JP2002096630A - Vehicle air conditioner - Google Patents

Vehicle air conditioner

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JP2002096630A
JP2002096630A JP2000288482A JP2000288482A JP2002096630A JP 2002096630 A JP2002096630 A JP 2002096630A JP 2000288482 A JP2000288482 A JP 2000288482A JP 2000288482 A JP2000288482 A JP 2000288482A JP 2002096630 A JP2002096630 A JP 2002096630A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle air conditioner, in which braking energy can be accumulated and regenerated effectively, the blowout air temperature variation can be curbed, and necessary heating performance can be properly obtained. SOLUTION: The vehicle air conditioner comprises an indoor heat exchanger for heat exchange between the air blown out in the vehicle room and an operating fluid, a heater system provided with a heater, for which energy source is the vehicle driving power and of which performance is adjustable, and a chiller circulation passage through which the chiller is circulated between the heat exchanger and an intermediate heat exchanger, where heat exchange between the chiller and the heater is performed in the intermediate heat exchanger. The vehicle air conditioner further includes chiller circulation passages consisting of a circulation passage through which the chiller is circulated in the order of the intermediate heat exchanger, a heat accumulation tank, the indoor heat exchanger, the intermediate heat exchanger, and a circulation passage bypassing the heat accumulation tank, an adjusting valve capable of adjusting a flow ratio between the chiller flow in the heat accumulation tank and the chiller flow bypassing the heat accumulation tank, a means for computing a target value of indoor heat exchanger inlet chiller temperature, which is the indoor heat exchanger temperature necessary for controlling the temperature in the vehicle room so that it coincides with the target temperature, and a means for computing the adjusting volume of the flow adjusting valve.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関し、詳しくは、車両の制動エネルギーを熱エネルギー
として備蓄、回生し省動力化を達成できるようにした、
とくに空調制御に空調ダクト外のヒータを使用するよう
にした車両用空調装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for a vehicle, and more particularly, to storing and regenerating braking energy of a vehicle as heat energy to achieve power saving.
Particularly, the present invention relates to a vehicle air conditioner in which a heater outside an air conditioning duct is used for air conditioning control.

【0002】[0002]

【従来の技術】オットー機関、ディーゼル機関等の内燃
機関を有する車両、電動車両、および両者のハイブリッ
ド車両における車両用空調装置の省動力化が検討され始
めている。すなわち、自動車は、エンジンのアクセルオ
ン、オフにより頻繁に加減速を繰り返しているが、制動
エネルギーは、ブレーキディスクやドラムからの放熱、
エンジンブレーキによる回転数上昇(燃料消費)等によ
り、略100%損失エネルギーとして廃棄されている。
自動車の低燃費化は進んできているものの、車両用空調
装置、とくに車両用冷房装置との関連において、さらに
低燃費化すること、つまり、車両用冷房装置や車両用暖
房装置の省エネルギー化の検討が今後要求される可能性
が高い。このような観点から、先に本出願人により、制
動力を熱エネルギーとして備蓄、回生し、それを暖房用
エネルギーとして有効利用することにより、車両用空調
装置の省動力化を進めるようにした提案がなされている
(特開平11−115474号公報)。
2. Description of the Related Art Power saving of a vehicle air conditioner in a vehicle having an internal combustion engine such as an Otto engine or a diesel engine, an electric vehicle, and a hybrid vehicle thereof has begun to be studied. In other words, automobiles frequently repeat acceleration and deceleration by turning the accelerator on and off, but the braking energy does not depend on the radiation from the brake disc or drum,
It is discarded as almost 100% energy loss due to an increase in the number of revolutions (fuel consumption) due to engine braking and the like.
Although fuel efficiency of automobiles has been improved, further reduction of fuel efficiency in relation to air conditioners for vehicles, especially cooling systems for vehicles, that is, study of energy saving of cooling systems for vehicles and heating systems for vehicles Is likely to be required in the future. From such a viewpoint, the present applicant has previously proposed that the braking force be stored and regenerated as heat energy, and that the energy be effectively used as heating energy, thereby reducing the power consumption of the vehicle air conditioner. (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-115474).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、先に提案し
た特開平11−115474号公報においては、室内熱
交換器としての凝縮器に溜まる冷媒や、該凝縮器自体の
熱容量を利用して制動エネルギーの備蓄、回生を行うよ
うにしていたので、備蓄、回生される冷媒の熱容量に限
界があり、この冷媒の熱容量だけでは省動力効果に限界
が生じるという問題が残されている。
However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-115474, a braking energy is accumulated by utilizing a refrigerant accumulated in a condenser as an indoor heat exchanger and a heat capacity of the condenser itself. However, there is a limit to the heat capacity of the refrigerant to be stored and regenerated, and there is a problem that the power saving effect is limited only by the heat capacity of the refrigerant.

【0004】また、制動エネルギーの備蓄、回生の繰り
返しに伴う凝縮器の出口空気温度の変動を抑えるため
に、室内熱交換器の下流側に設けたエアミックスダンパ
をコントロールするようにしているが、凝縮器の出口空
気温度の検知精度の向上が難しいため、つまり、その平
均温度を捉えにくいため、エアミックス後の空気温度変
動を抑えることが難しいという問題も残されている。
Further, in order to suppress fluctuations in the outlet air temperature of the condenser due to repeated storage of braking energy and regeneration, an air mix damper provided downstream of the indoor heat exchanger is controlled. Since it is difficult to improve the detection accuracy of the outlet air temperature of the condenser, that is, it is difficult to capture the average temperature, there remains a problem that it is difficult to suppress the air temperature fluctuation after the air mixing.

【0005】そこで本発明の課題は、車両の制動エネル
ギーの備蓄、回生により空調装置に消費される動力の低
減を目指す車両用空調装置において、制動エネルギーを
備蓄、回生できるエネルギー容量を大きくすることがで
き、それによって省動力効果を高めることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner which aims to reduce the power consumed by the air conditioner by storing and regenerating the braking energy of the vehicle, and to increase the energy capacity capable of storing and regenerating the braking energy. And thereby increase the power saving effect.

【0006】また、本発明の課題は、制動エネルギーの
備蓄、回生に用いる熱媒体を熱量制御の容易な流体とす
るとともに、その循環回路を備蓄、回生が容易な回路構
成とし、とくに備蓄、回生の繰り返しに伴う車両用空調
装置からの吹き出し空気温度の変動を抑制することにあ
る。
Another object of the present invention is to use a heat medium used for storing and regenerating braking energy as a fluid whose calorific value can be easily controlled, and to provide a circulation circuit for storing and regenerating the circuit. The purpose of the present invention is to suppress the fluctuation of the temperature of the air blown out from the vehicle air conditioner due to the repetition of.

【0007】さらに、本発明の課題は、ヒータを用いる
本発明に係る車両用空調装置において、ヒータの稼働が
制限を受けたり停止され、必要な暖房能力が得られにく
くなる場合にも、十分に大きな備蓄、回生エネルギー量
を確保することにより、適切に備蓄したエネルギーを放
出でき、それによって必要な空調能力を確保できるよう
にすることにある。
Further, the object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner using a heater which is sufficiently operated even when the operation of the heater is restricted or stopped and it becomes difficult to obtain a necessary heating capacity. It is an object of the present invention to secure a large storage and regenerative energy amount so that appropriately stored energy can be released, thereby ensuring a necessary air conditioning capacity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る車両用空調装置は、空調ダクト内に設
けられ、車室内に吐出する空気と作動流体との間で熱交
換する室内熱交換器と、空調ダクト外に設けられ、車両
駆動力をエネルギー源とする能力調整可能なヒータ及び
該ヒータの能力調整手段を備えたヒータシステムと、該
ヒータシステムと前記室内熱交換器との間に設けられ、
前記室内熱交換器と中間熱交換器との間にチラーを循環
させ、中間熱交換器内で循環されるチラーと前記ヒータ
との間で熱交換を行うようにしたチラー回路とを有する
車両用空調装置において、前記チラー回路は、中間熱交
換器、蓄熱槽、室内熱交換器、中間熱交換器の順にチラ
ーが循環する回路と、蓄熱槽をバイパスする回路を有す
るとともに、蓄熱槽を流れるチラーと蓄熱槽をバイパス
するチラーの流量比率を調節可能な流量調整弁を有し、
かつ、車室内を目標温度に制御するために必要な室内熱
交換器温度としての室内熱交換器入口チラー温度目標値
を算出する手段と、前記流量調整弁の調節量を算出する
手段を備えた制御手段を有することを特徴とするものか
らなる。すなわち、蓄熱槽を備えたチラー回路を介し
て、流量調整弁の調節により、蓄熱槽への制動エネルギ
ーとしてのヒータエネルギーの備蓄、蓄熱槽からの備蓄
エネルギーの回生をコントロールし、省動力効果が得ら
れるようにする。蓄熱槽を利用するので、備蓄、回生で
きるエネルギー容量を大きくすることができ、大きな省
動力効果が得られる。
In order to solve the above-mentioned problems, a vehicle air conditioner according to the present invention is provided in an air conditioning duct and exchanges heat between air discharged into a vehicle compartment and a working fluid. An indoor heat exchanger, a heater system provided outside the air-conditioning duct and capable of adjusting the capacity using the vehicle driving force as an energy source, and a heater system including a capacity adjusting unit of the heater; and the heater system and the indoor heat exchanger. Provided between
A vehicle having a chiller circuit that circulates a chiller between the indoor heat exchanger and the intermediate heat exchanger, and performs heat exchange between the chiller circulated in the intermediate heat exchanger and the heater. In the air conditioner, the chiller circuit includes a circuit in which the chiller circulates in the order of the intermediate heat exchanger, the heat storage tank, the indoor heat exchanger, and the intermediate heat exchanger, and a circuit that bypasses the heat storage tank. And a flow control valve capable of adjusting a flow ratio of a chiller that bypasses the heat storage tank,
And a means for calculating an indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value as an indoor heat exchanger temperature necessary for controlling the vehicle interior to a target temperature, and a means for calculating an adjustment amount of the flow control valve. It is characterized by having control means. That is, by controlling the flow control valve through the chiller circuit having the heat storage tank, the storage of the heater energy as braking energy to the heat storage tank and the regeneration of the stored energy from the heat storage tank are controlled, and a power saving effect is obtained. To be able to Since the heat storage tank is used, the energy capacity that can be stored and regenerated can be increased, and a large power saving effect can be obtained.

【0009】この車両用空調装置においては、熱エネル
ギーの備蓄、回生を効率よく行うとともに、チラー回路
を介して変動を抑制した状態で精度良く室内熱交換器入
口チラー温度を目標値に制御し、それによって、空調装
置からの吹き出し温度、ひいては車室内を目標温度に精
度良く維持するために、次のような制御を行うことが好
ましい。
In this vehicle air conditioner, while efficiently storing and regenerating heat energy, the temperature of the indoor heat exchanger inlet chiller is accurately controlled to a target value in a state where fluctuations are suppressed through a chiller circuit. Accordingly, it is preferable to perform the following control in order to accurately maintain the temperature of the air blown out of the air conditioner, that is, the interior of the vehicle at the target temperature.

【0010】すなわち、前記制御手段は、車両のアクセ
ルが作動オンのとき、前記ヒータの能力を低減し、前記
流量調整弁を調節することにより室内熱交換器入口チラ
ー温度をその目標値になるように制御し、アクセルが作
動オフのとき、前記ヒータの能力調節により、中間熱交
換器出口チラー温度T1が室内熱交換器入口チラー温度
目標値Ttよりも高い設定値Tmaxとなるように制御
することが好ましい。
That is, the control means reduces the capacity of the heater and adjusts the flow control valve so that the temperature of the indoor heat exchanger inlet chiller becomes the target value when the accelerator of the vehicle is turned on. When the accelerator is off, the intermediate heat exchanger outlet chiller temperature T1 is controlled to a set value Tmax higher than the indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value Tt by adjusting the capacity of the heater. Is preferred.

【0011】この制御においては、アクセルが作動オン
のとき、室内熱交換器入口チラー温度目標値Ttが蓄熱
槽出口チラー温度T2と同等かそれよりも高い場合に
は、前記ヒータの能力調節により、中間熱交換器出口チ
ラー温度T1が室内熱交換器入口チラー温度目標値Tt
となるように制御することが好ましい。また、アクセル
が作動オフのとき、中間熱交換器出口チラー温度の設定
値Tmaxが蓄熱槽出口チラー温度T2と同等かそれよ
りも高い場合には、前記ヒータの能力調節により、中間
熱交換器出口チラー温度T1が室内熱交換器入口チラー
温度目標値Ttとなるように制御することが好ましい。
In this control, when the accelerator operation is ON, if the indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value Tt is equal to or higher than the heat storage tank outlet chiller temperature T2, by adjusting the capacity of the heater, The intermediate heat exchanger outlet chiller temperature T1 is equal to the indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value Tt.
It is preferable to control so that In addition, when the accelerator is off, if the set value Tmax of the intermediate heat exchanger outlet chiller temperature is equal to or higher than the heat storage tank outlet chiller temperature T2, the intermediate heat exchanger outlet chiller is adjusted by adjusting the capacity of the heater. It is preferable to control the chiller temperature T1 to be equal to the indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value Tt.

【0012】このような構成の車両用空調装置において
は、ヒータが空調要求とは別に停止または容量を低減さ
れる場合、前記流量調整弁を調節することにより、室内
熱交換器入口チラー温度をその目標値になるように制御
することが好ましい。
In the vehicle air conditioner having such a configuration, when the heater is stopped or the capacity is reduced separately from the air conditioning request, the temperature of the inlet chiller of the indoor heat exchanger is adjusted by adjusting the flow control valve. It is preferable to control so as to reach the target value.

【0013】また、前記流量調整弁の調節によりチラー
が前記蓄熱槽へ流入または蓄熱槽から流出する場合、流
入または流出しない場合に比べて、室内熱交換器または
中間熱交換器を通過する循環チラー流量を低減させるこ
とが好ましい。
When the chiller flows into or out of the heat storage tank by adjusting the flow control valve, the circulation chiller passes through the indoor heat exchanger or the intermediate heat exchanger as compared with the case where the chiller does not flow in or out. Preferably, the flow rate is reduced.

【0014】前記ヒータとしては、電気ヒータを使用で
きるが、電気ヒータの他、摩擦ヒータを使用することも
可能である。
As the heater, an electric heater can be used. In addition to the electric heater, a friction heater can be used.

【0015】前記チラー回路は、車両駆動装置の冷却回
路、たとえば、エンジンの冷却水回路に接続することが
できる。
The chiller circuit can be connected to a cooling circuit of a vehicle drive device, for example, a cooling water circuit of an engine.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一
実施態様に係る車両用空調装置の回路構成を示してお
り、図2はその制御ブロック図を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a circuit configuration of a vehicle air conditioner according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a control block diagram thereof.

【0017】図1において、1は車両用空調装置全体を
示しており、空調ダクト2内に、エンジン冷却水3を使
用する室内熱交換器4が設けられている。外気導入口5
と内気導入口6との吸気割合が切替ダンパ7によってコ
ントロールされ、送風機用モータ8によって回転駆動さ
れる送風機9によって吸入、圧送される。室内熱交換器
4は、暖房用放熱器として機能する。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an entire air conditioner for a vehicle, and an indoor heat exchanger 4 using engine cooling water 3 is provided in an air conditioning duct 2. Outside air inlet 5
The ratio of the intake air to the inside air inlet 6 is controlled by the switching damper 7, and the air is sucked and pressure-fed by the blower 9 rotated and driven by the blower motor 8. The indoor heat exchanger 4 functions as a radiator for heating.

【0018】室内熱交換器4の直下流には、室内熱交換
器出口空気温度センサ10が設けられている。また、室
内熱交換器4の直下流には、室内熱交換器4を通過する
空気とバイパスする空気との混合割合をコントロールす
るエアミックスダンパ11が設けられており、エアミッ
クスダンパ11はエアミックスダンパコントローラ12
によって開度制御される。
Immediately downstream of the indoor heat exchanger 4, an indoor heat exchanger outlet air temperature sensor 10 is provided. Immediately downstream of the indoor heat exchanger 4, there is provided an air mix damper 11 for controlling a mixing ratio of air passing through the indoor heat exchanger 4 and bypass air. Damper controller 12
Is controlled by the opening.

【0019】空調ダクト2の下流側には、車室内へと連
通可能な吹出口13、14、15が開口されており、各
吹出口13、14、15は、ダンパ16、17、18に
より開度調節されるようになっている。
On the downstream side of the air-conditioning duct 2, there are opened air outlets 13, 14, 15 which can communicate with the interior of the vehicle, and the air outlets 13, 14, 15 are opened by dampers 16, 17, 18 respectively. The degree is adjusted.

【0020】室内熱交換器4には、空調ダクト2外に設
けられたヒータシステム19に設けられた電気ヒータ2
0からの熱エネルギーを蓄える蓄熱槽21を備えたチラ
ー回路22が接続されている。チラーは熱エネルギー移
動媒体を構成し、チラー回路22は、ヒータ20と室内
熱交換器4との間の熱エネルギー移動媒体循環回路を構
成している。チラーとしては、本実施態様では、室内熱
交換器4に使用される温水と同種の温水が用いられる。
The indoor heat exchanger 4 includes an electric heater 2 provided in a heater system 19 provided outside the air conditioning duct 2.
A chiller circuit 22 having a heat storage tank 21 for storing thermal energy from zero is connected. The chiller forms a heat energy transfer medium, and the chiller circuit 22 forms a heat energy transfer medium circulation circuit between the heater 20 and the indoor heat exchanger 4. In this embodiment, as the chiller, the same type of hot water as that used for the indoor heat exchanger 4 is used.

【0021】チラー回路22は、循環されるチラーと、
ヒータシステム19のヒータ20との間で、中間熱交換
器23を介して熱交換し、熱交換されたチラーを流体ポ
ンプ24により室内熱交換器4に循環させる。チラー回
路22の室内熱交換器4の入口側には、チラーの入口温
度T3 を検知する温度センサ25が設けられており、中
間熱交換器23の出口側には出口チラー温度T1 を検知
する温度センサ26が設けられている。チラー回路22
は、中間熱交換器23の出口側と室内熱交換器4の入口
側との間で流量調整弁SV1、SV2を介して分岐され
ており、分岐部に十分な容量を有する蓄熱槽21が設け
られている。この蓄熱槽21の出口側にも、出口チラー
温度T2 を検知する温度センサ27が設けられている。
The chiller circuit 22 includes a chiller that is circulated,
Heat is exchanged with the heater 20 of the heater system 19 via the intermediate heat exchanger 23, and the chiller subjected to the heat exchange is circulated to the indoor heat exchanger 4 by the fluid pump 24. A temperature sensor 25 for detecting the chiller inlet temperature T 3 is provided on the inlet side of the indoor heat exchanger 4 of the chiller circuit 22, and an outlet chiller temperature T 1 is detected on the outlet side of the intermediate heat exchanger 23. A temperature sensor 26 is provided. Chiller circuit 22
Is branched between the outlet side of the intermediate heat exchanger 23 and the inlet side of the indoor heat exchanger 4 via the flow control valves SV1 and SV2, and a heat storage tank 21 having a sufficient capacity is provided at the branch portion. Have been. To the outlet side of the heat storage tank 21, a temperature sensor 27 for detecting the outlet chiller temperature T 2 it is provided.

【0022】ヒータシステム19には、上記中間熱交換
器23中に設けられたヒータ20とともに、それをコン
トロールする電気ヒータコントローラ28が設けられて
おり、車両のバッテリ29により、電気ヒータコントロ
ーラ28で制御されて、ヒータ20が加熱される。
The heater system 19 is provided with a heater 20 provided in the intermediate heat exchanger 23 and an electric heater controller 28 for controlling the heater 20. The heater 29 is controlled by the electric heater controller 28 by a battery 29 of the vehicle. Then, the heater 20 is heated.

【0023】このような空調装置1を制御するメインコ
ントローラ30からは、送風機電圧コントローラ(ブロ
ワコントローラ)31を介して送風機モータ8に電圧制
御信号BLVが送られ、エアミックスダンパコントロー
ラ12にエアミックスダンパ11の開度制御信号AMD
が、流体ポンプ24用の流体ポンプコントローラ32に
流体ポンプ駆動制御信号POVが、流量調整弁SV1、
SV2用の流量調整弁コントローラ33に該弁SV1、
SV2の開度制御信号SV0が、電気ヒータコントロー
ラ28にヒータ容量制御信号Chが、それぞれ送られ
る。
A voltage control signal BLV is sent from the main controller 30 for controlling the air conditioner 1 to the blower motor 8 via a blower voltage controller (blower controller) 31, and the air mix damper controller 12 is sent to the air mix damper controller 12. 11 opening control signal AMD
However, the fluid pump drive control signal POV is sent to the fluid pump controller 32 for the fluid pump 24 by the flow control valve SV1,
The flow control valve controller 33 for SV2 has the valve SV1,
The opening control signal SV0 of SV2 and the heater capacity control signal Ch are sent to the electric heater controller 28, respectively.

【0024】メインコントローラ30には、室内熱交換
器出口空気温度信号Te、中間熱交換器出口チラー温度
信号T1 、蓄熱槽出口チラー温度信号T2 、室内熱交換
器入口チラー温度信号T3 、室内温度設定器34で設定
された目標室内温度Tset、アクセル開度信号AC
C、室内温度信号Tr、外気温度信号Tam、日射量信
号Rsunがそれぞれ入力される。
The main controller 30 includes an indoor heat exchanger outlet air temperature signal Te, an intermediate heat exchanger outlet chiller temperature signal T 1 , a heat storage tank outlet chiller temperature signal T 2 , an indoor heat exchanger inlet chiller temperature signal T 3 , The target indoor temperature Tset set by the indoor temperature setter 34 and the accelerator opening signal AC
C, the indoor temperature signal Tr, the outside air temperature signal Tam, and the solar radiation signal Rsun are respectively input.

【0025】上記のように構成された車両用空調装置1
においては、図2のブロック図に示すように制御され
る。メインコントローラ30において、目標吹出し温度
の演算が次式に基づいて行われる。 Toc=k(Tr−Tset)+f(Tam,Rsu
n,Tset)
The air conditioner 1 for a vehicle configured as described above.
Is controlled as shown in the block diagram of FIG. In the main controller 30, the calculation of the target outlet temperature is performed based on the following equation. Toc = k (Tr−Tset) + f (Tam, Rsu
n, Tset)

【0026】また、送風機電圧出力演算が、 BLV=f(Toc) で行われ、エアミックスダンパ開度演算が AMD=f(Toc,Te,TW) で行われる。TWはエンジン冷却水の室内熱交換器入口
水温で固定値とする。
The blower voltage output calculation is performed at BLV = f (Toc), and the air mix damper opening calculation is performed at AMD = f (Toc, Te, TW). TW is a fixed value of the temperature of the engine cooling water at the inlet of the indoor heat exchanger.

【0027】また、中間熱交換器入口チラー温度目標値
Ttが、 Tt=f(Toc,POV,BLV) によって演算される。
Further, the target value of the intermediate heat exchanger inlet chiller temperature Tt is calculated by Tt = f (Toc, POV, BLV).

【0028】そして、ヒータ容量制御信号Ch、流量制
御弁開度信号SV0、流体ポンプ入力電圧POVが、通
常の場合、制動エネルギー回生の場合、蓄熱の場合、電
気ヒータオフ回生の場合に応じて、それぞれ図2に示す
ように、演算、制御される。
The heater capacity control signal Ch, the flow rate control valve opening signal SV0, and the fluid pump input voltage POV are respectively set according to the normal, braking energy regeneration, heat storage, and electric heater off regeneration. It is calculated and controlled as shown in FIG.

【0029】すなわち、アクセルのオン、オフ、電気ヒ
ータオフの場合に応じて制御形態をまとめると、表1の
ようになる。
That is, Table 1 shows a summary of the control modes depending on whether the accelerator is on or off and the electric heater is off.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】すなわち、 a.駆動動力を必要とする時、すなわちアクセルオンの
場合: <回生>蓄熱槽に貯められた熱エネルギーを暖房能力と
して取り出す代わりに、電気ヒータ容量を強制的に最小
とし省動力化を図る。この際、流量制御弁の制御によ
り、室内熱交換器入口チラー温度が目標温度Ttになる
ように制御する。また、蓄熱槽の熱エネルギーを最大限
室内熱交換器にて熱交換させる為に、流体ポンプ入力電
圧をLoとして、チラーの循環流量を低下させる。
That is, a. When drive power is required, that is, when the accelerator is on: <Regeneration> Instead of taking out the heat energy stored in the heat storage tank as heating capacity, the electric heater capacity is forcibly minimized to save power. At this time, by controlling the flow control valve, control is performed such that the indoor heat exchanger inlet chiller temperature becomes the target temperature Tt. Further, in order to exchange the heat energy of the heat storage tank to the maximum in the indoor heat exchanger, the input flow voltage of the fluid pump is set to Lo and the circulation flow rate of the chiller is reduced.

【0032】<通常>蓄熱槽の温度が前記チラー目標温
度よりも低くなった場合は、流量調整弁をSV1側全開
とし、電気ヒータ容量制御により、チラー目標温度Tt
を達成する。なお、チラー目標温度は、乗員が希望する
室内温度となる為のチラー温度であり、目標室内温度、
日射量、外気温度、車内温度から求められる目標吹出し
温度と、ポンプ電圧、ブロワ電圧を参考に求められる。
<Normal> When the temperature of the heat storage tank becomes lower than the chiller target temperature, the flow control valve is fully opened on the SV1 side, and the chiller target temperature Tt is controlled by electric heater capacity control.
To achieve. Note that the chiller target temperature is a chiller temperature for achieving an indoor temperature desired by the occupant, and the target indoor temperature,
The target blow-off temperature, which is obtained from the amount of solar radiation, the outside air temperature, and the temperature inside the vehicle, and the pump voltage and the blower voltage are obtained as reference.

【0033】b.駆動力を必要としない時、即ちアクセ
ルオフの場合: <蓄熱>制動力(=車両の慣性エネルギー)を利用し蓄
熱槽に熱エネルギーを蓄える。この際、電気ヒータは、
中間熱交換器出口チラー温度が上限値Tmaxとなるよ
うに容量調節にて制御し、得られる最高温度の(熱エネ
ルギーポテンシャル)チラーを蓄熱槽に供給する。ま
た、流量制御弁により、室内熱交換器入口チラー温度が
目標温度になるように制御する。なお、電気ヒータの熱
エネルギーを最大限室内熱交換器にて取り出す為に、流
体ポンプ入力電圧を低い設定値=Loとして、チラーの
循環流量を低下させる。
B. When no driving force is required, that is, when the accelerator is off: <Heat storage> Thermal energy is stored in the heat storage tank using the braking force (= inertial energy of the vehicle). At this time, the electric heater
The temperature of the chiller at the outlet of the intermediate heat exchanger is controlled by adjusting the capacity so as to reach the upper limit value Tmax, and the chiller having the highest temperature (thermal energy potential) is supplied to the heat storage tank. Further, the flow rate control valve controls the temperature of the chiller at the inlet of the indoor heat exchanger so as to reach the target temperature. In order to extract the maximum heat energy of the electric heater by the indoor heat exchanger, the circulating flow rate of the chiller is reduced by setting the input voltage of the fluid pump to a low set value = Lo.

【0034】<通常>蓄熱槽の温度が上限値Tmaxよ
り高くなった場合は、蓄熱完了と判断し、流量調整弁を
SV1側全開とし、電気ヒータ容量制御により、チラー
目標温度を達成する。
<Normal> When the temperature of the heat storage tank becomes higher than the upper limit value Tmax, it is determined that the heat storage is completed, the flow control valve is fully opened on the SV1 side, and the chiller target temperature is achieved by electric heater capacity control.

【0035】c.電気ヒータの停止、または、車両駆動
側要請により電気ヒータが停止または制限を受けている
場合: <ヒータ回生>ヒータの暖房能力を期待できないので、
蓄熱槽に蓄えられている熱エネルギーを回生する。この
際、流量制御弁の制御により、室内熱交換器入口チラー
温度が目標温度になるように制御する。
C. When the electric heater is stopped or the electric heater is stopped or restricted by a request from the vehicle drive side: <Heater regeneration> Since the heating capability of the heater cannot be expected,
Regenerates the heat energy stored in the heat storage tank. At this time, by controlling the flow rate control valve, the temperature of the indoor heat exchanger inlet chiller is controlled to be the target temperature.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用空
調装置によれば、 (1)制動力を備蓄、回生できるエネルギー容量を大き
くし、省動力効果を高めることができる。 (2)制動力を備蓄する熱媒体を、流量制御容易な流体
とし、備蓄と回生の繰り返しに伴う、空調装置から車室
内への吹出空気温度の変動を緩和できる。 (3)ヒータの稼働が停止または制限がかかり、必要な
暖房能力が得られないおそれが生じた場合に、備蓄した
エネルギーを放出して必要な空調能力を確保できる。
As described above, according to the vehicle air conditioner of the present invention, (1) the braking force can be stored, the energy capacity that can be regenerated is increased, and the power saving effect can be enhanced. (2) The heat medium for storing the braking force is a fluid whose flow rate can be easily controlled, and the fluctuation of the temperature of the air blown from the air conditioner into the vehicle compartment due to the repetition of the storage and the regeneration can be reduced. (3) When the operation of the heater is stopped or limited, and there is a possibility that the required heating capacity cannot be obtained, the stored energy can be released to secure the necessary air conditioning capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の概
略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の車両用空調装置の制御ブロック図であ
る。
FIG. 2 is a control block diagram of the vehicle air conditioner of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車両用空調装置 2 空調ダクト 3 エンジン冷却水 4 室内熱交換器 5 外気導入口 6 内気導入口 7 切替ダンパ 8 送風機用モータ 9 送風機 10 室内熱交換器出口空気温度センサ 11 エアミックスダンパ 12 エアミックスダンパコントローラ 13、14、15 吹出口 16、17、18 ダンパ 19 ヒータシステム 20 電気ヒータ 21 蓄熱槽 22 チラー回路 23 中間熱交換器 24 流体ポンプ 25 室内熱交換器入口チラー温度センサ 26 中間熱交換器出口チラー温度センサ 27 蓄熱槽出口チラー温度センサ 28 電気ヒータコントローラ 29 バッテリ 30 メインコントローラ 31 送風機電圧コントローラ 32 流体ポンプコントローラ 33 流量調整弁コントローラ 34 室内温度設定器 SV1、SV2 流量調整弁 REFERENCE SIGNS LIST 1 air conditioner for vehicle 2 air conditioning duct 3 engine cooling water 4 indoor heat exchanger 5 outside air inlet 6 inside air inlet 7 switching damper 8 motor for blower 9 blower 10 indoor heat exchanger outlet air temperature sensor 11 air mix damper 12 air mix Damper controller 13, 14, 15 Blow-out port 16, 17, 18 Damper 19 Heater system 20 Electric heater 21 Heat storage tank 22 Chiller circuit 23 Intermediate heat exchanger 24 Fluid pump 25 Indoor heat exchanger inlet chiller temperature sensor 26 Intermediate heat exchanger outlet Chiller temperature sensor 27 Heat storage tank outlet chiller temperature sensor 28 Electric heater controller 29 Battery 30 Main controller 31 Blower voltage controller 32 Fluid pump controller 33 Flow control valve controller 34 Indoor temperature setting device SV1, SV2 Flow control valve

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空調ダクト内に設けられ、車室内に吐出
する空気と作動流体との間で熱交換する室内熱交換器
と、空調ダクト外に設けられ、車両駆動力をエネルギー
源とする能力調整可能なヒータ及び該ヒータの能力調整
手段を備えたヒータシステムと、該ヒータシステムと前
記室内熱交換器との間に設けられ、前記室内熱交換器と
中間熱交換器との間にチラーを循環させ、中間熱交換器
内で循環されるチラーと前記ヒータとの間で熱交換を行
うようにしたチラー回路とを有する車両用空調装置にお
いて、前記チラー回路は、中間熱交換器、蓄熱槽、室内
熱交換器、中間熱交換器の順にチラーが循環する回路
と、蓄熱槽をバイパスする回路を有するとともに、蓄熱
槽を流れるチラーと蓄熱槽をバイパスするチラーの流量
比率を調節可能な流量調整弁を有し、かつ、車室内を目
標温度に制御するために必要な室内熱交換器温度として
の室内熱交換器入口チラー温度目標値を算出する手段
と、前記流量調整弁の調節量を算出する手段を備えた制
御手段を有することを特徴とする車両用空調装置。
1. An indoor heat exchanger provided in an air conditioning duct for exchanging heat between air and working fluid discharged into a vehicle compartment, and an ability provided outside the air conditioning duct to use vehicle driving force as an energy source A heater system comprising an adjustable heater and a means for adjusting the capacity of the heater; and a chiller provided between the heater system and the indoor heat exchanger, between the indoor heat exchanger and the intermediate heat exchanger. In a vehicle air conditioner having a chiller circuit configured to circulate and exchange heat between a chiller circulated in an intermediate heat exchanger and the heater, the chiller circuit includes an intermediate heat exchanger and a heat storage tank. , A circuit in which a chiller circulates in the order of an indoor heat exchanger and an intermediate heat exchanger, and a circuit that bypasses a heat storage tank, and a flow controller that can adjust a flow rate ratio of a chiller flowing through the heat storage tank and a chiller bypassing the heat storage tank. Means for calculating an indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value as an indoor heat exchanger temperature necessary for controlling the interior of the vehicle to a target temperature, and an adjustment amount of the flow control valve; An air conditioner for a vehicle, comprising: control means provided with means for calculating.
【請求項2】 前記制御手段は、車両のアクセルが作動
オンのとき、前記ヒータの能力を低減し、前記流量調整
弁を調節することにより室内熱交換器入口チラー温度を
その目標値になるように制御し、アクセルが作動オフの
とき、前記ヒータの能力調節により、中間熱交換器出口
チラー温度T1が室内熱交換器入口チラー温度目標値T
tよりも高い設定値Tmaxとなるように制御する、請
求項1の車両用空調装置。
2. The control means reduces the capacity of the heater and adjusts the flow control valve so that the temperature of the indoor heat exchanger inlet chiller becomes the target value when the accelerator of the vehicle is turned on. When the accelerator is turned off, the intermediate heat exchanger outlet chiller temperature T1 is adjusted to the indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value T by adjusting the capacity of the heater.
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein control is performed such that the set value Tmax is higher than t.
【請求項3】 アクセルが作動オンのとき、室内熱交換
器入口チラー温度目標値Ttが蓄熱槽出口チラー温度T
2と同等かそれよりも高い場合には、前記ヒータの能力
調節により、中間熱交換器出口チラー温度T1が室内熱
交換器入口チラー温度目標値Ttとなるように制御す
る、請求項2の車両用空調装置。
3. When the accelerator is on, the indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value Tt is equal to the heat storage tank outlet chiller temperature T.
3. The vehicle according to claim 2, wherein when the temperature is equal to or higher than 2, the capacity of the heater is controlled so that the intermediate heat exchanger outlet chiller temperature T1 becomes equal to the indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value Tt. Air conditioner.
【請求項4】 アクセルが作動オフのとき、中間熱交換
器出口チラー温度の設定値Tmaxが蓄熱槽出口チラー
温度T2と同等かそれよりも高い場合には、前記ヒータ
の能力調節により、中間熱交換器出口チラー温度T1が
室内熱交換器入口チラー温度目標値Ttとなるように制
御する、請求項2の車両用空調装置。
4. When the accelerator is turned off and the set value Tmax of the intermediate heat exchanger outlet chiller temperature is equal to or higher than the heat storage tank outlet chiller temperature T2, the intermediate heat is adjusted by adjusting the capacity of the heater. The air conditioner for a vehicle according to claim 2, wherein the temperature of the chiller outlet outlet chiller T1 is controlled to be equal to the indoor heat exchanger inlet chiller temperature target value Tt.
【請求項5】 ヒータが空調要求とは別に停止または容
量を低減される場合、前記流量調整弁を調節することに
より、室内熱交換器入口チラー温度をその目標値になる
ように制御する、請求項1〜4のいずれかに記載の車両
用空調装置。
5. When the heater is stopped or reduced in capacity separately from the air conditioning request, the temperature of the indoor heat exchanger inlet chiller is controlled to reach its target value by adjusting the flow control valve. Item 5. The vehicle air conditioner according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】 前記流量調整弁の調節によりチラーが前
記蓄熱槽へ流入または蓄熱槽から流出する場合、流入ま
たは流出しない場合に比べて、室内熱交換器または中間
熱交換器を通過する循環チラー流量を低減させる、請求
項1〜5のいずれかに記載の車両用空調装置。
6. A circulation chiller that passes through an indoor heat exchanger or an intermediate heat exchanger when the chiller flows into or out of the heat storage tank by adjusting the flow control valve, as compared with the case where the chiller does not flow in or out. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5, which reduces a flow rate.
【請求項7】 前記ヒータが電気ヒータまたは摩擦ヒー
タからなる、請求項1〜6のいずれかに記載の車両用空
調装置。
7. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein said heater comprises an electric heater or a friction heater.
【請求項8】 前記チラー回路が車両駆動装置の冷却回
路に接続されている、請求項1〜7のいずれかに記載の
車両用空調装置。
8. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the chiller circuit is connected to a cooling circuit of a vehicle drive device.
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