JP5641425B2 - Air conditioning system in the passenger compartment - Google Patents
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Description
本発明は、車室内の冷暖房システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system in a passenger compartment.
実開平5−54018号公報には、自動車のエンジン冷却水の配管におけるエンジンからラジエータへの還流配管を、熱交換器の一次側に接続し、熱交換器の二次側配管を、ポンプを介して、車室の床面にジグザグに配置された暖房管に接続した自動車用床暖房装置が記載されている。 Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-54018 discloses that the return pipe from the engine to the radiator in the engine coolant water pipe of the automobile is connected to the primary side of the heat exchanger, and the secondary side pipe of the heat exchanger is connected via a pump. In addition, there is described an automotive floor heating apparatus connected to a heating pipe arranged in a zigzag manner on a floor surface of a passenger compartment.
また、特開2008−254665号公報には、車室空間を形成する車室内面に輻射放熱器を設定し、輻射放熱器を設定した面からの輻射熱で暖房する車両用暖房装置が記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-254665 describes a vehicle heating device in which a radiant radiator is set on a vehicle interior surface that forms a vehicle interior space, and heating is performed with radiant heat from the surface on which the radiant radiator is set. Yes.
特許文献1及び2は、何れもエンジンによって過熱された冷却水を熱媒とした暖房装置であり、車室内に配置された熱媒体の巡回管路は、気温の高い夏季などに利用されることはない。
そこで、本発明は、車室内に配置された熱媒体の巡回管路を有効に活用することが可能な車室内の冷暖房システムの提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling / heating system for a vehicle interior that can effectively use a circulating duct for a heat medium disposed in the vehicle interior.
上記目的を達成すべく、本発明の第1の態様は、車室内の冷暖房システムであって、循環路と巡回管路と流路切替手段とを備える。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is an air conditioning system for a passenger compartment, and includes a circulation path, a circulation pipeline, and a flow path switching means.
循環路は、エンジンの流出口と放熱器の流入口とを連通し、エンジンで加熱された熱媒体を放熱器へ流入させる高温側管路と、エンジンの流入口と放熱器の流出口とを連通し、放熱器で冷却された熱媒体をエンジンへ供給する低温側管路とを有し、車両の車室外に配置されて熱媒体が循環する。巡回管路は、車両の車室内の所定範囲を巡回する中間部と、車室内から車室外へ延びる両端部とを有し、循環路内の熱媒体が流入可能である。流路切替手段は、基本状態と高温側接続状態と低温側接続状態とに選択的に設定可能である。基本状態では、巡回管路の両端部が高温側管路及び低温側管路から遮断され、循環路内の熱媒体は循環路から巡回管路に流入しない。高温側接続状態では、巡回管路の両端部が高温側管路の上流側及び下流側にそれぞれ接続され、高温側管路内の加熱された熱媒体が巡回管路に流入して中間部から高温側管路に戻る。低温側接続状態では、巡回管路の両端部が低温側管路の上流側及び下流側にそれぞれ接続され、低温側管路内の冷却された熱媒体が巡回管路に流入して中間部から低温側管路に戻る。 Circulation path communicates with an outlet of the engine and the radiator inlet, and the hot side conduit for flowing heat medium heated by the engine to the radiator, a inlet of the engine and the radiator outlet communicating, the heat medium cooled in the radiator and a low-temperature-side pipe for supplying the engine, is disposed outside the passenger compartment of the vehicle heat medium is circulated. Circuit conduit, an intermediate portion to cycle through a predetermined range of a vehicle cabin, have a both end portions extending from the vehicle interior to the vehicle exterior, the heat medium circulation path can be flowed. The flow path switching means can be selectively set to a basic state, a high temperature side connection state, and a low temperature side connection state. In the basic state, both ends of the circulation pipeline are blocked from the high temperature side pipeline and the low temperature side pipeline , and the heat medium in the circulation channel does not flow into the circulation pipeline from the circulation channel. In the high-temperature side connection state, both ends of the circulation pipe line are connected to the upstream side and the downstream side of the high-temperature side pipe line respectively , and the heated heat medium in the high-temperature side pipe line flows into the circulation pipe line from the intermediate part. Return to the high-temperature side pipeline . In the low temperature side connection state, both ends of the circulation pipe are connected to the upstream side and the downstream side of the low temperature side pipe , respectively , and the cooled heat medium in the low temperature side pipe flows into the circulation pipe from the intermediate part. Return to the low-temperature side pipeline .
上記構成では、流路切替手段が高温側接続状態に設定されると、加熱された熱媒体(熱媒)は、循環路の高温側管路から巡回管路へ流入し、巡回管路を流通して、高温側管路へ戻る。熱媒の巡回によって車室内の所定範囲が加熱されるので、例えば外気温が低下する冬季などに、車室内の温度(室温)を上昇させることや、室温の低下を防止することが可能となり、車室内の温度環境の快適化を図ることができる。 In the above configuration, when the flow path switching unit is set to the high temperature side connection state, the heated heat medium (heat medium) flows from the high temperature side pipe of the circulation path to the circulation pipe and flows through the circulation pipe. Then, it returns to the high temperature side pipe line. Since a predetermined range in the passenger compartment is heated by the circulation of the heat medium, it becomes possible to increase the temperature (room temperature) of the passenger compartment, for example, in winter when the outside air temperature decreases, and to prevent a decrease in the room temperature. Comfortable temperature environment in the passenger compartment can be achieved.
また、流路切替手段が低温側接続状態に設定されると、冷却された熱媒体(冷媒)は、循環路の低温側管路から巡回管路へ流入し、巡回管路を流通して、低温側管路へ戻る。冷媒の巡回によって車室内の所定範囲が冷却されるので、例えば外気温が上昇する夏季などに、室温を低下させることや、室温の上昇を防止することが可能となり、車室内の温度環境の快適化を図ることができる。 Further, when the flow path switching means is set to the low temperature side connection state, the cooled heat medium (refrigerant) flows from the low temperature side pipe of the circulation path to the circulation pipe, flows through the circulation pipe, Return to the low-temperature side pipeline. Since a predetermined range of the passenger compartment is cooled by the circulation of the refrigerant, for example, in the summer when the outside air temperature rises, the room temperature can be lowered and the rise of the room temperature can be prevented. Can be achieved.
このように、車室内に配置された巡回管路を有効に活用して、車室内の暖房と冷房とを行うことができる。 In this way, it is possible to perform heating and cooling of the passenger compartment by effectively utilizing the circulation pipelines arranged in the passenger compartment.
また、流路切替手段が基本状態に設定されると、熱媒体は巡回管路に流入せずに循環路
を循環する。従って、他の冷却対象や加熱対象を冷却又は加熱するための熱媒体の循環路
を利用して、車室内の暖房や冷房を行うことができる。
また、エンジンを冷却するための熱媒体を利用するので、車両全体のエネルギ効率を向上させることができる。
Further, when the flow path switching means is set to the basic state, the heat medium circulates in the circulation path without flowing into the circulation pipeline. Accordingly, heating or cooling of the passenger compartment can be performed by using a heat medium circulation path for cooling or heating another cooling target or heating target.
Moreover, since the heat medium for cooling an engine is utilized, the energy efficiency of the whole vehicle can be improved.
本発明の第2の態様は、上記第1の態様の冷暖房システムであって、検知手段と判定手段と制御手段とを備える。 A second aspect of the present invention is the air conditioning system according to the first aspect, and includes a detection unit, a determination unit, and a control unit.
検知手段は、車両の外部温度に関する車外情報及び前記車室内の温度に関する車内情報のうち少なくとも一方を検知する。判定手段は、巡回管路に熱媒体を供給しない供給停止状態と、加熱された熱媒体を供給する熱媒供給状態と、冷却された熱媒体を供給する冷媒供給状態とのうち、何れの状態が車室内の温度環境にとって好適であるかを、検知手段が検知した情報に基づいて判定する。制御手段は、判定手段の判定結果に基づいて流路切替手段を制御する。 The detection means detects at least one of information outside the vehicle related to the outside temperature of the vehicle and information inside the vehicle related to the temperature inside the vehicle interior. The determination means is in any one of a supply stop state in which the heat medium is not supplied to the circulation pipeline, a heat medium supply state in which the heated heat medium is supplied, and a refrigerant supply state in which the cooled heat medium is supplied. Is suitable for the temperature environment in the passenger compartment based on the information detected by the detection means. The control means controls the flow path switching means based on the determination result of the determination means.
上記構成では、供給停止状態と熱媒供給状態と冷媒供給状態とのうち何れの状態が車室内の温度環境にとって好適であるかを判定手段が判定し、その判定結果に基づいて制御手段が流路切替手段を制御するので、車両の乗員は、煩雑な入力操作を行うことなく、車室内の温度環境の快適化を図ることができる。 In the above configuration, the determination means determines which of the supply stop state, the heat medium supply state, and the refrigerant supply state is suitable for the temperature environment in the passenger compartment, and the control means flows based on the determination result. Since the path switching means is controlled, the vehicle occupant can make the temperature environment in the vehicle compartment comfortable without performing complicated input operations.
本発明の第3の態様は、上記第2の態様の冷暖房システムであって、検知手段は、日射量を車外情報として検出する日射量検出手段と、車室内の熱流束を車内情報として検出する熱流束検出手段とを有する。判定手段は、熱流束検出手段が検出した熱流束が所定の判定閾値以下であるとき、供給停止状態が好適であると判定する。判定手段は、熱流束検出手段が検出した熱流束が所定の判定閾値を超えており、且つ日射量検出手段が検出した日射量が判定閾値以下であるとき、熱媒供給状態が好適であると判定する。また、判定手段は、熱流束検出手段が検出した熱流束が判定閾値を超えており、且つ日射量検出手段が検出した日射量が判定閾値を超えているとき、冷媒供給状態が好適であると判定する。 A third aspect of the present invention is the air conditioning system according to the second aspect, wherein the detecting means detects the solar radiation amount detecting means for detecting the solar radiation amount as information outside the vehicle, and detects the heat flux in the vehicle interior as the in-vehicle information. Heat flux detection means. The determination unit determines that the supply stop state is suitable when the heat flux detected by the heat flux detection unit is equal to or less than a predetermined determination threshold value. When the heat flux detected by the heat flux detection means exceeds a predetermined determination threshold value and the solar radiation amount detected by the solar radiation amount detection means is equal to or less than the determination threshold value, the determination means is preferably in the heating medium supply state. judge. Further, the determination means is preferably in the refrigerant supply state when the heat flux detected by the heat flux detection means exceeds the determination threshold and the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detection means exceeds the determination threshold. judge.
上記構成では、車両が車室内に温風や冷風を供給する空調装置を備えており、例えば、外気温が低く日射量が判定閾値以下となる冬季に、車室内の温度が低下した状態で運転者が車両を始動し、空調装置による車室内への温風の供給を開始すると、車室内の熱流束が増大する。日射量検出手段が検出する日射量は判定閾値以下であるため、熱流束検出手段が検出する熱流束が判定閾値を超えると、判定手段は熱媒供給状態が好適であると判定する。制御手段は、判定手段の判定結果に基づいて流路切替手段を制御し、流路切替手段が高温側接続状態に設定されると、熱媒が巡回管路を巡回し、車室内の所定範囲が加熱される。 In the above configuration, the vehicle is provided with an air conditioner that supplies warm air or cold air to the passenger compartment. When the person starts the vehicle and starts supplying hot air to the vehicle interior by the air conditioner, the heat flux in the vehicle interior increases. Since the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detecting means is less than or equal to the determination threshold, when the heat flux detected by the heat flux detecting means exceeds the determination threshold, the determining means determines that the heat medium supply state is suitable. The control means controls the flow path switching means based on the determination result of the determination means, and when the flow path switching means is set to the high-temperature side connected state, the heat medium circulates in the circulating pipeline, and a predetermined range in the vehicle interior Is heated.
また、例えば、外気温が高く日射量が判定閾値を超える夏季に、車室内の温度が上昇した状態で運転者が車両を始動し、空調装置による車室内への冷風の供給を開始すると、車室内の熱流束が増大する。日射量検出手段が検出する日射量は判定閾値を超えているため、熱流束検出手段が検出する熱流束が判定閾値を超えると、判定手段は冷媒供給状態が好適であると判定する。また、運転者が車両を停車させ、空調装置による車室内への冷風の供給を停止し、外気温から受ける温度負荷によって車室内の温度が上昇し、熱流束検出手段が検出する熱流束が判定閾値を超えた場合にも、判定手段は冷媒供給状態が好適であると判定する。制御手段は、判定手段の判定結果に基づいて流路切替手段を制御し、流路切替手段が低温側接続状態に設定されると、冷媒が巡回管路を巡回し、車室内の所定範囲が冷却される。 Further, for example, in the summer when the outside air temperature is high and the amount of solar radiation exceeds the determination threshold, when the driver starts the vehicle with the temperature in the passenger compartment increased and starts supplying cold air to the passenger compartment by the air conditioner, The heat flux in the room is increased. Since the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detection means exceeds the determination threshold, when the heat flux detected by the heat flux detection means exceeds the determination threshold, the determination means determines that the refrigerant supply state is suitable. Also, the driver stops the vehicle, stops the supply of cold air to the passenger compartment by the air conditioner, the temperature in the passenger compartment rises due to the temperature load received from the outside air temperature, and the heat flux detected by the heat flux detector is determined Even when the threshold value is exceeded, the determination unit determines that the refrigerant supply state is suitable. Control means controls the channel switching unit based on the determination result of the determining means, when the flow path switching means is set to a low temperature side connection state, the refrigerant is circulated cyclic conduit, a predetermined range of the vehicle interior To be cooled.
本発明の第4の態様は、上記第2の態様の冷暖房システムであって、検知手段は、日射量を車外情報として検出する日射量検出手段と、車室内の温度を車内情報として検出する室温検出手段とを有する。判定手段は、日射量検出手段が検出した日射量が所定の判定閾値以下であり、且つ室温検出手段が検出した車室内の温度が所定の下限値以上であるとき、又は日射量検出手段が検出した日射量が判定閾値を超えており、且つ室温検出手段が検出した車室内の温度が所定の上限値以下であるとき、供給停止状態であると判定する。判定手段は、日射量検出手段が検出した日射量が所定の判定閾値以下であり、且つ室温検出手段が検出した車室内の温度が所定の下限値未満であるとき、熱媒供給状態であると判定する。また、判定手段は、日射量検出手段が検出した日射量が判定閾値を超えており、且つ室温検出手段が検出した車室内の温度が所定の上限値を超えているとき、冷媒供給状態であると判定する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the air conditioning system according to the second aspect, wherein the detecting means detects the amount of solar radiation as the information outside the vehicle and the room temperature detecting the temperature inside the vehicle interior as the information inside the vehicle. Detecting means. The determining means detects when the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detecting means is equal to or less than a predetermined determination threshold and the temperature in the vehicle interior detected by the room temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined lower limit, or detected by the solar radiation amount detecting means. When the solar radiation amount exceeds the determination threshold value and the temperature in the vehicle compartment detected by the room temperature detection means is equal to or lower than a predetermined upper limit value, it is determined that the supply is stopped. The determination means is in a heating medium supply state when the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detection means is less than or equal to a predetermined determination threshold and the temperature in the vehicle interior detected by the room temperature detection means is less than a predetermined lower limit value. judge. The determining means is in a refrigerant supply state when the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detecting means exceeds a determination threshold value and the temperature in the vehicle interior detected by the room temperature detecting means exceeds a predetermined upper limit value. Is determined.
上記構成では、例えば、外気温が低く日射量が判定閾値以下となる冬季に、車室内の温度が下限値よりも低下した状態で運転者が車両を始動すると、日射量検出手段が検出する日射量は判定閾値以下であり、室温検出手段が検出する車室内の温度は下限値よりも低下しているため、判定手段は熱媒供給状態が好適であると判定する。制御手段は、判定手段の判定結果に基づいて流路切替手段を制御し、流路切替手段が高温側接続状態に設定されると、熱媒が巡回管路を巡回し、車室内の所定範囲が加熱される。 In the above configuration, for example, when the driver starts the vehicle in the winter when the outside air temperature is low and the amount of solar radiation is equal to or less than the determination threshold, and the temperature of the passenger compartment is lower than the lower limit value, the solar radiation amount detecting means detects The amount is equal to or less than the determination threshold value, and the temperature in the passenger compartment detected by the room temperature detection means is lower than the lower limit value, so the determination means determines that the heating medium supply state is suitable. The control means controls the flow path switching means based on the determination result of the determination means, and when the flow path switching means is set to the high-temperature side connected state, the heat medium circulates in the circulating pipeline, and a predetermined range in the vehicle interior Is heated.
また、例えば、外気温が高く日射量が判定閾値を超える夏季に、車室内の温度が上限値よりも上昇した状態で運転者が車両を始動すると、日射量検出手段が検出する日射量は判定閾値を超えており、室温検出手段が検出する車室内の温度は上限値を超えているため、判定手段は冷媒供給状態が好適であると判定する。また、運転者が車両を停車させ、外気温から受ける温度負荷によって車室内の温度が上限値よりも上昇した場合にも、判定手段は冷媒供給状態が好適であると判定する。制御手段は、判定手段の判定結果に基づいて流路切替手段を制御し、流路切替手段が低温側接続状態に設定されると、冷媒が巡回管路を巡回し、車室内の所定範囲が冷却される。 Also, for example, in the summer when the outside air temperature is high and the amount of solar radiation exceeds the determination threshold, if the driver starts the vehicle with the temperature in the passenger compartment rising above the upper limit value, the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detecting means is determined. Since the threshold value is exceeded and the temperature in the passenger compartment detected by the room temperature detection means exceeds the upper limit value, the determination means determines that the refrigerant supply state is suitable. The determination means also determines that the refrigerant supply state is suitable when the driver stops the vehicle and the temperature in the passenger compartment rises above the upper limit due to the temperature load received from the outside air temperature. The control means controls the flow path switching means based on the determination result of the determination means. When the flow path switching means is set to the low temperature side connected state, the refrigerant circulates in the circulation pipeline, and the predetermined range in the passenger compartment is To be cooled.
本発明の第5の態様は、上記第2〜第4の態様の何れかの冷暖房システムであって、第2の巡回管路と第2の流路切替手段とを備える。 A fifth aspect of the present invention is the air conditioning system according to any one of the second to fourth aspects described above, and includes a second circuit line and a second flow path switching unit.
第2の巡回管路は、車室内の第2の所定範囲を巡回する中間部と、車室内から車室外へ延びる両端部とを有し、循環路内の熱媒体が流入可能である。第2の流路切替手段は、基本状態と低温側接続状態とに選択的に設定可能である。基本状態では、第2の巡回管路の両端部が高温側管路及び低温側管路から遮断され、循環路内の熱媒体は第2の巡回管路に流入しない。低温側接続状態では、第2の巡回管路の両端部が低温側管路の上流側及び下流側にそれぞれ接続され、低温側管路内の冷却された熱媒体が第2の巡回管路に流入して中間部から低温側管路に戻る。 The second cyclic conduit, an intermediate portion to cycle a second predetermined range of the vehicle compartment, have a both end portions extending from the vehicle interior to the vehicle exterior, the heat medium circulation path can be flowed. The second flow path switching means can be selectively set to the basic state and the low temperature side connection state. In the basic state, both ends of the second circuit line are blocked from the high temperature side line and the low temperature side line, and the heat medium in the circuit does not flow into the second circuit line. In the low temperature side connection state, both ends of the second circuit line are connected to the upstream side and the downstream side of the low temperature side line , respectively , and the cooled heat medium in the low temperature side line is connected to the second circuit line. It flows in and returns from the middle part to the low temperature side pipe line .
巡回管路の中間部は、車室内の床及びシートの少なくとも一方の内部を巡回する。第2の巡回管路の中間部は、車室内の天井及びダッシュパネルの少なくとも一方の内部を巡回する。制御手段は、判定手段の判定結果に基づいて第2の流路切替手段を制御する。 The intermediate part of the circulation pipeline circulates at least one of the floor and the seat in the passenger compartment. The middle part of the second circuit pipeline circulates at least one of the ceiling and the dash panel in the passenger compartment. The control means controls the second flow path switching means based on the determination result of the determination means.
上記構成では、車室内の床及びシートの少なくとも一方の内部には、熱媒と冷媒とが適宜巡回し、天井及びダッシュパネルの少なくとも一方の内部には、冷媒が適宜巡回する。このように、乗員にとって好適な場所を熱媒及び冷媒が適宜巡回するので、車室内の温度環境をさらに快適化することができる。 In the above configuration, the heat medium and the refrigerant circulate as appropriate inside at least one of the floor and the seat in the vehicle interior, and the refrigerant circulates as appropriate in at least one of the ceiling and the dash panel. As described above, since the heat medium and the refrigerant travel around the place suitable for the occupant as appropriate, the temperature environment in the passenger compartment can be made more comfortable.
本発明の第6の態様は、上記第5の態様の冷暖房システムであって、循環路の高温側管路は、エンジンを冷却することによって加熱された熱媒体としての冷却水を放熱器へ流入する。循環路の低温側管路は、放熱器によって冷却された冷却水をエンジンへ供給する。 A sixth aspect of the present invention is the air conditioning system according to the fifth aspect, wherein the high-temperature side pipe of the circulation path flows cooling water as a heat medium heated by cooling the engine into the radiator. To do. The low temperature side pipeline of the circulation path supplies the cooling water cooled by the radiator to the engine.
制御手段は、供給停止状態が好適である判定手段が判定した場合、流路切替手段と第2の流路切替手段とを基本状態に設定する。制御手段は、熱媒供給状態が好適であると判定手段が判定し、且つエンジンが作動している場合、流路切替手段を高温側接続状態に設定し、第2の流路切替手段を基本状態に設定する。制御手段は、熱媒供給状態が好適であると判定手段が判定し、且つエンジンが停止している場合、流路切替手段と第2の流路切替手段とを基本状態に設定する。制御手段は、冷媒供給状態が好適であると判定手段が判定し、且つエンジンが作動している場合、流路切替手段と第2の流路切替手段とを冷媒供給状態に設定する。また、制御手段は、冷媒供給状態が好適であると判定手段が判定し、且つエンジンが停止している場合、流路切替手段を基本状態に設定し、第2の流路切替手段を冷媒供給状態に設定する。 The control means sets the flow path switching means and the second flow path switching means to the basic state when the determination means that the supply stop state is suitable determines. The control means determines that the heat medium supply state is suitable, and when the engine is operating, sets the flow path switching means to the high temperature side connection state, and basically uses the second flow path switching means. Set to state. The control means sets the flow path switching means and the second flow path switching means to the basic state when the determination means determines that the heating medium supply state is suitable and the engine is stopped. The control means sets the flow path switching means and the second flow path switching means to the refrigerant supply state when the determination means determines that the refrigerant supply state is suitable and the engine is operating. In addition, when the determination unit determines that the refrigerant supply state is suitable and the engine is stopped, the control unit sets the flow path switching unit to the basic state and supplies the second flow path switching unit to the refrigerant supply. Set to state.
上記構成では、エンジンを冷却するための冷却水を熱媒体として利用するので、車両全体のエネルギ効率を向上させることができる。 In the above configuration, since the cooling water for cooling the engine is used as a heat medium, the energy efficiency of the entire vehicle can be improved.
また、熱媒供給状態が好適であると判定手段が判定した場合において、エンジンが作動しているときには、巡回管路への熱媒の供給が可能であるため、制御手段は、流路切替手段を高温側接続状態に設定し、巡回管路に熱媒を巡回させる。一方、エンジンが停止しているときには、熱媒を供給できない状態であるため、巡回管路に熱媒体を巡回させない。 Further, when the determination means determines that the heat medium supply state is suitable, when the engine is operating, since the heat medium can be supplied to the circulation pipeline, the control means includes the flow path switching means. Is set to the high temperature side connection state, and the heating medium is circulated in the circulation pipeline. On the other hand, since the heat medium cannot be supplied when the engine is stopped, the heat medium is not circulated in the circulation pipeline.
また、冷媒供給状態が好適であると判定手段が判定した場合において、エンジンが作動しているときには、乗員が車室内に存在している可能性が高いため、制御手段は、流路切替手段及び第2の流路切替手段を低温側接続状態に設定し、巡回管路及び第2の巡回管路に冷媒を巡回させる。一方、エンジンが停止しているときには、乗員が車室内に存在している可能性が低く、冷却水の循環及び冷却に消費されるエネルギを抑制することが好ましいため、第2の流路切替手段を冷媒供給状態に設定し、第2の巡回管路のみに冷媒を巡回させる。 In addition, when the determination unit determines that the refrigerant supply state is suitable, when the engine is operating, there is a high possibility that an occupant is present in the passenger compartment. The second flow path switching unit is set to the low temperature side connection state, and the refrigerant is circulated through the circulation pipeline and the second circulation pipeline. On the other hand, when the engine is stopped, there is a low possibility that an occupant is present in the passenger compartment, and it is preferable to suppress energy consumed for circulation and cooling of the cooling water. Is set to the refrigerant supply state, and the refrigerant is circulated only in the second circulation pipeline.
このように、エンジンの作動又は停止に応じて熱媒や冷媒の巡回状態を変更するので、車両全体のエネルギ効率をさらに向上させるとともに、車室内の温度環境をさらに快適化することができる。 Thus, since the circulating state of the heat medium or the refrigerant is changed according to the operation or stop of the engine, the energy efficiency of the entire vehicle can be further improved and the temperature environment in the passenger compartment can be further improved.
本発明の第7の態様は、上記第1〜第6の何れかの態様の冷暖房システムであって、太陽電池とポンプとを備える。 A seventh aspect of the present invention is the air conditioning system according to any one of the first to sixth aspects, and includes a solar cell and a pump.
太陽電池は、車両に搭載され、太陽光線を電力に変換する。ポンプは、循環路に設けられ、太陽電池からの電力供給によって作動して熱媒体を循環させる。放熱器は、太陽電池からの電力供給によって作動して熱媒体を冷却するファンを有する。 A solar cell is mounted on a vehicle and converts sunlight into electric power. The pump is provided in the circulation path and operates by supplying power from the solar cell to circulate the heat medium. The radiator has a fan that operates by supplying power from the solar cell and cools the heat medium.
上記構成では、熱媒体の循環や冷却が太陽電池からの電力供給によって行われるので、車両全体のエネルギ効率をさらに向上させることができる。 In the above configuration, since the heat medium is circulated and cooled by supplying power from the solar cell, the energy efficiency of the entire vehicle can be further improved.
また、熱媒体の循環や冷却を車両に搭載されたバッテリからの電力供給によって行う場合、車両の停車中において、バッテリの充電量の低下によって熱媒体の循環や冷却が行われない可能性があるが、上記構成では、車両の停車中であっても、太陽電池からの電力供給が確保されている限り、熱媒体の循環や冷却を継続して行うことができる。 In addition, when the circulation or cooling of the heat medium is performed by supplying power from a battery mounted on the vehicle, the heat medium may not be circulated or cooled due to a decrease in the charge amount of the battery while the vehicle is stopped. However, in the above configuration, even when the vehicle is stopped, the heat medium can be continuously circulated and cooled as long as the power supply from the solar cell is secured.
本発明によれば、車室内に配置された巡回管路を有効に活用して、車室内の暖房と冷房とを行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, heating and cooling of a vehicle interior can be performed effectively utilizing the circulation pipe line arrange | positioned in a vehicle interior.
以下、本発明の一実施形態の冷暖房システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態の冷暖房システムは、トラックなどの車両1に搭載され、キャブ2の車室3内の暖房及び冷房を行う。なお、車両1には、本実施形態の冷暖房システムの他に、車室3内に温風や冷風を供給する空調装置(図示省略)を備えている。
Hereinafter, an air conditioning system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The air conditioning system according to the present embodiment is mounted on a
図1に示すように、冷暖房システムは、循環路4と、床・シート配管(巡回管路)5と、天井配管(第2の巡回管路)6と、ダッシュパネル配管(第2の巡回管路)7と、バルブユニット8と、ECU(Electric Control Unit)9と、日射量センサ(検知手段、日射量検出手段)17と、熱流束センサ(検知手段、熱流束検出手段)18と、太陽電池19とを備える。
As shown in FIG. 1, the cooling / heating system includes a
車両1のエンジン10には、冷却水(熱媒体)の巡回流路(図示省略)が設けられ、車両1の前端部には、エンジン10によって昇温された冷却水を空冷するラジエータ(放熱器)11が設けられている。ラジエータ11は、冷却水を冷却するファン12を有する。
The
循環路4は、高温側管路20と低温側管路21とを有し、車両1の車室3の外部下方に配置されている。高温側管路20は、エンジン10の巡回流路の流出口13とラジエータ11の流入口14とを連通する。低温側管路21は、エンジン10の巡回流路の流入口15とラジエータ11の流出口16とを連通する。低温側管路21には、冷却水を循環させる電動ポンプ22が設けられている。電動ポンプ22は、エンジン10を冷却することによって加熱された冷却水(熱媒)を、高温側管路20を介してラジエータ11へ流入させ、ラジエータ11によって冷却された冷却水(冷媒)を、低温側管路21を介してエンジン10へ供給する。このように、循環路4は、エンジン10によって加熱された冷却水を回収し、ラジエータ11によって冷却した後、エンジン10へ循環供給する。なお、電動ポンプ22は、高温側管路20に設けてもよい。
The
床・シート配管5は、車室3の下方を区画する床(床パネル)23の内部を巡回し、床23に載置されたシート24の座部24a及び背部24bの内部を巡回する中間部5aと、車室3の外部下方へ延びる両端部5bとを有する。なお、床・シート配管5を、床配管とシート配管とに分けて設けてもよい。
The floor /
天井配管6は、車室3の上方を区画する天井(天井パネル)25の内部を巡回する中間部6aと、床23を挿通して車室3の外部下方へ延びる両端部6bとを有する。
The
ダッシュパネル配管7は、車室3の前部に配置されたダッシュパネル26の内部を巡回する中間部7aと、床23を挿通して車室3の外部下方へ延びる両端部7bとを有する。なお、天井配管6とダッシュパネル配管7とを、床・シート配管5のように連続的に設けてもよい。
The
バルブユニット8は、第1バルブ(流路切替手段)30と第2バルブ(第2の流路切替手段)31と第3バルブ(第2の流路切替手段)32とを有し、高温側管路20と低温側管路21との双方に跨るように設けられている。
The
第1バルブ30は、基本状態と高温側接続状態と低温側接続状態とに選択的に設定される。基本状態では、図2及び図5に示すように、床・シート配管5の両端部5bが高温側管路20及び低温側管路21から遮断され、冷却水は循環路4から床・シート配管5に流入しない。高温側接続状態では、図3に示すように、床・シート配管5の両端部5bは、低温側管路21には接続されず、高温側管路20の上流側及び下流側にそれぞれ接続される。これにより、加熱された冷却水(熱媒)は、高温側管路20から床・シート配管5へ流入し、中間部5aを流通した後、高温側管路20へ戻る。低温側接続状態では、図4に示すように、床・シート配管5の両端部5bは、高温側管路20には接続されず、低温側管路21の上流側及び下流側にそれぞれ接続される。これにより、冷却された冷却水(冷媒)は、低温側管路21から床・シート配管5へ流入し、中間部5aを流通した後、低温側管路21へ戻る。高温側接続状態と低温側接続状態とでは、床・シート配管5内の冷却水の流通方向が逆転する。
The
第2バルブ31は、基本状態と低温側接続状態とに選択的に設定される。基本状態では、図2及び図3に示すように、天井配管6の両端部6bが高温側管路20及び低温側管路21から遮断され、冷却水は循環路4から天井配管6に流入しない。低温側接続状態では、図4及び図5に示すように、天井配管6の両端部6bは、高温側管路20には接続されず、低温側管路21の上流側及び下流側にそれぞれ接続される。これにより、冷却された冷却水(冷媒)は、低温側管路21から天井配管6へ流入し、中間部6aを流通した後、低温側管路21へ戻る。
The
第3バルブ32は、接続対象がダッシュパネル配管7であることを除き、第2バルブ31と同様に構成されている。すなわち、基本状態では、図2及び図3に示すように、ダッシュパネル配管7の両端部7bが高温側管路20及び低温側管路21から遮断され、冷却水は循環路4からダッシュパネル配管7に流入しない。低温側接続状態では、図4及び図5に示すように、ダッシュパネル配管7の両端部7bは、高温側管路20には接続されず、低温側管路21の上流側及び下流側にそれぞれ接続される。これにより、冷却された冷却水(冷媒)は、低温側管路21からダッシュパネル配管7へ流入し、中間部7aを流通した後、低温側管路21へ戻る。
The
日射量センサ17は、車両1のうち太陽光線が照射される部分(本実施形態では、天井25の上面)に固定され、日射量を車外情報として逐次検出してECU9へ出力する。
The solar
熱流束センサ18は、車室3内の所定位置に固定され、車室3内の熱流束を車内情報として逐次検出してECU9へ出力する。
The
ECU9は、CPU(Central Processing Unit)33とROM(Read Only Memory)34とRAM(Random Access Memory)35とを備える。
The
CPU33は、ROM34に格納されたバルブ制御プログラムを読み出して後述するバルブ制御処理を実行することにより、判定手段及び制御手段として機能する。バルブ制御プログラムは、後述する熱流束の判定閾値と日射量の判定閾値とを含む。なお、これらの判定閾値は、バルブ制御プログラムとは別にROM34やRAM35に記憶されてもよい。また、CPU33は、バッテリ(図示省略)からの電力供給を受けて、バルブ制御処理を実行する。
The
RAM35には、日射量センサ17が検出した日射量と、熱流束センサ18が検出した熱流束とをそれぞれ記憶する記憶領域が設定されている。日射量センサ17が検出した日射量や熱流束センサ18が検出した熱流束がECU9に入力すると、CPU33は、入力した日射量や熱流束をRAM35に更新して記憶する。なお、熱流束センサ18が正負を伴う値として熱流束を検出する場合、ECU9は、熱流束センサ18の検出値の絶対値を熱流束としてRAM35に記憶する。また、以下の説明において、特に説明がない限り、RAM35に記憶された最新の日射量を単に日射量と称し、RAM35に記憶された最新の熱流束を単に熱流束と称する。
The
ECU9は、例えばイグニッションスイッチ(図示省略)からの信号を受信することによって、エンジン10が作動しているか停止しているかを検知する。
The
また、ECU9は、エンジン10が作動しているときは、エンジン10の冷却に要求される所定量の冷却水が循環するように電動モータ22の出力を制御し、エンジン10が停止しているときは、電動モータ22の出力を低下させて、冷却水の循環量(単位時間当たりの流量)を低減する。
Further, when the
バルブ制御処理において、ECU9(CPU30)は、床・シート配管5に対して、冷却水を供給しない供給停止状態と、加熱された冷却水を供給する熱媒供給状態と、冷却された冷却水を供給する冷媒供給状態とのうち、何れの状態が車室3内の温度環境にとって好適であるかを、日射量と熱流束とに基づいて判定する。また、天井配管6及びダッシュパネル配管7のそれぞれに対して、冷却水を供給しない供給停止状態と、冷却された冷却水を供給する冷媒供給状態とのうち、何れの状態が車室3内の温度環境にとって好適であるかを、日射量と熱流束とに基づいて判定する。
In the valve control process, the ECU 9 (CPU 30) supplies the floor /
具体的には、床・シート配管5に対しては、熱流束が判定閾値以下であるとき、供給停止状態が好適であると判定する。熱流束が判定閾値を超えており、且つ日射量が判定閾値以下であるとき、熱媒供給状態であると判定する。また、熱流束が判定閾値を超えており、且つ日射量が判定閾値を超えているとき、冷媒供給状態であると判定する。
Specifically, for the floor /
天井配管6及びダッシュパネル配管7に対しては、熱流束が判定閾値以下であるとき、及び熱流束が判定閾値を超えており、且つ日射量が判定閾値以下であるとき、供給停止状態が好適であると判定する。また、熱流束が判定閾値を超えており、且つ日射量が判定閾値を超えているとき、冷媒供給状態であると判定する。
For the
ECU9(CPU30)は、上記判定結果とエンジン10の作動状態とに基づいて、バルブユニット8(第1バルブ30、第2バルブ31及び第3バルブ32)を制御する。
The ECU 9 (CPU 30) controls the valve unit 8 (the
具体的には、ECU9は、供給停止状態が好適であると判定した場合、エンジン10の作動状態に拘わらず、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを基本状態に設定する。熱媒供給状態が好適であると判定した場合において、エンジン10が作動しているときは、第1バルブ30を高温側接続状態に設定し、第2バルブ31及び第3バルブ32を基本状態に設定する。熱媒供給状態が好適であると判定した場合において、エンジン10が停止しているときは、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを基本状態に設定する。冷媒供給状態が好適であると判定した場合において、エンジン10が作動しているときは、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを冷媒供給状態に設定する。冷媒供給状態が好適であると判定した場合において、エンジン10が停止しているときは、第1バルブ30を基本状態に設定し、第2バルブ31と第3バルブ32とを冷媒供給状態に設定する。
Specifically, when it is determined that the supply stop state is suitable, the
太陽電池19は、車両1のうち太陽光線が照射される部分(本実施形態では、天井25の上面)に固定されている。太陽電池19は、太陽光線を電力に変換し、電動ポンプ22とファン12のモータ(図示省略)とに電力を供給する。電動ポンプ22とファン12とは、太陽電池19から十分な電力が供給されている場合には、太陽電池からの電力供給によって作動する。なお、太陽電池19からの電力供給が不十分である場合には、バッテリからの電力供給によって必要な電力が補完される。また、太陽電池19からの供給電力が電動ポンプ22及びファン12の消費電力を超えている場合、その余剰電力はバッテリに充電される。
The
次に、ECU9が実行するバルブ制御処理について、図6のフローチャートを参照して説明する。バルブ制御処理は、エンジン10の作動状態に拘わらず、所定時間毎に常時繰り返して実行される。
Next, the valve control process executed by the
本処理が開始されると、熱流束が規定値(判定閾値)を超えているか否かを判定する(ステップS1)。熱流束が規定値以下である場合(ステップS1:NO)、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを基本状態に設定し、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給を停止して(ステップS2)、本処理を終了する。
When this process is started, it is determined whether or not the heat flux exceeds a specified value (determination threshold) (step S1). When the heat flux is less than the specified value (step S1: NO), the
熱流束が規定値を超えている場合(ステップS1:YES)、日射量が規定値(判定閾値)を超えているか否かを判定する(ステップS3)。 If the heat flux exceeds the specified value (step S1: YES), it is determined whether the amount of solar radiation exceeds the specified value (determination threshold) (step S3).
日射量が規定値以下である場合(ステップS3:NO)、エンジン10が作動しているか否かを判定する(ステップS4)。エンジン10が停止している場合には(ステップS4:NO)、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給を停止して(ステップS2)、本処理を終了する。エンジン10が作動している場合には(ステップS4:YES)、第1バルブ30を高温側接続状態に設定し、且つ第2バルブ31及び第3バルブ32を基本状態に設定して、床23とシート24とに加熱された冷却水(熱媒)を供給し(ステップS5)、本処理を終了する。
When the amount of solar radiation is not more than the specified value (step S3: NO), it is determined whether or not the
また、日射量が規定値を超えている場合も(ステップS3:YES)、エンジン10が作動しているか否かを判定する(ステップS6)。エンジン10が停止している場合には(ステップS6:NO)、第1バルブ30を基本状態に設定し、第2バルブ31と第3バルブ32とを低温側接続状態に設定して、天井25とダッシュパネル26とに冷却された冷却水(冷媒)を供給し(ステップS7)、本処理を終了する。エンジン10が作動している場合には(ステップS6:YES)、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを低温側接続状態に設定し、天井25とダッシュパネル26と床23とシート24とに冷却された冷却水(冷媒)を供給し(ステップS8)、本処理を終了する。
Moreover, also when the amount of solar radiation exceeds a regulation value (step S3: YES), it is determined whether the
例えば、外気温が低く日射量が規定値以下となる冬季に、車室3内の温度が低下した状態で運転者が車両1を始動し(エンジン10を作動し)、空調装置による車室3内への温風の供給を開始すると、車室3内の熱流束が増大する。日射量は規定値以下であるため、熱流束が規定値を超えると、ECU9の判定処理は、ステップS1→S3→S4→S5と移行する。これにより、床・シート配管5を熱媒が巡回し、床23及びシート24が熱媒によって温められる。なお、暖房効果によって車室3内の温度が安定し、熱流束が規定値以下となった場合や、エンジン10を停止した場合には、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給が停止される(ステップS2)。
For example, in the winter when the outside air temperature is low and the amount of solar radiation is below a specified value, the driver starts the vehicle 1 (activates the engine 10) with the temperature in the
一方、外気温が高く日射量が規定値を超える夏季に、車室3内の温度が上昇した状態で運転者が車両1を始動し(エンジン10を作動し)、空調装置による車室内への冷風の供給を開始すると、車室3内の熱流束が増大する。日射量は規定値を超えているため、熱流束が規定値を超えると、ECU9の判定処理は、ステップS1→S3→S6→S8と移行する。これにより、床・シート配管5、天井配管6及びダッシュパネル配管7を冷媒が巡回し、床23、シート24、天井25及びダッシュパネル26が冷媒によって冷却される。
On the other hand, in the summer when the outside air temperature is high and the amount of solar radiation exceeds a specified value, the driver starts the
また、外気温が高く日射量が規定値を超える夏季の日中に、運転者が野外に車両1を駐車する場合(エンジン10を停止して、空調装置による車室内への冷風の供給を停止する場合)において、外気温から受ける温度負荷によって車室3内の温度が上昇して熱流束が規定値を超えると、ECU9の判定処理は、ステップS1→S3→S6→S7と移行する。これにより、天井配管6及びダッシュパネル配管7を冷媒が巡回し、天井25及びダッシュパネル26が冷媒によって冷却される。なお、冷房効果によって車室3内の温度が安定し、熱流束が規定値以下となった場合には、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給が停止される(ステップS2)。
In addition, when the driver parks the
以上説明したように、本実施形態によれば、第1バルブ30が高温側接続状態に設定されると、加熱された冷却水は、循環路4の高温側管路20から床・シート配管5へ流入し、中間部5aを流通して、高温側管路20へ戻る。熱媒の巡回によって車室3内の床23やシート24が温められるので、例えば外気温が低下する冬季などに、室温を上昇させることや、室温の低下を防止することが可能となり、車室3内の温度環境の快適化を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, when the
第1バルブ30、第2バルブ31及び第3バルブ32がそれぞれ低温側接続状態に設定されると、冷却された冷却水(冷媒)は、循環路4の低温側管路21から床・シート配管5、天井配管6及びダッシュパネル配管7へ流入し、中間部5a、6a、7aを流通して、低温側管路21へ戻る。冷媒の巡回によって車室3内の床23、シート24、天井25及びダッシュパネル26が冷却されるので、例えば外気温が上昇する夏季などに、室温を低下させることや、室温の上昇を防止することが可能となり、車室3内の温度環境の快適化を図ることができる。
When the
従って、車室3内に配置された配管5,6,7を有効に活用し、乗員にとって好適な場所に熱媒及び冷媒を適宜巡回させて、車室3内の暖房と冷房とを行うことができる。
Accordingly, the
バルブ30,31,32が基本状態に設定されると、冷却水は配管5,6,7に流入せずに循環路4を循環する。すなわち、エンジン10を冷却するための冷却水の循環路4を利用して、車室3内の暖房や冷房を行うことができる。また、エンジン10を冷却するための冷却水を熱媒体として利用するので、車両1全体のエネルギ効率を向上させることができる。
When the
ECU9は、日射量センサ17が検出する日射量と熱流束センサ18が検出する熱流束とに基づいて、供給停止状態と熱媒供給状態と冷媒供給状態とのうち何れの状態が車室3内の温度環境にとって好適であるかを判定し、その判定結果に基づいて、バルブユニット8を制御するので、車両1の乗員は、煩雑な入力操作を行うことなく、車室3内の温度環境の快適化を図ることができる。
Based on the amount of solar radiation detected by the solar
熱媒供給状態が好適であると判定された場合において、エンジン10が作動しているときには、床・シート配管5への熱媒の供給が可能であるため、ECU9は、第1バルブ30を高温側接続状態に設定し、床・シート配管5に熱媒を巡回させる。一方、エンジン10が停止しているときには、熱媒を供給できない状態であるため、ECU9は、第1バルブ30を基本状態に設定し、床・シート配管5に冷却水を巡回させない。
When it is determined that the heating medium supply state is suitable, when the
冷媒供給状態が好適であると判定された場合において、エンジン10が作動しているときには、乗員が車室3内に存在している可能性が高いため、ECU9は、第1バルブ30、第2バルブ31及び第3バルブ32を低温側接続状態に設定し、配管5,6,7に冷媒を巡回させる。一方、エンジン10が停止しているときには、乗員が車室内に存在している可能性が低く、冷却水の循環及び冷却に消費されるエネルギを抑制することが好ましいため、ECU9は、第1バルブ30を基本状態に設定し、第2バルブ31及び第3バルブ32を冷媒供給状態に設定して、配管6,7のみに冷媒を巡回させる。
When it is determined that the refrigerant supply state is suitable, there is a high possibility that an occupant is present in the
このように、エンジン10の作動状態に応じて熱媒や冷媒の巡回状態を変更するので、電動ポンプ22の負荷を低減して車両1全体のエネルギ効率をさらに向上させるとともに、車室3内の温度環境をさらに快適化することができる。
Thus, since the circulating state of the heat medium and the refrigerant is changed according to the operating state of the
冷却水の循環及び冷却を、太陽電池19からの電力供給によって行うので、車両1全体のエネルギ効率をさらに向上させることができる。
Since the cooling water is circulated and cooled by supplying power from the
また、冷却水の循環及び冷却を、車両1に搭載されたバッテリからの電力供給のみによって行う場合、車両1の停車中において、バッテリの充電量の低下によって冷却水の循環や冷却が行われない可能性があるが、本実施形態では、車両1の停車中(エンジン10の停止中)であっても、太陽電池19からの電力供給が確保されている限り、冷却水の循環や冷却を継続して行うことができる。
Further, when the circulation and cooling of the cooling water is performed only by supplying power from the battery mounted on the
次に、本発明の第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
本実施形態は、図1に示すように、第1実施形態の熱流束センサ18を温度センサ(室温検出手段)40に置き換えたものであり、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
温度センサ40は、車室3内の所定位置に固定され、車室3内の温度(室温)を車内情報として逐次検出してECU9へ出力する。
The
ROM34に格納されたバルブ制御プログラムは、後述する室温の上限値及び下限値と日射量の判定閾値とを含む。なお、これらの値は、バルブ制御プログラムとは別にROM34やRAM35に記憶されてもよい。
The valve control program stored in the
RAM35には、日射量センサ17が検出した日射量と、温度センサ40が検出した室温とをそれぞれ記憶する記憶領域が設定されている。日射量センサ17が検出した日射量や温度センサ40が検出した室温がECU9に入力すると、CPU33は、入力した日射量や室温をRAM35に更新して記憶する。なお、以下の説明において、特に説明がない限り、RAM35に記憶された最新の日射量を単に日射量と称し、RAM35に記憶された最新の熱流束を単に熱流束と称する。
In the
バルブ制御処理において、ECU9は、床・シート配管5に対しては、日射量が判定閾値以下であり、且つ室温が下限値以上であるとき、又は日射量が判定閾値を超えており、且つ室温が上限値以下であるとき、供給停止状態であると判定する。日射量が判定閾値以下であり、且つ室温が下限値未満であるとき、熱媒供給状態であると判定する。また、日射量が判定閾値を超えており、且つ室温が上限値を超えているとき、冷媒供給状態であると判定する。
In the valve control process, the
天井配管6及びダッシュパネル配管7に対しては、日射量が判定閾値以下であるとき、又は日射量が判定閾値を超えており、且つ室温が上限値以下であるとき、供給停止状態であると判定する。また、日射量が判定閾値を超えており、室温が上限値を超えているとき、冷媒供給状態であると判定する。
For the
ECU9は、上記判定結果とエンジン10の作動状態とに基づいて、バルブユニット8(第1バルブ30、第2バルブ31及び第3バルブ32)を第1実施形態と同様に制御する。
The
すなわち、ECU9は、供給停止状態が好適であると判定した場合、エンジン10の作動状態に拘わらず、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを基本状態に設定する。熱媒供給状態が好適であると判定した場合において、エンジン10が作動しているときは、第1バルブ30を高温側接続状態に設定し、第2バルブ31及び第3バルブ32を基本状態に設定する。熱媒供給状態が好適であると判定した場合において、エンジン10が停止しているときは、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを基本状態に設定する。冷媒供給状態が好適であると判定した場合において、エンジン10が作動しているときは、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを冷媒供給状態に設定する。冷媒供給状態が好適であると判定した場合において、エンジン10が停止しているときは、第1バルブ30を基本状態に設定し、第2バルブ31と第3バルブ32とを冷媒供給状態に設定する。
That is, when it is determined that the supply stop state is suitable, the
次に、ECU9が実行するバルブ制御処理について、図7のフローチャートを参照して説明する。バルブ制御処理は、エンジン10の作動状態に拘わらず、所定時間毎に常時繰り返して実行される。
Next, the valve control process executed by the
本処理が開始されると、日射量が規定値(判定閾値)を超えているか否かを判定する(ステップS11)。日射量が規定値以下である場合(ステップS11:NO)、室温が下限値未満であるか否かを判定する(ステップS12)。 When this process is started, it is determined whether or not the amount of solar radiation exceeds a specified value (determination threshold) (step S11). When the amount of solar radiation is not more than the specified value (step S11: NO), it is determined whether or not the room temperature is less than the lower limit value (step S12).
室温が下限値以上である場合(ステップS12:NO)、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを基本状態に設定し、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給を停止して(ステップS13)、本処理を終了する。
When the room temperature is equal to or higher than the lower limit (step S12: NO), the
室温が下限値未満である場合(ステップS12:YES)、エンジン10が作動しているか否かを判定する(ステップS14)。エンジン10が停止している場合には(ステップS14:NO)、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給を停止して(ステップS13)、本処理を終了する。エンジン10が作動している場合には(ステップS14:YES)、第1バルブ30を高温側接続状態に設定し、且つ第2バルブ31及び第3バルブ32を基本状態に設定して、床23とシート24とに加熱された冷却水(熱媒)を供給し(ステップS15)、本処理を終了する。
If the room temperature is less than the lower limit (step S12: YES), it is determined whether or not the
また、日射量が規定値を超えている場合(ステップS11:YES)、室温が上限値を超えているか否かを判定する(ステップS16)。 If the amount of solar radiation exceeds the specified value (step S11: YES), it is determined whether or not the room temperature exceeds the upper limit value (step S16).
室温が上限値以下である場合(ステップS16:NO)、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給を停止して(ステップS13)、本処理を終了する。
When the room temperature is equal to or lower than the upper limit value (step S16: NO), the supply of cooling water to all the
室温が上限値を超えている場合(ステップS16:YES)、エンジン10が作動しているか否かを判定する(ステップS17)。エンジン10が停止している場合には(ステップS17:NO)、第1バルブ30を基本状態に設定し、第2バルブ31と第3バルブ32とを低温側接続状態に設定して、天井25とダッシュパネル26とに冷却された冷却水(冷媒)を供給し(ステップS18)、本処理を終了する。エンジン10が作動している場合には(ステップS17:YES)、第1バルブ30と第2バルブ31と第3バルブ32とを低温側接続状態に設定し、天井25とダッシュパネル26と床23とシート24とに冷却された冷却水(冷媒)を供給し(ステップS19)、本処理を終了する。
When the room temperature exceeds the upper limit value (step S16: YES), it is determined whether or not the
例えば、外気温が低く日射量が規定値以下となる冬季に、車室3内の温度が下限値よりも低下した状態で運転者が車両1を始動すると(エンジン10を作動すると)、日射量は規定値以下であり、室温は下限値よりも低下しているため、ECU9の判定処理は、ステップS11→S12→S14→S15と移行する。これにより、床・シート配管5を熱媒が巡回し、床23及びシート24が熱媒によって温められる。なお、暖房効果によって室温が下限値以上となった場合や、エンジン10を停止した場合には、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給が停止される(ステップS13)。
For example, in winter when the outside air temperature is low and the amount of solar radiation is below a specified value, when the driver starts the vehicle 1 (when the
一方、外気温が高く日射量が判定閾値を超える夏季に、車室3内の温度が上限値よりも上昇した状態で運転者が車両1を始動すると(エンジン10を作動すると)、日射量は規定値を超えており、室温は上限値を超えているため、ECU9の判定処理は、ステップS11→S16→S17→S19と移行する。これにより、床・シート配管5、天井配管6及びダッシュパネル配管7を冷媒が巡回し、床23、シート24、天井25及びダッシュパネル26が冷媒によって冷却される。
On the other hand, when the driver starts the vehicle 1 (when the
また、外気温が高く日射量が規定値を超える夏季の日中に、運転者が野外に車両1を駐車する場合(エンジン10を停止して、空調装置による車室内への冷風の供給を停止する場合)において、外気温から受ける温度負荷によって車室3内の温度が上昇して室温が上限値を超えると、ECU9の判定処理は、ステップS11→S16→S17→S18と移行する。これにより、天井配管6及びダッシュパネル配管7を冷媒が巡回し、天井25及びダッシュパネル26が冷媒によって冷却される。なお、冷房効果によって車室3内の温度が上限値以下となった場合には、全ての配管5,6,7に対する冷却水の供給が停止される(ステップS13)。
In addition, when the driver parks the
本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、車両1の乗員からの煩雑な入力操作を必要とすることなく、車室3内に配置された配管5,6,7を有効に活用して、車室3内の暖房と冷房とを行うことができる。また、車両1全体のエネルギ効率を向上させることができる。
According to the present embodiment, as in the first embodiment, the
なお、上記実施形態は本発明の一例であり、本発明を逸脱しない範囲において変更可能である。 In addition, the said embodiment is an example of this invention and can be changed in the range which does not deviate from this invention.
例えば、日射量に代えて、熱流束や外気温などの他の検出値を車外情報として取得してもよい。車外情報は、種類が異なる複数のセンサからの検出値(日射量と熱流束など)であってもよく、車内情報も、種類が異なる複数のセンサからの検出値(室温と熱流束など)であってもよい。車外情報と車内情報の一方に基づいて、車室内の温度環境にとって好適な状態を判定してもよい。 For example, instead of the amount of solar radiation, other detection values such as heat flux and outside air temperature may be acquired as outside vehicle information. Information outside the vehicle may be detected values from multiple different types of sensors (such as solar radiation and heat flux), and in-vehicle information may also be detected values from multiple different types of sensors (such as room temperature and heat flux). There may be. A state suitable for the temperature environment in the passenger compartment may be determined based on one of the vehicle exterior information and the vehicle interior information.
各バルブ30,31,32の開度を変更して設定可能とし、車室3内の温度環境に応じて各バルブ30,31,32の開度を調節してもよい。各配管6,7,8に、それぞれ個別の電動ポンプを設け、車室3内の温度環境に応じて冷却水の巡回流量を調節してもよい。
The opening degree of each
また、エンジン10の冷却水に代えて、他の熱媒体を用いてもよい。
Further, instead of the cooling water of the
本発明の冷暖房システムは、様々な車両に適用可能である。 The air conditioning system of the present invention is applicable to various vehicles.
1:車両
2:キャブ
3:車室
4:循環路
5:床・シート配管(巡回管路)
5a:床・シート配管の中間部
5b:床・シート配管の両端部
6:天井配管(第2の巡回管路)
6a:天井配管の中間部
6b:天井配管の両端部
7:ダッシュパネル配管(第2の巡回管路)
7a:ダッシュパネル配管の中間部
7b:ダッシュパネル配管の両端部
8:バルブユニット
9:ECU
10:エンジン
11:ラジエータ(放熱器)
12:ファン
17:日射量センサ(検知手段、日射量検出手段)
18:熱流束センサ(検知手段、熱流束検出手段)
19:太陽電池
20:高温側管路
21:低温側管路
22:電動ポンプ
23:床(床パネル)
25:天井(天井パネル)
26:ダッシュパネル
30:第1バルブ(流路切替手段)
31:第2バルブ(第2の流路切替手段)
32:第3バルブ(第2の流路切替手段)
33:CPU(判定手段、制御手段)
40:温度センサ(検知手段、室温検出手段)
1: Vehicle 2: Cab 3: Vehicle compartment 4: Circulation route 5: Floor / seat piping (circulating pipeline)
5a: Intermediate part of floor /
6a: Intermediate part of the
7a: Middle part of dash panel piping 7b: Both ends of dash panel piping 8: Valve unit 9: ECU
10: Engine 11: Radiator (heat radiator)
12: Fan 17: Solar radiation amount sensor (detection means, solar radiation amount detection means)
18: Heat flux sensor (detection means, heat flux detection means)
19: Solar cell 20: High temperature side pipe 21: Low temperature side pipe 22: Electric pump 23: Floor (floor panel)
2 5 : Ceiling (ceiling panel)
26 : dash panel 30: first valve (flow path switching means)
31: Second valve (second flow path switching means)
32: Third valve (second flow path switching means)
33: CPU (determination means, control means)
40: Temperature sensor (detection means, room temperature detection means)
Claims (7)
前記車両の車室内の所定範囲を巡回する中間部と、前記車室内から前記車室外へ延びる両端部とを有し、前記循環路内の熱媒体が流入可能な巡回管路と、
前記巡回管路の両端部を前記高温側管路及び前記低温側管路から遮断し、前記循環路内の熱媒体を前記巡回管路に流入させない基本状態と、前記巡回管路の両端部を前記高温側管路の上流側及び下流側にそれぞれ接続し、前記高温側管路内の加熱された熱媒体を前記巡回管路に流入させて前記中間部から前記高温側管路に戻す高温側接続状態と、前記巡回管路の両端部を前記低温側管路の上流側及び下流側にそれぞれ接続し、前記低温側管路内の冷却された熱媒体を前記巡回管路に流入させて前記中間部から前記低温側管路に戻す低温側接続状態とに選択的に設定可能な流路切替手段と、を備えた
ことを特徴とする車室内の冷暖房システム。 An engine outlet and a radiator inlet communicate with each other, a high-temperature side pipe through which a heat medium heated by the engine flows into the radiator, an engine inlet and the radiator outlet communicating, and a low temperature side pipe for supplying the heat medium cooled by the radiator to the engine, a circulation path for the heat medium is circulated is arranged outside the passenger compartment of the vehicle,
An intermediate portion to cycle through a predetermined range of the vehicle interior, and have a both end portions extending in the vehicle outside from the vehicle interior, and the cyclic pipeline to allow heat medium of the circulation passage is flowing,
A basic state in which both ends of the circulation pipeline are blocked from the high temperature side pipeline and the low temperature side pipeline and the heat medium in the circulation channel does not flow into the circulation pipeline, and both ends of the circulation pipeline are The high temperature side connected to the upstream side and the downstream side of the high temperature side pipe line respectively , and the heated heat medium in the high temperature side pipe line is caused to flow into the circulation pipe line and returned from the intermediate portion to the high temperature side pipe line The connected state and both ends of the circulation pipeline are connected to the upstream side and the downstream side of the low temperature side pipeline , respectively , and the cooled heat medium in the low temperature side pipeline is caused to flow into the circulation pipeline to Passage switching means that can be selectively set to a low-temperature side connection state returning from the intermediate part to the low-temperature side pipe line .
前記車両の外部温度に関する車外情報及び前記車室内の温度に関する車内情報のうち少なくとも一方を検知する検知手段と、
前記巡回管路に熱媒体を供給しない供給停止状態と、加熱された熱媒体を供給する熱媒供給状態と、冷却された熱媒体を供給する冷媒供給状態とのうち、何れの状態が前記車室内の温度環境にとって好適であるかを、前記検知手段が検知した情報に基づいて判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて前記流路切替手段を制御する制御手段と、を備えた
ことを特徴とする車室内の冷暖房システム。 The air conditioning system according to claim 1,
Detecting means for detecting at least one of information outside the vehicle related to the outside temperature of the vehicle and information inside the vehicle related to the temperature inside the vehicle;
Any of a supply stop state in which no heat medium is supplied to the circulation pipeline, a heat medium supply state in which a heated heat medium is supplied, and a refrigerant supply state in which a cooled heat medium is supplied A determination unit that determines whether the temperature is suitable for an indoor temperature environment based on information detected by the detection unit;
And a control unit that controls the flow path switching unit based on a determination result of the determination unit.
前記検知手段は、日射量を前記車外情報として検出する日射量検出手段と、前記車室内の熱流束を前記車内情報として検出する熱流束検出手段とを有し、
前記判定手段は、前記熱流束検出手段が検出した熱流束が所定の判定閾値以下であるとき、前記供給停止状態が好適であると判定し、前記熱流束検出手段が検出した熱流束が所定の判定閾値を超えており、且つ前記日射量検出手段が検出した日射量が前記判定閾値以下であるとき、前記熱媒供給状態が好適であると判定し、前記熱流束検出手段が検出した熱流束が前記判定閾値を超えており、且つ前記日射量検出手段が検出した日射量が前記判定閾値を超えているとき、前記冷媒供給状態が好適であると判定する
ことを特徴とする車室内の冷暖房システム。 The air conditioning system according to claim 2,
The detection means includes a solar radiation amount detection means for detecting a solar radiation amount as the vehicle exterior information, and a heat flux detection means for detecting a heat flux in the vehicle interior as the vehicle interior information,
The determination unit determines that the supply stop state is suitable when the heat flux detected by the heat flux detection unit is equal to or less than a predetermined determination threshold, and the heat flux detected by the heat flux detection unit is a predetermined value. When the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detection means is less than or equal to the determination threshold value and exceeds the determination threshold, the heat flux detected by the heat flux detection means is determined to be suitable. The refrigerant supply state is determined to be suitable when the solar radiation amount detected by the solar radiation amount detecting means exceeds the determination threshold value. system.
前記検知手段は、日射量を前記車外情報として検出する日射量検出手段と、前記車室内の温度を前記車内情報として検出する室温検出手段とを有し、
前記判定手段は、前記日射量検出手段が検出した日射量が所定の判定閾値以下であり、且つ前記室温検出手段が検出した車室内の温度が所定の下限値以上であるとき、又は前記日射量検出手段が検出した日射量が前記判定閾値を超えており、且つ前記室温検出手段が検出した車室内の温度が所定の上限値以下であるとき、前記供給停止状態が好適であると判定し、前記日射量検出手段が検出した日射量が所定の判定閾値以下であり、且つ前記室温検出手段が検出した車室内の温度が所定の下限値未満であるとき、前記熱媒供給状態が好適であると判定し、前記日射量検出手段が検出した日射量が前記判定閾値を超えており、且つ前記室温検出手段が検出した車室内の温度が所定の上限値を超えているとき、前記冷媒供給状態が好適であると判定する
ことを特徴とする車室内の冷暖房システム。 The air conditioning system according to claim 2,
The detection means includes a solar radiation amount detection means for detecting a solar radiation amount as the vehicle exterior information, and a room temperature detection means for detecting a temperature in the vehicle interior as the vehicle interior information,
The determination unit is configured such that the solar radiation amount detected by the solar radiation amount detection unit is not more than a predetermined determination threshold value, and the temperature in the vehicle interior detected by the room temperature detection unit is not less than a predetermined lower limit value, or the solar radiation amount. When the amount of solar radiation detected by the detection means exceeds the determination threshold value, and the temperature in the passenger compartment detected by the room temperature detection means is equal to or lower than a predetermined upper limit value, it is determined that the supply stop state is suitable, When the amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detecting means is not more than a predetermined determination threshold value and the temperature in the vehicle interior detected by the room temperature detecting means is less than a predetermined lower limit value, the heating medium supply state is preferable. The amount of solar radiation detected by the solar radiation amount detecting means exceeds the determination threshold value, and the temperature of the passenger compartment detected by the room temperature detecting means exceeds a predetermined upper limit value, the refrigerant supply state Is suitable Vehicle cabin heating and cooling system, characterized by.
前記車室内の第2の所定範囲を巡回する中間部と、前記車室内から前記車室外へ延びる両端部とを有し、前記循環路内の熱媒体が流入可能な第2の巡回管路と、
前記第2の巡回管路の両端部を前記高温側管路及び前記低温側管路から遮断し、前記循環路内の熱媒体を前記循環路から前記第2の巡回管路に流入させない基本状態と、前記第2の巡回管路の両端部を前記低温側管路の上流側及び下流側にそれぞれ接続し、前記低温側管路内の冷却された熱媒体を前記第2の巡回管路に流入させて前記中間部から前記低温側管路に戻す低温側接続状態とに選択的に設定可能な第2の流路切替手段と、を備え、
前記巡回管路の中間部は、前記車室内の床及びシートの少なくとも一方の内部を巡回し、
前記第2の巡回管路の中間部は、前記車室内の天井及びダッシュパネルの少なくとも一方の内部を巡回し、
前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて前記第2の流路切替手段を制御する
ことを特徴とする車室内の冷暖房システム。 The air conditioning system according to any one of claims 2 to 4,
An intermediate portion to cycle a second predetermined range of the vehicle interior, the passenger have a both end portions extending in the vehicle outside the chamber, a cyclic pipeline heating medium a second possible inflow of the circulating path ,
A basic state in which both ends of the second circulation pipeline are blocked from the high temperature side pipeline and the low temperature side pipeline and the heat medium in the circulation channel is not allowed to flow into the second circulation pipeline from the circulation channel And both ends of the second circuit line are connected to the upstream side and the downstream side of the low temperature side line , respectively , and the cooled heat medium in the low temperature side line is connected to the second circuit line. A second flow path switching means that can be selectively set to a low temperature side connection state that flows in and returns from the intermediate portion to the low temperature side pipe line ,
The intermediate part of the circulation pipeline circulates at least one of the floor and the seat in the passenger compartment,
An intermediate portion of the second circuit pipeline circulates at least one of a ceiling and a dash panel in the vehicle interior,
The said control means controls the said 2nd flow-path switching means based on the determination result of the said determination means. The cooling / heating system in a vehicle interior characterized by the above-mentioned.
前記循環路及び前記巡回管路を流通する熱媒体は冷却水であり、
前記制御手段は、前記供給停止状態が好適であると前記判定手段が判定した場合、前記流路切替手段と前記第2の流路切替手段とを前記基本状態に設定し、前記熱媒供給状態が好適であると前記判定手段が判定し、且つ前記エンジンが作動している場合、前記流路切替手段を前記高温側接続状態に、前記第2の流路切替手段を前記基本状態にそれぞれ設定し、前記熱媒供給状態が好適であると前記判定手段が判定し、且つ前記エンジンが停止している場合、前記流路切替手段と前記第2の流路切替手段とを前記基本状態に設定し、前記冷媒供給状態が好適であると前記判定手段が判定し、且つ前記エンジンが作動している場合、前記流路切替手段と前記第2の流路切替手段とを前記冷媒供給状態に設定し、前記冷媒供給状態が好適であると前記判定手段が判定し、且つ前記エンジンが停止している場合、前記流路切替手段を前記基本状態に、前記第2の流路切替手段を前記冷媒供給状態にそれぞれ設定する
ことを特徴とする車室内の冷暖房システム。 The air conditioning system according to claim 5,
It said circulation path and the heat medium flowing through the cyclic conduit is a cooling water,
When the determination unit determines that the supply stop state is suitable, the control unit sets the flow path switching unit and the second flow path switching unit to the basic state, and the heating medium supply state When the determination means determines that the engine is operating and the engine is operating, the flow path switching means is set to the high-temperature side connection state, and the second flow path switching means is set to the basic state. When the determination unit determines that the heating medium supply state is suitable and the engine is stopped, the flow path switching unit and the second flow path switching unit are set to the basic state. When the determination unit determines that the refrigerant supply state is suitable and the engine is operating, the flow path switching unit and the second flow path switching unit are set to the refrigerant supply state. If the refrigerant supply state is suitable, When the determination means determines and the engine is stopped, the flow path switching means is set to the basic state, and the second flow path switching means is set to the refrigerant supply state. Indoor air conditioning system.
前記車両に搭載され、太陽光線を電力に変換する太陽電池と、
前記循環路に設けられ、前記太陽電池からの電力供給によって作動して熱媒体を循環させるポンプと、を備え
前記放熱器は、前記太陽電池からの電力供給によって作動して熱媒体を冷却するファンを有する
ことを特徴とする車室内の冷暖房システム。 A heating and cooling system according to any one of claims 1 to 6,
A solar cell mounted on the vehicle for converting solar rays into electric power;
A pump that is provided in the circulation path and operates by supplying power from the solar cell to circulate the heat medium, and the radiator is operated by supplying power from the solar cell and cools the heat medium. A vehicle interior air conditioning system characterized by comprising:
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