JP4104780B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるアイドリング時に機関(エンジン)を停止するアイドルストップ制御システムを搭載した車両において、機関停止時にコンプレッサを駆動させることなく所定時間冷房を可能とする車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、環境保護の観点から、アイドリング時にはエンジンを停止することで燃費の向上を図る、いわゆるアイドルストップ車が提案されている。この車両は走行中車両が停止するとエンジンを停止してしまうため、車両に搭載されている車両用空調装置も運転が停止されることになる。
【0003】
このため、例えば、冷房運転しているときにエンジンが停止すると、冷房運転も停止し、車室内の温度が上昇し、ドライバや乗員に不快感を与える。
【0004】
よって、これを避けるために、一時的にバッテリのみによりコンプレッサをモータ駆動し、冷房運転を継続するいわゆるハイブリッドコンプレッサを備えた車両用空調装置などが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような従来技術では、エンジンの始動と停止を頻繁に繰り返すアイドルストップ車においては、コンプレッサの起動トルクが非常に大きいためコンプレッサ駆動用のモータの消費電力が非常に大きく、バッテリにかかる負担も大きいため、実用上大きな問題となっている。また、車両用空調装置にコンプレッサ駆動用のモータと、その駆動を制御する制御手段が必要なため、部品点数も多く、コストがかかるという問題があった。
【0006】
本発明は、このような従来の技術の課題に鑑みてなされたものであり、アイドルストップ車の車両用空調装置において、コンプレッサをモータ駆動することなく、エンジンを停止したとしても残留冷媒を利用した冷房作用により車室内温度の急上昇を抑えることが出来る車両用空調装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明では、車両の駆動力を生成する機関と、前記機関により駆動され、冷媒を加圧して空調装置に供給するコンプレッサと、前記コンプレッサ、冷媒凝縮手段、リキッドタンク、冷媒膨張手段、冷媒蒸発手段及び冷媒を流送する配管などから構成される冷凍サイクルと、アイドリング時、前記機関に対して機関停止命令を出力するアイドルストップ制御手段と、を備えた車両用空調装置において、前記冷凍サイクルには、コンプレッサと冷媒凝縮手段とを連結する冷媒配管の途中に設けられ、コンプレッサから冷媒凝縮手段への流れのみを許す逆止弁と、前記冷媒膨張手段を迂回して設けられるオリフィスチューブと、前記リキッドタンクと前記冷媒膨張手段の間のオリフィスチューブ分岐部に設けられ、冷媒流路を切り換える切り換え手段を追加し、かつ、前記アイドルストップ制御手段からアイドルストップ制御に基づく機関停止信号を入力すると、冷媒流路を通常の冷媒配管からオリフィスチューブ側に切り換える信号を前記切り換え手段に対して出力する切り換え制御手段を設け、前記リキッドタンクの冷媒残量を検出する冷媒残量検出手段を設け、前記オリフィスチューブを、冷媒残量検出手段により検出された冷媒残量に応じて冷媒流路の絞りを調整する可変オリフィスチューブとし、前記冷媒残量検出手段により検出された冷媒残量に基づいて冷房可能時間を算出する冷房可能時間算出手段を設け、前記アイドルストップ制御手段を、前記冷房可能時間演算手段による冷房可能時間情報によりアイドルストップ時間を設定する手段としたことを特徴とする
【0011】
【発明の作用及び効果】
請求項1に記載の発明においては、アイドルストップ制御手段により機関を停止し、前記機関により駆動されるコンプレッサの駆動が停止したとしても、切り換え手段により冷媒流路を切り換えることで、逆止弁及びオリフィスチューブの間のリキッドタンクに高圧状態の冷媒を一定時間保持することが可能となる。これにより、コンプレッサの駆動が停止していたとしても、前記オリフィスチューブから冷媒を徐々に冷媒蒸発手段に供給することが可能となり、車室内の温度の急上昇を抑えることが出来る。
【0012】
また、冷媒残量に応じてオリフィスチューブの流量を調節する可変オリフィスチューブを設けたことにより、冷媒残量の変化により冷媒圧力が変化したとしてもオリフィスチューブの流量を調節することにより一定の冷媒流量を供給することが可能となり、アイドルストップ時であっても安定した空調を行うことができる。
【0013】
また、アイドルストップ制御手段においてアイドルストップ時間を算出する際、空調可能時間算出手段からの信号を元に算出することとしたことにより、効率よくアイドルストップを行うことが可能となり、これにより燃費を向上することが出来る。
【0015】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0016】
(実施の形態1)
図2は本発明に関わる車両用空調装置の冷凍サイクルにおける全体システム図である。
【0017】
まず構成を説明すると、機関1により図示しない車両が駆動されるとともに、Vベルト2を介してコンプレッサ3を駆動する。コンプレッサ3により加圧された冷媒は、コンデンサ4、膨張弁5及びエバポレータ6により構成される冷凍サイクルにおいて車両の空調を行う。ここで、本実施の形態に用いた膨張弁5は、機関停止時には開弁するものである。
【0018】
コンプレッサ3とコンデンサ4の間には逆止弁7が設けられており、コンデンサ4からコンプレッサ7への冷媒の流れを遮断している。コンデンサ4と膨張弁5の間にはリキッドタンク8及び切り換え弁9が設けられ、リキッドタンク8には、コンプレッサ3が停止したとしても数分間の冷却を可能にする程度の冷媒が貯蔵される。
【0019】
アイドルストップ制御コントロールユニット11において、アイドルストップ信号が出力されると、この信号は切り換え制御コントロールユニット12にも出力され、切り換え弁9において冷媒の流れを、膨張弁5を迂回するように設けられたオリフィスチューブ10に切り換える。このオリフィスチューブ10はリキッドタンク8に貯蔵された冷媒を断熱膨張することで低温低圧の液ガス混合冷媒とし、エバポレータ6に供給している。
【0020】
次に作用を説明する。機関1によりコンプレッサ3を駆動し、車両の空調を実行中に、アイドルストップ制御コントロールユニット11において、機関停止と判断され、機関停止命令を機関1に対して出力する。このとき、切り換え制御コントロールユニット12にも機関停止の信号が出力される。切り換え制御コントロールユニット12において、機関停止の信号が入力されると、切り換え弁9に切り換え信号を出力し、冷媒の流路をオリフィスチューブ10側に切り換える。このとき、逆止弁7及びオリフィスチューブ10により挟まれた配管(リキッドタンク8側)は、高圧の冷媒が満たされた状態である。この高圧の冷媒は、オリフィスチューブ10により、断熱膨張することで低温低圧の液ガス混合冷媒となり、徐々にエバポレータ6へ冷媒を供給することで、機関1が停止し、コンプレッサ3の駆動が停止しても一定時間の冷却を可能としている。
【0021】
以上説明したように、上記実施の形態をとったことにより、アイドルストップ制御コントロールユニット12の機関停止信号により機関が停止し、この機関により駆動されていた空調用のコンプレッサ3の稼動が停止したとしても、コンプレッサを駆動するための電気モータ等の補機駆動手段を設けることなく、アイドルストップ時に一定時間の冷房維持が可能になる。これにより、バッテリに対する負担がかかることなく、簡単な構成で、機関停止中においても車室内の温度の急上昇を防止することができる。
【0022】
(他の実施の形態)
本実施の形態1においては、絞り固定のオリフィスチューブを使用したが、リキッドタンクの冷媒残量を検出する手段を設け、検出される冷媒残量に応じて絞り量を可変に制御する可変オリフィスチューブを使用しても良い。これにより、アイドルストップ制御による機関停止時に、冷房効果を維持する安定した冷媒の供給が可能になるし、機関停止の時間管理を行うこともできる。
【0023】
さらに、リキッドタンクの容量を大きくし、冷媒残量による冷房効果の維持時間を長くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両用空調装置を示すクレーム対応図である。
【図2】実施の形態1の車両用空調装置を示す全体システム図である。
【符号の説明】
1 機関
2 Vベルト
3 コンプレッサ
4 コンデンサ
5 膨張弁
6 エバポレータ
7 逆止弁
8 リキッドタンク
9 切り換え弁
10 オリフィスチューブ
11 アイドルストプ制御コントロールユニット
12 切り換え制御コントロールユニット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner that enables cooling for a predetermined time without driving a compressor when the engine is stopped in a vehicle equipped with an idle stop control system that stops the engine (engine) during so-called idling.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, from the viewpoint of environmental protection, a so-called idle stop vehicle has been proposed that improves fuel efficiency by stopping the engine during idling. Since this vehicle stops the engine when the running vehicle stops, the vehicle air conditioner mounted on the vehicle is also stopped.
[0003]
For this reason, for example, if the engine is stopped during the cooling operation, the cooling operation is also stopped, the temperature in the passenger compartment is increased, and the driver and the passenger are uncomfortable.
[0004]
Therefore, in order to avoid this, there has been proposed a vehicle air conditioner including a so-called hybrid compressor that temporarily drives a compressor by a battery alone and continues cooling operation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional technique, in an idle stop vehicle that frequently starts and stops the engine, the starting torque of the compressor is very large, so the power consumption of the motor for driving the compressor is very large, and the load on the battery is also great. Since it is large, it is a big problem in practical use. Further, since the vehicle air conditioner requires a motor for driving the compressor and a control means for controlling the drive, there is a problem that the number of parts is large and the cost is high.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and in a vehicle air conditioner for an idle stop vehicle, the residual refrigerant is used even if the engine is stopped without driving the motor of the compressor. It is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner that can suppress a sudden rise in the passenger compartment temperature due to a cooling action.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, an engine that generates driving force for a vehicle, a compressor that is driven by the engine and pressurizes and supplies refrigerant to the air conditioner, the compressor, refrigerant condensing means, a liquid tank, and refrigerant expansion In a vehicle air conditioner comprising: a refrigeration cycle comprising a means, a refrigerant evaporating means and a pipe for sending the refrigerant, and an idle stop control means for outputting an engine stop command to the engine at idling, The refrigeration cycle is provided in the middle of a refrigerant pipe that connects the compressor and the refrigerant condensing means, and includes a check valve that allows only the flow from the compressor to the refrigerant condensing means, and an orifice that bypasses the refrigerant expansion means. Provided in the orifice tube branch section between the tube and the liquid tank and the refrigerant expansion means to switch the refrigerant flow path. Switching means, and when an engine stop signal based on idle stop control is input from the idle stop control means, a signal for switching the refrigerant flow path from the normal refrigerant piping to the orifice tube side is output to the switching means. set only the switching control means for said refrigerant remaining amount detecting means for detecting the refrigerant remaining in the liquid tank is provided, the orifice tube, the refrigerant flow path according to the refrigerant remaining amount detected by the refrigerant level detecting means A variable orifice tube for adjusting the throttle is provided, and a cooling possible time calculating means for calculating a cooling possible time based on the refrigerant remaining amount detected by the refrigerant remaining amount detecting means is provided, and the idle stop control means is provided with the cooling possible time. characterized in that the cooling time information by calculating means is a means for setting the idle stop time To [0011]
[Action and effect of the invention]
In the first aspect of the invention, even if the engine is stopped by the idle stop control means and the driving of the compressor driven by the engine is stopped, the check valve and It is possible to hold the high-pressure refrigerant in the liquid tank between the orifice tubes for a certain period of time. Thereby, even if the driving of the compressor is stopped, the refrigerant can be gradually supplied from the orifice tube to the refrigerant evaporating means, and a rapid increase in the temperature in the passenger compartment can be suppressed.
[0012]
In addition, by providing a variable orifice tube that adjusts the flow rate of the orifice tube according to the remaining amount of refrigerant, even if the refrigerant pressure changes due to a change in the remaining amount of refrigerant, the flow rate of the orifice tube can be adjusted to maintain a constant refrigerant flow rate. Can be supplied, and stable air conditioning can be performed even during idle stop.
[0013]
In addition, when calculating the idle stop time in the idle stop control means, it is possible to perform idle stop efficiently by calculating based on the signal from the air conditioning possible time calculation means, thereby improving fuel efficiency. I can do it.
[0015]
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
(Embodiment 1)
FIG. 2 is an overall system diagram in the refrigeration cycle of the vehicle air conditioner according to the present invention.
[0017]
First, the configuration will be described. A vehicle (not shown) is driven by the
[0018]
A
[0019]
When an idle stop signal is output in the idle stop
[0020]
Next, the operation will be described. While the
[0021]
As described above, by taking the above embodiment, the engine is stopped by the engine stop signal of the idle stop
[0022]
(Other embodiments)
In the first embodiment, an orifice tube with a fixed throttle is used. However, a variable orifice tube is provided that has a means for detecting the remaining amount of refrigerant in the liquid tank and variably controls the amount of restriction in accordance with the detected remaining amount of refrigerant. May be used. As a result, when the engine is stopped by the idle stop control, it is possible to supply a stable refrigerant that maintains the cooling effect, and it is possible to manage the engine stop time.
[0023]
Furthermore, the capacity of the liquid tank can be increased, and the cooling effect maintenance time due to the remaining amount of refrigerant can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a vehicle air conditioner of the present invention.
FIG. 2 is an overall system diagram showing the vehicle air conditioner according to the first embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Engine 2
Claims (1)
前記機関(1)により駆動され、冷媒を加圧して空調装置に供給するコンプレッサ(2)と、
前記コンプレッサ(2)、冷媒凝縮手段(3)、リキッドタンク(7)、冷媒膨張手段(4)、冷媒蒸発手段(5)及び冷媒を流送する配管などから構成される冷凍サイクルと、
アイドリング時、前記機関(1)に対して機関停止命令を出力するアイドルストップ制御手段(10)と、
を備えた車両用空調装置において、
前記冷凍サイクルには、コンプレッサ(2)と冷媒凝縮手段(3)とを連結する冷媒配管の途中に設けられ、コンプレッサ(2)から冷媒凝縮手段(3)への流れのみを許す逆止弁(6)と、前記冷媒膨張手段(4)を迂回して設けられるオリフィスチューブ(9)と、前記リキッドタンク(7)と前記冷媒膨張手段(4)の間のオリフィスチューブ分岐部に設けられ、冷媒流路を切り換える切り換え手段(8)を追加し、
かつ、前記アイドルストップ制御手段(10)からアイドルストップ制御に基づく機関停止信号を入力すると、冷媒流路を通常の冷媒配管からオリフィスチューブ(9)側に切り換える信号を前記切り換え手段(8)に対して出力する切り換え制御手段(11)を設け、
前記リキッドタンク(7)の冷媒残量を検出する冷媒残量検出手段を設け、前記オリフィスチューブ(9)を、冷媒残量検出手段により検出された冷媒残量に応じて冷媒流路の絞りを調整する可変オリフィスチューブとし、
前記冷媒残量検出手段により検出された冷媒残量に基づいて冷房可能時間を算出する冷房可能時間算出手段を設け、
前記アイドルストップ制御手段(10)を、前記冷房可能時間演算手段による冷房可能時間情報によりアイドルストップ時間を設定する手段としたことを特徴とする車両用空調装置。An engine (1) for generating the driving force of the vehicle;
A compressor (2) driven by the engine (1) to pressurize the refrigerant and supply it to the air conditioner;
The compressor (2), the refrigerant condensing means (3), liquid tank (7), the refrigerant expansion means (4), a refrigeration cycle composed piping etc. for Nagareoku refrigerant evaporation means (5) and the refrigerant,
Idle stop control means (10) for outputting an engine stop command to the engine (1) during idling;
In a vehicle air conditioner equipped with
Wherein the refrigeration cycle is provided in the middle of the refrigerant pipes connecting the compressor (2) and the refrigerant condensing means (3), allowing only the flow of the refrigerant condensing means (3) from the compressor (2) check valve (6), an orifice tube (9) provided by bypassing the refrigerant expansion means (4), and an orifice tube branch between the liquid tank (7) and the refrigerant expansion means (4), A switching means (8) for switching the refrigerant flow path is added,
When an engine stop signal based on idle stop control is input from the idle stop control means (10), a signal for switching the refrigerant flow path from the normal refrigerant pipe to the orifice tube (9) side is sent to the switching means (8). setting the switching control means (11) for outputting Te,
Refrigerant remaining amount detecting means for detecting the remaining amount of refrigerant in the liquid tank (7) is provided, and the orifice tube (9) is made to restrict the refrigerant flow path according to the remaining amount of refrigerant detected by the remaining refrigerant amount detecting means. The variable orifice tube to be adjusted
A cooling time calculation unit is provided for calculating a cooling possible time based on the refrigerant remaining amount detected by the refrigerant remaining amount detection unit;
The vehicle air conditioner characterized in that the idle stop control means (10) is a means for setting an idle stop time based on coolable time information by the coolable time calculating means .
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