车用空调装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对车辆的车室内进行空气调节的热栗式的空调装置，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】
[0002]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I)。
现有技术文献专利文献
[0003]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
[0004]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。
[0005]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栗式的空调装置，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
[0006]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)，基于无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)和所要求的散热器的制热能力即要求制热能力(Qtgt)，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，以实现要求制热能力(Qtgt)，而不会在室外热交换器上结霜。
[0007]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，在无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)比要求制热能力(Qtgt)小的情况下，控制元件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对比起要求制热能力(Qtgt)不足的量进行补充。
[0008]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，在无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)为要求制热能力(Qtgt)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。
[0009]技术方案4的车用空调装置在上述各技术方案的基础上，其特征是，控制元件基于外部气体温度、或是在外部气体温度中加上时刻、日照、降雨、位置、气象条件来计算出无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)。
[0010]技术方案5的车用空调装置的特征是，控制元件在刚启动后执行上述各技术方案的控制。
[0011]技术方案6的车用空调装置在上述各技术方案的基础上，其特征是，控制元件具有结霜状态推定元件，该结霜状态推定元件对在室外热交换器上结霜的结霜状态进行推定，在并非是刚启动后的情况下，基于结霜状态推定元件的推定，当在室外热交换器上出现结霜的情况下或是预测到在室外热交换器上会有结霜的情况下，控制元件执行利用辅助加热元件进行的加热。
[0012]技术方案7的车用空调装置是在上述技术方案的基础上，其特征是，控制元件基于在所述室外热交换器上的结霜的程度，计算出抑制或防止在室外热交换器上结霜的辅助加热元件的目标制热能力(TGQech)，并且将散热器的目标制热能力(TGQhp)设为由要求制热能力(Qtgt)减去辅助加热元件的目标制热能力(TGQech)后的值。
[0013]技术方案8的车用空调装置是在上述技术方案的基础上，其特征是，当散热器的目标制热能力(TGQhp)比规定的值小的情况下，控制元件停止所述压缩机的运转。
[0014]技术方案9的车用空调装置是在技术方案6至技术方案8的基础上，其特征是，当基于结霜状态推定元件的推定，推定为在室外热交换器上没有出现结霜的情况下，控制元件使利用辅助加热元件进行的加热逐渐地或是阶梯式地降低，并最终停止。
[0015]技术方案10的车用空调装置是在技术方案6至技术方案9的基础上，其特征是，控制元件基于室外热交换器的制冷剂蒸发温度(TXO)和无结霜时的室外热交换器的制冷剂蒸发温度(TXObase)，来推定在室外热交换器上的结霜状态或结霜的程度。
[0016]技术方案11的车用空调装置在上述各技术方案的基础上，其特征是，由热介质循环回路来构成辅助加热元件，其中，上述热介质循环回路具有热介质-空气热交换器、电加热器以及循环元件，上述热介质-空气热交换器用于对从空气流通管路供给至车室内的空气进行加热，上述热介质循环回路利用循环元件使被电加热器加热后的热介质在热介质-空气热交换器中循环。
发明效果
[0017]根据本发明，由于车用空调装置包括: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，设置辅助加热元件，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)，基于该无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)和所要求的散热器的制热能力即要求制热能力(Qtgt)，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，以实现要求制热能力(Qtgt)，而不会在室外热交换器上结霜，
因此，即便在无法检测出由外部气体的温度及湿度的条件确定的在室外热交换器上出现结霜的结霜点的情况下，也能通过利用散热器和辅助加热元件进行的协同制热来实现要求制热能力Qtgt，而不会在室外热交换器上结霜，从而能实现舒适的车室内制热。
[0018]在这种情况下，只要例如像技术方案2这样在无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)比要求制热能力(Qtgt)小的情况下，控制元件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对比起要求制热能力(Qtgt)不足的量进行补充，并像技术方案3这样在无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)为要求制热能力(Qtgt)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，贝Ij也能最大限度地抑制伴随着利用辅助加热元件进行的加热而引起的效率变差。藉此，特别是在电动汽车中，能有效地抑制续航距离降低这样的不良情况。
[0019]此外，通过像技术方案4这样，使控制元件基于外部气体温度，或是在外部气体温度中加上时刻、日照、降雨、位置、气象条件来计算出无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)，因此，能准确地推定出没有在室外热交换器上结霜的无结霜最大制热能力预测值(QmaxNfst)，即，从结果上说，能准确地推定结霜点来有效地防止在室外热交换器上的结霜。
[0020]此外，只要像技术方案5这样使控制元件在刚启动后执行上述控制，则能预防从停止的状态、即尚未在室外热交换器上结霜的状态因启动而开始在室外热交换器上结霜这样的不良情况，并能尽可能降低伴随着随后的行驶而引起的结霜增多。此外，由于仅在刚启动后进行上述结霜点的推定以进行基于辅助加热元件的补充，因此，也能通过这样来实现耗电的减少。
[0021]此外，只要像技术方案6这样使控制元件具有结霜状态推定元件，该结霜状态推定元件对在室外热交换器上结霜的结霜状态进行推定，在并非是刚启动后的情况下，基于该结霜状态推定元件的推定，当在室外热交换器上出现结霜的情况下或是预测到在室外热交换器上会有结霜的情况下，控制元件执行利用辅助加热元件进行的加热，则也能有效地防止或抑制启动后的行驶过程中在室外热交换器上结霜，并且能确保车室内的制热能力。
[0022]此外，通过像技术方案7这样使控制元件基于室外热交换器上的结霜程度来计算出抑制或防止在该室外热交换器上结霜的辅助加热元件的目标制热能力(TGQech)，并且将散热器的目标制热能力(TGQhp)设为由要求制热能力(Qtgt)减去辅助加热元件的目标制热能力(TGQech)后的值，因此，能在防止或抑制在室外热交换器上的结霜的同时，准确地控制利用辅助加热元件进行的制热，从而能实现舒适的车室内制热。
[0023]此外，由于在这种情况下也能最大程度地抑制伴随着利用辅助加热元件进行的加热而引起的效率变差，因此，也能通过这样来有效地抑制电动汽车的续航距离的降低。
[0024]在这种情况下，通过像技术方案8这样在散热器的目标制热能力(TGQhp)比规定的值小时，使控制元件停止压缩机的运转，从而能将散热器的制热过小的状态下的效率降低防范于未然。
[0025]另外，只要当基于结霜状态推定元件的推定，推定为在室外热交换器上没有出现结霜的情况下，像技术方案9这样控制元件使利用辅助加热元件进行的加热逐渐地或是阶梯式地降低，并最终停止，则能抑制吹出至车室内的空气温度的急剧变动，并且也能防止或抑制伴随着散热器的制热能力的急剧增大而在室外热交换器上过渡地结霜这样的不良情况。
[0026]特别是，只要像技术方案10这样，使控制元件基于室外热交换器的制冷剂蒸发温度(TXO)和无结霜时的该室外热交换器的制冷剂蒸发温度(TXObase)，来推定在室外热交换器上的结霜状态或结霜的程度，则能高精度地判断室外热交换器的结霜来执行上述控制。藉此，能高精度地控制利用辅助加热元件进行的制热，并能抑制耗电增加。
[0027]此外，通过像技术方案11这样，由热介质循环回路来构成上述辅助加热元件，其中，上述热介质循环回路具有热介质-空气热交换器、电加热器以及循环元件，上述热介质-空气热交换器用于对从空气流通管路供给至车室内的空气进行加