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車輛用空調(diào)裝置的制作方法

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車輛用空調(diào)裝置的制作方法

本申請(qǐng)基于2014年5月13日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2014-099635號(hào),其公開內(nèi)容作為參照編入本申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛用空調(diào)裝置,以輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)的冷卻水作為熱源對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行制熱。



背景技術(shù):

以往,已知車輛用空調(diào)裝置,使輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))的冷卻水與被吹送向車室內(nèi)的送風(fēng)空氣進(jìn)行熱交換從而加熱送風(fēng)空氣,并通過將加熱后的送風(fēng)空氣向車室內(nèi)吹出來(lái)對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行制熱。此外,在專利文獻(xiàn)1中,作為這種車輛用空調(diào)裝置,公開了適用于使發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性動(dòng)作的車輛的車輛用空調(diào)裝置。

在此,作為使發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性動(dòng)作的車輛,有例如:為了提高車輛燃油經(jīng)濟(jì)性而在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速狀態(tài)時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)停止的怠速停止車輛、可以從發(fā)動(dòng)機(jī)以及電動(dòng)機(jī)這兩者得到車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力的混合動(dòng)力車輛等。

在這種使發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性動(dòng)作的車輛中,在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)冷卻水的溫度不上升,因此會(huì)導(dǎo)致冷卻水的溫度比對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)加熱所必要的溫度(具體而言,55℃以上的溫度)低。因此,有如下問題:在制熱時(shí)不能充分地對(duì)送風(fēng)空氣進(jìn)行加熱,從而會(huì)導(dǎo)致乘員的制熱感惡化。

與此相對(duì),在專利文獻(xiàn)1的車輛用空調(diào)裝置中,在制熱時(shí)向車室內(nèi)吹出的送風(fēng)空氣的溫度處于預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)溫度以下時(shí),即使不需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力,也對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)作要求。由此,使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作從而抑制冷卻水的溫度比對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行制熱所必要的溫度低,從而抑制乘員的制熱感的惡化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-208619號(hào)公報(bào)

但是,如專利文獻(xiàn)1的車輛用空調(diào)裝置,在不需要發(fā)動(dòng)機(jī)輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力時(shí),為了使冷卻水的溫度上升而使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作是導(dǎo)致車輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的原因。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明是鑒于上述問題而做成的,其目的在于,在以輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)的冷卻水作為熱源對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行制熱的車輛用空調(diào)裝置中,同時(shí)實(shí)現(xiàn)抑制車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化以及抑制乘員的制熱感的惡化這兩者。

本發(fā)明的一個(gè)特征例的車輛用空調(diào)裝置具有水循環(huán)回路,該水循環(huán)回路使對(duì)輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行冷卻的冷卻水循環(huán),在水循環(huán)回路配置有加熱用熱交換器,該加熱用熱交換器使通過內(nèi)燃機(jī)被加熱后的冷卻水與被吹送向車室內(nèi)的送風(fēng)空氣進(jìn)行熱交換從而加熱送風(fēng)空氣。

此外,該車輛用空調(diào)裝置還具有熱輸送部,該熱輸送部吸收在水循環(huán)回路中的從加熱用熱交換器的冷卻水出口側(cè)到內(nèi)燃機(jī)的冷卻水入口側(cè)的冷卻水流路中流動(dòng)的下游側(cè)冷卻水所具有的熱,并將從下游側(cè)冷卻水吸收的熱向在水循環(huán)回路中的從內(nèi)燃機(jī)的冷卻水出口側(cè)到加熱用熱交換器的冷卻水入口側(cè)的冷卻水流路中流通的上游側(cè)冷卻水散熱。

由此,因?yàn)榫哂袩彷斔筒?,即使從?nèi)燃機(jī)流出的冷卻水的溫度未充分地上升,也可以使流入加熱用熱交換器的上游側(cè)冷卻水的溫度上升到對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)制熱所需的溫度。

因此,可以在加熱用熱交換器充分地加熱被吹送向車室內(nèi)的送風(fēng)空氣,從而可以抑制乘員的制熱感的惡化。

此外,在不必要輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力時(shí)等,不使內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作用來(lái)使上游側(cè)冷卻水的溫度上升,因此,即使由于使熱輸送部動(dòng)作而消耗燃料,也可以綜合性地抑制車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化。

更具體而言,熱輸送部吸收下游側(cè)冷卻水所具有的熱,因此相對(duì)于使從加熱用熱交換器流出的下游側(cè)冷卻水直接流入內(nèi)燃機(jī)的情況,可以使流入內(nèi)燃機(jī)的下游側(cè)冷卻水的溫度降低。由此,可以擴(kuò)大流入內(nèi)燃機(jī)的冷卻水與內(nèi)燃機(jī)的溫度差,從而可以使冷卻水有效地吸收內(nèi)燃機(jī)的廢熱。

因此,即使因使熱輸送部動(dòng)作而消耗燃料,由于可以將有效地吸收的熱利用于車室內(nèi)的制熱,故可以綜合性地抑制車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化。

即,根據(jù)上述特征例,在以內(nèi)燃機(jī)的冷卻水作為熱源對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行制熱的車輛用空調(diào)裝置中,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)抑制車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化以及抑制乘員的制熱感的惡化這兩者。換言之,可以提供一種在不導(dǎo)致車輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的情況下可以抑制乘員的制熱感的惡化的車輛用空調(diào)裝置。

另外,上述燃油經(jīng)濟(jì)性是行駛距離相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)消耗的燃料的量的比,可以表現(xiàn)為每單位燃料消耗量的行駛距離。因此,在不必要輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力時(shí),若為了使冷卻水的溫度上升而使內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作,則車輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化。

并且,在上述特征例的車輛用空調(diào)裝置中,加熱用熱交換器可以構(gòu)成為具有相對(duì)于送風(fēng)空氣流串聯(lián)配置的多個(gè)熱交換部,且作為多個(gè)熱交換部設(shè)有下風(fēng)側(cè)熱交換部以及上風(fēng)側(cè)熱交換部,下風(fēng)側(cè)熱交換部配置于送風(fēng)空氣流方向上的最下游側(cè),上風(fēng)側(cè)熱交換部配置在下風(fēng)側(cè)熱交換部的送風(fēng)空氣流方向上的上游側(cè),水循環(huán)回路構(gòu)成為使通過熱輸送部被加熱后的上游側(cè)冷卻水流入下風(fēng)側(cè)熱交換部。

由此,可以使流入下風(fēng)側(cè)熱交換部的上游側(cè)冷卻水的溫度比流入上風(fēng)側(cè)熱交換部的上游側(cè)冷卻水的溫度高。因此,在這兩個(gè)熱交換部,可以確保冷卻水與送風(fēng)空氣的溫度差,從而可以進(jìn)行冷卻水與送風(fēng)空氣之間的有效的熱交換。

并且,具體而言,在上述特征例的車輛用空調(diào)裝置中,熱輸送部可以由蒸汽壓縮式的制冷循環(huán)裝置構(gòu)成,也可以由珀耳帖元件構(gòu)成。

附圖說明

圖1是第一實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖2是表示第一實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的電氣控制部的框圖。

圖3是為了比較第一實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置與比較用空調(diào)裝置的差異的圖表。

圖4是表示在第一實(shí)施方式的水循環(huán)回路中的冷卻水的溫度變化的說明圖。

圖5是第二實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖6是第三實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖7是第四實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖8是第五實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖9是第六實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

根據(jù)圖1~圖4,對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及的車輛用空調(diào)裝置10適用于從內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))EG以及行駛用電動(dòng)機(jī)這兩者得到車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力的混合動(dòng)力車輛。

本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛可以根據(jù)車輛的行駛負(fù)載而使發(fā)動(dòng)機(jī)EG間歇性地動(dòng)作,從而能夠切換如下行駛模式:從發(fā)動(dòng)機(jī)EG以及行駛用電動(dòng)機(jī)這兩者得到驅(qū)動(dòng)力而行駛的行駛模式(HV行駛模式)、使發(fā)動(dòng)機(jī)EG停止而僅從行駛用電動(dòng)機(jī)得到驅(qū)動(dòng)力而行駛的行駛模式(EV行駛模式)等。

并且,通過這種行駛模式的切換,使車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性相比于僅從發(fā)動(dòng)機(jī)得到車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力的通常的車輛得到提高。另外,燃油經(jīng)濟(jì)性是行駛距離相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)消耗的燃料的量的比,可以表現(xiàn)為每單位燃料消耗量的行駛距離。

此外,在本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛中,從發(fā)動(dòng)機(jī)EG輸出的驅(qū)動(dòng)力不僅為了使車輛行駛,也用于驅(qū)動(dòng)未圖示的發(fā)電機(jī)。在該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力儲(chǔ)存于由鋰離子電池等構(gòu)成的蓄電裝置(電池),并向行駛用電動(dòng)機(jī)或構(gòu)成車輛用空調(diào)裝置10的各種電動(dòng)設(shè)備等提供。

并且,在本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛中,作為發(fā)動(dòng)機(jī)EG,采用通過從后述發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70輸出的控制信號(hào)控制其動(dòng)作的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)EG是在動(dòng)作時(shí)伴隨有發(fā)熱的車載設(shè)備,因此在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,利用發(fā)動(dòng)機(jī)EG的廢熱來(lái)加熱被吹送向車室內(nèi)的送風(fēng)空氣。

接著,對(duì)本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。該車輛用空調(diào)裝置10具有:水循環(huán)回路20、熱輸送用制冷循環(huán)裝置30、冷卻用制冷循環(huán)裝置40、室內(nèi)空調(diào)單元50以及空調(diào)控制裝置60等。

首先,水循環(huán)回路20是為了加熱送風(fēng)空氣而使發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水循環(huán)的回路。作為該冷卻水,可以采用含有乙二醇水溶液的防凍劑等。并且,在水循環(huán)回路20配置有加熱器芯21、水循環(huán)泵22、后述的熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b以及蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的水通路34b等。

加熱器芯21是加熱用熱交換器,該加熱器芯21配置在后述的室內(nèi)空調(diào)單元50的殼體51內(nèi),使利用發(fā)動(dòng)機(jī)EG的廢熱等加熱后的冷卻水與送風(fēng)空氣進(jìn)行熱交換,從而加熱送風(fēng)空氣。在加熱器芯21的冷卻水入口側(cè),連接有散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b出口側(cè),在加熱器芯21的冷卻水出口側(cè),連接有蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的水通路34b入口側(cè)。

水循環(huán)泵22是電動(dòng)式的水泵,該水循環(huán)泵22在加熱器芯21的下游側(cè)吸入從蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的水通路34b流出的冷卻水,并將該冷卻水向形成于發(fā)動(dòng)機(jī)EG內(nèi)的冷卻水流路壓送。通過從發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70輸出的控制信號(hào)控制該水循環(huán)泵22的轉(zhuǎn)速(水壓送能力)。

并且,若發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70使水循環(huán)泵22動(dòng)作,則冷卻水按照以下順序循環(huán):水循環(huán)泵22→在發(fā)動(dòng)機(jī)EG內(nèi)形成的冷卻水流路→散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b→加熱器芯21→蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的水通路34b→水循環(huán)泵22。另外,在圖1的整體結(jié)構(gòu)圖的水循環(huán)回路20的周圍顯示的虛線箭頭表示冷卻水的流動(dòng)方向。

因此,在本實(shí)施方式中,水循環(huán)回路20中的在從發(fā)動(dòng)機(jī)EG的冷卻水出口側(cè)到加熱器芯21的冷卻水入口側(cè)的冷卻水流路流動(dòng)的冷卻水與權(quán)利要求書中記載的上游側(cè)冷卻水對(duì)應(yīng)。并且,水循環(huán)回路20中的在從加熱器芯21的冷卻水出口側(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)EG的冷卻水入口側(cè)的冷卻水流路流動(dòng)的冷卻水與權(quán)利要求書中記載的下游側(cè)冷卻水對(duì)應(yīng)。

此外,在本實(shí)施方式的水循環(huán)回路20,配置有未圖示的輻射器、冷卻水旁通通路、以及恒溫閥等。輻射器是使冷卻水與室外空氣(外部氣體)進(jìn)行熱交換從而使冷卻水冷卻的散熱用的熱交換器,且至少相對(duì)于加熱器芯21并列地連接。

冷卻水旁通通路是使冷卻水迂回過輻射器而流動(dòng)的通路。恒溫閥是冷卻水回路切換裝置,當(dāng)在該恒溫閥的內(nèi)部流通的冷卻水的溫度為基準(zhǔn)切換溫度(在本實(shí)施方式中為90℃)以下時(shí),從使冷卻水流入輻射器的冷卻水回路切換成使冷卻水流入冷卻水旁通通路的冷卻水回路。

在本實(shí)施方式中,通過使恒溫閥進(jìn)行如上所述的冷卻水回路的切換,如后所述,發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作時(shí)的冷卻水的溫度被維持在預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)溫度范圍(在本實(shí)施方式中,大概85℃~95℃)內(nèi)。

此外,在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70中,如后所述,與行駛狀態(tài)無(wú)關(guān),為了使發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度為基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw(具體而言,50℃)以上,進(jìn)行使發(fā)動(dòng)機(jī)EG間歇性地動(dòng)作的暖機(jī)控制。因此,在本實(shí)施方式中,即使在發(fā)動(dòng)機(jī)EG不需要輸出行駛用驅(qū)動(dòng)力時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度也維持在基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw以上。

接著,熱輸送用制冷循環(huán)裝置30是在水循環(huán)回路20中使冷卻水所具有的熱從低溫側(cè)向高溫側(cè)移動(dòng)的熱輸送部。更具體而言,熱輸送用制冷循環(huán)裝置30是蒸汽壓縮式的制冷循環(huán),具有:熱輸送用壓縮機(jī)31、散熱用水-制冷劑熱交換器32、熱輸送用固定節(jié)流部件33、以及蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34。

熱輸送用壓縮機(jī)31在熱輸送用制冷循環(huán)裝置30中壓縮并排出制冷劑,是利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)排出容量固定的固定容量型壓縮機(jī)構(gòu)的電動(dòng)壓縮機(jī)。具體而言,作為該固定容量型壓縮機(jī)構(gòu),可以采用渦旋型壓縮機(jī)構(gòu)、葉輪型壓縮機(jī)構(gòu)等各種壓縮機(jī)構(gòu)。

通過從空調(diào)控制裝置60輸出的控制信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,因此電動(dòng)機(jī)可以采用交流電機(jī)、直流電機(jī)的任一形式。并且,通過該轉(zhuǎn)速控制,改變壓縮機(jī)11的制冷劑排出能力。在熱輸送用壓縮機(jī)31的排出口連接有散熱用水-制冷劑熱交換器32的制冷劑通路32a入口側(cè)。

散熱用水-制冷劑熱交換器32具有制冷劑通路32a以及水通路32b,制冷劑通路32a使從熱輸送用壓縮機(jī)31排出的高壓制冷劑流通,水通路32b使在水循環(huán)回路20循環(huán)的冷卻水中的上游側(cè)冷卻水流通。并且,使在制冷劑通路32a流通的高壓制冷劑與在水通路32b流通的上游側(cè)冷卻水進(jìn)行熱交換,從而實(shí)現(xiàn)加熱上游側(cè)冷卻水的功能。

作為這種散熱用水-制冷劑熱交換器32的具體結(jié)構(gòu),可以采用如下的結(jié)構(gòu)等:在制冷劑通路32a的外周配置水通路32b而使制冷劑與冷卻水進(jìn)行熱交換的結(jié)構(gòu);作為制冷劑通路32a采用使制冷劑流通的蜿蜒狀的管或多根管,并在相鄰管之間形成水通路32b,進(jìn)一步,設(shè)置促進(jìn)制冷劑和冷卻水之間的熱交換的波紋形翅片或板形翅片的結(jié)構(gòu)。

此外,在本實(shí)施方式中,作為散熱用水-制冷劑熱交換器32,采用相對(duì)流動(dòng)型的熱交換器,該相對(duì)流動(dòng)型的熱交換器的在制冷劑通路32a流通的制冷劑的流動(dòng)方向與在水通路32b流通的供給熱水的流動(dòng)方向相對(duì)。在散熱用水-制冷劑熱交換器32的制冷劑通路32a的出口側(cè),連接有熱輸送用固定節(jié)流部件33的入口側(cè)。

熱輸送用固定節(jié)流部件33是使從制冷劑通路32a流出的制冷劑減壓的熱輸送用減壓裝置。作為熱輸送用固定節(jié)流部件33,可以采用節(jié)流開度固定的噴嘴、孔、毛細(xì)管等。在熱輸送用固定節(jié)流部件33的出口側(cè),連接有蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的制冷劑通路34a入口側(cè)。

蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34具有制冷劑通路34a以及水通路34b,制冷劑通路34a使在熱輸送用固定節(jié)流部件33被減壓后的低壓制冷劑流通,水通路34b使在水循環(huán)回路20循環(huán)的冷卻水中的下游側(cè)冷卻水流通。并且,使在制冷劑通路34a流通的低壓制冷劑與在水通路34b流通的下游側(cè)冷卻水進(jìn)行熱交換,從而實(shí)現(xiàn)使低壓制冷劑蒸發(fā)而發(fā)揮吸熱作用的功能。

作為這種蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34,可以采用和散熱用水-制冷劑熱交換器32相同的結(jié)構(gòu)。在蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的制冷劑通路34a的出口側(cè)連接有熱輸送用壓縮機(jī)31的吸入口側(cè)。

因此,在熱輸送用制冷循環(huán)裝置30中,可以通過蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34將制冷劑蒸發(fā)時(shí)從下游側(cè)冷卻水吸收的熱通過散熱用水-制冷劑熱交換器32向上流側(cè)冷卻水散熱。

接著,冷卻用制冷循環(huán)裝置40是冷卻送風(fēng)空氣用的蒸汽壓縮式的制冷循環(huán),具有冷卻用壓縮機(jī)41、散熱器42、冷卻用膨脹閥43、以及蒸發(fā)器44。

冷卻用壓縮機(jī)41在冷卻用制冷循環(huán)裝置40中壓縮并排出制冷劑,其基本的結(jié)構(gòu)與熱輸送用壓縮機(jī)31相同。另外,在本實(shí)施方式中,作為冷卻用壓縮機(jī)41,采用比熱輸送用壓縮機(jī)31的排出容量大的壓縮機(jī)。在冷卻用壓縮機(jī)41的排出口連接有散熱器42的制冷劑入口側(cè)。

散熱器42是在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的車輛前方側(cè)配置的散熱用熱交換器,使從冷卻用壓縮機(jī)41排出的高壓制冷劑與從未圖示的送風(fēng)扇吹送來(lái)的車室外空氣(外部氣體)進(jìn)行熱交換,從而使高壓制冷劑冷卻而冷凝。送風(fēng)扇是通過從空調(diào)控制裝置60輸出的控制電壓控制轉(zhuǎn)速(送風(fēng)空氣量)的電動(dòng)送風(fēng)機(jī)。在散熱器42的制冷劑出口側(cè)連接有冷卻用膨脹閥43的入口側(cè)。

冷卻用膨脹閥43是使從散熱器42流出的制冷劑減壓的冷卻用減壓裝置。該冷卻用膨脹閥43是溫度式膨脹閥,具有感溫部,該感溫部基于蒸發(fā)器44出口側(cè)制冷劑的溫度和壓力來(lái)檢測(cè)蒸發(fā)器44出口側(cè)制冷劑的過熱度,該冷卻用膨脹閥43通過機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)整節(jié)流開度以使蒸發(fā)器44出口側(cè)制冷劑的過熱度處于預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)范圍內(nèi)。在冷卻用膨脹閥43的出口側(cè)連接有蒸發(fā)器44的制冷劑入口側(cè)。

蒸發(fā)器44是在室內(nèi)空調(diào)單元50的殼體51內(nèi)配置的吸熱用熱交換器,使通過冷卻用膨脹閥43減壓后的低壓制冷劑與送風(fēng)空氣進(jìn)行熱交換,從而使低壓制冷劑蒸發(fā)而發(fā)揮吸熱作用。在蒸發(fā)器44的制冷劑出口側(cè)連接有壓縮機(jī)11的吸入口側(cè)。

接著,室內(nèi)空調(diào)單元50通過將溫度調(diào)整后的送風(fēng)空氣向車室內(nèi)吹出用的各種設(shè)備一體化而構(gòu)成,且配置于車室內(nèi)最前部的儀表盤(儀表板)的內(nèi)側(cè)。更具體而言,室內(nèi)空調(diào)單元50是通過在形成其外殼的殼體51內(nèi)收容送風(fēng)機(jī)52、冷卻用制冷循環(huán)裝置40的蒸發(fā)器44、水循環(huán)回路20的加熱器芯21等而構(gòu)成。

殼體51形成被吹送到車室內(nèi)的送風(fēng)空氣的空氣通路,且由具有一定彈性且強(qiáng)度優(yōu)良的樹脂(例如,聚丙烯)形成。在該殼體51內(nèi)的送風(fēng)空氣流最上游側(cè)配置有內(nèi)外部氣體切換裝置53,該內(nèi)外部氣體切換裝置53作為切換向殼體51內(nèi)導(dǎo)入內(nèi)部氣體(車室內(nèi)空氣)和外部氣體(車室外空氣)的內(nèi)外部氣體切換裝置。

內(nèi)外部氣體切換裝置53通過內(nèi)外部氣體切換門連續(xù)地調(diào)整向殼體51內(nèi)導(dǎo)入內(nèi)部氣體的內(nèi)部氣體導(dǎo)入口以及導(dǎo)入外部氣體的外部氣體導(dǎo)入口的開口面積,從而使內(nèi)部氣體的風(fēng)量與外部氣體的風(fēng)量的風(fēng)量比例連續(xù)地變化。通過內(nèi)外部氣體切換門用的電動(dòng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)內(nèi)外部氣體切換門,且通過從控制裝置60輸出的控制信號(hào)來(lái)控制該電動(dòng)致動(dòng)器的動(dòng)作。

在內(nèi)外部氣體切換裝置53的送風(fēng)空氣流下游側(cè)配置有送風(fēng)機(jī)(鼓風(fēng)機(jī))52,送風(fēng)機(jī)52將經(jīng)由內(nèi)外部氣體切換裝置53吸入的空氣向車室內(nèi)吹送。該送風(fēng)機(jī)52是利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)離心多翼風(fēng)扇(西洛克風(fēng)扇)的電動(dòng)送風(fēng)機(jī),且通過從空調(diào)控制裝置60輸出的控制電壓來(lái)控制該送風(fēng)機(jī)52的轉(zhuǎn)速(送風(fēng)量)。

在送風(fēng)機(jī)52的送風(fēng)空氣流下游側(cè),蒸發(fā)器44以及加熱器芯21相對(duì)于送風(fēng)空氣流按照該順序配置。即,蒸發(fā)器44相對(duì)于加熱器芯21配置在送風(fēng)空氣流上游側(cè)。并且,在殼體51內(nèi)形成有冷風(fēng)旁通通路55,冷風(fēng)旁通通路55使通過蒸發(fā)器44后的送風(fēng)空氣迂回過加熱器芯21并向下游側(cè)流動(dòng)。

此外,在蒸發(fā)器44的送風(fēng)空氣流下游側(cè)且加熱器芯21的送風(fēng)空氣流上游側(cè)配置有空氣混合門54,該空氣混合門54調(diào)整通過蒸發(fā)器44后的送風(fēng)空氣中的通過加熱器芯21的風(fēng)量與通過冷風(fēng)旁通通路55的風(fēng)量的風(fēng)量比例。

并且,在加熱器芯21的送風(fēng)空氣流下游側(cè)設(shè)置有混合空間,在該混合空間使利用加熱器芯21被加熱的送風(fēng)空氣與通過冷風(fēng)旁通通路55的送風(fēng)空氣混合。此外,在殼體51的送風(fēng)空氣流最下游部配置有將在混合空間混合后的送風(fēng)空氣(空調(diào)風(fēng))向作為空調(diào)對(duì)象空間的車室內(nèi)吹出的開口孔。

具體而言,作為該開口孔,設(shè)置有面部開口孔、腳部開口孔、以及除霜開口孔(都未圖示),從面部開口孔向車室內(nèi)的乘員的上半身吹出空調(diào)風(fēng),從腳部開口孔向乘員的腳邊吹出空調(diào)風(fēng),從除霜開口孔向車輛前方窗玻璃內(nèi)側(cè)面吹出空調(diào)風(fēng)。

此外,這些面部開口孔、腳部開口孔、以及除霜開口孔的送風(fēng)空氣流下游側(cè)分別經(jīng)由形成空氣通路的通道與在車室內(nèi)設(shè)置的面部吹出口、腳部吹出口、以及除霜吹出口(都未圖示)連接。

因此,空氣混合門54通過調(diào)整通過加熱器芯21的風(fēng)量與通過冷風(fēng)旁通通路55的風(fēng)量的風(fēng)量比例來(lái)調(diào)整在混合空間混合的空調(diào)風(fēng)的溫度,從而調(diào)整從各吹出口向車室內(nèi)吹出的送風(fēng)空氣(空調(diào)風(fēng))的溫度。

即,空氣混合門54構(gòu)成調(diào)整被吹送向車室內(nèi)的空調(diào)風(fēng)的溫度的溫度調(diào)整裝置。通過驅(qū)動(dòng)空氣混合門用的電動(dòng)致動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣混合門54,通過從空調(diào)控制裝置60輸出的控制信號(hào)來(lái)控制該電動(dòng)致動(dòng)器的動(dòng)作。

并且,在面部開口孔、腳部開口孔、以及除霜開口孔的送風(fēng)空氣流上游側(cè),分別配置有調(diào)整面部開口孔的開口面積的面部門、調(diào)整腳部開口孔的開口面積的腳部門、調(diào)整除霜開口孔的開口面積的除霜門(都未圖示)。

這些面部門、腳部門、除霜門構(gòu)成切換吹出口模式的吹出口模式切換裝置(吹出口模式門),并通過未圖示的連桿機(jī)構(gòu)等與驅(qū)動(dòng)吹出口模式門用的電動(dòng)致動(dòng)器連結(jié)而聯(lián)動(dòng),從而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作。該電動(dòng)致動(dòng)器也通過從空調(diào)控制裝置60輸出的控制信號(hào)控制其動(dòng)作。

具體而言,作為通過吹出口模式切換裝置切換的吹出口模式有:面部模式,雙層模式,腳部模式,以及腳部除霜模式。面部模式使面部吹出口全開并從面部吹出口向車室內(nèi)乘員的上半身吹出空氣。雙層模式使面部吹出口和腳部吹出口這兩者開口并向車室內(nèi)乘員的上半身和腳邊吹出空氣。腳部模式使腳部吹出口全開且使除霜吹出口僅以小開度開口,并主要從腳部吹出口吹出空氣。腳部除霜模式使腳部吹出口以及除霜吹出口以相同程度開口并從腳部吹出口以及除霜吹出口這兩者吹出空氣。

此外,乘員也可以通過手動(dòng)操作在操作面板設(shè)置的吹出模式切換開關(guān)而切換為使除霜吹出口全開并從除霜吹出口向車輛前窗玻璃內(nèi)面吹出空氣的除霜模式。

接著,利用圖2的框圖對(duì)本實(shí)施方式的電氣控制部進(jìn)行說明。發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70以及空調(diào)控制裝置60由眾所周知的包含有CPU、ROM、以及RAM等的微型計(jì)算機(jī)與其周邊回路構(gòu)成。并且,基于存儲(chǔ)于該ROM內(nèi)的控制程序進(jìn)行各種運(yùn)算、處理,從而控制與輸出側(cè)連接的各種設(shè)備的動(dòng)作。

在發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70的輸出側(cè),除上述水循環(huán)泵22以外還連接有構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)EG的各種發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成設(shè)備等。具體而言,連接有使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的起動(dòng)裝置、向發(fā)動(dòng)機(jī)EG提供燃料的燃料噴射閥(噴射器)的驅(qū)動(dòng)回路等。

并且,在發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70的輸入側(cè)連接有控制發(fā)動(dòng)機(jī)用的傳感器群,包含:檢測(cè)從發(fā)動(dòng)機(jī)EG流出的冷卻水的冷卻水溫度Tw的冷卻水溫度傳感器71,檢測(cè)電池的電壓VB的電壓計(jì)72,檢測(cè)油門開度Acc的油門開度傳感器73,檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器74,檢測(cè)車速Vv的車速傳感器75等。

在空調(diào)控制裝置60的輸出側(cè),連接有各種空調(diào)控制設(shè)備,包含:熱輸送用壓縮機(jī)31,冷卻用壓縮機(jī)41,送風(fēng)機(jī)52,驅(qū)動(dòng)內(nèi)外部氣體切換門、空氣混合門、以及吹出口模式門的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)致動(dòng)器等。

另外,空調(diào)控制裝置60是和控制與其輸出側(cè)連接的各種空調(diào)控制設(shè)備的控制裝置一體地構(gòu)成,但是控制各空調(diào)控制設(shè)備的動(dòng)作的結(jié)構(gòu)(硬件以及軟件)構(gòu)成控制各空調(diào)控制設(shè)備的動(dòng)作的控制裝置。

例如,在本實(shí)施方式中,控制熱輸送用制冷循環(huán)裝置30(具體而言,熱輸送用壓縮機(jī)31)的動(dòng)作的結(jié)構(gòu)構(gòu)成熱輸送控制部60a。當(dāng)然,也可以由相對(duì)于空調(diào)控制裝置60分開的控制裝置構(gòu)成控制各空調(diào)控制設(shè)備的動(dòng)作的控制部、熱輸送控制部60a等。

并且,在空調(diào)控制裝置60的輸入側(cè),連接有空調(diào)控制用傳感器群,包含:檢測(cè)車室內(nèi)溫度Tr的內(nèi)部氣體傳感器61,檢測(cè)外部氣體溫度Ta的外部氣體傳感器62,檢測(cè)車室內(nèi)的日照亮As的日照傳感器63,檢測(cè)在蒸發(fā)器44中的制冷劑蒸發(fā)溫度(蒸發(fā)器溫度)Tefin的蒸發(fā)器溫度傳感器64(蒸發(fā)器溫度檢測(cè)部),檢測(cè)向車室內(nèi)吹出的吹出空氣溫度TAV的吹出空氣溫度傳感器65等。

此外,在空調(diào)控制裝置60的輸入側(cè),連接有配置在車室內(nèi)部?jī)x表盤附近的操作面板80,在該操作面板80設(shè)置的各種空調(diào)操作開關(guān)的操作信號(hào)向空調(diào)控制裝置60輸入。

具體而言,作為各種空調(diào)操作開關(guān)設(shè)置有:要求車輛用空調(diào)裝置1的動(dòng)作或停止的動(dòng)作開關(guān)、設(shè)定車室內(nèi)的設(shè)定溫度Tset的溫度設(shè)定開關(guān)、切換設(shè)定運(yùn)行模式的運(yùn)行模式切換開關(guān)、吹出口模式切換開關(guān)、送風(fēng)機(jī)52的風(fēng)量設(shè)定開關(guān)等。

另外,本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70以及空調(diào)控制裝置60相互電氣性地連接,從而構(gòu)成為可以通信。由此,基于向一方的控制裝置輸入的檢測(cè)信號(hào)或操作信號(hào),也可以控制與另一方的控制裝置的輸出側(cè)連接的各種設(shè)備的動(dòng)作。因此,也可以將發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70以及空調(diào)控制裝置60作為一個(gè)控制裝置而一體地構(gòu)成。

接著,對(duì)上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70實(shí)行的基本的控制處理進(jìn)行說明。

若打開車輛起動(dòng)開關(guān)而使車輛起動(dòng),則發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70基于上述發(fā)動(dòng)機(jī)控制用傳感器群71~75的檢測(cè)信號(hào)而算出車輛的行駛負(fù)荷,按照行駛負(fù)荷使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作或停止。此外,發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70在車輛起動(dòng)的同時(shí),使水循環(huán)泵22以發(fā)揮規(guī)定的水壓送能力的方式動(dòng)作。

因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作時(shí),在水循環(huán)回路20循環(huán)的冷卻水在形成于發(fā)動(dòng)機(jī)EG內(nèi)的冷卻水流路流通時(shí),吸收發(fā)動(dòng)機(jī)EG的廢熱從而冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)EG。

并且,在通過水循環(huán)回路20的恒溫閥的冷卻水的溫度比基準(zhǔn)切換溫度(在本實(shí)施方式中為90℃)高的情況下,恒溫閥切換到使冷卻水向輻射器側(cè)流動(dòng)的冷卻水回路,因此冷卻水吸收的發(fā)動(dòng)機(jī)EG的廢熱在輻射器向大氣散熱。

另一方面,在通過水循環(huán)回路20的恒溫閥的冷卻水的溫度為基準(zhǔn)切換溫度以下的情況下,恒溫閥切換到使冷卻水向冷卻水旁通通路側(cè)流動(dòng)的冷卻水回路,因此冷卻水吸收的發(fā)動(dòng)機(jī)EG的廢熱不通過輻射器向大氣散熱。

因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作時(shí),通過恒溫閥切換冷卻水回路而使冷卻水以及發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度維持在預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)溫度范圍(在本實(shí)施方式中,大概85℃~95℃)內(nèi)。

其結(jié)果,可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度過度地上升而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)EG過熱。進(jìn)一步,可以防止發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度過度地降低而導(dǎo)致因發(fā)動(dòng)機(jī)油的粘度增加而引起的摩擦損耗、因排氣的溫度降低而引起的排氣凈化用催化劑的工作不良。

并且,在發(fā)動(dòng)機(jī)EG停止時(shí),不僅發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身不發(fā)熱,由于從發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的散熱等,冷卻水以及發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度有可能過度地降低。

因此,在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70中,即使在不必使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作以輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力時(shí),也進(jìn)行暖機(jī)控制,使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作,以使通過冷卻水溫度傳感器71檢測(cè)出的冷卻水溫度Tw比基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw(在本實(shí)施方式中為50℃)高。

更具體而言,在該暖機(jī)控制中,在冷卻水溫度Tw比基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw低時(shí),使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作直到冷卻水溫度Tw比基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw高2℃左右為止,。由此,冷卻水溫度Tw被維持在基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw以上。

其結(jié)果,可以抑制發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度過度地降低而導(dǎo)致的在使發(fā)動(dòng)機(jī)EG再起動(dòng)時(shí)摩擦損失增加、產(chǎn)生排氣凈化用催化劑的工作不良的情況。

在此,為了抑制再起動(dòng)時(shí)摩擦損失的增加、排氣凈化用催化劑的工作不良,優(yōu)選的是將基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw設(shè)定為比50℃高的溫度。然而,若將基準(zhǔn)暖機(jī)溫度設(shè)定為比50℃高的溫度,則在不必使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作以輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力時(shí),使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作的頻率增加。

像這樣發(fā)動(dòng)機(jī)EG的動(dòng)作頻率的增加,是使車輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的原因。因此,在本實(shí)施方式的暖機(jī)控制中,將基準(zhǔn)暖機(jī)溫度設(shè)定為50℃,該溫度是可以實(shí)現(xiàn)抑制再起動(dòng)時(shí)的摩擦損失的增加、抑制產(chǎn)生排氣凈化用催化劑的工作不良,并且使車輛燃油經(jīng)濟(jì)性不產(chǎn)生不必要的惡化的溫度。

接著,對(duì)車輛用空調(diào)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,基于操作面板80的運(yùn)行模式切換開關(guān)的操作信號(hào),可以切換以下模式:將冷卻后的送風(fēng)空氣向車室內(nèi)吹出的制冷模式、將加熱后的送風(fēng)空氣向車室內(nèi)吹出的制熱模式、以及將冷卻并除濕后的送風(fēng)空氣再加熱并向車室內(nèi)吹出的除濕制熱模式。在以下對(duì)各運(yùn)行模式的動(dòng)作進(jìn)行說明。

(a)制冷模式

在使操作面板80的動(dòng)作開關(guān)打開(ON)的狀態(tài)下,在通過運(yùn)行模式切換開關(guān)選擇制冷模式時(shí)實(shí)行制冷模式。在制冷模式中,空調(diào)控制裝置60讀入上述的空調(diào)控制用傳感器群61~65的檢測(cè)信號(hào)以及操作面板80的操作信號(hào)。然后,基于讀入的檢測(cè)信號(hào)以及操作信號(hào)的值,算出作為向車室內(nèi)吹出的空氣的目標(biāo)溫度的目標(biāo)吹出溫度TAO。

具體而言,目標(biāo)吹出溫度TAO通過以下的數(shù)學(xué)式F1算出。

TAO=Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×As+C……(F1)

另外,Tset是通過操作面板80的溫度設(shè)定開關(guān)設(shè)定的車室內(nèi)設(shè)定溫度,Tr是通過內(nèi)部氣體傳感器61檢測(cè)出的車室內(nèi)溫度(內(nèi)部氣體溫度),Tam是通過外部氣體傳感器62檢測(cè)出的外部氣體溫度,As是通過日照傳感器63檢測(cè)出的日照量。Kset、Kr、Kam、Ks是控制增益,C是補(bǔ)正用的常數(shù)。

此外,基于算出的目標(biāo)吹出溫度TAO以及空調(diào)控制用傳感器群61~65的檢測(cè)信號(hào),決定向與空調(diào)控制裝置60的輸出側(cè)連接的各種空調(diào)控制設(shè)備輸出的控制信號(hào)等。

例如,對(duì)于向冷卻用制冷循環(huán)裝置40的冷卻用壓縮機(jī)41的電動(dòng)機(jī)輸出的控制信號(hào),通過以下的方式?jīng)Q定。

首先,參照在空調(diào)控制裝置60預(yù)先儲(chǔ)存的控制圖,基于目標(biāo)吹出溫度TAO而決定蒸發(fā)器44的目標(biāo)蒸發(fā)器吹出溫度TEO。該目標(biāo)蒸發(fā)器吹出溫度TEO被決定為伴隨目標(biāo)吹出溫度TAO的降低而降低,以使吹出空氣溫度TAV接近目標(biāo)吹出溫度TAO。

并且,基于該目標(biāo)蒸發(fā)器吹出溫度TEO與通過蒸發(fā)器溫度傳感器64檢測(cè)出的蒸發(fā)器溫度Tefin的偏差利用反饋控制方法來(lái)決定向冷卻用壓縮機(jī)41的電動(dòng)機(jī)輸出的控制信號(hào),以使蒸發(fā)器溫度Tefin接近目標(biāo)蒸發(fā)器吹出溫度TEO。

并且,對(duì)于向送風(fēng)機(jī)52的電動(dòng)機(jī)輸出的控制電壓(送風(fēng)機(jī)電機(jī)電壓)決定成在TAO的極低溫域(最大制冷范圍)以及極高溫域(最大加熱范圍)成為大致最大值。進(jìn)一步,伴隨TAO從極低溫域或極高溫域向中間溫度域移動(dòng),將送風(fēng)機(jī)電機(jī)電壓決定成從大致最大值逐漸減少。

并且,將向空氣混合門54用的電動(dòng)致動(dòng)器輸出的控制信號(hào)決定成使空氣混合門54封閉加熱器芯21側(cè)的空気通路,使通過蒸發(fā)器44后的送風(fēng)空氣的全部風(fēng)量通過冷風(fēng)旁通通路55。

并且,將向內(nèi)外部氣體切換門用的電動(dòng)致動(dòng)器輸出的控制信號(hào)決定成,基本上以導(dǎo)入外部氣體的外部氣體模式為優(yōu)先,但是在TAO處于極低溫域而想要得到較高的制冷性能等情況下,成為導(dǎo)入內(nèi)部氣體的內(nèi)部氣體模式。

并且,對(duì)于向吹出口模式門用的電動(dòng)致動(dòng)器輸出的控制信號(hào)被決定成,伴隨著TAO從低溫域向高溫域上升而按照腳部模式→雙層模式→面部模式的順序切換吹出口模式。因此,夏季主要選面部模式,春秋兩季主要選擇雙側(cè)模式,而冬季主要選擇腳部模式。

并且,將向熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的熱輸送用壓縮機(jī)31的電動(dòng)機(jī)輸出的控制信號(hào)決定成使熱輸送用壓縮機(jī)31的動(dòng)作停止。

并且,將照上述的方式?jīng)Q定的控制信號(hào)等向各種空調(diào)控制設(shè)備輸出。其后,到通過操作面板要求車輛用空調(diào)裝置10的動(dòng)作停止為止,在每個(gè)規(guī)定的控制周期,重復(fù)進(jìn)行如下控制例行程序:讀入上述的檢測(cè)信號(hào)以及操作信號(hào)→算出吹出溫度TAO→決定空調(diào)控制設(shè)備的動(dòng)作狀態(tài)→輸出控制電壓以及控制信號(hào)。另外,在其它的運(yùn)行模式時(shí)也同樣進(jìn)行這種控制例行程序的重復(fù)。

因此,在制冷模式中,在冷卻用制冷循環(huán)裝置40的蒸發(fā)器44被冷卻后的送風(fēng)空氣(冷風(fēng))經(jīng)由冷風(fēng)旁通通路55、混合空間、以及各吹出口向車室內(nèi)吹出。由此,完成車室內(nèi)的制冷。

(b)制熱模式

在操作面板80的動(dòng)作開關(guān)打開(ON)的狀態(tài)下,在通過運(yùn)行模式切換開關(guān)而選擇制熱模式時(shí)實(shí)行制熱模式。在制熱模式中,和制冷模式相同,空調(diào)控制裝置60基于目標(biāo)吹出溫度TAO以及空調(diào)控制用傳感器群61~65的檢測(cè)信號(hào),決定向各種空調(diào)控制設(shè)備輸出控制信號(hào)或控制電壓等。

例如,將向冷卻用壓縮機(jī)41的電動(dòng)機(jī)輸出的控制及信號(hào)決定成使冷卻用壓縮機(jī)41的動(dòng)作停止。并且,利用反饋控制方法來(lái)決定向空氣混合門54用電動(dòng)致動(dòng)器輸出的控制信號(hào),以使通過吹出空氣溫度傳感器65檢測(cè)出的吹出空氣溫度TAV接近目標(biāo)吹出溫度TAO。對(duì)于其它的空調(diào)控制設(shè)備,和制冷模式同樣。

因此,在制熱模式中,通過使在加熱器芯21被加熱后的送風(fēng)空氣(暖風(fēng))與通過冷風(fēng)旁通通路55后的送風(fēng)空氣在混合空間混合來(lái)調(diào)整空調(diào)風(fēng)的溫度,以使該空調(diào)風(fēng)的溫度接近目標(biāo)吹出溫度TAO,并經(jīng)由各吹出口向車室內(nèi)吹出該空調(diào)風(fēng)。由此,實(shí)現(xiàn)車室內(nèi)的制熱。

(c)除濕制熱模式

在操作面板80的動(dòng)作開關(guān)打開(ON)的狀態(tài)下,在通過運(yùn)行模式切換開關(guān)而選擇除濕制熱模式時(shí)實(shí)行制熱模式。在除濕制熱模式中,和制冷模式以及制熱模式同樣地,空調(diào)控制裝置60基于目標(biāo)吹出溫度TAO以及空調(diào)控制用傳感器群61~65的檢測(cè)信號(hào)來(lái)決定向各種空調(diào)控制設(shè)備輸出的控制信號(hào)或控制電壓等。

例如,將向冷卻用壓縮機(jī)41的電動(dòng)機(jī)輸出的控制及信號(hào)決定成,使蒸發(fā)器溫度Tefin為預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)蒸發(fā)器溫度(具體而言,1℃)以上。另外,基準(zhǔn)蒸發(fā)器溫度被確定為使得在蒸發(fā)器44不產(chǎn)生結(jié)霜。對(duì)于其它的空調(diào)控制設(shè)備,和制熱模式同樣。

因此,在制熱模式中,在蒸發(fā)器44被冷卻并被除濕后的送風(fēng)空氣(冷風(fēng))在加熱器芯21被再加熱。然后,通過使再加熱后的送風(fēng)空氣(暖風(fēng))與通過冷風(fēng)旁通通路55后的送風(fēng)空氣(冷風(fēng))在混合空間混合來(lái)調(diào)整空調(diào)風(fēng)的溫度,以使該空調(diào)風(fēng)的溫度接近目標(biāo)吹出溫度TAO,并經(jīng)由各吹出口向車室內(nèi)吹出該空調(diào)風(fēng)。由此,完成車室內(nèi)的除濕制熱。

如上所述,根據(jù)本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10,可以進(jìn)行車室內(nèi)的制冷、制熱、以及除濕制熱。

在此,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,在進(jìn)行車室內(nèi)的制熱時(shí)以及除濕制熱時(shí),將發(fā)動(dòng)機(jī)EG的冷卻水作為熱源來(lái)加熱送風(fēng)空氣。在這種結(jié)構(gòu)中,在制熱時(shí)以及除濕制熱時(shí),若流入加熱器芯21的冷卻水的溫度未上升到進(jìn)行車室內(nèi)的制熱或除濕制熱所必要的溫度以上,則不能對(duì)吹入車室內(nèi)的送風(fēng)空氣充分加熱,從而導(dǎo)致乘員的制熱感惡化。

此外,根據(jù)本發(fā)明者們的研究,判明為了對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行充分制熱或除濕制熱,必須使流入加熱器芯21的冷卻水的溫度升溫到至少55℃以上。

然而,在本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置70的暖機(jī)控制中,如前所述,使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作,以使冷卻水溫度Tw成為基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw(具體而言,50℃)左右。因此,在暖機(jī)控制的實(shí)行中,若對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行制熱或除濕制熱,則有可能導(dǎo)致乘員的制熱感惡化。

對(duì)此,考慮將暖機(jī)控制時(shí)的基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw設(shè)定為60℃左右的方法,但是如前所述,若使基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw從50℃上升到60℃左右,則導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)EG的動(dòng)作頻率增加從而使車輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化。

因此,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,在制熱模式時(shí)或除濕制熱模式時(shí),在冷卻水溫度Tw為制熱判定溫度KHTw以下時(shí),進(jìn)行在強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式狀態(tài)下的運(yùn)行。本實(shí)施方式的制熱判定溫度KTHw,作為以不使乘員的制熱感惡化的方式將送風(fēng)空氣充分加熱所須的冷卻水的溫度,設(shè)定為60℃。

在強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式中,空調(diào)控制裝置60的熱輸送控制部60a使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的熱輸送用壓縮機(jī)31動(dòng)作。更具體而言,熱輸送控制部60a對(duì)熱輸送用壓縮機(jī)31的電動(dòng)機(jī)輸出控制信號(hào),該控制信號(hào)被決定成,使流入加熱器芯21的上游側(cè)冷卻水的溫度成為制熱判定溫度KHTw以上。

因此,在強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式中,從熱輸送用壓縮機(jī)31排出的高壓制冷劑流入散熱用水-制冷劑熱交換器32的制冷劑通路32a,并與在水通路32b中流通的上游側(cè)冷卻水進(jìn)行熱交換而散熱。由此,流入加熱器芯21的上游側(cè)冷卻水的溫度被加熱到制熱判定溫度KHTw以上。

從散熱用水-制冷劑熱交換器32的制冷劑通路32a流出的制冷劑通過熱輸送固定節(jié)流部件33被減壓。通過熱輸送用固定節(jié)流部件33被減壓后的低壓制冷劑流入蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的制冷劑通路34a,并與在水通路34b中流通的下游側(cè)冷卻水進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)。由此,相比制熱模式或除濕制熱模式,流入發(fā)動(dòng)機(jī)EG的下游側(cè)冷卻水的溫度降低。

從蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的制冷劑通路34a流出的制冷劑被吸入熱輸送用壓縮機(jī)31并被再次壓縮。

如上所述,在強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式中,通過散熱用水-制冷劑熱交換器32,可以將流入加熱器芯21的上游側(cè)冷卻水的溫度加熱到制熱判定溫度KHTw以上。因此,可以通過加熱器芯21將送風(fēng)空氣充分地加熱從而可以抑制乘員的制熱感的惡化。

此外,在強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式中,在不需要輸出車輛行駛用驅(qū)動(dòng)力時(shí)等,不使發(fā)動(dòng)機(jī)EG為了使流入加熱器芯21的上游側(cè)冷卻水的溫度上升而動(dòng)作,因此即使為了使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30動(dòng)作而消耗燃料,也可以綜合性地抑制車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化。

利用圖3、圖4,將該結(jié)構(gòu)與暖機(jī)控制中的基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw被設(shè)定為60℃的適用于混合動(dòng)力車輛的通常的車輛用空調(diào)裝置(以下,記載為比較用空調(diào)裝置)的制熱模式或除濕制熱模式進(jìn)行比較說明。

首先,在比較用空調(diào)裝置所適用的混合動(dòng)力車輛中,相比于本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛,在暖機(jī)控制時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度變高。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身的溫度與外部氣體溫度的溫度差擴(kuò)大,如圖3的圖表所示,從發(fā)動(dòng)機(jī)EG自身向大氣釋放的散熱量增多。此外,排氣的溫度也上升,因此經(jīng)由排氣向大氣釋放的散熱量也增多。

這意味著,在基準(zhǔn)暖機(jī)溫度KTw被設(shè)定為60℃的混合動(dòng)力車輛中,相比于本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛,在發(fā)動(dòng)機(jī)EG消耗燃料時(shí)所產(chǎn)生的熱中,向大氣釋放的熱的比例大。

另一方面,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10的強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式中,相比于比較用空調(diào)裝置的制熱模式或除濕制熱模式,流入發(fā)動(dòng)機(jī)EG的下游側(cè)冷卻水以及從發(fā)動(dòng)機(jī)EG流出的上游側(cè)冷卻水的溫度變低。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)EG與冷卻水的溫度差擴(kuò)大,從而冷卻水從發(fā)動(dòng)機(jī)EG吸收的吸熱量變多。

即,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10的強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式中,相比于比較用空調(diào)裝置的制熱模式或除濕制熱模式,降低在發(fā)動(dòng)機(jī)EG消耗燃料時(shí)所產(chǎn)生的熱中向大氣釋放的熱的比例,進(jìn)一步,可以使冷卻水有效地吸收發(fā)動(dòng)機(jī)EG的廢熱。

因此,如圖4所示,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10的強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式中,可以使發(fā)動(dòng)機(jī)EG的冷卻水出口的冷卻水溫度相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)EG的冷卻水入口的冷卻水溫度的溫度上升量大于比較用空調(diào)裝置的制熱模式或除濕制熱模式。

其結(jié)果,即使為了使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30動(dòng)作而消耗燃料,也可以將有效吸收的熱利用在車室內(nèi)的制熱或除濕制熱,從而可以綜合性地抑制車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化。

即,根據(jù)本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)抑制車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化以及抑制乘員的制熱感的惡化這兩者。換言之,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,可以在不導(dǎo)致車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化的情況下抑制乘員的制熱感的惡化。

此外,根據(jù)本發(fā)明人們的研究,了解到在強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式時(shí)使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的熱輸送用壓縮機(jī)31動(dòng)作所必要的電量比在使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作的行駛條件時(shí)蓄電池儲(chǔ)存的剩余的電量少。

即,僅為了使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30動(dòng)作而使發(fā)動(dòng)機(jī)EG動(dòng)作的情況實(shí)質(zhì)上幾乎沒有,即使使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30動(dòng)作也幾乎不會(huì)產(chǎn)生使車輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的情況。換言之,根據(jù)本實(shí)施方式的車用空調(diào)裝置10,可以將在蓄電池儲(chǔ)存的剩余的電力有效地靈活利用于車室內(nèi)的制熱或除濕制熱。

(第二實(shí)施方式)

如圖5的整體結(jié)構(gòu)圖所示,在本實(shí)施方式中,相對(duì)于第一實(shí)施方式,對(duì)改變水循環(huán)回路20以及加熱器芯21的結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說明。另外,在圖5中,對(duì)與第一實(shí)施方式相同或等同的部分附加相同的符號(hào)。這種情況在以下的圖中也相同。

更具體而言,本實(shí)施方式的加熱器芯21具有相對(duì)于送風(fēng)空氣流串聯(lián)配置的多個(gè)(在本實(shí)施方式中為兩個(gè))熱交換部21a、21b。本實(shí)施方式中,將這些熱交換部中的在送風(fēng)空氣流上游側(cè)配置的熱交換部作為上風(fēng)側(cè)熱交換部21a,將在送風(fēng)空氣流下游側(cè)配置的熱交換部作為下風(fēng)側(cè)熱交換部21b。

此外,在本實(shí)施方式的水循環(huán)回路20配置有分支部23以及合流部24,該分支部23使從發(fā)動(dòng)機(jī)EG流出的上游側(cè)冷卻水流分支,該合流部24使從上風(fēng)側(cè)熱交換部21a流出的冷卻水流與從下風(fēng)側(cè)熱交換部21b流出的冷卻水流合流。

分支部23是由具有三個(gè)流入流出口的三向接頭構(gòu)成,并將三個(gè)流入流出口中的一個(gè)作為冷卻水流入口,將剩余的兩個(gè)作為冷卻水流出口。這種三向接頭可以通過接合管徑不同的配管而形成,也可以由在金屬塊、樹脂塊設(shè)置多個(gè)冷卻水通路而形成。

在分支部23的一方的冷卻水流出口連接有散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b的入口側(cè),且在散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b的出口側(cè)連接有下風(fēng)側(cè)熱交換部21b的冷卻水入口側(cè)。并且,在分支部23的另一方的冷卻水流出口,連接有上風(fēng)側(cè)熱交換部21a的冷卻水入口側(cè)。

即,本實(shí)施方式的水循環(huán)回路20以如下的方式構(gòu)成:在使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30動(dòng)作時(shí),使從分支部23的一方的冷卻水流出口流出的上游側(cè)冷卻水在散熱用水-制冷劑熱交換器32被加熱后流入下風(fēng)側(cè)熱交換部21b,且使從分支部23的另一方的冷卻水流出口流出的上游側(cè)冷卻水流入上風(fēng)側(cè)熱交換部21a。

此外,在本實(shí)施方式中,分支部23內(nèi)的冷卻水通路中的一方的冷卻水流出口側(cè)的通路截面積形成為比另一方的冷卻水流出口側(cè)的通路截面積小。因此,在下風(fēng)側(cè)熱交換部21b流通的冷卻水的下風(fēng)側(cè)流量Q2比在上風(fēng)側(cè)熱交換部21a流通的冷卻水的上風(fēng)側(cè)流量Q1少。更具體而言,本實(shí)施方式的下風(fēng)側(cè)流量Q2為上風(fēng)側(cè)流量Q1的十五分之一左右。

合流部24由與分支部23相同的三向接頭構(gòu)成,在三個(gè)流入流出口中,將兩個(gè)作為冷卻水流入口并將剩余的一個(gè)作為冷卻水流出口。在合流部24的冷卻水流出口連接有蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的水通路34b的入口側(cè)。

因此,在本實(shí)施方式中,若使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30動(dòng)作,則熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的制冷劑通過蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34吸收使從上風(fēng)側(cè)熱交換部21a流出的冷卻水流與從下風(fēng)側(cè)熱交換部21b流出的冷卻水流合流后的下游側(cè)冷卻水所具有熱而蒸發(fā)。

該實(shí)施方式的其它的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作與第一實(shí)施方式相同。因此,與第一實(shí)施方式相同,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,也可以對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行制冷、制熱、以及除濕制熱。此外,在冷卻水溫度Tw為制熱判定溫度KHTw以下時(shí),通過實(shí)行強(qiáng)制熱模式以及強(qiáng)除濕制熱模式下的運(yùn)行,可以在不導(dǎo)致車輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的情況下抑制乘員制熱感的惡化。

并且,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,加熱器芯21具有兩個(gè)熱交換部:上風(fēng)側(cè)熱交換部21a以及下風(fēng)側(cè)熱交換部21b,使從發(fā)動(dòng)機(jī)EG流出的冷卻水流入上風(fēng)側(cè)熱交換部21a,使從散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b流出的冷卻水流入下風(fēng)側(cè)熱交換部21b。

因此,在強(qiáng)制熱模式以及強(qiáng)除濕制熱模式中,流入下風(fēng)側(cè)熱交換部21b的上游側(cè)冷卻水的溫度比流入上風(fēng)側(cè)熱交換部21a的上游側(cè)冷卻水的溫度高。由此,在這兩個(gè)熱交換部21a、21b中,可以確保冷卻水與送風(fēng)空氣的溫度差,從而可以有效地加熱送風(fēng)空氣。

并且,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,在下風(fēng)側(cè)熱交換部21b流通的冷卻水的下風(fēng)側(cè)流量Q2比在上風(fēng)側(cè)熱交換部21a流通的冷卻水的上風(fēng)側(cè)流量Q1少,因此相對(duì)于第一實(shí)施方式,可以減少在散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b流通的冷卻水的流量。

由此,制冷劑通過散熱用水-制冷劑熱交換器32從高壓制冷劑吸收的吸熱量,即,制冷劑通過散熱用水-制冷劑熱交換器32向冷卻水釋放的散熱量減少,因此在熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的循環(huán)平衡以使散熱用水-制冷劑熱交換器32的制冷劑通路32a內(nèi)的制冷劑壓力(制冷劑冷凝溫度)上升的方式變化。

因此,在本實(shí)施方式的強(qiáng)制熱模式以及強(qiáng)除濕制熱模式中,相對(duì)于第一實(shí)施方式可以在不使熱輸送用壓縮機(jī)31的轉(zhuǎn)速增加的情況下使通過散熱用水-制冷劑熱交換器32被加熱后的冷卻水的溫度上升。其結(jié)果,可以在加熱器芯21充分地加熱送風(fēng)空氣,從而可以更確實(shí)地抑制乘員的制熱感的惡化。

并且,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10的強(qiáng)制熱模式以及強(qiáng)除濕制熱模式中,熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的制冷劑吸收使從上風(fēng)側(cè)熱交換部21a流出的冷卻水流與從下風(fēng)側(cè)熱交換部21b流出的冷卻水流合流后的下游側(cè)冷卻水所具有的熱。

由此,像這樣吸收從任一方的熱交換器流出的冷卻水所具有的熱的情況不會(huì)導(dǎo)致吸熱量不足,從而能夠通過散熱用水-制冷劑熱交換器32將流入加熱器芯21的上游側(cè)冷卻水的溫度確實(shí)地加熱到制熱判定溫度KHTw以上。

(第三實(shí)施方式)

如圖6的整體結(jié)構(gòu)圖所示,在本實(shí)施方式中,相對(duì)于第一實(shí)施方式,對(duì)改變了水循環(huán)回路20以及加熱器芯21的結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說明。更具體而言,本實(shí)施方式的加熱器芯21具有與第二實(shí)施方式相同的上風(fēng)側(cè)熱交換部21a以及下風(fēng)側(cè)熱交換部21b。此外,在本實(shí)施方式的水循環(huán)回路中,在上風(fēng)側(cè)熱交換部21a的冷卻水出口的下游側(cè)配置有分支部23。

在本實(shí)施方式的分支部23的一方的冷卻水流出口連接有散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b的入口側(cè),且在散熱用水-制冷劑熱交換器32的水通路32b的出口側(cè),連接有下風(fēng)側(cè)熱交換部21b的冷卻水入口側(cè)。并且,在分支部23的另一方的冷卻水流出口連接有合流部24的一方的冷卻水流入口,且在下風(fēng)側(cè)熱交換部21b的冷卻水出口側(cè),連接有合流部24的另一方的冷卻水流入口。

即,本實(shí)施方式的水循環(huán)回路20以如下的方式構(gòu)成:在使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30動(dòng)作時(shí),使從分支部23的一方的冷卻水流出口流出的上游側(cè)冷卻水通過散熱用水-制冷劑熱交換器32被加熱后流入下風(fēng)側(cè)熱交換部21b,且使從分支部23的另一方的冷卻水流出口流出的冷卻水與從下風(fēng)側(cè)熱交換部21b流出的冷卻水合流。

該實(shí)施方式的其它的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作與第二實(shí)施方式相同。因此,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,也可以對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行制冷、制熱、以及除濕制熱。此外,在冷卻水溫度Tw為制熱判定溫度KHTw以下時(shí),通過實(shí)行在強(qiáng)制熱模式以及強(qiáng)除濕制熱模式下的運(yùn)行,可以在不導(dǎo)致車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化的情況下抑制乘員的制熱感的惡化。

并且,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,加熱器芯21也具有相對(duì)于送風(fēng)空氣流串聯(lián)配置的兩個(gè)熱交換部21a、21b,因此可以得到與第二實(shí)施方式同樣的效果。

(第四實(shí)施方式)

如圖7的整體結(jié)構(gòu)圖所示,在本實(shí)施方式中,對(duì)如下例子進(jìn)行說明:相對(duì)于第二實(shí)施方式,將熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的熱輸送用壓縮機(jī)31和冷卻用制冷循環(huán)裝置40的冷卻用壓縮機(jī)41作為共同的壓縮機(jī)91而一體地構(gòu)成,將熱輸送用制冷循環(huán)裝置30以及冷卻用制冷循環(huán)裝置40作為一個(gè)制冷循環(huán)裝置90而一體地構(gòu)成。

首先,本實(shí)施方式的壓縮機(jī)91的基本結(jié)構(gòu)與熱輸送用壓縮機(jī)31以及冷卻用壓縮機(jī)41相同。此外,在本實(shí)施方式中,作為壓縮機(jī)91,采用比冷卻用壓縮機(jī)41的排出容量大的壓縮機(jī)。在冷卻用壓縮機(jī)41的排出口,連接有三向式流量調(diào)整閥92的冷卻水入口側(cè)。

壓縮機(jī)91的基本的結(jié)構(gòu)與熱輸送用壓縮機(jī)31以及冷卻用壓縮機(jī)41相同。此外,在本實(shí)施方式中,作為壓縮機(jī)91,采用比冷卻用壓縮機(jī)41的排出容量大的壓縮機(jī)。在冷卻用壓縮機(jī)41的排出口,連接有三向式流量調(diào)整閥92的冷卻水入口側(cè)。

三向式流量調(diào)整閥92是調(diào)整從壓縮機(jī)91排出的制冷劑中流入散熱用水-制冷劑熱交換器32的制冷劑流量與流入散熱器42的制冷劑流量的流量比的電氣式的流量調(diào)整閥。通過從空調(diào)控制裝置60輸出的控制信號(hào)控制該三向式流量調(diào)整閥92的動(dòng)作。

此外,本實(shí)施方式的三向式流量調(diào)整閥92可以使從壓縮機(jī)91排出的制冷劑的全流量流入散熱器42或流入散熱用水-制冷劑熱交換器32。因此,本實(shí)施方式的三向式流量調(diào)整閥92兼?zhèn)渥鳛榍袚Q制冷劑回路的制冷劑回路切換裝置的功能。

在三向式流量調(diào)整閥92的一方的制冷劑流出口,經(jīng)由散熱用水-制冷劑熱交換器32、熱輸送用固定節(jié)流部件33、以及蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34而連接有壓縮機(jī)91的吸入口側(cè)。此外,在從蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的制冷劑通路34a的出口側(cè)到壓縮機(jī)91的吸入口側(cè)的制冷劑路徑配置有只允許制冷劑從蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34的制冷劑通路34a的出口側(cè)向壓縮機(jī)91的吸入口側(cè)流動(dòng)的熱輸送用逆止閥93a。

并且,在三向式流量調(diào)整閥92的另一方的制冷劑流出口,經(jīng)由散熱器42、冷卻用膨脹閥43、以及蒸發(fā)器44而連接有壓縮機(jī)91的吸入口側(cè)。此外,在從蒸發(fā)器44的制冷劑出口側(cè)到壓縮機(jī)91的吸入口側(cè)的制冷劑路徑,配置有只允許制冷劑從蒸發(fā)器44的制冷劑出口側(cè)向壓縮機(jī)91的吸入口側(cè)流動(dòng)的冷卻用逆止閥93b。該實(shí)施方式其它的結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方式相同。

接著,對(duì)上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10的制冷模式中,空調(diào)控制裝置60使壓縮機(jī)91與第二實(shí)施方式同樣地動(dòng)作,并以使從壓縮機(jī)91排出的制冷劑的全流量流入散熱器42的方式控制三向式流量調(diào)整閥92的運(yùn)轉(zhuǎn)。

并且,在制熱模式中,空調(diào)控制裝置60使壓縮機(jī)91停止。并且,在除濕制熱模式中,空調(diào)控制裝置60使壓縮機(jī)91與第二實(shí)施方式同樣地動(dòng)作,并以使從壓縮機(jī)91排出的制冷劑的全流量流入散熱器42的方式控制三向式流量調(diào)整閥92的動(dòng)作。

并且,在強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式中,空調(diào)控制裝置60以發(fā)揮與制熱模式以及除濕制熱模式同等的制冷劑排出能力的方式使壓縮機(jī)91動(dòng)作。此外,空調(diào)控制裝置60以使從壓縮機(jī)91排出的制冷劑的一部分流入散熱器42且使剩余的制冷劑流入散熱用水-制冷劑熱交換器的制冷劑通路32a的方式控制三向式流量調(diào)整閥92的動(dòng)作。該實(shí)施方式的其它的動(dòng)作與第二實(shí)施方式相同。

因此,本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10與第二實(shí)施方式完全相同地動(dòng)作,從而可以得到同樣的效果。此外,在本實(shí)施方式中,使熱輸送用壓縮機(jī)31與冷卻用壓縮機(jī)41共同化而采用一個(gè)壓縮機(jī)91,因此可以實(shí)現(xiàn)車輛用空調(diào)裝置10整體的小型化以及制造費(fèi)用的降低。

(第五實(shí)施方式)

如圖8的整體結(jié)構(gòu)圖所示,在本實(shí)施方式中對(duì)如下例子進(jìn)行說明:相對(duì)于第二實(shí)施方式,采用與第四實(shí)施方式相同的壓縮機(jī)91,且將熱輸送用制冷循環(huán)裝置30以及冷卻用制冷循環(huán)裝置40作為一個(gè)制冷循環(huán)裝置90而一體地構(gòu)成。

更具體而言,在本實(shí)施方式中,散熱用水-制冷劑熱交換器32的制冷劑通路32a的入口側(cè)與壓縮機(jī)91的排出口側(cè)連接,且散熱器42的制冷劑入口側(cè)與制冷劑通路32a的出口側(cè)連接。此外,在散熱器42的制冷劑出口側(cè),配置有使從散熱器42流出的制冷劑的流動(dòng)分支的制冷劑分支部94。

并且,在制冷劑分支部94的一方的制冷劑流出口,經(jīng)由熱輸送用固定節(jié)流部件33、蒸發(fā)用水-制冷劑熱交換器34、以及熱輸送用逆止閥93a而連接有壓縮機(jī)91的吸入口側(cè)。并且,在制冷劑分支部94的另一方的制冷劑流出口,經(jīng)由冷卻用膨脹閥43、蒸發(fā)器44、以及冷卻用逆止閥93b而連接有壓縮機(jī)91的吸入口側(cè)。該實(shí)施方式的其它的結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方式相同。

接著,對(duì)上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置的動(dòng)作進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,構(gòu)成為若使壓縮機(jī)91動(dòng)作則壓縮機(jī)91排出制冷劑流入散熱用水-制冷劑熱交換器32的制冷劑通路32a,因此不實(shí)行在強(qiáng)制熱模式以及除濕制熱模式下的運(yùn)行。

首先,在制冷模式中,空調(diào)控制裝置60使壓縮機(jī)91與第四實(shí)施方式同樣地動(dòng)作。并且,在制熱模式中,空調(diào)控制裝置60使壓縮機(jī)91停止。并且,在除濕制熱模式中,空調(diào)控制裝置60使壓縮機(jī)91動(dòng)作,以發(fā)揮與第四實(shí)施方式同等的制冷劑排出能力。該實(shí)施方式的其它動(dòng)作與第四實(shí)施方式相同。

因此,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10的制冷模式中,雖然冷卻水與壓縮機(jī)91排出制冷劑通過散熱用水-制冷劑熱交換器32進(jìn)行熱交換,但是由于空氣混合門54封閉加熱器芯21側(cè)的空氣通路,因此可以對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行與第二實(shí)施方式相同的制冷。并且,在制熱模式中,可以對(duì)車室內(nèi)進(jìn)行與第二實(shí)施方式完全相同的制熱。

并且,在強(qiáng)除濕制熱模式中,可以使通過散熱用水-制冷劑熱交換器32被加熱到制熱判定溫度KHTw(具體而言為60℃)以上的冷卻水流入下風(fēng)側(cè)熱交換部21b,因此與第二實(shí)施方式相同,可以在不導(dǎo)致車輛燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的情況下抑制乘員的制熱感的惡化。

此外,在本實(shí)施方式中,使熱輸送用壓縮機(jī)31與冷卻用壓縮機(jī)41共同化而采用一個(gè)壓縮機(jī)91,因此與第四實(shí)施方式相同,可以實(shí)現(xiàn)車輛用空調(diào)裝置10整體的小型化以及制造費(fèi)用的降低。

(第六實(shí)施方式)

在第一實(shí)施方式中,對(duì)采用熱輸送用制冷循環(huán)裝置30作為熱輸送部的例子進(jìn)行了說明,但是在本實(shí)施方式中,如圖9的整體結(jié)構(gòu)圖所示,采用珀耳帖元件100作為熱輸送部。珀耳帖元件100是利用珀耳帖效應(yīng)的板狀的半導(dǎo)體元件,通過從空調(diào)控制裝置60向該珀耳帖元件100提供電力,可以使在一方的面吸收的熱向另一方的面散熱。

在此,在本實(shí)施方式中,珀耳帖元件100的一方的面與供下游側(cè)冷卻水流通的水通路34b接合,且另一方的面與供上游側(cè)冷卻水流通的水通路32b接合。由此,在珀耳帖元件100中,可以將從在水通路34b流通的下游側(cè)冷卻水吸收的熱向在水通路32b流通的上游側(cè)冷卻水散熱。

并且,本實(shí)施方式的熱輸送控制部60a控制珀耳帖元件100的動(dòng)作。具體而言,本實(shí)施方式的熱輸送控制部60a在強(qiáng)制熱模式或強(qiáng)除濕制熱模式時(shí)向珀耳帖元件100提供電力。該實(shí)施方式的其它的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作與第一實(shí)施方式相同。因此,在本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,也可以得到與第一實(shí)施方式相同的效果。

(其它的實(shí)施方式)

本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式,在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)可以有如下種種變形。

(1)在上述實(shí)施方式中,對(duì)使本發(fā)明所涉及的車輛用空調(diào)裝置10適用于混合動(dòng)力車輛的例子進(jìn)行了說明,但車輛用空調(diào)裝置10的適用不限定于此。例如,也可以適用于使發(fā)動(dòng)機(jī)間歇性動(dòng)作的怠速停止車輛。

(2)在上述的第二~第六實(shí)施方式中,對(duì)作為加熱器芯21具有上風(fēng)側(cè)熱交換部21a以及下風(fēng)側(cè)熱交換部21b兩個(gè)熱交換部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明,但是若加熱器芯21具有相對(duì)于送風(fēng)空氣流串聯(lián)配置的至少兩個(gè)熱交換部,則加熱器芯21也可以具有三個(gè)以上的熱交換部。

(3)在上述的第二~第六實(shí)施方式中,對(duì)在下風(fēng)側(cè)熱交換部21b流通的冷卻水的下風(fēng)側(cè)流量Q2比在上風(fēng)側(cè)熱交換部21a流通的冷卻水的上風(fēng)側(cè)流量Q1少的例子進(jìn)行了說明,但是不限定于此,上風(fēng)側(cè)流量Q1和下風(fēng)側(cè)流量Q2也可以相同。

(4)在上述各實(shí)施方式公開的元件、裝置也可以在能夠?qū)嵤┑姆秶鷥?nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合。例如,將在第一、第三實(shí)施方式中說明的熱輸送用制冷循環(huán)裝置30的熱輸送用壓縮機(jī)31和冷卻用制冷循環(huán)裝置40的冷卻用壓縮機(jī)41作為共同的壓縮機(jī)91,如在第四、第五實(shí)施方式中說明的那樣,也可以使熱輸送用制冷循環(huán)裝置30以及冷卻用制冷循環(huán)裝置40作為一個(gè)制冷循環(huán)裝置90而一體地構(gòu)成。

并且,在第二~第五實(shí)施方式的車輛用空調(diào)裝置10中,作為熱輸送部,也可以采用珀耳帖元件100。

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