车辆用空调装置的制造方法_4

文档序号:9756201阅读:来源:国知局
入注入可否切换部79。向该注入可否切换部79中进一步输入”O”(注入膨胀阀30全闭),注入要求标记fINJONreq为“I”(置位)时,经由限制设定部78的值被决定为该情况下的注入膨胀阀目标开度TGECCVpc,并被输出。
[0092]注入可否切换部79在注入要求标记HNJONreq为“O”(复位)时,将“O”作为注入膨胀阀目标开度TGECCVpc进行输出。即,在压缩机2的转速NC为规定值NI以上的高转速的情况下,在将注入要求标记flNJONreq置位为“I”时,控制器32基于目标散热器压力PCO和散热器压力PCI来决定注入膨胀阀30的注入膨胀阀目标开度TGECCVpc,并控制该阀开度,并且在注入要求标记f INJONreq复位为“O”时,关闭注入膨胀阀30(阀开度“O”时的全闭),停止注入回路40进行气体注入。
[0093]上述目标吹出温度TAO是从吹出口 29吹出至车厢内的空气温度的目标值,控制器32根据下式(I)来计算。
TA0=(Tset —Tin)XK+Tbal(f(Tset、SUN、Tam))..(I)
此处,Tset是指由空调操作部53所设定的车厢内的设定温度,Tin是指内部气体温度传感器37检测出的车厢内空气的温度,K是系数,Tbal是指根据设定温度Tset、日照传感器51检测出的日照量SUN、外部气体温度传感器33检测出的外部气体温度Tam而计算出的平衡值。另外,一般如图9所示那样,外部气体温度Tam越低,则该目标吹出温度TAO越高,该目标吹出温度TAO随着外部气体温度Tam的上升而下降。另外,控制器32基于该目标吹出温度TAO来计算上述目标散热器温度TCO。
[0094](8-8)除霜模式的控制(实施例1)
接着,参照图10的流程图来说明制热模式下控制器32所进行的具体除霜模式的控制。对于控制器32,在图10的步骤SI中从各传感器读出数据,在步骤S2中判断是否有室外热交换器7的除霜要求。
[0095]此处,说明检测室外热交换器7的结霜状态的检测例。在实施例的情况下,控制器32基于从室外热交换器温度传感器54获取的室外热交换器7的室外热交换器温度(例如室外热交换器7的出口的制冷剂蒸发温度)ΤΧ0、及外部气体为低湿度环境下室外热交换器7未发生结霜的情况下的未结霜时该室外热交换器7的室外热交换器温度(同样为室外热交换器7的出口的制冷剂蒸发温度)TXObase,检测室外热交换器7的结霜状态。在此情况下,控制器32利用下式(II)来确定无结霜时室外热交换器温度TXObase。
[0096]TX0base = f(Tam、NC、BLV、VSP)=klXTam+k2XNC+k3XBLV+k4XVSP..(II)
[0097]此处,式(II)的参数Tam是指由外部气体温度传感器33得到的外部气体温度,NC是指压缩机2的转速,BLV是指室内送风机27的鼓风机电压,VSP是指由车速传感器52得到的车速,kl?k4是系数,预先通过实验来求得。
[0098]上述外部气体温度Tam是指表示室外热交换器7的吸入空气温度的指标,具有外部气体温度Tam(室外热交换器7的吸入空气温度)越低则TXObase越低的倾向。因此,系数kl为正值。另外,作为表示室外热交换器7的吸入空气温度的指标,并不仅限于外部气体温度Tam0
另外,上述压缩机2的转速NC是指表示制冷剂回路R内的制冷剂流量的指标,具有转速NC越高(制冷剂流量越多)则TXObase越低的倾向。因此,系数k2为负值。
另外,上述鼓风机电压BLV是指表示散热器4的通过风量的指标,具有鼓风机电压BLV越高(散热器4的通过风量越大)则TXObase越低的倾向。因此,系数k3为负值。另外,作为表示散热器4的通过风量的指标,不仅局限于此,也可以是室内送风机27的鼓风机风量、空气混合节气闸28开度SW。
另外,上述车速VSP是指表示室外热交换器7的通过风速的指标,具有车速VSP越低(室外热交换器7的通过风速越低)则TXObase越低的倾向。因此,系数k4为正值。此外,作为指示室外热交换器7的通过风速的指标,并不限于此,也可以是室外送风机15的电压。
[0099]另外,在本实施方式中,作为式(II)的参数,使用外部气体温度Tam、压缩机2的转速NC、室内送风机27的鼓风机电压BLV、以及车速VSP,然而也可在此基础上追加车辆室外热交换器I的负载来作为参数。作为表示该负载的指标,考虑目标吹出温度ΤΑ0、压缩机2的转速NC、室内送风机27的鼓风机风量、散热器4的入口空气温度、散热器4的散热器温度Tci,具有负载越大则TXObase越低的倾向。而且,也可将车辆随着时间的推移而发生的劣化(运转年数或运转次数)追加为参数。另外,作为式(II)的参数,不仅限于上述所有的参数,也可以是它们中的任一个或者组合。
[0100]接着,控制器32计算出将当前的各个参数值带入式(II)而得到的未结霜时的室外热交换器温度TXObase、与当前的室外热交换器温度TXO之差Δ ΤΧ0( Δ TXO = TXObase —ΤΧ0),制冷剂蒸发温度TXO下降得低于未结霜时室外热交换器温度TXObase,该差△ TXO大于等于规定的结霜检测阈值的状态例如持续了规定时间以上的情况下,判定为室外热交换器7上发生了结霜。
[0101]图11中的实线表示室外热交换器温度TXO的变化,虚线表示无霜时的室外热交换器温度TXObase的变化。运转开始最初,室外热交换器温度TXO较高,高于无霜时的室外热交换器温度TXobase。随着制热模式的推进,车厢内温度被加热,车辆用空调装置I的负载降低,因此上述制冷剂流量、散热器4的通过风量降低,式(II)中计算出的TXObase(图11的虚线)也上升。另一方面,若室外热交换器7发生结霜,则与外部气体进行热交换的热交换性能降低,因而室外热交换器温度TXO(实线)降低,并低于TXObase。然后,室外热交换器温度TXO的降低进一步进行,在其差值△ TX0(TXObase — ΤΧ0)为结霜检测阈值以上、该状态持续规定时间以上的情况下,控制器32判定为室外热交换器7发生结霜、需要进行除霜,并输出除霜要求。
[0102]此外,在实施例中,选用室外热交换器温度TXO来检测结霜状态,但是并不限于此,也可以基于室外热交换器压力传感器56所获得的室外热交换器7的当前的制冷剂蒸发压力(室外热交换器压力)ΡΧ0、与外部气体为低湿度环境下室外热交换器7未发生结霜的情况下的未结霜时的该室外热交换器压力PXObasa,来检测室外热交换器7的结霜状态。
[0103]另外,作为检测室外热交换器7的结霜状态的单元,也并不限于此,也可以由控制器32基于外部气体温度传感器33和外部气体湿度传感器34所检测出的露点温度和室外热交换器7的制冷剂蒸发温度(室外热交换器温度),来检测(推定)室外热交换器7的结霜状
??τ O
[0104]对于控制器32,在步骤S2中有除霜要求的情况下,从步骤S2前进至步骤S3,对外部气体温度传感器34所检测出的当前的外部气体温度Tam是否低于规定值Τ2进行判断。将该规定值Τ2设为能判断外部气体温度Tam为低温环境还是高温环境的规定的温度值。然后,在步骤S3中判断为外部气体温度Tam为低于Τ2的低温环境的情况下,控制器32前进至步骤S4,基于乘客传感器57的输出来判断当前车厢内是否乘坐有乘客。
[0105]在步骤S4中判断为有乘客乘坐的情况下,控制器32前进至步骤S5来判断是否有制热要求。在当前的空调运转模式为制热模式(或除湿制热模式)、需要对车厢内进行制热的情况下,控制器32对是否有制热要求进行判断并前进至步骤S6,将目标散热器压力(目标高压)PCO设为规定值Pl(高压力)。
[0106]接着,前进至步骤S7,执行上述的第一除湿制冷型除霜模式。即,利用散热器4及室外热交换器7使制冷剂散热,由吸热器9使其进行吸热。由此,对室外热交换器7进行除霜。另夕卜,室外膨胀阀6如上述图6的控制框图那样基于目标散热器压力PCO来进行F/B控制,空气混合节气闸28成为MH状态。另外,对室内送风机(鼓风机)27根据吹出温度进行控制,从而避免乘客感到不适,并且将吸入切换节气闸26设为室内空气循环模式。
[0107]此外,在步骤S8中控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。此外,是注入回路40进行动作,在压缩机2的压缩途中进行气体注入。在该情况下,如图7及图8的控制框图那样,控制器32在压缩机2的转速NC为固定值NI以下的低转速时,如图7那样基于注入过热度SHinj来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制,控制气体注入量。另外,在压缩机2的转速NC为高于规定值NI的高转速时,如图8所示那样,基于目标散热器压力PCO来对注入膨胀阀30的阀开度进行F/B控制,控制气体注入量。但是,需要防止注入过热度Shinj高于10度,液体返回压缩机2的情况。
[0108]接着,对于控制器32,前进至步骤S9,在室外热交换器温度TXO为规定值TXl(例如+25°C)以上时,运转(开启)室外送风机15,使室外热交换器7与外部气体进行强制通风。另一方面,在室外热交换器温度TXO低于规定值TX2(相对于TXl具有规定的滞后的例如+20°C)时,停止(关闭)室外送风机15。
[0109]另一方面,在步骤S5中在无制热要求的情况下,控制器32前进至步骤S10,将目标散热器压力PCO设为规定值P2(中等压力,Pl > P2),接着前进至步骤Sll,执行上述的第一除湿制冷型除霜模式。但是,该情况不同于步骤S7,室内送风机27以规定电压Vl进行旋转。之后,依次执行步骤S8,步骤S9。
[0110]另外,在步骤S4中判断为没有乘客乘船的情况下(为了进行插电等而停车期间),控制器32从步骤S4前进至步骤S12,将目标散热器压力PCO设为P2(中等压力),接着前进至步骤S13,对车厢内温度是否低于规定值Tl(例如+5°C)进行判断。在乘客刚下车后车厢内温度较高,为规定值Tl以上的情况下,控制器32从步骤S13前进至步骤S14,执行上述的逆循环除霜模式。
[0111]S卩,仅利用室外热交换器7使制冷剂散热,由吸热器9使其进行吸热。由此,对室外热交换器7进行强力除霜。另外,将室外膨胀阀6设为全开,空气混合节气闸28设为上述MC。室内送风机(鼓风机)27以规定电压V2(V2<V1)进行运转。此外,前进至步骤S15,控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。但是,注入回路40不进行动作(关闭),不进行对压缩机2的气体注入。
[0112]由此,高温制冷剂集中于室外热交换器7的除霜。此时在吸热器9中进行吸热,但是由于车厢内没有乘客乘坐,因而即使车辆内温度降低也不会造成特别妨碍。但是,在车厢内温度低于规定值Tl的情况下,控制器32从步骤S13前进至步骤Sll、步骤S8、步骤S9,切换至上述第一除湿制冷型除霜模式(空气混合节气闸28成为上述MC),以室外热交换器7的温度成为规定值(+25°C?+30°C)的方式控制压缩机2及注入膨胀阀30等,一边进行室外热交换器7的除霜,一边通过气体注入来再次开始利用散热器4的散热而制热,使车厢内温度上升。
[0113]另外,在步骤S3中外部气体温度Tam为规定值T2以上的较高环境的情况下,控制器32从步骤S3前进至步骤S16,将目标散热器压力PCO设为规定值P3(低压力。Pl 2 P2 2 P3),前进至步骤S17执行上述第二除湿制冷型除霜模式。即,利用散热器4及室外热交换器7使制冷剂散热,由吸热器9使其进行吸热。由此,对室外热交换器7进行除霜。另外,室外膨胀阀6如上述图6的控制框图那样基于目标散热器压力PCO来进行F/B控制,空气混合节气闸28成为MH状态。室内送风机(鼓风机)27以规定电压V3 (Vl < V3)进行运转,吸入切换节气闸26为内部气体循环模式。
[0114]此外,前进至步骤S15,控制器32如上述图5的控制框图那样基于目标吸热器温度TEO来对压缩机2进行F/B控制(与制冷、除湿制冷模式相同)。但是,注入回路40不进行动作(关闭),不对压缩机2进行气体注入。由此,在室外热交换器7中流过更多的高温制冷剂。此时注入回路40不进行动作,但是由于外部气体温度Tam为高温环境,因此车厢内温度不会发生问题。
[0115]如上上述,对于控制器32,在室外热交换器7中流过有高温制冷剂来进行除霜时,使注入回路40进行动作来使制冷剂返回压缩机2的压缩途中,并且在有车厢内制热要求的情况下,在步骤S7中执行第一除湿制冷型除霜模式,S卩,利用散热器4和室外热交换器7来使从压缩机2喷出的制冷剂散热,对该散热后的制冷剂进行减压后,利用吸热器9使其进行吸热,在步骤S8中使注入回路40进行动作,因此,通过注入回路40使离开散热器4的制冷剂的一部分返回压缩机2的压缩途中,能提高制热器4的制热能力,力图维持车厢内温度。
[0116]另外,能无障碍地执行室外热交换器7的除霜,因此能避免伴随着除霜模式长期化的功耗增大,特别适用于电动汽车或混和动力汽车。
[0117]在该情况下,对于控制器32,在步骤S9中对室外热交换器7进行除霜时,若该室外热交换器7的室外热交换器温度TXO为规定值TXl以上、运转使室外热交换器7与外部气体进行通风的室外送风机15而低于规定值TX2的情况下,进行停止动作,因此能防止或抑制因除霜而生成的水蒸气重新附着于室外热交换器7这一不良情况。
[0118]另外,对于控制器32,在外部气体温度Tam为规定值T2以上的情况下,在步骤S17中执行第二除湿制冷型除霜模式,因此,在外部气体温度Tam较高而较易维持车厢内的制热能力的环境下,不使注入回路40进行动作而向室外热交换器7提供更多的制冷剂,能促进除霜。
[0119]另外,对于控制器32,在车厢内温度大于等于规定值Tl的情况下,在步骤S14中执行上述逆循环除霜模式,并且在车厢内温度低于规定值Tl的情况下,在步骤Sll中执行上述第一除湿制冷型除霜模式在散热器4中也对制冷剂进行散热,因而能实现满足室外热交换器7的迅速除霜和车厢内维持制热这两者的控制。
[0120]对于控制器32,在对室外热交换器7进行除霜时,若车厢内温度低于规定值Tl或需要对车厢内进行制热,则在步骤S11、步骤S7的第一除湿制冷型除霜模式中将吸入切换模式26设为内部气体循环模式,停止向控制流通路3导入外部气体,因此在车厢内温度较低的情况下停止导入温度较低的外部气体,能维持制热能力。另外,在步骤S17中执行第二除湿制冷型除霜模式时,也将吸入切换节气闸26设为内部气体循环模式,停止向空气流通路3导入外部气体,因此,能同样维持制热能力。
[实施例2]
[0121](9)除霜模式(实施例2)
接着,利用图12至图14来说明本发明的车辆用空调装置I的其他实施例进行说明。在该实施例中,控制器32除了具有上述第一除湿制冷型除霜模式及第二除湿制冷型除霜模式之夕卜,还具有简易热气体除霜模式来作为除霜模式,根据状况进行切换并执行。
[0122](9-1)简易热气体除霜模式的制冷剂流动
首先,对该情况下的简易热气体循环除霜模式下的制冷剂的流动进行说明。在该简易热气体除霜模式下,控制器32打开电磁阀21,且关闭电磁阀17、电磁阀20以及电磁阀22。另夕卜,完全开放室外膨胀阀6。然后,运转压缩机2及送风机15,停止室内送风机27,空气混合节气闸28成为不与散热器4进行空气通风的状态(MC)。
[0123]由此,从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35而流入散热器4,但是散热器4并未与空气流通路3内的空气进行通风,因此此处仅为通过,离开散热器4的制冷剂会经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6。此时,由于室外膨胀阀6完全开放,因而制冷
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