valve 69 is repeated, and with prioritization of the cooling of the passenger compartment, the heat carrier temperature Tw is controlled to the heat carrier target temperature TWO and the cooling of the battery 55 accomplished. This way you can also cool the battery 55 through the refrigerant / heat transfer medium heat exchanger 64 the device temperature regulating device 61 be carried out by means of the heat transfer medium, while the air conditioning (cooling) of the passenger compartment is carried out with priority.

(6) Umschaltung des Klimatisierungsbetriebs(6) Switching over the air conditioning mode

Der Wärmepumpen-Controller 32 berechnet anhand der untenstehenden Formel (I) die Ausblassolltemperatur TAO. Die Ausblassolltemperatur TAO ist die Solltemperatur der Luft, die durch die Ausblasöffnung 29 in die Fahrgastzelle geblasen wird. TAO = ( Tset − Tin ) × K + Tbal ( f ( Tset ,SUN ,Tam ) )

Figure DE112020001735T5_0001
The heat pump controller 32 calculates the target outlet temperature TAO using the formula (I) below. The exhaust target temperature TAO is the target temperature of the air that is blown through the exhaust opening 29 into the passenger compartment. TAO = ( Tset - Tin ) × K + Tbal ( f ( Tset , SUN , Tam ) )
Figure DE112020001735T5_0001

Dabei ist Tset die mittels des Klimaregelungsabschnitts 53 eingestellte Einstelltemperatur der Fahrgastzelle, Tin die durch den Innenlufttemperatursensor 37 erfasste Temperatur der Fahrgastzelleninnenluft, K der Koeffizient und Tbal ein Ausgleichswert, der aus der Einstelltemperatur Tset, der durch den Lichteinfallsensor 51 erfassten Lichteinfallmenge SUN und der durch den Außenlufttemperatursensor 33 erfassten Außenlufttemperatur Tam berechnet wird. Im Allgemeinen ist die Ausblassolltemperatur TAO umso höher, je niedriger die Außenlufttemperatur Tam ist, und sinkt mit ansteigender Außenlufttemperatur Tam.Tset is the setting temperature of the passenger compartment set by means of the climate control section 53, Tin is the temperature of the passenger compartment inside air detected by the inside air temperature sensor 37, K is the coefficient and Tbal is a compensation value derived from the setting temperature Tset, the amount of incident light SUN detected by the incident light sensor 51 and the Outside air temperature sensor 33 detected outside air temperature Tam is calculated. In general, the lower the outside air temperature Tam, the higher the target blow-out temperature TAO, and it decreases as the outside air temperature Tam increases.

Beim Start des Wärmepumpen-Controllers 32 wird auf Grundlage der durch den Außenlufttemperatursensor 33 erfassten Außenlufttemperatur Tam und der Ausblassolltemperatur TAO eine Klimatisierungsbetriebsart der Klimatisierungsbetriebsarten gewählt. Wenn nach dem Start Veränderungen etwa der Betriebsbedingungen wie der Außenlufttemperatur Tam, der Ausblassolltemperatur TAO oder der Wärmeträgertemperatur Tw, oder der Umgebungsbedingungen oder der Einstellungsbedingungen auftreten, wird die entsprechende Klimatisierungsbetriebsart ausgewählt und darauf umgeschaltet. So wird beispielsweise der Übergang in den Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung auf Grundlage dessen ausgeführt, dass vom Batterie-Controller 73 eine Batteriekühlungsanforderung eingegeben wird. In diesem Fall gibt der Batterie-Controller 73 beispielsweise für den Fall, dass die Wärmeträgertemperatur Tw oder die Batterietemperatur Tcell auf einen festgelegten Wert angestiegen ist, die Batteriekühlungsanforderung aus und sendet sie an den Wärmepumpen-Controller 32 oder den Klimatisierungs-Controller 45.When starting the heat pump controller 32 one of the air conditioning modes is selected based on the outside air temperature Tam detected by the outside air temperature sensor 33 and the target blowout temperature TAO. If changes occur after the start, such as the operating conditions such as the outside air temperature Tam, the target blow-out temperature TAO or the heat transfer medium temperature Tw, or the ambient conditions or the setting conditions, the corresponding air conditioning mode is selected and switched to it. For example, the transition to the air conditioning (priority) + battery cooling mode is carried out on the basis that a battery cooling request is input from the battery controller 73. In this case, for example, in the event that the heat carrier temperature Tw or the battery temperature Tcell has risen to a specified value, the battery controller 73 outputs the battery cooling request and sends it to the heat pump controller 32 or the climate controller 45 .

(7) Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung (Betriebsmodus zur Kühlung des Temperaturregulierungszielobjekts)(7) Battery cooling mode (priority) + air conditioning (operation mode for cooling the temperature regulation target)

Als Nächstes wird der Betrieb beim Aufladen der Batterie 55 beschrieben. Wenn beispielsweise ein Stecker zum Aufladen von einem Schnellladegerät (externe Stromquelle) angeschlossen und die Batterie 55 aufgeladen wird (wobei diese Informationen vom Batterie-Controller 73 gesendet werden), und unabhängig von der Einschaltung der Zündung (IGN) eine Batteriekühlungsanforderung vorliegt und der Klimatisierungsschalter des Klimaregelungsabschnitts 53 eingeschaltet ist, so führt der Wärmepumpen-Controller 32 den Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung aus. Die Strömung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf R ist in diesem Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung die gleiche wie im Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung aus 8.Next is the operation when charging the battery 55 described. For example, if a plug for charging from a quick charger (external power source) is connected and the battery 55 is charged (this information is sent from the battery controller 73), and regardless of the switch-on of the ignition (IGN) there is a battery cooling request and the air conditioning switch of the air conditioning section 53 is on, the heat pump controller performs 32 the mode for battery cooling (priority) + air conditioning. The flow of the refrigerant in the refrigerant circuit R. is the same in this mode for battery cooling (priority) + air conditioning as in the mode for air conditioning (priority) + battery cooling off 8th .

Allerdings behält der Wärmepumpen-Controller 32 in diesem Ausführungsbeispiel im Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung den geöffneten Zustand des elektromagnetischen Ventils 69 bei und steuert auf Grundlage der durch den Wärmeträgertemperatursensor 76 erfassten (vom Batterie-Controller 73 gesendeten) Wärmeträgertemperatur Tw wie in der nachstehend beschriebenen 14 gezeigt die Drehzahl des Kompressors 2. Außerdem wird im Ausführungsbeispiel auf Grundlage der durch den Wärmesenkentemperatursensor 48 erfassten Temperatur der Wärmesenke 9 (Wärmesenkentemperatur Te) das elektromagnetische Ventil 35 wie folgt öffnend und schließend gesteuert.However, the heat pump controller retains 32 In this embodiment, in the mode for battery cooling (priority) + air conditioning, the open state of the electromagnetic valve 69 contributes and controls based on the heat carrier temperature Tw detected by the heat carrier temperature sensor 76 (sent from the battery controller 73) as described below 14th shown the speed of the compressor 2 . In addition, in the embodiment, based on the temperature of the heat sink detected by the heat sink temperature sensor 48 9 (Heat sink temperature Te) the electromagnetic valve 35 is controlled to open and close as follows.

15 zeigt ein Blockschaubild der öffnenden und schließenden Steuerung des elektromagnetischen Ventils 35 im Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung. In einen Steuerabschnitt 95 des elektromagnetischen Ventils für die Wärmesenke des Wärmepumpen-Controllers 32 werden die durch den Wärmesenkentemperatursensor 48 erfasste Wärmesenkentemperatur Te und als Sollwert der Wärmesenkentemperatur Te die festgelegte Wärmesenkensolltemperatur TEO eingegeben. Der Steuerabschnitt 95 des elektromagnetischen Ventils für die Wärmesenke stellt einen oberen Grenzwert TeUL und einen unteren Grenzwert TeLL oberhalb und unterhalb der Wärmesenkensolltemperatur TEO mit einer festgelegten Temperaturdifferenz ein und öffnet das elektromagnetische Ventil 35 aus dem geschlossenen Zustand des elektromagnetischen Ventils 35, wenn sich die Wärmesenkentemperatur Te erhöht und bis auf den oberen Grenzwert TeUL ansteigt (den oberen Grenzwert TeUL überschreitet oder den oberen Grenzwert TeUL erreicht, im Folgenden ebenso) (Öffnungsbefehl für das elektromagnetische Ventil 35). Dadurch strömt das Kältemittel in die Wärmesenke 9 und verdampft und kühlt die im Luftkanal 3 strömende Luft. 15th Fig. 13 shows a block diagram of the opening and closing control of the electromagnetic valve 35 in the battery cooling mode (Priority) + air conditioning. In a control section 95 of the electromagnetic valve for the heat sink of the heat pump controller 32 The heat sink temperature Te detected by the heat sink temperature sensor 48 and the set heat sink target temperature TEO are inputted as the target value of the heat sink temperature Te. The electromagnetic valve control section 95 for the heat sink sets an upper limit value TeUL and a lower limit value TeLL above and below the heat sink target temperature TEO with a set temperature difference, and opens the electromagnetic valve 35 from the closed state of the electromagnetic valve 35 when the heat sink temperature Te increases increases and rises to the upper limit value TeUL (exceeds the upper limit value TeUL or reaches the upper limit value TeUL, hereinafter also) (opening command for the electromagnetic valve 35). This causes the refrigerant to flow into the heat sink 9 and evaporates and cools the air duct 3 flowing air.

Wenn anschließend die Wärmesenkentemperatur Te bis zum unteren Grenzwert TeLL sinkt (den unteren Grenzwert TeLL unterschreitet oder den unteren Grenzwert TeLL erreicht, im Folgenden ebenso), wird das elektromagnetische Ventil 35 geschlossen (Befehl zum Schließen des elektromagnetischen Ventils 35). Danach wird dieses Öffnen und Schließen des elektromagnetischen Ventils 35 wiederholt, und unter Priorisierung der Kühlung der Batterie 55 wird die Wärmesenkentemperatur Te auf die Wärmesenkensolltemperatur TEO gesteuert und die Kühlung der Fahrgastzelle durchgeführt. Auf diese Weise kann auch die Fahrgastzelle klimatisiert (gekühlt) werden, während die Kühlung der Batterie 55 durch den Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauscher 64 der Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 mittels des Wärmeträgers mit Priorität durchgeführt wird.When the heat sink temperature Te subsequently falls to the lower limit value TeLL (falls below the lower limit value TeLL or reaches the lower limit value TeLL, hereinafter also), the electromagnetic valve 35 is closed (command to close the electromagnetic valve 35). Thereafter, this opening and closing of the electromagnetic valve 35 is repeated, and prioritizing the cooling of the battery 55 the heat sink temperature Te is controlled to the heat sink target temperature TEO and the cooling of the passenger compartment is carried out. In this way, the passenger compartment can also be air-conditioned (cooled) while the battery is being cooled 55 through the refrigerant / heat transfer medium heat exchanger 64 the device temperature regulating device 61 is carried out with priority by means of the heat transfer medium.

(8) Modus zur Batteriekühlung (allein) (Betriebsmodus zur Kühlung des Temperaturregulierungszielobj ekts)(8) Battery cooling mode (alone) (operation mode for cooling the temperature regulation target object)

Wenn unabhängig von der Einschaltung der Zündung bei ausgeschaltetem Klimatisierungsschalter des Klimaregelungsabschnitts 53 ein Stecker zum Aufladen von einem Schnellladegerät (externe Stromquelle) angeschlossen und die Batterie 55 aufgeladen wird und eine Batteriekühlungsanforderung vorliegt, führt der Wärmepumpen-Controller 32 den Batteriekühlungsmodus (allein) aus. Allerdings wird er auch dann ausgeführt, wenn die Batterie 55 nicht aufgeladen wird, der Klimatisierungsschalter ausgeschaltet ist und eine Batteriekühlungsanforderung vorliegt (beim Fahren bei hoher Außenlufttemperatur usw.). In 9 ist die Strömung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf R im Batteriekühlungsmodus (allein) gezeigt (durchgezogene Pfeile). Im Batteriekühlungsmodus (allein) öffnet der Wärmepumpen-Controller 32 das elektromagnetische Ventil 17, das elektromagnetische Ventil 20 und das elektromagnetische Ventil 69 und schließt das elektromagnetische Ventil 21, das elektromagnetische Ventil 22 und das elektromagnetische Ventil 35.If, regardless of whether the ignition is turned on, with the air conditioning switch of the air conditioning control section 53 turned off, a plug for charging from a quick charger (external power source) is connected and the battery 55 is charged and there is a battery cooling requirement, the heat pump controller performs 32 the battery cooling mode (alone). However, it will run even when the battery is running out 55 does not charge, the climate switch is off, and there is a battery cooling request (when driving when the outside air temperature is high, etc.). In 9 is the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit R. shown in battery cooling mode (alone) (solid arrows). In battery cooling mode (alone) the heat pump controller opens 32 the electromagnetic valve 17, the electromagnetic valve 20, and the electromagnetic valve 69, and closes the electromagnetic valve 21, the electromagnetic valve 22, and the electromagnetic valve 35.

Der Kompressor 2 und das externe Gebläse 15 werden betrieben. Das interne Gebläse 27 wird nicht betrieben, und auch die Stromversorgung der Hilfsheizeinrichtung 23 wird nicht eingeschaltet. In diesem Betriebsmodus wird auch die Stromversorgung der Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 nicht eingeschaltet.The compressor 2 and the external fan 15 are operated. The internal fan 27 is not operated, and neither is the power supply to the auxiliary heater 23 does not turn on. In this operating mode, the power supply to the heat carrier heating device 63 is not switched on either.

Dadurch strömt aus dem Kompressor 2 abgegebenes gasförmiges Hochdruckkältemittel hoher Temperatur in den Wärmeableiter 4. Die Luft im Luftkanal 3 wird nicht in den Wärmeableiter 4 geblasen, sondern passiert ihn lediglich, und das aus dem Wärmeableiter 4 ausgetretene Kältemittel gelangt über die Kältemittelleitung 13E in die Kältemittelleitung 13J. Da das elektromagnetische Ventil 20 geöffnet ist, tritt das Kältemittel durch das elektromagnetische Ventil 20 hindurch und strömt weiter in den externen Wärmetauscher 7 und wird dort mit durch das externe Gebläse 15 herangeblasener Außenluft gekühlt, kondensiert und verflüssigt.This causes the compressor to flow 2 discharged high-temperature, high-temperature gaseous refrigerant into the heat sink 4th . The air in the air duct 3 will not get into the heat sink 4th blown, but just happens, and that from the heat sink 4th Leaked refrigerant reaches the refrigerant line 13J via the refrigerant line 13E. Since the electromagnetic valve 20 is opened, the refrigerant passes through the electromagnetic valve 20 and continues to flow into the external heat exchanger 7th and there is cooled, condensed and liquefied with outside air blown in by the external fan 15.

Das aus dem externen Wärmetauscher 7 ausgetretene Kältemittel strömt über die Kältemittelleitung 13A, das elektromagnetische Ventil 17, den Trockenflaschenabschnitt 14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 in die Kältemittelleitung 13B. Das in die Kältemittelleitung 13B geströmte Kältemittel durchläuft das Rückschlagventil 18, strömt vollständig in die Verzweigungsleitung 67 und erreicht das Hilfsexpansionsventil 68. Nachdem das Kältemittel dort eine Druckreduzierung erfahren hat, strömt es über das elektromagnetische Ventil 69 in den Kältemittelströmungsweg 64B des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 und verdampft dort. Dabei wird eine Wärmeabsorptionswirkung erzielt. Das im Kältemittelströmungsweg 64B verdampfte Kältemittel wiederholt die Zirkulation, bei der es der Reihe nach durch die Kältemittelleitung 71, die Kältemittelleitung 13C und den Akkumulator 12 strömt und aus der Kältemittelleitung 13K durch den Kompressor 2 angesaugt wird (gezeigt durch die durchgezogenen Pfeile in 9).That from the external heat exchanger 7th Leaked refrigerant flows into the refrigerant line 13B via the refrigerant line 13A, the electromagnetic valve 17, the drying bottle section 14 and the subcooling section 16. The refrigerant that has flowed into the refrigerant line 13B passes through the check valve 18, flows completely into the branch line 67, and reaches the auxiliary expansion valve 68 . After the refrigerant has experienced a pressure reduction there, it flows via the electromagnetic valve 69 into the refrigerant flow path 64B of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 and evaporates there. A heat absorption effect is thereby achieved. The refrigerant evaporated in the refrigerant flow path 64B repeats the circulation in which it flows sequentially through the refrigerant pipe 71, the refrigerant pipe 13C and the accumulator 12, and out of the refrigerant pipe 13K through the compressor 2 sucked in (shown by the solid arrows in 9 ).

Da die Zirkulationspumpe 62 betrieben wird, gelangt der durch die Zirkulationspumpe 62 abgegebene Wärmeträger wiederum durch die Wärmeträgerleitung 66 in den Wärmeträgerströmungsweg 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64, wo das im Kältemittelströmungsweg 64B verdampfte Kältemittel Wärme daraus absorbiert und der Wärmeträger gekühlt wird. Der aus dem Wärmeträgerströmungsweg 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 ausgetretene Wärmeträger gelangt zur Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63. Da jedoch in diesem Betriebsmodus die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 keine Wärme erzeugt, passiert der Wärmeträger diese unverändert, gelangt zur Batterie 55 und erfährt einen Wärmeaustausch mit der Batterie 55. Dadurch wird die Batterie 55 gekühlt, und nach dem Kühlen der Batterie 55 wird der Wärmeträger durch die Zirkulationspumpe 62 angesaugt; diese Zirkulation wiederholt sich (in 9 durch die gestrichelten Pfeile gezeigt).Since the circulation pump 62 is operated, the heat transfer medium released by the circulation pump 62 again passes through the heat transfer line 66 into the Heat transfer medium flow path 64A of the refrigerant-heat transfer medium heat exchanger 64 where the refrigerant evaporated in the refrigerant flow path 64B absorbs heat therefrom and the heat carrier is cooled. The one from the heat carrier flow path 64A of the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 Leaked heat carrier reaches the heat carrier heating device 63. However, since the heat carrier heating device 63 does not generate any heat in this operating mode, the heat carrier passes through it unchanged and reaches the battery 55 and undergoes heat exchange with the battery 55 . This will save the battery 55 cooled, and after cooling the battery 55 the heat transfer medium is sucked in by the circulation pump 62; this circulation repeats itself (in 9 shown by the dashed arrows).

Auch im Batteriekühlungsmodus (allein) steuert der Wärmepumpen-Controller 32 auf Grundlage der durch den Wärmeträgertemperatursensor 76 erfassten Wärmeträgertemperatur Tw wie nachstehend beschrieben die Drehzahl des Kompressors 2 und kühlt dadurch die Batterie 55. Auf diese Weise kann für den Fall, dass keine Klimatisierung der Fahrgastzelle erforderlich ist, ausschließlich die Kühlung der Batterie 55 wirksam durchgeführt werden.The heat pump controller also controls in battery cooling mode (alone) 32 based on the heat carrier temperature Tw detected by the heat carrier temperature sensor 76, the rotational speed of the compressor as described below 2 and thereby cools the battery 55 . In this way, in the event that no air conditioning of the passenger cell is required, only the cooling of the battery is possible 55 effectively carried out.

(9) Enteisungsmodus(9) Defrost mode

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 10 der Enteisungsmodus des externen Wärmetauschers 7 beschrieben. In 10 ist die Strömung des Kältemittels im Kältemittelkreislauf R im Enteisungsmodus gezeigt (durchgezogene Pfeile). Wie erwähnt, verdampft im Heizmodus das Kältemittel im externen Wärmetauscher 7 und absorbiert Wärme aus der Außenluft, sodass die Temperatur sinkt und der Wasseranteil der Außenluft als Eis am externen Wärmetauscher 7 anhaftet.Next, referring to FIG 10 the defrost mode of the external heat exchanger 7th described. In 10 is the flow of the refrigerant in the refrigerant circuit R. shown in defrosting mode (solid arrows). As mentioned, in heating mode the refrigerant evaporates in the external heat exchanger 7th and absorbs heat from the outside air, so that the temperature drops and the water content of the outside air as ice on the external heat exchanger 7th adheres.

Der Wärmepumpen-Controller 32 berechnet daher eine Differenz ΔTXO (=TXObase-TXO) zwischen der durch den internen Wärmetauschertemperatursensor 49 erfassten Temperatur TXO des internen Wärmetauschers (Kältemittelverdampfungstemperatur im internen Wärmetauscher 7) und einer Kältemittelverdampfungstemperatur TXObase, wenn kein Eis am internen Wärmetauscher 7 anhaftet, und wenn die Temperatur TXO des internen Wärmetauschers unter die Kältemittelverdampfungstemperatur TXObase ohne Anhaftung von Eis sinkt, und ein Zustand, in dem sich die Differenz ΔTXO auf oder über einen festgelegten Wert vergrößert, für eine festgelegte Zeit anhält, urteilt er, dass Eis am internen Wärmetauscher 7 anhaftet, und setzt ein festgelegtes Vereisungs-Flag.The heat pump controller 32 therefore calculates a difference ΔTXO (= TXObase-TXO) between the temperature TXO of the internal heat exchanger detected by the internal heat exchanger temperature sensor 49 (refrigerant evaporation temperature in the internal heat exchanger 7th ) and a refrigerant evaporation temperature TXObase if there is no ice on the internal heat exchanger 7th adheres, and when the temperature TXO of the internal heat exchanger drops below the refrigerant evaporation temperature TXObase with no ice adhering, and a state in which the difference ΔTXO increases to or above a specified value persists for a specified time, he judges that ice is on internal heat exchanger 7th adheres and sets a fixed icing flag.

Wenn nun in einem Zustand, in dem das Vereisungs-Flag gesetzt ist und der Klimatisierungsschalter des Klimaregelungsabschnitts 53 ausgeschaltet ist, ein Stecker eines Schnellladegeräts zum Aufladen angeschlossen und die Batterie 55 aufgeladen wird, führt der Wärmepumpen-Controller 32 wie im Folgenden beschrieben den Enteisungsmodus des internen Wärmetauschers 7 aus.Now, when in a state in which the icing flag is set and the air conditioning switch of the air conditioning section 53 is turned off, a plug of a quick charger is connected for charging and the battery is connected 55 is charged, the heat pump controller performs 32 the defrosting mode of the internal heat exchanger as described below 7th out.

Der Wärmepumpen-Controller 32 versetzt dabei im Enteisungsmodus den Kältemittelkreislauf R in den Zustand des obenstehenden Heizmodus und öffnet das externe Expansionsventil 6 vollständig. Dann wird der Kompressor 2 betrieben, und aus dem Kompressor 2 abgegebenes Kältemittel hoher Temperatur strömt über den Wärmeableiter 4 und das externe Expansionsventil 6 in den externen Wärmetauscher 7 und taut das am internen Wärmetauscher 7 anhaftende Eis ab (10). Wenn die durch den Temperatursensor 49 des externen Wärmetauschers erfasste Temperatur TXO des externen Wärmetauschers eine festgelegte Enteisungsendtemperatur (beispielsweise +3 °C oder dergleichen) überschreitet, betrachtet der Wärmepumpen-Controller 32 die Enteisung des externen Wärmetauschers 7 als abgeschlossen und beendet den Enteisungsmodus.The heat pump controller 32 offsets the refrigerant circuit in defrosting mode R. enters the state of the above heating mode and opens the external expansion valve 6th Completely. Then the compressor 2 operated, and from the compressor 2 Released high temperature refrigerant flows over the heat sink 4th and the external expansion valve 6th in the external heat exchanger 7th and thaws it on the internal heat exchanger 7th adhering ice from ( 10 ). When the external heat exchanger temperature TXO detected by the external heat exchanger temperature sensor 49 exceeds a set defrosting end temperature (for example, +3 ° C. or the like), the heat pump controller considers 32 defrosting the external heat exchanger 7th as completed and exits the defrost mode.

(10) Batterieerwärmungsmodus(10) Battery warming mode

Während der Ausführung des Klimatisierungsbetriebs oder der Aufladung der Batterie 55 führt der Wärmepumpen-Controller 32 den Batterieerwärmungsmodus aus. Im Batterieerwärmungsmodus betreibt der Wärmepumpen-Controller 32 die Zirkulationspumpe 62 und schaltet die Stromversorgung der Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 ein. Auch schließt er das elektromagnetische Ventil 69.While air conditioning is running or the battery is charging 55 the heat pump controller performs 32 turn off the battery warming mode. The heat pump controller operates in battery warming mode 32 the circulation pump 62 and turns on the power supply to the heat transfer medium heating heater 63. It also closes the electromagnetic valve 69.

Der durch die Zirkulationspumpe 62 abgegebene Wärmeträger gelangt daher durch die Wärmeträgerleitung 66 in den Wärmeträgerströmungsweg 64A des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64, durchläuft ihn und gelangt in die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63. Da nun die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 Wärme erzeugt, wird der Wärmeträger durch die Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 erwärmt, und seine Temperatur steigt an, woraufhin er die Batterie 55 erreicht und einen Wärmeaustausch mit der Batterie 55 erfährt. Dadurch wird die Batterie 55 erwärmt, und nach dem Erwärmen der Batterie 55 wird der Wärmeträger durch die Zirkulationspumpe 62 angesaugt; diese Zirkulation wiederholt sich.The heat carrier released by the circulation pump 62 therefore passes through the heat carrier line 66 into the heat carrier flow path 64A of the refrigerant / heat carrier heat exchanger 64 , passes through it and enters the heat carrier heater 63. Since the heat carrier heater 63 is now generating heat, the heat carrier is heated by the heat carrier heater 63 and its temperature rises, causing the battery to rise 55 achieved and a heat exchange with the battery 55 learns. This will save the battery 55 warmed up, and after the battery has warmed up 55 the heat transfer medium is sucked in by the circulation pump 62; this circulation repeats itself.

Indem der Wärmepumpen-Controller 32 im Batterieerwärmungsmodus auf Grundlage der durch den Wärmeträgertemperatursensor 76 erfassten Wärmeträgertemperatur Tw die Stromversorgung der Wärmeträgererwärmungsheizeinrichtung 63 steuert, regelt er die Wärmeträgertemperatur Tw auf die festgelegte Wärmeträgersolltemperatur TWO und erwärmt die Batterie 55.By using the heat pump controller 32 In the battery heating mode, based on the heat carrier temperature Tw detected by the heat carrier temperature sensor 76, controls the power supply of the heat carrier heating device 63, it regulates the heat carrier temperature Tw to the specified heat carrier target temperature TWO and heats the battery 55 .

(11) Steuerung des Kompressors 2 durch den Wärmepumpen-Controller 32(11) Control of the compressor 2 by the heat pump controller 32

Der Wärmepumpen-Controller 32 berechnet im Heizmodus auf Grundlage des Wärmeableiterdrucks Pci gemäß dem Funktionsschaubild aus 11 eine Solldrehzahl TGNCh des Kompressors 2 (Kompressorsolldrehzahl) und berechnet im Entfeuchtungskühlmodus, im Kühlmodus und im Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung auf Grundlage der Wärmesenkentemperatur Te gemäß dem Funktionsschaubild aus 12 eine Solldrehzahl TGNCc des Kompressors 2 (Kompressorsolldrehzahl). Im Entfeuchtungsheizmodus wird der jeweils niedrigere Trend der Kompressorsolldrehzahl TGNCh und der Kompressorsolldrehzahl TGNCc gewählt. Im Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung und im Batteriekühlungsmodus (allein) wird auf Grundlage der Wärmeträgertemperatur Tw gemäß dem Funktionsschaubild aus 14 eine Solldrehzahl TGNCw des Kompressors 2 (Kompressorsolldrehzahl) berechnet.The heat pump controller 32 calculated in the heating mode based on the heat sink pressure Pci according to the functional diagram 11 a target speed TGNCh of the compressor 2 (Target compressor speed) and calculated in the dehumidifying cooling mode, the cooling mode and the air conditioning (priority) + battery cooling mode based on the heat sink temperature Te according to the functional diagram 12th a target speed TGNCc of the compressor 2 (Compressor target speed). In the dehumidification heating mode, the respectively lower trend of the compressor target speed TGNCh and the compressor target speed TGNCc is selected. In the mode for battery cooling (priority) + air conditioning and in the battery cooling mode (alone), based on the heat transfer medium temperature Tw according to the functional diagram 14th a target speed TGNCw of the compressor 2 (Compressor target speed) is calculated.

(11-1) Berechnung der Kompressorsolldrehzahl TGNCh auf Grundlage des Wärmeableiterdrucks Pci(11-1) Calculation of the compressor target speed TGNCh based on the heat sink pressure Pci

Zunächst wird anhand von 11 die Steuerung des Kompressors 2 auf Grundlage des Wärmeableiterdrucks Pci ausführlich beschrieben. 11 ist ein Funktionsschaubild des Wärmepumpen-Controllers 32, der auf Grundlage des Wärmeableiterdrucks Pci die Solldrehzahl des Kompressors 2 (Kompressorsolldrehzahl) TGNCh berechnet. Ein VK(Vorwärtskopplungs)-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 78 des Wärmepumpen-Controllers 32 berechnet auf Grundlage der von dem Außenlufttemperatursensor 33 erlangten Außenlufttemperatur Tam, einer Gebläsespannung BLV des internen Gebläses 27, eines Blasluftmengenverhältnisses SW der Luftmischklappe 28, das durch SW = (TAO - Te)/(Thp - Te) erlangt wird, einer Sollüberkühlungstemperatur TGSC, die der Sollwert eines Überkühlungsmaßes SC des Kältemittels am Auslass des Wärmeableiters 4 ist, der Heizeinrichtungssolltemperatur TCO, die der Sollwert der Heizeinrichtungstemperatur Thp ist, und eines Wärmeableitersolldrucks PCO, der der Sollwert des Drucks des Wärmeableiters 4 ist, eine VK-Betätigungsgröße TGNChff der Kompressorsolldrehzahl.First, the 11 the control of the compressor 2 detailed based on the heat sink pressure Pci. 11 is a functional diagram of the heat pump controller 32 which sets the target speed of the compressor based on the heat sink pressure Pci 2 (Compressor target speed) TGNCh calculated. A VK (feedforward) operation amount calculating section 78 of the heat pump controller 32 calculated based on the outside air temperature Tam obtained from the outside air temperature sensor 33, a blower voltage BLV of the internal blower 27, a blown air amount ratio SW of the air mix door 28 obtained by SW = (TAO - Te) / (Thp - Te), a target supercooling temperature TGSC, the the setpoint of a degree of supercooling SC of the refrigerant at the outlet of the heat sink 4th the heater target temperature TCO which is the target value of the heater temperature Thp, and a heat sink target pressure PCO which is the target value of the pressure of the heat sink 4th is a VK operation amount TGNChff of the target compressor speed.

Bei der Heizeinrichtungstemperatur Thp handelt es sich um eine Lufttemperatur blasluftabwärts des Wärmeableiters 4 (Schätzwert), die aus dem durch den Wärmeableiterdrucksensor 47 erfassten Wärmeableiterdruck Pci und der durch den Wärmeableiterauslasstemperatursensor 44 erfassten Kältemittelauslasstemperatur Tci des Wärmeableiters 4 berechnet (geschätzt) wird. Die Überkühlungstemperatur SC wird durch die durch den Wärmeableitereinlasstemperatursensor 43 und den Wärmeableiterauslasstemperatursensor 44 erfasste Kältemitteleinlasstemperatur Tcxin und die Kältemittelauslasstemperatur Tci des Wärmeableiters 4 berechnet.The heater temperature Thp is an air temperature blown air downstream of the heat sink 4th (Estimated value) derived from the heat sink pressure Pci detected by the heat sink pressure sensor 47 and the heat sink refrigerant outlet temperature Tci detected by the heat sink outlet temperature sensor 44 4th is calculated (estimated). The supercooling temperature SC is determined by the refrigerant inlet temperature Tcxin and the refrigerant outlet temperature Tci of the heat sink detected by the heat sink inlet temperature sensor 43 and the heat sink outlet temperature sensor 44 4th calculated.

Der Wärmeableitersolldruck PCO wird auf Grundlage der Sollüberkühlungstemperatur TGSC und der Heizeinrichtungssolltemperatur TCO durch einen Sollwertberechnungsabschnitt 79 berechnet. Ein RK(Rückkopplungs)-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 81 berechnet auf Grundlage des Wärmeableitersolldrucks PCO und des Wärmeableiterdrucks Pci mittels PID-Berechnung bzw. PI-Berechnung eine RK-Betätigungsgröße TGNChfb der Kompressorsolldrehzahl. Die durch den VK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 78 berechnete VK-Betätigungsgröße TGNChff und die durch den RK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 81 berechnete RK-Betätigungsgröße TGNChfb werden in einem Addierer 82 addiert und als TGNCh00 in einen Grenzwerteinstellungsabschnitt 83 eingespeist.The target heat sink pressure PCO is calculated based on the target supercooling temperature TGSC and the heater target temperature TCO by a target value calculation section 79. An RK (feedback) operation amount calculating section 81 calculates an RK operation amount TGNChfb of the compressor target speed based on the heat sink target pressure PCO and the heat sink pressure Pci by PID calculation and PI calculation, respectively. The VK operation amount TGNChff calculated by the VK operation amount calculating section 78 and the RK operation amount TGNChfb calculated by the RK operation amount calculating section 81 are added in an adder 82 and fed to a threshold setting section 83 as TGNCh00.

Am Grenzwerteinstellungsabschnitt 83 werden eine steuerungsbedingte untere Drehzahlgrenze ECNpdLimLo und obere Drehzahlgrenze ECNpdLimHi festgelegt, und es erfolgt eine Bestimmung als TGNCh0, woraufhin über einen Kompressorausschaltsteuerungsabschnitt 84 eine Bestimmung als Kompressorsolldrehzahl TGNCh erfolgt. Im Normalmodus steuert der Wärmepumpen-Controller 32 mittels dieser auf Grundlage des Wärmeableiterdrucks Pci berechneten Kompressorsolldrehzahl TGNCh den Betrieb des Kompressors 2 so, dass der Wärmeableiterdruck Pci den Wärmeableitersolldruck PCO erreicht.A control-related lower speed limit ECNpdLimLo and upper speed limit ECNpdLimHi are set at the limit value setting section 83, and it is determined as TGNCh0, whereupon it is determined as the compressor target speed TGNCh via a compressor switch-off control section 84. The heat pump controller controls in normal mode 32 by means of this compressor target speed TGNCh calculated on the basis of the heat sink pressure Pci, the operation of the compressor 2 so that the heat sink pressure Pci reaches the heat sink target pressure PCO.

Wenn der Niedriglastzustand des Wärmeableiters 4 eintritt und die Kompressorsolldrehzahl TGNCh die untere Drehzahlgrenze ECNpdLimLo erreicht und ein Zustand, in dem der Wärmeableiterdruck Pci bei einem oberhalb und unterhalb des Wärmeableitersolldrucks PCO eingestellten festgelegten oberen Grenzwert PUL und unteren Grenzwert PLL bis auf einen festgelegten Zwangsstoppwert PSL, der höher als der obere Grenzwert PUL ist, angestiegen ist (den Zwangsstoppwert PSL überschritten hat oder den Zwangsstoppwert PSL erreicht hat, im Folgenden ebenso), für eine festgelegte Zeit th1 andauert (Erfüllung der festgelegten Niedriglastbedingung des Wärmeableiters 4), so hält der Kompressorausschaltsteuerungsabschnitt 84 den Kompressor 2 an und ruft den Ein/Aus-Steuermodus für die Ein/Aus-Steuerung des Kompressors 2 auf.When the low load state of the heat sink 4th occurs and the compressor setpoint speed TGNCh reaches the lower speed limit ECNpdLimLo and a state in which the heat sink pressure Pci at a set upper limit value PUL and lower limit value PLL set above and below the heat sink set pressure PCO up to a defined forced stop value PSL which is higher than the upper limit value PUL has risen (has exceeded the compulsory stop value PSL or has reached the compulsory stop value PSL, also in the following), lasts for a specified time th1 (fulfillment of the specified low-load condition of the heat sink 4th ), the compressor cut-off control section 84 stops the compressor 2 and calls the on / off control mode for on / off control of the compressor 2 on.

Wenn in diesem Ein/Aus-Steuerungsmodus des Kompressors 2 der Wärmeableiterdruck Pci bis zum unteren Grenzwert PLL sinkt (den unteren Grenzwert PLL unterschreitet oder den unteren Grenzwert PLL erreicht, im Folgenden ebenso), wird der Kompressor 2 gestartet und mit der unteren Drehzahlgrenze ECNpdLimLo für die Kompressorsolldrehzahl TGNCh betrieben, und wenn der Wärmeableiterdruck Pci in diesem Zustand bis zum oberen Grenzwert PUL ansteigt, wird der Kompressor 2 wieder angehalten. Es erfolgt also ein Betreiben (Einschalten) und Anhalten (Ausschalten) des Kompressors 2 an der unteren Drehzahlgrenze ECNpdLimLo. Wenn nach dem Sinken des Wärmeableiterdrucks Pci bis auf den unteren Schwellenwert PUL und Starten des Kompressors 2 ein Zustand, in dem der Wärmeableiterdruck Pci nicht über den unteren Schwellenwert PUL ansteigt, für eine festgelegte Zeit th2 andauert, wird der Ein/Aus-Steuerungsmodus des Kompressors 2 beendet und es erfolgt eine Wiederherstellung des Normalmodus.When in this on / off control mode of the compressor 2 the heat sink pressure Pci falls to the lower limit value PLL (falls below the lower limit value PLL or reaches the lower limit value PLL, also in the following), the compressor 2 started and with the lower Speed limit ECNpdLimLo operated for the compressor target speed TGNCh, and if the heat sink pressure Pci increases in this state to the upper limit value PUL, the compressor 2 stopped again. The compressor is therefore operated (switched on) and stopped (switched off) 2 at the lower speed limit ECNpdLimLo. If after the heat sink pressure Pci has dropped to the lower threshold value PUL and the compressor starts 2 a state in which the heat sink pressure Pci does not rise above the lower threshold value PUL continues for a predetermined time th2 becomes the on / off control mode of the compressor 2 ends and normal mode is restored.

(11-2) Berechnung der Kompressorsolldrehzahl TGNCc auf Grundlage der Wärmesenkentemperatur Te(11-2) Calculation of the compressor target speed TGNCc based on the heat sink temperature Te

Als Nächstes wird anhand von 12 die Steuerung des Kompressors 2 auf Grundlage der Wärmesenkentemperatur Te ausführlich beschrieben. 12 ist ein Funktionsschaubild des Wärmepumpen-Controllers 32, der auf Grundlage der Wärmesenkentemperatur Te die Solldrehzahl des Kompressors 2 (Kompressorsolldrehzahl) TGNCc berechnet. Ein VK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 86 des Wärmepumpen-Controllers 32 berechnet auf Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, der im Luftkanal 3 strömenden Blasluftmenge Ga (oder auch der Gebläsespannung BLV des internen Gebläses 27), des Wärmeableitersolldrucks PCO und der Wärmesenkensolltemperatur TEO, die der Sollwert der Wärmesenkentemperatur Te ist, eine VK-Betätigungsgröße TGNCcff der Kompressorsolldrehzahl.Next, using 12th the control of the compressor 2 described in detail based on the heat sink temperature Te. 12th is a functional diagram of the heat pump controller 32 which is the target speed of the compressor based on the heat sink temperature Te 2 (Compressor target speed) TGNCc calculated. A VK operation amount calculating section 86 of the heat pump controller 32 calculated on the basis of the outside air temperature Tam in the air duct 3 flowing blown air amount Ga (or the blower voltage BLV of the internal blower 27), the heat sink set pressure PCO and the heat sink set temperature TEO, which is the set value of the heat sink temperature Te, a VK actuation variable TGNCcff the compressor set speed.

Ein RK-Betätigungsgrößenerrechnungsabschnitt 87 berechnet auf Grundlage der Wärmesenkensolltemperatur TEO und der Wärmesenkentemperatur Te mittels PID-Berechnung bzw. PI-Berechnung eine Rückkopplungsbetätigungsgröße TGNCcfb der Kompressorsolldrehzahl. Die durch den VK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 86 berechnete VK-Betätigungsgröße TGNCcff und die durch den RK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 87 berechnete Rückkopplungsbetätigungsgröße TGNCcfb werden in einem Addierer 88 addiert und als TGNCc00 in einen Grenzwerteinstellungsabschnitt 89 eingespeist.An RK operation amount calculation section 87 calculates a feedback operation amount TGNCcfb of the compressor target speed based on the heat sink target temperature TEO and the heat sink temperature Te by PID calculation and PI calculation, respectively. The VK operation amount TGNCcff calculated by the VK operation amount calculating section 86 and the feedback operation amount TGNCcfb calculated by the RK operation amount calculating section 87 are added in an adder 88 and fed to a threshold setting section 89 as TGNCc00.

Am Grenzwerteinstellungsabschnitt 89 werden eine steuerungsbedingte untere Drehzahlgrenze TGNCcLimLo und obere Drehzahlgrenze TGNCcLimHi festgelegt, und es erfolgt eine Bestimmung als TGNCc0, woraufhin über einen Kompressorausschaltsteuerungsabschnitt 91 eine Bestimmung als Kompressorsolldrehzahl TGNCc erfolgt. Ein durch die Berechnungseinrichtung 88 hinzuaddierter Wert TGNCc00 liegt somit innerhalb der oberen Drehzahlgrenze TGNCcLimHi und der unteren Drehzahlgrenze TGNCcLimLo, und solange nicht der nachstehend beschriebene Ein/Aus-Steuerungsmodus aufgerufen wird, ist dieser Wert TGNCc00 die Kompressorsolldrehzahl TGNCc (Drehzahl des Kompressors 2). Im Normalmodus steuert der Wärmepumpen-Controller 32 mittels der auf Grundlage der Wärmesenkentemperatur Te berechneten Kompressorsolldrehzahl TGNCc den Betrieb des Kompressors 2 so, dass die Wärmesenkentemperatur Te die Wärmesenkensolltemperatur TEO erreicht.At the limit value setting section 89, a control-related lower speed limit TGNCcLimLo and upper speed limit TGNCcLimHi are set, and it is determined as TGNCc0, whereupon it is determined as the compressor target speed TGNCc via a compressor cut-off control section 91. A value TGNCc00 added by the calculation device 88 is thus within the upper speed limit TGNCcLimHi and the lower speed limit TGNCcLimLo, and as long as the on / off control mode described below is not called up, this value TGNCc00 is the compressor target speed TGNCc (speed of the compressor 2 ). The heat pump controller controls in normal mode 32 the operation of the compressor by means of the compressor target speed TGNCc calculated on the basis of the heat sink temperature Te 2 so that the heat sink temperature Te reaches the heat sink target temperature TEO.

Wenn sich der Niedriglastzustand der Wärmesenke 9 ergibt, und die Kompressorsolldrehzahl TGNCc die untere Drehzahlgrenze TGNCcLimLo erreicht und ein Zustand, in dem die Wärmesenkentemperatur Te bei einem oberhalb und unterhalb der Wärmesenkensolltemperatur TEO eingestellten oberen Grenzwert TeUL und unteren Grenzwert TeLL bis auf einen festgelegten Zwangsstoppwert TeSL, der niedriger als der untere Grenzwert TeLL ist, gesunken ist (den Zwangsstoppwert TeSL unterschritten hat oder den Zwangsstoppwert TeSL erreicht hat, im Folgenden ebenso), für eine festgelegte Zeit tc1 andauert (Erfüllung der festgelegten Niedriglastbedingung der Wärmesenke 9), hält der Kompressorausschaltsteuerungsabschnitt 91 den Kompressor 2 an (Kompressor aus) und tritt in den Ein/Aus-Steuermodus zur Ein/AusSteuerung des Kompressors 2 ein.When the low load state of the heat sink 9 results, and the compressor target speed TGNCc reaches the lower speed limit TGNCcLimLo and a state in which the heat sink temperature Te at an upper limit value TeUL and lower limit value TeLL set above and below the heat sink setpoint temperature TEO up to a fixed forced stop value TeSL which is lower than the lower limit value TeLL has fallen (has fallen below the forced stop value TeSL or has reached the forced stop value TeSL, also in the following), lasts for a specified time tc1 (fulfillment of the specified low load condition of the heat sink 9 ), the compressor cut-off control section 91 stops the compressor 2 on (compressor off) and enters the on / off control mode for on / off control of the compressor 2 one.

Wenn in diesem Ein/Aus-Modus des Kompressors 2 die Wärmesenkentemperatur Te bis zum oberen Grenzwert TeUL ansteigt (den oberen Grenzwert TeUL überschreitet oder den oberen Grenzwert TeUL erreicht, im Folgenden ebenso), wird der Kompressor 2 gestartet (Kompressor ein) und mit der unteren Drehzahlgrenze TGNCcLimLo für die Kompressorsolldrehzahl TGNCc betrieben, und wenn die Wärmesenkentemperatur Te in diesem Zustand bis zum unteren Grenzwert TeLL sinkt, wird der Kompressor 2 wieder angehalten (Kompressor aus). Es erfolgt also ein wiederholtes Betreiben (Kompressor ein) und Anhalten (Kompressor aus) des Kompressors 2 an der unteren Drehzahlgrenze TGNCcLimLo. Wenn nach dem Ansteigen der Wärmesenkentemperatur Te bis zum oberen Grenzwert TeUL und Starten des Kompressors 2 (Kompressor ein) ein Zustand, in dem die Wärmesenkentemperatur Te nicht unter den oberen Grenzwert TeUL sinkt, für eine festgelegte Zeit tc2 andauert, wird der Ein/Aus-Steuerungsmodus des Kompressors 2 beendet und es erfolgt eine Wiederherstellung des Normalmodus.When in this on / off mode the compressor 2 the heat sink temperature Te rises to the upper limit value TeUL (exceeds the upper limit value TeUL or reaches the upper limit value TeUL, hereinafter also), the compressor 2 started (compressor on) and operated with the lower speed limit TGNCcLimLo for the compressor target speed TGNCc, and when the heat sink temperature Te falls in this state to the lower limit value TeLL, the compressor 2 stopped again (compressor off). The compressor is operated repeatedly (compressor on) and stopped (compressor off) 2 at the lower speed limit TGNCcLimLo. When after the heat sink temperature Te rises to the upper limit value TeUL and the compressor starts 2 (Compressor on) a state in which the heat sink temperature Te does not fall below the upper limit value TeUL continues for a predetermined time tc2, becomes the on / off control mode of the compressor 2 ends and normal mode is restored.

(11-3) Berechnung der Kompressorsolldrehzahl TGNCw auf Grundlage der Wärmeträgertemperatur Tw(11-3) Calculation of the compressor target speed TGNCw on the basis of the heat transfer medium temperature Tw

Als Nächstes wird anhand von 14 die Steuerung des Kompressors 2 auf Grundlage der Wärmeträgertemperatur Tw ausführlich beschrieben. 14 ist ein Funktionsschaubild des Wärmepumpen-Controllers 32, der im Modus für Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung und im Batteriekühlungsmodus (allein) auf Grundlage der Wärmeträgertemperatur Tw die Solldrehzahl des Kompressors 2 (Kompressorsolldrehzahl) TGNCw berechnet.Next, using 14th the control of the compressor 2 on the basis of the heat carrier temperature Tw described in detail. 14th is a functional diagram of the heat pump controller 32 , which in the mode for battery cooling (priority) + air conditioning and in the battery cooling mode (alone) based on the heat carrier temperature Tw, the target speed of the compressor 2 (Compressor target speed) TGNCw calculated.

In der Figur berechnet ein VK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 92 des Wärmepumpen-Controllers 32 auf Grundlage der Außenlufttemperatur Tam, einer Wärmeträgerströmungsmenge Gw in der Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 (berechnet anhand der Ausgangsleistung der Zirkulationspumpe 62), der Wärmeerzeugungsmenge der Batterie 55 (vom Batterie-Controller 73 gesendet), der Batterietemperatur Tcell (vom Batterie-Controller 73 gesendet) und der Wärmeträgersolltemperatur TWO, die der Sollwert der Wärmeträgertemperatur Tw ist, eine VK-Betätigungsgröße TGNCcwff der Kompressorsolldrehzahl.In the figure, a VK operation amount calculating section 92 of the heat pump controller calculates 32 based on the outside air temperature Tam, a heat transfer medium flow rate Gw in the device temperature regulating device 61 (calculated from the output of the circulation pump 62), the heat generation amount of the battery 55 (sent from the battery controller 73), the battery temperature Tcell (sent from the battery controller 73) and the target heat carrier temperature TWO which is the target value of the heat carrier temperature Tw, a VK operation quantity TGNCcwff of the target compressor speed.

Ein RK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 93 berechnet auf Grundlage der Wärmeträgersolltemperatur TWO und der Wärmeträgertemperatur Tw (vom Batterie-Controller 73 gesendet) mittels PID-Berechnung bzw. PI-Berechnung eine RK-Betätigungsgröße TGNCwfb der Kompressorsolldrehzahl. Die durch den VK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 92 berechnete VK-Betätigungsgröße TGNCwff und die durch den RK-Betätigungsgrößenberechnungsabschnitt 93 berechnete Rückkopplungsbetätigungsgröße TGNCwfb werden in einem Addierer 94 addiert und als TGNCw00 in einen Grenzwerteinstellungsabschnitt 96 eingegeben.An RK operation amount calculating section 93 calculates an RK operation amount TGNCwfb of the compressor target speed based on the heat carrier target temperature TWO and the heat carrier temperature Tw (sent from the battery controller 73) by PID calculation or PI calculation. The VK operation amount TGNCwff calculated by the VK operation amount calculating section 92 and the feedback operation amount TGNCwfb calculated by the RK operation amount calculating section 93 are added in an adder 94 and input to a threshold setting section 96 as TGNCw00.

Am Grenzwerteinstellungsabschnitt 96 werden eine steuerungsbedingte untere Drehzahlgrenze TGNCwLimLo und obere Drehzahlgrenze TGNCwLimHi festgelegt, und es erfolgt eine Bestimmung als TGNCw0, woraufhin über einen Kompressorausschaltsteuerungsabschnitt 97 eine Bestimmung als Kompressorsolldrehzahl TGNCw erfolgt. Ein durch die Berechnungseinrichtung 94 hinzuaddierter Wert TGNCw00 liegt somit innerhalb der oberen Drehzahlgrenze TGNCwLimHi und der unteren Drehzahlgrenze TGNCwLimLo, und solange nicht der nachstehend beschriebene Ein/Aus-Steuerungsmodus aufgerufen wird, ist dieser Wert TGNCw00 die Kompressorsolldrehzahl TGNCw (Drehzahl des Kompressors 2). Im Normalmodus steuert der Wärmepumpen-Controller 32 mittels der auf Grundlage der Wärmeträgertemperatur Tw berechneten Kompressorsolldrehzahl TGNCw den Betrieb des Kompressors 2 so, dass die Wärmeträgertemperatur Tw die Wärmeträgersolltemperatur TWO erreicht.A control-related lower speed limit TGNCwLimLo and upper speed limit TGNCwLimHi are set at the limit value setting section 96, and it is determined as TGNCw0, whereupon it is determined as the compressor target speed TGNCw via a compressor cut-off control section 97. A value TGNCw00 added by the calculation device 94 is thus within the upper speed limit TGNCwLimHi and the lower speed limit TGNCwLimLo, and as long as the on / off control mode described below is not called up, this value TGNCw00 is the compressor target speed TGNCw (speed of the compressor 2 ). The heat pump controller controls in normal mode 32 the compressor setpoint speed TGNCw calculated on the basis of the heat transfer medium temperature Tw to control the operation of the compressor 2 so that the heat carrier temperature Tw reaches the heat carrier setpoint temperature TWO.

(12) Steuerung durch den Wärmepumpen-Controller 32 auf Grundlage der akkumulierten Betriebsdauer des Kompressors 2(12) Control by the heat pump controller 32 based on the accumulated operating time of the compressor 2

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 16 und 18 ein Beispiel der Steuerung durch den Wärmepumpen-Controller 32 auf Grundlage der akkumulierten Betriebsdauer des Kompressors 2 beschrieben. Die oben erörterte Fahrzeugklimaanlage 1 ist mit einer möglichen Betriebsdauer der Anlage ausgelegt, bei der eine Benutzungsweise der Fahrgastzellenklimatisierung angenommen wird. Insbesondere ist sie derart ausgelegt, dass die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 innerhalb der Gesamtbetriebsdauer (Grenze der akkumulierten Betriebsdauer von der Herstellung bis zur Entsorgung, also Einsatzgrenze des Kompressors 2: Gesamtlebensdauer des Kompressors 2) liegt; allerdings kommt es mitunter zu einer Benutzungsweise, bei der dieser Bereich überschritten wird. Da insbesondere wie im Ausführungsbeispiel der elektrisch angetriebene Kompressor 2 mittels der Wechselrichtervorrichtung 102 angetrieben wird, kommt es bei einer Benutzung über die Gesamtbetriebsdauer hinaus zu einer Alterung und einem Versagen der Schaltelemente 116U-117W der Wechselrichtervorrichtung 102, sodass die Klimatisierung der Fahrgastzelle nicht mehr möglich ist und auch die Batterie 55 nicht länger gekühlt werden kann, wodurch sich auch die Lebensdauer des Fahrzeugs verkürzt, das diese Batterie 55 enthält.Next, referring to FIG 16 and 18th an example of control by the heat pump controller 32 based on the accumulated operating time of the compressor 2 described. The vehicle air conditioning system discussed above 1 is designed with a possible operating time of the system in which a mode of use of the passenger compartment air conditioning is assumed. In particular, it is designed in such a way that the accumulated operating time of the compressor 2 within the total operating time (limit of the accumulated operating time from manufacture to disposal, i.e. the operating limit of the compressor 2 : Total life of the compressor 2 ) located; however, there is sometimes a mode of use in which this range is exceeded. In particular, as in the exemplary embodiment, the electrically driven compressor 2 by means of the inverter device 102 is driven, there will be aging and failure of the switching elements 116U-117W of the inverter device when used beyond the total operating time 102 so that the air conditioning of the passenger cell is no longer possible, and neither is the battery 55 can no longer be cooled, which also shortens the life of the vehicle that uses this battery 55 contains.

Daher nutzt der Wärmepumpen-Controller 32 in diesem Ausführungsbeispiel die Betriebsdauer des Kompressors 2 als Index, mit dem sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt, und führt auf Grundlage der akkumulierten Betriebsdauer des Kompressors 2 eine Steuerung zum Einschränken des Betriebs in einer Weise aus, dass der Kompressor 2 möglichst nicht betrieben wird. Dies wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm aus 16 beschrieben.Therefore, the heat pump controller uses 32 in this embodiment the operating time of the compressor 2 as an index that shows the compressor's limit of use 2 can be assessed and performs based on the accumulated operating time of the compressor 2 a controller to restrict the operation in a way that the compressor 2 is not operated if possible. This is shown below with reference to the flow chart 16 described.

(12-1) Akkumulation der Betriebsdauer des Kompressors 2 (Index zum Ermöglichen der Beurteilung der Einsatzgrenze des Kompressors 2)(12-1) Accumulation of the operating time of the compressor 2 (Index to enable assessment of the compressor's limits of use 2 )

Der Wärmepumpen-Controller 32 zeichnet in Schritt S1 von 16 mittels des Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitts 70 die Betriebsdauer des Kompressors 2 in dem nichtflüchtigen Speicher auf und akkumuliert sie. 17 zeigt die im Speicher des Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitts 70 aufgezeichnete akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2. Der Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 des Ausführungsbeispiels akkumuliert die Betriebsdauer des Kompressors 2 für die einzelnen Betriebsmodi. In der Figur steht CountH für die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 im Heizmodus, CountHD für die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 im Entfeuchtungsheizmodus, CountCD für die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 im Entfeuchtungskühlmodus, CountC für die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 im Kühlmodus, CountCB für die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 im Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung, CountBC für die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 im Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung, CountB für die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 im Batteriekühlungsmodus (allein) und CountDEF für die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 im Enteisungsmodus. Der Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 addiert die akkumulierte Betriebsdauer CountH, CountHD, CountCD, CountC, CountCB, CountBC, CountB, CountDEF und berechnet eine akkumulierte Betriebsdauer CountTotal, die ein Akkumulationswert der summierten Betriebsdauer des Kompressors 2 ist.The heat pump controller 32 draws in step S1 of 16 by means of the deployment limit index accumulation section 70 the operating time of the compressor 2 in the non-volatile memory and accumulates them. 17th shows those in the memory of the usage limit index accumulation section 70 recorded accumulated operating time of the compressor 2 . The stake limit index accumulation section 70 of the embodiment accumulates the operating time of the compressor 2 for the individual operating modes. In the figure, CountH stands for the accumulated operating time of the compressor 2 in heating mode, CountHD for the accumulated operating time of the compressor 2 in dehumidification heating mode, CountCD for the accumulated operating time of the compressor 2 in dehumidification cooling mode, CountC for the accumulated operating time of the compressor 2 in cooling mode, CountCB for the accumulated operating time of the compressor 2 in air conditioning (priority) + battery cooling mode, CountBC for the accumulated operating time of the compressor 2 in mode for battery cooling (priority) + air conditioning, CountB for the accumulated operating time of the compressor 2 in battery cooling mode (alone) and CountDEF for the accumulated operating time of the compressor 2 in defrost mode. The stake limit index accumulation section 70 adds the accumulated operating time CountH, CountHD, CountCD, CountC, CountCB, CountBC, CountB, CountDEF and calculates an accumulated operating time CountTotal, which is an accumulation value of the total operating time of the compressor 2 is.

Als Nächstes beurteilt der Wärmepumpen-Controller 32 in Schritt S2, ob die durch den Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 berechnete akkumulierte Betriebsdauer CountTotal einen oberen Grenzwert SH1 überschreitet. Der obere Grenzwert SH1 ist kleiner als die Gesamtbetriebsdauer des Kompressors 2, aber größer als ein festgelegter Wert, bei dem das Auftreten eines Fehlers am Kompressor 2 wahrscheinlicher wird (beispielsweise 80 Prozent der Gesamtlebensdauer des Kompressors 2). Wenn die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal auf oder unter dem oberen Grenzwert SH1 liegt, fährt der Wärmepumpen-Controller 32 mit Schritt S3 fort und führt den oben erörterten regulären Betrieb durch.Next, the heat pump controller judges 32 in step S2, whether that is determined by the usage limit index accumulation section 70 calculated accumulated operating time CountTotal exceeds an upper limit value SH1. The upper limit SH1 is less than the total operating time of the compressor 2 , but greater than a specified value at which a fault occurs on the compressor 2 becomes more likely (e.g. 80 percent of the total life of the compressor 2 ). If the accumulated operating time CountTotal is at or below the upper limit value SH1, the heat pump controller operates 32 proceeds to step S3 and performs the regular operation discussed above.

(12-2) Akkumulierte Betriebsdauer CountTotal > oberer Grenzwert SH1(12-2) Accumulated operating time CountTotal> upper limit value SH1

Wenn dagegen in Schritt S2 die akkumulierte Betriebsdauer des Kompressors 2 CountTotal den oberen Grenzwert SH1 überschreitet, fährt der Wärmepumpen-Controller 32 mit Schritt S4 fort und beurteilt, ob eine Entfeuchtungsanforderung für die Fahrgastzelle vorliegt. Bei der Entfeuchtungsanforderung handelt es sich wie oben erörtert beispielsweise um die Betätigung einer Defroster-Taste, die am Klimatisierungsbedienungsabschnitt 53 des Klimatisierungs-Controllers 45 bereitgestellt ist. Wenn keine Entfeuchtungsanforderung vorliegt, fährt der Wärmepumpen-Controller 32 mit Schritt S6 fort und beurteilt, ob der aktuelle Betriebsmodus der Heizmodus ist, und wenn es nicht der Heizmodus ist, fährt er mit Schritt S3 fort und führt den oben erörterten regulären Betrieb durch.On the other hand, if in step S2 the accumulated operating time of the compressor 2 CountTotal exceeds the upper limit value SH1, the heat pump controller operates 32 proceed to step S4 and judge whether there is a dehumidification request for the passenger compartment. As discussed above, the dehumidification request is, for example, the actuation of a defroster button on the air conditioning operating section 53 of the air conditioning controller 45 is provided. If there is no dehumidification request, the heat pump controller operates 32 proceeds to step S6 and judges whether the current operation mode is the heating mode, and if it is not the heating mode, it advances to step S3 and performs the regular operation discussed above.

(12-3) Hilfserwärmungsheizmodus(12-3) Auxiliary warming heating mode

Wenn dagegen in Schritt S6 der aktuelle Betriebsmodus der Heizmodus ist, fährt der Wärmepumpen-Controller 32 mit Schritt S7 fort und führt unter der Bedingung, dass eine maximale Heizleistung Qmaxptc der Hilfsheizeinrichtung 23 eine erforderliche Heizleistung Qtgt erfüllt, einen Hilfserwärmungsheizmodus aus.If, on the other hand, the current operating mode is the heating mode in step S6, the heat pump controller runs 32 continues with step S7 and continues under the condition that a maximum heating power Qmaxptc of the auxiliary heating device 23 a required heating power Qtgt is met, an auxiliary heating heating mode off.

Dabei berechnet der Wärmepumpen-Controller 32 im Heizmodus anhand der untenstehenden Gleichung (II) die vom Wärmeableiter 4 geforderte erforderliche Heizleistung Qtgt. Qtgt = ( TCO − Te ) × Cpa × ρ × Qair

Figure DE112020001735T5_0002
The heat pump controller calculates 32 in heating mode using equation (II) below, that of the heat sink 4th Required required heating power Qtgt. Qtgt = ( TCO - Te ) × Cpa × ρ × Qair
Figure DE112020001735T5_0002

Dabei steht Te für die durch den Wärmesenkentemperatursensor 48 erfasste Temperatur der Wärmesenke 9, TCO für die Heizeinrichtungssolltemperatur, Cpa für die relative Wärme von Luft, die in den Wärmeableiter 4 strömt [kj/kg·K] , ρ für die Dichte der in den Wärmeableiter 4 strömenden Luft (relatives Volumen) [kg/m3], Qair für die Blasluftmenge durch den Wärmeableiter 4 [m3/h] (Schätzung u.a. aus der Lüfterspannung BLV des internen Lüfters 27), VSP für eine von dem Fahrgeschwindigkeitssensor 52 erhaltene Fahrgeschwindigkeit und FANVout für die Spannung des externen Lüfters 15.Te stands for the temperature of the heat sink detected by the heat sink temperature sensor 48 9 , TCO for the heater setpoint temperature, Cpa for the relative heat of air entering the heat sink 4th [kj / kg · K], ρ for the density of the flows into the heat sink 4th flowing air (relative volume) [kg / m 3 ], Qair for the amount of blown air through the heat sink 4th [m 3 / h] (estimate from the fan voltage BLV of the internal fan 27, among other things), VSP for a vehicle speed obtained from the vehicle speed sensor 52 and FANVout for the voltage of the external fan 15.

Die maximale Heizleistung Qmaxptc der Hilfsheizeinrichtung 23 wird anhand der technischen Daten der Hilfsheizeinrichtung 23 berechnet. Wenn Qmaxptc < Qtgt (wenn die Heizleistung Qmaxptc nicht die erforderliche Heizleistung Qtgt erfüllt), geht der Wärmepumpen-Controller 32 von Schritt S6 zu Schritt S3 über und führt den regulären Betrieb durch.The maximum heating power Qmaxptc of the auxiliary heater 23 is based on the technical data of the auxiliary heater 23 calculated. If Qmaxptc <Qtgt (if the heating output Qmaxptc does not meet the required heating output Qtgt), the heat pump controller switches off 32 from step S6 to step S3 and performs the regular operation.

Wenn in Schritt S6 der Heizmodus vorliegt und Qmaxptc ≥ Qtgt (wenn die Heizleistung Qmaxptc die erforderliche Heizleistung Qtgt erfüllt), geht der Wärmepumpen-Controller 32 zu Schritt S7 über, hält den Kompressor 2 an, schaltet in Schritt S8 die Stromversorgung der Hilfsheizeinrichtung 23 ein und erwärmt die Fahrgastzelle. Dies ist der Hilfserwärmungsheizmodus. Das heißt, der Wärmepumpen-Controller 32 führt anstelle des Heizmodus den Hilfserwärmungsheizmodus aus.If the heating mode is present in step S6 and Qmaxptc Qtgt (if the heating capacity Qmaxptc meets the required heating capacity Qtgt), the heat pump controller goes 32 via to step S7, the compressor stops 2 on, turns on the power supply of the auxiliary heater in step S8 23 and heats the passenger compartment. This is the auxiliary warming heating mode. That is, the heat pump controller 32 executes the auxiliary heating mode instead of the heating mode.

Im Hilfserwärmungsheizmodus steuert der Wärmepumpen-Controller 32 auf Grundlage der Heizeinrichtungssolltemperatur TCO und der durch die Hilfsheizeinrichtungstemperatursensoren 50A, 50B erfassten Hilfsheizeinrichtungstemperatur Tptc (beispielsweise dem Mittelwert) das Einschalten der Stromversorgung der Hilfsheizeinrichtung 23 und führt eine Erwärmung der Fahrgastzelle durch. Im Heizmodus ist die Belastung des Kompressors 2 ebenso wie seine Drehzahl hoch, weshalb durch Umschalten auf das Heizen mittels der Hilfsheizeinrichtung 23 ein Anstieg der akkumulierten Betriebsdauer des Kompressors 2 stark verringert werden kann.In auxiliary heating mode, the heat pump controller controls 32 on the basis of the heating device setpoint temperature TCO and the auxiliary heating device temperature Tptc detected by the auxiliary heating device temperature sensors 50A, 50B (for example the mean value), switching on the power supply of the auxiliary heating device 23 and heats the passenger compartment. In heating mode is the load on the compressor 2 as well as its speed high, which is why by switching to heating by means of the auxiliary heater 23 an increase in the accumulated operating time of the compressor 2 can be greatly reduced.

Somit weist der Wärmepumpen-Controller 32 den Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 zum Akkumulieren der Betriebsdauer des Kompressors 2 auf und führt für den Fall, dass die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal des Kompressors 2 den oberen Grenzwert SH1 überschreitet, anstelle des Heizmodus den Hilfserwärmungsheizmodus aus, in dem der Kompressor 2 angehalten und die der Fahrgastzelle zugeführte Luft mittels der Hilfsheizeinrichtung 23 erwärmt wird, weshalb für den Fall, dass die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal des Kompressors 2 den oberen Grenzwert SH1 überschreitet, anstelle des Heizmodus der Hilfserwärmungsheizmodus ausgeführt und die Fahrgastzelle mittels der Hilfsheizeinrichtung 23 erwärmt wird, ohne den Kompressor 2 zu betreiben.Thus, the heat pump controller 32 the deployment limit index accumulation section 70 to accumulate the operating time of the compressor 2 and in the event that the accumulated operating time CountTotal of the compressor 2 exceeds the upper limit SH1, instead of the heating mode, the auxiliary heating heating mode in which the compressor 2 stopped and the air supplied to the passenger compartment by means of the auxiliary heater 23 is heated, which is why in the event that the accumulated operating time CountTotal of the compressor 2 exceeds the upper limit value SH1, executed instead of the heating mode of the auxiliary heating heating mode and the passenger compartment by means of the auxiliary heating device 23 is heated without the compressor 2 to operate.

Das heißt, indem keine Erwärmung der Fahrgastzelle durch Betreiben des Kompressors 2 durchgeführt wird und die Erwärmung der Fahrgastzelle mittels der Hilfsheizeinrichtung 23 durchgeführt wird, wird Betriebszeit des Kompressors 2 für das Erreichen der Gesamtbetriebsdauer eingespart, und es erfolgt eine entsprechende Zuteilung zum Entfeuchtungsheizmodus, Entfeuchtungskühlmodus, Kühlmodus, Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung, Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung und Batteriekühlungsmodus (allein), wodurch eine Verlängerung des Zeitraums, in dem die Fahrgastzelle klimatisierbar ist, und der Lebensdauer des Fahrzeugs erreicht wird.That is, by not heating the passenger compartment by operating the compressor 2 is carried out and the heating of the passenger compartment by means of the auxiliary heating device 23 is carried out, the operating time of the compressor becomes 2 saved for reaching the total operating time, and there is a corresponding allocation to the dehumidifying heating mode, dehumidifying cooling mode, cooling mode, air conditioning mode (priority) + battery cooling, battery cooling mode (priority) + air conditioning and battery cooling mode (alone), whereby an extension of the period in which the passenger compartment can be air-conditioned, and the service life of the vehicle is reached.

Wenn die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal des Kompressors 2 den oberen Grenzwert SH1 überschreitet, führt der Wärmepumpen-Controller 32 dabei den Hilfserwärmungsheizmodus unter der Bedingung aus, dass die Heizleistung Qmaxptc der Hilfsheizeinrichtung 23 die erforderliche Heizleistung Qtgt erfüllt, weshalb es möglich ist, zugleich eine angenehme Erwärmung der Fahrgastzelle zu erzielen und Betriebszeit des Kompressors 2 einzusparen.When the accumulated operating time CountTotal of the compressor 2 exceeds the upper limit SH1, the heat pump controller performs 32 thereby select the auxiliary heating heating mode on condition that the heating power Qmaxptc of the auxiliary heater 23 the required heating capacity Qtgt is met, which is why it is possible to achieve pleasant warming of the passenger compartment and operating time of the compressor at the same time 2 to save.

(12-4) Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus(12-4) Auxiliary warming dehumidifying heating mode

Wenn in Schritt S4 eine Entfeuchtungsanforderung vorliegt, fährt der Wärmepumpen-Controller 32 mit Schritt S5 fort und führt anstelle des Entfeuchtungsheizmodus den Kühlmodus als Betriebsmodus aus und führt eine Entfeuchtungserwärmung der Fahrgastzelle durch, indem er die Stromversorgung der Hilfsheizeinrichtung 23 einschaltet. In diesem Fall wird auch der Betrieb des Kompressors 2 im Kühlmodus möglichst unterbunden. Indem mittels der Heizeinrichtungssolltemperatur TCO und der Hilfsheizeinrichtungstemperatur Tptc die Stromversorgung der Hilfsheizeinrichtung 23 gesteuert wird, wird die Fahrgastzelle erwärmt. Dadurch wird ein Anstieg der akkumulierten Betriebsdauer des Kompressors 2 unterbunden.If there is a dehumidification request in step S4, the heat pump controller runs 32 proceeds to step S5 and instead of the dehumidifying heating mode executes the cooling mode as the operating mode and executes dehumidifying heating of the passenger compartment by turning off the power supply of the auxiliary heater 23 turns on. In this case, the compressor will also operate 2 prevented if possible in cooling mode. By means of the heating device setpoint temperature TCO and the auxiliary heating device temperature Tptc, the power supply of the auxiliary heating device 23 is controlled, the passenger compartment is heated. This causes an increase in the accumulated operating time of the compressor 2 prevented.

Wenn die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal des Kompressors 2 den oberen Grenzwert SH1 überschreitet und eine Entfeuchtungsanforderung der Fahrgastzelle vorliegt, kann die Wärmepumpe 32 anstelle des Entfeuchtungsheizmodus den Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus ausführen, in dem im Kühlmodus eine Wärmeerzeugung der Hilfsheizeinrichtung 23 bewirkt wird, und die Belastung des Kompressors 2 möglichst gering halten, während zugleich die Fahrgastzelle entfeuchtet werden kann, sodass eine entsprechende Betriebszeit des Kompressors 2 eingespart werden kann.When the accumulated operating time CountTotal of the compressor 2 exceeds the upper limit SH1 and there is a dehumidification request from the passenger compartment, the heat pump 32 instead of the dehumidifying heating mode, execute the auxiliary heating dehumidifying heating mode in which the auxiliary heating device generates heat in the cooling mode 23 and the load on the compressor 2 Keep it as low as possible, while at the same time the passenger compartment can be dehumidified, so that a corresponding operating time of the compressor 2 can be saved.

(12-5) Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus(12-5) Outside air induction auxiliary warming heating mode

Anstelle des Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus kann auch ein in 16 durch die gestrichelte Linie gezeigter Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus ausgeführt werden. Im Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus hält der Wärmepumpen-Controller 32 in Schritt S5A den Kompressor 2 an und stellt in Schritt S5B mittels der Ansaugumschaltklappe 26 die in den Luftkanal 3 eingeleitete Luft zwangsweise auf Außenluft um. Dann führt er eine Entfeuchtungserwärmung der Fahrgastzelle durch, indem er die Stromversorgung der Hilfsheizeinrichtung 23 einschaltet. Auch in diesem Fall erfolgt die Stromversorgungssteuerung der Hilfsheizeinrichtung 23 mittels der Heizeinrichtungssolltemperatur TCO und der Hilfsheizeinrichtungstemperatur Tptc. Auch indem auf diese Weise anstelle des Entfeuchtungsheizmodus eine Entfeuchtung durch Einleiten von Außenluft und eine Erwärmung mittels der Hilfsheizeinrichtung 23 durchgeführt wird, kann der Anstieg der akkumulierten Betriebsdauer des Kompressors 2 stark verringert und Betriebszeit des Kompressors 2 eingespart werden.Instead of the auxiliary warming dehumidifying heating mode, an in 16 outside air introduction auxiliary warming heating mode shown by the broken line can be performed. In the outside air induction auxiliary heating mode, the heat pump controller stops 32 the compressor in step S5A 2 and sets in step S5B by means of the intake switchover flap 26 into the air duct 3 forced air in to outside air. Then he carries out dehumidification heating of the passenger compartment by supplying power to the auxiliary heating device 23 turns on. In this case too, power supply control of the auxiliary heater is performed 23 by means of the heater setpoint temperature TCO and the auxiliary heater temperature Tptc. Also in this way, instead of the dehumidification heating mode, dehumidification by introducing outside air and heating by means of the auxiliary heating device 23 performed, the accumulated operating time of the compressor may increase 2 greatly reduced and operating time of the compressor 2 can be saved.

(12-6) Steuerung zum Senken des oberen Grenzwerts SH1(12-6) Control for lowering the upper limit value SH1

Der Wärmepumpen-Controller 32 der Steuereinrichtung 11 ist sowohl zur Benutzung mit einer Fahrzeugklimaanlage 1, bei der wie im Ausführungsbeispiel eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 bereitgestellt ist, als auch einer Fahrzeugklimaanlage ausgelegt, bei der diese nicht bereitgestellt ist. Auch erkennt der Wärmepumpen-Controller 32 automatisch, ob die Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 bereitgestellt ist. Wenn die Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 bereitgestellt ist, senkt er den oben erörterten oberen Grenzwert SH1 gegenüber dem Fall, dass sie nicht bereitgestellt ist (beispielsweise auf 60 Prozent der Gesamtlebensdauer des Kompressors 2).The heat pump controller 32 the control device 11 is for use with a vehicle air conditioner 1 , in which, as in the exemplary embodiment, a device temperature regulating device 61 is provided, as well as designed a vehicle air conditioning system in which this is not provided. The heat pump controller also recognizes 32 automatically whether the device temperature regulation device 61 is provided. When the device temperature regulation device 61 is provided, it lowers the upper limit SH1 discussed above compared to the case that it is not provided (for example to 60 percent of the total service life of the compressor 2 ).

Bei der Fahrzeugklimaanlage 1, bei der die Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung 61 bereitgestellt ist, ist die Kühlung der Batterie 55 eine wichtige Aufgabe, und durch Senken des oberen Grenzwerts SH1 ist es möglich, die oben erörterte Betriebseinschränkung des Kompressors 2 (Hilfserwärmungsheizmodus, Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus, Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus) frühzeitiger durchzuführen und die Zeit zu verlängern, in der die Batterie 55 unter Verwendung des Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauschers 64 gekühlt werden kann.With the vehicle air conditioning 1 , in which the device temperature regulating device 61 is provided is the cooling of the battery 55 is an important task, and by lowering the upper limit value SH1, it is possible to remove the above-mentioned operating restriction of the compressor 2 (Auxiliary warming heating mode, auxiliary warming dehumidifying heating mode, outside air introduction auxiliary warming heating mode) to be carried out earlier and to extend the time in which the battery 55 using the refrigerant-heat carrier heat exchanger 64 can be cooled.

(12-7) Mitteilung darüber, dass die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal den oberen Grenzwert SH1 überschritten hat(12-7) Notification that the accumulated operating time CountTotal has exceeded the upper limit value SH1

Wenn in Schritt S2 die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal den oberen Grenzwert SH1 überschreitet, zeigt der Wärmepumpen-Controller 32 des Ausführungsbeispiels auf dem Display 53A des Klimatisierungsbedienungsabschnitts 53 wie in 18 gezeigt die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal an. Wenn der Hilfserwärmungsheizmodus, der Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus oder der Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus ausgeführt wird, zeigt er außerdem an, dass der Betrieb des Kompressors 2 eingeschränkt wurde.If the accumulated operating time CountTotal exceeds the upper limit value SH1 in step S2, the heat pump controller shows 32 of the embodiment on the display 53A of the air conditioning operating section 53 as in FIG 18th shows the accumulated operating time CountTotal. Also, when the auxiliary warming heating mode, the auxiliary warming dehumidifying heating mode, or the outside air introducing auxiliary warming heating mode is executed, it indicates that the compressor is operating 2 was restricted.

Indem der Wärmepumpen-Controller 32 auf diese Weise den Mitteilungsvorgang (Anzeige) mittels des Displays 53A ausführt, wenn die akkumulierte Betriebsdauer CountTotal des Kompressors 2 den oberen Grenzwert SH1 überschreitet, kann frühzeitig ein Wartungsvorgang zum Austauschen des Kompressors 2 empfohlen werden. Wenn anstelle des Heizmodus der Hilfserwärmungsheizmodus und anstelle des Entfeuchtungsheizmodus der Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus oder der Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus ausgeführt wird, kann dies dem Benutzer mitgeteilt werden, wodurch die Unannehmlichkeit unnötiger Sorge vermieden werden kann. Wenn ein Wartungsvorgang zum Austauschen des Kompressors 2 durchgeführt wird, wird die akkumulierte Betriebsdauer des Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitts 70 zurückgesetzt.By using the heat pump controller 32 in this way the notification process (display) by means of the display 53A executes when the accumulated operating time CountTotal of the compressor 2 If the upper limit value SH1 is exceeded, a maintenance procedure for replacing the compressor can be carried out at an early stage 2 recommended. If the auxiliary warming heating mode is performed instead of the heating mode and the auxiliary warming dehumidifying heating mode or the outside air introduction auxiliary warming heating mode is performed instead of the dehumidifying heating mode, the user can be notified, thereby avoiding the inconvenience of unnecessary worry. When a maintenance operation to replace the compressor 2 is performed, the accumulated service life of the usage limit index accumulation section becomes 70 reset.

(13) Weitere Indizes, durch die sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt Im oben erörterten Ausführungsbeispiel erfolgte die Beschreibung unter Verwendung der Betriebsdauer des Kompressors 2 als Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt, doch sind als Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt, auch die im Folgenden aufgeführten Werte denkbar, und die Einsatzgrenze kann auf Grundlage eines einzelnen solchen Werts, in Kombination mit der Betriebsdauer oder auf Grundlage aller Werte einschließlich der Betriebsdauer beurteilt werden.(13) Further indices, by which the application limit of the compressor 2 In the embodiment discussed above, the description was made using the operating time of the compressor 2 as an index that shows the compressor's limit of use 2 can be assessed, but are used as an index by which the application limit of the compressor 2 can be assessed, the values listed below are also conceivable, and the application limit can be assessed on the basis of a single such value, in combination with the operating time or on the basis of all values including the operating time.

(13-1) Anzahl der Startvorgänge und Anzahl der Anhaltevorgänge des Kompressors 2(13-1) Number of starts and number of stops of the compressor 2

Beim Start des Kompressors 2 fließt ein vergleichsweise starker Anlassstrom im Motor 99, der die Alterung der Schaltelemente 116U-117W der Wechselrichtervorrichtung 102 vorantreibt. Indem also zum Beurteilen der Einsatzgrenze des Kompressors 2 die Anzahl der Startvorgänge des Kompressors 2 als Index verwendet wird, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt, kann der Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 die Anzahl der Startvorgänge des Kompressors 2 für jeden Betriebsmodus berechnen, und falls die akkumulierte Anzahl der Startvorgänge, die ein Akkumulationswert der Gesamtzahl der Startvorgänge ist, einen festgelegten oberen Grenzwert SH2 überschreitet, kann der Wärmepumpen-Controller 32 die oben unter (12) erörterten Steuerungen und Vorgänge ausführen.When the compressor starts 2 A comparatively strong starting current flows in the motor 99 showing the aging of the switching elements 116U-117W the inverter device 102 drives forward. So by assessing the limits of use of the compressor 2 the number of times the compressor has started 2 is used as an index that defines the compressor's limit of use 2 can judge, the use limit index accumulation section 70 the number of times the compressor has started 2 calculate for each operating mode, and if the accumulated number of starts, which is an accumulation value of the total number of starts, exceeds a set upper limit value SH2, the heat pump controller may 32 perform the controls and operations discussed in (12) above.

Da sich die Anzahl der Startvorgänge auch in der Anzahl der Anhaltevorgänge ausdrücken lässt, kann der Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt 70 durch Verwenden der Anzahl der Anhaltevorgänge des Kompressors 2 als Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt, die Anzahl der Anhaltevorgänge des Kompressors 2 für jeden Betriebsmodus berechnen, und falls die akkumulierte Anzahl der Anhaltevorgänge, die ein Akkumulationswert der Gesamtzahl der Anhaltevorgänge ist, einen festgelegten oberen Grenzwert SH2 überschreitet, kann der Wärmepumpen-Controller 32 die oben unter (12) erörterten Steuerungen und Vorgänge ausführen.Since the number of starting processes can also be expressed in terms of the number of stopping processes, the use limit index accumulation section can 70 by using the number of times the compressor stops 2 as an index that shows the compressor's limit of use 2 lets assess the number of times the compressor has stopped 2 calculate for each operation mode, and if the accumulated number of stops, which is an accumulation value of the total number of stops, exceeds a set upper limit value SH2, the heat pump controller may 32 perform the controls and operations discussed in (12) above.

(13-2) Maß der Veränderung der Temperatur der Schaltelemente 16U-17W der Wechselrichtervorrichtung 102 des Kompressors 2(13-2) Degree of change in temperature of the switching elements 16U-17W of the inverter device 102 of the compressor 2

Wenn Strom in den Schaltelementen 116U-117W der Wechselrichtervorrichtung 102 fließt, erwärmen sich diese, und es ist bekannt, dass ein hohes Maß an Veränderung der Temperatur die Alterung der Schaltelemente 116U-117W vorantreibt. Daher kann beim Beurteilen der Einsatzgrenze des Kompressors 2 das Maß der Veränderung der Temperatur der Schaltelemente 116U-117W als der Index verwendet werden, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt.When current in the switching elements 116U-117W the inverter device 102 flows, these heat up, and it is known that a high degree of change in temperature increases the aging of the switching elements 116U-117W drives forward. Therefore, when judging the limit of use of the compressor 2 the amount of change in the temperature of the switching elements 116U-117W can be used as the index by which the limit of use of the compressor is determined 2 lets judge.

In diesem Fall wird auf Grundlage von Daten zur Temperatur der Schaltelemente 116U-117W, die von der Wechselrichtervorrichtung 102 des Kompressors 2 gesendet werden, beispielsweise wie in 21 durch die gestrichelte Linie gezeigt eine Temperaturveränderung festgelegter Höhe innerhalb einer festgelegten Zeit t1 als ein festgelegter Wert ΔT1 eingestellt, und es wird für jeden Betriebsmodus wie durch die durchgezogene Linie gezeigt die Anzahl der Überschreitungen des festgelegten Werts ΔT1 durch die Temperaturveränderung ΔT innerhalb der festgelegten Zeit t1 berechnet, und falls eine akkumulierte Anzahl, die der Akkumulationswert dieser Anzahl ist, einen festgelegten oberen Grenzwert SH3 überschreitet, so führt der Wärmepumpen-Controller 32 die oben unter (12) erörterten Steuerungen und Vorgänge aus. Dabei liegt keine Beschränkung auf die in 21 gezeigte ansteigende Veränderung der Temperatur vor, und die Beurteilung kann auch anhand einer abfallenden Veränderung der Temperatur erfolgen.In this case, it is based on data on the temperature of the switching elements 116U-117W taken from the inverter device 102 of the compressor 2 be sent, for example as in 21 shown by the broken line, a temperature change of a specified level within a specified time t1 is set as a specified value .DELTA.T1, and it is for each operation mode as shown by the solid line, the number of times If the specified value ΔT1 is exceeded by the temperature change ΔT calculated within the specified time t1, and if an accumulated number, which is the accumulation value of this number, exceeds a specified upper limit value SH3, the heat pump controller performs 32 the controls and processes discussed under (12) above. There is no restriction to the in 21 The increasing change in temperature shown before, and the assessment can also be made on the basis of a decreasing change in temperature.

(13-3) Maß der Veränderung des in den Schaltelementen 16U-17W der Wechselrichtervorrichtung 102 des Kompressors 2 fließenden Stroms(13-3) Amount of change in the in the switching elements 16U-17W of the inverter device 102 of the compressor 2 flowing stream

Es ist bekannt, dass auch ein hohes Maß an Veränderung des in den Schaltelementen 116U-117W der Wechselrichtervorrichtung 102 fließenden Stroms die Alterung der Schaltelemente 116U-117W vorantreibt. Daher kann beim Beurteilen der Einsatzgrenze des Kompressors 2 das Maß der Veränderung des in den Schaltelementen 116U-117W fließenden Stroms als der Index verwendet werden, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt.It is known that there is also a great deal of change in the switching elements 116U-117W of the inverter device 102 the aging of the switching elements 116U-117W drives forward. Therefore, when judging the limit of use of the compressor 2 the degree of change in the switching elements 116U-117W flowing current can be used as the index by which the operating limit of the compressor is determined 2 lets judge.

Auch in diesem Fall wird auf Grundlage von Daten zur Temperatur der Schaltelemente 116U-117W, die von der Wechselrichtervorrichtung 102 des Kompressors 2 gesendet werden, wie ebenfalls in 21 durch die gestrichelte Linie gezeigt eine Veränderung des Stroms von festgelegter Höhe innerhalb einer festgelegten Zeit t1 als ein festgelegter Wert ΔI1 eingestellt, und es wird für jeden Betriebsmodus wie durch die durchgezogene Linie gezeigt die Anzahl der Überschreitungen des festgelegten Werts ΔI1 durch die Stromveränderung ΔI innerhalb der festgelegten Zeit t1 berechnet, und falls eine akkumulierte Anzahl, die der Akkumulationswert dieser Anzahl ist, einen festgelegten oberen Grenzwert SH4 überschreitet, so führt der Wärmepumpen-Controller 32 die oben unter (12) erörterten Steuerungen und Vorgänge aus. Dabei liegt keine Beschränkung auf die in 21 gezeigte ansteigende Veränderung des Stroms vor, und die Beurteilung kann auch anhand einer abfallenden Veränderung des Stroms erfolgen.Also in this case, based on data on the temperature of the switching elements 116U-117W, which are provided by the inverter device 102 of the compressor 2 as also in 21 A change in the current of a specified level within a specified time t1 shown by the dashed line is set as a specified value ΔI1, and the number of times that the specified value ΔI1 is exceeded by the current change ΔI within the is for each operating mode as shown by the solid line calculated time t1, and if an accumulated number, which is the accumulation value of this number, exceeds a specified upper limit value SH4, then the heat pump controller 32 the controls and processes discussed under (12) above. There is no restriction to the in 21 shown increasing change in the current, and the judgment can also be made on the basis of a decreasing change in the current.

(13-4) Maß der Veränderung der Drehzahl des Kompressors 2(13-4) Degree of change in the speed of the compressor 2

Es ist bekannt, dass auch ein hohes Maß an Veränderung der Drehzahl des Motors 99 des Kompressors 2 die Alterung der Schaltelemente 116U-117W vorantreibt. Daher kann beim Beurteilen der Einsatzgrenze des Kompressors 2 das Maß der Veränderung der Drehzahl des Motors 99 des Kompressors 2 als der Index verwendet werden, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors 2 beurteilen lässt.It is known that there is also a great deal of change in the speed of the engine 99 of the compressor 2 the aging of the switching elements 116U-117W drives forward. Therefore, when judging the limit of use of the compressor 2 the amount of change in the speed of the engine 99 of the compressor 2 can be used as the index by which the limit of use of the compressor is determined 2 lets judge.

Auch in diesem Fall wird auf Grundlage von Daten zur Drehzahl des Motors 99, die von der Wechselrichtervorrichtung 102 des Kompressors 2 gesendet werden, wie ebenfalls in 21 durch die gestrichelte Linie gezeigt eine Veränderung der Drehzahl von festgelegter Höhe innerhalb einer festgelegten Zeit t1 als ein festgelegter Wert ΔC1 eingestellt, und es wird für jeden Betriebsmodus wie durch die durchgezogene Linie gezeigt die Anzahl der Überschreitungen des festgelegten Werts ΔC1 durch die Drehzahlveränderung ΔC innerhalb der festgelegten Zeit t1 berechnet, und falls eine akkumulierte Anzahl, die der Akkumulationswert dieser Anzahl ist, einen festgelegten oberen Grenzwert SH6 überschreitet, so führt der Wärmepumpen-Controller 32 die oben unter (12) erörterten Steuerungen und Vorgänge aus. Dabei liegt keine Beschränkung auf die in 21 gezeigte ansteigende Veränderung der Drehzahl vor, und die Beurteilung kann auch anhand einer abfallenden Veränderung der Drehzahl erfolgen.In this case, too, is based on engine speed data 99 taken from the inverter device 102 of the compressor 2 as also in 21 A change in the rotational speed from a specified level within a specified time t1 shown by the dashed line is set as a specified value ΔC1, and the number of times the specified value ΔC1 is exceeded by the speed change ΔC within the for each operating mode, as shown by the solid line specified time t1 is calculated, and if an accumulated number, which is the accumulation value of this number, exceeds a specified upper limit value SH6, the heat pump controller 32 the controls and processes discussed under (12) above. There is no restriction to the in 21 The increasing change in the speed shown before, and the assessment can also be made on the basis of a decreasing change in the speed.

Im Ausführungsbeispiel wurde die vorliegende Erfindung auf die Fahrzeugklimaanlage 1 angewandt, die zusätzlich zu dem Heizmodus den Entfeuchtungsheizmodus, den Entfeuchtungskühlmodus, den Kühlmodus, Modus zur Klimatisierung (Priorität) + Batteriekühlung, Modus zur Batteriekühlung (Priorität) + Klimatisierung, Batteriekühlungsmodus (allein), den Enteisungsmodus und den Batterieerwärmungsmodus ausführt, doch ist die Erfindung von Anspruch 1 nicht darauf beschränkt und kann auch auf eine Fahrzeugklimaanlage angewandt werden, die nur den Heizmodus oder zusätzlich dazu beliebige der obenstehenden Betriebsmodi ausführt.In the exemplary embodiment, the present invention was applied to the vehicle air conditioning system 1 which carries out the dehumidifying heating mode, dehumidifying cooling mode, cooling mode, air conditioning mode (priority) + battery cooling mode, battery cooling mode (priority) + air conditioning, battery cooling mode (alone), defrosting mode and battery heating mode, in addition to the heating mode, is the invention of claim 1 is not limited thereto and can also be applied to a vehicle air conditioner which only executes the heating mode or any of the above operating modes in addition.

Zudem liegt keine Beschränkung auf den Aufbau des Kältemittelkreislaufs R und der Steuereinrichtung 11 des Ausführungsbeispiels vor, und es liegt auf der Hand, dass diese veränderbar sind, solange nicht vom Wesen der Erfindung abgewichen wird.In addition, there is no restriction on the structure of the refrigerant circuit R. and the control device 11 of the exemplary embodiment, and it is obvious that these can be changed as long as there is no departure from the essence of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
FahrzeugklimaanlageVehicle air conditioning
22
Kompressorcompressor
33
LuftkanalAir duct
44th
WärmeableiterHeat sink
66th
externes Expansionsventilexternal expansion valve
77th
externer Wärmetauscherexternal heat exchanger
88th
internes Expansionsventilinternal expansion valve
99
WärmesenkeHeat sink
1111
SteuereinrichtungControl device
2323
Hilfsheizeinrichtung (Hilfserwärmungsvorrichtung)Auxiliary heating device (auxiliary heating device)
3232
Wärmepumpen-Controller (Aufbauelement der Steuereinrichtung)Heat pump controller (structural element of the control device)
4545
Klimatisierungs-Controller (Aufbauelement der Steuereinrichtung)Air conditioning controller (structural element of the control device)
53A53A
Display (Mitteilungsvorrichtung)Display
5555
Batterie (Temperaturregulierungszielobjekt)Battery (temperature regulation target)
6161
GerätetemperaturregulierungsvorrichtungDevice temperature regulating device
6464
Kältemittel-Wärmeträger-Wärmetauscher (Temperaturregulierungszielobjektwärmetauscher)Refrigerant-heat carrier heat exchanger (temperature regulation target heat exchanger)
6868
HilfsexpansionsventilAuxiliary expansion valve
7070
EinsatzgrenzindexakkumulationsabschnittWagering limit index accumulation section
9999
Motorengine
102102
WechselrichtervorrichtungInverter device
116U-117W116U-117W
SchaltelementSwitching element
RR.
KältemittelkreislaufRefrigerant circulation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • JP 2014213765 [0003]JP 2014213765 [0003]
  • JP 5860360 [0003]JP 5860360 [0003]
  • JP 5860361 [0003]JP 5860361 [0003]

Claims (10)

Fahrzeugklimaanlage, umfassend: einen Kompressor zum Verdichten von Kältemittel, einen Luftkanal, in dem einer Fahrgastzelle zugeführte Luft strömt, einen Wärmeableiter, der bewirkt, dass das Kältemittel Wärme abführt und Luft aus dem Luftkanal, die der Fahrgastzelle zugeführt wird, erwärmt wird, einen externen Wärmetauscher, der außerhalb der Fahrgastzelle vorgesehen ist, eine Hilfserwärmungsvorrichtung zum Erwärmen der der Fahrgastzelle zugeführten Luft aus dem Luftkanal, und eine Steuereinrichtung, wobei durch die Steuereinrichtung wenigstens ein Heizmodus ausgeführt wird, wobei nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das aus dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses im externen Wärmetauscher Wärme absorbiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen Einsatzgrenzindexakkumulationsabschnitt aufweist, der einen Index akkumuliert, durch den sich eine Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lässt, und für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index einen oberen Grenzwert überschreitet, anstelle des Heizmodus einen Hilfserwärmungsheizmodus ausführt, in dem der Kompressor angehalten wird und die der Fahrgastzelle zugeführte Luft mittels der Hilfserwärmungsvorrichtung erwärmt wird.A vehicle air conditioning system comprising: a compressor for compressing refrigerant, an air duct in which air supplied to a passenger compartment flows, a heat sink that causes the refrigerant to dissipate heat and air from the air duct supplied to the passenger compartment is heated, an external one Heat exchanger, which is provided outside the passenger compartment, an auxiliary heating device for heating the air supplied to the passenger compartment from the air duct, and a control device, wherein at least one heating mode is executed by the control device, wherein after the removal of heat from the refrigerant that from the compressor was released, in the heat sink and reducing the pressure of the refrigerant from which heat was removed, this absorbs heat in the external heat exchanger, characterized in that the control device has an application limit index accumulation section which accumulates an index through which an application limit of the comp ressors, and in the event that the accumulation value of the index exceeds an upper limit value, instead of the heating mode, executes an auxiliary heating heating mode in which the compressor is stopped and the air supplied to the passenger compartment is heated by the auxiliary heating device. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Index, durch den sich die Einsatzgrenze des Kompressors beurteilen lässt, ein beliebiger von einer Betriebsdauer des Kompressors, einer Anzahl der Startvorgänge des Kompressors, einer Anzahl der Anhaltevorgänge des Kompressors, einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung der Temperatur von Schaltelementen einer Wechselrichtervorrichtung, einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung des in den Schaltelementen fließenden Stroms und einer Anzahl von Überschreitungen eines festgelegten Werts durch ein Maß einer Veränderung der Drehzahl eines Motors des Kompressors oder eine Kombination davon ist.Vehicle air conditioning after Claim 1 , characterized in that the index by which the operating limit of the compressor can be assessed, any one of an operating time of the compressor, a number of starting processes of the compressor, a number of stopping processes of the compressor, a number of times a specified value has been exceeded by a measure a change in the temperature of switching elements of an inverter device, a number of times a specified value has been exceeded by a measure of a change in the current flowing in the switching elements and a number of times a specified value has been exceeded by a measure of a change in the speed of a motor of the compressor, or a combination thereof is. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung für den Fall, dass der Akkumulationswert des Index den oberen Grenzwert überschreitet, den Hilfserwärmungsheizmodus unter der Bedingung ausführt, dass die Heizleistung der Hilfserwärmungsvorrichtung die erforderliche Heizleistung erfüllt.Vehicle air conditioning after Claim 1 or 2 , characterized in that, in the event that the accumulation value of the index exceeds the upper limit value, the control device executes the auxiliary heating heating mode under the condition that the heating capacity of the auxiliary heating device meets the required heating capacity. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmesenke bereitgestellt ist, in der das Kältemittel Wärme absorbiert, um Luft aus dem Luftkanal, die der Fahrgastzelle zugeführt wird, zu kühlen, wobei die Steuereinrichtung zusätzlich zum Heizmodus einen von einem Entfeuchtungsheizmodus, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke und im externen Wärmetauscher Wärme absorbiert, einem Entfeuchtungskühlmodus, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und im externen Wärmetauscher und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke Wärme absorbiert, und einem Kühlmodus, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im externen Wärmetauscher und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke Wärme absorbiert, eine Kombination davon oder alle davon aufweist.Vehicle air conditioning according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that a heat sink is provided in which the refrigerant absorbs heat in order to cool air from the air duct that is supplied to the passenger compartment, wherein the control device, in addition to the heating mode, one of a dehumidifying heating mode, in which after the removal of heat from the refrigerant discharged from the compressor in the heat sink and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, this absorbs heat in the heat sink and in the external heat exchanger, a dehumidification cooling mode in which, after removing heat from the refrigerant that has been discharged from the compressor, in the heat sink and in the external heat exchanger and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, this absorbs heat in the heat sink, and a cooling mode in which, after removing heat from the refrigerant, the has been discharged from the compressor, in the external heat exchanger and reducing the pressure d it comprises refrigerant from which heat has been removed, which absorbs heat in the heat sink, a combination thereof or all thereof. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmesenke bereitgestellt ist, in der das Kältemittel Wärme absorbiert, um Luft aus dem Luftkanal, die der Fahrgastzelle zugeführt wird, zu kühlen, wobei die Steuereinrichtung einen Entfeuchtungsheizmodus, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im Wärmeableiter und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke und im externen Wärmetauscher Wärme absorbiert, und einen Kühlmodus aufweist, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wurde, im externen Wärmetauscher und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses in der Wärmesenke Wärme absorbiert, und in einem Zustand der Überschreitung eines oberen Grenzwerts durch den Akkumulationswert des Index für den Fall, dass eine Entfeuchtungsanforderung für die Fahrgastzelle vorliegt, anstelle des Entfeuchtungsheizmodus einen Hilfserwärmungsentfeuchtungsheizmodus ausführt, in dem im Kühlmodus eine Wärmeerzeugung durch die Hilfserwärmungsvorrichtung bewirkt wird.Vehicle air conditioning according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that a heat sink is provided in which the refrigerant absorbs heat in order to cool air from the air duct that is supplied to the passenger compartment, the control device having a dehumidifying heating mode in which, after removing heat from the refrigerant, the has been discharged from the compressor, in the heat sink and reducing the pressure of the refrigerant, from which heat has been removed, this absorbs heat in the heat sink and in the external heat exchanger, and has a cooling mode in which after removing heat from the refrigerant, which is from the compressor, in the external heat exchanger and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, this absorbs heat in the heat sink, and in a state of exceeding an upper limit value by the accumulation value of the index in the event that a dehumidification request for the passenger compartment is present, instead of the dehumidification heating mode an H carries out auxiliary heating dehumidification heating mode in which heat generation is caused by the auxiliary heating device in the cooling mode. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansaugumschaltklappe bereitgestellt ist, die die in den Luftkanal einströmende Luft zwischen Innenluft und Außenluft steuert, wobei die Steuereinrichtung in einem Zustand der Überschreitung eines oberen Grenzwerts durch den Akkumulationswert des Index für den Fall, dass eine Entfeuchtungsanforderung für die Fahrgastzelle vorliegt, anstelle des Entfeuchtungsheizmodus einen Außenlufteinleitungshilfserwärmungsheizmodus ausführt, in dem der Kompressor angehalten wird, Außenluft zwangsweise in den Luftkanal eingeleitet wird und eine Wärmeerzeugung durch die Hilfserwärmungsvorrichtung bewirkt wird.Vehicle air conditioning according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that an intake switchover flap is provided which controls the air flowing into the air duct between inside air and outside air, the control device in a state in which an upper limit value is exceeded by the accumulation value of the index in the event that there is a dehumidification request for the passenger compartment , executes, instead of the dehumidification heating mode, an outside air introduction auxiliary heating heating mode in which the compressor is stopped, outside air is forcibly introduced into the air passage, and heat generation is caused by the auxiliary heating device. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist, die einen Temperaturregulierungszielobjektwärmetauscher aufweist, der mittels Kältemittel ein im Fahrzeug bereitgestelltes Temperaturregulierungszielobjekt kühlt, wobei die Steuereinrichtung einen Betriebsmodus aufweist, in dem nach dem Abführen von Wärme aus dem Kältemittel, das vom Kompressor abgegeben wurde, im externen Wärmetauscher und Reduzieren des Drucks des Kältemittels, von dem Wärme abgeführt wurde, dieses am Temperaturregulierungszielobjektwärmetauscher Wärme absorbiert, wodurch das Temperaturregulierungszielobjekt gekühlt wird.Vehicle air conditioning according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that a device temperature regulating device is provided which has a temperature regulating target object heat exchanger which cools a temperature regulating target object provided in the vehicle by means of refrigerant, the control device having an operating mode in which, after removing heat from the refrigerant discharged from the compressor, in external heat exchanger and reducing the pressure of the refrigerant from which heat has been removed, it absorbs heat at the temperature regulation target heat exchanger, thereby cooling the temperature regulation target. Fahrzeugklimaanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung beurteilt, ob eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist oder nicht, und für den Fall, dass eine Gerätetemperaturregulierungsvorrichtung bereitgestellt ist, den oberen Grenzwert gegenüber dem Fall ihrer Nichtbereitstellung senkt,Vehicle air conditioning after Claim 7 , characterized in that the control device judges whether a device temperature regulating device is provided or not, and in the event that a device temperature regulating device is provided, lowers the upper limit value compared to the case where it is not provided, Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine festgelegte Mitteilungsvorrichtung bereitgestellt ist, wobei die Steuereinrichtung für den Fall, dass der Akkumulationswert des Indexes einen oberen Grenzwert überschreitet, einen festgelegten Mitteilungsvorgang mittels der Mitteilungsvorrichtung ausführt.Vehicle air conditioning according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that a specified notification device is provided, the control means performing a specified notification process by means of the notification device in the event that the accumulation value of the index exceeds an upper limit value. Fahrzeugklimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfserwärmungsvorrichtung durch eine elektrische Heizeinrichtung ausgebildet ist.Vehicle air conditioning according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the auxiliary heating device is formed by an electrical heating device.
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