JP2014054932A - Vehicle air conditioner - Google Patents

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Terukazu Higuchi
輝一 樋口
Yoshinobu Yanagimachi
柳町  佳宣
Yasuhiro Yokoo
康弘 横尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure providing satisfactory feeling of air conditioning in a bi-level mode.SOLUTION: If heating means 13 operates to heat sent air and air-outlet-mode switching means 38b and 38c operate to set a vehicle air conditioner into a bi-level mode for discharging the sent air from both a face opening hole 37b and a foot opening hole 37c, then inner/external-air-introduction-rate determination means S7 determines an external air introduction rate as 50% or more, air-mix-door opening-degree determination means S9 determines an air-mix-door target opening degree SW on the basis of an upstream air temperature Tam that is a temperature of the air upstream of the heating means 13, and heating-means-temperature determination means S10 determines a heating-means target temperature TAVO on the basis of the air-mix-door target opening degree SW and a target blowout temperature TAO.

Description

本発明は、車両用空調装置に関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioner.

従来、エンジン廃熱以外を送風空気の加熱用熱源とする車両用空調装置が特許文献1に記載されている。この従来技術では、車室内の上方側および下方側に空気を吹き出すバイレベルモードが選定された場合、空気を加熱する加熱器の温度を、車室内に吹き出す空気の目標温度より高くし、加熱器を通過した温風を車室内の上方側へ吹き出し、加熱器を迂回した冷風を車室内の下方側へ吹き出す。   Conventionally, Patent Document 1 describes a vehicle air conditioner that uses a heat source for heating blown air other than engine waste heat. In this prior art, when the bi-level mode for blowing air to the upper side and the lower side of the vehicle interior is selected, the temperature of the heater for heating the air is set higher than the target temperature of the air to be blown into the vehicle interior. The warm air that has passed through is blown out upward in the passenger compartment, and the cool air that bypasses the heater is blown out downward in the passenger compartment.

これにより、上方側に吹き出す空気の温度を、下方側に吹き出す空気の温度に比べて低くして、乗員に良好な空調感を与えることができる。   Thereby, the temperature of the air blown upward can be made lower than the temperature of the air blown downward, and a good air conditioning feeling can be given to the occupant.

特許第4013717号公報Japanese Patent No. 4013717

しかしながら、上記従来技術によると、加熱器を通過した温風と加熱器を迂回した冷風との風量割合を調整するエアミックスドアの開度が、目標吹出温度TAOと加熱器温度とに基づいて決定されるので、エアミックスドアの開度によっては、上方側に吹き出す空気の温度が快適温度にならない可能性がある。   However, according to the above prior art, the opening degree of the air mix door that adjusts the air volume ratio between the hot air that has passed through the heater and the cold air that has bypassed the heater is determined based on the target blowing temperature TAO and the heater temperature. Therefore, depending on the opening degree of the air mix door, the temperature of the air blown upward may not be a comfortable temperature.

特に、ヒートポンプサイクルの室内凝縮器で送風空気を加熱するように構成された車両用空調装置においては、バイレベルモードの場合、送風空気を冷却する室内蒸発器に冷媒を流さないので、室内蒸発器で送風空気が冷却されず、その結果、上方側に吹き出す空気の温度が快適温度になりにくい。上方側に吹き出す空気の温度を快適温度にしようとすれば、下方側に吹き出す空気の温度が快適温度になりにくくなるので、制御ハンチングが起こりやすくなる。   In particular, in the vehicle air conditioner configured to heat the blown air with the indoor condenser of the heat pump cycle, in the bi-level mode, the refrigerant does not flow through the indoor evaporator that cools the blown air. As a result, the blown air is not cooled, and as a result, the temperature of the air blown upward is less likely to be a comfortable temperature. If the temperature of the air blown upward is set to a comfortable temperature, the temperature of the air blown downward is less likely to become a comfortable temperature, and control hunting is likely to occur.

本発明は上記点に鑑みて、バイレベルモード時に良好な空調感を確実に与えることの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 give a favorable air-conditioning feeling reliably at the time of bilevel mode 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、
送風空気が流れる空気通路を形成し、送風空気を乗員の上半身に向けて吹き出すフェイス開口穴(37b)、および送風空気を乗員の足元に向けて吹き出すフット開口穴(37c)が設けられたケーシング(31)と、
空気通路へ内気と外気とを切り替え導入する内外気切替手段(33)と、
空気通路を流れる送風空気を加熱する加熱手段(13、21、22)と、
加熱手段(13、21、22)の加熱能力を制御する加熱能力制御手段(50b、50c)と、
加熱手段(13、21、22)を通過する送風空気と、加熱手段(13、21、22)を迂回する送風空気との風量割合を調整するエアミックスドア(34)と、
フェイス開口穴(37b)およびフット開口穴(37c)からの送風空気の吹出状態を切り替える吹出口モード切替手段(38b、38c)と、
内外気切替手段(33)による内気と外気との導入割合を決定する内外気導入割合決定手段(S7)と、
エアミックスドア(34)の目標開度であるエアミックスドア目標開度(SW)を決定するエアミックスドア開度決定手段(S9)と、
車室内へ吹き出される送風空気の目標温度である目標吹出温度(TAO)を空調負荷に応じて決定する目標吹出温度決定手段(S4)と、
加熱手段(13、21、22)の目標温度である加熱手段目標温度(TAVO)を決定する加熱手段温度決定手段(S10)とを備え、
フェイス開口穴(37b)は、ケーシング(31)のうち、加熱手段(13、21、22)を迂回した送風空気が流れる側の部位に形成され、
フット開口穴(37c)は、ケーシング(31)のうち、加熱手段(13、21、22)を通過した送風空気が流れる側の部位に形成され、
送風空気が加熱されるように加熱手段(13、21、22)が作動し、かつフェイス開口穴(37b)およびフット開口穴(37c)の両方から送風空気を吹き出すバイレベルモードになるように吹出口モード切替手段(38b、38c)が作動している場合、
内外気導入割合決定手段(S7)は、外気の導入割合を50%以上に決定し、
エアミックスドア開度決定手段(S9)は、加熱手段(13、21、22)よりも上流側の空気の温度である上流側空気温度(Tam、TE)に基づいてエアミックスドア目標開度(SW)を決定し、
加熱手段温度決定手段(S10)は、エアミックスドア目標開度(SW)と目標吹出温度(TAO)とに基づいて加熱手段目標温度(TAVO)を決定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1,
A casing provided with a face opening hole (37b) that forms an air passage through which the blowing air flows and blows the blowing air toward the upper body of the occupant, and a foot opening hole (37c) that blows the blowing air toward the feet of the occupant ( 31) and
Inside / outside air switching means (33) for switching and introducing inside air and outside air into the air passage;
Heating means (13, 21, 22) for heating the blown air flowing through the air passage;
Heating capacity control means (50b, 50c) for controlling the heating capacity of the heating means (13, 21, 22);
An air mix door (34) for adjusting the air volume ratio between the blown air passing through the heating means (13, 21, 22) and the blown air bypassing the heating means (13, 21, 22);
Outlet mode switching means (38b, 38c) for switching the blowing state of the blown air from the face opening hole (37b) and the foot opening hole (37c);
Inside / outside air introduction ratio determining means (S7) for determining the introduction ratio between inside air and outside air by the inside / outside air switching means (33);
Air mix door opening determining means (S9) for determining an air mix door target opening (SW) which is a target opening of the air mix door (34);
Target blowing temperature determining means (S4) for determining a target blowing temperature (TAO), which is a target temperature of the blown air blown into the passenger compartment, according to the air conditioning load;
A heating means temperature determining means (S10) for determining a heating means target temperature (TAVO) which is a target temperature of the heating means (13, 21, 22),
The face opening hole (37b) is formed in a portion of the casing (31) on the side where the blown air that bypasses the heating means (13, 21, 22) flows,
The foot opening hole (37c) is formed in a portion of the casing (31) on the side where the blown air that has passed through the heating means (13, 21, 22) flows,
The heating means (13, 21, 22) is operated so that the blown air is heated, and the blower is set to a bi-level mode in which blown air is blown from both the face opening hole (37b) and the foot opening hole (37c). When the exit mode switching means (38b, 38c) is operating,
The inside / outside air introduction ratio determining means (S7) determines the outside air introduction ratio to be 50% or more,
The air mix door opening determining means (S9) is based on the upstream air temperature (Tam, TE), which is the temperature of the air upstream of the heating means (13, 21, 22). SW)
The heating means temperature determining means (S10) is characterized in that the heating means target temperature (TAVO) is determined based on the air mix door target opening degree (SW) and the target outlet temperature (TAO).

これによると、バイレベルモードでは、外気の導入割合を50%以上に決定するので、外気の導入割合を50%未満に決定する場合と比較して、フェイス開口穴(37b)を通じて乗員の上半身に向けて吹き出す送風空気(以下、フェイス吹出空気と言う。)における外気の割合を増加させることができ、ひいてはフェイス吹出空気の温度を低下させることができる。   According to this, in the bi-level mode, the introduction ratio of the outside air is determined to be 50% or more. The ratio of the outside air in the blown air blown out (hereinafter referred to as “face blown air”) can be increased, and the temperature of the face blown air can be lowered.

また、エアミックスドア目標開度(SW)を加熱手段(13、21、22)よりも上流側の空気の温度(TE、Tam)に基づいて決定するので、フェイス吹出空気が低めの温度となるようにエアミックスドア(34)の開度を調整することができる。   Further, since the air mix door target opening degree (SW) is determined based on the temperature (TE, Tam) of the air upstream of the heating means (13, 21, 22), the face blowing air becomes a lower temperature. Thus, the opening degree of the air mix door (34) can be adjusted.

また、エアミックスドア開度決定手段(S9)が決定したエアミックスドア目標開度(SW)と、目標吹出温度決定手段(S4)が決定した目標吹出温度(TAO)とに基づいて、加熱手段(13、21、22)の目標温度(TAVO)を決定するので、フット開口穴(37c)を通じて乗員の足元に向けて吹き出す送風空気が高めの温度となるように加熱手段(13、21、22)の温度を調整することができる。以上のことから、バイレベルモード時に良好な空調感を確実に与えることができる。   Further, based on the air mix door target opening (SW) determined by the air mix door opening determining means (S9) and the target blowing temperature (TAO) determined by the target blowing temperature determining means (S4), the heating means Since the target temperature (TAVO) of (13, 21, 22) is determined, the heating means (13, 21, 22) so that the blown air blown toward the feet of the occupant through the foot opening hole (37c) has a higher temperature. ) Temperature can be adjusted. From the above, it is possible to reliably give a good air conditioning feeling in the bi-level mode.

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.

第1実施形態の車両用空調装置の全体構成図である。It is a whole block diagram of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. 第1実施形態の車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric control part of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. 第1実施形態の車両用空調装置の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control processing of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. 第1実施形態において、運転モードを決定するための制御処理に用いられる制御特性図である。In a 1st embodiment, it is a control characteristic figure used for control processing for determining an operation mode. 第1実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、送風機電圧を決定するためのフローチャートである。It is a flowchart for determining an air blower voltage among the control processing of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. 第1実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、吸込口モードを決定するためのフローチャートである。It is a flowchart for deciding a suction port mode among control processing of the air-conditioner for vehicles of a 1st embodiment. 第1実施形態において、吹出口モードを決定するための制御処理に用いられる制御特性図である。In 1st Embodiment, it is a control characteristic figure used for the control process for determining a blower outlet mode. 第1実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、エアミックスドア開度を決定するためのフローチャートである。It is a flowchart for determining an air mix door opening degree among the control processing of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. 第1実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、圧縮機の回転数を決定するためのフローチャートである。It is a flowchart for determining the rotation speed of a compressor among the control processing of the vehicle air conditioner of 1st Embodiment. 第2実施形態の車両用空調装置の制御処理のうち、エアミックスドア開度を決定するためのフローチャートである。It is a flowchart for determining an air mix door opening degree among the control processing of the vehicle air conditioner of 2nd Embodiment.

(第1実施形態)
以下、図1〜図9により第1実施形態を説明する。本実施形態の車両用空調装置1は、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車に適用されている。この電気自動車では、車両停止時に外部電源(商用電源)から供給される電力を蓄電手段であるバッテリBに充電し、車両走行時にバッテリBに蓄えられた電力を走行用電動モータへ供給することによって走行する。
(First embodiment)
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. The vehicle air conditioner 1 of the present embodiment is applied to an electric vehicle that obtains a driving force for traveling from a traveling electric motor. In this electric vehicle, electric power supplied from an external power supply (commercial power supply) when the vehicle is stopped is charged in the battery B as the storage means, and electric power stored in the battery B is supplied to the electric motor for traveling when the vehicle travels. Run.

さらに、本実施形態の電気自動車では、バッテリBに蓄えられた電力(電気エネルギ)を、後述する空調制御装置50を介して車両用空調装置1の各種電動式構成機器へ供給することによって、車両用空調装置1を作動させている。換言すると、本実施形態の車両用空調装置1は、バッテリBに蓄えられた電力が供給されることによって作動する。   Furthermore, in the electric vehicle according to the present embodiment, the electric power (electric energy) stored in the battery B is supplied to various electric components of the vehicle air conditioner 1 through the air conditioning control device 50 described later, thereby The air conditioner 1 is operated. In other words, the vehicle air conditioner 1 according to the present embodiment operates when the electric power stored in the battery B is supplied.

次に、図1、図2を用いて車両用空調装置1の詳細構成を説明する。車両用空調装置1は、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ヒートポンプサイクル(蒸気圧縮式の冷凍サイクル)10、ヒートポンプサイクル10によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すための室内空調ユニット30、および車両用空調装置1の各種電動式の構成機器の作動を制御する空調制御装置50等を備えている。   Next, the detailed structure of the vehicle air conditioner 1 is demonstrated using FIG. 1, FIG. The vehicle air conditioner 1 includes a heat pump cycle (vapor compression refrigeration cycle) 10 as temperature adjusting means for adjusting the temperature of the blown air blown into the vehicle interior, and the blown air adjusted in temperature by the heat pump cycle 10 in the vehicle interior. And an air conditioning control device 50 for controlling the operation of various electric components of the vehicle air conditioning device 1.

まず、ヒートポンプサイクル10は、送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路、送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路、さらに、暖房モード時にヒートポンプサイクル10にて冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室外熱交換器16に着霜が生じた際に、これを除霜する除霜モードの冷媒回路を切替可能に構成されている。   First, the heat pump cycle 10 includes a heating mode refrigerant circuit that heats the blown air to heat the vehicle interior, a cooling mode refrigerant circuit that cools the blown air and cools the vehicle interior, and further to the heat pump cycle 10 in the heating mode. When frost formation occurs in the outdoor heat exchanger 16 that functions as an evaporator for evaporating the refrigerant, the refrigerant circuit in the defrost mode that defrosts the frost is configured to be switchable.

なお、図1では、暖房モードにおける冷媒の流れを白抜き矢印で示し、冷房モードにおける冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、さらに、除霜モードにおける冷媒の流れを網掛けハッチング付き矢印で示している。   In FIG. 1, the refrigerant flow in the heating mode is indicated by a white arrow, the refrigerant flow in the cooling mode is indicated by a black arrow, and the refrigerant flow in the defrosting mode is indicated by a hatched arrow. Yes.

ヒートポンプサイクル10は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機11、送風空気を加熱あるいは冷却する室内熱交換器としての室内凝縮器13および室内蒸発器18、冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての暖房用固定絞り14および冷房用固定絞り17、並びに冷媒回路切替手段としての開閉弁15aおよび三方弁20等を備えている。   The heat pump cycle 10 includes a compressor 11 that compresses and discharges refrigerant, an indoor condenser 13 and an indoor evaporator 18 that serve as indoor heat exchangers that heat or cool blown air, and heating that serves as decompression means that decompresses and expands the refrigerant. A fixed throttle 14, a cooling fixed throttle 17, and an on-off valve 15a as a refrigerant circuit switching means, a three-way valve 20 and the like are provided.

また、このヒートポンプサイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)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蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、HFO系冷媒(例えば、R1234yf)等を採用してもよい。さらに、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、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。   The heat pump cycle 10 employs an HFC refrigerant (specifically, R134a) as a refrigerant, and constitutes a vapor compression subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the refrigerant critical pressure. ing. Of course, you may employ | adopt HFO type refrigerant | coolants (for example, R1234yf). Furthermore, refrigeration oil for lubricating the compressor 11 is mixed in the refrigerant, and a part of the refrigeration oil circulates in the cycle together with the refrigerant.

圧縮機11は、車室外となる車両ボンネット内に配置され、ヒートポンプサイクル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 compressor 11 is disposed inside a vehicle hood outside the passenger compartment, and sucks refrigerant in the heat pump cycle 10 and compresses and discharges it. A fixed displacement type compression mechanism 11a having a fixed discharge capacity is used as an electric motor 11b. It is comprised as an electric compressor which drives. Specifically, various types of compression mechanisms such as a scroll type compression mechanism and a vane type compression mechanism can be adopted as the fixed capacity type compression mechanism 11a.

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、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、この周波数(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 electric motor 11b is an AC motor whose operation (number of rotations) is controlled by the AC voltage output from the inverter 61. Further, the inverter 61 outputs an AC voltage having a frequency corresponding to the control signal output from the air conditioning control device 50. And the refrigerant | coolant discharge capability of the compressor 11 is changed by this frequency (rotation speed) control. Therefore, the electric motor 11b constitutes a discharge capacity changing unit of the compressor 11.

圧縮機11の吐出口側には、室内凝縮器13の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器13は、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(加熱手段)である。   The refrigerant inlet side of the indoor condenser 13 is connected to the discharge port side of the compressor 11. The indoor condenser 13 is disposed in a casing 31 that forms an air passage for the blown air blown into the vehicle interior in the indoor air conditioning unit 30 and blows air by exchanging heat between the refrigerant circulating in the interior and the blown air. It is a heat exchanger for heating (heating means) for heating air.

室内凝縮器13の冷媒出口側には、暖房モード時に冷媒を減圧させる暖房用固定絞り14を介して室外熱交換器16の冷媒入口側が接続されている。この暖房用固定絞り14としては、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用できる。もちろん、暖房モード時に冷媒を減圧させる機能を発揮できれば、固定絞りに限定されることなく全開機能付き電気式膨張弁等の可変絞り機構を採用してもよい。   The refrigerant outlet side of the indoor condenser 13 is connected to the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 16 through a heating fixed throttle 14 that depressurizes the refrigerant in the heating mode. As the heating fixed throttle 14, an orifice, a capillary tube or the like can be adopted. Of course, as long as the function of depressurizing the refrigerant in the heating mode can be exhibited, a variable throttle mechanism such as an electric expansion valve with a fully open function may be adopted without being limited to the fixed throttle.

さらに、本実施形態では、室内凝縮器13から流出した冷媒を、暖房用固定絞り14を迂回させて室外熱交換器16の冷媒入口側へ導くバイパス通路15が設けられている。このバイパス通路15には、バイパス通路15を開閉する開閉弁15aが配置されている。   Further, in the present embodiment, a bypass passage 15 is provided that guides the refrigerant flowing out of the indoor condenser 13 to the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 16 by bypassing the heating fixed throttle 14. An opening / closing valve 15 a for opening and closing the bypass passage 15 is disposed in the bypass passage 15.

開閉弁15aは、冷房モードにおける冷媒回路、暖房モードにおける冷媒回路、および除霜モードにおける冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段を構成するもので、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電磁弁である。具体的には、本実施形態の開閉弁15aは、冷房モード時および除霜モード時に開き、暖房モード時に閉じる。   The on-off valve 15a constitutes a refrigerant circuit switching means for switching the refrigerant circuit in the cooling mode, the refrigerant circuit in the heating mode, and the refrigerant circuit in the defrosting mode, and is operated by a control signal output from the air conditioning control device 50. Is a solenoid valve to be controlled. Specifically, the on-off valve 15a of the present embodiment opens during the cooling mode and the defrost mode, and closes during the heating mode.

なお、開閉弁15aが開いた状態で冷媒がバイパス通路15を通過する際に生じる圧力損失は、開閉弁15aが閉じた状態で冷媒が暖房用固定絞り14を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、開閉弁15aが開いた状態では、室外熱交換器16から流出した冷媒のほぼ全流量がバイパス通路15を介して室外熱交換器16の冷媒入口側へ流れる。   Note that the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the bypass passage 15 with the on-off valve 15a open is in contrast to the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the heating fixed throttle 14 with the on-off valve 15a closed. And very small. Accordingly, when the on-off valve 15 a is open, almost the entire flow rate of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 16 flows to the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger 16 through the bypass passage 15.

室外熱交換器16は、車両ボンネット内に配置されて、内部を流通する室内凝縮器13下流側の冷媒と送風ファン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(送風能力)が制御される電動式送風機である。   The outdoor heat exchanger 16 is disposed in the vehicle bonnet, and exchanges heat between the refrigerant on the downstream side of the indoor condenser 13 that circulates inside and the air outside the vehicle (outside air) blown from the blower fan 16a. The blower fan 16 a is an electric blower in which the rotation speed (blowing capacity) is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device 50.

室外熱交換器16の冷媒出口側には、三方弁20が接続されている。この三方弁20は、開閉弁15aとともに上述した各運転モードにおける冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段を構成しており、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電気式の三方弁である。   A three-way valve 20 is connected to the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 16. The three-way valve 20 constitutes a refrigerant circuit switching means for switching the refrigerant circuit in each operation mode described above together with the on-off valve 15a, and an electric type whose operation is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50. This is a three-way valve.

具体的には、本実施形態の三方弁20は、冷房モード時には室外熱交換器16の冷媒出口側と冷房用固定絞り17とを接続する冷媒回路に切り替え、暖房モード時および除霜モード時には室外熱交換器16の冷媒出口側と圧縮機11の吸入口側に配置されたアキュムレータ19の冷媒入口側とを接続する冷媒回路に切り替える。   Specifically, the three-way valve 20 of the present embodiment switches to a refrigerant circuit that connects the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 16 and the cooling fixed throttle 17 in the cooling mode, and outdoor in the heating mode and the defrost mode. It switches to the refrigerant circuit which connects the refrigerant | coolant exit side of the heat exchanger 16, and the refrigerant | coolant inlet side of the accumulator 19 arrange | positioned at the inlet side of the compressor 11. FIG.

冷房用固定絞り17は、暖房用固定絞り14と同様の構成の減圧手段である。室内蒸発器18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13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 cooling fixed throttle 17 is a pressure reducing means having the same configuration as the heating fixed throttle 14. The indoor evaporator 18 is arranged in the casing 31 of the indoor air-conditioning unit 30 on the upstream side of the blower air flow of the indoor condenser 13, and exchanges heat between the refrigerant circulating in the interior and the blown air so that the blown air is exchanged. A cooling heat exchanger for cooling.

室内蒸発器18の冷媒出口側には、アキュムレータ19の入口側が接続されている。アキュムレータ19は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。さらに、アキュムレータ19の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。   The inlet side of the accumulator 19 is connected to the refrigerant outlet side of the indoor evaporator 18. The accumulator 19 is a gas-liquid separator that separates the gas-liquid of the refrigerant that has flowed into the accumulator and stores excess refrigerant in the cycle. Further, the suction port side of the compressor 11 is connected to the gas phase refrigerant outlet of the accumulator 19.

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、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18、室内凝縮器13、エアミックスドア34等を収容して構成されたものである。   Next, the indoor air conditioning unit 30 will be described. The indoor air-conditioning unit 30 is disposed inside the instrument panel (instrument panel) at the foremost part of the vehicle interior, and the blower 32, the above-described indoor evaporator 18, the indoor condenser 13, air, and the like are formed in a casing 31 that forms the outer shell. The mix door 34 and the like are accommodated.

ケーシング31は、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)にて成形されており、その内部に車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成している。このケーシング31の送風空気流れ最上流側には、ケーシング31内へ内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する内外気切替手段としての内外気切替装置33が配置されている。   The casing 31 is formed of a resin (for example, polypropylene) having a certain degree of elasticity and excellent in strength, and forms an air passage for blown air to be blown into the vehicle interior. An inside / outside air switching device 33 as an inside / outside air switching means for switching and introducing the inside air (vehicle compartment air) and the outside air (vehicle compartment outside air) into the casing 31 is arranged on the most upstream side of the blast air flow of the casing 31. Yes.

内外気切替装置33は、ケーシング31内へ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の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させるものである。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。   The inside / outside air switching device 33 continuously adjusts the opening area of the inside air introduction port through which the inside air is introduced into the casing 31 and the outside air introduction port through which the outside air is introduced by the inside / outside air switching door, so that the air volume of the inside air and the air volume of the outside air are adjusted. The air volume ratio is continuously changed. The inside / outside air switching door is driven by an electric actuator 62 for the inside / outside air switching door, and the operation of the electric actuator 62 is controlled by a control signal output from the air conditioning controller 50.

内外気切替装置33の空気流れ下流側には、内外気切替装置33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(ブロワ)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(送風量)が制御される。   On the downstream side of the air flow of the inside / outside air switching device 33, a blower 32 that blows air sucked through the inside / outside air switching device 33 toward the vehicle interior is arranged. The blower 32 is an electric blower that drives a centrifugal multiblade fan (sirocco fan) with an electric motor, and the number of rotations (air flow rate) is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device 50.

送風機32の空気流れ下流側には、前述の室内蒸発器18および室内凝縮器13が、送風空気の流れに対して、室内蒸発器18→室内凝縮器13の順に配置されている。換言すると、室内蒸発器18は、室内凝縮器13に対して、空気流れ上流側に配置されている。   On the downstream side of the air flow of the blower 32, the indoor evaporator 18 and the indoor condenser 13 are arranged in the order of the indoor evaporator 18 → the indoor condenser 13 with respect to the flow of the blown air. In other words, the indoor evaporator 18 is arranged on the upstream side of the air flow with respect to the indoor condenser 13.

室内凝縮器13の空気流れ下流側には、ヒータコア21およびPTCヒータ22が配置されている。ヒータコア21は、水加熱用ヒータ23で加熱された温水を熱媒体として室内蒸発器18通過後の送風空気を加熱する加熱用熱交換器(加熱手段)である。   A heater core 21 and a PTC heater 22 are arranged on the downstream side of the air flow of the indoor condenser 13. The heater core 21 is a heating heat exchanger (heating means) that heats the blown air after passing through the indoor evaporator 18 using hot water heated by the water heater 23 as a heat medium.

水加熱用ヒータ23は、電力が供給されることによって発熱する電気ヒータであり、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。なお、水加熱用ヒータ23は、燃料を燃焼することによって熱を発生する燃焼器等であってもよい。   The water heater 23 is an electric heater that generates heat when supplied with electric power, and its operation is controlled by a control signal output from the air conditioning controller 50. The water heater 23 may be a combustor that generates heat by burning fuel.

ヒータコア21と水加熱用ヒータ23は、温水配管によって接続されて、ヒータコア21と水加熱用ヒータ23との間を温水が循環する温水回路24が構成されている。そして、この温水回路24には、温水を循環させるための温水ポンプ25が配置されている。この温水ポンプ25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(冷却水循環流量)が制御される電動式の水ポンプである。   The heater core 21 and the water heater 23 are connected by a hot water pipe, and a hot water circuit 24 in which hot water circulates between the heater core 21 and the water heater 23 is configured. The hot water circuit 24 is provided with a hot water pump 25 for circulating hot water. The hot water pump 25 is an electric water pump whose rotation speed (cooling water circulation flow rate) is controlled by a control voltage output from the air conditioning control device 50.

PTCヒータ22は、PTC素子(正特性サーミスタ)を有し、このPTC素子に電力が供給されることによって発熱して、室内蒸発器18通過後の空気を加熱する加熱手段としての電気ヒータである。PTCヒータ22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。   The PTC heater 22 is an electric heater as a heating unit that has a PTC element (positive characteristic thermistor), generates heat when electric power is supplied to the PTC element, and heats air after passing through the indoor evaporator 18. . The operation of the PTC heater 22 is controlled by a control signal output from the air conditioning controller 50.

また、ケーシング31内には、室内蒸発器18通過後の送風空気のうち、室内凝縮器13、ヒータコア21およびPTCヒータ22を通過させる風量と室内凝縮器13を通過させない風量との風量割合を調整するエアミックスドア34が配置されている。エアミックスドア34は、エアミックスドア駆動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。   Further, in the casing 31, the air volume ratio between the air volume that passes through the indoor condenser 13, the heater core 21, and the PTC heater 22 and the air volume that does not pass through the indoor condenser 13 in the blown air after passing through the indoor evaporator 18 is adjusted. An air mix door 34 is disposed. The air mix door 34 is driven by an electric actuator 63 for driving the air mix door, and the operation of the electric actuator 63 is controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50.

さらに、ケーシング31の空気流れ最下流部には、室内凝縮器13、ヒータコア21およびPTCヒータ22を通過した送風空気あるいは室内凝縮器13、ヒータコア21およびPTCヒータ22を迂回させる冷風バイパス通路36を通過した送風空気を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口穴が設けられている。この開口穴としては、具体的に、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開口穴37a、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開口穴37b、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴37cが設けられている。   Furthermore, the air flow of the casing 31 passes through the cool air bypass passage 36 that bypasses the blown air that has passed through the indoor condenser 13, the heater core 21, and the PTC heater 22, or the indoor condenser 13, the heater core 21, and the PTC heater 22. An opening hole is provided for blowing the blown air into the passenger compartment, which is the air-conditioning target space. Specifically, the opening hole includes a defroster opening hole 37a that blows conditioned air toward the inner surface of the vehicle front window glass, a face opening hole 37b that blows conditioned air toward the upper body of the passenger in the passenger compartment, and the feet of the passenger The foot opening hole 37c which blows air-conditioning wind toward is provided.

フェイス開口穴37bは、ケーシング31のうち冷風バイパス通路36側の部位(図1では上方側の部位)に形成されている。換言すれば、フェイス開口穴37bは、ケーシング31のうち、室内凝縮器13、ヒータコア21およびPTCヒータ22を迂回した送風空気が流れる側の部位に形成されている。   The face opening hole 37b is formed in a portion of the casing 31 on the cold air bypass passage 36 side (an upper portion in FIG. 1). In other words, the face opening hole 37 b is formed in a part of the casing 31 on the side where the blown air that bypasses the indoor condenser 13, the heater core 21, and the PTC heater 22 flows.

フット開口穴37cは、ケーシング31のうち室内凝縮器13、ヒータコア21およびPTCヒータ22側の部位(図1では下方側の部位)に形成されている。換言すれば、フット開口穴37cは、ケーシング31のうち、室内凝縮器13、ヒータコア21およびPTCヒータ22を通過した送風空気が流れる側の部位に形成されている。   The foot opening hole 37c is formed in a portion of the casing 31 on the indoor condenser 13, heater core 21, and PTC heater 22 side (a lower portion in FIG. 1). In other words, the foot opening hole 37 c is formed in a portion of the casing 31 on the side where the blown air that has passed through the indoor condenser 13, the heater core 21, and the PTC heater 22 flows.

これらのデフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37bおよびフット開口穴37cの空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口(いずれも図示せず)に接続されている。   The air flow downstream sides of the defroster opening hole 37a, the face opening hole 37b, and the foot opening hole 37c are respectively connected to a face air outlet, a foot air outlet, and a defroster air outlet provided in the vehicle interior via ducts that form air passages. It is connected to an outlet (both not shown).

従って、冷房モード時には、エアミックスドア34の開度が調整されることによって、室内蒸発器18にて冷却された送風空気のうち室内凝縮器13にて再加熱される温風と室内凝縮器を迂回する冷風との風量割合が調整される。そして、この風量割合の調整によって、温風と冷風とを混合させた混合空気、すなわち車室内へ吹き出される送風空気の温度が調整される。   Therefore, in the cooling mode, the opening degree of the air mix door 34 is adjusted, so that the warm air reheated by the indoor condenser 13 and the indoor condenser of the blown air cooled by the indoor evaporator 18 are reduced. The air volume ratio with the detouring cold air is adjusted. And the temperature of the mixed air which mixed warm air and cold air, ie, the blowing air which blows off into a vehicle interior, is adjusted by adjustment of this air volume ratio.

なお、冷房モード時には、室内蒸発器18通過後の送風空気の全風量を室内凝縮器13を迂回させて冷風バイパス通路36側へ流す位置に、エアミックスドア34を変位させるようにしてもよい。   In the cooling mode, the air mix door 34 may be displaced to a position where the total amount of the blown air after passing through the indoor evaporator 18 is diverted through the indoor condenser 13 and flows to the cold air bypass passage 36 side.

また、デフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37bおよびフット開口穴37cの空気流れ上流側には、それぞれ、デフロスタ開口穴37aの開口面積を調整するデフロスタドア38a、フェイス開口穴37bの開口面積を調整するフェイスドア38b、フット開口穴37cの開口面積を調整するフットドア38cが配置されている。   Further, on the upstream side of the air flow of the defroster opening hole 37a, the face opening hole 37b, and the foot opening hole 37c, the opening areas of the defroster door 38a and the face opening hole 37b for adjusting the opening area of the defroster opening hole 37a are adjusted. A foot door 38c for adjusting the opening area of the face door 38b and the foot opening hole 37c is disposed.

これらのデフロスタドア38a、フェイスドア38bおよびフットドア38c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、リンク機構等を介して、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。   The defroster door 38a, the face door 38b, and the foot door 38c constitute the outlet mode switching means for switching the outlet mode, and are connected to the electric actuator 64 for driving the outlet mode door via a link mechanism or the like. It is connected and rotated in conjunction with it. The operation of the electric actuator 64 is also controlled by a control signal output from the air conditioning control device 50.

また、吹出口モード切替手段によって切り替えられる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 switched by the air outlet mode switching means, the face air outlet is fully opened and air is blown out from the face air outlet toward the passenger's upper body, both the face air outlet and the foot air outlet. A bi-level mode that blows air toward the upper body and feet of passengers in the passenger compartment, a foot that fully opens the foot outlet and opens the defroster outlet by a small opening, and mainly blows air from the foot outlet. There is a mode and a foot defroster mode in which the foot outlet and the defroster outlet are opened to the same extent and air is blown out from both the foot outlet and the defroster outlet.

さらに、乗員が操作パネルに設けられた吹出モード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。   Furthermore, it can also be set as the defroster mode which fully opens a defroster blower outlet and blows air from a defroster blower outlet to the vehicle front window glass inner surface by a passenger's manual operation of the blowout mode changeover switch provided in the operation panel.

次に、本実施形態の電気制御部について説明する。図2に示す空調制御装置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ている。そして、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、その出力側に接続された圧縮機11用のインバータ61、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁15aおよび三方弁20、送風ファン16a、送風機32、前述した各種電動アクチュエータ62〜65といった各種空調制御機器の作動を制御する。   Next, the electric control unit of this embodiment will be described. The air conditioning control device 50 shown in FIG. 2 includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and its peripheral circuits. Then, various calculations and processes are performed based on the air conditioning control program stored in the ROM, the inverter 61 for the compressor 11 connected to the output side, the on-off valve 15a and the three-way valve constituting the refrigerant circuit switching means 20, the operation of various air conditioning control devices such as the blower fan 16a, the blower 32, and the various electric actuators 62 to 65 described above are controlled.

また、空調制御装置50の入力側には、車室内温度(内気温)Trを検出する内気温検出手段としての内気センサ51、車室外温度(外気温)Tamを検出する外気温検出手段としての外気センサ52、車室内へ照射される日射量Tsを検出する日射量検出手段としての日射センサ53、圧縮機11吐出冷媒の吐出冷媒温度Tdを検出する吐出温度センサ54、圧縮機11吐出冷媒の吐出冷媒圧力Pdを検出する吐出圧力センサ55、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度(蒸発器温度)TEを検出する蒸発器温度センサ56、室外熱交換器16の室外器温度Toutを検出する室外熱交換器温度センサ57等の空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。   Further, on the input side of the air-conditioning control device 50, an inside air sensor 51 as an inside air temperature detecting means for detecting a vehicle interior temperature (inside air temperature) Tr, and an outside air temperature detecting means for detecting a vehicle outside temperature (outside air temperature) Tam. An outside air sensor 52, a solar radiation sensor 53 as a solar radiation amount detecting means for detecting the solar radiation amount Ts irradiated into the passenger compartment, a discharge temperature sensor 54 for detecting the refrigerant discharge temperature Td of the compressor 11 discharge refrigerant, and the refrigerant discharge refrigerant 11 The discharge pressure sensor 55 for detecting the discharge refrigerant pressure Pd, the evaporator temperature sensor 56 for detecting the refrigerant evaporation temperature (evaporator temperature) TE in the indoor evaporator 18, and the outdoor heat for detecting the outdoor temperature Tout of the outdoor heat exchanger 16. A detection signal of a sensor group for air conditioning control such as the exchanger temperature sensor 57 is input.

なお、本実施形態では、吐出圧力センサ55は、室内凝縮器13と暖房用固定絞り14および開閉弁15aとの間に配置されている。本実施形態の吐出冷媒圧力Pdは、冷房モードでは、圧縮機11の冷媒吐出口側から冷房用固定絞り17入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となり、暖房モードでは、圧縮機11の冷媒吐出口側から暖房用固定絞り17入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となる。   In the present embodiment, the discharge pressure sensor 55 is disposed between the indoor condenser 13, the heating fixed throttle 14, and the on-off valve 15a. The discharge refrigerant pressure Pd of the present embodiment is the high-pressure side refrigerant pressure of the cycle from the refrigerant discharge port side of the compressor 11 to the cooling fixed throttle 17 inlet side in the cooling mode, and the refrigerant discharge of the compressor 11 in the heating mode. This is the high-pressure side refrigerant pressure of the cycle from the outlet side to the inlet side of the heating fixed throttle 17.

また、本実施形態の蒸発器温度センサ56は、具体的には、室内蒸発器18の熱交換フィン部に配置され、室内蒸発器18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18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18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。このことは室外熱交換器温度センサ57についても同様である。   Moreover, the evaporator temperature sensor 56 of this embodiment is specifically arrange | positioned at the heat exchange fin part of the indoor evaporator 18, and is detecting the heat exchange fin temperature of the indoor evaporator 18. FIG. Of course, as the evaporator temperature sensor 56, temperature detection means for detecting the temperature of other portions of the indoor evaporator 18 may be employed, or temperature detection for directly detecting the temperature of the refrigerant itself flowing through the indoor evaporator 18. Means may be employed. The same applies to the outdoor heat exchanger temperature sensor 57.

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。この操作パネル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、車両用空調装置1の自動制御を設定あるいは解除するオートスイッチ、運転モードを切り替える運転モード選択手段としての運転モード切替スイッチ60a、吹出口モードを切り替える吹出モード切替スイッチ、送風機32の風量設定スイッチ、車室内の設定温度Tsetを設定する温度設定手段としての温度設定スイッチ60b、空調のために消費されるエネルギの低減を要求する省エネルギ化要求手段であるエコノミースイッチ等がある。   Further, on the input side of the air conditioning control device 50, operation signals from various air conditioning operation switches provided on an operation panel disposed in the vicinity of the instrument panel in the front part of the vehicle interior are input. Specifically, various air conditioning operation switches provided on the operation panel include an operation switch of the vehicle air conditioner 1, an auto switch for setting or canceling the automatic control of the vehicle air conditioner 1, and an operation mode selection for switching the operation mode. Operation mode changeover switch 60a as means, blowout mode changeover switch for changing outlet mode, air volume setting switch for blower 32, temperature setting switch 60b as temperature setting means for setting preset temperature Tset in the passenger compartment, consumed for air conditioning There is an economy switch or the like which is an energy saving request means for requesting a reduction in energy to be generated.

なお、この空調制御装置50は、その出力側に接続された各種空調用構成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、それぞれの空調用構成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、それぞれの空調用構成機器の作動を制御する制御手段を構成している。   The air-conditioning control device 50 is configured such that control means for controlling various air-conditioning components connected to the output side is integrally configured. However, the air-conditioning control device 50 is configured to control the operation of each air-conditioning component ( Hardware and software) constitutes control means for controlling the operation of each component for air conditioning.

例えば、本実施形態では、空調制御装置50のうち、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁15aおよび三方弁20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)が冷媒回路制御手段50aを構成している。   For example, in the present embodiment, in the air conditioning control device 50, the configuration (hardware and software) that controls the operation of the on-off valve 15a and the three-way valve 20 constituting the refrigerant circuit switching means constitutes the refrigerant circuit control means 50a. Yes.

また、本実施形態では、圧縮機11用のインバータ61の作動を制御することによって、室内凝縮器13の空気加熱能力が制御される。したがって、空調制御装置50のうち、圧縮機11用のインバータ61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)が加熱能力制御手段50bを構成している。   In the present embodiment, the air heating capability of the indoor condenser 13 is controlled by controlling the operation of the inverter 61 for the compressor 11. Therefore, the structure (hardware and software) which controls the action | operation of the inverter 61 for the compressor 11 among the air-conditioning control apparatuses 50 comprises the heating capability control means 50b.

また、本実施形態では、空調制御装置50のうちPTCヒータ22および水加熱用ヒータ23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、PTCヒータ22の空気加熱能力およびヒータコア21の空気加熱能力を制御する加熱能力制御手段50cを構成している。   In the present embodiment, the configuration (hardware and software) for controlling the operation of the PTC heater 22 and the water heater 23 in the air conditioning controller 50 is the air heating capability of the PTC heater 22 and the air heating capability of the heater core 21. The heating capability control means 50c which controls is comprised.

次に、図3〜図9のフローチャートを用いて、上記構成における本実施形態の作動を説明する。この制御処理は、車両停止時であっても、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。なお、図3〜図9の各制御ステップは、空調制御装置50が有する各種の機能実現手段を構成している。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described using the flowcharts of FIGS. This control process is executed if power is supplied from the battery to the air conditioning control device 50 even when the vehicle is stopped. Each of the control steps in FIGS. 3 to 9 constitutes various function realizing means that the air conditioning control device 50 has.

まず、ステップS1では、フラグ、タイマー等の初期化、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のイニシャライズが行われる。なお、このイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置1の作動終了時あるいは車両システムの停止時に記憶された値が維持されるものもある。   First, in step S1, initialization such as initialization of a flag, a timer, and initial position alignment of the stepping motor constituting the electric actuator described above is performed. In this initialization, some of the flags and calculation values that are stored when the previous operation of the vehicle air conditioner 1 is completed or when the vehicle system is stopped may be maintained.

次に、ステップS2では、操作パネル60の操作信号等を読み込んでステップS3へ進む。ステップS3では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述の空調制御用のセンサ群51〜57等の検出信号を読み込んでステップS4へ進む。   Next, in step S2, an operation signal of the operation panel 60 is read and the process proceeds to step S3. In step S3, a vehicle environmental state signal used for air conditioning control, that is, detection signals from the above-described sensor groups 51 to 57 for air conditioning control, etc. are read, and the process proceeds to step S4.

ステップS4では、車室内吹出空気の目標吹出温度TAOを算出する。したがって、ステップS4は、目標吹出温度決定手段を構成している。   In step S4, the target blowing temperature TAO of the vehicle compartment blowing air is calculated. Therefore, step S4 constitutes a target blowing temperature determining means.

目標吹出温度TAOは、内気温Trを速やかに乗員の所望の目標温度Tsetに近づけるために決定される値であって、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の目標温度であり、Trは内気センサ51によって検出された車室内温度(内気温)であり、Tamは外気センサ52によって検出された車室外温度(外気温)であり、Tsは日射センサ53によって検出された日射量である。また、Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
The target blowing temperature TAO is a value that is determined in order to quickly bring the inside air temperature Tr close to the occupant's desired target temperature Tset, and is calculated by the following formula F1.
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C (F1)
Here, Tset is the target temperature in the vehicle interior set by the vehicle interior temperature setting switch, Tr is the vehicle interior temperature (inside air temperature) detected by the inside air sensor 51, and Tam is detected by the outside air sensor 52. The temperature outside the passenger compartment (outside air temperature), and Ts is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor 53. Kset, Kr, Kam, and Ks are control gains, and C is a correction constant.

目標吹出温度TAOは、車室内を所望の温度に保つために車両用空調装置1が生じさせる必要のある熱量に相当するもので、車両用空調装置1に要求される空調負荷(空調熱負荷)として捉えることができる。   The target blowing temperature TAO corresponds to the amount of heat that the vehicle air conditioner 1 needs to generate in order to keep the passenger compartment at a desired temperature, and the air conditioning load required for the vehicle air conditioner 1 (air conditioning heat load). Can be understood as

なお、上記数式F1にて算出された目標吹出温度TAOは、冷房モード時および暖房モード時の双方において用いることのできる制御目標値であるが、暖房モード時には消費電力の抑制のために上記数式F1にて算出された目標吹出温度TAOよりも若干低い値とする補正を行ってもよい。   The target blowout temperature TAO calculated by the above formula F1 is a control target value that can be used in both the cooling mode and the heating mode, but the above formula F1 is used to suppress power consumption in the heating mode. You may correct | amend so that it may be a value a little lower than the target blowing temperature TAO calculated by (1).

次に、ステップS5では、ヒートポンプサイクル10の運転モードが決定される。具体的には、図4に示す制御特性図に示すように、外気温度Tamの高温側領域および目標吹出温度TAOの低温側領域では運転モードが冷房モードに決定され、外気温度Tamの低温側領域および目標吹出温度TAOの高温側領域では運転モードが暖房モードに決定される。   Next, in step S5, the operation mode of the heat pump cycle 10 is determined. Specifically, as shown in the control characteristic diagram shown in FIG. 4, the operation mode is determined as the cooling mode in the high temperature side region of the outside air temperature Tam and the low temperature side region of the target outlet temperature TAO, and the low temperature side region of the outside air temperature Tam. And in the high temperature side area | region of target blowing temperature TAO, an operation mode is determined to heating mode.

なお、ステップS5では、暖房モード時に室外熱交換器16に着霜が生じた際に、運転モードを除霜モードへ切り替える。このような着霜の判定は、室外熱交換器温度センサ57によって検出された室外器温度Toutが予め0℃以下に定めた着霜基準温度(例えば、−10℃)以下となった際に、室外熱交換器16に着霜が生じていると判定するようにすればよい。   In step S5, when frost is generated in the outdoor heat exchanger 16 during the heating mode, the operation mode is switched to the defrosting mode. Such determination of frost formation is performed when the outdoor unit temperature Tout detected by the outdoor heat exchanger temperature sensor 57 is equal to or lower than a frost reference temperature (for example, −10 ° C.) set to 0 ° C. or lower in advance. It may be determined that frost formation has occurred in the outdoor heat exchanger 16.

続くステップS6〜S11では、空調制御装置50の出力側に接続された各種空調用構成機器の制御状態が決定される。まず、ステップS6では、送風機32により送風される空気の目標送風量、すなわち送風機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。   In subsequent steps S6 to S11, control states of various air conditioning component devices connected to the output side of the air conditioning control device 50 are determined. First, in step S <b> 6, a target air flow rate of air blown by the blower 32, that is, a blower motor voltage to be applied to the electric motor of the blower 32 is determined.

ステップS6の詳細な制御内容については、図5を用いて説明する。まず、ステップS61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。ステップS61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S62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S7へ進む。   Details of the control in step S6 will be described with reference to FIG. First, in step S61, it is determined whether or not the auto switch of the operation panel 60 is turned on. If it is determined in step S61 that the auto switch is not turned on, the process proceeds to step S62, and the blower motor voltage that determines the desired air volume of the occupant set by the air volume setting switch of the operation panel 60 is determined. Proceed to S7.

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。   Specifically, the air volume setting switch of the present embodiment can set five levels of air volume of Lo → M1 → M2 → M3 → Hi, and the blower motor voltage is set in the order of 4V → 6V → 8V → 10V → 12V. Determined to be higher.

一方、ステップS61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S63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に基づいてブロワレベルを決定する。   On the other hand, if it is determined in step S61 that the auto switch is turned on, the process proceeds to step S63, and the target air temperature determined in step S4 is referred to with reference to the control map stored in advance in the air conditioning controller 50. The blower level is determined based on TAO.

より詳細には、図5のステップS63に記載された制御特性図に示すように、目標吹出温度TAOの極低温域(最大冷房域)および極高温域(最大暖房域)でブロワレベルを最大値付近として、送風機32の風量を最大値に近づける。   More specifically, as shown in the control characteristic diagram described in step S63 of FIG. 5, the blower level is maximized in the extremely low temperature range (maximum cooling range) and the extremely high temperature range (maximum heating range) of the target blowing temperature TAO. As the vicinity, the air volume of the blower 32 is brought close to the maximum value.

また、目標吹出温度TAOが極低温域から中間温度域に向かって上昇するに伴って、ブロワレベルを減少させ、さらに、目標吹出温度TAOが極高温域から中間温度域に向かって低下するに伴って、ブロワレベルを減少させて送風機32の風量を減少させる。また、目標吹出温度TAOが中間温度域内に入ると、ブロワレベルを最小値付近にして送風機32の風量を最小値に近づける。   Further, as the target blowing temperature TAO increases from the extremely low temperature range toward the intermediate temperature range, the blower level is decreased, and further, as the target blowing temperature TAO decreases from the extremely high temperature range toward the intermediate temperature range. Thus, the blower level is decreased and the air volume of the blower 32 is decreased. Further, when the target blowing temperature TAO enters the intermediate temperature range, the blower level is set near the minimum value, and the air volume of the blower 32 is brought close to the minimum value.

ステップS64では、ステップS63にて決定されたブロワレベルに基づいて、予め空調制御装置50のROM内に記憶された制御マップを参照して、実際に送風機32の電動モータに印加されるブロワモータ電圧を決定して、ステップS7へ進む。   In step S64, the blower motor voltage actually applied to the electric motor of the blower 32 is determined by referring to a control map stored in advance in the ROM of the air conditioning control device 50 based on the blower level determined in step S63. Determine and proceed to step S7.

次に、図3に示すステップS7では、吸込口モード、すなわち内外気切替ドア駆動用の電動アクチュエータ62に出力される制御信号を決定する。換言すれば、ステップS7では、内気と外気との導入割合を決定する。したがって、ステップS7は、内外気導入割合決定手段を構成している。   Next, in step S7 shown in FIG. 3, the control signal output to the suction port mode, that is, the electric actuator 62 for driving the inside / outside air switching door is determined. In other words, in step S7, the introduction ratio of the inside air and the outside air is determined. Therefore, step S7 constitutes an inside / outside air introduction ratio determining means.

このステップS7の詳細については、図6のフローチャートを用いて説明する。図6に示すように、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(ON)されているか否かを判定する。この結果、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で、マニュアルモードに応じた外気導入率を決定してステップS8へ進む。ここで、外気導入率とは、内気の風量と外気の風量との合計風量に対する外気の風量の割合のことである。   Details of step S7 will be described with reference to the flowchart of FIG. As shown in FIG. 6, first, in step S71, it is determined whether or not the auto switch of the operation panel 60 is turned on. As a result, if it is determined that the auto switch is not turned on, in step S72, the outside air introduction rate corresponding to the manual mode is determined, and the process proceeds to step S8. Here, the outside air introduction rate is the ratio of the outside air volume to the total air volume of the inside air volume and the outside air volume.

具体的には、吸込口モードが全内気モード(RECモード)の場合、外気導入率を0%に決定し、吸込口モードが全外気モード(FRSモード)の場合、外気導入率を100%に決定する。   Specifically, when the intake port mode is the all-in-air mode (REC mode), the outside air introduction rate is determined to be 0%, and when the intake port mode is the all-outside air mode (FRS mode), the outside air introduction rate is set to 100%. decide.

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、目標吹出温度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、仮の外気導入率(仮の吸込口モード)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 control map stored in the air conditioning control device 50 in advance is referred to based on the target blowing temperature TAO. A provisional outside air introduction rate (provisional inlet mode) is determined.

具体的には、TAOが上昇過程にあるときは、TAO≧第1所定温度T1であれば仮の外気導入率を100%(外気モード)とし、第1所定温度T1>TAO≧第2所定温度T2であれば仮の外気導入率を50%(内外気混入モード)とし、第2所定温度T2>TAOであれば仮の外気導入率を0%(内気モード)とする。   Specifically, when TAO is in the rising process, if TAO ≧ first predetermined temperature T1, the provisional outside air introduction rate is set to 100% (outside air mode), and first predetermined temperature T1> TAO ≧ second predetermined temperature. If T2, the provisional outside air introduction rate is set to 50% (inside / outside air mixing mode), and if the second predetermined temperature T2> TAO, the provisional outside air introduction rate is set to 0% (inside air mode).

一方、TAOが下降過程にあるときは、第3所定温度T3≧TAOであれば仮の外気導入率を0%(内気モード)とし、第3所定温度T3≧TAO>第2所定温度T2であれば仮の外気導入率を50%(内外気混入モード)とし、TAO>第2所定温度T2であれば、仮の外気導入率を100%(外気モード)とする。なお、各所定温度には、T1>T2>T3の関係がある。また、各所定温度の温度差は、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅として設定されている。   On the other hand, when the TAO is in the descending process, if the third predetermined temperature T3 ≧ TAO, the provisional outside air introduction rate is set to 0% (inside air mode), and the third predetermined temperature T3 ≧ TAO> second predetermined temperature T2. For example, the provisional outside air introduction rate is set to 50% (inside / outside air mixing mode), and if TAO> second predetermined temperature T2, the provisional outside air introduction rate is set to 100% (outside air mode). Each predetermined temperature has a relationship of T1> T2> T3. Moreover, the temperature difference of each predetermined temperature is set as a hysteresis width for preventing control hunting.

次に、ステップS74では、ヒートポンプサイクル10の運転モードが暖房モードであり、かつ吹出口モードがバイレベルモードであるか否かを判定する。   Next, in step S74, it is determined whether or not the operation mode of the heat pump cycle 10 is the heating mode and the outlet mode is the bilevel mode.

ヒートポンプサイクル10の運転モードが暖房モードでない、または吹出口モードがバイレベルモードでない場合、ステップS75へ進み、外気導入率=仮の外気導入率に決定してステップS8へ進む。   If the operation mode of the heat pump cycle 10 is not the heating mode or the outlet mode is not the bi-level mode, the process proceeds to step S75, the outside air introduction rate is determined to be a provisional outside air introduction rate, and the process proceeds to step S8.

ヒートポンプサイクル10の運転モードが暖房モードであり、かつ吹出口モードがバイレベルモードである場合、ステップS76へ進み、外気センサ52が検出した外気温Tamに基づいて下限外気導入率を決定する。   When the operation mode of the heat pump cycle 10 is the heating mode and the outlet mode is the bi-level mode, the process proceeds to step S76, and the lower limit outside air introduction rate is determined based on the outside air temperature Tam detected by the outside air sensor 52.

より詳細には、図6のステップS76に記載された制御特性図に示すように、外気温Tamの上昇に伴って下限外気導入率を増加させる。図6の例では、下限外気導入率を50%以上の値に決定する。   More specifically, as shown in the control characteristic diagram described in step S76 of FIG. 6, the lower limit outside air introduction rate is increased as the outside temperature Tam increases. In the example of FIG. 6, the lower limit outside air introduction rate is determined to be 50% or more.

次にステップS77へ進み、外気導入率を、仮の外気導入率および下限外気導入率のうち大きい方の値に決定してステップS8へ進む。この説明からわかるように、ステップS7では、暖房モードかつバイレベルモードの場合、外気導入率が50%以上に決定される。   Next, the process proceeds to step S77, the outside air introduction rate is determined to be the larger value of the temporary outside air introduction rate and the lower limit outside air introduction rate, and the process proceeds to step S8. As can be seen from this description, in step S7, in the heating mode and the bi-level mode, the outside air introduction rate is determined to be 50% or more.

ステップS8では、吹出口モード、すなわち吹出モードドア駆動用の電動アクチュエータ63に出力される制御信号を決定する。この吹出口モードも目標吹出温度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、図7に記載された制御特性図に示すように、目標吹出温度TAOが低温域から高温域へと上昇するに伴って吹出口モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切り替える。   In step S8, a control signal output to the electric actuator 63 for driving the outlet mode, that is, the outlet mode door is determined. This air outlet mode is also determined based on the target air temperature TAO with reference to a control map stored in the air conditioning controller 50 in advance. In the present embodiment, as shown in the control characteristic diagram shown in FIG. 7, the outlet mode is changed from the face mode to the bi-level mode to the foot mode as the target outlet temperature TAO rises from the low temperature region to the high temperature region. Switch sequentially.

従って、目標吹出温度TAOが低温域となりやすい夏季は主にフェイスモード、目標吹出温度TAOが中温域となりやすい春秋季は主にバイレベルモード、そして、目標吹出温度TAOが高温域となりやすい冬季は主にフットモードが選択される。   Therefore, in summer, when the target air temperature TAO tends to be in the low temperature range, the face mode is mainly used. In spring and autumn, when the target air temperature TAO is likely to be in the middle temperature region, mainly in the bi-level mode. Foot mode is selected.

さらに、車両窓ガラス近傍の相対湿度を検出する湿度検出手段を設け、湿度検出手段の検出値から算出される窓ガラス表面の相対湿度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。   Furthermore, a humidity detecting means for detecting the relative humidity in the vicinity of the vehicle window glass is provided, and the window glass is highly likely to be fogged based on the relative humidity RHW on the surface of the window glass calculated from the detection value of the humidity detecting means. If it is determined, the foot defroster mode or the defroster mode may be selected.

ステップS9では、エアミックスドア34の開度、すなわちエアミックスドア駆動用の電動アクチュエータ63に出力される制御信号を決定する。したがって、ステップS9は、エアミックスドア開度決定手段を構成している。   In step S9, the opening degree of the air mix door 34, that is, the control signal output to the electric actuator 63 for driving the air mix door is determined. Therefore, step S9 constitutes an air mix door opening degree determining means.

本実施形態では、エアミックスドア39の目標開度SWを目標吹出温度TAO、蒸発器温度センサ56によって検出された吹出空気温度TE、室内凝縮器13からの吹出空気温度TAVに基づいて算出する。   In the present embodiment, the target opening degree SW of the air mix door 39 is calculated based on the target blowing temperature TAO, the blowing air temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 56, and the blowing air temperature TAV from the indoor condenser 13.

ステップS9の詳細については、図8のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップS91では、ヒートポンプサイクル10の運転モードが暖房モードであるか否かを判定する。暖房モード以外であると判定した場合、ステップS92へ進み、次の数式F2によりエアミックス目標開度SWを算出して、ステップS10へ進む。
SW=[{TAO−(TE+2)}/{TAV−(TE+2)}]×100(%)…(F2)
一方、ステップS81にて暖房モードであると判定した場合、ステップS93へ進み、吹出口モードがバイレベルモードであるか否かを判定する。バイレベルモードでないと判定した場合、ステップS94へ進み、SW=100%に決定して、ステップS10へ進む。
Details of step S9 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S91, it is determined whether or not the operation mode of the heat pump cycle 10 is the heating mode. If it is determined that the mode is other than the heating mode, the process proceeds to step S92, the air mix target opening SW is calculated by the following mathematical formula F2, and the process proceeds to step S10.
SW = [{TAO− (TE + 2)} / {TAV− (TE + 2)}] × 100 (%) (F2)
On the other hand, when it determines with it being heating mode in step S81, it progresses to step S93 and it is determined whether blower outlet mode is bilevel mode. If it is determined not to be in the bi-level mode, the process proceeds to step S94, SW = 100% is determined, and the process proceeds to step S10.

一方、ステップS93にてバイレベルモードであると判定した場合、ステップS95へ進み、室内凝縮器13よりも上流側の空気の温度である上流側空気温度、具体的には外気センサ52が検出した外気温Tam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、エアミックス目標開度SWを決定して、ステップS10へ進む。なお、この制御マップでは、図8のステップS95に示すように、外気温Tamが高くなるにつれてエアミックス目標開度SWを小さな値に決定する。   On the other hand, if it is determined in step S93 that the bi-level mode is selected, the process proceeds to step S95, and the upstream air temperature, which is the temperature of the air upstream of the indoor condenser 13, specifically, the outside air sensor 52 has detected. Based on the outside air temperature Tam, an air mix target opening SW is determined with reference to a control map stored in the air conditioning control device 50 in advance, and the process proceeds to step S10. In this control map, as shown in step S95 in FIG. 8, the air mix target opening degree SW is determined to be a smaller value as the outside air temperature Tam becomes higher.

ここで、外気温Tamが短時間の間に急激に変化することはないため、エアミックス目標開度SWは、実質的に所定の開度で固定されることとなる。エアミックス目標開度SWを、実際に所定の開度で固定するようにしてもよい。   Here, since the outside air temperature Tam does not change suddenly in a short time, the air mix target opening degree SW is substantially fixed at a predetermined opening degree. The air mix target opening degree SW may be actually fixed at a predetermined opening degree.

なお、ステップS95において、外気センサ52が検出した外気温Tamに代えて、蒸発器温度センサ56によって検出された吹出空気温度TEを用いても良い。暖房モードでは、室内蒸発器18に冷媒が流れないため、吹出空気温度TEは外気温Tamとほぼ等しくなるからである。   In step S95, the blown air temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 56 may be used instead of the outside air temperature Tam detected by the outside air sensor 52. This is because, in the heating mode, the refrigerant does not flow into the indoor evaporator 18, and thus the blown air temperature TE is substantially equal to the outside air temperature Tam.

ステップS10では、圧縮機11の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機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S5で決定した目標吹出温度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18における冷媒蒸発温度(蒸発器温度)TEの目標吹出温度TEOを決定する。   In step S10, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11, that is, the rotational speed of the compressor 11 is determined. Here, a basic method for determining the rotational speed of the compressor 11 will be described. For example, in the cooling mode, the refrigerant evaporation temperature (evaporator temperature) in the indoor evaporator 18 is referred to with reference to a control map stored in advance in the air conditioning control device 50 based on the target outlet temperature TAO determined in step S5. TE target blowout temperature TEO is determined.

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 air conditioning controller 50 in advance, the rotational speed change amount Δf_C with respect to the previous compressor rotational speed fCn-1 is calculated. Ask.

また、暖房モードおよび除霜モードでは、ステップS5で決定した目標吹出温度TAO、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度(蒸発器温度)TE、ステップS9で決定したエアミックス目標開度SW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、室内凝縮器13の目標吹出温度TAVOを決定する。したがって、ステップS10は、室内凝縮器温度決定手段(加熱手段温度決定手段)を構成している。   Further, in the heating mode and the defrosting mode, based on the target blowing temperature TAO determined in step S5, the refrigerant evaporation temperature (evaporator temperature) TE in the indoor evaporator 18, the air mix target opening SW determined in step S9, and the like. The target blowout temperature TAVO of the indoor condenser 13 is determined with reference to a control map stored in the air conditioning control device 50 in advance. Therefore, step S10 constitutes an indoor condenser temperature determining means (heating means temperature determining means).

より詳細には、目標吹出温度TAVOは、次の数式F3により算出される。
TAVO={TAO−(1−β)×TE}/β+γ…(F3)
ここで、β=SW/100であり、γは補正用の定数である。
More specifically, the target blowing temperature TAVO is calculated by the following formula F3.
TAVO = {TAO− (1-β) × TE} / β + γ (F3)
Here, β = SW / 100, and γ is a constant for correction.

そして、この目標吹出温度TAVOと吹出空気温度TAVの偏差Pn(TAVO−TAV)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 (Pn− (Pn− ()) is calculated by calculating a deviation Pn (TAVO−TAV) between the target blowing temperature TAVO and the blowing air temperature TAV and subtracting the previously calculated deviation Pn−1 from the deviation Pn calculated this time. 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 air conditioning controller 50 in advance. Ask.

このステップS10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S101では、冷房モード時の回転数変化量Δf_Cを求める。図9のステップS101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18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 S10 will be described with reference to FIG. First, in step S101, a rotational speed change amount Δf_C in the cooling mode is obtained. Step S101 in FIG. 9 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_C is determined based on the deviation En and the deviation change rate Edot so that frosting of the indoor evaporator 18 is prevented.

ステップS102では、暖房モード時および除霜モード時の回転数変化量Δf_Hを求める。図9のステップS102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に基づいて室内凝縮器13の吹出温度TAVの異常上昇が防止されるようにΔf_Hが決定される。   In step S102, the rotation speed change amount Δf_H in the heating mode and the defrosting mode is obtained. Step S102 in FIG. 9 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_H is determined based on the above-described deviation Pn and deviation change rate Pdot so as to prevent an abnormal increase in the outlet temperature TAV of the indoor condenser 13.

次に、ステップS103では、ステップS5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S103にて、ステップS5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S104へ進み、Δf_Cを圧縮機11の回転数変化量Δfに決定して、ステップS106へ進む。   Next, in step S103, it is determined whether or not the operation mode determined in step S5 is the cooling mode. If it is determined in step S103 that the operation mode determined in step S5 is the cooling mode, the process proceeds to step S104, Δf_C is determined as the rotation speed change amount Δf of the compressor 11, and the process proceeds to step S106. .

一方、ステップS103にてステップS5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S105へ進み、Δf_Hを圧縮機11の回転数変化量Δfに決定して、ステップS106へ進む。   On the other hand, if it is determined in step S103 that the operation mode determined in step S5 is not the cooling mode, the process proceeds to step S105, Δf_H is determined as the rotational speed change amount Δf of the compressor 11, and the process proceeds to step S106. .

ステップS106では、操作パネル60のエコノミースイッチが投入されているか否かが判定される。ステップS106にて、エコノミースイッチが投入されていない場合は、ステップS107へ進み、圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxを10000rpmとし、エコノミースイッチが投入されている場合は、ステップS108へ進み、圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxを7000rpmとする。   In step S106, it is determined whether or not the economy switch of operation panel 60 is turned on. If the economy switch is not turned on in step S106, the process proceeds to step S107, and the upper limit value IVOmax of the rotation speed of the compressor 11 is set to 10000 rpm. If the economy switch is turned on, the process proceeds to step S108, and the compression is performed. The upper limit value IVOmax of the rotation speed of the machine 11 is set to 7000 rpm.

次のステップS109では、前回の圧縮機回転数fn−1に回転数変化量Δfを加えた値と圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxとを比較して、小さい方の値を、今回の圧縮機回転数fnと決定して、ステップS11へ進む。なお、ステップS10における圧縮機回転数fnの決定は、図3のメインルーチンが繰り返される制御周期τ毎に行われるものではなく、所定の制御間隔(本実施形態では1秒)毎に行われる。   In the next step S109, 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 of the rotational speed of the compressor 11, and the smaller value is obtained. The compressor speed fn is determined, and the process proceeds to step S11. The determination of the compressor speed fn in step S10 is not performed every control cycle τ in which the main routine of FIG. 3 is repeated, but is performed every predetermined control interval (1 second in the present embodiment).

次に、図3に示すステップS11では、冷媒回路切替手段の作動状態、すなわち開閉弁15aおよび三方弁20の作動状態が決定される。具体的には、前述の如く、本実施形態の開閉弁15aは、冷房モード時および除霜モード時に開き、暖房モード時に閉じる。   Next, in step S11 shown in FIG. 3, the operating state of the refrigerant circuit switching means, that is, the operating states of the on-off valve 15a and the three-way valve 20 is determined. Specifically, as described above, the on-off valve 15a of the present embodiment opens during the cooling mode and the defrost mode, and closes during the heating mode.

また、三方弁20は、冷房モード時には室外熱交換器16の冷媒出口側と冷房用固定絞り17とを接続する冷媒回路に切り替え、暖房モード時には室外熱交換器16の冷媒出口側と圧縮機11の吸入口側に配置されたアキュムレータ19の冷媒入口側とを接続する冷媒回路に切り替える。   The three-way valve 20 is switched to a refrigerant circuit that connects the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 16 and the cooling fixed throttle 17 in the cooling mode, and the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 16 and the compressor 11 in the heating mode. The refrigerant circuit is connected to the refrigerant inlet side of the accumulator 19 disposed on the suction port side.

ステップS12では、上述のステップS6〜S12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より各種空調用構成機器11(61)、15a、20、16a、32、62〜64に対して制御信号および制御電圧が出力される。続くステップS14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S3へ戻る。   In step S12, the air-conditioning control device 50 applies various air-conditioning components 11 (61), 15a, 20, 16a, 32, 62-64 to the control state determined in steps S6 to S12 described above. Control signal and control voltage are output. In continuing step S14, it waits for control period (tau), and if progress of control period (tau) is determined, it will return to step S3.

本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く制御処理が実行されるので、運転モードに応じて以下のように作動する。   Since the vehicle air conditioner 1 according to the present embodiment performs the control process as described above, it operates as follows according to the operation mode.

(a)暖房モード
暖房モードでは、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が、図1の白抜き矢印で示すように、圧縮機11→室内凝縮器13→暖房用固定絞り14→室外熱交換器16(→三方弁20)→アキュムレータ19→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。つまり、室内凝縮器13を放熱器として機能させ、室外熱交換器16を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。
(A) Heating mode In the heating mode, the refrigerant circuit of the heat pump cycle 10 is connected to the compressor 11, the indoor condenser 13, the heating fixed throttle 14, the outdoor heat exchanger 16 (→ The refrigerant circuit is switched to the refrigerant circuit in which the refrigerant circulates in the order of the three-way valve 20) → the accumulator 19 → the compressor 11. That is, a refrigeration cycle is configured in which the indoor condenser 13 functions as a radiator and the outdoor heat exchanger 16 functions as an evaporator.

従って、暖房モード時のヒートポンプサイクル10では、圧縮機11にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器13にて送風機32から送風された送風空気に放熱する。これにより、室内凝縮器13を通過する送風空気が加熱され、車室内の暖房が実現される。また、室内凝縮器13から流出した冷媒は、暖房用固定絞り14にて減圧されて室外熱交換器16へ流入する。   Therefore, in the heat pump cycle 10 in the heating mode, the refrigerant compressed by the compressor 11 radiates heat to the blown air blown from the blower 32 by the indoor condenser 13. Thereby, the blowing air which passes the indoor condenser 13 is heated, and heating of a vehicle interior is implement | achieved. The refrigerant that has flowed out of the indoor condenser 13 is decompressed by the heating fixed throttle 14 and flows into the outdoor heat exchanger 16.

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、三方弁20を介してアキュムレータ19へ流入する。アキュムレータ19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 into the outdoor heat exchanger 16 absorbs heat from the vehicle exterior air blown from the blower fan 16a and evaporates. The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 16 flows into the accumulator 19 through the three-way valve 20. The gas-phase refrigerant separated from the gas and liquid by the accumulator 19 is sucked into the compressor 11 and compressed again.

上記の如く、本実施形態の暖房モードでは、室内側熱交換器に対応する室内蒸発器18へ冷媒が流入しないので、室内蒸発器18にて送風空気が冷却されることはない。   As described above, in the heating mode of the present embodiment, since the refrigerant does not flow into the indoor evaporator 18 corresponding to the indoor heat exchanger, the blown air is not cooled by the indoor evaporator 18.

(b)冷房モード
冷房モードでは、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が、図1の黒塗り矢印で示すように、圧縮機11→室内凝縮器13(→バイパス通路15)→室外熱交換器16(→三方弁20)→冷房用固定絞り17→室内蒸発器18→アキュムレータ19→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。つまり、室内凝縮器13および室外熱交換器16を冷媒に放熱させる放熱器として機能させ、室内蒸発器18を冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。
(B) Cooling mode In the cooling mode, the refrigerant circuit of the heat pump cycle 10 is connected to the compressor 11 → the indoor condenser 13 (→ bypass passage 15) → the outdoor heat exchanger 16 (→ A refrigeration cycle is formed in which the refrigerant circulates in the order of the three-way valve 20) → the cooling fixed throttle 17 → the indoor evaporator 18 → the accumulator 19 → the compressor 11. That is, a refrigeration cycle is configured in which the indoor condenser 13 and the outdoor heat exchanger 16 function as a radiator that radiates heat to the refrigerant, and the indoor evaporator 18 functions as an evaporator that evaporates the refrigerant.

従って、冷房モード時のヒートポンプサイクル10では、圧縮機11にて圧縮された高圧高温冷媒が、室内凝縮器13にて室内蒸発器18通過後の送風空気の一部と熱交換して送風空気の一部が加熱される。さらに、室内蒸発器18から流出した冷媒は、バイパス通路15を介して室外熱交換器16へ流入し、室外熱交換器16にて送風ファン16aから送風された外気と熱交換して放熱する。   Therefore, in the heat pump cycle 10 in the cooling mode, the high-pressure and high-temperature refrigerant compressed by the compressor 11 exchanges heat with a part of the blown air after passing through the indoor evaporator 18 in the indoor condenser 13 to Part is heated. Furthermore, the refrigerant that has flowed out of the indoor evaporator 18 flows into the outdoor heat exchanger 16 through the bypass passage 15, and radiates heat by exchanging heat with the outside air blown from the blower fan 16 a in the outdoor heat exchanger 16.

室外熱交換器16から流出した冷媒は、三方弁20を介して冷房用固定絞り17へ流入し、冷房用固定絞り17にて減圧膨張される。冷房用固定絞り17にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器18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。この冷媒の吸熱作用により、室内蒸発器18を通過する送風空気が冷却される。   The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 16 flows into the cooling fixed throttle 17 via the three-way valve 20 and is decompressed and expanded by the cooling fixed throttle 17. The low-pressure refrigerant decompressed by the cooling fixed throttle 17 flows into the indoor evaporator 18, absorbs heat from the blown air blown from the blower 32, and evaporates. The air blown through the indoor evaporator 18 is cooled by the endothermic action of the refrigerant.

そして、前述の如く、室内蒸発器18にて冷却された送風空気の一部が室内凝縮器13にて加熱されることによって、車室内へ送風される送風空気が目標吹出温度TAOに近づくように調整され、車室内の冷房が実現される。また、室内蒸発器18から流出した冷媒は、アキュムレータ19へ流入する。アキュムレータ19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。   As described above, a part of the blown air cooled by the indoor evaporator 18 is heated by the indoor condenser 13 so that the blown air blown into the vehicle interior approaches the target blowing temperature TAO. It is adjusted and cooling of the passenger compartment is realized. Further, the refrigerant that has flowed out of the indoor evaporator 18 flows into the accumulator 19. The gas-phase refrigerant separated from the gas and liquid by the accumulator 19 is sucked into the compressor 11 and compressed again.

上記の如く、本実施形態の冷房モードでは、室内側熱交換器に対応する室内蒸発器18にて冷媒を蒸発させることによって送風空気が冷却される。   As described above, in the cooling mode of the present embodiment, the blown air is cooled by evaporating the refrigerant in the indoor evaporator 18 corresponding to the indoor heat exchanger.

(c)除霜モード
除霜モードは、室外熱交換器16に着霜が生じたことが判定された場合に実行される。なお、本実施形態では、一旦、除霜モードに切り替えられると、予め定めた所定時間(本実施形態では、5分間)が経過するまでは他の運転モードに切り替えられることはない。
(C) Defrost mode The defrost mode is executed when it is determined that frost formation has occurred in the outdoor heat exchanger 16. In the present embodiment, once switched to the defrosting mode, it is not switched to another operation mode until a predetermined time (in this embodiment, 5 minutes) elapses.

除霜モードでは、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が、図1の網掛けハッチング付き矢印で示すように、圧縮機11(→室内凝縮器13→バイパス通路15)→室外熱交換器16(→三方弁20)→アキュムレータ19→圧縮機11の順に冷媒が循環するホットガスサイクルが構成される。   In the defrost mode, the refrigerant circuit of the heat pump cycle 10 is connected to the compressor 11 (→ the indoor condenser 13 → the bypass passage 15) → the outdoor heat exchanger 16 (→ the three-way valve) as shown by the hatched arrows in FIG. 20) → Accumulator 19 → Hot gas cycle in which the refrigerant circulates in the order of compressor 11.

なお、除霜モードでは、送風機32の風量を0にする、すなわち送風機32を停止させるので、室内凝縮器13では冷媒は殆ど放熱しない。従って、室内凝縮器13にて送風空気が加熱されて車室内の暖房が実現されることもない。   In the defrosting mode, the air volume of the blower 32 is set to 0, that is, the blower 32 is stopped, so that the refrigerant hardly dissipates heat in the indoor condenser 13. Accordingly, the blown air is not heated by the indoor condenser 13 and the vehicle interior is not heated.

従って、除霜モード時のヒートポンプサイクル10では、圧縮機11にて圧縮された高圧高温冷媒が、室外熱交換器16へ流入して放熱する。これにより、室外熱交換器16が加熱されて室外熱交換器16の除霜が実現される。室外熱交換器16から流出した冷媒は、三方弁20を介してアキュムレータ19へ流入する。アキュムレータ19にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機11に吸入される。   Therefore, in the heat pump cycle 10 in the defrosting mode, the high-pressure and high-temperature refrigerant compressed by the compressor 11 flows into the outdoor heat exchanger 16 and dissipates heat. Thereby, the outdoor heat exchanger 16 is heated and defrosting of the outdoor heat exchanger 16 is realized. The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 16 flows into the accumulator 19 through the three-way valve 20. The gas-phase refrigerant that has been gas-liquid separated by the accumulator 19 is sucked into the compressor 11.

上記の如く、本実施形態の除霜モードでは、室内側熱交換器に対応する室内蒸発器18へ冷媒が流入しないので、室内蒸発器18にて送風空気が冷却されることはない。   As described above, in the defrosting mode of the present embodiment, the refrigerant does not flow into the indoor evaporator 18 corresponding to the indoor heat exchanger, so the blown air is not cooled by the indoor evaporator 18.

本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く作動して、車室内の冷房、暖房を実現することができるとともに、室外熱交換器16に着霜が生じた際には、除霜モードでの運転を実行することで室外熱交換器16を除霜することもできる。また、エコノミースイッチが投入された際には、圧縮機11の回転数の上限値IVOmaxを低下させることで、車室内空調のために消費されるエネルギを低減できる。   The vehicle air conditioner 1 according to the present embodiment operates as described above to achieve cooling and heating in the passenger compartment, and when frost formation occurs in the outdoor heat exchanger 16, a defrosting mode is performed. The outdoor heat exchanger 16 can also be defrosted by performing the operation at. Further, when the economy switch is turned on, the energy consumed for the air conditioning in the vehicle interior can be reduced by lowering the upper limit value IVOmax of the rotation speed of the compressor 11.

さらに、本実施形態の車両用空調装置1では、制御ステップS7にて説明したように、ヒートポンプサイクル10の運転モードが暖房モードであり、かつ吹出口モードがバイレベルモードである場合、外気導入率が50%以上に決定されるので、外気導入率を50%未満に決定する場合と比較して、フェイス開口穴37bを通じて乗員の上半身に向けて吹き出す送風空気(以下、フェイス吹出空気と言う。)における外気の割合を増加させることができ、ひいてはフェイス吹出空気の温度を低下させることができる。   Furthermore, in the vehicle air conditioner 1 of the present embodiment, as described in the control step S7, when the operation mode of the heat pump cycle 10 is the heating mode and the outlet mode is the bi-level mode, the outside air introduction rate Is determined to be 50% or more, compared with a case where the outside air introduction rate is determined to be less than 50%, blown air blown toward the upper body of the passenger through the face opening hole 37b (hereinafter referred to as face blown air). It is possible to increase the ratio of the outside air in the air, and to lower the temperature of the face blowing air.

また、制御ステップS9にて説明したように、エアミックスドア目標開度SWを、室内凝縮器13よりも上流側の空気の温度、例えば外気センサ52が検出した外気温Tamや室内蒸発器18の吹出空気温度TEに基づいて決定するので、フェイス吹出空気が低めの温度となるようにエアミックスドア目標開度SWを決定することができる。   Further, as described in the control step S9, the air mix door target opening degree SW is set to the temperature of the air upstream of the indoor condenser 13, for example, the outside air temperature Tam detected by the outside air sensor 52 or the indoor evaporator 18. Since it determines based on the blowing air temperature TE, the air mix door target opening degree SW can be determined so that face blowing air may become a low temperature.

また、制御ステップS10にて説明したように、制御ステップS9で決定したエアミックスドア目標開度SWと、制御ステップS4で決定した目標吹出温度TAOとに基づいて、室内凝縮器13の目標温度TAVOを決定するので、フット開口穴37cを通じて乗員の足元に向けて吹き出す送風空気(フット吹出空気)が高めの温度となるように室内凝縮器13の温度を調整することができる。以上のことから、バイレベルモード時に良好な空調感を確実に与えることができる。   Further, as described in the control step S10, the target temperature TAVO of the indoor condenser 13 based on the air mix door target opening degree SW determined in the control step S9 and the target outlet temperature TAO determined in the control step S4. Therefore, the temperature of the indoor condenser 13 can be adjusted so that the blown air (foot blown air) blown toward the feet of the occupant through the foot opening hole 37c has a higher temperature. From the above, it is possible to reliably give a good air conditioning feeling in the bi-level mode.

特に、本実施形態では、制御ステップS9にて説明したように、エアミックスドア目標開度SWを、短時間の間に急激に変化することのない外気温Tamに基づいて決定するので、エアミックスドア目標開度SWを実質的に固定することができる。そのため、フェイス吹出空気温度の変動を抑制することができる。   In particular, in the present embodiment, as described in the control step S9, the air mix door target opening degree SW is determined based on the outside air temperature Tam that does not change suddenly in a short time. The door target opening degree SW can be substantially fixed. Therefore, the fluctuation | variation of the face blowing air temperature can be suppressed.

この場合、実質的に固定されたエアミックスドア目標開度SWに基づいて室内凝縮器13の目標温度TAVOが決定されることとなるので、室内凝縮器13の目標温度TAVOの変動も抑制することができ、ひいてはフット吹出空気温度の変動も抑制することができる。   In this case, since the target temperature TAVO of the indoor condenser 13 is determined based on the substantially fixed air mix door target opening degree SW, fluctuations in the target temperature TAVO of the indoor condenser 13 are also suppressed. As a result, fluctuations in the temperature of the foot blowing air can be suppressed.

なお、外気温Tamの代わりに、室内蒸発器18の吹出空気温度TEに基づいてエアミックスドア目標開度SWを決定しても同様に、フェイス吹出空気温度およびフット吹出空気温度の変動を抑制する作用効果を得ることができる。すなわち、本実施形態では、暖房モードの場合、室内蒸発器18へ冷媒が流入しないので、室内蒸発器18の吹出空気温度TEは実質的に外気温Tamと同じ温度になるからである。   In addition, even if the air mix door target opening degree SW is determined based on the blown air temperature TE of the indoor evaporator 18 instead of the outside air temperature Tam, similarly, fluctuations in the face blown air temperature and the foot blown air temperature are suppressed. An effect can be obtained. That is, in the present embodiment, in the heating mode, since the refrigerant does not flow into the indoor evaporator 18, the blown air temperature TE of the indoor evaporator 18 is substantially the same as the outside air temperature Tam.

(第2実施形態)
本第2実施形態では、図10に示すように、上記第1実施形態に対して、制御ステップS9にエアミックスドア開度徐変制御を追加している。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, as shown in FIG. 10, air mix door opening gradual change control is added to the control step S9 as compared to the first embodiment.

具体的には、ステップS95にてエアミックス目標開度SWを決定すると、ステップS96へ進み、エアミックスドア34の開度がエアミックスドア目標開度SWに向かって時間の経過に伴って徐々に変化するように、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータ63に出力される制御信号を決定する。ステップS96のエアミックスドア開度徐変制御は、例えばタイマカウントを用いることによって実現することができる。   Specifically, when the air mix target opening degree SW is determined in step S95, the process proceeds to step S96, where the opening degree of the air mix door 34 gradually increases toward the air mix door target opening degree SW over time. The control signal output to the electric actuator 63 for driving the air mix door is determined so as to change. The air mix door opening gradual change control in step S96 can be realized by using, for example, a timer count.

これによると、室内凝縮器13の実際の温度が目標温度TAVOに変化するまでのタイムラグに合わせてエアミックスドア34の開度の変化を遅らせることができるので、フェイス吹出空気温度およびフット吹出空気温度を精度良く調整することができる。   According to this, since the change of the opening degree of the air mix door 34 can be delayed in accordance with the time lag until the actual temperature of the indoor condenser 13 changes to the target temperature TAVO, the face blowing air temperature and the foot blowing air temperature. Can be adjusted with high accuracy.

(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、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.

(1)上述の実施形態では、圧縮機11として電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機11の形式はこれに限定されない。例えば、ベルトおよび電磁クラッチ等を介してエンジンから駆動力を得る圧縮機11を採用してもよい。従って、本発明の車両用空調装置1の適用は電気自動車に限定されない。   (1) In the above-described embodiment, an example in which an electric compressor is employed as the compressor 11 has been described. However, the format of the compressor 11 is not limited to this. For example, you may employ | adopt the compressor 11 which obtains a driving force from an engine via a belt, an electromagnetic clutch, etc. Therefore, application of the vehicle air conditioner 1 of the present invention is not limited to an electric vehicle.

例えば、内燃機関(エンジン)から走行用の駆動力を得て走行する通常の車両、内燃機関および走行用電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得るいわゆるハイブリッド車両、さらに、車両停車時に外部電源(商用電源)から供給される電力をバッテリB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に適用してもよい。   For example, a normal vehicle that travels by obtaining a driving force for traveling from an internal combustion engine (engine), a so-called hybrid vehicle that obtains a driving force for traveling from both the internal combustion engine and the traveling electric motor, and an external device when the vehicle is stopped You may apply to what is called a plug-in hybrid vehicle which can charge the battery B with the electric power supplied from a power supply (commercial power supply).

また、エンジンを備える車両では、送風空気の補助加熱手段として、室内凝縮器13に加えて、エンジン冷却水を熱源として送風空気を加熱する加熱用熱交換器(ヒーターコア)を設けてもよい。   In addition, in a vehicle equipped with an engine, in addition to the indoor condenser 13, a heating heat exchanger (heater core) for heating the blown air using engine cooling water as a heat source may be provided as auxiliary heating means for the blown air.

(2)上述の実施形態では、ステップS5で決定した目標吹出温度TAO、ステップS9で決定したエアミックス目標開度SW等に基づいて、室内凝縮器13の目標温度TAVOを決定するが、ステップS5で決定した目標吹出温度TAO、ステップS9で決定したエアミックス目標開度SW等に基づいて、ヒータコア21の目標温度およびPTCヒータ22の目標温度を決定するようにしてもよい。   (2) In the above-described embodiment, the target temperature TAVO of the indoor condenser 13 is determined based on the target blowing temperature TAO determined in step S5, the air mix target opening degree SW determined in step S9, etc., but step S5 The target temperature of the heater core 21 and the target temperature of the PTC heater 22 may be determined based on the target blowing temperature TAO determined in step S1, the air mix target opening degree SW determined in step S9, and the like.

(3)上述の実施形態では、ヒートポンプサイクル10が切替可能な冷媒回路として、暖房モード、冷房モードおよび除霜モードの冷媒回路を説明したが、ヒートポンプサイクル10は、冷却して除湿した送風空気を再加熱して車室内を除湿暖房する除湿暖房モードの冷媒回路にも切替可能である。   (3) In the above-described embodiment, the refrigerant circuit in the heating mode, the cooling mode, and the defrost mode has been described as the refrigerant circuit in which the heat pump cycle 10 can be switched. However, the heat pump cycle 10 uses the cooled and dehumidified blast air. It is also possible to switch to a refrigerant circuit in a dehumidifying and heating mode that reheats and dehumidifies and heats the interior of the vehicle.

具体的には、除湿暖房モード時には、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁15aを閉じ、三方弁20を室外熱交換器16の冷媒出口側と冷房用固定絞り17とを接続する冷媒回路に切り替えればよい。   Specifically, in the dehumidifying and heating mode, the on-off valve 15a constituting the refrigerant circuit switching means is closed, and the three-way valve 20 can be switched to a refrigerant circuit that connects the refrigerant outlet side of the outdoor heat exchanger 16 and the cooling fixed throttle 17. That's fine.

これにより、除湿暖房モードでは、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が、圧縮機11→室内凝縮器13→暖房用固定絞り14→室外熱交換器16(→三方弁20)→冷房用固定絞り17→室内蒸発器18→アキュムレータ19→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。   Thereby, in the dehumidifying heating mode, the refrigerant circuit of the heat pump cycle 10 is connected to the compressor 11 → the indoor condenser 13 → the heating fixed throttle 14 → the outdoor heat exchanger 16 (→ the three-way valve 20) → the cooling fixed throttle 17 → the room. A refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of the evaporator 18 → accumulator 19 → compressor 11 is configured.

従って、除湿暖房モード時のヒートポンプサイクル10では、圧縮機11にて圧縮された高圧高温冷媒が、室内凝縮器13にて室内蒸発器18通過後の送風空気の一部と熱交換して送風空気の一部が加熱される。さらに、室内蒸発器18から流出した冷媒は、暖房用固定絞り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から送風された外気と熱交換して放熱する。   Therefore, in the heat pump cycle 10 in the dehumidifying and heating mode, the high-pressure and high-temperature refrigerant compressed by the compressor 11 exchanges heat with a part of the blown air that has passed through the indoor evaporator 18 in the indoor condenser 13 and blown air. A part of is heated. Further, the refrigerant flowing out of the indoor evaporator 18 is decompressed by the heating fixed throttle 14 and flows into the outdoor heat exchanger 16. The refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 16 exchanges heat with the outside air blown from the blower fan 16a to radiate heat.

室外熱交換器16から流出した冷媒は、三方弁20を介して冷房用固定絞り17へ流入し、冷房用固定絞り17にて減圧膨張される。冷房用固定絞り17にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器18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。この冷媒の吸熱作用により、室内蒸発器18を通過する送風空気が冷却されて除湿される。以降の作動は冷房モードと同様である。   The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger 16 flows into the cooling fixed throttle 17 via the three-way valve 20 and is decompressed and expanded by the cooling fixed throttle 17. The low-pressure refrigerant decompressed by the cooling fixed throttle 17 flows into the indoor evaporator 18, absorbs heat from the blown air blown from the blower 32, and evaporates. Due to the endothermic action of the refrigerant, the blown air passing through the indoor evaporator 18 is cooled and dehumidified. The subsequent operation is the same as in the cooling mode.

上記の如く、除湿暖房モードでは、室内側熱交換器に対応する室内蒸発器18にて冷媒を蒸発させることによって送風空気が冷却される。   As described above, in the dehumidifying and heating mode, the blown air is cooled by evaporating the refrigerant in the indoor evaporator 18 corresponding to the indoor heat exchanger.

13 室内凝縮器(加熱手段)
33 内外気切替装置(内外気切替手段)
34 エアミックスドア
31 ケーシング
37b フェイス開口穴
37c フット開口穴
38b フェイスドア(吹出口モード切替手段)
38c フットドア(吹出口モード切替手段)
S4 目標吹出温度決定手段
S7 内外気導入割合決定手段
S9 エアミックスドア開度決定手段
S10 室内凝縮器温度決定手段(加熱手段温度決定手段)
13 Indoor condenser (heating means)
33 Inside / outside air switching device (inside / outside air switching means)
34 Air mix door 31 Casing 37b Face opening hole 37c Foot opening hole 38b Face door (air outlet mode switching means)
38c Foot door (air outlet mode switching means)
S4 Target blowing temperature determining means S7 Inside / outside air introduction ratio determining means S9 Air mix door opening determining means S10 Indoor condenser temperature determining means (heating means temperature determining means)

Claims (7)

送風空気が流れる空気通路を形成し、前記送風空気を乗員の上半身に向けて吹き出すフェイス開口穴(37b)、および前記送風空気を乗員の足元に向けて吹き出すフット開口穴(37c)が設けられたケーシング(31)と、
前記空気通路へ内気と外気とを切り替え導入する内外気切替手段(33)と、
前記空気通路を流れる前記送風空気を加熱する加熱手段(13、21、22)と、
前記加熱手段(13、21、22)の加熱能力を制御する加熱能力制御手段(50b、50c)と、
前記加熱手段(13、21、22)を通過する送風空気と、前記加熱手段(13、21、22)を迂回する送風空気との風量割合を調整するエアミックスドア(34)と、
前記フェイス開口穴(37b)および前記フット開口穴(37c)からの前記送風空気の吹出状態を切り替える吹出口モード切替手段(38b、38c)と、
前記内外気切替手段(33)による内気と外気との導入割合を決定する内外気導入割合決定手段(S7)と、
前記エアミックスドア(34)の目標開度であるエアミックスドア目標開度(SW)を決定するエアミックスドア開度決定手段(S9)と、
車室内へ吹き出される前記送風空気の目標温度である目標吹出温度(TAO)を空調負荷に応じて決定する目標吹出温度決定手段(S4)と、
前記加熱手段(13、21、22)の目標温度である加熱手段目標温度(TAVO)を決定する加熱手段温度決定手段(S10)とを備え、
前記フェイス開口穴(37b)は、前記ケーシング(31)のうち、前記加熱手段(13、21、22)を迂回した前記送風空気が流れる側の部位に形成され、
前記フット開口穴(37c)は、前記ケーシング(31)のうち、前記加熱手段(13、21、22)を通過した送風空気が流れる側の部位に形成され、
前記送風空気が加熱されるように前記加熱手段(13、21、22)が作動し、かつ前記フェイス開口穴(37b)および前記フット開口穴(37c)の両方から前記送風空気を吹き出すバイレベルモードになるように前記吹出口モード切替手段(38b、38c)が作動している場合、
前記内外気導入割合決定手段(S7)は、外気の導入割合を50%以上に決定し、
前記エアミックスドア開度決定手段(S9)は、前記加熱手段(13、21、22)よりも上流側の空気の温度である上流側空気温度(Tam、TE)に基づいて前記エアミックスドア目標開度(SW)を決定し、
前記加熱手段温度決定手段(S10)は、前記エアミックスドア目標開度(SW)と前記目標吹出温度(TAO)とに基づいて前記加熱手段目標温度(TAVO)を決定することを特徴とする車両用空調装置。
An air passage through which blown air flows is formed, and a face opening hole (37b) for blowing the blown air toward the upper body of the occupant and a foot opening hole (37c) for blowing the blown air toward the feet of the occupant are provided. A casing (31);
Inside / outside air switching means (33) for switching and introducing inside air and outside air into the air passage;
Heating means (13, 21, 22) for heating the blown air flowing through the air passage;
Heating capacity control means (50b, 50c) for controlling the heating capacity of the heating means (13, 21, 22);
An air mix door (34) for adjusting the air volume ratio between the blown air passing through the heating means (13, 21, 22) and the blown air bypassing the heating means (13, 21, 22);
Outlet mode switching means (38b, 38c) for switching the blowing state of the blown air from the face opening hole (37b) and the foot opening hole (37c);
Inside / outside air introduction ratio determining means (S7) for determining the introduction ratio of inside air and outside air by the inside / outside air switching means (33);
Air mix door opening determining means (S9) for determining an air mix door target opening (SW) which is a target opening of the air mix door (34);
Target blowing temperature determining means (S4) for determining a target blowing temperature (TAO), which is a target temperature of the blown air blown into the passenger compartment, according to the air conditioning load;
A heating means temperature determining means (S10) for determining a heating means target temperature (TAVO) which is a target temperature of the heating means (13, 21, 22),
The face opening hole (37b) is formed in a part of the casing (31) on the side where the blown air flows, bypassing the heating means (13, 21, 22).
The said foot opening hole (37c) is formed in the site | part by the side through which the ventilation air which passed the said heating means (13, 21, 22) flows among the said casings (31),
The bi-level mode in which the heating means (13, 21, 22) is operated so that the blown air is heated and the blown air is blown out from both the face opening hole (37b) and the foot opening hole (37c). When the outlet mode switching means (38b, 38c) is operating so that
The inside / outside air introduction ratio determining means (S7) determines the outside air introduction ratio to be 50% or more,
The air mix door opening determining means (S9) is configured to perform the air mix door target based on an upstream air temperature (Tam, TE) that is an upstream air temperature from the heating means (13, 21, 22). Determine the opening (SW),
The heating means temperature determining means (S10) determines the heating means target temperature (TAVO) based on the air mix door target opening (SW) and the target outlet temperature (TAO). Air conditioner.
前記エアミックスドア開度決定手段(S9)は、前記エアミックスドア(34)の開度を前記エアミックスドア目標開度(SW)に向かって時間の経過に伴って徐々に変化させる徐変制御手段(S96)を有していることを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。   The air mix door opening determining means (S9) gradually changes the opening of the air mix door (34) gradually toward the air mix door target opening (SW) with time. The vehicle air conditioner according to claim 1, further comprising means (S96). 前記加熱手段は、ヒートポンプサイクル(10)の冷媒と前記送風空気とを熱交換させることで前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器(13)であることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。   The said heating means is a heat exchanger (13) for heating which heats the said blowing air by heat-exchanging the refrigerant | coolant of the heat pump cycle (10) and the said blowing air, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The vehicle air conditioner described. 前記加熱手段は、熱媒体加熱手段(23)によって加熱された熱媒体と前記送風空気とを熱交換させることで前記送風空気を加熱するヒータコア(21)であることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。   The heating means is a heater core (21) for heating the blown air by exchanging heat between the heat medium heated by the heat medium heating means (23) and the blown air. The vehicle air conditioner according to 2. 前記加熱手段は、電力が供給されることによって発熱して前記送風空気を加熱する電気ヒータ(22)であることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。   3. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the heating means is an electric heater (22) that generates heat by supplying electric power and heats the blown air. 4. 前記上流側空気温度は外気温(Tam)であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the upstream air temperature is an outside air temperature (Tam). 前記加熱手段は、ヒートポンプサイクル(10)の冷媒と前記送風空気とを熱交換させることで前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器(13)であり、
前記ヒートポンプサイクル(10)は、
前記冷媒と前記送風空気とを熱交換させることで前記送風空気を冷却する冷却用熱交換器(18)と、
前記冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(16)と、
送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路、および送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段(15a、20)とを有し、
前記冷却用熱交換器(18)は、前記加熱用熱交換器(13)に対して、前記送風空気の流れの上流側に配置され、
前記冷媒回路切替手段(15a、20)は、前記暖房モードでは前記冷却用熱交換器(18)へ前記冷媒が流入しない冷媒回路に切り替え、前記冷房モードでは前記冷却用熱交換器(18)にて前記冷媒を蒸発させることによって送風空気が冷却される冷媒回路に切り替え、
前記上流側空気温度は、前記冷却用熱交換器(18)の吹出空気温度(TE)であることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。
The heating means is a heat exchanger (13) for heating that heats the blown air by exchanging heat between the refrigerant of the heat pump cycle (10) and the blown air.
The heat pump cycle (10)
A heat exchanger for cooling (18) for cooling the blown air by exchanging heat between the refrigerant and the blown air;
An outdoor heat exchanger (16) for exchanging heat between the refrigerant and the outside air;
A refrigerant circuit in a heating mode for heating the blown air to heat the vehicle interior, and a refrigerant circuit switching means (15a, 20) for switching a cooling mode refrigerant circuit for cooling the blown air to cool the vehicle interior;
The cooling heat exchanger (18) is arranged on the upstream side of the flow of the blown air with respect to the heating heat exchanger (13),
The refrigerant circuit switching means (15a, 20) switches to a refrigerant circuit in which the refrigerant does not flow into the cooling heat exchanger (18) in the heating mode, and switches to the cooling heat exchanger (18) in the cooling mode. Switching to a refrigerant circuit in which the blown air is cooled by evaporating the refrigerant,
The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the upstream air temperature is a blown air temperature (TE) of the cooling heat exchanger (18).
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