JP3812042B2 - Air conditioner for electric vehicles - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばエンジン冷却水を有しない電気自動車の車室内を除湿する電気自動車用空気調和装置に関するもので、特に電気自動車の車室内を暖房気味除湿する電気自動車用空気調和装置に係わる。
【０００２】
【先行の技術】
本出願人は、エンジン冷却水を有しない電気自動車や空冷式エンジン搭載車等の車両の車室内を空調する車両用空気調和装置として、例えば特願平８−１５８５０２号（出願日平成８年６月１９日）に記載された電気自動車用空気調和装置を提案した。この電気自動車用空気調和装置は、車室内を除湿（特にフロント窓ガラスの曇りを除去）する必要のある時に、吸込口モードを外気導入モードおよび吹出口モードをデフロスタモードに固定し、冷凍サイクル中の冷媒経路を変更することにより、冷却用室内熱交換器を蒸発器として単独運転する除湿暖房モード、あるいは室外熱交換器を蒸発器として運転する外気暖房モードのいずれかの空調運転モードに切り替えて、フロント窓ガラスの曇りを除去するようにしている。
【０００３】
ここで、除湿暖房モード時には、冷媒圧縮機の吐出口より吐出された冷媒は、加熱用室内熱交換器→減圧手段→冷却用室内熱交換器→冷媒圧縮機のように循環する（除湿サイクル）。また、外気暖房モード時には、冷媒圧縮機の吐出口より吐出された冷媒は、加熱用室内熱交換器→減圧手段→室外熱交換器→冷媒圧縮機のように循環する（暖房サイクル）。
【０００４】
そして、上記の電気自動車用空気調和装置においては、車室内を除湿する必要のある時でも、冷却用室内熱交換器の着霜（フロスト）を防止するために、除湿暖房モードと外気暖房モードとの切替条件（選択条件）は外気温度のみである。すなわち、外気温度が切替温度（例えば８℃）以上の高温の時には、フロスト防止よりも除湿を優先するため、除湿暖房モードを選択して車室内を暖房気味除湿し、外気温度が切替温度（例えば８℃）よりも低温の時には、除湿よりもフロストを防止するため、外気暖房モードを選択して車室内を暖房している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の電気自動車用空気調和装置においては、外気温度に基づいて除湿暖房モードと外気暖房モードとを切り替えているので、仮にフロントガラスまたはサイドガラスが曇っているため、乗員がデフロスタスイッチを押して曇りの除去を行う場合でも、外気温度が０℃〜７℃程度の時には、除湿モードとして外気暖房モードが選択されるため、車室内に吹き出す空気の減湿がなされず、フロント窓ガラスやサイド窓ガラスの曇りを迅速に取り除けないという問題が生じてしまう。
【０００６】
また、電気自動車用空気調和装置の場合には、電動式の冷媒圧縮機が使用されているため、この冷媒圧縮機の回転速度を、冷却用室内熱交換器の温度を着霜限界温度（例えば３℃）に保ちながら、車室内に吹き出す空気の吹出温度を目標吹出温度ＴＡＯになるようにＴＡＯ制御することにより、外気温度が３℃〜７℃程度であれば除湿暖房モードから外気暖房モードに切り替える必要なく、車室内の暖房気味除湿を継続できるものと考えられるが、そのような制御は行われていなかった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明の目的は、乗員が車室内の除湿を希望している時に、除湿暖房モードと外気暖房モードとの選択条件を最適化することにより、冷却用室内熱交換器の着霜を防止しながら、車室内の暖房気味除湿を継続することのできる電気自動車用空気調和装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、車室内の除湿が希望されると、吸込口モードが外気導入モードに切り替えられ、吹出口モードがデフロスタモードに切り替えられる。
そして、車室内の除湿が希望されている時に、冷却用室内熱交換器の温度が、冷却用室内熱交換器の着霜限界温度よりも高温の第１所定温度以上の場合には、冷却用室内熱交換器を蒸発器として単独運転する第１除湿暖房モード用循環回路に切り替えられる。それによって、冷媒圧縮機より吐出された冷媒が、冷媒熱媒体熱交換器、減圧手段、冷却用室内熱交換器を流れて冷媒圧縮機に吸入されることにより、車室内が暖房気味除湿される。
また、冷却用室内熱交換器の温度が、着霜限界温度よりも低温の第２所定温度以下の場合には、室外熱交換器を蒸発器として単独運転する外気暖房モード用循環回路に切り替えられる。それによって、冷媒圧縮機より吐出された冷媒が、冷媒熱媒体熱交換器、減圧手段、室外熱交換器を流れて冷媒圧縮機に吸入されることにより、車室内が外気暖房される。
さらに、冷却用室内熱交換器の温度が、第１所定温度と第２所定温度との間の温度の場合には、室外熱交換器と冷却用室内熱交換器とを並列または直列して蒸発器として運転する第２除湿暖房モード用循環回路に切り替えられる。それによって、冷媒圧縮機より吐出された冷媒が、冷媒熱媒体熱交換器、減圧手段、室外熱交換器または冷却用室内熱交換器を流れて冷媒圧縮機に吸入されることにより、車室内が暖房気味除湿される。
したがって、車室内の除湿が希望されている時に、冷却用室内熱交換器の温度が、冷却用室内熱交換器の着霜限界温度よりも低温の第２所定温度以下とならない限り、外気暖房モード用循環回路に切り替えられず、第１、第２除湿暖房モード用循環回路に維持される。それによって、冷媒圧縮機より吐出された冷媒が、冷媒熱媒体熱交換器、減圧手段、冷却用室内熱交換器を流れて冷媒圧縮機に吸入されることにより、外気温度に応じて除湿暖房モードと外気暖房モードとを選択するものと比較して、冷却用室内熱交換器が着霜する限界まで、車室内の暖房気味除湿、例えばフロント窓ガラスの曇りの除去を継続することができる。
【０００９】
また、冷媒圧縮機の回転速度の変化によって、冷媒の流量を調節することにより、冷媒圧縮機より吐出される冷媒の吐出量の変更、つまり冷媒熱媒体熱交換器を循環する冷媒量、および第２室内熱交換器を循環する冷媒量を容易に調節することができる。したがって、冷媒圧縮機の回転速度を変更するだけで、冷媒熱媒体熱交換器の加熱能力や第２室内熱交換器の除湿能力を制御できる。また、燃焼式ヒータは、燃料を燃焼用空気と混合して燃焼し、その燃焼時に生成される燃焼ガスとの熱交換によって熱媒体を加熱する。この燃焼式ヒータは、外気温度が低い（例えば０℃以下の）時に、冷媒熱媒体熱交換器だけでは十分に温水を加熱できない時に補助加熱装置として使用される。
【００１０】
さらに、冷却用室内熱交換器の温度が、第１所定温度と第２所定温度との間の温度の場合には、第２除湿暖房モード用循環回路に切り替えられる。それによって、冷媒圧縮機より吐出された冷媒は、冷媒熱媒体熱交換器、減圧手段、室外熱交換器または冷却用室内熱交換器を流れて冷媒圧縮機に吸入されることにより、車室内が暖房気味除湿される。この第２除湿暖房モード用循環回路では、冷却用室内熱交換器と室外熱交換器とを並列または直列して蒸発器として運転することになるので、冷却用室内熱交換器を蒸発器として単独運転する第１除湿暖房モード用循環回路を使用する場合と比べて、室外熱交換器で冷媒がダクト外の空気より吸熱する分だけヒートポンプ能力（暖房能力）が高くなる。このため、例えば冷却用室内熱交換器に吸い込まれる外気温度が低外気温であっても、冷却用室内熱交換器の温度を着霜限界温度に保ちながら目標吹出温度を作り出すこともできる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、室外熱交換器は、電気自動車が走行する際に生じる走行風を受け易い車室外に設置されている。このため、電気自動車が走行中であれば、室外熱交換器内を流れる冷媒は、室外熱交換器を蒸発器として運転する際には冷却用室内熱交換器内を流れる冷媒よりも吸熱量が大きく、室外熱交換器を凝縮器として運転する際には冷媒熱媒体熱交換器内を流れる冷媒よりも放熱量が大きくなる。
請求項３に記載の発明によれば、冷媒圧縮機として、駆動モータにより回転駆動される電動式の冷媒圧縮機を利用することにより、例えばエンジン冷却水を有しない電気自動車や空冷式エンジン搭載車等の車両の車室内を除湿することができる。また、駆動モータを駆動電源としてのインバータによって通電制御することにより、冷媒圧縮機より吐出される冷媒の吐出量の変更、つまり冷媒熱媒体熱交換器を循環する冷媒量、および第２室内熱交換器を循環する冷媒量を容易に調節することができる。したがって、駆動モータの回転速度を変更するだけで、車室内に吹き出す空気の吹出温度を目標吹出温度に略一致させることもできる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、循環回路切替手段により第１除湿暖房モード用循環回路に切り替えられると、ダクト内に吸い込まれた空気（外気）は、第２室内熱交換器内に流入する冷媒の蒸発熱により冷却除湿された後に第１室内熱交換器内に流入する熱媒体により再加熱されて車室内を暖房気味除湿する。さらに、室外熱交換器を蒸発器として運転しないため、室外熱交換器の除霜を行うこともできる。
【００１３】
また、循環回路切替手段により第２除湿暖房モード用循環回路に切り替えられると、ダクト内に吸い込まれた空気（外気）は、第２室内熱交換器内に流入する冷媒の蒸発熱により冷却除湿された後に第１室内熱交換器内に流入する熱媒体により再加熱されて車室内を暖房気味除湿する。
【００１４】
また、循環回路切替手段により外気暖房モード用循環回路に切り替えられると、ダクト内に吸い込まれた空気（外気）は、第２室内熱交換器を通過する際に第２室内熱交換器の表面に付着した霜を解かして、第１室内熱交換器を通過する際に加熱されて車室内を外気暖房する。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、蒸発器温度検出手段で検出する第２室内熱交換器の温度を着霜限界温度に保ちながら、目標吹出温度決定手段で決定した目標吹出温度となるように、冷媒圧縮機の回転速度を目標熱媒体温度決定手段で決定した目標熱媒体温度に応じて制御することにより、除湿暖房モード循環回路により運転を継続しても、第２室内熱交換器の着霜を防ぐことができる。このため、車室内の暖房気味除湿を継続することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態の構成〕
図１ないし図７は本発明の第１実施形態を示したもので、図１は電気自動車用空気調和装置の全体構成を示した図で、図２は電気自動車用空気調和装置の制御系を示した図である。
【００１７】
電気自動車用空気調和装置は、走行用モータＭを搭載する電気自動車（車両）の車室内を空調するエアコンユニット（空調ユニット）１における各空調機器（アクチュエータ）を、エアコン制御装置（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０によって制御するように構成された車両用オートエアコンである。
【００１８】
エアコンユニット１は、内部に電気自動車の車室内に空調空気を導く空気通路を形成する空調ダクト２、この空調ダクト２内において空気流を発生させる遠心式送風機、空調ダクト２内を流れる空気を加熱して車室内を暖房するためのブラインサイクル、および空調ダクト２内を流れる空気を冷却除湿して車室内を除湿するための冷凍サイクル等から構成されている。
【００１９】
空調ダクト２は、電気自動車の車室内の前方側に配設されている。その空調ダクト２の最も上流側（風上側）は、内外気切替箱を構成する部分で、車室内空気（以下内気と言う）を取り入れる内気吸込口３、および車室外空気（以下外気と言う）を取り入れる外気吸込口４を有している。さらに、内気吸込口３および外気吸込口４の内側には、内外気切替ダンパ５が回転自在に支持されている。この内外気切替ダンパ５は、サーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動されて、吸込口モードを内気循環モード、外気導入モード等に切り替える。なお、内外気切替ダンパ５は、内外気切替箱と共に内外気切替手段を構成する。
【００２０】
また、空調ダクト２の下流側（風下側）は、吹出口切替箱を構成する部分で、電気自動車のフロント窓ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すデフロスタ（ＤＥＦ）吹出口１１、乗員の頭胸部に向かって主に冷風を吹き出すフェイス（ＦＡＣＥ）吹出口１２、および乗員の足元部に向かって主に温風を吹き出すフット（ＦＯＯＴ）吹出口１３を有している。さらに、各吹出口の内側には、デフロスタ（ＤＥＦ）ダンパ１４、フェイス（ＦＡＣＥ）ダンパ１５およびフット（ＦＯＯＴ）ダンパ１６が回転自在に支持されている。ＤＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴダンパ１４〜１６よりなる吹出口切替ドアは、サーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動されて、吹出口モードをフェイス（ＦＡＣＥ）モード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット（ＦＯＯＴ）モード、フットデフ（Ｆ／Ｄ）モードまたはデフロスタ（ＤＥＦ）モードに切り替える。
【００２１】
遠心式送風機は、空調ダクト２と一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収容された遠心式ファン１７、およびこの遠心式ファン１７を駆動するブロワモータ１８を有し、ブロワ駆動回路（図示せず）を介して印加されるブロワモータ端子電圧（ブロワ電圧）に基づいて送風量（ブロワモータ１８の回転速度）が制御される。
【００２２】
ブラインサイクルは、温水式ヒータ６、ブライン冷媒熱交換器７、ウォータポンプ８、燃焼式ヒータ９、およびこれらを環状に接続する温水配管（ブライン配管）等から構成されている。なお、本実施形態では、ブラインサイクル内を循環する温水（熱媒体、ブライン）として不凍液（例えばエチレングリコール水溶液）やＬＬＣ（ロングライフクーラント）を使用している。
【００２３】
温水式ヒータ６は、本発明の加熱用室内熱交換器、第１室内熱交換器に相当するもので、空調ダクト２内に設置され、内部を流れる温水との熱交換によって通過する空気を加熱する室内空気加熱器である。温水式ヒータ６の空気の入口部および出口部には、温水式ヒータ６を通過する空気量（温風量）と温水式ヒータ６を迂回する空気量（冷風量）とを調節して車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整する２個のエアミックス（Ａ／Ｍ）ダンパ１９が回転自在に支持されている。これらのＡ／Ｍダンパ１９は、本発明の加熱量調節手段に相当するもので、ステッピングモータやサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動される。
【００２４】
ブライン冷媒熱交換器７は、本発明の冷媒熱媒体熱交換器に相当するもので、アルミニウム合金等の熱伝導性に優れる金属パイプよりなる二重管構造を成し、内周側に温水通路、外周側に冷媒通路が形成されている。このブライン冷媒熱交換器７は、車室外に設置され、温水通路内を流れる低温の温水（ブライン：熱媒体）と冷媒通路内を流れる高温高圧のガス冷媒とを熱交換させることにより、温水を加熱する温水加熱器として運転されると共に、冷凍サイクルの凝縮器として運転される。
【００２５】
ウォータポンプ８は、本発明の熱媒体循環手段に相当するもので、通電を受けて起動することによりブラインサイクル内に温水の循環流を発生するウォータポンプである。燃焼式ヒータ９は、図示しない燃料ポンプから圧送された燃料を燃焼用空気と混合して燃焼し、その燃焼時に生成される燃焼ガスとの熱交換によって温水を加熱する。温水との熱交換を終えた燃焼ガスは、大気に排出される。但し、この燃焼式ヒータ９は、外気温度が低い（例えば０℃以下の）時に、ブライン冷媒熱交換器７だけでは十分に温水を加熱できない時に補助加熱装置として使用される。なお、燃焼式ヒータ９は、燃料ポンプから圧送される燃料供給量および燃焼用空気量を調節することにより、燃焼量（発熱量）の高い「Ｈｉ」、燃焼量の低い「Ｌｏ」の２段階に切り替えて使用することができる。
【００２６】
冷凍サイクルは、ヒートポンプサイクルでもあり、冷媒圧縮機２０、ブライン冷媒熱交換器７、後記する減圧手段、室外熱交換器２３、エバポレータ２４、アキュームレータ２５、後記する循環回路切替手段、およびこれらを環状に接続する冷媒配管等から構成されて、各空調運転モードに基づいて冷媒の循環方向が変わる。なお、本実施形態の通常の空調運転モードとしては、車室内を冷房する冷房モード、ヒートポンプのみで車室内を暖房する（ヒートポンプ）暖房モード、燃焼式ヒータ９のみで車室内を暖房する燃焼暖房モード等が設定されている。また、本実施形態のＤＥＦ制御（除湿モード、ＤＥＦモード）の時の空調運転モードとしては、フロント窓ガラスの防曇を行う外気冷房モード、車室内を冷房気味除湿する除湿冷房モード、車室内を暖房気味除湿する第１、第２除湿暖房モード、フロント窓ガラスの防曇とエバポレータ２４のフロスト防止を行う外気暖房モード、燃焼式ヒータ９のみで車室内を除湿暖房する燃焼暖房モード等が設定されている。
【００２７】
冷媒圧縮機２０は、吸入したガス冷媒を圧縮する電動式の冷媒圧縮機（コンプレッサ）であって、ＥＣＵ１０の出力信号に基づいて冷媒圧縮機２０の駆動モータ（図示せず）の回転速度を制御する回転速度制御手段としてのエアコン用インバータ３０を備えている。そして、駆動モータは、エアコン用インバータ３０によって車載電源Ｖから印加される電力が連続的あるいは段階的に可変制御される。したがって、冷媒圧縮機２０は、印加電力の変化による駆動モータの回転速度の変化によって、冷媒吐出容量を変化させて冷凍サイクル内を循環する冷媒の流量を調節することによりブライン冷媒熱交換器７（温水式ヒータ６）の加熱能力やエバポレータ２４の冷却能力（除湿能力）が制御される。
【００２８】
本実施形態では、本発明の減圧手段に相当する部品として２個の第１、第２減圧手段２１、２２を備えている。第１減圧手段２１は、暖房モード時および除湿モード（第１、第２除湿暖房モード、外気暖房モード）時にブライン冷媒熱交換器７より流入した冷媒を減圧するキャピラリチューブである。第２減圧手段２２は、冷房モード時および除湿モード（除湿冷房モード、外気冷房モード）時に室外熱交換器２３より流入した冷媒を減圧するキャピラリチューブである。
【００２９】
室外熱交換器２３は、車室外に設置されて、内部を流れる冷媒と電動ファン２６により送風される外気とを熱交換する。なお、室外熱交換器２３は、暖房モード時および除湿モード（第２除湿暖房モード、外気暖房モード）時には、第１減圧手段２１で減圧された低温低圧の冷媒を外気との熱交換により蒸発気化させる蒸発器として運転され、冷房モードおよび除湿モード（除湿冷房モード、外気冷房モード）時には、ブライン冷媒熱交換器７より流入した冷媒を外気との熱交換により凝縮液化させる凝縮器として運転される。ここで、一般的に、室外熱交換器２３は、電気自動車が走行する際に生じる走行風を受け易い車室外に設置されている。このため、電気自動車が走行中であれば、室外熱交換器２３内を流れる冷媒は、室外熱交換器２３を蒸発器として運転する際にはエバポレータ２４内を流れる冷媒よりも吸熱量が大きく、室外熱交換器２３を凝縮器として運転する際にはブライン冷媒熱交換器７内を流れる冷媒よりも放熱量が大きくなる。
【００３０】
エバポレータ２４は、本発明の冷却用室内熱交換器、第２室内熱交換器に相当するもので、空調ダクト２内において温水式ヒータ６よりも下流側（風下側）に設置され、冷房モードおよび除湿モード（第１除湿暖房モード、除湿冷房モード、外気冷房モード）時に第２減圧手段２２および第１減圧手段２１で減圧された低温低圧の冷媒を空調ダクト２内の空気との熱交換により蒸発気化させる蒸発器として運転される。これにより、エバポレータ２４の内部を流れる冷媒がエバポレータ２４を通過する空気から蒸発潜熱を奪って（吸熱して）蒸発することで、エバポレータ２４を通過する空気が冷却除湿される。
アキュームレータ２５は、内部に流入した冷媒を液冷媒とガス冷媒とに気液分離して液冷媒を貯溜し、ガス冷媒のみを冷媒圧縮機２０へ供給する気液分離器として運転される。
【００３１】
循環回路切替手段は、冷凍サイクル中の冷媒の循環方向を冷房サイクル（図１において矢印Ｃの経路）、暖房サイクル（図１において矢印Ｈの経路）、除湿サイクル（図１において矢印Ｄの経路）および除湿暖房サイクル（図１において矢印Ｈ・Ｄの経路）等のいずれかのサイクルに切り替えるものである。ここで、除湿サイクルは、本発明の第１除湿暖房モード用循環回路に相当する。また、除湿暖房サイクルは、本発明の第２除湿暖房モード用循環回路に相当する。さらに、暖房サイクルは、本発明の外気暖房モード用循環回路に相当する。本実施形態では、循環回路切替手段として、通電（ＯＮ、オン）されると開弁し、通電が停止（ＯＦＦ、オフ）されると閉弁する３個の電磁式開閉弁（以下電磁弁と略す）ＶＣ、ＶＨ、ＶＤが使用されている。
【００３２】
電磁弁ＶＣは、第１減圧手段２１を迂回し、ブライン冷媒熱交換器７と室外熱交換器２３とを結ぶ冷房用冷媒流路に設置されている。そして、電磁弁ＶＣは、冷房サイクル時に、冷媒圧縮機２０より吐出された冷媒を、ブライン冷媒熱交換器７→室外熱交換器２３→第２減圧手段２２→エバポレータ２４→アキュームレータ２５→冷媒圧縮機２０の順に流す第３冷媒流路を開く冷房用開閉手段である。電磁弁ＶＨは、第２減圧手段２２およびエバポレータ２４を迂回し、室外熱交換器２３とアキュームレータ２５とを結ぶ暖房用冷媒流路に設置されている。そして、電磁弁ＶＨは、暖房サイクル時および除湿暖房サイクル時に、冷媒圧縮機２０より吐出された冷媒を、ブライン冷媒熱交換器７→第１減圧手段２１→室外熱交換器２３→アキュームレータ２５→冷媒圧縮機２０に順に流す第１冷媒流路を開く暖房用開閉手段である。電磁弁ＶＤは、第２減圧手段２２を迂回し、第１減圧手段２１とエバポレータ２４とを結ぶ除湿用冷媒流路に設置されている。そして、電磁弁ＶＤは、除湿サイクル時および除湿暖房サイクル時に、冷媒圧縮機２０より吐出された冷媒を、ブライン冷媒熱交換器７→第１減圧手段２１→エバポレータ２４→アキュームレータ２５→冷媒圧縮機２０に順に流す第２冷媒流路を開く除湿用開閉手段である。
【００３３】
ＥＣＵ１０は、本発明の空調制御装置、目標吹出温度決定手段に相当するもので、中央演算処理装置（以下ＣＰＵと言う）３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、Ａ／Ｄ変換器３４、インターフェイス３５、３６等を持ち、それ自体は周知のものである。また、ＥＣＵ１０は、走行用モータＭの回転速度を制御する走行用インバータＩにも接続するジャンクションボックスＪを介して車載電源Ｖより電力が供給されて作動する。
【００３４】
そして、ＥＣＵ１０は、内気温センサ４１、外気温センサ４２、日射センサ４３、冷媒圧力センサ４４、エバ後温度センサ４５、水温センサ４６、除霜センサ４７、水温センサ４８および操作パネル５０より入力される入力信号と予めインプットされた制御プログラムに基づいて、各空調機器を制御する。すなわち、ＥＣＵ１０は、各センサの検出値（検出信号）および操作パネル５０の操作値（操作信号）などの入力信号と予めインプットされた制御プログラムに基づいて、各冷凍機器（アクチュエータ）の運転状態を制御する。
【００３５】
内気温センサ４１は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、車室内の空気温度（内気温度）を検出する内気温度検出手段である。外気温センサ４２は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、車室外の空気温度（外気温度）を検出する外気温度検出手段である。日射センサ４３は、車室内への日射量を検出する日射量検出手段である。冷媒圧力センサ４４は、冷媒圧縮機２０の吐出圧力である冷凍サイクルの高圧圧力を検出する冷媒圧力検出手段である。
【００３６】
エバ後温度センサ４５は、本発明の蒸発器温度検出手段に相当するもので、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、エバポレータ２４を通過した直後の空気温度を検出するエバ後温度検出手段である。水温センサ４６は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、温水式ヒータ６の入口水温を検出する熱媒体温度検出手段である。除霜センサ４７は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、暖房モード時および除湿暖房モード時に室外熱交換器２３の入口部の冷媒温度を検出する。水温センサ４８は、例えばサーミスタ等の感温素子よりなり、燃焼式ヒータ９の出口水温を検出する。
【００３７】
操作パネル５０には、図３に示したように、温度設定スイッチ５１、ブロワオフスイッチ５２、オートスイッチ５３、風量設定スイッチ５４、モード設定スイッチ５５、液晶表示器５６、内気循環設定スイッチ５７、フロントデフロスタスイッチ（以下ＤＥＦスイッチと言う）５８、リヤデフォッガスイッチ５９、エアコンスイッチ６０、燃焼式ヒータ切替スイッチ６１および燃焼式ヒータオフスイッチ６２が配置されている。
【００３８】
このうち、温度設定スイッチ５１は、冷媒圧縮機２０の回転速度の設定、またはＡ／Ｍダンパ１９の開度設定を行って車室内へ吹き出す空気の吹出温度を設定する吹出温度設定手段である。モード設定スイッチ５５は、ＤＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴダンパ１４〜１６を開閉制御することによって、吹出口モードを、フェイス（ＦＡＣＥ）モード、バイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット（ＦＯＯＴ）モードまたはフットデフ（Ｆ／Ｄ）モードのうちのいずれかに設定するように指令するスイッチである。
【００３９】
内気循環設定スイッチ５７は、内外気切替ダンパ５を開閉制御することによって吸込口モードを内気循環モードに設定するスイッチである。ＤＥＦスイッチ５８は、本発明の除湿モード設定手段に相当するもので、吹出口モードをデフロスタ（ＤＥＦ、除湿）モードに設定するように指令する吹出口モード切替指令手段である。なお、ＤＥＦスイッチ５８の代わりに、除湿スイッチやフロント窓ガラスの曇りを検出する防曇センサ等の除湿モード設定手段を設けても良い。
【００４０】
〔第１実施形態の作用〕
次に、本実施形態の電気自動車用空気調和装置の作動を図１ないし図７に基づいて説明する。先ず、本実施形態のＥＣＵ１０の制御処理を図１ないし図４に基づいて説明する。ここで、図４はＥＣＵ１０による主要な制御処理を示したフローチャートである。
【００４１】
先ず、ＥＣＵ１０に車載電源Ｖから電力が供給されると、図４のルーチンが起動され、各イニシャライズおよび初期設定を行う（ステップＳ１）。
続いて、温度設定スイッチ５１で設定された設定吹出温度Ｔｓｅｔを読み込む（吹出温度設定手段：ステップＳ２）。
続いて、操作パネル５０からの各操作信号（例えば風量設定スイッチ５４で設定される遠心式送風機の送風量信号、モード設定スイッチ５５やＤＥＦスイッチ５８で設定される吹出口モード信号、内気循環設定スイッチ５７で設定される内気循環モード信号）を読み込む（除湿モード設定手段：ステップＳ３）。
【００４２】
続いて、内気温センサ４１で検出した内気温度ＴＲ、外気温センサ４２で検出した外気温度ＴＡＭ、日射センサ４３で検出した日射量ＴＳ、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥ、水温センサ４６で検出した温水温度ＴＷ等の各種センサから各センサ信号を読み込む（内気温度検出手段、外気温度検出手段、蒸発器温度検出手段：ステップＳ４）。
続いて、予めＲＯＭ３２に記憶された下記の数１の式に基づいて、電気自動車の車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する（目標吹出温度決定手段：ステップＳ５）。
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−ＫＲ×ＴＲ−ＫＡＭ×ＴＡＭ−ＫＳ×ＴＳ＋Ｃ
【００４３】
なお、Ｔｓｅｔは温度設定スイッチ５１で設定された設定吹出温度、ＴＲは内気温センサ４１で検出した内気温度、ＴＡＭは外気温センサ４２で検出した外気温度、ＴＳは日射センサ４３で検出した日射量である。また、Ｋｓｅｔ、ＫＲ、ＫＡＭおよびＫＳはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
【００４４】
続いて、予めＲＯＭ３２に記憶された図示しない特性図（マップ）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応するブロワ電圧（ブロワモータ１８に印加する電圧）を決定する（ステップＳ６）。
続いて、予めＲＯＭ３２に記憶された図示しない特性図（マップ）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応する吹出口モードを決定する（ステップＳ７）。なお、ＤＥＦスイッチ５８が押された場合には、ＤＥＦダンパ１４を図１の一点鎖線位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の一点鎖線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の実線位置に設定して、空調風をフロント窓ガラスの内面に吹き出すＤＥＦモードに設定される。また、モード設定スイッチ５５を乗員が操作した場合には、その操作に対応した吹出口モードに決定される。
【００４５】
ここで、吹出口モードの決定においては、目標吹出温度（ＴＡＯ）または目標温水温度（ＴＷＯ）が低い温度から高い温度にかけて、ＦＡＣＥモード、Ｂ／Ｌモード、ＦＯＯＴモードおよびＦ／Ｄモードとなるように決定される。なお、ＦＡＣＥモードとは、ＤＥＦダンパ１４を図１の実線位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の実線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の一点鎖線位置に設定して、空調風を車室内の乗員の頭胸部に向けて吹き出す吹出口モードである。Ｂ／Ｌモードとは、ＤＥＦダンパ１４を図１の実線位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の実線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の一点鎖線位置に設定して、空調風を車室内の乗員の頭胸部および足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。
【００４６】
ＦＯＯＴモードとは、ＤＥＦダンパ１４を若干量開く位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の一点鎖線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の一点鎖線位置に設定して、空調風の約８割を乗員の足元部に向けて吹き出し、空調風の約２割をフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出す吹出口モードである。Ｆ／Ｄモードとは、ＤＥＦダンパ１４を図１の一点鎖線位置、ＦＡＣＥダンパ１５を図１の一点鎖線位置およびＦＯＯＴダンパ１６を図１の一点鎖線位置に設定して、空調風を乗員の足元部とフロント窓ガラスの内面に同量ずつ吹き出す吹出口モードである。
【００４７】
続いて、予めＲＯＭ３２に記憶された図示しない特性図（マップ）から、目標吹出温度（ＴＡＯ）に対応する吸込口モードを決定する（ステップＳ８）。ここで、吸込口モードの決定においては、内気循環設定スイッチ５７が押された場合には吸込口モードが内気循環モードに設定される。なお、ＤＥＦスイッチ５８が押された場合には、内気循環設定スイッチ５７が押されていても外気導入モードに設定されるが、その後に内気循環設定スイッチ５７が押された場合には吸込口モードが内気循環モードに設定される。
【００４８】
なお、内気循環モードとは、内外気切替ダンパ５を図１の一点鎖線位置に設定して、内気吸込口３を開き、外気吸込口４を閉じて空調ダクト２内に１００％内気を導入する吸込口モードである。また、外気導入モードとは、内外気切替ダンパ５を図１の実線位置に設定して、内気吸込口３を閉じ、外気吸込口４を開いて空調ダクト２内に１００％外気を導入する吸込口モードである。また、内外気切替ダンパ５を中立位置に設定して、内気吸込口３および外気吸込口４の両方とも開いて空調ダクト２内に内気および外気を導入する内外気モードを設定しても良い。
【００４９】
続いて、図５に示すサブルーチンがコールされ、図４のフローチャートのステップＳ５で算出された目標吹出温度ＴＡＯおよび外気温センサ４２で検出した外気温度ＴＡＭに応じて、空調運転モードを決定する（ステップＳ９）。
続いて、図６に示すサブルーチンがコールされ、冷媒圧縮機２０の目標回転速度を決定して、車室内に吹き出す空気の吹出温度制御を行う（回転速度制御手段：ステップＳ１０）。
【００５０】
続いて、各ステップＳ５〜ステップＳ８にて算出または決定した各制御状態が得られるように、内外気切替ダンパ５、ウォータポンプ８、燃焼式ヒータ９、ＤＥＦ、ＦＡＣＥ、ＦＯＯＴダンパ１４〜１６、ブロワモータ１８、エアコン用インバータ３０、電動ファン２６、電磁弁ＶＣ、ＶＨ、ＶＤおよびＡ／Ｍダンパ１９等の各アクチュエータに対して制御信号を出力する（ステップＳ１１）。そして、ステップＳ１２で、制御サイクル時間であるτ（例えば０．５秒間〜２．５秒間の経過を待ってステップＳ２の処理に戻る。
【００５１】
〔第１実施形態の空調運転モード決定制御〕
次に、本実施形態のＥＣＵ１０による空調運転モード決定制御を図１ないし図５に基づいて説明する。ここで、図５はＥＣＵ１０による空調運転モード決定制御を示したサブルーチンである。
【００５２】
先ず、ＤＥＦスイッチ５８が押されたか否かを判断する（ステップＳ２１）。この判断結果がＮＯの場合には、図４のフローチャートのステップＳ５で算出された目標吹出温度ＴＡＯと外気温センサ４２で検出した外気温度ＴＡＭに応じた空調運転モードを選択する（ステップＳ２２）。その後に、図５のサブルーチンを抜ける。
【００５３】
また、ステップＳ３１の判断結果がＹＥＳの場合には、外気温センサ４２で検出した外気温度ＴＡＭをエバポレータ２４に吸い込まれる空気の吸込温度Ｔｉｎとする（吸込温度検出手段：ステップＳ２３）。ここで、ＤＥＦ制御時には、吸込口モードは１００％外気導入モードのため、吸込温度Ｔｉｎとして外気温度ＴＡＭを使用する。
続いて、図４のステップＳ５で算出された目標吹出温度ＴＡＯ、外気温度ＴＡＭおよび吸込温度Ｔｉｎに応じた空調運転モードを選択する（ステップＳ２４）。その後に、図５のサブルーチンを抜ける。
【００５４】
ここで、操作パネル５０のＤＥＦスイッチ５８が押された場合には、ＥＣＵ１０は下記の表１に示したＤＥＦ制御を行う。表１はＤＥＦ制御の各空調機器（アクチュエータ）の作動状態を示す。
【表１】

Figure 0003812042
【００５５】
なお、ＤＥＦ制御開始前に仮にマニュアルで内気循環設定スイッチ５７が押されて内気循環モードが指令されていたとしても１００％外気導入モードに固定してＤＥＦ制御を開始する。但し、ＤＥＦ制御の外気冷房モード時はオートエアコンの場合に必ず１００％外気導入モードに固定するが、マニュアルで内気循環設定スイッチ５７が押されて内気循環モードが指令されたらこれを受け付ける。
【００５６】
上記のＤＥＦ制御の空調運転モードの選択は後述したように成される。すなわち、下記の数２の式または数３の式に示された関係を満足する場合には、表１の▲１▼に示したように、ウォータポンプ８をＯＦＦし、冷凍サイクルを冷房サイクルに切り替える外気冷房モードを選択する。なお、（ＴＡＭ−１５℃）が（３℃）よりも高温の場合には数２の式を採用し、（ＴＡＭ−１５℃）が（３℃）よりも低温の場合には数３の式を採用する。
【数２】
ＴＡＯ≦ＴＡＭ−１５℃
【数３】
ＴＡＯ≦３℃
【００５７】
また、下記の数４の式に示された関係を満足する場合には、表１の▲２▼に示したように、ウォータポンプ８をＯＮし、冷凍サイクルを冷房サイクルに切り替える除湿冷房モードを選択する。
【数４】
ＴＡＭ−１５℃＜ＴＡＯ≦Ｔｉｎ
【００５８】
そして、下記の数５の式に示された関係を満足する場合には、表１の▲３▼に示したように、ウォータポンプ８をＯＮし、冷凍サイクルを除湿サイクルに切り替える除湿暖房モードを選択する。
【数５】
ＴＡＯ＞Ｔｉｎ
【００５９】
〔第１実施形態のＤＥＦ制御時の吹出温度制御〕
次に、本実施形態のＥＣＵ１０によるＤＥＦ制御時の吹出温度制御を図１ないし図６に基づいて説明する。ここで、図６はＥＣＵ１０によるＤＥＦ制御時の吹出温度制御（冷媒圧縮機の回転速度制御）を示したサブルーチンである。
【００６０】
先ず、ＤＥＦスイッチ５８が押されたか否かを判断する（ステップＳ３１）。
この判断結果がＮＯの場合には、図６のサブルーチンを抜ける。
また、ステップＳ３１の判断結果がＹＥＳの場合には、空調運転モードとして除湿暖房モードが選択されているか否かを判断する（ステップＳ３２）。この判断結果がＹＥＳの場合には、温水式ヒータ６を通過する空気の風量Ｖ（ｍ3 ／ｈ）から温度効率φを決定する（温度効率決定手段：ステップＳ３３）。ここでは、遠心式送風機の運転状態によって求めた遠心式送風機の風量Ｖと温度効率φとの特性図（図示せず）に基づいて温度効率φを算出する。
【００６１】
続いて、目標温水温度ＴＷＯを後述の方法で決定する（目標熱媒体温度決定手段：ステップＳ３４）。すなわち、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥ、図４のフローチャートのステップＳ５で決定した目標吹出温度ＴＡＯ、およびステップＳ２１で決定した温度効率φから目標温水温度ＴＷＯを下記の数６の式に基づいて算出する。
【数６】
ＴＷＯ＝（ＴＡＯ−ＴＥ）／φ＋ＴＥ
【００６２】
続いて、目標温水温度ＴＷＯと水温センサ４６で検出した温水式ヒータ６の入口水温（以下温水温度と言う）ＴＷとの温度偏差に基づいて、冷媒圧縮機２０の目標回転速度を決定する（目標回転速度決定手段：ステップＳ３５）。その後に、図６のサブルーチンを抜ける。そして、図４のフローチャートのステップＳ１１では、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥを凍結限界温度（着霜限界温度、例えば２℃）保ちながら、車室内に吹き出す実際の吹出温度ＴＡが目標吹出温度ＴＡＯになるように、冷媒圧縮機２０の回転速度が、目標温水温度ＴＷＯと温水温度ＴＷとの温度偏差に応じて制御される（ＴＷＯ制御）。
【００６３】
ここで、図６のサブルーチンのステップＳ３４で決定される目標温水温度ＴＷＯを、例えばＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出す空気の吹出温度と関連させておけば、温度設定スイッチ５１等により乗員が希望する吹出温度を設定するのみで、フロント窓ガラスの内面へ吹き出す空気の吹出温度が乗員の希望に合った温度に到達する。
【００６４】
また、ステップＳ３２の判断結果がＮＯの場合には、空調運転モードとして除湿冷房モードが選択されているか否かを判断する（ステップＳ３６）。この判断結果がＹＥＳの場合には、Ａ／Ｍダンパ１９の目標ダンパ開度（ＳＷ）が０（％）であるか否かを判断する（ステップＳ３７）。この判断結果がＮＯの場合には、前述の方法で、温水式ヒータ６を通過する空気の風量Ｖ（ｍ3 ／ｈ）から温度効率φを決定する（温度効率決定手段：ステップＳ３８）。
【００６５】
続いて、下記の数７の式に基づいて２個のＡ／Ｍダンパ１９の目標ダンパ開度（ＳＷ）を算出する（ステップＳ３９）。
【数７】
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／φ（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００（％）
ここで、ＳＷはＭＡＸＣＯＯＬ（全閉）を０（％）とし、ＭＡＸＨＯＴ（全開）を１００（％）とする。
【００６６】
続いて、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥが凍結限界温度（例えば２℃）付近に接近するように冷媒圧縮機２０の目標回転速度を決定する（ステップＳ４０）。その後に、図６のサブルーチンを抜ける。そして、図４のフローチャートのステップＳ１１では、エバ後温度センサ４５で検出したエバ後温度ＴＥを凍結限界温度（例えば２℃）に保ちながら冷媒圧縮機２０の回転速度が制御されると共に、車室内に吹き出す実際の吹出温度ＴＡが目標吹出温度ＴＡＯになるように、Ａ／Ｍダンパ１９の目標ダンパ開度（ＳＷ）が、目標吹出温度ＴＡＯとエバ後温度ＴＥと温水温度ＴＷに応じて制御される（Ａ／Ｍダンパ制御）。
【００６７】
また、ステップＳ３６の判断結果がＮＯの場合、ステップＳ３７の判断結果がＹＥＳの場合には、空調運転モードとして外気冷房モードが選択されているので、エバ後温度センサ４５で検出するエバ後温度ＴＥが目標吹出温度ＴＡＯに一致（ＴＥ＝ＴＡＯ）するように、冷媒圧縮機２０の目標回転速度を決定する（ステップＳ４１）。その後に、図６のサブルーチンを抜ける。そして、図４のフローチャートのステップＳ１１では、エバ後温度センサ４５で検出するエバ後温度ＴＥが目標吹出温度ＴＡＯに一致するように、冷媒圧縮機２０の回転速度が、目標吹出温度ＴＡＯに応じて制御される（ＴＥ＝ＴＡＯ制御）。
【００６８】
〔第１実施形態のＤＥＦ制御〕
次に、本実施形態のＥＣＵ１０によるＤＥＦ制御時の各アクチュエータの作動を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００６９】
（外気冷房モード）
乗員がＤＥＦスイッチ５８を押してフロント窓ガラスの曇りの除去を希望した時に、空調運転モードとして外気冷房モードが選択された場合には、ウォータポンプ８がＯＦＦされ、冷媒圧縮機２０がＯＮされ、２個のＡ／Ｍダンパ１９がＭＡＸＣＯＯＬに固定され、電磁弁ＶＣがＯＮされ、電磁弁ＶＨ、ＶＤがＯＦＦされる。このとき、吸込口モードは外気導入モードに設定され、吹出口モードはＤＥＦモードに設定される。
【００７０】
したがって、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒は、冷房サイクル（矢印Ｃ方向）を流れ、冷媒圧縮機２０→ブライン冷媒熱交換器７（単に冷媒通路として使用）→電磁弁ＶＣ→室外熱交換器２３→第２減圧手段２２→エバポレータ２４→アキュームレータ２５→冷媒圧縮機２０のように循環する。このとき、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際に冷却除湿されて低湿度の空気となって、温水式ヒータ６を迂回した後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これにより、フロント窓ガラスの防曇性能も十分得られると共に、電動式のウォータポンプ８の作動を止めることができるので省動力および省消費電力となり、電気自動車の走行距離も延びる。
【００７１】
（除湿冷房モード）
乗員がＤＥＦスイッチ５８を押してフロント窓ガラスの曇りの除去を希望した時に、空調運転モードとして除湿冷房モードが選択された場合には、ウォータポンプ８および冷媒圧縮機２０がＯＮされ、目標吹出温度ＴＡＯやエバ後温度ＴＥ等に応じて２個のＡ／Ｍダンパ１９がＭＡＸＨＯＴ〜ＭＡＸＣＯＯＬ間で可変され、電磁弁ＶＣがＯＮされ、電磁弁ＶＨ、ＶＤがＯＦＦされる。このときも、吸込口モードは外気導入モードに固定され、吹出口モードはＤＥＦモードに固定される。
【００７２】
したがって、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒は、冷房サイクル（矢印Ｃ方向）を流れ、ブライン冷媒熱交換器７→電磁弁ＶＣ→室外熱交換器２３→第２減圧手段２２→エバポレータ２４→アキュームレータ２５→冷媒圧縮機２０のように循環する。一方、ブライン冷媒熱交換器７で冷媒の凝縮熱によって加熱された温水は、同様に温水式ヒータ６に循環される。このとき、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際に冷却除湿されて低湿度の空気となる。そして、エバポレータ２４を通過した空気は、Ａ／Ｍダンパ１９の開度に応じて温水式ヒータ６を通過し再加熱された後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これにより、フロント窓ガラスの曇りが除去される。
【００７３】
ここで、除湿冷房モード時には室外熱交換器２３が凝縮器として運転される。また、同様に、電気自動車が走行中であれば走行風も室外熱交換器２３に吹き付けられるので、ブライン冷媒熱交換器７での冷媒の放熱量よりも室外熱交換器２３での冷媒の放熱量が多くなり、ブライン冷媒熱交換器７での冷媒から温水に与えられる熱量が少なくなる。したがって、空調ダクト２内に吸い込まれた外気はエバポレータ２４で冷却除湿された後に温水式ヒータ６を通過する際に再加熱される量が小さくなる。このため、除湿暖房モードの目標吹出温度ＴＡＯよりも低い温度が算出される、除湿冷房モード時の目標吹出温度ＴＡＯを作り易くなり、車室内が冷房気味除湿される。
【００７４】
（除湿暖房モード）
乗員がＤＥＦスイッチ５８を押してフロント窓ガラスの曇りの除去を希望した時に、空調運転モードとして除湿暖房モードが選択された場合には、ウォータポンプ８および冷媒圧縮機２０がＯＮされ、２個のＡ／Ｍダンパ１９がＭＡＸＨＯＴに固定され、電磁弁ＶＣがＯＦＦされ、電磁弁ＶＨ、ＶＤがエバ後温度ＴＥに応じてＯＮ−ＯＦＦ制御される。このとき、吸込口モードは外気導入モードに固定され、吹出口モードはＤＥＦモードに固定される。
【００７５】
１）第１除湿暖房モード
エバ後温度ＴＥが凍結限界温度（例えば２℃）よりも高温の第１所定温度（例えば２．５℃）以上の場合には、図７の特性図に示したように、電磁弁ＶＨがＯＦＦされ、電磁弁ＶＤがＯＮされることによって、エバポレータ２４を蒸発器として単独運転する第１除湿暖房モードに設定される。したがって、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒は、除湿サイクル（矢印Ｄ方向）を流れ、ブライン冷媒熱交換器７→第１減圧手段２１→電磁弁ＶＤ→エバポレータ２４→アキュームレータ２５→冷媒圧縮機２０のように循環する。一方、ブライン冷媒熱交換器７を通過する際に冷媒の凝縮熱によって加熱された温水は、エバポレータ２４の風下側に配置された温水式ヒータ６に循環される。
【００７６】
このとき、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際に冷却除湿されて低湿度の空気となる。そして、エバポレータ２４を通過した全ての空気は、温水式ヒータ６を通過する際に再加熱された後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これによりフロント窓ガラスの曇りが除去されると共に、車室内が暖房気味除湿される。さらに、室外熱交換器２３を蒸発器として運転しないため、室外熱交換器２３の除霜を行うこともできる。
【００７７】
２）第２除湿暖房モード
エバ後温度ＴＥが第１所定温度と第２所定温度との間の温度（例えば１．５℃〜２．５℃）の場合には、図７の特性図に示したように、電磁弁ＶＨ、ＶＤが共にＯＮされることによって、室外熱交換器２３とエバポレータ２４とを並列して蒸発器として運転する第２除湿暖房モードに設定される。したがって、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒は、除湿暖房サイクル（図１において矢印Ｈ・Ｄの経路）を冷媒が流れ、ブライン冷媒熱交換器７→第１減圧手段２１を通過した後に、室外熱交換器２３→電磁弁ＶＨを通るものと、電磁弁ＶＤ→エバポレータ２４を通るものとに分かれる。一方、ブライン冷媒熱交換器７で冷媒の凝縮熱によって加熱された温水は温水式ヒータ６に循環される。
【００７８】
このとき、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際に冷却除湿されて低湿度の空気となる。そして、エバポレータ２４を通過した全ての空気は、温水式ヒータ６を通過する際に再加熱された後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これにより、フロント窓ガラスの曇りが除去されると共に、車室内が暖房気味除湿される。
【００７９】
ここで、上述したように、第２除湿暖房モードでは、室外熱交換器２３がエバポレータ２４と並列して蒸発器として運転される。また、電気自動車が走行中であれば走行風も室外熱交換器２３に吹き付けられるので、エバポレータ２４よりも室外熱交換器２３の吸熱量が多くなることにより、空調ダクト２内に吸い込まれた外気からのエバポレータ２４内を通過する冷媒の吸熱量は少なくなる。さらに、ブライン冷媒熱交換器７での冷媒から温水に与えられる熱量は、エバポレータ２４を蒸発器として単独運転する第１除湿暖房モードと比較して、室外熱交換器２３を蒸発器として運転することによる吸熱量の増加分だけ上昇する。これにより、車室内の暖房能力が向上するので目標吹出温度ＴＡＯを作り易くなる。
【００８０】
３）外気暖房モード
エバ後温度ＴＥが凍結限界温度（例えば２℃）よりも低温の第２所定温度（例えば１．５℃）以下の場合には、電磁弁ＶＨがＯＮされ、電磁弁ＶＤがＯＦＦされることによって、室外熱交換器２３を蒸発器として単独運転する外気暖房モードに設定される。したがって、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒は、暖房サイクル（矢印Ｈ方向）を流れ、ブライン冷媒熱交換器７→第１減圧手段２１→室外熱交換器２３→電磁弁ＶＨ→アキュームレータ２５→冷媒圧縮機２０のように循環する。一方、ブライン冷媒熱交換器７で冷媒の凝縮熱によって加熱された温水が温水式ヒータ６に循環する。
【００８１】
そして、外気吸込口４から空調ダクト２内に吸い込まれた外気は、エバポレータ２４を通過する際にエバポレータ２４の表面に付着した霜を解かして、温水式ヒータ６を通過する際に加熱された後に、ＤＥＦ吹出口１１よりフロント窓ガラスの内面に向けて吹き出される。これにより、フロント窓ガラスの曇りが除去されると共に、外気温度ＴＡＭ（吸込温度Ｔｉｎ）が低温でもエバポレータ２４の着霜（フロスト）を抑えられ、且つ車室内を外気暖房できる。ここで、外気温度ＴＡＭ（吸込温度Ｔｉｎ）が例えば０℃以下に低下した場合には、冷媒圧縮機２０をＯＦＦして燃焼式ヒータ９をＨｉ−Ｌｏ運転制御する。
【００８２】
〔第１実施形態の効果〕
以上のように、本実施形態では、フロント窓ガラスの曇りを除去するために、乗員が除湿暖房モードを希望した時に、除湿暖房モードによるＤＥＦ制御の初期の段階で外気温度ＴＡＭが８℃以上の場合には、エバ後温度ＴＥは８℃以上となり、第１除湿暖房モードが選択される。このとき、エアコンユニット１では、エバ後温度ＴＥを凍結限界温度（例えば２℃）に保ちながら、目標吹出温度ＴＡＯとなるように冷媒圧縮機２０の回転速度を目標温水温度ＴＷＯに応じて制御することにより、エバ後温度ＴＥが２℃まで低下する。これにより、エバ後温度ＴＥが２．５℃以下に低下した場合には、第２除湿暖房モードが選択される。
【００８３】
また、除湿暖房モードによるＤＥＦ制御の初期の段階で外気温度ＴＡＭが５℃〜８℃の場合には、エバ後温度ＴＥを２℃に保ちながら、目標吹出温度ＴＡＯとなるように冷媒圧縮機２０の回転速度を目標温水温度ＴＷＯに応じて制御しようとしても、エバポレータ２４での冷媒の吸熱量が少ないため、温水式ヒータ６で十分なリヒート量をとることができず、目標吹出温度ＴＡＯが得られない。このため、エバ後温度ＴＥが２℃よりも低下しようとするが、エバ後温度ＴＥが２．５℃以下に低下した場合には、第２除湿暖房モードが選択されることによって、室外熱交換器２３で冷媒が吸熱することができるので、エバ後温度ＴＥを２℃に保ちながら、目標吹出温度ＴＡＯを作ることができる。
【００８４】
そして、エバポレータ２４に吸い込まれる外気温度ＴＡＭが２℃〜５℃の場合には、一旦エバポレータ２４で冷却除湿してから温水式ヒータ６でリヒート（再加熱）して目標吹出温度ＴＡＯを得ることが困難であるため、この場合には、エバ後温度ＴＥが２℃よりも低下してエバポレータ２４がフロストする可能性がある。そこで、本実施形態では、エバ後温度ＴＥが１．５℃以下に低下した場合には、第２除湿暖房モードから外気暖房モードに切り替えて、低湿度の外気導入による除湿を行うようにすることにより、エバポレータ２４のフロストを防止している。
【００８５】
したがって、エバ後温度ＴＥを凍結限界温度に保ちながら、目標吹出温度ＴＡＯとなるように冷媒圧縮機２０の回転速度を目標温水温度ＴＷＯに応じて制御することにより、外気温度ＴＡＭに応じて除湿暖房モードと外気暖房モードとを選択するものと比較して、エバポレータ２４が着霜する限界まで、第１除湿暖房モードまたは第２除湿暖房モードが継続され、外気暖房モードに切り替わらないので、フロント窓ガラスの曇りの除去を継続することができる。すなわち、エバポレータ２４の着霜（凍結）を抑えながらも連続的に除湿を行うことができる。
【００８６】
そして、ＤＥＦ吹出口１１より吹き出される空気の吹出温度は、設定吹出温度Ｔｓｅｔ、内気温度ＴＲ、外気温度ＴＡＭおよび日射量ＴＳ等を考慮した数１の式で求められる目標吹出温度ＴＡＯとなるように、冷媒圧縮機２０の回転速度を目標温水温度ＴＷＯに応じて制御（ＴＷＯ制御）しているので、エンジン搭載車用オートエアコンの空調制御方法を、この電気自動車用空気調和装置に適用することができる。
【００８７】
さらに、冷媒圧縮機２０として電動式の冷媒圧縮機を利用し、冷媒圧縮機２０を駆動電源としてのエアコン用インバータ３０によって通電制御することにより、冷媒圧縮機２０より吐出される冷媒の吐出量の変更、つまり温水式ヒータ６でのリヒート量、およびエバポレータ２４での冷却量を容易に調節することができる。したがって、冷媒圧縮機２０の回転速度を変更するだけで、車室内に吹き出す空気の吹出温度を目標吹出温度ＴＡＯに略一致させることができる。
【００８８】
〔第１比較例の構成〕
図８は本発明の第１実施形態に対する第１比較例を示したもので、電気自動車用空気調和装置の全体構成を示した図である。
【００８９】
本実施形態に対する第１比較例の冷凍サイクルは、回転速度がインバータ制御される冷媒圧縮機２０、この冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒が流入するコンデンサ７１、このコンデンサ７１より流出冷媒を減圧する第１、第２減圧手段２１、２２よりなる減圧手段、空調ダクト２外に設置された室外熱交換器２３、空調ダクト２内に設置されたエバポレータ２４、気液分離するアキュームレータ２５、冷凍サイクル中の冷媒の流れ方向を切り替える電磁弁ＶＣ、ＶＨ、ＶＤよりなる循環回路切替手段、およびこれらを環状に接続する冷媒配管等から構成されている。
【００９０】
コンデンサ７１は、空調ダクト２内においてエバポレータ２４よりも下流側に設置され、内部を流れる冷媒の凝縮熱によって通過する空気を加熱する凝縮器である。コンデンサ７１には、コンデンサ７１を通過する空気量（温風量）とコンデンサ７１を迂回する空気量（冷風量）とを調節して車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整する空気量調節手段としての２個のエアミックス（Ａ／Ｍ）ダンパ７２が回転自在に支持されている。これらのＡ／Ｍダンパ７２は、ステッピングモータやサーボモータ等のアクチュエータ（図示せず）により駆動される。
【００９１】
ここで、本実施形態に対する第１比較例では、ＤＥＦ制御時に、冷凍サイクルを除湿冷房サイクルにて運転する除湿冷房モードと、冷凍サイクルを除湿サイクル、除湿暖房サイクルまたは暖房サイクルにて運転する除湿暖房モードとが選択される。なお、冷房サイクルとして、冷媒圧縮機２０の吐出口より吐出された冷媒をコンデンサ７１を迂回させて電磁弁ＶＣを経て室外熱交換器２３に直接流入させることのできる冷媒流路を設ければ、第１実施形態の除湿モード時の外気冷房モードと同じ作用効果を得ることができる。そして、本実施形態に対する第１比較例でも、ＤＥＦスイッチ５８が押されて車室内の除湿（特にフロント窓ガラスの曇りの除去）を希望している場合に、エバ後温度ＴＥに応じて除湿暖房モードと外気暖房モードとを選択するようにしている。
【００９２】
〔他の実施形態〕
本実施形態では、除湿モード設定手段としてのＤＥＦスイッチ５８を押してＤＥＦ制御（除湿モード制御）を実行する際にのみ本発明の制御方法を利用したが、除湿モード設定手段としてモード設定スイッチ５５を押して吹出口モードとしてＦＯＯＴモードまたはＦ／Ｄモードを選択した際に本発明の制御方法を利用しても良い。
【００９３】
本実施形態では、目標吹出温度決定手段として、設定吹出温度Ｔｓｅｔ、内気温度ＴＲ、外気温度ＴＡＭおよび日射量ＴＳに基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出するようにしているが、目標吹出温度決定手段として、設定吹出温度Ｔｓｅｔ、内気温度ＴＲ、外気温度ＴＡＭおよび外気湿度に基づいて目標吹出温度ＴＡＯを算出するようにしても良い。また、エバポレータ２４に吸い込む空気の吸込温度を目標吹出温度ＴＡＯに考慮しても良い。
【００９４】
本実施形態では、蒸発器温度検出手段としてエバポレータ２４を通過した直後の空気温度を検出するエバ後温度センサ４５を用いたが、蒸発器温度検出手段としてエバポレータ（第２室内熱交換器）２４の表面温度（フィン温度）や蒸発温度を検出する温度センサを用いても良い。
本実施形態では、凍結限界温度（着霜限界温度）を２℃に設定し、第１所定温度を２．５℃に設定し、第２所定温度を１．５℃に設定したが、着霜限界温度を２℃〜４℃のいずれかの温度に設定して第１所定温度と第２所定温度とを着霜限界温度に合わせて０．５℃〜１．５℃の範囲で変更しても良い。
【００９５】
本実施形態では、温水温度ＴＷとして水温センサ４６で検出する温水式ヒータ６の入口水温を用いたが、温水温度ＴＷとして水温センサ４８で検出する燃焼式ヒータ９の出口水温を用いても良い。なお、ブラインサイクルのいずれの箇所の水温を温水温度ＴＷとして読み込んでも良い。
本実施形態では、除湿冷房モード時に、Ａ／Ｍダンパ１９の開度を調節して車室内に吹き出す空気の吹出温度を調整するエアミックス温度コントロール方式を利用したが、除湿冷房モード時に、温水式ヒータ６に流入する温水量を調節して車室内に吹き出す空気の吹出温度を調整するリヒート式温度コントロールを利用しても良い。
【００９６】
そして、第２除湿暖房モード時に、冷媒圧縮機２０→ブライン冷媒熱交換器７またはコンデンサ７１→第１減圧手段２１→室外熱交換器２３→エバポレータ２４→冷媒圧縮機２０のように冷媒が循環する除湿暖房サイクルが形成できるように冷凍サイクルを変更しても良い。すなわち、第２除湿暖房モード時に、室外熱交換器２３とエバポレータ２４とを直列に蒸発器として運転する除湿暖房サイクルが形成できるように冷凍サイクルを変更しても良い。
【００９７】
そして、図１に示したブラインサイクルに、ラジエータ等の放熱装置、電動器具の排熱を回収する排気回収器や電気ヒータ等の補助加熱装置、流路切替弁等の付属装置を追加しても良い。さらに、減圧手段として、温度自動膨張弁、電動式の膨張弁、オリフィス等の減圧手段を用いても良いが、安価で、故障のないキャピラリチューブやオリフィス等の固定絞りを用いることが望ましい。そして、気液分離器として、レシーバ（受液器）を使用しても良い。このレシーバの接続箇所は、ブライン冷媒熱交換器７と第１減圧手段２１との間に接続するか、あるいは室外熱交換器２３と第２減圧手段２２との間に接続する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気自動車用空気調和装置の全体構成を示した模式図である（第１実施形態）。
【図２】電気自動車用空気調和装置の制御系を示したブロック図である（第１実施形態）。
【図３】操作パネルを示した正面図である（第１実施形態）。
【図４】ＥＣＵによる主要な制御処理を示したフローチャートである（第１実施形態）。
【図５】空調運転モード決定制御を示したサブルーチンである（第１実施形態）。
【図６】ＤＥＦ制御時の吹出温度制御を示したサブルーチンである（第１実施形態）。
【図７】除湿暖房モードと外気暖房モードとの選択条件を示した特性図である（第１実施形態）。
【図８】 電気自動車用空気調和装置の全体構成を示した模式図である（第１比較例）。
【符号の説明】
１ エアコンユニット
２ 空調ダクト
６ 温水式ヒータ（加熱用室内熱交換器、第１室内熱交換器）
７ ブライン冷媒熱交換器（冷媒熱媒体熱交換器）
８ ウォータポンプ（熱媒体循環手段）
９ 燃焼式ヒータ
１０ ＥＣＵ（空調制御装置、目標吹出温度決定手段、目標熱媒体温度決定手段）
２０ 冷媒圧縮機
２１ 第１減圧手段
２２ 第２減圧手段
２３ 室外熱交換器
２４ エバポレータ（冷却用室内熱交換器、第２室内熱交換器）
３０ エアコン用インバータ（回転速度制御手段）
４１ 内気温センサ（内気温度検出手段）
４２ 外気温センサ（外気温度検出手段）
４５ エバ後温度センサ（蒸発器温度検出手段）
５０ 操作パネル
５１ 温度設定スイッチ（吹出温度設定手段）
５８ ＤＥＦスイッチ（除湿モード設定手段）
ＶＣ 電磁弁（循環回路切替手段）
ＶＨ 電磁弁（循環回路切替手段）
ＶＤ 電磁弁（循環回路切替手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  For example, the present invention is an electric automatic that does not have engine coolant.car'sDehumidify the passenger compartmentElectric carIn particular, the present invention relates to an air conditioner for an electric vehicle for heating and dehumidifying the interior of the electric vehicle.
[0002]
[Prior art]
  Applicant does not have engine coolantSuch as electric vehicles and vehicles with air-cooled enginesAs an air conditioner for a vehicle that air-conditions the interior of a vehicle, an air conditioner for an electric vehicle described in, for example, Japanese Patent Application No. 8-158502 (filing date: June 19, 1996) has been proposed. This air conditioner for an electric vehicle fixes the air intake mode to the outside air introduction mode and the air outlet mode to the defroster mode when it is necessary to dehumidify the interior of the vehicle (especially to remove fogging of the windshield), and during the refrigeration cycle By changing the refrigerant path, the air conditioning operation mode is switched to either the dehumidifying heating mode in which the cooling indoor heat exchanger is operated alone as an evaporator or the outdoor air heating mode in which the outdoor heat exchanger is operated as an evaporator. In order to remove the fog on the windshield.
[0003]
Here, in the dehumidifying heating mode, the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor circulates in the following manner: heating indoor heat exchanger → pressure reducing means → cooling indoor heat exchanger → refrigerant compressor (dehumidification cycle) . In the outdoor air heating mode, the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor circulates as follows: heating indoor heat exchanger → pressure reducing means → outdoor heat exchanger → refrigerant compressor (heating cycle).
[0004]
And in said air conditioning apparatus for electric vehicles, even when it is necessary to dehumidify a vehicle interior, in order to prevent the frost (frost) of the indoor heat exchanger for cooling, dehumidification heating mode and outside air heating mode The switching condition (selection condition) is only the outside air temperature. That is, when the outside air temperature is higher than the switching temperature (for example, 8 ° C.), dehumidification is prioritized over frost prevention. Therefore, the dehumidifying heating mode is selected to heat and dehumidify the vehicle interior, and the outside air temperature is switched to the switching temperature (for example, When the temperature is lower than 8 ° C., the outside air heating mode is selected to heat the vehicle interior in order to prevent frosting rather than dehumidification.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above air conditioner for an electric vehicle, since the dehumidifying heating mode and the outside air heating mode are switched based on the outside air temperature, the windshield or the side glass is temporarily fogged. Even when the air is removed, the outside air heating mode is selected as the dehumidifying mode when the outside air temperature is about 0 ° C. to 7 ° C., so the air blown into the passenger compartment is not dehumidified, and the front window glass and side window glass are removed. The problem arises that the cloudiness cannot be removed quickly.
[0006]
In the case of an air conditioner for an electric vehicle, an electric refrigerant compressor is used. Therefore, the rotation speed of the refrigerant compressor is set to the temperature of the cooling indoor heat exchanger, for example, the frost limit temperature (for example, (3 ° C.), the temperature of the air blown into the vehicle interior is controlled by TAO so as to become the target blow temperature TAO, and if the outside air temperature is about 3 ° C. to 7 ° C., the dehumidifying heating mode is switched to the outside air heating mode. Although it is considered that heating and dehumidification in the passenger compartment can be continued without switching, such control has not been performed.
[0007]
OBJECT OF THE INVENTION
  The purpose of the present invention is to prevent the frosting of the cooling indoor heat exchanger by optimizing the selection conditions of the dehumidifying heating mode and the outside air heating mode when the occupant desires dehumidification of the passenger compartment. Can continue heating and dehumidification in the passenger compartmentElectric carIt is to provide an air conditioning apparatus for use.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  According to the invention of claim 1,When dehumidification in the passenger compartment is desired, the inlet mode is switched to the outside air introduction mode, and the outlet mode is switched to the defroster mode.
  AndWhen dehumidification is desired in the passenger compartment, the temperature of the cooling indoor heat exchanger is lower than the frosting limit temperature of the cooling indoor heat exchanger.When the temperature is equal to or higher than the first predetermined high temperature, the circuit is switched to the first dehumidifying and heating mode circulation circuit that operates independently using the cooling indoor heat exchanger as an evaporator. As a result, the refrigerant discharged from the refrigerant compressor flows through the refrigerant heat medium heat exchanger, the decompression means, and the cooling indoor heat exchanger, and is sucked into the refrigerant compressor, thereby dehumidifying the vehicle interior. .
  Further, when the temperature of the cooling indoor heat exchanger is equal to or lower than the second predetermined temperature lower than the frosting limit temperature, it is switched to the circulation circuit for the outdoor air heating mode in which the outdoor heat exchanger is operated alone as an evaporator. . As a result, the refrigerant discharged from the refrigerant compressor flows through the refrigerant heat medium heat exchanger, the decompression means, and the outdoor heat exchanger, and is sucked into the refrigerant compressor, thereby heating the vehicle interior.
  Further, when the temperature of the cooling indoor heat exchanger is between the first predetermined temperature and the second predetermined temperature, the outdoor heat exchanger and the cooling indoor heat exchanger are evaporated in parallel or in series. It switches to the circulation circuit for 2nd dehumidification heating modes which operate | move as an oven. As a result, the refrigerant discharged from the refrigerant compressor flows through the refrigerant heat medium heat exchanger, the decompression means, the outdoor heat exchanger or the cooling indoor heat exchanger and is sucked into the refrigerant compressor, thereby Heated and dehumidified.
  Therefore,When dehumidification is desired in the passenger compartment, the temperature of the cooling indoor heat exchanger is lower than the frosting limit temperature of the cooling indoor heat exchanger.If the temperature is below the second predetermined temperatureUnless it is switched to the circulation circuit for the outside air heating mode,1st, 2ndIt is maintained in the circulation circuit for the dehumidifying and heating mode. As a result, the refrigerant discharged from the refrigerant compressorRefrigerant heat medium heat exchangerThe cooling indoor heat exchange is compared with the case where the dehumidifying heating mode and the outdoor air heating mode are selected according to the outside air temperature by flowing through the decompression means and the cooling indoor heat exchanger and sucked into the refrigerant compressor. It is possible to continue heating and dehumidification in the passenger compartment, for example, removal of fogging of the windshield, up to the limit of frosting of the vessel.
[0009]
  Further, by adjusting the flow rate of the refrigerant according to a change in the rotational speed of the refrigerant compressor, a change in the amount of refrigerant discharged from the refrigerant compressor, that is, the amount of refrigerant circulating in the refrigerant heat medium heat exchanger, The amount of refrigerant circulating through the two indoor heat exchanger can be easily adjusted. Therefore, the heating capacity of the refrigerant heat medium heat exchanger and the dehumidifying capacity of the second indoor heat exchanger can be controlled only by changing the rotation speed of the refrigerant compressor. The combustion heater mixes and burns fuel with combustion air, and heats the heat medium by exchanging heat with the combustion gas generated during the combustion. This combustion heater is used as an auxiliary heating device when the temperature of the outside air is low (for example, 0 ° C. or lower) and the hot water cannot be sufficiently heated only by the refrigerant heat medium heat exchanger.
[0010]
  Furthermore, when the temperature of the cooling indoor heat exchanger is a temperature between the first predetermined temperature and the second predetermined temperature, the cooling indoor heat exchanger is switched to the second dehumidifying and heating mode circulation circuit. Thereby, the refrigerant discharged from the refrigerant compressor isRefrigerant heat medium heat exchanger, Decompression means, outdoor heat exchangerOrBy flowing through the cooling indoor heat exchanger and sucked into the refrigerant compressor, the interior of the vehicle is dehumidified. In this second dehumidifying and heating mode circulation circuit, the cooling indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger are operated in parallel or in series as an evaporator, so that the cooling indoor heat exchanger is used alone as an evaporator. Compared with the case where the circulation circuit for the 1st dehumidification heating mode to drive | operate is used, heat pump capability (heating capability) becomes high by the part which a refrigerant | coolant absorbs from the air outside a duct with an outdoor heat exchanger. For this reason, for example, even if the outside air temperature sucked into the cooling indoor heat exchanger is a low outside air temperature, the target blowing temperature can be created while keeping the temperature of the cooling indoor heat exchanger at the frosting limit temperature.
[0011]
  According to the second aspect of the present invention, the outdoor heat exchanger is installed outside the passenger compartment where the traveling wind generated when the electric vehicle travels is easily received. For this reason, if the electric vehicle is running, the refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger has a larger amount of heat absorption than the refrigerant flowing in the cooling indoor heat exchanger when the outdoor heat exchanger is operated as an evaporator. Largely, when operating the outdoor heat exchanger as a condenser, the amount of heat released becomes larger than that of the refrigerant flowing in the refrigerant heat medium heat exchanger.
  According to the invention described in claim 3, by using an electric refrigerant compressor that is rotationally driven by a drive motor as the refrigerant compressor, for example, an electric vehicle that does not have engine cooling water or an air-cooled engine-equipped vehicle. It is possible to dehumidify the interior of the vehicle. In addition, the energization control of the drive motor by an inverter as a drive power supply changes the refrigerant discharge amount discharged from the refrigerant compressor, that is,Refrigerant heat mediumThe amount of refrigerant circulating in the heat exchanger, andSecondThe amount of refrigerant circulating through the indoor heat exchanger can be easily adjusted. Therefore, the air blowing temperature blown into the passenger compartment can be made substantially coincident with the target blowing temperature only by changing the rotational speed of the drive motor.
[0012]
  According to the invention as set forth in claim 4, by the circulation circuit switching means.FirstWhen switched to the circulation circuit for dehumidifying heating mode, the air sucked into the duct(Open air)Is cooled and dehumidified by the evaporation heat of the refrigerant flowing into the second indoor heat exchanger, and then flows into the first indoor heat exchangerHeat mediumIt is reheated by the above and the vehicle interior is heated and dehumidified.Furthermore, since the outdoor heat exchanger is not operated as an evaporator, the outdoor heat exchanger can be defrosted.
[0013]
  When the circuit is switched to the second dehumidifying and heating mode circuit by the circuit switching means, the air (outside air) sucked into the duct is cooled and dehumidified by the evaporation heat of the refrigerant flowing into the second indoor heat exchanger. After that, the vehicle interior is reheated by the heat medium flowing into the first indoor heat exchanger and the interior of the vehicle is dehumidified.
[0014]
  Also,By circuit switching meansOpen airWhen switched to the circulation circuit for heating mode, the air sucked into the duct(Open air)Is the second indoor heat exchangerThe frost adhering to the surface of the second indoor heat exchanger when the vehicle passes through is defrosted, and the vehicle interior is heated by the outside air to be heated when passing through the first indoor heat exchanger.
[0015]
  Claim5According to the invention described in the above, the refrigerant is adjusted so that the target blowing temperature determined by the target blowing temperature determining means is obtained while maintaining the temperature of the second indoor heat exchanger detected by the evaporator temperature detecting means at the frosting limit temperature. By controlling the rotation speed of the compressor according to the target heat medium temperature determined by the target heat medium temperature determining means, even if the operation is continued by the dehumidifying heating mode circulation circuit,SecondThe indoor heat exchanger can be prevented from frosting. For this reason, heating-like dehumidification in the passenger compartment can be continued.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Configuration of First Embodiment]
1 to 7 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an air conditioner for an electric vehicle. FIG. 2 shows a control system of the air conditioner for an electric vehicle. FIG.
[0017]
In the air conditioner for an electric vehicle, each air conditioner (actuator) in the air conditioner unit (air conditioner unit) 1 that air-conditions the interior of the electric vehicle (vehicle) on which the traveling motor M is mounted is referred to as an air conditioner control device (hereinafter referred to as ECU). ) Auto air conditioner for vehicles configured to be controlled by 10.
[0018]
The air conditioner unit 1 heats the air flowing in the air conditioning duct 2, an air conditioning duct 2 that forms an air passage that guides conditioned air into the passenger compartment of the electric vehicle, a centrifugal blower that generates an air flow in the air conditioning duct 2, and the like. Thus, a brine cycle for heating the vehicle interior, a refrigeration cycle for cooling and dehumidifying the air flowing in the air conditioning duct 2 to dehumidify the vehicle interior, and the like are configured.
[0019]
The air conditioning duct 2 is disposed on the front side in the passenger compartment of the electric vehicle. The most upstream side (windward side) of the air-conditioning duct 2 is a portion constituting an inside / outside air switching box, and an inside air intake port 3 for taking in the cabin air (hereinafter referred to as inside air) and outside air in the cabin (hereinafter referred to as outside air). Has an outside air inlet 4. Further, an inside / outside air switching damper 5 is rotatably supported inside the inside air suction port 3 and the outside air suction port 4. The inside / outside air switching damper 5 is driven by an actuator (not shown) such as a servo motor to switch the suction port mode to an inside air circulation mode, an outside air introduction mode, or the like. The inside / outside air switching damper 5 constitutes inside / outside air switching means together with the inside / outside air switching box.
[0020]
In addition, the downstream side (downward side) of the air conditioning duct 2 is a portion that constitutes a blower outlet switching box, and a defroster (DEF) blower outlet 11 that mainly blows warm air toward the inner surface of the front window glass of the electric vehicle, and an occupant A face (FACE) air outlet 12 that mainly blows cold air toward the head and chest, and a foot (FOOT) air outlet 13 that mainly blows warm air toward the feet of the passenger. Further, a defroster (DEF) damper 14, a face (FACE) damper 15, and a foot (FOOT) damper 16 are rotatably supported inside each air outlet. The air outlet switching door comprising DEF, FACE, and FOOT dampers 14 to 16 is driven by an actuator (not shown) such as a servo motor to change the air outlet mode to the face (FACE) mode and the bi-level (B / L) mode. , Foot (FOOT) mode, foot differential (F / D) mode or defroster (DEF) mode.
[0021]
The centrifugal blower includes a centrifugal fan 17 rotatably accommodated in a scroll case integrally formed with the air conditioning duct 2, and a blower motor 18 that drives the centrifugal fan 17, and a blower drive circuit (not shown). The air flow rate (the rotational speed of the blower motor 18) is controlled based on the blower motor terminal voltage (blower voltage) applied via
[0022]
The brine cycle includes a hot water heater 6, a brine refrigerant heat exchanger 7, a water pump 8, a combustion heater 9, and hot water piping (brine piping) that connects these in an annular shape. In the present embodiment, an antifreeze solution (for example, an ethylene glycol aqueous solution) or LLC (long life coolant) is used as warm water (heat medium, brine) circulating in the brine cycle.
[0023]
The hot water heater 6 corresponds to the heating indoor heat exchanger and the first indoor heat exchanger of the present invention, and is installed in the air conditioning duct 2 to heat the air passing through the heat exchange with the hot water flowing inside. It is a room air heater. At the air inlet and outlet of the hot water heater 6, the amount of air passing through the hot water heater 6 (warm air amount) and the amount of air bypassing the hot water heater 6 (cold air amount) are adjusted into the vehicle interior. Two air mix (A / M) dampers 19 for adjusting the blowing temperature of the blown air are rotatably supported. These A / M dampers 19 correspond to the heating amount adjusting means of the present invention, and are driven by an actuator (not shown) such as a stepping motor or a servo motor.
[0024]
  The brine refrigerant heat exchanger 7 is the present invention.ColdEquivalent to a heat transfer medium heat exchanger, which has a double pipe structure made of a metal pipe having excellent heat conductivity such as an aluminum alloy, and has a hot water passage on the inner peripheral side and a refrigerant passage on the outer peripheral side. . The brine refrigerant heat exchanger 7 is installed outside the passenger compartment and exchanges heat between low-temperature hot water (brine: heat medium) flowing in the hot water passage and high-temperature and high-pressure gas refrigerant flowing in the refrigerant passage, thereby It is operated as a hot water heater for heating and as a condenser for a refrigeration cycle.
[0025]
The water pump 8 corresponds to the heat medium circulating means of the present invention, and is a water pump that generates a circulating flow of hot water in the brine cycle when activated by receiving power. The combustion heater 9 mixes and burns fuel pumped from a fuel pump (not shown) with combustion air, and heats hot water by heat exchange with combustion gas generated during the combustion. The combustion gas that has finished heat exchange with the hot water is discharged to the atmosphere. However, the combustion heater 9 is used as an auxiliary heating device when the outside water temperature is low (for example, 0 ° C. or lower) and the brine refrigerant heat exchanger 7 alone cannot sufficiently heat the hot water. The combustion heater 9 adjusts the fuel supply amount and the combustion air amount that are pumped from the fuel pump, so that the combustion heater 9 has two stages of “Hi” with a high combustion amount (heat generation amount) and “Lo” with a low combustion amount. It can be used by switching to
[0026]
The refrigeration cycle is also a heat pump cycle, and includes a refrigerant compressor 20, a brine refrigerant heat exchanger 7, a decompression unit to be described later, an outdoor heat exchanger 23, an evaporator 24, an accumulator 25, a circulation circuit switching unit to be described later, and these annularly. Consists of refrigerant pipes and the like to be connected, and the refrigerant circulation direction changes based on each air conditioning operation mode. The normal air conditioning operation mode of the present embodiment includes a cooling mode for cooling the vehicle interior, a heating mode for heating the vehicle interior only by a heat pump (heat pump), and a combustion heating mode for heating the vehicle interior only by the combustion heater 9 Etc. are set. In addition, as the air conditioning operation mode at the time of DEF control (dehumidification mode, DEF mode) of the present embodiment, the outside air cooling mode for preventing the front window glass from being fogged, the dehumidifying and cooling mode for dehumidifying the interior of the vehicle, The first and second dehumidifying and heating modes for dehumidifying the heating, the outside air heating mode for preventing the front window glass from being fogged and preventing the evaporator 24 from being frosted, and the combustion heating mode for dehumidifying and heating the vehicle interior only by the combustion heater 9 are set. ing.
[0027]
The refrigerant compressor 20 is an electric refrigerant compressor (compressor) that compresses the sucked gas refrigerant, and controls the rotation speed of a drive motor (not shown) of the refrigerant compressor 20 based on an output signal of the ECU 10. An air conditioner inverter 30 is provided as a rotating speed control means. In the drive motor, the electric power applied from the vehicle-mounted power supply V is variably controlled continuously or stepwise by the inverter 30 for the air conditioner. Therefore, the refrigerant compressor 20 changes the refrigerant discharge capacity and adjusts the flow rate of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle according to the change in the rotational speed of the drive motor due to the change in the applied electric power, whereby the brine refrigerant heat exchanger 7 ( The heating capacity of the hot water heater 6) and the cooling capacity (dehumidification capacity) of the evaporator 24 are controlled.
[0028]
In the present embodiment, two first and second decompression means 21 and 22 are provided as parts corresponding to the decompression means of the present invention. The first decompression means 21 is a capillary tube that decompresses the refrigerant flowing from the brine refrigerant heat exchanger 7 in the heating mode and in the dehumidifying mode (first and second dehumidifying and heating modes, and the outside air heating mode). The second decompression means 22 is a capillary tube that decompresses the refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger 23 in the cooling mode and in the dehumidifying mode (dehumidifying cooling mode, outdoor air cooling mode).
[0029]
  The outdoor heat exchanger 23 is installed outside the passenger compartment and exchanges heat between the refrigerant flowing inside and the outside air blown by the electric fan 26. The outdoor heat exchanger 23 evaporates and vaporizes the low-temperature and low-pressure refrigerant decompressed by the first decompression means 21 in the heating mode and in the dehumidifying mode (second dehumidifying heating mode and outside air heating mode) by heat exchange with the outside air. In the cooling mode and the dehumidifying mode (dehumidifying cooling mode, outside air cooling mode), the evaporator is operated as a condenser that condenses and liquefies the refrigerant flowing from the brine refrigerant heat exchanger 7 by heat exchange with the outside air. Here, in general, the outdoor heat exchanger 23 is installed outside the passenger compartment where the traveling wind generated when the electric vehicle travels is easily received. For this reason, if the electric vehicle is running, the refrigerant flowing in the outdoor heat exchanger 23 isOutdoor heat exchanger 23When operating as an evaporator, the amount of heat absorption is larger than the refrigerant flowing in the evaporator 24,Outdoor heat exchanger 23When operating as a condenser, the amount of heat released becomes larger than that of the refrigerant flowing in the brine refrigerant heat exchanger 7.
[0030]
The evaporator 24 corresponds to the cooling indoor heat exchanger and the second indoor heat exchanger according to the present invention, and is installed in the air conditioning duct 2 on the downstream side (downward side) from the hot water heater 6, and the cooling mode and In the dehumidifying mode (first dehumidifying heating mode, dehumidifying cooling mode, outside air cooling mode), the low-temperature and low-pressure refrigerant decompressed by the second decompression means 22 and the first decompression means 21 is evaporated by heat exchange with the air in the air conditioning duct 2. Operated as a vaporizing evaporator. As a result, the refrigerant flowing inside the evaporator 24 takes the evaporation latent heat from the air passing through the evaporator 24 (heat absorption) and evaporates, whereby the air passing through the evaporator 24 is cooled and dehumidified.
The accumulator 25 is operated as a gas-liquid separator that separates the refrigerant that has flowed into the liquid refrigerant and the gas refrigerant, stores the liquid refrigerant, and supplies only the gas refrigerant to the refrigerant compressor 20.
[0031]
  The circulation circuit switching means determines the circulation direction of the refrigerant in the refrigeration cycle as a cooling cycle (path C in FIG. 1), a heating cycle (path H in FIG. 1), and a dehumidification cycle (path D in FIG. 1). And a dehumidifying and heating cycle (the path indicated by arrows H and D in FIG. 1). Here, the dehumidification cycle is the present invention.The first1 corresponds to a circuit for dehumidifying and heating mode. In addition, the dehumidifying heating cycle is the present invention.The firstIt corresponds to the circulation circuit for 2 dehumidification heating modes. Further, the heating cycle corresponds to the circulation circuit for the outside air heating mode of the present invention. In the present embodiment, as the circulation circuit switching means, three electromagnetic on-off valves (hereinafter referred to as electromagnetic valves) that open when energized (ON, ON) and close when energization stops (OFF, OFF) are used. (Abbreviated) VC, VH and VD are used.
[0032]
The solenoid valve VC is installed in a cooling refrigerant flow path that bypasses the first decompression means 21 and connects the brine refrigerant heat exchanger 7 and the outdoor heat exchanger 23. The electromagnetic valve VC converts the refrigerant discharged from the refrigerant compressor 20 during the cooling cycle into the brine refrigerant heat exchanger 7 → the outdoor heat exchanger 23 → the second decompression means 22 → the evaporator 24 → the accumulator 25 → the refrigerant compressor. It is a cooling opening / closing means that opens the third refrigerant flow channel flowing in the order of 20. The solenoid valve VH bypasses the second decompression means 22 and the evaporator 24 and is installed in the heating refrigerant flow path connecting the outdoor heat exchanger 23 and the accumulator 25. Then, the solenoid valve VH converts the refrigerant discharged from the refrigerant compressor 20 during the heating cycle and the dehumidifying heating cycle into the brine refrigerant heat exchanger 7 → the first pressure reducing means 21 → the outdoor heat exchanger 23 → the accumulator 25 → the refrigerant. Opening / closing means for heating that opens the first refrigerant flow path that sequentially flows to the compressor 20. The electromagnetic valve VD is installed in a dehumidifying refrigerant flow path that bypasses the second pressure reducing means 22 and connects the first pressure reducing means 21 and the evaporator 24. Then, the solenoid valve VD causes the refrigerant discharged from the refrigerant compressor 20 during the dehumidification cycle and the dehumidification heating cycle to pass through the brine refrigerant heat exchanger 7 → the first decompression means 21 → the evaporator 24 → the accumulator 25 → the refrigerant compressor 20. And a dehumidifying opening / closing means for opening the second refrigerant flow path.
[0033]
The ECU 10 corresponds to the air conditioning control device and the target outlet temperature determination means of the present invention, and includes a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 31, ROM 32, RAM 33, A / D converter 34, interfaces 35, 36, and the like. It is known per se. Further, the ECU 10 operates by being supplied with electric power from the in-vehicle power supply V via a junction box J that is also connected to a traveling inverter I that controls the rotational speed of the traveling motor M.
[0034]
The ECU 10 is input from the inside air temperature sensor 41, the outside air temperature sensor 42, the solar radiation sensor 43, the refrigerant pressure sensor 44, the after-evaporation temperature sensor 45, the water temperature sensor 46, the defrost sensor 47, the water temperature sensor 48, and the operation panel 50. Each air conditioner is controlled based on the input signal and a control program input in advance. That is, the ECU 10 determines the operating state of each refrigeration device (actuator) based on input signals such as detection values (detection signals) of the sensors and operation values (operation signals) of the operation panel 50 and a control program input in advance. Control.
[0035]
The inside air temperature sensor 41 is composed of a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and is an inside air temperature detecting means for detecting the air temperature (inside air temperature) in the vehicle interior. The outside air temperature sensor 42 is composed of a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and is an outside air temperature detecting means for detecting an air temperature outside the vehicle compartment (outside air temperature). The solar radiation sensor 43 is a solar radiation amount detecting means for detecting the amount of solar radiation into the vehicle interior. The refrigerant pressure sensor 44 is a refrigerant pressure detection unit that detects the high pressure of the refrigeration cycle that is the discharge pressure of the refrigerant compressor 20.
[0036]
The post-evaporation temperature sensor 45 corresponds to the evaporator temperature detection unit of the present invention, and is a post-evaporation temperature detection unit that includes, for example, a temperature sensing element such as a thermistor and detects the air temperature immediately after passing through the evaporator 24. . The water temperature sensor 46 includes a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and is a heat medium temperature detecting unit that detects the inlet water temperature of the hot water heater 6. The defrost sensor 47 is composed of a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and detects the refrigerant temperature at the inlet of the outdoor heat exchanger 23 in the heating mode and the dehumidifying heating mode. The water temperature sensor 48 includes a temperature sensing element such as a thermistor, for example, and detects the outlet water temperature of the combustion heater 9.
[0037]
As shown in FIG. 3, the operation panel 50 includes a temperature setting switch 51, a blower off switch 52, an auto switch 53, an air volume setting switch 54, a mode setting switch 55, a liquid crystal display 56, an inside air circulation setting switch 57, a front A defroster switch (hereinafter referred to as DEF switch) 58, a rear defogger switch 59, an air conditioner switch 60, a combustion heater switch 61, and a combustion heater off switch 62 are arranged.
[0038]
Among these, the temperature setting switch 51 is a blowing temperature setting means for setting the rotation speed of the refrigerant compressor 20 or the opening degree of the A / M damper 19 to set the blowing temperature of the air blown into the vehicle interior. The mode setting switch 55 controls the opening and closing of the DEF, FACE, and FOOT dampers 14 to 16 to change the outlet mode to the face (FACE) mode, the bi-level (B / L) mode, the foot (FOOT) mode, or the foot differential ( F / D) A switch for instructing to set to one of the modes.
[0039]
The inside air circulation setting switch 57 is a switch for setting the suction port mode to the inside air circulation mode by controlling opening / closing of the inside / outside air switching damper 5. The DEF switch 58 corresponds to the dehumidifying mode setting means of the present invention, and is an outlet mode switching command means for instructing to set the outlet mode to the defroster (DEF, dehumidifying) mode. In place of the DEF switch 58, a dehumidifying mode setting means such as a dehumidifying switch or an anti-fogging sensor for detecting fogging of the front window glass may be provided.
[0040]
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the air conditioner for an electric vehicle according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the control process of the ECU 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 4 is a flowchart showing main control processing by the ECU 10.
[0041]
First, when electric power is supplied to the ECU 10 from the in-vehicle power supply V, the routine of FIG. 4 is started to perform each initialization and initial setting (step S1).
Subsequently, the set blowing temperature Tset set by the temperature setting switch 51 is read (blowing temperature setting means: step S2).
Subsequently, each operation signal from the operation panel 50 (for example, an air flow amount signal of a centrifugal blower set by an air flow setting switch 54, an air outlet mode signal set by a mode setting switch 55 or a DEF switch 58, an inside air circulation setting switch) The inside air circulation mode signal set in 57 is read (dehumidification mode setting means: step S3).
[0042]
Subsequently, the inside air temperature TR detected by the inside air temperature sensor 41, the outside air temperature TAM detected by the outside air temperature sensor 42, the solar radiation amount TS detected by the solar radiation sensor 43, the post-evaporation temperature TE detected by the post-evaporation temperature sensor 45, and the water temperature sensor Each sensor signal is read from various sensors such as the hot water temperature TW detected at 46 (inside air temperature detecting means, outside air temperature detecting means, evaporator temperature detecting means: step S4).
Subsequently, a target blowing temperature TAO of air blown into the passenger compartment of the electric vehicle is calculated based on the following formula 1 stored in advance in the ROM 32 (target blowing temperature determining means: step S5).
[Expression 1]
TAO = Kset × Tset−KR × TR-KAM × TAM-KS × TS + C
[0043]
Note that Tset is the set outlet temperature set by the temperature setting switch 51, TR is the inside air temperature detected by the inside air temperature sensor 41, TAM is the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 42, and TS is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor 43. It is. Kset, KR, KAM, and KS are gains, and C is a correction constant.
[0044]
Subsequently, a blower voltage (voltage applied to the blower motor 18) corresponding to the target blowing temperature (TAO) is determined from a characteristic diagram (map) (not shown) stored in advance in the ROM 32 (step S6).
Subsequently, an outlet mode corresponding to the target outlet temperature (TAO) is determined from a characteristic diagram (map) (not shown) stored in advance in the ROM 32 (step S7). When the DEF switch 58 is pressed, the DEF damper 14 is set to the one-dot chain line position in FIG. 1, the FACE damper 15 is set to the one-dot chain line position in FIG. 1, and the FOOT damper 16 is set to the solid line position in FIG. The DEF mode is set to blow wind on the inner surface of the front window glass. Further, when the passenger operates the mode setting switch 55, the air outlet mode corresponding to the operation is determined.
[0045]
Here, in determining the outlet mode, the FACE mode, the B / L mode, the FOOT mode, and the F / D mode are set from a low temperature to a high temperature of the target outlet temperature (TAO) or the target hot water temperature (TWO). To be determined. In the FACE mode, the DEF damper 14 is set to the solid line position in FIG. 1, the FACE damper 15 is set to the solid line position in FIG. 1, and the FOOT damper 16 is set to the one-dot chain line position in FIG. It is a blowout mode that blows out toward the head and chest. In the B / L mode, the DEF damper 14 is set to the solid line position in FIG. 1, the FACE damper 15 is set to the solid line position in FIG. 1, and the FOOT damper 16 is set to the one-dot chain line position in FIG. This is a blowout mode that blows out toward the head and chest.
[0046]
The FOOT mode is a position where the DEF damper 14 is slightly opened, the FACE damper 15 is set to the one-dot chain line position in FIG. 1, and the FOOT damper 16 is set to the one-dot chain line position in FIG. This is a blowout mode that blows out air toward the part and blows out about 20% of the conditioned air toward the inner surface of the front window glass. In the F / D mode, the DEF damper 14 is set at the one-dot chain line position in FIG. 1, the FACE damper 15 is set at the one-dot chain line position in FIG. 1, and the FOOT damper 16 is set at the one-dot chain line position in FIG. It is a blower outlet mode which blows off to the inner surface of a part and a front window glass.
[0047]
Subsequently, a suction port mode corresponding to the target outlet temperature (TAO) is determined from a characteristic diagram (map) (not shown) stored in advance in the ROM 32 (step S8). Here, in the determination of the suction port mode, when the inside air circulation setting switch 57 is pressed, the suction port mode is set to the inside air circulation mode. When the DEF switch 58 is pushed, the outside air introduction mode is set even if the inside air circulation setting switch 57 is pushed. However, when the inside air circulation setting switch 57 is pushed after that, the suction port mode is set. Is set to the inside air circulation mode.
[0048]
In the inside air circulation mode, the inside / outside air switching damper 5 is set at the one-dot chain line position in FIG. 1, the inside air suction port 3 is opened, the outside air suction port 4 is closed, and 100% inside air is introduced into the air conditioning duct 2. The inlet mode. Further, the outside air introduction mode is a suction in which 100% outside air is introduced into the air conditioning duct 2 by setting the inside / outside air switching damper 5 to the position of the solid line in FIG. 1, closing the inside air suction port 3, and opening the outside air suction port 4. Mouth mode. Alternatively, the inside / outside air switching damper 5 may be set to the neutral position, and both the inside air suction port 3 and the outside air suction port 4 may be opened to set the inside / outside air mode in which the inside air and the outside air are introduced into the air conditioning duct 2.
[0049]
Subsequently, the subroutine shown in FIG. 5 is called, and the air-conditioning operation mode is determined according to the target blowing temperature TAO calculated in step S5 of the flowchart of FIG. 4 and the outside air temperature TAM detected by the outside air temperature sensor 42 (step). S9).
Subsequently, the subroutine shown in FIG. 6 is called to determine the target rotational speed of the refrigerant compressor 20 and to control the temperature of the air blown into the passenger compartment (rotational speed control means: step S10).
[0050]
Subsequently, inside / outside air switching damper 5, water pump 8, combustion heater 9, DEF, FACE, FOOT dampers 14-16, and blower motor so that the control states calculated or determined in steps S5 to S8 are obtained. 18. Control signals are output to the actuators such as the air conditioner inverter 30, the electric fan 26, the electromagnetic valves VC, VH, VD, and the A / M damper 19 (step S11). In step S12, the control cycle time τ (for example, 0.5 seconds to 2.5 seconds is awaited), and the process returns to step S2.
[0051]
[Air-conditioning operation mode determination control of the first embodiment]
Next, the air-conditioning operation mode determination control by the ECU 10 of this embodiment will be described based on FIGS. Here, FIG. 5 is a subroutine showing the air-conditioning operation mode determination control by the ECU 10.
[0052]
First, it is determined whether or not the DEF switch 58 has been pressed (step S21). If this determination is NO, an air conditioning operation mode is selected in accordance with the target outlet temperature TAO calculated in step S5 of the flowchart of FIG. 4 and the outside air temperature TAM detected by the outside air temperature sensor 42 (step S22). Thereafter, the subroutine of FIG. 5 is exited.
[0053]
When the determination result in step S31 is YES, the outside air temperature TAM detected by the outside air temperature sensor 42 is set as the suction temperature Tin of the air sucked into the evaporator 24 (suction temperature detecting means: step S23). Here, at the time of DEF control, since the suction port mode is the 100% outside air introduction mode, the outside air temperature TAM is used as the suction temperature Tin.
Subsequently, an air-conditioning operation mode corresponding to the target blowout temperature TAO, the outside air temperature TAM, and the suction temperature Tin calculated in step S5 of FIG. 4 is selected (step S24). Thereafter, the subroutine of FIG. 5 is exited.
[0054]
Here, when the DEF switch 58 of the operation panel 50 is pressed, the ECU 10 performs the DEF control shown in Table 1 below. Table 1 shows the operating state of each DEF controlled air conditioner (actuator).
[Table 1]
Figure 0003812042
[0055]
Even if the inside air circulation setting switch 57 is manually pressed before the DEF control is started and the inside air circulation mode is commanded, the DEF control is started with the 100% outside air introduction mode fixed. However, in the DEF controlled outside air cooling mode, the auto air conditioner is always fixed to the 100% outside air introduction mode, but this is accepted when the inside air circulation setting switch 57 is manually pressed and the inside air circulation mode is commanded.
[0056]
The selection of the air-conditioning operation mode of the DEF control is performed as described later. That is, when the relationship expressed by the following formula 2 or formula 3 is satisfied, the water pump 8 is turned off and the refrigeration cycle is changed to the cooling cycle as shown in (1) of Table 1. Select the outside air cooling mode to be switched. In addition, when (TAM-15 ° C) is higher than (3 ° C), the formula 2 is adopted, and when (TAM-15 ° C) is lower than (3 ° C), the formula 3 is adopted. Is adopted.
[Expression 2]
TAO ≦ TAM-15 ℃
[Equation 3]
TAO ≦ 3 ℃
[0057]
When the relationship shown in the following equation 4 is satisfied, as shown in (2) of Table 1, the water pump 8 is turned on, and the dehumidifying and cooling mode for switching the refrigeration cycle to the cooling cycle is set. select.
[Expression 4]
TAM-15 ℃ <TAO ≦ Tin
[0058]
If the relationship expressed by the following formula 5 is satisfied, the dehumidifying heating mode in which the water pump 8 is turned on and the refrigeration cycle is switched to the dehumidifying cycle is set as shown in (3) of Table 1. select.
[Equation 5]
TAO> Tin
[0059]
[Blowout temperature control during DEF control of the first embodiment]
Next, the blowout temperature control during DEF control by the ECU 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. Here, FIG. 6 is a subroutine showing the blowout temperature control (rotational speed control of the refrigerant compressor) during DEF control by the ECU 10.
[0060]
First, it is determined whether or not the DEF switch 58 has been pressed (step S31).
If this determination is NO, the subroutine of FIG. 6 is exited.
Moreover, when the determination result of step S31 is YES, it is determined whether the dehumidification heating mode is selected as an air-conditioning operation mode (step S32). When the determination result is YES, the air volume V (m of the air passing through the hot water heater 6Three/ H) to determine the temperature efficiency φ (temperature efficiency determining means: step S33). Here, the temperature efficiency φ is calculated based on a characteristic diagram (not shown) between the air flow rate V of the centrifugal fan and the temperature efficiency φ determined according to the operating state of the centrifugal fan.
[0061]
Subsequently, the target hot water temperature TWO is determined by the method described later (target heat medium temperature determining means: step S34). That is, the target hot water temperature TWO is calculated from the post-evaporation temperature TE detected by the post-evaporation temperature sensor 45, the target outlet temperature TAO determined in step S5 of the flowchart of FIG. 4, and the temperature efficiency φ determined in step S21. Calculate based on the formula.
[Formula 6]
TWO = (TAO-TE) / φ + TE
[0062]
Subsequently, the target rotational speed of the refrigerant compressor 20 is determined based on the temperature deviation between the target hot water temperature TWO and the inlet water temperature (hereinafter referred to as hot water temperature) TW of the hot water heater 6 detected by the water temperature sensor 46 (target). Rotational speed determining means: Step S35). Thereafter, the subroutine of FIG. 6 is exited. In step S11 of the flowchart of FIG. 4, the actual blowout temperature TA blown into the vehicle interior is maintained while the post-evaporation temperature TE detected by the post-evaporation temperature sensor 45 is maintained at the freezing limit temperature (frosting limit temperature, eg, 2 ° C.). The rotational speed of the refrigerant compressor 20 is controlled in accordance with the temperature deviation between the target hot water temperature TWO and the hot water temperature TW so as to be the target outlet temperature TAO (TWO control).
[0063]
Here, if the target hot water temperature TWO determined in step S34 of the subroutine of FIG. 6 is related to, for example, the blowing temperature of air blown from the DEF blower outlet 11 toward the inner surface of the front window glass, the temperature setting switch 51 is set. By simply setting the blowing temperature desired by the occupant, the blowing temperature of the air blown to the inner surface of the front window glass reaches a temperature that meets the occupant's desire.
[0064]
If the determination result in step S32 is NO, it is determined whether or not the dehumidifying and cooling mode is selected as the air conditioning operation mode (step S36). If the determination result is YES, it is determined whether or not the target damper opening degree (SW) of the A / M damper 19 is 0 (%) (step S37). When this determination result is NO, the air volume V (m of the air passing through the hot water heater 6 by the above-described method is used.Three/ H), the temperature efficiency φ is determined (temperature efficiency determining means: step S38).
[0065]
Subsequently, the target damper opening degree (SW) of the two A / M dampers 19 is calculated based on the following equation (7) (step S39).
[Expression 7]
SW = {(TAO-TE) / φ (TW-TE)} × 100 (%)
Here, SW sets MAXCOOL (fully closed) to 0 (%) and MAXHOT (fully opened) to 100 (%).
[0066]
Subsequently, the target rotational speed of the refrigerant compressor 20 is determined so that the post-evaporation temperature TE detected by the post-evaporation temperature sensor 45 approaches the freezing limit temperature (for example, 2 ° C.) (step S40). Thereafter, the subroutine of FIG. 6 is exited. In step S11 of the flowchart of FIG. 4, the rotational speed of the refrigerant compressor 20 is controlled while the post-evaporation temperature TE detected by the post-evaporation temperature sensor 45 is maintained at the freezing limit temperature (eg, 2 ° C.), and the interior of the vehicle interior is controlled. The target damper opening (SW) of the A / M damper 19 is controlled in accordance with the target blowing temperature TAO, the post-evaporation temperature TE, and the hot water temperature TW so that the actual blowing temperature TA blown to the target becomes the target blowing temperature TAO. (A / M damper control).
[0067]
Further, when the determination result of step S36 is NO, and when the determination result of step S37 is YES, the outside air cooling mode TE is selected as the air conditioning operation mode. The target rotational speed of the refrigerant compressor 20 is determined so that becomes equal to the target blowing temperature TAO (TE = TAO) (step S41). Thereafter, the subroutine of FIG. 6 is exited. And in step S11 of the flowchart of FIG. 4, the rotational speed of the refrigerant compressor 20 corresponds to the target blowing temperature TAO so that the post-evaporating temperature TE detected by the post-evaporating temperature sensor 45 matches the target blowing temperature TAO. Controlled (TE = TAO control).
[0068]
[DEF control of the first embodiment]
Next, the operation of each actuator during DEF control by the ECU 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
[0069]
(Outside air cooling mode)
When the occupant presses the DEF switch 58 and desires to remove the fog on the windshield, when the outside air cooling mode is selected as the air conditioning operation mode, the water pump 8 is turned off, the refrigerant compressor 20 is turned on, 2 The A / M dampers 19 are fixed to MAXCOOL, the solenoid valve VC is turned on, and the solenoid valves VH and VD are turned off. At this time, the inlet mode is set to the outside air introduction mode, and the outlet mode is set to the DEF mode.
[0070]
Therefore, the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor 20 flows through the cooling cycle (in the direction of arrow C), and the refrigerant compressor 20 → brine refrigerant heat exchanger 7 (simply used as a refrigerant passage) → electromagnetic valve VC → outdoor. It circulates like heat exchanger 23-> 2nd decompression means 22-> evaporator 24-> accumulator 25-> refrigerant compressor 20. At this time, the outside air sucked into the air conditioning duct 2 from the outside air inlet 4 is cooled and dehumidified when passing through the evaporator 24 to become low-humidity air, bypasses the hot water heater 6, and then the DEF outlet 11 is blown out toward the inner surface of the front window glass. As a result, sufficient anti-fogging performance of the front window glass can be obtained, and the operation of the electric water pump 8 can be stopped, so that power saving and power consumption are saved, and the travel distance of the electric vehicle is extended.
[0071]
(Dehumidifying and cooling mode)
When the passenger presses the DEF switch 58 and desires to remove the fog on the front window glass, when the dehumidifying and cooling mode is selected as the air conditioning operation mode, the water pump 8 and the refrigerant compressor 20 are turned on, and the target blowing temperature TAO The two A / M dampers 19 are varied between MAXHOT and MAXCOOL according to the post-evaporation temperature TE and the like, the electromagnetic valve VC is turned on, and the electromagnetic valves VH and VD are turned off. Also at this time, the suction port mode is fixed to the outside air introduction mode, and the outlet mode is fixed to the DEF mode.
[0072]
Accordingly, the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor 20 flows through the cooling cycle (in the direction of arrow C), and the brine refrigerant heat exchanger 7 → the electromagnetic valve VC → the outdoor heat exchanger 23 → the second pressure reducing means 22 → the evaporator. It circulates like 24-> accumulator 25-> refrigerant compressor 20. On the other hand, the hot water heated by the condensation heat of the refrigerant in the brine refrigerant heat exchanger 7 is similarly circulated to the hot water heater 6. At this time, the outside air sucked into the air conditioning duct 2 from the outside air inlet 4 is cooled and dehumidified when passing through the evaporator 24 to become low-humidity air. The air that has passed through the evaporator 24 passes through the hot water heater 6 according to the opening degree of the A / M damper 19 and is reheated, and then is blown out from the DEF outlet 11 toward the inner surface of the front window glass. . Thereby, fogging of the front window glass is removed.
[0073]
Here, in the dehumidifying and cooling mode, the outdoor heat exchanger 23 is operated as a condenser. Similarly, if the electric vehicle is traveling, the traveling wind is also blown to the outdoor heat exchanger 23, so that the refrigerant is discharged from the outdoor heat exchanger 23 rather than the amount of refrigerant released from the brine refrigerant heat exchanger 7. The amount of heat increases, and the amount of heat given to the hot water from the refrigerant in the brine refrigerant heat exchanger 7 decreases. Accordingly, the amount of outside air sucked into the air conditioning duct 2 is reheated when passing through the hot water heater 6 after being cooled and dehumidified by the evaporator 24. For this reason, it becomes easy to make the target blowing temperature TAO in the dehumidifying and cooling mode in which the temperature lower than the target blowing temperature TAO in the dehumidifying and heating mode is calculated, and the vehicle interior is dehumidified in a cooling manner.
[0074]
(Dehumidification heating mode)
When the passenger presses the DEF switch 58 and desires to remove the fog on the windshield, if the dehumidifying and heating mode is selected as the air conditioning operation mode, the water pump 8 and the refrigerant compressor 20 are turned on, and the two A / M damper 19 is fixed to MAXHOT, solenoid valve VC is turned OFF, and solenoid valves VH and VD are ON / OFF controlled according to post-evaporation temperature TE. At this time, the suction port mode is fixed to the outside air introduction mode, and the outlet mode is fixed to the DEF mode.
[0075]
1) First dehumidifying heating mode
When the post-evaporation temperature TE is equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 2.5 ° C.) higher than the freezing limit temperature (for example, 2 ° C.), the solenoid valve VH is turned off as shown in the characteristic diagram of FIG. Then, when the electromagnetic valve VD is turned on, the first dehumidifying and heating mode in which the evaporator 24 is operated independently as an evaporator is set. Accordingly, the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor 20 flows through the dehumidification cycle (in the direction of arrow D), and the brine refrigerant heat exchanger 7 → the first pressure reducing means 21 → the electromagnetic valve VD → the evaporator 24 → the accumulator 25 → the refrigerant. It circulates like the compressor 20. On the other hand, hot water heated by the condensation heat of the refrigerant when passing through the brine refrigerant heat exchanger 7 is circulated to the hot water heater 6 disposed on the leeward side of the evaporator 24.
[0076]
At this time, the outside air sucked into the air conditioning duct 2 from the outside air inlet 4 is cooled and dehumidified when passing through the evaporator 24 to become low-humidity air. All the air that has passed through the evaporator 24 is reheated when passing through the hot water heater 6 and then blown out from the DEF outlet 11 toward the inner surface of the front window glass. This removes fogging of the front window glass and dehumidifies the interior of the vehicle. Furthermore, since the outdoor heat exchanger 23 is not operated as an evaporator, the outdoor heat exchanger 23 can be defrosted.
[0077]
2) Second dehumidifying heating mode
When the post-evaporation temperature TE is a temperature between the first predetermined temperature and the second predetermined temperature (for example, 1.5 ° C. to 2.5 ° C.), as shown in the characteristic diagram of FIG. When the VD is turned on, the outdoor heat exchanger 23 and the evaporator 24 are set in parallel in the second dehumidifying and heating mode in which they are operated as an evaporator. Therefore, the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor 20 flows through the dehumidifying heating cycle (the path indicated by arrows H and D in FIG. 1), and passes through the brine refrigerant heat exchanger 7 → the first pressure reducing means 21. Later, it is divided into one that passes the outdoor heat exchanger 23 → the electromagnetic valve VH and one that passes the electromagnetic valve VD → the evaporator 24. On the other hand, hot water heated by the refrigerant heat of condensation in the brine refrigerant heat exchanger 7 is circulated to the hot water heater 6.
[0078]
At this time, the outside air sucked into the air conditioning duct 2 from the outside air inlet 4 is cooled and dehumidified when passing through the evaporator 24 to become low-humidity air. All the air that has passed through the evaporator 24 is reheated when passing through the hot water heater 6 and then blown out from the DEF outlet 11 toward the inner surface of the front window glass. As a result, fogging of the front window glass is removed and the interior of the vehicle is dehumidified.
[0079]
Here, as described above, in the second dehumidifying and heating mode, the outdoor heat exchanger 23 is operated as an evaporator in parallel with the evaporator 24. Further, if the electric vehicle is traveling, the traveling wind is also blown to the outdoor heat exchanger 23. Therefore, the amount of heat absorbed by the outdoor heat exchanger 23 is larger than that of the evaporator 24, so that the outside air sucked into the air conditioning duct 2 is increased. The amount of heat absorbed by the refrigerant passing through the evaporator 24 is reduced. Further, the amount of heat given to the warm water from the refrigerant in the brine refrigerant heat exchanger 7 is that the outdoor heat exchanger 23 is operated as an evaporator as compared with the first dehumidifying heating mode in which the evaporator 24 is operated alone as an evaporator. It rises by the increase in the endothermic amount due to. Thereby, since the heating capability in a vehicle interior improves, it becomes easy to make target blowing temperature TAO.
[0080]
3) Outside air heating mode
When the post-evaporation temperature TE is equal to or lower than a second predetermined temperature (eg, 1.5 ° C.) lower than the freezing limit temperature (eg, 2 ° C.), the solenoid valve VH is turned on and the solenoid valve VD is turned off. The outdoor heat exchanger 23 is set to an outdoor air heating mode in which the outdoor heat exchanger 23 is operated alone as an evaporator. Therefore, the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor 20 flows through the heating cycle (in the direction of arrow H), and the brine refrigerant heat exchanger 7 → the first pressure reducing means 21 → the outdoor heat exchanger 23 → the electromagnetic valve VH → the accumulator. 25 → circulates like the refrigerant compressor 20 On the other hand, hot water heated by the condensation heat of the refrigerant in the brine refrigerant heat exchanger 7 circulates in the hot water heater 6.
[0081]
Then, after the outside air sucked into the air conditioning duct 2 from the outside air inlet 4 is heated when passing through the hot water heater 6 by defrosting the frost adhering to the surface of the evaporator 24 when passing through the evaporator 24. , The air is blown out from the DEF air outlet 11 toward the inner surface of the front window glass. As a result, fogging of the front window glass is removed, frosting (frost) of the evaporator 24 can be suppressed even when the outside air temperature TAM (suction temperature Tin) is low, and the vehicle interior can be heated outside. Here, when the outside air temperature TAM (suction temperature Tin) falls to, for example, 0 ° C. or less, the refrigerant compressor 20 is turned off and the combustion heater 9 is subjected to Hi-Lo operation control.
[0082]
[Effects of First Embodiment]
As described above, in this embodiment, when the occupant desires the dehumidifying heating mode in order to remove the fog on the front window glass, the outside air temperature TAM is 8 ° C. or more at the initial stage of the DEF control in the dehumidifying heating mode. In this case, the post-evaporation temperature TE is 8 ° C. or higher, and the first dehumidifying heating mode is selected. At this time, in the air conditioner unit 1, the rotational speed of the refrigerant compressor 20 is controlled according to the target hot water temperature TWO such that the post-evaporation temperature TE is kept at the freezing limit temperature (for example, 2 ° C.) so as to become the target blowing temperature TAO. As a result, the post-evacuation temperature TE decreases to 2 ° C. Thereby, when the post-evaporation temperature TE is lowered to 2.5 ° C. or lower, the second dehumidifying heating mode is selected.
[0083]
Further, when the outside air temperature TAM is 5 ° C. to 8 ° C. at the initial stage of DEF control in the dehumidifying heating mode, the refrigerant compressor 20 is set so as to reach the target outlet temperature TAO while maintaining the post-evaporation temperature TE at 2 ° C. Even if an attempt is made to control the rotation speed of the refrigerant in accordance with the target hot water temperature TWO, since the heat absorption amount of the refrigerant in the evaporator 24 is small, the hot water heater 6 cannot take a sufficient reheat amount, and the target blowout temperature TAO is obtained. I can't. For this reason, the post-evaporation temperature TE tends to be lower than 2 ° C., but when the post-evaporation temperature TE is decreased to 2.5 ° C. or less, the second dehumidifying heating mode is selected, so that the outdoor heat exchange is performed. Since the refrigerant can absorb heat in the vessel 23, the target outlet temperature TAO can be made while maintaining the post-evaporation temperature TE at 2 ° C.
[0084]
When the outside air temperature TAM sucked into the evaporator 24 is 2 ° C. to 5 ° C., it is cooled and dehumidified by the evaporator 24 and then reheated (reheated) by the hot water heater 6 to obtain the target blowing temperature TAO. Since this is difficult, in this case, the post-evaporation temperature TE may be lower than 2 ° C. and the evaporator 24 may be frosted. Therefore, in the present embodiment, when the post-evaporation temperature TE decreases to 1.5 ° C. or less, the second dehumidifying and heating mode is switched to the outside air heating mode to perform dehumidification by introducing low humidity outside air. Thus, the frost of the evaporator 24 is prevented.
[0085]
Therefore, by maintaining the post-evaporation temperature TE at the freezing limit temperature and controlling the rotational speed of the refrigerant compressor 20 according to the target hot water temperature TWO so as to become the target blowing temperature TAO, dehumidification heating according to the outside air temperature TAM. Since the first dehumidifying heating mode or the second dehumidifying heating mode is continued until the limit at which the evaporator 24 is frosted as compared with the selection of the mode and the outside air heating mode, the front window glass is not switched to the outside air heating mode. Removal of fogging can be continued. That is, it is possible to perform dehumidification continuously while suppressing frost formation (freezing) of the evaporator 24.
[0086]
And the blowing temperature of the air which blows off from the DEF blower outlet 11 becomes the target blowing temperature TAO calculated | required by Formula 1 which considered the setting blowing temperature Tset, the inside temperature TR, the outside temperature TAM, the solar radiation amount TS, etc. In addition, since the rotational speed of the refrigerant compressor 20 is controlled according to the target hot water temperature TWO (TWO control), the air conditioning control method for the engine-equipped vehicle air conditioner is applied to the air conditioner for an electric vehicle. Can do.
[0087]
Further, an electric refrigerant compressor is used as the refrigerant compressor 20, and the refrigerant compressor 20 is energized and controlled by an air conditioner inverter 30 as a driving power source. The change, that is, the reheat amount in the hot water heater 6 and the cooling amount in the evaporator 24 can be easily adjusted. Therefore, the air blowing temperature blown into the passenger compartment can be made substantially coincident with the target blowing temperature TAO only by changing the rotational speed of the refrigerant compressor 20.
[0088]
  [No.1 Comparative exampleConfiguration)
  FIG. 8 shows the present invention.1EmbodimentFirst comparative example forFIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of an air conditioner for an electric vehicle.
[0089]
  This embodimentFirst comparative example forThe refrigeration cycle includes a refrigerant compressor 20 whose rotation speed is controlled by an inverter, a condenser 71 into which refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor 20 flows, and first and second refrigerants that depressurize the refrigerant flowing out from the condenser 71. Decompression means comprising decompression means 21 and 22, an outdoor heat exchanger 23 installed outside the air conditioning duct 2, an evaporator 24 installed inside the air conditioning duct 2, an accumulator 25 for gas-liquid separation, and a flow direction of refrigerant in the refrigeration cycle Is constituted by a circulation circuit switching means composed of electromagnetic valves VC, VH, and VD for switching between them, and a refrigerant pipe that connects these in an annular shape.
[0090]
  Capacitor 71 is,SkyIt is a condenser that is installed on the downstream side of the evaporator 24 in the conditioning duct 2 and heats the air passing by the heat of condensation of the refrigerant flowing inside. The condenser 71 adjusts the amount of air passing through the condenser 71 (warm air amount) and the amount of air bypassing the condenser 71 (cold air amount) to adjust the blowout temperature of the air blown out into the passenger compartment. Two air mix (A / M) dampers 72 are rotatably supported. These A / M dampers 72 are driven by actuators (not shown) such as stepping motors and servo motors.
[0091]
  Here, this embodimentFirst comparative example forIn DEF control, a dehumidifying and cooling mode in which the refrigeration cycle is operated in the dehumidifying and cooling cycle and a dehumidifying and heating mode in which the refrigeration cycle is operated in the dehumidifying cycle, the dehumidifying heating cycle, or the heating cycle are selected. In addition, as a cooling cycle, if a refrigerant flow path is provided that allows the refrigerant discharged from the discharge port of the refrigerant compressor 20 to bypass the condenser 71 and directly flow into the outdoor heat exchanger 23 via the electromagnetic valve VC, The same effect as the outside air cooling mode in the dehumidifying mode of the first embodiment can be obtained. And this embodimentFirst comparative example forHowever, when the DEF switch 58 is pressed and desiccation in the vehicle interior (especially, removal of fogging of the front window glass) is desired, the dehumidifying heating mode and the outside air heating mode are selected according to the post-evaporation temperature TE. Do itThe
[0092]
  [Other Embodiments]
  BookIn the embodiment, the control method of the present invention is used only when the DEF control 58 (dehumidification mode control) is executed by pressing the DEF switch 58 as the dehumidification mode setting means. However, the mode setting switch 55 is pressed as the dehumidification mode setting means to The control method of the present invention may be used when the FOOT mode or the F / D mode is selected as the exit mode.
[0093]
In the present embodiment, the target blowing temperature determining unit calculates the target blowing temperature TAO based on the set blowing temperature Tset, the inside air temperature TR, the outside air temperature TAM, and the solar radiation amount TS. The target blowing temperature TAO may be calculated based on the set blowing temperature Tset, the inside air temperature TR, the outside air temperature TAM, and the outside air humidity. Moreover, you may consider the suction temperature of the air suck | inhaled into the evaporator 24 to the target blowing temperature TAO.
[0094]
In this embodiment, the post-evaporation temperature sensor 45 that detects the air temperature immediately after passing through the evaporator 24 is used as the evaporator temperature detection means, but the evaporator (second indoor heat exchanger) 24 is used as the evaporator temperature detection means. You may use the temperature sensor which detects surface temperature (fin temperature) and evaporation temperature.
In this embodiment, the freezing limit temperature (frosting limit temperature) is set to 2 ° C, the first predetermined temperature is set to 2.5 ° C, and the second predetermined temperature is set to 1.5 ° C. The limit temperature is set to any one of 2 ° C. to 4 ° C., and the first predetermined temperature and the second predetermined temperature are changed within the range of 0.5 ° C. to 1.5 ° C. according to the frosting limit temperature. Also good.
[0095]
In the present embodiment, the inlet water temperature of the hot water heater 6 detected by the water temperature sensor 46 is used as the hot water temperature TW, but the outlet water temperature of the combustion heater 9 detected by the water temperature sensor 48 may be used as the hot water temperature TW. Note that the water temperature at any point in the brine cycle may be read as the hot water temperature TW.
In the present embodiment, an air mix temperature control system is used that adjusts the opening temperature of the A / M damper 19 and adjusts the temperature of air blown into the vehicle interior during the dehumidifying and cooling mode. A reheat-type temperature control that adjusts the temperature of air blown into the passenger compartment by adjusting the amount of hot water flowing into the heater 6 may be used.
[0096]
In the second dehumidifying and heating mode, the refrigerant circulates in the following manner: refrigerant compressor 20 → brine refrigerant heat exchanger 7 or condenser 71 → first decompression means 21 → outdoor heat exchanger 23 → evaporator 24 → refrigerant compressor 20. You may change a refrigerating cycle so that a dehumidification heating cycle can be formed. That is, in the second dehumidifying and heating mode, the refrigeration cycle may be changed so that a dehumidifying and heating cycle in which the outdoor heat exchanger 23 and the evaporator 24 are operated in series as an evaporator can be formed.
[0097]
1 may be added to the brine cycle shown in FIG. 1 such as a radiator or the like, an auxiliary heating device such as an exhaust collector or an electric heater that recovers exhaust heat from the electric appliance, or an auxiliary device such as a flow path switching valve. good. Further, as the pressure reducing means, a pressure reducing means such as an automatic temperature expansion valve, an electric expansion valve, or an orifice may be used, but it is desirable to use a fixed throttle such as a capillary tube or an orifice which is inexpensive and does not fail. A receiver (liquid receiver) may be used as the gas-liquid separator. This receiver connection point is connected between the brine refrigerant heat exchanger 7 and the first decompression means 21, or is connected between the outdoor heat exchanger 23 and the second decompression means 22.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an air conditioner for an electric vehicle (first embodiment).
FIG. 2 is a block diagram showing a control system of an air conditioner for an electric vehicle (first embodiment).
FIG. 3 is a front view showing an operation panel (first embodiment).
FIG. 4 is a flowchart showing main control processing by an ECU (first embodiment).
FIG. 5 is a subroutine showing air-conditioning operation mode determination control (first embodiment).
FIG. 6 is a subroutine showing blowout temperature control during DEF control (first embodiment).
FIG. 7 is a characteristic diagram showing selection conditions between a dehumidifying heating mode and an outside air heating mode (first embodiment).
FIG. 8 is a schematic diagram showing the overall configuration of an air conditioner for an electric vehicle (First comparative example).
[Explanation of symbols]
    1 Air conditioner unit
    2 Air conditioning duct
    6 Hot water heater (heating indoor heat exchanger, first indoor heat exchanger)
    7 Brine refrigerant heat exchanger(coldHeat transfer medium heat exchanger)
    8 Water pump (heat medium circulation means)
    9  Combustion heater
  10 ECU (air conditioning control device, target blowing temperature determining means, target heat medium temperature determining means)
  20 Refrigerant compressor
  21 First decompression means
  22 Second decompression means
  23 Outdoor heat exchanger
  24 Evaporator (cooling indoor heat exchanger, second indoor heat exchanger)
  30  Inverter for air conditioner (rotational speed control means)
  41 Inside air temperature sensor (inside air temperature detecting means)
  42 Outside air temperature sensor (outside air temperature detecting means)
  45 Post-evaporation temperature sensor (evaporator temperature detection means)
  50 Operation panel
  51 Temperature setting switch (Blowout temperature setting means)
  58 DEF switch (dehumidifying mode setting means)
  VC Solenoid valve (circulation circuit switching means)
  VH solenoid valve (circulation circuit switching means)
  VD solenoid valve (circulation circuit switching means)

Claims (5)

（ａ）電気自動車の車室内へ向かって空気を送るためのダクトと、
（ｂ）このダクト内において車室内へ送風する送風機と、
（ｃ）吸入した冷媒を圧縮する冷媒圧縮機、前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒と熱媒体とを熱交換させて冷媒を凝縮させる凝縮器として運転される冷媒熱媒体熱交換器、この冷媒熱媒体熱交換器より流入した冷媒を減圧する減圧手段、この減圧手段で減圧された冷媒を外気との熱交換により蒸発させる蒸発器として運転される室外熱交換器、前記減圧手段より流入した冷媒を蒸発させる蒸発器として運転される冷却用室内熱交換器を有する冷凍サイクルと、
（ｄ）前記冷媒熱媒体熱交換器、前記冷媒熱媒体熱交換器より流入する熱媒体により前記ダクト内の空気を加熱する加熱用室内熱交換器、および前記冷媒熱媒体熱交換器と前記加熱用室内熱交換器との間で熱媒体を循環させる熱媒体循環手段を有するブラインサイクルと、
（ｅ）車室内の除湿を希望する除湿モード設定手段と、
（ｆ）この除湿モード設定手段により車室内の除湿が希望されている時に、吸込口モードを外気導入モードに切り替える吸込口切替手段と、
（ｇ）前記除湿モード設定手段により車室内の除湿が希望されている時に、吹出口モードをデフロスタモードに切り替える吹出口切替ドアと、
（ｈ）前記冷却用室内熱交換器の温度を検出する蒸発器温度検出手段と、
（ｉ）前記冷媒圧縮機より吐出される冷媒の吐出量を変化させて前記冷凍サイクル内を循環する冷媒の流量を調節することにより前記加熱用室内熱交換器の加熱能力や前記冷却用室内熱交換器の除湿能力を制御する空調制御装置と
を備えた電気自動車用空気調和装置において、
前記冷凍サイクルは、
前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒を、前記冷媒熱媒体熱交換器、前記減圧手段、前記冷却用室内熱交換器の順に流して前記冷媒圧縮機に戻し、前記冷却用室内熱交換器を蒸発器として単独運転する第１除湿暖房モード用循環回路と、
前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒を、前記冷媒熱媒体熱交換器、前記減圧手段、前記室外熱交換器または前記冷却用室内熱交換器の順に流して前記冷媒圧縮機に戻し、前記室外熱交換器と前記冷却用室内熱交換器とを並列または直列して蒸発器として運転する第２除湿暖房モード用循環回路と、
前記冷媒圧縮機より吐出された冷媒を、前記冷媒熱媒体熱交換器、前記減圧手段、前記室外熱交換器の順に流して前記冷媒圧縮機に戻す外気暖房モード用循環回路と、
少なくとも前記第１除湿暖房モード用循環回路、前記第２除湿暖房モード用循環回路または前記外気暖房モード用循環回路のいずれかの循環回路に切り替える循環回路切替手段とを備え、
前記ブラインサイクルは、前記冷媒熱媒体熱交換器だけでは十分に熱媒体を加熱できない時に前記ブラインサイクル内を循環する熱媒体を加熱する燃焼式ヒータを備え、
前記空調制御装置は、前記除湿モード設定手段により車室内の除湿が希望されている時に、
前記蒸発器温度検出手段で検出した前記冷却用室内熱交換器の温度が、前記冷却用室内熱交換器の着霜限界温度よりも高温の第１所定温度以上の場合は、前記第１除湿暖房モード用循環回路に切り替えるように前記循環回路切替手段を制御し、
前記蒸発器温度検出手段で検出した前記冷却用室内熱交換器の温度が前記着霜限界温度よりも低温の第２所定温度以下の場合は、前記外気暖房モード用循環回路に切り替えるように前記循環回路切替手段を制御し、
前記蒸発器温度検出手段で検出した前記冷却用室内熱交換器の温度が前記第１所定温度と前記第２所定温度との間の温度の場合は、前記第２除湿暖房モード用循環回路に切り替えるように前記循環回路切替手段を制御することを特徴とする電気自動車用空気調和装置。(A) a duct for sending air toward the interior of the electric vehicle ;
(B) a blower for blowing air into the passenger compartment in the duct;
(C) a refrigerant compressor that compresses the sucked refrigerant, a refrigerant heat medium heat exchanger that is operated as a condenser that exchanges heat between the refrigerant discharged from the refrigerant compressor and the heat medium to condense the refrigerant, and the refrigerant Decompression means for decompressing the refrigerant flowing in from the heat medium heat exchanger, an outdoor heat exchanger operated as an evaporator for evaporating the refrigerant decompressed by the decompression means by heat exchange with the outside air, and the refrigerant flowing in from the decompression means A refrigeration cycle having a cooling indoor heat exchanger operated as an evaporator for evaporating
(D) The refrigerant heat medium heat exchanger, the heating indoor heat exchanger that heats the air in the duct by the heat medium flowing in from the refrigerant heat medium heat exchanger, and the refrigerant heat medium heat exchanger and the heating A brine cycle having a heat medium circulating means for circulating the heat medium between the indoor heat exchanger for use, and
(E) Dehumidification mode setting means for desiring to dehumidify the passenger compartment;
(F) a suction port switching means for switching the suction port mode to the outside air introduction mode when dehumidification in the vehicle interior is desired by the dehumidification mode setting means;
(G) a blower outlet switching door for switching the blower outlet mode to the defroster mode when dehumidification in the passenger compartment is desired by the dehumidifying mode setting means;
( H ) an evaporator temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling indoor heat exchanger;
( I ) The heating capacity of the heating indoor heat exchanger and the cooling indoor heat are adjusted by adjusting the flow rate of the refrigerant circulating in the refrigeration cycle by changing the discharge amount of the refrigerant discharged from the refrigerant compressor. An air conditioning controller that controls the dehumidifying capacity of the exchanger;
In an air conditioner for an electric vehicle equipped with
The refrigeration cycle is
The refrigerant discharged from the refrigerant compressor flows in the order of the refrigerant heat medium heat exchanger, the pressure reducing means, and the cooling indoor heat exchanger, and returns to the refrigerant compressor to evaporate the cooling indoor heat exchanger. A circulation circuit for the first dehumidifying and heating mode that operates independently as a vacuum vessel;
The refrigerant discharged from the refrigerant compressor flows in the order of the refrigerant heat medium heat exchanger, the pressure reducing means, the outdoor heat exchanger, or the cooling indoor heat exchanger, and is returned to the refrigerant compressor. A circulation circuit for a second dehumidifying heating mode that operates as an evaporator in parallel or in series with the exchanger and the indoor heat exchanger for cooling;
A circulation circuit for an outside air heating mode in which the refrigerant discharged from the refrigerant compressor flows in the order of the refrigerant heat medium heat exchanger, the decompression means, and the outdoor heat exchanger and returns to the refrigerant compressor;
A circulation circuit switching means for switching to at least one of the circulation circuit for the first dehumidifying and heating mode, the circulation circuit for the second dehumidifying and heating mode, or the circulation circuit for the outside air heating mode,
The brine cycle includes a combustion heater that heats a heat medium circulating in the brine cycle when the heat medium cannot be sufficiently heated only by the refrigerant heat medium heat exchanger.
The air conditioning control device, when dehumidification of the passenger compartment is desired by the dehumidifying mode setting means,
When the temperature of the cooling indoor heat exchanger detected by the evaporator temperature detecting means is equal to or higher than a first predetermined temperature higher than the frosting limit temperature of the cooling indoor heat exchanger, the first dehumidifying heating Controlling the circulation circuit switching means to switch to the mode circulation circuit;
The evaporator when the temperature of the cooling indoor heat exchanger detected by the temperature detecting means at the second predetermined temperature or lower temperature than the frost limit temperature, wherein to switch the outside air heating mode circulation circuit Control the circulation circuit switching means,
When the temperature of the cooling indoor heat exchanger detected by the evaporator temperature detecting means is a temperature between the first predetermined temperature and the second predetermined temperature, the circuit is switched to the second dehumidifying and heating mode circulation circuit. As described above, the air conditioner for an electric vehicle is characterized by controlling the circulation circuit switching means. 請求項１に記載の電気自動車用空気調和装置において、
前記冷媒熱媒体熱交換器は、車室外に設置され、
前記室外熱交換器は、前記電気自動車が走行する際に生じる走行風を受け易い車室外に設置されていることを特徴とする電気自動車用空気調和装置。In the air conditioner for electric vehicles according to claim 1,
The refrigerant heat medium heat exchanger is installed outside the passenger compartment,
The outdoor heat exchanger, the possible electric vehicle air conditioning system, characterized in that the electric vehicle is placed in prone passenger compartment receives a traveling wind generated when traveling. 請求項１または請求項２に記載の電気自動車用空気調和装置において、
前記冷媒圧縮機は、駆動モータにより回転駆動される電動式の冷媒圧縮機であって、前記駆動モータの回転速度を制御する回転速度制御手段としてのインバータを備えていることを特徴とする車両用空気調和装置。In the air conditioner for electric vehicles according to claim 1 or 2,
The refrigerant compressor, I refrigerant compressor der motorized rotationally driven by drive movement motor, characterized in that it comprises an inverter serving as a rotation speed control means for controlling the rotational speed of the drive motor Air conditioner for vehicles. 請求項３に記載の電気自動車用空気調和装置において、
前記冷媒熱媒体熱交換器は、前記ダクト外に配設されたブライン冷媒熱交換器であって、
前記加熱用室内熱交換器は、前記ダクト内に配設された第１室内熱交換器であって、
前記冷却用室内熱交換器は、前記ダクト内において前記第１室内熱交換器よりも空気の流れ方向の上流側に配設された第２室内熱交換器であることを特徴とする車両用空気調和装置。In the air conditioner for electric vehicles according to claim 3,
The refrigerant heat medium heat exchanger is a brine refrigerant heat exchanger disposed outside the duct,
The heating indoor heat exchanger is a first indoor heat exchanger disposed in the duct,
The cooling indoor heat exchanger, an air vehicle, characterized in that than the first indoor heat exchanger is the second indoor heat exchanger arranged on the upstream side of the flow direction of air within the duct Harmony device. 請求項４に記載の電気自動車用空気調和装置において、
前記空調制御装置は、車室内に吹き出す空気の吹出温度を所望の吹出温度に設定する吹出温度設定手段、およびこの吹出温度設定手段で設定された設定吹出温度に基づいて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度を決定する目標吹出温度決定手段、前記目標吹出温度決定手段で決定した目標吹出温度に基づいて目標熱媒体温度を決定する目標熱媒体温度決定手段を有し、
前記蒸発器温度検出手段で検出する前記第２室内熱交換器の温度を前記着霜限界温度に保ちながら、前記目標吹出温度決定手段で決定した目標吹出温度となるように前記冷媒圧縮機の回転速度を前記目標熱媒体温度決定手段で決定した目標熱媒体温度に応じて制御することを特徴とする電気自動車用空気調和装置。The air conditioner for an electric vehicle according to claim 4 ,
The air-conditioning control device includes: a blow temperature setting means for setting a blow temperature of air blown into the vehicle interior to a desired blow temperature; and a target for air blown into the vehicle interior based on the set blow temperature set by the blow temperature setting means. Target blowing temperature determining means for determining the blowing temperature, and target heat medium temperature determining means for determining the target heat medium temperature based on the target blowing temperature determined by the target blowing temperature determining means,
Rotating the refrigerant compressor so as to achieve the target blowing temperature determined by the target blowing temperature determining means while maintaining the temperature of the second indoor heat exchanger detected by the evaporator temperature detecting means at the frosting limit temperature. An air conditioner for an electric vehicle characterized in that the speed is controlled according to the target heat medium temperature determined by the target heat medium temperature determining means.
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