[发明专利]车用空调装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对车辆的车室内进行空气调节的热泵式的空调装置，特别地涉及一种能适用于混合动力汽车和电动汽车的空调装置。

背景技术

因近年来环境问题的显现，导致混合动力汽车及电动汽车普及。此外，作为能适用于这种车辆的空调装置，研发了如下空调装置，该空调装置包括：压缩机，该压缩机将制冷剂压缩后排出；散热器(冷凝器)，该散热器设于车室内侧并使制冷剂散热；吸热器(蒸发器)，该吸热器设于车室内侧并使制冷剂吸热；以及室外热交换器，该室外热交换器设于车室外侧并使制冷剂散热或吸热，上述空调装置能执行制热模式、除湿模式及制冷模式的各模式，其中：在上述制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使在上述散热器中散热后的制冷剂在室外热交换器中吸热；在上述除湿模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，并使在上述散热器中散热后的制冷剂在吸热器中吸热；在上述制冷模式下，使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热，并在吸热器中吸热(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第3985384号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在此，在上述制热模式下，室外热交换器起到制冷剂的蒸发器的作用。因而，当启动车辆的空调装置来执行制热模式时，根据外部气体的温度或湿度的条件的不同，外部气体中的水分会结霜而附着在室外热交换器上并增多。当制热模式中在室外热交换器上结霜的情况下，由于霜成为绝热材料，因此，使得与外部气体进行热交换的热交换性能显著变差，无法从外部气体中吸热，因而，存在无法获得所需要的制热能力这样的问题。

本发明为解决上述现有的技术问题而作，其目的在于提供一种所谓热泵式的空调装置，能通过预防或是抑制在室外热交换器上的结霜来确保舒适的车室内制热。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的车用空调装置包括：压缩机，该压缩机对制冷剂进行压缩；空气流通管路，该空气流通管路用于使供给至车室内的空气流通；散热器，该散热器用于使制冷剂散热来对从空气流通管路供给至车室内的空气进行加热；吸热器，该吸热器用于使制冷剂吸热来对从空气流通管路供给至车室内的空气进行冷却；室外热交换器，该室外热交换器设于车室外，并使制冷剂散热或吸热；以及控制元件，利用上述控制元件至少执行制热模式，在该制热模式下，使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热，在将散热后的上述制冷剂减压后，在室外热交换器中进行吸热，其特征是，包括辅助加热元件，该辅助加热元件用于对从空气流通管路供给至车室内的空气进行加热，控制元件计算出在室外热交换器的无结霜时实现所要求的散热器的制热能力、即要求制热能力(Qtgt)时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度、即无结霜时要求制冷剂蒸发温度(TXObaseQtgt)，并基于无结霜时要求制冷剂蒸发温度(TXObaseQtgt)和结霜点(Tfrost)，控制利用散热器进行的加热和利用辅助加热元件进行的加热，从而实现要求制热能力(Qtgt)，而不会在室外热交换器上结霜。

技术方案2的车用空调装置是在上述技术方案的基础上，其特征是，控制元件基于外部气体温度和要求制热能力(Qtgt)，计算出无结霜时要求制冷剂蒸发温度(TXObaseQtgt)。

技术方案3的车用空调装置在上述各技术方案的基础上，其特征是，控制元件计算出在室外热交换器上没有结霜的范围内散热器所能产生的最大制热能力的目标值、即无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)，当无结霜时要求制冷剂蒸发温度(TXObaseQtgt)比结霜点(Tfrost)或是比接近于结霜点(Tfrost)的温度低的情况下，将散热器的目标制热能力(TGQhp)设为无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)，并通过利用辅助加热元件进行的加热来补充上述无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)比起要求制热能力(Qtgt)不足的量。

技术方案4的车用空调装置是在上述技术方案的基础上，其特征是，控制元件基于结霜点(Tfrost)或接近于结霜点(Tfrost)的温度和外部气体温度，计算出无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)。

技术方案5的车用空调装置在上述各技术方案的基础上，其特征是，当无结霜时要求制冷剂蒸发温度(TXObaseQtgt)为结霜点(Tfrost)或接近于结霜点(Tfrost)的温度以上的情况下，控制元件将散热器的目标制热能力(TGQhp)设为要求制热能力(Qtgt)，并停止利用辅助加热元件进行的加热。