JP6247993B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特にハイブリッド自動車や電気自動車に適用可能な車両用空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type air conditioner that air-conditions a passenger compartment of a vehicle, and more particularly to a vehicle air conditioner that can be applied to a hybrid vehicle and an electric vehicle.
近年の環境問題の顕在化から、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する電動式の圧縮機と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器と、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する膨張弁とを備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外熱交換器において吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、放熱器において放熱した冷媒を吸熱器と室外熱交換器において吸熱させる除湿暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器及び室外熱交換器において放熱させ、吸熱器において吸熱させる除湿冷房モードとを切り換え可能としたものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。 Hybrid vehicles and electric vehicles have come into widespread use due to the emergence of environmental problems in recent years. And as an air conditioner that can be applied to such a vehicle, an electric compressor that compresses and discharges the refrigerant, a radiator that is provided on the vehicle interior side to dissipate the refrigerant, and on the vehicle interior side A heat absorber that absorbs the refrigerant, an outdoor heat exchanger that is provided outside the passenger compartment to dissipate or absorb the refrigerant, and an expansion valve that decompresses the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger. Heating mode in which the discharged refrigerant dissipates heat in the radiator, and the refrigerant dissipated in the radiator absorbs heat in the outdoor heat exchanger, and the refrigerant discharged from the compressor dissipates heat in the radiator, and the refrigerant dissipates heat in the radiator A dehumidifying and heating mode in which heat is absorbed by the heat absorber and the outdoor heat exchanger, a cooling mode in which the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the outdoor heat exchanger and heat is absorbed in the heat absorber, and compression The refrigerant discharged from is radiated in the radiator and the outdoor heat exchanger, has been developed that was capable of switching the dehumidification cooling mode to heat absorption in the heat absorber (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、環境条件によっては前記除湿暖房モードにおいて放熱器の温度と吸熱器の温度を両立させることが困難になる場合がある。特に、外気温度が＋１５℃〜＋２０℃程の環境では、放熱器の温度（高圧）は目標値に収束して満足するものの、室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する膨張弁の弁開度を最低限に絞っても、吸熱器の温度が目標値まで下がらない場合がある。 However, depending on the environmental conditions, it may be difficult to make the temperature of the radiator and the temperature of the heat absorber compatible in the dehumidifying and heating mode. In particular, in an environment where the outside air temperature is about + 15 ° C. to + 20 ° C., the radiator temperature (high pressure) converges to the target value and is satisfied, but the valve opening of the expansion valve that reduces the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger Even if the temperature is reduced to the minimum, the temperature of the heat sink may not drop to the target value.
そこで、室外熱交換器への冷媒の流入を阻止して、吸熱器のみにて冷媒を吸熱させる内部サイクルモードというモードを作り、除湿暖房モードにおいて吸熱器の温度が下がらない場合には、係る内部サイクルモードに移行することも考えられる。しかしながら、この内部サイクルモードでは室内側の空気流通路内にある放熱器（放熱）と吸熱器（吸熱）の間で圧縮機により冷媒が循環されることになるので、冷媒回路内の冷媒量を適切に管理しなければならなくなる欠点があった。 Therefore, in order to prevent the refrigerant from flowing into the outdoor heat exchanger, create a mode called an internal cycle mode in which the refrigerant is absorbed only by the heat absorber, and when the temperature of the heat absorber does not decrease in the dehumidifying heating mode, It is also possible to shift to the cycle mode. However, in this internal cycle mode, since the refrigerant is circulated by the compressor between the radiator (heat radiation) and the heat absorber (heat absorption) in the air flow passage on the indoor side, the amount of refrigerant in the refrigerant circuit is reduced. There was a drawback that had to be managed properly.
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲を拡大し、車室内を円滑に除湿暖房することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional technical problems, expands the effective range of the dehumidifying and heating mode with respect to environmental conditions, and can smoothly dehumidify and heat the vehicle interior. An object is to provide an apparatus.
本発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する室外膨張弁と、室外熱交換器に外気を通風する室外送風機と、制御手段とを備え、この制御手段により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器と室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行するものであって、制御手段は、放熱器の温度が満足な状況で、室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても吸熱器の温度が高い場合、室外送風機の風量を減少させることを特徴とする。 An air conditioner for a vehicle according to the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, an air flow passage through which air to be supplied to the vehicle interior flows, a radiator that is provided in the air flow passage and radiates heat from the refrigerant, and an air flow A heat absorber that absorbs the refrigerant by being provided in the road, an outdoor heat exchanger that is provided outside the vehicle cabin to absorb the refrigerant, an outdoor expansion valve that depressurizes the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, and an outdoor heat exchanger An outdoor blower for ventilating the outside air and control means, and at least the refrigerant discharged from the compressor is radiated by the radiator by the control means, and after the decompressed refrigerant is decompressed, the heat absorber and the outdoor heat The dehumidifying and heating mode for absorbing heat by the exchanger is executed, and the control means has a high temperature even when the temperature of the radiator is satisfactory and the valve opening degree of the outdoor expansion valve is set as the control lower limit value. If the air flow of the outdoor fan is reduced And wherein the Rukoto.
請求項２の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御手段は、放熱器の温度が満足な状況で、室外膨張弁の弁開度を制御上限値としても吸熱器の温度が低い場合、室外送風機の風量を増加させることを特徴とする。 The vehicle air conditioner according to a second aspect of the present invention is the vehicle air conditioner according to the above invention, wherein the control means is in a situation where the temperature of the radiator is satisfactory and the temperature of the heat absorber is low even when the valve opening degree of the outdoor expansion valve is set as the control upper limit value. The air volume of the outdoor fan is increased.
請求項３の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、吸熱器の温度が満足な状況で、圧縮機の回転数を制御下限値としても放熱器の温度が高い場合、室外送風機の風量を減少させることを特徴とする。
In the vehicle air conditioner of the invention of
請求項４の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、吸熱器の温度が満足な状況で、圧縮機の回転数を制御上限値としても放熱器の温度が低い場合、室外送風機の風量を増加させることを特徴とする。
In the vehicle air conditioner of the invention of
請求項５の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、圧縮機の回転数を制御下限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても、放熱器の温度が高く、且つ、吸熱器の温度も高い場合、室外送風機の風量を減少させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle air conditioner according to the above invention, wherein the control means has a radiator even if the rotational speed of the compressor is a control lower limit value and the valve opening of the outdoor expansion valve is a control lower limit value. When the temperature of the heat sink is high and the temperature of the heat absorber is also high, the air volume of the outdoor blower is reduced.
請求項６の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、圧縮機の回転数を制御上限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御上限値としても、放熱器の温度が低く、且つ、吸熱器の温度も低い場合、室外送風機の風量を増加させることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a vehicle air conditioner according to the above invention, wherein the control means is configured such that the number of revolutions of the compressor is a control upper limit value and the valve opening of the outdoor expansion valve is a control upper limit value. When the temperature of the heat sink is low and the temperature of the heat absorber is also low, the air volume of the outdoor blower is increased.
請求項７の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、圧縮機の回転数を制御下限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御上限値としても、放熱器の温度が高く、且つ、吸熱器の温度が低い場合、又は、圧縮機の回転数を制御上限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても、放熱器の温度が低く、且つ、吸熱器の温度が高い場合、除湿暖房モードは不成立として室外送風機の風量減少／増加制御を実行せず、運転モードを他のモードに切り換えることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a vehicle air conditioner according to the above-described invention, wherein the control means is configured such that the number of rotations of the compressor is a control lower limit value and the valve opening of the outdoor expansion valve is a control upper limit value. When the temperature of the heat sink is low, or the temperature of the radiator is low even if the rotation speed of the compressor is the control upper limit value and the valve opening of the outdoor expansion valve is the control lower limit value. When the temperature of the heat absorber is high, the dehumidifying and heating mode is not established, and the operation mode is switched to another mode without executing the air volume reduction / increase control of the outdoor fan.
請求項８の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、動作状態の過渡期には前記室外送風機の風量減少／増加制御を実行せず、又は、室外送風機の風量を最大とすることを特徴とする。 The air conditioner for a vehicle according to an eighth aspect of the present invention is the air conditioning apparatus for a vehicle according to each of the above inventions, wherein the control means does not execute the air volume reduction / increase control of the outdoor blower during the transition period of the operating state or maximizes the air flow of the outdoor blower It is characterized by.
請求項９の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御手段は、外気温度、目標放熱器温度、目標吸熱器温度、空気流通路に流入した空気の質量風量、車室内温度、車室内湿度、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、過渡期における室外送風機の風量を決定することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an air conditioning apparatus for a vehicle according to the present invention, wherein the control means includes an outside air temperature, a target radiator temperature, a target heat absorber temperature, a mass air volume of air flowing into the air flow passage, a passenger compartment temperature, a passenger compartment. The air volume of the outdoor blower in the transition period is determined based on any one of the humidity, a combination thereof, or all of them.
請求項１０の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明において制御手段は、車速が高い場合、室外送風機の風量を減少させ、若しくは、当該室外送風機を停止させることを特徴とする。 The vehicle air conditioner according to a tenth aspect of the present invention is characterized in that, in each of the above inventions, the control means reduces the air volume of the outdoor blower or stops the outdoor blower when the vehicle speed is high.
請求項１１の発明の車両用空気調和装置は、上記各発明に加えて室外熱交換器への走行風の流入を阻止するグリルシャッタを備え、制御手段は、グリルシャッタを閉じ、又は、グリルシャッタの開度により走行風の流入を制限した状態で、前記室外送風機の風量減少／増加制御を実行することを特徴とする。 An air conditioner for a vehicle according to an eleventh aspect of the present invention includes a grill shutter that prevents inflow of traveling wind into the outdoor heat exchanger in addition to the above inventions, and the control means closes the grill shutter or the grill shutter. The air volume reduction / increase control of the outdoor blower is executed in a state where the inflow of traveling wind is restricted by the opening degree of the outdoor air blower.
本発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、この空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、この室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する室外膨張弁と、室外熱交換器に外気を通風する室外送風機と、制御手段とを備え、この制御手段により少なくとも、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器と室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行する車両用空気調和装置において、制御手段が、放熱器の温度が満足な状況で、室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても吸熱器の温度が高い場合、室外送風機の風量を減少させるようにしたので、放熱器の温度が満足な状況にあるのに、環境条件により室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても吸熱器の温度が高くなり、室外膨張弁では吸熱器の温度を制御できなくなったとき、制御手段は室外送風機の風量を減少させる。 According to the present invention, the compressor that compresses the refrigerant, the air flow passage through which the air supplied to the passenger compartment flows, the radiator that is provided in the air flow passage to dissipate the refrigerant, and the air flow passage are provided. A heat absorber that absorbs the refrigerant, an outdoor heat exchanger that is installed outside the vehicle and absorbs the refrigerant, an outdoor expansion valve that depressurizes the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, and ventilate the outdoor air to the outdoor heat exchanger An outdoor blower and a control means, and at least the refrigerant discharged from the compressor is radiated by the radiator by the control means, and the radiated refrigerant is decompressed, and then the heat absorber and the outdoor heat exchanger are used. In the vehicle air conditioner that executes the dehumidifying and heating mode for absorbing heat, the control means is in a situation where the temperature of the radiator is satisfactory, and the temperature of the heat absorber is high even when the valve opening degree of the outdoor expansion valve is set as the control lower limit value. Reduced air volume of outdoor blower As a result, the temperature of the heat sink increases even when the temperature of the heat sink is satisfactory, but even if the valve opening degree of the outdoor expansion valve is set as the control lower limit value due to environmental conditions, the temperature of the heat sink increases with the outdoor expansion valve. When the temperature cannot be controlled, the control means decreases the air volume of the outdoor fan.
室外送風機の風量が減少すると、室外熱交換器における吸熱量が減少するので、放熱器の温度が低下する。このとき、放熱器の圧力（高圧）も低下するので、当該放熱器の圧力を維持するために圧縮機の回転数が上昇することになり、冷媒回路内の冷媒循環量が増大し、吸熱器への冷媒流入量も増加し、結果として吸熱器の温度を下げることができるようになる。これにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲が拡大し、環境条件の広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。 When the air volume of the outdoor blower decreases, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger decreases, so the temperature of the radiator decreases. At this time, since the pressure (high pressure) of the radiator is also reduced, the rotation speed of the compressor is increased to maintain the pressure of the radiator, the amount of refrigerant circulation in the refrigerant circuit is increased, and the heat absorber As a result, the temperature of the heat absorber can be lowered. Thereby, the effective range of the dehumidification heating mode with respect to environmental conditions expands, and the dehumidification heating air conditioning of the vehicle interior by a dehumidification heating mode can be implement | achieved smoothly in the wide range of environmental conditions.
また、請求項２の発明によれば、上記発明に加えて制御手段が、放熱器の温度が満足な状況で、室外膨張弁の弁開度を制御上限値としても吸熱器の温度が低い場合、室外送風機の風量を増加させるようにしたので、放熱器の温度が満足な状況にあるのに、環境条件により室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても吸熱器の温度が高くなり、室外膨張弁では吸熱器の温度を制御できなくなったとき、制御手段は室外送風機の風量を増加させる。
According to the invention of
室外送風機の風量が増加すると、室外熱交換器における吸熱量が増加するので、放熱器の温度が上昇する。このとき、放熱器の圧力（高圧）も上昇するので、当該放熱器の圧力を維持するために圧縮機の回転数が低下することになり、冷媒回路内の冷媒循環量が減少し、吸熱器への冷媒流入量も減少し、結果として吸熱器の温度を上げることができるようになる。これにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲をより一層拡大し、環境条件の更に広い範囲で除湿暖房モードによる円滑な車室内の除湿暖房空調を実現することができるようになる。 When the air volume of the outdoor blower increases, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger increases, so that the temperature of the radiator increases. At this time, since the pressure (high pressure) of the radiator also increases, the number of rotations of the compressor decreases to maintain the pressure of the radiator, the amount of refrigerant circulation in the refrigerant circuit decreases, and the heat absorber As a result, the temperature of the heat absorber can be increased. Thereby, the effective range of the dehumidification heating mode with respect to environmental conditions can be further expanded, and the smooth dehumidification heating air conditioning in a vehicle interior by a dehumidification heating mode can be implement | achieved in the wider range of environmental conditions.
また、請求項３の発明によれば、上記各発明に加えて制御手段が、吸熱器の温度が満足な状況で、圧縮機の回転数を制御下限値としても放熱器の温度が高い場合、室外送風機の風量を減少させるようにしたので、吸熱器の温度が満足な状況にあるのに、環境条件により圧縮機の回転数を制御下限値としても放熱器の温度が高くなり、圧縮機では放熱器の温度を制御できなくなったとき、制御手段は室外送風機の風量を減少させる。
Further, according to the invention of
室外送風機の風量が減少すると、室外熱交換器における吸熱量が減少するので、放熱器の温度も低下する。これにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲を更に拡大し、環境条件のより広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。 When the air volume of the outdoor blower decreases, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger decreases, so the temperature of the radiator also decreases. As a result, the effective range of the dehumidifying and heating mode with respect to the environmental conditions can be further expanded, and the dehumidifying and heating air conditioning in the vehicle compartment in the dehumidifying and heating mode can be smoothly realized in a wider range of the environmental conditions.
また、請求項４の発明によれば、上記各発明に加えて制御手段が、吸熱器の温度が満足な状況で、圧縮機の回転数を制御上限値としても放熱器の温度が低い場合、室外送風機の風量を増加させるようにしたので、吸熱器の温度が満足な状況にあるのに、環境条件により圧縮機の回転数を制御上限値としても放熱器の温度が低くなり、圧縮機では放熱器の温度を制御できなくなったとき、制御手段は室外送風機の風量を増加させる。
Further, according to the invention of
室外送風機の風量が増加すると、室外熱交換器における吸熱量が増加するので、放熱器の温度も上昇する。これにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲を更に拡大し、環境条件のより広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。 When the air volume of the outdoor blower increases, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger increases, so the temperature of the radiator also rises. As a result, the effective range of the dehumidifying and heating mode with respect to the environmental conditions can be further expanded, and the dehumidifying and heating air conditioning in the vehicle compartment in the dehumidifying and heating mode can be smoothly realized in a wider range of the environmental conditions.
また、請求項５の発明によれば、上記各発明に加えて制御手段が、圧縮機の回転数を制御下限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても、放熱器の温度が高く、且つ、吸熱器の温度も高い場合、室外送風機の風量を減少させるようにしたので、環境条件により圧縮機の回転数を制御下限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても、放熱器の温度が高く、且つ、吸熱器の温度も高くなり、圧縮機や室外膨張弁では放熱器の温度と吸熱器の温度を制御できなくなったとき、制御手段は室外送風機の風量を減少させる。
Further, according to the invention of
室外送風機の風量が減少すると、室外熱交換器における吸熱量が減少するので、先ず放熱器の温度を下げることができる。また、このとき放熱器の圧力（高圧）も下がるので、これを維持するために圧縮機の回転数は上昇することになり、冷媒回路内の冷媒循環量が増大し、吸熱器への冷媒流入量も増加し、結果として吸熱器の温度も下げることができるようになる。これにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲を更に拡大し、環境条件のより広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。 When the air volume of the outdoor blower decreases, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger decreases, so that the temperature of the radiator can be lowered first. At this time, since the pressure (high pressure) of the radiator also decreases, the rotation speed of the compressor increases to maintain this, and the amount of refrigerant circulation in the refrigerant circuit increases, and the refrigerant flows into the heat absorber. The amount increases, and as a result, the temperature of the heat absorber can be lowered. As a result, the effective range of the dehumidifying and heating mode with respect to the environmental conditions can be further expanded, and the dehumidifying and heating air conditioning in the vehicle compartment in the dehumidifying and heating mode can be smoothly realized in a wider range of the environmental conditions.
請求項６の発明によれば、上記各発明に加えて制御手段が、圧縮機の回転数を制御上限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御上限値としても、放熱器の温度が低く、且つ、吸熱器の温度も低い場合、室外送風機の風量を増加させるようにしたので、環境条件により圧縮機の回転数を制御上限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御上限値としても、放熱器の温度が低く、且つ、吸熱器の温度も低くなり、圧縮機や室外膨張弁では放熱器の温度と吸熱器の温度を制御できなくなったとき、制御手段は室外送風機の風量を増加させる。
According to the invention of
室外送風機の風量が増加すると、室外熱交換器における吸熱量が増加するので、先ず放熱器の温度を上げることができる。また、このとき放熱器の圧力（高圧）も上がるので、これを維持するために圧縮機の回転数は低下することになり、冷媒回路内の冷媒循環量が減少し、吸熱器への冷媒流入量も減少し、結果として吸熱器の温度も上げることができるようになる。これにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲を更に拡大し、環境条件のより広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。 When the air volume of the outdoor blower increases, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger increases, so that the temperature of the radiator can be raised first. In addition, since the pressure (high pressure) of the radiator also increases at this time, the rotation speed of the compressor decreases to maintain this, and the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit decreases, and the refrigerant flows into the heat absorber. As a result, the temperature of the heat absorber can be increased. As a result, the effective range of the dehumidifying and heating mode with respect to the environmental conditions can be further expanded, and the dehumidifying and heating air conditioning in the vehicle compartment in the dehumidifying and heating mode can be smoothly realized in a wider range of the environmental conditions.
請求項７の発明によれば、上記各発明に加えて制御手段が、圧縮機の回転数を制御下限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御上限値としても、放熱器の温度が高く、且つ、吸熱器の温度が低い場合、又は、圧縮機の回転数を制御上限値とし、且つ、室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても、放熱器の温度が低く、且つ、吸熱器の温度が高い場合、除湿暖房モードは不成立として室外送風機の風量減少／増加制御を実行せず、運転モードを他のモードに切り換えるので、室外送風機の風量減少／増加制御を行っても除湿暖房モードが継続できない状況では他の運転モードに切り換えて車室内の空調を支障無く継続することができるようになる。
According to the invention of
以上の発明において、請求項８の発明の如く制御手段が、動作状態の過渡期には前記室外送風機の風量減少／増加制御を実行せず、又は、室外送風機の風量を最大とすることにより、起動初期や除湿暖房モードへの切り換わり直後等の過渡期には室外送風機の風量減少／増加制御を禁止して、早期に安定状態に移行させることができるようになる。
In the above invention, the control means as in the invention of
この場合、請求項９の発明の如く制御手段が、外気温度、目標放熱器温度、目標吸熱器温度、空気流通路に流入した空気の質量風量、車室内温度、車室内湿度、のうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てに基づき、過渡期における室外送風機の風量を決定するようにすれば、過渡期においても環境条件に応じて適切な風量を室外熱交換器に供給することが可能となる。 In this case, as in the ninth aspect of the invention, the control means is any one of the outside air temperature, the target radiator temperature, the target heat absorber temperature, the mass air volume of the air flowing into the air flow passage, the passenger compartment temperature, and the passenger compartment humidity. If the air flow rate of the outdoor blower during the transition period is determined based on these, or a combination thereof, or all of them, an appropriate air volume can be supplied to the outdoor heat exchanger according to the environmental conditions even during the transition period. It becomes possible to do.
また、請求項１０の発明の如く制御手段が、車速が高い場合、室外送風機の風量を減少させ、若しくは、当該室外送風機を停止させることにより、走行風で賄われる場合に不必要な室外送風機の運転を解消することが可能となる。
In addition, when the vehicle speed is high, the control means as in the invention of
更に、請求項１１の発明の如く室外熱交換器への走行風の流入を阻止するグリルシャッタを備えている場合には、制御手段が、グリルシャッタを閉じ、又は、グリルシャッタの開度により走行風の流入を制限した状態で、前記室外送風機の風量減少／増加制御を実行するようにすれば、走行中における室外送風機による放熱器温度と吸熱器温度の制御性を向上させることが可能となるものである。
Further, in the case where the grill shutter for preventing the inflow of running air to the outdoor heat exchanger is provided as in the invention of
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明の車両用空気調和装置１の一実施例の構成図を示している。この場合、本発明を適用する実施例の車両は、エンジン（内燃機関）を有さない電気自動車（ＥＶ）であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり（何れも図示せず）、本発明の車両用空気調和装置１もバッテリの電力で駆動されるものとする。
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a
即ち、実施例の車両用空気調和装置１は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房を行い、更に、除湿暖房や除湿冷房、冷房等の各運転モードを選択的に実行するものである。尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効である。更には、エンジンで走行する通常の自動車にも本発明は適用可能である。
That is, the
実施例の車両用空気調和装置１は、電気自動車の車室内の空調（暖房、冷房、除湿、及び、換気）を行うものであり、冷媒を圧縮して昇圧する電動式の圧縮機２と、車室内空気が通気循環されるＨＶＡＣユニット１０の空気流通路３内に設けられて圧縮機２から吐出された高温高圧の冷媒を車室内に放熱させる放熱器４と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電子膨張弁から成る室外膨張弁（ＥＣＣＶ）６と、冷房時には冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房時には冷媒を吸熱させる蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器７と、冷媒を減圧膨張させる電子膨張弁から成る室内膨張弁８と、空気流通路３内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒を吸熱させる吸熱器９と、吸熱器９における蒸発能力を調整する蒸発能力制御弁１１と、アキュムレータ１２等が冷媒配管１３により順次接続され、冷媒回路Ｒが構成されている。
An
尚、室外熱交換器７には、車両の停止時等の外気を室外熱交換器７に通風して当該外気と冷媒とを熱交換させるための室外送風機１５が設けられている。また、図中２４はグリルシャッタである。このグリルシャッタ２４は閉じられると、走行風が室外熱交換器７に流入することが阻止される。
The
また、室外熱交換器７は冷媒下流側にレシーバタンク部１４と過冷却部１６を順次有し、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは冷房時に開放される電磁弁（開閉弁）１７を介してレシーバタンク部１４に接続され、過冷却部１６の出口が逆止弁１８を介して室内膨張弁８に接続されている。尚、レシーバタンク部１４及び過冷却部１６は構造的に室外熱交換器７の一部を構成しており、逆止弁１８は室内膨張弁８側が順方向とされている。
The
また、逆止弁１８と室内膨張弁８間の冷媒配管１３Ｂは、吸熱器９の出口側に位置する蒸発能力制御弁１１を出た冷媒配管１３Ｃと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器１９を構成している。これにより、冷媒配管１３Ｂを経て室内膨張弁８に流入する冷媒は、吸熱器９を出て蒸発能力制御弁１１を経た低温の冷媒により冷却（過冷却）される構成とされている。
Further, the
また、室外熱交換器７から出た冷媒配管１３Ａは分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｄは、暖房時に開放される電磁弁（開閉弁）２１を介して内部熱交換器１９の下流側における冷媒配管１３Ｃに連通接続されている。更に、放熱器４の出口側の冷媒配管１３Ｅは室外膨張弁６の手前で分岐しており、この分岐した冷媒配管１３Ｆは、除湿時に開放される電磁弁（開閉弁）２２を介して逆止弁１８の下流側の冷媒配管１３Ｂに連通接続されている。
Further, the
また、吸熱器９の空気上流側における空気流通路３には、内気吸込口と外気吸込口の各吸込口（図１では代表して吸込口２５で示す）が形成されており、この吸込口２５には空気流通路３内に導入する空気を車室内の空気である内気（内気循環モード）と、車室外の空気である外気（外気導入モード）とに切り換える吸込切換ダンパ２６が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ２６の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路３に送給するための室内送風機（ブロワファン）２７が設けられている。
Further, in the
また、図１において２３は実施例の車両用空気調和装置１に設けられた補助加熱手段としての熱媒体循環回路を示している。この熱媒体循環回路２３は循環手段を構成する循環ポンプ３０と、熱媒体加熱電気ヒータ３５と、空気流通路３の空気の流れに対して、放熱器４の空気上流側となる空気流通路３内に設けられた熱媒体−空気熱交換器４０とを備え、これらが熱媒体配管２３Ａにより順次環状に接続されている。尚、この熱媒体循環回路２３内で循環される熱媒体としては、例えば水、ＨＦＯ−１２３４ｙｆのような冷媒、クーラント等が採用される。
Moreover, in FIG. 1, 23 has shown the heat-medium circulation circuit as an auxiliary | assistant heating means provided in the
そして、循環ポンプ３０が運転され、熱媒体加熱電気ヒータ３５に通電されて発熱すると、この熱媒体加熱電気ヒータ３５により加熱された熱媒体が熱媒体−空気熱交換器４０に循環されるよう構成されている。即ち、この熱交換器循環回路２３の熱媒体−空気熱交換器４０が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を補完する。係る熱媒体循環回路２３を採用することで、搭乗者の電気的な安全性を向上させている。
When the
また、熱媒体−空気熱交換器４０及び放熱器４の空気上流側における空気流通路３内には、内気や外気の放熱器４への流通度合いを調整するエアミックスダンパ２８が設けられている。更に、放熱器４の空気下流側における空気流通路３には、フット、ベント、デフの各吹出口（図１では代表して吹出口２９で示す）が形成されており、この吹出口２９には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ３１が設けられている。
An
次に、図２において３２はマイクロコンピュータから構成された制御手段としてのコントローラ（ＥＣＵ）であり、このコントローラ３２の入力には車両の外気温度を検出する外気温度センサ３３と、車両の外気湿度を検出する外気湿度センサ３４と、吸込口２５から空気流通路３に吸い込まれる温度を検出するＨＶＡＣ吸込温度センサ３６と、車室内の空気（内気）の温度を検出する内気温度センサ３７と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ３８と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内ＣＯ2濃度センサ３９と、吹出口２９から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ４１と、圧縮機２の吐出冷媒圧力を検出する吐出圧力センサ４２と、圧縮機２の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ４３と、圧縮機２の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ４４と、放熱器４の温度（放熱器４自体の温度、又は、放熱器４にて加熱された空気の温度）を検出する放熱器温度センサ４６と、放熱器４の冷媒圧力（放熱器４内、又は、放熱器４を出た冷媒の圧力）を検出する放熱器圧力センサ４７と、吸熱器９の温度（吸熱器９自体、又は、吸熱器９にて冷却された空気の温度）を検出する吸熱器温度センサ４８と、吸熱器９の冷媒圧力（吸熱器９内、又は、吸熱器９を出た冷媒の圧力）を検出する吸熱器圧力センサ４９と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ５１と、車両の移動速度（車速）を検出するための車速センサ５２と、温度や運転モードの切り換えを設定するための空調操作部５３と、室外熱交換器７の温度を検出する室外熱交換器温度センサ５４と、室外熱交換器７の冷媒圧力を検出する室外熱交換器圧力センサ５６の各出力が接続されている。
Next,
また、コントローラ３２の入力には更に、熱媒体循環回路２３の熱媒体加熱電気ヒータ３４の温度を検出する熱媒体加熱電気ヒータ温度センサ５０と、熱媒体−空気熱交換器４０の温度を検出する熱媒体−空気熱交換器温度センサ５５の各出力も接続されている。
Further, the input of the
一方、コントローラ３２の出力には、前記圧縮機２と、室外送風機１５と、室内送風機（ブロワファン）２７と、吸込切換ダンパ２６と、エアミックスダンパ２８と、吸込口切換ダンパ３１と、室外膨張弁６、室内膨張弁８と、各電磁弁２２、１７、２１と、循環ポンプ３０と、熱媒体加熱電気ヒータ３５と、蒸発能力制御弁１１と、グリルシャッタ２４が接続されている。そして、コントローラ３２は各センサの出力と空調操作部５３にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。
On the other hand, the output of the
以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置１の動作を説明する。コントローラ３２は実施例では大きく分けて暖房モードと、除湿暖房モードと、除湿冷房モードと、冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れについて説明する。
Next, the operation of the
（１）暖房モード
コントローラ３２により或いは空調操作部５３へのマニュアル操作により暖房モードが選択されると、コントローラ３２は電磁弁２１を開放し、電磁弁１７、電磁弁２２を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が熱媒体−空気熱交換器４０及び放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は熱媒体−空気熱交換器４０により加熱された後（熱媒体循環回路２３が作動している場合）、放熱器４内の高温冷媒により加熱される。一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。
(1) Heating mode When the heating mode is selected by the
放熱器４内で液化した冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、そこで減圧された後、室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気中から熱を汲み上げる（ヒートポンプ）。そして、室外熱交換器７を出た低温の冷媒は冷媒配管１３Ｄ及び電磁弁２１を経て冷媒配管１３Ｃからアキュムレータ１２に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。熱媒体−空気熱交換器４０や放熱器４にて加熱された空気は吹出口２９から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。
The refrigerant liquefied in the
コントローラ３２は放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器４の冷媒圧力、即ち、放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、放熱器温度センサ４６が検出する放熱器４の温度（放熱器温度ＴＣＩ）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の出口における冷媒の過冷却度ＳＣを制御する。
The
（２）除湿暖房モード
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ３２は上記暖房モードの状態において電磁弁２２を開放する。これにより、放熱器４を経て冷媒配管１３Ｅを流れる凝縮冷媒の一部が分流され、電磁弁２２を経て冷媒配管１３Ｆ及び１３Ｂより内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至るようになる。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
(2) Dehumidifying heating mode Next, in the dehumidifying heating mode, the
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃにて冷媒配管１３Ｄからの冷媒と合流した後、アキュムレータ１２を経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱されるので、これにより車室内の除湿暖房が行われることになる。
The refrigerant evaporated in the heat absorber 9 merges with the refrigerant from the
コントローラ３２は放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩ（冷媒回路Ｒの高圧圧力）に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度（吸熱器温度Ｔｅ）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。
The
図３は除湿暖房モード（前記暖房モードも同様）における圧縮機２の目標回転数（圧縮機目標回転数）ＴＧＮＣｈを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ（フィードフォワード）操作量演算部５８は外気温度センサ３３から得られる外気温度Ｔａｍと、吸熱器９の温度の目標値である目標吸熱器温度ＴＥＯと、空気流通路３に流入した空気の質量風量Ｇａと、放熱器４の出口における過冷却度ＳＣの目標値である目標過冷却度ＴＧＳＣと、放熱器４の温度の目標値である目標放熱器温度ＴＣＯと、放熱器４の圧力の目標値である目標放熱器圧力ＰＣＯに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｈｆｆを演算する。
FIG. 3 is a control block diagram of the
前記目標放熱器圧力ＰＣＯは上記目標過冷却度ＴＧＳＣと目標放熱器温度ＴＣＯに基づいて目標値演算部５９が演算する。更に、Ｆ／Ｂ（フィードバック）操作量演算部６０はこの目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器４の冷媒圧力である放熱器圧力ＰＣＩに基づいて圧縮機目標回転数のＦ／Ｂ操作量ＴＧＮＣｈｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部５８が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＮＣｎｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６０が演算したＴＧＮＣｈｆｂは加算器６１で加算され、リミット設定部６２で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈとして決定される。除湿暖房モード（前記暖房モードも同様）においては、コントローラ３２はこの圧縮機目標回転数ＴＧＮＣｈに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。
The target radiator pressure PCO is calculated by the
次に、図４は除湿暖房モードにおける室外膨張弁６の目標開度（室外膨張弁目標開度）ＴＧＥＣＣＶｔｅを決定するコントローラ３２の制御ブロック図である。コントローラ３２のＦ／Ｆ操作量演算部６５は、吸熱器９の目標吸熱器温度ＴＥＯと、目標放熱器温度ＴＣＯと、空気の質量風量Ｇａと、外気温度Ｔａｍに基づいて室外膨張弁目標開度のＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｆを演算する。
Next, FIG. 4 is a control block diagram of the
また、Ｆ／Ｂ操作量演算部６３は、目標吸熱器温度ＴＥＯと吸熱器温度Ｔｅに基づいて室外膨張弁目標開度のＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｂを演算する。そして、Ｆ／Ｆ操作量演算部６５が演算したＦ／Ｆ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｆとＦ／Ｂ操作量演算部６３で演算されたＦ／Ｂ操作量ＴＧＥＣＣＶｔｅｆｂは加算器６６で加算され、リミット設定部６７で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、室外膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｅとして決定される。除湿暖房モードにおいては、コントローラ３２はこの室外膨張弁目標開度ＴＧＥＣＣＶｔｅに基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御する。
Further, the F / B manipulated
（３）除湿冷房モード
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ３２は電磁弁１７を開放し、電磁弁２１、電磁弁２２を閉じる。そして、圧縮機２、及び、各送風機１５、２７を運転し、エアミックスダンパ２８は室内送風機２７から吹き出された空気が熱媒体−空気熱交換器４０及び放熱器４に通風される状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気が通風されるので、空気流通路３内の空気は放熱器４内の高温冷媒により加熱され（熱媒体循環回路４０は停止）、一方、放熱器４内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
(3) Dehumidifying and Cooling Mode Next, in the dehumidifying and cooling mode, the
放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至り、開き気味で制御される室外膨張弁６を経て室外熱交換器７に流入する。室外熱交換器７に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバタンク部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
The refrigerant that has exited the
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気中の水分が吸熱器９に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
The refrigerant that has exited the
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過する過程で再加熱（暖房時よりも放熱能力は低い）されるので、これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。
The refrigerant evaporated in the heat absorber 9 passes through the evaporation
コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度に基づいて圧縮機２の回転数を制御すると共に、前述した冷媒回路Ｒの高圧圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）に基づいて室外膨張弁６の弁開度を制御し、放熱器４の冷媒圧力（放熱器圧力ＰＣＩ）を制御する。
The
（４）冷房モード
次に、冷房モードでは、コントローラ３２は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁６を全開（弁開度を制御上限）とし、エアミックスダンパ２８は放熱器４に空気が通風されない状態とする。これにより、圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は放熱器４に流入する。放熱器４には空気流通路３内の空気は通風されないので、ここは通過するのみとなり、放熱器４を出た冷媒は冷媒配管１３Ｅを経て室外膨張弁６に至る。
(4) Cooling Mode Next, in the cooling mode, the
このとき室外膨張弁６は全開であるので冷媒はそのまま室外熱交換器７に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機１５にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器７を出た冷媒は冷媒配管１３Ａから電磁弁１７を経てレシーバタンク部１４、過冷却部１６と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
At this time, since the
室外熱交換器７の過冷却部１６を出た冷媒は逆止弁１８を経て冷媒配管１３Ｂに入り、内部熱交換器１９を経て室内膨張弁８に至る。室内膨張弁８にて冷媒は減圧された後、吸熱器９に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機２７から吹き出された空気は冷却される。
The refrigerant that has exited the
吸熱器９で蒸発した冷媒は蒸発能力制御弁１１、内部熱交換器１９を経て冷媒配管１３Ｃを介し、アキュムレータ１２に至り、そこを経て圧縮機２に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器９にて冷却され、除湿された空気は放熱器４を通過すること無く吹出口２９から車室内に吹き出されるので、これにより車室内の冷房が行われることになる。この冷房モードにおいては、コントローラ３２は吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器９の温度Ｔｅに基づいて圧縮機２の回転数を制御する。そして、コントローラ３２は、外気温度や目標吹出温度に応じて上記各運転モードを選択し、切り換えていくものである。
The refrigerant evaporated in the heat absorber 9 passes through the evaporation
（５）除湿暖房モードにおける室外送風機１５の制御
次に、図５〜図１３を参照しながら、コントローラ３２による前記除湿暖房モードにおける室外送風機１５の制御について説明する。実施例でコントローラ３２は、放熱器圧力センサ４７が検出する放熱器圧力ＰＣＩ（高圧）が目標放熱器圧力ＰＣＯに収束しているか否か、或いは、それより高いか低いかで、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯに収束している（この状態を満足な状況と云う）か否か、或いは、それより高いか低いかを判定する。また、吸熱器温度センサ４８が検出する吸熱器温度Ｔｅに基づき、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯに収束している（この状態を満足な状況と云う）か否か、或いは、それより高いか低いかを判定するものとする。
(5) Control of
コントローラ３２は、図５のステップＳ１で各センサからのデータを読み込み、ステップＳ２で、現在の運転モードが除湿暖房モードであるか否か判断する。そして、現在の運転モードが除湿暖房モードであれば、ステップＳ３に進み、除湿暖房モードが安定しているか否か判断する。このとき、車両用空気調和装置１の起動直後である場合や、除湿暖房モードに切り換わった直後である等の過渡期であるとき、コントローラ３２はステップＳ１７に進んで室外送風機１５の通常制御を実行する。この通常制御でコントローラ３２は、後述する室外送風機１５の風量減少／増加制御を実行せず、室外送風機１５に印加する電圧を最大として風量を最大とする。これにより、起動初期や除湿暖房モードへの切り換わり直後等の過渡期に、早期に安定状態に移行させる。尚、このとき室外送風機１５の風量を最大とするのでは無く、予め設定された印加電圧による所定の風量で制御するようにしてもよい。
The
一方、ステップＳ３で除湿暖房モードが安定した後である場合、コントローラ３２はステップＳ４に進み、図６の除湿暖房状態の判定テーブルを参照して現在の除湿暖房状態を判定する。図６の除湿暖房状態の判定テーブルにおいてケースナンバー０は、放熱器温度ＴＣＩ（ＰＣＩ（高圧）から判断）と吸熱器温度Ｔｅが双方とも目標放熱器温度ＴＣＯ及び目標吸熱器温度ＴＥＯに収束しており、且つ、圧縮機２の回転数と室外膨張弁６の弁開度が制御範囲内にある場合である。
On the other hand, when the dehumidifying and heating mode is stabilized in step S3, the
図６のケースナンバー１は、放熱器温度ＴＣＩは目標放熱器温度ＴＣＯに収束しているが、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高く、且つ、圧縮機２の回転数は制御範囲内であるが、室外膨張弁６は閉方向に張り付いて弁開度が制御下限値となっている場合、ケースナンバー２は、放熱器温度ＴＣＩは目標放熱器温度ＴＣＯに収束しているが、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、圧縮機２の回転数は制御範囲内であるが、室外膨張弁６は開方向に張り付いて弁開度が制御上限値となっている場合である。これらは何れも室外膨張弁６の弁開度では吸熱器温度Ｔｅを制御できなくなっている場合である。
In
図６のケースナンバー３は、吸熱器温度Ｔｅは目標吸熱器温度ＴＥＯに収束しているが、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯより高く、且つ、室外膨張弁６の弁開度は制御範囲内であるが、圧縮機２の回転数は制御下限値に張り付いている場合であり、ケースナンバー４は、吸熱器温度Ｔｅは目標吸熱器温度ＴＥＯに収束しているが、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯより低く、且つ、室外膨張弁６の弁開度は制御範囲内であるが、圧縮機２の回転数は制御上限値に張り付いている場合である。これらは何れも圧縮機２の回転数では放熱器温度ＴＣＩを制御できなくなっている場合である。
In
図６のケースナンバー５は、放熱器温度ＴＣＩ及び吸熱器温度Ｔｅの双方が目標放熱器温度ＴＣＯ及び目標吸熱器温度ＴＥＯより高く、且つ、圧縮機２の回転数は制御下限値に張り付き、室外膨張弁６の弁開度も閉方向に張り付いて制御下限値となっている場合であり、ケースナンバー６は、放熱器温度ＴＣＩ及び吸熱器温度Ｔｅの双方が目標放熱器温度ＴＣＯ及び目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、圧縮機２の回転数は制御上限値に張り付き、室外膨張弁６の弁開度も開方向に張り付いて制御上限値となっている場合である。これらは何れも圧縮機２の回転数や室外膨張弁６の弁開度では放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅを制御できなくなっている場合である。
図６のケースナンバー７は、放熱器温度ＴＣＩは目標放熱器温度ＴＣＯより高く、吸熱器温度Ｔｅは目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、圧縮機２の回転数は制御下限値に張り付き、室外膨張弁６の弁開度は開方向に張り付いて制御上限値となっている場合であり、ケースナンバー８は、放熱器温度ＴＣＩは目標放熱器温度ＴＣＯより低く、吸熱器温度Ｔｅは目標吸熱器温度ＴＥＯより高く、且つ、圧縮機２の回転数は制御上限値に張り付き、室外膨張弁６の弁開度は閉方向に張り付いて制御下限値となっている場合である。これらも圧縮機２の回転数や室外膨張弁６の弁開度では放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅを制御できなくなっている場合である。
コントローラ３２は、ステップＳ４において放熱器圧力ＰＣＩと吸熱器温度Ｔｅに基づき、現在の除湿暖房状態が図６のどのケースに当てはまるか判断し、ケースナンバー０である場合、即ち、放熱器温度ＴＣＩ及び吸熱器温度Ｔｅが双方とも目標放熱器温度ＴＣＯ及び目標吸熱器温度ＴＥＯに収束しており、且つ、圧縮機２の回転数及び室外膨張弁６の弁開度が双方とも制御範囲内にある場合には、ステップＳ５、ステップＳ９、ステップＳ１１、ステップＳ１３、ステップＳ１５からステップＳ１７に進んで前述した室外送風機１５の通常制御を実行する。
In step S4, the
一方、現在の除湿暖房状態がケースナンバー１、又は、ケースナンバー２である場合、即ち、放熱器温度ＴＣＩは目標放熱器温度ＴＣＯに収束しているが、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高く、且つ、圧縮機２の回転数は制御範囲内であるが、室外膨張弁６は閉方向に張り付いて弁開度が制御下限値となっている場合、又は、放熱器温度ＴＣＩは目標放熱器温度ＴＣＯに収束しているが、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、圧縮機２の回転数は制御範囲内であるが、室外膨張弁６は開方向に張り付いて弁開度が制御上限値となっている場合、コントローラ３２はステップＳ５からステップＳ６に進んで、図６のケースナンバー１、２に対応する欄の最下段に示す方式で吸熱器温度Ｔｅに基づき、室外送風機１５の印加電圧である室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔ（風量）を制御する。
On the other hand, when the current dehumidifying and heating state is
図７はこの場合の室外送風機１５の制御ブロック図の一例を示しており、コントローラ３２の室外送風機電圧補正部７１は、吸熱器温度Ｔｅと目標吸熱器温度ＴＥＯの差（Ｔｅ−ＴＥＯ）に基づいて室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを上限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＨｉ（正の値。例えば１０Ｖ）と下限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＬｏ（負の値。例えば、−１０Ｖ）の間で決定する。その方法は、差（Ｔｅ−ＴＥＯ）が大きい、即ち、吸熱器温度Ｔｅが高いときから０に低下するまでは室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを下限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＬｏとし、差（Ｔｅ−ＴＥＯ）が０から更に負の値に低下するに従って所定の傾斜を有して室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを上限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＨｉまで増大させていく。
FIG. 7 shows an example of a control block diagram of the
差（Ｔｅ−ＴＥＯ）が小さい（負の値）、即ち、吸熱器温度Ｔｅが低いときから０に上昇するまでは室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを上限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＨｉとし、差（Ｔｅ−ＴＥＯ）が０から更に上昇するに従って所定の傾斜を有して室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを下限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＬｏまで低下させていくというものである。 The difference (Te-TEO) is small (a negative value), that is, the outdoor fan voltage correction value FANVouthos is set to the upper limit value FANVouthosHi until the heat absorber temperature Te rises to 0 and the difference (Te-TEO) is 0. The outdoor fan voltage correction value FANVouthos is lowered to the lower limit value FANVouthosLo with a predetermined inclination as it further rises.
このようにして室外送風機電圧補正部７１で決定された室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓは、加算器７２でベースとなる室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔｂａｓｅに加算され、リミット設定部７３で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔとして決定される。
The outdoor fan voltage correction value FANVouthos determined in this way by the outdoor fan
即ち、図６のケースナンバー１の如く吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高い場合は、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓが負の値でその絶対値が大きくなるので、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔは低下し、風量が減少する。室外送風機１５の風量が減少すると、室外熱交換器７での吸熱量が減少するので、放熱器温度ＴＣＩが低下する。同時に放熱器圧力ＰＣＩも低下するので、コントローラ３２は放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯに維持するために圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ（図３）を上昇させる。これにより、冷媒回路Ｒ内の冷媒循環量が増大し、吸熱器９への冷媒流入量も増加するので、結果として吸熱器温度Ｔｅが下がることになる。
That is, when the heat absorber temperature Te is higher than the target heat absorber temperature TEO as in
また、図６のケースナンバー２の如く吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより低い場合は、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓが正の値で大きくなるので、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔは上昇し、風量が増加する。室外送風機１５の風量が増加すると、室外熱交換器７での吸熱量が増加するので、放熱器温度ＴＣＩが上昇する。同時に放熱器圧力ＰＣＩも上昇するので、コントローラ３２は放熱器圧力ＰＣＩを目標放熱器圧力ＰＣＯに維持するために圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ（図３）を低下させる。これにより、冷媒回路Ｒ内の冷媒循環量が減少し、吸熱器９への冷媒流入量も減少するので、結果として吸熱器温度Ｔｅが上がることになる。
In addition, when the heat absorber temperature Te is lower than the target heat absorber temperature TEO as in
図８は係る吸熱器温度Ｔｅに基づいた室外送風機１５の風量減少／増加制御の様子を示している。この図において室外送風機通常制御の範囲は前述した過渡期を示している。除湿暖房モードが安定した後、放熱器圧力ＰＣＩが目標放熱器圧力ＰＣＯに収束している（即ち、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯに収束している）ものの、吸熱器温度Ｔｅは目標吸熱器温度ＴＥＯより高く、且つ、圧縮機２の回転数は制御範囲内となっているものの、室外膨張弁６の弁開度は制御下限値に張り付いてしまった場合（所定時間判定する）、コントローラ３２は室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを低下させて風量を減少させる（室外送風機風量下げ制御）。また、放熱器圧力ＰＣＩが目標放熱器圧力ＰＣＯに収束している（即ち、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯに収束している）ものの、吸熱器温度Ｔｅは目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、圧縮機２の回転数は制御範囲内となっているものの、室外膨張弁６の弁開度は制御上限値に張り付いてしまった場合（所定時間判定する）、コントローラ３２は室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上昇させて風量を増加させる（室外送風機風量上げ制御）。
FIG. 8 shows a state of the air volume reduction / increase control of the
これらにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲（守備範囲）が拡大し、環境条件の広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになり、前述した内部サイクルモードを廃止することが可能となる。 As a result, the effective range (defense range) of the dehumidifying and heating mode with respect to the environmental conditions is expanded, and the dehumidifying and heating air conditioning in the vehicle interior in the dehumidifying and heating mode can be smoothly realized in a wide range of the environmental conditions. The internal cycle mode can be abolished.
ここで、図９は係るケースナンバー１又は２のときの室外送風機１５の制御ブロック図の他の例を示している。この場合、吸熱器温度Ｔｅと目標吸熱器温度ＴＥＯの差（Ｔｅ−ＴＥＯ）が減算器７６で算出され、この差（Ｔｅ−ＴＥＯ）が不感帯部７７を介して増幅器７８で増幅される。増幅された値には加算器７９で前回値（１／Ｚ）が加算される。即ち、この場合はフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御となる。加算器７９を経た値はリミット設定部８１で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓとなって減算器８２でベースとなる室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔｂａｓｅから減算され、リミット設定部８３で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔとして決定される。
Here, FIG. 9 shows another example of a control block diagram of the
即ち、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高い場合（ケースナンバー１）は、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓが正の値で大きくなるので、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔは低下し、風量が減少する。逆に、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより低い場合（ケースナンバー２）は、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓが負の値でその絶対値が大きくなるので、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔは上昇し、風量が増加する。これにより、図７の場合と同様に環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲が拡大し、環境条件の広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。 That is, when the heat absorber temperature Te is higher than the target heat absorber temperature TEO (case number 1), the outdoor fan voltage correction value FANVouthos increases with a positive value, so the outdoor fan voltage FANVout decreases and the air volume decreases. Conversely, when the heat absorber temperature Te is lower than the target heat absorber temperature TEO (case number 2), since the outdoor fan voltage correction value FANVouthos is a negative value and its absolute value increases, the outdoor fan voltage FANVout increases, The air volume increases. As a result, the effective range of the dehumidifying and heating mode with respect to the environmental condition is expanded as in the case of FIG. .
他方、現在の除湿暖房状態がケースナンバー３、又は、ケースナンバー４である場合、即ち、吸熱器温度Ｔｅは目標吸熱器温度ＴＥＯに収束しているが、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯより高く、且つ、室外膨張弁６の弁開度は制御範囲内であるが、圧縮機２の回転数は制御下限値に張り付いている場合、又は、吸熱器温度Ｔｅは目標吸熱器温度ＴＥＯに収束しているが、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯより低く、且つ、室外膨張弁６の弁開度は制御範囲内であるが、圧縮機２の回転数は制御上限値に張り付いている場合、コントローラ３２はステップＳ５からステップＳ９、ステップＳ９からステップＳ１０に進んで、図６のケースナンバー３、４に対応する欄の最下段に示す方式で放熱器圧力ＰＣＩ（高圧）に基づき、室外送風機１５の印加電圧である室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔ（風量）を制御する。
On the other hand, when the current dehumidifying and heating state is
図１０はこの場合の室外送風機１５の制御ブロック図の一例を示しており、コントローラ３２のこの場合の室外送風機電圧補正部８４は、目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力ＰＣＩの差（ＰＣＯ−ＰＣＩ）に基づいて室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを上限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＨｉ（正の値。例えば１０Ｖ）と下限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＬｏ（負の値。例えば、−１０Ｖ）の間で決定する。その方法は、差（ＰＣＯ−ＰＣＩ）が小さい（負の値）、即ち、放熱器圧力ＰＣＩが高い（放熱器温度ＴＣＩが高い）ときから０に上昇するまでは室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを下限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＬｏとし、差（ＰＣＯ−ＰＣＩ）が０から更に上昇するに従って所定の傾斜を有して室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを上限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＨｉまで増大させていく。
FIG. 10 shows an example of a control block diagram of the
差（ＰＣＯ−ＰＣＩ）が大きい、即ち、放熱器圧力ＰＣＩが低いときから０に低下するまでは室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを上限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＨｉとし、差（ＰＣＯ−ＰＣＩ）が０から更に負の値に低下するに従って所定の傾斜を有して室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓを下限値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓＬｏまで低下させていくというものである。 The difference (PCO-PCI) is large, that is, the outdoor fan voltage correction value FANVouthos is set to the upper limit value FANVouthosHi from when the radiator pressure PCI is low to 0, and the difference (PCO-PCI) is a further negative value from 0 The outdoor fan voltage correction value FANVouthos is lowered to the lower limit value FANVouthosLo with a predetermined inclination as the value decreases.
このようにして室外送風機電圧補正部８４で決定された室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓは、加算器７２でベースとなる室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔｂａｓｅに加算され、リミット設定部７３で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔとして決定される。
The outdoor fan voltage correction value FANVouthos determined in this way by the outdoor fan
即ち、図６のケースナンバー３の如く放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯより高い場合は、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓが負の値でその絶対値が大きくなるので、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔは低下し、風量が減少する。室外送風機１５の風量が減少すると、室外熱交換器７での吸熱量が減少するので、放熱器温度ＴＣＩも低下することになる。
That is, when the radiator temperature TCI is higher than the target radiator temperature TCO as in
また、図６のケースナンバー４の如く放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯより低い場合は、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓが正の値で大きくなるので、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔは上昇し、風量が増加する。室外送風機１５の風量が増加すると、室外熱交換器７での吸熱量が増加するので、放熱器温度ＴＣＩも上昇することになる。
In addition, when the radiator temperature TCI is lower than the target radiator temperature TCO as in
図１１は係る放熱器圧力ＰＣＩに基づいた室外送風機１５の風量減少／増加制御の様子を示している。この図において室外送風機通常制御の範囲は前述した過渡期を示している。除湿暖房モードが安定した後、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯに収束している（即ち、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯに収束している）ものの、放熱器圧力ＰＣＩは目標放熱器圧力ＰＣＯより高く、且つ、室外膨張弁６の弁開度は制御範囲内となっているものの、圧縮機２の回転数は制御下限値に張り付いてしまった場合（所定時間判定する）、コントローラ３２は室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを低下させて風量を減少させる（室外送風機風量下げ制御）。また、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯに収束している（即ち、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯに収束している）ものの、放熱器圧力ＰＣＩは目標放熱器圧力ＰＣＯより低く、且つ、室外膨張弁６の弁開度は制御範囲内となっているものの、圧縮機２の回転数は制御上限値に張り付いてしまった場合（所定時間判定する）、コントローラ３２は室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上昇させて風量を増加させる（室外送風機風量上げ制御）。
FIG. 11 shows a state of air volume reduction / increase control of the
これらにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲が拡大し、環境条件の広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになり、前述した内部サイクルモードを廃止することが可能となる。 As a result, the effective range of the dehumidifying and heating mode with respect to the environmental conditions is expanded, and the dehumidifying and heating air conditioning in the passenger compartment can be smoothly realized in the dehumidifying and heating mode over a wide range of the environmental conditions. It can be abolished.
ここで、図１２は係るケースナンバー３又は４のときの室外送風機１５の制御ブロック図の他の例を示している。この場合、目標放熱器圧力ＰＣＯと放熱器圧力ＰＣＩの差（ＰＣＯ−ＰＣＩ）が減算器８６で算出され、この差（ＰＣＯ−ＰＣＩ）が不感帯部８７を介して増幅器８８で増幅される。増幅された値には加算器８９で前回値（１／Ｚ）が加算される。即ち、この場合はフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御となる。加算器８９を経た値はリミット設定部９１で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓとなって加算器９２でベースとなる室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔｂａｓｅに加算され、リミット設定部９３で制御上限値と制御下限値のリミットが付けられた後、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔとして決定される。
Here, FIG. 12 shows another example of a control block diagram of the
即ち、放熱器温度ＴＣＩ（放熱器圧力ＰＣＩで判断）が目標放熱器温度ＴＣＯ（目標放熱器圧力ＰＣＯと比較）より高い場合（ケースナンバー３）は、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓが負の値でその絶対値が大きくなるので、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔは低下し、風量が減少する。逆に、放熱器温度ＴＣＩ（放熱器圧力ＰＣＩ）が目標放熱器温度ＴＣＯ（目標放熱器圧力ＰＣＯ）より低い場合（ケースナンバー４）は、室外送風機電圧補正値ＦＡＮＶｏｕｔｈｏｓが正の値で大きくなるので、室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔは上昇し、風量が増加する。これにより、図１０の場合と同様に環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲が拡大し、環境条件の広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。 That is, when the radiator temperature TCI (determined by the radiator pressure PCI) is higher than the target radiator temperature TCO (compared with the target radiator pressure PCO) (case number 3), the outdoor fan voltage correction value FANVouthos is a negative value. Since the absolute value becomes large, the outdoor fan voltage FANVout decreases and the air volume decreases. Conversely, when the radiator temperature TCI (radiator pressure PCI) is lower than the target radiator temperature TCO (target radiator pressure PCO) (case number 4), the outdoor fan voltage correction value FANVouthos increases with a positive value. The outdoor fan voltage FANVout increases and the air volume increases. As a result, the effective range of the dehumidifying and heating mode with respect to the environmental conditions is expanded as in the case of FIG. .
また、現在の除湿暖房状態がケースナンバー５である場合、即ち、放熱器温度ＴＣＩ及び吸熱器温度Ｔｅがともに目標放熱器温度ＴＣＯ及び目標吸熱器温度ＴＥＯより高く、且つ、圧縮機２の回転数は制御下限値に張り付き、室外膨張弁６の弁開度は閉方向に張り付いて制御下限値になっている場合、コントローラ３２はステップＳ５からステップＳ９、ステップＳ９からステップＳ１１に進み、ステップＳ１１からはステップＳ１２に進んで、図６のケースナンバー５に対応する欄の最下段に示す方式で放熱器圧力ＰＣＩ（高圧）、又は、吸熱器温度Ｔｅに基づき、室外送風機１５の印加電圧である室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔ（風量）を制御する。
Further, when the current dehumidifying and heating state is
放熱器温度ＴＣＩが高く、吸熱器温度Ｔｅも高い場合には、前述した図７、図９の吸熱器温度Ｔｅに基づく制御によっても、図１０、図１２の放熱器圧力ＰＣＩに基づく制御によっても、何れも室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを低下させるものとなるので、それらのうちの小さい方の値（Ｍｉｎ）を採用し、室外送風機１５の風量を減少させる。
When the radiator temperature TCI is high and the heat absorber temperature Te is also high, the control based on the heat absorber temperature Te in FIGS. 7 and 9 described above or the control based on the radiator pressure PCI in FIGS. In both cases, the outdoor blower voltage FANVout is lowered, so the smaller value (Min) is adopted to reduce the air volume of the
室外送風機１５の風量が減少すると、室外熱交換器７における吸熱量が減少するので、先ず放熱器４の温度を下げることができる。また、このとき放熱器圧力ＰＣＩ（高圧）も下がるので、目標放熱器圧力ＰＣＯに維持するために圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ（図３）は上昇することになり、冷媒回路Ｒ内の冷媒循環量が増大し、吸熱器９への冷媒流入量も増加し、結果として吸熱器９の温度も下げることができる。これにより、環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲を更に拡大し、環境条件のより広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。
When the air volume of the
また、現在の除湿暖房状態がケースナンバー６である場合、即ち、放熱器温度ＴＣＩ及び吸熱器温度Ｔｅのともに目標放熱器温度ＴＣＯ及び目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、圧縮機２の回転数は制御上限値に張り付き、室外膨張弁６の弁開度は開方向に張り付いて制御上限値になっている場合、コントローラ３２はステップＳ５からステップＳ９、ステップＳ９からステップＳ１１、ステップＳ１１からステップＳ１３に進み、ステップＳ１３からはステップＳ１４に進んで、図６のケースナンバー６に対応する欄の最下段に示す方式で放熱器圧力ＰＣＩ（高圧）、又は、吸熱器温度Ｔｅに基づき、室外送風機１５の印加電圧である室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔ（風量）を制御する。
When the current dehumidifying and heating state is
放熱器温度ＴＣＩが低く、吸熱器温度Ｔｅも低い場合には、前述した図７、図９の吸熱器温度Ｔｅに基づく制御によっても、図１０、図１２の放熱器圧力ＰＣＩに基づく制御によっても、何れも室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上昇させるものとなるので、それらのうちの大きい方の値（Ｍａｘ）を採用し、室外送風機１５の風量を増加させる。
When the radiator temperature TCI is low and the heat absorber temperature Te is also low, the control based on the heat absorber temperature Te in FIGS. 7 and 9 described above or the control based on the radiator pressure PCI in FIGS. Since both increase the outdoor fan voltage FANVout, the larger value (Max) of them is adopted, and the air volume of the
室外送風機１５の風量が増加すると、室外熱交換器７における吸熱量が増加するので、先ず放熱器４の温度を上げることができる。また、このとき放熱器圧力ＰＣＩ（高圧）も上がるので、目標放熱器圧力ＰＣＯに維持するために圧縮機２の目標回転数ＴＧＮＣｈ（図３）は低下することになり、冷媒回路Ｒ内の冷媒循環量が減少し、吸熱器９への冷媒流入量も減少し、結果として吸熱器９の温度も上げることができる。これにより、同様に環境条件に対する除湿暖房モードの有効範囲を更に拡大し、環境条件のより広い範囲で除湿暖房モードによる車室内の除湿暖房空調を円滑に実現することができるようになる。
When the air flow rate of the
ここで、現在の除湿暖房状態がケースナンバー７又は８である場合、即ち、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯより高く、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより低く、且つ、圧縮機２の回転数は制御下限値に張り付き、室外膨張弁６の弁開度は開方向に張り付いて制御上限値になっている場合（ケースナンバー７）、又は、放熱器温度ＴＣＩが目標放熱器温度ＴＣＯより低く、吸熱器温度Ｔｅが目標吸熱器温度ＴＥＯより高く、且つ、圧縮機２の回転数は制御上限値に張り付き、室外膨張弁６の弁開度は閉方向に張り付いて制御下限値になっている場合（ケースナンバー８）、コントローラ３２はステップＳ１５からステップＳ１６に進んで除湿暖房モードは成立しないものと判定し、他の運転モードに切り換える。
Here, when the current dehumidifying and heating state is
また、ステップＳ６、ステップＳ１０、ステップＳ１２、ステップＳ１４で室外送風機１５の風量減少／増加制御を実行した後、コントローラ３２はステップＳ７に進んで放熱器温度ＴＣＩ及び吸熱器温度Ｔｅが目標放熱器温度ＴＣＯ及び目標吸熱器温度ＴＥＯに収束しているか否か判断する。そして、収束している場合にはステップＳ８に進んで除湿暖房モードを継続可能と判定し、除湿暖房モードを継続する。ステップＳ７で放熱器温度ＴＣＩ及び吸熱器温度Ｔｅが収束していない場合には、ステップＳ１６に進んで除湿暖房モードは成立しないものと判定し、他の運転モードに切り換えるものである。
In addition, after executing the air volume reduction / increase control of the
（５−１）過渡期における室外送風機１５の制御の他の例
尚、上記実施例では車両用空気調和装置１の起動直後である場合や、除湿暖房モードに切り換わった直後である等の過渡期であるとき、除湿暖房モードが安定するまでは、コントローラ３２は室外送風機１５の風量を最大とし、或いは、所定の風量とするようにしたが（通常制御）、それに限らず、下記の式（Ｉ）により過渡期における室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを決定するようにしてもよい。
ＦＡＮＶｏｕｔ＝ｆ（Ｔａｍ、ＴＣＯ、ＴＥＯ、Ｇａ、Ｔｉｎ、ＲＨｉｎ）・・（Ｉ）
(5-1) Other Examples of Control of
FANVout = f (Tam, TCO, TEO, Ga, Tin, RHin) (I)
この場合、Ｔａｍは前述した外気温度、ＴＣＯは前述した目標放熱器温度、ＴＥＯは前述した目標吸熱器温度、Ｇａは前述した空気の質量風量、Ｔｉｎは内気温度センサ３７が検出する車室内温度、ＲＨｉｎは内気湿度センサ３８が検出する車室内湿度であり、これらのパラメータに基づいて室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを決定するものであるが、各パラメータによる制御の傾向を図１３に示す。
In this case, Tam is the above-described outside air temperature, TCO is the above-described target heat radiator temperature, TEO is the above-mentioned target heat absorber temperature, Ga is the above-described mass air volume of air, Tin is the vehicle interior temperature detected by the inside
即ち、外気温度Ｔａｍが高い場合、コントローラ３２は式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを下げ、風量を下げる方向に制御する。外気温度Ｔａｍが高い場合には、室外熱交換器７における吸熱量も増えるため、室外送風機１５の風量を下げることで過剰な吸熱を回避する。逆に、外気温度Ｔａｍが低い場合には、式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上げ、風量を上げる方向に制御し、室外熱交換器７からの吸熱を促進する。これらにより、係る過渡期における放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅを各目標値に収束させる。
That is, when the outdoor air temperature Tam is high, the
また、目標放熱器温度ＴＣＯが高い場合、コントローラ３２は式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上げ、風量を上げる方向に制御して室外熱交換器７からの吸熱を促進する。逆に、目標放熱器温度ＴＣＯが低い場合には、式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを下げ、風量を下げる方向に制御し、室外熱交換器７からの過剰な吸熱を回避する。これらにより、係る過渡期における放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅを各目標値に収束させる。
Further, when the target radiator temperature TCO is high, the
また、目標吸熱器温度ＴＥＯが高い場合、コントローラ３２は式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上げ、風量を上げる方向に制御して室外熱交換器７からの吸熱を促進し、前述同様に循環冷媒量を減少させて吸熱器温度Ｔｅの低下を抑制する。逆に、目標吸熱器温度ＴＥＯが低い場合には、式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを下げ、風量を下げる方向に制御し、室外熱交換器７からの吸熱を削減して前述同様に循環冷媒量を増やし、吸熱器温度Ｔｅの低下を促進する。これらにより、係る過渡期における放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅを各目標値に収束させる。
In addition, when the target heat absorber temperature TEO is high, the
また、空気流通路３に流入した空気の質量風量Ｇａが高い場合、コントローラ３２は式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上げ、風量を上げる方向に制御して室外熱交換器７からの吸熱量を増やす。逆に、質量風量Ｇａが低い場合には、式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを下げ、風量を下げる方向に制御し、室外熱交換器７からの吸熱を削減する。これらにより、係る過渡期における放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅを各目標値に収束させながら、吹出温度の過剰な上昇や低下を防ぐ。
Further, when the mass air volume Ga of the air flowing into the
また、車室内温度Ｔｉｎが高い場合、コントローラ３２は式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを下げ、風量を下げる方向に制御し、室外熱交換器７での過剰な吸熱を回避する。逆に、車室内温度Ｔｉｎが低い場合には、式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上げ、風量を上げる方向に制御し、室外熱交換器７からの吸熱を促進する。これらにより、係る過渡期における放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅを各目標値に収束させながら、車室内温度を維持する。
Further, when the vehicle interior temperature Tin is high, the
また、車室内湿度ＲＨｉｎが高い場合、コントローラ３２は式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを下げ、風量を下げる方向に制御し、前述同様に循環冷媒量を増大させて吸熱器温度Ｔｅを確保し、車室内湿度の低下を図る。逆に、車室内湿度ＲＨｉｎが低い場合には、式（Ｉ）の室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを上げ、風量を上げる方向に制御し、前述同様に循環冷媒量を減少させて吸熱器温度Ｔｅの低下を抑制する。これらにより、係る過渡期における放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅを各目標値に収束させながら、車室内湿度を維持する。
When the vehicle interior humidity RHin is high, the
（５−２）車速を考慮した室外送風機１５の制御の他の例
ここで、車速センサ５２が検出する車両の速度、即ち、車速が高い場合（所定値より高い、若しくは、段階的にリニアに制御）は、コントローラ３２により室外送風機電圧ＦＡＮＶｏｕｔを低下させ、室外送風機１５の風量を減少させ、若しくは室外送風機１５を停止させるように制御してもよい。
(5-2) Other Examples of Control of
車速が高い場合には、室外熱交換器７への風量は走行風で賄われるので、室外送風機１５の風量を減少、若しくは、零とすることで、不必要な室外送風機１５の運転を解消することが可能となる。
When the vehicle speed is high, the air flow to the
（５−３）グリルシャッタ２４と協働した室外送風機１５の制御の他の例
更に、前述した各実施例の室外送風機１５の風量減少／増加制御を行う場合、コントローラ３２によりグリルシャッタ２４を閉じ、又は、グリルシャッタ２４の開度により走行風の室外熱交換器７への流入を制限した状態としてもよい。
(5-3) Other examples of control of
グリルシャッタ２４を閉じ、又は、グリルシャッタ２４の開度により走行風の室外熱交換器７への流入を制限した状態で室外送風機１５の風量減少／増加制御を実行するようにすれば、室外熱交換器７への風量の全て、又は、殆どを室外送風機１５で制御できるようになるので、走行中における室外送風機１５による放熱器温度ＴＣＩと吸熱器温度Ｔｅの制御性を向上させることが可能となる。
If the air flow reduction / increase control of the
尚、上記実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置１について本発明を適用したが、それに加えて所謂内部サイクルモードを実行してもよい。その場合にも、除湿暖房モードの有効範囲を拡大して、できるだけ内部サイクルモードの実行を回避することが可能となる。
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the
また、上記実施例で説明した冷媒回路の構成や各数値はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 Further, the configuration and each numerical value of the refrigerant circuit described in the above embodiment are not limited thereto, and can be changed without departing from the gist of the present invention.
１ 車両用空気調和装置
２ 圧縮機
３ 空気流通路
４ 放熱器
６ 室外膨張弁
７ 室外熱交換器
８ 室内膨張弁
９ 吸熱器
１５ 室外送風機
２４ グリルシャッタ
３２ コントローラ（制御手段）
Ｒ 冷媒回路
DESCRIPTION OF
R refrigerant circuit
Claims (11)
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
該空気流通路に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、
前記空気流通路に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、
前記車室外に設けられて冷媒を吸熱させる室外熱交換器と、
該室外熱交換器に流入する冷媒を減圧する室外膨張弁と、
前記室外熱交換器に外気を通風する室外送風機と、
制御手段とを備え、
該制御手段により少なくとも、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器と前記室外熱交換器にて吸熱させる除湿暖房モードを実行する車両用空気調和装置において、
前記制御手段は、前記放熱器の温度が満足な状況で、前記室外膨張弁の弁開度を制御下限値としても前記吸熱器の温度が高い場合、前記室外送風機の風量を減少させることを特徴とする車両用空気調和装置。 A compressor for compressing the refrigerant;
An air flow passage through which air to be supplied into the passenger compartment flows;
A radiator that is provided in the air flow passage to dissipate the refrigerant;
A heat absorber provided in the air flow passage to absorb the refrigerant;
An outdoor heat exchanger provided outside the passenger compartment to absorb heat from the refrigerant;
An outdoor expansion valve that depressurizes the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger;
An outdoor blower for ventilating outside air to the outdoor heat exchanger;
Control means,
A dehumidifying heating mode is performed in which at least the refrigerant discharged from the compressor is radiated by the radiator and the radiated refrigerant is depressurized by the control means, and is then absorbed by the heat absorber and the outdoor heat exchanger. In a vehicle air conditioner that
The control means reduces the air volume of the outdoor fan when the temperature of the heat radiator is high and the temperature of the heat absorber is high even if the valve opening degree of the outdoor expansion valve is set as a control lower limit value. A vehicle air conditioner.
前記制御手段は、前記グリルシャッタを閉じ、又は、グリルシャッタの開度により走行風の流入を制限した状態で、前記室外送風機の風量減少／増加制御を実行することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。 A grill shutter for preventing the flow of traveling wind into the outdoor heat exchanger;
2. The air flow reduction / increase control of the outdoor blower is performed in a state in which the control unit closes the grill shutter or restricts inflow of running air by the opening of the grill shutter. The vehicle air conditioner according to claim 10.
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