JP2012081870A - Vehicle air conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner.
従来、電気自動車に適用される車両用空調装置では、冷媒を圧縮して吐出する電動圧縮機、および電動圧縮機にて圧縮された冷媒を放熱させる室外熱交換器を含んで構成される冷凍サイクルを備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle air conditioner applied to an electric vehicle, an refrigeration cycle including an electric compressor that compresses and discharges a refrigerant, and an outdoor heat exchanger that radiates the refrigerant compressed by the electric compressor. It has.
この種の車両用空調装置において、車室内の空調に必要とされる電力の省電力化を要求する信号を出力させる省電力スイッチを備え、省電力スイッチが投入された際に圧縮機の回転数を低減することにより、圧縮機の消費電力の低減を図ったものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 This type of vehicle air conditioner is equipped with a power saving switch that outputs a signal requesting power saving of the power required for air conditioning in the passenger compartment, and when the power saving switch is turned on, the rotation speed of the compressor The thing which aimed at reduction of the power consumption of a compressor by reducing is proposed (for example, refer patent document 1).
また、車両の停車中における圧縮機の回転数を当該圧縮機の運転可能範囲の80%以下に制限することで、圧縮機の消費電力の低減を図った車両用空調装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, there has been proposed a vehicle air conditioner that reduces the power consumption of the compressor by limiting the rotation speed of the compressor while the vehicle is stopped to 80% or less of the operable range of the compressor ( For example, see Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献1、2に記載の車両用空調装置では、乗員がデフロスタモードを設定するデフロスタスイッチを投入したとき等、窓ガラスの防曇を行う緊急性が高い場合であっても、圧縮機の回転数を低減する制御が行われていると除湿能力が低下しているので、充分な防曇効果を得ることができないという問題がある。
However, in the vehicle air conditioners described in
本発明は上記点に鑑みて、窓ガラスの防曇性を向上することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the vehicle air conditioner which can improve the anti-fogging property of a window glass in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)を含んで構成されて車室内へ送風される送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル(10)と、記圧縮機(11)の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段(50a)と、冷媒吐出能力の上限値(IVOmax)を決定する上限値決定手段(S119)と、少なくとも車両窓ガラス内側面に向けて送風空気を吹き出すデフロスタ吹出口を含む複数の吹出口から吹き出される風量割合を切り替えることで、複数の吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段とを備え、吐出能力制御手段(50a)は、吹出口モード切替手段が吹出口モードを少なくともデフロスタ吹出口から送風空気を吹き出す防曇モードに切り替えた際に、上限値決定手段(S119)によって決定された上限値(IVOmax)を増加させることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a vapor compression type that includes a compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant and adjusts the temperature of the blown air blown into the vehicle interior. Refrigeration cycle (10), discharge capacity control means (50a) for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor (11), and upper limit value determination means (S119) for determining the upper limit value (IVOmax) of the refrigerant discharge capacity A blower outlet mode switching means for switching a plurality of blower outlet modes by switching the air volume ratio blown from a plurality of blower outlets including a defroster blower outlet that blows out blown air toward at least the vehicle window glass inner surface, The discharge capacity control means (50a) has an upper limit when the air outlet mode switching means switches the air outlet mode to at least an anti-fogging mode in which blown air is blown from the defroster air outlet. It is characterized by increasing determined upper limit value determined by the means (S119) to (IVOmax).
これによれば、吹出口モード切替手段が吹出口モードを少なくともデフロスタ吹出口から送風空気を吹き出す防曇モードに切り替えた際に、上限値決定手段(S119)によって決定された上限値(IVOmax)を増加させるので、除湿の必要性が高い防曇モードにおいて、圧縮機(11)の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。したがって、窓ガラスの防曇性を向上することが可能となる。 According to this, the upper limit value (IVOmax) determined by the upper limit value determining means (S119) when the blower outlet mode switching means switches the blower outlet mode to at least the anti-fogging mode for blowing the blown air from the defroster blower outlet. Since it increases, the refrigerant | coolant discharge capability of a compressor (11) can be raised in the anti-fogging mode with high necessity of dehumidification, and the air blown off toward a window glass can be dehumidified. Therefore, it is possible to improve the antifogging property of the window glass.
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の車両用空調装置において、さらに、乗員の操作によって、防曇モードの実行を要求する防曇モード要求信号を出力する防曇モード要求手段を備え、吐出能力制御手段(50a)は、防曇モード要求信号が出力された際に、上限値決定手段(S119)によって決定された上限値(IVOmax)を増加させることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicular air conditioner according to the first aspect, an anti-fogging mode request for outputting an anti-fogging mode request signal for requesting execution of the anti-fogging mode by an operation of a passenger. The discharge capacity control means (50a) is characterized by increasing the upper limit value (IVOmax) determined by the upper limit value determination means (S119) when the anti-fogging mode request signal is output.
これによれば、防曇モード要求信号が出力された際に、上限値決定手段(S119)によって決定された上限値(IVOmax)を増加させるので、乗員が防曇モードを要求したとき、すなわち窓ガラスの防曇を行う緊急性が高い場合に、圧縮機(11)の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。一方、乗員が防曇モードを要求しない、すなわち窓ガラスの防曇を行う緊急性が低い場合には、圧縮機(11)の冷媒吐出能力の上限値(IVOmax)を増加させないので、圧縮機(11)の消費動力の増加を抑制することができる。したがって、車両用空調装置全体としてのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、窓ガラスの防曇性を向上することが可能となる。 According to this, when the anti-fogging mode request signal is output, the upper limit value (IVOmax) determined by the upper limit value determining means (S119) is increased, so that when the occupant requests the anti-fogging mode, that is, the window When the urgency of anti-fogging the glass is high, the refrigerant discharge capacity of the compressor (11) can be increased, and the air blown toward the window glass can be dehumidified. On the other hand, when the occupant does not require the anti-fogging mode, that is, when the urgency to perform the anti-fogging of the window glass is low, the upper limit value (IVOmax) of the refrigerant discharge capacity of the compressor (11) is not increased. 11) The increase in power consumption can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the antifogging property of the window glass while suppressing an increase in energy consumption as the entire vehicle air conditioner.
また、請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の車両用空調装置において、さらに、乗員の操作によって、防曇モードの実行を要求する防曇モード要求信号を出力する防曇モード要求手段を備え、吐出能力制御手段(50a)は、吹出口モード切替手段が防曇モード要求信号が出力されたことによって防曇モードに切り替えた際に、防曇モード要求信号が出力されたことによらず防曇モードに切り替えた際よりも、上限値(IVOmax)の増加度合を高くすることを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicular air conditioner according to the first aspect, an anti-fogging mode request for outputting an anti-fogging mode request signal for requesting execution of the anti-fogging mode by an operation of a passenger. The discharge capacity control means (50a) outputs the anti-fogging mode request signal when the air outlet mode switching means switches to the anti-fogging mode by outputting the anti-fogging mode request signal. The increase degree of the upper limit value (IVOmax) is made higher than when switching to the anti-fogging mode.
これによれば、吹出口モード切替手段が防曇モード要求信号が出力されたことによって防曇モードに切り替えた際に、防曇モード要求信号が出力されたことによらず防曇モードに切り替えた際よりも、上限値(IVOmax)の増加度合を高くするので、乗員により防曇モード切替手段が投入されたことにより吹出口モードが防曇モードに切り替わったとき、すなわち窓ガラスの防曇を行う緊急性が高い場合に、圧縮機(11)の冷媒吐出能力を、乗員が防曇モードを要求しないときよりも上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。一方、乗員により防曇モード手段が投入されたことによらず防曇モードに切り替わったとき、すなわち窓ガラスの防曇を行う緊急性が低い場合には、圧縮機(11)の冷媒吐出能力の上限値(IVOmax)の増加度合いを低下させるので、圧縮機(11)の消費動力の増加を抑制することができる。したがって、車両用空調装置全体としてのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、窓ガラスの防曇性を向上することが可能となる。 According to this, when the blowout port mode switching means switches to the antifogging mode due to the output of the antifogging mode request signal, it switches to the antifogging mode regardless of the output of the antifogging mode request signal. Since the degree of increase of the upper limit value (IVOmax) is higher than usual, when the defogging mode switching means is turned on by the occupant, the air outlet mode is switched to the defogging mode, that is, the window glass is defogged. When the urgency is high, the refrigerant discharge capacity of the compressor (11) can be increased more than when the occupant does not require the anti-fogging mode, and the air blown toward the window glass can be dehumidified. On the other hand, when switching to the anti-fogging mode regardless of the fact that the defogging mode means has been turned on by the occupant, that is, when the urgency of anti-fogging the window glass is low, the refrigerant discharge capacity of the compressor (11) is reduced. Since the increase degree of the upper limit (IVOmax) is reduced, an increase in power consumption of the compressor (11) can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the antifogging property of the window glass while suppressing an increase in energy consumption as the entire vehicle air conditioner.
また、請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調装置において、さらに、送風機(32)の送風能力を制御する送風能力制御手段(50b)を備え、送風能力制御手段(50b)は、吹出口モード切替手段が吹出口モードを防曇モードに切り替えた際に、送風能力を増加させることを特徴としている。
Moreover, in invention of
これによれば、吹出口モード切替手段が吹出口モードを防曇モードに切り替えた際に、送風能力を増加させるので、窓ガラスの防曇の必要性が高い防曇モードにおいて、送風機(32)の送風能力を増加させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気の風量を増大することができる。したがって、窓ガラスの防曇性をより向上することが可能となる。 According to this, when the air outlet mode switching means switches the air outlet mode to the anti-fogging mode, the air blowing capacity is increased. Therefore, in the anti-fogging mode where the need for anti-fogging of the window glass is high, the blower (32) It is possible to increase the amount of air blown toward the window glass. Therefore, it is possible to further improve the antifogging property of the window glass.
また、請求項5に記載の発明では、請求項1に記載の車両用空調装置において、さらに、乗員の操作によって、少なくとも車室内の空調に必要とされる動力の省動力化を要求する省動力化要求信号を出力させる省動力化要求手段を備え、吐出能力制御手段(50a)は、省動力化要求手段によって省動力化要求信号が出力されている場合であっても、吹出口モード切替手段が吹出口モードを防曇モードに切り替えた際には、上限値決定手段(S119)によって決定された上限値(IVOmax)を増加させることを特徴としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the first aspect of the present invention, the power saving that requires at least the power saving required for the air conditioning of the passenger compartment by the operation of the passenger. The power saving requesting means for outputting the power saving request signal is provided, and the discharge capacity control means (50a) is configured to output the outlet mode switching means even when the power saving request signal is output by the power saving requesting means. However, when the air outlet mode is switched to the anti-fogging mode, the upper limit value (IVOmax) determined by the upper limit value determining means (S119) is increased.
これによれば、省動力化要求手段によって省動力化要求信号が出力されている場合であっても、吹出口モード切替手段が吹出口モードを防曇モードに切り替えた際には、上限値決定手段(S119)によって決定された上限値(IVOmax)を増加させるので、乗員によって省動力要求手段が投入されている場合でも、除湿の必要性が高い防曇モードにおいては、圧縮機(11)の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。したがって、乗員によって省動力要求手段が投入されている場合でも、窓ガラスの防曇性を確実に向上することが可能となる。 According to this, even when the power saving request signal is output by the power saving request means, the upper limit value is determined when the outlet mode switching means switches the outlet mode to the anti-fogging mode. Since the upper limit value (IVOmax) determined by the means (S119) is increased, even when the power saving request means is put in by the occupant, in the anti-fogging mode where the necessity for dehumidification is high, the compressor (11) It is possible to increase the refrigerant discharge capacity and dehumidify the air blown toward the window glass. Therefore, even when the power saving request means is put in by the occupant, it is possible to reliably improve the antifogging property of the window glass.
また、請求項6に記載の発明では、車室内へ空気を送風する送風機(32)および冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)を有し、送風機(32)によって送風される送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル(10)と、圧縮機(11)の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段(50a)と、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)を検出する湿度検出手段(58)とを備え、吐出能力制御手段(50a)は、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が予め定めた基準湿度以上となった際に、冷媒吐出能力を増加させることを特徴としている。
Moreover, in invention of
これによれば、吐出能力制御手段(50a)は、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が基準湿度以上となった際に、冷媒吐出能力を増加させるので、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が高く、窓曇りが発生し易い場合に、圧縮機(11)の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。したがって、窓ガラスの防曇性を向上することが可能となる。 According to this, since the discharge capacity control means (50a) increases the refrigerant discharge capacity when the humidity (RHW) in the vicinity of the vehicle window glass surface becomes equal to or higher than the reference humidity, the humidity in the vicinity of the vehicle window glass surface ( When RHW) is high and window fogging is likely to occur, the refrigerant discharge capacity of the compressor (11) can be increased to dehumidify the air blown toward the window glass. Therefore, it is possible to improve the antifogging property of the window glass.
また、請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の車両用空調装置において、さらに、送風機(32)の送風能力を制御する送風能力制御手段(50b)を備え、送風能力制御手段(50b)は、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が基準湿度以上となった際に、送風能力を増加させることを特徴としている。
Moreover, in invention of
これによれば、送風能力制御手段(50b)は、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が基準湿度以上となった際に、送風能力を増加させるので、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が高く、窓曇りが発生し易い場合において、送風機(32)の送風能力を増加させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気の風量を増大することができる。したがって、窓ガラスの防曇性をより向上することが可能となる。 According to this, since the ventilation capacity control means (50b) increases the ventilation capacity when the humidity (RHW) near the vehicle window glass surface becomes equal to or higher than the reference humidity, the humidity (RHW) near the vehicle window glass surface. ) Is high and window fogging is likely to occur, the air blowing capacity of the blower (32) can be increased, and the air volume blown toward the window glass can be increased. Therefore, it is possible to further improve the antifogging property of the window glass.
また、請求項8に記載の発明では、請求項6に記載の車両用空調装置において、さらに、乗員の操作によって、少なくとも車室内の空調に必要とされる動力の省動力化を要求する省動力化要求信号を出力させる省動力化要求手段を備え、吐出能力制御手段(50a)は、省動力化要求手段によって省動力化要求信号が出力されている場合であっても、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が基準湿度以上となった際には、冷媒吐出能力を増加させることを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the sixth aspect of the present invention, further, a power saving requesting a power saving of at least the power required for the air conditioning of the passenger compartment by the operation of the occupant. The power saving request means for outputting the power saving request signal is provided, and the discharge capacity control means (50a) is in the vicinity of the surface of the vehicle window glass even when the power saving request signal is output by the power saving request means. When the humidity (RHW) of the refrigerant becomes equal to or higher than the reference humidity, the refrigerant discharge capacity is increased.
これによれば、省動力化要求手段によって省動力化要求信号が出力されている場合であっても、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が基準湿度以上となった際には、冷媒吐出能力を増加させるので、乗員によって省動力要求手段が投入されている場合でも、車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が高く、窓曇りが発生し易い場合には、圧縮機(11)の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。したがって、乗員によって省動力要求手段が投入されている場合でも、窓ガラスの防曇性を確実に向上することが可能となる。 According to this, even when the power saving request signal is output by the power saving request means, when the humidity (RHW) in the vicinity of the vehicle window glass surface exceeds the reference humidity, the refrigerant discharge Since the capacity is increased, even if the power saving request means is put in by the occupant, if the humidity (RHW) near the surface of the vehicle window glass is high and window fogging is likely to occur, the refrigerant of the compressor (11) It is possible to increase the discharge capacity and dehumidify the air blown toward the window glass. Therefore, even when the power saving request means is put in by the occupant, it is possible to reliably improve the antifogging property of the window glass.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
図1〜11により、本発明の第1実施形態を説明する。図1〜4は、本実施形態の車両用空調装置1の全体構成図であり、図5は、車両用空調装置1の電気制御部を示すブロック図である。本実施形態では、本発明の車両用空調装置を、内燃機関(エンジン)EGおよび走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に適用している。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 1-4 is a whole block diagram of the
また、本実施形態のハイブリッド車両は、車両停車時に外部電源(商用電源)から供給された電力をバッテリ81に充電することのできる、いわゆるプラグインハイブリッド車両として構成されている。このプラグインハイブリッド車両は、車両走行開始前の車両停車時に外部電源からバッテリ81に充電しておくことによって、走行開始時のようにバッテリ81の蓄電残量が予め定めた走行用基準残量以上になっているときには、主に走行用電動モータの駆動力によって走行する(以下、この運転モードをEV運転モードという)。
Further, the hybrid vehicle of the present embodiment is configured as a so-called plug-in hybrid vehicle that can charge the
一方、車両走行中にバッテリ81の蓄電残量が走行用基準残量よりも低くなっているときには、主にエンジンEGの駆動力によって走行する(以下、この運転モードをHV運転モードという)。このように、EV運転モードとHV運転モードとを切り替えることによって、車両走行用の駆動力をエンジンEGのみから得る通常の車両に対してエンジンEGの燃料消費量を抑制して、車両燃費を向上させている。
On the other hand, when the remaining amount of power stored in the
なお、EV運転モードは、主に走行用電動モータが出力する駆動力によって車両を走行させる運転モードであるが、車両走行負荷が高負荷となった際にはエンジンEGを作動させて走行用電動モータを補助する。同様に、HV運転モードは、主にエンジンEGが出力する駆動力によって車両を走行させる運転モードであるが、車両走行負荷が高負荷となった際には走行用電動モータを作動させてエンジンEGを補助する。このようなエンジンEGおよび走行用電動モータの作動は、図示しないエンジン制御装置によって制御される。 The EV operation mode is an operation mode in which the vehicle is driven mainly by the driving force output from the traveling electric motor. However, when the vehicle traveling load becomes a high load, the engine EG is operated to operate the traveling electric motor. Assist the motor. Similarly, the HV operation mode is an operation mode in which the vehicle is driven mainly by the driving force output from the engine EG. When the vehicle driving load becomes high, the driving electric motor is operated to operate the engine EG. To assist. The operations of the engine EG and the traveling electric motor are controlled by an engine control device (not shown).
また、エンジンEGから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機80を作動させるためにも用いられる。そして、発電機80にて発電された電力および外部電源から供給された電力は、バッテリ81に蓄えることができ、バッテリ81に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、車両用空調装置1を構成する各構成機器をはじめとする各種車載機器に供給できる。
Further, the driving force output from the engine EG is used not only for driving the vehicle but also for operating the
次に、本実施形態の車両用空調装置1の詳細構成を説明する。この車両用空調装置1は、車両走行時に車室内の空調を行う通常空調の他に、外部電源からバッテリ81への充電中に、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を行うプレ空調を行うことができる。
Next, the detailed structure of the
車両用空調装置1は、通常空調、プレ空調およびマイルーム空調において、車室内を冷房する冷房モード(COOLサイクル)、車室内を暖房する暖房モード(HOTサイクル)、車室内を除湿する第1除湿モード(DRY_EVAサイクル)および第2除湿モード(DRY_ALLサイクル)の冷媒回路を切替可能に構成された蒸気圧縮式の冷凍サイクル10を備えている。
The
図1〜4は、それぞれ、冷房モード、暖房モード、第1、第2除湿モード時の冷媒の流れを実線矢印で示している。なお、第1除湿モードは、暖房能力に対して除湿能力を優先する除湿モードであり、第2除湿モードは、除湿能力に対して暖房能力を優先する除湿モードである。従って、第1除湿モードを低温除湿モードあるいは単なる除湿モード、第2除湿モードを高温除湿モードあるいは除湿暖房モードと表現することもできる。 1-4 respectively show the flow of the refrigerant in the cooling mode, the heating mode, and the first and second dehumidification modes by solid arrows. The first dehumidification mode is a dehumidification mode that prioritizes the dehumidification capacity over the heating capacity, and the second dehumidification mode is a dehumidification mode that prioritizes the heating capacity over the dehumidification capacity. Therefore, the first dehumidification mode can be expressed as a low temperature dehumidification mode or a simple dehumidification mode, and the second dehumidification mode can be expressed as a high temperature dehumidification mode or a dehumidification heating mode.
冷凍サイクル10は、圧縮機11、室内熱交換器としての室内凝縮器12および室内蒸発器26、冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての温度式膨張弁27および固定絞り14、並びに、冷媒回路切替手段としての複数(本実施形態では5つ)の電磁弁13、17、20、21、24等を備え、車室内へ送風される送風空気の温度を調整する温度調整手段としての機能を果たす。
The
また、この冷凍サイクル10では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。さらに、この冷媒には圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されており、この冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
Further, the
圧縮機11は、エンジンルーム内に配置され、冷凍サイクル10において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構11aを電動モータ11bにて駆動する電動圧縮機として構成されている。固定容量型圧縮機構11aとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。
The
電動モータ11bは、インバータ61から出力される交流電圧によって、その作動(回転数)が制御される交流モータである。また、インバータ61は、後述する空調制御装置50から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。そして、この回転数制御によって、圧縮機11の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータ11bは、圧縮機11の吐出能力変更手段を構成している。
The
圧縮機11の吐出側には、室内凝縮器12の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器12は、車両用空調装置の室内空調ユニット30において車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成するケーシング31内に配置されて、その内部を流通する冷媒と後述する室内蒸発器26通過後の送風空気とを熱交換させることで送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。なお、室内空調ユニット30の詳細については後述する。
The refrigerant inlet side of the
室内凝縮器12の冷媒出口側には、電気式三方弁13が接続されている。この電気式三方弁13は、空調制御装置50から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段である。
An electric three-
より具体的には、電気式三方弁13は、電力が供給される通電状態では、室内凝縮器12の冷媒出口側と固定絞り14の冷媒入口側との間を接続する冷媒回路に切り替え、電力の供給が停止される非通電状態では、室内凝縮器12の冷媒出口側と第1三方継手15の1つの冷媒流入出口との間を接続する冷媒回路に切り替える。
More specifically, the electric three-
固定絞り14は、暖房モード、第1および第2除湿モード時に、電気式三方弁13から流出した冷媒を減圧膨張させる暖房除湿用の減圧手段である。この固定絞り14としては、キャピラリチューブ、オリフィス等を採用できる。もちろん、暖房除湿用の減圧手段として、空調制御装置50から出力される制御信号によって絞り通路面積が調整される電気式の可変絞り機構を採用してもよい。固定絞り14の冷媒出口側には、後述する第3三方継手23の冷媒流入出口が接続されている。
The fixed
第1三方継手15は、3つの冷媒流入出口を有し、冷媒流路を分岐する分岐部として機能するものである。このような三方継手は、冷媒配管を接合して構成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて構成してもよい。また、第1三方継手15の別の冷媒流入出口には、室外熱交換器16の一方の冷媒流入出口が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、低圧電磁弁17の冷媒入口側が接続されている。
The first three-way joint 15 has three refrigerant inflow / outflow ports and functions as a branching portion that branches the refrigerant flow path. Such a three-way joint may be constituted by joining refrigerant pipes, or may be constituted by providing a plurality of refrigerant passages in a metal block or a resin block. In addition, one refrigerant inlet / outlet of the
低圧電磁弁17は、冷媒流路を開閉する弁体部と、弁体部を駆動するソレノイド(コイル)を有し、空調制御装置50から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段である。より具体的には、低圧電磁弁17は、通電状態で開弁して非通電状態で閉弁する、いわゆるノーマルクローズ型の開閉弁として構成されている。
The low
低圧電磁弁17の冷媒出口側には、第1逆止弁18を介して、後述する第5三方継手28の1つの冷媒流入出口が接続されている。この第1逆止弁18は、低圧電磁弁17側から第5三方継手28側へ冷媒が流れることのみを許容している。
One refrigerant inlet / outlet port of a fifth three-way joint 28 described later is connected to the refrigerant outlet side of the low
室外熱交換器16は、エンジンルーム内に配置されて、内部を流通する冷媒と送風ファン16aから送風された車室外空気(外気)とを熱交換させるものである。送風ファン16aは、空調制御装置50から出力される制御電圧によって回転数(送風空気量)が制御される電動式送風機である。
The
さらに、本実施形態の送風ファン16aは、室外熱交換器16のみならず、エンジンEGの冷却水を放熱させるラジエータ(図示せず)にも室外空気を送風している。具体的には、送風ファン16aから送風された車室外空気は、室外熱交換器16→ラジエータの順に流れる。ラジエータは、図1〜4の破線で示す冷却水回路40を構成する冷却水配管に接続されている。この冷却水回路40については後述する。
Further, the
また、図1〜4の破線で示す冷却水回路には、冷却水を循環させるための冷却水ポンプが配置されている。この冷却水ポンプ40aは、空調制御装置50から出力される制御電圧によって回転数(冷却水循環量)が制御される電動式の水ポンプである。
Moreover, the cooling water circuit for circulating a cooling water is arrange | positioned in the cooling water circuit shown with the broken line of FIGS. The cooling
室外熱交換器16の他方の冷媒流入出口には、第2三方継手19の1つの冷媒流入出口が接続されている。この第2三方継手19の基本的構成は、第1三方継手15と同様である。また、第2三方継手19の別の冷媒流入出口には、高圧電磁弁20の冷媒入口側が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、熱交換器遮断電磁弁21の一方の冷媒流入出口が接続されている。
One refrigerant inlet / outlet of the second three-way joint 19 is connected to the other refrigerant inlet / outlet of the
高圧電磁弁20および熱交換器遮断電磁弁21は、空調制御装置50から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段であり、その基本的構成は、低圧電磁弁17と同様である。但し、高圧電磁弁20および熱交換器遮断電磁弁21は、通電状態で閉弁して非通電状態で開弁する、いわゆるノーマルオープン型の開閉弁として構成されている。
The high-
高圧電磁弁20の冷媒出口側には、第2逆止弁22を介して、後述する温度式膨張弁27の絞り機構部入口側が接続されている。この第2逆止弁22は、高圧電磁弁20側から温度式膨張弁27側へ冷媒が流れることのみを許容している。
The refrigerant outlet side of the high-
熱交換器遮断電磁弁21の他方の冷媒流入出口には、第3三方継手23の1つの冷媒流入出口が接続されている。この第3三方継手23の基本的構成は、第1三方継手15と同様である。また、第3三方継手23の別の冷媒流入出口には、前述の如く、固定絞り14の冷媒出口側が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、除湿電磁弁24の冷媒入口側が接続されている。
One refrigerant inlet / outlet of the third three-way joint 23 is connected to the other refrigerant inlet / outlet of the heat exchanger cutoff
除湿電磁弁24は、空調制御装置50から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段であり、その基本的構成は、低圧電磁弁17と同様である。さらに、除湿電磁弁24もノーマルクローズ型の開閉弁として構成されている。そして、本実施形態の冷媒回路切替手段は、電力の供給が停止されると予め定めた開弁状態あるいは閉弁状態となる電気式三方弁13、低圧電磁弁17、高圧電磁弁20、熱交換器遮断電磁弁21、除湿電磁弁24の複数(5つ)の電磁弁によって構成される。
The dehumidifying
除湿電磁弁24の冷媒出口側には、第4三方継手25の1つの冷媒流入出口が接続されている。この第4三方継手25の基本的構成は、第1三方継手15と同様である。また、第4三方継手25の別の冷媒流入出口には、温度式膨張弁27の絞り機構部出口側が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、室内蒸発器26の冷媒入口側が接続されている。
One refrigerant inlet / outlet of the fourth three-way joint 25 is connected to the refrigerant outlet side of the dehumidifying
室内蒸発器26は、室内空調ユニット30のケーシング31内のうち、室内凝縮器12の送風空気流れ上流側に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。
The
室内蒸発器26の冷媒出口側には、温度式膨張弁27の感温部入口側が接続されている。温度式膨張弁27は、絞り機構部入口から内部へ流入した冷媒を減圧膨張させて絞り機構部出口から外部へ流出させる冷房用の減圧手段である。
The temperature-sensing part inlet side of the temperature
より具体的には、本実施形態では、温度式膨張弁27として、室内蒸発器26出口側冷媒の温度および圧力に基づいて室内蒸発器26出口側冷媒の過熱度を検出する感温部27aと、感温部27aの変位に応じて室内蒸発器26出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように絞り通路面積(冷媒流量)を調整する可変絞り機構部27bとを1つのハウジング内に収容した内部均圧型膨張弁を採用している。
More specifically, in the present embodiment, as the temperature
温度式膨張弁27の感温部出口側には、第5三方継手28の1つの冷媒流入出口が接続されている。この第5三方継手28の基本的構成は、第1三方継手15と同様である。また、第5三方継手28の別の冷媒流入出口には、前述の如く、第1逆止弁18の冷媒出口側が接続され、さらに別の冷媒流入出口には、アキュムレータ29の冷媒入口側が接続されている。
One refrigerant inlet / outlet of the fifth three-way joint 28 is connected to the temperature sensing part outlet side of the temperature
アキュムレータ29は、第5三方継手28から、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、余剰冷媒を蓄える低圧側気液分離器である。さらに、アキュムレータ29の気相冷媒出口には、圧縮機11の冷媒吸入口が接続されている。
The
次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング31内に送風機32、前述の室内蒸発器26、室内凝縮器12、ヒータコア36、PTCヒータ37等を収容したものである。
Next, the indoor
ケーシング31は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されている。ケーシング31内の送風空気流れ最上流側には、内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する図示しない内外気切替箱が配置されている。
The
より具体的には、内外気切替箱には、ケーシング31内に内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口が形成されている。さらに、内外気切替箱の内部には、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドアが配置されている。
More specifically, the inside / outside air switching box is formed with an inside air introduction port for introducing inside air into the
従って、内外気切替ドアは、ケーシング31内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる吸込口モードを切り替える風量割合変更手段を構成する。より具体的には、内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータ62によって駆動され、この電動アクチュエータ62は、空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
Therefore, the inside / outside air switching door constitutes an air volume ratio changing means for switching the suction port mode for changing the air volume ratio between the air volume of the inside air introduced into the
また、吸込口モードとしては、内気導入口を全開とするとともに外気導入口を全閉としてケーシング31内へ内気を導入する内気モード、内気導入口を全閉とするとともに外気導入口を全開としてケーシング31内へ外気を導入する外気モード、さらに、内気モードと外気モードとの間で、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整することにより、内気と外気の導入比率を連続的に変化させる内外気混入モードがある。
Further, as the suction port mode, the inside air mode in which the inside air introduction port is fully opened and the outside air introduction port is fully closed and the inside air is introduced into the
内外気切替箱の空気流れ下流側には、内外気切替箱を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機32が配置されている。この送風機32は、遠心多翼ファン(シロッコファン)を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置50から出力される制御電圧によって回転数(稼働率)が制御される。このため、空調制御装置50が、本発明の送風機制御手段に相当している。
A
送風機32の空気流れ下流側には、前述の室内蒸発器26が配置されている。さらに、室内蒸発器26の空気流れ下流側には、室内蒸発器26通過後の空気を流す加熱用冷風通路33、冷風バイパス通路34といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路33および冷風バイパス通路34から流出した空気を混合させる混合空間35が形成されている。
The
加熱用冷風通路33には、室内蒸発器26通過後の空気を加熱するための加熱手段としてのヒータコア36、室内凝縮器12、およびPTCヒータ37が、送風空気流れ方向に向かってこの順で配置されている。ヒータコア36は、冷却水回路40を構成する冷却水配管に接続されており、エンジンEGの冷却水(熱媒体)と室内蒸発器26通過後の空気とを熱交換させて、室内蒸発器26通過後の空気を加熱する加熱用熱交換器である。
In the heating
ここで、冷却水回路40について説明する。冷却水回路40は、エンジンEGを冷却する冷却水を循環させる回路である。さらに、冷却水回路40の冷却水配管には、冷却水を圧送する電動式の冷却水ポンプ40aが配置されている。この冷却水ポンプ40aは、空調制御装置50から出力される制御電圧によって回転数(水圧送能力)が制御される。
Here, the cooling
そして、空調制御装置50が冷却水ポンプ40aを作動させることによって、エンジンEGの廃熱によって加熱された冷却水が、ラジエータあるいはヒータコア36へ流入することによって冷却され、ラジエータあるいはヒータコア36にて冷却された冷却水が、再びエンジンEGへ戻るように構成されている。
Then, the
つまり、冷却水は、ヒータコア36にて車室内へ送風される送風空気を加熱する熱源媒体であり、冷却水回路40のうち、図1〜4の破線で示す冷却水ポンプ40a→ヒータコア36→エンジンEG→冷却水ポンプ40aの順に冷却水を循環させる回路は、送風空気の温度を調整する温度調整手段を構成している。
That is, the cooling water is a heat source medium that heats the air blown into the passenger compartment by the
また、PTCヒータ37は、PTC素子(正特性サーミスタ)を有し、このPTC素子に電力を供給されることによって発熱して、室内凝縮器12通過後の空気を加熱する電気ヒータである。なお、本実施形態のPTCヒータ37は、複数本(具体的には3本)設けられており、空調制御装置50が、通電するPTCヒータ37の本数を変化させることによって、複数のPTCヒータ37全体としての加熱能力(稼働率)が制御される。
The
より具体的には、このPTCヒータ37は、図6に示すように、複数(本実施形態では、3本)のPTCヒータ37a、37b、37cから構成されている。なお、図6は、本実施形態のPTCヒータ37の電気的接続態様を示す回路図である。また、本実施形態のPTCヒータ37を作動させるために必要な消費電力は、冷凍サイクル10の圧縮機11を作動させるために必要な消費電力よりも少ない。
More specifically, as shown in FIG. 6, the
図6に示すように、各PTCヒータ37a、37b、37cの正極側はバッテリ81側に接続され、負極側は各PTCヒータ37a、37b、37cが有する各スイッチ素子SW1、SW2、SW3を介して、グランド側へ接続されている。各スイッチ素子SW1、SW2、SW3は、各PTCヒータ37a、37b、37cが有する各PTC素子h1、h2、h3の通電状態(ON状態)と非通電状態(OFF状態)とを切り替えるものである。
As shown in FIG. 6, the positive side of each
さらに、各スイッチ素子SW1、SW2、SW3の作動は、空調制御装置50から出力される制御信号によって、独立して制御される。従って、空調制御装置50は、各スイッチ素子SW1、SW2、SW3の通電状態と非通電状態とを独立に切り替えることによって、各PTCヒータ37a、15b、15cのうち、通電状態となり加熱能力を発揮するものを切り替えて、PTCヒータ37全体としての加熱能力を変化させることができる。
Further, the operation of each switch element SW1, SW2, SW3 is independently controlled by a control signal output from the air
一方、冷風バイパス通路34は、室内蒸発器26通過後の空気を、ヒータコア36、室内凝縮器12、およびPTCヒータ37を通過させることなく、混合空間35に導くための空気通路である。従って、混合空間35にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路33を通過する空気および冷風バイパス通路34を通過する空気の風量割合によって変化する。
On the other hand, the cold
そこで、本実施形態では、室内蒸発器26の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路33および冷風バイパス通路34の入口側に、加熱用冷風通路33および冷風バイパス通路34へ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア38を配置している。
Therefore, in the present embodiment, the cold air flowing into the heating
従って、エアミックスドア38は、混合空間35内の空気温度(車室内へ送風される送風空気の温度)を調整する温度調整手段を構成する。より具体的には、エアミックスドア38は、エアミックスドア用の電動アクチュエータ63によって駆動され、この電動アクチュエータ63は、空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
Therefore, the
さらに、ケーシング31の送風空気流れ最下流部には、混合空間35から冷却対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出口(図示せず)が配置されている。この吹出口としては、具体的に、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口、および、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口が設けられている。
Furthermore, a blower outlet (not shown) for blowing out the blown air whose temperature is adjusted from the mixing
また、フェイス吹出口、フット吹出口、およびデフロスタ吹出口の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口の開口面積を調整するフェイスドア、フット吹出口の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ吹出口の開口面積を調整するデフロスタドア(いずれも図示せず)が配置されている。 Further, on the upstream side of the air flow of the face outlet, the foot outlet, and the defroster outlet, a face door for adjusting the opening area of the face outlet, a foot door for adjusting the opening area of the foot outlet, and the defroster outlet, respectively. A defroster door (none of which is shown) for adjusting the opening area is arranged.
これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ64に連結されて連動して回転操作される。なお、この電動アクチュエータ64も、空調制御装置50から出力される制御信号によってその作動が制御される。
These face doors, foot doors, and defroster doors constitute the outlet mode switching means for switching the outlet mode, and are connected to the
また、吹出口モードとしては、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出すフットモード、およびフット吹出口およびデフロスタ吹出口を同程度開口して、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。 In addition, as the air outlet mode, the face air outlet is fully opened and air is blown out from the face air outlet toward the upper body of the passenger in the passenger compartment. Bi-level mode that blows air toward the upper body and feet, foot mode that fully opens the foot outlet and opens the defroster outlet by a small opening, and mainly blows air from the foot outlet, and the foot outlet and defroster There is a foot defroster mode in which the air outlet is opened to the same extent and air is blown out from both the foot air outlet and the defroster air outlet.
さらに、乗員が後述する操作パネル60の吹出口モードの切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる(以下、この吹出口モードをマニュアルデフロスタモードという)。また、乗員が操作パネル60の吹出口モードの切替スイッチをマニュアル操作することによって、フットデフロスタモードにすることもできる(以下、この吹出口モードをマニュアルフットデフロスタモードという)。
Further, the defroster mode in which the occupant manually operates the air outlet mode changeover switch of the
デフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出すことで、車両フロント窓ガラスの防曇および窓曇りの解消を行うことができる。以下、少なくともデフロスタ吹出口から送風空気を吹き出す吹出口モード(本実施形態ではデフロスタモードおよびフットデフロスタモード)を、防曇モードという。本実施形態では、乗員が操作パネル60の吹出口モードの切替スイッチをマニュアル操作することによって、空調制御装置5に対して防曇モードの実行を要求する防曇モード要求信号が出力される。したがって、この吹出口モードの切替スイッチが、本発明の防曇モード要求手段に相当している。
By blowing air from the defroster outlet to the inner surface of the vehicle front window glass, the vehicle front window glass can be prevented from being fogged and window fogging can be eliminated. Hereinafter, at least an air outlet mode (in this embodiment, a defroster mode and a foot defroster mode) for blowing out air from at least the defroster air outlet is referred to as an anti-fogging mode. In the present embodiment, the occupant manually operates the air outlet mode changeover switch of the
なお、本実施形態の車両用空調装置1が適用されるハイブリッド車両は、車両用空調装置とは別に、図示しない電熱デフォッガを備えている。電熱デフォッガとは、車室内窓ガラスの内部あるいは表面に配置された電熱線であって、窓ガラスを加熱することで防曇あるいは窓曇り解消を行うものである。この電熱デフォッガについても空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動を制御できるようになっている。
In addition, the hybrid vehicle to which the
次に、図5により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置50は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された圧縮機11の電動モータ11b用のインバータ61、冷媒回路切替手段を構成する各電磁弁13、17、20、21、24、送風ファン16a、送風機32、各種電動アクチュエータ62、63、64等の作動を制御する。
Next, the electric control unit of this embodiment will be described with reference to FIG. The air
なお、空調制御装置50は、上述した各種機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、本実施形態では、特に、圧縮機11の吐出能力変更手段である電動モータ11bの作動(冷媒吐出能力)を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)を吐出能力制御手段50aとし、送風機32の作動を制御して、送風機32の送風能力を制御する構成を送風能力制御手段50bとする。もちろん、吐出能力制御手段50a等を空調制御装置50に対して別体で構成してもよい。
The air-
また、空調制御装置50の入力側には、車室内温度Trを検出する内気センサ51、外気温Tamを検出する外気センサ52(外気温検出手段)、車室内の日射量Tsを検出する日射センサ53、圧縮機11の吐出冷媒温度Tdを検出する吐出温度センサ54(吐出温度検出手段)、圧縮機11の吐出側冷媒圧力(高圧側冷媒圧力)Pdを検出する吐出圧力センサ55(吐出圧力検出手段)、室内蒸発器26からの吹出空気温度(蒸発器温度)Teを検出する蒸発器温度センサ56(蒸発器温度検出手段)、第1三方継手15と低圧電磁弁17との間を流通する冷媒の温度Tsiを検出する吸入温度センサ57、室内の窓ガラス近傍の車室内空気の相対湿度を検出する湿度センサ58、エンジン冷却水温度Twを検出する冷却水温度センサ、車、窓ガラス近傍の車室内空気の温度を検出する窓ガラス近傍温度センサ、および窓ガラス表面温度を検出する窓ガラス表面温度センサ等のセンサ群の検出信号が入力される。
Further, on the input side of the air-
なお、本実施形態の圧縮機11の吐出側冷媒圧力(高圧側冷媒圧力)Pdは、冷房モードでは、圧縮機11の冷媒吐出口側から温度式膨張弁27の可変絞り機構部27b入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力であり、その他の運転モードでは、圧縮機11の冷媒吐出口側から固定絞り14入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となる。なお、吐出圧力センサ55は、一般的な冷凍サイクルにおいても、高圧側冷媒圧力の異常上昇を監視するために設けられている。
Note that the discharge-side refrigerant pressure (high-pressure side refrigerant pressure) Pd of the
また、蒸発器温度センサ56は、具体的に室内蒸発器26の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、蒸発器温度センサ56として、室内蒸発器26のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、室内蒸発器26を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。また、湿度センサ、窓ガラス近傍温度センサ、および窓ガラス表面温度センサの検出値は、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWを算出するために用いられる。
Further, the
さらに、空調制御装置50の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル60に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル60に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置1の作動スイッチ、オートスイッチ、運転モードの切替スイッチ、吹出口モードの切替スイッチ、送風機32の風量設定スイッチ、車室内温度設定スイッチ、エコノミースイッチ、静音スイッチ等が設けられている。
Further, operation signals from various air conditioning operation switches provided on the
オートスイッチは、車両用空調装置1の自動制御を設定あるいは解除するスイッチである。また、エコノミースイッチは、ユーザの操作によって車室内の空調および車両の走行に必要とされる動力の省動力化を要求する省動力化要求信号を出力させる省動力化要求手段である。また、静音スイッチは、ユーザの操作によって車室内の空調時に生ずる騒音の低減を要求する低騒音要求信号を出力させる低騒音要求手段である。
The auto switch is a switch for setting or canceling automatic control of the
また、吹出口モードの切替スイッチは、ユーザの操作によって、防曇モードの実行を要求する防曇モード要求信号(具体的には、吹出口モードをデフロスタモードおよびフットデフロスタモードとすることを要求する信号)を出力させることができる。したがって、吹出口モードの切替スイッチが、本発明の防曇モード要求手段に相当している。 Further, the air outlet mode changeover switch requests an antifogging mode request signal for requesting execution of the antifogging mode (specifically, requesting that the air outlet mode be the defroster mode and the foot defroster mode). Signal) can be output. Therefore, the air outlet mode changeover switch corresponds to the anti-fogging mode request means of the present invention.
また、図示しないエンジン制御装置は、空調制御装置50と同様に、周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのROM内に記憶されたエンジン制御用プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種エンジン制御機器の作動を制御する。
The engine control device (not shown) is composed of a well-known microcomputer and its peripheral circuits, similar to the air
エンジン制御装置の出力側には、エンジンEGを構成する各種エンジン構成機器等が接続されている。具体的には、エンジンEGを始動させるスタータ、エンジンEGに燃料を供給する燃料噴射弁(インジェクタ)の駆動回路(いずれも図示せず)等が接続されている。 Various engine components constituting the engine EG are connected to the output side of the engine control device. Specifically, a starter for starting the engine EG, a fuel injection valve (injector) drive circuit (not shown) for supplying fuel to the engine EG, and the like are connected.
エンジン制御装置70の入力側には、バッテリ81の端子間電圧VBを検出する電圧計、アクセル開度Accを検出するアクセル開度センサ、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ(いずれも図示せず)等の種々のエンジン制御用のセンサ群が接続されている。
On the input side of the
さらに、空調制御装置50およびエンジン制御装置は、電気的接続されて、電気的に通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置50がエンジン制御装置へエンジンEGの作動要求指令を出力することによって、エンジンEGを作動させることができる。
Furthermore, the air-
なお、空調制御装置50およびエンジン制御装置は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を構成している。
The air-
例えば、空調制御装置50のうち、圧縮機11の電動モータ11bに接続されたインバータ61から出力される交流電圧の周波数を制御して、圧縮機11の冷媒吐出能力を制御する構成が圧縮機制御手段を構成し、送風手段である送風機32の作動を制御して、送風機32の送風能力を制御する構成が送風機制御手段を構成する。
For example, in the air
次に、図7により、上記構成における本実施形態の作動を説明する。図7は、本実施形態の車両用空調装置1の制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、車両システムが停止している場合でも、バッテリから空調制御装置50に電力が供給されていれば実行される。
Next, the operation of the present embodiment in the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a control process of the
まず、ステップS1では、車両用空調装置1の作動スイッチが投入(ON)されているか否か、および、プレ空調のスタートスイッチが投入されているか否かを判定する。そして、車両用空調装置1の作動スイッチ、あるいはプレ空調のスタートスイッチが投入されていると判定されるとステップS2へ進む。
First, in step S1, it is determined whether the operation switch of the
また、プレ空調のスタートスイッチは、乗員が携帯する無線端末(リモコン)あるいは移動体通信手段(具体的には、携帯電話)等に設けられている。従って、乗員は車両から離れた場所から車両用空調装置1を始動させることができる。
The start switch for pre-air conditioning is provided in a wireless terminal (remote control) carried by a passenger or a mobile communication means (specifically, a mobile phone). Therefore, the occupant can start the
例えば、無線端末のプレ空調のスタートスイッチが投入された際には、車両側が無線端末から送信されるプレ空調スタート信号を直接受信することによって、また、移動体通信手段のプレ空調のスタートスイッチが投入された際には、車両側が携帯電話基地局等を介して送信されるプレ空調スタート信号を直接受信することによって、プレ空調のスタートスイッチが投入されたことが判定される。 For example, when the pre-air conditioning start switch of the wireless terminal is turned on, the vehicle side directly receives the pre-air conditioning start signal transmitted from the wireless terminal, and the pre-air conditioning start switch of the mobile communication means is When turned on, it is determined that the pre-air conditioning start switch has been turned on by directly receiving the pre-air conditioning start signal transmitted from the vehicle side via the mobile phone base station or the like.
さらに、本実施形態の車両用空調装置1は、プラグインハイブリッド車両に適用されているので、プレ空調は、車両に外部電源から電力が供給されている場合は、ユーザからプレ空調の停止が要求されるまで継続され、外部電源から電力が供給されていない場合は、バッテリ81の蓄電残量が所定量以下となるまで行うようになっている。
Furthermore, since the
ステップS2では、フラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等が行われる。なお、フラグの初期化には、現在のフラグの状態を維持することも含まれる。次のステップS3では、操作パネル60の操作信号を読み込んでステップS4へ進む。具体的な操作信号としては、エコノミースイッチのON信号(省電力化要求信号)、静音スイッチのON信号(低騒音要求信号)、車室内温度設定スイッチによって設定される車室内設定温度Tset、吹出口モードの選択信号、吸込口モードの選択信号、送風機32の風量の設定信号等がある。なお、エコノミースイッチのON信号を検出した場合には、現在の車両用空調装置1の運転モードがエコノミーモード(省動力化モード)であることを示すフラグがONされる。また、静音スイッチのON信号を検出した場合には、現在の車両用空調装置1の運転モードが静音モード(低騒音モード)であることを示すフラグがONされる。
In step S2, initialization of a flag, a timer, etc., initial alignment of the stepping motor constituting the electric actuator described above, and the like are performed. Note that the initialization of the flag includes maintaining the current flag state. In the next step S3, the operation signal of the
ステップS4では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群51〜57の検出信号を読み込んで、ステップS5へ進む。ステップS5では、車室内吹出空気の目標吹出温度TAOを算出する。さらに、暖房モードでは、暖房用熱交換器目標温度を算出する。目標吹出温度TAOは、下記数式F1により算出される。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C…(F1)
ここで、Tsetは車室内温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Trは内気センサ51によって検出された内気温、Tamは外気センサ52によって検出された外気温、Tsは日射センサ53によって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
In step S4, the vehicle environmental state signal used for air conditioning control, that is, the detection signals of the
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C (F1)
Here, Tset is the vehicle interior set temperature set by the vehicle interior temperature setting switch, Tr is the internal air temperature detected by the
また、暖房用熱交換器目標温度は、基本的に上述の数式F1にて算出される値となるが、消費電力の抑制のために数式F1にて算出されTAOよりも低い値とする補正が行われる場合もある。 Moreover, although the heat exchanger target temperature for heating is basically a value calculated by the above-described formula F1, correction for calculating a value lower than TAO calculated by the formula F1 to suppress power consumption is performed. Sometimes it is done.
続くステップS6〜S16では、空調制御装置50に接続された各種機器の制御状態が決定される。まず、ステップS6では、空調環境状態に応じて、冷房モード、暖房モード、第1除湿モードおよび第2除湿モードの選択およびPTCヒータ37に対する通電有無の決定が行われる。このステップS6の詳細については、図8を用いて説明する。
In subsequent steps S6 to S16, control states of various devices connected to the air
まず、ステップS61では、プレ空調を行っているか否かを判定する。ステップS61にてプレ空調を行っていると判定された場合は、ステップS62へ進み、外気温Tamが−3℃よりも低いか否かを判定する。ステップS62にて外気温Tamが−3℃よりも低いと判定された場合は、ステップS63にてPTCヒータ37への通電の必要があると判定してステップS7へ進む。
First, in step S61, it is determined whether pre-air conditioning is being performed. When it determines with performing pre air conditioning in step S61, it progresses to step S62 and it is determined whether the external temperature Tam is lower than -3 degreeC. If it is determined in step S62 that the outside air temperature Tam is lower than −3 ° C., it is determined in step S63 that the
このように外気温Tamが−3℃よりも低いときにPTCヒータ37への通電が必要であると判定する理由は、外気温Tamが−3℃よりも低いときに冷凍サイクル10にて暖房を行うと、サイクルの高低圧差が大きくなり、サイクル効率(COP)が低下してしまうとともに、室外熱交換器16における冷媒蒸発温度が低くなり、室外熱交換器16に着霜するおそれがあるからである。
Thus, when the outside temperature Tam is lower than −3 ° C., the reason why it is necessary to energize the
ステップS62にて外気温Tamが−3℃よりも低くなっていないと判定された場合は、ステップS64へ進み、吹出口モードがフェイスモードであるか否かを判定する。ステップS64にて吹出口モードがフェイスモードであると判定された場合は、ステップS65へ進み、冷房モードを選択してステップS7へ進む。その理由は、後述するステップS9で説明するように、フェイスモードは主に夏季に選択される運転モードだからである。 If it is determined in step S62 that the outside air temperature Tam is not lower than −3 ° C., the process proceeds to step S64, and it is determined whether or not the air outlet mode is the face mode. If it is determined in step S64 that the outlet mode is the face mode, the process proceeds to step S65, the cooling mode is selected, and the process proceeds to step S7. The reason is that the face mode is an operation mode selected mainly in summer, as will be described in step S9 described later.
ステップS64にて吹出口モードがフェイスモードでないと判定された場合は、ステップS66へ進み、室内蒸発器26からの吹出空気温度Teの低下に伴って、除湿の必要性が高くなるものとして、暖房モード→第1除湿モード→第2除湿モードの順に選択されて、ステップS7へ進む。
If it is determined in step S64 that the air outlet mode is not the face mode, the process proceeds to step S66, where the necessity of dehumidification increases as the air temperature Te blown from the
一方、ステップS61にてプレ空調を行っていないと判定された場合は、ステップS67へ進み、外気温Tamが−3℃よりも低いか否かを判定する。ステップS67にて外気温Tamが−3℃よりも低いと判定された場合は、ステップS68へ進み、冷房モードを選択してステップS7へ進む。 On the other hand, when it determines with pre air conditioning not being performed in step S61, it progresses to step S67 and it is determined whether the external temperature Tam is lower than -3 degreeC. If it is determined in step S67 that the outside air temperature Tam is lower than −3 ° C., the process proceeds to step S68, the cooling mode is selected, and the process proceeds to step S7.
ステップS67にて外気温Tamが−3℃よりも低くなっていないと判定された場合は、ステップS69へ進み、吹出口モードがフェイスモードであるか否かを判定する。ステップS69にて吹出口モードがフェイスモードであると判定された場合は、ステップS70へ進み、COOLサイクルを選択してステップS7へ進む。その理由はステップS65と同様である。ステップS69にて吹出口モードがフェイスモードでないと判定された場合は、前述のステップS66へ進む。 If it is determined in step S67 that the outside air temperature Tam is not lower than −3 ° C., the process proceeds to step S69, and it is determined whether the air outlet mode is the face mode. If it is determined in step S69 that the air outlet mode is the face mode, the process proceeds to step S70, the COOL cycle is selected, and the process proceeds to step S7. The reason is the same as in step S65. If it is determined in step S69 that the outlet mode is not the face mode, the process proceeds to step S66 described above.
ステップS7では、送風機32により送風される空気の目標送風量を決定する。具体的には、送風機32の電動モータに印加するブロワモータ電圧を決定する。このステップ7のより詳細な制御内容については、図9を用いて説明する。まず、ステップS71では、操作パネル60のオートスイッチが投入されているか否かが判定される。
In step S <b> 7, a target air blowing amount of air blown by the
ステップS71にてオートスイッチが投入されていないと判定された場合は、ステップS72へ進み、操作パネル60の風量設定スイッチによって設定された乗員の所望の風量となるブロワモータ電圧が決定されて、ステップS8へ進む。具体的には、本実施形態の風量設定スイッチは、Lo→M1→M2→M3→Hiの5段階の風量を設定することができ、それぞれ4V→6V→8V→10V→12Vの順にブロワモータ電圧が高くなるように決定される。
If it is determined in step S71 that the auto switch has not been turned on, the process proceeds to step S72, where the blower motor voltage that is the passenger's desired air volume set by the air volume setting switch of the
一方、ステップS71にてオートスイッチが投入されていると判定された場合は、ステップS73へ進み、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して、ステップS4で決定された目標吹出温度TAOに基づいて仮のブロワモータ電圧を決定する。
On the other hand, if it is determined in step S71 that the auto switch is turned on, the process proceeds to step S73, and the target air temperature determined in step S4 is referred to with reference to the control map stored in advance in the air
より詳細には、本実施形態では、TAOの極低温域(最大冷房域)および極高温域(最大暖房域)で仮のブロワモータ電圧を最大値(約12V)付近の高電圧にして、送風機32の風量を最大風量付近に制御する。また、TAOが極低温域から中間温度域に向かって上昇すると、TAOの上昇に応じて仮のブロワモータ電圧を減少して、送風機32の風量を減少させる。
More specifically, in this embodiment, the temporary blower motor voltage is set to a high voltage near the maximum value (about 12 V) in the extremely low temperature range (maximum cooling range) and the extremely high temperature range (maximum heating range) of TAO, and the
さらに、TAOが極高温域から中間温度域に向かって低下すると、TAOの低下に応じて仮のブロワモータ電圧を減少して、送風機32の風量を減少させる。また、TAOが所定の中間温度域内に入ると、仮のブロワモータ電圧を最小値(約4V)にして送風機32の風量を最小値にする。
Further, when TAO decreases from the extremely high temperature region toward the intermediate temperature region, the provisional blower motor voltage is decreased according to the decrease in TAO, and the air volume of the
次のステップS74では、吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードであるか否かを判定する。ステップS74にて吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードであると判定された場合は、ステップS75へ進む。 In the next step S74, it is determined whether or not the outlet mode is the manual defroster mode or the manual foot defroster mode. If it is determined in step S74 that the outlet mode is the manual defroster mode or the manual foot defroster mode, the process proceeds to step S75.
ステップS75では、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して、外気温Tamに応じてブロワモータ電圧を調整するためのブロワモータ電圧補正量f(外気温)を決定し、ステップS77へ進む。
In step S75, referring to a control map stored in the
具体的には、外気温Tamが第1所定温度(本実施形態では「−30℃」)以下の場合に、f(外気温)を最大値(例えば、「4」)とし、外気温Tamが第1所定温度よりも高温側に向かって上昇すると、Tamの上昇に応じてf(外気温)を減少させる。また、外気温Tamが第2所定温度(本実施形態では「−5℃」)以上に上昇すると、f(外気温)を最小値(例えば、「0」)にする。 Specifically, when the outside air temperature Tam is equal to or lower than the first predetermined temperature (in this embodiment, “−30 ° C.”), f (outside air temperature) is set to a maximum value (for example, “4”), and the outside air temperature Tam is When the temperature rises higher than the first predetermined temperature, f (outside air temperature) is decreased according to the increase in Tam. Further, when the outside air temperature Tam rises to a second predetermined temperature (“−5 ° C.” in the present embodiment) or higher, f (outside air temperature) is set to a minimum value (for example, “0”).
これにより、外気温Tamが低い、すなわち窓曇りが解消し難い場合に、ブロワモータ電圧補正量f(外気温)を大きくすることで、ブロワモータ電圧を高くし、デフロスタ吹出口から吹き出される空気の風量を増加させることができる。したがって、車両フロント窓ガラスの防曇を確実に行うことができる。 As a result, when the outside air temperature Tam is low, that is, when it is difficult to eliminate window fogging, the blower motor voltage is increased by increasing the blower motor voltage correction amount f (outside air temperature), and the air volume blown from the defroster outlet Can be increased. Therefore, the vehicle front window glass can be reliably anti-fogged.
一方、ステップS74にて吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードでないと判定された場合は、ブロワモータ電圧補正量f(外気温)を「0」に決定し、ステップS77へ進む。 On the other hand, if it is determined in step S74 that the outlet mode is not the manual defroster mode or the manual foot defroster mode, the blower motor voltage correction amount f (outside air temperature) is determined to be “0”, and the process proceeds to step S77.
続くステップS77では、ステップS73にて決定された仮のブロワモータ電圧にブロワモータ電圧補正量f(外気温)を加えた値と最低電圧(本実施形態では3V)とを比較して、大きい方の値を算出するとともに、当該大きい方の値と最大電圧(本実施形態では12V)とを比較して、小さい方の値を、ブロワモータ電圧と決定して、ステップS8へ進む。 In the subsequent step S77, the value obtained by adding the blower motor voltage correction amount f (outside air temperature) to the temporary blower motor voltage determined in step S73 is compared with the lowest voltage (3 V in this embodiment), and the larger value is obtained. And the larger value is compared with the maximum voltage (12 V in the present embodiment), the smaller value is determined as the blower motor voltage, and the process proceeds to step S8.
ステップS8では、吸込口モード、すなわち内外気切替箱の切替状態を決定する。この吸込口モードもTAOに基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、TAOが極低温域となって高い冷房性能を得たい場合等に内気を導入する内気モードが選択される。さらに、外気の排ガス濃度を検出する排ガス濃度検出手段を設け、排ガス濃度が予め定めた基準濃度以上となったときに、内気モードを選択するようにしてもよい。
In step S8, the inlet mode, that is, the switching state of the inside / outside air switching box is determined. This inlet mode is also determined based on TAO with reference to a control map stored in advance in the
ステップS9では、吹出口モードを決定する。この吹出口モードもステップS5にて決定されたTAOに基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、TAOが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードへと順次切り替える。
In step S9, the air outlet mode is determined. This air outlet mode is also determined with reference to a control map stored in advance in the air
従って、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択される。さらに、湿度センサ等の検出値から算出される窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWに基づいて、窓ガラスに曇りが発生する可能性が高いと判定された場合に、フットデフロスタモードあるいはデフロスタモードを選択するようにしてもよい。 Accordingly, the face mode is mainly selected in the summer, the bi-level mode is mainly selected in the spring and autumn, and the foot mode is mainly selected in the winter. Furthermore, when it is determined that the window glass is likely to be fogged based on the relative humidity RHW near the window glass surface calculated from the detection value of the humidity sensor, etc., the foot defroster mode or the defroster mode is selected. You may make it do.
ステップS10では、エアミックスドア38の目標開度SWを上記TAO、蒸発器温度センサ56によって検出された室内蒸発器26からの吹出空気温度Te、加熱器温度に基づいて算出する。
In step S10, the target opening degree SW of the
ここで、加熱器温度とは、加熱用冷風通路33に配置された加熱手段(ヒータコア36、室内凝縮器12、およびPTCヒータ37)の加熱能力に応じて決定される値であって、一般的には、エンジン冷却水温度Twを採用できる。従って、目標開度SWは、次の数式F2により算出できる。
SW=[(TAO−Te)/(Tw−Te)]×100(%)…(F2)
なお、SW=0(%)は、エアミックスドア38の最大冷房位置であり、冷風バイパス通路34を全開し、加熱用冷風通路33を全閉する。これに対し、SW=100(%)は、エアミックスドア38の最大暖房位置であり、冷風バイパス通路34を全閉し、加熱用冷風通路33を全開する。
Here, the heater temperature is a value determined according to the heating capability of the heating means (the
SW = [(TAO−Te) / (Tw−Te)] × 100 (%) (F2)
SW = 0 (%) is the maximum cooling position of the
ステップS11では、圧縮機11の冷媒吐出能力(具体的には、圧縮機11の回転数)を決定する。ここで、圧縮機11の基本的な回転数の決定手法を説明する。例えば、冷房モードでは、ステップS4で決定したTAO等に基づいて、予め空調制御装置50に記憶されている制御マップを参照して、室内蒸発器26からの吹出空気温度Teの目標吹出温度TEOを決定する。
In step S11, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 (specifically, the rotational speed of the compressor 11) is determined. Here, a basic method for determining the rotational speed of the
そして、この目標吹出温度TEOと吹出空気温度Teの偏差En(TEO−Te)を算出し、今回算出された偏差Enから前回算出された偏差En−1を減算した偏差変化率Edot(En−(En−1))とを用いて、予め空調制御装置50に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数fCn−1に対する回転数変化量Δf_Cを求める。
Then, a deviation En (TEO−Te) between the target blowing temperature TEO and the blowing air temperature Te is calculated, and a deviation change rate Edot (En− (En− ()) obtained by subtracting the previously calculated deviation En−1 from the currently calculated deviation En. En-1)), and based on the fuzzy inference based on the membership function and rules stored in the
また、暖房モード、第1除湿モードおよび第2除湿モードでは、ステップS4で決定した暖房用熱交換器目標温度等に基づいて、予め空調制御装置50に記憶されている制御マップを参照して、吐出側冷媒圧力(高圧側冷媒圧力)Pdの目標高圧PDOを決定する。
In the heating mode, the first dehumidifying mode, and the second dehumidifying mode, referring to the control map stored in advance in the air
そして、この目標高圧PDOと吐出側冷媒圧力Pdの偏差Pn(PDO−Pd)を算出し、今回算出された偏差Pnから前回算出された偏差Pn−1を減算した偏差変化率Pdot(Pn−(Pn−1))とを用いて、予め空調制御装置50に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数fHn−1に対する回転数変化量Δf_Hを求める。
Then, a deviation Pn (PDO−Pd) between the target high pressure PDO and the discharge side refrigerant pressure Pd is calculated, and a deviation change rate Pdot (Pn− (Pn− ( Pn-1)) is used to calculate the rotational speed change amount Δf_H with respect to the previous compressor rotational speed fHn-1 based on the fuzzy inference based on the membership function and rules stored in the
このステップS11のより詳細な制御内容については、図10を用いて説明する。まず、ステップS111では、冷房モード(COOLサイクル)時の回転数変化量Δf_Cを求める。図10のステップS111には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、上述の偏差Enと偏差変化率Edotに基づいて室内蒸発器26の着霜が防止されるようにΔf_Cが決定される。
Details of the control in step S11 will be described with reference to FIG. First, in step S111, a rotational speed change amount Δf_C in the cooling mode (COOL cycle) is obtained. Step S111 in FIG. 10 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_C is determined based on the above-described deviation En and deviation change rate Edot so that frosting of the
ステップS112では、暖房モード(HOTサイクル)、第1除湿モード(DRY_EVAサイクル)および第2除湿モード(DRY_ALLサイクル)時の回転数変化量Δf_Hを求める。図10のステップS112には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、上述の偏差Pnと偏差変化率Pdotに基づいて高圧側冷媒圧力Pdの異常上昇が防止されるようにΔf_Hが決定される。 In step S112, the rotational speed change amount Δf_H in the heating mode (HOT cycle), the first dehumidifying mode (DRY_EVA cycle), and the second dehumidifying mode (DRY_ALL cycle) is obtained. Step S112 in FIG. 10 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_H is determined so as to prevent an abnormal increase in the high-pressure side refrigerant pressure Pd based on the above-described deviation Pn and deviation change rate Pdot.
次のステップS113では、圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’を、車速センサの検出値に基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して決定して、ステップS114へ進む。
In the next step S113, a temporary upper limit value IVOmax ′ of the rotation speed of the
より詳細には、車速センサの検出値の増加に応じて、圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’が段階的(ステップ的)に増加するようにしている。すなわち、車速センサの検出値(車速)が上昇する速度上昇過程において、車速が所定速度(本実施形態では20km/h)上昇する毎に上限値IVOmax’を所定回転数(本実施形態では1000rpm)増加させている。一方、車速センサの検出値(車速)が低下する速度低下過程において、車速が所定速度(本実施形態では20km/h)低下する毎に上限値IVOmax’を所定回転数(本実施形態では1000rpm)減少させている。
More specifically, the temporary upper limit value IVOmax ′ of the rotation speed of the
例えば、図10のステップS113中に示すように、車速が上昇する車速上昇過程では、車速が20km/hよりも遅ければ、上限値IVOmax’を最低の「6000」rpmに設定し、車速が20km/hまで上昇すると上限値IVOmax’を「7000」rpmに変化させる。そして、車速が20km/h上昇する毎に上限値IVOmax’を「1000」rpm分段階的に増加させる。車速が80km/hまで上昇すると、上限値IVOmax’を最高の「10000」rpmに設定する。 For example, as shown in step S113 of FIG. 10, in the vehicle speed increasing process in which the vehicle speed increases, if the vehicle speed is slower than 20 km / h, the upper limit value IVOmax ′ is set to the lowest “6000” rpm, and the vehicle speed is set to 20 km. When it is increased to / h, the upper limit value IVOmax ′ is changed to “7000” rpm. Then, every time the vehicle speed increases by 20 km / h, the upper limit value IVOmax ′ is increased stepwise by “1000” rpm. When the vehicle speed increases to 80 km / h, the upper limit value IVOmax 'is set to the highest "10000" rpm.
逆に、車速が低下する車速低下過程では、車速が70km/hよりも速ければ、上限値IVOmax’を最高の「10000」rpmに設定し、車速が70km/h以下まで低下すると上限値IVOmax’を「9000」rpmに変化させる。そして、車速が20km/h低下する毎に上限値IVOmax’を「1000」rpm分段階的に減少させる。車速が10km/hまで低下すると、上限値IVOmax’を最低の「6000」rpmに設定する。 Conversely, in the vehicle speed reduction process in which the vehicle speed decreases, the upper limit value IVOmax ′ is set to the highest “10000” rpm if the vehicle speed is faster than 70 km / h, and the upper limit value IVOmax ′ when the vehicle speed decreases to 70 km / h or less. Is changed to “9000” rpm. Then, every time the vehicle speed decreases by 20 km / h, the upper limit value IVOmax 'is decreased stepwise by "1000" rpm. When the vehicle speed decreases to 10 km / h, the upper limit value IVOmax ′ is set to the lowest “6000” rpm.
また、本実施形態では、所定の上限値IVOmax’から一段上限値を下げる際の車両速度(第1閾値)と、所定の上限値IVOmax’から一段上限値を上げる際の車両速度(第2閾値)とに差(ヒステリシス域)を設けている。つまり、速度上昇過程において、第1閾値を上回った際に上限値IVOmax’を一段高くし、第1閾値よりも高い値に設定された第2閾値を下回った際に上限値IVOmax’を一段低くするようにしている。これにより、車速の一時的な変動によって、上限値IVOmax’が頻繁に変化してしまうことを抑制している。 Further, in the present embodiment, the vehicle speed (first threshold value) when lowering the first upper limit value from the predetermined upper limit value IVOmax ′ and the vehicle speed (second threshold value) when raising the first upper limit value from the predetermined upper limit value IVOmax ′. ) And a difference (hysteresis region). That is, in the speed increase process, the upper limit value IVOmax ′ is increased by one step when the first threshold value is exceeded, and the upper limit value IVOmax ′ is further decreased when the second threshold value is set to a value higher than the first threshold value. Like to do. As a result, the upper limit value IVOmax 'is prevented from frequently changing due to temporary fluctuations in the vehicle speed.
次のステップS114では、吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードであるか否かを判定する。ステップS114にて吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードであると判定された場合は、ステップS115へ進む。 In the next step S114, it is determined whether or not the air outlet mode is the manual defroster mode or the manual foot defroster mode. If it is determined in step S114 that the outlet mode is the manual defroster mode or the manual foot defroster mode, the process proceeds to step S115.
ステップS115では、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して、外気温Tamに応じて圧縮機11の回転数の上限値を調整するための圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(外気温)を決定し、ステップS119へ進む。
In step S115, referring to the control map stored in advance in the air
具体的には、外気温Tamが第1所定温度(本実施形態では「−30℃」)以下の場合に、f1(外気温)を最大値(例えば、「1200」)とし、外気温Tamが第1所定温度よりも高温側に向かって上昇すると、Tamの上昇に応じてf1(外気温)を減少させる。また、外気温Tamが第2所定温度(本実施形態では「−5℃」)以上に上昇すると、f1(外気温)を最小値(例えば、「0」)にする。 Specifically, when the outside air temperature Tam is equal to or lower than the first predetermined temperature (in this embodiment, “−30 ° C.”), f1 (outside air temperature) is set to the maximum value (for example, “1200”), and the outside air temperature Tam is When the temperature rises higher than the first predetermined temperature, f1 (outside air temperature) is decreased according to the increase in Tam. Further, when the outside air temperature Tam rises to the second predetermined temperature (“−5 ° C.” in the present embodiment) or higher, f1 (outside air temperature) is set to the minimum value (for example, “0”).
これにより、外気温Tamが低い、すなわち窓曇りが解消し難い場合に、圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(外気温)を大きくすることで、圧縮機11の冷媒吐出能力を高くし、室内蒸発器26の温度を低下させることができる。したがって、室内蒸発器26の除湿能力を向上できるので、車両フロント窓ガラスの防曇を確実に行うことができる。
As a result, when the outside air temperature Tam is low, that is, when it is difficult to eliminate window fogging, the refrigerant discharge capacity of the
一方、ステップS114にて吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードでないと判定された場合は、ステップS116へ進み、圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(外気温)を「0」に決定し、ステップS117へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S114 that the outlet mode is not the manual defroster mode or the manual foot defroster mode, the process proceeds to step S116, and the upper limit correction amount f1 (outside temperature) of the rotation speed of the
ステップS117では、現在の車両用空調装置1の運転モードがエコノミーモードもしくは静音モードであるか否かを判定する。すなわち、エコノミースイッチからのON信号(省電力化要求信号)または静音スイッチからのON信号(低騒音要求信号)を取得したか否かを判定する。具体的には、ステップS3にて説明したエコノミーモードであること示すフラグがONとなっている、または、静音モードであることを示すフラグがONとなっているか否かを判定する。
In step S117, it is determined whether or not the current operation mode of the
ステップS117にて現在の車両用空調装置1の運転モードがエコノミーモードもしくは静音モードであると判定された場合は、ステップS118へ進み、圧縮機の回転数の仮の上限値IVOmax’を、車速センサの検出値に基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して決定して、ステップS119へ進む。このステップS118では、ステップS113と同様に、車速センサの検出値の増加に応じて、圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’が段階的(ステップ的)に増加するようにしている。
If it is determined in step S117 that the current operation mode of the
ここで、図10の制御ステップS113、S118から明らかなように、ステップS118では、ステップS113と同様に、車速に応じて圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’を決定しているものの、いずれの決定値についても、ステップS113で決定される値よりも小さく決定される。換言すると、本実施形態における圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’は、ユーザが車両用空調装置1の省動力化を望むエコノミーモード時もしくはユーザが車両用空調装置1の低騒音化を望む静音モード時には、エコノミーモードまたは静音モード以外の空調時よりも、圧縮機11の回転数(冷媒吐出能力)が低下するように決定される。
Here, as is apparent from the control steps S113 and S118 of FIG. 10, in step S118, the temporary upper limit value IVOmax ′ of the rotational speed of the
一方、ステップS117にて現在の車両用空調装置1の運転モードがエコノミーモードもしくは静音モードでないと判定された場合は、ステップS119へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S117 that the current operation mode of the
ステップS119では、ステップS113、S118にて決定された圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’に、ステップS115、S116にて決定された上限値補正量f1(外気温)を加えた値を、圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxと決定し、ステップS1110へ進む。なお、このステップS119が、本発明の上限値決定手段に相当している。
In step S119, the value obtained by adding the upper limit correction amount f1 (outside temperature) determined in steps S115 and S116 to the temporary upper limit value IVOmax ′ of the rotation speed of the
続くステップS1110では、ステップS6で決定された運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。ステップS1110にて、ステップS6で決定された運転モードが冷房モードであると判定された場合は、ステップS1111へ進み、圧縮機11の回転数変化量ΔfをΔf_Cに決定して、ステップS1113へ進む。
In subsequent step S1110, it is determined whether or not the operation mode determined in step S6 is the cooling mode. If it is determined in step S1110 that the operation mode determined in step S6 is the cooling mode, the process proceeds to step S1111 where the rotational speed change amount Δf of the
一方、ステップS1110にてステップS6で決定された運転モードが冷房モードでないと判定された場合は、ステップS1112へ進み、圧縮機11の回転数変化量ΔfをΔf_Hに決定してステップS1113へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S1110 that the operation mode determined in step S6 is not the cooling mode, the process proceeds to step S1112, the rotation speed change amount Δf of the
ステップS1113では、前回の圧縮機回転数fn−1に回転数変化量Δfを加えた値と、ステップS119にて決定された上限値IVOmaxと、最大回転数(本実施形態では10000rpm)とを比較して、最も小さい値を、今回の圧縮機回転数fnと決定して、ステップS12へ進む。このように圧縮機回転数fnが決定されることにより、圧縮機11の回転数(冷媒吐出能力)の上限値が制限されるので、圧縮機11の消費電力が不必要に増加してしまうことを抑制できる。
In step S1113, the value obtained by adding the rotational speed change amount Δf to the previous compressor rotational speed fn−1 is compared with the upper limit value IVOmax determined in step S119 and the maximum rotational speed (10000 rpm in the present embodiment). Then, the smallest value is determined as the current compressor rotational speed fn, and the process proceeds to step S12. Since the upper limit value of the rotation speed (refrigerant discharge capacity) of the
ステップS12では、PTCヒータ37の作動本数の決定および電熱デフォッガの作動状態の決定が行われる。PTCヒータ37の作動本数は、例えば、ステップS6にてPTCヒータ37への通電の必要があるとされたときに、暖房モード時にエアミックスドア38の目標開度SWが100%となっても、暖房用熱交換器目標温度を得られない場合に、内気温Trと暖房用熱交換器目標温度との差に応じて決定すればよい。
In step S12, the number of operating
また、車室内の湿度および温度から窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合、あるいは窓ガラスに曇りが発生している場合は、電熱デフォッガを作動させる。 In addition, when there is a high possibility that the window glass is fogged due to the humidity and temperature in the passenger compartment, or when the window glass is fogged, the electric heat defogger is operated.
ステップS13では、上述のステップS6で決定された運転モードに応じて、冷媒回路切替手段である各電磁弁13〜24の作動状態を決定する。
In step S13, the operating states of the
具体的には、図11の図表に示すように、運転モードが冷房モードに決定されている場合は、全ての電磁弁を非通電状態とする。また、暖房モードに決定されている場合は、電気式三方弁13、高圧電磁弁20、低圧電磁弁17を通電状態とし、残りの電磁弁21、24を非通電状態とする。
Specifically, as shown in the chart of FIG. 11, when the operation mode is determined to be the cooling mode, all the solenoid valves are set in a non-energized state. When the heating mode is determined, the electric three-
また、第1除湿モードに決定されている場合は、電気式三方弁13、低圧電磁弁17、除湿電磁弁24および熱交換器遮断電磁弁21を通電状態とし、高圧電磁弁20を非通電状態とする。また、第2除湿モードに決定されている場合は、電気式三方弁13、低圧電磁弁17、除湿電磁弁24を通電状態とし、残りの電磁弁20、21を非通電状態とする。
When the first dehumidifying mode is determined, the electric three-
つまり、本実施形態では、いずれの運転モードの冷媒回路に切り替えた場合であっても、各電磁弁13〜24のうち少なくとも1つの電磁弁に対する電力の供給が停止されるように構成されている。これにより、本実施形態の各電磁弁13〜24の合計消費電力を低減できるようにしている。 That is, in this embodiment, even if it is a case where it switches to the refrigerant circuit of any operation mode, it is comprised so that supply of the electric power with respect to at least 1 electromagnetic valve among each electromagnetic valves 13-24 may be stopped. . Thereby, the total power consumption of each solenoid valve 13-24 of this embodiment can be reduced.
ステップS14では、上述のステップS6〜S13で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置50より各種機器61、13、17、20、21、24、16a、32、62、63、64に対して制御信号および制御電圧が出力される。例えば、圧縮機11の電動モータ11b用のインバータ61に対しては、圧縮機11の回転数がステップS11で決定された回転数となるように制御信号が出力される。
In step S14,
ステップS15では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップS16へ進む。なお、本実施形態は制御周期τを250msとしている。これは、車室内の空調制御は、エンジン制御等と比較して遅い制御周期であってもその制御性に悪影響を与えないからである。さらに、車両内における空調制御のための通信量を抑制して、エンジン制御等のように高速制御を行う必要のある制御系の通信量を充分に確保することができる。 In step S15, the process waits for the control period τ. When it is determined that the control period τ has elapsed, the process proceeds to step S16. In the present embodiment, the control cycle τ is 250 ms. This is because the air conditioning control in the passenger compartment does not adversely affect the controllability even if the control period is slower than the engine control or the like. Furthermore, it is possible to suppress a communication amount for air conditioning control in the vehicle and to sufficiently secure a communication amount of a control system that needs to perform high-speed control such as engine control.
本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く制御されるので、制御ステップS6にて選択された運転モードに応じて以下のように作動する。
Since the
(a)冷房モード(COOLサイクル:図1参照)
冷房モードでは、空調制御装置50が全ての電磁弁を非通電状態とするので、電気式三方弁13が室内凝縮器12の冷媒出口側と第1三方継手15の1つの冷媒流入出口との間を接続し、低圧電磁弁17が閉弁し、高圧電磁弁20が開弁し、熱交換器遮断電磁弁21が開弁し、除湿電磁弁24が閉弁する。
(A) Cooling mode (COOL cycle: see FIG. 1)
In the cooling mode, the air-
これにより、図1の矢印に示すように、圧縮機11→室内凝縮器12→電気式三方弁13→第1三方継手15→室外熱交換器16→第2三方継手19→高圧電磁弁20→第2逆止弁22→温度式膨張弁27の可変絞り機構部27b→第4三方継手25→室内蒸発器26→温度式膨張弁27の感温部27a→第5三方継手28→アキュムレータ29→圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。
Thereby, as shown by the arrow in FIG. 1, the
この冷房モードの冷媒回路では、電気式三方弁13から第1三方継手15へ流入した冷媒は、低圧電磁弁17が閉弁しているので低圧電磁弁17側へ流出することはない。また、室外熱交換器16から第2三方継手19へ流入した冷媒は、除湿電磁弁24が閉弁しているので熱交換器遮断電磁弁21側へ流出することはない。また、温度式膨張弁27の可変絞り機構部27bから流出した冷媒は、除湿電磁弁24が閉弁しているので除湿電磁弁24側へ流出することはない。さらに、温度式膨張弁27の感温部27aから第5三方継手28へ流入した冷媒は、第2逆止弁22の作用によって第2逆止弁22側に流出することはない。
In this cooling mode refrigerant circuit, the refrigerant flowing into the first three-way joint 15 from the electric three-
従って、圧縮機11にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器12にて室内蒸発器26通過後の送風空気(冷風)と熱交換して冷却され、さらに、室外熱交換器16にて外気と熱交換して冷却され、温度式膨張弁27にて減圧膨張される。温度式膨張弁27にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器26へ流入し、送風機32から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内蒸発器26を通過する送風空気が冷却される。
Therefore, the refrigerant compressed by the
この際、前述の如くエアミックスドア38の開度が調整されるので、室内蒸発器26にて冷却された送風空気の一部(または全部)が冷風バイパス通路34から混合空間35へ流入し、室内蒸発器26にて冷却された送風空気の一部(または全部)が加熱用冷風通路33へ流入してヒータコア36、室内凝縮器12、ヒータコア36を通過する際に再加熱されて混合空間35へ流入する。
At this time, since the opening degree of the
これにより、混合空間35にて混合されて車室内へ吹き出す送風空気の温度が所望の温度に調整されて、車室内の冷房を行うことができる。なお、冷房モードでは、送風空気の除湿能力も高いが、暖房能力は殆ど発揮されない。
Thereby, the temperature of the blast air mixed in the mixing
また、室内蒸発器26から流出した冷媒は、温度式膨張弁27の感温部61aを介して、アキュムレータ29へ流入する。アキュムレータ29にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant that has flowed out of the
さらに、この冷房モードの冷媒回路では、図1の記載から明らかなように、冷凍サイクル10の冷媒流路内の異なる2箇所の部位が互いに連通している。換言すると、冷房モードの冷媒回路では、冷凍サイクル10を構成する冷媒流路内に他の部位と連通しない閉塞回路が形成されていない。
Furthermore, in this cooling mode refrigerant circuit, as is apparent from the description of FIG. 1, two different portions in the refrigerant flow path of the
(b)暖房モード(HOTサイクル:図2参照)
暖房モードでは、空調制御装置50が電気式三方弁13、高圧電磁弁20、低圧電磁弁17を通電状態とし、残りの電磁弁21、24を非通電状態とするので、電気式三方弁13が室内凝縮器12の冷媒出口側と固定絞り14の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁17が開弁し、高圧電磁弁20が閉弁し、熱交換器遮断電磁弁21が開弁し、除湿電磁弁24が閉弁する。
(B) Heating mode (HOT cycle: see FIG. 2)
In the heating mode, the air-
これにより、図2の矢印に示すように、圧縮機11→室内凝縮器12→電気式三方弁13→固定絞り14→第3三方継手23→熱交換器遮断電磁弁21→第2三方継手19→室外熱交換器16→第1三方継手15→低圧電磁弁17→第1逆止弁18→第5三方継手28→アキュムレータ29→圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。
Thereby, as shown by the arrow in FIG. 2, the
この暖房モードの冷媒回路では、固定絞り14から第3三方継手23へ流入した冷媒は、除湿電磁弁24が閉弁しているので除湿電磁弁24側へ流出することはない。また、熱交換器遮断電磁弁21から第2三方継手19へ流入した冷媒は、高圧電磁弁20が閉弁しているので高圧電磁弁20側へ流出することはない。また、室外熱交換器16から第1三方継手15へ流入した冷媒は、電気式三方弁13が室内凝縮器12の冷媒出口側と固定絞り14の冷媒入口側との間を接続しているので電気式三方弁13側へ流出することはない。第1逆止弁18から第5三方継手28へ流入した冷媒は、除湿電磁弁24が閉じているので温度式膨張弁27側へ流出することはない。
In the heating mode refrigerant circuit, the refrigerant flowing into the third three-way joint 23 from the fixed
従って、圧縮機11にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器12にて送風機32から送風された送風空気と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器12を通過する送風空気が加熱される。この際、エアミックスドア38の開度が調整されるので、冷房モードと同様に、混合空間35にて混合されて車室内へ吹き出す送風空気の温度が所望の温度に調整されて、車室内の暖房を行うことができる。なお、暖房モードでは、送風空気の除湿能力は発揮されない。
Therefore, the refrigerant compressed by the
また、室内凝縮器12から流出した冷媒は、固定絞り14にて減圧されて室外熱交換器16へ流入する。室外熱交換器16へ流入した冷媒は、送風ファン16aから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器16から流出した冷媒は、低圧電磁弁17、第1逆止弁18等を介して、アキュムレータ29へ流入する。アキュムレータ29にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
Further, the refrigerant flowing out of the
(c)第1除湿モード(DRY_EVAサイクル:図3参照)
第1除湿モードでは、空調制御装置50が電気式三方弁13、低圧電磁弁17、熱交換器遮断電磁弁21および除湿電磁弁24を通電状態とし、高圧電磁弁20を非通電状態とするので、電気式三方弁13が室内凝縮器12の冷媒出口側と固定絞り14の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁17が開弁し、高圧電磁弁20が開弁し、熱交換器遮断電磁弁21が閉弁し、除湿電磁弁24が開弁する。
(C) First dehumidification mode (DRY_EVA cycle: see FIG. 3)
In the first dehumidifying mode, the air
これにより、図3の矢印に示すように、圧縮機11→室内凝縮器12→電気式三方弁13→固定絞り14→第3三方継手23→除湿電磁弁24→第4三方継手25→室内蒸発器26→温度式膨張弁27の感温部27a→第5三方継手28→アキュムレータ29→圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。
Thereby, as shown by the arrow in FIG. 3, the
この第1除湿モードの冷媒回路では、固定絞り14から第3三方継手23へ流入した冷媒は、熱交換器遮断電磁弁21が閉弁しているので熱交換器遮断電磁弁21側へ流出することはない。また、除湿電磁弁24から第4三方継手25へ流入した冷媒は、第2逆止弁22の作用によって温度式膨張弁27の可変絞り機構部27b側へ流出することはない。また、温度式膨張弁27の感温部27aから第5三方継手28へ流入した冷媒は、第1逆止弁18の作用によって第1逆止弁18側へ流出することはない。
In the refrigerant circuit in the first dehumidifying mode, the refrigerant flowing into the third three-way joint 23 from the fixed
従って、圧縮機11にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器12にて室内蒸発器26通過後の送風空気(冷風)と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器12を通過する送風空気が加熱される。室内凝縮器12から流出した冷媒は、固定絞り14にて減圧されて室内蒸発器26へ流入する。
Therefore, the refrigerant compressed by the
室内蒸発器26へ流入した低圧冷媒は、送風機32から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内蒸発器26を通過する送風空気が冷却されて除湿される。従って、室内蒸発器26にて冷却されて除湿された送風空気は、ヒータコア36、室内凝縮器12、ヒータコア36を通過する際に再加熱されて、混合空間35から車室内へ吹き出される。すなわち、車室内の除湿を行うことができる。なお、第1除湿モードでは、送風空気の除湿能力を発揮できるが、暖房能力は小さい。
The low-pressure refrigerant flowing into the
また、室内蒸発器26から流出した冷媒は、温度式膨張弁27の感温部61aを介して、アキュムレータ29へ流入する。アキュムレータ29にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant that has flowed out of the
(d)第2除湿モード(DRY_ALLサイクル:図4参照)
第2除湿モードでは、空調制御装置50が電気式三方弁13、低圧電磁弁17、除湿電磁弁24を通電状態とし、残りの電磁弁20、21を非通電状態とするので、電気式三方弁13が室内凝縮器12の冷媒出口側と固定絞り14の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁17が開弁し、高圧電磁弁20が開弁し、熱交換器遮断電磁弁21が開弁し、除湿電磁弁24が開弁する。
(D) Second dehumidification mode (DRY_ALL cycle: see FIG. 4)
In the second dehumidifying mode, the air
これにより、図4の矢印に示すように、圧縮機11→室内凝縮器12→電気式三方弁13→固定絞り14→第3三方継手23→熱交換器遮断電磁弁21→第2三方継手19→室外熱交換器16→第1三方継手15→低圧電磁弁17→第1逆止弁18→第5三方継手28→アキュムレータ29→圧縮機11の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11→室内凝縮器12→電気式三方弁13→固定絞り14→第3三方継手23→除湿電磁弁24→第4三方継手25→室内蒸発器26→温度式膨張弁27の感温部27a→第5三方継手28→アキュムレータ29→圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。
Thereby, as shown by the arrow in FIG. 4, the
つまり、第2除湿モードでは、固定絞り14から第3三方継手23へ流入した冷媒が熱交換器遮断電磁弁21側および除湿電磁弁24側の双方に流出して、第1逆止弁18から第5三方継手28へ流入した冷媒および温度式膨張弁27の感温部27aから第5三方継手28へ流入した冷媒の双方が第5三方継手28にて合流してアキュムレータ29側へ流出する。
That is, in the second dehumidifying mode, the refrigerant that has flowed from the fixed
なお、この第2除湿モードの冷媒回路では、室外熱交換器16から第1三方継手15へ流入した冷媒は、電気式三方弁13が室内凝縮器12の冷媒出口側と固定絞り14の冷媒入口側との間を接続しているので電気式三方弁13側へ流出することはない。また、除湿電磁弁24から第4三方継手25へ流入した冷媒は、第2逆止弁22の作用によって温度式膨張弁27の可変絞り機構部27b側へ流出することはない。
In the refrigerant circuit in the second dehumidifying mode, the refrigerant that has flowed from the
従って、圧縮機11にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器12にて室内蒸発器26通過後の送風空気(冷風)と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器12を通過する送風空気が加熱される。室内凝縮器12から流出した冷媒は、固定絞り14にて減圧された後、第3三方継手23にて分岐されて室外熱交換器16および室内蒸発器26へ流入する。
Therefore, the refrigerant compressed by the
室外熱交換器16へ流入した冷媒は、送風ファン16aから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器16から流出した冷媒は、低圧電磁弁17、第1逆止弁18等を介して、第5三方継手28へ流入する。室内蒸発器26へ流入した低圧冷媒は、送風機32から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内蒸発器26を通過する送風空気が冷却されて除湿される。
The refrigerant that has flowed into the
従って、室内蒸発器26にて冷却されて除湿された送風空気は、ヒータコア36、室内凝縮器12、ヒータコア36を通過する際に再加熱されて、混合空間35から車室内へ吹き出される。この際、第2除湿モードでは、第1除湿モードに対して、室外熱交換器16にて吸熱した熱量を室内凝縮器12にて放熱することができるので、送風空気を第1除湿モードよりも高温に加熱できる。すなわち、第2除湿モードでは、高い暖房能力を発揮させながら除湿能力も発揮させる除湿暖房を行うことができる。
Therefore, the blown air cooled and dehumidified by the
また、室内蒸発器26から流出した冷媒は、第5三方継手28へ流入して室外熱交換器16から流出した冷媒と合流し、アキュムレータ29へ流入する。アキュムレータ29にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant that has flowed out of the
さらに、上記の如く、冷房モードの冷媒回路、暖房モードの冷媒回路、および第1除湿モードの冷媒回路は、いずれも圧縮機11に吸入される冷媒を室外熱交換器16と室内熱交換器(具体的には、室内凝縮器12、室内蒸発器26)とのうちいずれか一方に流通させる単独熱交換器モードの冷媒回路であり、第2除湿モードの冷媒回路は、圧縮機11に吸入される冷媒を室外熱交換器16と室内熱交換器(具体的には、室内蒸発器26)との双方に流通させる複合熱交換器モードの冷媒回路であると表現することもできる。
Further, as described above, the cooling mode refrigerant circuit, the heating mode refrigerant circuit, and the first dehumidification mode refrigerant circuit all use the
本実施形態の車両用空調装置は、以上の如く作動するので、以下のような優れた効果を発揮することができる。 Since the vehicle air conditioner of this embodiment operates as described above, the following excellent effects can be exhibited.
まず、制御ステップS11(具体的には、ステップS115)にて説明したように、吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードである場合、すなわち乗員が防曇モードを要求した場合には、窓ガラスの防曇を行う緊急性が高いと判断し、外気温Tamが低い(窓曇りが解消し難い)ときに圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(外気温)を大きくしている。これにより、圧縮機11の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。
First, as described in the control step S11 (specifically, step S115), when the outlet mode is the manual defroster mode or the manual foot defroster mode, that is, when the occupant requests the anti-fogging mode, It is judged that the urgency to prevent the window glass from being fogged is high, and when the outside air temperature Tam is low (window fogging is difficult to eliminate), the upper limit value correction amount f1 (outside air temperature) of the
一方、制御ステップS116にて説明したように、吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードでない場合、すなわち乗員が防曇モードを要求しない場合には、窓ガラスの防曇を行う緊急性が低いと判断して、圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(外気温)を0としている。これにより、圧縮機11の冷媒吐出能力の上限値IVOmaxを増加させないので、圧縮機11の消費動力の増加を抑制することができる。
On the other hand, as explained in the control step S116, when the outlet mode is not the manual defroster mode or the manual foot defroster mode, that is, when the occupant does not request the antifogging mode, there is an urgency to defrost the window glass. It is determined that the value is low, and the upper limit correction amount f1 (outside temperature) of the rotation speed of the
したがって、車両用空調装置全体としてのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、窓ガラスの防曇性を向上することが可能となる。 Therefore, it is possible to improve the antifogging property of the window glass while suppressing an increase in energy consumption as the entire vehicle air conditioner.
また、図10より明らかなように、制御ステップS115は運転モードがエコノミーモードもしくは静音モードであっても実行される。したがって、乗員によってエコノミースイッチまたは静音スイッチが投入されている場合でも、除湿の必要性が高い防曇モードにおいては、圧縮機11の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。したがって、乗員によってエコノミースイッチまたは静音スイッチが投入されている場合でも、窓ガラスの防曇性を確実に向上することが可能となる。
Further, as is clear from FIG. 10, the control step S115 is executed even when the operation mode is the economy mode or the silent mode. Therefore, even when the economy switch or the silent switch is turned on by the occupant, in the anti-fogging mode where the necessity of dehumidification is high, the air discharged toward the window glass is increased by increasing the refrigerant discharge capacity of the
また、制御ステップS7(具体的には、ステップS75)にて説明したように、吹出口モードがマニュアルデフロスタモードまたはマニュアルフットデフロスタモードである場合、すなわち乗員が防曇モードを要求した場合には、窓ガラスの防曇を行う緊急性が高いと判断し、外気温Tamが低い(窓曇りが解消し難い)ときにブロワモータ電圧補正量f(外気温)を大きくしている。これにより、送風機32の送風能力を増加させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気の風量を増大することができる。したがって、窓ガラスの防曇性をより向上することが可能となる。
Further, as described in the control step S7 (specifically, step S75), when the outlet mode is the manual defroster mode or the manual foot defroster mode, that is, when the occupant requests the anti-fogging mode, The blower motor voltage correction amount f (outside air temperature) is increased when the outside air temperature Tam is low (window fogging is difficult to eliminate) because it is determined that the urgency to prevent the window glass from fogging is high. Thereby, the ventilation capability of the
ところで、本実施形態では、冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての温度式膨張弁27を採用しているので、室内蒸発器26出口側冷媒の過熱度を所定の範囲に制御している。
By the way, in this embodiment, since the temperature
送風機32の送風能力が増加すると、空気側の吸熱量が増加して室内蒸発器26出口側冷媒の過熱度が上昇し易くなるものの、温度式膨張弁27では、過熱度が所定の範囲となるように当該温度式膨張弁27の開度が増加する。これにより、室内蒸発器26における冷媒蒸発温度が上昇し易くなる。このような室内蒸発器26における冷媒蒸発温度の上昇は、送風空気の除湿を行う際の妨げになる。
When the blowing capacity of the
これに対し、本実施形態では、さらに、圧縮機11の冷媒吐出能力を増加させているので、室内蒸発器26における冷媒蒸発温度を低下させることができる。このため、送風空気を効果的に除湿でき、窓ガラスの防曇性をより確実に向上することが可能となる。
On the other hand, in this embodiment, since the refrigerant discharge capacity of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図12、13に基づいて説明する。本実施形態では、上記第1実施形態に対して、圧縮機11および送風機32の制御態様を変更した例を説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment demonstrates the example which changed the control aspect of the
まず、図12を用いて、本実施形態の送風機32の制御態様について説明する。図12は、第1実施形態の図9に対応する制御フローを示すフローチャートである。まず、ステップS71では、第1実施形態と同様に、操作パネル60のオートスイッチが投入されているか否かが判定される。
First, the control aspect of the
ステップS71にてオートスイッチが投入されていないと判定された場合は、ステップS72へ進み、第1実施形態と同様に、操作パネル60の風量設定スイッチによって設定された乗員の所望の風量となるブロワモータ電圧が決定されて、ステップS8へ進む。一方、ステップS71にてオートスイッチが投入されていると判定された場合は、ステップS73へ進み、第1実施形態と同様に、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して、ステップS4で決定された目標吹出温度TAOに基づいて仮のブロワモータ電圧を決定する。
If it is determined in step S71 that the auto switch is not turned on, the process proceeds to step S72, and the blower motor that has the desired air volume of the occupant set by the air volume setting switch of the
次のステップS741では、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが予め定めた基準湿度(例えば80%)を上回っているか否かを判定する。ステップS741にて窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度を上回っていると判定された場合は、ステップS751へ進む。 In the next step S741, it is determined whether or not the relative humidity RHW near the window glass surface exceeds a predetermined reference humidity (for example, 80%). If it is determined in step S741 that the relative humidity RHW near the window glass surface exceeds the reference humidity, the process proceeds to step S751.
ステップS751では、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWに応じてブロワモータ電圧を調整するためのブロワモータ電圧補正量f(RHW)を決定し、ステップS771へ進む。
In step S751, a blower motor voltage correction amount f (RHW) for adjusting the blower motor voltage according to the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface is determined with reference to a control map stored in the air
具体的には、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWの増加に応じて、ブロワモータ電圧補正量f(RHW)が段階的(ステップ的)に増加するようにしている。すなわち、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが上昇する湿度上昇過程において、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが所定湿度(本実施形態では2.5%)上昇する毎に補正量f(RHW)を所定値(本実施形態では1)増加させている。一方、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが低下する湿度低下過程において、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが所定湿度(本実施形態では2.5%)低下する毎に補正量f(RHW)を所定値(本実施形態では1)減少させている。 Specifically, the blower motor voltage correction amount f (RHW) is increased stepwise as the relative humidity RHW near the window glass surface increases. That is, in the humidity increasing process in which the relative humidity RHW near the window glass surface increases, the correction amount f (RHW) is increased every time the relative humidity RHW near the window glass surface increases by a predetermined humidity (2.5% in the present embodiment). The predetermined value (1 in this embodiment) is increased. On the other hand, in the humidity reduction process in which the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface decreases, the correction amount f (RHW) is reduced every time the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface decreases by a predetermined humidity (2.5% in this embodiment). The predetermined value (1 in this embodiment) is decreased.
例えば、図12のステップS751中に示すように、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが上昇する湿度上昇過程では、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが87.5%よりも低ければ、補正量f(RHW)を最小の「0」に設定し、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが87.5%以上まで上昇すると補正量f(RHW)を「1」に変化させる。そして、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが2.5%上昇する毎に補正量f(RHW)を「1」分段階的に増加させる。窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが95%まで上昇すると、補正量f(RHW)を最大の「4」に設定する。 For example, as shown in step S751 of FIG. 12, in the humidity increase process in which the relative humidity RHW near the window glass surface increases, if the relative humidity RHW near the window glass surface is lower than 87.5%, the correction amount f When (RHW) is set to the minimum “0” and the relative humidity RHW near the window glass surface rises to 87.5% or more, the correction amount f (RHW) is changed to “1”. Then, every time the relative humidity RHW near the window glass surface increases by 2.5%, the correction amount f (RHW) is increased stepwise by “1”. When the relative humidity RHW near the window glass surface rises to 95%, the correction amount f (RHW) is set to the maximum “4”.
逆に、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが低下する湿度低下過程では、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが92.5%よりも高ければ、補正量f(RHW)を最大の「4」に設定し、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが92.5%以下まで低下すると補正量f(RHW)を「3」に変化させる。そして、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが2.5%低下する毎に補正量f(RHW)を「1」分段階的に減少させる。窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが85%まで低下すると、補正量f(RHW)を最低の「0」に設定する。 On the contrary, in the humidity decreasing process in which the relative humidity RHW near the window glass surface is decreased, if the relative humidity RHW near the window glass surface is higher than 92.5%, the correction amount f (RHW) is set to the maximum “4”. When the relative humidity RHW near the window glass surface is reduced to 92.5% or less, the correction amount f (RHW) is changed to “3”. Then, every time the relative humidity RHW near the window glass surface decreases by 2.5%, the correction amount f (RHW) is decreased stepwise by “1”. When the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface decreases to 85%, the correction amount f (RHW) is set to the lowest “0”.
また、本実施形態では、所定の補正量f(RHW)から一段補正量を下げる際の湿度(第1閾値)と、所定の補正量f(RHW)から一段補正量を上げる際の湿度(第2閾値)とに差(ヒステリシス域)を設けている。つまり、湿度上昇過程において、第1閾値を上回った際に補正量f(RHW)を一段高くし、第1閾値よりも高い値に設定された第2閾値を下回った際に補正量f(RHW)を一段低くするようにしている。これにより、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWの一時的な変動によって、補正量f(RHW)が頻繁に変化してしまうことを抑制している。 In this embodiment, the humidity (first threshold) when lowering the first correction amount from the predetermined correction amount f (RHW) and the humidity (first threshold) when increasing the first correction amount from the predetermined correction amount f (RHW). 2 threshold) is provided with a difference (hysteresis region). That is, in the humidity increase process, the correction amount f (RHW) is increased by one step when the first threshold value is exceeded, and the correction amount f (RHW) when the second threshold value is set higher than the first threshold value. ) Is further lowered. Thereby, it is suppressed that the correction amount f (RHW) changes frequently by the temporary fluctuation | variation of the relative humidity RHW near the window-glass surface.
このステップS751では、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが低い、すなわち窓曇りが発生し易い場合に、ブロワモータ電圧補正量f(RHW)を大きくすることで、ブロワモータ電圧を高くし、デフロスタ吹出口から吹き出される空気の風量を増加させることができる。したがって、車両フロント窓ガラスの防曇を確実に行うことができる。 In this step S751, when the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface is low, that is, window fogging is likely to occur, the blower motor voltage correction amount f (RHW) is increased to increase the blower motor voltage, and from the defroster outlet. The air volume of the blown air can be increased. Therefore, the vehicle front window glass can be reliably anti-fogged.
一方、ステップS741にて窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度を上回っていないと判定された場合は、ブロワモータ電圧補正量f(窓ガラス表面湿度)を「0」に決定し、ステップS771へ進む。 On the other hand, if it is determined in step S741 that the relative humidity RHW near the window glass surface does not exceed the reference humidity, the blower motor voltage correction amount f (window glass surface humidity) is determined to be “0”, and the process proceeds to step S771. move on.
続くステップS771では、ステップS73にて決定された仮のブロワモータ電圧にブロワモータ電圧補正量f(RHW)を加えた値と最低電圧(本実施形態では3V)とを比較して、大きい方の値を算出するとともに、当該大きい方の値と最大電圧(本実施形態では12V)とを比較して、小さい方の値を、ブロワモータ電圧と決定して、ステップS8へ進む。 In subsequent step S771, the value obtained by adding the blower motor voltage correction amount f (RHW) to the temporary blower motor voltage determined in step S73 is compared with the lowest voltage (3 V in this embodiment), and the larger value is determined. While calculating, the larger value is compared with the maximum voltage (12 V in the present embodiment), the smaller value is determined as the blower motor voltage, and the process proceeds to step S8.
次に、図13を用いて、本実施形態の圧縮機11の制御態様について説明する。図13は、第1実施形態の図10に対応する制御フローを示すフローチャートである。まず、ステップS111およびS112では、第1実施形態と同様に、それぞれ冷房モードにおける圧縮機11の回転数の変化量Δf_Cおよび暖房モード、第1除湿モードおよび第2除湿モードにおける圧縮機11の回転数の変化量Δf_Hが決定される。
Next, the control aspect of the
続くステップS113では、第1実施形態と同様に、圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’を、車速センサの検出値に基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して決定して、ステップS1141へ進む。
In the subsequent step S113, as in the first embodiment, the temporary upper limit value IVOmax ′ of the rotation speed of the
次のステップS1141では、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが予め定めた基準湿度(例えば80%)を上回っているか否かを判定する。ステップS741にて窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度を上回っていると判定された場合は、ステップS1151へ進む。 In the next step S1141, it is determined whether or not the relative humidity RHW near the window glass surface exceeds a predetermined reference humidity (for example, 80%). If it is determined in step S741 that the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface exceeds the reference humidity, the process proceeds to step S1151.
ステップS1151では、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWに応じて圧縮機11の回転数の上限値を調整するための圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(RHW)を決定し、ステップS1191へ進む。
In step S1151, with reference to the control map stored in the air
具体的には、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWの増加に応じて、上限値補正量f1(RHW)が段階的(ステップ的)に増加するようにしている。すなわち、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが上昇する湿度上昇過程において、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが所定湿度(本実施形態では2.5%)上昇する毎に補正量f1(RHW)を所定回転数(本実施形態では300)増加させている。一方、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが低下する湿度低下過程において、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが所定湿度(本実施形態では2.5%)低下する毎に補正量f1(RHW)を所定値(本実施形態では300)減少させている。 Specifically, the upper limit correction amount f1 (RHW) is increased stepwise as the relative humidity RHW near the window glass surface increases. That is, in the humidity increasing process in which the relative humidity RHW near the window glass surface increases, the correction amount f1 (RHW) is increased every time the relative humidity RHW near the window glass surface increases by a predetermined humidity (2.5% in this embodiment). The predetermined number of rotations (300 in the present embodiment) is increased. On the other hand, in the humidity lowering process in which the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface decreases, the correction amount f1 (RHW) is reduced every time the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface decreases by a predetermined humidity (2.5% in this embodiment). The predetermined value (300 in this embodiment) is decreased.
例えば、図13のステップS1151中に示すように、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが上昇する湿度上昇過程では、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが87.5%よりも低ければ、補正量f1(RHW)を最小の「0」に設定し、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが87.5%以上まで上昇すると補正量f1(RHW)を「300」に変化させる。そして、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが2.5%上昇する毎に補正量f(RHW)を「300」分段階的に増加させる。窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが95%まで上昇すると、補正量f1(RHW)を最大の「1200」に設定する。 For example, as shown in step S1151 of FIG. 13, in the humidity increasing process in which the relative humidity RHW near the window glass surface increases, if the relative humidity RHW near the window glass surface is lower than 87.5%, the correction amount f1. When (RHW) is set to the minimum “0” and the relative humidity RHW near the window glass surface rises to 87.5% or more, the correction amount f1 (RHW) is changed to “300”. Then, every time the relative humidity RHW near the window glass surface rises by 2.5%, the correction amount f (RHW) is increased stepwise by “300”. When the relative humidity RHW near the window glass surface rises to 95%, the correction amount f1 (RHW) is set to the maximum “1200”.
逆に、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが低下する湿度低下過程では、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが92.5%よりも高ければ、補正量f1(RHW)を最大の「1200」に設定し、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが92.5%以下まで低下すると補正量f1(RHW)を「900」に変化させる。そして、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが2.5%低下する毎に補正量f1(RHW)を「300」分段階的に減少させる。窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが85%まで低下すると、補正量f1(RHW)を最低の「0」に設定する。 On the contrary, in the humidity reduction process in which the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface decreases, if the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface is higher than 92.5%, the correction amount f1 (RHW) is maximized to “1200”. When the relative humidity RHW near the window glass surface is reduced to 92.5% or less, the correction amount f1 (RHW) is changed to “900”. Then, every time the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface decreases by 2.5%, the correction amount f1 (RHW) is decreased stepwise by “300”. When the relative humidity RHW near the window glass surface decreases to 85%, the correction amount f1 (RHW) is set to the lowest “0”.
また、本実施形態では、所定の補正量f1(RHW)から一段補正量を下げる際の湿度(第1閾値)と、所定の補正量f1(RHW)から一段補正量を上げる際の湿度(第2閾値)とに差(ヒステリシス域)を設けている。つまり、湿度上昇過程において、第1閾値を上回った際に補正量f(RHW)を一段高くし、第1閾値よりも高い値に設定された第2閾値を下回った際に補正量f(RHW)を一段低くするようにしている。これにより、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWの一時的な変動によって、補正量f1(RHW)が頻繁に変化してしまうことを抑制している。 In the present embodiment, the humidity (first threshold value) when lowering the first correction amount from the predetermined correction amount f1 (RHW) and the humidity (first threshold value) when increasing the first correction amount from the predetermined correction amount f1 (RHW). 2 threshold) is provided with a difference (hysteresis region). That is, in the humidity increase process, the correction amount f (RHW) is increased by one step when the first threshold value is exceeded, and the correction amount f (RHW) when the second threshold value is set higher than the first threshold value. ) Is further lowered. Thereby, it is suppressed that the correction amount f1 (RHW) changes frequently by the temporary fluctuation | variation of the relative humidity RHW near the window-glass surface.
これにより、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度より高い、すなわち窓曇りが発生し易い場合に、圧縮機11の回転数の上限値f1(外気温)を大きくすることで、圧縮機11の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。したがって、車両フロント窓ガラスの防曇を確実に行うことができる。
Thereby, when the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface is higher than the reference humidity, that is, when window fogging is likely to occur, the upper limit f1 (outside temperature) of the rotation speed of the
一方、ステップS1141にて窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度を上回っていないと判定された場合は、ステップS1161へ進み、圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(RHW)を「0」に決定し、ステップS117へ進む。
On the other hand, when it is determined in step S1141 that the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface does not exceed the reference humidity, the process proceeds to step S1161, and the upper limit value correction amount f1 (RHW) of the rotational speed of the
ステップS117では、第1実施形態と同様に、現在の車両用空調装置1の運転モードがエコノミーモードもしくは静音モードであるか否かを判定する。ステップS117にて現在の車両用空調装置1の運転モードがエコノミーモードもしくは静音モードであると判定された場合は、ステップS118へ進み、第1実施形態と同様に、圧縮機の回転数の仮の上限値IVOmax’を、車速センサの検出値に基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して決定して、ステップS1191へ進む。このステップS118では、ステップS113と同様に、車速センサの検出値の増加に応じて、圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’が段階的(ステップ的)に増加するようにしている。
In step S117, as in the first embodiment, it is determined whether or not the current operation mode of the
ここで、図13の制御ステップS113、S118から明らかなように、ステップS118では、ステップS113と同様に、車速に応じて圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’を決定しているものの、いずれの決定値についても、ステップS113で決定される値よりも小さく決定される。換言すると、本実施形態における圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’は、ユーザが車両用空調装置1の省動力化を望むエコノミーモード時もしくはユーザが車両用空調装置1の低騒音化を望む静音モード時には、エコノミーモードまたは静音モード以外の空調時よりも、圧縮機11の回転数(冷媒吐出能力)が低下するように決定される。
Here, as is apparent from the control steps S113 and S118 of FIG. 13, in step S118, the temporary upper limit value IVOmax ′ of the rotational speed of the
一方、ステップS117にて現在の車両用空調装置1の運転モードがエコノミーモードもしくは静音モードでないと判定された場合は、ステップS1191へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S117 that the current operation mode of the
ステップS1191では、ステップS113、S118にて決定された圧縮機11の回転数の仮の上限値IVOmax’に、ステップS1151、S1161にて決定された上限値補正量f1(RHW)を加えた値を、圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxと決定した後、ステップS1110〜S1113を経て、今回の圧縮機回転数fnが決定され、ステップS12へ進む。
In step S1191, a value obtained by adding the upper limit correction amount f1 (RHW) determined in steps S1151 and S1161 to the temporary upper limit value IVOmax ′ of the rotation speed of the
その他の車両用空調装置1の構成および作動は、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置1によれば、制御ステップS1151にて説明したように、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度より高い場合には、窓曇りが発生し易いと判断し、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWの増加に応じて、圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(RHW)を段階的(ステップ的)に増加させている。これにより、圧縮機11の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。
Other configurations and operations of the
一方、制御ステップS1161にて説明したように、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度以下の場合には、窓曇りが発生し難く窓ガラスの防曇を行う必要性が低いと判断して、圧縮機11の回転数の上限値補正量f1(RHW)を0としている。これにより、圧縮機11の冷媒吐出能力の上限値IVOmaxを増加させないので、圧縮機11の消費動力の増加を抑制することができる。
On the other hand, as explained in the control step S1161, when the relative humidity RHW in the vicinity of the window glass surface is equal to or lower than the reference humidity, it is determined that the window fog hardly occurs and the necessity for performing the fog prevention of the window glass is low. The upper limit correction amount f1 (RHW) of the rotation speed of the
したがって、車両用空調装置全体としてのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、窓ガラスの防曇性を向上することが可能となる。 Therefore, it is possible to improve the antifogging property of the window glass while suppressing an increase in energy consumption as the entire vehicle air conditioner.
また、図13より明らかなように、制御ステップS1151は運転モードがエコノミーモードもしくは静音モードであっても実行される。したがって、乗員によってエコノミースイッチまたは静音スイッチが投入されている場合でも、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度より高く防曇の必要性が高いときは、圧縮機11の冷媒吐出能力を上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。したがって、乗員によってエコノミースイッチまたは静音スイッチが投入されている場合でも、窓ガラスの防曇性を確実に向上することが可能となる。
As is apparent from FIG. 13, the control step S1151 is executed even when the operation mode is the economy mode or the silent mode. Therefore, even when the economy switch or the silent switch is turned on by the occupant, if the relative humidity RHW near the window glass surface is higher than the reference humidity and the necessity of anti-fogging is high, the refrigerant discharge capacity of the
また、制御ステップS7(具体的には、ステップS751)にて説明したように、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが基準湿度より高い場合、すなわち窓曇りが発生し易いと判断し、窓ガラス表面近傍の相対湿度RHWが高いときにブロワモータ電圧補正量f(RHW)を大きくしている。これにより、送風機32の送風能力を増加させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気の風量を増大することができる。したがって、窓ガラスの防曇性をより向上することが可能となる。
Further, as described in the control step S7 (specifically, step S751), when the relative humidity RHW near the window glass surface is higher than the reference humidity, that is, it is determined that window fogging is likely to occur, and the window glass surface When the nearby relative humidity RHW is high, the blower motor voltage correction amount f (RHW) is increased. Thereby, the ventilation capability of the
(第3実施形態)
上述の各実施形態では、冷房モード、暖房モード、第1除湿モードおよび第2除湿モードの冷媒回路を切替可能に構成された冷凍サイクル10を採用した例を説明したが、本実施形態では、図14に示すように、冷媒回路の切替機能を有していない冷凍サイクル10を採用している。
(Third embodiment)
In each of the above-described embodiments, an example has been described in which the
具体的には、本実施形態の冷凍サイクル10は、圧縮機11、室外熱交換器16、温度式膨張弁27、室内蒸発器26をこの順で環状に接続したもので、送風機車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。つまり、上述の各実施形態における冷房モードを実現可能に構成されている。
Specifically, the
従って、本実施形態の冷凍サイクル10では、冷媒回路切替手段である各電磁弁13〜24は廃止されている。さらに、圧縮機11の冷媒吸入口に接続されたアキュムレータ29を廃止して、室外熱交換器16流出冷媒の気液を分離して余剰冷媒を蓄える高圧側気液分離器であるレシーバ29aを設けている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
Therefore, in the refrigerating
さらに、本実施形態の作動は、基本的に第1実施形態の図7に示す制御フローに基づいて実行されるが、本実施形態では、冷媒回路切替手段である各電磁弁13〜24が廃止されているので、ステップS6、S13等の冷媒回路の切り替えに関する制御は廃止されている。また、例えば、第1実施形態の図10のS112等の冷房モード以外の運転モードに関する制御も廃止されている。
Furthermore, the operation of this embodiment is basically executed based on the control flow shown in FIG. 7 of the first embodiment, but in this embodiment, the
さらに、例えば、第1実施形態の図11の制御ステップS1110等に示す、運転モードが冷房モードであるか否かの判定は実施されない。具体的には、図11の制御ステップS1110等は廃止してもよいし、ステップS1110の判定時に、常時、冷房モードであると判定されるようにすればよい。 Further, for example, the determination as to whether or not the operation mode is the cooling mode shown in the control step S1110 in FIG. 11 of the first embodiment is not performed. Specifically, the control step S1110 and the like in FIG. 11 may be abolished, or it may be determined that the cooling mode is always performed at the time of the determination in step S1110.
従って、本実施形態のように、送風機車室内へ送風される送風空気を冷却する冷房モードを実現する機能に特化された冷凍サイクル10を採用する車両用空調装置1であっても、上述の各実施形態に記載された制御態様を適用することで、上述の各実施形態に記載された効果を得ることができる。
Therefore, even if it is the
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
(1)上述の第1実施形態では、制御ステップS114、S115において、吹出口モードがマニュアルフットモードまたはマニュアルフットデフロスタモードである場合に、圧縮機11の冷媒吐出能力を増加させた例を説明したが、これに限らず、少なくともデフロスタ吹出口から送風空気を吹き出す吹出口モード(デフロスタモードまたはフットデフロスタモード)である場合に、圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxを増加させてもよい。
(1) In the first embodiment described above, in the control steps S114 and S115, the example in which the refrigerant discharge capacity of the
この場合、吹出口モード切替スイッチが投入されて防曇モード要求信号が出力されたことによって防曇モードに切り替えた際に、防曇モード要求信号が出力されたことによらず防曇モードに切り替えた際よりも、圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxの増加度合を高くしてもよい。
In this case, when switching to the anti-fogging mode by turning on the air outlet mode switch and outputting the anti-fogging mode request signal, the mode is switched to the anti-fogging mode regardless of the output of the anti-fogging mode request signal. The increase degree of the upper limit value IVOmax of the rotation speed of the
これによれば、乗員により吹出口モード切替スイッチが投入されたことにより吹出口モードが防曇モードに切り替わったとき、すなわち窓ガラスの防曇を行う緊急性が高い場合に、圧縮機11の冷媒吐出能力を、乗員が防曇モードを要求しないときよりも上昇させて、窓ガラスに向けて吹き出される空気を除湿することができる。一方、乗員により防曇モード手段が投入されたことによらず防曇モードに切り替わったとき、すなわち窓ガラスの防曇を行う緊急性が低い場合には、圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxの増加度合いを低下させるので、圧縮機11の消費動力の増加を抑制することができる。したがって、車両用空調装置全体としてのエネルギ消費量の増大を抑制しつつ、窓ガラスの防曇性を向上することが可能となる。
According to this, when the air outlet mode is switched to the anti-fogging mode due to the introduction of the air outlet mode changeover switch by the occupant, that is, when the urgency of anti-fogging the window glass is high, the refrigerant of the
(2)上述の第1、第2実施形態では、冷媒回路を切り替えることによって車室内へ送風される送風空気を加熱あるいは冷却する冷凍サイクル10を採用し、第5実施形態では、送風空気を冷却する冷凍サイクル10を採用した例を説明したが、もちろん、圧縮機11吐出冷媒を放熱させる放熱器を室内熱交換器として、冷媒を蒸発させる蒸発器を室外熱交換器として送風空気を加熱するヒートポンプサイクルを採用してもよい。
(2) In the first and second embodiments described above, the
(3)上述の各実施形態では、本発明の車両用空調装置1を、プラグインハイブリッド車両の車両走行用の駆動力について詳細を述べていないが、本発明の車両用空調装置1は、エンジンEGおよび走行用電動モータの双方から直接駆動力を得て走行可能な、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両に適用してもよいし、エンジンEGを発電機80の駆動源として用い、発電された電力をバッテリ81に蓄え、さらに、バッテリ81に蓄えられた電力を供給されることによって作動する走行用電動モータから駆動力を得て走行する、いわゆるシリアル型のハイブリッド車両に適用してもよい。
(3) In each of the above-described embodiments, the
また、本発明の車両用空調装置1を、エンジンEGを備えることなく車両走行用の駆動力を走行用電動モータのみから得る電気自動車に適用してもよい。
Moreover, you may apply the
10 冷凍サイクル
11 圧縮機
32 送風機
50a 吐出能力制御手段
50b 送風能力制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記圧縮機(11)の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段(50a)と、
前記冷媒吐出能力の上限値(IVOmax)を決定する上限値決定手段(S119)と、
少なくとも車両窓ガラス内側面に向けて前記送風空気を吹き出すデフロスタ吹出口を含む複数の吹出口から吹き出される風量割合を切り替えることで、複数の吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段とを備え、
前記吐出能力制御手段(50a)は、前記吹出口モード切替手段が前記吹出口モードを少なくとも前記デフロスタ吹出口から前記送風空気を吹き出す防曇モードに切り替えた際に、前記上限値決定手段(S119)によって決定された前記上限値(IVOmax)を増加させることを特徴とする車両用空調装置。 A vapor compression refrigeration cycle (10) that includes a compressor (11) that compresses and discharges refrigerant and adjusts the temperature of the blown air that is blown into the vehicle interior;
Discharge capacity control means (50a) for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor (11);
Upper limit determination means (S119) for determining an upper limit (IVOmax) of the refrigerant discharge capacity;
A blower outlet mode switching means for switching a plurality of blower outlet modes by switching the air volume ratio blown from a plurality of blower outlets including a defroster blower outlet that blows out the blown air toward at least the vehicle window glass inner surface,
The discharge capacity control means (50a), when the air outlet mode switching means switches the air outlet mode to at least the anti-fogging mode in which the blown air is blown out from the defroster air outlet, the upper limit value determining means (S119). The vehicle air conditioner is characterized in that the upper limit value (IVOmax) determined by the above is increased.
前記吐出能力制御手段(50a)は、前記防曇モード要求信号が出力された際に、前記上限値決定手段(S119)によって決定された前記上限値(IVOmax)を増加させることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。 Furthermore, an anti-fogging mode requesting means for outputting an anti-fogging mode request signal for requesting execution of the anti-fogging mode by the operation of a passenger
The discharge capacity control means (50a) increases the upper limit value (IVOmax) determined by the upper limit value determination means (S119) when the anti-fogging mode request signal is output. Item 2. The vehicle air conditioner according to Item 1.
前記吐出能力制御手段(50a)は、前記吹出口モード切替手段が前記防曇モード要求信号が出力されたことによって前記防曇モードに切り替えた際に、前記防曇モード要求信号が出力されたことによらず前記防曇モードに切り替えた際よりも、前記上限値(IVOmax)の増加度合を高くすることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。 Furthermore, an anti-fogging mode requesting means for outputting an anti-fogging mode request signal for requesting execution of the anti-fogging mode by the operation of a passenger
The discharge capacity control means (50a) outputs the anti-fogging mode request signal when the outlet mode switching means switches to the anti-fogging mode when the anti-fogging mode request signal is output. 2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the increase degree of the upper limit value (IVOmax) is made higher than when the mode is switched to the anti-fogging mode.
前記送風能力制御手段(50b)は、前記吹出口モード切替手段が前記吹出口モードを前記防曇モードに切り替えた際に、前記送風能力を増加させることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 Furthermore, it comprises a blowing capacity control means (50b) for controlling the blowing capacity of the blower (32),
The air blowing capacity control means (50b) increases the air blowing capacity when the air outlet mode switching means switches the air outlet mode to the anti-fogging mode. The vehicle air conditioner according to claim 1.
前記吐出能力制御手段(50a)は、前記省動力化要求手段によって前記省動力化要求信号が出力されている場合であっても、前記吹出口モード切替手段が前記吹出口モードを前記防曇モードに切り替えた際には、前記上限値決定手段(S119)によって決定された前記上限値(IVOmax)を増加させることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。 Furthermore, it comprises a power saving request means for outputting a power saving request signal for requesting power saving of at least the power required for air conditioning in the passenger compartment by the operation of the passenger,
The discharge capacity control means (50a) is configured so that the air outlet mode switching means changes the air outlet mode to the anti-fogging mode even when the power saving request signal is output by the power saving request means. 2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the upper limit value (IVOmax) determined by the upper limit value determining means (S <b> 119) is increased when the mode is switched.
前記圧縮機(11)の冷媒吐出能力を制御する吐出能力制御手段(50a)と、
車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)を検出する湿度検出手段(58)とを備え、
前記吐出能力制御手段(50a)は、前記車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が予め定めた基準湿度以上となった際に、前記冷媒吐出能力を増加させることを特徴とする車両用空調装置。 A vapor compression refrigeration cycle that has a blower (32) that blows air into the passenger compartment and a compressor (11) that compresses and discharges refrigerant and adjusts the temperature of the blown air blown by the blower (32). (10) and
Discharge capacity control means (50a) for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor (11);
A humidity detecting means (58) for detecting the humidity (RHW) near the surface of the vehicle window glass,
The vehicle air conditioner characterized in that the discharge capacity control means (50a) increases the refrigerant discharge capacity when the humidity (RHW) in the vicinity of the vehicle window glass surface exceeds a predetermined reference humidity. .
前記送風能力制御手段(50b)は、前記車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が前記基準湿度以上となった際に、前記送風能力を増加させることを特徴とする請求項6に記載の車両用空調装置 Furthermore, it comprises a blowing capacity control means (50b) for controlling the blowing capacity of the blower (32),
The vehicle according to claim 6, wherein the air blowing capacity control means (50b) increases the air blowing capacity when a humidity (RHW) in the vicinity of the surface of the vehicle window glass is equal to or higher than the reference humidity. Air conditioner
前記吐出能力制御手段(50a)は、前記省動力化要求手段によって前記省動力化要求信号が出力されている場合であっても、前記車両窓ガラス表面近傍の湿度(RHW)が前記基準湿度以上となった際には、前記冷媒吐出能力を増加させることを特徴とする請求項6に記載の車両用空調装置。 Furthermore, it comprises a power saving request means for outputting a power saving request signal for requesting power saving of at least the power required for air conditioning in the passenger compartment by the operation of the passenger,
In the discharge capacity control means (50a), even when the power saving request signal is output by the power saving request means, the humidity (RHW) in the vicinity of the surface of the vehicle window glass is equal to or higher than the reference humidity. The vehicle air conditioner according to claim 6, wherein the refrigerant discharge capacity is increased when it becomes.
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