JP2004196266A

JP2004196266A - Air-conditioner for vehicle

Info

Publication number: JP2004196266A
Application number: JP2002370754A
Authority: JP
Inventors: Mitsuyo Omura; 充世大村; Hisashi Ieda; 恒家田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP4007188B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-conditioner for a vehicle capable of preventing a windshield from blurring by controlling during warmup control so that a cooling means with the upper limit of its cooling ability restricted is actuated. <P>SOLUTION: The air-conditioner for the vehicle is equipped with a cooling means S having a motor-driven compressor 18 capable of controlling the refrigerant discharge capacity externally and cooling the air flowing in an air-conditioner case 2, a heater core 5 to heat the air flowing in the air-conditioner case 2, a first controlling means 260 to control the operation of blowout hole opening/closing means 12a, 13a, 14a so that the defroster mode is set when the heating ability is equal to or less than the second specified value during the warmup control, and a second controlling means 280 to restrict the upper limit of the revolving speed of the compressor 18 and actuate the refrigerating cycle only during the specified time from the start of the warmup control. Thereby the windshield can be prevented from blurring. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暖房運転開始時にウォームアップ制御を行なう車両用空調装置に関するものであり、特に、ウォームアップ制御中に冷却手段を作動させる制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空調装置では、車両走行中にエアコンを作動（圧縮機を作動させる）させて暖房運転を行なった後、一旦エンジンを停止（駐車）し、再びエンジンを作動させて所謂ウォームアップ制御が行なわれた時に、デフロスタモードが設定されることで生じるフロントガラスの曇りを防止することを目的としたものがある。
【０００３】
その構成は、車両の窓ガラスに向かって開口するデフロスタ吹出口を含め、車室内の各所に開口する複数の吹出口と、デフロスタ吹出口を選択するデフロスタモードを含む各吹出口モードに応じて複数の吹出口を選択的に開閉する吹出口開閉手段と、車室内へ送風するための送風手段と、この送風手段より吹出口に送風空気を導く空調ケースと、この空調ケース内を流れる空気を冷却する冷却手段と、エンジン冷却水を熱源として、空調ケース内を流れる空気を加熱する加熱手段と、エンジン冷却水の温度を検出する水温検出手段と、暖房運転が開始され、かつ水温検出手段の検出値が所定値以下のときには、送風手段の作動を停止するとともに、デフロスタモードが設定されるように吹出口開閉手段の作動を制御する第１制御手段と、冷却手段を暖房運転開始から所定時間だけ作動させる第２制御手段とを備えている。
【０００４】
これにより、暖房運転が行なわれるときでエンジン冷却水の温度が所定値以下のとき、つまり、ウォームアップ制御が行なわれるときには、デフロスタモードが設定されて、送風手段の作動が停止される。そして、例えば、走行風が空調ケース内に導入され、空気が空調ケース内を車室内へ向かって流れても、その空気は冷却手段で除湿されてからデフロスタ吹出口より窓ガラスに向かって吹き出されるため窓ガラスの防曇ができるものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、冷却手段を構成する圧縮機を、例えば、外部から冷媒吐出容量を制御可能な容量可変式の圧縮機で構成すると、冷却手段の冷却能力を可変するために、冷却手段を構成する蒸発器を通過した直後の空気温度（以下、エバ後温度と称す。）に応じて、圧縮機の冷媒吐出容量を可変する制御が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
この特許文献２では、冷媒吐出容量を回転速度の変化により可変する電動圧縮機を冷却手段として構成させて、蒸発器を通過した直後のエバ後温度が目標温度となるように圧縮機の回転数を可変することで冷媒吐出容量を可変させている。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２７６９０７３号公報（第４−５頁、第６図）
【０００８】
【特許文献２】
特開平８−２２３６号公報（第５頁、第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された車両用空調装置において、その圧縮機を特許文献２に開示された容量可変式の圧縮機で冷却手段を構成した場合について検証すると、暖房運転が開始され、水温が所定値以下のときには、まず、デフロスタモードが設定されて送風手段の作動が停止された状態となる。この状態で冷却手段を作動させると、水温が上昇するまで送風手段が停止状態であるため蒸発器に風が流通しない。すなわち、エバ後温度が低下せず目標温度とかけ離れた状態となっている。
【００１０】
そこで、エバ後温度を目標温度に近づけるために圧縮機の回転数を上昇するように制御される。そして、水温が所定温度に達して蒸発器に風が流通されると、エバ後温度が急速に降下して目標温度に近づいていく。これにより、今度は逆に、圧縮機の回転数を下降するように制御される。そして、エバ後温度が目標温度を下回るとともに圧縮機が停止してしまう。
【００１１】
従って、容量可変式の圧縮機を冷却手段として構成すると、短時間の間に、高速作動、低速作動、停止等、急激なハンチングを伴う作動状態が発生する問題がある。さらに、圧縮機が停止されると、デフロスタ吹出口から吹き出される高温高湿の空気の除湿が低下することで、ウォームアップ時における防曇性が低下する問題がある。
【００１２】
ところで、発明者ら研究によると、ウォームアップ時におけるフロントガラスに曇りを発生させる高温高湿の空気は、冷却手段が定格冷却能力を発揮しなくても小能力で除湿できることを見出した。つまり、冷却能力の上限を規制するように冷却手段を作動させることにより急激なハンチングが解消できることが分かった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、ウォームアップ制御中は冷却能力の上限を規制した冷却手段を作動させるように制御することで、フロントガラスの曇りを防止することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記、目的を達成するために、請求項１ないし請求項７に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車両の窓ガラスに向かって開口するデフロスタ吹出口（９）を含め、車室内の各所に開口する複数の吹出口（９、１０、１１）と、デフロスタ吹出口（９）を選択するデフロスタモードを含む各吹出口モードに応じて複数の吹出口（９、１０、１１）を選択的に開閉する吹出口開閉手段（１２ａ、１３ａ、１４ａ）と、車室内へ送風するための送風手段（３）と、この送風手段（３）より前記吹出口（９、１０、１１）に送風空気を導く空調ケース（２）と、外部から冷媒吐出容量を制御可能な圧縮機（１８）を有し、空調ケース（２）内を流れる空気を冷却する冷却手段（Ｓ）と、空調ケース（２）内を流れる空気を加熱する加熱手段（５）とを備え、加熱手段（５）における加熱能力が第１所定値以下のときは、送風手段（３）を停止させ、加熱能力が第１所定値以上のときは、加熱能力の増加に応じて送風能力を増加させるウォームアップ制御を行なう車両用空調装置において、
ウォームアップ制御中において、加熱能力が第２所定値以下のときにデフロスタモードが設定されるように吹出口開閉手段（１２ａ、１３ａ、１４ａ）の作動を制御する第１制御手段（２６０）と、ウォームアップ制御の開始から所定時間の間だけ、圧縮機（１８）の冷媒吐出容量の上限を規制して冷却手段（Ｓ）を作動させる第２制御手段（２８０）とを有することを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、ウォームアップ制御の開始から所定時間の間だけ、圧縮機（１８）の冷媒吐出容量の上限を規制して冷却手段（Ｓ）を作動させるので、空調ケース（２）内が高湿状態のときに、空調ケース（２）内を空気が流れてデフロスタ吹出口（９）から車両の窓ガラスに向かって吹き出されても、その空気は冷却手段（Ｓ）によって除湿されるため窓ガラスの防曇ができる。
【００１６】
さらに、空調ケース（２）内の高湿状態の空気のみを除湿することのできる冷却手段（Ｓ）を作動させることでよいため、圧縮機（１８）の冷媒吐出容量の上限を規制して冷却手段（Ｓ）を作動させることにより、従来の定格冷却能力を発揮する圧縮機（１８）を作動させるよりもこの冷却能力の上限を規制することにより急激なハンチングが解消できる。
【００１７】
なお、加熱手段（５）における加熱能力の第１所定値と第２所定値とは、第１所定値の方が第２所定値よりも大きいが、第２所定値が第１所定値に近似していても良い。
【００１８】
請求項２に記載の発明では、圧縮機（１８）は、冷媒吐出容量を回転速度の変化により可変する電動圧縮機（１８）であって、第２制御手段（２８０）は、電動圧縮機（１８）の回転数の上限を規制して冷却手段（Ｓ）を作動させることを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、この種の電動圧縮機（１８）は、一般的に、蒸発器を通過した直後のエバ後温度を検出し、そのエバ後温度を目標温度となるように圧縮機（１８）の回転数を可変させることで冷媒吐出容量が可変される。そこで、送風手段（３）の送風能力が低下しているウォームアップ制御中のときに、エバ後温度に基づく回転数の可変指令があっても、このときは電動圧縮機（１８）の回転数の上限を規制して冷却手段（Ｓ）を作動させることにより、例えば、送風手段（３）が停止、もしくは送風能力が低下したときであっても回転数の上限を規制することで回転数の変動幅が縮小されるため急激なハンチングが解消できるとともに、空調ケース（２）内の高湿状態の空気を除湿することのできる。
【００２０】
請求項３に記載の発明では、第２制御手段（２８０）は、送風手段（３）の風量が所定値以下のときに、電動圧縮機（１８）の回転数の上限を規制して冷却手段（Ｓ）を作動させることを特徴としている。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、送風手段（３）の風量が所定値以下のとき、つまり、送風手段（３）が停止、もしくは低風量のときには、エバ後温度が正確に検出できない。そこで、このときにはエバ後温度に基づく回転数の可変指令があっても、このときは電動圧縮機（１８）の回転数の上限を規制して冷却手段（Ｓ）を作動させることにより、請求項２と同様な効果を奏する。
【００２２】
請求項４に記載の発明では、圧縮機（１８）は、冷媒吐出容量を回転速度の変化により可変する電動圧縮機（１８）であって、第２制御手段（２８０）は、電動圧縮機（１８）の回転数を所定の回転数に固定して冷却手段（Ｓ）を作動させることを特徴としている。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、上述の請求項２では、電動圧縮機（１８）の回転数の上限を規制したが、回転数を所定の回転数に固定して冷却手段（Ｓ）を作動させても良い。これにより、請求項２よりも一定の冷却能力を保つ冷却手段（Ｓ）を作動させることでハンチングが皆無となる。
【００２４】
請求項５に記載の発明では、第２制御手段（２８０）は、送風手段（３）の風量が所定値以下のときに、電動圧縮機（１８）の回転数を所定の回転数に固定して冷却手段（Ｓ）を作動させることを特徴としている。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、上述の請求項３と同様な効果を奏する。
【００２６】
請求項６に記載の発明では、圧縮機（１８）は、冷媒吐出容量を回転速度の変化により可変する電動圧縮機（１８）であって、かつ加熱手段（５）の温度を検出する加熱温度検出手段（３７）が設けられ、第２制御手段（２８０）は、加熱温度検出手段（３７）により検出された温度が所定値以下のときに、電動圧縮機（１８）の回転数の上限を規制して冷却手段（Ｓ）を作動させることを特徴としている。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、上記請求項３および請求項５では送風手段（３）の風量が所定値以下のときであったが、加熱手段（５）の温度として、例えば、エンジン冷却水の温度が所定値以下のときであっても良い。すなわち、エンジン冷却水の温度が所定値以下のときにウォームアップ制御が行なわれるためこのエンジン冷却水の温度を検出させても良い。
【００２８】
請求項７に記載の発明では、圧縮機（１８）は、冷媒吐出容量を回転速度の変化により可変する電動圧縮機（１８）であって、かつ加熱手段（５）の温度を検出する加熱温度検出手段（３７）が設けられ、第２制御手段（２８０）は、加熱温度検出手段（３７）により検出された温度が所定値以下のときに、電動圧縮機（１８）の回転数を所定の回転数に固定して冷却手段（Ｓ）を作動させることを特徴としている。
【００２９】
請求項７に記載の発明によれば、上記請求項６と同様な効果を奏する。
【００３０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用空気調和装置を図１ないし図１２に示す一実施形態に基づいて説明する。図１および図２は、本実施形態の車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。
【００３２】
まず、図１に示すように、車両用空気調和装置１は、車室内へ送風空気を導く空調ケース２、この空調ケース２内に空気を導入して車室内へ送る送風手段である送風機３、空調ケース２内に配設された冷媒蒸発器４を含む冷却手段である冷凍サイクルＳ、空調ケース２内で冷媒蒸発器４の下流（風下）に配設された加熱手段であるヒータコア５を備える。
【００３３】
空調ケース２は、その上流端に内気導入口６および外気導入口７が設けられ、各導入口６、７は、選択された内外気モードに応じて作動する内外気切替ドア８によって開閉される。そして、空調ケース２の下流端には、車室内に開口する各吹出口（車室内のフロントガラスに向かって開口するデフロスタ吹出口９、乗員の足元に開口するフット吹出口１０、乗員の上半身に向かって開口するフェイス吹出口１１）に送風空気を導くための分岐ダクト１２、１３、１４が接続されている。
【００３４】
各分岐ダクト１２〜１４の上流側開口部には、選択された吹出口モードに応じて各分岐ダクト１２〜１４を開閉する吹出口開閉手段である各吹出口ドア１２ａ、１３ａ、１４ａが設けられている。そして、吹出口モードは、フェイス吹出口１１より乗員の上半身および顔面に冷風を吐出するフェイスモード、フェイス吹出口１１より冷風を吐出し、フット吹出口１０より温風を吐出して頭寒足熱の心地良い暖房を行なうバイレベルモード、フット吹出口１０より温風を吐出して室内暖房を行なうフットモード、およびデフロスタ吹出口９より空調空気を吐出してフロントガラスのくもり取りを行なうデフロスタモードが設定されている。
【００３５】
送風機３は、遠心式ファン３ａと、このファン３ａを回転駆動するファンモータ３ｂより成り、このファンモータ３ｂへの印加電圧に応じて回転速度が決定される。なお、ファンモータ３ｂへの印加電圧は、モータ駆動回路１５を介して後述する制御装置１６からの出力信号に基づいて制御される。
【００３６】
冷却手段である冷凍サイクルＳは、図示しない電動モータにより駆動される圧縮機である電動圧縮機１８、この電動圧縮機１８で圧縮された高温高圧の冷媒をクーリングファン１９の送風を受けて凝縮液化する冷媒凝縮器２０、冷媒凝縮器２０より導かれた冷媒を一時蓄えて液冷媒のみを流すレシーバ２１、レシーバ２１より導かれた冷媒を減圧膨脹する膨脹弁２２、この膨脹弁２２で減圧された冷媒を送風機３の送風を受けて蒸発させる冷媒蒸発器４より構成され、それぞれ冷媒配管２３によって環状に接続されている。
【００３７】
電動圧縮機１８は、冷媒の吸入、圧縮、吐出を行なうもので、例えば、電動モータ（図示せず）一体的に密封ケース内に配設されている。そして、図示しない直流電源であるバッテリーから電力が供給されて駆動するインバータ２４の制御によって回転速度が連続的に可変するもので、電動モータの回転速度によって電動圧縮機１８の冷媒吐出容量が連続的に変化するものである。なお、インバータ２４は後述する制御装置１６からの出力信号に基づいて制御される。
【００３８】
次に、ヒータコア５は、温水配管２５を介してエンジン１７の冷却水回路（図示しない）と接続されており、エンジン１７を冷却して加熱されたエンジン冷却水を熱源として、ヒータコア５を通過する空気を加熱する。このヒータコア５を通過する空気量は、エアミックスドア２６によって調節される。
【００３９】
上記の内外気切替ドア８、各吹出口ドア１２ａ〜１４ａ、エアミックスドア２６は、それぞれ各アクチュエータ２７、２８、２９、３０、３１によって操作され、その各アクチュエータ２７〜３１は、それぞれ各駆動回路２７ａ、２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａを介して、後述する制御装置１６からの制御信号に基づいて制御される。また、制御装置１６には、操作パネル３２で選択された選択信号が入力されるとともに、各センサ（車室内の温度を検出する内気温センサ３３、車室外の温度を検出する外気温センサ３４、車室内に差し込む日射量を検出する日射センサ３５、冷媒蒸発器４の出口側空気温度を検出するエバ後温センサ３６、エンジン冷却水の温度を検出する加熱温度検出手段である水温センサ３７、エアミックスドア２６の開度を検出するポテンショメータ３８）からの検出信号が入力インターフェイス３９を介して入力される。
【００４０】
操作パネル３２は、運転席前方のインストルメントパネル（図示しない）に設けられている。操作パネル３２には、図２に示すように、オートスイッチ４０、オフスイッチ４１、温度設定スイッチ４２、設定温度表示部４３、内外気切替スイッチ４４、エアコンスイッチ４５、風量設定スイッチ４６、４７、４８および吹出口切替スイッチ４９、５０、５１、５２が設けられている。
【００４１】
オートスイッチ４０は、車両用空調装置１を構成する各空調機器を自動制御する指令を出力するスイッチであり、オフスイッチ４１は、車両用空調装置１の停止指令を出力するスイッチである。温度設定スイッチ４２は、車室内の温度を所望の温度に設定するスイッチであり、設定温度表示部４３は、温度設定スイッチ４２で設定された設定温度をデジタル表示するものである（図中では２５℃を表示する）。内外気切替スイッチ４４は、外気導入を指定する外気モードと、内気循環を指定する内気モードのどちらかを乗員が手動により設定するためのスイッチで、外気モードに設定した場合には表示器４４ａが点灯し、内気モードに設定した場合には表示器４４ｂが点灯する。
【００４２】
エアコンスイッチ４５は、冷凍サイクルＳの作動、停止を手動によって切り替えるスイッチ、すなわち、電動圧縮機１８およびインバータ２４への通電（オン）、通電の停止（オフ）を手動により切り替えるスイッチである。このエアコンスイッチ４５によって電動圧縮機１８をオンさせた時には表示器４５ａが点灯し、電動圧縮機１８をオフさせた時には表示器４５ａが消灯する。
【００４３】
風量設定スイッチ４６〜４８は、送風機３の風量レベルを段階的に切り替えるスイッチで、本実施形態では、Ｈｉレベル（最大風量）、Ｍｅレベル（中間風量）、Ｌｏレベル（最小風量）の３段階に設定することができる。各風量設定スイッチ４６〜４８には、それぞれ表示器４６ａ、４７ａ、４８ａが設けられており、各風量設定スイッチ４６〜４８によって設定された送風機３の風量レベルに対応して点灯する。
【００４４】
吹出口切替スイッチ４９〜５２は、吹出口モードを乗員が手動で設定するためのスイッチである。各吹出口切替スイッチ４９〜５２には、それぞれ表示器４９ａ、５０ａ、５１ａ、５２ａが設けられており、各吹出口切替スイッチ４９〜５２によって設定された吹出口モードに対応して点灯する。なお、本実施形態では、オートスイッチ４０を押した後に、例えば、内外気切替スイッチ４４を押した場合には、内外気モード以外の空調機器はオートで制御される。
【００４５】
また、入力インターフェイス３９（図１参照）は、内気温センサ３３、外気温センサ３４、日射センサ３５、エバ後温センサ３６、水温センサ３７、ポテンショメータ３８からのアナログ信号をデジタル信号に変換して制御装置１６に出力する。制御装置１６は、ＲＯＭ１６ａ、ＲＡＭ１６ｂ、ＣＰＵ１６ｃより構成され、水晶発振子を使用した基準信号発生器５３よりタイミングを取るための基準信号を得ている。
【００４６】
ＲＯＭ１６ａは、読出し専用のメモリで、目標吹出温度ＴＡＯの演算式、エアミックスドア２６の目標開度ＳＷの演算式、目標エバ後温度ＴＥＯの演算式、吸込口モード制御特性の初期データ、吹出口モード制御特性の初期データ、送風機制御特性の初期データ、空調形態制御特性の初期データ、圧縮機制御特性の初期データ、水温制御特性の初期データ、所定の制御プログラム等が記憶保持されている。ＲＡＭ１６ｂは、データの読み出し、書き込みを自由に行なうことのできるメモリで、処理の途中に現れる一時的なデータの保持に使用される。ＣＰＵ１６ｃは、ＲＯＭ１６ａに記憶された制御プログラムに基づいて各種の演算、処理を行なう中央処理装置である。
【００４７】
次に、以上の構成による車両用空調装置１の作動をオートスイッチ４０がオンされた時、つまりオート制御時における制御装置１６の制御処理に基づき説明する。図３は制御装置１６の制御処理を示すフローチャートである。まず、各種データおよびフラグの初期値を設定（ステップ２１０）した後、温度設定スイッチ４２、内気温センサ３３、外気温センサ３４、日射センサ３５、エバ後温センサ３６、水温センサ３７より、それぞれ設定温度Ｔset、内気温度Ｔｒ、外気温度Ｔam、日射量Ｔｓ、エバ後温度Ｔｅ、冷却水温Ｔｗを入力する（ステップ２２０）。次に、入力された各データと予めＲＯＭ１６ａに記憶された下記の数式１より目標吹出温度ＴＡＯを算出し、数式２よりエアミックスドア２６の目標開度ＳＷを算出する（ステップ２３０）。
【００４８】
【数１】ＴＡＯ＝Ｋset・Ｔset−Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・Ｔam−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ
なお、Ｋset：温度設定定数、Ｋｒ：内気温度定数、Ｋam：外気温度定数、Ｋｓ：日射定数、Ｃ：補正定数である。
【００４９】
【数２】ＳＷ＝（ＴＡＯ−Ｔｅ）×１００（％）／（Ｔｗ−Ｔｅ）
また、このステップ２３０においては、算出された目標吹出温度ＴＡＯと入力された外気温度Ｔamに基づいて、目標エバ後温度ＴＥＯについても算出する。この目標エバ後温度ＴＥＯの算出は、予めＲＯＭ１６ａに記憶された図４（ａ）および図４（ｂ）の示す目標エバ後温度ＴＥＯの特性より求めるものである。
【００５０】
図４（ａ）は、目標エバ後温度ＴＥＯと目標吹出温度ＴＡＯとの関係を示す特性図であり、図４（ｂ）は、目標エバ後温度ＴＥＯと外気温度Ｔamとの関係を示す特性図である。ここでは、上述で求めた目標吹出温度ＴＡＯおよび入力された外気温度Ｔamからそれぞれの目標吹出温度ＴＡＯを求めて低い方を選択するものである。
【００５１】
そして、次のステップ２４０では、求めた目標開度ＳＷが得られるように、エアミックスドア２６を駆動するアクチュエータ３１の駆動回路３１ａへ制御信号を出力する。これにより、エアミックスドア２６が目標開度ＳＷとなるように制御される。
【００５２】
次に、ステップ２５０において、目標吹出温度ＴＡＯと吸込口モードとの関係を示す吸込口モード制御特性（図５参照）に基づいて吸込口モードを選択する。この吸込口モードは、内外気の導入割合を決定し、この決定された内外気の導入割合が得られるように内外気切替ドア８を駆動するアクチュエータ２７の駆動回路２７ａへ制御信号を出力するものである。この吸込口モード制御特性によれば、暖房運転時（つまりＴＡＯの値が高い時）に外気モードが選択されることになる。
【００５３】
次のステップ２６０は、吹出モード制御と送風機制御とを実行するものであって、詳細な制御処理を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。図６に示すように、まず、ステップ２６１にて、目標吹出温度ＴＡＯと送風機３の風量レベルとの関係を示す送風機制御特性（図７参照）に基づいてファンモータ３ｂの回転数（例えば、ファンモータ３ｂへの印加電圧ＶＡ１）を算出する。
【００５４】
そして、次のステップ２６２にて、目標吹出温度ＴＡＯと吹出口モードとの関係を示す吹出口モード制御特性（図８参照）に基づいて吸込口モードを選択する。この吹出口モード制御特性では、例えば、日射量が多く、外気温度の高い夏期には、目標吹出温度ＴＡＯの値が小さくなることで、フェイスモードあるいはバイレベルモードが選択され、日射量が少なく、外気温度の低い冬期には、目標吹出温度ＴＡＯの値が大きくなることで、フットモードあるいはバイレベルモードが選択される。
【００５５】
次に、ステップ２６３にて、選択された吹出口モードがフットモードもしくはバイレベルモードか否かを判定し、ステップ２６４にて、目標吹出温度ＴＡＯと冷房形態、暖房形態との関係を示す空調形態制御特性（図９参照）に基づいて、目標吹出温度ＴＡＯが暖房形態か否かを判定する。ここで、図９に示す空調形態制御特性は、目標吹出温度ＴＡＯの値が大きくなることで暖房形態（１）、目標吹出温度ＴＡＯの値が小さくなることで冷房形態（０）を選択するものである。これにより、ステップ２６２にて選択されたバイレベルモードが暖房形態（１）か、または冷房形態（０）のいずれか選択できる。
【００５６】
そして、選択された吹出口モードがフットモードあるいはバイレベルモードの時（ステップ２６３でＹＥＳ）および空調形態が暖房形態のとき（ステップ２６４でＹＥＳ）には、ステップ２６３にて、水温制御特性（図１０参照）に基づいて、水温センサ３７によって検出される冷却水温Ｔｗが第１所定温度Ｔｗ２（例えば、５５℃）以下か否かを判定する。これは、暖房運転の開始時に冷却水温Ｔｗが上昇しているか否かを判定するものであり、冷却水温Ｔｗが第１所定温度Ｔｗ２（例えば、５５℃）以下であれば、ステップ２６１で求めた風量ＶＡ１を変更するようにしている。
【００５７】
なお、以上の判定手段であるステップ２６３、２６４、２６５は、暖房運転を開始するあたり、ウォームアップ制御が必要か否かを判定する判定手段である。これにより、暖房運転開始時にウォームアップ制御が必要とする場合には、これらの判定手段ステップ２６３、２６４、２６５が全て満足したときにウォームアップ制御するようにしている。
【００５８】
ところで、これらの判定手段のうち、ステップ２６３およびステップ２６４にて、それぞれがＮＯであれば、ステップ２６９ｃおよび２７０ｃに移行する。つまり、ステップ２６９ｃは、吹出口モードの出力であって、ステップ２６２にて選択されたフェイスモードあるいはバイレベルモードが得られるように、各吹出口ドア１２ａ〜１４ａを駆動する各アクチュエータ２８〜３０の駆動回路２８ａ〜３０ａへ制御信号を出力して制御される。
【００５９】
また、ステップ２７０ｃは、ファンモータ３ｂへの回転数（ファンモータ３ｂへの印加電圧ＶＡ１）を出力であって、ステップ２６１で算出したファンモータ３ｂの回転数（ファンモータ３ｂへの印加電圧ＶＡ１）を決定し、その決定された回転数が得られるようにモータ駆動回路１５へ制御信号を出力して制御される。
【００６０】
一方、ステップ２６５において、ウォームアップ制御が必要であると判定されると、ステップ２６６にて、再び水温制御特性（図１０参照）に基づいて、冷却水温Ｔｗが第２所定温度Ｔｗ１（例えば、３２〜３５℃程度）以上か否かを判定する。因みに、冷却水温Ｔｗが第２所定温度Ｔｗ１（例えば、３２〜３５℃程度）以下のとき（ＮＯ）には、ステップ２６７ａにおいて、風量レベルＶＡ０（風量０）を求め、ステップ２７０ａにて、モータ駆動回路１５へファンモータ３ｂのオフ信号を出力する。さらに、このときには、ステップ２６９ａにて、デフロスタモードが得られるように、各吹出口ドア１２ａ〜１４ａを駆動する各アクチュエータ２８〜３０の駆動回路２８ａ〜３０ａへ制御信号を出力して制御される。これにより、フット吹出口１０、フェイス吹出口１１より冷風が吹き出されることはない。
【００６１】
また、ステップ２６６にて、冷却水温Ｔｗが第２所定温度Ｔｗ１（例えば、３２〜３５℃程度）を超えてから第１所定温度Ｔｗ２（例えば、５５℃程度）に到達するまでの間は、図１０に示すように、ファンモータ３ｂへの印加電圧を除々に増加していく。つまり、冷却水温Ｔｗが第２所定温度Ｔw1を超えてからは、冷却水温Ｔｗの上昇に伴って、風量レベルが風量レベル１から風量レベル３１（Ｈｉ）まで増加するようにしてある。
【００６２】
従って、このときには、ステップ２６７ｂにおいて、水温制御特性（図１０参照）に基づいて、風量レベルＶＡ２を求め、次のステップ２６８にて、目標吹出温度ＴＡＯから求めた風量レベルＶＡ１（ステップ２６１）と比較し、低い風量レベルの方を決定し、ステップ２７０ｂにて、低い風量レベルＶＡ１ｏｒＶＡ２の方をモータ駆動回路１５へ出力する。また、ステップ２６９ｂにおいては、ステップ２６２にて選択されたフットモードあるいはバイレベルモードが得られるように、各吹出口ドア１２ａ〜１４ａを駆動する各アクチュエータ２８〜３０の駆動回路２８ａ〜３０ａへ制御信号を出力する。以上がウォームアップ制御を必要とするときの送風機制御と吹出口制御である。
【００６３】
また、ウォームアップ制御を必要としない通常の暖房運転のとき、つまり、冷却水温Ｔｗが第１所定温度Ｔｗ２（例えば、５５℃程度）以上に上昇した時（ステップ２６５にて、ＮＯのとき）には、ステップ２６１にて求めた風量レベルＶＡ１をステップ２７０ｂにて出力するとともに、ステップ２６９ｂにおいては、ステップ２６２にて選択されたフットモードあるいはバイレベルモードをステップ２６９ｂにて出力する。以上が吹出モード制御と送風機制御との制御処理であって、本発明の第１制御手段である。
【００６４】
なお、本実施形態では上述した第１所定温度Ｔｗ２（例えば、５５℃程度）と、第２所定温度Ｔｗ１（例えば、３２〜３５℃程度）とが、第１所定温度Ｔｗ２が第２所定温度Ｔｗ１よりも、例えば、２０℃程度の温度差を設けたが、これに限らず、第１所定温度Ｔｗ２と第２所定温度Ｔｗ１とが近似しても良いし、温度差を大きくしても良い。
【００６５】
次に、ステップ２８０は、圧縮機制御を実行するものであり、図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。ここでは、エバ後温度Ｔｅが目標エバ後温度ＴＥＯとなるように圧縮機１８の回転数を可変するように圧縮機駆動回路２４へ制御信号が出力されるものであり、ただし、暖房運転開始時（上記ステップ判定手段ステップ２６３、２６４、２６５にてウォームアップ制御が選択された時）における圧縮機制御は予め設定された回転数（上限値）を出力するものである。
【００６６】
まず、ステップ２８１にて、オートスイッチ４０がオン状態であるか否かを判定し、オートスイッチ４０がオフの場合（ＮＯ）は、ステップ２８９にて圧縮機１８をオフする制御信号を出力する。オートスイッチ４０がオンの場合（ＹＥＳ）は、つづいて、ステップ２８２にて、エアコンスイッチ４５がオン状態であるか否かを判定し、エアコンスイッチ４５がオフの場合（ＮＯ）は、ステップ２８９にて圧縮機１８をオフする制御信号を出力する。
【００６７】
エアコンスイッチ４５がオンの場合（ＹＥＳ）は、次のステップ２８３にて、エバ後温度Ｔｅが目標エバ後温度ＴＥＯよりも大きいか否かを判定する。エバ後温度Ｔｅが目標エバ後温度ＴＥＯに達しておれば（ＮＯ）、ステップ２８９にて圧縮機１８をオフする制御信号を出力する。未達であれば（ＹＥＳ）ステップ２８４にてエバ後温度Ｔｅが目標エバ後温度ＴＥＯとなる回転数Ｎ１を求める。
【００６８】
なお，本実施形態のこの回転数Ｎ１の算出は、ＲＯＭに記憶されたメンバーシップ関数およびファジールール表を用いたファージー推論（特願平６−１３９７９０号公報にて記載した方法による。）よりＴ秒前の圧縮機回転数ｆｎ−１に対して増減する回転数Δｆを求めるようになっている。従って、ここでは、実際の回転数Ｎ１が（＝（ｆｎ−１）±Δｆ）となる。
【００６９】
そして、ステップ２８５にてウォームアップ制御中で風量が所定値以下か否かを判定する。このウォームアップ制御中は、所謂暖房運転開始時であるか否かを判定するもので、上述したステップ判定手段ステップ２６３、２６４、２６５にてウォームアップ制御が選択されているか否かを判定するものである。
【００７０】
ウォームアップ制御中で風量が所定値以下であれば、ステップ２８６にて、定格の冷媒吐出容量よりも低めの吐出量を冷凍サイクルＳに流通させる予め設定した上限を規制した回転数Ｎ２に対して、ステップ２８４で求めた回転数Ｎ１が高めの時には、回転数Ｎ２をインバータ２４に出力する。また、回転数Ｎ１が回転数Ｎ２よりも低めであれば回転数Ｎ１をインバータ２４に出力する。つまり、暖房運転開始時における回転数は、定格能力にならないように、例えば、フロントガラスに吹き出される空気を除湿するための能力に見合う少能力の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ程度）を上限として、この上限を超えないように規制している。
【００７１】
これは、発明者らの研究によると、蒸発器を通過した直後のエバ後温度Ｔｅが目標エバ後温度ＴＡＯとなるように圧縮機の回転数を可変すると、冷却水温Ｔｗが第２所定温度Ｔｗ１以下のときの暖房運転開始時では、冷風を吹き出さないようにデフロスタモードが設定され、かつ送風手段の作動が停止された状態である。
【００７２】
この状態で冷凍サイクルＳを作動させると、冷却水温Ｔｗが上昇するまで送風手段が停止状態であるため冷媒蒸発器４に風が流通しない。従って、エバ後温度Ｔｅが低下せず目標エバ温度ＴＥＯとかけ離れた状態となっている。そこで、エバ後温度Ｔｅを目標エバ温度ＴＥＯに近づけるために電動圧縮機１８の回転数を上昇するように制御させる。次に、冷却水温Ｔｗが第２所定温度Ｔｗ１に上昇して冷媒蒸発器４に風が流通されると、エバ後温度Ｔｅが急速に降下して目標エバ温度ＴＥＯに近づいていく。これにより、今度は逆に、電動圧縮機１８の回転数を下降するように制御させる。そして、エバ後温度Ｔｅが目標エバ温度ＴＥＯを下回るとともに電動圧縮機１８が停止してしまう。従って、この容量可変式の電動圧縮機１８においては、短時間の間に、高速作動、低速作動、停止等、急激なハンチングを伴う作動状態が発生する問題があることを見出した。
【００７３】
しかも、電動圧縮機１８が停止されると、デフロスタ吹出口９から吹き出される高温高湿の空気の除湿が低下することで、ウォームアップ時における防曇性が低下する問題があることも分かった。そこで、本発明では、暖房運転開始のウォームアップ制御中は上限を規制した回転数Ｎ２をインバータ２４に出力するようにしたものである。なお、この回転数Ｎ２の出力は所定時間経過（例えば、１分程度）まで継続される（ステップ２８７）。
【００７４】
これにより、水温センサ３７で検出される冷却水温Ｔｗが第１所定温度Ｔｗ２（５５℃程度）以下の場合は、暖房運転開始時から所定時間経過（例えば、１分程度）するまで上限を規制した回転数Ｎ２によって電動圧縮機１８が駆動されることになる。また、ステップ２８５にてウォームアップ制御中でなければステップ２８８にてステップ２８４で求めた回転数Ｎ１がインバータ２４に出力される。なお、以上が圧縮機制御の制御処理であって、本発明の第２制御手段である。
【００７５】
ここで、車両走行中に車両用空調装置１を作動させて暖房運転を行い、その後一旦停止（エンジン１７をオフする）し、再びエンジン１７を始動して暖房運転を開始した場合の湿度変化を図１２に示す。この図１２に示すように、車両用空調装置１を作動させた状態で走行した後、エンジン１７を一旦オフすると、ヒータコア５からの放熱によって空調ケース２内の温度が上昇することにより、冷媒蒸発器４に付着している水分が蒸発して空調ケース２内が高温、高湿状態となる。
【００７６】
このため、エンジン１７の停止後、次第に湿度が高くなる。その後、再びエンジン１７をオン（再始動）して暖房運転を開始した場合、エンジン冷却水の温度が低い時（本実施形態では３２〜３５℃程度以下）には、吹出口モードがデフロスタモードとなるが、冷凍サイクルＳが所定時間、上限を規制した回転数Ｎ２により電動圧縮機１８が運転されることにより、空調ケース２内の空気が除湿されて、その除湿された空気がデフロスタ吹出口９よりフロントガラスに向かって吹き出されることにより、フロントガラスの曇りを防止することができる。
【００７７】
以上の一実施形態の車両用空調装置１によれば、ウォームアップ制御の開始から所定時間の間だけ、電動圧縮機１８の冷媒吐出容量の上限、つまり、回転数の上限を規制して冷凍サイクルＳを作動させるので、空調ケース２内が高湿状態のときに、空調ケース２内を空気が流れてデフロスタ吹出口９から車両の窓ガラスに向かって吹き出されても、その空気は冷凍サイクルＳによって除湿されるため窓ガラスの防曇ができる。
【００７８】
さらに、空調ケース２内の高湿状態の空気のみを除湿することのできる冷凍サイクルＳを作動させることでよいため、電動圧縮機１８の回転数の上限を規制して冷凍サイクルＳを作動させることにより、従来の定格冷却能力を発揮する電動圧縮機１８を作動させるよりもこの冷却能力の上限を規制することにより急激なハンチングが解消できる。
【００７９】
なお、この種の電動圧縮機１８は、蒸発器を通過した直後のエバ後温度Ｔｅを検出し、そのエバ後温度Ｔｅを目標エバ後温度ＴＥＯとなるように電動圧縮機１８の回転数を可変させることで冷媒吐出容量が可変される。そこで、送風機３の送風能力が低下しているウォームアップ制御中のときに、エバ後温度Ｔｅに基づく回転数の可変指令があっても、このときは電動圧縮機１８の回転数の上限を規制して冷凍サイクルＳを作動させることにより、例えば、送風手段３が停止、もしくは送風能力が低下したときであっても回転数の上限を規制することで回転数の変動幅が縮小されるため急激なハンチングが解消できるとともに、空調ケース２内の高湿状態の空気を除湿することのできる。
【００８０】
しかも、送風機３の風量が所定値以下のとき、つまり、送風機３が停止、もしくは低風量のときには、エバ後温度Ｔｅが正確に検出できない。そこで、このときにはエバ後温度Ｔｅに基づく回転数の可変指令があっても、このときは電動圧縮機１８の回転数の上限を規制して冷凍サイクルＳを作動させることにより、上述した効果が大きい。
【００８１】
また、ウォームアップ制御中において、冷却水温Ｔｗが低いときにはヒータコア５を通過する空気が十分に加熱することなく吹き出されるので乗員の暖房フィーリングが著しく損なわれる。そこで、送風機３の作動を停止することにより、暖房フィーリングの低下を防止できる。
【００８２】
（他の実施形態）
以上の一実施形態では、暖房運転開始時には、冷凍サイクルＳを作動させる電動圧縮機１８の回転数をステップ２８６において、予め設定された上限を規制した回転数Ｎ２を超えないように算出された回転数Ｎ１をインバータ２４に出力させたが、この上限の回転数を固定させておいて、暖房運転開始のウォームアップ制御中には固定された回転数をインバータ２４に出力させてもよい。これにより、一実施形態よりも電動圧縮機１８の回転数が一定となるため、回転数の変動がないためハンチングが皆無となる。
【００８３】
また、以上の実施形態では、図示しない直流電源であるバッテリーから電力が供給されて駆動するインバータ２４の制御によって回転速度が連続的に可変させて、冷媒吐出容量が連続的に変化する電動圧縮機１８を用いたが、これに限らず、圧縮機内のシリンダなどの容積を外部から制御させて冷媒吐出容量を可変する冷媒容積可変式の圧縮機にも適用できる。
【００８４】
また、以上の実施形態では、加熱手段であるヒータコア５の熱源をエンジン１７の冷却水回路（図示せず）に接続してエンジン１７を冷却するエンジン冷却水を用いたが、これに限らず、例えば、燃料電池車に搭載される燃料電池を冷却させる冷却水を熱源として用いても良い。さらに、これらの冷却水を用いる他に、電力を電源とする電気ヒータを加熱手段としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における車両用空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態における操作パネル３２を示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態における制御装置１６の制御処理を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は目標エバ後温度ＴＥＯと目標吹出温度ＴＡＯとの関係を示す特性図、（ｂ）は目標エバ後温度ＴＥＯと外気温度Ｔａｍとの関係を示す特性図である。
【図５】吸込口モードと目標吹出温度ＴＡＯとの関係を示す特性図である。
【図６】吹出モード制御と送風機制御との制御処理を示すフローチャートである。
【図７】風量レベルと目標吹出温度ＴＡＯとの関係を示す特性図である。
【図８】吹出口モードと目標吹出温度ＴＡＯとの関係を示す特性図である。
【図９】空調形態と目標吹出温度ＴＡＯとの関係を示す特性図である。
【図１０】風量レベルと冷却水温Ｔｗとの関係を示す特性図である。
【図１１】圧縮機制御の制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】車両の走行状態に対応するデフロスタ吹出湿度の変化と電動圧縮機１８の運転状態を示す特性図である。
【符号の説明】
２…空調ケース
３…送風機（送風手段）
５…ヒータコア（加熱手段）
９…デフロスタ吹出口（吹出口）
１０…フット吹出口（吹出口）
１１…フェイス吹出口（吹出口）
１２ａ、１３ａ、１４ａ…吹出口ドア（吹出口開閉手段）
１８…電動圧縮機（圧縮機）
３７…水温センサ（加熱温度検出手段）
２６０…第１制御手段
２８０…第２制御手段
Ｓ…冷凍サイクル（冷却手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner that performs warm-up control at the start of a heating operation, and more particularly to control for operating a cooling unit during warm-up control.
[0002]
[Prior art]
In a conventional vehicle air conditioner, a so-called warm-up control is performed by operating an air conditioner (operating a compressor) while the vehicle is running to perform a heating operation, then temporarily stopping (parking) the engine and then operating the engine again. Is performed to prevent the fogging of the windshield caused by the setting of the defroster mode.
[0003]
The configuration includes a plurality of outlets that open to various places in the vehicle compartment, including a defroster outlet that opens toward the window glass of the vehicle, and a plurality of outlets that include a defroster mode that selects the defroster outlet. Outlet opening / closing means for selectively opening / closing the air outlet, air blowing means for blowing air into the vehicle interior, an air-conditioning case for guiding the blown air from the air blowing means to the air outlet, and cooling the air flowing through the air-conditioning case. Cooling means for heating the air flowing through the air-conditioning case using the engine cooling water as a heat source, a water temperature detecting means for detecting a temperature of the engine cooling water, a heating operation being started, and detection of the water temperature detecting means When the value is equal to or less than the predetermined value, the first control means for stopping the operation of the air blowing means and controlling the operation of the air outlet opening / closing means so that the defroster mode is set; And a second control means for actuating the stage from the heating operation starts for a predetermined time.
[0004]
Accordingly, when the temperature of the engine cooling water is equal to or lower than the predetermined value when the heating operation is performed, that is, when the warm-up control is performed, the defroster mode is set, and the operation of the blowing unit is stopped. And, for example, even when the traveling wind is introduced into the air conditioning case and the air flows toward the passenger compartment inside the air conditioning case, the air is dehumidified by the cooling means and then blown out toward the window glass from the defroster outlet. Therefore, it is possible to prevent the fogging of the window glass (for example, see Patent Document 1).
[0005]
Further, when the compressor constituting the cooling means is constituted by, for example, a variable displacement compressor capable of controlling the refrigerant discharge capacity from the outside, the evaporator constituting the cooling means is used to vary the cooling capacity of the cooling means. A control is disclosed in which the refrigerant discharge capacity of a compressor is varied in accordance with the air temperature immediately after passing through a compressor (hereinafter, referred to as a post-evaporation temperature) (for example, see Patent Document 2).
[0006]
In Patent Literature 2, an electric compressor that varies a refrigerant discharge capacity by changing a rotation speed is configured as a cooling unit, and the number of rotations of the compressor is set so that a post-evaporation temperature immediately after passing through an evaporator becomes a target temperature. Is varied to vary the refrigerant discharge capacity.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2769073 (Pages 4-5, FIG. 6)
[0008]
[Patent Document 2]
JP-A-8-2236 (page 5, FIG. 2)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a vehicle air conditioner disclosed in Patent Literature 1, when a case where the compressor is constituted by a variable capacity compressor disclosed in Patent Literature 2 as a cooling unit is verified, a heating operation is started, and a water temperature is started. Is less than or equal to the predetermined value, first, the defroster mode is set and the operation of the blowing means is stopped. When the cooling means is operated in this state, the air does not flow through the evaporator because the blowing means is stopped until the water temperature rises. That is, the temperature after the evaporation does not decrease and is far from the target temperature.
[0010]
Therefore, control is performed so as to increase the rotation speed of the compressor in order to bring the post-evaporation temperature closer to the target temperature. Then, when the water temperature reaches a predetermined temperature and the wind is circulated through the evaporator, the post-evaporation temperature drops rapidly and approaches the target temperature. Thereby, on the contrary, control is performed so as to decrease the rotation speed of the compressor. Then, the post-evaporation temperature falls below the target temperature and the compressor stops.
[0011]
Therefore, when a variable displacement compressor is configured as the cooling means, there is a problem that an operation state involving rapid hunting such as high-speed operation, low-speed operation, and stoppage occurs in a short time. Furthermore, when the compressor is stopped, the dehumidification of the high-temperature and high-humidity air blown out from the defroster outlet is reduced, so that there is a problem that the anti-fogging property at the time of warm-up is reduced.
[0012]
By the way, according to the research by the inventors, it has been found that high-temperature, high-humidity air that causes fogging on the windshield during warm-up can be dehumidified with a small capacity without the cooling means exhibiting the rated cooling capacity. That is, it has been found that rapid hunting can be eliminated by operating the cooling means so as to regulate the upper limit of the cooling capacity.
[0013]
In view of the above, an object of the present invention is to prevent the windshield from fogging by controlling the cooling means that regulates the upper limit of the cooling capacity to operate during the warm-up control. It is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner which can be used.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the technical means described in claims 1 to 7 is adopted. In other words, according to the first aspect of the present invention, a plurality of outlets (9, 10, 11) that open to various places in the vehicle compartment, including a defroster outlet (9) that opens toward the window glass of the vehicle, Outlet opening / closing means (12a, 13a, 14a) for selectively opening and closing a plurality of outlets (9, 10, 11) according to each outlet mode including a defroster mode for selecting an outlet (9); A blower means (3) for blowing air into the room, an air conditioning case (2) for guiding the blown air from the blower means (3) to the outlets (9, 10, 11), and a refrigerant discharge capacity can be controlled from the outside. A cooling means (S) for cooling air flowing in the air conditioning case (2), and a heating means (5) for heating air flowing in the air conditioning case (2). The heating capacity of the heating means (5) is a first predetermined value When the lower air blowing means (3) is stopped, when the heating capacity is equal to or greater than the first predetermined value, the vehicle air conditioner for performing warm-up control of increasing the air blowing ability with the increase of heating capacity,
A first control means (260) for controlling the operation of the air outlet opening / closing means (12a, 13a, 14a) such that the defroster mode is set when the heating capacity is equal to or less than the second predetermined value during the warm-up control; A second control means (280) for operating the cooling means (S) by regulating the upper limit of the refrigerant discharge capacity of the compressor (18) for a predetermined time from the start of the warm-up control. .
[0015]
According to the first aspect of the present invention, the cooling means (S) is operated by regulating the upper limit of the refrigerant discharge capacity of the compressor (18) only for a predetermined time from the start of the warm-up control. (2) Even when air flows in the air conditioning case (2) and is blown out from the defroster outlet (9) toward the window glass of the vehicle when the inside is in a high humidity state, the air is cooled by the cooling means (S). Because of the dehumidification, it is possible to prevent fogging of the window glass.
[0016]
Further, since the cooling means (S) capable of dehumidifying only the high-humidity air in the air-conditioning case (2) may be operated, the upper limit of the refrigerant discharge capacity of the compressor (18) is regulated to perform cooling. By activating the means (S), sharp hunting can be eliminated by regulating the upper limit of the cooling capacity rather than operating the conventional compressor (18) exhibiting the rated cooling capacity.
[0017]
In addition, the first predetermined value and the second predetermined value of the heating capacity of the heating means (5) are such that the first predetermined value is larger than the second predetermined value, but the second predetermined value is close to the first predetermined value. May be.
[0018]
According to the second aspect of the present invention, the compressor (18) is an electric compressor (18) that varies a refrigerant discharge capacity by changing a rotation speed, and the second control unit (280) includes an electric compressor (18). The cooling means (S) is operated by regulating the upper limit of the number of revolutions of (18).
[0019]
According to the second aspect of the invention, this type of electric compressor (18) generally detects the post-evaporation temperature immediately after passing through the evaporator, and sets the post-evaporation temperature to the target temperature. By varying the rotation speed of the compressor (18), the refrigerant discharge capacity is varied. Therefore, during warm-up control in which the blowing capacity of the blowing means (3) is reduced, even if there is a variable command for the rotation speed based on the post-evaporation temperature, at this time, the rotation speed of the electric compressor (18) is changed. By operating the cooling means (S) by restricting the upper limit of the rotational speed, for example, even when the blowing means (3) is stopped or the blowing capacity is reduced, the upper limit of the rotational speed is regulated. Since the fluctuation range is reduced, abrupt hunting can be eliminated and air in a high humidity state in the air conditioning case (2) can be dehumidified.
[0020]
According to the third aspect of the invention, the second control means (280) regulates the upper limit of the number of revolutions of the electric compressor (18) when the air volume of the blower means (3) is equal to or less than a predetermined value. (S) is activated.
[0021]
According to the third aspect of the invention, when the air volume of the air blowing means (3) is equal to or less than a predetermined value, that is, when the air blowing means (3) is stopped or the air volume is low, the post-evaporation temperature cannot be accurately detected. Therefore, at this time, even if there is a variable command of the rotation speed based on the post-evaporation temperature, at this time, the cooling means (S) is operated by regulating the upper limit of the rotation speed of the electric compressor (18). It has the same effect as 2.
[0022]
According to the fourth aspect of the present invention, the compressor (18) is an electric compressor (18) that varies a refrigerant discharge capacity according to a change in rotation speed, and the second control means (280) is an electric compressor (18). The cooling means (S) is operated by fixing the number of rotations of (18) to a predetermined number of rotations.
[0023]
According to the fourth aspect of the present invention, in the second aspect, the upper limit of the number of revolutions of the electric compressor (18) is regulated. May be activated. Thus, the hunting is completely eliminated by operating the cooling means (S) for maintaining a constant cooling capacity as compared with the second aspect.
[0024]
In the invention described in claim 5, the second control means (280) fixes the rotation speed of the electric compressor (18) to a predetermined rotation speed when the air volume of the blowing means (3) is equal to or less than a predetermined value. The cooling means (S) is actuated.
[0025]
According to the fifth aspect of the invention, the same effects as those of the third aspect are provided.
[0026]
According to the invention described in claim 6, the compressor (18) is an electric compressor (18) that varies a refrigerant discharge capacity by a change in rotation speed, and detects a temperature of the heating means (5). Detecting means (37) is provided, and the second control means (280) sets the upper limit of the rotational speed of the electric compressor (18) when the temperature detected by the heating temperature detecting means (37) is equal to or lower than a predetermined value. The cooling means (S) is operated while being regulated.
[0027]
According to the sixth aspect of the present invention, in the third and fifth aspects, the air volume of the blowing means (3) is equal to or less than a predetermined value. The temperature of the cooling water may be lower than a predetermined value. That is, since the warm-up control is performed when the temperature of the engine cooling water is equal to or lower than the predetermined value, the temperature of the engine cooling water may be detected.
[0028]
In the invention described in claim 7, the compressor (18) is an electric compressor (18) that varies a refrigerant discharge capacity by changing a rotation speed, and detects a temperature of the heating means (5). Detecting means (37) is provided, and the second control means (280) controls the rotational speed of the electric compressor (18) to a predetermined value when the temperature detected by the heating temperature detecting means (37) is equal to or lower than a predetermined value. The cooling means (S) is operated at a fixed rotation speed.
[0029]
According to the seventh aspect of the invention, the same effects as those of the sixth aspect are obtained.
[0030]
Note that the reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with specific means of the embodiment described later.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an air conditioner for a vehicle according to the present invention will be described based on one embodiment shown in FIGS. FIG. 1 and FIG. 2 are schematic diagrams illustrating the overall configuration of the vehicle air conditioner of the present embodiment.
[0032]
First, as shown in FIG. 1, an air conditioner 1 for a vehicle includes an air conditioning case 2 that guides blast air into a vehicle interior, a blower 3 that is a blowing unit that introduces air into the air conditioning case 2 and sends the air into the vehicle interior. The air conditioner includes a refrigeration cycle S that is a cooling unit including a refrigerant evaporator 4 disposed in the air conditioning case 2, and a heater core 5 that is a heating unit disposed downstream (downwind) of the refrigerant evaporator 4 in the air conditioning case 2. .
[0033]
The air-conditioning case 2 is provided with an inside air inlet 6 and an outside air inlet 7 at its upstream end, and each of the inlets 6 and 7 is opened and closed by an inside / outside air switching door 8 that operates according to the selected inside / outside air mode. . At the downstream end of the air-conditioning case 2, there are air outlets (defroster air outlets 9 that open toward the windshield in the vehicle interior, foot air outlets 10 that open at the feet of the occupant, and upper body of the occupant. Branch ducts 12, 13, and 14 for guiding the blown air to a face outlet 11) that opens toward the outside are connected.
[0034]
At the upstream openings of the branch ducts 12 to 14, respective outlet doors 12a, 13a and 14a are provided as opening and closing means for opening and closing the respective branch ducts 12 to 14 according to the selected outlet mode. ing. The outlet mode is a face mode in which the cool air is discharged from the face outlet 11 to the upper body and the face of the occupant. A bi-level mode for performing heating, a foot mode for performing indoor heating by discharging warm air from the foot outlet 10, and a defroster mode for discharging conditioned air from the defroster outlet 9 to remove the windshield are set. I have.
[0035]
The blower 3 includes a centrifugal fan 3a and a fan motor 3b for rotating the fan 3a, and the rotation speed is determined according to the voltage applied to the fan motor 3b. Note that the voltage applied to the fan motor 3b is controlled via a motor drive circuit 15 based on an output signal from a control device 16 described later.
[0036]
The refrigerating cycle S, which is a cooling means, is condensed and liquefied by receiving a blow of a high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the electric compressor 18, which is a compressor driven by an electric motor (not shown), and a cooling fan 19. , A receiver 21 for temporarily storing the refrigerant guided from the refrigerant condenser 20 and flowing only the liquid refrigerant, an expansion valve 22 for decompressing and expanding the refrigerant guided from the receiver 21, and decompressed by the expansion valve 22. The refrigerant evaporator 4 is configured to receive the air blown by the air blower 3 to evaporate the refrigerant, and each of the refrigerant evaporators 4 is annularly connected by a refrigerant pipe 23.
[0037]
The electric compressor 18 suctions, compresses, and discharges the refrigerant, and is disposed, for example, in an airtight case integrally with an electric motor (not shown). The rotation speed is continuously varied by the control of an inverter 24 driven by power supplied from a battery (not shown) which is a DC power supply. The refrigerant discharge capacity of the electric compressor 18 is continuously changed by the rotation speed of the electric motor. It changes to. Note that the inverter 24 is controlled based on an output signal from the control device 16 described later.
[0038]
Next, the heater core 5 is connected to a cooling water circuit (not shown) of the engine 17 via a hot water pipe 25, and passes through the heater core 5 using the engine cooling water heated by cooling the engine 17 as a heat source. Heat the air. The amount of air passing through the heater core 5 is adjusted by the air mix door 26.
[0039]
The above-described inside / outside air switching door 8, each of the outlet doors 12a to 14a, and the air mix door 26 are respectively operated by actuators 27, 28, 29, 30, and 31. It is controlled based on a control signal from the control device 16 described later via 27a, 28a, 29a, 30a, 31a. The control device 16 receives a selection signal selected on the operation panel 32 and receives various sensors (an internal temperature sensor 33 for detecting the temperature inside the vehicle compartment, an external temperature sensor 34 for detecting the temperature outside the vehicle compartment, A solar radiation sensor 35 for detecting the amount of solar radiation to be inserted into the passenger compartment, a post-evaporation temperature sensor 36 for detecting the outlet air temperature of the refrigerant evaporator 4, a water temperature sensor 37 as heating temperature detecting means for detecting the temperature of engine cooling water, and air. A detection signal from a potentiometer 38) that detects the opening of the mix door 26 is input via an input interface 39.
[0040]
The operation panel 32 is provided on an instrument panel (not shown) in front of the driver's seat. As shown in FIG. 2, the operation panel 32 includes an auto switch 40, an off switch 41, a temperature setting switch 42, a set temperature display section 43, an inside / outside air changeover switch 44, an air conditioner switch 45, and air volume setting switches 46, 47, and 48. And air outlet changeover switches 49, 50, 51, 52 are provided.
[0041]
The auto switch 40 is a switch that outputs a command for automatically controlling each of the air conditioners constituting the air conditioner 1 for a vehicle, and the off switch 41 is a switch that outputs a stop command for the air conditioner 1 for a vehicle. The temperature setting switch 42 is a switch for setting the temperature in the passenger compartment to a desired temperature, and the set temperature display section 43 is for digitally displaying the set temperature set by the temperature setting switch 42 (in the figure, 25). ° C). The inside / outside air changeover switch 44 is a switch for the occupant to manually set either an outside air mode for specifying outside air introduction or an inside air mode for specifying inside air circulation. When the outside air mode is set, the indicator 44a is turned on. The indicator 44b is turned on when the mode is set to the inside air mode.
[0042]
The air conditioner switch 45 is a switch that manually switches the operation and stop of the refrigeration cycle S, that is, a switch that manually switches between energization (ON) and stop (OFF) of energization of the electric compressor 18 and the inverter 24. When the electric compressor 18 is turned on by the air conditioner switch 45, the display 45a is turned on, and when the electric compressor 18 is turned off, the display 45a is turned off.
[0043]
The air volume setting switches 46 to 48 are switches that switch the air volume level of the blower 3 in a stepwise manner. In the present embodiment, the air volume setting switches 46 to 48 have three levels of Hi level (maximum air volume), Me level (intermediate air volume), and Lo level (minimum air volume). Can be set. The air volume setting switches 46 to 48 are provided with indicators 46a, 47a and 48a, respectively, which light up in accordance with the air volume level of the blower 3 set by the air volume setting switches 46 to 48.
[0044]
The outlet switching switches 49 to 52 are switches for the occupant to manually set the outlet mode. The outlet switches 49 to 52 are provided with indicators 49a, 50a, 51a, and 52a, respectively, which light up in accordance with the outlet mode set by the outlet switches 49 to 52. In the present embodiment, when the inside / outside air changeover switch 44 is pressed after the auto switch 40 is pressed, for example, the air conditioners other than the inside / outside air mode are automatically controlled.
[0045]
The input interface 39 (see FIG. 1) converts analog signals from the internal temperature sensor 33, the external temperature sensor 34, the solar radiation sensor 35, the after-evacuation temperature sensor 36, the water temperature sensor 37, and the potentiometer 38 into digital signals for control. Output to the device 16. The control device 16 includes a ROM 16a, a RAM 16b, and a CPU 16c, and obtains a reference signal for obtaining timing from a reference signal generator 53 using a crystal oscillator.
[0046]
The ROM 16a is a read-only memory, and has an arithmetic expression for the target outlet temperature TAO, an arithmetic expression for the target opening degree SW of the air mix door 26, an arithmetic expression for the target post-evaporation temperature TEO, initial data of the inlet mode control characteristics, and an outlet. Initial data of mode control characteristics, initial data of blower control characteristics, initial data of air-conditioning mode control characteristics, initial data of compressor control characteristics, initial data of water temperature control characteristics, a predetermined control program, and the like are stored. The RAM 16b is a memory that can freely read and write data, and is used for temporarily storing data that appears during processing. The CPU 16c is a central processing unit that performs various calculations and processes based on a control program stored in the ROM 16a.
[0047]
Next, the operation of the vehicle air conditioner 1 having the above configuration will be described based on the control processing of the control device 16 when the auto switch 40 is turned on, that is, at the time of automatic control. FIG. 3 is a flowchart showing a control process of the control device 16. First, after setting various data and initial values of the flags (step 210), the temperature setting switch 42, the internal temperature sensor 33, the external temperature sensor 34, the solar radiation sensor 35, the after-evacuation temperature sensor 36, and the water temperature sensor 37 are used to set the respective values. The temperature Tset, the inside air temperature Tr, the outside air temperature Tam, the amount of solar radiation Ts, the post-evaporation temperature Te, and the cooling water temperature Tw are input (step 220). Next, the target blowing temperature TAO is calculated from the input data and the following equation 1 stored in advance in the ROM 16a, and the target opening degree SW of the air mix door 26 is calculated from the equation 2 (step 230).
[0048]
## EQU1 ## TAO = Kset.Tset-Kr.Tr-Kam.Tam-Ks.Ts + C
Kset is a temperature setting constant, Kr is an inside air temperature constant, Kam is an outside air temperature constant, Ks is a solar radiation constant, and C is a correction constant.
[0049]
## EQU2 ## SW = (TAO-Te) × 100 (%) / (Tw-Te)
In step 230, the target post-evaporation temperature TEO is also calculated based on the calculated target outlet temperature TAO and the input outside air temperature Tam. The calculation of the target post-evaporation temperature TEO is obtained from the characteristics of the target post-evaporation temperature TEO shown in FIGS. 4A and 4B stored in the ROM 16a in advance.
[0050]
FIG. 4A is a characteristic diagram showing a relationship between the target post-evaporation temperature TEO and the target blowout temperature TAO, and FIG. 4B is a characteristic diagram showing a relationship between the target post-evaporation temperature TEO and the outside air temperature Tam. It is. Here, the respective target blow-out temperatures TAO are determined from the target blow-out temperature TAO obtained above and the input outside air temperature Tam, and the lower one is selected.
[0051]
Then, in the next step 240, a control signal is output to the drive circuit 31a of the actuator 31 that drives the air mix door 26 so that the obtained target opening degree SW is obtained. As a result, the air mix door 26 is controlled to reach the target opening degree SW.
[0052]
Next, in step 250, the suction port mode is selected based on the suction port mode control characteristics (see FIG. 5) indicating the relationship between the target discharge temperature TAO and the suction port mode. This suction port mode determines the introduction ratio of inside and outside air, and outputs a control signal to the drive circuit 27a of the actuator 27 that drives the inside and outside air switching door 8 so as to obtain the determined inside and outside air introduction ratio. It is. According to the suction port mode control characteristics, the outside air mode is selected during the heating operation (that is, when the value of TAO is high).
[0053]
The next step 260 executes the blowout mode control and the blower control, and a detailed control process will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 6, first, in step 261, the rotation speed of the fan motor 3b (for example, the fan speed) is determined based on the blower control characteristic (see FIG. The applied voltage VA1) to the motor 3b is calculated.
[0054]
Then, in the next step 262, an inlet mode is selected based on the outlet mode control characteristic (see FIG. 8) indicating the relationship between the target outlet temperature TAO and the outlet mode. In this outlet mode control characteristic, for example, in summer when the amount of solar radiation is large and the outside air temperature is high, the face mode or the bi-level mode is selected by reducing the value of the target outlet temperature TAO, and the amount of solar radiation is small. In winter when the outside air temperature is low, the foot mode or the bi-level mode is selected by increasing the value of the target outlet temperature TAO.
[0055]
Next, in step 263, it is determined whether or not the selected outlet mode is the foot mode or the bi-level mode. In step 264, the air-conditioning mode indicating the relationship between the target outlet temperature TAO, the cooling mode, and the heating mode Based on the control characteristics (see FIG. 9), it is determined whether or not the target outlet temperature TAO is in the heating mode. Here, the air conditioning mode control characteristic shown in FIG. 9 selects the heating mode (1) by increasing the value of the target outlet temperature TAO and the cooling mode (0) by decreasing the value of the target outlet temperature TAO. It is. Thus, the bi-level mode selected in step 262 can be selected from either the heating mode (1) or the cooling mode (0).
[0056]
Then, when the selected outlet mode is the foot mode or the bi-level mode (YES in step 263) and when the air conditioning mode is the heating mode (YES in step 264), at step 263, the water temperature control characteristics (FIG. 10), it is determined whether the cooling water temperature Tw detected by the water temperature sensor 37 is equal to or lower than a first predetermined temperature Tw2 (for example, 55 ° C.). This is to determine whether or not the cooling water temperature Tw has risen at the start of the heating operation. If the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the first predetermined temperature Tw2 (for example, 55 ° C.), it is determined in step 261. The air volume VA1 is changed.
[0057]
Steps 263, 264, and 265, which are the above-described determination units, are determination units that determine whether or not warm-up control is necessary when starting the heating operation. Thus, if warm-up control is required at the start of the heating operation, warm-up control is performed when all of these determination means steps 263, 264, and 265 are satisfied.
[0058]
By the way, among these determination means, if it is NO in Steps 263 and 264, the process proceeds to Steps 269c and 270c. That is, step 269c is the output of the outlet mode, and the actuators 28 to 30 that drive the outlet doors 12a to 14a are driven so that the face mode or the bi-level mode selected in step 262 is obtained. Control is performed by outputting control signals to the drive circuits 28a to 30a.
[0059]
Step 270c outputs the number of revolutions to fan motor 3b (applied voltage VA1 to fan motor 3b), and the number of revolutions of fan motor 3b calculated in step 261 (applied voltage VA1 to fan motor 3b). Is determined, and a control signal is output to the motor drive circuit 15 so as to obtain the determined number of rotations.
[0060]
On the other hand, when it is determined in step 265 that the warm-up control is necessary, in step 266, the cooling water temperature Tw is again set to the second predetermined temperature Tw1 (for example, 32) based on the water temperature control characteristic (see FIG. 10). (About 35 ° C.) or more. Incidentally, when the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the second predetermined temperature Tw1 (for example, about 32 to 35 ° C.) (NO), the air volume level VA0 (air volume 0) is obtained in step 267a, and the motor drive is performed in step 270a. An off signal of the fan motor 3b is output to the circuit 15. Further, at this time, in step 269a, a control signal is output to the drive circuits 28a to 30a of the actuators 28 to 30 for driving the respective outlet doors 12a to 14a so that the defroster mode is obtained. Thus, no cool air is blown from the foot outlet 10 and the face outlet 11.
[0061]
Further, in step 266, the cooling water temperature Tw exceeds the second predetermined temperature Tw1 (for example, about 32 to 35 ° C.) to reach the first predetermined temperature Tw2 (for example, about 55 ° C.). As shown in FIG. 10, the voltage applied to the fan motor 3b is gradually increased. That is, after the cooling water temperature Tw exceeds the second predetermined temperature Tw1, the airflow level increases from the airflow level 1 to the airflow level 31 (Hi) as the cooling water temperature Tw rises.
[0062]
Therefore, at this time, in step 267b, the air volume level VA2 is obtained based on the water temperature control characteristic (see FIG. 10), and in the next step 268, the air volume level VA2 is compared with the air volume level VA1 (step 261) obtained from the target outlet temperature TAO. Then, the lower airflow level is determined, and the lower airflow level VA1 or VA2 is output to the motor drive circuit 15 in step 270b. In step 269b, control signals are sent to the drive circuits 28a-30a of the actuators 28-30 driving the outlet doors 12a-14a so as to obtain the foot mode or the bi-level mode selected in step 262. Is output. The above is the blower control and the outlet control when the warm-up control is required.
[0063]
Further, at the time of the normal heating operation that does not require the warm-up control, that is, when the cooling water temperature Tw rises to the first predetermined temperature Tw2 (for example, about 55 ° C.) or higher (NO at Step 265). Outputs the air volume level VA1 obtained in step 261 at step 270b, and outputs the foot mode or bi-level mode selected at step 262 at step 269b at step 269b. The above is the control processing of the blow-off mode control and the blower control, which is the first control means of the present invention.
[0064]
In the present embodiment, the above-described first predetermined temperature Tw2 (for example, about 55 ° C.) and the second predetermined temperature Tw1 (for example, about 32 to 35 ° C.) are different from each other, and the first predetermined temperature Tw2 is the second predetermined temperature Tw1. For example, although a temperature difference of about 20 ° C. is provided, the present invention is not limited to this, and the first predetermined temperature Tw2 and the second predetermined temperature Tw1 may be approximated or the temperature difference may be increased.
[0065]
Next, step 280, which executes compressor control, will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, a control signal is output to the compressor drive circuit 24 so as to vary the rotation speed of the compressor 18 so that the post-evaporation temperature Te becomes the target post-evaporation temperature TEO. The compressor control in (when the warm-up control is selected in the step determination means steps 263, 264, 265) outputs a preset rotation speed (upper limit value).
[0066]
First, at step 281, it is determined whether or not the auto switch 40 is on. If the auto switch 40 is off (NO), a control signal for turning off the compressor 18 is output at step 289. If the auto switch 40 is on (YES), then it is determined in step 282 whether or not the air conditioner switch 45 is on. If the air conditioner switch 45 is off (NO), the process proceeds to step 289. And outputs a control signal for turning off the compressor 18.
[0067]
If the air conditioner switch 45 is ON (YES), it is determined in the next step 283 whether or not the post-evaporation temperature Te is higher than the target post-evaporation temperature TEO. If the post-evaporation temperature Te has reached the target post-evaporation temperature TEO (NO), a control signal for turning off the compressor 18 is output in step 289. If the temperature has not reached (YES), a rotation speed N1 at which the post-evaporation temperature Te becomes the target post-evaporation temperature TEO is determined in step 284.
[0068]
The calculation of the rotation speed N1 in the present embodiment is based on the phage inference using the membership function and the fuzzy rule table stored in the ROM (by the method described in Japanese Patent Application No. 6-139790). A rotation speed Δf that increases or decreases with respect to the compressor rotation speed fn−1 two seconds before is obtained. Therefore, here, the actual rotational speed N1 is (= (fn-1) ± Δf).
[0069]
Then, in step 285, it is determined whether or not the air volume is equal to or less than a predetermined value during the warm-up control. During the warm-up control, it is determined whether or not a so-called heating operation is started, and it is determined whether or not the warm-up control is selected in the above-described step determining means steps 263, 264, 265. It is.
[0070]
If the air volume is equal to or less than the predetermined value during the warm-up control, in step 286, a predetermined upper limit for restricting the predetermined upper limit at which the discharge amount smaller than the rated refrigerant discharge amount flows through the refrigeration cycle S is controlled with respect to the rotation speed N2. When the rotation speed N1 obtained in step 284 is higher, the rotation speed N2 is output to the inverter 24. If the rotation speed N1 is lower than the rotation speed N2, the rotation speed N1 is output to the inverter 24. In other words, the number of revolutions at the start of the heating operation is, for example, limited to the number of revolutions of a small capacity (for example, about 1000 rpm) corresponding to the capacity for dehumidifying the air blown to the windshield so as not to reach the rated capacity. Regulations are made so as not to exceed this upper limit.
[0071]
According to the research by the inventors, this is because if the rotation speed of the compressor is changed so that the post-evaporation temperature Te immediately after passing through the evaporator becomes the target post-evaporation temperature TAO, the cooling water temperature Tw becomes the second predetermined temperature Tw1. At the start of the heating operation in the following cases, the defroster mode is set so as not to blow out the cool air, and the operation of the blower is stopped.
[0072]
When the refrigeration cycle S is operated in this state, the air does not flow through the refrigerant evaporator 4 because the blowing means is in a stopped state until the cooling water temperature Tw rises. Therefore, the post-evaporation temperature Te does not decrease and is in a state far from the target evaporation temperature TEO. Therefore, in order to bring the post-evaporation temperature Te closer to the target evaporator temperature TEO, the rotation speed of the electric compressor 18 is controlled to increase. Next, when the cooling water temperature Tw rises to the second predetermined temperature Tw1 and air flows through the refrigerant evaporator 4, the post-evaporation temperature Te drops rapidly and approaches the target evaporator temperature TEO. In this way, on the contrary, the rotation speed of the electric compressor 18 is controlled to decrease. Then, the post-evaporation temperature Te falls below the target evaporator temperature TEO, and the electric compressor 18 stops. Accordingly, it has been found that the variable displacement type electric compressor 18 has a problem that an operating state accompanied by abrupt hunting such as a high-speed operation, a low-speed operation, and a stop occurs in a short time.
[0073]
In addition, when the electric compressor 18 is stopped, the dehumidification of the high-temperature and high-humidity air blown out from the defroster outlet 9 is reduced, so that there is a problem that the anti-fogging property at the time of warm-up is reduced. . Thus, in the present invention, during the warm-up control for starting the heating operation, the rotation speed N2 whose upper limit is regulated is output to the inverter 24. The output of the rotation speed N2 is continued until a predetermined time elapses (for example, about one minute) (step 287).
[0074]
Accordingly, when the cooling water temperature Tw detected by the water temperature sensor 37 is equal to or lower than the first predetermined temperature Tw2 (about 55 ° C.), the upper limit is regulated until a predetermined time (for example, about 1 minute) elapses from the start of the heating operation. The electric compressor 18 is driven by the rotation speed N2. If the warm-up control is not being performed in step 285, the rotation speed N1 obtained in step 284 is output to the inverter 24 in step 288. The above is the control processing of the compressor control, which is the second control means of the present invention.
[0075]
Here, while the vehicle is running, the vehicle air conditioner 1 is operated to perform the heating operation, and then temporarily stopped (the engine 17 is turned off), the engine 17 is restarted, and the heating change is started when the heating operation is started. As shown in FIG. As shown in FIG. 12, when the vehicle is driven with the vehicle air conditioner 1 activated and then the engine 17 is turned off, the temperature inside the air conditioning case 2 rises due to the heat radiation from the heater core 5, and the refrigerant evaporates. The moisture adhering to the vessel 4 evaporates, and the inside of the air conditioning case 2 becomes high temperature and high humidity.
[0076]
Therefore, after the engine 17 is stopped, the humidity gradually increases. Thereafter, when the engine 17 is turned on (restarted) again to start the heating operation, when the temperature of the engine cooling water is low (in the present embodiment, about 32 to 35 ° C. or less), the outlet mode is set to the defroster mode. However, when the electric compressor 18 is operated for a predetermined period of time at the rotation speed N2 whose upper limit is regulated, the air in the air conditioning case 2 is dehumidified, and the dehumidified air is supplied to the defroster outlet 9. By being blown out toward the windshield, fogging of the windshield can be prevented.
[0077]
According to the vehicle air conditioner 1 of the above embodiment, the upper limit of the refrigerant discharge capacity of the electric compressor 18, that is, the upper limit of the rotation speed is regulated for a predetermined time from the start of the warm-up control. Since the air conditioner S is operated, even if air flows through the air conditioning case 2 and is blown out from the defroster outlet 9 toward the window glass of the vehicle when the inside of the air conditioning case 2 is in a high-humidity state, the air remains in the refrigeration cycle S Because of the dehumidification, it is possible to prevent fogging of the window glass.
[0078]
Furthermore, since the refrigeration cycle S capable of dehumidifying only the high-humidity air in the air-conditioning case 2 may be operated, the upper limit of the rotation speed of the electric compressor 18 is regulated to operate the refrigeration cycle S. Accordingly, the rapid hunting can be eliminated by regulating the upper limit of the cooling capacity rather than operating the electric compressor 18 exhibiting the conventional rated cooling capacity.
[0079]
This type of electric compressor 18 detects the post-evaporation temperature Te immediately after passing through the evaporator, and varies the rotation speed of the electric compressor 18 so that the post-evaporation temperature Te becomes the target post-evaporation temperature TEO. This changes the refrigerant discharge capacity. Therefore, during warm-up control in which the blowing capacity of the blower 3 is reduced, even if there is a command to change the rotation speed based on the post-evaporation temperature Te, the upper limit of the rotation speed of the electric compressor 18 is regulated at this time. Then, by operating the refrigeration cycle S, for example, even when the blowing means 3 is stopped or the blowing capacity is reduced, the fluctuation range of the rotating speed is reduced by regulating the upper limit of the rotating speed, so Hunting can be eliminated, and the highly humid air in the air conditioning case 2 can be dehumidified.
[0080]
Moreover, when the air volume of the blower 3 is equal to or less than a predetermined value, that is, when the air blower 3 is stopped or the air volume is low, the post-evaporation temperature Te cannot be accurately detected. Therefore, at this time, even if there is a variable command of the rotation speed based on the post-evaporation temperature Te, the above-described effect is large by regulating the upper limit of the rotation speed of the electric compressor 18 and operating the refrigeration cycle S. .
[0081]
Further, during the warm-up control, when the cooling water temperature Tw is low, the air passing through the heater core 5 is blown out without being sufficiently heated, so that the occupant's heating feeling is significantly impaired. Therefore, by stopping the operation of the blower 3, a decrease in the heating feeling can be prevented.
[0082]
(Other embodiments)
In the above embodiment, at the time of starting the heating operation, the rotation speed of the electric compressor 18 for operating the refrigeration cycle S is calculated in step 286 such that the rotation speed does not exceed the rotation speed N2 that regulates the preset upper limit. Although the number N1 is output to the inverter 24, the upper limit of the number of rotations may be fixed and the fixed number of rotations may be output to the inverter 24 during the warm-up control for starting the heating operation. As a result, the rotation speed of the electric compressor 18 becomes more constant than in the embodiment, and there is no fluctuation in the rotation speed, so that there is no hunting.
[0083]
Further, in the above-described embodiment, the electric compressor in which the rotation speed is continuously varied under the control of the inverter 24 driven by power supplied from a battery, which is a DC power supply (not shown), and the refrigerant discharge capacity is continuously varied. Although 18 is used, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a refrigerant volume variable type compressor in which the volume of a cylinder or the like in the compressor is externally controlled to vary the refrigerant discharge capacity.
[0084]
Further, in the above-described embodiment, the engine cooling water that cools the engine 17 by connecting the heat source of the heater core 5 that is the heating means to the cooling water circuit (not shown) of the engine 17 is used. For example, cooling water for cooling a fuel cell mounted on a fuel cell vehicle may be used as a heat source. Further, in addition to using these cooling waters, an electric heater using electric power as a power supply may be used as the heating means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an operation panel 32 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control process of a control device 16 according to an embodiment of the present invention.
4A is a characteristic diagram illustrating a relationship between a target post-evaporation temperature TEO and a target blowout temperature TAO, and FIG. 4B is a characteristic diagram illustrating a relationship between the target post-evaporation temperature TEO and an outside air temperature Tam.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between an inlet mode and a target outlet temperature TAO.
FIG. 6 is a flowchart showing a control process of blowing mode control and blower control.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between an air volume level and a target outlet temperature TAO.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between an outlet mode and a target outlet temperature TAO.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between an air-conditioning mode and a target outlet temperature TAO.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between an air volume level and a cooling water temperature Tw.
FIG. 11 is a flowchart showing a control process of compressor control.
FIG. 12 is a characteristic diagram illustrating a change in defroster outlet humidity corresponding to a running state of a vehicle and an operating state of an electric compressor.
[Explanation of symbols]
2. Air conditioning case
3. Blower (blower means)
5. Heater core (heating means)
9: Defroster outlet (outlet)
10. Foot outlet (outlet)
11: Face outlet (air outlet)
12a, 13a, 14a ... outlet door (outlet opening / closing means)
18 ... Electric compressor (compressor)
37 ... water temperature sensor (heating temperature detecting means)
260... First control means
280... Second control means
S: Refrigeration cycle (cooling means)

Claims

A plurality of outlets (9, 10, 11) opening at various places in the vehicle compartment, including a defroster outlet (9) opening toward the window glass of the vehicle;
Outlet opening / closing means (12a, 13a, 14a) for selectively opening and closing the plurality of outlets (9, 10, 11) in accordance with each outlet mode including a defroster mode for selecting the defroster outlet (9). When,
A blowing means (3) for blowing air into the vehicle interior;
An air-conditioning case (2) for guiding blast air from the blowing means (3) to the outlets (9, 10, 11);
A cooling means (S) having a compressor (18) capable of controlling a refrigerant discharge capacity from outside, and cooling air flowing through the air conditioning case (2);
Heating means (5) for heating air flowing through the air conditioning case (2);
When the heating capacity of the heating means (5) is equal to or less than a first predetermined value, the blowing means (3) is stopped. In a vehicle air conditioner that performs warm-up control to increase the blowing capacity,
During warm-up control, first control means (260) for controlling the operation of the air outlet opening / closing means (12a, 13a, 14a) such that the defroster mode is set when the heating capacity is equal to or less than a second predetermined value. )When,
A second control means (280) for operating the cooling means (S) by regulating an upper limit of the refrigerant discharge capacity of the compressor (18) for a predetermined time from the start of the warm-up control. Vehicle air conditioner.

The compressor (18) is an electric compressor (18) that varies the refrigerant discharge capacity by changing a rotation speed, and the second control unit (280) is configured to control a rotation speed of the electric compressor (18). The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the cooling means (S) is operated by regulating an upper limit of the air conditioner.

The second control means (280) operates the cooling means (S) by regulating the upper limit of the number of revolutions of the electric compressor (18) when the air volume of the blowing means (3) is equal to or less than a predetermined value. The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein

The compressor (18) is an electric compressor (18) that varies the refrigerant discharge capacity by changing a rotation speed, and the second control unit (280) is configured to control a rotation speed of the electric compressor (18). The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the cooling means (S) is operated while fixing the rotation speed to a predetermined rotation speed.

The second control means (280) fixes the rotation speed of the electric compressor (18) to a predetermined rotation speed when the air volume of the blowing means (3) is equal to or less than a predetermined value, and fixes the cooling means (S The air conditioner for a vehicle according to claim 4, wherein

The compressor (18) is an electric compressor (18) that varies the refrigerant discharge capacity by changing a rotation speed, and a heating temperature detection unit (37) that detects a temperature of the heating unit (5) is provided. The second control means (280) regulates an upper limit of the number of revolutions of the electric compressor (18) when the temperature detected by the heating temperature detection means (37) is equal to or lower than a predetermined value. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the cooling means (S) is operated.

The compressor (18) is an electric compressor (18) that varies the refrigerant discharge capacity by changing a rotation speed, and a heating temperature detection unit (37) that detects a temperature of the heating unit (5) is provided. The second control means (280) is provided for, when the temperature detected by the heating temperature detection means (37) is equal to or lower than a predetermined value, setting the rotation speed of the electric compressor (18) to a predetermined rotation speed. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the cooling means (S) is operated while being fixed.