JP2021138236A - Vehicle air-conditioning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却対象物を冷却する冷却機能付きの車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner having a cooling function for cooling an object to be cooled.
従来、特許文献1には、複数の冷媒蒸発部を有する冷凍サイクル装置を備える車両用空調装置が開示されている。
Conventionally,
より具体的には、特許文献1の冷凍サイクル装置は、前席側へ送風される送風空気を冷却する前席側蒸発器、および後席側へ送風される送風空気を冷却する後席側蒸発器を有している。
More specifically, the refrigeration cycle apparatus of
前席側蒸発器および後席側蒸発器は、冷媒の流れにおいて互いに並列に配置されている。そのため、前席側蒸発器へ向かって冷媒が流れる冷媒配管から、後席側蒸発器へ向かって冷媒が流れる冷媒配管が分岐しているとともに、前席席側蒸発器から流出した冷媒が流れる冷媒配管に、後席側蒸発器から流出した冷媒が流れる冷媒配管が合流している。 The front seat evaporator and the rear seat evaporator are arranged in parallel with each other in the flow of the refrigerant. Therefore, the refrigerant pipe through which the refrigerant flows toward the front seat side evaporator is branched from the refrigerant pipe through which the refrigerant flows toward the rear seat side evaporator, and the refrigerant flowing out from the front seat side evaporator flows. The refrigerant pipe through which the refrigerant flowing out from the rear-seat side evaporator flows joins the pipe.
複数の冷媒蒸発部を有する冷凍サイクル装置を備える車両用空調装置として、車両に搭載された冷却対象物(例えば、バッテリ)を冷却する冷却機能付きの車両用空調装置が知られている。冷却機能付きの車両用空調装置の冷凍サイクル装置は、車室内へ送風される送風空気を冷却する空調用蒸発部、および冷却対象物を冷却するために用いられる冷却用蒸発部を有している。 As a vehicle air conditioner including a refrigeration cycle device having a plurality of refrigerant evaporation units, a vehicle air conditioner having a cooling function for cooling an object to be cooled (for example, a battery) mounted on the vehicle is known. The refrigeration cycle device of the vehicle air conditioner with a cooling function has an air conditioner evaporative unit for cooling the blown air blown into the vehicle interior and a cooling evaporative unit used for cooling the object to be cooled. ..
冷却機能付きの車両用空調装置の冷凍サイクル装置では、一般的に、冷却用蒸発部が冷却対象物とともに車両の床下に配置される。そのため、冷却用蒸発部に接続される冷媒配管(以下、冷却用蒸発部側の冷媒配管と言う。)は、上記従来技術の後席側蒸発器に接続される冷媒配管に比べて短くなる。 In a refrigeration cycle device of a vehicle air conditioner with a cooling function, a cooling evaporation unit is generally arranged under the floor of the vehicle together with a cooling object. Therefore, the refrigerant pipe connected to the cooling evaporation section (hereinafter, referred to as the cooling refrigerant piping on the cooling evaporation section side) is shorter than the refrigerant pipe connected to the rear seat side evaporator of the prior art.
その結果、冷却用蒸発部に冷媒配管を接続する際に冷却用蒸発部の製造上の誤差や組み付け上の誤差を冷却用蒸発部側の冷媒配管で吸収することが難しくなるので、冷却用蒸発部側の冷媒配管にかかる応力が大きくなりやすい。 As a result, when connecting the refrigerant pipe to the cooling evaporative unit, it becomes difficult for the refrigerant pipe on the cooling evaporative unit side to absorb the manufacturing error and the assembly error of the cooling evaporative unit. The stress applied to the refrigerant pipe on the part side tends to increase.
また、冷却対象物の重量が大きくなると、車両が路面の段差を乗り越えたときなどに車両とは異なる振動が冷却用蒸発部で発生するため、冷却用蒸発部側の冷媒配管にかかる応力がさらに大きくなりやすい。そして、冷媒配管にかかる応力が大きくなるほど冷媒配管が破損しやすくなる。 In addition, when the weight of the object to be cooled becomes large, vibration different from that of the vehicle is generated in the cooling evaporation section when the vehicle gets over a step on the road surface, so that the stress applied to the refrigerant piping on the cooling evaporation section side is further increased. It tends to grow. Then, the greater the stress applied to the refrigerant pipe, the more easily the refrigerant pipe is damaged.
本発明は、上記点に鑑み、冷却用蒸発部側の冷媒配管にかかる応力を軽減することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to reduce the stress applied to the refrigerant pipe on the cooling evaporation unit side.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の車両用空調装置は、
冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
放熱器で放熱された冷媒を減圧させる空調用減圧部(15)と、
車室内へ送風される空調用空気を冷却するために空調用減圧部で減圧された冷媒を蒸発させる空調用蒸発部(16)と、
冷媒の流れにおいて空調用減圧部と並列に配置され、放熱器で放熱された冷媒を減圧させる冷却用減圧部(18a、18b)と、
冷却用減圧部で減圧された冷媒を蒸発させることによって冷却対象物(70)を冷却する冷却用蒸発部(19a、19b)と、
放熱器から空調用減圧部へ流れる冷媒を冷却用減圧部側へ分岐させる分岐部(13a)と、
空調用蒸発部から圧縮機へ流れる冷媒に、冷却用蒸発部から流出した冷媒を合流させる合流部(13b)と、
分岐部から空調用減圧部へ冷媒が流れる入口側冷媒配管(46)と、
冷却用蒸発部から合流部へ冷媒が流れる出口側冷媒配管(47)とを備え、
入口側冷媒配管の少なくとも一部は、弾性変形可能な入口側弾性部材(46a)であり、
出口側冷媒配管の少なくとも一部は、弾性変形可能な出口側弾性部材(47a)である。
In order to achieve the above object, the vehicle air conditioner according to
A compressor (11) that sucks in refrigerant, compresses it, and discharges it.
A radiator (12) that dissipates heat from the refrigerant discharged from the compressor,
An air-conditioning decompression unit (15) that decompresses the refrigerant dissipated by the radiator,
An air-conditioning evaporation unit (16) that evaporates the refrigerant decompressed by the air-conditioning decompression unit to cool the air-conditioning air blown into the vehicle interior.
Cooling decompression units (18a, 18b) that are arranged in parallel with the air conditioning decompression unit in the flow of the refrigerant and decompress the refrigerant dissipated by the radiator.
The cooling evaporative unit (19a, 19b) that cools the object to be cooled (70) by evaporating the decompressed refrigerant in the cooling decompression unit,
A branching portion (13a) that branches the refrigerant flowing from the radiator to the decompressing portion for air conditioning to the decompressing portion for cooling.
A confluence section (13b) that merges the refrigerant flowing out of the cooling evaporation section with the refrigerant flowing from the air conditioning evaporation section to the compressor.
Inlet-side refrigerant piping (46) through which refrigerant flows from the branch to the air-conditioning decompression section,
Equipped with an outlet-side refrigerant pipe (47) through which refrigerant flows from the cooling evaporation section to the confluence section.
At least a part of the inlet-side refrigerant pipe is an elastically deformable inlet-side elastic member (46a).
At least a part of the outlet-side refrigerant pipe is an outlet-side elastic member (47a) that is elastically deformable.
これによると、入口側弾性部材(46a)および出口側弾性部材(47a)が弾性変形することによって製造上および組み付け上の誤差、ならびに振動を吸収できるので、冷却用冷媒配管にかかる応力を軽減できる。 According to this, the inlet side elastic member (46a) and the outlet side elastic member (47a) are elastically deformed to absorb manufacturing and assembly errors and vibrations, so that the stress applied to the cooling refrigerant pipe can be reduced. ..
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。 The reference numerals in parentheses of each means described in this column and in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
以下、図面を用いて、本発明に係る車両用空調装置1の一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電動モータから得る電気自動車に搭載されている。本実施形態の車両用空調装置1は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行うとともに、冷却対象物であるバッテリ70を冷却する冷却機能付きの車両用空調装置である。
Hereinafter, an embodiment of the
バッテリ70は、電動モータ等の車載機器へ供給される電力を蓄える二次電池である。バッテリ70は、複数の電池セルを電気的に直列的あるいは並列的に接続することによって形成された組電池である。
The
電池セルは、充放電可能な二次電池である。本実施形態では、電池セルとして、リチウムイオン電池を採用している。それぞれの電池セルは、扁平な直方体形状に形成されている。それぞれの電池セルは、平坦面同士が対向するように積層配置されて一体化されている。このため、バッテリ70全体としても略直方体形状に形成されている。
The battery cell is a rechargeable secondary battery. In this embodiment, a lithium ion battery is used as the battery cell. Each battery cell is formed in a flat rectangular parallelepiped shape. Each battery cell is laminated and integrated so that the flat surfaces face each other. Therefore, the
この種のバッテリ70は、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリ70の温度は、バッテリ70が充分な充放電性能を発揮することのできる適切な温度範囲内(本実施形態では、15℃以上、かつ、55℃以下)に維持されている必要がある。
The output of this type of
さらに、複数の電池セルを電気的に接続することによって形成されたバッテリ70は、いずれかの電池セルの性能が低下してしまうと、組電池全体としての性能が低下してしまう。このため、バッテリ70を冷却する際には、全ての電池セルを均等に冷却することが望ましい。
Further, in the
本実施形態の車両用空調装置1は、図1および図2に示す冷凍サイクル装置10、熱媒体回路20、室内空調ユニット30、電池パック40、および図3に示す空調制御装置50等を備えている。図1の上下前後の矢印は、車両の上下前後方向を示している。
The
まず、冷凍サイクル装置10について説明する。冷凍サイクル装置10は、車両用空調装置1において、車室内へ送風される空調用空気、およびバッテリ70に吹き付けられる冷却用空気を冷却する。冷凍サイクル装置10は、冷媒回路として、電池単独サイクル、空調単独サイクル、空調電池サイクルを切り替えることができる。
First, the
空調単独サイクルは、冷却用空気を冷却することなく空調用空気を冷却する際に切り替えられる冷媒回路である。より詳細には、空調単独サイクルは、後述する右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bへ冷媒を流入させることなく、後述する空調用蒸発器16へ冷媒を流入させる冷媒回路である。
The air-conditioning independent cycle is a refrigerant circuit that is switched when cooling the air-conditioning air without cooling the cooling air. More specifically, the air-conditioning independent cycle is a refrigerant circuit that allows the refrigerant to flow into the air-
電池単独サイクルは、空調用空気を冷却することなく冷却用空気を冷却する際に切り替えられる冷媒回路である。より詳細には、電池単独サイクルは、空調用蒸発器16へ冷媒を流入させることなく、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bへ冷媒を流入させる冷媒回路である。
The battery independent cycle is a refrigerant circuit that is switched when cooling the cooling air without cooling the air conditioning air. More specifically, the battery independent cycle is a refrigerant circuit that allows the refrigerant to flow into the right-
空調電池サイクルは、空調用空気および冷却用空気の双方を冷却する際等に切り替えられる冷媒回路である。より詳細には、空調電池サイクルは、空調用蒸発器16へ冷媒を流入させるとともに、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bへ冷媒を流入させる冷媒回路である。
The air-conditioning battery cycle is a refrigerant circuit that can be switched when cooling both the air-conditioning air and the cooling air. More specifically, the air-conditioning battery cycle is a refrigerant circuit in which the refrigerant flows into the air-
冷凍サイクル装置10では、冷媒として、HFO系冷媒(具体的には、R1234yf)を採用している。冷凍サイクル装置10は、高圧側の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する。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いる。本実施形態では、冷凍機油として、液相冷媒に相溶性を有するPAGオイル(ポリアルキレングリコールオイル)を採用している。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。
In the
圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機11は、車両の前方側の駆動装置室に配置されている。駆動装置室は、車両走行用の駆動力の発生あるいは調整のために用いられる機器(例えば、電動モータ)等の少なくとも一部が配置される空間を形成している。
The
圧縮機11は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機11は、空調制御装置50から出力された制御信号によって、回転数(すなわち、冷媒吐出能力)が制御される。
The
圧縮機11の吐出口には、凝縮器12の冷媒入口側が接続されている。凝縮器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒と外気ファン12aから送風された外気とを熱交換させる。凝縮器12は、冷媒の有する熱を外気へ放熱させて、冷媒を凝縮させる凝縮用の放熱器である。凝縮器12は、駆動装置室の前方側に配置されている。
The refrigerant inlet side of the
外気ファン12aは、凝縮器12へ向けて外気を送風する電動送風機である。外気ファン12a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(すなわち、送風能力)が制御される。外気ファン12aは、凝縮器12へ外気を送ることができれば、吸込方式のファンを採用してもよいし、吹出方式のファンを採用してもよい。
The
凝縮器12の冷媒出口側には、レシーバ12bが接続されている。レシーバ12bは、凝縮器12から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒の一部を下流側に流出させるとともに、残余の液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として蓄える受液部である。本実施形態の凝縮器12とレシーバ12bは、一体的に形成されている。
A
レシーバ12bの出口には、レシーバ12bから流出した冷媒の流れを分岐する分岐部13aの流入口側が接続されている。分岐部13aは、互いに連通する3つの流入出口を有する三方継手である。分岐部13aでは、3つの流入出口のうちの1つを流入口として用い、残りの2つを流出口として用いている。
The inlet side of the
分岐部13aの一方の流出口には、空調用電磁弁14aを介して、空調用膨張弁15の入口側が接続されている。分岐部13aの他方の流出口には、電池用電磁弁14bを介して、電池側分岐部13cの流入口側が接続されている。
The inlet side of the air
空調用電磁弁14aは、分岐部13aの一方の流出口から空調用膨張弁15の入口へ至る冷媒通路を開閉する空調用開閉部である。空調用電磁弁14aは、空調制御装置50から出力される制御電圧によって、開閉作動が制御される。冷凍サイクル装置10では、空調用電磁弁14aが冷媒通路を開閉することによって、冷媒回路を切り替えることができる。従って、空調用電磁弁14aは、冷媒回路切替部である。
The air-
空調用膨張弁15は、分岐部13aの一方の流出口から流出した冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる空調用減圧部である。さらに、空調用膨張弁15は、空調用蒸発器16へ流入する冷媒流量を調整する空調用流量調整部である。
The air-
本実施形態では、空調用膨張弁15として、機械的機構で構成された温度式膨張弁を採用している。より具体的には、空調用膨張弁15は、空調用蒸発器16の出口側冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材(具体的には、ダイヤフラム)を有する感温部と、変形部材の変形に応じて変位して絞り開度を変化させる弁体部とを有している。
In this embodiment, as the air
これにより、空調用膨張弁15では、空調用蒸発器16の出口側の冷媒の過熱度が予め定めた基準過熱度(本実施形態では、5℃)に近づくように、絞り開度を変化させる。ここで、機械的機構とは、電力の供給を必要とすることなく、流体圧力による荷重や弾性部材による荷重等によって作動する機構を意味している。
As a result, in the air-
空調用膨張弁15の出口には、空調用蒸発器16の冷媒入口側が接続されている。空調用蒸発器16は、空調用膨張弁15にて減圧された低圧冷媒と空調用空気とを熱交換させる。空調用蒸発器16は、空調用空気を冷却するために低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる空調用蒸発部である。空調用蒸発器16は、室内空調ユニット30の空調用ケーシング31内に配置されている。
The refrigerant inlet side of the
空調用蒸発器16の出口には、逆止弁17を介して、合流部13bの一方の流入口側が接続されている。逆止弁17は、空調用蒸発器16の出口側から合流部13bの一方の流入口側へ冷媒が流れることを許容し、合流部13bの一方の流入口側から空調用蒸発器16の出口側へ冷媒が流れることを禁止する。
One inflow port side of the merging
合流部13bは、分岐部13aと同様の三方継手である。合流部13bでは、3つの流入出口のうちの2つを流入口として用い、残りの1つを流出口として用いている。合流部13bの流出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
The merging
また、電池用電磁弁14bは、分岐部13aの他方の流出口から電池側分岐部13cの流入口へ至る冷媒通路を開閉する冷却用開閉部である。電池用電磁弁14bの基本的構成は、空調用電磁弁14aと同様である。冷凍サイクル装置10では、電池用電磁弁14bが冷媒通路を開閉することによって、冷媒回路を切り替えることができる。従って、電池用電磁弁14bは、空調用電磁弁14aとともに、冷媒回路切替部である。電池用電磁弁14bは車体に固定されている。
Further, the
電池側分岐部13cは、分岐部13aと同様の構成の三方継手である。電池側分岐部13cの一方の流出口には、右側電池用膨張弁18aの入口側が接続されている。電池側分岐部13cの他方の流出口には、左側電池用膨張弁18bの入口側が接続されている。
The battery-
右側電池用膨張弁18aは、電池側分岐部13cの一方の流出口から流出した冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる冷却用減圧部である。さらに、右側電池用膨張弁18aは、右側電池用蒸発器19aへ流入する冷媒流量を調整する冷却用流量調整部である。
The
本実施形態では、右側電池用膨張弁18aとして、電気的機構で構成された電気式膨張弁を採用している。より具体的には、右側電池用膨張弁18aは、絞り開度を変化させる弁体部と、弁体部を変位させる電動アクチュエータ(具体的には、ステッピングモータ)を有している。
In the present embodiment, as the
右側電池用膨張弁18aは、空調制御装置50から出力される制御パルスによって、その作動が制御される。さらに、右側電池用膨張弁18aは、絞り開度を全閉とすることで、冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。ここで、電気的機構とは、電力が供給されることによって作動する機構を意味している。
The operation of the
右側電池用膨張弁18aの出口には、右側電池用蒸発器19aの冷媒入口側が接続されている。右側電池用蒸発器19aは、右側電池用膨張弁18aにて減圧された低圧冷媒とバッテリ70に吹き付けられる冷却用空気とを熱交換させる。右側電池用蒸発器19aは、バッテリ70を冷却するために低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、冷却用空気を冷却する冷却用蒸発部である。
The refrigerant inlet side of the
左側電池用膨張弁18bは、電池側分岐部13cの他方の流出口から流出した冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる冷却用減圧部である。さらに、左側電池用膨張弁18bは、左側電池用蒸発器19bへ流入する冷媒流量を調整する冷却用流量調整部である。左側電池用膨張弁18bの基本的構成は、右側電池用膨張弁18aと同様である。
The
左側電池用膨張弁18bの出口には、左側電池用蒸発器19bの冷媒入口側が接続されている。左側電池用蒸発器19bは、左側電池用膨張弁18bにて減圧された低圧冷媒とバッテリ70に吹き付けられる冷却用空気とを熱交換させる。左側電池用蒸発器19bは、バッテリ70を冷却するために低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、冷却用空気を冷却する冷却用蒸発部である。
The refrigerant inlet side of the
従って、本実施形態の冷却用蒸発部は、複数設けられている。複数の冷却用蒸発部は、冷媒流れに対して互いに並列的に接続されている。また、冷却用流量調整部は、複数の冷却用蒸発部と同数設けられている。それぞれの冷却用流量調整部は、それぞれの冷却用蒸発部の冷媒流れ上流側に配置されて、それぞれの冷却用蒸発部へ流入する冷媒流量を個別に調整できるようになっている。 Therefore, a plurality of cooling evaporation units of the present embodiment are provided. The plurality of cooling evaporators are connected in parallel with each other with respect to the refrigerant flow. Further, the same number of cooling flow rate adjusting units as a plurality of cooling evaporation units are provided. Each cooling flow rate adjusting unit is arranged on the upstream side of the refrigerant flow of each cooling evaporation unit, so that the refrigerant flow rate flowing into each cooling evaporation unit can be individually adjusted.
右側電池用蒸発器19aの出口には、電池側合流部13dの一方の流入口側が接続されている。左側電池用蒸発器19bの出口には、電池側合流部13dの他方の流入口側が接続されている。電池側合流部13dは、合流部13bと同様の構成の三方継手である。電池側合流部13dの流出口には、合流部13bの他方の流入口側が接続されている。
One inflow port side of the battery side confluence 13d is connected to the outlet of the right
上述した右側電池用膨張弁18a、左側電池用膨張弁18b、右側電池用蒸発器19a、左側電池用蒸発器19b、電池側分岐部13cおよび電池側合流部13dは、電池パック40の電池用ケーシング41内に配置されている。
The
電池用ケーシング41内において、電池側分岐部13cから右側電池用蒸発器19aに至る冷媒配管には、断熱部材が巻き付けられている。電池用ケーシング41内において、電池側分岐部13cから左側電池用蒸発器19bに至る冷媒配管にも、断熱部材が巻き付けられている。電池用ケーシング41内において、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bにも、断熱部材が巻き付けられている。
In the
断熱材は多孔質エラストマーで形成されている。例えば、断熱材はエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)で形成されている。 The insulation is made of a porous elastomer. For example, the insulation is made of ethylene propylene diene rubber (EPDM).
ここで、空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19a、および左側電池用蒸発器19bの詳細構成について説明する。冷凍サイクル装置10では、空調用蒸発部(すなわち、空調用蒸発器16)と冷却用蒸発部(すなわち、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b)が、冷媒の流れに対して並列的に接続されている。さらに、空調用蒸発器16として、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器を採用している。
Here, the detailed configurations of the air-
タンクアンドチューブ型の熱交換器は、複数の冷媒チューブと一対のタンクとを有している。冷媒チューブは、内部に冷媒を流通させる金属製の管である。複数の冷媒チューブは、間隔を空けて所定方向に積層配置されている。隣り合う冷媒チューブ同士の間には、冷媒と熱交換する空気を流通させる空気通路が形成される。 The tank-and-tube heat exchanger has a plurality of refrigerant tubes and a pair of tanks. The refrigerant tube is a metal tube that allows the refrigerant to flow inside. The plurality of refrigerant tubes are laminated and arranged in a predetermined direction at intervals. An air passage for passing air that exchanges heat with the refrigerant is formed between adjacent refrigerant tubes.
タンクは、複数の冷媒チューブの積層方向に延びる金属製の有底筒状部材である。一対のタンクは、それぞれ複数の冷媒チューブの両端部に接続されている。タンクの内部には、複数の冷媒チューブへ冷媒を分配する分配空間、および複数の冷媒チューブから流出した冷媒を集合させる集合空間が形成されている。 The tank is a metal bottomed cylindrical member extending in the stacking direction of a plurality of refrigerant tubes. Each pair of tanks is connected to both ends of a plurality of refrigerant tubes. Inside the tank, a distribution space for distributing the refrigerant to a plurality of refrigerant tubes and a collecting space for collecting the refrigerant flowing out from the plurality of refrigerant tubes are formed.
これにより、各冷媒チューブを流通する冷媒と空気通路を流通する空気とを熱交換させる熱交換コア部が形成されている。空気通路には、冷媒と空気との熱交換を促進させる熱交換フィンが配置されている。従って、タンクアンドチューブ型の熱交換器における冷媒と空気との熱交換面積は、空気の流れ方向から見たときの熱交換コア部の正面面積(換言すると、投影面積)と熱交換フィンの表面積の合計値によって定義することができる。 As a result, a heat exchange core portion is formed that exchanges heat between the refrigerant flowing through each refrigerant tube and the air flowing through the air passage. Heat exchange fins that promote heat exchange between the refrigerant and air are arranged in the air passage. Therefore, the heat exchange area between the refrigerant and the air in the tank and tube type heat exchanger is the front area (in other words, the projected area) of the heat exchange core portion and the surface area of the heat exchange fins when viewed from the air flow direction. It can be defined by the total value of.
右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bとして、いわゆるサーペンタイン型の熱交換器を採用している。
A so-called serpentine type heat exchanger is adopted as the right
サーペンタイン型の熱交換器は、1本または複数本の冷媒チューブを有している。冷媒チューブは、内部に冷媒を流通させる金属製の管である。冷媒チューブは、単穴または多穴の扁平チューブである。冷媒チューブは、扁平な面同士が向かい合うように多数個の屈曲部が形成されて蛇行している。 The serpentine type heat exchanger has one or more refrigerant tubes. The refrigerant tube is a metal tube that allows the refrigerant to flow inside. The refrigerant tube is a single-hole or multi-hole flat tube. The refrigerant tube meanders with a large number of bent portions formed so that the flat surfaces face each other.
冷媒チューブの扁平な面同士の間には、冷媒と熱交換する空気を流通させる空気通路が形成される。冷媒チューブが複数本ある場合、複数本の冷媒チューブは、空気通路が延びる方向に互いに重合している。換言すれば、複数本の冷媒チューブは、一端から他端の全域に亘って、空気流れ方向に並んでいる。 An air passage for passing air that exchanges heat with the refrigerant is formed between the flat surfaces of the refrigerant tube. When there are a plurality of refrigerant tubes, the plurality of refrigerant tubes are polymerized with each other in the direction in which the air passage extends. In other words, the plurality of refrigerant tubes are arranged in the air flow direction from one end to the other end.
これにより、冷媒チューブを流通する冷媒と空気通路を流通する空気とを熱交換させる熱交換コア部が形成されている。空気通路には、冷媒と空気との熱交換を促進させる熱交換フィンが配置されている。従って、サーペンタイン型の熱交換器における冷媒と空気との熱交換面積は、空気の流れ方向から見たときの熱交換コア部の正面面積(換言すると、投影面積)と熱交換フィンの表面積の合計値によって定義することができる。 As a result, a heat exchange core portion is formed that exchanges heat between the refrigerant flowing through the refrigerant tube and the air flowing through the air passage. Heat exchange fins that promote heat exchange between the refrigerant and air are arranged in the air passage. Therefore, the heat exchange area between the refrigerant and air in the serpentine type heat exchanger is the sum of the front area (in other words, the projected area) of the heat exchange core and the surface area of the heat exchange fins when viewed from the air flow direction. It can be defined by a value.
そして、本実施形態では、空調用蒸発器16として、その熱交換面積が、右側電池用蒸発器19aの熱交換面積と左側電池用蒸発器19bの熱交換面積の合計値よりも大きいものを採用している。さらに、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bについては、熱交換面積が同等のものを採用している。
In the present embodiment, the air-
次に、熱媒体回路20について説明する。熱媒体回路20は、空調用空気と熱交換させる熱媒体を循環させる回路である。熱媒体回路20では、熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用している。熱媒体回路20は、水ポンプ21、水加熱ヒータ22、ヒータコア23、およびリザーブタンク24を有している。
Next, the
水ポンプ21は、水加熱ヒータ22へ向けて熱媒体を圧送する。水ポンプ21は、インペラ(すなわち、羽根車)を電動モータで回転駆動する電動式の羽根車ポンプである。水ポンプ21は、駆動装置室に配置されている。水ポンプ21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(圧送能力)が制御される。
The
水加熱ヒータ22は、水ポンプ21から圧送された熱媒体を加熱する熱媒体加熱部である。水加熱ヒータ22は、PTC素子(すなわち、正特性サーミスタ)を有するPTCヒータである。水加熱ヒータ22は、空調制御装置50から出力される制御電圧によって、発熱量が制御される。
The
水加熱ヒータ22の下流側には、ヒータコア23の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア23は、水加熱ヒータ22にて加熱された熱媒体と空調用空気を熱交換させる。ヒータコア23は、熱媒体の有する熱を空調用空気に放熱させて、空調用空気を加熱する加熱用の熱交換部である。ヒータコア23は、室内空調ユニット30の空調用ケーシング31内に配置されている。
The heat medium inlet side of the
ヒータコア23の熱媒体出口には、リザーブタンク24の入口側が接続されている。リザーブタンク24は、熱媒体回路20で余剰となっている熱媒体を貯留する貯留部である。熱媒体回路20では、リザーブタンク24を配置することで、熱媒体回路20を循環する熱媒体の液量低下を抑制している。リザーブタンク24は、熱媒体回路20内の熱媒体の量が不足した際に熱媒体を補給するための供給口を有している。
The inlet side of the
次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、車室内の空調のために適切な温度に調整された空調用空気を、車室内の適切な箇所へ吹き出すためのユニットである。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されている。
Next, the indoor
室内空調ユニット30は、空調用空気の空気通路を形成する空調用ケーシング31内に、空調用送風機32、空調用蒸発器16、ヒータコア23等を収容したものである。空調用ケーシング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)にて成形されている。空調用ケーシング31内には、内部に空調用空気が流れる空気通路が形成されている。
The indoor air-
空調用ケーシング31の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置33が配置されている。内外気切替装置33は、空調用ケーシング31内へ導入される内気(すなわち、車室内空気)および外気(すなわち、車室外空気)の導入割合を調整する。内外気切替装置33は、空調用ケーシング31内に配置された空調用蒸発器16へ流入する空調用空気中の外気の割合である外気率を調整する内外気調整部である。
An inside / outside
より具体的には、内外気切替装置33には、空調用ケーシング31内へ内気を導入させる内気導入口33a、および外気を導入させる外気導入口33bが形成されている。内外気切替装置33の内部には、内気導入口33aおよび外気導入口33bの開口面積を連続的に調整する内外気切替ドア33cが配置されている。
More specifically, the inside / outside
従って、内外気切替装置33では、内外気切替ドア33cを変位させることによって、空調用ケーシング31内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合(すなわち、外気率)を調整する。内外気切替ドア33cは、内外気切替装置用の電動アクチュエータ33eによって駆動される。内外気切替装置用の電動アクチュエータ33eは、空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
Therefore, in the inside / outside
内外気切替装置33の送風空気流れ下流側には、空調用送風機32が配置されている。空調用送風機32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。空調用送風機32は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。空調用送風機32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(すなわち、送風能力)が制御される。
An
空調用送風機32の送風空気流れ下流側には、空調用蒸発器16とヒータコア23が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、空調用蒸発器16は、ヒータコア23よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。
On the downstream side of the air-
空調用ケーシング31内には、空調用蒸発器16通過後の空調用空気を、ヒータコア23を迂回させて流す冷風バイパス通路35が設けられている。空調用ケーシング31内の空調用蒸発器16の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア23の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア34が配置されている。
A cold
エアミックスドア34は、空調用蒸発器16通過後の空調用空気のうち、ヒータコア23側を通過させる風量と冷風バイパス通路35を通過させる風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア34は、エアミックスドア用の電動アクチュエータ34aによって駆動される。エアミックスドア用の電動アクチュエータ34a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
空調用ケーシング31内のヒータコア23および冷風バイパス通路35の送風空気流れ下流側には、混合空間36が形成されている。混合空間36は、ヒータコア23にて加熱された空調用空気と冷風バイパス通路35を通過して加熱されていない空調用空気とを混合させる空間である。
A mixing
空調用ケーシング31の送風空気流れ下流部には、混合空間36にて混合されて温度調整された空調用空気を、車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。
An opening hole for blowing out air-conditioning air mixed in the mixing
開口穴としては、フェイス開口穴37a、フット開口穴37b、およびデフロスタ開口穴37cが設けられている。フェイス開口穴37aは、乗員の上半身側に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴37bは、乗員の足元側に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴37cは、フロント窓ガラス内面側に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。 As the opening holes, a face opening hole 37a, a foot opening hole 37b, and a defroster opening hole 37c are provided. The face opening hole 37a is an opening hole for blowing air-conditioning air toward the upper body side of the occupant. The foot opening hole 37b is an opening hole for blowing air-conditioning air toward the foot side of the occupant. The defroster opening hole 37c is an opening hole for blowing air conditioning air toward the inner surface side of the front window glass.
フェイス開口穴37a、フット開口穴37b、およびデフロスタ開口穴37c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 face opening hole 37a, the foot opening hole 37b, and the defroster opening hole 37c are provided in the vehicle interior through ducts forming air passages, respectively, and the face outlet, the foot outlet, and the defroster outlet (all shown in the figure). Is connected to.
従って、エアミックスドア34が、ヒータコア23を通過させる風量と冷風バイパス通路35を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間36にて混合される空調風の温度が調整される。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される空調用空気(すなわち、空調風)の温度が調整される。
Therefore, the temperature of the conditioned air mixed in the mixing
また、フェイス開口穴37a、フット開口穴37b、およびデフロスタ開口穴37cの送風空気流れ上流側には、フェイスドア38a、フットドア38b、およびデフロスタドア38cが配置されている。フェイスドア38aは、フェイス開口穴37aの開口面積を調整する。フットドア38bは、フット開口穴37bの開口面積を調整する。デフロスタドア38cは、フロスタ開口穴の開口面積を調整する。
Further, a
フェイスドア38a、フットドア38b、およびデフロスタドア38cは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替部を形成している。フェイスドア38a、フットドア38b、およびデフロスタドア38cは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア用の電動アクチュエータ38dによって連動して回転操作される。吹出口モードドア用の電動アクチュエータ38d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
吹出口モード切替部によって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。 Specific examples of the outlet mode that can be switched by the outlet mode switching unit include a face mode, a bi-level mode, and a foot mode.
フェイスモードは、フェイス吹出口を全開と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吹出口モードである。バイレベルモードは、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吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開と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吹出口モードである。 The face mode is an outlet mode in which the face outlet is fully opened and air is blown from the face outlet toward the upper body of the passengers in the passenger compartment. The bi-level mode is an outlet mode in which both the face outlet and the foot outlet are opened to blow air toward the upper body and feet of the passengers in the passenger compartment. The foot mode is an outlet mode in which the foot outlet is fully opened and the defroster outlet is opened by a small opening, and air is mainly blown out from the foot outlet.
さらに、乗員が操作パネル60に設けられた吹出口モード切の切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開としてデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。
Further, the occupant can switch to the defroster mode by manually operating the air outlet mode off changeover switch provided on the
次に、電池パック40について説明する。電池パック40は、バッテリ70を冷却可能に収容するパッケージである。
Next, the
電池パック40は、車室の床下に配置されている。電池パック40は、圧縮機11および空調用蒸発器16よりも車両下方側に配置されている。電池パック40は、冷却用空気の空気通路を形成する電池用ケーシング41の内部に、右側冷却用送風機42a、左側冷却用送風機42b、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b等を収容したものである。電池用ケーシング41は、電気的絶縁処理および断熱処理が施された金属製の密閉ケースである。
The
電池用ケーシング41内には、右側冷却用空間43a、左側冷却用空間43b、右側空気通路44a、左側空気通路44b、電池用空間45が形成されている。電池用空間45は、バッテリ70を収容する空間である。右側冷却用空間43aは、右側冷却用送風機42a、右側電池用蒸発器19a等が収容される空間である。左側冷却用空間43bは、左側冷却用送風機42b、左側電池用蒸発器19b等が収容される空間である。
A
電池用空間45および右側冷却用空間43aは、互いに連通している。電池用空間45および左側冷却用空間43bは、互いに連通している。右側冷却用送風機42aは、電池用空間45から吸い込んだ冷却用空気を右側電池用蒸発器19aへ向けて送風する電動送風機である。左側冷却用送風機42bは、電池用空間45から吸い込んだ冷却用空気を左側電池用蒸発器19bへ向けて送風する電動送風機である。右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bの基本的構成は、空調用送風機32と同様である。本実施形態では、右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bとして、最大送風能力が空調用送風機32の最大送風能力よりも小さいものが採用されている。
The
右側空気通路44aは、右側電池用蒸発器19aを通過した冷却用空気を流通させる空気通路である。右側空気通路44aは、右側電池用蒸発器19aを通過した冷却用空気をバッテリ70の積層方向から見たときに、バッテリ70の右側へ導く。換言すると、右側空気通路44aは、冷却用空気を複数の電池セルの一方の端面側へ導く。
The
左側空気通路44bは、左側電池用蒸発器19bを通過した冷却用空気を流通させる空気通路である。左側空気通路44bは、左側電池用蒸発器19bを通過した冷却用空気をバッテリ70の積層方向から見たときに、バッテリ70の左側へ導く。換言すると、左側空気通路44bは、冷却用空気を複数の電池セルの他方の端面側へ導く。
The
電池用ケーシング41には、冷媒入口41aと冷媒出口41bとが形成されている。冷媒入口41aは、入口側冷媒配管46が接続される入口側接続部である。入口側冷媒配管46は、電池用電磁弁14bと冷媒入口41aとの間の冷媒流路を形成している。入口側冷媒配管46を流れた冷媒は、冷媒入口41aを介して電池側分岐部13cに流入する。
The
冷媒出口41bは、出口側冷媒配管47が接続される出口側接続部である。出口側冷媒配管47は、冷媒出口41bと合流部13bとの間の冷媒流路を形成している。合流部13bで合流した冷媒は、冷媒出口41bを介して出口側冷媒配管47に流入する。
The
入口側冷媒配管46の一部は入口側ゴムホース46aで構成されており、入口側冷媒配管46の残余の部位は入口側金属管で構成されている。入口側ゴムホース46aは、入口側冷媒配管46にかかる応力を軽減するために設けられている。入口側ゴムホース46aは、弾性変形可能な入口側弾性部材である。
A part of the inlet-
例えば、入口側ゴムホース46aは、ブチルゴム(IIR)で形成された内層、樹脂で形成された補強層、およびエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)で形成された外層を有している。例えば、入口側金属管はアルミニウム合金で形成されている。
For example, the
入口側ゴムホース46aの内径は、入口側冷媒配管46のうち入口側金属管の部位の内径よりも大きくなっている。入口側ゴムホース46aは、入口側冷媒配管46のうち、電池用電磁弁14bよりも冷媒入口41aに近い部位に配置されている。入口側ゴムホース46aは、圧縮機11および空調用蒸発器16よりも車両下方側に位置している。
The inner diameter of the inlet-
出口側冷媒配管47の一部は出口側ゴムホース47aで構成されており、出口側冷媒配管47の残余の部位は出口側金属管で構成されている。出口側ゴムホース47aは、出口側冷媒配管47にかかる応力を軽減するために設けられている。出口側ゴムホース47aは、弾性変形可能な出口側弾性部材である。
A part of the outlet-
出口側ゴムホース47aおよび出口側冷媒配管47の材質は、入口側ゴムホース46aおよび入口側金属管と同様である。
The materials of the outlet-
出口側ゴムホース47aの内径は、出口側冷媒配管47のうち出口側金属管の部位の内径よりも大きくなっている。出口側ゴムホース47aは、出口側冷媒配管47のうち、合流部13bよりも冷媒出口41bに近い部位に配置されている。出口側ゴムホース47aは、圧縮機11および空調用蒸発器16よりも車両下方側に位置している。
The inner diameter of the outlet-
また、本実施形態の車両用空調装置1は、ステアリングヒータ91、シート送風装置92、シートヒータ93、および膝輻射ヒータ94を備えている。ステアリングヒータ91、シート送風装置92、シートヒータ93、および膝輻射ヒータ94は、車室内の暖房の行う際に乗員の暖房感を向上させる暖房補助装置である。暖房補助装置は、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, the
より具体的には、ステアリングヒータ91は、電気ヒータでステアリングを加熱するステアリング加熱部である。シート送風装置92、座席の内側から乗員に向けて空気を送風するシート送風部である。シートヒータ93は、電気ヒータで乗員が着座する座席の表面を加熱するシート加熱部である。膝輻射ヒータ94は、熱源光を乗員の膝に向けて照射する膝用加熱部である。
More specifically, the
次に、図3を用いて、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置50は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。空調制御装置50は、ROM内に記憶された制御プログラムに基づいて、各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。
Next, the electric control unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. The air
空調制御装置50の入力側には、内気センサ51、外気センサ52、日射センサ53、高圧冷媒圧力センサ54、空調用蒸発器温度センサ55、右側冷却用蒸発器温度センサ56a、左側冷却用蒸発器温度センサ56b、冷却用蒸発器入口温度センサ56c、冷却用蒸発器圧力センサ57、水温センサ58、電池温度センサ59、湿度センサ59a等の各種センサ群が接続されている。
On the input side of the air
内気センサ51は、車室内温度である内気温Trを検出する内気温度検出部である。外気センサ52は、外気温Tamを検出する外気温度検出部である。日射センサ53は、車室内の日射量Tsを検出する日射量検出部である。
The
高圧冷媒圧力センサ54は、高圧側の冷媒圧力Phを検出する高圧冷媒圧力検出部である。本実施形態の高圧冷媒圧力センサ54は、レシーバ12bから流出した冷媒の圧力を検出している。
The high-pressure
空調用蒸発器温度センサ55は、空調用蒸発器16の温度である空調用蒸発器温度TEを検出する空調用蒸発部温度検出部である。本実施形態の空調用蒸発器温度センサ55では、空調用蒸発器16の熱交換フィン温度を検出している。このため、空調用蒸発器温度TEは、空調用蒸発器16から吹き出される空調用空気の温度と同等の値となる。
The air-conditioning
右側冷却用蒸発器温度センサ56aは、右側電池用蒸発器19aから流出した冷媒の温度である右側冷却用蒸発器温度TEBRを検出する冷却用蒸発部温度検出部である。本実施形態の右側冷却用蒸発器温度センサ56aでは、右側電池用蒸発器19aの出口から電池側合流部13dへ至る冷媒配管の温度を検出している。
The right-side cooling
左側冷却用蒸発器温度センサ56bは、左側電池用蒸発器19bから流出した冷媒の温度である左側冷却用蒸発器温度TEBLを検出する冷却用蒸発部温度検出部である。本実施形態の左側冷却用蒸発器温度センサ56bでは、左側電池用蒸発器19bの出口から電池側合流部13dへ至る冷媒配管の温度を検出している。
The left-side cooling
冷却用蒸発器入口温度センサ56cは、左側電池用膨張弁18bから左側電池用蒸発器19bへ至る冷媒配管の温度である冷却用蒸発器温度の最低温度TEBminを検出している。
The cooling evaporator
冷却用蒸発器圧力センサ57は、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bから流出した冷媒の圧力である冷却用蒸発器圧力PEBを検出する冷却用蒸発部圧力検出部である。水温センサ58は、水加熱ヒータ22の出口側の熱媒体温度TWを検出する熱媒体温度検出部である。
The cooling
電池温度センサ59は、電池温度TB(すなわち、バッテリ70の温度)を検出する電池温度検出部である。本実施形態の電池温度センサ59は、複数の温度センサを有し、バッテリ70の複数の箇所の温度を検出している。このため、空調制御装置50では、バッテリ70の各部の温度差を検出することもできる。さらに、電池温度TBとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。
The
湿度センサ59aは、車室内のフロント窓ガラス近傍の相対湿度である窓近傍湿度RHWを検出する湿度検出部である。
The
さらに、空調制御装置50の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル60が接続されている。空調制御装置50には、操作パネル60に設けられた各種スイッチの操作信号が入力される。
Further, an
操作パネル60に設けられた操作スイッチとしては、具体的に、エアコンスイッチ60a、オートスイッチ60b、吸込口モードの切替スイッチ60c、吹出口モードの切替スイッチ60d、風量設定スイッチ60e、エコノミースイッチ60f、温度設定スイッチ60g等がある。
Specific examples of the operation switches provided on the
エアコンスイッチ60aは、乗員の操作によって空調用蒸発器16にて空調用空気の冷却を行うことを要求する空調用冷却要求部である。オートスイッチ60bは、乗員の操作によって車両用空調装置1の自動空調制御を設定あるいは解除する自動制御設定部である。
The air-
吸込口モードの切替スイッチ60cは、乗員の操作によって吸込口モードを切り替える吸込口モード設定部である。吹出口モードの切替スイッチ60dは、乗員の操作によって吹出口モードを切り替える吹出口モード設定部である。 The suction port mode changeover switch 60c is a suction port mode setting unit that switches the suction port mode by the operation of an occupant. The air outlet mode changeover switch 60d is an air outlet mode setting unit that switches the air outlet mode by the operation of an occupant.
風量設定スイッチ60eは、空調用送風機32の送風量を手動設定するための風量設定部である。温度設定スイッチ60gは、乗員の操作によって車室内目標温度Tsetを設定する目標温度設定部である。エコノミースイッチ60fは、乗員の操作によって冷凍サイクル装置10の省動力化を要求する省動力化要求部である。
The air
また、空調制御装置50は、その他の車両用制御装置80に電気的に接続されている。その他の車両用制御装置80としては、車両走行用の駆動力を出力する電動モータの作動を制御する駆動力制御装置等が該当する。
Further, the air
空調制御装置50と車両用制御装置80は、互いに通信可能に接続されている。従って、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、車両用制御装置80が、空調制御装置50に入力された電池温度TBを用いて、車両走行用の電動モータの出力を変化させることができる。
The air
なお、空調制御装置50は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものである。空調制御装置50において、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成する。
The air
例えば、空調制御装置50のうち、冷却用流量調整部である右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの作動を制御する構成が、冷却用流量制御部50aとなる。冷却用流量制御部50aは、絞り開度制御部でもある。また、空調制御装置50のうち、吹出口モードドアの駆動する吹出口モードドア用の電動アクチュエータ38dの作動を制御する構成が、吹出口モード制御部50bとなる。
For example, in the air
次に、図4〜図28を用いて、上記構成における本実施形態の車両用空調装置1の作動を説明する。図4は、本実施形態の車両用空調装置1のメインルーチンとしての制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、車両システムが起動している状態で、オートスイッチ60bが投入(ON)されるとスタートする。各図のフローチャートに記載された各制御ステップは、空調制御装置50が有する各種の機能実現部である。
Next, the operation of the
まず、図4のステップS1では、空調制御装置50の記憶回路によって構成されるフラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータ(具体的には、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、ステップS1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の停止時や車両システム終了時に記憶された値が読み出されるものもある。
First, in step S1 of FIG. 4, the flags configured by the storage circuit of the air
例えば、本実施形態では、トリップカウンタTcntの値が読み出される。トリップカウンタTcntは、車両システムの起動から停止までを1回の走行と定義したときに、過去に何回の走行が行われたかを記憶したメモリーである。 For example, in this embodiment, the value of the trip counter Tct is read out. The trip counter Tct is a memory that stores how many times the vehicle has been traveled in the past when the period from the start to the stop of the vehicle system is defined as one travel.
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。続くステップS3では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述したセンサ群の検出信号を読み込む。さらに、ステップS3では、車両用制御装置80の入力側に接続されたセンサ群の検出信号、および車両用制御装置80から出力された制御信号を、車両用制御装置80から読み込む。
Next, in step S2, the operation signal or the like of the
次に、ステップS4では、下記数式F1を用いて、車室内へ吹き出される送風空気の目標温度としての目標吹出温度TAOを算出する。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C…(F1)
Tsetは、温度設定スイッチ60gによって設定された車室内目標温度である。Trは、内気センサ51によって検出された内気温である。Tamは、外気センサ52によって検出された外気温である。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。
Next, in step S4, the target blowing temperature TAO as the target temperature of the blowing air blown into the vehicle interior is calculated using the following mathematical formula F1.
TAO = Kset x Tset-Kr x Tr-Kam x Tam-Ks x Ts + C ... (F1)
Tset is a vehicle interior target temperature set by the temperature setting switch 60g. Tr is the inside air temperature detected by the
次に、ステップS5では、空調用電磁弁14aの開閉状態を決定する。ステップS5では、ステップS2で読み込まれたエアコンスイッチ60aの操作信号に基づいて、空調用蒸発器16にて空調用空気の冷却を行うことが要求されている際に、空調用電磁弁14aを開く。
Next, in step S5, the open / closed state of the air-
次に、ステップS6では、空調用送風機32によって送風される空調用空気の送風量と、右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bによって送風される冷却用空気の送風量とを決定する。
Next, in step S6, the amount of air-conditioned air blown by the air-
空調用送風機32の送風量については、目標吹出温度TAOに基づいて決定する。具体的には、図5の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)では、空調用送風機32へ印加する空調用ブロワ電圧を最大値(MAX)とし、空調用送風機32の送風量を最大風量とする。
The amount of air blown by the
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と、目標吹出温度TAOの上昇に応じて空調用ブロワ電圧を低下させて、空調用送風機32の送風量を低下させる。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と、目標吹出温度TAOの低下に応じて空調用ブロワ電圧を低下させて、空調用送風機32の送風量を低下させる。
When the target blowing temperature TAO rises from the cryogenic temperature region to the intermediate temperature region, the air conditioning blower voltage is lowered according to the rise in the target blowing temperature TAO, and the air blowing amount of the
目標吹出温度TAOが所定の中間温度域内に入ると、空調用ブロワ電圧を最小値(min)として、空調用送風機32の送風量を最小風量とする。
When the target blowing temperature TAO falls within a predetermined intermediate temperature range, the air conditioning blower voltage is set to the minimum value (min), and the air volume of the
また、右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bの送風量については、目標吹出温度TAOや電池温度TBによらず、右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bへ印加する冷却用ブロワ電圧を予め定めた基準電圧として、右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bの送風量を基準風量とする。右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bの基準風量は、空調用送風機32の最小風量以下に設定されている。
Regarding the amount of air blown by the right
このため、右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bの送風量は、空調用送風機32の送風量以下となる。換言すると、冷却用蒸発部にて低圧冷媒と熱交換する冷却用空気の風量(本実施形態では、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bにて熱交換する合計風量)は、空調用蒸発部にて低圧冷媒と熱交換する空調用空気の風量以下となる。
Therefore, the amount of air blown by the right-
次に、ステップS7では、吸込口モードを決定する。ステップS7の詳細については、図6を用いて説明する。 Next, in step S7, the suction port mode is determined. The details of step S7 will be described with reference to FIG.
まず、ステップS71では、電池温度TBが予め定めた基準許容温度KTBmax(本実施形態では、49℃)より高くなっているか否かが判定される。ステップS71にて、電池温度TBが基準許容温度KTBmaxより高くなっていると判定された場合は、ステップS72へ進む。ステップS71にて、電池温度TBが基準許容温度KTBmaxより高くなっていないと判定された場合は、ステップS76へ進む。 First, in step S71, it is determined whether or not the battery temperature TB is higher than the predetermined reference allowable temperature KTBmax (49 ° C. in the present embodiment). If it is determined in step S71 that the battery temperature TB is higher than the reference allowable temperature KTBmax, the process proceeds to step S72. If it is determined in step S71 that the battery temperature TB is not higher than the reference allowable temperature KTBmax, the process proceeds to step S76.
ここで、基準許容温度KTBmaxは、電池温度TBが基準許容温度KTBmaxより高くなっている際には、バッテリ70の劣化を抑制するために、バッテリ70の冷却を行う必要がある温度に設定されている。
Here, the reference allowable temperature KTBmax is set to a temperature at which the
ステップS72では、外気温Tamが予め定めた基準防曇温度KTamd(本実施形態では、15℃)以下となっているか否かが判定される。ステップS72にて、外気温Tamが基準防曇温度KTamdより低くなっていると判定された場合は、ステップS73へ進む。ステップS72にて、外気温Tamが基準防曇温度KTamd以下になっていないと判定された場合は、ステップS76へ進む。 In step S72, it is determined whether or not the outside air temperature Tam is equal to or lower than the predetermined reference anti-fog temperature KTamd (15 ° C. in the present embodiment). If it is determined in step S72 that the outside air temperature Tam is lower than the reference anti-fog temperature KTamd, the process proceeds to step S73. If it is determined in step S72 that the outside air temperature Tam is not equal to or lower than the reference anti-fog temperature K Tamd, the process proceeds to step S76.
ここで、基準防曇温度KTamdは、外気温Tamが基準防曇温度KTamd(本実施形態では、15℃)以下となっている際には、フロント窓ガラスに窓曇りが生じ易い温度に設定されている。 Here, the reference anti-fog temperature KTamd is set to a temperature at which window fogging is likely to occur on the front window glass when the outside air temperature Tam is equal to or less than the standard anti-fog temperature KTamd (15 ° C. in this embodiment). ing.
ステップS73では、空調用蒸発器温度TEが後述するステップS11にて決定された目標空調用蒸発器温度TEOより高くなっているか否かが判定される。ステップS73にて、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEOより高くなっていると判定された場合は、ステップS74へ進む。ステップS73にて、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEOより高くなっていないと判定された場合は、ステップS76へ進む。 In step S73, it is determined whether or not the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO determined in step S11 described later. If it is determined in step S73 that the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the process proceeds to step S74. If it is determined in step S73 that the air-conditioning evaporator temperature TE is not higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the process proceeds to step S76.
ここで、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEOよりも高くなっている際には、空調用蒸発器16にて空調用空気が充分に冷却されておらず、空調用空気の除湿が不充分になりやすい。
Here, when the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the air-conditioning air is not sufficiently cooled by the air-
ステップS74では、後述するステップS14にて決定される電池冷却作動が許可されているか否かが判定される。ステップS74にて、電池冷却作動が許可されていると判定された場合は、ステップS75へ進む。ステップS74にて、電池冷却作動が許可されていないと判定された場合は、ステップS76へ進む。 In step S74, it is determined whether or not the battery cooling operation determined in step S14, which will be described later, is permitted. If it is determined in step S74 that the battery cooling operation is permitted, the process proceeds to step S75. If it is determined in step S74 that the battery cooling operation is not permitted, the process proceeds to step S76.
従って、ステップS75へ進む場合は、バッテリ70の冷却を行う必要があり、フロント窓ガラスに窓曇りが生じ易く、空調用空気の除湿が不充分になっているにも関わらず、電池冷却作動が許可されていると判定された場合である。
Therefore, when proceeding to step S75, it is necessary to cool the
そこで、ステップS75では、外気率が100%となるように、内外気切替装置用の電動アクチュエータ33eへ出力される制御信号が決定されて、ステップS8へ進む。外気率を100%とすることで、車室内の換気を行うことができ、窓ガラス内面の窓曇りを抑制することができる。
Therefore, in step S75, the control signal output to the
ステップS76では、外気温Tamが予め定めた基準高温側外気温KTamh(本実施形態では、35℃)より高くなっているか否かが判定される。ステップS76にて、外気温Tamが基準高温側外気温KTamhより高くなっていると判定された場合は、ステップS79へ進む。ステップS76にて、外気温Tamが基準高温側外気温KTamhより高くなっていないと判定された場合は、ステップS77へ進む。 In step S76, it is determined whether or not the outside air temperature Tam is higher than the predetermined reference high temperature side outside air temperature KTam (35 ° C. in this embodiment). If it is determined in step S76 that the outside air temperature Tam is higher than the reference high temperature side outside air temperature KTamh, the process proceeds to step S79. If it is determined in step S76 that the outside air temperature Tam is not higher than the reference high temperature side outside air temperature KTamh, the process proceeds to step S77.
ステップS77では、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられているか否かが判定される。ステップS77にて、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられていると判定された場合は、ステップS79へ進む。ステップS77にて、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられていないと判定された場合は、ステップS78へ進む。 In step S77, it is determined whether or not the refrigerant circuit has been switched to the air conditioning battery cycle. If it is determined in step S77 that the refrigerant circuit has been switched to the air conditioning battery cycle, the process proceeds to step S79. If it is determined in step S77 that the refrigerant circuit has not been switched to the air conditioning battery cycle, the process proceeds to step S78.
ステップS78では、図6のステップS78に記載された制御特性図に示すように、内外気切替装置用の電動アクチュエータ33eへ出力される制御信号が決定されて、ステップS8へ進む。ステップS78では、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、外気率を増加させるように、内外気切替装置用の電動アクチュエータ33eへ出力される制御信号が決定される。
In step S78, as shown in the control characteristic diagram described in step S78 of FIG. 6, the control signal output to the
ステップS79では、外気率が0%となるように、内外気切替装置用の電動アクチュエータ33eへ出力される制御信号が決定されて、ステップS8へ進む。これによれば、比較的低温となっている内気を空調用蒸発器16へ導入して、空調用蒸発器16から吹き出される空調用空気の温度上昇を緩和することができる。
In step S79, the control signal output to the
次に、ステップS8では、吹出口モードを決定する。吹出口モードは、目標吹出温度TAOに基づいて決定される。具体的には、目標吹出温度TAOが低温域から高温域へ上昇するに伴って、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードの順で切り替える。従って、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択され易くなる。 Next, in step S8, the outlet mode is determined. The outlet mode is determined based on the target outlet temperature TAO. Specifically, as the target blowout temperature TAO rises from the low temperature range to the high temperature range, the face mode, the bi-level mode, and the foot mode are switched in this order. Therefore, it is easy to select the face mode mainly in the summer, the bi-level mode mainly in the spring and autumn, and the foot mode mainly in the winter.
また、乗員が吹出口モードの切替スイッチ60dをマニュアル操作して、吹出口モードを変化させた際には、ステップS8で決定された吹出口モードよりも、乗員の操作が優先される。 Further, when the occupant manually operates the air outlet mode changeover switch 60d to change the air outlet mode, the operation of the occupant is prioritized over the air outlet mode determined in step S8.
次に、ステップS9では、水加熱ヒータ22の通電状態が決定される。ステップS9の詳細については、図7、図8を用いて説明する。
Next, in step S9, the energized state of the
ステップS9では、図7の制御特性図に示すように、目標熱媒体温度TWOから熱媒体温度TWを減算した温度差ΔTW(ΔTW=TWO−TW)に基づいて、水加熱ヒータ22の作動を制御する。具体的には、温度差ΔTWが増加過程にある時は、温度差ΔTWが基準上限温度差KΔTW1(本実施形態では、3℃)以上となった際に、水加熱ヒータ22へ非通電から通電(図7では、ON)へ切り替えることを決定する。
In step S9, as shown in the control characteristic diagram of FIG. 7, the operation of the
温度差ΔTWが減少過程にある時は、温度差ΔTWが基準下限温度差KΔTW2(本実施形態では、0℃)以上となった際に、水加熱ヒータ22への通電から非通電(図7では、OFF)へ切り替えることを決定する。基準上限温度差KΔTW1と基準下限温度差KΔTW2との差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅である。
When the temperature difference ΔTW is in the process of decreasing, when the temperature difference ΔTW becomes the reference lower limit temperature difference KΔTW2 (0 ° C. in this embodiment) or more, the
また、目標熱媒体温度TWOは、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決定される。本実施形態では、図8の制御特性図に示すように、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、目標熱媒体温度TWOを上昇させるように決定する。
Further, the target heat medium temperature TWO is determined with reference to the control map stored in the air
次に、ステップS10では、水ポンプ21の作動状態を決定する。ステップS10の詳細については、図9を用いて説明する。
Next, in step S10, the operating state of the
まず、ステップS101では、熱媒体温度TWが空調用蒸発器温度TEよりも高くなっているか否かを判定する。ステップS101にて、熱媒体温度TWが空調用蒸発器温度TEよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS102へ進む。ステップS101にて、熱媒体温度TWが空調用蒸発器温度TEよりも高くなっていないと判定された場合は、ステップS104へ進む。 First, in step S101, it is determined whether or not the heat medium temperature TW is higher than the air conditioning evaporator temperature TE. If it is determined in step S101 that the heat medium temperature TW is higher than the air conditioning evaporator temperature TE, the process proceeds to step S102. If it is determined in step S101 that the heat medium temperature TW is not higher than the air conditioning evaporator temperature TE, the process proceeds to step S104.
ステップS102では、空調用送風機32が作動しているか否かが判定される。ステップS102にて、空調用送風機32が作動していると判定された場合は、ステップS103へ進む。ステップS102にて、空調用送風機32が作動していないと判定された場合は、ステップS104へ進む。
In step S102, it is determined whether or not the
ステップS103では、水ポンプ21を作動させることを決定して、ステップS11へ進む。ステップS104では、水ポンプ21を停止させることを決定して、ステップS11へ進む。
In step S103, it is determined to operate the
次に、ステップS11では、下記数式F2を用いて、エアミックスドア34の目標開度SWを算定する。SW=(TAO−TE)/(TW−TE)×100(%)…(F2)
空調用蒸発器温度TEは、空調用蒸発器温度センサ55によって検出された空調用蒸発器温度である。熱媒体温度TWは、水温センサ58によって検出された熱媒体温度である。
Next, in step S11, the target opening degree SW of the
The air-conditioning evaporator temperature TE is the air-conditioning evaporator temperature detected by the air-conditioning
数式F2において、SW=0%になると、エアミックスドア34は、最大冷房位置に変位する。つまり、エアミックスドア34は、冷風バイパス通路35を全開とし、ヒータコア23側の空気通路を全閉とする位置に変位する。
In the formula F2, when SW = 0%, the
また、数式F2において、SW=100%になると、エアミックスドア34は最大暖房位置に変位する。つまり、エアミックスドア34は、冷風バイパス通路35を全閉とし、ヒータコア23側の空気通路を全開とする位置に変位する。
Further, in the formula F2, when SW = 100%, the
本実施形態では、ステップS9にて説明したように、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、目標熱媒体温度TWOを上昇させるように決定している。さらに、目標熱媒体温度TWOは、熱媒体温度TWが目標熱媒体温度TWOへ上昇した際に、目標開度SWが概ね100%となるように決定されている。 In the present embodiment, as described in step S9, it is determined that the target heat medium temperature TWO is increased as the target outlet temperature TAO increases. Further, the target heat medium temperature TWO is determined so that the target opening degree SW becomes approximately 100% when the heat medium temperature TW rises to the target heat medium temperature TWO.
これによれば、乗員が、温度設定スイッチ60gをマニュアル操作して車室内目標温度Tsetを低下させた際等に、目標開度SWを低下させることによって、車室内へ吹き出される空調風の温度を速やかに低下させることができる。 According to this, when the occupant manually operates the temperature setting switch 60g to lower the vehicle interior target temperature Tset, the temperature of the conditioned air blown into the vehicle interior by lowering the target opening SW. Can be quickly reduced.
次に、ステップS12では、目標空調用蒸発器温度TEOおよび目標冷却用蒸発器温度TEOBを決定する。ステップS12の詳細については、図10を用いて説明する。 Next, in step S12, the target air-conditioning evaporator temperature TEO and the target cooling evaporator temperature TEOB are determined. Details of step S12 will be described with reference to FIG.
まず、ステップS201では、第1仮目標空調用蒸発器温度f(TAO)が決定される。具体的には、ステップS201では、図10のステップS201に記載された制御特性図に示すように、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、第1仮目標空調用蒸発器温度f(TAO)を上昇させるように決定して、ステップS202へ進む。 First, in step S201, the first temporary target air-conditioning evaporator temperature f (TAO) is determined. Specifically, in step S201, as shown in the control characteristic diagram described in step S201 of FIG. 10, the first provisional target air-conditioning evaporator temperature f (TAO) is set as the target blowout temperature TAO rises. It is decided to raise it, and the process proceeds to step S202.
ステップS202では、第2仮目標空調用蒸発器温度f(外気温)が決定される。具体的には、ステップS202では、図10のステップS202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、第2仮目標空調用蒸発器温度f(外気温)を上昇させるように決定して、ステップS203へ進む。 In step S202, the second provisional target air-conditioning evaporator temperature f (outside air temperature) is determined. Specifically, in step S202, as shown in the control characteristic diagram described in step S202 of FIG. 10, the second provisional target air-conditioning evaporator temperature f (outside air temperature) is set as the outside air temperature Tam rises. It is decided to raise it, and the process proceeds to step S203.
ステップS203では、第1仮目標空調用蒸発器温度f(TAO)および第2仮目標空調用蒸発器温度f(外気温)のうち、小さい方の値を目標空調用蒸発器温度TEOに決定して、ステップS204へ進む。 In step S203, the smaller value of the first temporary target air-conditioning evaporator temperature f (TAO) and the second temporary target air-conditioning evaporator temperature f (outside air temperature) is determined as the target air-conditioning evaporator temperature TEO. Then, the process proceeds to step S204.
ステップS204では、目標冷却用蒸発器温度TEOBが決定される。具体的には、ステップS204では、図10のステップS204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、目標冷却用蒸発器温度TEOBを上昇させるように決定して、ステップS13へ進む。 In step S204, the target cooling evaporator temperature TEOB is determined. Specifically, in step S204, as shown in the control characteristic diagram described in step S204 of FIG. 10, it is determined that the target cooling evaporator temperature TEOB is increased as the outside air temperature Tam increases. , Step S13.
次に、ステップS13では、圧縮機11の冷媒吐出能力(具体的には、圧縮機11の回転数)を決定する。ステップS13における圧縮機回転数の決定は、図4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。ステップS13の詳細については、図11、図12を用いて説明する。 Next, in step S13, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 (specifically, the rotation speed of the compressor 11) is determined. The determination of the compressor rotation speed in step S13 is not performed every control cycle τ in which the main routine of FIG. 4 is repeated, but is performed every predetermined control interval (1 second in this embodiment). Details of step S13 will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
まず、ステップS301では、冷媒回路に応じた圧縮機11の回転数の変化量Δf_Cを決定して、ステップS302へ進む。
First, in step S301, the amount of change Δf_C of the rotation speed of the
具体的には、ステップS301では、冷媒回路が電池単独サイクルに切り替えられている際には、ステップS204にて決定された目標冷却用蒸発器温度TEOBから冷却用蒸発部の代表温度を減算した温度偏差Enを算出する。さらに、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(Edot=En−(En−1))を算出する。 Specifically, in step S301, when the refrigerant circuit is switched to the battery independent cycle, the temperature obtained by subtracting the representative temperature of the cooling evaporator from the target cooling evaporator temperature TEOB determined in step S204. Calculate the deviation En. Further, the deviation change rate Edot (Edot = En− (En-1)) obtained by subtracting the previously calculated deviation En-1 from the deviation En calculated this time is calculated.
そして、温度偏差Enと偏差変化率Edotとを用いて、予め空調制御装置50に記憶された電池単独サイクル用のメンバシップ関数およびルールに基づくファジー推論によって、前回の圧縮機回転数に対する回転数変化量Δf_Cを求める。
Then, using the temperature deviation En and the deviation change rate Edot, the rotation speed change with respect to the previous compressor rotation speed is performed by fuzzy inference based on the membership function and the rule for the battery independent cycle stored in advance in the air
ここで、本実施形態では、冷却用蒸発部の代表温度として、右側冷却用蒸発器温度TEBRと左側冷却用蒸発器温度TEBLとの平均値あるいはいずれか一方を採用している。このため、代表温度と実際の冷却用蒸発部の温度との間には誤差が生じてしまう可能性がある。ところが、冷却用蒸発部では冷却用空気を冷却しているので、ある程度の誤差が生じていても、電池の冷却や乗員の空調フィーリングに悪影響を及ぼすことはない。 Here, in the present embodiment, as the representative temperature of the cooling evaporator, the average value of the right-side cooling evaporator temperature TEBR and the left-side cooling evaporator temperature TEBL, or one of them is adopted. Therefore, there is a possibility that an error may occur between the representative temperature and the actual temperature of the cooling evaporation unit. However, since the cooling air is cooled in the cooling evaporation unit, even if some error occurs, the cooling of the battery and the air-conditioning feeling of the occupant are not adversely affected.
また、冷媒回路が空調単独サイクルあるいは空調電池サイクルに切り替えられている際には、ステップS203にて決定された目標空調用蒸発器温度TEOから空調用蒸発器温度TEを減算した温度偏差Enを算出する。さらに、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(Edot=En−(En−1))を算出する。 Further, when the refrigerant circuit is switched to the air conditioning independent cycle or the air conditioning battery cycle, the temperature deviation En obtained by subtracting the air conditioning evaporator temperature TE from the target air conditioning evaporator temperature TEO determined in step S203 is calculated. do. Further, the deviation change rate Edot (Edot = En− (En-1)) obtained by subtracting the previously calculated deviation En-1 from the deviation En calculated this time is calculated.
そして、温度偏差Enと偏差変化率Edotとを用いて、予め空調制御装置50に記憶された空調単独サイクルあるいは空調電池サイクル用のメンバシップ関数およびルールに基づくファジー推論によって、前回の圧縮機回転数に対する回転数変化量Δf_Cを求める。
Then, using the temperature deviation En and the deviation change rate Edot, the previous compressor rotation speed is performed by fuzzy inference based on the membership function and rule for the air conditioning single cycle or the air conditioning battery cycle stored in advance in the air
冷媒回路が空調単独サイクルあるいは空調電池サイクルに切り替えられている際には、回転数変化量Δf_Cを決定するために、空調用蒸発器温度TEをフィードバックすることができる。空調用蒸発器温度TEは、空調用蒸発器16から吹き出される空調用空気の温度と同等の値なので、オーバーシュート等を招くことなく、空調用蒸発器温度TEを適切に調整することができる。
When the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning independent cycle or the air-conditioning battery cycle, the air-conditioning evaporator temperature TE can be fed back in order to determine the rotation speed change amount Δf_C. Since the air-conditioning evaporator temperature TE is a value equivalent to the temperature of the air-conditioning air blown out from the air-
ステップS302では、圧縮機11の回転数の上限値に対する上限値補正量f(電池温度)を決定して、ステップS303へ進む。
In step S302, the upper limit correction amount f (battery temperature) with respect to the upper limit of the rotation speed of the
ここで、冷媒回路が空調単独サイクルに切り替えられている際には、冷却用蒸発部(すなわち、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b)へ冷媒を流入させる必要がない。従って、冷媒回路が空調単独サイクルに切り替えられている際には、圧縮機11に所定値以上の効率を発揮させつつ、振動および騒音を抑制できるように、圧縮機11の回転数の上限値を決定することが望ましい。
Here, when the refrigerant circuit is switched to the air conditioning independent cycle, it is not necessary to allow the refrigerant to flow into the cooling evaporator (that is, the right-
これに対して、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発器16へ冷媒を流入させるだけでなく、冷却用蒸発部へも冷媒を流入させなければならない。このため、空調単独サイクルと同様に圧縮機11の回転数の上限値を決定すると、空調用蒸発器16へ流入する冷媒流量が減少して、空調用空気を所望の温度に冷却することができなくなってしまう可能性がある。
On the other hand, when the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning battery cycle, not only the refrigerant must flow into the air-
このため、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調用空気および冷却用空気の双方を、適切な温度に冷却することができるように、圧縮機11の回転数の上限値を決定する必要がある。換言すると、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調単独サイクルに切り替えられている際よりも、圧縮機11の回転数の上限値を増加させる必要がある。
Therefore, when the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning battery cycle, the upper limit of the number of revolutions of the
そこで、ステップS302では、図11のステップS302に記載された制御特性図に示すように、電池温度TBの上昇に伴って、上限値補正量f(電池温度)を増加させるように決定する。さらに、ステップS302では、車速の低下に伴って、上限値補正量f(電池温度)を減少させるように決定する。これは、車速の低下に伴って、バッテリ70の発熱量が低下するからである。
Therefore, in step S302, as shown in the control characteristic diagram described in step S302 of FIG. 11, it is determined to increase the upper limit value correction amount f (battery temperature) as the battery temperature TB rises. Further, in step S302, it is determined that the upper limit value correction amount f (battery temperature) is reduced as the vehicle speed decreases. This is because the amount of heat generated by the
さらに、電池温度TBの上昇に伴って、上限値補正量f(電池温度)を増加させることで、空調用蒸発器温度TEを速やかに目標空調用蒸発器温度TEOに近づけることができる。従って、後述するステップS404にて説明するように、電池冷却作動が許可されやすくなる。その結果、バッテリ70の温度上昇を抑制することができる。
Further, by increasing the upper limit correction amount f (battery temperature) as the battery temperature TB rises, the air-conditioning evaporator temperature TE can be quickly brought close to the target air-conditioning evaporator temperature TEO. Therefore, as described in step S404 described later, the battery cooling operation is likely to be permitted. As a result, the temperature rise of the
ステップS303では、冷媒回路と車速に応じて、空調電池要件に基づく圧縮機11の回転数の上限値(以下、空調電池要件上限値と記載する。)を決定して、ステップS304へ進む。従って、ステップS303は、圧縮機11の冷媒吐出能力の上限値を決定する上限値決定部である。
In step S303, an upper limit value of the number of revolutions of the
具体的には、ステップS303では、図13の図表に示すように、冷凍サイクル装置10の冷媒回路が電池単独サイクルに切り替えられている際には、車速によらず、電池温度TBの上昇に伴って、空調電池要件上限値を増加させるように決定する。これは、電池温度TBが高くなるに伴って、バッテリ70の発熱量が多くなり、バッテリ70の冷却に必要な冷媒流量が増加するからである。
Specifically, in step S303, as shown in the chart of FIG. 13, when the refrigerant circuit of the
また、冷媒回路が空調単独サイクルに切り替えられている際であって、車速が予め定めた基準車速(本実施形態では、25km/h)以下になっている際には、空調電池要件上限値を第1基準上限値(本実施形態では、3500rpm)に決定する。 Further, when the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning independent cycle and the vehicle speed is equal to or less than a predetermined reference vehicle speed (25 km / h in this embodiment), the upper limit value of the air-conditioning battery requirement is set. The first reference upper limit value (3500 rpm in this embodiment) is determined.
冷媒回路が空調単独サイクルに切り替えられている際であって、車速が基準車速よりも高くなっている際には、空調電池要件上限値を第2基準上限値(本実施形態では、5000rpm)に決定する。 When the refrigerant circuit is switched to the air conditioning independent cycle and the vehicle speed is higher than the reference vehicle speed, the upper limit value of the air conditioning battery requirement is set to the second standard upper limit value (5000 rpm in this embodiment). decide.
また、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、冷媒回路が空調単独サイクルに切り替えられている際の上限値をベースとし、ベースに対してステップS302で決定された上限値補正量f(電池温度)を加算する。そして、ベースに上限値補正量f(電池温度)を加算した値を、空調電池要件上限値に決定する。 Further, when the refrigerant circuit is switched to the air conditioning battery cycle, the upper limit value correction amount determined in step S302 with respect to the base is based on the upper limit value when the refrigerant circuit is switched to the air conditioning independent cycle. Add f (battery temperature). Then, the value obtained by adding the upper limit value correction amount f (battery temperature) to the base is determined as the upper limit value of the air conditioning battery requirement.
より具体的には、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際であって、車速が基準車速以下になっている際には、第1基準上限値に上限値補正量f(電池温度)を加えた値を空調電池要件上限値に決定する。冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際であって、車速が基準車速より高くなっている際には、第2基準上限値に上限値補正量f(電池温度)を加えた値を空調電池要件上限値に決定する。 More specifically, when the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning battery cycle and the vehicle speed is equal to or lower than the reference vehicle speed, the upper limit correction amount f (battery temperature) is set to the first reference upper limit value. The value obtained by adding is determined as the upper limit of the air-conditioning battery requirement. When the refrigerant circuit is switched to the air-conditioning battery cycle and the vehicle speed is higher than the reference vehicle speed, the value obtained by adding the upper limit correction amount f (battery temperature) to the second reference upper limit value is used for air conditioning. Determine the upper limit of battery requirements.
このため、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、空調電池サイクルに切り替えられている際を基準として、冷媒充填量を決定することができる。
Therefore, in the refrigerating
より詳細には、空調電池サイクルに切り替えられている際を基準として冷媒充填量を決定すると、電池単独サイクルあるいは空調単独サイクルに切り替えられている際には冷媒が過充填気味になってしまう可能性がある。これに対して、本実施形態では、電池単独サイクルあるいは空調単独サイクルに切り替えられている際に圧縮機11の回転数の上限値を減少させるので、高圧側の冷媒圧力の異常上昇を抑制することができる。
More specifically, if the refrigerant filling amount is determined based on the time when the air conditioning battery cycle is switched, the refrigerant may be overfilled when the battery alone cycle or the air conditioning single cycle is switched. There is. On the other hand, in the present embodiment, the upper limit of the rotation speed of the
ステップS304では、圧縮機11の騒音や振動を抑制するための圧縮機11の回転数の上限値(以下、NV要件上限値と記載する。)を決定して、ステップS305へ進む。具体的には、ステップS304では、車速が基準車速以下になっている際には、第1NV上限値(本実施形態では、5200rpm)に決定される。車速が基準車速より高くなっている際には、第2NV上限値(本実施形態では、8600rpm)に決定される。
In step S304, an upper limit value of the rotation speed of the
ここで、車速の低下に伴ってロードノイズも小さくなるので、乗員が圧縮機11の騒音や振動を感じやすくなる。そこで、本実施形態では、第1NV上限値を第2NV上限値よりも低い値に設定している。
Here, as the vehicle speed decreases, the road noise also decreases, so that the occupant can easily feel the noise and vibration of the
ステップS305では、ステップS303で決定された空調電池要件上限値とNV要件上限値とのうち小さい方の値を、圧縮機11の回転数の上限値に決定して、ステップS306へ進む。
In step S305, the smaller value of the air-conditioning battery requirement upper limit value and the NV requirement upper limit value determined in step S303 is determined as the upper limit value of the rotation speed of the
ステップS306では、オイル回収制御を実行するために必要な圧縮機11の回転数の下限値(以下、オイル回収用下限値と記載する。)を決定して、ステップS307へ進む。従って、ステップS306は、圧縮機11の冷媒吐出能力の下限値を決定する下限値決定部である。ステップS306では、オイル回収用下限値を、オイル回収制御が実行されていない通常運転時の下限値よりも高い値に決定する。
In step S306, the lower limit of the rotation speed of the compressor 11 (hereinafter, referred to as the lower limit for oil recovery) required to execute the oil recovery control is determined, and the process proceeds to step S307. Therefore, step S306 is a lower limit value determining unit that determines the lower limit value of the refrigerant discharge capacity of the
さらに、ステップS306では、図11のステップS306に記載された制御特性図に示すように、外気温Tamの低下に伴って、オイル回収用下限値を上昇させるように決定する。 Further, in step S306, as shown in the control characteristic diagram described in step S306 of FIG. 11, it is determined to raise the lower limit value for oil recovery as the outside air temperature Tam decreases.
これは、外気温Tamの低下に伴って、サイクルを循環させる循環冷媒流量が低下するので、空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b内等に冷凍機油が滞留しやすくなるからである。そこで、外気温Tamの低下に伴って、オイル回収用下限値を上昇させて、冷凍機油を空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bから圧縮機11へ戻しやすくしている。
This is because the flow rate of the circulating refrigerant that circulates the cycle decreases as the outside air temperature decreases, so that the refrigerating machine oil stays in the
さらに、ステップS306では、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、冷媒回路が空調単独サイクルあるいは電池単独サイクルに切り替えられている際よりもオイル回収用下限値を上昇させる。これは、空調電池サイクルでは、空調単独サイクルおよび電池単独サイクルよりも冷媒の流通する冷媒経路が増加するので、冷凍機油を圧縮機11へ戻すために必要な循環冷媒流量が増加するからである。
Further, in step S306, when the refrigerant circuit is switched to the air conditioning battery cycle, the lower limit value for oil recovery is raised as compared with the case where the refrigerant circuit is switched to the air conditioning independent cycle or the battery independent cycle. This is because in the air-conditioning battery cycle, the number of refrigerant paths through which the refrigerant flows increases as compared with the air-conditioning single cycle and the battery-only cycle, so that the circulating refrigerant flow rate required to return the refrigerating machine oil to the
図12に示すステップS307では、バッテリ70の冷却を開始する際の圧縮機11の回転数補正度合(以下、かさ上げレベルという。)を決定して、ステップS308へ進む。かさ上げレベルは、圧縮機11の回転数補正度合の「高」「中」「低」を判定するために用いられる制御フラグである。
In step S307 shown in FIG. 12, the degree of rotation speed correction (hereinafter referred to as raising level) of the
ステップS307では、図12のステップS307に記載された制御特性図に示すように、空調用蒸発器温度TEから目標空調用蒸発器温度TEOを減算した判定値(空調用蒸発器温度TE−目標空調用蒸発器温度TEO)を用いて、かさ上げレベルを決定する。 In step S307, as shown in the control characteristic diagram described in step S307 of FIG. 12, a determination value obtained by subtracting the target air-conditioning evaporator temperature TEO from the air-conditioning evaporator temperature TE (air-conditioning evaporator temperature TE-target air conditioning). Evaporator temperature TEO) is used to determine the raising level.
判定値が増加過程にある時は、判定値が第2判定値(本実施形態では、−0.5℃)以上となった際に、かさ上げレベルを「低」から「中」へ切り替える。さらに、判定値が第4判定値(本実施形態では、3℃)以上となった際に、かさ上げレベルを「中」から「高」へ切り替える。 When the judgment value is in the process of increasing, when the judgment value becomes the second judgment value (−0.5 ° C. in the present embodiment) or more, the raising level is switched from “low” to “medium”. Further, when the determination value becomes the fourth determination value (3 ° C. in the present embodiment) or more, the raising level is switched from "medium" to "high".
判定値が減少過程にある時は、判定値が第3判定値(本実施形態では、2℃)以下となった際に、かさ上げレベルを「高」から「中」へ切り替える。さらに、判定値が第1判定値(本実施形態では、−1℃)以下となった際に、かさ上げレベルを「中」から「低」へ切り替える。第1判定値と第2判定値との差、および第3判定値と第4判定値との差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅である。 When the judgment value is in the process of decreasing, when the judgment value becomes the third judgment value (2 ° C. in the present embodiment) or less, the raising level is switched from "high" to "medium". Further, when the determination value becomes equal to or less than the first determination value (-1 ° C. in the present embodiment), the raising level is switched from “medium” to “low”. The difference between the first determination value and the second determination value, and the difference between the third determination value and the fourth determination value are the hysteresis widths for preventing control hunting.
従って、ステップS307では、空調用蒸発器温度TEから目標空調用蒸発器温度TEOを減算した判定値(空調用蒸発器温度TE−目標空調用蒸発器温度TEO)の増加に伴って、かさ上げレベルを「低」「中」「高」の順に変化させる。これは、空調用蒸発器温度TEが高くなるに伴って、バッテリ70の冷却を開始した際の空調用蒸発器温度TEの温度変動が大きくなるからである。
Therefore, in step S307, the raising level is increased as the determination value (air-conditioning evaporator temperature TE-target air-conditioning evaporator temperature TEO) obtained by subtracting the target air-conditioning evaporator temperature TEO from the air-conditioning evaporator temperature TE. Is changed in the order of "low", "medium", and "high". This is because as the air-conditioning evaporator temperature TE increases, the temperature fluctuation of the air-conditioning evaporator temperature TE when the cooling of the
ステップS308では、ステップS307にて決定されたかさ上げレベルに基づいて、ステップS301で決定された回転数変化量Δf_Cを変更して、ステップS309へ進む。より具体的には、ステップS308における回転数変化量Δf_Cの変更は、ステップS306で決定された今回の圧縮機11の回転数の上限値が、前回の圧縮機11の回転数の上限値よりも1000rpm以上増加している際に行われる。
In step S308, the rotation speed change amount Δf_C determined in step S301 is changed based on the raising level determined in step S307, and the process proceeds to step S309. More specifically, in the change of the rotation speed change amount Δf_C in step S308, the upper limit value of the rotation speed of the
今回の圧縮機11の回転数の上限値が、前回の圧縮機11の回転数の上限値よりも1000rpm以上増加している際であって、ステップS307にて決定されたかさ上げレベルが「低」の場合は、回転数変化量Δf_Cを変更しない。従って、回転数変化量Δf_Cは、ステップS301で決定された値に維持される。
When the upper limit of the rotation speed of the
また、今回の圧縮機11の回転数の上限値が、前回の圧縮機11の回転数の上限値よりも1000rpm以上増加している際であって、ステップS307にて決定されたかさ上げレベルが「中」の場合は、回転数変化量Δf_Cを500rpmに変更する。本実施形態のメンバシップ関数およびルールによれば、回転数変化量Δf_Cを500rpmに変更することで、回転数変化量Δf_Cを確実に増加させることができる。
Further, when the upper limit of the rotation speed of the
また、今回の圧縮機11の回転数の上限値が、前回の圧縮機11の回転数の上限値よりも1000rpm以上増加している際であって、ステップS307にて決定されたかさ上げレベルが「高」の場合は、回転数変化量Δf_Cを2000rpmに変更する。その他の場合は、回転数変化量Δf_Cを変更しない。
Further, when the upper limit of the rotation speed of the
従って、ステップS308では、かさ上げレベルが「低」「中」「高」の順で高くなるに伴って、バッテリ70の冷却を開始する際の圧縮機11の回転数を急増させることができる。
Therefore, in step S308, the rotation speed of the
ステップS309では、回転数変化量Δf_Cの上限値である上限変化量f(冷媒圧力)を決定して、ステップS310へ進む。具体的には、ステップS309では、図12のステップS309に記載された制御特性図に示すように、高圧側の冷媒圧力Phの上昇に伴って、上限変化量f(冷媒圧力)を低下させるように決定する。これにより、高圧側の冷媒圧力が異常上昇してしまうことが抑制される。 In step S309, the upper limit change amount f (refrigerant pressure), which is the upper limit value of the rotation speed change amount Δf_C, is determined, and the process proceeds to step S310. Specifically, in step S309, as shown in the control characteristic diagram described in step S309 of FIG. 12, the upper limit change amount f (refrigerant pressure) is reduced as the refrigerant pressure Ph on the high pressure side increases. To decide. As a result, it is possible to prevent the refrigerant pressure on the high pressure side from rising abnormally.
ステップS310では、今回の圧縮機11の回転数を決定して、ステップS14へ進む。具体的には、ステップS310では、ステップS308にて決定された回転数変化量Δf_CおよびステップS309にて決定された上限変化量f(冷媒圧力)のうち、小さい方の値を前回の圧縮機11の回転数に加算する。これにより第1仮圧縮機回転数を求める。
In step S310, the rotation speed of the
そして、第1仮圧縮機回転数およびステップS305にて決定された圧縮機11の回転数の上限値のうち小さい方の値を第2仮圧縮機回転数とする。第2仮圧縮機回転数とステップS306にて決定されたオイル回収用下限値のうち、大きい方の値を今回の圧縮機11の回転数に決定する。
Then, the smaller of the upper limit values of the first temporary compressor rotation speed and the rotation speed of the
次に、ステップS14では、電池用電磁弁14b、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの作動状態を決定する。ステップS14における右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの絞り開度の決定は、図4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2秒)毎に行われる。ステップS14の詳細については、図14〜図25を用いて説明する。
Next, in step S14, the operating states of the
まず、図14に示すステップS401では、電池温度TBが予め定めた基準電池冷却温度KTB1(本実施形態では、35℃)より高くなっているか否かを判定する。ステップS401にて、電池温度TBが基準電池冷却温度KTB1より高くなっていると判定された場合は、ステップS402へ進む。ステップS401にて、電池温度TBが基準電池冷却温度KTB1より高くなっていないと判定された場合は、ステップS406へ進む。 First, in step S401 shown in FIG. 14, it is determined whether or not the battery temperature TB is higher than the predetermined reference battery cooling temperature KTB1 (35 ° C. in this embodiment). If it is determined in step S401 that the battery temperature TB is higher than the reference battery cooling temperature KTB1, the process proceeds to step S402. If it is determined in step S401 that the battery temperature TB is not higher than the reference battery cooling temperature KTB1, the process proceeds to step S406.
基準電池冷却温度KTB1は、電池温度TBが基準電池冷却温度KTB1より高くなっている際には、バッテリ70の冷却を行うことが望ましいと判断される温度に設定されている。従って、基準電池冷却温度KTB1は、ステップS71で説明した基準許容温度KTBmaxよりも低い温度に設定されている。
The reference battery cooling temperature KTB1 is set to a temperature at which it is determined that it is desirable to cool the
ステップS406では、電池用電磁弁14bを閉じることが決定される。これは、電池温度TBが基準電池冷却温度KTB1以下になっている際には、バッテリ70の冷却を必要としないからである。これにより、冷却用蒸発部に冷媒が供給されることはなく、バッテリ70の冷却は行われない。
In step S406, it is determined to close the
続くステップS407では、冷却用流量調整部(すなわち、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18b)の開度を5%として、ステップS15へ進む。
In the following step S407, the opening degree of the cooling flow rate adjusting unit (that is, the
これにより、電池用電磁弁14bと冷却用流量調整部18a、18bとが共に閉じられることが回避されるので、電池用電磁弁14bと冷却用流量調整部18a、18bとの間に閉じ込められた冷媒の温度の上昇に伴って冷媒配管内の圧力が上昇して配管が破損することが抑制される。また、電池用電磁弁14bと冷却用流量調整部18a、18bとの間の冷媒が圧縮機11の作動による負圧で圧縮機11に吸い出されるので、冷媒中の冷凍機油が圧縮機11へ戻される。
As a result, it is possible to prevent the
ステップS402では、乗員によって車室内の空調を行うことが要求されているか否かを判定する。具体的には、ステップS402では、エアコンスイッチ60aが投入(ON)されている場合、あるいは、風量設定スイッチ60eによって空調用送風機32に送風能力を発揮させている場合に、乗員によって車室内の空調を行うことが要求されていると判定する。
In step S402, it is determined whether or not the occupant is required to perform air conditioning in the vehicle interior. Specifically, in step S402, when the
ステップS402にて、乗員によって車室内の空調を行うことが要求されていないと判定された場合は、ステップS403へ進む。乗員によって車室内の空調を行うことが要求されていない場合は、車室内の空調への影響を考慮することなく電池冷却を実行することができる。そこで、ステップS403では、電池冷却作動が許可されて、ステップS405へ進む。 If it is determined in step S402 that the occupant is not required to perform air conditioning in the vehicle interior, the process proceeds to step S403. If the occupants do not require air conditioning in the vehicle interior, battery cooling can be performed without considering the effect on air conditioning in the vehicle interior. Therefore, in step S403, the battery cooling operation is permitted, and the process proceeds to step S405.
電池冷却作動が許可されたこと、あるいは、電池冷却作動が禁止されたことは、専用の制御フラグに記憶される。このことは他の制御ステップにおいても同様である。 The fact that the battery cooling operation is permitted or the battery cooling operation is prohibited is stored in the dedicated control flag. This also applies to other control steps.
ステップS402にて、乗員によって車室内の空調を行うことが要求されていると判定された場合は、ステップS404へ進む。乗員によって車室内の空調を行うことが要求されている場合は、車室内の空調が実行されている。従って、電池冷却を実行すると、冷却用蒸発部へ流入する冷媒流量が増加した際に、空調用蒸発器16へ流入する冷媒流量が低下して、空調用空気の温度や湿度が上昇してしまうおそれがある。
If it is determined in step S402 that the occupant is required to air-condition the vehicle interior, the process proceeds to step S404. If the occupants require air conditioning in the passenger compartment, air conditioning in the passenger compartment is being performed. Therefore, when the battery cooling is executed, when the flow rate of the refrigerant flowing into the cooling evaporator increases, the flow rate of the refrigerant flowing into the
すなわち、車室内の空調が実行されている際に、同時に電池冷却を実行すると乗員の空調フィーリングが悪化してしまうおそれがある。そこで、ステップS404では、図16の図表に示すように、電池冷却作動の可否(すなわち、許可あるいは禁止)を決定して、ステップS405へ進む。 That is, if the battery cooling is performed at the same time as the air conditioning in the vehicle interior is being executed, the air conditioning feeling of the occupant may be deteriorated. Therefore, in step S404, as shown in the chart of FIG. 16, whether or not the battery cooling operation is possible (that is, permission or prohibition) is determined, and the process proceeds to step S405.
図16に示すステップS404における電池冷却作動の可否の決定では、乗員が吹出口モードの切替スイッチ60dを操作したことによって、デフロスタモードに切り替えているか否かを判定する。デフロスタモードに切り替えられている場合には、車両の環境条件が、フロント窓ガラスに窓曇りを生じ易い条件になっているか否か、すなわち防曇要求が高いか低いかを判定する。 In the determination of whether or not the battery cooling operation is possible in step S404 shown in FIG. 16, it is determined whether or not the occupant has switched to the defroster mode by operating the outlet mode changeover switch 60d. When the mode is switched to the defroster mode, it is determined whether or not the environmental condition of the vehicle is such that the front window glass is likely to cause window fogging, that is, whether the anti-fog requirement is high or low.
本実施形態では、外気温Tamが基準防曇温度KTamd(本実施形態では、15℃)以下となっている場合は、窓曇りを生じ易く、防曇要求が高いと判定する。また、外気温Tamが基準防曇温度KTamdより高くなっている場合は、窓曇りを生じ難く、防曇要求が低いと判定する。 In the present embodiment, when the outside air temperature Tam is equal to or lower than the standard anti-fog temperature KTamd (15 ° C. in the present embodiment), it is determined that window fogging is likely to occur and the anti-fog requirement is high. Further, when the outside air temperature Tam is higher than the standard anti-fog temperature KTamd, it is determined that window fogging is unlikely to occur and the anti-fog requirement is low.
そして、外気温Tamが基準防曇温度KTamd以下となっており、防曇要求が高いと判定された場合は、空調用空気の温度が窓曇りを防止できる程度まで低くなっているか否か、すなわち防曇能力の有無を判定する。 If the outside air temperature Tam is equal to or lower than the standard anti-fog temperature KTamd and it is determined that the anti-fog requirement is high, whether the temperature of the air-conditioning air is low enough to prevent window anti-fog, that is, Determine the presence or absence of anti-fog ability.
具体的には、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEO以下となっている場合は、空調用蒸発器16にて空調用空気が充分に冷却されており、空調用空気の充分な除湿がなされていると判定する。従って、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEO以下となっている場合は、充分な防曇能力が有ると判定されて、電池冷却作動が許可される。
Specifically, when the air-conditioning evaporator temperature TE is equal to or lower than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the air-
また、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEOより高くなっている場合は、空調用蒸発器16にて空調用空気が充分に冷却されておらず、空調用空気の充分な除湿がなされていないと判定する。従って、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEOより高くなっている場合は、充分な防曇能力が無いと判定されて、電池冷却作動が禁止される。
If the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the air-
但し、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEOより高くなっていても、電池温度TBが基準許容温度KTBmax(本実施形態では、49℃)より高くなっている場合は、電池冷却作動が許可される。 However, even if the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, if the battery temperature TB is higher than the standard allowable temperature KTBmax (49 ° C in this embodiment), the battery is cooled. Operation is permitted.
一方、外気温Tamが基準防曇温度KTamdより高くなっており、防曇要求が低いと判定された場合は、急激な窓曇りの可能性は低い。そこで、この場合は、蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)を用いて、防曇能力が有るか否かを判定する。蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)は、空調用蒸発器温度TEの「高」「低」を判定するために用いられる制御フラグである。 On the other hand, when the outside air temperature Tam is higher than the standard anti-fog temperature KTamd and it is determined that the anti-fog requirement is low, the possibility of sudden window fogging is low. Therefore, in this case, the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) is used to determine whether or not the anti-fog ability is provided. The evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) is a control flag used to determine "high" or "low" of the air-conditioning evaporator temperature TE.
蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)では、実際の空調用蒸発器温度TEを用いて判定する場合に対して、防曇能力が有ると判定されやすくなっている。 In the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature), it is easy to determine that there is anti-fog ability as compared with the case where the determination is made using the actual air-conditioning evaporator temperature TE.
具体的には、図17に示すように、空調用蒸発器温度TEが下降過程にある時は、空調用蒸発器温度TEが、目標空調用蒸発器温度TEOに補正値β1を加算した値以下となった際に、蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)が「低」となる。蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)が「低」となっている場合は、空調用蒸発器温度TEが低く、防曇能力が有ると判定される。その結果、電池冷却作動が許可される。 Specifically, as shown in FIG. 17, when the air-conditioning evaporator temperature TE is in the process of falling, the air-conditioning evaporator temperature TE is equal to or less than the value obtained by adding the correction value β1 to the target air-conditioning evaporator temperature TEO. When becomes, the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) becomes “low”. When the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) is "low", it is determined that the air-conditioning evaporator temperature TE is low and the anti-fog ability is provided. As a result, battery cooling operation is permitted.
また、空調用蒸発器温度TEが上昇過程にある時は、空調用蒸発器温度TEが、目標空調用蒸発器温度TEOに補正値β1およびヒステリシスβ2を加算した値以上となった際に、蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)が「高」となる。蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)が「高」となっている場合は、空調用蒸発器温度TEが高く防曇能力が無いと判定される。その結果、電池冷却作動が禁止される。 Further, when the air-conditioning evaporator temperature TE is in the process of rising, the evaporation occurs when the air-conditioning evaporator temperature TE becomes equal to or higher than the value obtained by adding the correction values β1 and the hysteresis β2 to the target air-conditioning evaporator temperature TEO. The vessel temperature determination value f2 (evaporator temperature) becomes “high”. When the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) is "high", it is determined that the air-conditioning evaporator temperature TE is high and there is no anti-fog ability. As a result, battery cooling operation is prohibited.
但し、蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)が「高」になっていても、電池温度TBが基準許容温度KTBmax(本実施形態では、49℃)より高くなっている場合は、電池冷却作動が許可される。図17において、ヒステリシスβ2は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅となる。 However, even if the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) is "high", if the battery temperature TB is higher than the standard allowable temperature KTBmax (49 ° C. in this embodiment), the battery is cooled. Operation is permitted. In FIG. 17, the hysteresis β2 is a hysteresis width for preventing control hunting.
補正値β1は、図18に示すように、電池温度TBの上昇に伴って、大きな値に決定される。従って、電池温度TBの上昇に伴って、防曇能力が有ると判定されやすくなる。これは、電池温度TBに伴って、バッテリ70の劣化が進行しやすくなるので、車室内の快適性の確保に対して電池冷却を優先するためである。
As shown in FIG. 18, the correction value β1 is determined to be a large value as the battery temperature TB rises. Therefore, as the battery temperature TB rises, it becomes easier to determine that the battery has anti-fog ability. This is because the deterioration of the
ヒステリシスβ2は、図19に示すように、空調用蒸発器温度TEの上昇に伴って、大きな値に決定される。空調用蒸発器温度TEが高くなると、空調用蒸発器16へ流入する空調用空気の温度(いわゆる、吸い込み温度)の変動によって、空調用蒸発器温度TEが変動しやすい。そこで、空調用蒸発器温度TEの上昇に伴って、ヒステリシスβ2を大きくすることによって、制御ハンチングを抑制している。 As shown in FIG. 19, the hysteresis β2 is determined to be a large value as the air conditioning evaporator temperature TE rises. When the air-conditioning evaporator temperature TE becomes high, the air-conditioning evaporator temperature TE tends to fluctuate due to fluctuations in the temperature of the air-conditioning air flowing into the air-conditioning evaporator 16 (so-called suction temperature). Therefore, the control hunting is suppressed by increasing the hysteresis β2 as the air-conditioning evaporator temperature TE rises.
また、デフロスタモードに切り替えられていない場合も、デフロスタモードに切り替えられている場合と同様に、防曇要求が高いか低いかを判定する。そして、外気温Tamが基準防曇温度KTamd以下となっており、防曇要求が高いと判定された場合は、デフロスタモードに切り替えられている場合と同様に、防曇能力の有無を判定する。 Further, even when the mode is not switched to the defroster mode, it is determined whether the anti-fog requirement is high or low, as in the case where the mode is switched to the defroster mode. Then, when the outside air temperature Tam is equal to or lower than the standard anti-fog temperature KTamd and it is determined that the anti-fog requirement is high, the presence or absence of the anti-fog ability is determined in the same manner as when the defroster mode is switched.
具体的には、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEO以下となっている際には、空調用空気の温度が窓曇りを防止できる程度まで低くなっており、充分な防曇能力が有ると判定する。従って、電池冷却作動が許可される。 Specifically, when the air-conditioning evaporator temperature TE is equal to or lower than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the temperature of the air-conditioning air is low enough to prevent window fogging, which is sufficient for fogging. Judge that it has the ability. Therefore, battery cooling operation is permitted.
また、空調用蒸発器温度TEが目標空調用蒸発器温度TEOより高くなっている際には、空調用空気の温度が窓曇りを防止できる程度まで低くなっておらず、充分な防曇能力が無いと判定する。従って、電池冷却作動が禁止される。但し、電池温度TBが基準許容温度KTBmax以上となっている際には、電池冷却作動が許可される。 Further, when the air-conditioning evaporator temperature TE is higher than the target air-conditioning evaporator temperature TEO, the temperature of the air-conditioning air is not lowered to the extent that window fogging can be prevented, and sufficient antifogging ability is provided. Judge that there is none. Therefore, the battery cooling operation is prohibited. However, when the battery temperature TB is equal to or higher than the standard allowable temperature KTBmax, the battery cooling operation is permitted.
一方、外気温Tamが基準防曇温度KTamdより高くなっており、防曇要求が低いと判定された場合は、車室内の快適性に基づいて、電池冷却作動の許可あるいは禁止を決定する。快適性を判定するためには、内気温判定値f1(電池温度)および蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)が用いられる。内気温判定値f1(電池温度)は、内気温Trの「高」「低」を判定するために用いられる制御フラグである。 On the other hand, when the outside air temperature Tam is higher than the standard anti-fog temperature KTamd and it is determined that the anti-fog requirement is low, the permission or prohibition of the battery cooling operation is determined based on the comfort in the vehicle interior. In order to determine the comfort, the internal air temperature determination value f1 (battery temperature) and the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) are used. The internal air temperature determination value f1 (battery temperature) is a control flag used to determine "high" or "low" of the internal air temperature Tr.
具体的には、図20に示すように、内気温Trが下降過程にある時は、内気温Trが、予め定めた基準内気温KTr(本実施形態では、30℃)に補正値α1を加算した値以下となった際に、内気温判定値f1(電池温度)が「高」から「低」となる。内気温判定値f1(電池温度)が「低」となっている場合は、内気温Trが低く、車室内の快適性が高いと判定される。 Specifically, as shown in FIG. 20, when the internal air temperature Tr is in the descending process, the internal air temperature Tr adds the correction value α1 to the predetermined standard internal air temperature KTr (30 ° C. in this embodiment). When it becomes less than or equal to the value, the internal air temperature determination value f1 (battery temperature) changes from "high" to "low". When the internal air temperature determination value f1 (battery temperature) is "low", it is determined that the internal air temperature Tr is low and the comfort inside the vehicle interior is high.
また、内気温Trが上昇過程にある時は、内気温Trが、基準内気温KTrに補正値α1およびヒステリシスα2(本実施形態では、2℃)を加算した値以上となった際に、内気温判定値f1(電池温度)が「低」から「高」となる。内気温判定値f1(電池温度)が「高」となっている場合は、内気温Trが高く、車室内の快適性が低いと判定される。 Further, when the internal air temperature Tr is in the process of rising, when the internal air temperature Tr becomes equal to or more than the value obtained by adding the correction value α1 and the hysteresis α2 (2 ° C. in the present embodiment) to the reference internal air temperature KTr. The temperature determination value f1 (battery temperature) changes from "low" to "high". When the internal air temperature determination value f1 (battery temperature) is "high", it is determined that the internal air temperature Tr is high and the comfort in the vehicle interior is low.
補正値α1は、図21に示すように、電池温度TBの上昇に伴って、大きな値に決定される。従って、電池温度TBの上昇に伴って、快適性が高いと判定されやすくなる。これは、電池温度TBに伴って、バッテリ70の劣化が進行しやすくなるので、車室内の快適性の確保に対して電池冷却を優先するためである。
As shown in FIG. 21, the correction value α1 is determined to be a large value as the battery temperature TB rises. Therefore, as the battery temperature TB rises, it becomes easier to determine that the comfort level is high. This is because the deterioration of the
さらに、蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)を用いて、車室内の快適性が判定される。この判定は、実質的に、デフロスタモードに切り替えられている際に行われる防曇能力の有無の判定と同様である。 Further, the comfort in the vehicle interior is determined using the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature). This determination is substantially the same as the determination of the presence or absence of anti-fog ability performed when the mode is switched to the defroster mode.
具体的には、蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)が「低」となっている場合は、空調用蒸発器温度TEが低く、車室内の快適性が高いと判定される。また、蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)が「高」となっている場合は、空調用蒸発器温度TEが高く、車室内の快適性が低いと判定される。 Specifically, when the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) is "low", it is determined that the air-conditioning evaporator temperature TE is low and the comfort in the vehicle interior is high. Further, when the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature) is "high", it is determined that the air-conditioning evaporator temperature TE is high and the comfort in the vehicle interior is low.
そして、内気温判定値f1(電池温度)を用いた快適性の判定および蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)を用いた快適性の判定の双方で、快適性が高いと判定された場合は、電池冷却作動が許可される。 Then, when it is determined that the comfort is high in both the determination of comfort using the internal air temperature determination value f1 (battery temperature) and the determination of comfort using the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature). Is allowed to cool the battery.
また、内気温判定値f1(電池温度)を用いた快適性の判定および蒸発器温度判定値f2(蒸発器温度)を用いた快適性の判定の少なくとも一方で、快適性が低いと判定された場合は、経過時間判定値f3(電池温度)に基づいて、電池冷却作動の許可あるいは禁止を決定する。 Further, at least one of the determination of comfort using the internal air temperature determination value f1 (battery temperature) and the determination of comfort using the evaporator temperature determination value f2 (evaporator temperature), it was determined that the comfort was low. In this case, the permission or prohibition of the battery cooling operation is determined based on the elapsed time determination value f3 (battery temperature).
具体的には、図22に示すように、車両システムの起動からの経過時間が基準経過時間TIMER以上となっている場合には、経過時間判定値f3(電池温度)は許可となり、電池冷却作動が許可される。また、車両システムの起動からの経過時間が基準経過時間TIMERを超えていない場合は、経過時間判定値f3(電池温度)は禁止となり、電池冷却作動が禁止される。 Specifically, as shown in FIG. 22, when the elapsed time from the start of the vehicle system is equal to or greater than the reference elapsed time Timer, the elapsed time determination value f3 (battery temperature) is permitted and the battery cooling operation is performed. Is allowed. Further, when the elapsed time from the start of the vehicle system does not exceed the reference elapsed time Timer, the elapsed time determination value f3 (battery temperature) is prohibited, and the battery cooling operation is prohibited.
これにより、乗員が窓を開けている場合等のように、長時間に亘って電池冷却作動が許可されない場合であっても、車両システムの起動からの経過時間によって、確実に、電池冷却作動を許可することができる。 As a result, even if the battery cooling operation is not permitted for a long period of time, such as when the occupant is opening the window, the battery cooling operation is surely performed according to the elapsed time from the start of the vehicle system. Can be allowed.
さらに、基準経過時間TIMERは、図23に示すように、電池温度TBの上昇に伴って短い時間に設定される。従って、電池温度TBの上昇に伴って、短時間で電池冷却を許可することができ、バッテリ70の劣化を効果的に抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 23, the reference elapsed time Timer is set to a shorter time as the battery temperature TB rises. Therefore, as the battery temperature TB rises, the battery cooling can be permitted in a short time, and the deterioration of the
図14のステップS405では、電池冷却作動が許可されているか否かが判定される。ステップS405にて、電池冷却作動が許可されていない(すなわち、電池冷却作動が禁止されている)と判定された場合は、ステップS406へ進む。ステップS405にて、電池冷却作動が許可されていると判定された場合は、ステップS408へ進む。ステップS408では、電池用電磁弁14bを開くことが決定されて、ステップS409へ進む。
In step S405 of FIG. 14, it is determined whether or not the battery cooling operation is permitted. If it is determined in step S405 that the battery cooling operation is not permitted (that is, the battery cooling operation is prohibited), the process proceeds to step S406. If it is determined in step S405 that the battery cooling operation is permitted, the process proceeds to step S408. In step S408, it is determined to open the
ここで、ステップS408にて、電池用電磁弁14bを開くことが決定されることによって、空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられた場合について検討する。
Here, a case where the
この場合の冷凍サイクル装置10では、冷却用蒸発部へ流入する冷媒流量が急増し、冷却用蒸発部に並列的に接続された空調用蒸発器16へ流入する冷媒流量が急減してしまう可能性がある。その結果、空調用蒸発器16における空調用空気の冷却が不充分になってしまう可能性がある。
In this case, in the
そこで、本実施形態では、以下の制御ステップにて、冷却用蒸発部へ流入する冷媒の流量を時間経過に伴って徐々に増加させる徐変制御を実行する。 Therefore, in the present embodiment, in the following control step, a gradual change control is executed in which the flow rate of the refrigerant flowing into the cooling evaporation unit is gradually increased with the passage of time.
まず、ステップS409では、ステップS408にて電池用電磁弁14bを開くことによって、電池用電磁弁14bが閉じた状態から開いた状態に変化するか否かが判定される。ステップS409にて、電池用電磁弁14bが閉じた状態から開いた状態に変化すると判定された場合は、ステップS410へ進む。
First, in step S409, by opening the
ステップS410では、ステップS408にて電池用電磁弁14bを開くことが決定されたことによって、冷媒回路が空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられたか否かが判定される。ステップS410にて、冷媒回路が空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられたと判定された場合は、ステップS411へ進む。
In step S410, it is determined in step S408 that the
ステップS411では、徐変制御を実行する時間(以下、制限時間LTopという。)が決定されて、ステップS412へ進む。ステップS411では、図24の制御特性図に示すように、オイル回収制御が実行されていない通常運転時の制限時間LTopおよびオイル回収制御時の制限時間LTopを決定する。従って、ステップS411は、制限時間決定部である。また、オイル回収制御時とは、オイル回収制御の実行時である。 In step S411, the time for executing the gradual change control (hereinafter, referred to as the time limit LTop) is determined, and the process proceeds to step S412. In step S411, as shown in the control characteristic diagram of FIG. 24, the time limit LTop during normal operation in which oil recovery control is not executed and the time limit LTop during oil recovery control are determined. Therefore, step S411 is a time limit determination unit. Further, the oil recovery control time is the execution time of the oil recovery control.
通常運転時の制限時間LTopについては、外気温Tamの上昇に伴って、制限時間LTopが長くなるように決定する。これは、外気温Tamの上昇に伴って、凝縮器12における高圧冷媒の放熱量が減少して、冷却用蒸発部の温度を低下させるために要する時間が長くなるからである。また、外気温Tamの低下に伴って、冷却用蒸発部の温度が不必要に低下してしまう可能性が高くなるからである。
Regarding the time limit LTop during normal operation, it is determined that the time limit LTop becomes longer as the outside air temperature Tam rises. This is because as the outside air temperature Tam rises, the amount of heat radiated from the high-pressure refrigerant in the
オイル回収制御時の制限時間LTopについては、外気温Tamの上昇に伴って、制限時間LTopが短くなるように決定する。これは、外気温Tamの上昇に伴って、冷凍機油が空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b等に滞留しにくくなるからである。
Regarding the time limit LTop at the time of oil recovery control, it is determined that the time limit LTop becomes shorter as the outside air temperature Tam rises. This is because the refrigerating machine oil is less likely to stay in the air-
ステップS412では、徐変制御時の冷却用流量調整部(すなわち、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18b)の最大絞り開度(以下、制限開度LDopという。)が決定されて、ステップS413へ進む。ステップS412では、図25の制御特性図に示すように、通常運転時の制限開度LDopおよびオイル回収制御時の制限開度LDopを決定する。従って、ステップS412は、制限開度決定部である。
In step S412, the maximum throttle opening (hereinafter referred to as the limiting opening LDop) of the cooling flow rate adjusting unit (that is, the
制限開度LDopは、冷却用流量調整部の全開時(つまり、100%)に対する開度比率で定義される。 The limit opening degree LDop is defined by the opening degree ratio with respect to when the cooling flow rate adjusting unit is fully opened (that is, 100%).
通常運転時の制限開度LDopについては、外気温Tamの上昇に伴って、制限開度LDopが大きくなるように決定する。これは、外気温Tamの上昇に伴って、凝縮器12における高圧冷媒の放熱量が減少して、冷却用蒸発部の温度を低下させるために要する時間が長くなるからである。また、外気温Tamの低下に伴って、冷却用蒸発部の温度が不必要に低下してしまう可能性が高くなるからである。
The limit opening LDop during normal operation is determined so that the limit opening LDop increases as the outside air temperature Tam rises. This is because as the outside air temperature Tam rises, the amount of heat radiated from the high-pressure refrigerant in the
オイル回収制御時の制限開度LDopについては、外気温Tamの上昇に伴って、制限開度LDopが小さくなるように決定する。これは、外気温Tamの上昇に伴って、冷凍機油が空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bに滞留しにくくなるからである。さらに、オイル回収制御時の制限開度LDopについては、少なくとも空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bに滞留している冷凍機油を圧縮機11へ戻すことのできる範囲内で決定する。
The limit opening LDop during oil recovery control is determined so that the limit opening LDop becomes smaller as the outside air temperature Tam rises. This is because the refrigerating machine oil is less likely to stay in the air-
ステップS413では、徐変制御時の冷却用流量調整部の絞り開度ODopを決定して、ステップS415へ進む。ステップS413では、電池用電磁弁14bが閉じた状態から開いた状態に変化したと判定されてからの切替経過時間Topに応じて、絞り開度ODopを変化させる。
In step S413, the throttle opening ODop of the cooling flow rate adjusting unit at the time of gradual change control is determined, and the process proceeds to step S415. In step S413, the aperture opening degree ODop is changed according to the switching elapsed time Top after it is determined that the
具体的には、ステップS413では、制限開度LDop以下となる範囲で、冷却用流量調整部の絞り開度ODopを増加させる。さらに、ステップS413では、単位時間当たりの絞り開度ODopの増加量が予め定めた基準増加量(本実施形態では、1秒当たりの増加量が最大開度の0.1%)となるように、冷却用流量調整部の絞り開度ODopを増加させる。 Specifically, in step S413, the throttle opening ODop of the cooling flow rate adjusting unit is increased within the range of being equal to or less than the limited opening LDop. Further, in step S413, the amount of increase in the aperture opening ODop per unit time is set to a predetermined reference increase amount (in the present embodiment, the amount of increase per second is 0.1% of the maximum opening degree). , Increase the throttle opening ODop of the cooling flow rate adjusting unit.
そして、切替経過時間Topが制限時間LTopに達する前に、絞り開度ODopが制限開度LDopに到達した場合は、切替経過時間Topが制限時間LTopに達する迄、絞り開度ODopが制限開度LDopに維持される。また、切替経過時間Topが、制限時間LTopに達した場合は、絞り開度ODopによらず、徐変制御を終了する。すなわち、制限開度LDopを100%とする。 If the aperture opening ODop reaches the limit opening LDop before the switching elapsed time Top reaches the time limit LTop, the aperture opening ODop is the limit opening until the switching elapsed time Top reaches the time limit LTop. Maintained in LDop. When the switching elapsed time Top reaches the time limit LTop, the gradual change control is terminated regardless of the aperture opening ODop. That is, the limit opening LDop is set to 100%.
一方、ステップS409にて、電池用電磁弁14bが閉じた状態から開いた状態に変化していないと判定された場合は、ステップS414へ進む。また、ステップS410にて、冷媒回路が空調単独サイクルから空調電池サイクルへ切り替えられていないと判定された場合は、ステップS414へ進む。ステップS414へ進んだ場合は、徐変制御を実行する必要がないので、制限開度LDopを100%とする。
On the other hand, if it is determined in step S409 that the
図15に示すステップS415では、オイル回収制御が実行されているか否かが判定される。ステップS415にて、オイル回収制御が実行されていると判定された場合は、ステップS416〜S417へ進む。ステップS415にて、オイル回収制御が実行されていないと判定された場合は、ステップS418〜S419へ進む。 In step S415 shown in FIG. 15, it is determined whether or not the oil recovery control is executed. If it is determined in step S415 that the oil recovery control is being executed, the process proceeds to steps S416 to S417. If it is determined in step S415 that the oil recovery control has not been executed, the process proceeds to steps S418 to S419.
ステップS416およびステップS418では、着霜判定フラグの値を決定してステップS420へ進む。着霜判定フラグには、冷却用蒸発部に着霜が生じていると判定された場合は「有」が記憶される。また、冷却用蒸発部に着霜が生じていないと判定された場合は「無」が記憶される。 In step S416 and step S418, the value of the frost formation determination flag is determined, and the process proceeds to step S420. In the frost formation determination flag, "Yes" is stored when it is determined that frost formation has occurred in the cooling evaporation unit. If it is determined that no frost has formed on the cooling evaporation unit, "none" is stored.
ステップS416では、冷却用蒸発器温度の最低温度TEBminが下降過程にある時は、最低温度TEBminが予め定めた第1基準着霜温度KTEB1(本実施形態では、−5℃)以下となった際に、着霜判定フラグが「無」から「有」となる。また、冷却用蒸発器温度の最低温度TEBminが上昇過程にある時は、最低温度TEBminが予め定めた第2基準着霜温度KTEB2(本実施形態では、−3℃)以上となった際に、着霜判定フラグが「有」から「無」となる。 In step S416, when the minimum temperature TEBmin of the cooling evaporator temperature is in the process of falling, when the minimum temperature TEBmin becomes equal to or lower than the predetermined first reference frost temperature KTEB1 (-5 ° C in this embodiment). In addition, the frost formation judgment flag changes from "none" to "yes". Further, when the minimum temperature TEBmin of the cooling evaporator temperature is in the process of rising, when the minimum temperature TEBmin reaches the predetermined second reference frost temperature KTEB2 (-3 ° C in this embodiment) or higher, The frost formation judgment flag changes from "Yes" to "No".
第1基準着霜温度KTEB1と第2基準着霜温度KTEB2との差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅である。 The difference between the first reference frost temperature KTEB1 and the second reference frost temperature KTEB2 is the hysteresis width for preventing control hunting.
ステップS417では、右側オイル戻し開度DRoilおよび左側オイル戻し開度DLoilを、ステップS412で決定した制限開度LDopにする。 In step S417, the right side oil return opening degree DRoil and the left side oil return opening degree DRoil are set to the limit opening degree LDop determined in step S412.
ステップS418では、最低温度TEBminが下降過程にある時は、最低温度TEBminが予め定めた第3基準着霜温度KTEB3(本実施形態では、−1℃)以下となった際に、着霜判定フラグが「無」から「有」となる。また、冷却用蒸発器温度の最低温度TEBminが上昇過程にある時は、最低温度TEBminが予め定めた第4基準着霜温度KTEB4(本実施形態では、0℃)以上となった際に、着霜判定フラグが「有」から「無」となる。 In step S418, when the minimum temperature TEBmin is in the descending process, the frost formation determination flag is set when the minimum temperature TEBmin becomes the predetermined third reference frost temperature KTEB3 (-1 ° C. in the present embodiment) or less. Changes from "nothing" to "yes". Further, when the minimum temperature TEBmin of the cooling evaporator temperature is in the process of rising, when the minimum temperature TEBmin becomes the predetermined fourth reference frost temperature KTEB4 (0 ° C. in this embodiment) or higher, the temperature is set. The frost judgment flag changes from "Yes" to "No".
第3基準着霜温度KTEB3と第4基準着霜温度KTEB4との差は、制御ハンチングを防止するためのヒステリシス幅である。 The difference between the third reference frost temperature KTEB3 and the fourth reference frost temperature KTEB4 is the hysteresis width for preventing control hunting.
ステップS419では、右側オイル戻し開度DRoilおよび左側オイル戻し開度DLoilを0%にする。 In step S419, the right oil return opening DRoil and the left oil return opening DRoil are set to 0%.
本実施形態では、ステップS416、S418において、冷却用蒸発器入口温度センサ56cが検出した温度を、冷却用蒸発器温度の最低温度TEBminとしている。
In the present embodiment, the temperature detected by the cooling evaporator
さらに、第1基準着霜温度KTEB1は、第3基準着霜温度KTEB3よりも低い温度に設定されている。第2基準着霜温度KTEB2は、第4基準着霜温度KTEB4よりも低い温度に設定されている。このため、オイル回収制御の実行中は、通常運転時よりも着霜判定フラグが「有」になりにくくなっている。 Further, the first reference frost temperature KTEB1 is set to a temperature lower than the third reference frost temperature KTEB3. The second reference frost temperature KTEB2 is set to a temperature lower than the fourth reference frost temperature KTEB4. Therefore, during the execution of the oil recovery control, the frost formation determination flag is less likely to be “Yes” than during the normal operation.
ステップS420では、着霜判定フラグを用いて、冷却用蒸発部に着霜が生じているか否かを判定する。ステップS420にて、着霜判定フラグが「有」になっている場合は、ステップS421へ進む。ステップS421では、冷却用流量調整部(すなわち、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18b)を全閉(0%)とする。これにより、冷却用蒸発部へ冷媒が流入しなくなり、冷却用蒸発部の除霜がなされる。
In step S420, the frost formation determination flag is used to determine whether or not frost formation has occurred in the cooling evaporation unit. If the frost formation determination flag is "Yes" in step S420, the process proceeds to step S421. In step S421, the cooling flow rate adjusting unit (that is, the
ステップS420にて、着霜判定フラグが「無」になっている場合は、ステップS422へ進む。ステップS422では、冷媒回路が空調電池サイクルであるか否かが判定される。 If the frost formation determination flag is "none" in step S420, the process proceeds to step S422. In step S422, it is determined whether or not the refrigerant circuit is an air conditioning battery cycle.
ステップS422にて、冷媒回路が空調電池サイクルであると判定された場合は、ステップS423へ進む。ステップS423では、オイル循環最低開度Dminを1%に決定してステップS425へ進む。 If it is determined in step S422 that the refrigerant circuit is an air conditioning battery cycle, the process proceeds to step S423. In step S423, the minimum oil circulation opening Dmin is determined to be 1%, and the process proceeds to step S425.
ステップS422にて、冷媒回路が空調電池サイクルでないと判定された場合(すなわち、冷媒回路が電池単独サイクルである場合)は、ステップS424へ進む。ステップS424では、オイル循環最低開度Dminを2%に決定してステップS425へ進む。 If it is determined in step S422 that the refrigerant circuit is not an air conditioning battery cycle (that is, if the refrigerant circuit is a battery independent cycle), the process proceeds to step S424. In step S424, the minimum oil circulation opening Dmin is determined to be 2%, and the process proceeds to step S425.
これにより、冷媒回路が電池単独サイクルである場合は、冷媒回路が空調電池サイクルである場合よりもオイル循環最低開度Dminが大きくなる。 As a result, when the refrigerant circuit is a battery-only cycle, the oil circulation minimum opening Dmin is larger than when the refrigerant circuit is an air-conditioning battery cycle.
すなわち、電池単独サイクルの場合、冷凍機油は空調用蒸発器16経由でも圧縮機11に戻るため、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの最低開度が小さくても冷凍機油を十分に圧縮機11に戻すことが可能である。一方、電池単独サイクルの場合、冷凍機油は空調用蒸発器16経由では圧縮機11に戻らず右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b経由でしか戻らないため、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの最低開度を大きくすることで、冷凍機油の循環量を確保し、冷凍機油を十分に圧縮機11に戻せるようにする。
That is, in the case of a single battery cycle, the refrigerating machine oil returns to the
ステップS425では、右側電池用膨張弁18aの右側絞り開度ODRを決定して、ステップS426へ進む。右側絞り開度ODRは、右側電池用蒸発器19aの出口側の冷媒の右側過熱度SHBRが、予め定めた目標冷却側過熱度SHBO(本実施形態では、10℃)に近づくように決定される。
In step S425, the right throttle opening ODR of the
具体的には、ステップS425では、右側絞り開度ODRの右側変化量fR(右側過熱度)を決定する。本実施形態では、図15のステップS425に記載された制御特性図に示すように、右側過熱度SHBRから目標冷却側過熱度SHBO(本実施形態では、10℃)を減算した値の増加に伴って、右側変化量fR(右側過熱度)を増加させるように決定する。 Specifically, in step S425, the right side change amount fR (right side superheat degree) of the right side aperture opening ODR is determined. In the present embodiment, as shown in the control characteristic diagram described in step S425 of FIG. 15, as the value obtained by subtracting the target cooling side superheat degree SHBO (10 ° C. in the present embodiment) from the right side superheat degree SHBR increases. Therefore, it is determined to increase the right side change amount fR (right side superheat degree).
さらに、ステップS425では、前回の右側絞り開度ODRに右側変化量fR(右側過熱度)を加えた値、およびステップS413にて決定された通常作動時の徐変制御中の絞り開度ODopのうち小さい方の値と、右側オイル戻し開度DRoilと、オイル循環最低開度Dminとのうち最も大きい値を右側絞り開度ODRとする。 Further, in step S425, the value obtained by adding the right-side change amount fR (right-side superheat degree) to the previous right-side aperture opening ODR, and the aperture opening ODop during the gradual change control during normal operation determined in step S413. The larger value of the smaller value, the right oil return opening DRoil, and the minimum oil circulation opening Dmin is defined as the right throttle opening ODR.
ステップS426では、左側電池用膨張弁18bの左側絞り開度ODLを決定して、ステップS15へ進む。左側絞り開度ODLは、基本的に右側絞り開度ODRと同等の値に決定される。つまり、左側絞り開度ODLは、右側絞り開度ODRの決定に同期して、右側絞り開度ODRと同等の増減量となるように決定される。
In step S426, the left throttle opening ODL of the
但し、左側電池用蒸発器19bの出口側の冷媒の左側過熱度SHBLと右側過熱度SHBRが乖離した際には、左側電池用膨張弁18bの絞り開度を補正する。具体的には、ステップS426では、図15のステップS426に記載された制御特性図に示すように、左側過熱度SHBLから右側過熱度SHBRを減算した値の増加に伴って、左側補正量を増加させるように決定する。
However, when the left superheat degree SHBL and the right side superheat degree SHBR of the refrigerant on the outlet side of the left
さらに、ステップS426では、前回の右側絞り開度ODRに右側変化量fR(右側過熱度)および左側補正量を加えた値、およびステップS413にて決定された通常作動時の徐変制御中の絞り開度ODopのうち小さい方の値と、左側オイル戻し開度DLoilと、オイル循環最低開度Dminとのうち最も大きい値を左側絞り開度ODLとする。右側過熱度SHBRおよび左側過熱度SHBLは、右側冷却用蒸発器温度TEBR、左側冷却用蒸発器温度TEBLおよび冷却用蒸発器圧力PEBから導出される。 Further, in step S426, the value obtained by adding the right side change amount fR (right side superheat degree) and the left side correction amount to the previous right side aperture opening ODR, and the aperture during the gradual change control during normal operation determined in step S413. The smaller value of the opening ODop, the left oil return opening DLoil, and the oil circulation minimum opening Dmin, whichever is the largest, is defined as the left throttle opening ODL. The right superheat degree SHBR and the left side superheat degree SHBL are derived from the right side cooling evaporator temperature TEBR, the left side cooling evaporator temperature TEBL, and the cooling evaporator pressure PEB.
次に、ステップS15では、外気ファン12aの稼働率(すなわち、外気の送風量)を決定する。外気ファン12aの送風量については、高圧側の冷媒圧力Phに基づいて決定する。具体的には、図26の制御特性図に示すように、冷媒圧力Phの上昇に伴って、外気ファン12aの稼働率を上昇させて、送風量を増加させる。
Next, in step S15, the operating rate of the
次に、ステップS16では、上述のステップS5〜S15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より各種制御対象機器に対して、制御信号および制御電圧が出力される。次に、ステップS17では、制御周期τ(本実施形態では、250ms)の間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップS2に戻る。
Next, in step S16, a control signal and a control voltage are output from the air
ここで、本実施形態のように、冷媒に冷凍機油が混入されている冷凍サイクル装置では、冷媒回路内に冷凍機油が滞留してしまうことがある。特に、液相冷媒を蒸発させる空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b内には、冷凍機油が滞留しやすい。このような冷凍機油の滞留は、空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bの熱交換性能を低下させてしまう。
Here, in the refrigerating cycle apparatus in which the refrigerating machine oil is mixed in the refrigerant as in the present embodiment, the refrigerating machine oil may stay in the refrigerant circuit. In particular, the refrigerating machine oil tends to stay in the air-
そこで、本実施形態の車両用空調装置1では、冷凍サイクル装置10の空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b内等に滞留した冷凍機油を圧縮機11へ戻すためのオイル回収制御を実行することができる。オイル回収制御については、図27を用いて説明する。図27に示すオイル回収制御用の制御処理は、図4に示すメインルーチンの制御処理と並行して実行される。
Therefore, in the vehicle air-
まず、ステップS801では、空調用蒸発器16にて空調用空気を冷却する空調運転の開始時であるか否かが判定される。具体的には、ステップS801では、エアコンスイッチ60aが非投入(OFF)の状態から投入(ON)された時を空調運転の開始時と判定する。
First, in step S801, it is determined whether or not it is the start of the air conditioning operation in which the air conditioning air is cooled by the
従って、空調運転の開始時とは、空調用電磁弁14aが閉じた状態から開いた状態になった時である。なた、車両システムの起動時に、既にエアコンスイッチ60aが投入されている場合は、車両システムの起動時が空調運転の開始時となる。
Therefore, the start of the air conditioning operation is the time when the air
ステップS801にて、空調運転の開始時であると判定された場合は、ステップS802へ進む。ステップS801にて、空調運転の開始時ではないと判定された場合は、ステップS806へ進む。 If it is determined in step S801 that the air conditioning operation has started, the process proceeds to step S802. If it is determined in step S801 that it is not the start of the air conditioning operation, the process proceeds to step S806.
ここで、空調運転の開始時でない場合は、既に車室内の空調が行われている可能性があり、オイル回収制御を実行すると、車室内の空調に影響を及ぼす可能性がある。そこで、ステップS806では、オイル回収制御を実行しないことが決定されて、オイル回収制御用の制御処理を終了する。 Here, if it is not the start of the air conditioning operation, it is possible that the air conditioning in the vehicle interior has already been performed, and if the oil recovery control is executed, the air conditioning in the vehicle interior may be affected. Therefore, in step S806, it is determined not to execute the oil recovery control, and the control process for the oil recovery control is terminated.
ステップS802では、トリップカウンタTcntが予め定めた基準回数KTcnt(本実施形態では、5回)以上となっているか否かが判定される。ステップS802にて、トリップカウンタTcntが基準回数KTcnt以上になっていると判定された場合は、ステップS803へ進む。ステップS802にて、トリップカウンタTcntが基準回数KTcnt以上になっていないと判定された場合は、ステップS806へ進む。 In step S802, it is determined whether or not the trip counter Tcnt is equal to or more than a predetermined reference number of times KTct (5 times in this embodiment). If it is determined in step S802 that the trip counter Tcnt is equal to or greater than the reference number of times KTct, the process proceeds to step S803. If it is determined in step S802 that the trip counter Tctnt is not equal to or greater than the reference number of times KTctt, the process proceeds to step S806.
ステップS803では、電池冷却作動が許可されているか否か判定される。ステップS803にて、電池冷却作動が許可されていないと判定された場合は、ステップS804へ進む。ステップS803にて、電池冷却作動が許可されていると判定された場合は、ステップS806へ進む。 In step S803, it is determined whether or not the battery cooling operation is permitted. If it is determined in step S803 that the battery cooling operation is not permitted, the process proceeds to step S804. If it is determined in step S803 that the battery cooling operation is permitted, the process proceeds to step S806.
ここで、空調運転が開始された状態で、電池冷却作動が許可されている場合は、空調用蒸発器16だけでなく、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bにも冷媒が供給される。従って、オイル回収制御を実行しなくても、空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b内に滞留した冷凍機油を圧縮機11へ戻すことができる。
Here, when the battery cooling operation is permitted while the air conditioning operation is started, the refrigerant is supplied not only to the
ステップS804では、ステップS420と同様に、着霜判定フラグを用いて、冷却用蒸発部に着霜が生じているか否かを判定する。ステップS804にて、着霜判定フラグが「無」と判定された際は、ステップS805へ進む。ステップS804にて、着霜判定フラグが「有」と判定された際は、ステップS806へ進む。 In step S804, similarly to step S420, it is determined whether or not frost formation has occurred in the cooling evaporation portion by using the frost formation determination flag. When the frost formation determination flag is determined to be "none" in step S804, the process proceeds to step S805. When the frost formation determination flag is determined to be "Yes" in step S804, the process proceeds to step S806.
ステップS805では、オイル回収制御を実行して、ステップS807へ進む。具体的には、オイル回収制御では、電池用電磁弁14bを開き、ステップS13で決定された回転数で圧縮機11を作動させる。つまり、オイル回収制御では、冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられて、空調用蒸発部および冷却用蒸発部に冷媒を流通させる。
In step S805, the oil recovery control is executed, and the process proceeds to step S807. Specifically, in the oil recovery control, the
また、オイル回収制御が実行されているか否かは、専用の制御フラグに記憶される。従って、専用の制御フラグにオイル回収制御が実行されていることが記憶されていない場合は、オイル回収制御が実行されていない通常運転となる。 Further, whether or not the oil recovery control is executed is stored in a dedicated control flag. Therefore, if it is not stored in the dedicated control flag that the oil recovery control is executed, the normal operation is performed in which the oil recovery control is not executed.
ステップS807では、オイル回収制御が完了したか否かが判定される。具体的には、ステップS807では、オイル回収制御の実行時間が、ステップS411にて決定されたオイル回収制御時の制限時間LTopに達したか否かが判定される。そして、オイル回収制御の実行時間が、制限時間LTopに達している際には、オイル回収制御が完了したと判定される。 In step S807, it is determined whether or not the oil recovery control is completed. Specifically, in step S807, it is determined whether or not the execution time of the oil recovery control has reached the time limit LTop at the time of oil recovery control determined in step S411. Then, when the execution time of the oil recovery control reaches the time limit LTop, it is determined that the oil recovery control is completed.
ステップS807にて、オイル回収制御が完了したと判定された際には、ステップS808へ進む。ステップS808では、トリップカウンタTcntをリセットして(すなわち、トリップカウンタTcntを0回に設定して)、ステップS801へ戻る。ステップS807にて、オイル回収制御が完了していないと判定された際には、トリップカウンタTcntの値を維持したまま、再びステップS801へ戻る。 When it is determined in step S807 that the oil recovery control is completed, the process proceeds to step S808. In step S808, the trip counter Tctt is reset (that is, the trip counter Tctnt is set to 0 times), and the process returns to step S801. When it is determined in step S807 that the oil recovery control has not been completed, the process returns to step S801 again while maintaining the value of the trip counter Tct.
上述したステップS801〜ステップS804の制御から明らかなように、オイル回収制御は、空調運転の開始時に実行される。つまり、オイル回収制御は、乗員の操作によって空調用蒸発器16にて空調用空気の冷却を行うことが要求された時に実行される。換言すると、オイル回収制御は、空調用蒸発器16にて、空調用空気の冷却を開始する際に実行される。
As is clear from the controls in steps S801 to S804 described above, the oil recovery control is executed at the start of the air conditioning operation. That is, the oil recovery control is executed when it is required that the air conditioning air is cooled by the
このため、本実施形態の車両用空調装置1では、図28の図表に示すように冷凍サイクル装置10の冷媒回路が切り替えられる。
Therefore, in the
具体的には、エアコンスイッチ60aが投入されておらず、ステップS14にて電池冷却作動が許可されている場合は、基本的に電池単独サイクルに切り替えられる。なお、エアコンスイッチ60aが投入されておらず、電池冷却作動が禁止されている場合は、圧縮機11を停止させるので、いずれの冷媒回路に切り替えられていてもよい。
Specifically, when the
また、エアコンスイッチ60aが投入されており、電池冷却作動が許可されている場合は、空調電池サイクルに切り替えられる。エアコンスイッチ60aが投入されており、電池冷却作動が禁止されている場合は、基本的に空調単独サイクルに切り替えられる。但し、エアコンスイッチ60aが投入されており、電池冷却作動が禁止されている場合であってもオイル回収制御の実行中は、空調電池サイクルに切り替えられる。
Further, when the
冷凍サイクル装置10が空調単独サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発部へ冷媒を流入させるとともに冷却用蒸発部へ冷媒を流入させることを禁止する空調モードの運転が実行される。
When the refrigerating
空調モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が、凝縮器12へ流入する。凝縮器12へ流入した高圧冷媒は、外気ファン12aから送風された外気と熱交換して凝縮する。凝縮器12にて凝縮した冷媒は、レシーバ12bにて気液分離される。
In the
レシーバ12bから流出した液相冷媒は、電池用電磁弁14bが閉じているので、分岐部13aおよび空調用電磁弁14aを介して空調用膨張弁15へ流入して減圧される。空調用膨張弁15にて減圧された低圧冷媒は、空調用蒸発器16へ流入する。
Since the
空調用蒸発器16へ流入した冷媒は、空調用送風機32から送風された空調用空気と熱交換して蒸発する。これにより、空調用空気が冷却される。空調用蒸発器16から流出した冷媒は、逆止弁17および合流部13bを介して圧縮機11へ吸入され、再び圧縮される。
The refrigerant flowing into the air-
空調モードの熱媒体回路20では、水ポンプ21から圧送された熱媒体が、水加熱ヒータ22にて加熱される。水加熱ヒータ22によって加熱された熱媒体は、ヒータコア23へ流入する。ヒータコア23へ流入した熱媒体は、空調用蒸発器16にて冷却された空調用空気と熱交換する。これにより、空調用空気が再加熱される。
In the
ヒータコア23から流出した熱媒体は、リザーブタンク24を介して、水ポンプ21に吸入され、再び圧送される。
The heat medium flowing out of the
空調モードの室内空調ユニット30では、内外気切替装置33から流入した空気が空調用送風機32へ吸入される。空調用送風機32から送風された空調用空気は、空調用蒸発器16へ流入して冷却される。空調用蒸発器16にて冷却された空調用空気の一部は、エアミックスドア34の開度に応じてヒータコア23にて再加熱される。
In the indoor
ヒータコア23にて加熱された空調用空気と冷風バイパス通路35を通過した空調用空気は、混合空間36にて混合されて目標吹出温度TAOに近づく。そして、混合空間36にて適切な温度に調整された空調用空気が、吹出口モードに応じて、車室内の適切な場所へ吹き出される。これにより、車室内の快適な空調が実現される。
The air-conditioning air heated by the
また、冷凍サイクル装置10が電池単独サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発部へ冷媒を流入させることを禁止するとともに冷却用蒸発部へ冷媒を流入させる冷却モードの運転が実行される。
Further, when the refrigerating
冷却モードの冷凍サイクル装置10では、空調単独サイクルと同様に、凝縮器12にて凝縮した冷媒が、レシーバ12bにて気液分離される。レシーバ12bから流出した液相冷媒は、空調用電磁弁14aが閉じているので、分岐部13aおよび電池用電磁弁14bを介して電池側分岐部13cへ流入する。
In the refrigerating
電池側分岐部13cの一方の流出口から流出した冷媒は、右側電池用膨張弁18aへ流入して減圧される。右側電池用膨張弁18aにて減圧された低圧冷媒は、右側電池用蒸発器19aへ流入する。
The refrigerant flowing out from one outlet of the battery-
右側電池用蒸発器19aへ流入した冷媒は、右側冷却用送風機42aから送風された冷却用空気と熱交換して蒸発する。これにより、冷却用空気が冷却される。右側電池用蒸発器19aから流出した冷媒は、電池側合流部13dおよび合流部13bを介して圧縮機11へ吸入され、再び圧縮される。
The refrigerant flowing into the
電池側分岐部13cの他方の流出口から流出した冷媒は、左側電池用膨張弁18bへ流入して減圧される。左側電池用膨張弁18bにて減圧された低圧冷媒は、左側電池用蒸発器19bへ流入する。
The refrigerant flowing out from the other outlet of the battery-
左側電池用蒸発器19bへ流入した冷媒は、左側冷却用送風機42bから送風された冷却用空気と熱交換して蒸発する。これにより、冷却用空気が冷却される。左側電池用蒸発器19bから流出した冷媒は、電池側合流部13dおよび合流部13bを介して圧縮機11へ吸入され、再び圧縮される。
The refrigerant flowing into the
冷却モードの電池パック40では、電池用空間45内の空気が右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bへ吸入される。右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bから送風された冷却用空気は、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bへ流入して冷却される。
In the
右側電池用蒸発器19aにて冷却された冷却用空気は、右側空気通路44aを介して電池用空間45へ導かれ、バッテリ70の右側に吹き付けられる。これにより、複数の電池セルの一方の端面が冷却される。左側電池用蒸発器19bにて冷却された冷却用空気は、左側空気通路44bを介して電池用空間45へ導かれ、バッテリ70の左側に吹き付けられる。これにより、複数の電池セルの他方の端面が冷却される。
The cooling air cooled by the
また、冷凍サイクル装置10が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発部へ冷媒を流入させるとともに冷却用蒸発部へ冷媒を流入させる空調冷却モードの運転が実行される。
Further, when the refrigerating
空調冷却モードの冷凍サイクル装置10では、空調単独サイクルおよび電池単独サイクルと同様に、凝縮器12にて凝縮した冷媒が、レシーバ12bにて気液分離される。レシーバ12bから流出した液相冷媒は、分岐部13aへ流入する。
In the refrigerating
分岐部13aの一方の流出口から流出した冷媒は、空調単独サイクルに切り替えられている際と同様に、空調用電磁弁14aを介して空調用膨張弁15へ流入する。そして、空調単独サイクルに切り替えられている際と同様に、空調用蒸発器16にて空調用空気が冷却される。
The refrigerant flowing out from one outlet of the
分岐部13aの他方の流出口から流出した冷媒は、電池単独サイクルに切り替えられている際と同様に、電池用電磁弁14bを介して電池側分岐部13cへ流入する。そして、電池単独サイクルに切り替えられている際と同様に、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bにて冷却用空気が冷却される。
The refrigerant flowing out from the other outlet of the
空調冷却モードの熱媒体回路20および室内空調ユニット30では、空調単独サイクルに切り替えられている際と同様に作動する。従って、冷凍サイクル装置10の冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際にも、適切に温度調整された空調用空気が、車室内の適切な箇所に吹き出され、車室内の快適な空調が実現される。
The
空調冷却モードの電池パック40では、各構成機器が電池単独サイクルに切り替えられている際と同様に作動する。従って、冷凍サイクル装置10の冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際にも、バッテリ70を冷却することができる。
In the
さらに、冷凍サイクル装置10の冷媒回路が空調電池サイクルに切り替えられている際には、空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bに冷媒を流通させることができる。従って、オイル回収制御を実行するために必要な流量の冷媒を循環させることで、空調用蒸発器16、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bに滞留した冷媒を圧縮機11へ戻すことができる。
Further, when the refrigerant circuit of the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、入口側冷媒配管46の一部は、弾性変形可能な入口側ゴムホース46aであり、出口側冷媒配管47の少なくとも一部は、弾性変形可能な出口側弾性部材47aである。これによると、入口側弾性部材46aおよび出口側弾性部材47aが弾性変形することによって応力および振動を吸収できるので、冷却用冷媒配管の破損を抑制できる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、入口側弾性部材46aは、入口側冷媒配管46のうち分岐部13aよりも入口側接続部41aに近い部位に配置されており、出口側弾性部材47aは、出口側冷媒配管47のうち合流部13bよりも出口側接続部41bに近い部位に配置されている。これにより、入口側冷媒配管46および出口側冷媒配管47とケーシング41との接続によって入口側冷媒配管46および出口側冷媒配管47にかかる応力を軽減できる。
Further, in the
本実施形態では、入口側弾性部材46aの内径は、入口側冷媒配管46の内径よりも大きくなっており、出口側弾性部材47aの内径は、出口側冷媒配管47の内径よりも大きくなっている。そのため、入口側弾性部材46aおよび出口側弾性部材47aに冷凍機油が滞留しやすい。
In the present embodiment, the inner diameter of the inlet-side
本実施形態では、入口側弾性部材46aおよび出口側弾性部材47aは、圧縮機11よりも車両下方に位置している。
In the present embodiment, the inlet side
これらの点に鑑みて、本実施形態の車両用空調装置1では、オイル回収制御用の制御処理にて説明したように、空調用蒸発器16にて空調用空気の冷却を開始する際に、オイル回収制御を実行する。
In view of these points, in the vehicle air-
また、本実施形態の車両用空調装置1では、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bは、冷媒の流路を形成し、冷媒と冷却用空気とを熱交換させる1本の冷媒チューブ191を有している。
Further, in the
これにより、冷却用空気に風量分布が生じていても、冷媒チューブ191に冷凍機油が滞留することを抑制できる。 As a result, it is possible to prevent the refrigerating machine oil from staying in the refrigerant tube 191 even if the cooling air has an air volume distribution.
また、本実施形態の車両用空調装置1では、右側電池用膨張弁18aおよび右側電池用蒸発器19aと、左側電池用膨張弁18bおよび左側電池用蒸発器19bとが、冷媒の流れにおいて互いに並列になっている。これによると、冷凍機油の滞留を抑制しつつ、熱交換面積を大きく確保できる。
Further, in the
本実施形態では、電池用蒸発器が複数ある。具体的には、電池用蒸発器として右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bがある。右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bの各々が目標の過熱度になるよう個別に制御できるのが理想であるが、一方の電池用蒸発器の過熱度を調整しようとして一方の電池用膨張弁が開閉すると、他方の冷却用蒸発器への冷媒流量が変化してしまう。そのため、過熱度が変動し、他方の電池用膨張弁が過熱度を目標に合わせようとするため、制御がハンチングする。その結果、複数の電池用蒸発器の温度が不安定になってしまう。
In this embodiment, there are a plurality of battery evaporators. Specifically, there are a right
そのため、各冷却用蒸発器の過熱度のズレはある程度許容し、各電池用膨張弁の開度を連動して制御した方が、全体として、冷却用蒸発器の制御を安定させることが制御できる。 Therefore, it is possible to control the control of the cooling evaporator as a whole by allowing the deviation of the superheat degree of each cooling evaporator to some extent and controlling the opening degree of each battery expansion valve in conjunction with each other. ..
この点に鑑みて、本実施形態では、ステップS14(より具体的には、ステップS426)で説明したように、右側電池用蒸発器19aの出口側の冷媒の過熱度SHBRと左側電池用蒸発器19bの出口側の冷媒の過熱度SHBLとの差が基準範囲内(本実施形態では、−5℃以上かつ+5℃以下)である場合、右側電池用膨張弁18aの絞り開度と左側電池用膨張弁18bの絞り開度とを互いに同じにする。
In view of this point, in the present embodiment, as described in step S14 (more specifically, step S426), the superheat degree SHBR of the refrigerant on the outlet side of the
これにより、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bの制御ハンチングを抑制して、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bの制御を安定化させることができる。
Thereby, the control hunting of the right-
また、本実施形態の車両用空調装置1では、ステップS14(より具体的には、ステップS423〜S424)で説明したように、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bをオイル循環最低開度Dmin以上にする。オイル循環最低開度Dminは、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bの少なくとも一方に滞留している冷凍機油を圧縮機11へ戻すことが可能な最低限の絞り開度である。これにより、冷凍機油が滞留することを一層抑制できる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、ステップS14(より具体的には、ステップS423〜S424)で説明したように、冷媒回路が電池単独サイクルである場合は、冷媒回路が空調電池サイクルである場合よりも、オイル循環最低開度Dminを大きくする。
Further, in the
これによると、空調用蒸発器16から冷凍機油を回収できない電池単独サイクルでは、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bから冷凍機油が回収されやすくなるので、冷凍機油の回収が不足して圧縮機11の潤滑が不十分になることを抑制できる。
According to this, in the battery independent cycle in which the refrigerating machine oil cannot be recovered from the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、電池用ケーシング41は、バッテリ70、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bを収容し、冷却用空気通路を形成している。
Further, in the
これによると、バッテリ70の熱によって右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19b内の冷凍機油の粘度を低下させることができるので、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bから冷凍機油が回収されやすくなる。
According to this, since the viscosity of the refrigerating machine oil in the right
本実施形態の車両用空調装置1では、オイル回収制御用の制御処理にて説明したように、空調用蒸発器16にて空調用空気の冷却を開始する際に、オイル回収制御を実行する。
In the vehicle air-
従って、空調の初期段階でオイル回収制御を完了させることができ、空調中にオイル回収制御が実行されてしまうことがない。その結果、車室内の空調状態が安定した後に、オイル回収制御が実行されて車室内へ吹き出される送風空気の温度や湿度が変化してしまうことがない。つまり、車室内の空調状態が安定した空調途中に、乗員の空調フィーリングの悪化や防曇能力の低下を招いてしまうことを抑制することができる。 Therefore, the oil recovery control can be completed at the initial stage of air conditioning, and the oil recovery control is not executed during air conditioning. As a result, after the air-conditioned state in the vehicle interior is stabilized, the oil recovery control is executed and the temperature and humidity of the blown air blown into the vehicle interior do not change. That is, it is possible to prevent the occupant from deteriorating the air-conditioning feeling and the anti-fog ability during the air-conditioning in which the air-conditioning state in the vehicle interior is stable.
また、本実施形態の車両用空調装置1では、オイル回収制御時に、電池用電磁弁14bを開いて冷却用蒸発部である右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bに冷媒を流通させる。これによれば、確実に右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bに滞留した冷凍機油を圧縮機11へ戻すことができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、下限値決定部であるステップS306にて、オイル回収用下限値を、通常運転時における圧縮機11の回転数の下限値よりも高い値に決定する。これによれば、オイル回収制御時に、冷凍サイクル装置10の高圧側冷媒と低圧側冷媒との高低圧差を拡大させて、サイクル内に滞留している冷凍機油を短時間で圧縮機11へ戻すことができる。
Further, in the
さらに、下限値決定部では、外気温Tamの低下に伴って、オイル回収用下限値を上昇させるように決定する。これによれば、外気温Tamの低下に伴って、オイル粘度が低下しても、冷凍サイクル装置10の高圧側冷媒と低圧側冷媒との高低圧差を効果的に拡大させて、サイクル内に滞留している冷凍機油を短時間で圧縮機11へ戻すことができる。
Further, the lower limit value determining unit determines to raise the lower limit value for oil recovery as the outside air temperature Tam decreases. According to this, even if the oil viscosity decreases as the outside air temperature decreases, the high-low pressure difference between the high-pressure side refrigerant and the low-pressure side refrigerant of the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、冷却用蒸発部へ冷媒を流入させる際に、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの単位時間当たりの絞り開度の増加量が基準増加量以下となるようにしている。これによれば、冷却用蒸発部に対して並列に接続された空調用蒸発器16へ流入する冷媒流量の急減を抑制することができる。従って、乗員の空調フィーリングの悪化や防曇能力の低下を抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、制限開度決定部であるステップS412にて、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの絞り開度の上限値である制限開度LDopを決定する。そして、冷却用蒸発部へ冷媒を流入させる際に、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの絞り開度が制限開度LDop以下となるように、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの作動を制御する。
Further, in the
これによれば、冷却用蒸発部へ流入する冷媒流量を制限することができるので、冷却用蒸発部のフロストを防止しやすい。さらに、空調用蒸発器16へ流入する冷媒流量の減少を抑制することもできる。
According to this, since the flow rate of the refrigerant flowing into the cooling evaporation section can be limited, it is easy to prevent the frosting of the cooling evaporation section. Further, it is possible to suppress a decrease in the flow rate of the refrigerant flowing into the
さらに、制限開度決定部では、外気温Tamの低下に伴って、オイル回収制御時に用いられる制限開度LDopを増加させる。これによれば、外気温Tamの低下に伴って、オイル粘度が低下しても、冷媒の流速を確保して、サイクル内に滞留している冷凍機油を短時間で圧縮機11へ戻しやすい。
Further, the limit opening degree determining unit increases the limit opening degree LDop used at the time of oil recovery control as the outside air temperature Tam decreases. According to this, even if the oil viscosity decreases as the outside air temperature decreases, it is easy to secure the flow velocity of the refrigerant and return the refrigerating machine oil staying in the cycle to the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、制限時間決定部であるステップS411にて、外気温Tamの低下に伴って、制限時間LTopを増加させるように決定する。これによれば、外気温Tamの低下に伴って、オイル粘度が低下した際に、オイル回収制御の実行時間を長くすることができる。従って、サイクル内に滞留している冷凍機油を効果的に圧縮機11へ戻すことができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、上限値決定部であるステップS303にて、オイル回収制御時の圧縮機11の冷媒吐出能力の上限値を、空調単独サイクルに切り替えられている際の上限値よりも高い値に決定する。
Further, in the
これによれば、空調単独サイクルから、オイル回収制御が実行される空調電池サイクルに切り替えられた際に、圧縮機11の冷媒吐出能力を増大させて、空調用蒸発部へ流入する冷媒流量の減少を抑制することができる。従って、乗員の空調フィーリングの悪化や防曇能力の低下を抑制することができる。
According to this, when the air conditioning single cycle is switched to the air conditioning battery cycle in which the oil recovery control is executed, the refrigerant discharge capacity of the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、トリップカウンタTcntが予め定めた基準回数KTcnt以上となった際に、オイル回収制御を実行する。これによれば、不必要なオイル回収制御が実行されてしまうことを抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、冷却用蒸発部における冷却用空気の冷却が開始された際に、オイル回収制御の実行を禁止する。これによれば、不必要なオイル回収制御が実行されてしまうことを抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、冷却用蒸発部の温度が基準着霜温度(KTEB1、KTEB3)以下となった際に、オイル回収制御の実行を禁止する。これによれば、冷却用蒸発部に着霜が生じている際に、冷却用蒸発部が不必要に冷却されてしまうことを抑制することができる。
Further, in the
さらに、オイル回収制御が実行されている際に用いられる基準着霜温度(KTEB1)は、オイル回収制御が実行されていない際に用いられる基準着霜温度(KTEB3)よりも低い温度に設定されている。これによれば、オイル回収制御が実行されている際には、オイル回収制御が実行されていない際よりも、冷却用蒸発部に着霜が生じていると判定されにくくなる。 Further, the reference frost temperature (KTEB1) used when the oil recovery control is executed is set to a temperature lower than the reference frost temperature (KTEB3) used when the oil recovery control is not executed. There is. According to this, when the oil recovery control is executed, it is more difficult to determine that frost is formed on the cooling evaporation portion than when the oil recovery control is not executed.
ここで、本実施形態の車両用空調装置1では、空調用蒸発器16にて空調用空気の冷却を開始する際に(すなわち、車室内の空調を開始する際に)、オイル回収制御を実行する。従って、オイル回収制御が実行される際に、冷却用蒸発部に着霜が生じている可能性は低い。そこで、オイル回収制御の実行を優先させて、圧縮機11の保護を図ることができる。
Here, in the vehicle air-
また、本実施形態の車両用空調装置1では、冷却用蒸発部が、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bとして、複数設けられている。これによれば、冷却用蒸発部を電池パック40の右側冷却用空間43aおよび左側冷却用空間43bを有効に利用して配置することができる。すなわち、冷却用蒸発部を、バッテリ70を効果的に冷却できるように配置することができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、冷却用流量調整部が、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bとして、複数設けられている。そして、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bへ流入させる冷媒流量を個別に調整できるようになっている。これによれば、複数の冷却用蒸発部における冷媒蒸発温度を個別に調整することができ、バッテリ70の効果的な冷却を実現することができる。
また、本実施形態の車両用空調装置1では、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bにて冷媒と熱交換する冷却用空気の風量が、空調用蒸発器16にて冷媒と熱交換する空調用空気の風量以下となっている。これによれば、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bにて冷却用空気を冷却するために冷媒を蒸発させても、空調用蒸発器16における空調用空気の冷却に影響を与えにくい。
Further, in the
Further, in the vehicle air-
また、本実施形態の車両用空調装置1では、空調用蒸発器16における熱交換面積が、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bにおける熱交換面積の合算値よりも大きくなっている。これによれば、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bへ流入させる冷媒流量が少なくなるので、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bにて発揮される冷却能力を安定化させやすい。
Further, in the
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
冷凍サイクル装置10は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。例えば、電池用電磁弁14bを廃止して、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの有する全閉機能によって、分岐部13aの他方の流出口から電池側分岐部13cの流入口へ至る冷媒通路を開閉してもよい。この場合は、右側電池用膨張弁18aおよび左側電池用膨張弁18bの作動に充分な応答性が確保されていることが望ましい。
The
また、上述の実施形態では、例えば、右側電池用膨張弁18aの絞り開度を予め定めた空調制御装置50に記憶された制御特性図に基づいて作動させた例を説明したが、これに限定されない。例えば、右側過熱度SHBRから目標冷却側過熱度SHBOを減算した過熱度差に基づいてフィードバック制御手法を用いて、右側電池用膨張弁18aの絞り開度を変化させてもよい。
Further, in the above-described embodiment, for example, an example in which the throttle opening degree of the
また、上述の実施形態では、冷却用蒸発部として、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bの2つを採用した例を説明したが、冷却用蒸発部の数量は限定されない。
Further, in the above-described embodiment, an example in which two the right-
また、上述の実施形態では、バッテリ70を冷却する際に、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bの双方へ同時に冷媒を流入させる例を説明したが、低外気温時等には、右側電池用蒸発器19aおよび左側電池用蒸発器19bに交互に冷媒を流入させるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, when the
また、上述の実施形態では、冷凍サイクル装置10の冷媒としてR1234yfを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、R134a、R600a、R410A、R404A、R32、R407C等を採用してもよい。または、これらのうち複数の冷媒を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which R1234yf is adopted as the refrigerant of the
また、熱媒体回路20は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。例えば、上述の実施形態では、熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、これに限定されない。熱媒体として、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液、アルコール等を含む水系の液冷媒、オイル等を含む液媒体等を採用してもよい。
Further, the
また、電池パック40は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。上述の実施形態では、電池パック40の電池用ケーシング41内で、冷却用蒸発部にて冷却された冷却用空気を循環させることによって、バッテリ70を冷却する例を説明したがこれに限定されない。
Further, the
例えば、冷却用流量調整部から流出した低圧冷媒と低温側熱媒体とを熱交換させて、低温側熱媒体を冷却する冷媒−熱媒体熱交換器を設ける。そして、冷媒−熱媒体熱交換器にて冷却された低温側熱媒体を、バッテリ70に接触するように形成された冷却水通路へ流入させてバッテリ70を冷却してもよい。
For example, a refrigerant-heat medium heat exchanger is provided to cool the low temperature side heat medium by exchanging heat between the low pressure refrigerant flowing out from the cooling flow rate adjusting unit and the low temperature side heat medium. Then, the low-temperature side heat medium cooled by the refrigerant-heat medium heat exchanger may be allowed to flow into the cooling water passage formed so as to be in contact with the
また、上述の実施形態では、冷却対象物としてバッテリ70を冷却する例を説明したが、冷却対象物はこれに限定されない。冷却対象物として、例えば、インバータ、モータジェネレータ、電力制御ユニット(いわゆる、PCU)、先進運転支援システム(いわゆる、ADAS)用の制御装置等のように作動時に発熱する車載機器を採用してもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example of cooling the
また、空調制御装置50は、上述の実施形態に開示された構成に限定されない。例えば、電池温度センサ59は、車両用制御装置80に接続されていてもよい。そして、空調制御装置50が、車両用制御装置80に入力された電池温度TBを読み込んで、各種制御に用いるようになっていてもよい。
Further, the air
また、空調制御装置50による制御は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、上述のステップS413では、基準増加量として、1秒当たりの増加量が最大開度の0.1%を採用した例を説明したが、これに限定されない。空調用蒸発器16へ流入する冷媒の急減を抑制することができれば、0.1%以下としてもよい。
Further, the control by the air
さらに、上述のステップS413のように、基準増加量を変化させてもよい。すなわち、切替経過時間Topが制限時間LTopに達する迄は基準増加量を0.1%とし、制限時間LTop以降では基準増加量を0%に変化させてもよい。この際、基準増加量を段階的に変化させてもよいし、連続的に変化させてもよい。 Further, the reference increase amount may be changed as in step S413 described above. That is, the reference increase amount may be set to 0.1% until the switching elapsed time Top reaches the time limit LTop, and the reference increase amount may be changed to 0% after the time limit LTop. At this time, the reference increase amount may be changed stepwise or continuously.
また、上述の実施形態では、ステップS411にて外気温Tamに応じて制限時間LTopを決定し、ステップS412にて外気温Tamに応じて制限開度LDopを決定した例を説明したが、これに限定されない。例えば、制限時間LTopを固定値(例えば、30秒)とし、制限開度LDopを固定値(例えば、5%)としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the time limit LTop is determined according to the outside air temperature Tam in step S411 and the time limit LDop is determined according to the outside air temperature Tam in step S412 has been described. Not limited. For example, the time limit LTop may be a fixed value (for example, 30 seconds), and the time limit LDopp may be a fixed value (for example, 5%).
また、上述の実施形態のステップS404では、防曇要求の高低を、外気温Tamを用いて判定した例を説明したが、これに限定されない。湿度センサ59aによって検出された窓近傍湿度RHWを用いて防曇要求の高低を判定してもよい。
Further, in step S404 of the above-described embodiment, an example in which the height of the anti-fog requirement is determined by using the outside air temperature Tam has been described, but the present invention is not limited to this. The high or low anti-fog requirement may be determined using the humidity near the window RHW detected by the
また、上述の実施形態では、図27に示すオイル回収制御用の制御処理をメインルーチンの制御処理と並行して実行する例を説明したが、これに限定されない。例えば、ステップS806へ進み、オイル回収制御の禁止が決定された際には、次の車両システムの起動迄、オイル回収制御用の制御処理を停止させてもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the control process for oil recovery control shown in FIG. 27 is executed in parallel with the control process of the main routine has been described, but the present invention is not limited to this. For example, when the process proceeds to step S806 and the prohibition of oil recovery control is determined, the control process for oil recovery control may be stopped until the next vehicle system is started.
また、上述の実施形態では、ステップS805にてオイル回収制御が実行された際の右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bの作動について言及していないが、オイル回収制御では、右側冷却用送風機42aおよび左側冷却用送風機42bを通常運転時と同様に作動させてもよいし、停止させてもよい。さらに、オイル回収制御では、圧縮機11を連続的に作動させてもよいし、断続的に作動させてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the operation of the right
また、上述の実施形態のステップS802で用いられる基準回数KTcntについては、システム構成に応じて、サイクル内への冷凍機油の滞留のしやすさを考慮して決定すればよい。さらに、ステップS803にて電池冷却作動が許可されていると判定された際に、トリップカウンタTcntをリセットしてもよい。 Further, the reference number of times KTct used in step S802 of the above-described embodiment may be determined in consideration of the ease of retention of refrigerating machine oil in the cycle according to the system configuration. Further, the trip counter Tcnt may be reset when it is determined in step S803 that the battery cooling operation is permitted.
また、上述の実施形態では、右側電池用膨張弁18aは、冷却用減圧部であるとともに右側電池用蒸発器19aへ流入する冷媒流量を調整する冷却用流量調整部でもあるが、右側電池用蒸発器19aへ流入する冷媒流量を調整する冷却用流量調整部が右側電池用膨張弁18aとは別個に設けられていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
同様に、左側電池用膨張弁18bは、冷却用減圧部であるとともに左側電池用蒸発器19bへ流入する冷媒流量を調整する冷却用流量調整部でもあるが、左側電池用蒸発器19bへ流入する冷媒流量を調整する冷却用流量調整部が左側電池用膨張弁18bとは別個に設けられていてもよい。
Similarly, the
10 冷凍サイクル装置
11 圧縮機
13a 分岐部
13b 合流部
16 空調用蒸発部(空調用蒸発器)
18a、18b 冷却用流量調整部(右側電池用膨張弁、左側電池用膨張弁)
19a、19b 冷却用蒸発部(右側電池用蒸発器、左側電池用蒸発器)
46 入口側冷媒配管
46a 入口側弾性部材(入口側ゴムホース)
47 出口側冷媒配管
47a 出口側弾性部材(出口側ゴムホース)
10
18a, 18b Cooling flow rate adjusting unit (expansion valve for right battery, expansion valve for left battery)
19a, 19b Cooling evaporator (Evaporator for right battery, Evaporator for left battery)
46 Inlet side refrigerant piping 46a Inlet side elastic member (inlet side rubber hose)
47 Outlet side
Claims (21)
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
前記放熱器で放熱された前記冷媒を減圧させる空調用減圧部(15)と、
車室内へ送風される空調用空気を冷却するために前記空調用減圧部で減圧された冷媒を蒸発させる空調用蒸発部(16)と、
前記冷媒の流れにおいて前記空調用減圧部と並列に配置され、前記放熱器で放熱された前記冷媒を減圧させる冷却用減圧部(18a、18b)と、
前記冷却用減圧部で減圧された前記冷媒を蒸発させることによって冷却対象物(70)を冷却する冷却用蒸発部(19a、19b)と、
前記放熱器から前記空調用減圧部へ流れる前記冷媒を前記冷却用減圧部側へ分岐させる分岐部(13a)と、
前記空調用蒸発部から前記圧縮機へ流れる前記冷媒に、前記冷却用蒸発部から流出した前記冷媒を合流させる合流部(13b)と、
前記分岐部から前記空調用減圧部へ前記冷媒が流れる入口側冷媒配管(46)と、
前記冷却用蒸発部から前記合流部へ前記冷媒が流れる出口側冷媒配管(47)とを備え、
前記入口側冷媒配管の少なくとも一部は、弾性変形可能な入口側弾性部材(46a)であり、
前記出口側冷媒配管の少なくとも一部は、弾性変形可能な出口側弾性部材(47a)である車両用空調装置。 A compressor (11) that sucks in refrigerant, compresses it, and discharges it.
A radiator (12) that dissipates heat from the refrigerant discharged from the compressor, and
An air-conditioning decompression unit (15) that decompresses the refrigerant radiated by the radiator, and
An air-conditioning evaporation unit (16) that evaporates the refrigerant decompressed by the air-conditioning decompression unit to cool the air-conditioning air blown into the vehicle interior.
Cooling decompression units (18a, 18b) arranged in parallel with the air-conditioning decompression unit in the flow of the refrigerant and depressurizing the refrigerant dissipated by the radiator.
The cooling evaporative unit (19a, 19b) that cools the object to be cooled (70) by evaporating the refrigerant decompressed by the cooling decompression unit, and the cooling evaporative unit (19a, 19b).
A branching portion (13a) for branching the refrigerant flowing from the radiator to the decompressing portion for air conditioning to the decompressing portion for cooling.
A confluence section (13b) that merges the refrigerant flowing out of the cooling evaporation section with the refrigerant flowing from the air conditioning evaporation section to the compressor.
An inlet-side refrigerant pipe (46) through which the refrigerant flows from the branch portion to the air-conditioning decompression portion,
An outlet-side refrigerant pipe (47) through which the refrigerant flows from the cooling evaporation section to the confluence section is provided.
At least a part of the inlet-side refrigerant pipe is an elastically deformable inlet-side elastic member (46a).
A vehicle air conditioner in which at least a part of the outlet-side refrigerant pipe is an elastically deformable outlet-side elastic member (47a).
前記ケーシングには、前記入口側冷媒配管が接続される入口側接続部(41a)と、前記出口側冷媒配管が接続される出口側接続部(41b)とが形成されており、
前記入口側弾性部材は、前記入口側冷媒配管のうち前記分岐部よりも前記入口側接続部に近い部位に配置されており、
前記出口側弾性部材は、前記出口側冷媒配管のうち前記合流部よりも前記出口側接続部に近い部位に配置されている請求項1に記載の車両用空調装置。 A casing (41) for accommodating the object to be cooled so as to be cooled is provided.
The casing is formed with an inlet side connection portion (41a) to which the inlet side refrigerant pipe is connected and an outlet side connection portion (41b) to which the outlet side refrigerant pipe is connected.
The inlet-side elastic member is arranged in a portion of the inlet-side refrigerant pipe that is closer to the inlet-side connection portion than the branch portion.
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the outlet-side elastic member is arranged in a portion of the outlet-side refrigerant pipe that is closer to the outlet-side connection portion than the confluence portion.
前記出口側弾性部材の内径は、前記出口側冷媒配管の内径よりも大きくなっている請求項1または2に記載の車両用空調装置。 The inner diameter of the inlet-side elastic member is larger than the inner diameter of the inlet-side refrigerant pipe.
The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the inner diameter of the outlet-side elastic member is larger than the inner diameter of the outlet-side refrigerant pipe.
前記空調用蒸発部で前記空調用空気の冷却を開始する際に、前記空調用蒸発部および前記冷却用蒸発部の少なくとも一方に滞留している前記冷凍機油を前記圧縮機へ戻すオイル回収制御を実行する請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 Refrigerant oil is mixed in the refrigerant.
When the air-conditioning evaporation unit starts cooling the air-conditioning air, the oil recovery control for returning the refrigerating machine oil retained in at least one of the air-conditioning evaporation unit and the cooling evaporation unit to the compressor is performed. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4 to be executed.
前記下限値決定部は、前記オイル回収制御の実行時における前記下限値を、前記オイル回収制御が実行されていない通常運転時における前記下限値よりも高い値に決定する請求項5または6に記載の車両用空調装置。 A lower limit value determining unit (S306) for determining the lower limit value of the refrigerant discharge capacity of the compressor is provided.
The lower limit value determining unit according to claim 5 or 6, wherein the lower limit value determination unit determines the lower limit value at the time of executing the oil recovery control to a value higher than the lower limit value at the time of normal operation in which the oil recovery control is not executed. Air conditioner for vehicles.
前記冷却用流量調整部の作動を制御する冷却用流量制御部(50a)とを備え、
前記冷却用流量制御部は、前記冷却用蒸発部へ前記冷媒を流入させる際に、単位時間当たりの前記冷却用流量調整部の絞り開度の増加量が予め定めた基準増加量以下となるように、前記冷却用流量調整部の作動を制御する請求項5ないし8のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 A cooling flow rate adjusting unit (18a, 18b) for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing into the cooling evaporation unit, and a cooling flow rate adjusting unit (18a, 18b).
A cooling flow rate control unit (50a) for controlling the operation of the cooling flow rate adjusting unit is provided.
When the refrigerant flows into the cooling evaporative unit, the cooling flow rate control unit increases the amount of increase in the throttle opening of the cooling flow rate adjusting unit per unit time to be equal to or less than a predetermined reference increase amount. The vehicle air conditioner according to any one of claims 5 to 8, wherein the operation of the cooling flow rate adjusting unit is controlled.
前記冷却用流量制御部は、前記冷却用蒸発部へ前記冷媒を流入させる際に、前記冷却用流量調整部の絞り開度が前記制限開度以下となるように、前記冷却用流量調整部の作動を制御する請求項9に記載の車両用空調装置。 A limit opening determination unit (S412) for determining a limit opening (LDop), which is an upper limit value of the throttle opening of the cooling flow rate adjusting unit, is provided.
The cooling flow rate control unit is a cooling flow rate adjusting unit so that when the refrigerant flows into the cooling evaporation unit, the throttle opening of the cooling flow rate adjusting unit is equal to or less than the limit opening. The vehicle air conditioner according to claim 9, wherein the operation is controlled.
前記制限時間決定部は、外気温(Tam)の低下に伴って前記制限時間を増加させる請求項5ないし11のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 A time limit determination unit (S411) for determining a time limit (LTop) for executing the oil recovery control is provided.
The vehicle air conditioner according to any one of claims 5 to 11, wherein the time limit determination unit increases the time limit as the outside air temperature (Tam) decreases.
前記上限値決定部は、前記オイル回収制御の実行時における前記上限値を、前記空調用蒸発部へ前記冷媒を流入させるとともに前記冷却用蒸発部へ前記冷媒を流入させることを禁止する運転モード時における前記上限値よりも高い値に決定する請求項5ないし12のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 The upper limit value determination unit (S303) for determining the upper limit value of the refrigerant discharge capacity of the compressor is provided.
The upper limit value determining unit is in an operation mode in which the upper limit value at the time of executing the oil recovery control is prohibited from flowing the refrigerant into the air-conditioning evaporation unit and flowing the refrigerant into the cooling evaporation unit. The vehicle air conditioner according to any one of claims 5 to 12, wherein the value is determined to be higher than the upper limit value in the above.
前記オイル回収制御の実行は、予め定めた基準回数(KTcnt)以上の走行が行われた際に許可される請求項5ないし13のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 When the period from start to stop of the vehicle system is defined as one run,
The vehicle air conditioner according to any one of claims 5 to 13, wherein the execution of the oil recovery control is permitted when the vehicle has traveled more than a predetermined reference number of times (KTct).
前記冷却用流量調整部は、それぞれの前記冷却用蒸発部へ流入する冷媒の流量を個別に調整できるように複数設けられている請求項18に記載の車両用空調装置。 A cooling flow rate adjusting unit (18a, 18b) for adjusting the flow rate of the refrigerant flowing into the cooling evaporation unit is provided.
The vehicle air conditioner according to claim 18, wherein a plurality of cooling flow rate adjusting units are provided so that the flow rate of the refrigerant flowing into each of the cooling evaporation units can be individually adjusted.
前記冷却用蒸発部は、前記冷媒と前記冷却対象物に吹き付けられる冷却用空気とを熱交換させる冷却用蒸発器(19a、19b)であり、
前記冷却用蒸発部にて前記冷媒と熱交換する前記冷却用空気の風量は、前記空調用蒸発部にて前記冷媒と熱交換する前記空調用空気の風量以下となっている請求項1ないし19のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 The air-conditioning evaporator is an air-conditioning evaporator (16) that exchanges heat between the refrigerant and the air-conditioning air.
The cooling evaporator is a cooling evaporator (19a, 19b) that exchanges heat between the refrigerant and the cooling air sprayed on the object to be cooled.
Claims 1 to 19 that the air volume of the cooling air that exchanges heat with the refrigerant in the cooling evaporation unit is equal to or less than the air volume of the air conditioning air that exchanges heat with the refrigerant in the air conditioning evaporation unit. The vehicle air conditioner according to any one of the above.
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