车辆空调装置制造方法
【专利摘要】[目的]本发明涉及一种可以在太阳辐射强时提高乘员的舒适度的车辆空调装置。[方案]本发明包括：送风机（32），其产生吹送空气；加热热交换器（36），其通过执行吹送空气与热介质之间的热交换而加热吹送空气；控制单元（50），其确定送风机（32）的操作率；以及空气出口模式切换构件（39d、39e、39f），其通过切换从多个出口（39a、39b、39c）吹送出的空气流的比率而在多个空气出口模式之间切换，多个出口包括将吹送空气吹向乘客的上身的面部空气出口（39a）和将吹送空气吹向乘客的下身的脚部空气出口（39b）。控制单元（50）：基于热介质的温度限制送风机（32）的操作率；以及当空气出口模式是双向配风模式时放宽对送风机（32）的操作率的限制，在双向配风模式下吹送空气从面部空气出口（39a）和脚部空气出口（39b）两者吹送出。
【专利说明】车辆空调装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于车辆的空调。
【背景技术】
[0002]在常规的用于车辆的空调中，执行以下控制:当发动机冷却水温度不高于预定的温度时，停止送风机；当发动机冷却水温度变得高于预定的温度时，起动送风机；以及，当发动机冷却水温度升高时，增大从送风机吹送的空气量(例如，参照PTLl )。这抑制了当例如加热器起动时发动机冷却水温度低的情况下由于送风机将未充分加热的空气吹送至乘员的脚而使车辆的乘员感到不温暖。
[0003]{引用列表}
[0004]{专利文献}
[0005][PTL I]
[0006]日本专利申请公报N0.2769073
【发明内容】
[0007][技术问题]
[0008]然而，当采用在PTLl中描述的发明时，需要升高发动机冷却水(用于加热吹送空气的热介质)的温度以便增大空气流动速率。因此，如果发动机冷却水的温度是低的，则由于来自面部空气出口的空气流动速率在双向配风模式下是非常小的，乘员在强的太阳辐射的情况下在上身(尤其是面部)处感觉到热并且损失了舒适感。
[0009]鉴于前述情况，本发明的目的是提供一种用于车辆的空调，该空调能够在太阳辐射强时提高乘员的舒适度。
[0010][问题的解决方案]
[0011]为了实现该目的，本发明的第一方面包括:送风机(32)，该送风机(32)产生吹送空气；加热热交换器(36 )，加热热交换器(36 )通过吹送空气与热介质之间的热交换而加热吹送空气；控制装置(50)，该控制装置(50)确定送风机(32)的利用率；以及空气出口模式切换装置(39d、39e、39f)，该空气出口模式切换装置(39d、39e、39f)通过切换从多个出口(39a、39b、39c )吹送出的空气流的比例而在多个空气出口模式之间切换，多个出口( 39a、39b、39c)包括将吹送空气吹向乘员的上身的面部空气出口(39a)和将吹送空气吹向乘员的下身的脚部空气出口(3%)，其中，控制装置(50):基于热介质的温度限制送风机(32)的利用率；以及当空气出口模式是双向配风模式时放宽对送风机(32)的利用率的限制，在双向配风模式下吹送空气从面部空气出口(39a)和脚部空气出口(39b)两者吹送出。
[0012]根据这个方面，放宽了对送风机(32)的利用率的限制。因此，即使热介质的温度不是足够的高也能够增加从面部空气出口吹送出的空气流的量。因此，能够提高在太阳辐射强时乘员的舒适度。
[0013]在本发明的根据第一方面的第二方面中，控制装置(50):基于空气调节载荷确定送风机(32)的利用率；基于热介质的温度确定利用率的上限；限制送风机(32)的利用率使得当空气出口模式为吹送空气至少从脚部空气出口(39b)吹送出的模式时送风机(32)的利用率等于或小于上限；以及当空气出口模式为双向配风模式时将上限确定为等于或大于基于空气调节载荷而确定的送风机(32)的利用率。
[0014]这使得能够在双向配风模式下时消除由热介质的温度所导致的对送风机(32)的利用率的限制的作用。因此，能够确定地提高从面部空气出口(39a)吹送出的空气流的量。
[0015]在本发明的根据第一方面或第二方面的第三方面中，即使空气出口模式为双向配风模式，当发动机冷却水温度比特定温度小时，控制装置(50)也不放宽对送风机(32)的利用率的限制。
[0016]通过这种操作，能够在发动机冷却水温度比特定温度小时防止从脚部空气出口吹送出的空气流的量增大。因此，当吹送空气温度非常低时能够减弱乘员的下述感觉:他/她的脚接收到冷风。
[0017]本发明的根据第三方面的第四方面包括对吹送空气进行加热的辅助加热装置
(37)，其中，控制装置(50)将特定温度设定成使得当辅助加热装置操作时的特定温度比当辅助加热装置未操作时的特定温度小。
[0018]通过这种操作，即使热介质的温度是低的仍能够在辅助加热装置(37 )操作时放宽对送风机(32)的利用率的限制。此外，当辅助加热装置(37)操作时，即使热介质的温度是低的仍能够增大吹送空气温度。因此，减弱了乘员的下述感觉:他/她的脚接收到冷风。因此，当太阳辐射强时能够在不损害乘员的关于他/她处于温室的感觉的情况下提高乘员的舒适度。
[0019]在本发明的根据第一方面至第四方面中的任一个方面的第五方面中，控制装置
(50):当空气出口模式为双向配风模式时基于热介质的温度限制送风机(32)的利用率；当空气出口模式为吹送空气从面部空气出口(39a)吹送出的面部模式时，与当处于双向配风模式时相比，减小对送风机(32)的利用率的限制；并且将空气出口模式控制成使得:随着日照量的增大，变得更不可能将空气出口模式确定为双向配风模式，并且变得更有可能将空气出口模式确定为面部模式。
[0020]在本发明的第六方面中，包括:送风机(32)，该送风机(32)产生吹送空气；加热热交换器(36)，加热热交换器(36)通过吹送空气与热介质之间的热交换而加热吹送空气；空气出口模式切换装置(39d、39e、39f)，该空气出口模式切换装置(39d、39e、39f )通过切换从多个出口(39a、39b、39c)吹送出的空气流的比例而在多个空气出口模式之间切换，多个出口(39a、39b、39c)包括将吹送空气吹向乘员的上身的面部空气出口(39a)和将吹送空气吹向乘员的下身的脚部空气出口(39b);以及控制装置(50)，该控制装置(50)确定送风机(32 )的利用率和空气出口模式，其中，控制装置(50 ):当空气出口模式是双向配风模式——在双向配风模式下吹送空气从面部空气出口(39a)和脚部空气出口(39b)两者吹送出——时基于热介质的温度限制送风机(32)的利用率；当空气出口模式为吹送空气从面部空气出口(39a)吹送出的面部模式时，与当处于双向配风模式时相比，减小对送风机(32)的利用率的限制；以及将空气出口模式控制成使得:随着日照量的增大，变得更不可能将空气出口模式确定为双向配风模式，并且变得更有可能将空气出口模式确定为面部模式。
[0021]通过这种操作，日照量越大，空气出口模式越不可能确定为双向配风模式，并且空气出口模式越有可能确定为面部模式。因此，能够在太阳辐射强时通过增大从面部空气出口(39a)吹送的空气流的量而提高乘员的舒适度。
[0022]此外，由于在面部模式下从脚部空气出口(39b)吹送出的空气流量的比例比在双向配风模式下的从脚部空气出口(39b)吹送出的空气流量的比例小，如果空气出口模式更可能确定为面部模式，能够减弱乘员的下述感觉:他/她的脚接收到冷风。
[0023]在本发明的根据第六方面的第七方面中，控制装置(50):基于空气调节载荷确定送风机(32)的利用率；并且根据日照量的增大，缩窄空气出口模式确定为双向配风模式时的空气调节载荷的范围，并且扩宽空气出口模式确定为面部模式时的空气调节载荷的范围。
[0024]通过这种操作，日照量变得越大，空气出口模式越不可能确定为双向配风模式，并且空气出口模式越有可能确定为面部模式。
[0025]权利要求书和这里描述的装置的带括号的附图标记与稍后在“【具体实施方式】”部分中描述的具体装置的附图标记相关联。
【专利附图】
【附图说明】
[0026][图1]
[0027]图1为示出了根据本发明的第一实施方式的用于车辆的空调的冷却模式的制冷剂回路的整体构型的图示。
[0028][图2]
[0029]图2为示出了根据第一实施方式的用于车辆的空调的加热模式的制冷剂回路的整体构型的图示。
[0030][图3]
[0031]图3为示出了根据第一实施方式的用于车辆的空调的第一除湿模式的制冷剂回路的整体构型的图示。
[0032][图4]
[0033]图4为示出了根据第一实施方式的用于车辆的空调的第二除湿模式的制冷剂回路的整体构型的图示。
[0034][图5]
[0035]图5为示出了根据第一实施方式的用于车辆的空调的电气控制部分的框图。
[0036][图6]
[0037]图6为示出了根据第一实施方式的PTC加热器的回路图。
[0038][图7]
[0039]图7为示出了通过根据第一实施方式的用于车辆的空调执行的控制过程的流程图。
[0040][图8]
[0041]图8为示出了通过根据第一实施方式的用于车辆的空调执行的控制过程的主要部分的流程图。
[0042][图9]
[0043]图9为示出了通过根据第一实施方式的用于车辆的空调执行的控制过程的另一主要部分的流程图。
[0044][图10]
[0045]图10为示出了通过根据第一实施方式的用于车辆的空调执行的控制过程的另一主要部分的流程图。
[0046][图11]
[0047]图11为示出了根据第一实施方式的电磁阀在各种操作模式下的操作状态的表格。
[0048][图12]
[0049]图12为示出了根据本发明的第二实施方式的用于车辆的空调的整体构型的图
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【具体实施方式】
[0050]现在将参照附图对本发明的实施方式进行描述。在描绘实施方式的附图中，彼此相同或等同的部分由相同的附图标记指示。
[0051](第一实施方式)
[0052]现在将参照图1至图11对本发明的第一实施方式进行描述。图1至图4为示出了根据第一实施方式的用于车辆的空调的整体构型的图示。图5为示出了用于车辆的空调I的电气控制部分的框图。在本实施方式中，用于车辆的空调应用至需要来自内燃发动机EG和来自驱动电动马达的用于使车辆行驶的驱动力的混合动力车辆。
[0053]根据本实施方式的混合动力车辆是所谓的插电式混合动力车辆,该插电式混合动力车辆能够在车辆停止时利用由外部电源(商用电源)供给的电对混合动力车辆的电池81充电。如果当车辆在行驶前停止时通过外部电源对电池81充电，使得行驶刚开始时保留在电池81中的电力的量不小于预定的驱动基准量，则插电式混合动力车辆主要通过使用由驱动电动马达产生的驱动力行驶(该驱动模式被称作为EV驱动模式)。
[0054]另一方面，如果当车辆行驶时保留在电池81中的电力的量小于预定的驱动基准量，则插电式混合动力车辆主要通过使用由发动机EG产生的驱动力行驶(该驱动模式被称为HV驱动模式)。插电式混合动力车辆在如上文描述的EV驱动模式与HV驱动模式之间切换以实现提高的燃料经济性，或更具体地，使得发动机EG比单独从发动机EG获取用于使车辆行驶的驱动力的普通车辆消耗更小的燃料量。
[0055]EV驱动模式为车辆主要通过使用从驱动电动马达输出的驱动力而行驶时的驱动模式。然而，如果在EV驱动模式下车辆驱动载荷是高的，则发动机EG操作以辅助该驱动电动马达。同时，HV驱动模式为车辆主要通过使用从发动机EG输出的驱动力而行驶时的驱动模式。然而，类似地，如果在HV驱动模式下车辆驱动载荷是高的，则该驱动电动马达操作以辅助该发动机EG。发动机EG的上述操作和驱动电动马达的上述操作通过发动机控制装置(未示出)控制。
[0056]而且，从发动机EG输出的驱动力不仅用于使车辆行驶而且用于操作发电机80。由发电机80产生的电力和从外部电源供给的电力能够储存在电池81中。储存在电池81中的电力不仅能够供给至驱动电动马达而且能够供给至各种车载设备，诸如用于车辆的空调I的部件。[0057]现在将详细描述根据本实施方式的用于车辆的空调I的构型。用于车辆的空调I不仅能够在车辆行驶期间在车辆的车厢中提供普通的空气调节，而且能够提供预空气调节以便当乘员进入车辆之前电池81通过外部电源充电时在车厢中提供空气调节。
[0058]用于车辆的空调I具有蒸汽压缩式制冷循环部10，该蒸汽压缩式制冷循环部10在普通空气调节和预空气调节期间选择性地使用用于用以对车厢进行冷却的冷却模式((COOL)冷循环)的制冷剂回路、用于用以对车厢进行加热的加热模式((HOT)热循环)的制冷剂回路、用于用以对车厢进行除湿的第一除湿模式(DRY-EVA循环)的制冷剂回路、以及用于用以对车厢进行除湿的第二除湿模式(DRY-ALL循环)的制冷剂回路。
[0059]图1至图4使用实心箭头来指示制冷剂在冷却模式、加热模式、第一除湿模式或第二除湿模式下的流动。第一除湿模式为除湿能力优先于加热能力的除湿模式，而第二除湿模式为加热能力优先于除湿能力的除湿模式。因此，第一除湿模式可以被称为低温除湿模式或简单除湿模式，而第二除湿模式可以被称为高温除湿模式或除湿加热模式。
[0060]制冷循环部10包括例如压缩机11、室内冷凝器12、室内蒸发器26、恒温膨胀阀27、固定节流阀14、以及多个电磁阀13、17、20、21、24 (在本实施方式中为五个电磁阀)。室内冷凝器12和室内蒸发器26用作室内热交换器。恒温膨胀阀27和固定节流阀14用作用于使制冷剂解压和膨胀的压力减小装置。电磁阀13、17、20、21、24用作制冷剂回路选择装置。制冷循环部10用作用于调节吹送至车厢中的空气的温度的温度调节装置。
[0061]而且，制冷循环部10使用普通的氟利昂制冷剂并且构成了亚临界制冷循环部，在该亚临界制冷循环部中，制冷剂压力的高压力侧不超过制冷剂压力的临界压力。此外，用于润滑压缩机11的冷冻机油与制冷剂混合。冷冻机油的一部分与制冷剂一起通过该循环部而循环。
[0062]压缩机11设置在发动机室中。在制冷循环部10中，压缩机11吸取、压缩并且排放制冷剂。压缩机11构造为电动压缩机，在电动压缩机中，电动马达Ilb驱动具有固定的排放容量的固定容量压缩机构11a。具体地，涡旋式压缩机构、叶片式压缩机构以及各种其他压缩机构可以用作固定容量压缩机构11a。
[0063]电动马达Ilb为AC (交流)马达，该AC马达的操作(旋转速度)通过从逆变器61输出的AC电压来控制。逆变器61还输出具有与从稍后描述的空气调节控制设备50输出的控制信号相对应的频率的AC电压。该旋转速度控制改变了压缩机11的制冷剂排放能力。因此，电动马达Ilb构成用于改变压缩机11的排放能力的装置。
[0064]压缩机11的排放侧连接至室内冷凝器12的制冷剂入口侧。室内冷凝器12为设置在壳体31中的加热热交换器——该壳体31在用于车辆的空调的室内空气调节单元30中形成用于吹送至车厢中的空气的空气通路，并且该加热热交换器通过分布在室内冷凝器12中的制冷剂与穿过稍后描述的室内蒸发器26之后的吹送空气之间的热交换而加热吹送空气。稍后将详细描述室内空气调节单元30。
[0065]室内冷凝器12的制冷剂出口侧连接至电动三通阀13。电动三通阀13为制冷剂回路选择装置，该制冷剂回路选择装置的操作通过从空气调节控制设备50输出的控制电压而控制。
[0066]更具体地，在供给电力时的通电状态下，电动三通阀13切换至制冷剂回路，该制冷剂回路将室内冷凝器12的制冷剂出口侧连接至固定节流阀14的制冷剂入口侧。在电力的供给被关闭的断电状态下，电动三通阀13切换至制冷剂回路，该制冷剂回路将室内冷凝器12的制冷剂出口侧连接至第一三通接头15的一个制冷剂流入出口。
[0067]固定节流阀14为用于加热和除湿的解压装置，该解压装置在加热模式、第一除湿模式或第二除湿模式下使流出电动三通阀13的制冷剂解压和膨胀。毛细管、孔口等可以用作固定节流阀14。明显地，可以采用电动可变节流阀机构作为用于加热和除湿的解压装置，该电动可变节流阀机构的节流阀通路面积通过从空气调节控制设备50输出的控制信号来调节。固定节流阀14的制冷剂出口侧连接至稍后描述的第三三通接头23的制冷剂流入出□。
[0068]第一三通接头15具有三个制冷剂流入出口并且用作用于使制冷剂流动通路进行分支的接头。该三通接头可以通过将制冷剂管结合或通过将多个制冷剂通路附接至金属块或塑料块而形成。第一三通接头15的另一制冷剂流入出口连接至室外热交换器16的一个制冷剂流入出口。第一三通接头15的又一制冷剂流入出口连接至低电压电磁阀17的制冷剂入口侧。
[0069]低电压电磁阀17包括阀体和螺线管(线圈)，阀体打开和关闭制冷剂流动通路，螺线管驱动阀体。低电压电磁阀17用作制冷剂回路选择装置，该制冷剂回路选择装置的操作通过从空气调节控制设备50输出的控制电压来控制。更具体地，低电压电磁阀17构造成在通电状态下打开并且在断电状态下关闭的所谓的常闭阀。
[0070]低电压电磁阀17的制冷剂出口侧通过第一止回阀18连接至稍后描述的第五三通接头28的一个制冷剂流入出口。第一止回阀18允许制冷剂沿单一方向从低电压电磁阀17侧流动至第五三通接头28侦U。
[0071]室外热交换器16设置在发动机室中以提供在内部分布的制冷剂与外部空气(从车厢的外侧吸进的并且从送风机风扇16a供给的空气)之间的热交换。送风机风扇16a为电动送风机，该电动送风机的旋转速度(吹送空气的量)通过从空气调节控制设备50输出的控制电压来控制。
[0072]还应当指出的是，根据本实施方式的送风机风扇16a将外部空气不仅供给至室外热交换器16而且还供给至消散用于发动机EG的冷却水的热的散热器(未示出)。具体地，从车厢的外侧吸进从送风机风扇16a供给的空气流动至室外热交换器16并且随后流动至散热器。散热器连接至冷却水管路，冷却水管路形成了在图1至图4中由虚线指示的冷却水回路40。稍后将描述冷却水回路40。
[0073]冷却水泵设置在冷却水回路中以使冷却水循环，该冷却水回路通过图1至图4中的虚线指示。冷却水泵40a为电动水泵，该电动水泵的旋转速度(冷却水循环容积)通过从空气调节控制设备50输出的控制电压来控制。
[0074]室外热交换器16的另一制冷剂流入出口连接至第二三通接头19的一个制冷剂流入出口。第二三通接头19的基本构型与第一三通接头15的基本构型相同。第二三通接头19的另一制冷剂流入出口连接至高电压电磁阀20的制冷剂入口侧。第二三通接头19的又一制冷剂流入出口连接至热交换器切断电磁阀21的一个制冷剂流入出口。
[0075]高电压电磁阀20和热交换器切断电磁阀21为制冷剂回路选择装置，该制冷剂回路选择装置的操作通过从空气调节控制设备50输出的控制电压来控制。高电压电磁阀20和热交换器切断电磁阀21具有与低电压电磁阀17相同的基本构型。然而，高电压电磁阀20和热交换器切断电磁阀21构造成在通电状态下关闭并且在断电状态下打开的所谓的常开阀。
[0076]高电压电磁阀20的制冷剂出口侧通过第二止回阀22连接至稍后描述的恒温膨胀阀27的节流阀机构部的入口侧。第二止回阀22允许制冷剂沿单一方向从高电压电磁阀20侧流动至恒温膨胀阀27侦U。
[0077]热交换器切断电磁阀21的另一制冷剂流入出口连接至第三三通接头23的一个制冷剂流入出口。第三三通接头23具有与第一三通接头15相同的基本构型。第三三通接头23的另一制冷剂流入出口连接至如早先提到的固定节流阀14的制冷剂出口侧。第三三通接头23的又一制冷剂流入出口连接至除湿电磁阀24的制冷剂入口侧。
[0078]除湿电磁阀24为制冷剂回路选择装置，该制冷剂回路选择装置的操作通过从空气调节控制设备50输出的控制电压来控制。除湿电磁阀24的基本构型与低电压电磁阀17的基本构型相同。除湿电磁阀24也构造为常闭阀。根据本实施方式的制冷剂回路选择装置通过多个(五个)电磁阀——即，电动三通阀13、低电压电磁阀17、高电压电磁阀20、热交换器切断电磁阀21以及除湿电磁阀24—形成，该多个电磁阀在电力的供给被切断时被置于预限定的打开状态或关闭状态。
[0079]除湿电磁阀24的制冷剂出口侧连接至第四三通接头25的一个制冷剂流入出口。第四三通接头25具有与第一三通接头15相同的基本构型。第四三通接头25的另一制冷剂流入出口连接至恒温膨胀阀27的节流阀机构部的出口侧。第四三通接头25的又一制冷剂流入出口连接至室内蒸发器26的制冷剂入口侧。
[0080]室内蒸发器26为冷却热交换器，该冷却热交换器安装在室内空气调节单元30的壳体31中并且相对于吹送空气流设置在室内冷凝器12的上游以通过分布在室内蒸发器26中的制冷剂与吹送空气之间的热交换而冷却吹送空气。
[0081]室内蒸发器26的制冷剂出口连接至恒温膨胀阀27的热敏部的入口侧。恒温膨胀阀27为用于冷却的压力减小装置，该压力减小装置使从节流阀机构部的入口流入内部中的制冷剂解压和膨胀，并且使得制冷剂流出节流阀机构部的出口。
[0082]更具体地，根据本实施方式的恒温膨胀阀27为置于外壳中的内部压力平衡膨胀阀，该内部压力平衡膨胀阀包括热敏部27a和可变节流阀机构部27b。热敏部27a根据在室内蒸发器26的出口侧处的制冷剂的温度和压力来检测在室内蒸发器26的出口侧处的制冷剂的过热程度。可变节流阀机构部27b根据热敏部27a的位移调节节流阀通路面积(制冷剂流动速率)，使得在室内蒸发器26的出口侧处的制冷剂的过热程度在预定的范围内。
[0083]恒温膨胀阀27的热敏部的出口侧连接至第五三通接头28的一个制冷剂流入出口。第五三通接头28的基本构型与第一三通接头15的基本构型相同。第五三通接头28的另一制冷剂流入出口连接至如早先提到的第一止回阀18的制冷剂出口侧。第五三通接头28的又一制冷剂流入出口连接至蓄存器29的制冷剂入口侧。
[0084]蓄存器29为低压力侧气液分离器，该低压力侧气液分离器接收来自第五三通接头28的制冷剂，将所接收的制冷剂分离成气体和液体，并且储存多余的制冷剂。蓄存器29的气相制冷剂出口连接至压缩机11的制冷剂入口。
[0085]现在将描述室内空气调节单元30。室内空气调节单元30设置在车厢的最前部处的仪表盘内侧。作为室内空气调节单元30的外部壳的壳体31容置了例如送风机32、室内蒸发器26、室内冷凝器12、加热器芯36以及PTC加热器37。
[0086]壳体31形成用于吹送至车厢中的空气的通路，该壳体31在一定程度上是弹性的，并且壳体31由在强度方面优越的树脂(例如，聚丙烯)成型而成。内部/外部空气转换盒(未示出)相对于吹送空气流设置在壳体31内的最上游端处以选择性地引入内部空气(在车厢内侧的空气)和外部空气(在车厢外侧的空气)。
[0087]更具体地，内部/外部空气转换盒设置有用于将内部空气引入至壳体31中的内部空气引入口和用于将外部空气引入至壳体31中的外部空气引入口。而且，在内部/外部空气转换盒中设置有内部/外部空气转换门用以出于改变内部空气引入量与外部空气引入量之间的比率的目的而连续地调节内部空气引入口的开口面积和外部空气引入口的开口面积。
[0088]因此，内部/外部空气转换门构成空气引入量改变装置，该空气引入量改变装置用于出于改变引入至壳体31中的内部空气量与引入至外壳31中的外部空气量之间比率的目的而选择空气入口模式。更具体地，内部/外部空气转换门通过用于内部/外部空气转换门的电动致动器62来驱动。电动致动器62的操作通过从空气调节控制设备50输出的控制信号来控制。
[0089]能够选择三种不同的空气入口模式:内部空气模式、外部空气模式以及内部/外部空气混合模式。内部空气模式完全地打开内部空气引入口并且完全地关闭外部空气引入口以将内部空气引入至壳体31中。外部空气模式完全地关闭内部空气引入口并且完全地打开外部空气引入口以将外部空气引入至壳体31中。介于内部空气模式与外部空气模式之间的内部/外部空气混合模式出于连续地改变内部空气引入量与外部空气引入量之间的比率的目的而连续地调节内部空气引入口的开口面积和外部空气引入口的开口面积。
[0090]送风机32设置在内部/外部空气转换盒的相对于空气流的下游并且送风机32被操作成使得通过内部/外部空气转换盒吸进的空气被吹送至车厢中。送风机32为电动送风机，该电动送风机使用电动马达以驱动多叶片离心式风扇(西洛克风扇)。送风机32的旋转速度(利用率，即操作率)通过从空气调节控制设备50输出的控制电压来控制。因此，空气调节控制设备50构成送风机控制装置。
[0091]上述的室内蒸发器26设置在送风机32的相对于空气流的下游。此外，在室内蒸发器26的相对于空气流的下游形成有空气通路和混合空间35，该空气通路例如为用于产生穿过室内蒸发器26之后的空气流的加热冷空气通路33和冷空气旁通通路34，该混合空间35使流出加热冷空气通路33的空气与流出冷空气旁通通路34的空气混合。
[0092]在加热冷空气通路33中，相对于吹送空气流的方向依给定次序布置有加热器芯
36、室内冷凝器12以及PTC加热器37，其中，加热器芯36、室内冷凝器12以及PTC加热器37构成了用于对穿过室内蒸发器26之后的空气进行加热的加热装置。加热器芯36连接至构成了冷却水回路40的冷却水管路，并且加热器芯36用作加热热交换器，该加热热交换器通过用于发动机EG的冷却水(热介质)与穿过室内蒸发器26之后的空气之间的热交换来对穿过室内蒸发器26之后的空气进行加热。
[0093]现在将描述冷却水回路40。冷却水回路40使冷却水循环以冷却发动机EG。泵送冷却水的电动冷却水泵40a设置在冷却水回路40的冷却水管路中。冷却水泵40a的旋转速度(水泵送能力)通过从空气调节控制设备50输出的控制电压来控制。[0094]当空气调节控制设备50操作冷却水泵40a时，通过发动机EG的废热进行加热的冷却水流入散热器或加热器芯36中。随后，冷却水通过散热器或通过加热器芯36冷却并且返回至发动机EG。
[0095]换言之，冷却水为通过加热器芯36对吹送至车厢中的空气进行加热的热源介质。冷却水回路40的在图1至图4中通过虚线指示的下述部分构成了用于调节吹送空气的温度的温度调节装置:该部分为用于将冷却水从冷却水泵40a经由加热器芯36和发动机EG循环至冷却水泵40a的回路。
[0096]PTC加热器37为包括PTC元件(正温度系数热敏电阻)并且用作辅助加热装置的电加热器。当电力供给至PTC元件时，PTC加热器37产生热并且对穿过室内冷凝器12之后的空气进行加热。本实施方式使用PTC加热器37的多个单元(实际上为三个PTC加热器)。空气调节控制设备50通过改变PTC加热器37的通电单元的数量来控制PTC加热器37的整体加热能力(利用率，即操作率)。
[0097]更具体地，PTC加热器37包括如图6示出的多个(在本实施方式中为三个)PTC加热器37a、37b、37c。图5为示出了根据本实施方式的PTC加热器37的电连接的回路图。操作根据本实施方式的PTC加热器37所需要的电力消耗低于在制冷循环部10中的压缩机11进行操作所需要的电力消耗。
[0098]如图6所示，每一个PTC加热器37a、37b、37c的正接线端侧连接至电池81，而负接线端侧经由包括在每个PTC加热器37a、37b、37c中的相对应的开关元件SWl、SW2、SW3而连接至接地侧。每个开关元件SWl、SW2、SW3使包括在每个PTC加热器37a、37b、37c中的每个PTC元件h 1、h2、h3在通电状态(接通状态)和断电状态(断开状态)之间切换。
[0099]每个开关元件SW1、SW2、SW3的操作通过从空气调节控制设备50输出的控制信号来独立地控制。因此，空气调节控制设备50使每个开关元件SW1、SW2、SW3在通电状态和断电状态之间独立地切换。因此，PTC加热器37a、37b、37c能够选择性地通电以发挥其加热能力从而改变PTC加热器37的整体加热能力。
[0100]同时，冷空气旁通通路34为用于将穿过室内蒸发器26之后的空气直接引入至混合空间35中的空气通路，该空气通路绕开了加热器芯36、室内冷凝器12以及PTC加热器
37。因此，在混合空间35中混合的吹送空气的温度随着穿过加热冷空气通路33的空气量与穿过冷空气旁通通路34的空气量的比率而变化。
[0101]这种情况下，本实施方式使用空气混合门38。空气混合门38设置在室内蒸发器26的相对于空气流的下游并且朝向加热冷空气通路33的入口和冷空气旁通通路34的入口设置，从而连续地改变引入至加热冷空气通路33的冷空气量与引入至冷空气旁通通路34的冷空气量之间的比率比例。
[0102]因此，空气混合门38构成了用于调节混合空间35中的空气温度(吹送至车厢中的空气的温度)的温度调节装置。更具体地，空气混合门38通过用于空气混合门的电动致动器63来驱动。电动致动器的操作63通过从空气调节控制设备50输出的控制信号来控制。
[0103]而且，空气出口 39设置在壳体31的相对于吹送空气流的最下游端部处。空气出口将进行了温度调节的吹送空气从混合空间35吹送至作为冷却目标空间的车厢中。具体地，设置了三种不同的空气出口:面部空气出口、脚部空气出口以及除霜器空气出口(它们均未示出)。面部空气出口将经空气调节的空气吹向车厢中的乘员的上身。脚部空气出口将经空气调节的空气吹向乘员的下身(尤其是脚部)。除霜器空气出口将经空气调节的空气吹向车辆的挡风玻璃的内表面。
[0104]此外，面部门(未示出)、脚部门(未示出)以及除霜器门(未示出)分别设置在面部空气出口、脚部空气出口以及除霜器空气出口的相对于空气流的上游。面部门调节面部空气出口的开口面积。脚部门调节脚部空气出口的开口面积。除霜器门调节除霜器空气出口的开口面积。
[0105]面部门、脚部门以及除霜器门构成了用于选择空气出口模式的空气出口模式选择装置。这些门通过连杆机构(未示出)联接至用于驱动空气出口模式门的电动致动器64并且这些门连同电动致动器64—起旋转。电动致动器64的操作也通过从空气调节控制设备50输出的控制信号来控制。因此，空气调节控制设备50构成了空气出口模式选择控制装置。
[0106]可选择的空气出口模式为面部模式、双向配风/双等级模式、脚部模式以及脚部/除霜器模式。面部模式完全地打开面部空气出口并且将空气从面部空气出口吹向车厢中的乘员的上身。双向配风模式打开面部空气出口和脚部空气出口两者并且将空气吹向车厢中的乘员的上身和脚部。脚部模式完全地打开脚部空气出口，将除霜器空气出口小程度地打开，并且主要将空气吹送出脚部空气出口。脚部/除霜器模式将脚部空气出口和除霜器空气出口打开至相同的程度并且将空气吹送出脚部空气出口和除霜器空气出口。
[0107]换言之，双向配风模式为吹送空气从面部空气出口和脚部空气出口两者吹送出的空气出口模式，并且面部模式为下述空气出口模式:在该空气出口模式中，从面部空气出口吹送出的空气流的量的比例大于在双向配风模式下吹送出的空气流的量的比例，并且从脚部空气出口吹送出的空气流的量的比例小于在双向配风模式下吹送出的空气流的量的比例。
[0108]而且，乘员能够手动地操作位于稍后描述的操作面板60上的开关以选择除霜器模式，在该除霜器模式下，除霜器空气出口完全地打开以将空气从除霜器空气出口吹向车辆的挡风玻璃的内表面。
[0109]应当指出的是，应用了根据本实施方式的用于车辆的空调I的混合动力车辆包括独立于用于车辆的空调的电加热除雾器(未示出)。电加热除雾器为电加热线，该电加热线设置在车厢窗户中或车厢窗户上并且用于出于对窗户进行除雾或防止窗户起雾的目的而加热窗户。电加热除雾器的操作能够通过从空气调节控制设备50输出的控制信号来控制。
[0110]现在将参照图5对根据本实施方式的电气控制部分进行描述。空气调节控制设备50包括已知的微型计算机及其外围电路，微型计算机包括例如CPU、ROM以及RAM。根据存储在ROM中的空气调节控制程序，空气调节控制设备50执行各种计算和处理过程以对连接至空气调节控制设备50的输出侧的各个器件的操作进行控制，这些器件比如为用于压缩机11的电动马达Ilb的逆变器61、构成制冷剂回路选择装置的电磁阀13、17、20、21、24、送风机风扇16a、送风机32以及电动致动器62、63、64。
[0111]空气调节控制设备50与用于控制上述器件的控制装置一体地构造。然而，在本实施方式中，用于控制电动马达Ilb的操作(制冷剂排放能力)的元件(硬件和软件)构成了排放能力控制装置50a，其中，电动马达Ilb为用于改变压缩机11的排放能力的装置。明显地，排放能力控制装置50a可以实施为与空气调节控制设备50分开的单元。[0112]空气调节控制设备50的输入侧输入各种传感器的检测信号，这些传感器比如为用于检测车厢温度Tr的内部空气传感器51、用于检测外部空气温度Tam的外部空气传感器52 (外部空气温度检测装置)、用于检测车厢中的日照量Ts的日照传感器53、用于检测压缩机11所排放的制冷剂温度Td的排放温度传感器54 (排放温度检测装置)、用于检测压缩机11的排放侧制冷剂压力(高压力侧制冷剂压力)Pd的排放压力传感器55 (排放压力检测装置)、用于检测来自室内蒸发器26的吹送空气温度(蒸发器温度)Te的蒸发器温度传感器56(蒸发器温度检测装置)、用于检测分布在第一三通接头15与低电压电磁阀17之间的制冷剂的温度Tsi的吸入空气温度传感器57、用于检测发动机冷却水温度Tw的冷却水温度传感器、用于检测在车厢窗户附近的车厢空气的相对湿度的湿度传感器、用于检测在窗户附近的车厢空气的温度的窗户附近温度传感器、以及用于检测窗户的表面温度的窗户表面温度传感器。
[0113]在冷却模式下，根据本实施方式的压缩机11的排放侧制冷剂压力(高压力侧制冷剂压力)Pd为在压缩机11的制冷剂排放侧与用于恒温膨胀阀27的可变节流阀机构部27b的入口侧之间的循环的高压力侧制冷剂压力。在其他操作模式下，根据本实施方式的压缩机11的排放侧制冷剂压力(高压力侧制冷剂压力)Pd为在压缩机11的制冷剂排放侧与固定节流阀14的入口侧之间的循环的高压力侧制冷剂压力。应当指出的是，排放压力传感器55还包括在共用的制冷循环中以便监测高压力侧制冷剂压力的异常升高。
[0114]具体地，蒸发器温度传感器56检测室内蒸发器26中的热交换翅片的温度。明显地，用于检测室内蒸发器26的另一部分的温度的温度检测装置可以用作蒸发器温度传感器56。还可以使用用于直接地检测在室内蒸发器26中流动的制冷剂的温度的温度检测装置。通过湿度传感器、窗户附近温度传感器以及窗户表面温度传感器所检测的值用于计算窗户表面的相对湿度RHW。
[0115]空气调节控制设备50的输入侧还输入来自各个空气调节操作开关的操作信号，这些空气调节操作开关安装于在车厢的前部处靠近仪表盘设置的操作面板60上。安装在操作面板60上的空气调节操作开关为例如操作开关、自动开关、操作模式选择器开关、空气出口模式选择器开关、用于送风机32的空气流动速率设定开关、车厢温度设定开关、以及节能开关。所有这些开关用于操作用于车辆的空调I。
[0116]自动开关用于进入或退出用于车辆的空调I的自动控制模式。车厢温度设定开关为通过乘员来操作以设定用于车厢的目标温度Tset的目标温度设定装置。节能开关为动力节约请求装置，该动力节约请求装置出于节约对车厢进行空气调节所需要的动力的目的而通过乘员打开以输出动力节约请求信号。
[0117]而且，当节能开关打开时，信号在EV驱动模式下输出至发动机控制装置以便降低发动机EG的操作频率，其中，发动机EG被操作以辅助该驱动电动马达。
[0118]与空气调节控制设备50同样的情况，发动机控制装置(未示出)包括已知的微型计算机及其外围电路。根据存储在ROM中的发动机控制程序，发动机控制装置执行各种计算和处理过程以对连接至发动机控制装置的输出侧的各种发动机控制器件的操作进行控制。
[0119]发动机控制装置的输出侧例如连接至构成发动机EG的各种发动机部件。更具体地，发动机控制装置的输出侧例如连接至使发动机EG起动的起动机(未示出)，并且例如连接至用于将燃料供给至发动机EG的燃料喷射阀(喷射器)的驱动电路(未示出)。[0120]发动机控制装置70的输入侧连接至各种发动机控制传感器，这些发动机控制传感器比如为用于检测电池81的接线端间电压VB的电压计(未示出)、用于检测加速器开度Acc的加速器开度传感器(未示出)、以及用于检测发动机速度Ne的发动机速度传感器(未示出)。
[0121]空气调节控制设备50和发动机控制装置被电连接并且能够彼此电通信。这允许这些控制装置中的一个控制装置根据输入至另一控制装置的检测信号或操作信号而对连接至所述一个控制装置的输出侧的器件的操作进行控制。例如，空气调节控制设备50能够通过将发动机操作请求信号输出至发动机控制装置来操作发动机EG。
[0122]空气调节控制设备50和发动机控制装置与下述控制装置一体地构造:该控制装置用于对连接至控制装置的输出侧的各种控制目标器件进行控制。然而，用于对相对应的控制目标器件的操作进行控制的元件(硬件和软件)构成了用于对相对应的控制目标器件的操作进行控制的控制装置。
[0123]例如，包括在空气调节控制设备50中以通过对从连接至用于压缩机11的电动马达Ilb的逆变器61输出的AC电压的频率进行控制来控制压缩机11的制冷剂排放能力的元件构成了压缩机控制装置，以及包括在空气调节控制设备50中用以通过控制作为空气吹送装置的送风机32的操作来控制送风机32的空气吹送能力的元件构成了送风机控制装置。
[0124]现在将参照图7对如上文描述而构造的本实施方式的操作进行描述。图7为示出了通过根据本实施方式的用于车辆的空调I执行的控制过程的流程图。即使当车辆系统停止时，只要电力从电池供给至空气调节控制设备50，则该控制过程仍被执行。
[0125]首先，执行步骤SI以判定用于车辆的空调I的操作开关是否打开(接通)以及判定用于预空气调节的起动开关是否打开。如果在步骤SI中获得的判定结果指示出，或者用于车辆的空调I的操作开关、或者用于预空气调节的起动开关是打开的，则处理行进至步骤S2。
[0126]用于预空气调节的起动开关例如安装在由乘员携带的无线终端(远程控制器)或移动通信装置(或更具体地，手机)上。因此，乘员能够从远离车辆的位置起动用于车辆的空调I。
[0127]例如，当安装在无线终端上的用于预空气调节的起动开关被打开时，车辆直接地接收从无线终端传输的预空气调节起动信号并且断定用于预空气调节的起动开关打开。另一方面，当安装在移动通信装置上的用于预空气调节的起动开关打开时，车辆直接地接收例如通过手机基站传输的预空气调节起动信号并且断定用于预空气调节的起动开关打开。
[0128]而且，根据本实施方式的用于车辆的空调I应用于插电式混合动力车辆。因此，当电力从外部电源供给至车辆时，预空气调节被连续地提供直至车辆的使用者发出停止预空气调节过程的请求。另一方面，当没有电力从外部电源供给时，预空气调节被连续地提供直至保留在电池81中的电力的量不大于预定的量。
[0129]执行步骤S2以例如使标志位和计时器初始化并且步骤S2例如使作为上文提到的电动致动器中的一个致动器的步进式马达返回至其初始位置。当标志位被初始化时，能够根据情况保持该标志位的当前状态。然后处理行进至步骤S3。在步骤S3中，读取操作面板60的操作信号。之后处理行进至步骤S4。在步骤S3中读取的操作信号包括指示用于车厢的目标温度(Tset)的信号、空气出口模式选择信号、空气入口模式选择信号、以及用于设定从送风机32供给的空气量的信号。
[0130]在步骤S4中，读取了用于空气调节控制的车辆环境条件信号，即，读取了由上文提到的传感器51至57检测的信号。之后处理行进至步骤S5。在步骤S5中，计算用于吹送至车厢中的空气的目标吹送空气温度ΤΑ0。在加热模式下，还计算加热热交换器目标温度。目标吹送空气温度TAO根据下列等式Fl来计算。
[0131]TAO=Kset X Tset-Kr X Tr-Kam X Tam-Ks X T s+C---(Fl)
[0132]其中，Tset为通过车厢温度设定开关选择的车厢温度设定，Tr为通过内部空气传感器51检测的内部空气温度，Tam为通过外部空气传感器52检测的外部空气温度，以及Ts为通过日照传感器53检测的日照量。Kset、Kr、Kam、Ks为控制增益。C为用于校正的常数。
[0133]加热热交换器目标温度基本上根据上文的等式Fl来计算。然而，在一些情况下，加热热交换器目标温度可以根据等式Fl计算并且随后出于减小电力消耗量的目的而被校正至小于TAO的值。
[0134]在随后的步骤S6至S16中，判定连接至空气调节控制设备50的各个器件的控制条件。步骤S6根据空气调节环境条件而执行以选择冷却模式、加热模式、第一除湿模式或第二除湿模式。
[0135]例如，当面部模式用作空气出口模式时，应当选择冷却模式。当内部空气模式用作空气入口模式时，应当选择加热模 式、第一除湿模式或第二除湿模式。而且，加热模式、第一除湿模式和第二除湿模式应当根据来自室内蒸发器26的吹送空气温度(蒸发器温度)Te而被选择性地使用，该吹送空气温度Te通过蒸发器温度传感器56来检测。
[0136]更具体地，如果吹送空气温度Te比第一基准吹送空气温度(例如，(TC)高，则因为不需要除湿，应当选择加热模式。如果吹送空气温度Te没有比第一基准吹送空气温度更高并且比第二基准吹送空气温度(例如，_1°C )更高，则因为需要除湿，应当选择第一除湿模式。如果吹送空气温度Te没有比第二基准吹送空气温度更高，应当选择第二除湿模式，在第二除湿模式下，除湿优先于加热。
[0137]在步骤S7中，确定了通过送风机32吹送的空气的目标量。更具体地，确定了施加至用于送风机32的电动马达的送风机马达电压。现在将参照图8对在步骤S7中执行的控制过程进行更详细描述。首先，执行步骤S701以判定在操作面板60上的自动开关是否被打开。
[0138]如果在步骤S701中获得的判定结果未指示自动开关被打开，则处理行进至步骤S702。执行步骤S702以确定提供了乘员所需的空气流动速率的送风机马达电压，该送风机马达电压通过操作面板60上的空气流动速率设定开关来设定。之后处理行进至步骤S8。根据本实施方式的空气流动速率设定开关允许乘员按次序地选择Lo、Ml、M2、M3和Hi位置以指定五个不同的空气流动速率中的一个空气流动速率。按次序对Lo、Ml、M2、M3和Hi位置进行选择使得送风机马达电压逐渐上升，即，按次序选择了 4V、6V、8V、10V以及12V的送风机马达电压。
[0139]另一方面，如果在步骤S701中获得的判定结果指示自动开关被打开，则处理行进至步骤S703。在步骤S703中，参照储存在空气调节控制设备50中的控制映射/图，从而根据在步骤S4中确定的目标吹送空气温度TAO来确定第一暂定送风机等级f (ΤΑ0)。换言之，送风机32的利用率基于作为空调上的载荷的空气调节载荷来确定。
[0140]更具体地，本实施方式在TAO的极低温度区域(最大冷却区域)中和极高温度区域(最大加热区域)中使第一暂定送风机等级f (TAO)最大化，并且本实施方式执行控制以基本上使送风机32的空气流动速率最大化。而且，如果TAO从极低温度区域向中间温度区域增大，则本实施方式根据TAO的增大而使第一暂定送风机等级f (TAO)降低，从而降低了送风机32的空气流动速率。
[0141]而且，如果TAO从极高温度区域向中间温度区域降低，则本实施方式根据TAO的降低而使第一暂定送风机等级f (TAO)降低，从而降低了送风机32的空气流动速率。此外，如果TAO在预定的中间温度区域内，则本实施方式使第一暂定送风机等级f (TAO)最小化，从而使送风机32的空气流动速率最小化。
[0142]在接下来的步骤中，即在步骤S704中，确定第二暂定送风机等级f (Tff) d。第二暂定送风机等级f (Tff)d在加热模式下使用以根据发动机冷却水温度Tw和PTC加热器37的通电单元的数量来调节送风机的等级。换言之，送风机32的利用率的上限值基于发动机冷却水温度Tw来确定。
[0143]在本实施方式中，依照了根据步骤S704所示出的描绘了发动机冷却水温度Tw与第二暂定送风机等级f (Tff)d之间的关系的图示。更具体地，如果发动机冷却水温度Tw处于比预定第一基准温度Tl低的低温区域中，则送风机等级设定为等级0(零)，即，送风机32停止。另一方面，如果发动机冷却水温度Tw没有比预定第一基准温度Tl更低，则第二暂定送风机等级f (Tff) d以下述方式确定:送风机等级根据发动机冷却水温度Tw的增大而升高。换言之，当发动机冷却水温度Tw等于或大于第一基准温度Tl时，第二暂定送风机等级f (Tff) d确定为使得发动机冷却水温度Tw越小，则送风机32的利用率进一步地被限制。
[0144]这种情况下，当加热器芯36由于在加热器芯36中流动的冷却水温度低于第一基准温度Tl而不能加热吹送空气时，能够停止送风机32的操作。这使得能够抑制由于未充分加热的空气吹向乘员而使乘员感到不合适空气调节的情况。
[0145]在上文的情况下，如果PTC加热器37通电，即使当发动机冷却水温度Tw低时，PTC加热器37也能够加热吹送空气。因此，在步骤S704中，第一基准温度Tl根据在稍后描述的步骤S12中确定的PTC加热器37的通电单元的数量的增大而降低。换言之，送风机32的利用率根据PTC加热器37的利用率的增大而增大。因此，送风机32开始运行时的发动机冷却水温度Tw随着PTC加热器37的通电单元的数量的增大而降低。
[0146]此外，在发动机冷却水温度Tw不低于第一基准温度Tl的高温度区域中，无论PTC加热器37是否通电，送风机等级仍根据发动机冷却水温度Tw的增大而以恒定的速率升高。换言之，当发动机冷却水温度Tw不低于第一基准温度Tl时，与在发动机冷却水温度Tw低于第一基准温度Tl时相比，相对于PTC加热器37的利用率的增大送风机32的利用率的增大的程度更小。
[0147]更具体地，如果在发动机冷却水温度Tw升高的情况下发动机冷却水温度Tw低于第一基准温度Tl，则第二暂定送风机等级f (TW) d设定为等级O (零)以停止送风机32的操作。在这种情况下，执行设定，使得:当PTC加热器37的通电单元的数量从O (零)通过I和2增大至3时，第一基准温度Tl按次序从40°C、通过37°C和34°C降低至30°C。
[0148]另一方面，如果发动机冷却水温度Tw不低于第一基准温度Tl，则第二暂定送风机等级f (TW) d随着发动机冷却水温度Tw的增大而逐渐增大，而不考虑PTC加热器37的通电单元的数量。如果发动机冷却水温度Tw升高至第二基准温度T2 (比如，70°C)或更高，则第二暂定送风机等级f (TW) d设定为最大值(比例，等级30)。
[0149]同时，如果在发动机冷却水温度Tw降低的情况下发动机冷却水温度Tw不高于第三基准温度T3 (即，65°C)，则第二暂定送风机等级f (TW) d随着发动机冷却水温度Tw的减小而逐渐减小。如果发动机冷却水温度Tw低于第四基准温度T4并且不低于第五基准温度T5，则第二暂定送风机等级f (TW) d设定为极小的值(例如，等级I)。
[0150]在上述情况下，执行设定，使得:当PTC加热器37的通电单元的数量从O (零)通过I和2增大至3时，第四基准温度T4按次序从36°C通过33°C和30°C降低至26°C。还执行设定，使得:当PTC加热器37的通电单元的数量从O (零)通过I和2增大至3时，第五基准温度T5按次序从29°C、通过26°C和23°C降低至19°C。
[0151]如果发动机冷却水温度Tw低于第五基准温度T5，第二暂定送风机等级f (Tff) d设定为等级O (零)以停止送风机32的操作。第一基准温度至第五基准温度之间的关系为:T2>T3>T1>T4>T5。基准温度之间的差值设定为滞后宽度以防止控制振荡。
[0152]接下来的步骤一S卩，步骤S705—被执行以判定在稍后描述的步骤S9中确定的空气出口模式是否是脚部模式、双等级模式以及脚部/除霜器模式中的一者。如果在步骤S705中获得的判定结果指示出空气出口模式是脚部模式、双等级模式以及脚部/除霜器模式中的一者，则处理行进至步骤S706。
[0153]在步骤S706中，参考储存在空气调节控制设备50中的控制映射，从而基于空气出口模式和在步骤S704中确定的第二暂定送风机等级f (TW) d来确定第三暂定送风机等级f (Tff)0
[0154]更具体地，在步骤S706中，当空气出口模式不是双向配风模式时，第三暂定送风机等级f (TW)设定为等于第二暂定送风机等级f (TW)d。此外，当空气出口模式是双向配风模式并且第二暂定送风机等级f (TW) d为最小值(在该示例中为O等级)时，第三暂定送风机等级f (Tff)设定为最小值(在该示例中为O等级)。
[0155]此外，当空气出口模式是双向配风模式并且第二暂定送风机等级f (Tff) d不是最小值(在该示例中不是O等级)时，第三暂定送风机等级f (Tff)设定为最大值(在该示例中为30等级)。换言之，送风机32的利用率的上限值确定为等于或大于送风机32的基于空气调节载荷所确定的利用率。
[0156]这使得能够在空气出口模式为双向配风模式时，消除在步骤S704中通过第二暂定送风机等级f (Tff)d导致的对送风机32的利用率的限制的作用。因此，即使流经加热器芯36的冷却水的温度不是足够高的，也能够增大从面部空气出口吹送出的空气流的量。因此，能够提高当太阳辐射强时乘员的舒适度。
[0157]此外，在流经加热器芯36的冷却水的温度小于第一基准温度Tl或小于第五基准温度T5，并且因此不可能通过加热器芯36对吹送空气进行加热的情况下，即使空气出口模式为双向配风模式，在步骤S704中通过第二暂定送风机等级f (Tff) d导致的对送风机32的利用率的限制仍产生作用。这使得能够抑制由于未加热的空气从脚部空气出口吹向乘员的脚而使乘员感到不合适空气调节的情况。
[0158]同时，如关于步骤S704所描述，第一基准温度Tl和第五基准温度T5随着PTC加热器37的通电单元的数量增大而降低。这使得能够根据PTC加热器37的通电单元的数量的增大在低发动机冷却水温度下取消在步骤S704中通过第二暂定送风机等级f (TW) d导致的对送风机32的利用率的限制，并且从而提高了当太阳辐射强时乘员的舒适度。
[0159]在步骤S707中，在步骤S703中确定的第一暂定送风机等级f(ΤΑ0)与在步骤S706中确定第三暂定送风机等级f (TW)相比较。这两个值中较小的一者随后确定为当前的送风机等级，并且处理行进至步骤S708。
[0160]在步骤S708中，参考存储在空气调节控制装置50中的控制映射，从而根据在步骤S707中确定的当前送风机等级来确定送风机马达电压。随后继续进行至步骤S8。
[0161]更具体地，在步骤S708中，如果送风机等级低于等级1，则送风机马达电压设定为OV电压。另一方面，如果送风机等级没有低于等级1，则送风机电压随着送风机等级的增大而增大。如果送风机等级高于等级30，则送风机电压设定为最大电压(12V)。
[0162]同时，如果在步骤S705中获得的判定结果没有指示出空气出口模式为脚部模式、双向配风模式以及脚部/除霜器模式中的一者，则处理行进至步骤S709。
[0163]在步骤S709中，在步骤S703中确定的第一暂定送风机等级f (TAO)确定为当前的送风机等级。之后处理行进至步骤S710。换言之，如果空气出口模式不是脚部模式、不是双向配风模式并且也不是脚部/除霜器模式，即，没有选择加热模式，则第一暂定送风机等级f (TAO)确定为当前送风机等级，而不考虑在加热模式下用于调节送风机等级的第二暂定送风机等级f (TW) d。
[0164]在步骤S710中，参考存储在空气调节控制装置50中的控制映射，从而根据在步骤S709中确定的当前送风等级而确定送风机马达电压，如步骤S708中的情况。之后处理行进至步骤S8。将不描述在步骤S710中使用的控制映射，因为在步骤S710中使用的控制映射与在步骤S708中使用的控制映射相同。
[0165]在步骤S8中，确定了空气入口模式，即，确定了内部/外部空气转换盒的状态。也参考存储在空气调节控制装置50中的控制映射，从而根据TAO确定空气入口模式。在本实施方式中，在正常条件下优先地选择引入了外部空气的外部空气模式。然而，例如，如果由于TAO处于极低温度区域而提供了高冷却性能，则选择引入了内部空气的内部空气模式。替代方案是:提供一种用于检测外部空气中的废气浓度的废气浓度检测装置，并且当废气浓度不低于预定的参考浓度时选择内部空气模式。
[0166]在步骤S9中，确定了空气出口模式。现在将参照图9对在步骤S9中执行的控制过程进行详细描述。首先，在步骤S91中，参考储存在空气调节控制设备50中的控制映射，从而确定在稍后描述的步骤S92处使用的校正值α。
[0167]更具体地，当日照量处于比预定的第一基准值(在该示例中为OW/m2)小的低日照量范围时，校正值α确定为最小等级(在该示例中为O等级)，当日照量处于比预定的第二基准值(在该示例中为700W/m2)大的高日照量范围时，校正值α确定为最大等级(在该示例中为10等级)，并且当日照量等于或大于预定的第一基准值且日照量等于或小于预定的第二基准值时，校正值α确定为使得校正值α根据日照量的增大而增大。
[0168]在接下来的步骤S92中，参照预先储存在空气调节装置50中的控制映射，以基于TAO和校正值α来判`定当前空气出口模式fl (TA0)，之后处理行进至步骤S10。
[0169]更具体地，在TAO增大的情况下，如果TAO≤第一预定温度T’l+校正值α (例如，30+a °C)，则选择面部模式，如果第一预定温度Τ’ 1+校正值0〈140≤第二预定温度1'’ 2(例如，40°C)，则选择双向配风模式，并且如果第二预定温度Τ’ 2〈TAO，则选择脚部模式。
[0170]另一方面，在TAO正在降低的情况下，如果第三温度T’ 3 (例如，38°C)≤TAO，则选择脚部模式，如果第四预定温度T’ 4+校正值α (例如，27+ a °C) ≤ΤΑ0<第三预定温度Τ’3，则选择双向配风模式，并且如果TAO〈第四预定温度Τ’4+校正值α，则选择面部模式。在第一预定温度至第四预定温度之间的关系为使得Τ’ 4〈Τ’ 1〈Τ’ 3〈Τ’ 2。基准温度之间的差值设定为滞后宽度以防止控制振荡。
[0171]通过这种操作，根据日照量的增大，空气出口模式确定为双向配风模式的情况下的空气调节载荷的范围缩小，并且空气出口模式确定为面部模式的情况下的空气调节载荷的范围变宽。因此，根据日照量的增大，空气出口模式确定为双向配风模式变得更不可能，并且空气出口模式确定为面部模式变得更加可能。因此，能够在太阳辐射强时通过增大从面部空气出口吹送的空气流的量而提高乘员的舒适度。
[0172]此外，由于在面部模式下从脚部空气出口吹送出的空气流的量的比例比在双向配风模式下的从脚部空气出口吹送出的空气流的量的比例小，如果空气出口模式更可能确定为面部模式，能够减弱乘员的下述感觉:他/她的脚接收到冷风。
[0173]在步骤SlO中，根据ΤΑ0、通过蒸发器温度传感器56检测的来自室内蒸发器26的吹送空气温度Te、以及加热器温度来计算空气混合门38的目标开度SW。
[0174]加热器温度为根据设置在加热冷空气通路33中的加热装置(加热器芯36、室内冷凝器12以及PTC加热器37)的加热能力来确定的值。通常，发动机冷却水温度Tw可以用作加热器温度的值。因此，目标开度SW能够根据下列等式F2计算。
[0175]Sff= [ (TAO-Te) / (Tw-Te) ] X 100 (%) — (F2)
[0176]当SW=O (%)时，这表示空气混合门38的最大冷却位置、完全地打开了冷空气旁通通路34、以及完全地关闭了加热冷空气通路33。另一方面，当SW=IOO (%)时，这表示空气混合门38的最大加热位置、完全地关闭了冷空气旁通通路34、以及完全地打开了加热冷空气通路33。
[0177]在步骤Sll中，确定了压缩机11的制冷剂排放能力(更具体地，压缩机11的旋转速度)。现在将描述确定压缩机11的旋转速度的基本方法。在冷却模式下，例如，参照存储在空气调节控制装置50中的控制映射，从而根据例如在步骤S4中确定的TAO来为来自室内蒸发器26的吹送空气温度Te确定目标吹送空气温度ΤΕ0。
[0178]接下来，计算出目标吹送空气温度TEO与吹送空气温度Te之间的偏差En(TEO-Te)0随后，通过从当前计算的偏差En减去先前计算的偏差En-1来确定偏差变化率Edot (En- (En-D)0偏差变化率Edot (En- (En-1))最终用于根据基于存储在空气调节控制装置50中的隶属函数和规则的模糊推论来由先前的压缩机旋转速度fCn -1确定旋转速度改变量Λ f_C。
[0179]而且，在加热模式下、在第一除湿模式下以及在第二除湿模式下，参考存储在空气调节控制装置50中的控制映射，从而根据例如在步骤S4中确定的加热热交换器目标温度而确定排放侧制冷剂压力(高压力侧制冷剂压力)Pd的目标高压力roo。
[0180]接下来，计算出目标高压力PDO与排放侧制冷剂压力Pd之间的偏差Pn( PDO-Pd)。随后，通过从当如计算的偏差Pn减去先如计算的偏差Pn-1来确定偏差变化率Pdot(Pn- (Pn-D)0偏差变化率Pdot (Pn- (Pn-1))最终用于根据基于存储在空气调节控制装置50中的隶属函数和规则的模糊推论来由先前压缩机旋转速度fHn -1确定旋转速度改变量 Λ f_H。
[0181]现在将参照图10对在步骤Sll中执行的控制过程进行更详细地描述。首先，在步骤Slll中，确定了在冷却模式下(冷循环)的旋转速度改变量Λ f_c。图10的步骤Slll示出了用作一组规则的模糊规则表。这种规则表根据上文提到的偏差En和偏差变化率Edot以防止在室内蒸发器26上形成霜的方式确定Λ f_C。
[0182]在步骤S112中，确定了在加热模式(热循环)下的、在第一除湿模式(DRY_EVA循环)下的、和在第二除湿模式(DRY_ALL循环)下的旋转速度改变量Λ f_H。图10的步骤S112示出了用作一组规则的模糊规则表。这种规则表根据上文提到的偏差Pn和偏差变化率Pdot以避免高压力侧制冷剂压力Pd异常增大的方式确定Λ f_H。
[0183]执行接下来的步骤——即步骤S113——以判定在步骤S6中确定的操作模式是否是冷却模式。如果在步骤S113中获得的判定结果指示出在步骤S6中确定的操作模式为冷却模式，则处理行进至步骤SI 14。在步骤SI 14中，压缩机11中的旋转速度改变量Af确定为Λ f_C。之后处理行进至步骤S116。
[0184]另一方面，如果在步骤S113中获得的判定结果没有指示出在步骤S6中确定的操作模式为冷却模式，则处理行进至步骤S115。在步骤S115中，压缩机11中的旋转速度改变量Λ f确定为Λ f_H。之后处理行进至步骤S116。
[0185]在步骤SI 16中，旋转速度改变量Λ f相加至先前的压缩机旋转速度fn-Ι。所得到的值确定为当前压缩机旋转速度fn。之后处理行进至步骤S12。步骤S119中的暂定压缩机旋转速度确定不在每个控制周期τ中执行，而是以预定的控制间隔(在本实施方式中以I秒间隔)来执行。
[0186]在步骤S12中，确定了 PTC加热器37的通电单元的数量和电加热除雾器的操作状态。如果比如即使当用于空气混合门38的目标开度SW在加热模式下在PTC加热器需要在步骤S6中通电的情况下为100%时未获得加热热交换器目标温度，则PTC加热器37的通电单元的数量仍应当根据内部空气温度Tr与加热热交换器目标温度之间的差值来确定。
[0187]而且，如果窗户由于车厢中的湿度和温度而非常可能被雾覆盖或如果窗户被雾覆盖，则电加热除雾器通电。
[0188]在步骤S13中，作为制冷剂回路选择装置的每个电磁阀13至24的操作状态根据步骤S6中确定的操作模式而确定。
[0189]更具体地，如果将冷却模式确定为操作模式，则所有的电磁阀被断电，如图11的表格中所指示的。如果将加热模式确定为操作模式，则电动三通阀13、高电压电磁阀20以及低电压电磁阀17被通电，而剩余的电磁阀21、24被断电。
[0190]如果将第一除湿模式确定为操作模式，则电动三通阀13、低电压电磁阀17、除湿电磁阀24以及热交换器切断电磁阀21通电，而高电压电磁阀20断电。如果将第二除湿模式确定为操作模式，则电动三通阀13、低电压电磁阀17、除湿电磁阀24通电，而剩余的电磁阀20、21断电。
[0191]换言之，本实施方式构造成使得无论出于制冷剂回路选择的目的选择了何种操作模式仍能够关闭供给至电磁阀13至24中的至少一个电磁阀的电力。这使得能够根据本实施方式减小电磁阀13至24的整体电力消耗。
[0192]在步骤S14中，空气调节控制装置50对各个器件61、13、17、20、21、24、16a、32、62、63、64输出控制信号和控制电压以便提供在步骤S6至S13中确定的控制条件。例如，控制信号输出至用于压缩机11的电动马达Ilb的逆变器61，使得压缩机11的旋转速度与步骤Sll中确定的旋转速度一致。
[0193]接下来，执行步骤S15以等待控制周期τ。当发现已经经过了控制周期τ时，处理行进至步骤S16。在本实施方式中，假定控制周期τ为250ms (毫秒)。原因在于，即使车厢空气调节控制以比例如发动机控制更慢的控制周期来执行，也没有不利地影响车厢空气调节控制。此外，能够限制车厢空气调节控制的通信量，从而为必须执行高速控制的发动机控制系统或其他控制系统提供适当的通信量。
[0194]如果在所采用的车辆为根据本实施方式的插电式混合动力车辆或所采用的车辆为能够使用电池81来储存从外部电源供给的电力的其他车辆的情况下由于来自外部电源的过量的电力供应而发生过度充电，则电池81会发生问题，如其产生热、发出烟、点燃或劣化等。为了避免这种问题，发动机控制装置控制依照请求从外部电源供给的电力的量，即，根据例如从用于检测从外部电源供给的电力的量的电力计产生的检测信号而从外部电源供给的电力的量。
[0195]而且，如果由于用于车辆的空调I的电操作器件ll、16a、32、40a的过度电力消耗而发生过度放电，则即使当电力从外部电源供给时电池81仍发生问题，如缩短了电池81的使用寿命。如与这种情况相同，根据本实施方式的空气调节控制装置50执行步骤S16以将信号输出至发动机控制装置，从而在电力从外部电源供给时当用于车辆的空调I被操作时改变发动机控制装置所请求的电力。
[0196]当根据本实施方式的用于车辆的空调I如上文所描述进行控制时，空调根据在控制步骤S6中选择的操作模式如下文描述进行操作。
[0197](a)冷却模式(冷循环；参见图1)
[0198]在冷却模式下，空气调节控制装置50使所有的电磁阀断电。因此，电动三通阀13将室内冷凝器12的制冷剂出口侧连接至第一三通接头15的一个制冷剂流入出口。而且，低电压电磁阀17关闭，高电压电磁阀20打开，热交换器切断电磁阀21打开，并且除湿电磁阀24关闭。
[0199]因此，如图1中的箭头所指示的，形成了蒸汽压缩式制冷循环部，使得制冷剂按次序从压缩机11通过下述部分循环至压缩机11:室内冷凝器12、电动三通阀13、第一三通接头15、室外热交换器16、第二三通接头19、高电压电磁阀20、第二止回阀22、恒温膨胀阀27的可变节流阀机构部27b、第四三通接头25、室内蒸发器26、恒温膨胀阀27的热敏部27a、第五三通接28以及蓄存器29。
[0200]在处于冷却模式下的上文描述的制冷器回路中，由于低电压电磁阀17关闭，从电动三通阀13流动至第一三通接头15的制冷剂没有朝向低电压电磁阀17流动。而且，由于除湿电磁阀24关闭，从室外热交换器16流动至第二三通接头19的制冷剂没有朝向热交换器切断电磁阀21流动。此外，由于除湿电磁阀24关闭，流出恒温膨胀阀27的可变节流阀机构部27b的制冷剂没有朝向除湿电磁阀24流动。此外，由于第二止回阀22所起的作用，从恒温膨胀阀27的热敏部27a流动至第五三通接头28的制冷剂不朝向第二止回阀22流动。
[0201]因此，通过压缩机11压缩的制冷剂与穿过室内蒸发器26之后的吹送空气(冷空气)进行热交换而进行冷却、被送至室外热交换器16、通过与外部空气的热交换而被进一步冷却、并且通过恒温膨胀阀27解压和膨胀。通过恒温膨胀阀27解压的低压制冷剂流入室内蒸发器26中，并且随着制冷剂吸收从送风机32吹送的空气的热而蒸发。以这种方式，穿过室内蒸发器26的吹送空气被冷却。
[0202]在上述情况下，空气混合门38的开度如之前提到的方式调节。因此，通过室内蒸发器26冷却的吹送空气的一部分(或全部)从冷空气旁通通路34流动至混合空间35。此外，通过室内蒸发器26冷却的吹送空气的一部分(或全部)流入至加热冷空气通路33中，当其穿过加热器芯36、室内冷凝器12以及加热器芯36时被重新加热，并且随后流入至混合空间35中。
[0203]因此，在混合空间35中进行混合之后，待吹送至车厢中的空气的温度被调节为冷却车厢所需的等级。冷却模式在对吹送空气进行除湿的能力方面是优异的，但几乎不发挥加热能力。
[0204]流出室内蒸发器26的制冷剂通过恒温膨胀阀27的热敏部27a流入至蓄存器29中。来源于蓄存器29中的气液分离的气相制冷剂吸进压缩机11中并且再次被压缩。
[0205]在处于冷却模式下的上文描述的制冷剂回路中，在制冷循环部10内的制冷剂流动通路中的两个分离部分彼此连通，如图1明显示出的。换言之，在处于冷却模式下的制冷剂回路中没有形成不与制冷循环部10内的制冷剂流动通路中的分离部分连通的闭锁回路。
[0206]( b )加热模式(热循环；参见图2 )
[0207]在加热模式下，空气调节控制装置50使电动三通阀13、高电压电磁阀20以及低电压电磁阀17通电，并且使剩余的电磁阀21、24断电。因此，电动三通阀13将室内冷凝器12的制冷剂出口侧连接至固定节流阀14的制冷剂入口侧。而且，低电压电磁阀17打开，高电压电磁阀20关闭，热交换器切断电磁阀21打开，并且除湿电磁阀24关闭。
[0208]因此，如图2中的箭头所指示的，形成了蒸汽压缩式制冷循环部，使得制冷剂按次序从压缩机11通过下述部分循环至压缩机11:室内冷凝器12、电动三通阀13、固定节流阀
14、第三三通接头23、热交换器切断电磁阀21、第二三通接头19、室外热交换器16、第一三通接头15、低电压电磁阀17、第一止回阀18、第五三通接头28以及蓄存器29。
[0209]在处于加热模式下的上文描述的制冷剂回路中，由于除湿电磁阀24关闭，从固定节流阀14流动至第三三通接头23的制冷剂没有朝向除湿电磁阀24流动。而且，由于高电压电磁阀20关闭，从热交换器切断电磁阀21流动至第二三通接头19的制冷剂没有朝向高电压电磁阀20流动。此外，由于电动三通阀13连接在室内冷凝器12的制冷剂出口侧与固定节流阀14的制冷剂入口侧之间，从室外热交换器16流动至第一三通接头15的制冷剂没有朝向电动三通阀13流动。而且，由于除湿电磁阀24关闭，从第一止回阀18流动至第五三通接头28的制冷剂没有朝向恒温膨胀阀27流动。
[0210]因此，通过压缩机11压缩的制冷剂通过与从送风机32供给的吹送空气的热交换而在室内冷凝器12中被冷却。因此，穿过室内冷凝器12的吹送空气被加热。在这种情况下，空气混合门38的开度被调节。因此，如与冷却模式的情况相同，在混合空气35中混合之后待吹送至车厢中的空气的温度被调节为加热车厢所需要的等级。加热模式不执行对吹送空气进行除湿的功能。
[0211]流出室内冷凝器12的制冷剂在通过固定节流阀14解压之后流入至室外热交换器16中。当制冷剂吸收来自通过送风机风扇16a从车厢的外部吹送的外部空气的热时，流入至室外热交换器16中的制冷剂蒸发。流出室外热交换器16的制冷剂经由低电压电磁阀
17、第一止回阀18等流入至蓄存器29中。来源于蓄存器29中的气液分离的气相制冷剂吸进压缩机11中并且再次被压缩。
[0212](c)第一除湿模式(DRY_EVA循环；参见图3)
[0213]在第一除湿模式下，空气调节控制装置50使电动三通阀13、低电压电磁阀17、热交换器切断电磁阀21、以及除湿电磁阀24通电，并且使高电压电磁阀20断电。因此，电动三通阀13将室内冷凝器12的制冷剂出口侧连接至固定节流阀14的制冷剂入口侧。而且，低电压电磁阀17打开，高电压电磁阀20打开，热交换器切断电磁阀21关闭，并且除湿电磁阀24打开。
[0214]因此，如通过图3中的箭头所指示的，形成了蒸汽压缩式制冷循环部，使得制冷剂按次序从压缩机11通过下述部分循环至压缩机11中:室内冷凝器12、电动三通阀13、固定节流阀14、第三三通接头23、除湿电磁阀24、第四三通接头25、室内蒸发器26、恒温膨胀阀27的热敏部27a、第五三通接头28、以及蓄存器29。
[0215]在处于第一除湿模式下的上文所描述的制冷剂回路中，由于热交换器切断电磁阀
21关闭，从固定节流阀14流动至第三三通接头23的制冷剂没有朝向热交换器切断电磁阀21流动。而且，由于第二止回阀22所起的作用，从除湿电磁阀24流动至第四三通接头25的制冷剂没有朝向恒温膨胀阀27的可变节流阀机构部27b流动。此外，由于第一止回阀18所起的作用，从恒温膨胀阀27的热敏部27a流动至第五三通接头28的制冷剂没有朝向第一止回阀18流动。
[0216]因此，通过压缩机11压缩的制冷剂通过与穿过室内蒸发器26之后的吹送空气(冷空气)的热交换而在室内冷凝器12中冷却。这确保了穿过室内冷凝器12的吹送空气被加热。流出室内冷凝器12的制冷剂在通过固定节流阀14解压之后流入至室内蒸发器26中。
[0217]流入至室内蒸发器26中的低压制冷剂随着其吸收从送风机32吹送的空气的热而蒸发。这确保了穿过室内蒸发器26的吹送空气被冷却并且被除湿。因此，通过室内蒸发器26冷却和除湿的吹送空气当其穿过加热器芯36、室内冷凝器12以及加热器芯36时被再次加热，并且被吹送出混合空间35而进入车厢。换言之，能够对车厢进行除湿。第一除湿模式能够执行对吹送空气进行除湿的功能，但具有限制的加热能力。
[0218]流出室内蒸发器26的制冷剂通过恒温膨胀阀27的热敏部27a流入至蓄存器29中。来源于蓄存器29中的气液分离的气相制冷剂吸进压缩机11中并且被再次压缩。
[0219](d)第二除湿模式(DRY_ALL循环；参见图4)
[0220]在第二除湿模式下，空气调节控制装置50使电动三通阀13、低电压电磁阀17以及除湿电磁阀24通电，并且使剩余的电磁阀20、21断电。因此，电动三通阀13将室内冷凝器12的制冷剂出口侧连接至固定节流阀14的制冷剂入口侧。而且，低电压电磁阀17打开，高电压电磁阀20打开，热交换器切断电磁阀21打开，并且除湿电磁阀24打开。
[0221]因此，如通过图4中的箭头所指示的，形成了蒸汽压缩式制冷循环部，使得制冷剂从压缩机11按次序通过下述部分循环至压缩机11:室内冷凝器12、电动三通阀13、固定节流阀14、第三三通接头23、热交换器切断电磁阀21、第二三通接头19、室外热交换器16、第一三通接头15、低电压电磁阀17、第一止回阀18、第五三通接头28以及蓄存器29，并且使得制冷剂还从压缩机11按次序通过下述部分循环至压缩机11中:室内冷凝器12、电动三通阀13、固定节流阀14、第三三通接头23、除湿电磁阀24、第四三通接头25、室内蒸发器26、恒温膨胀阀27的热敏部27a、第五三通接头28以及蓄存器29。
[0222]换言之，在第二除湿模式下，从固定节流阀14流动至第三三通接头23的制冷剂朝向热交换器切断电磁阀21流动并且朝向除湿电磁阀24流动。而且，从第一止回阀18流动至第五三通接头28的制冷剂和从恒温膨胀阀27的热敏部27a流动至第五三通接头28的制冷剂在第五三通接头28处汇集并且朝向蓄存器29流动。
[0223]在第二除湿模式下的上文描述的制冷剂回路中，因为电动三通阀13连接在室内冷凝器12的制冷剂出口侧与固定节流阀14的制冷剂入口侧之间，从室外热交换器16流动至第一三通接头15的制冷剂不朝向电动三通阀13流动。而且，由于第二止回阀22所起的作用，从除湿电磁阀24流动至第四三通接头25的制冷剂不朝向恒温膨胀阀27的可变节流阀机构部27b流动。
[0224]因此，通过压缩机11压缩的制冷剂通过与穿过室内蒸发器26的吹送空气(冷空气)的热交换而在室内冷凝器12中冷却。这确保了穿过室内冷凝器12的吹送空气被加热。流出室内冷凝器12的制冷剂通过固定节流阀14解压。随后，经解压的制冷剂在第三三通接头23处进行分支，并且流入室外热交换器16中和室内蒸发器26中。
[0225]流入至室外热交换器16中的制冷剂随着其吸收来自通过送风机风扇16a从车厢的外部吹送的外部空气的热而蒸发。流出室外热交换器16的制冷剂通过低电压电磁阀17、第一止回阀18等流入至第五三通接头28中。流入至室内蒸发器26中的低压制冷剂随着其吸收来自从送风机32吹送的空气的热而蒸发。这确保了穿过室内蒸发器26的吹送空气被冷却和除湿。
[0226]因此，通过室内蒸发器26被冷却和除湿的吹送空气在其穿过加热器芯36、室内冷凝器12以及加热器芯36时被再次加热，并且被吹送出混合空间35而进入至车厢中。在这种情况下，第二除湿模式与第一除湿模式的不同在于:第二除湿模式使室内冷凝器12能够释放由室外热交换器16吸收的热。因此，相比于第一除湿模式，第二除湿模式能够将吹送空气加热至更高的温度。换言之，第二除湿模式能够同时提供除湿和加热，即就是，在发挥高加热能力的同时发挥除湿能力。
[0227]此外，流出室内蒸发器26的制冷剂流入至第五三通接头28中，与流出室外热交换器16的制冷剂结合，并且流入至蓄存器29中。来源于蓄存器29中的气液分离的气相制冷剂吸进压缩机11中并且被再次压缩。
[0228]此外，如上文描述的，处于冷却模式下的制冷剂回路、处于加热模式下的制冷剂回路、以及处于第一除湿模式下的制冷剂回路中的每一者可以表现为处于单一热交换器模式下的制冷剂回路，在该单一热交换器模式下，吸进压缩机11中的制冷剂分配至或者室外热交换器16或者室内热交换器(或更具体地，室内冷凝器12和室内蒸发器26)。另一方面，处于第二除湿模式下的制冷剂回路可以表现为处于复合热交换器模式下的制冷剂回路，在该复合的热交换器模式下，吸进压缩机11中的制冷剂分配至室外热交换器16和室内热交换器(或具体地，室内蒸发器26)。
[0229]当根据本实施方式的用于车辆的空调如上文所描述的那样操作时，用于车辆的空调提供了下列优点。
[0230]首先，如关于控制步骤S7 (更具体地，步骤S704)所描述，当PTC加热器37的通电单元的数量增大时，送风机32在较低的发动机冷却水温度Tw下开始操作。
[0231]因此，即使发动机冷却水温度Tw的低值导致在加热器芯36处的吹送空气的不充分的加热，PTC加热器37仍能够加热吹送空气。因此，能够将通过PTC加热器37加热的吹送空气早早地吹向乘员，而不必等待发动机冷却水温度Tw增大。因此，能够提高车厢空气调节(加热)的快捷度。
[0232]此外，即使发动机冷却水温度Tw是低的，仍能够将通过PTC加热器37充分加热的吹送空气吹送至乘员。因此，能够减小用于车厢空气调节(加热)的发动机操作的频率并且因此节省了燃料消耗。
[0233]存在如下问题。如果送风机32的利用率增大过多，换言之，如果来自送风机32的空气流的量增大过多，在加热器芯36中从发动机冷却水损失的热量增大，并且增大发动机冷却水温度所必须的能量同样增大。
[0234]在本实施方式中，作为针对该问题的措施，当温度等于或大于第一基准温度Tl时，送风机32的利用率的增大相对于PTC加热器37的利用率的增大的程度变得比当发动机冷却水温度Tw低于第一基准温度Tl时小。通过这种操作，能够在发动机冷却水温度Tw高时通过限制送风机32的利用率来防止来自送风机32的空气流的量过度增大。因此，能够减小从发动机冷却水损失的热量的增大，并且能够减小增大发动机冷却水温度所必须的能量的增大。因此，能够减小空气调节的能量损耗。这在混合动力车辆的实际使用中是非常有利的，因为能够降低或减小用于空气调节(加热)的发动机操作的频率并且因此节省了燃料消耗。
[0235]此外，在本实施方式中的空调呈现了下列显著的优点。
[0236]首先，如关于控制步骤S706所描述，当空气出口模式为双向配风模式时放宽了对送风机32的利用率的限制。因此，即使流经加热器芯36的冷却水温度不是足够高仍能够增大从面部空气出口吹送出的空气流的量。因此，能够在太阳辐射强时提高乘员的舒适度。
[0237]接下来，如关于控制步骤S706所描述，当发动机冷却水温度小于特定的预设温度(在该示例中为第一基准温度Tl或第五基准温度T5)时，即使空气出口模式为双向配风模式仍不放宽对送风机32的利用率的限制。因此，能够防止从脚部空气出口吹送出的空气流量增大并且因此缓解了当吹送空气温度非常低时乘员的下述感觉:他/她的脚接收到冷风。
[0238]接下来，如关于控制步骤S704和S706所描述，当PTC加热器37操作时的特定预设温度(在该示例中为第一基准温度Tl或第五基准温度T5)比当PTC加热器37未操作时小。因此，当PTC加热器37操作时即使发动机冷却水温度是低的仍能够放宽对送风机32的利用率的限制。此外，当PTC加热器37操作时，即使发动机冷却水温度是低的仍能够增大吹送空气的温度。因此，缓解了乘员关于他/她的脚接收到冷风的感觉。因此，当太阳辐射强时，能够在不损害乘员关于他/她处于温室的感觉的情况下提高乘员的舒适度。
[0239]接下来，如关于控制步骤S92所描述，根据日照量的增大，空气出口模式确定为双向配风模式变得更不可能，并且空气出口模式确定为面部模式变得更可能。因此，能够在太阳辐射强时通过增大从面部空气出口吹送出的空气流量而提高乘员的舒适度。
[0240]此外，由于在面部模式下从脚部空气出口吹送出的空气流量的比例小于在双向配风模式下从脚部空气出口吹送出的空气流量的比例，如果空气出口模式确定为面部模式变得更可能，则能够缓解乘员关于他/她的脚部接收到冷风的感觉。
[0241](第二实施方式)
[0242]在上述实施方式中采用的制冷循环部10构造成使得能够选择性地使用用于冷却模式的、加热模式的、第一除湿模式的以及第二除湿模式的制冷剂回路。然而，在本发明的本实施方式中使用的制冷循环部10不具有选择多种制冷剂回路的功能，如图12所示。
[0243]更具体地，根据本实施方式的制冷循环部10通过将压缩机11、室外热交换器16、恒温膨胀阀27以及室内蒸发器26按该次序以回路的方式连接而形成。根据本实施方式的制冷循环部10用于对待从送风机吹送至车厢中的空气进行冷却。换言之，根据本实施方式的制冷循环部10构造成能够提供前述实施方式的冷却模式。
[0244]因此，根据本实施方式的制冷循环部10不包括用作制冷剂回路选择装置的电磁阀13至24。而且，根据本实施方式的制冷循环部10不包括连接至压缩机11的制冷剂入口的蓄存器29。可替代地，根据本实施方式的制冷循环部10包括用作高压力侧气液分离器的接收器29a，该高压力侧气液分离器接收来自室外热交换器16的制冷剂、将所接收的制冷剂分离成气体和液体，并且储存多余的制冷剂。其他元件与第一实施方式的元件相同。
[0245]在图12中，示出了面部空气出口 39a、脚部空气出口 39b、除霜器空气出口 39c、面部门39d、脚部门39e以及除霜器门39f，这些部分在图1至图4中未示出。
[0246]本实施方式的操作基本上根据描绘了第一实施方式的图7的流程图来执行。然而，由于本实施方式不包括用作制冷剂回路选择装置的电磁阀13至24，在本实施方式中不实行被执行以进行关于制冷剂回路选择的控制的步骤，例如S6、S13。而且，在本实施方式中不实行描绘第一实施方式并且被执行以进行关于除了冷却模式之外的操作模式的控制的步骤，例如图10的步骤SI 12。
[0247]此外，在本实施方式中不执行例如图10的描绘第一实施方式并且被执行以判定选择的操作模式是否为冷却模式的控制步骤S113。更具体地，不需要执行例如图10的控制步骤S113。可替代地，可以执行步骤S113以经常地判定所选择的操作模式为冷却模式。
[0248]因此，即使当与前述的实施方式相结合描述的控制方面应用至根据本实施方式的用于车辆的空调1，本实施方式仍提供与前述的实施方式相同的优点，其中，根据本实施方式的制冷循环部10特别地构造成提供用于对从送风机吹送至车厢中的空气进行冷却的冷却模式。
[0249](其他实施方式)
[0250]本发明不限于上文描述的实施方式。在不违背本发明的精神的情况下可以做出如下文描述的多种修改。
[0251](I)在第一实施方式中，描述了当空气出口模式为双向配风模式并且第二暂定送风机等级f (TW)d不是最小值(在该示例中不是O等级)时，第三暂定送风机等级f (TW)设定为最大值(在该示例中为30等级)，并且因此取消了对送风机32的利用率的限制的作用。然而，可替代地，第三暂定送风机等级f (TW)可以设定为比最大值小并且比第一暂定送风机等级f (TAO)大的值，使得能够放宽对送风机32的利用率的限制。
[0252](2)第一实施方式使用了根据需要改变制冷剂回路以对供给至车厢的吹送空气进行加热或冷却的制冷循环部10。第二实施方式使用了对吹送空气进行冷却的制冷循环部
10。明显地，替代方案是采用通过使用散热器和蒸发器对吹送空气进行加热的热泵循环，该散热器作为室内热交换器用于消散从压缩机11排放的制冷剂的热，蒸发器作为室外热交换器用于蒸发制冷剂。
[0253](3)关于上述各实施方式，没有对用于运行插电式混合动力车辆的驱动力进行详细描述。然而，用于车辆的空调I可应用至并联式混合动力车辆和串联式混合动力车辆。并联式混合动力车辆能够通过从发动机EG和驱动电动马达直接地获取驱动力而行驶。串联式混合动力车辆使用发动机EG作为用于发电机80的驱动源，并将所产生的电力存储在电池81中，并将储存在电池81中的电力供给至驱动电动马达，并且通过从驱动电动马达获取驱动力而行驶。
[0254]用于车辆的空调I还能够应用于不包括发动机EG并且仅从驱动电动马达获取车辆驱动力的电动车辆。
[0255][附图标记列表]
[0256]32送风机
[0257]36加热器芯(加热热交换器)
[0258]50控制装置
[0259]37 PTC加热器(辅助加热装置)
[0260]39a面部空气出口
[0261]39b脚部空气出口
[0262]39d面部门(空气出口模式切换装置)
[0263]39e脚部门(空气出口模式切换装置)
【权利要求】
1.一种用于车辆的空调，包括: 送风机(32)，所述送风机(32)产生吹送空气； 加热热交换器(36 )，所述加热热交换器(36 )通过吹送空气与热介质之间的热交换而加热吹送空气； 控制装置(50)，所述控制装置(50)确定所述送风机(32)的利用率；以及空气出口模式切换装置(39d、39e、39f)，所述空气出口模式切换装置(39d、39e、39f)通过切换从多个出口(39a、39b、39c)吹送出的空气流的比例而在多个空气出口模式之间切换，所述多个出口(39a、39b、39c)包括将吹送空气吹向乘员的上身的面部空气出口(39a)和将吹送空气吹向乘员的下身的脚部空气出口(39b)，其中所述控制装置(50): 基于所述热介质的温度限制所述送风机(32)的利用率；以及 当所述空气出口模式是双向配风模式时放宽对所述送风机(32)的利用率的限制，在所述双向配风模式下吹送空气从所述面部空气出口(39a)和所述脚部空气出口(39b)两者吹送出。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的空调，其中，所述控制装置(50): 基于空气调节载荷确定所述送风机(32)的利用率； 基于所述热介质的温度确定所述利用率的上限； 限制所述送风机(32)的利用率使得当所述空气出口模式为吹送空气至少从所述脚部空气出口(39b)吹送出的模式时所述送风机(32)的利用率等于或小于所述上限；以及当所述空气出口模式为所述双向配风模式时，将所述上限确定为等于或大于所述送风机(32)的基于所述空气调节载荷而确定的利用率。
3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的空调，其中，即使所述空气出口模式为所述双向配风模式，当发动机冷却水温度小于特定温度时，所述控制装置(50)也不放宽对所述送风机(32)的利用率的限制。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的空调， 包括加热吹送空气的辅助加热装置(37)， 其中，所述控制装置(50)将所述特定温度设定成使得:与当所述辅助加热装置未操作时比较，当所述辅助加热装置操作时所述特定温度更小。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车辆的空调，其中，所述控制装置(50): 当所述空气出口模式为所述双向配风模式时基于所述热介质的温度限制所述送风机(32)的利用率； 当所述空气出口模式为吹送空气从所述面部空气出口(39a)吹送出的面部模式时，与当处于所述双向配风模式时相比，减小对所述送风机(32)的利用率的限制；以及 将所述空气出口模式控制成使得:根据日照量的增大，变得更不可能将所述空气出口模式确定为所述双向配风模式，并且变得更有可能将所述空气出口模式确定为所述面部模式。
6.一种用于车辆的空调，包括: 送风机(32)，所述送风机(32)产生吹送空气； 加热热交换器(36)，所述加热热交换器(36)通过吹送空气与热介质之间的热交换而加热吹送空气； 空气出口模式切换装置(39d、39e、39f)，所述空气出口模式切换装置(39d、39e、39f)通过切换从多个出口(39a、39b、39c)吹送出的空气流的比例而在多个空气出口模式之间切换，所述多个出口(39a、39b、39c)包括将吹送空气吹向乘员的上身的面部空气出口(39a)和将吹送空气吹向乘员的下身的脚部空气出口(39b)，以及 控制装置(50)，所述控制装置(50)确定所述送风机(32)的利用率和所述空气出口模式，其中 所述控制装置(50): 当所述空气出口模式是双向配风模式时基于所述热介质的温度限制所述送风机(32)的利用率，在所述双向配风模式下吹送空气从所述面部空气出口(39a)和所述脚部空气出口(39b)两者吹送出； 当所述空气出口 模式为吹送空气从所述面部空气出口(39a)吹送出的面部模式时，与当处于所述双向配风模式时相比，减小对所述送风机(32)的利用率的限制；以及 将所述空气出口模式控制成使得:根据日照量的增大，变得更不可能将所述空气出口模式确定为所述双向配风模式，并且变得更有可能将所述空气出口模式确定为所述面部模式。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的空调，其中，所述控制装置(50): 基于空气调节载荷确定所述送风机(32)的利用率；以及 根据所述日照量的增大，缩窄所述空气出口模式被确定为所述双向配风模式的空气调节载荷范围，并且扩宽所述空气出口模式被确定为所述面部模式的空气调节载荷范围。
【文档编号】B60H1/00GK103764419SQ201280042589
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年7月3日 优先权日:2011年8月30日
【发明者】一志好则, 柳町佳宣, 近藤泰司, 林隆二, 岛田喜久, 平林秀一 申请人:丰田自动车株式会社