JP4269428B2 - 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、電動圧縮機の回転数を可変制御する形式の車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電動圧縮機を備える車両用空調装置においては、冷凍サイクルの蒸発器(室内熱交換器)出口側温度の制御目標値(目標蒸発器出口温度)を、空気の吸込口モードに関係なく、熱負荷(設定温度、内外気温、日射量)に応じて一律に決めている。
【0003】
また、電動圧縮機を備えるヒートポンプ式の車両用空調装置においては、冷房時と暖房時とで冷媒の流れを切り替え、暖房時にはコンプレッサの吐出ガス冷媒(ホットガス)を冷凍サイクルの凝縮器(室内熱交換器)に直接導入し、この凝縮器でガス冷媒から空調空気に放熱するようにしている。そして、このヒートポンプ式の車両用空調装置においても、暖房時の凝縮器出口側温度の制御目標値を、吸込口モードに関係なく、熱負荷に応じて一律に決めている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、いずれの従来装置においても、例えば外気温35°Cでかつ内気温が略25°Cに冷房された状態で、吸込口モードを内気モードから外気モードに切り替えた場合、吸い込み空気温度が25°Cから35°Cに急変して蒸発器出口温度が上昇し、蒸発器出口温度と蒸発器出口温度の制御目標値との差が急に大きくなってしまう。そこで、蒸発器の熱交換能力を増して蒸発器出口温度を制御目標値に近づけるために、電動圧縮機は回転数が急上昇して冷媒吐出量を増すように作動する。従って、電動圧縮機の作動音が急に大きくなって乗員が違和感を感じるという問題があった。
【0005】
また、後者の従来装置の場合、暖房時に内気モードから外気モードに切り替えた場合、吸い込み空気温度の低下に伴って凝縮器出口温度が低下し、凝縮器出口温度とその制御目標値との差が大きくなってしまう。そこで、凝縮器の熱交換能力を増して凝縮器出口温度を制御目標値に近づけるために、電動圧縮機の回転数が急上昇し、上記と同様の問題が発生する。
【0006】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、電動圧縮機を備える車両用空調装置において、吸込口モードを内気モードから外気モードに変更した時に、電動圧縮機の作動音が急増するのを防止することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、室内熱交換器(45)の熱交換能力に関連する物理量の制御目標値に基づいて、電動圧縮機(41)の回転数を制御する車両用空調装置において、冷房時には、内気モードのときよりも、外気モードで、かつ、外気温が所定温度以上のときに、室内熱交換器(45)の出口側温度が高くなるように制御目標値を変更することを特徴とする。
【0008】
これにより、冷房状態で吸込口モードを内気モードから外気モードに変更した時に、室内熱交換器の熱交換能力に関連する物理量(例えば熱交換器出口側温度)とこの物理量の制御目標値との差が急増するのを防止し、それによって電動圧縮機の回転数の上昇を抑制して、電動圧縮機の作動音の急増による違和感を減ずることができる。
【0009】
請求項2に記載の発明では、室内熱交換器(45)の熱交換能力に関連する物理量の制御目標値に基づいて、電動圧縮機(41)の回転数を制御する車両用空調装置において、暖房時には、内気モードのときよりも外気モードのときに、室内熱交換器(45)の出口側温度が低くなるように制御目標値を変更することを特徴とする。
【0010】
これにより、暖房状態で吸込口モードを内気モードから外気モードに変更した時に、室内熱交換器の熱交換能力に関連する物理量とこの物理量の制御目標値との差が急増するのを防止し、それによって電動圧縮機の回転数の上昇を抑制して、電動圧縮機の作動音の急増による違和感を減ずることができる。
【0011】
請求項3に記載の発明では、室内熱交換器(45)は冷媒の蒸発潜熱により空気を冷却する蒸発器であり、冷房時のみ制御目標値を変更することを特徴とする。
【0012】
これにより、暖房を行っている場合には外気モードに切り替えても蒸発器の能力を低下させないため、冬期の窓ガラスの防曇性能を確保することができる。
【0013】
請求項4に記載の発明では、室内熱交換器(45)にて熱交換する空気の量に応じて、制御目標値の変更量を可変することを特徴とする。
【0014】
ところで、吸込口モードを内気モードから外気モードに変更した時に、熱交換する空気の量が多いほど、室内熱交換器の熱交換能力に関連する物理量とこの物理量の制御目標値との差が大きくなりやすいが、請求項4の発明のように、空気量に応じて制御目標値の変更量を可変することにより、空気の量が多いときに上記物理量と制御目標値との差が過大になるのを抑制して、電動圧縮機の回転数急上昇による作動音の急増を防止することができる。
【0015】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1は本発明の一実施形態になる空調装置の全体構成を示し、走行用エンジンEと走行用モータMとを備えるハイブリッド自動車に搭載されたこの空調装置は、車室内の空調を行うエアコンユニット1と、エアコンユニット1を構成する機器を制御するエアコン制御装置2からなり、本例では車室内の温度を任意に設定された設定温度に自動制御するオートエアコンである。
【0017】
エアコンユニット1は、車室内の前方側に配置されて、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10、この空調ダクト10内において空気を送る遠心式の送風機30、空調ダクト10内を流れる空気を冷却する冷凍サイクル40、および空調ダクト10内を流れる空気を加熱する冷却水回路50等から構成されている。
【0018】
空調ダクト10の空気流れの最上流側に設けられた内外気切替箱は、内気吸込口11、および外気吸込口12を有し、これらの吸込口11,12は内外気切替ダンパ13によって開閉される。この内外気切替ダンパ13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、吸込口モードは、内気吸込口11のみが開口された内気モードと、外気吸込口12のみが開口された外気モードとに、切替可能になっている。
【0019】
空調ダクト10の空気流れの最下流側には、車両のフロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き出すデフロスタ開口部15と、乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス開口部16と、乗員の足元に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口17が、それぞれ開口している。そして、各開口部15〜17には、それぞれの開口部を独立して開閉する吹出口切替ダンパ18〜20が回動自在に取り付けられている。これらの吹出口切替ダンパ18〜20は、サーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)によりそれぞれ駆動されて、吹出口モードを、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、およびデフロスタモードのいずれかに切り替える。
【0020】
送風機30は、空調ダクト10に一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収納された遠心式ファン31と、この遠心式ファン31を回転駆動するブロワモータ32を有している。そして、ブロワモータ32は、ブロワ駆動回路33を介して印可されるブロワ端子電圧に基づいて、送風量(遠心式ファン31の回転速度)が制御される。
【0021】
冷凍サイクル40は、冷媒を圧縮する圧縮機構とバッテリ3から電力を受けて圧縮機構を駆動するモータとからなる電動圧縮機41、圧縮された冷媒と外気とを熱交換して冷媒を凝縮液化させる凝縮器42、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流す気液分離器43、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁44、減圧膨張された冷媒と空調空気とを熱交換し、冷媒の蒸発潜熱により空調空気を冷却する蒸発器(室内熱交換器)45、凝縮器42に外気を送風する冷却ファン46、およびこれらを接続する冷媒配管等から構成されている。電動圧縮機41のモータにはインバータ47を介して交流電圧が印加され、インバータ47は、エアコン制御装置2の指令に基づき交流電圧の周波数を調整し、それによって電動圧縮機41の回転速度を連続的に変化させるようになっている。
【0022】
冷却水回路50は、図示しないウォータポンプによってエンジンEの冷却水(温水)を循環させる回路中にヒータコア51が配置され、このヒータコア51はエンジン冷却水と空調空気とを熱交換して空調空気を加熱する。ヒータコア51は、空気通路を部分的に塞ぐようにして空調ダクト10内において蒸発器45よりも下流側に配設されている。そして、ヒータコア51の近傍にはエアミックスダンパ52が回動自在に取り付けられ、エアミックスダンパ52はサーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)に駆動されて、ヒータコア51を通過する温風とヒータコア51を迂回する冷風との割合を調節して、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する。
【0023】
次に、エアコン制御装置2には、車室内前面に設けられたエアコン操作パネル(図示せず)上の各スイッチからのスイッチ信号、および各種センサ(図示せず)からのセンサ信号が入力される。ここで、エアコン操作パネル上の各スイッチとは、冷凍サイクル40(電動圧縮機41)の起動および停止を指令するためのエアコンスイッチ、吸込口モードを切り替えるための吸込口切替スイッチ、車室内の温度を所望の温度に設定するための温度設定レバー、遠心式ファンの送風量を切り替えるための風量切替レバー、および吹出口モードを切り替えるための吹出口切替スイッチ等である。
【0024】
また、各種センサとは、車室内の空気温度を検出する内気温センサ、車室外の空気温度を検出する外気温センサ、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ、蒸発器45に流入する空気の温度(蒸発器入口温度)を検出する蒸発器入口温度センサ、蒸発器45を通過した直後の空気温度(蒸発器出口温度)を検出する蒸発器出口温度センサ、ヒータコア51に流入する冷却水の温度を検出する水温センサ、および車両の走行速度を検出する車速センサ等である。
【0025】
エアコン制御装置2の内部には、図示しないCPU、ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータが設けられ、各センサからのセンサ信号は、エアコン制御装置2内の図示しない入力回路によってA/D変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。なお、エアコン制御装置2は、車両のイグニッションスイッチが投入されたときにバッテリ3から直流電源が供給されて作動する。
【0026】
次に、エアコン制御装置2の制御処理を図2〜5に基づいて説明する。ここで、図2はエアコン制御装置2による基本的な制御処理を示したフローチャートである。まず、イグニッションスイッチがONされてエアコン制御装置2に直流電源が供給されると、図2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、温度設定レバー等の各スイッチからスイッチ信号を読み込む(ステップS2)。続いて、内気温センサ、外気温センサ、日射センサ、蒸発器入口温度センサ、蒸発器出口温度センサ、水温センサ、および車速センサからのセンサ信号をA/D変換した信号を読み込む(ステップS3)。
【0027】
続いて、予めROMに記憶された下記の数1の式に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度TAOを算出する(ステップS4)。
【0028】
【数1】
TAO=Kset×Tset−KR×TR−KAM×TAM−KS×TS+C
ここで、Tsetは温度設定レバーにて設定した設定温度、TRは内気温センサにて検出した内気温度、TAMは外気温センサにて検出した外気温度、TSは日射センサにて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。
【0029】
続いて、予めROMに記憶された特性図から、目標吹出温度TAOに基づいてブロワ電圧(ブロワモータ32に印可する電圧)を決定する(ステップS5)。具体的には、目標吹出温度TAOが低い程また高い程ブロワ電圧を高くし(風量大)、目標吹出温度TAOが設定温度に近くなる程ブロワ電圧を低くする。続いて、予めROMに記憶された特性図から、目標吹出温度TAOに基づいて吸込口モードを決定する(ステップS6)。具体的には、目標吹出温度TAOが低いときには内気循環モードが選択され、目標吹出温度TAOが高いときには外気導入モードが選択される。
【0030】
続いて、予めROMに記憶された特性図から、目標吹出温度TAOに基づいて吹出口モードを決定する(ステップS7)。具体的には、目標吹出温度TAOが高いときにはフットモードが選択され、目標吹出温度TAOが低くなるに伴って、バイレベルモード、さらにはフェイスモードの順に選択される。続いて、目標吹出温度TAO、蒸発器出口温度、冷却水温等に基づいて、エアミックスダンパ52の開度を決定する(ステップ8)。
【0031】
続いて、ステップS9で図3に示すサブルーチンがコールされ、蒸発器45を通過した直後の空気温度(蒸発器出口温度TOUT)の制御目標となる目標蒸発器出口温度(制御目標値)TEOが決定される。続いて、蒸発器出口温度TOUTと目標蒸発器出口温度TEOに基づいて電動圧縮機41の回転数を決定する(ステップS10)。続いて、各ステップ4〜10で算出または決定した各制御状態が得られるように、アクチュエータ、ブロワ駆動回路33およびインバータ47に対して制御信号を出力する(ステップS11)。
【0032】
次に、ステップS9の目標蒸発器出口温度TEO決定の制御処理を図3に基づいて説明する。まず、ステップS91で吸込口モードが判定され、外気モードである場合はステップS92に進み、一方、内気モードである場合はステップS93に進む。ステップS92では、外気温TAMが20°C以上か否かを判定し、このステップ92の判定結果がYESの場合はステップ94に進み、ステップ92の判定結果がNOの場合はステップ93に進む。
【0033】
そして、ステップS93およびステップ94では、予めROMに記憶された図4、5の特性図から、目標蒸発器出口温度TEOを決定する。ここで、ステップS93では、図4の第1目標蒸発器出口温度の特性線a(実線)と目標吹出温度TAOに基づいて目標蒸発器出口温度TEOを算出するとともに、図5の第1目標蒸発器出口温度の特性線c(実線)と外気温TAMに基づいて目標蒸発器出口温度TEOを算出し、この両目標蒸発器出口温度TEOのうち低い方の値を第1目標蒸発器出口温度として決定する。
【0034】
一方、ステップS94では、図4の第2目標蒸発器出口温度の特性線b(一点鎖線)と目標吹出温度TAOに基づいて目標蒸発器出口温度TEOを算出するとともに、図5の第2目標蒸発器出口温度の特性線d(一点鎖線)と外気温TAMに基づいて目標蒸発器出口温度TEOを算出し、この両目標蒸発器出口温度TEOのうち低い方の値を第2目標蒸発器出口温度として決定する。
【0035】
このステップS9の制御処理により、外気モード(ステップ91がYES)でかつ外気温TAMが20°C以上(ステップ92がYES)の場合、内気モードや外気温TAMが20°C未満の場合よりも、目標蒸発器出口温度TEOが一部領域(目標吹出温度TAOが低いとき、および外気温TAMが高いとき)において高く設定され、その領域では目標蒸発器出口温度TEOが高く設定されることにより蒸発器45の熱交換能力が若干低下する。
【0036】
次に、上記構成になる空調装置の作動について説明する。送風機30によってダクト10内を流れる空気は、冷凍サイクル40内の蒸発器45を通過する際に冷媒と熱交換して冷却される。ここで、エアコン制御装置2によって電動圧縮機41の回転数を制御することにより、冷凍サイクル40内を流れる冷媒の流量を制御して、冷凍サイクル40の冷却性能(熱交換能力)を調整している。
【0037】
蒸発器45で冷却された空気は、冷却水回路50内のヒータコア51を通過する際にエンジン冷却水と熱交換して加熱される。そして、エアミックスダンパ52の開度位置によってヒータコア51を通過する空気とヒータコア51を迂回する空気との割合が調節され、こうして所定の温度に調整された空調空気が、各開口部15〜17のうちの1つ或いは2つから吹き出される。
【0038】
そして、例えば外気温TAMが35°Cでかつ内気温TRが略25°Cに冷房された状態で、吸込口モードを内気モードから外気モードに切り替えた場合、図3のステップ94で求めた第2目標蒸発器出口温度が目標蒸発器出口温度TEOとして採用され、ステップS10で蒸発器出口温度TOUTと目標蒸発器出口温度TEOに基づいて電動圧縮機41の回転数が決定される。
【0039】
ここで、外気モード時の第2目標蒸発器出口温度は、内気モード時の第1目標蒸発器出口温度よりも高く設定されているので、内気モードから外気モードへの変更に伴い、目標蒸発器出口温度TEOが高めに変更される。そして、吸い込み空気温度が25°Cから35°Cに急変して蒸発器出口温度TOUTが上昇しても、上記のように目標蒸発器出口温度TEOが高めに変更されているため、蒸発器出口温度TOUTと目標蒸発器出口温度TEOとの差が大きくなるのを抑制することができる。従って、電動圧縮機41の過剰な回転数上昇が抑えられ、電動圧縮機41の回転数上昇による作動音の急変を防止することができる。
【0040】
一方、外気温TAMが20°C未満で暖房を行っている状態では、吸込口モードを内気モードから外気モードに切り替えても、図3のステップ92がNOとなって、目標蒸発器出口温度TEOは変更されない。従って、暖房を行っている場合には外気モードに切り替えても蒸発器45の能力は低下せず、冬期の窓ガラスの防曇性能を確保することができる。
(第2実施形態)
図6〜8に示す第2実施形態は、第1実施形態における図4、5の特性図中、外気モードでかつ外気温TAMが20°C以上の時に用いる第2目標蒸発器出口温度の特性線b,dをブロワ電圧(送風量)に応じて変更するようにしたものである。
【0041】
具体的には、図6に示すように、外気モード時の最低目標蒸発器出口温度Tfをブロワ電圧が高くなるほど(風量大になるほど)高く設定する。従って、図7に示すように、目標吹出温度TAOに基づいて求める第2目標蒸発器出口温度の特性線は、ブロワ電圧が低いとき(風量小)には一点鎖線の特性線bが用いられ、ブロワ電圧が高いとき(風量大)には二点鎖線の特性線b’が用いられる。また、図8に示すように、外気温TAMに基づいて求める第2目標蒸発器出口温度の特性線は、ブロワ電圧が低いとき(風量小)には一点鎖線の特性線dが用いられ、ブロワ電圧が高いとき(風量大)には二点鎖線の特性線d’が用いられる。なお、図7、8では第2目標蒸発器出口温度の特性線をそれぞれ2つ例示したが、実際には図6のように最低目標蒸発器出口温度Tfはブロワ電圧に応じて連続的に変更され、それに対応して第2目標蒸発器出口温度の特性線も連続的に変更される。
【0042】
ところで、吸込口モードを内気モードから外気モードに切り替えた場合、送風機30による送風量が多いほど蒸発器出口温度TOUTが上昇しやすく、それに伴い、蒸発器出口温度TOUTと目標蒸発器出口温度TEOとの差が大きくなり、従って、通常の制御を行った場合には、送風量が多いときに外気モードに切り替えた際に特に電動圧縮機41の回転数上昇が大きくなってしまう。
【0043】
そこで、本実施形態においては、上記したように外気モード時の最低目標蒸発器出口温度Tfをブロワ電圧が高くなるほど(風量大になるほど)高く設定することにより、目標蒸発器出口温度TEOが高めに変更されようにし、蒸発器出口温度TOUTと目標蒸発器出口温度TEOとの差が過大になるのを抑制して、電動圧縮機41の回転数上昇による作動音の急増を防止するようにしている。
(他の実施形態)
なお、上記実施形態では、ヒータコア51を備える車両用空調装置に本発明を適用した例を示したが、コンプレッサの吐出ガス冷媒(ホットガス)を冷凍サイクルの凝縮器(室内熱交換器)に直接導入し、この凝縮器でガス冷媒から空調空気に放熱することにより暖房機能を得るようにした車両用空調装置にも本発明は適用可能である。この場合、冷房時には上記実施形態と同様の制御を行い、暖房時には、凝縮器出口側温度(或いは冷凍サイクルの高圧側圧力)の制御目標値を、内気モードのときよりも外気モードのときに低くなるように変更する。
【0044】
また、本発明は、ヒータコアに供給される温水量を流量調整弁にて調整することで空調空気の温度を調整する、所謂リヒート式の車両用空調装置にも適用可能である。
【0045】
また、本発明は、空調ダクト内の空気通路を内気側の第1空気通路と外気側の第2空気通路とに区画形成することにより、フット開口部からは暖められた高温内気を再循環して吹き出し、一方、デフロスタ開口部からは低湿度の外気を吹き出す、いわゆる内外気2層流モードが設定可能な車両用空調装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態になる空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図2】図1に示すエアコン制御装置の基本的な制御処理を示すフローチャートである。
【図3】図2のステップS9の制御処理を示すフローチャートである。
【図4】第1実施形態において用いる目標蒸発器出口温度TEOの制御特性図である。
【図5】第1実施形態において用いる目標蒸発器出口温度TEOの制御特性図である。
【図6】本発明の第2実施形態において用いる外気モード時の最低目標蒸発器出口温度Tfの制御特性図である。
【図7】第2実施形態において用いる目標蒸発器出口温度TEOの制御特性図である。
【図8】第2実施形態において用いる目標蒸発器出口温度TEOの制御特性図である。
【符号の説明】
41…電動圧縮機、45…蒸発器(室内熱交換器)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner that variably controls the rotational speed of an electric compressor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a vehicle air conditioner equipped with an electric compressor, the control target value (target evaporator outlet temperature) of the evaporator (indoor heat exchanger) outlet side temperature of the refrigeration cycle, regardless of the air inlet mode, It is determined uniformly according to the heat load (set temperature, internal / external air temperature, solar radiation).
[0003]
Further, in a heat pump type vehicle air conditioner equipped with an electric compressor, the refrigerant flow is switched between cooling and heating, and the refrigerant discharged from the compressor (hot gas) is supplied to the condenser of the refrigeration cycle (indoor heat) during heating. It is introduced directly into the exchanger, and the condenser radiates heat from the gas refrigerant to the conditioned air. And also in this heat pump type vehicle air conditioner, the control target value of the condenser outlet side temperature during heating is uniformly determined according to the heat load regardless of the inlet mode.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in any of the conventional apparatuses, for example, when the intake port mode is switched from the internal air mode to the external air mode in a state where the external air temperature is 35 ° C. and the internal air temperature is approximately 25 ° C., the intake air temperature is 25 The evaporator outlet temperature rises suddenly from ° C to 35 ° C, and the difference between the evaporator outlet temperature and the control target value of the evaporator outlet temperature suddenly increases. Therefore, in order to increase the heat exchange capability of the evaporator and bring the evaporator outlet temperature closer to the control target value, the electric compressor operates so that the rotational speed increases rapidly and the refrigerant discharge amount increases. Therefore, there is a problem that the operating noise of the electric compressor suddenly increases and the passenger feels uncomfortable.
[0005]
In the case of the latter conventional device, when switching from the inside air mode to the outside air mode during heating, the condenser outlet temperature decreases as the intake air temperature decreases, and the difference between the condenser outlet temperature and its control target value is It gets bigger. Therefore, in order to increase the heat exchange capability of the condenser and bring the condenser outlet temperature closer to the control target value, the rotational speed of the electric compressor rises rapidly, and the same problem as described above occurs.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points. In a vehicle air conditioner equipped with an electric compressor, when the suction port mode is changed from the inside air mode to the outside air mode, the operating noise of the electric compressor rapidly increases. The purpose is to prevent.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the rotational speed of the electric compressor (41) is controlled based on a control target value of a physical quantity related to the heat exchange capability of the indoor heat exchanger (45). In the vehicle air conditioner, the outlet side temperature of the indoor heat exchanger (45) is controlled to be higher at the time of cooling in the outside air mode and when the outside air temperature is the predetermined temperature or higher than in the inside air mode. The target value is changed.
[0008]
As a result, when the inlet mode is changed from the inside air mode to the outside air mode in the cooling state, the physical quantity related to the heat exchange capability of the indoor heat exchanger (for example, the heat exchanger outlet side temperature) and the control target value of this physical quantity It is possible to prevent the difference from increasing rapidly, thereby suppressing an increase in the rotational speed of the electric compressor, and to reduce the sense of incongruity due to a sudden increase in operating noise of the electric compressor.
[0009]
In the invention according to
[0010]
This prevents the difference between the physical quantity related to the heat exchange capacity of the indoor heat exchanger and the control target value of this physical quantity from rapidly increasing when the inlet mode is changed from the inside air mode to the outside air mode in the heating state. As a result, an increase in the rotational speed of the electric compressor can be suppressed, and a sense of incongruity due to a sudden increase in operating noise of the electric compressor can be reduced.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, the indoor heat exchanger (45) is an evaporator that cools the air by the latent heat of vaporization of the refrigerant, and the control target value is changed only during cooling.
[0012]
Thereby, when heating is performed, the ability of the evaporator is not lowered even when the mode is switched to the outside air mode, so that the anti-fogging performance of the window glass in winter can be ensured.
[0013]
The invention according to
[0014]
By the way, when the air inlet mode is changed from the inside air mode to the outside air mode, the difference between the physical quantity related to the heat exchange capability of the indoor heat exchanger and the control target value of this physical quantity increases as the amount of heat exchanged increases. However, the difference between the physical quantity and the control target value becomes excessive when the amount of air is large by varying the amount of change of the control target value in accordance with the amount of air. Therefore, it is possible to prevent a sudden increase in operating noise due to a sudden increase in the rotational speed of the electric compressor.
[0015]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows the overall configuration of an air conditioner according to an embodiment of the present invention. This air conditioner mounted on a hybrid vehicle including a traveling engine E and a traveling motor M is an air conditioner unit that air-conditions a vehicle interior. 1 and an air
[0017]
The
[0018]
The inside / outside air switching box provided on the most upstream side of the air flow of the
[0019]
At the most downstream side of the air flow of the
[0020]
The blower 30 includes a
[0021]
The
[0022]
The cooling
[0023]
Next, the air
[0024]
The various sensors include an inside air temperature sensor that detects the air temperature inside the vehicle interior, an outside air temperature sensor that detects the air temperature outside the vehicle interior, a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation irradiated into the vehicle interior, and the
[0025]
Inside the air
[0026]
Next, control processing of the air
[0027]
Subsequently, a target blowing temperature TAO of air blown into the passenger compartment is calculated based on the
[0028]
[Expression 1]
TAO = Kset × Tset−KR × TR-KAM × TAM-KS × TS + C
Here, Tset is the set temperature set by the temperature setting lever, TR is the inside air temperature detected by the inside air temperature sensor, TAM is the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, and TS is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor. is there. Kset, KR, KAM, and KS are gains, and C is a correction constant.
[0029]
Subsequently, a blower voltage (voltage applied to the blower motor 32) is determined based on the target blowing temperature TAO from a characteristic diagram stored in advance in the ROM (step S5). Specifically, the lower the target blowing temperature TAO, the higher the blower voltage (the larger the air volume), and the lower the target blowing temperature TAO, the lower the blower voltage. Subsequently, the suction port mode is determined based on the target outlet temperature TAO from the characteristic chart stored in advance in the ROM (step S6). Specifically, the inside air circulation mode is selected when the target blowing temperature TAO is low, and the outside air introduction mode is selected when the target blowing temperature TAO is high.
[0030]
Subsequently, the outlet mode is determined based on the target outlet temperature TAO from the characteristic chart stored in advance in the ROM (step S7). Specifically, the foot mode is selected when the target blowing temperature TAO is high, and the bi-level mode is selected in the order of the face mode as the target blowing temperature TAO becomes low. Subsequently, the opening degree of the
[0031]
Subsequently, in step S9, the subroutine shown in FIG. 3 is called, and the target evaporator outlet temperature (control target value) TEO, which is the control target of the air temperature (evaporator outlet temperature TOUT) immediately after passing through the
[0032]
Next, the control process for determining the target evaporator outlet temperature TEO in step S9 will be described with reference to FIG. First, in step S91, the suction port mode is determined, and if it is the outside air mode, the process proceeds to step S92, and if it is the inside air mode, the process proceeds to step S93. In step S92, it is determined whether or not the outside air temperature TAM is 20 ° C. or higher. If the determination result in
[0033]
In step S93 and step 94, the target evaporator outlet temperature TEO is determined from the characteristic diagrams of FIGS. 4 and 5 stored in advance in the ROM. Here, in step S93, the target evaporator outlet temperature TEO is calculated based on the characteristic line a (solid line) of the first target evaporator outlet temperature in FIG. 4 and the target outlet temperature TAO, and the first target evaporation in FIG. The target evaporator outlet temperature TEO is calculated based on the characteristic line c (solid line) of the outlet temperature of the evaporator and the outside air temperature TAM, and the lower one of the two target evaporator outlet temperatures TEO is used as the first target evaporator outlet temperature. decide.
[0034]
On the other hand, in step S94, the target evaporator outlet temperature TEO is calculated based on the characteristic line b (one-dot chain line) of the second target evaporator outlet temperature in FIG. 4 and the target outlet temperature TAO, and the second target evaporation in FIG. The target evaporator outlet temperature TEO is calculated based on the characteristic line d (one-dot chain line) of the outlet temperature of the evaporator and the outside air temperature TAM, and the lower value of the two target evaporator outlet temperatures TEO is calculated as the second target evaporator outlet temperature. Determine as.
[0035]
By the control processing of step S9, when the outside air mode (
[0036]
Next, the operation of the air conditioner configured as described above will be described. The air flowing in the
[0037]
The air cooled by the
[0038]
And, for example, when the air inlet mode is switched from the inside air mode to the outside air mode in the state where the outside air temperature TAM is 35 ° C. and the inside air temperature TR is cooled to about 25 ° C., it is determined in
[0039]
Here, since the second target evaporator outlet temperature in the outside air mode is set higher than the first target evaporator outlet temperature in the inside air mode, the target evaporator is changed with the change from the inside air mode to the outside air mode. The outlet temperature TEO is changed to a higher value. Even if the intake air temperature suddenly changes from 25 ° C. to 35 ° C. and the evaporator outlet temperature TOUT rises, the target evaporator outlet temperature TEO is changed to a higher value as described above. An increase in the difference between the temperature TOUT and the target evaporator outlet temperature TEO can be suppressed. Therefore, an excessive increase in the rotational speed of the
[0040]
On the other hand, in the state where the outside air temperature TAM is less than 20 ° C. and heating is performed, even if the suction port mode is switched from the inside air mode to the outside air mode,
(Second Embodiment)
The second embodiment shown in FIGS. 6 to 8 is a characteristic of the second target evaporator outlet temperature used in the outside air mode and the outside air temperature TAM is 20 ° C. or higher in the characteristic diagrams of FIGS. 4 and 5 in the first embodiment. The lines b and d are changed according to the blower voltage (air flow rate).
[0041]
Specifically, as shown in FIG. 6, the lowest target evaporator outlet temperature Tf in the outside air mode is set higher as the blower voltage becomes higher (as the air volume becomes larger). Therefore, as shown in FIG. 7, the characteristic line b of the second target evaporator outlet temperature obtained based on the target blowing temperature TAO is the one-dot chain characteristic line b when the blower voltage is low (the air volume is small). When the blower voltage is high (the air volume is large), a two-dot chain characteristic line b ′ is used. Further, as shown in FIG. 8, the characteristic line d of the second target evaporator outlet temperature obtained based on the outside air temperature TAM is the one-dot chain line characteristic line d when the blower voltage is low (the air volume is small). When the voltage is high (the air volume is large), a two-dot chain characteristic line d ′ is used. 7 and 8 exemplify two characteristic lines for the second target evaporator outlet temperature. Actually, the minimum target evaporator outlet temperature Tf is continuously changed according to the blower voltage as shown in FIG. Correspondingly, the characteristic line of the second target evaporator outlet temperature is continuously changed.
[0042]
By the way, when the suction port mode is switched from the inside air mode to the outside air mode, the evaporator outlet temperature TOUT tends to rise as the amount of air blown by the blower 30 increases, and accordingly, the evaporator outlet temperature TOUT and the target evaporator outlet temperature TEO Therefore, when the normal control is performed, the increase in the rotational speed of the
[0043]
Therefore, in the present embodiment, as described above, the target evaporator outlet temperature TEO is increased by setting the minimum target evaporator outlet temperature Tf in the outside air mode higher as the blower voltage becomes higher (as the air volume increases). The difference between the evaporator outlet temperature TOUT and the target evaporator outlet temperature TEO is prevented from becoming excessive, and a sudden increase in operating noise due to an increase in the rotational speed of the
(Other embodiments)
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a vehicle air conditioner including the
[0044]
The present invention is also applicable to a so-called reheat type vehicle air conditioner that adjusts the temperature of conditioned air by adjusting the amount of hot water supplied to the heater core with a flow rate adjusting valve.
[0045]
In addition, the present invention recirculates the high-temperature indoor air heated from the foot opening by partitioning the air passage in the air conditioning duct into a first air passage on the inside air side and a second air passage on the outside air side. On the other hand, it is also applicable to a vehicle air conditioner in which a so-called inside / outside air two-layer flow mode can be set, in which low humidity outside air is blown out from the opening of the defroster.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a basic control process of the air conditioner control device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a control process in step S9 of FIG.
FIG. 4 is a control characteristic diagram of a target evaporator outlet temperature TEO used in the first embodiment.
FIG. 5 is a control characteristic diagram of a target evaporator outlet temperature TEO used in the first embodiment.
FIG. 6 is a control characteristic diagram of a minimum target evaporator outlet temperature Tf in the outside air mode used in the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a control characteristic diagram of a target evaporator outlet temperature TEO used in the second embodiment.
FIG. 8 is a control characteristic diagram of a target evaporator outlet temperature TEO used in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
41 ... Electric compressor, 45 ... Evaporator (indoor heat exchanger).
Claims (4)
冷房時には、内気モードのときよりも、外気モードで、かつ、外気温が予め定めた所定温度以上のときに、前記室内熱交換器(45)の出口側温度が高くなるように前記制御目標値を変更することを特徴とする車両用空調装置。An electric compressor (41) for compressing the refrigerant, and an indoor heat exchanger (45) for exchanging heat between the refrigerant from the electric compressor (41) and air, the indoor heat exchanger (45) In the vehicle air conditioner for controlling the rotational speed of the electric compressor (41) based on a control target value of a physical quantity related to heat exchange capacity,
During cooling, the control target value is set so that the outlet side temperature of the indoor heat exchanger (45) becomes higher when the outside air mode is higher than the predetermined temperature, and when the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. The air conditioner for vehicles characterized by changing.
冷房時のみ前記制御目標値を変更することを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。The indoor heat exchanger (45) is an evaporator that cools air by the latent heat of vaporization of the refrigerant,
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the control target value is changed only during cooling.
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