JP5401499B2

JP5401499B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP5401499B2
Application number: JP2011088196A
Authority: JP
Inventors: 秀祐益尾; 正博井口; 洋中川
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2031-04-12
Also published as: JP2012218634A

Description

この発明は、車両用空調装置に関する。

従来、例えば車両用空調装置の冷凍サイクルの停止直後の相対湿度の急激な上昇に起因する悪臭の発生を抑制するために、空調ダクトのエバポレータを迂回するようにエバポレータの上流側と下流側とを連通するバイパス通路を設けた車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この車両用空調装置では、冷凍サイクルの停止が指示されたときに所定時間だけ停止を遅延させ、高温多湿の外気をバイパス通路を介してエバポレータ通過直後の低温低湿の空気に徐々に混入させることで、吹出空気の相対湿度を徐々に上昇させるようになっている。

特許第２７８７６２１号公報

ところで、上記従来技術に係る車両用空調装置においては、悪臭の発生を抑制するための特別な構成としてバイパス通路を設ける必要があり、装置構成が複雑化すると共に装置構成に要する費用が嵩むという問題が生じる。
また、例えばエバポレータ出口空気湿度などを検出する湿度センサを設けて、この湿度センサの出力に応じて冷凍サイクルの動作を制御する場合には、車両用空調装置に湿度センサを追加することに伴い、装置構成に要する費用が嵩むという問題が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装置構成に要する費用の増大を防止ししつつ外気導入時に湿気臭が発生することを抑制することが可能な車両用空調装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の請求項１に係る車両用空調装置（例えば、実施の形態での車両用空調装置１０）は、空調装置本体（例えば、実施の形態での空調装置本体１０ａ）に外気を導入可能な外気ドア（例えば、実施の形態での外気ドア２２ａ）と、前記空調装置本体に内気を導入可能な内気ドア（例えば、実施の形態での内気ドア２１ａ）と、前記外気ドアから導入される外気および前記内気ドアから導入される内気を冷却するエバポレータ（例えば、実施の形態でのエバポレータ１４）と、前記エバポレータに圧縮した冷媒を導入するコンプレッサー（例えば、実施の形態でのコンプレッサー３１）と、前記エバポレータの温度（例えば、実施の形態でのエバポレータ出口空気温度Ｔｅ）により前記コンプレッサーの作動を制御する制御手段（例えば、実施の形態での制御装置１８）と、を備える車両用空調装置であって、前記制御手段は、前記コンプレッサーの作動を許可する前記エバポレータの温度を、前記エバポレータを通過した空気の湿気臭度合いが所定閾値以上となる下限の作動許可温度として、前記外気ドアから外気を導入する状態での前記作動許可温度を、前記内気ドアから内気を導入する状態での前記作動許可温度よりも低く設定する。

さらに、本発明の請求項２に係る車両用空調装置では、前記制御手段は、車両の内燃機関のアイドル停止時に前記コンプレッサーの作動を許可する。

本発明の請求項１に係る車両用空調装置によれば、空調装置本体への外気導入に伴って湿度が上昇する場合であっても、コンプレッサーの作動を許可する作動許可温度を内気導入時よりも低く設定していることで、コンプレッサーが作動し易くなり、エバポレータを通過する空気を冷却することができる。
これにより、エバポレータを通過した空気の湿気による悪臭（湿気臭）が発生することを抑制することができ、車室内の所望の快適性を容易に確保することができる。

しかも、例えば新たな湿度センサや新たな通風路などの新たな構成要素を追加する必要無しに、既存の装置構成によって車室内への送風の湿気臭の発生を抑制することができ、装置構成に要する費用が嵩むことを防止することができる。

さらに、本発明の請求項２に係る車両用空調装置によれば、内燃機関のアイドル停止時であっても、エバポレータの温度に応じて、例えばエバポレータの温度が作動許可温度以上となる場合などにおいて、コンプレッサーの作動を許可することにより、車室内の所望の快適性を容易に確保することができる。

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の構成図である。本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る外気導入時と内気導入時とにおけるエバポレータ出口空気温度に応じた湿気臭度合いの変化の例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用空調装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両用空調装置１０は、例えば図１に示すように、内燃機関１１から出力される駆動力によって走行する車両（図示略）に搭載されており、通風ダクト１２の上流側に設けられた空気導入口１２ａから下流側に設けられた空気吹出口１２ｂに向かい、順次、送風機１３と、エバポレータ１４と、ダンパー１５と、ヒータコア１６とを備えて構成されている。
さらに、車両用空調装置１０は、エバポレータ１４に接続された冷凍サイクル１７と、制御装置１８と、エバポレータセンサ１９と、エンジン水温センサ２０とを備えて構成されている。

通風ダクト１２の空気導入口１２ａは、内気（車室内空気）および外気（車室外空気）を空調装置本体１０ａ内に導入可能に設けられ、この空気導入口１２ａには、例えば、通風ダクト１２に内気を導入可能な内気導入ダクト２１と、通風ダクト１２に外気を導入可能な外気導入ダクト２２とが接続されている。

なお、内気導入ダクト２１は、例えば制御装置１８の制御により開閉駆動される内気ドア２１ａを備え、この内気ドア２１ａの開状態で内気を空調装置本体１０ａ内に導入可能である。
また、外気導入ダクト２２は、例えば制御装置１８の制御により開閉駆動される外気ドア２２ａを備え、この外気ドア２２ａの開状態で外気を空調装置本体１０ａ内に導入可能である。

そして、通風ダクト１２の空気吹出口１２ｂは、空調装置本体１０ａ内から車室内へ空気を送風可能に設けられている。

送風機１３は、例えば制御装置１８の制御により印加される駆動電圧（ファン電圧）Ｖに応じて駆動し、空気導入口１２ａから導入された空気（内気および外気）を通風ダクト１２の上流側から下流側の空気吹出口１２ｂに向かい、つまりエバポレータ１４およびヒータコア１６に向けて送風する。

エバポレータ１４は冷凍サイクルに１７に接続されている。
冷凍サイクル１７は、電磁クラッチ（図示略）などを介して遮断可能に内燃機関１１に機械的に連結されたコンプレッサー３１と、コンデンサー３２と、コンデンサーファン３３と、レシーバー３４と、膨張弁３５とを備えて構成されている。

コンプレッサー３１は、内燃機関１１あるいはモータ（図示略）から出力される駆動力によって駆動し、エバポレータ１４から冷媒を吸入し、この冷媒を圧縮してコンデンサー３２に吐出する。
コンデンサー３２は、内部に流入した冷媒をコンデンサーファン３３の送風により冷却する。
レシーバー３４は、コンデンサー３２から流出して内部に流入した冷媒の気液を分離する。
膨張弁３５は、レシーバー３４から流出する液冷媒を低圧に減圧し、低圧の気液２相状態を形成し、この低圧冷媒をエバポレータ１４に吐出する。
エバポレータ１４は、内部に流入した低圧冷媒が蒸発する際の吸熱によって、通風ダクト１２内の空気を冷却する。

エバポレータセンサ１９は、通風ダクト１２内のエバポレータ１４の下流側の位置に配置され、エバポレータ１４を通過した空気の温度（エバポレータ出口空気温度Ｔｅ）を検出し、この検出結果の信号を制御装置１８に出力する。

ダンパー１５は、例えば制御装置１８の制御により駆動するモータＭによって回動可能とされ、送風機１３の送風によってエバポレータ１４を通過した空気の風量のうち、ヒータコア１６に導入される風量と、ヒータコア１６を迂回する風量との風量割合を、開度（例えば、ヒータコア１６に向かう通風路に対する開度）により調整する。

ヒータコア１６は、内燃機関１１を冷却することで暖められる冷却水を熱源として、内燃機関１１から流出して内部に流入した冷却水の放熱によって、通風ダクト１２内のうちヒータコア１６に向かう通風路内の空気を加熱する。

エンジン水温センサ２０は、内燃機関１１内を流通する冷却水の温度（エンジン水温Ｔｗ）を検出し、この検出結果の信号を制御装置１８に出力する。

制御装置１８は、エンジン水温センサ２０から出力される検出結果に応じて、内燃機関１１からヒータコア１６に送水された冷却水の水温、つまりヒータコア１６の内部の冷却水の水温（コア内部水温）Ｔｃｗを算出する。そして、コア内部水温Ｔｃｗは、ヒータコア１６を通過した空気の温度（ヒータコア出口空気温度Ｔｈ）にほぼ等しい（Ｔｈ≒Ｔｃｗ）として、ヒータコア出口空気温度Ｔｈを算出する。

そして、制御装置１８は、エバポレータセンサ１９から出力される検出結果に応じたエバポレータ出口空気温度Ｔｅと、エンジン水温センサ２０から出力される検出結果に応じたヒータコア出口空気温度Ｔｈとに基づき、空調装置本体１０ａから車室内への送風の吹出し温度を目標吐気温度Ｔａｏに一致させるようにしてダンパー１５の開度を調整することによって、吹出し温度の変化を抑制する制御を行なう。

また、制御装置１８は、エバポレータ１４の温度（例えば、エバポレータ出口空気温度Ｔｅなど）により、冷凍サイクル１７のコンプレッサー３１の作動を制御しており、例えば、コンプレッサー３１の作動を許可するエバポレータ１４の温度を作動許可温度として、外気ドア２２ａから外気を導入する状態での作動許可温度を、内気ドア２１ａから内気を導入する状態での作動許可温度よりも低く設定する。
そして、例えば内燃機関１１のアイドル停止時などのような冷凍サイクル１７のコンプレッサー３１の停止状態において、例えばエバポレータ出口空気温度Ｔｅが作動許可温度以上であれば、コンプレッサー３１の作動を許可し、コンプレッサー３１を作動させる。

本実施の形態による車両用空調装置１０は上記構成を備えており、次に、車両用空調装置１０の動作、特に、冷凍サイクル１７のコンプレッサー３１を作動させる動作について説明する。

先ず、例えば図２に示すステップＳ０１においては、車両用空調装置１０の作動を指示する作動スイッチがＯＮであるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。

次に、ステップＳ０２においては、空調装置本体１０ａ内に外気が導入される状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進み、このステップＳ０３においては、作動許可温度に所定の第１温度Ｔ１を設定して、ステップＳ０５に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０４に進み、このステップＳ０４においては、作動許可温度に所定の第２温度Ｔ２を設定して、ステップＳ０５に進む。
なお、所定の第１温度Ｔ１は、所定の第２温度Ｔ２よりも低い値である。

そして、ステップＳ０５においては、冷凍サイクル１７のコンプレッサー３１は停止状態であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０６に進む。

そして、ステップＳ０６においては、エバポレータ１４の温度、例えばエバポレータ出口空気温度Ｔｅは作動許可温度以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。
そして、ステップＳ０７においては、コンプレッサー３１を作動させて、エンドに進む。

なお、コンプレッサー３１の作動を許可するエバポレータ１４の温度である作動許可温度は、例えば図３に示すような所定のデータ、つまり予め実施される試験などによって得られるデータであって、コンプレッサー３１の停止状態における、エバポレータ１４の温度（例えば、エバポレータ出口空気温度Ｔｅなど）の変化と、エバポレータ１４を通過した空気の湿気臭度合いの変化との対応関係を示すデータなどに基づき設定されている。

例えば図３に示す湿気臭度合いは、湿気臭を感じる人の累積割合に応じた値であって、内気導入時と外気導入時とにおいて、例えば、湿気臭度合いが所定の許容閾値Ａ以上となる場合のエバポレータ１４の下限温度（例えば、内気導入時のエバポレータ出口空気温度Ｔｅ＝約１７℃と、外気導入時のエバポレータ出口空気温度Ｔｅ＝約１３．５℃となど）が作動許可温度とされている。
なお、所定の許容閾値Ａは、湿気臭の発生度合い、つまり湿度に関連する値であって、例えば所定湿度（１００％など）に対応する値などである。

上述したように、本実施の形態による車両用空調装置１０によれば、空調装置本体１０ａへの外気導入に伴って湿度が上昇する場合であっても、コンプレッサー３１の作動を許可する作動許可温度を内気導入時よりも低く設定していることで、コンプレッサー３１が作動し易くなり、エバポレータを１４通過する空気を冷却することができる。
これにより、エバポレータ１４を通過した空気の湿気による悪臭（湿気臭）が発生することを抑制することができ、車室内の所望の快適性を容易に確保することができる。

さらに、内燃機関１１のアイドル停止時であっても、エバポレータ１４の温度に応じて、例えばエバポレータ１４の温度が作動許可温度以上となる場合などにおいて、コンプレッサー３１の作動を許可することにより、車室内の所望の快適性を容易に確保することができる。

なお、上述した実施の形態においては、エバポレータ１４の温度（例えば、エバポレータ出口空気温度Ｔｅなど）が所定の作動許可温度以上となった場合に、例えば内燃機関１１のアイドル停止に伴って停止状態とされているコンプレッサー３１の作動を許可するとしたが、これに限定されず、例えば、車両の走行中（つまり、内燃機関１１の運転中）において、エネルギー消費の削減の観点からコンプレッサー３１の作動が停止されている状態などであっても、エバポレータ１４の温度（例えば、エバポレータ出口空気温度Ｔｅなど）が所定の作動許可温度以上となった場合に、車室内の所望の快適性を確保する観点からコンプレッサー３１の作動を許可してもよい。

１０車両用空調装置
１０ａ空調装置本体
１１内燃機関
１４エバポレータ
１８制御装置（制御手段）
２１内気導入ダクト
２１ａ内気ドア
２２外気導入ダクト
２２ａ外気ドア
３１コンプレッサー

Claims

空調装置本体に外気を導入可能な外気ドアと、前記空調装置本体に内気を導入可能な内気ドアと、
前記外気ドアから導入される外気および前記内気ドアから導入される内気を冷却するエバポレータと、
前記エバポレータに圧縮した冷媒を導入するコンプレッサーと、
前記エバポレータの温度により前記コンプレッサーの作動を制御する制御手段と、を備える車両用空調装置であって、
前記制御手段は、前記コンプレッサーの作動を許可する前記エバポレータの温度を、前記エバポレータを通過した空気の湿気臭度合いが所定閾値以上となる下限の作動許可温度として、
前記外気ドアから外気を導入する状態での前記作動許可温度を、前記内気ドアから内気を導入する状態での前記作動許可温度よりも低く設定する
ことを特徴とする車両用空調装置。
前記制御手段は、車両の内燃機関のアイドル停止時に前記コンプレッサーの作動を許可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。