JP2014084074A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、グリル開口部を通じて導入される走行風によってコンデンサの放熱を行う車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that radiates heat from a condenser by running wind introduced through a grill opening.
一般に、車両用空調装置のコンデンサは、エンジンルーム内において、車体前部に開口するグリル開口部に対して対向配置されている。また、コンデンサの後方には、グリル開口部からの空気流れに対して直列となるようラジエータが対向配置されている。 In general, a condenser of a vehicle air conditioner is disposed in an engine room so as to be opposed to a grille opening that opens at the front of the vehicle body. A radiator is disposed behind the condenser so as to be in series with the air flow from the grill opening.
これらコンデンサやラジエータは、自車両が所定速度以上で走行している場合、グリル開口部から導入される走行風(冷却風)によって冷却される。また、例えば、低速走行時や停車時(アイドリング運転時)等のように十分な走行風量が期待できないときは、ラジエータの後方に配設された冷却ファンが適宜稼働され、この冷却ファンが発生する冷却風によって、コンデンサやラジエータが冷却される。 These condensers and radiators are cooled by running wind (cooling wind) introduced from the grill opening when the vehicle is running at a predetermined speed or higher. Further, for example, when a sufficient amount of traveling airflow cannot be expected, such as when driving at low speed or when stopping (when idling), a cooling fan disposed behind the radiator is operated as appropriate, and this cooling fan is generated. The condenser and the radiator are cooled by the cooling air.
ところで、車両の停車時等には、冷却風量の低下に伴う冷却能力の低下以上に、コンデンサの冷却能力が低下してしまう場合がある。これは、停車時等のように走行による冷却風速度が小さいときは、冷却ファンを通過後の冷却風(熱風)がコンデンサの上流側に回り込んで再循環してしまうことに起因する。そして、このような冷却風の再循環による冷却能力の低下が発生すると、空調装置では、たとえば冷凍サイクルに介装されたコンプレッサの吐出容量を増加する等の制御が行われる。 By the way, when the vehicle is stopped, the cooling capacity of the condenser may be reduced more than the reduction of the cooling capacity due to the decrease in the cooling air volume. This is due to the fact that when the cooling air speed due to traveling is low, such as when the vehicle is stopped, the cooling air (hot air) after passing through the cooling fan circulates upstream of the condenser and is recirculated. And when the fall of the cooling capacity by such recirculation of cooling air generate | occur | produces, control, such as increasing the discharge capacity of the compressor interposed in the refrigerating cycle, is performed in an air conditioner.
このような冷却風の再循環によるコンプレッサの吐出容量の増加を防止するための技術として、例えば、特許文献1には、少なくとも、コンデンサに向けて流通する空気の速度が所定速度以下のときに、冷却ファンを通過後にエンジンルーム内を経由してコンデンサ側に逆流する空気の一部を、コンデンサ及びラジエータから迂回させる連通路を設けた技術が開示されている。 As a technique for preventing an increase in the discharge capacity of the compressor due to such recirculation of cooling air, for example, in Patent Document 1, at least when the speed of air flowing toward the condenser is equal to or lower than a predetermined speed, A technique is disclosed in which a communication path is provided that bypasses a part of the air that flows backward to the condenser side through the engine room after passing through the cooling fan from the condenser and the radiator.
しかしながら、上述の特許文献1に開示された技術のように連通路等を設けた構成においても、冷却風の再循環を十分に抑制することが困難な場合がある。例えば、自車両が建物の壁面等にグリル開口部を接近させた状態で停車している場合や、自車両が大型車両の後方を小さい車間距離にて極低速で追従走行している場合、さらには、これらの条件に加えて、車体後方から前方に向けて追い風が吹いている場合等のように、グリル開口部からの冷却風の導入に対して不利な条件が重なった場合には、コンデンサに対する冷却風の再循環を十分に抑制することが困難となる、もしくは車両周囲の雰囲気温度自体が上昇し、おなじファン出力では十分な冷却能力が得られない場合がある。 However, even in the configuration in which a communication path or the like is provided as in the technique disclosed in Patent Document 1 described above, it may be difficult to sufficiently suppress the recirculation of the cooling air. For example, when the host vehicle is stopped with the grille opening approaching the wall of the building, etc., or when the host vehicle is following the large vehicle at a very low speed with a small inter-vehicle distance, In addition to these conditions, if there are overlapping conditions that are unfavorable for the introduction of cooling air from the grill opening, such as when a tailwind is blowing from the rear of the vehicle body to the front, In some cases, it is difficult to sufficiently suppress the recirculation of the cooling air with respect to the above, or the ambient temperature itself around the vehicle rises, and the same fan output may not provide sufficient cooling capacity.
そして、例えば、外気温が40℃以上となる環境下で冷却風の再循環が継続し、コンプレッサの吐出容量の増加制御等が長時間継続して行われた場合、冷凍サイクルの高圧側の圧力がサイクル保護圧力(例えば、3MPa)に達し、コンプレッサが停止制御される虞がある。このようなコンプレッサの停止制御が行われると、車室内に冷風を供給することが困難となり、急激な吹き出し温度上昇により乗員等に違和感を与える虞がある。 For example, when the recirculation of the cooling air is continued in an environment where the outside air temperature is 40 ° C. or higher and the increase control of the discharge capacity of the compressor is continuously performed for a long time, the pressure on the high pressure side of the refrigeration cycle Reaches the cycle protection pressure (for example, 3 MPa), and the compressor may be controlled to stop. When such compressor stop control is performed, it becomes difficult to supply cold air into the passenger compartment, and there is a risk of causing an uncomfortable feeling to the passenger or the like due to a sudden rise in the temperature of the blowout air.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コンデンサに対する冷却風の再循環を抑制することが困難な状況においても、コンプレッサの稼働期間を十分に確保することができる車両用空調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a vehicle air conditioner that can sufficiently ensure the operation period of a compressor even in a situation where it is difficult to suppress recirculation of cooling air to the condenser. For the purpose.
本発明の一態様による車両用空調装置は、可変容量型のコンプレッサと、予め設定された条件に基づいて冷房要求負荷を演算し当該冷房要求負荷に応じて前記コンプレッサの吐出容量を可変制御する吐出容量制御手段と、を備えた車両用空調装置において、車外の環境を撮像した画像情報に基づいて自車両の前方の立体物を認識する立体物認識手段と、自車両の前方に投影面積が設定値以上の前記立体物が存在し、且つ、自車両から前記立体物までの距離が設定閾値以下であるとき、前記コンプレッサの吐出容量を、前記冷房要求負荷に応じて設定される値よりも低い値に制限する吐出容量制限手段と、を備えたものである。 A vehicle air conditioner according to an aspect of the present invention includes a variable displacement compressor and a discharge that calculates a cooling demand load based on a preset condition and variably controls the discharge capacity of the compressor according to the cooling demand load. In the vehicle air conditioner including the capacity control means, a three-dimensional object recognition means for recognizing a three-dimensional object in front of the host vehicle based on image information obtained by imaging an environment outside the vehicle, and a projection area is set in front of the host vehicle. When the three-dimensional object equal to or greater than the value is present and the distance from the host vehicle to the three-dimensional object is less than or equal to a set threshold, the discharge capacity of the compressor is lower than a value set according to the cooling demand load Discharge capacity limiting means for limiting to a value.
本発明の車両用空調装置によれば、コンデンサに対する冷却風の再循環を抑制することが困難な状況においても、コンプレッサの稼働期間を十分に確保することができる。 According to the vehicle air conditioner of the present invention, it is possible to sufficiently ensure the operation period of the compressor even in a situation where it is difficult to suppress the recirculation of the cooling air to the condenser.
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図1は車両に搭載した運転支援装置及び空調装置の要部を示す概略構成図、図2は空調装置の概略構成図、図3はコンプレッサ制御ルーチンを示すフローチャート、図4はコンプレッサ吐出容量制限値設定ルーチンを示すフローチャート、図5は前方障害物判定用のマップ、図6は制限値設定用のマップ、図7は冷凍サイクルにおける圧力の推移を示すタイムチャートである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings relate to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a driving support device and an air conditioning device mounted on a vehicle, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the air conditioning device, and FIG. 3 is a compressor control routine. 4 is a flowchart showing a compressor discharge capacity limit value setting routine, FIG. 5 is a map for determining a front obstacle, FIG. 6 is a map for setting a limit value, and FIG. 7 is a time showing a pressure transition in the refrigeration cycle. It is a chart.
図1において、符号1は、空調装置20が搭載された自動車等の車両(自車両)を示し、この車両1には、さらに、障害物や先行車等の制御対象に衝突する可能性が高いとき、ドライバのブレーキ操作とは独立した自動ブレーキの介入によって制動制御を行うことで衝突防止を図る衝突防止機能を備えた車両用運転支援装置2が搭載されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a vehicle (own vehicle) such as an automobile on which the
この運転支援装置2は、ステレオカメラ3、ステレオ画像認識装置4、走行制御ユニット5等を有して主要部が構成されている。
The
ステレオカメラ3は、例えば、電荷結合素子(CCD)等の個体撮像素子を用いた左右1組のCCDカメラで構成されている。これら1組のCCDカメラは、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔を持って取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、撮像した画像情報をステレオ画像認識装置4に出力する。
The stereo camera 3 is composed of a pair of left and right CCD cameras using an individual image sensor such as a charge coupled device (CCD), for example. Each of these sets of CCD cameras is attached to the front of the ceiling in the vehicle interior with a fixed interval, and subjects the object outside the vehicle to stereo imaging from different viewpoints, and outputs the captured image information to the stereo
ステレオ画像認識装置4には、ステレオカメラ3からの画像情報が入力されるとともに車速センサ6からの自車速V等が入力される。これらの情報に基づき、ステレオ画像認識装置4は、ステレオカメラ3からの画像情報に基づいて自車両1前方の立体物データや白線データ等の前方情報を認識し、これら認識情報等に基づいて自車走行路を推定する。さらに、ステレオ画像認識装置4は、自車走行路上に立体物が存在するか否かを調べ、存在する場合には、直近のものを制動による衝突防止制御の制御対象物として認識する。
The stereo
ここで、ステレオ画像認識装置4は、ステレオカメラ3からの画像情報の処理を、例えば以下のように行う。先ず、ステレオカメラ3で自車進行方向を撮像した1組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって距離情報を生成する。そして、この距離情報に対して周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定しておいた三次元的な道路形状データや立体物データ等と比較することにより、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データ等を抽出する。さらに、ステレオ画像認識装置4は、白線データや側壁データ、推定される自車進行路等に基づいて自車走行路を推定し、自車走行路前方に存在する直近の立体物を衝突防止制御の制御対象の障害物として抽出(検出)する。
Here, the stereo
そして、制御対象の障害物を検出した場合には、その制御対象の障害物情報として、自車両1と制御対象との相対距離d、制御対象の移動速度Vf(=(相対距離dの変化の割合)+(自車速V))、制御対象の減速度af(=制御対象の移動速度Vfの微分値)等を演算する。 When an obstacle to be controlled is detected, the relative distance d between the own vehicle 1 and the controlled object, the moving speed Vf of the controlled object (= (change in relative distance d) is detected as the obstacle information of the controlled object. Ratio) + (own vehicle speed V)), the deceleration af of the control target (= the differential value of the movement speed Vf of the control target) and the like.
このように、ステレオ画像認識装置4は、ステレオカメラ3とともに、立体物認識手段としての機能を実現する。すなわち、本実施形態において、ステレオ画像認識装置4は、ステレオ撮像した画像対に基づいて立体物を認識することにより、当該立体物が実空間上に占める大きさを認識するとともに、当該立体物までの距離を認識することが可能となっている。なお、ステレオカメラ3及びステレオ画像認識装置4は、後述する走行制御ユニット5における衝突防止制御等の運転支援制御がオフされている場合にも動作を継続し、車外の環境を認識することが可能となっている。
Thus, the stereo
走行制御ユニット5は、エンジン制御ユニット(E/G_ECU5a:図2参照)やブレーキ制御ユニット(図示せず)等の各種制御ユニットがCAN(Controller Area Network)等の車内通信回線を通じて相互通信可能に接続されることにより要部が構成されている。この走行制御ユニット5には、ステレオ画像認識装置4で認識された制御対象の各種制御情報が入力される。また、走行制御ユニット5には、例えば、車速センサ6から自車速Vが入力される。
The
そして、走行制御ユニット5は、例えば、自車両1が障害物に衝突するまでの衝突予測時間TTC(Time To Collision:自車両1と制御対象との相対距離dを相対速度で除した値)と予め設定しておいた閾値(例えば、0.8秒)とを比較し、衝突予測時間TTCが閾値よりも短くなった場合に、エンジン10のスロットル制御及び自動ブレーキ制御装置9の制御等を通じて、予め設定しておいた減速度を発生させる。
The
次に、車両1に搭載される空調装置20の構成について説明する。
図2に示すように、空調装置20は冷凍サイクル21を有し、この冷凍サイクル21は、コンプレッサ25と、コンデンサ26と、膨張弁27と、エバポレータ28と、が冷媒循環路29を介して環状に連通されて要部が構成されている。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
コンプレッサ25は、例えば、駆動ベルト25aを介してエンジン10の出力軸に連結され(図1参照)、エンジン10からの駆動力によって動作される。このコンプレッサ25は、例えば、斜板式の容量可変型のコンプレッサによって構成されている。すなわち、コンプレッサ25には、例えば、ソレノイドバルブ式の可変機構によって動作する周知の斜板(何れも図示せず)が内蔵されている。例えば、この斜板にはソレノイド式の可変機構が連結されており、この可変機構のソレノイドバルブが、後述するエアコン制御ユニット(A/C_ECU)7によって可変機構のソレノイドバルブがデューティ制御されることにより、斜板の傾斜角度を変更することが可能となっている。そして、この斜板の傾斜角度に応じて図示しないピストンのストロークが変更されることにより、コンプレッサ25の吐出容量が可変に制御される。
The
コンデンサ26は、コンプレッサ25の下流に接続されている。このコンデンサ26は、車両1のエンジンルーム内において、車体前部に開口するグリル開口部1aに対して対向配置されている。このコンデンサ26の後方には、グリル開口部1aからの空気流れに対して直列となるようラジエータ31が対向配置され、さらに、ラジエータ31の下流側には冷却ファン32が配設されている。そして、コンデンサ26は、自車両1の走行や冷却ファン32の駆動によってグリル開口部1aから導入される冷却風により、コンプレッサ25から吐出された過熱気相状態の冷媒を凝縮点まで冷却して液相状態とする。
The
膨張弁27は、コンデンサ26の下流に配置されており、コンデンサ26から流出した液相冷媒を減圧し、低圧液相状態とする。
The
エバポレータ28は、膨張弁27から流出した低圧液相状態の冷媒を蒸発させて低圧気相状態とするよう構成されている。このエバポレータ28は、車室内外を連通する空調ダクト35内に配置され、空調ダクト35内を流通する空調用空気との間で熱交換を行うことにより、当該空調用空気を冷却する。
The
ここで、空調ダクト35は、自車両1の外部からの空気を吸入するための外気吸入口36と、車室内の空気を吸入して循環させるための内気吸入口37と、を上流側に有する。また、外気吸入口36及び内気吸入口37の下流には、これらを選択的に開閉する内外気切換ダンパ38が配設され、内外気切換ダンパ38の下流には、ブロアモータ39aによって駆動されるブロアファン39が配設されている。また、ブロアファン39の下流にはエバポレータ28が配設され、エバポレータ28の下流には、ラジエータ31からの冷却水を熱源とする水温式のヒータコア40が配設されている。このヒータコア40の上流には、エアミックスダンパ41が配設され、このエアミックスダンパ41の開度に応じてヒータコア40を流通する空調用空気の流量が調節される。さらに、ヒータコア40の下流には、各種吹出口42が開口され、これら吹出口42には、吹出モードを切り換えるため切換ダンパ43が設けられている。
Here, the
A/C_ECU7には、エバポレータ28の吹出側近傍に配設されたエバポレータ吹出温度センサ45からのエバポレータ吹出温度、ラジエータ31の水温を検出する水温センサ46からの水温、外気温センサ47からの外気温度、車室内温度センサ48からの車室内温度、日射量センサ49からの日射量等を示す各種情報が入力される。また、A/C_ECU7には、操作パネル50からの設定温度や動作モード等を示す各種信号が入力される。さらに、A/C_ECU7には、E/G_ECU5aからのエンジン回転数や自車速V等の各種情報が入力されるとともに、ステレオ画像認識装置4で認識された前方立体物に関する各種情報が入力される。
The A /
A/C_ECU7は、これらの各種入力情報に基づいて、各ダンパ38,41,42の切換制御、ブロアモータ39aの駆動制御、コンプレッサ25の吐出容量制御等を行う。これにより、吹出口42からは、乗員が設定した設定温度に応じた空調用空気が所定のモードで車室内に供給される。
The A /
ここで、コンプレッサ25の吐出容量制御に際し、A/C_ECU7は、例えば、外気温度、車室内温度、及び、日射量等の空調系の各種センサからの情報と、乗員により設定された設定温度等とに基づいて、目標エバポレータ吹出温度を演算する。そして、A/C_ECU7は、基本的には、この目標エバポレータ吹出温度とエバポレータ吹出温度との関係に基づいて冷房要求負荷を演算し、この冷房要求負荷に基づいてコンプレッサ25の吐出容量を可変制御する。
Here, when controlling the discharge capacity of the
その際、A/C_ECU7は、ステレオ画像認識装置4から入力される立体物情報に基づいて、現在の車外の環境が、グリル開口部1aから冷却風を導入することが困難な状態にあるか否かを判定する。すなわち、A/C_ECU7は、自車両1の前方に投影面積が設定値以上の立体物が存在し、且つ、自車両1から立体物までの距離dが設定閾値D1以下であると判定したとき、グリル開口部1aから十分な流量の冷却風を導入することが困難であると判断する。そして、グリル開口部1aから十分な流量の冷却風を導入することが困難であると判断した場合、A/C_ECU7は、コンプレッサ25の吐出容量を、冷房要求負荷に応じて設定される値よりも低い値に制限する。
At that time, the A /
このように、本実施形態において、A/C_ECU7は、吐出容量制御手段、及び、吐出容量制限手段としての各機能を実現する。 Thus, in this embodiment, A / C_ECU7 implement | achieves each function as a discharge capacity control means and a discharge capacity restriction means.
次に、A/C_ECU7において実行されるコンプレッサ制御について、図3に示すコンプレッサ制御ルーチンを示すフローチャートに従って説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、A/C_ECU7は、先ず、ステップS101において、目標エバポレータ吹出温度の設定を行う。すなわち、A/C_ECU7は、例えば、外気温度、車室内温度、及び、日射量等の空調系の各種センサからの情報と、乗員により設定された設定温度等とに基づき、予め設定されたマップ等を参照して、目標エバポレータ吹出温度を演算する。
Next, the compressor control executed in the A /
ステップS101からステップS102に進むと、A/C_ECU7は、例えば、目標エバポレータ吹出温度とエバポレータ吹出温度との関係に基づいて冷房要求負荷を演算する。そして、A/C_ECU7は、例えば、冷房要求負荷に基づいてコンプレッサ25に要求される吐出容量を演算し、この吐出容量に応じた制御電流として、コンプレッサ制御電流を演算する。
When the process proceeds from step S101 to step S102, the A /
ステップS102からステップS103に進むと、A/C_ECU7は、コンプレッサ制御電流に基づいて、可変機構のソレノイドバルブに対するデューティ比を演算する。
When the process proceeds from step S102 to step S103, the A /
ステップS103からステップS104に進むと、A/C_ECU7は、後述するコンプレッサ吐出容量制限値設定ルーチンにおいて、コンプレッサ25の吐出容量を制限するための制限値が設定されているか否かを調べる。
When the process proceeds from step S103 to step S104, the A /
そして、ステップS104において、制限値が設定されていると判定した場合、A/C_ECU7は、ステップS105に進み、ステップS103で演算したデューティ比を所定の時定数τかけて制限値で補正した後、ステップS106に進む。なお、本実施形態において、制限値としては、例えば、冷房要求負荷に応じたデューティ比に乗算することで当該デューティ比を所定割合に減ずるための係数が設定される。
If it is determined in step S104 that the limit value is set, the A /
一方、ステップS104において、制限値が設定されていないと判定した場合、A/C_ECU7は、そのままステップS106に進む。
On the other hand, if it is determined in step S104 that the limit value is not set, the A /
ステップS104或いはステップS105からステップS106に進むと、A/C_ECU7は、現在設定されているデューティ比に基づいてソレノイドバルブにPWM波形を出力した後、ルーチンを抜ける。
When the process proceeds from step S104 or step S105 to step S106, the A /
次に、A/C_ECU7において実行されるコンプレッサ出力レベルの制限値設定について、図4に示す制限値設定ルーチンのフローチャートに従って説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、A/C_ECU7は、先ず、ステップS201において、外気温が予め設定された閾値以上であるか否かを調べる。
Next, the compressor output level limit value setting executed in the A /
ここで、外気温が低い場合には、冷房要求負荷の上昇によってコンプレッサ25の吐出容量が高値に制御される可能性が低く、吐出容量を制限する必然性がない。そこで、A/C_ECU7は、外気温が閾値未満である場合には、制限値の設定をキャンセルすべく、ステップS206に進む。
Here, when the outside air temperature is low, it is unlikely that the discharge capacity of the
一方、ステップS201において、外気温が閾値以上であると判定した場合、A/C_ECU7は、ステップS202に進み、ラジエータ31の水温が予め設定された閾値以上であるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S201 that the outside air temperature is equal to or higher than the threshold value, the A /
ここで、ラジエータ31の水温が低い場合とは、エンジン10が暖機前であり、エンジンルーム内の温度も低いため、コンデンサの冷却能力の不足がもたらすところの冷房要求負荷の上昇によってコンプレッサ25の吐出容量が高値に制御される可能性が低く、吐出容量を制限する必然性がない。そこで、A/C_ECU7は、水温が閾値未満である場合には、制限値の設定をキャンセルすべく、ステップS206に進む。
Here, the case where the water temperature of the
一方、ステップS202において、水温が閾値以上であると判定した場合、A/C_ECU7は、ステップS203に進み、車速Vが予め設定された閾値以下であるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S202 that the water temperature is equal to or higher than the threshold, the A /
ここで、自車速Vが高い場合には、グリル開口部1aを通じて所定量以上の走行風が導入されるため、コンデンサの冷却能力の不足がもたらすところの冷房要求負荷の上昇によってコンプレッサ25の吐出容量が高値に制御される可能性が低く、吐出容量を制限する必然性がない。そこで、A/C_ECU7は、自車速Vが閾値よりも高い場合には、制限値の設定をキャンセルすべく、ステップS206に進む。
Here, when the host vehicle speed V is high, a predetermined amount or more of traveling wind is introduced through the grill opening 1a, so that the discharge capacity of the
そして、ステップS201、ステップS202、或いは、ステップS203からステップS206に進むと、A/C_ECU7は、後述するタイマtをクリアした後、ステップS211に進む。 And if it progresses to step S206 from step S201, step S202 or step S203, A / C_ECU7 will progress to step S211 after clearing the timer t mentioned later.
一方、ステップS203において、車速Vが閾値以下であると判定した場合、A/C_ECU7は、ステップS204に進み、タイマtをインクリメントした後、ステップS205に進む。
On the other hand, if it is determined in step S203 that the vehicle speed V is equal to or lower than the threshold value, the A /
ここでタイマtは、外気温が閾値以上であり、水温が閾値以上であり、且つ、車速Vが閾値以下である状態の継続時間を示すタイマであり、A/C_ECU7は、タイマtのカウントが閾値以上である場合にはステップS207に進み、タイマtのカウントが閾値未満である場合にはステップS211に進む。
Here, the timer t is a timer indicating the duration of the state in which the outside air temperature is equal to or higher than the threshold, the water temperature is equal to or higher than the threshold, and the vehicle speed V is equal to or lower than the threshold, and the A /
なお、上述のステップS201からステップS206で示した処理は不要な制限値の設定を回避するためのものであるが、これらの処理において、継続時間を判定するパラメータとしては、外気温、水温、及び、車速の全てについて判定する必要はなく、適宜省略することが可能である。また、継続時間を判定するパラメータとして、他のパラメータを適宜追加することも可能である。さらに、上述のステップS201からステップS206で示した処理自体を省略することも可能である。 In addition, although the process shown from the above-mentioned step S201 to step S206 is for avoiding the setting of an unnecessary limit value, in these processes, as the parameters for determining the duration, the outside air temperature, the water temperature, and It is not necessary to determine all the vehicle speeds and can be omitted as appropriate. Also, other parameters can be added as appropriate as parameters for determining the duration. Furthermore, the processing itself shown in steps S201 to S206 described above can be omitted.
ステップS205からステップS207に進むと、A/C_ECU7は、自車両1の前方(直前方)に、投影面積が設定値以上(例えば、一般的な乗用車の投影面積に相当する面積以上)の立体物が存在するか否かを調べる。
When the process proceeds from step S205 to step S207, the A /
そして、ステップS207において、自車両1の前方に投影面積が設定値以上の立体物が存在しないと判定した場合、A/C_ECU7は、ステップS211に進む。
If it is determined in step S207 that there is no three-dimensional object whose projected area is equal to or larger than the set value in front of the host vehicle 1, the A /
一方、ステップS207において、自車両1の前方に投影面積が設定値以上の立体物が存在すると判定した場合、A/C_ECU7は、ステップS208に進み、当該立体物までの距離dが設定値D1以下(例えば、D1=1m以下)であるか否かを調べる。
On the other hand, if it is determined in step S207 that there is a three-dimensional object with a projected area equal to or larger than the set value in front of the host vehicle 1, the A /
そして、ステップS208において、立体物までの距離dがD1よりも大きいと判定した場合、A/C_ECU7は、ステップS211に進む。
If it is determined in step S208 that the distance d to the three-dimensional object is greater than D1, the A /
一方、ステップS208において、立体物までの距離dがD1以下であると判定した場合、すなわち、自車両1の前方に投影面積が設定値以上の立体物が存在し、且つ、当該立体物までの距離dがD1以下であると判定した場合、A/C_ECU7は、前方立体物がグリル開口部1aからの冷却風の導入を阻害する障害物となり得ると判断して、ステップS209に進む。
On the other hand, when it is determined in step S208 that the distance d to the three-dimensional object is equal to or less than D1, that is, there is a three-dimensional object with a projected area equal to or larger than the set value in front of the host vehicle 1, and When it is determined that the distance d is equal to or less than D1, the A /
ステップS208からステップS209に進むと、A/C_ECU7は、前方立体物(障害物)がグリル開口部1aからの冷却風の導入を阻害し得るレベル(阻害レベル)の判定を行う。具体的に説明すると、A/C_ECU7は、例えば、図5に示すマップを参照して、前方障害物の阻害レベルを判定する。図5に示すマップでは、例えば、阻害レベルとして、レベルAからレベルEのうちの何れかが判定される。すなわち、マップには、障害物の投影面積として、例えば、小(一般的な乗用車の投影面積に相当)、中(大型車の投影面積に相当)、大(建物等の投影面積に相当)の3つの区分が設定され、また、障害物までの距離として、D1≧d>D2、D2≧d>D3、D3≧d(但し、D1=1m、D2=0.7m、D3=0.5m)の3つの区分が設定されている。そして、このマップでは、障害物の投影面積が大きくなるほど高い阻害レベルが判定され、障害物までの距離が短くなるほど高い阻害レベルが判定される。
When proceeding from step S208 to step S209, the A /
ステップS209からステップS210に進むと、A/C_ECU7は、判定した阻害レベルに応じて、コンプレッサ吐出容量の制限値(係数)及び時定数τを設定した後、ルーチンを抜ける。具体的に説明すると、A/C_ECU7は、例えば、図6に示すマップを参照してコンプレッサ吐出容量の制限値及び時定数τを設定する。すなわち、A/C_ECU7は、例えば、阻害レベルがAである場合には、制限値を「0.5」、時定数τを「60sec」に設定し、阻害レベルがBである場合には、制限値を「0.6」、時定数τを「50sec」に設定し、阻害レベルがCである場合には、制限値を「0.7」、時定数τを「40sec」に設定し、阻害レベルがDである場合には、制限値を「0.8」、時定数τを「20sec」に設定し、阻害レベルがEである場合には、制限値を「0.9」、時定数τを「10sec」に設定する。これにより、上述したステップS105において、コンプレッサ25の吐出容量(デューティ比)は、障害物の投影面積が大きくなるほど制限され、障害物との距離が小さくなるほど制限される。
When the process proceeds from step S209 to step S210, the A /
一方、ステップS205、ステップS206、ステップS207、或いは、ステップS208からステップS211に進むと、A/C_ECU7は、コンプレッサ吐出容量の制限値を解除した後、ルーチンを抜ける。
On the other hand, when the process proceeds from step S205, step S206, step S207, or step S208 to step S211, the A /
次に、このような制御が行われる空調装置20の冷凍サイクル21における圧力の推移の一例について、図7を参照して説明する。図7に示すタイムチャートは、空調装置20のモードを内気循環モードとし、所定車速V(例えば、V=100Km/h)で走行していた自車両1がタイミングT1において停車した後の圧力の推移について、外気温及び吹出温とともに示すものである。
Next, an example of the transition of pressure in the
図7に示すように、自車両1が停車した後は、グリル開口部1aから走行風が導入されなくなり、冷却ファン32が適宜動作するが、冷却ファン32によってグリル開口部1aから導入される冷却風の風量は、走行風によるものに比して小さいため、コンデンサ26の周囲の温度が徐々に上昇し、これに伴い、冷房要求負荷が増大する。そして、冷房要求負荷が増大すると、コンプレッサ25の吐出容量が増加側に制御され、冷凍サイクル21を循環する冷媒の高圧側圧力及び低圧側圧力が上昇する。
As shown in FIG. 7, after the host vehicle 1 stops, the traveling wind is not introduced from the grill opening 1 a and the cooling
次いで、例えば、タイミングT2において、空調装置20のモードが内気循環モードから外気導入モードに切り換えられると、空調ダクト35内には外気吸入口36を介して外気が導入される。このように導入される外気は車両停車時においてはエンジンルーム内の熱の影響を受けやすいため、エバポレータ吹出温度が上昇し、これに伴い、冷房要求負荷がさらに増大する。そして、冷房要求負荷がさらに増大すると、冷凍サイクル21を循環する冷媒の高圧側圧力及び低圧側圧力はさらに上昇する。
Next, for example, when the mode of the
次いで、例えば、タイミングT3において、自車両1の後方からの追い風が付与され、さらに、タイミングT4において自車両1の直前方に障害物として衝立が設置されると、エンジンルーム内において冷却風の再循環が多量に発生し、冷房要求負荷がさらに増大する。 Next, for example, when a tail wind from the rear of the host vehicle 1 is applied at the timing T3, and a partition is installed as an obstacle immediately before the host vehicle 1 at the timing T4, the cooling air is regenerated in the engine room. A large amount of circulation occurs, and the cooling demand load further increases.
一方、ステレオ画像認識装置4で衝立が認識され、この衝立がグリル開口部1aからの冷却風の導入を阻害する立体物(障害物)として認識されると、A/C_ECU7において制限値が設定され、この制限値によってコンプレッサ25からの吐出容量が制限される。これにより、冷凍サイクル21を循環する冷媒の高圧側圧力及び低圧側圧力の急激かつ過剰な上昇が抑制される。従って、冷媒の高圧側圧力がサイクル保護圧力まで上昇することが抑制され、冷房機能が維持される。なお、この場合において、吹出温は、乗員に違和感を与えない程度に、徐々に上昇を続ける。
On the other hand, when the stereo
ここで、比較例として、コンプレッサ25の吐出容量を抑制しなかった場合の特性について、図7中に破線で示す。同図からも明らかなように、衝立設置後の高圧側圧力が急激に上昇してサイクル保護圧力に達することにより、冷房機能が損なわれ、吹出温も急激に上昇する。
Here, as a comparative example, characteristics when the discharge capacity of the
このような実施形態によれば、車外の環境を撮像した画像情報に基づいてステレオ画像認識装置4で自車両1の前方の立体物を認識し、自車両1の前方に投影面積が設定値以上の立体物が存在し、且つ、自車両1から立体物までの距離dが設定閾値D1以下であるとき、A/C_ECU7において、コンプレッサ25の吐出容量を冷房要求負荷に応じて設定される値よりも低い値に制限することにより、コンデンサ26に対する冷却風の再循環を抑制することが困難な状況においても、冷凍サイクル21を循環する冷媒の高圧側圧力の急上昇を防止し、コンプレッサ25の稼働時間を十分に確保することができる。
According to such an embodiment, the stereo
この場合において、前方の立体物の投影面積が大きくなるほど、コンプレッサ25の吐出容量を制限する割合を高くすることにより、グリル開口部1aからの冷却風の導入に対する阻害レベルに応じて適切な制限量にてコンプレッサ25の吐出容量を制限することができる。従って、コンプレッサ25の稼働時間の確保と、吐出温の変動の抑制と、をバランスよく両立させることができる。
In this case, the larger the projected area of the front three-dimensional object, the higher the ratio that restricts the discharge capacity of the
また、自車両1から前方立体物までの距離が短くなるほど、コンプレッサ25の吐出容量を制限する割合を高くすることにより、グリル開口部1aからの冷却風の導入に対する阻害レベルに応じて適切な制限量にてコンプレッサ25の吐出容量を制限することができる。従って、コンプレッサ25の稼働時間の確保と、吐出温の変動の抑制と、をバランスよく両立させることができる。
Further, as the distance from the host vehicle 1 to the front three-dimensional object becomes shorter, the ratio of restricting the discharge capacity of the
また、運転支援装置2において取得した立体物情報を空調制御に利用することにより、新たな構成の追加等を行うことなく、簡単な構成により、冷却風の再循環に対する対策を行うことができる。
Further, by using the three-dimensional object information acquired in the driving
ここで、冷却風の再循環を早期に解消すべく、例えば、A/C_ECU7においてコンプレッサ25の吐出容量の制限を判定した場合には、当該吐出容量制限制御とともに、ドライバに対し、車間距離の確保等を促す音声ガイダンス等を行うことも可能である。
Here, in order to eliminate the recirculation of the cooling air at an early stage, for example, when the A /
なお、本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲内である。例えば、上述の実施形態においては、コンプレッサ25の吐出容量を制限するための制御の一例として、コンプレッサ25の可変機構を制御するデューティ比に対する制限値を設定する一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、冷房要求負荷、或いは、コンプレッサ25に要求される吐出容量自体に対する制限値を設定しても良いことは勿論である。また、冷房性能を向上するデバイスの制御、例えば 吐出容量制御 を 冷却ファンDuty制御 等に置き換えることによっても、コンデンサ前風温が極端に上昇しきるまでの時間的猶予を確保し、ある程度の効果を得ることが可能である。
In addition, this invention is not limited to each embodiment described above, A various deformation | transformation and change are possible, and they are also in the technical scope of this invention. For example, in the above-described embodiment, an example of setting a limit value for the duty ratio for controlling the variable mechanism of the
また、上述の実施形態においては、ステレオカメラ3からの画像情報に基づいて立体物を認識する一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、単眼カメラからの画像情報、或いは、単眼カメラからの画像情報とミリ波レーダ等からの距離情報の組み合わせ等に基づいて立体物を認識しても良いことは勿論である。 In the above-described embodiment, an example of recognizing a three-dimensional object based on image information from the stereo camera 3 has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, image information from a monocular camera. Of course, a three-dimensional object may be recognized based on a combination of image information from a monocular camera and distance information from a millimeter wave radar or the like.
1 … 車両(自車両)
1a … グリル開口部
2 … 車両用運転支援装置
3 … ステレオカメラ(立体物認識手段)
4 … ステレオ画像認識装置(立体物認識手段)
5 … 走行制御ユニット
6 … 車速センサ
7 … エアコン制御装置(吐出容量制御手段、吐出容量制限手段)
9 … 自動ブレーキ制御装置
10 … エンジン
20 … 空調装置
21 … 冷凍サイクル
25 … コンプレッサ
25a … 駆動ベルト
26 … コンデンサ
27 … 膨張弁
28 … エバポレータ
29 … 冷媒循環路
31 … ラジエータパネル
32 … 冷却ファン
35 … 空調ダクト
36 … 外気吸入口
37 … 内気吸入口
38 … 内外気切換ダンパ
39 … ブロアファン
39a … ブロアモータ
40 … ヒータコア
41 … エアミックスダンパ
42 … 吹出口
43 … 切換ダンパ
45 … エバポレータ吹出温度センサ
46 … 水温センサ
47 … 外気温センサ
48 … 車室内温度センサ
49 … 日射量センサ
50 … 操作パネル
1 ... Vehicle (own vehicle)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Grill opening
4 ... Stereo image recognition device (three-dimensional object recognition means)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (6)
車外の環境を撮像した画像情報に基づいて自車両の前方の立体物を認識する立体物認識手段と、
自車両の前方に投影面積が設定値以上の前記立体物が存在し、且つ、自車両から前記立体物までの距離が設定閾値以下であるとき、前記コンプレッサの吐出容量を、前記冷房要求負荷に応じて設定される値よりも低い値に制限する吐出容量制限手段と、を備えたことを特徴とする車両用空調装置。 A vehicle air conditioner comprising: a variable displacement compressor; and a discharge capacity control unit that calculates a cooling demand load based on a preset condition and variably controls the discharge capacity of the compressor according to the cooling demand load In
A three-dimensional object recognition means for recognizing a three-dimensional object in front of the host vehicle based on image information obtained by imaging an environment outside the vehicle;
When the three-dimensional object whose projected area is equal to or larger than a set value exists in front of the host vehicle and the distance from the host vehicle to the three-dimensional object is equal to or less than a set threshold value, the discharge capacity of the compressor is set to the cooling required load. A vehicle air conditioner comprising discharge capacity restriction means for restricting to a value lower than a value set accordingly.
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