JP4995138B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、複数の補助熱源を選択的に発熱させて、エンジンの発熱を熱源とする加熱手段の熱量不足を補う車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that selectively generates heat from a plurality of auxiliary heat sources to compensate for a shortage of heat in a heating unit that uses heat generated by an engine as a heat source.
一般に、車両用空調装置において、エンジンの発熱を熱源として暖房を行なう場合、エンジンの発熱により加熱された冷却水を利用する温水式暖房が主流である。この温水式暖房は、冷却水を熱源としているため、冷却水温の低い冷間始動、及び始動後の暖機運転では冷却水温がある程度上昇するまでは、この冷却水から十分な暖房熱量を得ることができない。 Generally, in a vehicle air conditioner, when heating is performed using the heat generated by an engine as a heat source, hot water heating using cooling water heated by the heat generated by the engine is the mainstream. Since this hot water heating system uses cooling water as a heat source, a sufficient amount of heating heat can be obtained from this cooling water until the cooling water temperature rises to some extent during cold start with a low cooling water temperature and warm-up operation after starting. I can't.
又、最近では、筒内直噴エンジン(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン)やリーンバーンエンジンのように燃焼効率を改善して燃費向上を実現したエンジンが種々提案され、一部は既に実用化されている。このような燃焼効率が改善されたエンジンでは、相対的に冷却損失が低減されるため、冷却水温が低温化してしまう傾向にある。そのため、冷間始動及び暖機運転においてのみならず、暖機完了後であっても運転領域によっては冷却水だけでは充分な暖房を得ることができない場合が生じる。 Recently, various engines such as in-cylinder direct injection engines (gasoline engines, diesel engines) and lean burn engines that have improved combustion efficiency and improved fuel efficiency have been proposed, and some have already been put into practical use. . In such an engine with improved combustion efficiency, the cooling loss is relatively reduced, and therefore the cooling water temperature tends to be lowered. Therefore, not only in the cold start and warm-up operation, there may be a case where sufficient heating cannot be obtained with only the cooling water depending on the operation region even after the warm-up is completed.
この対策として特許文献1(特開平8−91041号公報)には、ヒータコアの直下流に、補助熱源として3枚のPTCヒータを配設し、各PTCヒータを選択的にON/OFFさせることで、冷却水温を熱源とするヒータコアによる暖房熱量の不足分を補助するようにした技術が開示されている。この文献に開示されている技術によれば、PTCヒータの出力レベルを三段階に切換えることができるため、ヒータコアからの熱量不足を効率よく補うことができる。
ところで、一般に、空調装置においては、空気の吹出しモードとして、デフロスタモード、デフロスタ/ヒートモード、ヒートモード、バイレベルモード、ベンチレーションモードの5モードが設定されている。 By the way, in general, in an air conditioner, five modes of a defroster mode, a defroster / heat mode, a heat mode, a bi-level mode, and a ventilation mode are set as an air blowing mode.
この各吹出しモードの中でも、デフロスタ/ヒートモード、ヒートモード、バイレベルモードは、搭乗者側に温風を供給するモードであるため、直ちに空気を昇温させて温められた空気を吹き出させることが望ましい。 Among these blowing modes, the defroster / heat mode, the heat mode, and the bi-level mode are modes for supplying warm air to the passenger side, so that the air can be immediately heated to blow the warmed air. desirable.
しかし、上述した公報に開示されている技術では、補助熱源としてのPTCヒータがヒータコアの直下流に配設されているため、例えば空気を直ちに昇温させたい場合は、全てのPTCヒータをONさせて、PTCヒータを通過する空気を多くの熱量で加熱昇温させる必要がある。 However, in the technique disclosed in the above-mentioned publication, since the PTC heater as an auxiliary heat source is disposed immediately downstream of the heater core, for example, when it is desired to immediately raise the temperature of air, all the PTC heaters are turned on. Thus, it is necessary to heat up the air passing through the PTC heater with a large amount of heat.
その結果、多大な熱量が必要となり、大きな熱容量のPTCヒータを配設する必要がある。更に、ヒータコアの直下流に配設されているPTCヒータから吹出し口までの管路長が比較的長い場合、PTCヒータを加熱させても、実際にこのPTCヒータにて加熱昇温された空気が吹出し口に達するまでにはある遅れ時間を有している。その結果、冷間始動及び冷間始動後の暖機運転において、搭乗者側に所定に昇温された温風を直ちに供給することが困難となる不都合がある。 As a result, a great amount of heat is required, and it is necessary to dispose a PTC heater having a large heat capacity. Furthermore, when the pipe length from the PTC heater disposed immediately downstream of the heater core to the outlet is relatively long, even if the PTC heater is heated, the air heated by the PTC heater is actually heated. There is a certain delay time to reach the outlet. As a result, in the cold start and the warm-up operation after the cold start, there is an inconvenience that it is difficult to immediately supply the passenger with warm air that has been heated to a predetermined temperature.
本発明は、上記事情に鑑み、エンジンの発熱を熱源とする暖房では充分な暖房を得ることのできない運転領域であっても、補助熱源により搭乗者側へ所定に昇温された温風を直ちに供給することができて、良好な暖房効果を得ることのできる車両用空調装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention immediately applies hot air that has been heated to a passenger's side by an auxiliary heat source, even in an operation region where sufficient heating cannot be obtained by heating using the heat generated by the engine as a heat source. An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that can be supplied and can obtain a good heating effect.
上記目的を達成するため本発明は、エンジンの発熱を熱源として、通過する空気を加熱する加熱手段及び該加熱手段の熱量不足を補助する上流補助熱源を備えるヒータユニットと、前記ヒータユニットの下流側に連通されて該ヒータユニットから送られる空気を車室内に導くと共に前記車室内に空気を吹き出させるヒータ吹出し口を有するヒータダクトと、前記エンジンの温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段で検出した前記エンジンの温度に基づいて前記上流補助熱源の発熱を制御する制御手段とを備える車両用空調装置において、前記ヒータ吹出し口に、前記上流補助熱源に比し発熱容量の小さい下流補助熱源が配設されており、前記制御部は、前記温度検出手段で検出した前記エンジンの温度に基づき、該エンジン温度が低い場合は前記上流補助熱源と前記下流補助熱源とを発熱させ、該エンジンの温度が上昇するに従い、前記下流補助熱源の発熱を停止させ、次いで前記上流補助熱源の発熱を停止させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a heater unit comprising heating means for heating the air passing therethrough using the heat generated by the engine as a heat source, and an upstream auxiliary heat source for assisting shortage of the heat amount of the heating means, and a downstream side of the heater unit A heater duct having a heater outlet that guides air sent from the heater unit to the vehicle interior and blows air into the vehicle interior, temperature detection means for detecting the temperature of the engine, and the temperature detection means In a vehicle air conditioner comprising control means for controlling heat generation of the upstream auxiliary heat source based on the detected temperature of the engine, a downstream auxiliary heat source having a smaller heat generation capacity than the upstream auxiliary heat source is provided at the heater outlet. The controller is configured to reduce the engine temperature based on the temperature of the engine detected by the temperature detecting means. In this case, the upstream auxiliary heat source and the downstream auxiliary heat source are heated, and as the temperature of the engine rises, the heat generation of the downstream auxiliary heat source is stopped, and then the heat generation of the upstream auxiliary heat source is stopped. .
本発明によれば、エンジンの発熱を熱源とする暖房では充分な暖房を得ることのできない運転領域であっても、下流補助熱源がヒータ吹出し口に配設されているので、この下流補助熱源により搭乗者側へ所定に昇温された温風を直ちに供給することができ、良好な暖房効果を得ることができる。 According to the present invention, the downstream auxiliary heat source is disposed at the heater outlet even in an operating region where sufficient heating cannot be obtained by heating using the heat generated by the engine. Hot air heated to a predetermined temperature can be immediately supplied to the passenger side, and a good heating effect can be obtained.
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図1に車両用空調装置の概略構成図を示す。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner.
同図に示す空調装置1は、例えば筒内直噴エンジン(ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン)、リーンバーエンジン等、燃焼効率の高いエンジンを搭載する車両に設けられている。勿論、本実施形態による空調装置1は、このような燃焼効率の高いエンジン以外のエンジンを搭載する車両や電気自動車に適用することは可能である。
The
この空調装置1は車室内前部に設けられているインストルメントパネルとその前方に形成されているエンジンルームとの間に配設されており、上流側にブロアユニット2が配設され、その下流にヒータユニット3が連設されている。
The
ブロアユニット2は、車外或いは車室内から導入される空気を車室内に圧送するブロワファン10を有し、このブロワファン10にブロワ駆動モータ11が連結されている。又、ヒータユニット3はエバポレータ12を有し、このエバポレータ12がブロワファン10の下流側に配設されている。このエバポレータ12は、図示しないエアコンコンプレッサやコンデンサと共に冷凍サイクルを構成しており、ブロワファン10から送られる空気がエバポレータ12を通過する際に所定に冷却されると共に除湿される。
The
又、ヒータユニット3は、デフロスタ20に連通するデフロスタ吹出し口21と、インストルメントパネルに配設されているベンチレーションダクト32に連通するベンチレーション吹出し口25と、ヒータケース24に連通するヒータ吹出し口26とが設けられている。更に、各吹出し口21,25,26に、この各吹出し口21,25,26を開閉するデフロスタダンパ28、ベンチレーションダンパ29、ヒータダンパ30が各々配設されている。この各ダンパ28,29,30は、モードアクチュエータ31に対して、メインリンク、及びレバー(何れも図示せず)を介して連設されており、このモードアクチュエータ31の動作により、各ダンパ28,29,30の開閉が制御される。
In addition, the
又、ヒータユニット3に、内部に冷却水を流通する加熱手段としてのヒータコア33が配設されている。このヒータコア33はヒータユニット3内に斜めに配設されており、1つの角部がヒータユニット3の下側に当接或いは近接されていると共に、ヒータユニット3の上側に指向する面にエアミックスダンパ34が配設されている。更に、このエアミックスダンパ34にエアミックスダンパ用アクチュエータ35が連設されている。このエアミックスダンパ34は、このエアミックスダンパ用アクチュエータ35の動作にて開度が制御され、このエアミックスダンパ34の開度によりヒータコア33を通過する空気量が調整される。
The
更に、ヒータコア33の直下流に、上流補助熱源としての3枚の第1〜第3PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータ46a〜46cが配列されている。この各PTCヒータ46a〜46cは、紙面手前から奥の方へ延出するヒータコア33の幅とほぼ同じ幅を有する細長い直方体形状を有しており、この各PTCヒータ46a〜46cの発熱量が、本実施形態では400[W]と比較的大きな発熱容量に設定されている。従って、各PTCヒータ46a〜46cを選択的にONさせることで、発熱量を400[W]、800[W]、1200[W]の三段階に設定することができる。
Further, three first to third PTC (Positive Temperature Coefficient) heaters 46 a to 46 c as upstream auxiliary heat sources are arranged immediately downstream of the
又、ヒータケース24に前席の足元に温風を吹き出すフット吹出し口27a,27bが形成されている。尚、本実施形態では、左側のフット吹出し口27aが助手席側に開口され、右側のフット吹出し口27bが運転席側に開口されているものとする。更に、このフット吹出し口27a、27bの下流に、センターコンソールの両側に沿って車室の後方へ延出する左右フットダクト24a,24bが連設されている。
The
左右フット吹出し口27a,27bに、下流補助熱源としての第4、第5PTCヒータ47a,47bが1枚ずつ配設されている。この第4、第5PTCヒータ47a,47bは、同一のもので、直方体形状に形成されている。又、この両PTCヒータ47a,47bはフット吹出し口27a,27bに対し、対称な位置に配設されている。同一形状の両PTCヒータ47a,47bをフット吹出し口27a,27bに対して対称に配設することで、配風バランスが良くなる。又、この各PTCヒータ47a,47bの発熱量は、上述した第1〜第3PTCヒータ46a〜46cの発熱量よりも低く、本実施形態では、約半分の208[W]の比較的小さな発熱容量に設定されている。
The fourth and
上述した各チュエータ31,35、各PTCヒータ46a〜46c,47a,47bの制御は、空調制御ユニット(エアコン_ECU)40にて行われる。このエアコン_ECU40は、CPU、ROM、RAM、及びEEPROM等の不揮発性メモリ等を有する周知のマイクロコンピュータで構成されており、ROMにはCPUが実行する空調制御に関するプログラムや固定データ等が記憶されている。
The above-described
図2に示すように、エアコン_ECU40の入力側には、操作パネル41、及び車室内温度(内気温)Tinを検出する内気温センサ42、外気温度Toutを検出する外気温検出手段としての外気温センサ43、車室内に入射する日射量Qを検出する日射センサ44、エンジン温度を冷却水の温度(冷却水温)Twから間接的に検出する温度検出手段としての水温センサ45等の各種センサ類が接続されている。又、操作パネル41には、室温を設定する室温設定スイッチ、オート運転モードのON/OFFを行うオートスイッチ、エアコンを手動でON/OFFするエアコンスイッチ等が所定に配設されている。
As shown in FIG. 2, on the input side of the
又、このエアコン_ECU40の出力側に、各アクチュエータ31,35、各PTCヒータ46a〜46c,47a,47bが接続されている。尚、エアコン_ECU40では、ブロワ駆動モータ11も制御しているが、この制御は周知であるため説明を省略する。
The
エアコン_ECU40は、オート運転モード時、内気温度Tin、外気温度Tout、日射量Q、及び、操作パネル41の室温設定スイッチで設定した設定温度Ts等に基づき、吹出しモードを選択する。吹出しモードは、送風をどの吹出し口21,25,26から吹き出させるかを設定するもので、本実施形態では、デフロスタモード、デフロスタ/ヒートモード、ヒートモード、バイレベルモード、ベンチレーションモードの5モードを有している。
In the automatic operation mode, the
そして、選択した吹出しモードに対応する吹出し口から送風すべく、各アクチュエータ31,35を動作させると共に、各PTCヒータ46a〜46c,47a,47bに対する通電制御を行なう。
The
ここで、エアコン_ECU40で実行される各吹出しモードの制御動作について簡単に説明する。デフロスタモードは、エアミックスダンパ用アクチュエータ35を駆動させて、エアミックスダンパ34の開度を適切に制御すると共に、エバポレータ12内を流れる空気をヒータコア33へ導く。同時に、モードアクチュエータ31を駆動させて、デフロスタダンパ28を開くと共に、ヒータダンパ30及びベンチレーションダンパ29を閉じる。その結果、エバポレータ12を通過した空気は、ヒータコア33を通過して温風となり、デフロスタ20から吹き出されて、最大の除霜、防曇性能が発揮される。
Here, the control operation of each blowing mode executed by the
デフロスタ/ヒートモードは、エアミックスダンパ用アクチュエータ35を駆動させてエアミックスダンパ34の開度を適切に制御する。同時に、モードアクチュエータ31を駆動させて、デフロスタダンパ28とヒータダンパ30とを開くと共に、ベンチレーションダンパ29を閉じる。その結果、ヒータコア33を通過して温風となった空気は、フット吹出し口27a,27bと車室内後方へ延出する左右フットダクトとデフロスタ20との双方から吹き出され、車内を暖めると共に窓ガラスの曇りを除去する。
In the defroster / heat mode, the air
ヒートモードは、エアミックスダンパ用アクチュエータ35を駆動させてエアミックスダンパ34の開度を適切に制御する。同時に、モードアクチュエータ31を駆動させて、ヒータダンパ30を開くと共に、デフロスタダンパ28を僅かに開き、ベンチレーションダンパ29を閉じる。
In the heat mode, the air
その結果、ヒータコア33を通過した温風がヒータケース24を通り、左右フット吹出し口27a,27bから吹き出されると共に、後部座席の方へ導かれて、後部座席の足元に吹き出される。尚、ヒートモードでは、デフロスタダンパ28が僅かに開かれているため、デフロスタ20からも温風が僅かに吹き出される。
As a result, the warm air that has passed through the
バイレベルモードは、エアミックスダンパ用アクチュエータ35の駆動によりエアミックスダンパ34の開度を適切に制御する。同時に、モードアクチュエータ31を駆動させて、ベンチレーションダンパ29とヒータダンパ30とを共に開くと共に、デフロスタダンパ28を閉じる。
In the bi-level mode, the opening of the
その結果、ヒータコア33の下流側で、ヒータコア33を通過する際に温められた空気と、ヒータコア33を通過せずエバポレータ12を通過したままの冷風とが混合され、混合された空気の一部がベンチレーション吹出し口25を経てベンチレーションダクト32から吹き出され、残りの一部がヒータ吹出し口26を経てヒータケース24を通り、前席側のフット吹出し口27a,27b、及び後席側から吹き出される。
As a result, on the downstream side of the
ベンチレーションモードは、エアミックスダンパ用アクチュエータ35の駆動によりエアミックスダンパ34の開度を適切に制御する。同時に、モードアクチュエータ31を駆動させて、ベンチレーションダンパ29を開くと共に、デフロスタダンパ28とヒータダンパ30とを閉じる。
The ventilation mode appropriately controls the opening degree of the
その結果、エバポレータ12にて冷やされた空気が、室温設定スイッチで設定した設定温度Tsに応じ、その一部がヒータコア33で暖められて温風となり、ヒータコア33の下流側で温風と冷風とが混合され、混合された空気がベンチレーション吹出し口25を経てベンチレーションダクトから吹き出される。
As a result, a part of the air cooled by the
エアコン_ECU40は、操作パネル41に設けられているオートスイッチがONされると、室温設定スイッチで設定した設定温度Ts、内気温センサ42で検出した内気温度Tin、外気温センサ43で検出した外気温度Tout、日射センサ44で検出した日射量Q、及び水温センサ45で検出した冷却水温Tw等に基づいて、必要吹き出し温度を自動的に設定すると共に、この必要吹き出し温度に基づき、何れの吹出し口21,25,26から空気を吹き出させるかの吹出しモードを設定する。尚、エアコン_ECU40では、上述したようにブロワ駆動モータ11も設定温度Tsと内気温度Tinとの差温に基づいて制御しているが、この制御は周知であるため説明を省略する。
When the auto switch provided on the
ところで、例えば冷態始動時や始動後の暖機運転では、内気温度Tinと冷却水温Twとが共に低いため、車室内に充分に温められた温風を吹き出すことはできない。従って、オートスイッチがONされていても、一般的には、冷却水温Twが設定水温以下の場合、冷却水温Twが設定水温に達するまではデフロスタモードが選択され、搭乗者の足元に冷風が吹き出されないように制御している。 By the way, for example, in the warm-up operation at the time of cold start or after the start-up, since the inside air temperature Tin and the cooling water temperature Tw are both low, it is impossible to blow out warm air sufficiently warmed into the vehicle interior. Therefore, even if the auto switch is turned on, generally, when the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the set water temperature, the defroster mode is selected until the cooling water temperature Tw reaches the set water temperature, and cold air blows off to the feet of the passenger. It is controlled not to be.
しかし、エンジン始動後、冷却水温Twが暖房可能な温度に上昇するまでは比較的長時間を要する。特に、最近の筒内直噴エンジン等、燃焼効率の高いエンジンでは冷却損失が低減されているため、冷却水温Twが暖房可能な温度に上昇するまでに更に長い時間が必要となる。 However, after the engine is started, it takes a relatively long time until the cooling water temperature Tw rises to a temperature at which heating is possible. In particular, since a cooling loss is reduced in an engine with high combustion efficiency such as a recent direct injection engine in a cylinder, a longer time is required until the cooling water temperature Tw rises to a temperature at which heating is possible.
そのため、エアコン_ECU40で実行されるヒータ制御では、冷却水温Twと吹出しモードに応じて、補助熱源であるPTCヒータ46a〜46c,47a,47bに対する通電制御を行ない、ヒータコア33からの熱量不足を、各PTCヒータ46a〜46c,47a,47bの発熱にて補うようにしている。
Therefore, in the heater control executed by the
エアコン_ECU40で実行されるヒータ制御は、具体的には、図3、図4に示すヒータ制御ルーチンに従って行なわれる。このルーチンは、設定演算周期毎に実行され、先ず、ステップS1で、吹出しモードとして、ベンチレーションモード(VENT)或いはデフロスタモード(DEF)が選択されているか、それ以外のモードが選択されているかを調べる。尚、この吹出しモードは、オートスイッチをONすることにより、エアコン_ECU40にて運転条件に応じて自動的に選択する場合と、運転者等が手動で選択する場合とがある。
The heater control executed by the
そして、吹出しモードとしてベンチレーションモード(VENT)或いはデフロスタモード(DEF)が選択されている場合は、ステップS5へジャンプする。一方、ベンチレーションモード(VENT)及びデフロスタモード(DEF)以外の吹出しモード(デフロスタ/ヒートモード、ヒートモード、バイレベルモード)のいずれかが選択されている場合は、ステップS2へ進む。 If the ventilation mode (VENT) or the defroster mode (DEF) is selected as the blowing mode, the process jumps to step S5. On the other hand, if any one of the blowing modes (defroster / heat mode, heat mode, bilevel mode) other than the ventilation mode (VENT) and the defroster mode (DEF) is selected, the process proceeds to step S2.
上述したように、ベンチレーションモード及びデフロスタモードでは、ヒータ吹出し口26がヒータダンパ30によって閉塞されるため、ヒータケース24のフット吹出し口27a,27bに配設されている第4、第5PTCヒータ47a,47bを加熱する必要はない。そのため、この各PTCヒータ47a,47bを加熱する可能性のない、ステップS5へ分岐させる。
As described above, in the ventilation mode and the defroster mode, since the
又、ステップS2へ進むと、外気温センサ43で検出した外気温度Toutと外気温度判定値Toutoとを比較する。外気温度判定値Toutoは搭乗者が寒いと感じる温度であり、予め設定した固定値である。尚、本実施形態ではTouto=10〜15[℃]程度に設定されている。又、この外気温度判定値Toutoは、制御ハンチングを防止するために、±2[℃]程度のヒステリシスが設定されている。 In step S2, the outside air temperature Tout detected by the outside air temperature sensor 43 is compared with the outside air temperature judgment value Toout. The outside air temperature determination value Toout is a temperature that the passenger feels cold, and is a preset fixed value. In this embodiment, Toout = 10 to 15 [° C.] is set. The outside air temperature determination value Toout has a hysteresis of about ± 2 [° C.] to prevent control hunting.
そして、Tout≦Toutoの外気温度Toutが比較的低いと判定された場合は、ステップS3へ進む。又、Tout>Toutoの外気温度Toutが比較的高いと判定された場合は、ステップS10へジャンプする。 If it is determined that the outside air temperature Tout of Tout ≦ Touto is relatively low, the process proceeds to step S3. If it is determined that the outside air temperature Tout where Tout> Touto is relatively high, the process jumps to step S10.
ステップS3へ進むと、冷却水温Twと第1水温判定値Tw1とを比較する。この第1水温判定値Tw1は冷却水温Twの熱量ではヒータコア33を介して空気を充分に暖めることのできないと判定される温度であり、本実施形態ではTw1=60[℃]程度に設定されている。そして、Tw≦Tw1の熱量不足と判定した場合は、ステップS4へ進み、又、Tw>Tw1と判定したときは、ステップS5へ進む。
In step S3, the cooling water temperature Tw is compared with the first water temperature determination value Tw1. The first water temperature determination value Tw1 is a temperature at which it is determined that the amount of heat of the cooling water temperature Tw cannot sufficiently warm the air through the
ステップS4へ進むと、ヒータコア33の直下流に配設されている第1、第2PTCヒータ46a,46b、及びフット吹出し口27a.27bに配設されている第4、第5PTCヒータ47a,47bをONさせて発熱させると共に、第3PTCヒータ46cをOFFさせて発熱を停止させ、ルーチンを抜ける。
Proceeding to step S4, the first and
すると、ヒータコア33を通過した空気が、第1、第2PTCヒータ46a,46bにより加熱昇温される。更に、フット吹出し口27a.27bから吹き出す空気が、このフット吹出し口27a,27bに配設されている第4、第5PTCヒータ47a,47bにて加熱昇温されて吹き出される。第4、第5PTCヒータ47a,47bが、フット吹出し口27a,27bに配設されているため、第4、第5PTCヒータ47a,47bがONされると、瞬時に暖かい空気を乗員の足元に吹付けることができ、良好な暖房効果を得ることができる。
Then, the air passing through the
ところで、上述したように、ヒータコア33の下流に配設されている第1〜第3PTCヒータ46a〜46cは、それぞれの発熱量が400[w]と比較的大きく、一度に全てのPTCヒータ46a〜46cをONさせると大きな突入電流が発生する。又、全てのPTCヒータ46a〜46c、47a,47bをONさせると、各PTCヒータ46a〜46c、47a,47bの総消費電力が大きくなり、オルタネータの発電容量を越えてしまう可能性があり、充放電バランスに乱れが生じる。そのため、本実施形態では、全てのPTCヒータ46a〜46c、47a,47bをONさせることなく、少なくとも、1つ或いは2つのPTCヒータはOFFさせるようにしている。
Incidentally, as described above, the first to third PTC heaters 46a to 46c disposed downstream of the
又、ステップS1或いはステップS3からステップS5へ進むと、冷却水温Twと第2水温判定値Tw2とを比較する。そして、Tw≦Tw2のときは、ステップS6へ進み、Tw>Tw2のときは、ステップS7へ進む。この第2水温判定値Tw2は、ヒータコア33を流れる冷却水の温度(冷却水温)Twが、第2水温判定値Tw2以下の場合は、充分に空気を加熱昇温させることができないと判定される温度であり、本実施形態ではTw2=70[℃]程度に設定されている。 Further, when the process proceeds from step S1 or step S3 to step S5, the cooling water temperature Tw is compared with the second water temperature determination value Tw2. When Tw ≦ Tw2, the process proceeds to step S6, and when Tw> Tw2, the process proceeds to step S7. This second water temperature determination value Tw2 is determined that the temperature of the cooling water flowing through the heater core 33 (cooling water temperature) Tw is not higher than the second water temperature determination value Tw2, and it is determined that the air cannot be heated sufficiently. The temperature is set to about Tw2 = 70 [° C.] in the present embodiment.
そして、ステップS6へ進むと、ヒータコア33の直下流に配設されている第1〜3PTCヒータ47a〜47cをONさせて発熱させると共に、フット吹出し口27a.27bに配設されている第4、第5PTCヒータ47a,47bをOFFさせて発熱を停止させ、ルーチンを抜ける。すると、ヒータコア33を通過した空気が、第1〜3PTCヒータ46a〜46cにより加熱昇温されて、選択された吹出しモードに対応する吹出し口から吹き出される。
In step S6, the first to third PTC heaters 47a to 47c disposed immediately downstream of the
ところで、吹出しモードがベンチレーションモード或いはデフロスタモードの場合、ヒータダンパ30にてヒータ吹出し口26が閉塞されているため、第4、第5PTCヒータ47a,47bをONさせる必要はない。従って、この場合、冷却水温Twが第2水温判定値Tw2以下の場合は、たとえ冷却水温Twが第1水温判定値Tw1以下であってもステップS6にて、第1〜3PTCヒータ46a 〜46cのみをONさせる。
By the way, when the blowout mode is the ventilation mode or the defroster mode, the
一方、ベンチレーションモード及びデフロスタモード以外の吹出しモード(デフロスタ/ヒートモード、ヒートモード、バイレベルモード)の場合は、ヒータ吹出し口26が開放されており、ブロワファン10にて送られた空気が左右フットダクト24a,24bを通過してフット吹き出し口27a,27bから吹き出されるが、冷却水温Twがある程度昇温されているため、第1〜3PTCヒータ46a〜46cの加熱で空気を充分に昇温させることができる。従って、第4,第5PTCヒータ47a,47bをOFFさせても暖房効果を充分に得ることができる。又、第4,第5PTCヒータ47a,47bをOFFさせることで、電力消費を抑制することができる。
On the other hand, in the blowing modes other than the ventilation mode and the defroster mode (defroster / heat mode, heat mode, bi-level mode), the
又、ステップS5からステップS7へ進むと、冷却水温Twと第3水温判定値Tw3とを比較する。この第3水温判定値Tw3は冷却水温Twが充分に昇温されており、PTCヒータ46a〜46c,47a,47bをONさせなくても、ヒータコア33の熱量で空気を充分に加熱できる温度であり、本実施形態ではTw3=80[℃]程度に設定されている。
When the process proceeds from step S5 to step S7, the cooling water temperature Tw is compared with the third water temperature determination value Tw3. The third water temperature judgment value Tw3 is a temperature at which the cooling water temperature Tw is sufficiently raised, and the air can be sufficiently heated by the amount of heat of the
そして、Tw≦Tw3の場合は、ヒータコア33の熱量では加熱がやや不足であると判定し、ステップS8へ進み、第1、第2PTCヒータ46a,46bをONさせ、第3〜5PTCヒータ46c,47a,47bをOFFさせて発熱を停止させ、ルーチンを抜ける。すると、第1、第2PTCヒータ46a,46bの発熱によりヒータコア33を通過した空気が加熱昇温される。この場合、冷却水温Twが、Tw2<Tw≦Tw3の領域にあるため、第1、第2PTCヒータ46a,46bの発熱で、空気を充分に加熱昇温させることができる。
If Tw ≦ Tw3, it is determined that the amount of heat of the
又、Tw>Tw3の場合は、ヒータコア33を流れる冷却水の熱量で空気を充分に加熱させることができると判定し、ステップS9へ進み、全てのPTCヒータ46a〜46c,47a,47bをOFFさせて発熱を停止させ、ルーチンを抜ける。
When Tw> Tw3, it is determined that the air can be sufficiently heated by the heat quantity of the cooling water flowing through the
一方、ステップS2からステップS10へ進むと、冷却水温Twと第2水温判定値Tw2とを比較し、Tw≦Tw2と判定した場合はステップS11へ進み、Tw>Tw2と判定したときはステップS7へ進む。 On the other hand, when the process proceeds from step S2 to step S10, the cooling water temperature Tw and the second water temperature determination value Tw2 are compared. When it is determined that Tw ≦ Tw2, the process proceeds to step S11, and when it is determined that Tw> Tw2, the process proceeds to step S7. move on.
ステップS11へ進むと、第1、第2PTCヒータ46a,46bをONさせて発熱させ、第3〜第5PTCヒータ46c,47a,47bをOFFさせて発熱を停止させ、ルーチンを抜ける。すなわち、外気温度Toutが、搭乗者が寒いと感じる外気温度判定値Toutoよりも高いと判定したときは、搭乗者の足元を急激に温める必要はない。そのため、冷却水温Twが第2水温判定値Tw2以下であれば、冷却水温Twが第1水温判定値Tw1よりも低い場合であっても、第4,第5ヒータPTC47a,47bはOFFとして電力消費を抑制する。又、外気温度Toutが、搭乗者が寒いと感じる外気温度判定値Toutoよりも高いため、ヒータコア33にて加熱された空気を急激に昇温させる必要も無いため、第3PTCヒータ46cもOFFさせる。
In step S11, the first and
尚、図5に、吹出しモードとして、デフロスタ/ヒートモード、ヒートモード、バイレベルモードの何れかが選択されている場合の、冷却水温Twに応じた各PTCヒータ46a〜46c,47a,47bのON/OFF動作を示す。 In FIG. 5, when any one of the defroster / heat mode, the heat mode, and the bi-level mode is selected as the blowing mode, the PTC heaters 46a to 46c, 47a, and 47b corresponding to the cooling water temperature Tw are turned on. Indicates / OFF operation.
このように、本実施形態によれば、筒内直噴エンジンやリーンバーンエンジンのように、冷却損失が低減され、冷却水温が低水温化してしまうエンジンであっても、PTCヒータ46a〜46c,47a,47bを補助熱源としたので、充分な暖房効果を得ることができる。又、各PTCヒータ46a〜46c,47a,47bを冷却水温Twに応じて、選択的にON/OFFさせるようにしたので、電力消費を抑制することができる。 As described above, according to the present embodiment, even in an engine in which the cooling loss is reduced and the cooling water temperature is lowered, such as an in-cylinder direct injection engine or a lean burn engine, the PTC heaters 46a to 46c, Since 47a and 47b are used as auxiliary heat sources, a sufficient heating effect can be obtained. Moreover, since each PTC heater 46a-46c, 47a, 47b was selectively turned ON / OFF according to the cooling water temperature Tw, power consumption can be suppressed.
更に、第4,第5PTCヒータ47a,47bをフット吹出し口27a,27bに配設したので、このフット吹出し口27a,27bから吹き出される空気を直ちに加熱昇温することができる。
Further, since the fourth and
尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば上述したステップS4において、助手席に搭乗者が着座したか否かを着座センサ等の搭乗者検出手段で検出し、助手席に搭乗者が着座したときにのみ、助手席側のフット吹出し口27aに配設されているPTCヒータ47aをONさせるようにしても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in step S4 described above, whether or not the passenger is seated in the passenger seat is detected by the passenger detection means such as a seating sensor, and the passenger seat is detected. Only when the passenger is seated, the PTC heater 47a disposed in the foot outlet 27a on the passenger seat side may be turned on.
1…空調装置、
3…ヒータユニット、
24…ヒータダクト、
24a,24b…左右フットダクト、
26……ヒータ吹出し口、
27a,27b…フット吹出し口、
30…ヒータダンパ、
31c…ヒータダンパ用アクチュエータ、
33…ヒータコア、
43…外気温センサ、
45…水温センサ、
46a〜46c…第1〜3PTCヒータ、
47a…第4PTCヒータ
47b…第5PTCヒータ、
Tout…外気温度、
Touto…外気温度判定値、
Tw…冷却水温、
Tw1…第1水温判定値、
Tw2…第2水温判定値、
Tw3…第3水温判定値
1 ... air conditioner,
3 ... Heater unit,
24 ... heater duct,
24a, 24b ... left and right foot ducts,
26 …… Heater outlet
27a, 27b ... Foot outlet,
30 ... Heater damper,
31c ... heater damper actuator,
33 ... Heater core,
43 ... Outside air temperature sensor,
45 ... Water temperature sensor,
46a-46c ... 1st-3rd PTC heater,
47a ...
Tout: outside temperature,
Touto: outside air temperature judgment value,
Tw ... cooling water temperature,
Tw1 ... 1st water temperature judgment value,
Tw2 ... second water temperature judgment value,
Tw3 ... Third water temperature judgment value
Claims (5)
前記ヒータ吹出し口に、前記上流補助熱源に比し発熱容量の小さい下流補助熱源が配設されており、
前記制御部は、前記温度検出手段で検出した前記エンジンの温度に基づき、該エンジン温度が低い場合は前記上流補助熱源と前記下流補助熱源とを発熱させ、該エンジンの温度が上昇するに従い、前記下流補助熱源の発熱を停止させ、次いで前記上流補助熱源の発熱を停止させる
ことを特徴とする車両用空調装置。 A heater unit including a heating unit that heats air passing therethrough using heat generated by the engine and an upstream auxiliary heat source that assists the shortage of heat of the heating unit, and is communicated to the downstream side of the heater unit and sent from the heater unit A heater duct having a heater outlet that guides air into the vehicle compartment and blows air into the vehicle compartment, temperature detection means for detecting the temperature of the engine, and the temperature of the engine detected by the temperature detection means In a vehicle air conditioner comprising control means for controlling the heat generation of the upstream auxiliary heat source,
A downstream auxiliary heat source having a smaller heat generation capacity than the upstream auxiliary heat source is disposed at the heater outlet,
The controller, based on the temperature of the engine detected by the temperature detection means, causes the upstream auxiliary heat source and the downstream auxiliary heat source to generate heat when the engine temperature is low, and as the temperature of the engine increases, A vehicle air conditioner characterized in that heat generation from the downstream auxiliary heat source is stopped, and then heat generation from the upstream auxiliary heat source is stopped.
前記制御手段は、前記下流補助熱源が発熱しているときは前記上流補助熱源の少なくとも1つの発熱を停止させる
ことを特徴とする請求項1記載の車両用空調装置。 A plurality of the upstream auxiliary heat sources are arranged immediately downstream of the heating means;
2. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein when the downstream auxiliary heat source is generating heat, the control means stops at least one heat generation of the upstream auxiliary heat source.
前記制御手段は、前記外気温検出手段で検出した外気温が設定温度よりも高い場合は、前記上流補助熱源と下流補助熱源の発熱を停止させる
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用空調装置。 Having an outside air temperature detecting means for detecting outside air temperature,
The said control means stops heat_generation | fever of the said upstream auxiliary heat source and a downstream auxiliary heat source, when the outside air temperature detected by the said outside air temperature detection means is higher than preset temperature, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The vehicle air conditioner according to Item 1.
着座する搭乗者を検出する搭乗者検出手段を有し、
前記制御手段は、前記搭乗者検出手段で着座する搭乗者を検知した場合、着座した搭乗者を検知した側に開口されている前記ヒータ吹出し口に配設されている前記下流補助熱源の発熱を作動させる
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の車両用空調装置。 The heater outlet is opened on the driver's seat side and the passenger seat side,
Having passenger detection means for detecting a seated passenger,
When the control means detects the occupant seated by the occupant detection means, the control means generates heat from the downstream auxiliary heat source disposed at the heater outlet that is opened on the side where the seated occupant is detected. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the vehicle air conditioner is operated.
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