JP4525261B2 - 車両用空調システム - Google Patents

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Description

本発明は、主にマイクロバスにおいて採用される車両用空調システムに関する。
従来、マイクロバスで採用される車両用空調システムとしては、天井に設けられたエアコンユニットと、フロアに設けられたヒータユニットと、外気温度を検出する外気温度センサと、目標室温を設定する目標室温設定手段とを有し、前記エアコンユニットはエバポレータとファンモータと前記エバポレータを通過した空気温度を検出するエバポレータ吹き出し温度センサと該エバポレータを通過した空気を暖めることにより前記エアコンユニットからの吹き出し温度を加温可能な加温手段であるヒータコアとが備えられ、前記ヒータユニットはヒータコアとファンモータとが備えられ、クーラユニットへの吸い込み温度を検出することにより室温を検出する内気温度センサが備えられ、前記エアコンユニットの室内空気吸い込み口付近と前記ヒータユニットの室内空気吸い込み口付近にそれぞれのユニットへの吸い込み温度を検出することにより室温を検出する内気温度センサが備えられ、前記エアコンユニットのヒータコアと前記ヒータユニットのヒータコアには、エンジンの冷却水が加熱された温水を循環する温水管路が接続され、この温水管路に開閉によって流入温水量を調整可能な電磁弁が備えられて加温が制御され、前記ヒータユニットのエバポレータには、エンジンによって駆動され冷媒を圧縮するコンプレッサや冷媒を放熱凝縮するコンデンサ等を有する冷媒管路が接続され、コンプレッサの駆動・停止によって冷媒の循環量が調整されて冷却・除湿が制御されるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、前記内気温度センサと外気温度センサを含む各種温度センサからの検出値および前記目標室温設定手段で設定された目標室温設定値に基づいて制御目標値演算手段で前記エアコンユニットおよびヒータユニットの制御目標値の演算が行われ、この制御目標値演算手段による演算結果に基づいて前記エアコンユニットおよびヒータユニットの運転(速度)を制御するようにしたものが知られている。
実開平7―4115号公報
上述の従来の技術にあっては、空気を冷却するエバポレータとエバポレータで冷却された空気をリヒート(加温)するヒータコアを備えたエアコンユニットを天井に設け、加温のみ行うヒータユニットをフロアに設けているため、フルクール時を含む冷房時には車室内上部のみ冷えて上下の温度差が大きくなってしまい、その差が快適な差になるまで時間が掛かってしまう。
そこで、天井に冷房能力の大きいエバポレータとファンモータを備えたクーラユニットを設け、フロアファンモータと、天井クーラユニットのエバポレータより冷却能力の低いエバポレータと、ヒータコアと、エバポレータを通過した空気に対しヒータコアを通過させる量の調整をエアミックスドアを備えたエアコンユニットと、加温のみ行うヒータコアユニットを設けた車両用空調システムを提供することが考えられる。
また、このような車両用空調システムにおいては、冷房オート運転状態でクーラユニットのエバポレータとエアコンユニットのエバポレータを共に働かせるフルクール作動時には、エアコンのエバポレータ吹き出し温度が乗員が不快感を感じる温度まで低下する場合があり、この場合はエアミックスドアを開閉制御して加温手段で暖め直した状態でエアコンユニットから吹き出させることにより、乗員が不快感を感じないように制御することは可能であるが、そうすると、コンデンサの冷房能力を十分に活用することができず、非効率的であるという問題があった。
本発明は、上述のような従来の問題点に着目して成されたもので、フルクール作動時に乗員に不快感を与えることなしにコンデンサの冷房能力を十分に活用することができる車両用空調システムを提供することを目的としている。
上述の目的を達成するために、本願請求項1に記載の車両用空調システムは、天井に設けられたクーラユニットと、フロアに設けられたエアコンユニットと、外気温度を検出する外気温度センサと、目標室温を設定する目標室温設定手段とを有し前記クーラユニットはエバポレータとファンモータとが備えられ、前記クーラユニットの室内空気吸い込み口付近には前記クーラユニットへの吸い込み温度を検出することにより室温を検出する内気温度センサが備えられ、前記エアコンユニットはファンモータとエバポレータと該エバポレータを通過した空気温度を検出するエバポレータ吹き出し温度センサと該エバポレータを通過した空気を暖めることにより前記エアコンユニットからの吹き出し温度を加温可能な加温手段と該加温手段を通過させる空気量の調整を行うエアミックスドアとが備えられ、前記クーラユニットのエバポレータと前記エアコンユニットのエバポレータとコンデンサを共通にすると共に、前記エアコンユニットのエバポレータの冷房能力より前記クーラユニットのエバポレータの冷房能力が大に設定され、前記コンデンサから前記エアコンユニットのエバポレータへの高圧ラインの途中には該エバポレータへの冷媒の供給をON・OFFする電磁弁が介装され、前記内気温度センサと外気温度センサを含む各種温度センサからの検出値および前記目標室温設定手段で設定された目標室温設定値に基づいて前記天井クーラユニットおよび床置きエアコンユニットの吹き出し温の制御目標値を演算する制御目標値演算手段と、該制御目標値演算手段による演算結果に基づいて前記天井クーラユニットおよび床置きエアコンユニットの吹き出し温の制御を行う吹き出し温制御手段と、が備えられ、冷房オート運転状態で前記クーラユニットのエバポレータと前記エアコンユニットのエバポレータを共に働かせるフルクール作動時には前記エアコンユニットの吹き出し温度が乗員が不快感を感じる温度まで低下しないように前記エアコンユニットのエバポレータ吹き出し温度センサで検出された温度に基づいて前記電磁弁を開閉制御し、前記フルクール作動時には前記エアコンユニットのエバポレータから吹き出した空気が前記加温手段を通過しなくなる方向へ前記エアミックスドアを制御し、前記内気温度センサで検出された室温が所定温度まで低下した時は前記電磁弁を閉じて前記エアコンユニットのエバポレータへの冷媒の供給をOFFにする冷房オート運転時制御手段が備えられていることを特徴とする手段とした。
請求項1に記載の車両用空調システムでは、上述のように、冷房オート運転状態でクーラユニットのエバポレータとエアコンユニットのエバポレータを共に働かせるフルクール作動時にはエアコンユニットの吹き出し温度が乗員が不快感を感じる温度まで低下しないようにエアコンユニットのエバポレータ吹き出し温度センサで検出された温度に基づいて電磁弁を開閉制御し、前記フルクール作動時にはエアコンユニットのエバポレータから吹き出した空気が加温手段を通過しなくなる方向へエアミックスドアを制御し、内気温度センサで検出された室温が所定温度まで低下した時は電磁弁を閉じてエアコンユニットのエバポレータへの冷媒の供給をOFFにする冷房オート運転時制御手段を備えることにより、フルクール作動時に乗員に不快感を与えることなしにクーラユニットおよびエアコンユニットの両ユニットの冷房能力を十分に活用することができるようになるという効果が得られる。
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1はこの実施例の車両用空調システムが適用されたマイクロバスを示すシステム構成図である。
この実施例のマイクロバスに適用された車両用空調システムは、図1に示すように、天井クーラ吸い込みグリル1と、天井クーラユニット2と、天井クーラ吹き出しダクト5と、床置きヒータユニット8と、床置きエアコンユニット10と、電磁弁15と、床置きエアコン吹き出しダクト16と、フロントヒータコア17と、フロントヒータユニット20と、天井クーラ吸い込み口付近に設けられた天井クーラ吸い込み温度センサ(内気温度センサ)21と、コンプレッサ24と、コンデンサ25と、コントロールパネル26と、目標温度設定器(目標室温設定手段)27と、外気温度センサ28と、日射温度センサ29とを主な構成として備えている。
また、前記天井クーラユニット2には、天井クーラエバポレータ3と天井クーラファンモータ4と天井クーラエバポレータ吹き出し温度センサ22とを備え、前記床置きヒータユニット8には、床置きエアコンファンモータ7と床置きヒータコア9とを備え、前記床置きエアコンユニット10には、床置きエアコンファンモータ11と床置きエアコンエバポレータ12と床置きエアコンエアミックスドア13と床置きエアコンヒータコア(加温手段)14と床置きエアコンエバポレータ吹き出し温度センサ23とを備え、前記天井クーラ吹き出しダクト5には、天井クーラ吹き出しグリル6を備え、床置きエアコン吹き出しダクト16には、床置きエアコン吹き出しグリル16aを備えている。
また、前記コンプレッサ24からコンデンサ25、天井クーラエバポレータ3を通ってコンプレッサ24に戻る第1の冷媒管路32と、コンプレッサ24からコンデンサ25、電磁弁15、床置きエアコンエバポレータ12を通ってコンプレッサ24に戻る第2の冷媒管路33と、エンジン冷却水が加温されて温水となった温水をまわし床置きヒータコア9およびフロントヒータコア17を加温しエンジンに戻る温水管路31とを備えている。
さらに詳述すると、前記コンデンサ25から吐出される冷媒は、前記天井クーラエバポレータ3と床置きエアコンエバポレータ12に供給された後、コンプレッサ24により圧縮されコンデンサ25に戻される。そして、前記電磁弁15はコンデンサ25から床置きエアコンエバポレータ12への前記第2の冷媒管路33の高圧ライン34の途中に介装されていて、床置きエアコンエバポレータ12への冷媒の供給をON・OFFすることができるようになっており、これにより、天井クーラエバポレータ3と床置きエアコンエバポレータ12との冷房能力分配が行えるようになっている。ちなみに、冷房能力自体は、床置きエアコンエバポレータ12より天井クーラエバポレータ3の方が大に設定されている。また、前記コンプレッサ24は、前記天井クーラエバポレータ吹き出し温度センサ22の検出値に基づいてON・OFF制御される。
前記床置きエアコンユニット10は、床置きエアコンエバポレータ12から吹き出した空気が床置きヒータコア(加温手段)14を通過する量を前記床置きエアコンエアミックスドア13で調整することにより、床置きエアコンユニット10からの吹き出し温度の調節ができるようになっている。
前記コントロールパネル26には、前記天井クーラ吸い込み温度センサ21と外気温度センサ28を含む各種温度センサからの検出値および前記目標温度設定器27で設定された目標室温設定値に基づいて前記天井クーラユニット2および床置きエアコンユニット8の吹き出し温の制御目標値を演算する制御目標値演算手段と、該制御目標値演算手段による演算結果に基づいて天井クーラユニット2および床置きエアコンユニット8の吹き出し温の制御を行う吹き出し温制御手段と、冷房オート運転時制御手段を有するコントローラ30が備えられている。
次に、前記冷房オート運転時制御手段の制御内容を、図2のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップS101でエアコンがONで、冷房オートモードに設定された場合、続くステップS102では、天井クーラ吸い込み温度センサ21と外気温度センサ28を含む各種温度センサからの検出値および目標温度設定器27で設定された目標室温設定値に基づいて演算された天井クーラユニット2および床置きエアコンユニット8の制御目標値Toが規定値X以下であるか否かが判定され、YES(To≦X)である時は、ステップS103で天井クーラエバポレータ3と床置きエアコンエバポレータ12とを共に働かせるフルクール作動状態にし、ステップS104では、天井クーラエバポレータ吹き出し温度センサ22の検出値に基づいてコンプレッサ24のON・OFF制御を行い、ステップS105では、床置きエアコンエバポレータ吹き出し温度センサ23で検出された温度に基づき、床置きエアコンユニット10の吹き出し温度が乗員が不快感を感じる温度15度以下まで低下しないように電磁弁15を開閉制御する。
このように、床置きエアコンエバポレータ12より冷房能力の大きい天井クーラエバポレータ3の吹き出し温度センサ22の検出値に基づいてコンプレッサ24のON・OFF制御を行うため、天井クーラエバポレータ3の冷房能力を最大に発揮できるようにコンプレッサ24のON・OFF制御ができる。
また、コンプレッサ24のON・OFF制御を天井クーラエバポレータ3の吹き出し温度センサ22の検出値で行っているため、床置きエアコンエバポレータ12からの吹き出し温度が下がり過ぎてしまう虞れがあるが、この下がり過ぎを、第2冷却管路33の高圧ライン34に電磁弁15を設けると共に、床置きエアコンエバポレータ吹き出し温度センサ23で検出された温度に基づき電磁弁15を開閉制御し、床置きエアコンユニット10の吹き出し温度が、乗員が不快を感じる温度まで低下しないように防止している。なお、床置きエアコンユニット8からは、床置きエアコン吹き出しダクト16によって乗員の足元に風が吹き出すので、冷やし過ぎると乗員が不快感を感じるものである。
また、前記ステップS102の判定がNO(To>X)である時は、ステップS106でフルクール作動を解除し、ステップS107で電磁弁15を閉じることにより、天井クーラユニット2のみで冷房運転が行われる。
即ち、この実施例では、前記冷房オート運転時制御手段において、冷房オート運転状態で天井クーラエバポレータ3と床置きエアコンエバポレータ12とを共に働かせるフルクール作動時には、床置きエアコンユニット10の吹き出し温度が乗員が不快感を感じる温度15度以下まで低下しないように床置きエアコンエバポレータ吹き出し温度センサ23で検出された温度に基づいて電磁弁15を開閉制御すると共に、冷房時、特に、フルクール作動時に冷却された空気を加温することは非効率な冷却になるが、これを防止するために加温(リヒート)しないようにエアコンエバポレータ12から吹き出した空気が床置きエアコンヒータコア14を通過しなくなる方向へ床置きエアコンエアミックスドア13を制御し、天井クーラ吸い込み温度センサ(内気温度センサ)21で検出された室温が所定温度まで低下した時は電磁弁15を閉じて床置きエアコンユニット10の床置きエアコンエバポレータ12への冷媒の供給をOFFにする冷房オート運転時制御が行われる。
従って、この実施例の車両用空調システムによれば、フルクール作動時に乗員に不快感を与えることなしに天井クーラユニット2および床置きエアコンユニット10の両ユニットの冷房能力を十分に活用することができるようになるという効果が得られる。
以上、本発明の実施例を図面に基づき説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例ではマイクロバスに本発明を適用した例を示したが、大型のバスやワゴン車等にも適用することができる。
実施例の車両用空調システムが適用されたマイクロバスを示すシステム構成図である。 実施例の車両用空調システムにおける冷房オート運転時制御手段の制御内容を示すフローチャートである。
符号の説明
1 天井クーラ吸い込みグリル
2 天井クーラユニット
3 天井クーラエバポレータ
4 天井クーラファンモータ
5 天井クーラ吹き出しダクト
6 天井クーラ吹き出しダクト
7 床置きヒータファンモータ
8 床置きヒータユニット
9 床置きヒータコア
10 床置きエアコンユニット
11 床置きエアコンファンモータ
12 床置きエアコンエバポレータ
13 床置きエアコンエアミックスドア
14 床置きエアコンヒータコア
15 電磁弁
16 床置きエアコン吹き出しダクト
16a 床置きエアコン吹き出しグリル
17 フロントヒータコア
18 フロントヒータエアミックスドア
19 フロントヒータファンモータ
20 フロントヒータユニット
21 天井クーラ吸い込み温度センサ(内気温度センサ)
22 天井クーラエバポレータ吹き出し温度センサ
23 床置きエアコンエバポレータ吹き出し温度センサ
24 コンプレッサ
25 コンデンサ
26 コントロールパネル
27 目標温度設定器(目標室温設定手段)
28 外気温度センサ
29 日射温度センサ
30 コントローラ(ファンモータ制御手段、冷房オート運転時制御手段)
31 温水管路
32 第1の冷媒管路
33 第2の冷媒管路
34 高圧ライン

Claims (1)

  1. 天井に設けられたクーラユニットと、フロアに設けられたエアコンユニットと、外気温度を検出する外気温度センサと、目標室温を設定する目標室温設定手段とを有し、
    前記クーラユニットはエバポレータとファンモータとが備えられ、前記クーラユニットの室内空気吸い込み口付近には前記クーラユニットへの吸い込み温度を検出することにより室温を検出する内気温度センサが備えられ、
    前記エアコンユニットはファンモータとエバポレータと該エバポレータを通過した空気温度を検出するエバポレータ吹き出し温度センサと該エバポレータを通過した空気を暖めることにより前記エアコンユニットからの吹き出し温度を加温可能な加温手段と該加温手段を通過させる空気量の調整を行うエアミックスドアとが備えられ、
    前記クーラユニットのエバポレータと前記エアコンユニットのエバポレータとコンデンサを共通にすると共に、前記エアコンユニットのエバポレータの冷房能力より前記クーラユニットのエバポレータの冷房能力が大に設定され、
    前記コンデンサから前記エアコンユニットのエバポレータへの高圧ラインの途中には該エバポレータへの冷媒の供給をON・OFFする電磁弁が介装され、
    前記内気温度センサと外気温度センサを含む各種温度センサからの検出値および前記目標室温設定手段で設定された目標室温設定値に基づいて前記天井クーラユニットおよび床置きエアコンユニットの吹き出し温の制御目標値を演算する制御目標値演算手段と、該制御目標値演算手段による演算結果に基づいて前記天井クーラユニットおよび床置きエアコンユニットの吹き出し温の制御を行う吹き出し温制御手段と、が備えられ、
    冷房オート運転状態で前記クーラユニットのエバポレータと前記エアコンユニットのエバポレータを共に働かせるフルクール作動時には前記エアコンユニットの吹き出し温度が乗員が不快感を感じる温度まで低下しないように前記エアコンユニットのエバポレータ吹き出し温度センサで検出された温度に基づいて前記電磁弁を開閉制御し、前記フルクール作動時には前記エアコンユニットのエバポレータから吹き出した空気が前記加温手段を通過しなくなる方向へ前記エアミックスドアを制御し、前記内気温度センサで検出された室温が所定温度まで低下した時は前記電磁弁を閉じて前記エアコンユニットのエバポレータへの冷媒の供給をOFFにする冷房オート運転時制御手段が備えられていることを特徴とする車両用空調システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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