JP2018083500A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーシングカーに搭載される車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner mounted on a racing car.
従来の車両用空調装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1の車両用空調装置では、圧縮機は、可変容量型圧縮機が使用されている。そして、メインコントローラは、予め設定した圧縮機回転数に対して変化する圧縮機吐出圧力の上限値により画定される各制御領域において、圧縮機回転数、および圧縮機吐出圧力に基づき、圧縮機容量を制御するようになっている。
As a conventional vehicle air conditioner, for example, one described in
具体的な制御内容としては、圧縮機の低回転数領域では、蒸発器出口空気温度が所定の空気温度となるように、吐出圧力の高い領域まで圧縮機の容量が制御され、空調能力不足が解消されるようになっている。また、圧縮機の高回転数、高吐出圧力領域では、圧縮機容量制御信号を低く抑えることで、吐出圧力の低減制御を優先し、圧縮機や冷媒回路の各機器が適切に保護されるようになっている。 Specifically, in the low rotation speed region of the compressor, the capacity of the compressor is controlled to a region where the discharge pressure is high so that the evaporator outlet air temperature becomes a predetermined air temperature. It has been resolved. Also, in the high rotation speed and high discharge pressure region of the compressor, the compressor capacity control signal is kept low so that priority is given to discharge pressure reduction control so that the compressor and refrigerant circuit devices are properly protected. It has become.
また、特許文献2の車両用空調装置では、車両の加速時に圧縮機の作動動力を一旦低下させて、その後に、徐々に作動動力を復帰させるようにしている。これにより、加速開始時において、エンジンの負荷を低減させて車両の加速性を向上させると共に、圧縮機の作動動力を徐々に(所定時間の間に)復帰させることで、冷房能力を可及的に確保するようになっている。 Moreover, in the vehicle air conditioner of Patent Document 2, the operating power of the compressor is temporarily reduced when the vehicle is accelerated, and then the operating power is gradually returned. As a result, at the start of acceleration, the load of the engine is reduced to improve the acceleration of the vehicle, and the operating power of the compressor is gradually returned (during a predetermined time), thereby making the cooling capacity as possible as possible. To secure.
上記特許文献1では、一般的な乗用車に搭載されて、可変容量型の圧縮機を使用するものにおいて、圧縮機の高回転数、高吐出圧力領域では、圧縮機容量制御信号を低く抑えることで、吐出圧力の低減制御を優先し、圧縮機や冷媒回路の各機器を保護するようにしたものに過ぎない。
In the above-mentioned
また、上記特許文献2では、車両の加速時に、圧縮機の作動動力を下げて、エンジンに対する負荷を低減するものの、冷房能力が低下してしまうことから、所定時間の間に圧縮機の作動動力を基に戻すようにしているので、エンジンに対する十分な負荷の低減ができない。 Further, in Patent Document 2 described above, the operating power of the compressor is lowered during the acceleration of the vehicle to reduce the load on the engine, but the cooling capacity is lowered. Therefore, the load on the engine cannot be reduced sufficiently.
ここで、車両用空調装置が、サーキット等の所定のコースを走行するレーシングカーに搭載される場合であると、レーシングカー特有の走り方を加味した空調装置の制御内容が必要となる。具体的には、空調装置としての基本的な冷房性能を満たすと共に、最高速度を発揮するシーンにおいては、空調装置(圧縮機)の作動がエンジンの出力低下とならないように維持できるものが強く求められる。 Here, when the vehicle air conditioner is mounted on a racing car that travels on a predetermined course such as a circuit, the control content of the air conditioner that takes into account the way of running unique to the racing car is required. Specifically, in a scene where the basic cooling performance as an air conditioner is met and the maximum speed is exhibited, there is a strong demand for one that can maintain the operation of the air conditioner (compressor) so that the engine output does not decrease. It is done.
本発明の目的は、上記問題に鑑み、レーシングカーに搭載されるものにおいて、基本的な冷房性能を満たすと共に、最高速度発揮シーンにおけるエンジンの出力低下を抑制可能とする車両用空調装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that is capable of satisfying basic cooling performance and capable of suppressing a decrease in engine output in a maximum speed display scene when mounted on a racing car. There is.
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
本発明では、車両のエンジン(10)の駆動力の一部によって駆動されて、冷凍サイクル(140)内の冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(141)と、
圧縮機の作動を制御する制御部(200)と、を備える車両用空調装置において、
車両は、サーキットを走行するレーシングカーであり、
車両のアクセルペダルの踏み込み状態を示すアクセル信号を制御部に出力するアクセルセンサ(191)を備えており、
制御部は、アクセル信号に基づいて、アクセルペダルの踏み込み状態が、フルスロットル相当であると判定すると、その間における圧縮機の作動動力を最小にすることを特徴としている。
In the present invention, a compressor (141) driven by a part of the driving force of the engine (10) of the vehicle to compress and discharge the refrigerant in the refrigeration cycle (140);
In a vehicle air conditioner comprising a control unit (200) for controlling the operation of the compressor,
The vehicle is a racing car that runs on a circuit,
An accelerator sensor (191) for outputting an accelerator signal indicating a depression state of an accelerator pedal of the vehicle to the control unit;
When the control unit determines that the depressed state of the accelerator pedal is equivalent to full throttle based on the accelerator signal, the control unit minimizes the operating power of the compressor during that time.
この発明によれば、レーシングカーによるサーキット走行において、アクセルペダルの踏み込み状態がフルスロットル相当であるときは、制御部(200)は、直線路における最高速度発揮シーンに対応するものであると判定できる。制御部(200)は、この最高速度発揮シーンが続く間は、圧縮機(141)の作動動力を最小にするので、エンジン(10)に対する圧縮機(141)の負荷を低減することができ、フルパワー(最高速度)での走行が可能となる。 According to the present invention, when the accelerator pedal is depressed corresponding to full throttle in circuit driving by a racing car, the control unit (200) can determine that it corresponds to the maximum speed display scene on a straight road. . Since the controller (200) minimizes the operating power of the compressor (141) while the maximum speed display scene continues, the load of the compressor (141) on the engine (10) can be reduced. Running at full power (maximum speed) is possible.
この最高速度発揮シーンは、サーキット走行においては、通常、走行距離1〜2km程度、時間にして7〜10秒程度のものであるので、圧縮機(141)の作動動力の最小化に伴う冷房性能の低下は、実質的には影響のないものとすることができる。 Since the maximum speed display scene is usually about 1 to 2 km on the circuit and about 7 to 10 seconds in time, the cooling performance associated with minimizing the operating power of the compressor (141). The decrease in can be substantially unaffected.
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態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 said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. When only a part of the configuration is described in each mode, the other modes described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only combinations of parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also a combination of the embodiments even if they are not clearly specified unless there is a problem with the combination. It is also possible.
(第1実施形態)
第1実施形態における車両用空調装置(以下、空調装置)100について、図1〜図3を用いて説明する。空調装置100は、直線路や多数のカーブ路(コーナー)を有するサーキット(競技用環状路)を走行するレーシングカーに搭載されるものとなっている。サーキットにおける直線路は、例えば1〜2km程度延びて、観客席の前側に設けられており、レーシングカーによる最高速度(例えば、250〜300km/sレベル)発揮シーンが見られる走行路となっている。使用されるレーシングカーは、オープンカータイプではなく、ルーフを有して車室内空間の形成される車両となっている。
(First embodiment)
A vehicle air conditioner (hereinafter, air conditioner) 100 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. The
レーシングカーに搭載される走行用駆動源としてのエンジン10には、図1に示すように、エンジン冷却用の冷却水回路11が形成されている。そして、冷却水回路11には、エンジン10と後述するヒータコア150との間で冷却水を循環させるためのウォータポンプ12が設けられている。また、エンジン10には、後述する圧縮機141に対してエンジン10の動力の一部を伝達するためのエンジンプーリ10aが設けられている。
As shown in FIG. 1, a
空調装置100は、空調ケース110、内外気切替え部120、送風機130、冷凍サイクル140、ヒータコア150、エアミックスドア160、吹出口切替え部170、エアコン操作パネル180、センサ群190、および制御部200等を備えている。
The
空調ケース110は、空調用空気が流通する流路を有するケース(ダクト)であり、車室内の前方側(インストルメントパネル内)に配設されている。空調ケース110の最も上流側(風上側)は、内外気切替え部120を構成する部分となっており、この部分には、車室内空気(以下、内気)を取り入れる内気導入口111、および車室外空気(以下、外気)を取り入れる外気導入口112が形成されている。内気導入口111は、車室内に向けて開口しており、外気導入口112は、車室外に向けて開口している。
The
また、空調ケース110の空気流れの中間部には、蒸発器144にて冷却された冷却空気(冷風)が、ヒータコア150をバイパスして流通するバイパス通路113が形成されている。空調ケース110において、バイパス通路113およびヒータコア150の下流側は、バイパス通路113を通過した冷風と、ヒータコア150を通過した加熱空気(温風)とが混合されるエアミックス部114となっている。
In addition, a
更に、空調ケース110の最も下流側(風下側)は、吹出口切替え部170を構成する部分となっており、この部分には、フェイス吹出口115、フット吹出口116、およびデフロスタ吹出口117が形成されている。各吹出口115〜117は、エアミックス部114の下流側に位置する吹出口となっている。フェイス吹出口115は、乗員の頭胸部(上半身)に向けて空調風として主に冷風を吹出す吹出口となる。また、フット吹出口116は、乗員の足元部(下半身)に向けて空調風として主に温風を吹出す吹出口となる。デフロスタ吹出口117は、車両のフロントウィンドに向けて空調風として主に冷風を吹出す吹出口となる。
Furthermore, the most downstream side (leeward side) of the
内外気切替え部120は、各導入口111、112の部位に、内外気切替えドア121が設けられて形成されている。内外気切替えドア121は、回動することで各導入口111、112を開閉するドアとなっている。内外気切替えドア121は、各導入口111、112のいずれか、あるいは両者を開くことで、導入モードを内気循環モード、内気循環外気導入モード、あるいは外気導入モード等に切替えるようになっている。内外気切替えドア121は、制御部200によって制御されるようになっている。内気循環モードは本発明の内気モードに対応し、外気導入モードは本発明の外気モードに対応する。
The inside / outside
送風機130は、内外気切替え部120の下流側に設けられており、空調ケース110と一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収容された遠心式ファン131、およびこの遠心式ファン131を回転駆動するブロワモータ132を有している。ブロワモータ132は、制御部200によって制御されるようになっており、ブロワモータ132に印加されるブロワ端子電圧(以下、ブロワ電圧)に基づいて、ブロワ風量(遠心式ファン131の回転速度)が制御されるようになっている。
The
冷凍サイクル140は、空調用空気を冷却、除湿するための蒸気圧縮式の熱サイクルであり、圧縮機141、凝縮器142、膨張弁143、および蒸発器144等が冷媒配管によって環状に接続されて形成されている。
圧縮機141は、冷凍サイクル140内の冷媒を圧縮吐出し、冷凍サイクル140内において、冷媒を循環させる流体機械となっている。圧縮機141のシャフトの先端部は、ハウジングの外部に突出しており、圧縮機プーリ141aが設けられている。圧縮機プーリ141aとエンジンプーリ10aとは、プーリベルト10bによって接続されており、圧縮機141は、エンジン10の駆動力の一部によって駆動されるようになっている。
The
The
圧縮機141は、ここでは、吐出量(1回転当りの吐出容量×回転数)が制御部200によって可変される(調節可能な)可変容量型の圧縮機となっている。更に、圧縮機141は、可変容量型の圧縮機として、斜板式の圧縮機が使用されている。斜板式圧縮機は、シャフトに斜板が設けられており、この斜板とピストンとが接続されて形成されている。斜板は、圧縮機141のハウジングの内部に形成される斜板室に配設(内蔵)されており、制御部200によって、斜板室内の圧力Pcが調整されることで、斜板の傾斜角度が調節されるようになっている。そして、斜板の傾斜角度に応じて、ピストン(圧縮部)のストローク(圧縮ストローク)が変更されて、吐出容量(吐出量)が調節されるようになっている。
Here, the
具体的には、制御部200によって斜板室内の圧力Pcが高められと、斜板はシャフトに対して垂直に立ち上がる位置(傾斜角度小)となってピストンのストロークが小さくされて、吐出容量が小さくなる。一方、制御部200によって斜板室内の圧力Pcが低下されると、斜板は最大側の傾斜位置(傾斜角度大)となりピストンのストロークが大きくされて、吐出容量が大きくなる。
Specifically, when the pressure Pc in the swash plate chamber is increased by the
圧縮機141においては、斜板の傾斜角度が大きくピストンのストロークが大きいほど、圧縮仕事は大きくなり作動動力は大きくなる。圧縮機141の作動動力が相対的に大きいということは、エンジン10に対する負荷が相対的に大きくなる。逆に、斜板の傾斜角度が小さくピストンのストロークが小さいほど、圧縮仕事は小さくなり作動動力は小さくなる。圧縮機141の作動動力が相対的に小さいということは、エンジン10に対する負荷が相対的に小さくなる。斜板の傾斜角度が最小のときは、圧縮仕事は、最小であり、作動動力も最小となり、圧縮機141によるエンジン10への負荷は、最小となる。 凝縮器142は、圧縮機141から吐出される高温高圧の冷媒を冷却して、凝縮液化する熱交換器となっている。膨張弁143は、凝縮器142から流出される冷媒を低温低圧に減圧する減圧手段である。
In the
蒸発器144は、冷凍サイクル140の低圧側に配設されて、膨張弁143から流出される低温低圧の冷媒によって、自身を通過する空調用空気を冷却、除湿する冷却用熱交換器(冷却器)となっている。蒸発器144は、空調ケース110の空気通路の全面を塞ぐようにして送風機130の下流側に配設されている。
The
ヒータコア150は、エンジン10の冷却水回路11を循環する冷却水(温水)が内部を流れ、この冷却水を暖房用の加熱源として空調用空気を加熱する加熱用熱交換器(加熱器)となっている。ヒータコア150は、空調ケース110の空気通路を部分的に塞ぐようにして蒸発器144の下流側に配設されている。ヒータコア150は、蒸発器144で冷却された冷風を再加熱するようになっている。ヒータコア150自身の加熱能力は冷却水温度に比例し、冷却水温度が高い程、高くなる。尚、ヒータコア150(加熱器)としては、例えば、上記の冷却水を加熱源とするものに対して、例えば、電力を加熱源とする電気ヒータ等を用いるようにしてもよい。
In the
エアミックスドア160は、ヒータコア150の上流側で回動自在に設けられた調節ドアである。エアミックスドア160は、回動される停止位置(開度SW)によって、蒸発器144で冷却された冷却空気のうち、加熱されずにバイパス通路113を通過する冷風と、ヒータコア150を通過して加熱される温風との流量割合を調節するようになっている。そして、流量割合が調節された冷風と温風は、エアミックス部114で混合されて、温調風として車室内に吹出されるようになっている。
The
エアミックスドア160の開度SWは、ヒータコア150の前面を完全に塞ぐ開度SW=0%(冷房100%)から、ヒータコア150の全面を完全に開き、且つバイパス通路113側を完全に塞ぐ開度SW=100%(暖房100%)の間で制御されるようになっている。エアミックスドア160の開度SWは、制御部200によって制御されるようになっている。
The opening SW of the
吹出口切替え部170は、各吹出口115〜117の部位に、それぞれフェイスドア171、フットドア172、およびデフロスタドア173が設けられて形成されている。各ドア171〜173は、回動することで各吹出口115〜117を開閉するドアとなっている。
The blower
各ドア171〜173のうち、フェイスドア171が開かれることで、吹出しモードとして、空調された空気が乗員の頭胸部(上半身)に向けて吹出されるフェイスモードが形成されるようになっている。また、フットドア172が開かれることで、吹出しモードとして、空調された空気が乗員の足元部(下半身)に向けて吹出されるフットモードが形成されるようになっている。また、デフロスタドア173が開かれることで、吹出しモードとして、空調された空気がフロントウィンドに向けて吹出されるデフロスタモードが形成されるようになっている。各ドア171〜173は、制御部200によって上記のような開閉状態が制御されるようになっている。
By opening the
エアコン操作パネル180は、空調装置100の各部位121、130、141、160、171〜173を乗員の希望の制御条件で作動させるための各種スイッチが設けられたパネルである。
The air
エアコン操作パネル180上の各種スイッチとは、冷凍サイクル140(圧縮機141)の起動および停止を指令するためのエアコンスイッチ、導入モード(内外気切替えドア121)を切り替えるための導入口切替えスイッチ、車室内の温度を所望の温度(設定温度Tset)に設定するための温度設定スイッチ、送風機130のブロワ風量を切替えるための風量切替えスイッチ、および吹出しモード(各ドア171〜173の開度)を切り替えるための吹出口切替えスイッチ等である。乗員によって各種スイッチから入力されたスイッチ信号は、制御部200に出力されるようになっている。
The various switches on the air
各種センサ群190は、車両の走行状態の検出に関連するアクセルセンサ191、ギヤ位置センサ192、車速センサ193、および回転センサ194等と、空調条件・状態の検出に関連する内気温センサ195、外気温センサ196、日射センサ197、および冷風温度センサ198等である。
アクセルセンサ191は、アクセルペダルの踏み込み状態(アクセル開度)を示すアクセル信号を生成するセンサである。ここでは主に、アクセルセンサ191は、直線路走行時にアクセルペダル13の踏み込み状態がフルスロットル相当に至ったか否かを示す信号を出力するものとなっている。アクセルセンサ191としては、例えば、図2(a)〜図2(c)に示すものを用いることができる。
The accelerator sensor 191 is a sensor that generates an accelerator signal indicating an accelerator pedal depression state (accelerator opening). Here, the accelerator sensor 191 mainly outputs a signal indicating whether or not the depressed state of the
図2(a)は、アクセルセンサ191として、オンオフスイッチ191aを用いたものとなっている。オンオフスイッチ191aは、アクセルペダル13の先端下側に位置する床部に設けられたスイッチであり、本体部191a1と、本体部191a1の上側に設けられた押圧部191a2とを有している。アクセルペダル13がフルスロットル(ベタ踏み状態)のときに、アクセルペダル13によって押圧部191a2が押されることで接点が接続されるようになっている。そして、オンオフスイッチ191aは、接続される前の信号(オフ信号)、あるいは接続された信号(オン信号)をアクセル信号として、生成するようになっている。
In FIG. 2A, an on / off switch 191 a is used as the accelerator sensor 191. The on / off switch 191a is a switch provided on the floor located below the front end of the
また、図2(b)は、アクセルセンサ191として、光源部191bと受光部191cとを用いたものとなっている。光源部191bは、例えば、赤外線光をアクセルペダル13と床部との間に出射するようになっている。また、受光部191cは、アクセルペダル13の先端下側に位置する床部に設けられ、光源部191bから出射される光を受光するようになっている。アクセルペダル13の踏み込み状態がより大きくなるほど、アクセルペダル13の下側面と床部との隙間がより小さくなり、受光部191cで受光される受光量が減少する。受光量が所定の受光量以下となるときに、フルスロットル相当であると対応付けることができる。受光部191cは、光源部191bからの受光量に相当する信号をアクセル信号として、生成するようになっている。
In FIG. 2B, a
また、図2(c)は、アクセルセンサ191として、圧電素子191dを用いたものとなっている。圧電素子191dは、アクセルペダル13の先端下側に位置する床部に設けられた素子であり、アクセルペダル13が踏み込まれ、アクセルペダル13によって押されたときの力に応じて起電力を発生する。起電力が所定の起電力以上となるときに、フルスロットル相当であると対応付けることができる。圧電素子191dは、この起電力の信号をアクセル信号として、生成するようになっている。
In FIG. 2C, a piezoelectric element 191d is used as the accelerator sensor 191. The piezoelectric element 191d is an element provided on the floor located below the tip of the
ギヤ位置センサ192は、トランスミッション(変速機)における使用ギヤの位置(1速、2速、3速・・・)を示すギヤ位置信号を生成するセンサである。車速センサ193は、車速を示す車速信号を生成するセンサである。回転センサ194は、エンジン10の回転数を示す回転数信号を生成するセンサである。
The gear position sensor 192 is a sensor that generates a gear position signal indicating the position (first speed, second speed, third speed,...) Of the gear used in the transmission (transmission). The vehicle speed sensor 193 is a sensor that generates a vehicle speed signal indicating the vehicle speed. The rotation sensor 194 is a sensor that generates a rotation speed signal indicating the rotation speed of the
内気温センサ195は、車室内の空気温度(内気温度)を示す内気温信号を生成するセンサである。外気温センサ196は、車室外の空気温度(外気温度)を示す外気温信号を生成するセンサである。日射センサ197は、車室内に照射される日射量を示す日射信号を生成するセンサである。冷風温度センサ198は、蒸発器144を通過して冷却された冷風の温度を示す冷風温度信号を生成するセンサである。
The inside air temperature sensor 195 is a sensor that generates an inside air temperature signal indicating the air temperature (inside air temperature) in the vehicle interior. The outside air temperature sensor 196 is a sensor that generates an outside air temperature signal indicating an air temperature outside the vehicle compartment (outside air temperature). The solar radiation sensor 197 is a sensor that generates a solar radiation signal indicating the amount of solar radiation irradiated into the vehicle interior. The cold
上記の各種センサ191〜198によって生成された各種新号は、制御部200に出力されるようになっている。
Various new issues generated by the various sensors 191 to 198 are output to the
制御部200は、CPU、ROM、RAM等を有するマイクロコンピュータであり、空調装置100の本体部と共に車両に搭載されている。制御部200は、エアコン操作パネル180からの各種スイッチ信号、およびセンサ群190からの各種信号に基づいて、各部位121、130、141、160、171〜173の作動を制御するようになっている。特に、本実施形態では、アクセルセンサ191からのアクセル信号に基づく圧縮機141の制御に特徴を持たせている(詳細後述)。
The
尚、制御部200は、回路部のようなハードウエアによって形成されるものとしてもよいし、あるいはマイクロコンピュータ上でソフトウエアによって仮想的に形成されるものとしてもよい。
The
空調装置100の構成は上記のようになっており、次に、空調装置100の作動について説明する。
The configuration of the
1.通常の空調制御
まず、レーシングカーにおいては、高負荷の状態でエンジン10が作動される頻度が高く、エンジン10から発生するブローバイガスが、エンジンルームの隔壁の隙間等を通り、車室内に侵入する状況が発生する。よって、制御部200は、通常は、内外気切替え部120による導入モードとして、外気導入モードを優先して選択する。これは、外気導入モードでは、車外から空気が車室内に導入され、更に空調された空気は、車室内から車外に排出されることから、ブローバイガスの換気が可能となるからである。
1. Normal air-conditioning control First, in a racing car, the
次に、制御部200は、内気温センサ195から得られる内気温度Tr、外気温センサ196から得られる外気温度Tam、日射センサ196から得られる日射量Ts、およびエアコン操作パネル180の温度設定スイッチから得られる設定温度Tsetに基づいて、予め記憶された算出式を用いて、空調用空気に対して、目標とする目標吹出し温度TAOを算出する。また、制御部200は、目標吹出し温度TAOに基づいて、予め記憶された算出式を用いて、蒸発器144の下流側となる冷風に対して、目標とする目標冷風温度TEOを算出する。
Next, the
そして、制御部200は、目標吹出し温度TAOに基づいて、予め記憶されたマップから送風機130のブロワ風量(ブロワ電圧)を決定し、決定したブロワ風量となるように、ブロワモータ132の回転速度を制御する。
And the
また、制御部200は、蒸発器144の下流側における冷風温度TE(冷風温度センサ198)が目標冷風温度TEOとなるように、圧縮機141の斜板の傾斜角度を調節することで圧縮機141の吐出量を制御する。
Further, the
また、制御部200は、吹出し空気温度が目標吹出し温度TAOとなるように、予め記憶された算出式から、エアミックスドア160に対する目標開度を算出して、エアミックスドア160の回動位置(開度SW)が目標開度となるように制御する。つまり、エアミックスドア160の回動位置を制御することで、蒸発器144で冷却された冷却空気に対して、ヒータコア150を通過する温風と、バイパス通路113を通過する冷風との流量割合を調節し、吹出し空気の温度を調整する。
Further, the
また、制御部200は、目標吹出し温度TAOに基づいて、予め記憶されたマップから吹出しモードを決定して、吹出口切替え部170における各ドア171〜173の回動位置を制御し、決定した吹出しモードとなるように、各吹出口115〜117のいずれかを開状態とする。
Further, the
尚、ドライバーによるエアコン操作パネル180での各種スイッチ入力がされた場合は、入力によって選択された制御条件となるように、制御部200は、空調装置100の各部位130、141、160、171〜173の作動状態を切替える。
In addition, when various switches are input on the air
2.最高速度発揮シーンでの圧縮機制御
サーキットでの走行においては、直線路に入る前の段階で、ドライバーはアクセルペダル13をフルスロットル状態となるように踏み込んで、直線路における最高速度での走行に突入する(最高速度発揮シーン)。
2. Compressor control in the maximum speed scene When driving on the circuit, before entering the straight road, the driver depresses the
このとき、圧縮機141はエンジン10の駆動力の一部によって駆動されていることから、エンジン10は圧縮機141から圧縮仕事分の負荷を受けた状態となっているので、純粋にエンジン10のパワーを100%引き出した状態での直線路走行ができない形となる。
At this time, since the
よって、制御部200は、最高速度発揮シーンにおいて、特別に、圧縮機141の作動制御を行うようになっている。
Therefore, the
即ち、制御部200は、図3に示すように、アクセルセンサ191(191a〜191d等)から得られるアクセル信号に基づいて、アクセルペダル13の踏み込み状態がフルスロットル相当(アクセル開度100%相当)であると判定すると、最高速度発揮シーンに入ったものとして、その間における圧縮機141の作動動力を最小にする。
That is, as shown in FIG. 3, the
ここでは、圧縮機141として可変容量型圧縮機、更に具体的には、斜板式圧縮機としていることから、フルスロットル相当時に、斜板の傾斜角度を最小にすることで実質的な圧縮仕事を最小にして、圧縮機141の作動動力を最小にするようになっている。
Here, since the
尚、制御部200は、アクセルセンサ191から得られるアクセル信号が、フルスロットル相当でなくなったと判定すれば、圧縮機141の制御を通常制御に戻すようになっている。
Note that if the
このように本実施形態によれば、レーシングカーによるサーキット走行において、アクセルペダル13の踏み込み状態がフルスロットル相当であるときは、制御部200は、直線路における最高速度発揮シーンに対応するものであると判定できる。制御部200は、この最高速度発揮シーンが続く間は、圧縮機141の作動動力を最小にするので、エンジン10に対する圧縮機141の負荷を低減することができ、フルパワー(最高速度)での走行が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, when the
尚、この最高速度発揮シーンは、サーキット走行においては、通常、走行距離1〜2km程度、時間にして7〜10秒程度のものであるので、圧縮機141の作動動力の最小化に伴う冷房性能の低下は、実質的には影響のないもの(許容可能な範囲)とすることができる。
Since the maximum speed display scene is usually about 1 to 2 km on the circuit and about 7 to 10 seconds in time, the cooling performance associated with the minimization of the operating power of the
また、圧縮機141として、可変容量型の圧縮機(ここでは斜板式圧縮機)を用いて、吐出量を最小にすることで、圧縮機141の実質的な圧縮仕事を低下させており、容易に圧縮機141の作動動力を最小にすることができる。
In addition, by using a variable capacity type compressor (here, a swash plate type compressor) as the
一方、加減速を繰り返すカーブ走行においては、フルスロットル運転を行うシーンが少ないため、本実施形態による圧縮機141の動力を最小とする動作を行うことも少なくなる。この事は、従来技術(特許文献2)におけるカーブ走行時の冷房性能悪化を回避できることに繋がる。
On the other hand, in a curve run where acceleration / deceleration is repeated, there are few scenes in which full throttle operation is performed. Therefore, an operation for minimizing the power of the
即ち、従来技術においては、カーブ走行であっても車両の加速時に、圧縮機動力を低下させる動作が行われてしまうが、カーブ走行を行う時間は最高速度発揮シーンである直線路を走行する時間と比較して圧倒的に長いことから、カーブ走行時の冷房性能悪化は避けられない。しかし、本実施形態によれば、カーブ走行時の冷房性能悪化を回避できることになる。 That is, in the prior art, even when driving on a curve, the operation of reducing the compressor power is performed during acceleration of the vehicle, but the time for performing the curve driving is the time for traveling on a straight road that is the maximum speed display scene. Since it is overwhelmingly long compared to, deterioration in cooling performance during curve driving is inevitable. However, according to the present embodiment, it is possible to avoid deterioration of the cooling performance during curve traveling.
また、本実施形態では、背反であるカーブ走行時のエンジントルク不足の問題も発生しない。即ち、従来技術(特許文献2)が適用される通常車両においては、前述の加減速を伴うカーブ走行時に圧縮機動力を低下させる動作を行わないと、低ギヤポジションと言えども、エンジントルク不足に陥るが、大排気量エンジンを搭載しているという特徴を持つレーシングカーにおいては、低ギヤポジション時のエンジントルクが有り余っていることから、圧縮機動力を低下させる(最小とする)動作を行わなくとも、エンジントルク不足の問題が発生しない。 Further, in the present embodiment, the problem of insufficient engine torque at the time of curve driving, which is a contradiction, does not occur. In other words, in a normal vehicle to which the prior art (Patent Document 2) is applied, if the operation for reducing the compressor power is not performed during the above-described curve traveling with acceleration / deceleration, the engine torque becomes insufficient even in the low gear position. However, in racing cars with a feature of having a large displacement engine, the engine torque at the low gear position is excessive, so the operation to reduce (minimize) the compressor power is not performed. In both cases, the problem of insufficient engine torque does not occur.
(第2実施形態)
第2実施形態は、上記第1実施形態に対して空調装置100の構成は同一であるが、制御内容を変更したものである(図4)。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the configuration of the
制御部200は、圧縮機141の作動動力を最小にする条件として、アクセル信号が、フルスロットル相当となる条件に対して、以下の2つの条件を加えている。追加となる1つ目の条件は、ギヤ位置センサ192から得られるトランスミッションにおけるギヤ位置信号が、予め定めた所定のギヤ位置以上(例えば、1〜10速のうち、7速以上)となる条件である。更に、追加となるもう1つの条件は、車速センサ193から得られる車速信号が、予め定めた所定車速以上(例えば、80km以上)となる条件である。
As a condition for minimizing the operating power of the
制御部200は、図4に示すように、アクセルペダル13の踏み込み状態がフルスロットル相当(アクセル開度100%相当)であり、且つ、トランスミッションのギヤ位置が所定のギヤ位置以上であり、且つ、車速が所定車速以上のときに、圧縮機141の作動動力を最小にする。
As shown in FIG. 4, the
尚、図4では、3つの条件が時間差を持って成立する例を示しており、ここでは、3つの条件がすべて成立した時点(ギヤ位置が条件を満たしたとき)に、圧縮機141の作動動力が最小になるようにした例を示している。
FIG. 4 shows an example in which the three conditions are satisfied with a time difference. Here, when all three conditions are satisfied (when the gear position satisfies the conditions), the operation of the
これにより、圧縮機141の作動動力制御において、アクセル信号に加えて、ギヤ位置信号、および車速信号の条件を使用するので、現在のレーシングカーの走行状況が、最高速度発揮シーンにあるか否かをより正確に把握することができる。よって、不要に圧縮機141の作動動力を最小化してしまうことを抑制できるので、冷房性能の低下を抑制できる。
As a result, in the operation power control of the
(第3実施形態)
第3実施形態は、上記第1実施形態に対して空調装置100の構成は同一であるが、制御内容を更に変更したものである(図5)。
(Third embodiment)
In the third embodiment, the configuration of the
制御部200は、第1実施形態で説明したように、空気の導入モードとして、ブローバイガスの換気を目的に、通常、外気導入モードを優先して選択するものとしているが、圧縮機141の作動動力を最小化する際に、その間においては、外気導入モードを内気導入モードに切替えるようにしている。
As described in the first embodiment, the
更に詳細には、制御部200は、図5に示すように、フルスロットル相当(アクセル開度100%相当)であると判定すると、まず、空気の導入モードを外気導入モードから、内気導入モードにし、その後(例えば所定時間Δt後)に、圧縮機141の作動動力を最小にするようにしている。
More specifically, as shown in FIG. 5, when the
内気導入モードは、冷房された内気を車室内で循環するように使用するモードであるので、内気温度は外気温度に比べて低くなる。よって、外気導入モードが優先されるものにおいて、圧縮機141の作動動力を最小化する際に、内気導入モードにすることによって、低温の内気を用いた空調作動とすることができるので、圧縮機141の作動動力が最小化される間の冷房性能の低下を抑えることができる。
The inside air introduction mode is a mode in which the cooled inside air is used so as to circulate in the vehicle interior, so that the inside air temperature is lower than the outside air temperature. Therefore, in the case where the outside air introduction mode is given priority, when the operating power of the
更に、圧縮機141の作動動力最小化と、内気導入モードへの切替えの順番を考えたとき、圧縮機141の作動動力を最小化した後に内気導入モードにする場合であると、内気導入モードに切替えされるまでの間(外気導入モードのままの間)における冷房性能の低下を招くことになる。しかしながら、内気モードにした後に圧縮機141の作動動力を最小化することで、低温の内気を用いた空調作動とすることができるので、上記のような冷房性能の低下を効果的に抑えることができる。
Further, when considering the order of minimizing the operating power of the
尚、本実施形態は、上記第2実施形態と組み合わせたものとしてもよい。 Note that this embodiment may be combined with the second embodiment.
(その他の実施形態)
上記各実施形態に対して、例えば、蒸発器144に蓄冷装置(蓄冷材等)を設けて、通常の空調制御時に蓄冷装置に蓄冷しておき、蓄冷した蓄冷熱を用いて、圧縮機141の作動動力最小化時の冷房性能低下を補うようにしてもよい。
(Other embodiments)
For each of the above embodiments, for example, the
また、フルスロットル相当時に、圧縮機141の作動動力を最小とするために、可変容量型圧縮機として、斜板式圧縮機を用いるようにしたが、これに限らず、例えば、圧縮室側と吸入室側とをバイパスするバイパス流路が設けられ、このバイパス流路を開閉する制御弁の弁開度を制御装置によって制御するようにしたものに適用しても良い。
Further, in order to minimize the operating power of the
更に、圧縮機141として、可変容量型の圧縮機に限らず、固定容量式の圧縮機として、圧縮機プーリ141aにクラッチ機構を設け、フルスロットル相当時に、クラッチを遮断することで、圧縮機の作動動力を最小とするようにしてもよい。
Furthermore, the
10 エンジン
100 車両用空調装置
120 内外気切替え部
140 冷凍サイクル
141 圧縮機
191 アクセルセンサ
192 ギヤ位置センサ
193 車速センサ
200 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記圧縮機の作動を制御する制御部(200)と、を備える車両用空調装置において、
前記車両は、サーキットを走行するレーシングカーであり、
前記車両のアクセルペダルの踏み込み状態を示すアクセル信号を前記制御部に出力するアクセルセンサ(191)を備えており、
前記制御部は、前記アクセル信号に基づいて、前記アクセルペダルの踏み込み状態が、フルスロットル相当であると判定すると、その間における前記圧縮機の作動動力を最小にする車両用空調装置。 A compressor (141) driven by a part of the driving force of the engine (10) of the vehicle to compress and discharge the refrigerant in the refrigeration cycle (140);
In a vehicle air conditioner comprising a control unit (200) for controlling the operation of the compressor,
The vehicle is a racing car traveling on a circuit,
An accelerator sensor (191) for outputting an accelerator signal indicating a depressed state of an accelerator pedal of the vehicle to the control unit;
When the control unit determines that the depressed state of the accelerator pedal is equivalent to a full throttle based on the accelerator signal, the control unit is a vehicle air conditioner that minimizes the operating power of the compressor during that time.
前記車両の速度を示す車速信号を前記制御部に出力する車速センサ(193)と、を備えており、
前記制御部は、前記アクセル信号に基づくフルスロットル相当である条件に加えて、前記ギヤ位置信号が予め定めた所定のギヤ位置以上で、且つ、前記車速信号が予め定めた所定車速以上であると、その間における前記圧縮機の作動動力を最小にする請求項1に記載の車両用空調装置。 A gear position sensor (192) for outputting a gear position signal indicating a gear position in the transmission of the vehicle to the control unit;
A vehicle speed sensor (193) for outputting a vehicle speed signal indicating the speed of the vehicle to the control unit,
In addition to the condition corresponding to full throttle based on the accelerator signal, the control unit has the gear position signal equal to or higher than a predetermined gear position and the vehicle speed signal equal to or higher than a predetermined vehicle speed. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the operating power of the compressor in the meantime is minimized.
前記導入モードは、前記外気モードが優先されるようになっており、
前記制御部は、前記圧縮機の作動動力を最小にする際に、前記内外気切替え部による前記導入モードを前記内気モードにする請求項1または請求項2に記載の車両用空調装置。 An inside / outside air switching unit (120) for switching the air-conditioning air introduction mode to either the inside air mode or the outside air mode;
In the introduction mode, the outside air mode is prioritized,
The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the control unit sets the introduction mode by the inside / outside air switching unit to the inside air mode when the operating power of the compressor is minimized.
前記制御部は、前記圧縮機の吐出量を最小にすることで、前記圧縮機の作動動力を最小にする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 The compressor is a variable capacity compressor capable of adjusting a discharge amount of the refrigerant,
The said control part is a vehicle air conditioner as described in any one of Claims 1-4 which minimizes the operating power of the said compressor by minimizing the discharge amount of the said compressor.
前記制御部は、前記斜板の前記傾斜角度を最小にすることで、前記圧縮機の吐出量を最小にする請求項5に記載の車両用空調装置。 The compressor is a swash plate compressor in which the compression stroke of the compression unit is changed by adjusting the inclination angle of the built-in swash plate,
The vehicle air conditioner according to claim 5, wherein the control unit minimizes the discharge amount of the compressor by minimizing the inclination angle of the swash plate.
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