车辆用空调装置的制造方法_2

文档序号:9847853阅读:来源:国知局
机之后再启动发热单元,由此,在处于外部气体温度高于上述第二低外部气体温度环境的环境下,能够预先避免因高压侧压力早期上升而导致压缩机发生停止等的不良情况,能够顺利地开始车厢内制热。
[0043]在此情况下,如第十一方面所述的控制单元在启动室内送风机之后,在该室内送风机的风量成为规定的低值的时刻,启动压缩机,并且将室内送风机的风量控制成规定的低值,直到发热单元的温度高于规定值为止,在发热单元的温度高于规定值的情况下,使室内送风机的风量增大至目标值,由此,能够避免因高压侧压力的过度上升而导致的不良情况,能够迅速且顺利地进行车厢内制热的提高。
[0044]另外,如第十二方面所述的控制单元在启动室内送风机之后,在该室内送风机的风量成为规定的低值的时刻,启动发热单元,在启动发热单元的同时启动压缩机,或者在启动发热单元之后立刻启动压缩机,并且将室内送风机的风量控制成规定的低值,直到发热单元的温度高于规定值为止,或者直到高压侧压力成为规定压力以上为止,在发热单元的温度高于规定值的情况下,或者高压侧压力成为规定压力以上的情况下,使室内送风机的风量增大至目标值,由此,能够避免因高压侧压力的过度上升而导致的不良情况,能够迅速且顺利地进行车厢内制热的提高。
[0045]尤其是,在此情况下,例如第二十方面所述,具有设置于空气流通路的制热剂-空气热交换器,利用使被电热器或引擎加热后的制热剂循环到制热剂-空气热交换器的制热剂循环回路来构成发热单元,进一步地,如第二十一方面所述,制热剂循环回路具有对进入制热剂-空气热交换器的制热剂的循环进行控制的阀装置,控制单元通过打开阀装置来启动发热单元,由此,通过在进入制热剂一空气热交换器的制热剂温度上升的时刻打开阀装置(启动发热单元),同样能够消除因制热剂一空气热交换器而导致空气的温度下降的不良情况,能够更有效地利用高压侧压力的上升来促进散热器的制热能力的增大。
[0046]同样地这在发热单元相对于散热器设置在流通空气的上游侧的情况是有效的,能够避免因制热剂一空气热交换器的温度下降而使流入散热器的空气温度下降,妨碍高压侧压力的上升的不良情况。
[0047]如第十三方面所述的控制单元在启动室内送风机之后,在该室内送风机的风量成为规定的低值的时刻,启动压缩机,并且将室内送风机的风量控制成规定的低值,直到压缩机的转速成为规定转速以上为止,在压缩机的转速成为规定转速以上的情况下,使室内送风机的风量增大至目标值,由此,能够避免因高压侧压力的过度上升而导致的不良情况,能够迅速且顺利地进行车厢内制热的提高。
[0048]另外,当相对于散热器在空气流通路中流通的空气的下游侧配置发热单元时,SP使启动室内送风机,发热单元所产生的热量也不会传递至散热器,但是如第十四方面所述的控制单元在处于外部气体温度较低的第一低外部气体温度环境的情况下,相对于室内送风机先启动压缩机和发热单元,由此,在外部气体温度极低的环境下,能够促进压缩机的高压侧压力的上升和发热单元的温度上升这两者,能够迅速地提高制热能力。
[0049]在此情况下,如第十五面所述的控制单元在启动压缩机之后,在该压缩机的转速成为规定转速以上的时刻,启动室内送风机,将该室内送风机的风量控制成规定的低值,并且在压缩机的转速成为目标转速的情况下,使室内送风机的风量增大至目标值,由此,能够促进高压侧压力的上升,也能够促进发热单元的温度上升,能够迅速地提高散热器和发热单元的制热能力,能够实现舒适的车厢内制热。
[0050]另一方面,在处于外部气体温度高于第一低外部气体温度环境的第二低外部气体温度环境的情况下,如第十六方面所述的控制单元在启动压缩机之后立刻启动室内送风机和发热单元,或者在启动压缩机之后再启动室内送风机和发热单元,由此,在外部气体温度高于上述的第一低外部气体温度环境且高压侧压力的上升不会迟于第一低外部气体温度环境的情况下,能够更快启动室内送风机,能够加快车厢内制热的提高。
[0051]在此情况下,如第十七方面所述的控制单元在启动室内送风机之后,将室内送风机的风量控制成规定的低值,并且在压缩机的转速成为目标转速的情况下,使室内送风机的风量增大至目标值,能够促进高压侧压力的上升,能够有效地加快车厢内制热的提高。
[0052]再者,在处于外部气体温度进一步高于第二低外部气体温度环境的第三低外部气体温度环境的情况下,如第十八方面所述的控制单元在启动室内送风机之后立刻启动发热单元和压缩机,或者在启动室内送风机之后再启动发热单元和压缩机,由此,在外部气体温度高于上述第二低外部气体温度环境的环境下,能够预先避免高压侧压力早期上升而导致压缩机发生停止等的不良情况,能够顺利地开始车厢内制热。
[0053]在此情况下,如第十九方面所述的控制单元在启动室内送风机之后,在该室内送风机的风量成为规定的低值的时刻,启动压缩机,并且将室内送风机的风量控制成规定的低值,直到压缩机的转速成为规定转速以上为止,在压缩机的转速成为规定转速以上的情况下,使室内送风机的风量增大至目标值,由此,能够避免因高压侧压力的过度上升而导致的不良情况,能够迅速且顺利地进行车厢内制热的提高。
[0054]如上所述,如第二十方面所述,具有设置于空气流通路的制热剂一空气热交换器,在利用使被电热器或引擎加热后的制热剂循环到制热剂一空气热交换器的制热剂循环回路来构成发热单元的情况下是有效的,如第二十一方面所述,制热剂循环回路具有阀装置,该阀装置对进入制热剂一空气热交换器的制热剂的循环进行控制,控制单元通过打开阀装置来启动发热单元,由此,如上所述,在进入制热剂一空气热交换器的制热剂温度上升的时刻打开阀装置(启动发热单元),能够消除在制热剂一空气热交换器中空气温度下降的不良情况。
[0055]另外,如第二十二方面所述,利用设置于空气流通路中且对提供给车厢内的空气进行加热的电热器来构成发热单元,能够简化结构。
【附图说明】
[0056]图1是适用了本发明的一个实施方式的车辆用空调装置的结构图(实施例1)。
图2是图1的车辆用空调装置的控制器的电路框图。
图3是对图2的控制器的动作进行说明的流程图。
图4是说明利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、制热剂循环回路进行的控制的时序图(实施例1)。
图5是说明利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、制热剂循环回路进行的控制的另一个时序图(实施例1)。
图6是说明利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、制热剂循环回路进行的控制的又一个时序图(实施例1)。
图7是适用了本发明的其它实施方式的车辆用空调装置的结构图(实施例2)。
图8是说明在图7的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、冷却水用电磁阀进行的控制的时序图(实施例2)。
图9是说明在图7的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、冷却水用电磁阀进行的控制的另一个时序图(实施例2)。
图10是说明在图7的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、冷却水用电磁阀进行的控制的又一个时序图(实施例2)。
图11是说明在图7的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、冷却水用电磁阀进行的控制的又一个时序图(实施例2)。
图12是说明在图7的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、冷却水用电磁阀进行的控制的又一个时序图(实施例2)。
图13是说明在图7的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、冷却水用电磁阀进行的控制的又一个时序图(实施例2)。
图14是适用了本发明的另一个实施方式的车辆用空调装置的结构图(实施例3)。
图15是说明在图14的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、电热器进行的控制的时序图(实施例3)。
图16是说明在图14的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、电热器进行的控制的另一个时序图(实施例3)。
图17是说明在图14的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、电热器进行的控制的又一个时序图(实施例3)。
图18是适用了本发明的再一个实施方式的车辆用空调装置的结构图(实施例4)。
图19是说明在图18的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、电热器进行的控制的时序图(实施例4)。
图20是说明在图18的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、电热器进行的控制的另一个时序图(实施例4)。
图21是说明在图18的情况下利用图2的控制器对压缩机、室内送风机、电热器进行的控制的又一个时序图(实施例4)。
【具体实施方式】
[0057]以下,基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[实施例1]
[0058]图1示出了本发明一个实施例的车辆用空调装置I的结构图。在此情况下,适用本发明的实施例的车辆是没有引擎(内燃机关)的电动汽车(EV)、或者是共用引擎和行驶用的电动机的所谓的混合动力汽车,是利用对电池(均未图示)充电的电力来驱动行驶用的电动机从而进行行驶或者行驶辅助的汽车,或者是利用引擎来行驶的普通的汽车。
[0059]但是,本发明的车辆用空调装置I设为利用电池等(在可插入的情况下为外部电力)的电力来进行驱动。即,实施例的车辆用空调装置I是如下装置:利用由电池等驱动构成制冷剂回路的电动式压缩机的热栗运转,来进行车厢内的制热,更进一步地,有选择地执行除湿制热、制冷除湿、制冷等的各种运转模式。
[0060]该实施例的车辆用空调装置I是对汽车的车厢内的空气进行调节(制热、制冷、除湿以及换气)的装置,利用制冷配管13依次连接如下装置来构成制冷剂回路R:电动式的压缩机2(电动压缩机),该电动式的压缩机2压缩制冷剂;散热器4,该散热器4设置于对车厢内空气进行通气循环的HVAC单元10的空气流通路3内,且使从压缩机2喷出的高温高压的制冷剂散热到车厢内;室外膨胀阀6,该室外膨胀阀6由在制热时使制冷剂减压膨胀的电动阀构成;室外热交换器7,该室外热交换器7在制冷时起到散热器的作用,在制热时起到蒸发器的作用,且在制冷剂与室外空气之间进行热交换;室内膨胀阀8,该室内膨胀阀8由使制冷剂减压膨胀的电动阀构成;吸热器9,该吸热器9相对于散热器4位于空气通过空气流通路3的上游侧,且设置在空气流通路3内,并在制冷时和除湿时使制冷剂从车厢内外吸热;蒸发能力控制阀11,该蒸发能力控制阀I I对吸热器9中的蒸发能力进行调整;以及存储器(aCCumulator)12等。另外,在室外热交换器7中,设置有用于使室外空气与制冷剂进行热交换的室外送风机15。
[0061]另外,室外热交换器7在制冷剂下游侧依次具有接收干燥器部14和过冷却部16,从室外热交换器7连接出的制冷剂配管13A经由在制冷时被打开的电磁阀(开闭阀)17而连接至接收干燥器部14,过冷却部16的出口经由止回阀18而连接至室内膨胀阀8。此外,接收干燥器部14及过冷却部16在结构上构成为室外热交换器7的一部分,止回阀18的室内膨胀阀8一侧为正方向。
[0062]另外,将止回阀18与室内膨胀阀8之间的制冷剂配管13B设置成与从位于吸热器9的出口侧的蒸发能力控制阀11连接出的制冷剂配管13C为热交换关系,且利用制冷剂配管13B和制冷剂配管13C这两者构成内部热交换器19。由此,成为如下结构:经由制冷剂配管13B而流入室内膨胀阀8的制冷剂被离开吸热器9并经由蒸发能力控制阀11的低温的制冷剂冷却(过冷却)。
[0063]另外,从室外热交换器7连接出的制冷剂配管13A进行分支,分支出去的制冷剂配管13D经由在制热时被打开的电磁阀(开闭阀)21被连通连接至位于内部热交换器19的下游侧的制冷剂配管13C。进一步地,散热器4出口侧的制冷剂配管13E在室外膨胀阀6之前进行分支,分支出去的制冷剂配管13F经由在除湿时被打开的电磁阀(开闭阀)22被连通连接至位于止回阀18的下游侧的制冷剂配管13B。
[0064]旁路配管13J并联地连接至室外膨胀阀6,该旁路配管13J在制冷模式下被打开,且设置有用于将室外膨胀阀6旁路且使制冷剂流过的电磁阀(开闭阀)20。
[0065]另外,离开散热器4之后(分支成制冷剂配管13F、13I之间)的制冷剂配管13E立刻进行分支,该分支后的制冷剂配管13K经过由注入控制用的电动阀构成的注入膨胀阀30连通连接至压缩机2的压缩途中。而且,将该注入膨胀阀30的出口侧与压缩机2之间的制冷剂配管13K与位于压缩机2的喷出侧的制冷剂配管13G设置成热交换关系,利用制冷剂配管13K和制冷剂配管13G这两者构成喷出侧热交换器35。
[0066]由这些制冷剂配管13K、注入膨胀阀30、以及喷出侧热交换器35来构成注入回路40。该注入回路40是用于对离开散热器4的制冷剂的一部分进行分流以使其返回压缩机2的压缩途中(气体注入)的回路,注入膨胀阀30在对流入制冷剂配管13K的制冷剂进行减压之后,使其流入喷出侧热交换器35。具有如下结构:流入喷出侧热交换器35的制冷剂从压缩机2喷出至制冷剂配管13G,与流入散热器4之前的制冷剂进行热交换,并从流过制冷剂配管13G的制冷剂中吸热以进行蒸发。通过用喷出侧热交换器35使被分流至制冷剂配管13K的制冷剂蒸发,从而能够向压缩机2进行气体注入。
[0067]另外,在吸热器9的空气上游侧的空气流通路3中形成有外部气体吸入口和内部气体吸入口这样的各种吸入口(图1中以吸入口 25作为代表来表示),在该吸入口 25中设置有吸入切换节气闸(damper) 26,该吸入切换节气闸26将导入空气流通路3内的空气切换成车厢内的空气即内部气体(内部气体循环模式)或者车厢外的空气即外部气体(外部气体导入模式)。而且,在该吸入切换节气闸26的空气下游侧设置有室内送风机(blower fan:鼓风扇)27,该室内送风机27用于将导入的内部气体或外部气体输送至空气流通路3并使其流通。
[0068]在散热器4的空气上游侧的空气流通路3内设置有空气混合节气闸28,该空气混合节气闸28对内部气体或外部气体流入散热器4的流通程度进行调整。而且,在散热器4的空气下游侧的空气流通路3中形成有底脚、通风口、分岔口的各个吹出口(图1中以吹出口 29作为代表来表示),在该吹出口 29上设置有吹出切换节气闸31,该吹出切换节气闸31对来自上述各个吹出口的空气吹出进行切换控制。
[0069]在图1中,61表示设置于实施例的车辆用空调装置I的作为发热单元的制热剂循环回路。该制热剂循环回路61具有构成循环单元的循环栗62,制热剂加热电热器(图中用ECH来表示)63,以及相对于散热器4位于空气流过空气流通路3的上游侧且被设置在空气流通路3内的制热剂一空气热交换器64,且利用制热剂配管66将上述循环栗62、上述制热剂加热电热器63、上述制热剂一空气热交换器64依次连接成环形。另外,作为在该制热剂循环回路61内循环的制热剂,例如采用HF0-1234yf这样的制冷剂、冷却剂等。
[0070]然后,当循环栗62运转,制热剂加热电热器63被通电并发热时,被该制热剂加热电热器63加热后的制热剂循环到空气流通路3内的制热剂一空气热交换器64。即,该制热剂循环回路61的制热剂一空气热交换器64起到所谓的暖气风箱(heater core)的作用,有助于车厢内的制热。通过采用相关的制热剂循环回路61,能够提高乘车人员的电气安全性。
[0071]接着,在图2中标号32是作为由微型计算机构成的控制单元的控制器(ECU),在该控制器32的输入侧连接有以下各传感器的各个输出:对车辆的外部气体温度进行检测的外部气体温度传感器33;对外部气体湿度进行检测的外部气体湿度传感器34;对从吸入口 25吸入至空气流通路3的空气的温度进行检测的HVAC吸入温度传感器36;对车厢内的空气(内部空气)的温度进行检测的内部气体温度传感器37 ;对车厢内的空气的湿度进行检测的内部气体湿度传感器38;对车厢内的二氧化碳浓度进行检测的室内CO2浓度传感器39;对从吹出口 29吹出至车厢内的空气的温度进行检测的吹出温度传感器41;对压缩机2的喷出制冷剂压力进行检测的喷出压力传感器42;对压缩机2的喷出制冷剂温度进行检测的喷出温度传感器43;对压缩机2的吸入制冷剂压力进行检测的吸入压力传感器44;对散热器4的温度(离开散热器4后的温度、或散热器4自身的温度、或经散热器4加热后的空气的温度)进行检测的散热器温度传感器46;对散热器4的制冷剂压力(散热器4内、或离开散热
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