CN111511592A - 车辆用空调装置以及车辆用空调装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种在使用翅片感热式传感器来控制蒸发器的温度并且具备左右独立调温功能的车辆用空调装置中能够防止蒸发器冻结的构造以及控制方法。将接触式的温度传感器50B在蒸发器8的面向下游侧的同乘者侧空间30的区域配置于该蒸发器8。或者,将接触式的温度传感器50A在蒸发器8的面向下游侧的驾驶者侧空间20的区域配置为与该蒸发器8接触,在选择了普通吹出模式时,控制压缩机10的工作状态以使得由温度传感器50检测到的检测温度(T8a,T8a')处于阈值温度(Tsd)的下限值(Tsd)min与上限值(Tsd)max之间,在选择了集中吹出模式时将阈值温度(Tsp)设定为比选择了普通吹出模式时的所述阈值温度(Tsd)高的值。
Description
技术领域
本发明涉及能够分别独立地对车室内的左右驾驶席侧(驾驶者侧)和同乘者侧进行温度调节的车辆用空调装置以及车辆用空调装置的控制方法。
背景技术
以往,已知一种具备左右独立调温功能的车辆用空调装置,能够相对于车室内的驾驶者侧和同乘者侧吹出分别调节成不同的温度的空气。对于这样的车辆用空调装置,在专利文献1中提出了在乘员仅为驾驶者的情况下,作为迅速地对驾驶者侧空间进行温度调节的运转模式(集中吹出模式),将多个吹出口中除了向驾驶者侧空间开口的吹出口之外的吹出口全部关闭而进行空调运转。通过进行这样的空调运转,能够仅向驾驶者侧空间吹出调温空气,因此能够迅速且高效地使驾驶者侧空间接近设定温度,并且能够将蒸发器(Evaporator)的制冷负荷和压缩机(compressor)的电能消耗抑制得较低。
另外,在车辆用空调装置中,通过温度传感器来检测蒸发器的温度,基于检测到的温度来对压缩机的驱动,由此使空调温度接近设定温度。具体而言,将由于空调温度达到设定值而使压缩机停止或使制冷剂的排出量减少时的蒸发器的温度设定为阈值温度,在由温度传感器检测到的蒸发器的温度冷却至阈值温度时,使压缩机停止或使制冷剂的排出量减少。
因此,在不能通过温度传感器准确地检测出蒸发器的温度的情况下,例如在检测到的温度高于蒸发器的实际温度的情况下,虽然蒸发器的温度下降得比阈值温度低,但由于压缩机继续运转而使压缩机过度运转,其结果是会产生导致蒸发器的冻结等这样的问题。在这里,蒸发器的冻结是指空气中包含的水蒸气被蒸发器冷却至露点温度以下而产生的冷凝水在蒸发器的外表面冻结。
并且,相反在检测到的温度比蒸发器的实际温度低的情况下,判断为蒸发器冷却至阈值温度,会出现尽管向车室内吹出的调节空气的温度未冷却至设定值,却使压缩机停止或使制冷剂的排出量减少这样的问题。
因此,需要通过温度传感器高精度地检测蒸发器的实际温度,在专利文献2中提出了一种通过固定夹来使温度传感器与蒸发器的热交换翅片接触地安装的结构(翅片感热式),由此能够直接且准确地检测热交换翅片的温度。
并且,在专利文献3中提出了一种通过风向夹使温度传感器从热交换翅片离开地固定在蒸发器的下游侧的结构(空气感热式),由此能够准确地检测被热交换翅片而冷却的空气的温度。
专利文献1:(日本)特开2008-296717号公报
专利文献2:(日本)特开平10-291414号公报
专利文献3:(日本)特开平10-207272号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
而且,在具备左右独立调温功能的车辆用空调装置中的、如专利文献1中提出的那样能够选择集中吹出模式作为运转模式的车辆用空调装置中,在选择了普通吹出模式作为吹出模式的情况下,从送风机向壳体内供给的空气在蒸发器的下游的驾驶者侧空间和同乘者侧空间流通,但在选择了集中吹出模式的情况下,空气主要在驾驶者侧空间流动,在同乘者侧空间几乎不流动(完全不流动或即使流动也是少量)。因此,在蒸发器中,面向空气几乎不流动的同乘者侧空间的部分的温度变得比其他部分(面向空气流动的驾驶者侧空间的部分)的温度低。
因此,例如将专利文献2中提出的翅片感热式传感器设置于蒸发器的驾驶者侧空间并控制蒸发器的温度,在选择了集中吹出模式时,蒸发器中位于同乘者侧空间的部分的结露水冻结的可能性变高。而且,如果之后选择从集中吹出模式变为普通吹出模式,要在同乘者侧空间流通的空气的流通被冻结的蒸发器阻碍,存在同乘者不能适当地得到冷风的问题。
本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的在于提供一种在使用与热交换翅片接触而能够高精度地检测蒸发器的温度的翅片感热式传感器来控制蒸发器的温度并且具备左右独立调温功能的车辆用空调装置中,能够防止蒸发器处的冷凝水冻结的构造以及控制方法。
用于解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的,本发明的车辆用空调装置的特征在于,具备:制冷循环(C),其通过配管(13)将压缩机(10)、冷凝器(11)、膨胀装置(12)、蒸发器(8)连接并供制冷剂循环;温度调节单元(1),其具有送风机(5)、在由该送风机送风的空气所流动的通风路中收纳所述蒸发器的壳体(3)、将所述蒸发器的下游侧的通风路分隔为驾驶者侧通风路(20)和驾驶者侧通风路之外的同乘者侧通风路(30)的分隔部(14)、与所述驾驶者侧通风路连通并吹出向驾驶者供给的空气的驾驶者侧吹出口(23,24)、与所述同乘者侧通风路连通并吹出向同乘者供给的空气的同乘者侧吹出口(33,34)、对所述驾驶者侧吹出口进行开闭的驾驶者侧风门(23d,24d)、对所述同乘者侧吹出口进行开闭的同乘者侧风门(33d,34d);控制装置(2),其对车室内的空调状态进行控制,能够选择使所述驾驶者侧风门开放且使所述同乘者侧风门开放的普通吹出模式和使所述驾驶者侧风门开放且使所述同乘者侧风门关闭的集中吹出模式;温度传感器(50B),其在所述蒸发器的面向下游侧的所述同乘者侧通风路的区域与该蒸发器接触地配置,并且对所述蒸发器的温度进行检测。
优选本发明的车辆用空调装置针对所述温度调节单元(1)具有与所述驾驶者侧通风路以及/或者所述同乘者侧通风路连通并吹出向车辆的前窗供给的空气的除霜吹出口(40)、对所述除霜吹出口进行开闭的除霜风门(40d)。通过打开除霜风门,在前窗结露的情况下向前窗供给空气,能够消除结露,能够防止车窗起雾。并且,通过关闭除霜风门,在选择了集中吹出模式时,能够高效地对车室内的驾驶者周围的空间进行温度调节。
并且,本发明的车辆用空调装置具备:制冷循环(C),其通过配管(13)将压缩机(10)、冷凝器(11)、膨胀装置(12)、蒸发器(8)连接并供制冷剂循环;温度调节单元(1),其具有送风机(5)、在由该送风机送风的空气所流动的通风路中收纳所述蒸发器的壳体(3)、将所述蒸发器的下游侧的通风路分隔为驾驶者侧通风路(20)和驾驶者侧通风路之外的同乘者侧通风路(30)的分隔部(14)、与所述驾驶者侧通风路连通并吹出向驾驶者供给的空气的驾驶者侧吹出口(23,24)、与所述同乘者侧通风路连通并吹出向同乘者供给的空气的同乘者侧吹出口(33,34)、对所述驾驶者侧吹出口进行开闭的驾驶者侧风门(23d,24d)、对所述同乘者侧吹出口进行开闭的同乘者侧风门(33d,34d);控制装置(2),其对车室内的空调状态进行控制,能够选择使所述驾驶者侧风门开放且使所述同乘者侧风门开放的普通吹出模式和使所述驾驶者侧风门开放且使所述同乘者侧风门关闭的集中吹出模式;温度传感器(50A),其在所述蒸发器的面向下游侧的所述驾驶者侧通风路的区域与该蒸发器接触地配置,并且对所述蒸发器的温度进行检测;所述控制装置(2)在选择了所述普通吹出模式时,在由所述温度传感器(50A)检测到的检测温度(T8a)达到阈值温度(Tsd)的下限值(Tsd)min时使所述压缩机(10)的工作停止或者使制冷剂的排出量减少,然后在所述检测温度(T8a')达到所述阈值温度(Tsd)的上限值(Tsd)max时使所述压缩机(10)的工作开始或者使制冷剂的排出量增加,在选择了所述集中吹出模式时,将阈值温度(Tsp)设定为比选择了所述普通吹出模式时的所述阈值温度(Tsd)高的值。在选择了集中吹出模式时,蒸发器中位于同乘者侧通风路的部分由于高温的空气未流通而温度容易下降,容易发生冻结。但是,通过将选择了集中吹出模式时的阈值温度(Tsp)设定为比选择了普通吹出模式时的阈值温度(Tsd)高的值,能够防止冻结。
优选本发明的车辆用空调装置的控制装置(2)在选择了集中吹出模式时,进一步以由所述送风机(5)送风的空气的量越多,所述阈值温度(Tsp)设定为越高的值的方式控制车辆用空调装置。在送风的空气的量多时,一般来说制冷剂的循环量也多,蒸发器中位于同乘者侧通风路的部分更容易冻结,但是通过将选择了集中吹出模式时的阈值温度(Tsp)设定为送风的空气的量越多而越高的值,能够防止冻结。
优选在本发明的车辆用空调装置的控制装置(2)中针对所述温度调节单元(1)具有与所述驾驶者侧通风路以及/或者所述同乘者侧通风路连通并吹出向车辆的前窗供给的空气的除霜吹出口(40)、对所述除霜吹出口进行开闭的除霜风门(40d)。通过打开除霜风门,在前窗结露的情况下向前窗供给空气,能够消除结露,防止车窗起雾。并且,通过关闭除霜风门,在选择了集中吹出模式时,能够高效地对车室内的驾驶者周围的空间进行温度调节。
发明的效果
能够提供一种能够防止蒸发器处的冷凝水冻结的具备左右独立调温功能的车辆用空调装置以及控制方法。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的车辆用空调装置的基本构成的平面剖视图。
图2是从下风侧向上风侧观察本发明第一实施方式中的车辆用空调装置的蒸发器及其附近构成的立体图。
图3是表示本发明第一实施方式中的车辆用空调装置的控制步骤的流程图。
图4的(a)和(b)是表示在本发明第一实施方式中的车辆用空调装置的控制方法中选择了普通吹出模式和集中吹出模式的情况下的蒸发器的检测温度与阈值温度的关系的图。
图5是从下风侧向上风侧观察本发明第二实施方式中的车辆用空调装置的蒸发器及其附近构成的立体图。
图6是表示本发明第二实施方式中的车辆用空调装置的控制步骤的流程图。
图7的(a)和(b)是表示在本发明第二实施方式中的车辆用空调装置的控制方法中选择了普通吹出模式和集中吹出模式的情况下的蒸发器的检测温度与阈值温度的关系的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[车辆用空调装置]
首先,以下基于图1对本发明的车辆用空调装置的基本构成进行说明。
即,图1是示意性地表示本发明的车辆用空调装置的基本构成的平面剖视图,图示的车辆用空调装置具备能够相对于车室内的驾驶席侧(驾驶者侧)和同乘者侧吹出分别调节成不同的温度的空气的左右独立调温功能,构成为具有制冷循环C、温度调节单元1、对该温度调节单元1以及后述压缩机10进行控制的控制装置2。
制冷循环C通过配管13将压缩机10、冷凝器11、膨胀装置12、蒸发器8连接,通过驱动压缩机10而能够使制冷剂在内部循环。
压缩机10与内燃机、电动马达等驱动源机械地连接而被驱动。能够将与驱动源连结的离合器和制冷剂压缩部机械地连结或者切断。在被施加规定的电信号时,离合器和制冷剂压缩部机械地连结,对制冷剂进行压缩。被压缩的制冷剂成为高温高压的气相,向制冷循环C的内部排出。并且,压缩机10大致分为能够根据另外施加的信号来改变制冷剂的排出量的可变容量型压缩机和无法改变制冷剂的排出量的固定容量型。
从压缩机10排出的制冷剂流入冷凝器11。冷凝器11是对流入内部的制冷剂与在外部流通的空气的热进行交换的热交换器。具有供制冷剂在内部流通的多个管和在各管之间设置的散热用的多个翅片而构成。制冷剂被外气冷却成为液相或气液混合相而从冷凝器11流出。冷凝器11也被称为凝聚器。为了提高与外气的热交换的效率,外部空气通常配置于与乘员搭乘的车室内相比设置在车辆前方处的车辆前室(未图示)。车辆前室在配置有内燃机的车辆中也被称为发动机室。车辆前室和车室内被分隔壁(未图示)划分。分隔壁也被称为防火隔板或仪表板。
从冷凝器11流出的制冷剂向膨胀装置12流入。膨胀装置12在内部具有节流部,使液相或气液混合相的制冷剂绝热膨胀。在这里,优选在冷凝器11与膨胀装置12之间设置公知的气液分离器(未图示)。通过气液分离器将制冷剂分离为气相和液相,通过仅将液相向膨胀装置12供给,能够使制冷剂稳定地绝热膨胀。通过膨胀装置而绝热膨胀的制冷剂成为气液混合相而流出。
流出膨胀装置12的制冷剂向蒸发器8流入。蒸发器8是对流入内部的制冷剂和在外部流通的空气的热进行交换的热交换器。具有供制冷剂在内部流通的多个管和在各管之间设置的散热用的多个翅片。制冷剂从空气吸热成为气相而从蒸发器8流出。空气被制冷剂冷却。此时,在蒸发器8的外表面,在流通的空气被冷却时产生结露水。蒸发器8的温度低于零度越多、低于零度的时间越长,结露水冻结的可能性越高。假设在发生冻结的情况下,蒸发器8的空气的流通被阻碍。
流出蒸发器8的制冷剂重新向压缩机10流入(吸入)。而且,在压缩机10的驱动继续时,被压缩而成为高温高压的气相并排出。
压缩机10配置于车辆前室。冷凝器11如前所述地配置于车辆前室。气液分离器配置于车辆前室。膨胀装置配置于车辆前室或车室内。蒸发器8配置于车室内。
温度调节单元1构成为能够相对于车室内的驾驶席侧(驾驶者侧)和同乘者侧供给分别调节成不同的温度的空气。温度调节单元1具有:送风机5;壳体3,其在由该送风机送风的空气所流动的通风路收纳蒸发器;分隔部14,其将蒸发器的下游侧的通风路分隔为驾驶者侧通风路20和驾驶者侧通路之外的同乘者侧通风路30;驾驶者侧吹出口23,24,其与所述驾驶者侧通风路连通并吹出向驾驶者供给的空气;同乘者侧吹出口33,34,其与所述同乘者侧通风路连通并吹出向同乘者供给的空气;驾驶者侧风门23d,24d,其对所述驾驶者侧吹出口进行开闭;同乘者侧风门33d,34d,其对所述同乘者侧吹出口进行开闭。
并且,温度调节单元1如图1所示的那样在空气流中、送风机5的上游侧具有进气部。进气部具有吸入车室内的空气(内气AR)的内气吸入口6、吸入车辆的外部的空气(外气AF)的外气吸入口7、改变所吸入的内气与外气的比例的内外气切换风门4。
送风机5在电动马达M的旋转轴上组装有多叶片式风扇F而使其能够旋转,通过使多叶片式风扇F旋转而从进气部吸入空气并向壳体3的通风路吹出。
壳体3在内部具有供由送风机5送风的空气流动的通风路。在通风路中配置有制冷循环C的一部分即蒸发器8。通过驱动送风机5的马达M并驱动压缩机10,能够对由送风机5送风的空气进行冷却。
在通风路中,在空气的流动中、蒸发器8的下游侧配置有加热用热交换器9。加热用热交换器9使用公知的构成。例如,能够使用地使用均未图示的利用对内燃机进行冷却的温水的热来对空气进行加热的温水式热交换器、利用制冷剂的热来对空气进行加热的制冷剂散热式热交换器、通过电能使元件发热而对空气进行加热的电发热式热交换器等。
在本实施方式中,壳体3的通风路中、蒸发器8的下游侧被分隔部14划分成驾驶者侧通风路20和同乘者侧空间30。在图1、图2以及图3中,表示的是驾驶者侧通风路20和同乘者侧空间30通过板状部件划分而驾驶者侧通风路20和同乘者侧空间30相邻的构成,但不限于此。例如,也可以是驾驶者侧通风路20和同乘者侧空间30被未图示的构成的分隔部分隔而分开的构成。
加热用热交换器9配置为一部分在驾驶者侧通风路20和同乘者侧空间30这两者露出。由此,在驾驶者侧通风路20和同乘者侧空间30这两者中,在加热用热交换器9中流通的空气被加热而成为暖风,绕过加热用热交换器9的空气未被加热而仍为冷风。需要说明的是,虽然未图示,但是加热用热交换器9也可以在驾驶者侧通风路20和同乘者侧通风路30中分别单独设置。
在驾驶者侧通风路20中,在蒸发器8与加热用热交换器9之间配置有驾驶者侧混合风门21。在同乘者侧通风路30中,在蒸发器8与加热用热交换器9之间配置有同乘者侧混合风门31。驾驶者侧混合风门21和同乘者侧混合风门31分别通过适当改变其位置来改变朝向加热用热交换器9的空气与绕过加热用热交换器9的空气的比例,在图1中表示的是单臂式的风门,但不于此,也可以是公知的蝶式风门、滑动式风门、旋转式风门。并且,驾驶者侧混合风门21和同乘者侧混合风门31可以是不同形式的混合风门。
在加热用热交换器9中流通的暖风和绕过加热用热交换器9的冷风在驾驶者侧混合空间22、同乘者侧混合空间32中分别混合而成为进行了温度调节的空气。通过以上的构造,驾驶者侧通风路20中进行了温度调节的空气和同乘者侧通风路30中进行了温度调节的空气能够分别调节为不同的温度。
驾驶者侧通风路20的混合空间22在空气流动方向的下游侧与吹出向车辆的前窗(未图示)供给的空气的除霜吹出口40、吹出向驾驶者的上半身供给的空气的驾驶者侧通风吹出口23、吹出向驾驶者的脚下供给的空气的驾驶者侧脚部吹出口24连通。需要说明的是,驾驶者侧混合空间22和除霜吹出口40通过驾驶者侧除霜通路25连通。在除霜吹出口40的附近设有对除霜吹出口40进行开闭的除霜风门40d。在驾驶者侧通风吹出口23的附近设有对驾驶者侧通风吹出口23进行开闭的驾驶者侧通风风门23d。在驾驶者侧脚部吹出口24的附近设有对驾驶者侧脚部吹出口24进行开闭的驾驶者侧脚部风门24d。
同乘者侧通风路30的混合空间32在空气流动方向的下游侧与吹出向车辆的前窗(未图示)供给的空气的除霜吹出口40、吹出向同乘者的上半身供给的空气的同乘者侧通风吹出口33、吹出向同乘者的脚下供给的空气的同乘者侧脚部吹出口34连通。需要说明的是,同乘者侧混合空间32和除霜吹出口40通过同乘者侧除霜通路35连通。在同乘者侧通风吹出口33的附近设有对同乘者侧通风吹出口33进行开闭的同乘者侧通风风门33d。在同乘者侧脚部吹出口34的附近设有对同乘者侧脚部吹出口34进行开闭的同乘者侧脚部风门34d。
驾驶者侧通风吹出口23和驾驶者侧脚部吹出口24均为驾驶者侧吹出口。同乘者侧通风吹出口33和同乘者侧脚部吹出口34均为同乘者侧吹出口。
驾驶者侧除霜通路25和同乘者侧除霜通路35在除霜吹出口40的上游侧合流,在比合流地点靠下游侧处设有除霜风门40d。需要说明的是,在本公开中表示的是具有驾驶者侧除霜通路25和同乘者侧除霜通路35的形态,但是也可以是仅具有任一方的形态。
根据以上构成,通过对在驾驶者侧吹出口设置的各风门(驾驶者侧通风风门23d、驾驶者侧脚部风门24d)适当进行开闭,能够进行在驾驶者侧通风路20的混合空间22中进行了温度调节的空气的向驾驶者的供给或者供给的停止。并且,通过对在同乘者侧吹出口的各风门(同乘者侧通风风门33d、同乘者侧脚部风门34d)适当进行开闭,能够进行在同乘者侧通风路20的混合空间32中进行了温度调节的空气的向同乘者的供给或者供给的停止。通过对除霜风门40d适当进行开闭,能够进行在驾驶者侧通风路20的混合空间22中进行了温度调节的空气与在同乘者侧通风路20的混合空间32中进行了温度调节的空气的混合空气的向前窗的供给或者供给的停止。
控制装置2只要能够对温度调节单元1和制冷循环C进行控制即可,没有特别的限制,例如是对车辆的发动机进行控制的ECU(Engine Control Unit:发动机控制单元)、仅对车辆用空调装置进行控制的空调用控制放大器(未图示)等。输入有未图示的公知的信息(驾驶者或同乘者设定的车室内的设定温度f1和送风量f2、外气温度f3、车室内的温度f4、日照量f5、有无同乘者f6、驾驶者或同乘者设定的内外气吸入空气的设定比例f7,f8)、由接触式温度传感器50检测到的空气的温度T8a,T8b等,根据规定的计算式或条件映射来进行计算并输出,从而控制电动马达M的旋转工作的有无、压缩机10的驱动的有无(压缩机10的驱动和停止)、制冷剂的排出量、使在驾驶者侧吹出口设置的各风门23d,24d的开闭程度改变的促动器(未图示)的旋转位置、使在同乘者侧吹出口设置的各风门33d,34d的开闭程度改变的促动器(未图示)的旋转位置。除此之外,进一步优选为以对使内外气切换风门4的位置改变的促动器(未图示)的旋转位置、电动马达M的转速、使混合风门21,31的位置改变的促动器(未图示)的旋转位置、使除霜风门40d的开闭程度改变的促动器(未图示)的旋转位置等中的任一或多个要素进行控制的方式进行输出。关于加热用热交换器9,在使用电发热式热交换器的情况下,优选对电发热元件的发热量进行控制。
[第一实施方式]
在第一实施方式中,如图2所示,在蒸发器8的面向下游侧的同乘者侧通风路30的区域,以往公知的接触式温度传感器50(50B)以该蒸发器8的翅片与温度传感器的温度检测部接触的方式配置,通过该温度传感器50B来检测蒸发器8自身的温度。更详细而言,检测蒸发器8中在同乘者侧通风路30配置的部分8b的温度T8b,T8b'。该温度传感器50B也被称作翅片感热式热传感器。
对于本发明的车辆用空调装置的控制方法,分为选择普通吹出模式作为吹出模式的情况和选择集中吹出模式作为吹出模式的情况来进行说明。以下,参照图3、图4对车辆用空调装置在夏季进行制冷运转的情况进行说明。需要说明的是,图3是表示本发明的车辆用空调装置的控制步骤的流程图,图4的(a)和(b)是表示在本发明第一实施方式中的车辆用空调装置的控制方法中选择了普通吹出模式和集中吹出模式的情况下的蒸发器的检测温度与阈值温度的关系的图。
<选择了普通吹出模式的情况>
首先,在车辆用空调装置进行制冷运转时,控制装置2开始进行控制,使送风机5的电动马达M旋转而将空气向壳体3的通风路送风(步骤S1)。
接着,选择普通吹出模式和集中吹出模式中的任一个作为吹出模式(图3的步骤S2)。此时,优选通过设置于座位的落座传感器,设置于车室内的顶棚或仪表板的红外线传感器,或者安全带的插入信号、各座位的门的开闭信号等(均未图示)的检测单元来检测同乘者侧乘员的存在与否。由检测单元检测到的同乘者的有无的信息作为信息f6向控制手段2输入。
在选择了普通吹出模式作为吹出模式的情况下(步骤S2:是),分别将在驾驶者侧吹出口设置的各风门(驾驶者侧通风风门23d、驾驶者侧脚部风门24d)中的至少一个和在同乘者侧吹出口设置的各风门(同乘者侧通风风门33d、同乘者侧脚部风门34d)中的至少一个打开(步骤S3)。此时,也可以将在驾驶者侧吹出口设置的各风门和在同乘者侧吹出口设置的各风门全部打开。根据控制装置2的输出适当地选择吹出模式。
接着,将压缩机10的离合器与制冷剂压缩部机械地连结并驱动压缩机10(步骤S4)。由此,制冷剂在制冷循环C中循环,在蒸发器8中开始对通过该蒸发器8的空气进行冷却。图1和图2的附图标记R表示制冷剂的循环方向。
在开始进行空气的冷却后,通过在面向同乘者侧通风路30的区域设置的温度传感器50B来检测由蒸发器8冷却的空气的温度(T8b)(步骤S5)。
在本实施方式中,将由温度传感器50B检测到的温度T8b与图4的(a)所示的规定的阈值温度Tsd的下限值(Tsd)min(=Tsd-α)进行比较(步骤S6)。作为阈值温度Tsd,优选0.5℃~2.5℃。并且,相对于阈值温度Tsd的上限值与下限值的差(±α)优选为0.5℃~1.5℃。
然后,在判定为温度T8b与阈值温度Tsd的下限值(Tsd)min相比为低温时,使压缩机10的工作停止或者使制冷剂的排出量(循环量)减少(步骤S7)。在判定为温度T8b与阈值温度Tsd的下限值(Tsd)min为同等程度或更高温度时,使压缩机10的工作继续或者维持使制冷剂的排出量(循环量)增加的状态(步骤S8),重复步骤S5、S6、S8的处理。
在步骤S7中使压缩机10的工作停止或者使制冷剂的排出量(循环量)减少之后,通过温度传感器50B来检测通过了蒸发器8的空气的温度(T8b')(步骤S9)。
在本实施方式中,将由温度传感器50B检测到的温度T8b'与图4的(a)所示的规定的阈值温度Tsd的上限值(Tsd)max(=Tsd+α)进行比较(步骤S10)。在判定为温度T8b'与阈值温度Tsd的上限值(Tsd)max相比为高温时,恢复压缩机10的工作或者使制冷剂的排出量(循环量)增加(步骤S11)。在判定为温度T8b'与阈值温度Tsd的上限值(Tsd)max为同等程度或更低温度时,使压缩机10的停止继续或者维持使制冷剂的排出量(循环量)减少的状态(步骤S12),重复步骤S9、S10、S12的处理。
通过步骤S11而恢复压缩机10的工作或者使制冷剂的排出量(循环量)增加之后,重新返回步骤S5,根据状况来选择并重复从S5到S11的处理。
图4的(a)不仅表示了由温度传感器50B检测到的温度T8b,T8b',也表示了蒸发器8的配置于驾驶者侧通风路20的部分8a的推定温度E8a。在普通吹出模式下,部分8a的温度和蒸发器8中配置于同乘者侧通风路30的部分8b的温度由于均被供给来自送风机5的空气而大致相等。
<选择了集中吹出模式的情况>
在选择了集中吹出模式作为吹出模式的情况下(步骤S2:否),将在驾驶者侧吹出口设置的各风门(驾驶者侧通风风门23d、驾驶者侧脚部风门24d)中的至少一个打开,并且将在同乘者侧吹出口设置的各风门(同乘者侧通风风门33d、同乘者侧脚部风门34d)全部关闭(步骤S13)。此时,也可以将在驾驶者侧吹出口设置的各风门全部打开。根据控制装置2的输出来适当选择驾驶者侧吹出口的吹出模式。而且,由于同乘者侧吹出口(33,34)全部关闭,因此如图2所示的那样在蒸发器8中位于同乘者侧通风路30的部分8b处空气不流动或者即使流动也是少量,具有热量的送风空气未充分供给。
接着,将压缩机10的离合器与制冷剂压缩部机械地连结并驱动压缩机10(步骤S4),从步骤S4至步骤S12为止进行与选择了普通吹出模式的情况相同的控制。
在集中吹出模式下,将在蒸发器8中配置于同乘者侧通风路30的部分8b处配置的温度传感器50B所检测到的温度T8b,T8b'与以阈值温度Tsd为中心的温度范围(上限值Tsdmax和下限值Tsd min)进行比较来控制压缩机10。在这里,对于以阈值温度Tsd为中心的温度范围,与普通吹出模式的控制(特别是步骤S6和S10)为同等程度,因此部分8b的温度如图4的(b)所示的那样控制为与普通吹出模式下的蒸发器8的温度为同等程度。即,无论吹出模式如何,部分8b都控制为相同的温度。
另一方面,在集中吹出模式时,蒸发器8中配置于驾驶者侧通风路20的部分8a的推定温度如图4的(b)中附图标记E8a所示的那样成为比蒸发器8中配置于同乘者侧通风路30的部分8b高的温度。这样,即使在集中吹出模式时,蒸发器8的全部部分也不会变得比普通吹出模式下的蒸发器8的温度低,能够防止冻结。
[第二实施方式]
在第二实施方式中,如图5所示,在蒸发器8的面向下游侧的驾驶者侧通风路20的区域,以往公知的接触式温度传感器50(50A)以该蒸发器8的翅片与温度传感器的温度检测部接触的方式配置,通过该温度传感器50A来检测蒸发器8自身的温度。更详细而言,检测蒸发器8中配置于驾驶者侧通风路20的部分8a的温度T8a,T8a'。
对于本发明的车辆用空调装置的控制方法,分为选择普通吹出模式作为吹出模式的情况和选择集中吹出模式作为吹出模式的情况来进行说明。以下,参照图6、图7对车辆用空调装置在夏季进行制冷运转的情况进行说明。需要说明的是,图6是表示本发明的车辆用空调装置的控制步骤的流程图,图7的(a)和(b)是表示在本发明第二实施方式中的车辆用空调装置的控制方法中选择了普通吹出模式和集中吹出模式的情况下的蒸发器的检测温度与阈值温度的关系的图。
<选择了普通吹出模式的情况>
首先,在车辆用空调装置进行制冷运转时,控制装置2开始进行控制,与第一实施例同样地使送风机5的电动马达M旋转而将空气向壳体3的通风路送风(步骤S1)。以下,基本上以与第一实施例的步骤S2至S12同样的步骤来进行控制。严格来说,在步骤S6'中取代T8b而使用T8a来与Tsd min进行比较的点和在步骤S12'中取代T8b'而使用T8a'来与Tsd max进行比较的点不同。
因此,图7的(a)中所示的蒸发器8的温度(T8a,T8a')控制为与图4的(a)中所示的蒸发器8的温度(T8b,T8b')相同。
<选择了集中吹出模式的情况>
在选择了集中吹出模式作为吹出模式的情况下(步骤S2:否),将在驾驶者侧吹出口设置的各风门(驾驶者侧通风风门23d、驾驶者侧脚部风门24d)中的至少一个打开,并且将在同乘者侧吹出口设置的各风门(同乘者侧通风风门33d、同乘者侧脚部风门34d)全部关闭(步骤S23)。此时,也可以将在驾驶者侧吹出口设置的各风门全部打开。根据控制装置2的输出来适当地选择驾驶者侧吹出口的吹出模式。而且,由于同乘者侧吹出口(33,34)全部关闭,所以如图5所示的那样在蒸发器8中位于同乘者侧通风路30的部分8b处空气不流动或者即使流动也是少量,具有热量的送风空气未充分供给。
对于步骤S24至步骤S32,除了步骤S26和S30之外,与第一实施例的步骤S14至步骤S22为相同的流程。在步骤S26中,由温度传感器50检测到的温度T8a,T8a'的比较对象不是以阈值温度Tsd为中心的温度范围,而是以阈值温度Tsp为中心的温度范围。在这里,阈值温度Tsp如图7所示的那样是比阈值温度Tsp高的温度,并且具有温度差G。
其结果是,位于驾驶者侧通风路20的部分8a控制为图7的(b)中以双点划线表示的温度范围,因此成为比图7的(a)中所示的普通吹出模式下的蒸发器8的温度高的温度,能够防止冻结。
位于同乘者侧通风路30的部分8b在集中吹出模式时与部分8a相比温度下降。然而,预先以具有温度差G的方式将位于驾驶者侧通风路20的部分8a控制为高的温度,因此控制成图7的(b)中的推定温度E8b(以实线表示的温度),温度与零度相比不会大幅地下降,能够防止冻结。并且,在冻结的可能性低的面向驾驶者侧通风路的部分8a能够可靠地检测蒸发器8的温度,因此能够将由压缩机10的过度运转引起的蒸发器8的制冷负荷和压缩机10的电能消耗抑制得较低。
在这里,阈值温度Tsd与阈值温度Tsp的温度差G优选为1℃至5℃。蒸发器8以面向驾驶者侧通风路20的区域8a为基准来控制温度。因此,如果温度差G的值过大,则在选择了集中吹出模式时,相对于普通吹出模式向驾驶者供给的冷风的温度大幅上升,有可能影响舒适性。如果温度差G的值过小,则面向同乘者侧通风路30的区域8b的温度与零度相比大幅降低,发生冻结的可能性提高。
[第二实施方式的变形例]
在图7中,相对于普通吹出模式下的阈值温度Tsd,将集中吹出模式下的阈值温度Tsp设定得较高而具有温度差G,但是优选根据各种条件来改变温度差G的值。例如,在从送风机5供给的风量增加的情况下、在从送风机5供给的空气的温度上升的情况下、在来自压缩机10的制冷剂的排出量增加的情况下、在车辆的行驶速度上升而冷凝器11的散热量增加的情况下等,位于同乘者侧通风路30的部分8b容易发生冻结。因此,优选根据这些项中的任一个或多个来使温度差G扩大,将阈值温度Tsp设定得较高。
[其他实施方式]
在集中吹出模式下的步骤S13(图3)和步骤23(图6)中,将在驾驶者侧吹出口设置的各风门(驾驶者侧通风风门23d、驾驶者侧脚部风门24d)中的至少一个打开,并且将在同乘者侧吹出口设置的各风门(同乘者侧通风风门33d、同乘者侧脚部风门34d)全部关闭(步骤S12),但是在这里也可以进一步关闭除霜风门40d。送风机5向壳体3送风并进行了温度调节的空气全部从驾驶者侧吹出口(23,24)吹出,能够高效地对车室内的驾驶者周围的空间进行温度调节。
附图标记说明
1 温度调节单元;
2 控制装置;
3 壳体;
4 内外气切换风门;
5 送风机;
6 内气吸入口;
7 外气吸入口;
8 蒸发器;
9 加热用热交换器;
10 压缩机;
11 冷凝器(condenser);
12 膨胀装置;
13 制冷剂配管(配管);
14 分隔板(分隔部);
20 驾驶者侧通风路;
21 驾驶者侧混合风门;
22 驾驶者侧混合空间;
23 驾驶者侧通风吹出口;
23d 驾驶者侧通风风门;
24 驾驶者侧脚部吹出口;
24d 驾驶者侧脚部风门;
25 驾驶者侧除霜通路;
30 同乘者侧通风路;
31 同乘者侧混合风门;
32 同乘者侧混合空间;
33 同乘者侧通风吹出口;
33d 同乘者侧通风风门;
34 同乘者侧脚部吹出口;
34d 同乘者侧脚部风门;
35 同乘者侧除霜通路;
40 除霜吹出口;
40d 除霜风门;
50(50A,50B) 温度传感器(翅片接触式温度传感器);
C 制冷循环;
F 多叶片式风扇;
G 温度差;
M 电动马达。
Claims (5)
1.一种车辆用空调装置,其特征在于,具备:
制冷循环(C),其通过配管(13)将压缩机(10)、冷凝器(11)、膨胀装置(12)、蒸发器(8)连接并供制冷剂循环;
温度调节单元(1),其具有送风机(5)、在由该送风机送风的空气所流动的通风路中收纳所述蒸发器的壳体(3)、将所述蒸发器的下游侧的通风路分隔为驾驶者侧通风路(20)和驾驶者侧通风路之外的同乘者侧通风路(30)的分隔部(14)、与所述驾驶者侧通风路连通并吹出向驾驶者供给的空气的驾驶者侧吹出口(23,24)、与所述同乘者侧通风路连通并吹出向同乘者供给的空气的同乘者侧吹出口(33,34)、对所述驾驶者侧吹出口进行开闭的驾驶者侧风门(23d,24d)、对所述同乘者侧吹出口进行开闭的同乘者侧风门(33d,34d);
控制装置(2),其对车室内的空调状态进行控制,能够选择使所述驾驶者侧风门开放且使所述同乘者侧风门开放的普通吹出模式和使所述驾驶者侧风门开放且使所述同乘者侧风门关闭的集中吹出模式;
温度传感器(50B),其在所述蒸发器的面向下游侧的所述同乘者侧通风路的区域与该蒸发器接触地配置,并且对所述蒸发器的温度进行检测。
2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其特征在于,
所述温度调节单元(1)具有与所述驾驶者侧通风路以及/或者所述同乘者侧通风路连通并吹出向车辆的前窗供给的空气的除霜吹出口(40)、对所述除霜吹出口进行开闭的除霜风门(40d)。
3.一种车辆用空调装置的控制方法,其特征在于,车辆用空调装置具备:
制冷循环(C),其通过配管(13)将压缩机(10)、冷凝器(11)、膨胀装置(12)、蒸发器(8)连接并供制冷剂循环;
温度调节单元(1),其具有送风机(5)、在由该送风机送风的空气所流动的通风路中收纳所述蒸发器的壳体(3)、将所述蒸发器的下游侧的通风路分隔为驾驶者侧通风路(20)和驾驶者侧通风路之外的同乘者侧通风路(30)的分隔部(14)、与所述驾驶者侧通风路连通并吹出向驾驶者供给的空气的驾驶者侧吹出口(23,24)、与所述同乘者侧通风路连通并吹出向同乘者供给的空气的同乘者侧吹出口(33,34)、对所述驾驶者侧吹出口进行开闭的驾驶者侧风门(23d,24d)、对所述同乘者侧吹出口进行开闭的同乘者侧风门(33d,34d);
控制装置(2),其对车室内的空调状态进行控制,能够选择使所述驾驶者侧风门开放且使所述同乘者侧风门开放的普通吹出模式和使所述驾驶者侧风门开放且使所述同乘者侧风门关闭的集中吹出模式;
温度传感器(50A),其在所述蒸发器的面向下游侧的所述驾驶者侧通风路的区域与该蒸发器接触地配置,并且对所述蒸发器的温度进行检测;
所述控制装置(2),
在选择了所述普通吹出模式时,在由所述温度传感器(50A)检测到的检测温度(T8a)达到阈值温度(Tsd)的下限值(Tsd)min时使所述压缩机(10)的工作停止或者使制冷剂的排出量减少,然后在所述检测温度(T8a')达到所述阈值温度(Tsd)的上限值(Tsd)max时使所述压缩机(10)的工作开始或者使制冷剂的排出量增加,
在选择了所述集中吹出模式时,将阈值温度(Tsp)设定为比选择了所述普通吹出模式时的所述阈值温度(Tsd)高的值。
4.根据权利要求3所述的车辆用空调装置的控制方法,其特征在于,
由所述送风机(5)送风的空气的量越多,所述阈值温度(Tsp)设定为越高的值。
5.根据权利要求3或4所述的车辆用空调装置的控制方法,其特征在于,
所述温度调节单元(1)具有与所述驾驶者侧通风路以及/或者所述同乘者侧通风路连通并吹出向车辆的前窗供给的空气的除霜吹出口(40)、对所述除霜吹出口进行开闭的除霜风门(40d)。
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