JP4308419B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

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JP4308419B2 JP2000343522A JP2000343522A JP4308419B2 JP 4308419 B2 JP4308419 B2 JP 4308419B2 JP 2000343522 A JP2000343522 A JP 2000343522A JP 2000343522 A JP2000343522 A JP 2000343522A JP 4308419 B2 JP4308419 B2 JP 4308419B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置では、エンジン冷却水を車内側の空調ユニット内に配設したヒータコアに供給することにより、車内を暖房できるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年の高効率ディーゼルエンジン等では、エンジン自体の温度上昇を抑える構成となっているため、エンジン冷却水の温度上昇もそれ程望めない。このため、前記ヒータコアでは、特にエンジン始動直後に車内を迅速に暖房することができず、早期に快適な空調状態を得ることが困難である。
【0004】
そこで、本発明は、高効率ディーゼルエンジン等を搭載した車両であっても、車内を迅速に暖房することのできる車両用空調装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、空調ユニット内に、エンジンの冷却水が流動するヒータコアを備えた車両用空調装置において、
前記エンジンの冷却水温度を検出する水温検出手段と、
前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は遮断するクラッチと、
前記コンプレッサ、該コンプレッサから吐出された熱交換媒体を減圧する第1減圧手段、該第1減圧手段で減圧された熱交換媒体流量を調整する流量調整手段、該流量調整手段を通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する車内側熱交換器を環状に接続し、前記第1減圧手段、流量調整手段及び車内側熱交換器に第2減圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路と、
前記水温検出手段で検出されるエンジンの冷却水温度に基づいて、前記ヒータコアのみでは暖房が不十分であると判断すれば、前記クラッチを接続してコンプレッサを駆動させる一方、十分であると判断すれば、前記クラッチを遮断する制御手段とを備えたものである。
【0006】
この構成により、水温検出手段での検出温度が低く、ヒータコアのみでは暖房が不十分である場合、クラッチを接続してコンプレッサを駆動する。これにより、コンプレッサから吐出された熱交換媒体は、第1減圧手段で減圧された後、流量調整手段を介して所定流量で車内側熱交換器に流入する。したがって、車内側熱交換器にはそれ程大きな耐圧強度は必要とされない。また、クラッチが遮断されて熱交換器による加熱が中断することがなく、安定した状態でヒータコアによる加熱を補助できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【0010】
図1は、本実施形態に係る車両用空調装置の概略図である。この車両用空調装置では、車内側の空調ユニット1内に、ヒータコア2及び車内側熱交換器3が配設されている。
【0011】
ヒータコア2は、エンジン4の冷却水をラジエータ5で冷却する冷却水回路Aより分岐した回路に接続され、内部をエンジン冷却水が流動するようになっている。ラジエータ5には、バイパス通路aが並列接続されている。ラジエータ5への冷却水の流動は、三方弁6によって許容又は遮断される。また、エンジン4側から流出する冷却水の温度は、水温検出センサ7によって検出される。
【0012】
車内側熱交換器3は、コンプレッサ8の駆動により熱交換媒体が循環する熱交換媒体回路Bの途中に接続されている。コンプレッサ8は、前記エンジン4によって駆動し、その駆動力はクラッチ9により接続又は遮断可能である。また、コンプレッサ8の吐出口と車内側熱交換器3の吸込口との間には、第1減圧手段である第1キャピラリーチューブ13a、流量調整バルブ10及びマフラー11が接続されている。また、コンプレッサ8の吐出口の近傍には、圧力検出センサ12が設けられ、コンプレッサ8から吐出される熱交換媒体の圧力が検出される。前記マフラー11は、流量調整バルブ10を通過した熱交換媒体が車内側熱交換器3内での異音の発生を防止する。前記流量調整バルブ10、マフラー11及び車内側熱交換器3には、第2減圧手段である第2キャピラリーチューブ13bが並列接続されている。なお、14及び15は、第1逆止弁及び第2逆止弁であり、16は、コンプレッサ8に液体が流入することを防止するためのアキュムレータである。
【0013】
前記コンプレッサ8の駆動及び停止させるためのクラッチ9の接続及び遮断、三方弁6の切替え、流量調整バルブ10の開度の調整等は、前記水温検出センサ7での検出温度tや、圧力検出センサ12での検出圧力pに基づいて制御装置17によって行われる。
【0014】
次に、前記制御装置17による車両用空調装置の駆動制御について図2のフローチャートに従って説明する。
【0015】
エンジン4が始動され、車両用空調装置による暖房が開始されれば(ステップS1)、水温検出センサ7での検出温度tを読み込む(ステップS2)。そして、この検出温度tが第1設定温度T1よりも低いか否かを判断する(ステップS3)。第1設定温度T1は、冷却水をラジエータ5で放熱して冷却する必要がない最大値(例えば、80℃)としている。
【0016】
検出温度tが第1設定温度T1以上であれば、エンジン冷却水を冷却する必要があるので、三方弁6を切り替えることにより(ステップS13)、ラジエータ5に通水させて冷却する。
【0017】
一方、検出温度tが第1設定温度T1よりも低ければ、冷却水がラジエータ5に通水しないように三方弁6を切り替え(ステップS4)、さらに、検出温度tが第2設定温度T2よりも低いか否かを判断する(ステップS5)。第2設定温度T2は、ヒータコア2による空調ユニット1内を通過する空気の加熱が十分に行える最小値としている。
【0018】
検出温度tが第2設定温度T2以上であれば、ヒータコア2のみによって十分に車内暖房が行えると判断し、前記同様、クラッチ9を遮断してコンプレッサ8の駆動を停止する(ステップS14)。一方、検出温度tが第2設定温度T2よりも低ければ、ヒータコア2のみによっては十分に車内を暖房できないため、クラッチ9を接続してコンプレッサ8の駆動を開始する(ステップS6)。
【0019】
コンプレッサ8を駆動する場合、流量調整バルブ10の開度を前記圧力検出センサ12での検出圧力pに応じて調整する。
【0020】
ここでは、まず、圧力検出センサ12での検出圧力pを読み込む(ステップS7)。そして、検出圧力pが第1設定圧力P1(例えば、18kgf/cm2G)よりも高いか否かを判断する(ステップS8)。検出圧力pが第1設定圧力P1よりも高ければ、流量調整バルブ10を開放することにより、車内側熱交換器3による補助暖房を開始する(ステップS9)。これにより、車内側熱交換器3による加熱が開始され、ヒータコア2による加熱が補助される。したがって、空調ユニット1内を通過する空気を早期に加熱することが可能となる。
【0021】
この場合、コンプレッサ8から吐出された熱交換媒体は、第1キャピラリーチューブ13aによって減圧された後、流量調整バルブ10で流量を調整されて車内側熱交換器3に流入する。このため、車内側熱交換器3に特別な耐圧構造は不要であり、冷却用として使用する一般的な構成の熱交換器を使用できる。
【0022】
一方、検出圧力pが第1設定圧力P1以下であれば、車内側熱交換器3による補助暖房は十分に行えないものと判断し、流量調整バルブ10を閉塞する(ステップS10)。
【0023】
ところで、前記補助暖房では、熱交換媒体が車内側熱交換器3で冷却されるので、コンプレッサ8からの吐出圧力が低下し、このコンプレッサ8が異常停止又は故障に至る第2設定圧力P2(例えば、8kgf/cm2G)よりも低い値まで低下することがある。そこで、検出圧力pが、第2設定圧力P2よりも低いか否かを判断し(ステップS11)、検出圧力pが第2設定圧力P2よりも低くなれば、流量調整バルブ10を閉塞し(ステップS10)、補助暖房を停止する。これにより、車内側熱交換器3への流入が阻止され、第2キャピラリーチューブ13bを通過してコンプレッサ8に還流する流量が増大する。この結果、コンプレッサ8の作動条件が満たされ、異常停止や故障等が防止される。
【0024】
また、これら一連の補助暖房の開始及び停止中、前記検出圧力pが第三設定圧力P3(例えば、20kgf/cm2G)よりも高いか否かを判断する(ステップS13)。検出圧力pが第三設定圧力P3よりも高ければ、コンプレッサ8内の駆動を続行すると、故障に至る恐れがあると判断し、クラッチ9によりエンジン4からの動力を遮断し、コンプレッサ8を停止する(ステップS14)。これにより、エンジン4に無理な負荷がかからず、又、消費燃料の抑制が可能となる。
【0025】
このとき、流量調整バルブ10の開度を上方修正(又は全開)することにより、熱交換媒体の冷却を促進させる。すなわち、熱交換媒体は、車内側熱交換器3側に比べてコンプレッサ8側の方が圧力(温度)が高い状態にあるため、コンプレッサ8側から車内側熱交換器3側に流入する。また、車内側熱交換器3の外部には、車内空調を行っている限り空気の流れがある。したがって、流量調整バルブ10の開度を上方修正(又は全開)すると、熱交換媒体の放熱が促進され、早期に、その温度及び圧力を降下させ、コンプレッサ8を作動条件を満足する状態まで復帰させることが可能となる。例えば、流量調整バルブ10として電磁開閉弁を使用し、コンプレッサ8の停止後、この電磁開閉弁を閉状態とした場合と開状態とした場合とで熱交換媒体の圧力及び温度の変化を比較した。その結果は、図3(a)のグラフに示す通り、電磁開閉弁を開状態とすることにより、コンプレッサ8の停止時間を短くすることができた。また、図3(b)のグラフに示す通り、コンプレッサ8の駆動時間が長くなるため、早期に吹出温度を上昇させることが可能となった。
【0026】
その後、エンジン4の駆動が続行されると、それ自身の温度が上昇し、前記水温検出センサ7での検出温度tも上昇してくるので、前述のように、前記ステップS3で、自動的に三方弁6が切り替えられ、エンジン冷却水がラジエータ5で冷却される(ステップS13)。
【0027】
なお、前記実施形態では、三方弁6によって流路を切り替えるようにしたが、適宜開閉弁等を設けることにより、ラジエータ5のみならず、ヒータコア2への流水の停止を行うようにしてもよい。
【0028】
また、前記流量調整バルブ10では、開又は閉状態のいずれか一方に切り替えるようにしたが、検出される吐出圧力に応じて開度を、段階的あるいは連続的に変化させるようにしてもよい。これにより、車内側熱交換器3による加熱をコンプレッサ8が停止しない条件下で最大限に行わせることが可能となる。
【0029】
このように、前記車両用空調装置によれば、エンジン4の冷却水温度がそれ程上昇していなければ、コンプレッサ8を駆動することによりエンジン4の駆動負荷を上昇させ、コンプレッサ8を駆動しない場合に比べて冷却水の加熱を促進させることができる。したがって、ヒータコア2により通過空気に与える熱量を増大させることが可能となる。
【0030】
また、前記車内側熱交換器3による加熱も開始されるので、車内暖房をより一層迅速に行うことが可能となる。すなわち、コンプレッサ8で高温・高圧状態とされた熱交換媒体は、流量調整バルブ10及びマフラー11を介して車内側熱交換器3に流入し、外部の空調ユニット1内を通過する空気を加熱し、ヒータコア2のみでは不十分となる空気の加熱を補助する。
【0031】
また、前記コンプレッサ8の作動条件は、吐出熱交換媒体圧力のみに基づいて判断したが、吸入熱交換媒体圧力又は吐出熱交換媒体温度、あるいは、これら3条件のいずれかの組み合わせにより判断するようにしてもよい。例えば、吸入熱交換媒体圧力に基づいて判断する場合、図4に示すように、吸入熱交換媒体圧力が0.58MPaを超えることにより、クラッチ9を接続してコンプレッサ8をオフ状態とし、吸入熱交換媒体圧力が0.5MPaよりも小さくなることによりクラッチ9を遮断してコンプレッサ8をオン状態とすればよい。
【0032】
図5は、他の実施形態に係る車両用空調装置の概略図である。
【0033】
この車両用空調装置では、前記第2逆止弁15の代わりに流量調整バルブ20が使用され、第1キャピラリーチューブ13a、流量調整バルブ10及びマフラー11に、流量調整バルブ21、車外側熱交換器22、第3キャピラリーチューブ23及び第3逆止弁24が並列接続されている。また、空調ユニット内は、車内側熱交換器3の下流側にエアミックスダンパ25が設けられ、分流された一方の通路にヒータコア2が配設されている。
【0034】
そして、車内を暖房する場合、コンプレッサ8から吐出された熱交換媒体が、直接、車内側熱交換器3に流入するように、流量調整バルブ21を閉じ、流量調整バルブ10,20を開放する。また、車内を冷房する場合、コンプレッサ8から吐出された熱交換媒体が、車外側熱交換器18からキャピラリーチューブ23を介して車内側熱交換器3を通過した後、コンプレッサ8に還流するように、流量調整バルブ10,20を閉じ、流量調整バルブ21を開放する。
【0035】
なお、前記各実施形態では、2つの減圧手段を設けるようにしたが、これらを単一の減圧手段で構成してもよい。例えば、キャピラリーチューブの一端部を車内側熱交換器3側に接続し、中間部を迂回路に接続することにより、減圧手段を1つにすることができ、構成を簡略化することが可能となる。
【0036】
また、前記各実施形態では、圧力検出センサ12等からの入力信号に基づいて自動的にクラッチ等を駆動制御するようにしたが、さらに、入力手段としてスイッチ等を設けることにより、乗員が自己の感覚に基づいて手動操作により調整できるようにしてもよい。すなわち、補助暖房が行われていない場合であっても、乗員が寒いと感じるようであれば、前記入力手段を操作することにより、コンプレッサ8の駆動要求信号を出力し、クラッチ9を接続させてコンプレッサ8をオン状態とし、車内側熱交換器3による補助暖房を開始できるようにしてもよい。これにより、乗員の好みに応じて簡単に送風温度を上方修正することが可能となる。
【0037】
この場合、図5に示す車両用空調装置について説明すると、エアミックスダンパ25がフルホット位置(図5中、点線にて表示)にある場合にのみ、コンプレッサ8の駆動要求信号を受け付け可能とすればよい。すなわち、ヒータコア2による加熱のみで、車内暖房を十分に行えるようであれば、コンプレッサ8を駆動しなくても、エアミックスダンパ25の回動位置を変更することにより、送風温度を上方修正可能であるので、コンプレッサ8の駆動要求信号は受け付けないようにする。一方、エアミックスダンパ25がフルホット位置にある場合には、それ以上送風温度を高くすることは不可能であるので、コンプレッサ8の駆動要求信号を受け付け可能とする。これにより、エンジン4に無駄な負荷がかかって燃料が無駄に消費されることもない。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る車両用空調装置によれば、流量調整手段及び車内側熱交換器に減圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路を設けるようにしたので、エンジン冷却水温度が十分に上昇していない場合、コンプレッサを駆動してエンジンの駆動負荷を上昇させ、冷却水温度を強制的に早期に上昇させることができる。これにより、エンジン始動初期の段階からヒータコアによる加熱が可能となり、車内を適切に暖房することができる。特に、熱交換媒体が車内側熱交換器に流入する前に減圧手段を通過するようにしたので、車内側熱交換器をヒータコアの補助暖房として使用する場合であっても、耐圧構造を採用する必要がなく、安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係る車両用空調装置の概略図である。
【図2】 図1の制御装置による空調制御を示すフローチャートである。
【図3】 図1の流量調整バルブを閉状態又は開状態とした場合で比較した熱交換媒体の圧力の変化(a)及び温度の変化(b)を示すグラフである。
【図4】 図1のコンプレッサへの吸入熱交換媒体圧力に対するクラッチの接続及び遮断の時期を示すグラフである。
【図5】 他の実施形態に係る車両用空調装置の概略図である。
【符号の説明】
2…ヒータコア
3…車内側熱交換器
4…エンジン
5…ラジエータ
6…三方弁
7…水温検出センサ
8…コンプレッサ
9…クラッチ
10…流量調整バルブ
12…圧力検出センサ
13a…第1キャプラリーチューブ(第1減圧手段)
13b…第2キャプラリーチューブ(第2減圧手段)
17…制御装置
22…車外側熱交換器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a vehicle air conditioner, the interior of a vehicle can be heated by supplying engine cooling water to a heater core disposed in an air conditioning unit inside the vehicle.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, recent high-efficiency diesel engines and the like are configured to suppress the temperature rise of the engine itself, and thus the temperature rise of the engine cooling water cannot be expected so much. For this reason, in the said heater core, the inside of a vehicle cannot be heated rapidly immediately after engine starting, and it is difficult to obtain a comfortable air-conditioning state at an early stage.
[0004]
Then, even if it is a vehicle carrying a highly efficient diesel engine etc., this invention makes it a subject to provide the vehicle air conditioner which can heat the inside of a vehicle rapidly.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a vehicle air conditioner including a heater core through which engine coolant flows in an air conditioning unit.
Water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the engine;
A clutch for transmitting or shutting off the power from the engine to the compressor;
The compressor, the first pressure reducing means for reducing the pressure of the heat exchange medium discharged from the compressor, the flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the heat exchange medium reduced in pressure by the first pressure reducing means, and the heat exchange medium that has passed through the flow rate adjusting means A heat exchange medium circuit in which a vehicle interior heat exchanger that exchanges heat with ambient air is annularly connected, and a second decompression device is connected in parallel to the first decompression device, the flow rate adjustment device, and the vehicle interior heat exchanger. When,
Based on the engine coolant temperature detected by the water temperature detection means, if it is determined that heating is not sufficient with only the heater core, it is determined that the clutch is connected and the compressor is driven while it is sufficient. And a control means for disengaging the clutch.
[0006]
With this configuration, when the temperature detected by the water temperature detecting means is low and heating is insufficient with only the heater core, the clutch is connected to drive the compressor. As a result, the heat exchange medium discharged from the compressor is decompressed by the first decompression means and then flows into the in-vehicle heat exchanger at a predetermined flow rate via the flow rate adjusting means. Therefore, such a large pressure resistance is not required for the vehicle interior heat exchanger. Further, the heating by the heat exchanger is not interrupted and the heating by the heater core can be assisted in a stable state without being interrupted.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 is a schematic view of a vehicle air conditioner according to the present embodiment. In this vehicle air conditioner, a heater core 2 and a vehicle interior heat exchanger 3 are arranged in an air conditioning unit 1 on the vehicle interior side.
[0011]
The heater core 2 is connected to a circuit branched from the cooling water circuit A that cools the cooling water of the engine 4 by the radiator 5, and the engine cooling water flows inside. A bypass passage a is connected to the radiator 5 in parallel. The flow of the cooling water to the radiator 5 is allowed or blocked by the three-way valve 6. The temperature of the cooling water flowing out from the engine 4 side is detected by a water temperature detection sensor 7.
[0012]
The vehicle interior heat exchanger 3 is connected in the middle of the heat exchange medium circuit B in which the heat exchange medium circulates by driving the compressor 8. The compressor 8 is driven by the engine 4, and the driving force can be connected or disconnected by a clutch 9. A first capillary tube 13a, a flow rate adjusting valve 10 and a muffler 11 are connected between the discharge port of the compressor 8 and the suction port of the vehicle interior heat exchanger 3. A pressure detection sensor 12 is provided in the vicinity of the discharge port of the compressor 8 to detect the pressure of the heat exchange medium discharged from the compressor 8. The muffler 11 prevents the heat exchange medium that has passed through the flow rate adjusting valve 10 from generating abnormal noise in the vehicle interior heat exchanger 3. The flow rate adjusting valve 10, the muffler 11, and the vehicle interior heat exchanger 3 are connected in parallel with a second capillary tube 13b that is a second pressure reducing means. Reference numerals 14 and 15 denote a first check valve and a second check valve, and reference numeral 16 denotes an accumulator for preventing liquid from flowing into the compressor 8.
[0013]
Connection and disconnection of the clutch 9 for driving and stopping the compressor 8, switching of the three-way valve 6, adjustment of the opening degree of the flow rate adjusting valve 10, etc. This is performed by the control device 17 based on the detected pressure p at 12.
[0014]
Next, drive control of the vehicle air conditioner by the control device 17 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0015]
If the engine 4 is started and heating by the vehicle air conditioner is started (step S1), the temperature t detected by the water temperature detection sensor 7 is read (step S2). Then, it is determined whether or not the detected temperature t is lower than the first set temperature T1 (step S3). The first set temperature T1 is set to a maximum value (for example, 80 ° C.) that does not require cooling of the cooling water by dissipating it with the radiator 5.
[0016]
If the detected temperature t is equal to or higher than the first set temperature T1, the engine cooling water needs to be cooled. Therefore, by switching the three-way valve 6 (step S13), the water is passed through the radiator 5 for cooling.
[0017]
On the other hand, if the detected temperature t is lower than the first set temperature T1, the three-way valve 6 is switched so that the cooling water does not pass through the radiator 5 (step S4), and the detected temperature t is lower than the second set temperature T2. It is determined whether or not it is low (step S5). The second set temperature T2 is a minimum value at which the air passing through the air conditioning unit 1 by the heater core 2 can be sufficiently heated.
[0018]
If the detected temperature t is equal to or higher than the second set temperature T2, it is determined that the vehicle interior can be sufficiently heated only by the heater core 2, and similarly to the above, the clutch 9 is disconnected and the drive of the compressor 8 is stopped (step S14). On the other hand, if the detected temperature t is lower than the second set temperature T2, the interior of the vehicle cannot be sufficiently heated only by the heater core 2, so the clutch 9 is connected and the compressor 8 is started (step S6).
[0019]
When driving the compressor 8, the opening degree of the flow rate adjustment valve 10 is adjusted according to the detected pressure p of the pressure detection sensor 12.
[0020]
Here, first, the detected pressure p at the pressure detection sensor 12 is read (step S7). Then, it is determined whether or not the detected pressure p is higher than a first set pressure P1 (for example, 18 kgf / cm 2 G) (step S8). If the detected pressure p is higher than the first set pressure P1, auxiliary heating by the vehicle interior heat exchanger 3 is started by opening the flow rate adjusting valve 10 (step S9). Thereby, the heating by the vehicle interior heat exchanger 3 is started, and the heating by the heater core 2 is assisted. Therefore, the air passing through the air conditioning unit 1 can be heated early.
[0021]
In this case, the heat exchange medium discharged from the compressor 8 is decompressed by the first capillary tube 13 a, and then the flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve 10 and flows into the vehicle interior heat exchanger 3. For this reason, a special pressure | voltage resistant structure is unnecessary for the vehicle interior heat exchanger 3, and the heat exchanger of the general structure used for cooling can be used.
[0022]
On the other hand, if the detected pressure p is equal to or lower than the first set pressure P1, it is determined that the auxiliary heating by the vehicle interior heat exchanger 3 cannot be sufficiently performed, and the flow rate adjusting valve 10 is closed (step S10).
[0023]
By the way, in the auxiliary heating, since the heat exchange medium is cooled by the vehicle interior heat exchanger 3, the discharge pressure from the compressor 8 decreases, and a second set pressure P2 (for example, the compressor 8 abnormally stops or fails) (for example, , 8 kgf / cm 2 G). Therefore, it is determined whether or not the detected pressure p is lower than the second set pressure P2 (step S11). If the detected pressure p becomes lower than the second set pressure P2, the flow rate adjustment valve 10 is closed (step S11). S10), auxiliary heating is stopped. Thereby, the inflow to the vehicle interior heat exchanger 3 is blocked, and the flow rate of returning to the compressor 8 through the second capillary tube 13b increases. As a result, the operating condition of the compressor 8 is satisfied, and an abnormal stop or failure is prevented.
[0024]
Further, during the start and stop of the series of auxiliary heating, it is determined whether or not the detected pressure p is higher than a third set pressure P3 (for example, 20 kgf / cm 2 G) (step S13). If the detected pressure p is higher than the third set pressure P3, it is determined that there is a risk of failure if the drive in the compressor 8 is continued, the power from the engine 4 is cut off by the clutch 9, and the compressor 8 is stopped. (Step S14). As a result, an excessive load is not applied to the engine 4 and fuel consumption can be suppressed.
[0025]
At this time, the opening of the flow rate adjusting valve 10 is corrected upward (or fully opened) to promote cooling of the heat exchange medium. That is, the heat exchange medium flows from the compressor 8 side to the vehicle interior heat exchanger 3 side because the pressure (temperature) is higher on the compressor 8 side than the vehicle interior heat exchanger 3 side. In addition, there is an air flow outside the vehicle interior heat exchanger 3 as long as the vehicle air conditioning is performed. Therefore, when the opening degree of the flow rate adjusting valve 10 is corrected upward (or fully opened), the heat dissipation of the heat exchange medium is promoted, and the temperature and pressure are lowered at an early stage to return the compressor 8 to a state satisfying the operating conditions. It becomes possible. For example, when an electromagnetic on-off valve is used as the flow rate adjusting valve 10 and the compressor 8 is stopped, changes in the pressure and temperature of the heat exchange medium are compared between when the electromagnetic on-off valve is closed and when the electromagnetic on-off valve is opened. . As a result, as shown in the graph of FIG. 3A, the stop time of the compressor 8 could be shortened by opening the electromagnetic on-off valve. Further, as shown in the graph of FIG. 3B, the driving time of the compressor 8 becomes longer, so that the outlet temperature can be raised at an early stage.
[0026]
Thereafter, when the driving of the engine 4 is continued, the temperature of the engine 4 rises, and the detected temperature t detected by the water temperature detection sensor 7 also rises. The three-way valve 6 is switched, and the engine coolant is cooled by the radiator 5 (step S13).
[0027]
In the above-described embodiment, the flow path is switched by the three-way valve 6, but the flow of water not only to the radiator 5 but also to the heater core 2 may be stopped by appropriately providing an on-off valve or the like.
[0028]
Further, in the flow rate adjusting valve 10, it is switched to either the open state or the closed state, but the opening degree may be changed stepwise or continuously in accordance with the detected discharge pressure. As a result, it is possible to maximize the heating by the vehicle interior heat exchanger 3 under conditions where the compressor 8 does not stop.
[0029]
Thus, according to the vehicle air conditioner, when the cooling water temperature of the engine 4 has not increased so much, the driving load of the engine 4 is increased by driving the compressor 8 and the compressor 8 is not driven. Compared with this, heating of the cooling water can be promoted. Therefore, the amount of heat given to the passing air by the heater core 2 can be increased.
[0030]
Moreover, since the heating by the vehicle interior heat exchanger 3 is also started, the vehicle interior heating can be performed more rapidly. That is, the heat exchange medium brought to a high temperature and high pressure state by the compressor 8 flows into the vehicle interior heat exchanger 3 through the flow rate adjusting valve 10 and the muffler 11 and heats the air passing through the external air conditioning unit 1. The heating of air, which is insufficient with only the heater core 2, is assisted.
[0031]
The operating condition of the compressor 8 is determined based only on the discharge heat exchange medium pressure, but is determined based on the suction heat exchange medium pressure or the discharge heat exchange medium temperature, or any combination of these three conditions. May be. For example, when determining based on the suction heat exchange medium pressure, as shown in FIG. 4, when the suction heat exchange medium pressure exceeds 0.58 MPa, the clutch 9 is connected and the compressor 8 is turned off, and the suction heat exchange The clutch 9 may be disconnected and the compressor 8 may be turned on when the exchange medium pressure becomes lower than 0.5 MPa.
[0032]
FIG. 5 is a schematic view of a vehicle air conditioner according to another embodiment.
[0033]
In this vehicle air conditioner, a flow rate adjusting valve 20 is used in place of the second check valve 15, and the first capillary tube 13a, the flow rate adjusting valve 10 and the muffler 11 are provided with a flow rate adjusting valve 21 and an outside heat exchanger. 22, the third capillary tube 23 and the third check valve 24 are connected in parallel. In the air conditioning unit, an air mix damper 25 is provided on the downstream side of the vehicle interior heat exchanger 3, and the heater core 2 is provided in one of the branched passages.
[0034]
When heating the interior of the vehicle, the flow rate adjustment valve 21 is closed and the flow rate adjustment valves 10 and 20 are opened so that the heat exchange medium discharged from the compressor 8 directly flows into the vehicle interior heat exchanger 3. When the interior of the vehicle is cooled, the heat exchange medium discharged from the compressor 8 passes through the vehicle interior heat exchanger 3 from the vehicle exterior heat exchanger 18 via the capillary tube 23 and then returns to the compressor 8. Then, the flow rate adjusting valves 10 and 20 are closed, and the flow rate adjusting valve 21 is opened.
[0035]
In each of the embodiments described above, two pressure reducing means are provided, but these may be constituted by a single pressure reducing means. For example, by connecting one end portion of the capillary tube to the vehicle interior heat exchanger 3 side and connecting the intermediate portion to the detour, the pressure reducing means can be made one, and the configuration can be simplified. Become.
[0036]
In each of the above embodiments, the clutch and the like are automatically driven and controlled based on the input signal from the pressure detection sensor 12 and the like. You may enable it to adjust by manual operation based on sense. That is, even if auxiliary heating is not performed, if the passenger feels cold, by operating the input means, a drive request signal for the compressor 8 is output and the clutch 9 is connected. The compressor 8 may be turned on so that auxiliary heating by the vehicle interior heat exchanger 3 can be started. As a result, it is possible to easily correct the blast temperature upward according to the passenger's preference.
[0037]
In this case, the vehicle air conditioner shown in FIG. 5 will be described. The drive request signal for the compressor 8 can be received only when the air mix damper 25 is in the full hot position (indicated by a dotted line in FIG. 5). That's fine. In other words, if the vehicle interior can be sufficiently heated only by the heating by the heater core 2, the air blowing temperature can be corrected upward by changing the rotational position of the air mix damper 25 without driving the compressor 8. Therefore, the drive request signal for the compressor 8 is not accepted. On the other hand, when the air mix damper 25 is in the full hot position, it is impossible to raise the air blowing temperature any further, so that a drive request signal for the compressor 8 can be received. As a result, useless load is applied to the engine 4 and fuel is not consumed uselessly.
[0038]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, according to the vehicle air conditioner according to the present invention, the heat exchange medium circuit formed by connecting the pressure reducing means to the flow rate adjusting means and the vehicle interior heat exchanger in parallel is provided. When the engine coolant temperature has not risen sufficiently, the compressor can be driven to increase the engine drive load, and the coolant temperature can be forcibly raised early. As a result, heating by the heater core is possible from the initial stage of engine start, and the interior of the vehicle can be appropriately heated. In particular, since the heat exchange medium passes through the decompression means before flowing into the vehicle interior heat exchanger, the pressure resistant structure is adopted even when the vehicle interior heat exchanger is used as auxiliary heating for the heater core. It is not necessary and can be manufactured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a vehicle air conditioner according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing air conditioning control by the control device of FIG. 1;
FIG. 3 is a graph showing a change in pressure (a) and a change in temperature (b) of a heat exchange medium compared when the flow rate adjustment valve of FIG. 1 is in a closed state or an open state.
4 is a graph showing clutch connection and disconnection timings with respect to suction heat exchange medium pressure to the compressor of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is a schematic view of a vehicle air conditioner according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
2 ... Heater core 3 ... Inside heat exchanger 4 ... Engine 5 ... Radiator 6 ... Three-way valve 7 ... Water temperature detection sensor 8 ... Compressor 9 ... Clutch 10 ... Flow rate adjustment valve 12 ... Pressure detection sensor 13a ... First caprary tube (No. 1) 1 decompression means)
13b ... second caprary tube (second decompression means)
17 ... Control device 22 ... Outside heat exchanger

Claims (1)

空調ユニット内に、エンジンの冷却水が流動するヒータコアを備えた車両用空調装置において、
前記エンジンの冷却水温度を検出する水温検出手段と、
前記エンジンからの動力をコンプレッサに伝達又は遮断するクラッチと、
前記コンプレッサ、該コンプレッサから吐出された熱交換媒体を減圧する第1減圧手段、該第1減圧手段で減圧された熱交換媒体流量を調整する流量調整手段、該流量調整手段を通過した熱交換媒体と周囲の空気とで熱交換する車内側熱交換器を環状に接続し、前記第1減圧手段、流量調整手段及び車内側熱交換器に第2減圧手段を並列接続してなる熱交換媒体回路と、
前記コンプレッサから吐出される熱交換媒体の圧力を検出する吐出圧力検出手段、前記コンプレッサに吸入される熱交換媒体の圧力を検出する吸入圧力検出手段、又は、前記コンプレッサから吐出される熱交換媒体の温度を検出する吐出温度検出手段のうち、少なくともいずれか2つの検出手段と、
前記水温検出手段で検出されるエンジンの冷却水温度に基づいて、前記ヒータコアのみでは暖房が不十分であると判断すれば、前記クラッチを接続してコンプレッサを駆動させる一方、十分であると判断すれば、前記クラッチを遮断し、少なくとも前記いずれか2つの検出手段からの検出信号に基づいて、コンプレッサの作動条件を満足するように、前記流量調整手段による流量調整を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
In a vehicle air conditioner equipped with a heater core through which the engine coolant flows in the air conditioning unit,
Water temperature detecting means for detecting the cooling water temperature of the engine;
A clutch for transmitting or shutting off the power from the engine to the compressor;
The compressor, the first pressure reducing means for reducing the pressure of the heat exchange medium discharged from the compressor, the flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the heat exchange medium reduced in pressure by the first pressure reducing means, and the heat exchange medium that has passed through the flow rate adjusting means A heat exchange medium circuit in which a vehicle interior heat exchanger that exchanges heat with ambient air is annularly connected, and a second decompression device is connected in parallel to the first decompression device, the flow rate adjustment device, and the vehicle interior heat exchanger. When,
A discharge pressure detecting means for detecting the pressure of the heat exchange medium discharged from the compressor, a suction pressure detecting means for detecting the pressure of the heat exchange medium sucked into the compressor, or a heat exchange medium discharged from the compressor At least any two of the discharge temperature detecting means for detecting the temperature; and
Based on the engine coolant temperature detected by the water temperature detection means, if it is determined that heating is not sufficient with only the heater core, it is determined that the clutch is connected and the compressor is driven while it is sufficient. And a control means for adjusting the flow rate by the flow rate adjusting means so as to satisfy the operating condition of the compressor based on a detection signal from at least one of the two detection means . The vehicle air conditioner characterized by the above-mentioned.
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