車輛用空調(diào)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對車輛的車廂內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的熱栗方式的車輛用空調(diào)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于近年來環(huán)境問題突顯，因此混合動力汽車、電動汽車已廣泛普及。于是，作為可適用于上述車輛的空調(diào)裝置，開發(fā)了以下空調(diào)裝置，該空調(diào)裝置包括制冷劑回路，所述制冷劑回路由壓縮并噴出制冷劑的壓縮機(jī)、設(shè)置于車廂內(nèi)側(cè)使制冷劑散熱的散熱器(冷凝器)、設(shè)置于車廂內(nèi)側(cè)使制冷劑吸熱的吸熱器(蒸發(fā)器)、以及設(shè)置于車廂外側(cè)使制冷劑散熱或吸熱的室外熱交換器等構(gòu)成，該空調(diào)裝置執(zhí)行以下各模式，即:制熱模式，在該制熱模式下，在散熱器中使從壓縮機(jī)噴出的制冷劑散熱，并在室外熱交換器中使在該散熱器中進(jìn)行了散熱的制冷劑吸熱；除濕制熱模式，在該除濕制熱模式下，在散熱器中使從壓縮機(jī)噴出的制冷劑散熱，并在吸熱器和室外熱交換器中使在該散熱器中進(jìn)行散熱的制冷劑吸熱、或者僅在吸熱器中使在該散熱器中進(jìn)行了散熱的制冷劑吸熱;制冷模式，在該制冷模式下，在室外熱交換器中使從壓縮機(jī)噴出的制冷劑散熱，并在吸熱器中使其吸熱；以及除濕制冷模式，在該除濕制冷模式下，在散熱器和室外熱交換器中使從壓縮機(jī)噴出的制冷劑散熱，并在吸熱器中使其吸熱(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]另外，還開發(fā)了以下空調(diào)裝置，該空調(diào)裝置設(shè)置注入回路，該注入回路在制熱模式下將從散熱器流出的制冷劑分流，對該分流后的制冷劑進(jìn)行減壓，然后，使其與流出該散熱器的制冷劑進(jìn)行熱交換，并返回至壓縮機(jī)的壓縮途中，由此來使壓縮機(jī)的噴出制冷劑增加，提高散熱器的制熱能力(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2012 —176660號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利第3985384號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0005]這里，利用室外膨脹閥來將流入室外熱交換器的制冷劑進(jìn)行減壓，在該室外膨脹閥之前將制冷劑進(jìn)行分流，將其進(jìn)行減壓并使其流入吸熱器，并基于目標(biāo)散熱器壓力來對壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，基于目標(biāo)吸熱器溫度來對室外膨脹閥的閥回路進(jìn)行控制，以執(zhí)行除濕制熱模式，在這種情況下，若室外膨脹閥的閥開度較大，則流向室外熱交換器的制冷劑流量增加，若室外膨脹閥的閥開度較小，則流向吸熱器的制冷劑流量增加。
[0006]在外界氣體溫度較低的條件下執(zhí)行這樣的除濕制熱模式的情況下，由于所要求的制熱能力變大，因此，必須升高散熱器的溫度和壓力，但由于在低外界氣體下吸熱器的溫度也容易下降，因此，若為了提高制熱能力而提高壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，則即使增大室外膨脹閥的閥開度，流向吸熱器的制冷劑量也會變得過多，除濕能力會變得過剩，并且，在吸熱器上會產(chǎn)生霜。
[0007]因此，為了避免吸熱器結(jié)霜，無法提高壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，存在車廂內(nèi)的制熱能力不足的問題。該問題即使在除濕制熱時(shí)僅用吸熱器來使制冷劑進(jìn)行吸熱的情況下也相同。
[0008]本發(fā)明是為了解決所涉及的現(xiàn)有技術(shù)的問題而完成的，其目的在于，提供一種車輛用空調(diào)裝置，該車輛用空調(diào)裝置在除濕制熱模式下，能避免在吸熱器上結(jié)霜，并確保散熱器的制熱能力。
用于解決問題的技術(shù)方案
[0009]本發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置包括:壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)將制冷劑進(jìn)行壓縮;散熱器，該散熱器用于使制冷劑散熱并將提供至車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱；吸熱器，該吸熱器用于使制冷劑吸熱并將提供至車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行冷卻；室外熱交換器，該室外熱交換器設(shè)置于車廂夕卜，用于使制冷劑吸熱；以及控制單元，所述車輛用空調(diào)裝置執(zhí)行除濕制熱模式，在該除濕制熱模式中，利用該控制單元來使從壓縮機(jī)噴出的制冷劑在散熱器中進(jìn)行散熱，并對進(jìn)行散熱后的該制冷劑進(jìn)行減壓，然后，利用吸熱器和室外熱交換器來使該制冷劑吸熱，或僅利用吸熱器來使該制冷劑吸熱，從而一邊對車廂內(nèi)進(jìn)行除濕，一邊進(jìn)行制熱，所述車輛用空調(diào)裝置的特征在于，包括注入回路，該注入回路將流出散熱器的制冷劑的一部分進(jìn)行分流，使其返回壓縮機(jī)，控制單元在除濕制熱模式下在以下各條件中的任意一個(gè)條件或各條件的組合成立的情況下，使注入回路動作，以使制冷劑返回壓縮機(jī)，其中，所述各條件包括:制熱能力不足的規(guī)定的制熱能力不足條件;除濕能力過剩的規(guī)定的除濕能力過剩條件;在低外界氣體溫度下起動的規(guī)定的低外界氣體溫度起動條件。
[0010]第2方面的發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，控制單元在從起動開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，在目標(biāo)散熱器溫度與散熱器的溫度之差較大且目標(biāo)散熱器壓力與散熱器的壓力之差較大的情況下，判定為制熱能力不足條件成立。
[0011]第3方面的發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置的特征在于，在第1方面的發(fā)明中，控制單元在目標(biāo)散熱器溫度與散熱器的溫度之差較小、目標(biāo)散熱器壓力與散熱器的壓力之差較小且散熱器的溫度下降的情況下，判定為除濕能力過剩條件成立。
[0012]第4方面的發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置的特征在于，在第2方面或第3方面的發(fā)明中，控制單元在目標(biāo)散熱器溫度與散熱器的溫度之差較小、目標(biāo)散熱器壓力與散熱器的壓力之差較小且目標(biāo)吸熱器溫度與吸熱器的溫度之差較小的情況下，停止注入回路的動作。
[0013]第5方面的發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置的特征在于，在第1方面的發(fā)明中，控制單元在從起動開始的規(guī)定時(shí)間以內(nèi)，在外界氣體溫度較低且向車廂內(nèi)吹出的目標(biāo)吹出溫度較高的情況下，判定為低外界氣體溫度起動條件成立。
[0014]第6方面的發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，控制單元在外界氣體溫度上升且目標(biāo)吹出溫度下降的情況下，停止注入回路的動作。
[0015]第7方面的發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置的特征在于，在上述各發(fā)明中，包括室外膨脹閥，該室外膨脹閥將流入室外熱交換器的制冷劑進(jìn)行減壓，在該室外膨脹閥之前將制冷劑進(jìn)行分流并進(jìn)行減壓，然后使其流至吸熱器，并且，控制單元基于散熱器的目標(biāo)散熱器壓力來對壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，基于吸熱器的目標(biāo)吸熱器溫度來對室外膨脹閥的閥開度進(jìn)行控制。
發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，車輛用空調(diào)裝置包括:壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)將制冷劑進(jìn)行壓縮;散熱器，該散熱器用于使制冷劑散熱并將提供至車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱；吸熱器，該吸熱器用于使制冷劑吸熱并將提供至車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行冷卻；室外熱交換器，該室外熱交換器設(shè)置于車廂外，用于使制冷劑吸熱；以及控制單元，所述車輛用空調(diào)裝置執(zhí)行除濕制熱模式，在該除濕制熱模式中，利用該控制單元來使從壓縮機(jī)噴出的制冷劑在散熱器中進(jìn)行散熱，并對進(jìn)行散熱后的該制冷劑進(jìn)行減壓，然后，利用吸熱器和室外熱交換器來使該制冷劑吸熱，或僅利用吸熱器來使該制冷劑吸熱，從而一邊對車廂內(nèi)進(jìn)行除濕，一邊進(jìn)行制熱，所述車輛用空調(diào)裝置的特征在于，包括注入回路，該注入回路將流出散熱器的制冷劑的一部分進(jìn)行分流，使其返回壓縮機(jī)，控制單元在除濕制熱模式下在以下各條件中的任意一個(gè)條件或各條件的組合成立的情況下，使注入回路動作，以使制冷劑返回壓縮機(jī)，其中，所述各條件包括:制熱能力不足的規(guī)定的制熱能力不足條件；除濕能力過剩的規(guī)定的除濕能力過剩條件;在低外界氣體溫度下起動的規(guī)定的低外界氣體溫度起動條件，因此，在散熱器的制熱能力不足的情況下，利用注入回路來使流出散熱器的制冷劑的一部分返回壓縮機(jī)，能提高散熱器的制熱能力。另一方面，利用向注入回路的分流，來減少流向吸熱器的制冷劑流量，因此，能防止或抑制吸熱器結(jié)霜。
[0017]另外，在吸熱器的除濕能力過剩的情況下，使注入回路動作，從而散熱器的制熱能力得以提高，因此，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速也會隨之下降。由此，流向吸熱器的制冷劑流量也得以減少，因此，能抑制除濕能力，并能防止或抑制結(jié)霜。
[0018]另外，在外界氣體溫度較低的狀況下執(zhí)行除濕制熱模式的情況下，為了提高制熱能力，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速也會提高，但通過使注入回路動作，能力圖進(jìn)一步提高散熱器的制熱能力，并且，流向吸熱器的制冷劑流量也同樣會減少，因此，能防止或抑制吸熱器結(jié)霜。
[0019]由此，根據(jù)本發(fā)明，在除濕制熱模式下，能對散熱器和吸熱器的溫度進(jìn)行適當(dāng)控制，避免吸熱器結(jié)霜，并確保散熱器的制熱能力。另外，能避免流向吸熱器的制冷劑流量過多，因此，還能廢棄設(shè)置于吸熱器的出口處的蒸發(fā)能力控制閥。
[0020]在這種情況下，如第2方面的發(fā)明那樣，控制單元在從起動開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，在目標(biāo)散熱器溫度與散熱器的溫度之差較大且目標(biāo)散熱器壓力與散熱器的壓力之差較大的情況下，判定為制熱能力不足條件成立，從而能正確地判定散熱器的制熱能力不足的情況。
[0021 ]另外，如第3方面的發(fā)明那樣，控制單元在目標(biāo)散熱器溫度與散熱器的溫度之差較小、目標(biāo)散熱器壓力與散熱器的壓力之差較小且散熱器的溫度下降的情況下，判定為除濕能力過剩條件成立，從而能正確地判定吸熱器的除濕能力過剩的情況。
[0022]在上述各方面中，如第4方面的發(fā)明那樣，控制單元在目標(biāo)散熱器溫度與散熱器的溫度之差較小、目標(biāo)散熱器壓力與散熱器的壓力之差較小且目標(biāo)吸熱器溫度與吸熱器的溫度之差較小的情況下，停止注入回路的動作，從而能對散熱器的制熱能力的不足狀態(tài)、以及吸熱器的除濕能力的過剩狀態(tài)被解除，吸熱器的除濕能力不足的情況進(jìn)行判定，并停止注入回路的動作。
[0023]另外，如第5方面的發(fā)明那樣，控制單元在從起動開始的規(guī)定時(shí)間以內(nèi)，在外界氣體溫度較低且向車廂內(nèi)吹出的目標(biāo)吹出溫度較高的情況下，判定為低外界氣體溫度起動條件成立，從而能正確地判定是在低外界氣體溫度下起動的情況。
[0024]而且，如第6方面的發(fā)明那樣，控制單元在外界氣體溫度上升且目標(biāo)吹出溫度下降的情況下，停止注入回路的動作，從而能正確地對低外界氣體溫度環(huán)境的解除進(jìn)行判定，并停止注入回路的動作。
[0025]特別是，如第7方面的發(fā)明那樣，包括室外膨脹閥，該室外膨脹閥將流入室外熱交換器的制冷劑進(jìn)行減壓，在該室外膨脹閥之前將制冷劑進(jìn)行分流并進(jìn)行減壓，然后使其流至吸熱器，并且，控制單元基于散熱器的目標(biāo)散熱器壓力來對壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，基于吸熱器的目標(biāo)吸熱器溫度來對室外膨脹閥的閥開度進(jìn)行控制，在這種情況下，以上發(fā)明變得極為有效。
【附圖說明】
[0026]圖1是適用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1的車輛用空調(diào)裝置的控制器的電路框圖。
圖3是圖1的車輛用空調(diào)裝置的注入時(shí)的P-h曲線圖。
圖4是與圖2的控制器所執(zhí)行的除濕制熱模式下的壓縮機(jī)控制有關(guān)的控制框圖。
圖5是對利用圖2的控制器來確定目標(biāo)吹出溫度進(jìn)行說明的圖。
圖6是與圖2的控制器所執(zhí)行的除濕制熱模式下的室外膨脹閥控制有關(guān)的控制框圖。
圖7是與圖2的控制器所執(zhí)行的除濕制熱模式下的注入膨脹閥控制有關(guān)的控制框圖。
圖8是對圖2的控制器的動作進(jìn)行說明的流程圖。
圖9是與圖2的控制器所執(zhí)行的除濕制熱模式下的注入回路的目標(biāo)注入制冷劑過熱度的確定有關(guān)的控制框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下，基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的車輛用空調(diào)裝置1的結(jié)構(gòu)圖。在這種情況下，適用本發(fā)明的實(shí)施例的車輛是不具有引擎(內(nèi)燃機(jī))的電動汽車(EV)，是利用對電池進(jìn)行充電而得到的電力來驅(qū)動用于行駛的電動機(jī)來進(jìn)行行駛的車輛(均未圖示)，本發(fā)明的車輛用空調(diào)裝置1也設(shè)為是由電池的電力來進(jìn)行驅(qū)動的裝置。即，實(shí)施例的車輛用空調(diào)裝置1是如下裝置:在無法利用引擎余熱來進(jìn)行制熱的電動汽車中，利用使用了制冷劑回路的熱栗運(yùn)轉(zhuǎn)來有選擇地執(zhí)行制熱、除濕制熱、除濕制冷、制冷等的各種運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
[0028]此外，作為車輛并不局限于電動汽車，本發(fā)明對于共用引擎和行駛用的電動機(jī)的所謂的混合動力汽車也是有效的，此外，不言而喻，也能適用于用引擎來行駛的普通的汽車。
[0029]實(shí)施例的車輛用空調(diào)裝置1是對電動汽車的車廂內(nèi)的空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)(制熱、制冷、除濕以及換氣)的裝置，利用制冷劑配管13依次連接如下裝置來構(gòu)成制冷劑回路R:電動式的壓縮機(jī)2，該壓縮機(jī)2壓縮制冷劑;散熱器4，該散熱器4設(shè)置于對車廂內(nèi)空氣進(jìn)行通氣和循環(huán)的HVAC單元10的空氣流通路3內(nèi)，且在車廂內(nèi)使