JP3799768B2 - Refrigeration cycle equipment for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1つの冷凍サイクル内に主、副の2つの蒸発器を並列に設置する車両用冷凍サイクル装置に関するもので、例えば、車室内の前方側に主蒸発器を収容する前席用空調ユニットを配置し、車室内の後方側に副蒸発器を収容する後席用空調ユニットを配置する車両用空調装置に用いて好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来、車室内の前方側に主蒸発器を収容する前席用空調ユニットを配置し、車室内の後方側に副蒸発器を収容する後席用空調ユニットを配置する車両用空調装置が、近年、車室内空間の居住性向上のために多く採用されるようになっている。この場合、前席用空調ユニットには温度調整手段、例えば、冷風と温風の風量割合を調整するエアミックスドアを備え、このエアミックスドアの開度調整により、前席用空調ユニットからの吹出空気温度を制御している。
【0003】
また、後席用空調ユニットにおいては、構成の小型、簡素化のために、風量制御による能力制御が一般的であるが、前席用空調ユニットと同様の温度調整手段を備えて、吹出空気温度の制御を行うものも知られている。
ところで、前席用空調ユニットには主蒸発器の冷却度合(具体的には、主蒸発器の吹出直後の空気温度)を検出する温度センサを設置して、この温度センサの検出温度が予め設定した目標温度(蒸発器のフロスト防止温度、具体的には0〜3°C付近)に維持されるように、圧縮機の作動を断続したり、圧縮機の吐出容量を制御している。これにより、蒸発器のフロストを防止して、蒸発器の冷却性能の低下を防止している。
【0004】
また、春秋の中間シーズン等には上記目標温度を夏期の低温側の目標温度より所定値だけ高めの温度に補正して、圧縮機稼働率を低下したり、圧縮機を低容量で運転させる、いわゆるエコノミー制御(省動力制御)を実施するようにしている。これにより、圧縮機の消費動力を低減できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、冷凍サイクル内に主、副の2つの蒸発器を並列に設置して、1つの圧縮機の吐出冷媒を2つの蒸発器に循環させるサイクル構成であるので、上記のエコノミー制御のために、圧縮機稼働率の低下や、圧縮機の低容量運転を行うと、これに連動して、副蒸発器での冷媒蒸発圧力が上昇して冷媒蒸発温度が上昇する。この場合、前席側の蒸発器に比して、後席側の副蒸発器への冷媒通路圧損が大きく、後席側の副蒸発器への冷媒循環量が少ないので、冷媒蒸発温度が上昇すると、後席用空調ユニットの冷え不足が発生することになる。
【0006】
なお、このような不具合は、副蒸発器の冷却作用により冷蔵庫機能を得るようにした場合でも、同様に発生する。
そこで、本発明は上記点に鑑みて、1つの冷凍サイクル内に主、副の2つの蒸発器を並列に設置するとともに、主蒸発器の冷却度合が目標温度に維持されるように、圧縮機の作動制御を行う車両用冷凍サイクル装置において、エコノミー制御(省動力制御)の実施に伴う副蒸発器側の冷え不足を解消することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述したように、エコノミー制御時には主蒸発器の冷却度合の目標温度を引き上げることに起因して、副蒸発器側の冷え不足が発生することに着目して、請求項1〜12記載の発明では、主空間側を冷却する主蒸発器(5)と、副空間側を冷却する副蒸発器(6)とを並列に設け、主蒸発器(5)の冷却度合が目標温度に維持されるように、圧縮機(2)の作動を制御する車両用冷凍サイクル装置において、
主蒸発器(5)の冷却度合の目標温度が、主蒸発器(5)のフロスト防止のために必要な低温側の目標温度(T0 )と、この低温側の目標温度(T0 )より高い高温側の目標温度(T1 )との間で補正可能になっており、副蒸発器(6)の作動時には、高温側の目標温度(T1 )を所定レベルまで引き下げるようにしたことを特徴としている。
【0008】
これによると、主蒸発器(5)のみ作動しているときに、エコノミー制御を行うときは、従来通り、主蒸発器(5)の冷却度合の目標温度を高温側の目標温度(T1 )に補正することにより、圧縮機(2)を低容量運転させたり、圧縮機(2)断続作動の稼働率を低下させて、エコノミー制御(省動力制御)を実施し、圧縮機(2)の消費動力を低減できる。
【0009】
これに対し、主蒸発器(5)と同時に副蒸発器(6)も作動させるときは、エコノミー制御のための高温側の目標温度(T1 )を所定レベルまで引き下げることにより、副蒸発器側の冷媒蒸発温度を低下させて、副蒸発器側の冷え不足を防止できる。
請求項3記載の発明のように、主蒸発器(5)は、具体的には、車室内の前席側の空間を空調する前席用空調ユニット(40)に配置されて使用され、また、副蒸発器(6)は、具体的には車室内の後席側の空間を空調する後席用空調ユニット(40)に配置されて使用される。
【0010】
これによれば、エコノミー制御時に車室内の後席側の冷房不足を効果的に解消できる。
また、請求項4記載の発明のように、後席用空調ユニット(40)に隣接して冷蔵庫(70)を配置し、この冷蔵庫(70)内に副蒸発器(6)により冷却された冷風の一部が循環するようにすれば、エコノミー制御時に車室内の後席側の冷房不足および冷蔵庫(70)の冷却不足を効果的に解消できる。
【0011】
また、請求項5記載の発明のように、主蒸発器(5)を、車室内空間を空調する空調ユニット(40)の冷却源として配置し、副蒸発器(6)を冷蔵庫(70)の冷却源として配置すれば、副蒸発器(6)を冷蔵庫(70)専用の冷却源として使用する場合に、冷蔵庫(70)の冷却不足を効果的に解消できる。
また、本発明において、主蒸発器(5)の冷却度合が目標温度に維持されるように、圧縮機(2)の作動を制御する具体的手段としては、請求項6記載の発明のように、圧縮機(2)に、外部からの制御信号により容量を可変する容量可変機構(13、16)を備え、この容量可変機構(13、16)により圧縮機(2)の容量を可変するようにしたり、あるいは、請求項7記載の発明のように、圧縮機(2)を電磁クラッチ(10)を介して車載のエンジン(12)に連結し、電磁クラッチ(10)により圧縮機(2)の作動を断続するようにしてもよい。
【0012】
また、副蒸発器(6)の作動有無を判定する判定手段(S110)は、請求項8記載の発明のように、後席用空調ユニット(42)の作動スイッチ(67)の開閉に基づいて判定を行うものでよい。
また、請求項9記載の発明のように、目標温度の補正は具体的には外気温に応じて行うのがよい。
【0013】
また、請求項10記載の発明のように、外気温の所定領域において、高温側の目標温度(T1 )を、高温側の目標温度(T1 )と低温側の目標温度(T0 )との中間温度まて引き下げるようにすれば、副蒸発器(6)の作動時に、圧縮機(2)のエコノミー制御(省動力制御)による消費動力低減効果と、副蒸発器(6)側の冷却効果の確保とを両方とも発揮できる。
【0014】
また、請求項11記載の発明のように、外気温の所定領域において、高温側の目標温度(T1 )を、低温側の目標温度(T0 )と同等レベルまで引き下げるようにすれば、副蒸発器(6)の作動時に、副蒸発器(6)側の冷却効果を最大に発揮できる。
また、請求項12記載の発明のように、外気温が第1の所定領域にあるときは、高温側の目標温度(T1 )を、高温側の目標温度(T1 )と低温側の目標温度(T0 )との中間温度(T2 )まで引き下げるとともに、
外気温が第1の所定領域よりも高温側の第2の所定領域にあるときは、高温側の目標温度(T1 )を、低温側の目標温度(T0 )と同等レベルまで引き下げるようにすれば、副蒸発器(6)の作動時に、第1の所定領域では圧縮機(2)のエコノミー制御(省動力制御)による消費動力低減効果と、副蒸発器(6)側の冷却効果の確保とを両方とも発揮でき、一方、高温側の第2の所定領域では、副蒸発器(6)側の冷却効果を最大に発揮できる。
【0015】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の全体構成図である。本実施形態は車両用空調装置に適用される冷凍サイクル装置を示しており、冷凍サイクル1には冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機2が備えられている。この圧縮機2から吐出された高温、高圧の過熱ガス冷媒は凝縮器3に流入し、ここで、図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換して冷媒は冷却されて凝縮する。
【0017】
この凝縮器3で凝縮した冷媒は次に受液器(気液分離器)4に流入し、受液器4の内部で冷媒の気液が分離され、冷凍サイクル1内の余剰冷媒(液冷媒)が受液器4内に蓄えられる。この受液器4の出口側には主蒸発器5と副蒸発器6の冷媒通路が並列に設けられている。
すなわち、受液器4からの液冷媒は、主膨張弁(減圧手段)7により低圧に減圧され、気液2相状態となった後に、主蒸発器5に流入し、ここで空調空気から吸熱して蒸発する。
【0018】
また、受液器4の出口側には、電磁弁8と副膨張弁9と副蒸発器6が直列に設けられ、この直列回路が主膨張弁7と主蒸発器5に対して、並列に設けられている。
なお、上記の両膨張弁7、9は両蒸発器5、6の出口冷媒の温度を感知する感温部を有する温度式膨張弁であり、蒸発器5、6の出口冷媒の過熱度を所定値に維持するように弁開度(冷媒流量)を調整するものである。上記したサイクル構成部品(2〜9)の間はそれぞれ冷媒配管によって結合されている。また、圧縮機2は電磁クラッチ10、ベルト11等を介して車両走行用エンジン12により駆動される可変容量型のものであって、可変容量機構の電磁式圧力制御装置13を備えている。
【0019】
上記した電磁弁8、電磁クラッチ10、および電磁式圧力制御装置13はいずれも空調用電子制御装置(以下ECUという)14に接続されており、ECU14は図示しないCPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるものであって、予め設定されたプログラムに従った演算処理を行って、上記の機器の作動を制御する。
【0020】
電磁クラッチ10はECU14からの制御信号に基づいて通電されると接続状態になって、圧縮機2に車両エンジン12の動力が伝達されて、圧縮機2は運転状態となる。これに反し、電磁クラッチ10の通電が遮断されると、電磁クラッチ10が開離状態になって、圧縮機2は停止する。
次に、図2は上記圧縮機2およひ電磁クラッチ10の具体的構造の一例を示すもので、圧縮機2はワッブルタイプの周知のものである。圧縮機2の回転軸15には電磁クラッチ10を介して車両エンジン12の動力が伝達され、回転軸15が回転する。この回転軸15には斜板16が一体に回転可能に連結され、この斜板16が回転することによりピストン17が軸方向に往復動する。
【0021】
さらに、斜板16の傾斜角の変化により複数のピストン17のストロークを変化させて、圧縮機2の吐出容量(以下、単に容量という)を可変するようになっている。このため、斜板16は回転軸15に対して揺動可能に連結され、具体的には、球面状支持部18にて斜板16が揺動可能に支持されている。斜板16の傾斜角は、ピストン17の前後に作用する圧力、すなわち、ピストン17の背面に作用するクランク室19内の圧力、すなわち制御圧Pcと、ピストン17が往復動するシリンダ20内の圧力(吐出圧Pdおよび吸入圧Ps)との釣り合いにより変化する。従って、クランク室19内の制御圧Pcを調整することにより、斜板16の傾斜角を変化させることができる。
【0022】
圧縮機2のシリンダ20で圧縮されたガス冷媒は吐出室21に吐出され、ここから吐出口(図示せず)を経て図1の凝縮器3側にガス冷媒が吐出される。また、圧縮機2のシリンダ20には吸入室22を通して冷媒が吸入される。この吸入室22は、吸入口22aを介して図1の主蒸発器5および副蒸発器6の冷媒出口側に通じている。
【0023】
そして、上記したクランク室19の圧力(制御圧力)Pcは、吐出室21の冷媒吐出圧Pdと吸入室22の冷媒吸入圧Psを利用して、電磁式圧力制御装置13により変化させるようになっている。
この電磁式圧力制御装置13には、吐出室21に連通している吐出圧力室24と、吸入室22に連通している吸入圧力室25と、クランク室19に連通する制御圧力室26が備えられている。そして、吐出圧力室24は制御圧力室26に、弁体27により開度が調整される可変絞り28を介して連通している。本例では、弁体27と可変絞り28とにより可変絞り機構を構成している。また、吸入圧力室25は固定絞り29を介して制御圧力室26に連通している。これら各室の連通関係は図3、4に分かりやすく示している。
【0024】
また、吸入圧力室25の内部には伸縮可能な材料からなるベローズ(圧力応動機構)30が配設されており、このベローズ30内には予め所定圧の内圧Pbが設定されており、この内圧Pbに対する吸入圧Psの変化により、ベローズ30は伸縮する。このベローズ30の伸縮によりロッド31を介して弁体27が変位するようになっている。このベローズ30および弁体27には電磁機構の電磁力も作用するようになっている。
【0025】
すなわち、本例の電磁機構は、電磁コイル32と、固定磁極部材33と、電磁コイル32の電磁力により固定磁極部材33の方向(ベローズ30が伸びる方向)に吸引される可動磁極部材(プランジャ)34と、可動磁極部材34にバネ力を作用するコイルスプリング35とから構成されている。可動磁極部材34の中心部にはロッド36が連結され、このロッド36と弁体27とロッド31は一体に連結され、一体に変位する。
【0026】
図3、4は上記の電磁式圧力制御装置13による作用を説明する模式図であり、電磁式圧力制御装置13の各部の配置状態は図示の簡略化のために図2とは異なっている。
図3は圧縮機2の容量が大きくなっている状態を示しており、冷房負荷の増大により吸入圧Psがベローズ30の内圧Pbよりも上昇すると、ベローズ30が収縮するので、ロッド31、36が図3(a)において矢印▲1▼方向へ移動し、これにより、弁体27が同方向へ変位して可変絞り28の開度を減少させる。従って、吐出圧力室24と制御圧力室26との間の圧損が増大して、制御圧力室26内の制御圧Pcが低下する。
【0027】
この制御圧Pcの低下によりクランク室19の圧力が低下して、ピストン17の背圧が低下するので、図3(b)の矢印▲2▼に示すように、斜板16が傾いて、斜板16の傾斜角θが増大する。その結果、ピストン17のストロークが増大して圧縮機2の容量が増大する。これにより、サイクル循環冷媒流量が増加して、冷房能力が増大するので、吸入圧Psが次第に低下する。
【0028】
そして、吸入圧Psが逆にベローズ30の内圧Pbよりも低下すると、ベローズ30が伸長するので、ロッド31、36が図4(a)において矢印▲3▼方向へ移動し、これにより、弁体27が同方向へ変位して可変絞り28の開度を増加させる。従って、吐出圧力室24と制御圧力室26との間の圧損が減少して、制御圧力室26の制御圧Pcが上昇する。
【0029】
この制御圧Pcの上昇によりクランク室19の圧力が上昇すると、図4(b)の矢印▲4▼に示すように斜板16が立って、斜板16の傾斜角θが減少するので、ピストン17のストロークが減少して圧縮機2の容量が減少する。これにより、サイクル循環冷媒流量が減少して、冷房能力が減少するので、吸入圧Psが次第に上昇する。
【0030】
このように、吸入圧Psの変化に対応してベローズ30が伸縮することにより、制御圧Pcを調整して圧縮機2の容量を可変制御するものにおいて、電磁機構部は、ベローズ30の内圧Pbによる吸入圧Psの設定圧を可変するものである。電磁コイル32の電磁力の方向は、ベローズ30が伸長する方向であり、従って、電磁コイル32の電磁力は弁体27に対して可変絞り28の開度を増加させる方向に作用する。
【0031】
一方、電磁コイル32の電磁力は、電磁コイル32に流れる制御電流Inに比例するので、この制御電流Inが増加するにつれて、可変絞り28の開度を増加させて、制御圧Pcを増大させ、圧縮機容量を減少させる。従って、図5に示すように制御電流Inの増加とともに吸入圧Psの設定圧が上昇することになる。これにより、制御電流Inを変えることにより、吸入圧Psが変化して蒸発器吹出空気温度を調整できるのである。
【0032】
上記した容量可変の作用説明から理解されるように、本実施形態では、斜板16が容量可変部材としての役割を兼ねており、この斜板(容量可変部材)16と電磁式圧力制御装置13とにより、容量可変機構が構成されている。
次に、図6は本実施形態の冷凍サイクル装置を備えた車両空調装置の車両搭載状態を示す全体配置図であり、車両前方のエンジンルーム37内に上記したエンジン12、圧縮機2、凝縮器3、受液器4等が搭載されている。
【0033】
一方、車室38内の前方側の計器盤39の内側部位に前席用空調ユニット40が配置され、車室38後方のトランクルーム41内に後席用空調ユニット42が配置されている。前席用空調ユニット40および後席用空調ユニット42はいずれも公知の構成であるので、その概要を簡単に説明する。
前席用空調ユニット40は図7に示すように、空調ケース43の入口側に遠心式送風機44が備えられており、周知の内外気切替箱45から吸入された車室内の空気(内気)または車室外の空気(外気)は送風機44により空調ケース43内を送風される。この送風空気は、主蒸発器5を通過して冷却された後に、エアミックスドア(温度制御手段)46により暖房用熱交換器47を通過する温風と、バイパス通路47aを通過する冷風とに振り分けられ、温風と冷風との風量割合をエアミックスドア46により調整して、車室内への吹出空気温度を制御する。
【0034】
この温風と冷風は空気混合室48にて混合され、所望温度の空気となって、吹出モードドア49〜51により選択された1つまたは複数の吹出開口部52〜54を通して車室内に吹き出す。
暖房用熱交換器46は車両エンジン12からの温水(冷却水)を熱源として空気を加熱するものである。また、上記吹出開口部52〜54のうち、デフロスタ吹出開口部52は図6のデフロスタダクト52aを介して車両のフロントガラス内面に空気を吹き出すためのもので、フェイス吹出開口部53は図6のフェイスダクト53aを介して車室内乗員の上半身に空気を吹き出すためのもので、フット吹出開口部54は車室内の乗員足元部に空気を吹き出すためのものである。
【0035】
また、空調ケース43内のうち、主蒸発器5の空気吹出直後の部位には、蒸発器6を通過した直後の吹出空気温度を検出するサーミスタからなる蒸発器吹出温度センサ(冷却度合検出手段)55が設けられている。
図8は後席用空調ユニット42の概要を示しており、後席用空調ユニット42の空調ケース56の出口部には遠心式送風機57が備えられており、空調ダクト56の一端側に設けられた吸入口58から車室38内後部の空気を吸入し、この吸入空気を空気清浄フィルタ59および副蒸発器6を通過させる。従って、吸入空気は空気清浄フィルタ59にて脱臭、除塵された後に、副蒸発器6で冷却、除湿される。
【0036】
副蒸発器6を通過した冷風は、吹出開口部60から車両後部のピラーに沿って配置された車両後部のピラーダクト61(図6)に導入され、このピラーダクト61により車両後部の天井部から下方へ向かって吹出される。
次に、本実施形態の制御系を前述の図1に基づいて説明すると、ECU14の入力端子には、蒸発器吹出温度センサ55の他に、空調制御に必要な情報を検出する各種センサが接続される。具体的には、車室内に入射する日射量の検出手段である日射センサ62、車室内の温度(内気温度)の検出手段である内気センサ63、車室外の温度(外気温度)の検出手段である外気センサ64等が接続されている。また、この他にも、ECU14の入力端子には、車室内乗員が自分の希望する設定温度を手動にて設定するための前席用温度設定器65、前席用空調ユニット40の作動スイッチ(オートエアコンスイッチ)66、後席用空調ユニット42の作動スイッチ67等が接続されている。
【0037】
そして、このようなセンサ55、62〜64、前席用温度設定器65、両作動スイッチ66、67等からの信号は、ECU14内の図示しない入力回路によってA/D変換された後、マイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。なお、ECU14は、エンジン12の図示しないイグニッションスイッチがオンされ、かつ前席用空調ユニット40の作動スイッチ(オートエアコンスイッチ)66がオンされたときに、図示しない車載バッテリーから電源が供給される。
【0038】
次に、本実施形態の作動を説明すると、車両エンジン12のイグニッションスイッチがオンされて、車両エンジン12が運転状態にあるときに、前席用空調ユニット40の作動スイッチ66がオンされると、ECU14により電磁クラッチ10が接続状態となり、圧縮機2がエンジン12により駆動されて作動状態となる。前席用空調ユニット40の送風機44もECU14により作動状態となるので、送風機44の送風空気は前席用空調ユニット40の主蒸発器5により冷却されて冷風となる。
【0039】
この冷風をエアミックスドア46の開度により決定される量だけ暖房用熱交換器47にて再加熱することにより、車室内への吹出空気温度を目標温度(後述の目標吹出空気温度TAO)に調整できる。この温度調整された空気は、吹出開口部52〜54のいずれか1つまたは複数から車室内へ吹き出す。
そして、この状態において、後席用空調ユニット42の作動スイッチ67がオンされると、ECU14により電磁弁8が開弁されて、副蒸発器6に冷媒が循環するとともに、ECU14により送風機57が作動状態となり、副蒸発器6により冷却された冷風が車室内後部へ吹き出す。
【0040】
次に、本実施形態において、ECU14のマイクロコンピュータにより行われる制御処理を図9のフローチャートに基づいて具体的に説明する。
まず、車両エンジン12のイグニッションスイッチがオンされ、かつ、前席用空調ユニット40の作動スイッチ66がオンされると、図9の制御ルーチンが起動される。そして、ステップS100にて各センサ55、62〜64の各値を読み込むとともに、前席用温度設定器65、後席用空調ユニット42の作動スイッチ67等からの信号を読み込む。
【0041】
次のステップS110にて後席用空調ユニット42の作動スイッチ67がON(閉)状態にあるかどうか判定し、作動スイッチ67がON状態にあるときは、ステップS120に進み、図10の破線で示す特性(マップ)aから定まる第1目標蒸発器吹出空気温度TEO1 を決定する。また、作動スイッチ67がOFF状態にあるときは、ステップS130に進み、図10の実線で示す特性(マップ)bから定まる第1目標蒸発器吹出空気温度TEO1 を決定する。
【0042】
ここで、図10の破線特性aおよび実線特性bはマイクロコンピュータのROMに予め設定、記憶されているものであって、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 は、外気温度Tamに対応して決定される。すなわち、後席用空調ユニット42の非作動時(前席用空調ユニット40のみ作動)の特性である実線特性bは、外気温度Tamの中間温度域(図10の例では、17°C〜25°C)では冷房、除湿の必要性が低下するので、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を高温側の目標温度T1 (図10の例では12°C)に補正してしている。これは、後述するように、圧縮機2の容量低減によるエコノミー制御(省動力制御)を行うためである。
【0043】
一方、外気温度Tamが25°Cを越える夏期の高温時には冷房能力確保のため、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 は外気温度Tamの上昇に反比例して高温側の目標温度T1 から次第に低下する。一方、外気温度Tamが17°Cより低くなる低温域では、窓ガラス曇り防止のための除湿能力確保のために、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 は外気温度Tamの低下とともに低下する。
【0044】
これに反し、後席用空調ユニット42の作動時の特性である破線特性aは、外気温度Tamの中間温度域(図10の例では、10°C〜25°C)において、上記実線特性bよりも第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を所定値だけ低くしている。
なお、図10の特性において、主蒸発器5のフロスト防止のために、TEO1 の低温側の最低目標温度T0 は0°Cにしてある。
【0045】
以上のごとくして、後席用空調ユニット42の作動スイッチ67のオン、オフ、すなわち、後席用空調ユニット42の作動有無に対応して、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 が図10の破線特性aまたは実線特性bのいずれか一方により決定される。
次に、ステップS140に進み、上記ステップS100にて読み込まれたセンサ値に基づいて、下記の数式1により車室内前席側へ吹き出す空調空気の目標温度である目標吹出温度TAO(以下TAOという)を算出(決定)する。
【0046】
【数1】
TAO=Tset *Kset −Tr *Kr −Tam*Kam−Ts *Ks +C
但し、Tset :前席用温度設定器65の設定温度
Tr :内気センサ63の検出する内気温
Tam :外気センサ64の検出する外気温
Ts :日射センサ62の検出する日射量
Kset 、Kr 、Kam、Ks :制御ゲイン
C :定数
次のステップS150にて第2目標蒸発器吹出温度TEO2 を決定する。この第2目標蒸発器吹出温度TEO2 は図11に示すように、上記TAOに基づいて行う。
【0047】
すなわち、図11はマイクロコンピータのROMに予め設定され、記憶されている特性(マップ)であり、このマップに基づいて、TAOが高くなる程、第2目標蒸発器吹出温度TEO2 が高くなるように決定する。TAOが26°Cより高い領域では、TAOを12°C一定の高温側目標温度T1 に保つようにしてある。なお、図11の特性においても、主蒸発器5のフロスト防止のためにTEO2 の低温側の最低目標温度T0 は0°Cにしてある。
【0048】
そして、 次のステップS160にて上記第1、第2目標蒸発器吹出温度TEO1 、TEO2 の大小を比較し、小さい方の目標蒸発器吹出温度を最終的な目標蒸発器吹出温度TEOとして選択する。すなわち、TEO1 がTEO2 より小さいときは、ステップS170に進み、主蒸発器吹出温度センサ55により検出される実際の主蒸発器吹出温度TEと、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 とに基づいて、TE=TEO1 となる制御電流値Inを決定する。
【0049】
具体的には、ステップS170では、下記の数式2および数式3に基づいて、電磁式圧力制御装置13の電磁コイル32の制御電流値Inが算出され、出力される。この数式2、3によるフィードバック制御は比例積分制御(PI制御)である。
【0050】
【数2】
En=TE−TEO1
【0051】
【数3】
In=In−1−Kp{(En−En−1)+θ/Ti・En}
但し、En :蒸発器吹出温度偏差
Kp :比例定数
θ :サンプリング・タイム
Ti :積分時間
電磁式圧力制御装置13では、上記のようにして算出された制御電流値Inに応じて吸入圧Psの設定圧が定まり、この設定圧となるように圧縮機2の容量が可変制御され、その結果、実際の蒸発器吹出温度TEが第1目標蒸発器吹出温度TEO1 に維持される。
【0052】
ステップS160の判定において、TEO1 よりもTEO2 の方が小さいときは、ステップS180に進み、実際の主蒸発器吹出温度TEと、第2目標蒸発器吹出温度TEO2 とに基づいて、TE=TEO2 となる制御電流値Inを決定する。そして、この制御電流値Inに基づいて圧縮機2の容量が可変制御され、その結果、実際の蒸発器吹出温度TEが第2目標蒸発器吹出温度TEO2 に維持される。
【0053】
ところで、図10に示すように、外気温度の中間温度域(17°C〜25°C)において、前席用空調ユニット40のみ作動しているときは、実線特性bにより第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を高温側の設定温度T1 (例えば、12°C)に補正しており、これにより、圧縮機2の容量を小容量として、エンジン12の圧縮機駆動動力を低減できる。
【0054】
一方、後席用空調ユニット42も作動しているときは、図10の破線特性aにより、外気温度の第1所定温度域(10°C〜23°C未満)において、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を高温側の設定温度T1 と低温側の設定温度T0 との間の中間温度T2 (例えば、5°C)まで引き下げている。このTEO1 の引下げにより、圧縮機2の容量が増加するので、実線特性bの場合よりも両蒸発器5、6における冷媒蒸発圧力(吸入圧Ps)が低くなる。これにより、両蒸発器5、6における冷媒蒸発温度が低くなるので、後席用空調ユニット42における冷房能力不足を防止できる。
【0055】
さらに、上記第1所定温度域より高温の第2所定温度域(25°C〜35°C)においては、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を低温側の設定温度T0 と同一レベル(0°C)まで引き下げている。これにより、高温側での後席用空調ユニット42の冷房能力をさらに高めることができる。
なお、図1中、ECU14内には、図9に示すフローチャートの各ステップと対応する機能実現手段をブロック図として示している。
【0056】
(第2実施形態)
図12は第2実施形態であり、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 の後席用空調ユニット作動時の破線特性aを図12に示すように変更したもので、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を5°Cのレベルまで引き下げる範囲を外気温の中間温度域において10°C〜30°Cの範囲に拡大したものである。
【0057】
第1実施形態によると、外気温の高温側の第2所定温度域(25°C〜35°C)において、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を低温側の設定温度T0 と同一レベル(0°C)まで引き下げているので、圧縮機2の容量が増加して、圧縮機駆動動力が増大するが、第2実施形態によると、外気温が上記第2所定温度域(25°C〜35°C)の全範囲にあるとき、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を5°Cの中間温度T2 に補正しているので、第1実施形態に比して圧縮機2の容量が減少して、圧縮機駆動動力を減少できる。
【0058】
つまり、外気温の変化に対して、エンジン12の省動力を図ることができる期間が長くなって、省動力効果を増大できる。
(第3実施形態)
図13は第3実施形態であり、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 の後席用空調ユニット作動時の破線特性aを図13に示すように変更したもので、外気温度の5°C〜35°Cの全範囲において、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 を低温側の目標温度T0 と同一レベル(0°C)まで引き下げている。従って、後席用空調ユニット作動時には、エコノミー制御による省動力効果を発揮できないものの、後席用空調ユニット42の冷房能力を常に最大限発揮できる。
【0059】
(第4実施形態)
図14は第4実施形態であり、外気温の低温域から中間温度域(例えば、20°C)までの第1所定温度域では、第1目標蒸発器吹出温度TEO1 の後席用空調ユニット作動時の破線特性aを、実線特性b(前席用空調ユニット40のみの作動時)と同じ特性にして、エコノミー制御による省動力効果を発揮する。
【0060】
一方、外気温の中間温度域から高温域(例えば、外気温=20°C〜35°Cの範囲)の第2所定温度域では、破線特性aを実線特性bより引き下げている。これによると、外気温の中間温度域から高温域にかけての第2所定温度域では、両蒸発器5、6における冷媒蒸発温度が低くなり、特に、後席用空調ユニット42における冷房能力不足を効果的に防止でき、高温時における車室内冷房フィーリングを向上できる。
【0061】
(第5実施形態)
図15、図16は第5実施形態を示している。前述の第1実施形態では、図8に示すように、後席用空調ユニット42において副蒸発器6を車室内へ吹き出される冷風の冷却のためのみに用いているが、第5実施形態では、副蒸発器6を冷蔵庫70の冷却のために兼用している。
【0062】
すなわち、第5実施形態では、後席用空調ユニット42の側方(車両左右方向の側方)に冷蔵庫70を隣接配置している。この冷蔵庫70の吸気側ダクト71は、遠心式送風機57の吹出側に連通させるとともに、冷蔵庫70の排気側ダクト72は、送風機57の吸入側に連通させている。これにより、図15の矢印Aで示す経路にて送風機57の送風空気が冷蔵庫70内を循環する。
【0063】
ここで、矢印Aの経路は後席用空調ユニット42内の副蒸発器6をバイパスして流れるが、送風機57において、冷蔵庫70からの還流空気と、副蒸発器6を通過した冷風とが混合されるので、冷蔵庫70内に矢印Aの経路で低温空気を循環して、冷蔵庫70内を冷却できる。
なお、排気側ダクト72の出口部にはドア73が回動可能に設けてあるので、冷蔵庫61を使用しないときは、ドア73を排気側ダクト72の閉塞位置73a(図16)に操作して、矢印Aの経路による空気循環を停止すればよい。
【0064】
また、本例では、送風機57の吹出側に設けられる吹出開口部として、第1吹出開口部60と第2吹出開口部60aを設けて、車室内の2箇所(例えば、車両後部の天井側と後席のシート部)に冷風を吹き出すようにしている。
(他の実施形態)
▲1▼上記第5実施形態では、後席用空調ユニット42に冷蔵庫70を隣接配置し、後席用空調ユニット42の副蒸発器6を冷蔵庫70の冷却のために兼用しているが、後席用空調ユニット42を廃止して、副蒸発器6を冷蔵庫70の冷却専用に設置してもよい。すなわち、本発明は、空調用の主蒸発器5と冷蔵庫用の副蒸発器6とを並列設置する冷凍サイクル装置においても同様に実施できる。
【0065】
▲2▼上記第1実施形態では、主蒸発器5の吹出空気温度(冷却度合)の制御のために圧縮機2の容量を制御する場合について説明したが、圧縮機2として固定容量タイプのものを用い、電磁クラッチ10を断続制御して圧縮機2の作動を断続することにより、主蒸発器5の吹出空気温度(冷却度合)を制御するようにしてもよい。このような温度(冷却度合)制御方式は周知であるため、詳細な説明は省略する。
【0066】
▲3▼上記第1実施形態では、主蒸発器5の冷却度合に関連する物理量として、蒸発器吹出温度TEを検出しているが、蒸発器吹出温度TEの代わりに、圧縮機2の吸入圧力Ps、あるいは主蒸発器5の表面温度、主蒸発器5の冷媒蒸発温度等を検出して、図9のフローチャートの制御を行うこともできる。
▲4▼上記第1実施形態では、圧縮機2の容量可変機構として電磁式圧力制御装置13を使用しているが、電磁式圧力制御装置13を使用せずに、サーボモータ等のアクチュエータを使用して、容量可変部材を直接駆動制御する機構とすることも可能である。また、圧縮機2の容量可変機構として、斜板16の傾斜角を変化させるものに限らず、周知の種々な機構のものにも本発明を同様に適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の車両空調用冷凍サイクル装置の全体構成図である。
【図2】第1実施形態における可変容量圧縮機の縦断面図である。
【図3】図2の圧縮機の大容量時の作動説明用模式図である。
【図4】図2の圧縮機の小容量時の作動説明用模式図である。
【図5】図2の圧縮機に装備される電磁式圧力制御装置の制御電流Inと吸入圧Psの設定圧との関係を示す特性図である。
【図6】第1実施形態における車両空調装置の車両搭載状態を示す斜視図である。
【図7】図6の前席用空調ユニットの概要断面図である。
【図8】図6の後席用空調ユニットの概要断面図である。
【図9】第1実施形態の制御処理を示すフローチャートである。
【図10】第1実施形態における第1目標蒸発器吹出温度TEO1 と外気温Tamとの相関関係を示す特性図である。
【図11】第1実施形態における目標吹出温度TAOと第2目標蒸発器吹出温度TEO1 との相関関係を示す特性図である。
【図12】第2実施形態における第1目標蒸発器吹出温度TEO1 と外気温Tamとの相関関係を示す特性図である。
【図13】第3実施形態における第1目標蒸発器吹出温度TEO1 と外気温Tamとの相関関係を示す特性図である。
【図14】第4実施形態における第1目標蒸発器吹出温度TEO1 と外気温Tamとの相関関係を示す特性図である。
【図15】第5実施形態における後席用空調ユニットの概要上面図で、一部を断面図示している。
【図16】第5実施形態における後席用空調ユニットの概要縦断面図である。
【符号の説明】
2…圧縮機、5…主蒸発器、6…副蒸発器、13…電磁式圧力制御装置、
16…斜板、40…前席用空調ユニット、42…後席用空調ユニット、
55…蒸発器吹出温度センサ(冷却度合検出手段)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular refrigeration cycle apparatus in which two main and sub evaporators are installed in parallel in one refrigeration cycle. For example, a front seat air conditioner that accommodates a main evaporator on the front side of a passenger compartment. It is suitable for use in a vehicle air conditioner in which a unit is disposed and a rear seat air conditioning unit that houses a sub-evaporator is disposed on the rear side of the vehicle interior.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle air conditioner in which a front seat air conditioning unit that houses a main evaporator is disposed on the front side of a vehicle interior, and a rear seat air conditioning unit that houses a sub-evaporator is disposed on the rear side of the vehicle interior. In order to improve the comfort of the interior space of the vehicle, it has been widely adopted. In this case, the air conditioning unit for the front seat is provided with a temperature adjusting means, for example, an air mix door for adjusting the air volume ratio between the cold air and the hot air. The air temperature is controlled.
[0003]
In the rear seat air conditioning unit, the capacity control by air volume control is generally used to reduce the size and simplification of the configuration. A device that performs control of the above is also known.
By the way, a temperature sensor for detecting the degree of cooling of the main evaporator (specifically, the air temperature immediately after the main evaporator is blown out) is installed in the front seat air conditioning unit, and the detection temperature of this temperature sensor is preset. The compressor is intermittently operated and the compressor discharge capacity is controlled so that the target temperature is maintained (the frost prevention temperature of the evaporator, specifically, around 0 to 3 ° C.). Thereby, the frost of an evaporator is prevented and the fall of the cooling performance of an evaporator is prevented.
[0004]
In addition, in the middle season of spring and autumn, the target temperature is corrected to a temperature that is higher than the target temperature on the low temperature side in summer by a predetermined value, and the compressor operation rate is reduced, or the compressor is operated at a low capacity. So-called economy control (power saving control) is implemented. Thereby, the power consumption of a compressor can be reduced.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the main and sub two evaporators are installed in parallel in the refrigeration cycle and the refrigerant discharged from one compressor is circulated to the two evaporators, for the above economy control, When the compressor operating rate is lowered or the compressor is operated at a low capacity, the refrigerant evaporation pressure in the sub-evaporator increases and the refrigerant evaporation temperature rises in conjunction with this. In this case, the refrigerant passage pressure loss to the rear-seat side sub-evaporator is larger than the front-seat side evaporator, and the refrigerant circulation amount to the rear-seat side sub-evaporator is small. As a result, the rear seat air conditioning unit is insufficiently cooled.
[0006]
Such a problem occurs in the same manner even when the refrigerator function is obtained by the cooling action of the sub-evaporator.
Accordingly, in view of the above points, the present invention provides a compressor in which two main and sub evaporators are installed in parallel in one refrigeration cycle, and the cooling degree of the main evaporator is maintained at a target temperature. In the refrigeration cycle apparatus for a vehicle that performs the operation control, the object is to eliminate the shortage of cooling on the side of the sub-evaporator accompanying the execution of economy control (power saving control).
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As described above, in the invention according to claims 1 to 12, paying attention to the fact that the cooling on the sub-evaporator side is insufficient due to raising the target temperature of the cooling degree of the main evaporator at the time of economy control. The main evaporator (5) for cooling the main space side and the sub evaporator (6) for cooling the sub space side are provided in parallel so that the cooling degree of the main evaporator (5) is maintained at the target temperature. Furthermore, in the vehicle refrigeration cycle apparatus for controlling the operation of the compressor (2),
The target temperature of the degree of cooling of the main evaporator (5) is the target temperature (T on the low temperature side required for preventing the frost of the main evaporator (5)).0) And the target temperature (T0) The higher target temperature (T1) And when the sub-evaporator (6) is operated, the target temperature (T1) Is lowered to a predetermined level.
[0008]
According to this, when the economy control is performed when only the main evaporator (5) is operating, the target temperature for the degree of cooling of the main evaporator (5) is set to the target temperature on the high temperature side (T1), The compressor (2) is operated at a low capacity, or the operating rate of the compressor (2) intermittent operation is reduced, and economy control (power saving control) is performed, and the compressor (2) Power consumption can be reduced.
[0009]
On the other hand, when the sub-evaporator (6) is operated simultaneously with the main evaporator (5), the target temperature (T on the high temperature side for economy control)1) Is reduced to a predetermined level, the refrigerant evaporation temperature on the sub-evaporator side can be lowered, and insufficient cooling on the sub-evaporator side can be prevented.
Specifically, the main evaporator (5) is arranged and used in the front seat air conditioning unit (40) that air-conditions the space on the front seat side in the passenger compartment, and The sub-evaporator (6) is specifically used in the rear seat air conditioning unit (40) that air-conditions the space on the rear seat side in the vehicle interior.
[0010]
According to this, it is possible to effectively solve the lack of cooling on the rear seat side in the vehicle compartment during economy control.
Further, as in the invention of claim 4, a refrigerator (70) is disposed adjacent to the rear seat air conditioning unit (40), and the cold air cooled by the sub-evaporator (6) in the refrigerator (70). If a part of the engine is circulated, it is possible to effectively solve the insufficient cooling of the rear seat side and the insufficient cooling of the refrigerator (70) during the economy control.
[0011]
Moreover, like the invention of
In the present invention, the specific means for controlling the operation of the compressor (2) so that the degree of cooling of the main evaporator (5) is maintained at the target temperature is as in the invention described in
[0012]
Further, the determination means (S110) for determining whether or not the sub-evaporator (6) is operated is based on opening and closing of the operation switch (67) of the rear seat air conditioning unit (42) as in the eighth aspect of the invention. A determination may be made.
Further, as in the ninth aspect of the invention, the target temperature is preferably corrected according to the outside air temperature.
[0013]
Further, as in the invention described in
[0014]
Further, as in the invention described in
Further, as in the invention described in
When the outside air temperature is in the second predetermined region on the higher temperature side than the first predetermined region, the target temperature (T on the high temperature side)1) For the target temperature (T0When the sub-evaporator (6) is operated, the power consumption is reduced by the economy control (power-saving control) of the compressor (2) in the first predetermined region when the sub-evaporator (6) is operated. Both the (6) side cooling effect can be ensured, while the sub-evaporator (6) side cooling effect can be maximized in the second predetermined region on the high temperature side.
[0015]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a first embodiment of the present invention. The present embodiment shows a refrigeration cycle apparatus applied to a vehicle air conditioner, and the refrigeration cycle 1 includes a
[0017]
The refrigerant condensed in the
That is, the liquid refrigerant from the liquid receiver 4 is decompressed to a low pressure by the main expansion valve (decompression means) 7 and enters a gas-liquid two-phase state, and then flows into the
[0018]
An
Both the
[0019]
The
[0020]
When the
Next, FIG. 2 shows an example of a specific structure of the
[0021]
Further, the displacement of the plurality of
[0022]
The gas refrigerant compressed by the
[0023]
The pressure (control pressure) Pc in the crank chamber 19 is changed by the electromagnetic
The electromagnetic
[0024]
Further, a bellows (pressure responsive mechanism) 30 made of an expandable / contractible material is disposed inside the
[0025]
In other words, the electromagnetic mechanism of this example includes an
[0026]
3 and 4 are schematic diagrams for explaining the operation of the electromagnetic
FIG. 3 shows a state where the capacity of the
[0027]
Due to the decrease in the control pressure Pc, the pressure in the crank chamber 19 decreases and the back pressure of the
[0028]
When the suction pressure Ps is decreased below the internal pressure Pb of the
[0029]
When the pressure in the crank chamber 19 increases due to the increase in the control pressure Pc, the
[0030]
As described above, the
[0031]
On the other hand, since the electromagnetic force of the
[0032]
As can be understood from the above description of the variable capacity operation, in this embodiment, the
Next, FIG. 6 is an overall layout diagram showing a vehicle mounted state of the vehicle air conditioner provided with the refrigeration cycle apparatus of the present embodiment. The
[0033]
On the other hand, a front seat
As shown in FIG. 7, the front seat
[0034]
The hot air and the cold air are mixed in the
The
[0035]
Further, an evaporator outlet temperature sensor (cooling degree detection means) comprising a thermistor for detecting an outlet air temperature immediately after passing through the
FIG. 8 shows an outline of the rear seat
[0036]
The cold air that has passed through the
Next, the control system of the present embodiment will be described with reference to FIG. 1 described above. Various sensors for detecting information necessary for air conditioning control are connected to the input terminal of the
[0037]
The signals from the
[0038]
Next, the operation of the present embodiment will be described. When the ignition switch of the
[0039]
The cold air is reheated by the
In this state, when the
[0040]
Next, in this embodiment, the control process performed by the microcomputer of ECU14 is demonstrated concretely based on the flowchart of FIG.
First, when the ignition switch of the
[0041]
In the next step S110, it is determined whether or not the
[0042]
Here, the broken line characteristic a and the solid line characteristic b in FIG. 10 are preset and stored in the ROM of the microcomputer, and the first target evaporator outlet temperature TEO1Is determined corresponding to the outside air temperature Tam. That is, the solid line characteristic b, which is a characteristic when the rear seat
[0043]
On the other hand, the first target evaporator outlet temperature TEO is used to ensure cooling capacity at high temperatures in summer when the outside air temperature Tam exceeds 25 ° C.1Is the target temperature T on the high temperature side in inverse proportion to the increase in the outside air temperature Tam1Gradually decreases. On the other hand, in the low temperature range where the outside air temperature Tam is lower than 17 ° C., the first target evaporator outlet temperature TEO is used in order to ensure the dehumidifying ability to prevent fogging of the window glass.1Decreases as the outside air temperature Tam decreases.
[0044]
On the contrary, the broken line characteristic a which is the characteristic at the time of the operation of the
In the characteristics of FIG. 10, TEO is used to prevent frost in the main evaporator 5.1Minimum target temperature T on the low temperature side0Is 0 ° C.
[0045]
As described above, the first target evaporator outlet temperature TEO corresponds to whether the
Next, the process proceeds to step S140, and based on the sensor value read in step S100, a target blowing temperature TAO (hereinafter referred to as TAO) that is a target temperature of the conditioned air blown out to the front seat side of the vehicle interior according to the following formula 1. Is calculated (determined).
[0046]
[Expression 1]
TAO = Tset * Kset-Tr * Kr-Tam * Kam-Ts * Ks + C
Tset: set temperature of front seat temperature setting device 65
Tr: The inside air temperature detected by the
Tam: outside air temperature detected by the
Ts: amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor 62
Kset, Kr, Kam, Ks: Control gain
C: Constant
In the next step S150, the second target evaporator outlet temperature TEO2To decide. This second target evaporator outlet temperature TEO2As shown in FIG. 11, it is performed based on the TAO.
[0047]
That is, FIG. 11 is a characteristic (map) preset and stored in the ROM of the microcomputer. Based on this map, the higher the TAO, the higher the second target evaporator outlet temperature TEO.2Determine to be higher. In the region where TAO is higher than 26 ° C, TAO is set at a high temperature target temperature T which is constant at 12 ° C.1To keep in. Also in the characteristics of FIG.2Minimum target temperature T on the low temperature side0Is 0 ° C.
[0048]
In the next step S160, the first and second target evaporator outlet temperatures TEO1, TEO2Are compared, and the smaller target evaporator outlet temperature is selected as the final target evaporator outlet temperature TEO. That is, TEO1Is TEO2When it is smaller, the process proceeds to step S170, and the actual main evaporator outlet temperature TE detected by the main evaporator
[0049]
Specifically, in step S170, the control current value In of the
[0050]
[Expression 2]
En = TE-TEO1
[0051]
[Equation 3]
In = In-1-Kp {(En-En-1) +. Theta./Ti.En}
However, En: Evaporator outlet temperature deviation
Kp: proportionality constant
θ: Sampling time
Ti: integration time
In the electromagnetic
[0052]
In the determination of step S160, TEO1Than TEO2When is smaller, the process proceeds to step S180, where the actual main evaporator outlet temperature TE and the second target evaporator outlet temperature TEO.2And TE = TEO2A control current value In is determined. And the capacity | capacitance of the
[0053]
By the way, as shown in FIG. 10, when only the front seat
[0054]
On the other hand, when the rear seat
[0055]
Furthermore, in the second predetermined temperature range (25 ° C. to 35 ° C.) higher than the first predetermined temperature range, the first target evaporator outlet temperature TEO.1Set temperature T on the low temperature side0And the same level (0 ° C). Thereby, the cooling capacity of the rear seat
In FIG. 1, function realizing means corresponding to each step of the flowchart shown in FIG. 9 is shown as a block diagram in the
[0056]
(Second Embodiment)
FIG. 12 shows the second embodiment, and the first target evaporator outlet temperature TEO.1The broken line characteristic a when the rear seat air conditioning unit is operated is changed as shown in FIG. 12, and the first target evaporator outlet temperature TEO is changed.1Is expanded to a range of 10 ° C to 30 ° C in the intermediate temperature range of the outside air temperature.
[0057]
According to the first embodiment, in the second predetermined temperature range (25 ° C. to 35 ° C.) on the high temperature side of the outside air temperature, the first target evaporator outlet temperature TEO.1Set temperature T on the low temperature side0Is reduced to the same level (0 ° C.), the capacity of the
[0058]
That is, the period during which power saving of the
(Third embodiment)
FIG. 13 shows the third embodiment, and the first target evaporator outlet temperature TEO.1The broken line characteristic a at the time of operation of the rear seat air conditioning unit is changed as shown in FIG. 13, and the first target evaporator outlet temperature TEO in the entire range of 5 ° C. to 35 ° C. of the outside air temperature.1Low temperature side target temperature T0And the same level (0 ° C). Therefore, when the rear seat air conditioning unit is in operation, the power saving effect by the economy control cannot be exhibited, but the cooling capacity of the rear seat
[0059]
(Fourth embodiment)
FIG. 14 shows a fourth embodiment, and in a first predetermined temperature range from a low temperature range to an intermediate temperature range (for example, 20 ° C.), the first target evaporator outlet temperature TEO.1The broken line characteristic a when the rear seat air conditioning unit is operated is set to the same characteristic as the solid line characteristic b (when only the front seat
[0060]
On the other hand, in the second predetermined temperature range from the intermediate temperature range of the outside air temperature to the high temperature range (for example, the outside air temperature = 20 ° C. to 35 ° C. range), the broken line characteristic a is lowered from the solid line characteristic b. According to this, in the second predetermined temperature range from the intermediate temperature range to the high temperature range of the outside air temperature, the refrigerant evaporation temperature in both the
[0061]
(Fifth embodiment)
15 and 16 show a fifth embodiment. In the first embodiment described above, as shown in FIG. 8, in the rear seat
[0062]
That is, in the fifth embodiment, the
[0063]
Here, the path of arrow A flows by bypassing the sub-evaporator 6 in the rear seat
In addition, since the
[0064]
Moreover, in this example, the 1st
(Other embodiments)
(1) In the fifth embodiment, the
[0065]
(2) In the first embodiment, the case where the capacity of the
[0066]
(3) In the first embodiment, the evaporator outlet temperature TE is detected as a physical quantity related to the degree of cooling of the
(4) In the first embodiment, the electromagnetic
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus for vehicle air conditioning according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the variable capacity compressor in the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the compressor of FIG. 2 at a large capacity.
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the operation of the compressor of FIG. 2 when the capacity is small.
5 is a characteristic diagram showing the relationship between the control current In and the set pressure of the suction pressure Ps of the electromagnetic pressure control device installed in the compressor of FIG. 2;
FIG. 6 is a perspective view showing a vehicle mounted state of the vehicle air conditioner in the first embodiment.
7 is a schematic cross-sectional view of the front seat air conditioning unit of FIG. 6. FIG.
8 is a schematic cross-sectional view of the rear seat air conditioning unit of FIG. 6;
FIG. 9 is a flowchart showing a control process of the first embodiment.
FIG. 10 shows a first target evaporator outlet temperature TEO in the first embodiment.1It is a characteristic view which shows the correlation with the outside temperature Tam.
FIG. 11 shows a target outlet temperature TAO and a second target evaporator outlet temperature TEO in the first embodiment.1It is a characteristic view which shows correlation with these.
FIG. 12 shows a first target evaporator outlet temperature TEO in the second embodiment.1It is a characteristic view which shows the correlation with the outside temperature Tam.
FIG. 13 shows a first target evaporator outlet temperature TEO in the third embodiment.1It is a characteristic view which shows the correlation with the outside temperature Tam.
FIG. 14 shows a first target evaporator outlet temperature TEO in the fourth embodiment.1It is a characteristic view which shows the correlation with the outside temperature Tam.
FIG. 15 is a schematic top view of a rear seat air conditioning unit according to a fifth embodiment, a part of which is a cross-sectional view.
FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view of a rear seat air conditioning unit according to a fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
2 ... Compressor, 5 ... Main evaporator, 6 ... Sub-evaporator, 13 ... Electromagnetic pressure control device,
16 ... Swash plate, 40 ... Air conditioning unit for front seats, 42 ... Air conditioning unit for rear seats,
55. Evaporator outlet temperature sensor (cooling degree detection means).
Claims (12)
この主蒸発器(5)と並列に設けられ、副空間側を冷却する副蒸発器(6)と、
前記主蒸発器(5)および前記副蒸発器(6)で蒸発したガス冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(2)とを備え、
前記主蒸発器(5)の冷却度合が目標温度に維持されるように、前記圧縮機(2)の作動を制御する車両用冷凍サイクル装置において、
前記主蒸発器(5)の冷却度合の目標温度が、前記主蒸発器(5)のフロスト防止のために必要な低温側の目標温度(T0 )と、この低温側の目標温度(T0 )より高い高温側の目標温度(T1 )との間で補正可能になっており、
前記副蒸発器(6)の作動時には、前記高温側の目標温度(T1 )を所定レベルまで引き下げるようにしたことを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。A main evaporator (5) for cooling the main space side;
A sub-evaporator (6) that is provided in parallel with the main evaporator (5) and cools the sub-space side;
A compressor (2) for compressing and discharging the gas refrigerant evaporated in the main evaporator (5) and the sub-evaporator (6),
In the vehicle refrigeration cycle apparatus for controlling the operation of the compressor (2) such that the degree of cooling of the main evaporator (5) is maintained at a target temperature,
Target temperature of the cooling degree of the main evaporator (5), and the main evaporator (5) low-temperature side of the target temperature required for the prevention of Frost (T 0), the target temperature of the low temperature side (T 0 ) It can be corrected between the higher target temperature (T 1 ) on the higher temperature side,
A vehicular refrigeration cycle apparatus wherein the high temperature side target temperature (T 1 ) is lowered to a predetermined level when the sub-evaporator (6) is operated.
この主蒸発器(5)と並列に設けられ、副空間側を冷却する副蒸発器(6)と、
前記主蒸発器(5)および前記副蒸発器(6)で蒸発したガス冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(2)と、
前記主蒸発器(5)の冷却度合を検出する冷却度合検出手段(55)と、
前記主蒸発器(5)の冷却度合の目標温度を決定する目標温度決定手段(S120、S130、S150、S160)と、
前記主蒸発器(5)の実際の冷却度合が前記目標温度に維持されるように、前記圧縮機(2)の作動を制御する制御手段(S170、S180)と、
前記副蒸発器(6)の作動有無を判定する判定手段(S110)とを備え、
前記目標温度決定手段は、前記目標温度を前記主蒸発器(6)のフロスト防止のために必要な低温側の目標温度(T0 )と、この低温側の目標温度(T0 )より高い高温側の目標温度(T1 )との間で補正可能になっており、
前記判定手段(S110)により前記副蒸発器(6)の作動状態が判定されたときは、前記目標温度決定手段による、前記高温側の目標温度(T1 )を所定レベルまで引き下げるようにしたことを特徴とする車両用冷凍サイクル装置。A main evaporator (5) for cooling the main space side;
A sub-evaporator (6) that is provided in parallel with the main evaporator (5) and cools the sub-space side;
A compressor (2) that compresses and discharges the gas refrigerant evaporated in the main evaporator (5) and the sub-evaporator (6);
A cooling degree detecting means (55) for detecting the cooling degree of the main evaporator (5);
Target temperature determining means (S120, S130, S150, S160) for determining a target temperature of the degree of cooling of the main evaporator (5);
Control means (S170, S180) for controlling the operation of the compressor (2) such that the actual cooling degree of the main evaporator (5) is maintained at the target temperature;
Determination means (S110) for determining whether the sub-evaporator (6) is activated or not,
The target temperature determining means sets the target temperature to a lower target temperature (T 0 ) necessary for preventing frost of the main evaporator (6) and a higher temperature than the lower target temperature (T 0 ). It can be corrected between the target temperature (T 1 ) on the side,
When the operating state of the sub-evaporator (6) is determined by the determining means (S110), the target temperature (T 1 ) on the high temperature side is lowered to a predetermined level by the target temperature determining means. A refrigeration cycle apparatus for vehicles characterized by the above.
前記副蒸発器(6)は、車室内の後席側の空間を空調する後席用空調ユニット(42)に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用冷凍サイクル装置。The main evaporator (5) is disposed in a front seat air conditioning unit (40) that air-conditions the space on the front seat side in the passenger compartment,
The vehicle refrigeration cycle according to claim 1 or 2, wherein the sub-evaporator (6) is disposed in a rear seat air conditioning unit (42) for air-conditioning a space on the rear seat side of the vehicle interior. apparatus.
前記副蒸発器(6)は冷蔵庫(70)の冷却源として配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用冷凍サイクル装置。The main evaporator (5) is disposed as a cooling source of an air conditioning unit (40) for air-conditioning the vehicle interior space,
The refrigeration cycle device for vehicles according to claim 1 or 2, wherein said sub-evaporator (6) is arranged as a cooling source of a refrigerator (70).
この容量可変機構(13、16)により前記圧縮機(2)の容量を可変することにより、前記主蒸発器(5)の冷却度合が前記目標温度に維持されるようにしたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用冷凍サイクル装置。The compressor (2) includes a variable capacity mechanism (13, 16) that varies the capacity by an external control signal.
The capacity of the compressor (2) is varied by the capacity variable mechanism (13, 16) so that the cooling degree of the main evaporator (5) is maintained at the target temperature. The vehicle refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記電磁クラッチ(10)により前記圧縮機(2)の作動を断続することにより、前記主蒸発器(5)の冷却度合が前記目標温度に維持されるようにしたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用冷凍サイクル装置。The compressor (2) is connected to an in-vehicle engine (12) via an electromagnetic clutch (10),
2. The cooling degree of the main evaporator (5) is maintained at the target temperature by intermittently operating the compressor (2) by the electromagnetic clutch (10). The refrigeration cycle apparatus for vehicles as described in any one of thru | or 5.
前記外気温が前記第1の所定領域よりも高温側の第2の所定領域にあるときは、前記高温側の目標温度(T1 )を、前記低温側の目標温度(T0 )と同等レベルまで引き下げるようにしたことを特徴とする請求項9に記載の車両用冷凍サイクル装置。When the outside temperature is in the first predetermined region, intermediate the hot side of the target temperature (T 1), and the hot side of the target temperature (T 1) and the cold side of the target temperature (T 0) While reducing to temperature (T 2 ),
When the outside air temperature is in the second predetermined region on the higher temperature side than the first predetermined region, the target temperature (T 1 ) on the high temperature side is equal to the target temperature (T 0 ) on the low temperature side. The vehicular refrigeration cycle apparatus according to claim 9, wherein the refrigeration cycle apparatus for the vehicle according to claim 9 is lowered.
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