JP6738156B2 - Vehicle air conditioner - 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 particularly to an air conditioner applicable to a hybrid vehicle or 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圧縮器と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる内部凝縮機と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる蒸発器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる外部凝縮機と、この外部凝縮機に流入する冷媒を膨張させる第1膨張バルブと、蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第2膨張バルブと、内部凝縮機及び第1膨張バルブをバイパスする配管と、圧縮器から吐出された冷媒を内部凝縮機に流すか、この内部凝縮機と第1膨張バルブをバイパスして前記配管から外部凝縮機に直接流すかを切り換える第1バルブを備え、圧縮器から吐出された冷媒を第1バルブにより内部凝縮機に流して放熱させ、この放熱した冷媒を第1膨張バルブで減圧した後、外部凝縮機において吸熱させる暖房モードと、圧縮器から吐出された冷媒を第1バルブにより内部凝縮機において放熱させ、放熱した冷媒を第2膨張バルブで減圧した後、蒸発器において吸熱させる除湿モードと、圧縮器から吐出された冷媒を第1バルブにより内部凝縮機及び第1膨張バルブをバイパスして外部凝縮機に流して放熱させ、第2膨張バルブで減圧した後、蒸発器において吸熱させる冷房モードを切り換えて実行するものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。 With the emergence of environmental problems in recent years, hybrid vehicles and electric vehicles have come into widespread use. Then, as an air conditioner that can be applied to such a vehicle, a compressor that compresses and discharges a refrigerant, an internal condenser that is provided on the vehicle interior side to radiate the refrigerant, and an interior condenser provided on the vehicle interior side are provided. An evaporator that absorbs the refrigerant, an external condenser that is provided outside the passenger compartment to radiate or absorb the refrigerant, a first expansion valve that expands the refrigerant that flows into the external condenser, and a refrigerant that flows into the evaporator The second expansion valve for expanding the internal condenser and the first expansion valve, and the refrigerant discharged from the compressor to the internal condenser or bypass the internal condenser and the first expansion valve. And a first valve for switching the flow directly from the pipe to the external condenser. The refrigerant discharged from the compressor is made to flow to the internal condenser by the first valve to radiate the heat, and the radiated refrigerant is discharged by the first expansion valve. A heating mode in which the pressure is reduced and the heat is absorbed in the external condenser, and the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the internal condenser by the first valve, and the radiated refrigerant is decompressed by the second expansion valve and then absorbed in the evaporator. The dehumidifying mode to be performed and the refrigerant discharged from the compressor are passed through the internal condenser and the first expansion valve by the first valve to the external condenser to radiate the heat, and the pressure is reduced by the second expansion valve, and then in the evaporator. A device has been developed that switches and executes a cooling mode for absorbing heat (see, for example, Patent Document 1).
ここで、上記特許文献1の第1バルブを圧縮器の吐出側から分岐した各冷媒配管に設けた二つの開閉弁で構成した場合、暖房モードや除湿モードと、冷房モードとを切り換える際、各開閉弁は一方が開、他方が閉じられることになるが、これら開閉弁前後の圧力差は大きいため、開放される開閉弁に急激に流れる冷媒により、比較的大きい騒音が発生する問題がある。 Here, when the first valve of Patent Document 1 is composed of two opening/closing valves provided in each refrigerant pipe branched from the discharge side of the compressor, when switching between the heating mode or the dehumidifying mode and the cooling mode, One of the on-off valves is opened and the other is closed. However, since the pressure difference before and after these on-off valves is large, there is a problem that relatively large noise is generated by the refrigerant that suddenly flows to the opened on-off valve.
ここで、暖房と冷房を切り換える際に、冷媒回路の高圧側と低圧側の圧力差を下げてから開閉弁を開放することで異音の発生を抑えるものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Here, when switching between heating and cooling, it is proposed to reduce the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side of the refrigerant circuit and then open the on-off valve to suppress the generation of abnormal noise (for example, Patent Document 1). 2).
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、放熱器と室外膨張弁をバイパスするバイパス配管と、流路を切り換えるための開閉弁を備えた車両用空気調和装置において、暖房モードと除湿暖房モードの切換時に開閉弁を開く際に生じる騒音と、吹出温度の低下を解消、若しくは、低減することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional technical problems, and is a vehicle air conditioner that includes a bypass pipe that bypasses a radiator and an outdoor expansion valve, and an on-off valve that switches a flow path. It is an object of the present invention to eliminate or reduce the noise generated when the on-off valve is opened during the switching between the heating mode and the dehumidifying and heating mode and the decrease in the outlet temperature.
請求項1の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、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させると共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行するものであって、制御装置は、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、補助加熱装置を発熱させ、当該補助加熱装置の温度が所定値以上となった場合に、室外熱交換器から出た冷媒を吸熱器に流す状態に切り換えると共に、室外膨張弁の弁開度を拡大し、且つ、圧縮機の回転数を制御することで第2の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を開始することを特徴とする。 An air conditioner for a vehicle according to a first aspect of the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, an air flow passage through which air to be supplied into the vehicle compartment circulates, and air that radiates the refrigerant and is supplied from the air flow passage into the vehicle interior. A heat radiator for heating the vehicle, a heat absorber for absorbing the refrigerant to cool the air supplied from the air flow passage into the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior, and exiting the radiator. An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, a first opening/closing valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and the upstream side of this first opening/closing valve. Side bypass, bypass pipe for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve and flowing the refrigerant discharged from the compressor to the outdoor heat exchanger, a second on-off valve provided in this bypass pipe, and an air An auxiliary heating device for heating the air supplied from the flow passage into the vehicle compartment and a control device are provided, and by this control device, the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed, so that the compressor A heating mode in which the discharged refrigerant is passed through a radiator to dissipate the heat, and the released refrigerant is decompressed by the outdoor expansion valve and then absorbed by the outdoor heat exchanger, and the outdoor expansion valve is fully closed, and the first opening/closing By closing the valve and opening the second opening/closing valve, the refrigerant discharged from the compressor is made to flow to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to radiate the heat, and the radiated refrigerant is decompressed and then absorbed by the heat absorber. At the same time, the dehumidification heating mode for heating the auxiliary heating device is switched and executed, and when the control device switches from the heating mode to the dehumidification heating mode, the control device causes the auxiliary heating device to generate heat so that the temperature of the auxiliary heating device is a predetermined value. When the value becomes equal to or more than the value, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is switched to a state in which it flows to the heat absorber, the valve opening degree of the outdoor expansion valve is expanded, and the rotation speed of the compressor is controlled. When the pressure difference before and after the second on-off valve is reduced and the pressure difference becomes equal to or less than a predetermined value, the second on-off valve is opened, the first on-off valve is closed, and the outdoor expansion valve is fully closed. It is characterized by starting the noise improvement control.
請求項2の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、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させると共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行するのであって、制御装置は、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、補助加熱装置を発熱させ、当該補助加熱装置の温度が所定値以上となった場合に、室外熱交換器から出た冷媒を吸熱器に流す状態に切り換えると共に、室外膨張弁を全開とし、且つ、圧縮機の回転数を予め定めた低い値とすることで第2の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、若しくは、圧縮機の回転数を前記低い値としてから所定時間経過後に第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を開始することを特徴とする。 An air conditioner for a vehicle according to a second aspect of the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, an air flow passage through which air to be supplied into the vehicle compartment circulates, and air that radiates heat from the refrigerant and is supplied into the vehicle interior from the air flow passage. A heat radiator for heating the vehicle, a heat absorber for absorbing the refrigerant to cool the air supplied from the air flow passage into the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior, and exiting the radiator. An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, a first opening/closing valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and the upstream side of this first opening/closing valve. Side bypass, bypass pipe for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve and flowing the refrigerant discharged from the compressor to the outdoor heat exchanger, a second on-off valve provided in this bypass pipe, and an air An auxiliary heating device for heating the air supplied from the flow passage into the vehicle compartment and a control device are provided, and by this control device, the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed, so that the compressor A heating mode in which the discharged refrigerant is passed through a radiator to dissipate the heat, and the released refrigerant is decompressed by the outdoor expansion valve and then absorbed by the outdoor heat exchanger, and the outdoor expansion valve is fully closed, and the first opening/closing By closing the valve and opening the second opening/closing valve, the refrigerant discharged from the compressor is made to flow to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to radiate the heat, and the radiated refrigerant is decompressed and then absorbed by the heat absorber. At the same time, the dehumidifying and heating mode for causing the auxiliary heating device to generate heat is switched and executed.When the control device switches from the heating mode to the dehumidifying and heating mode, the control device causes the auxiliary heating device to generate heat, and the temperature of the auxiliary heating device reaches a predetermined value. In the case of the above, while switching the refrigerant flowing from the outdoor heat exchanger to the heat absorber, the outdoor expansion valve is fully opened, and the rotation speed of the compressor is set to a predetermined low value. The pressure difference before and after the second on-off valve is reduced, and the second on-off valve is opened when the pressure difference becomes equal to or less than a predetermined value or after a predetermined time elapses after the rotation speed of the compressor is set to the low value, It is characterized in that noise improvement control is started by closing the first on-off valve and fully closing the outdoor expansion valve .
請求項3の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、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させると共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行するものであって、暖房モードにおいて開き、室外熱交換器から出た冷媒を圧縮機に吸い込ませる状態とすると共に、除湿暖房モードでは閉じて室外熱交換器から出た冷媒を吸熱器に流す状態とする第3の開閉弁を更に備え、制御装置は、除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際、第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じる騒音改善制御を実行すると共に、この騒音改善制御において、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じてから、第3の開閉弁前後の圧力差が所定値以下となった場合に、当該第3の開閉弁を開くことを特徴とする。 An air conditioner for a vehicle according to a third aspect of the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, an air flow passage through which air to be supplied into the vehicle compartment circulates, and air that radiates heat from the refrigerant and is supplied into the vehicle interior from the air flow passage. A heat radiator for heating the vehicle, a heat absorber for absorbing the refrigerant to cool the air supplied from the air flow passage into the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior, and exiting the radiator. An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, a first opening/closing valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and the upstream side of this first opening/closing valve. Side bypass, bypass pipe for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve and flowing the refrigerant discharged from the compressor to the outdoor heat exchanger, a second on-off valve provided in this bypass pipe, and an air An auxiliary heating device for heating the air supplied from the flow passage into the vehicle compartment and a control device are provided, and by this control device, the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed, so that the compressor A heating mode in which the discharged refrigerant is passed through a radiator to dissipate the heat, and the released refrigerant is decompressed by the outdoor expansion valve and then absorbed by the outdoor heat exchanger, and the outdoor expansion valve is fully closed, and the first opening/closing By closing the valve and opening the second opening/closing valve, the refrigerant discharged from the compressor is made to flow to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to radiate the heat, and the radiated refrigerant is decompressed and then absorbed by the heat absorber. At the same time, the dehumidifying and heating mode for heating the auxiliary heating device is switched and executed.The heating mode is opened to allow the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to be sucked into the compressor and closed in the dehumidifying and heating mode. The control device further includes a third on-off valve that allows the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to flow into the heat absorber, and when the control device switches from the dehumidifying and heating mode to the heating mode, the pressure difference across the first on-off valve is reduced. After the reduction, the first opening/closing valve is opened and the second opening/closing valve is closed, and noise reduction control is executed. In this noise improvement control, the first opening/closing valve is opened and the second opening/closing valve is closed. Therefore, when the pressure difference before and after the third on-off valve becomes equal to or less than the predetermined value, the third on-off valve is opened .
請求項4の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、騒音改善制御において、室外膨張弁を開き、且つ、圧縮機の回転数を制御し、若しくは、当該圧縮機を停止することで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることを特徴とする。 In the vehicle air conditioner according to a fourth aspect of the present invention, in the above invention, the control device opens the outdoor expansion valve and controls the rotation speed of the compressor in the noise improvement control, or stops the compressor. Therefore, the pressure difference before and after the first on-off valve is reduced, and when the pressure difference becomes equal to or less than a predetermined value, the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed.
請求項5の発明の車両用空気調和装置は、請求項3の発明において制御装置は、騒音改善制御において、室外膨張弁を暖房モードでの制御とし、且つ、圧縮機を停止することで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、若しくは、圧縮機を停止してから所定時間経過後に第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the third aspect of the invention, the control device controls the outdoor expansion valve in the heating mode in the noise improvement control and stops the compressor. The pressure difference before and after the opening/closing valve is reduced, and the first opening/closing valve is opened when the pressure difference becomes equal to or less than a predetermined value or after a predetermined time has elapsed after the compressor is stopped, and the second opening/closing valve is opened. Is characterized by closing.
請求項6の発明の車両用空気調和装置は、請求項3乃至請求項5の発明において制御装置は、騒音改善制御において、補助加熱装置の発熱を増大させ、第3の開閉弁を開いた後、補助加熱装置の発熱を低下させることを特徴とする。
In the vehicle air conditioner of the invention of
請求項7の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、第3の開閉弁を開いた後、高圧側圧力が所定値以上となった場合に、補助加熱装置の発熱を低下させることを特徴とする。
In the vehicle air conditioner of the invention of
請求項1の発明によれば、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、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させると共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、第2の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を実行するようにしたので、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、第2の開閉弁を開放したときに、バイパス配管を室外熱交換器側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、暖房モードから除湿暖房モードへの切換時に、第2の開閉弁を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。 According to the invention of claim 1, the compressor for compressing the refrigerant, the air flow passage through which the air supplied to the vehicle compartment circulates, and the heat radiated from the refrigerant to heat the air supplied to the vehicle interior from the air flow passage. Radiator, a heat absorber for absorbing the refrigerant and cooling the air supplied from the air flow passage into the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior, and an outdoor heat exchanger exiting the radiator. An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the first opening/closing valve, a first opening/closing valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and a branch on the upstream side of the first opening/closing valve. A bypass pipe for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve to allow the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger; a second opening/closing valve provided in the bypass pipe; An auxiliary heating device for heating the air supplied to the room and a control device are provided, and the control device opens the first on-off valve and closes the second on-off valve, whereby the refrigerant discharged from the compressor is discharged. To the radiator to radiate the heat, and after decompressing the radiated refrigerant with the outdoor expansion valve, the heating mode in which the outdoor heat exchanger absorbs heat, the outdoor expansion valve is fully closed, and the first on-off valve is closed, By opening the second on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is made to flow to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to radiate the heat, and the radiated refrigerant is decompressed and then absorbed by the heat absorber and auxiliary heating is performed. In a vehicle air conditioner that switches and executes a dehumidifying and heating mode that heats the device, when the control device switches the heating mode to the dehumidifying and heating mode, after reducing the pressure difference across the second on-off valve, the second Since the noise reduction control is performed by opening the on-off valve of the above, closing the first on-off valve, and fully closing the outdoor expansion valve, the second on-off valve is opened when switching from the heating mode to the dehumidification heating mode. At this time, it is possible to significantly suppress or eliminate the sudden flow of the refrigerant through the bypass pipe toward the outdoor heat exchanger. As a result, when switching from the heating mode to the dehumidifying heating mode, it is possible to eliminate or reduce the noise generated when the second opening/closing valve is opened.
この場合、制御装置は、騒音改善制御において、室外膨張弁の弁開度を拡大し、且つ、圧縮機の回転数を制御することで第2の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とするようにしたので、室外膨張弁の弁開度拡大により第2の開閉弁の冷媒下流側の圧力を上げ、圧縮機の回転数制御により第2の開閉弁の冷媒上流側の圧力を下げることで当該第2の開閉弁前後の圧力差を効果的に縮小させ、迅速に除湿暖房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を効果的に解消、若しくは、低減することができるようなる。 In this case, the controller reduces the pressure difference before and after the second on-off valve by increasing the valve opening degree of the outdoor expansion valve and controlling the rotation speed of the compressor in the noise improvement control. If the difference is equal to or less than a predetermined value, opening the second on-off valve closes the first on-off valve, since the outdoor expansion valve so as to fully closed by the valve opening degree expansion of the outdoor expansion valve By increasing the pressure on the refrigerant downstream side of the second on-off valve and decreasing the pressure on the refrigerant upstream side of the second on-off valve by controlling the rotation speed of the compressor, the pressure difference before and after the second on-off valve is effectively reduced. It is possible to reduce the size and quickly switch to the dehumidifying and heating mode, and effectively eliminate or reduce the noise generated during the switching.
特に、制御装置は、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、補助加熱装置を発熱させ、当該補助加熱装置の温度が所定値以上となった場合に、室外熱交換器から出た冷媒を吸熱器に流す状態に切り換えると共に、騒音改善制御における室外膨張弁と圧縮機の制御を開始するようにしたので、暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時に生じる吹出温度の低下も抑制することができるようになる。In particular, the control device causes the auxiliary heating device to generate heat when switching from the heating mode to the dehumidifying heating mode, and when the temperature of the auxiliary heating device becomes equal to or higher than a predetermined value, the refrigerant that has come out of the outdoor heat exchanger is the heat absorber. Since the control of the outdoor expansion valve and the compressor in the noise improvement control is started while switching to the state of flowing into the air conditioner, it is possible to suppress the decrease in the blowout temperature that occurs when switching from the heating mode to the dehumidifying and heating mode. Become.
請求項2の発明によれば、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、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させると共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、第2の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を実行するようにしたので、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、第2の開閉弁を開放したときに、バイパス配管を室外熱交換器側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、暖房モードから除湿暖房モードへの切換時に、第2の開閉弁を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。According to the second aspect of the present invention, the compressor for compressing the refrigerant, the air flow passage through which the air supplied to the vehicle compartment circulates, and the heat radiated from the refrigerant to heat the air supplied to the vehicle interior from the air flow passage. Radiator, a heat absorber for absorbing the refrigerant and cooling the air supplied from the air flow passage into the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior, and an outdoor heat exchanger exiting the radiator. An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the first opening/closing valve, a first opening/closing valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and a branch on the upstream side of the first opening/closing valve. A bypass pipe for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve to allow the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger; a second opening/closing valve provided in the bypass pipe; An auxiliary heating device for heating the air supplied to the room and a control device are provided, and the control device opens the first on-off valve and closes the second on-off valve, whereby the refrigerant discharged from the compressor is discharged. To the radiator to radiate the heat, and after decompressing the radiated refrigerant with the outdoor expansion valve, the heating mode in which the outdoor heat exchanger absorbs heat, the outdoor expansion valve is fully closed, and the first on-off valve is closed, By opening the second on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is made to flow to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to radiate the heat, and the radiated refrigerant is decompressed and then absorbed by the heat absorber and auxiliary heating is performed. In a vehicle air conditioner that switches and executes a dehumidifying and heating mode that heats the device, when the control device switches the heating mode to the dehumidifying and heating mode, after reducing the pressure difference across the second on-off valve, the second Since the noise reduction control is performed by opening the on-off valve of the above, closing the first on-off valve, and fully closing the outdoor expansion valve, the second on-off valve is opened when switching from the heating mode to the dehumidification heating mode. At this time, it is possible to significantly suppress or eliminate the sudden flow of the refrigerant through the bypass pipe toward the outdoor heat exchanger. As a result, when switching from the heating mode to the dehumidifying heating mode, it is possible to eliminate or reduce the noise generated when the second opening/closing valve is opened.
また、制御装置は、騒音改善制御において、室外膨張弁を全開とし、且つ、圧縮機の回転数を予め定めた低い値とすることで第2の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、若しくは、圧縮機の回転数を前記低い値としてから所定時間経過後に第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とするようにしたので、室外膨張弁の全開により第2の開閉弁の冷媒下流側の圧力を上げ、圧縮機の回転数低下により第2の開閉弁の冷媒上流側の圧力を下げることで当該第2の開閉弁前後の圧力差を迅速に縮小させ、的確に除湿暖房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を効果的に解消、若しくは、低減することができるようなる。 Further , in the noise improvement control, the control device reduces the pressure difference before and after the second on-off valve by fully opening the outdoor expansion valve and setting the rotation speed of the compressor to a predetermined low value. When the difference is less than or equal to a predetermined value, or after a predetermined time has elapsed since the number of revolutions of the compressor was set to the low value, the second opening/closing valve is opened, the first opening/closing valve is closed, and the outdoor expansion valve is fully closed Since the outdoor expansion valve is fully opened to increase the pressure on the refrigerant downstream side of the second opening/closing valve and the rotation speed of the compressor is decreased to decrease the pressure on the refrigerant upstream side of the second opening/closing valve. The pressure difference before and after the second on-off valve can be rapidly reduced, the dehumidifying and heating mode can be accurately switched, and the noise generated at the time of switching can be effectively eliminated or reduced.
特に、制御装置は、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、補助加熱装置を発熱させ、当該補助加熱装置の温度が所定値以上となった場合に、室外熱交換器から出た冷媒を吸熱器に流す状態に切り換えると共に、騒音改善制御における室外膨張弁と圧縮機の制御を開始するようにしたので、暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時に生じる吹出温度の低下も抑制することができるようになる。 In particular, the control device causes the auxiliary heating device to generate heat when switching from the heating mode to the dehumidifying heating mode, and when the temperature of the auxiliary heating device becomes equal to or higher than a predetermined value, the refrigerant that has come out of the outdoor heat exchanger is the heat absorber. with switching state flow in. Thus starts the control of the outdoor expansion valve and the compressor in the noise improvement control, as lowering of air temperature that occurs during switching to the dehumidification and heating mode from heating mode can be suppressed Become.
請求項3の発明によれば、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、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させると共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際、第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じる騒音改善制御を実行するようにしたので、除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際、第1の開閉弁を開放したときに、放熱器側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、除湿暖房モードから暖房モードへの切換時に、第1の開閉弁を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。
According to the invention of
特に、暖房モードにおいて開き、室外熱交換器から出た冷媒を圧縮機に吸い込ませる状態とすると共に、除湿暖房モードでは閉じて室外熱交換器から出た冷媒を吸熱器に流す状態とする第3の開閉弁を更に備え、制御装置は、騒音改善制御において、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じてから、第3の開閉弁前後の圧力差が所定値以下となった場合に、当該第3の開閉弁を開くようにしたので、除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際、第3の開閉弁を開放したときに、圧縮機側に向かって冷媒が急激に流れることも大幅に抑制又は解消することができる。In particular, in the heating mode, the refrigerant is opened and the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is made to be sucked into the compressor, while in the dehumidification heating mode, it is closed and the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is made to flow to the heat absorber. In the noise improvement control, the control device further includes the opening/closing valve of No. 3, and after the first opening/closing valve is opened and the second opening/closing valve is closed, the pressure difference before and after the third opening/closing valve becomes equal to or less than a predetermined value. In this case, since the third opening/closing valve is opened, when switching from the dehumidifying heating mode to the heating mode, the refrigerant may suddenly flow toward the compressor side when the third opening/closing valve is opened. It can be significantly suppressed or eliminated.
これにより、除湿暖房モードから暖房モードへの切換時に、第3の開閉弁を開放したときに生じる騒音も解消、若しくは、低減することができるようになる。As a result, when switching from the dehumidifying heating mode to the heating mode, it is possible to eliminate or reduce the noise generated when the third opening/closing valve is opened.
この場合、請求項4の発明の如く制御装置が、騒音改善制御において、室外膨張弁を開き、且つ、圧縮機の回転数を制御し、若しくは、当該圧縮機を停止することで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じるようにすれば、室外膨張弁を開くことにより第1の開閉弁の冷媒下流側の圧力を上げ、圧縮機の回転数制御、若しくは、停止により第1の開閉弁の冷媒上流側の圧力を下げることで当該第1の開閉弁前後の圧力差を効果的に縮小させ、迅速に暖房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を効果的に解消、若しくは、低減することができるようなる。
In this case, as in the invention of
また、請求項5の発明の如く制御装置が、騒音改善制御において、室外膨張弁を暖房モードでの制御とし、且つ、圧縮機を停止することで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、若しくは、圧縮機を停止してから所定時間経過後に第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じるようにしても、室外膨張弁の開放により第1の開閉弁の冷媒下流側の圧力を上げ、圧縮機の停止により第1の開閉弁の冷媒上流側の圧力を下げることで当該第1の開閉弁前後の圧力差を迅速に縮小させ、的確に暖房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を効果的に解消、若しくは、低減することができるようなる。 The control device as in the invention of claim 5, in noise improvement control, the outdoor expansion valve as a control in the heating mode, and the compressor is reduced the pressure differential across the first on-off valve by stopping If the pressure difference becomes less than or equal to a predetermined value, or if the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed after a lapse of a predetermined time after stopping the compressor, the outdoor expansion valve To increase the pressure on the refrigerant downstream side of the first on-off valve and decrease the pressure on the refrigerant upstream side of the first on-off valve by stopping the compressor, thereby rapidly increasing the pressure difference across the first on-off valve. It becomes possible to reduce the size and switch to the heating mode accurately, and to effectively eliminate or reduce the noise generated at the time of switching .
更にまた、請求項6の発明の如く制御装置が、騒音改善制御において、補助加熱装置の発熱を増大させ、第3の開閉弁を開いた後、補助加熱装置の発熱を低下させるようにすれば、除湿暖房モードから暖房モードに切り換え時に生じる吹出温度の低下も抑制することができるようになる。
Furthermore, control device as of the invention of
この場合、請求項7の発明の如く制御装置が、第3の開閉弁を開いた後、高圧側圧力が所定値以上となった場合に、補助加熱装置の発熱を低下させるようにすれば、暖房モードに切り換わった後、高圧側圧力が上昇するまでは放熱器と補助加熱装置により車室内を暖房することができるようになり、切り換え時に生じる吹出温度の低下をより一層確実に解消して、快適な車室内暖房を実現することができるようになる。
In this case, if the control device reduces the heat generation of the auxiliary heating device when the high-pressure side pressure becomes equal to or higher than a predetermined value after opening the third opening/closing valve, 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は本発明の一実施例の車両用空気調和装置1の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン(内燃機関)が搭載されていない電気自動車(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。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モードを行い、更に、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、MAX冷房モード(最大冷房モード)の各運転モードを選択的に実行するものである。 FIG. 1 shows a configuration diagram of a vehicle air conditioner 1 according to an embodiment of the present invention. A vehicle according to an embodiment to which the present invention is applied is an electric vehicle (EV) in which an engine (internal combustion engine) is not mounted, and is driven by driving an electric motor for traveling with electric power charged in a battery. Yes (none are shown), and the vehicle air conditioner 1 of the present invention is also driven by battery power. That is, the vehicle air conditioner 1 of the embodiment performs the heating mode by the heat pump operation using the refrigerant circuit in the electric vehicle that cannot be heated by the engine waste heat, and further performs the dehumidification heating mode, the dehumidification cooling mode, the cooling mode, Each operation mode of the MAX cooling mode (maximum cooling mode) is selectively executed.
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り、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。 The present invention is not limited to an electric vehicle as a vehicle, but is also applicable to a so-called hybrid vehicle that uses an engine and an electric motor for traveling, and is also applicable to a normal vehicle that is driven by an engine. Needless to say.
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、圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管13Gを介して流入し、こ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動弁から成る室外膨張弁6と、車室外に設けられて冷房時には放熱器として機能し、暖房時には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動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に吸熱させる吸熱器9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。
The vehicle air conditioner 1 of the embodiment is for performing air conditioning (heating, cooling, dehumidification, and ventilation) of a vehicle interior of an electric vehicle, and an
そして、この冷媒回路Rには所定量の冷媒と潤滑用のオイルが充填されている。尚、室外熱交換器7には、室外送風機15が設けられている。この室外送風機15は、室外熱交換器7に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中(即ち、車速が0km/h)にも室外熱交換器7に外気が通風されるよう構成されている。
The refrigerant circuit R is filled with a predetermined amount of refrigerant and lubricating oil. The
また、室外熱交換器7は冷媒下流側にレシーバドライヤ部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17を介してレシーバドライヤ部14に接続され、過冷却部16の出口側の冷媒配管13Bは室内膨張弁8介して吸熱器9の入口側に接続されている。尚、レシーバドライヤ部14及び過冷却部16は構造的に室外熱交換器7の一部を構成している。
Further, the
また、過冷却部16と室内膨張弁8間の冷媒配管13Bは、吸熱器9の出口側の冷媒配管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は冷媒配管13Dに分岐しており、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。この冷媒配管13Cがアキュムレータ12に接続され、アキュムレータ12は圧縮機2の冷媒吸込側に接続されている。更に、放熱器4の出口側の冷媒配管13Eは室外膨張弁6を介して室外熱交換器7の入口側に接続されている。
Further, the
また、圧縮機2の吐出側と放熱器4の入口側の間の冷媒配管13Gには後述する除湿暖房とMAX冷房時に閉じられる電磁弁30(流路切換装置を構成する)が介設されている。この場合、冷媒配管13Gは電磁弁30の上流側でバイパス配管35に分岐しており、このバイパス配管35は除湿暖房とMAX冷房時に開放される電磁弁40(これも流路切換装置を構成する)を介して室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに連通接続されている。これらバイパス配管35、電磁弁30及び電磁弁40により本発明におけるバイパス装置45が構成される。
An electromagnetic valve 30 (constituting a flow path switching device) that is closed during dehumidifying heating and MAX cooling described below is provided in the
このようなバイパス配管35、電磁弁30及び電磁弁40によりバイパス装置45を構成したことで、後述する如く圧縮機2から吐出された冷媒を室外熱交換器7に直接流入させる除湿暖房モードやMAX冷房モードと、圧縮機2から吐出された冷媒を放熱器4に流入させる暖房モードや除湿冷房モード、冷房モードとの切り換えを円滑に行うことができるようになる。
By configuring 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、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており(図1では吸込口25で代表して示す)、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, 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装置としての補助ヒータである。実施例の補助ヒータ23は電気ヒータであるPTCヒータにて構成されており、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内に設けられている。そして、補助ヒータ23に通電されて発熱すると、吸熱器9を経て放熱器4に流入する空気流通路3内の空気が加熱される。即ち、この補助ヒータ23が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を行い、或いは、それを補完する。
Further, in FIG. 1,
また、補助ヒータ23の空気上流側における空気流通路3内には、当該空気流通路3内に流入し、吸熱器9を通過した後の空気流通路3内の空気(内気や外気)を補助ヒータ23及び放熱器4に通風する割合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、FOOT(フット)、VENT(ベント)、DEF(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。
In addition, the air (inside air or outside air) in the
次に、図2において32はプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された制御装置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(Tam)を検出する外気温度センサ33と、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に吸い込まれる空気の温度を検出する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(吐出圧力Pd)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、圧縮機2の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ55と、放熱器4の温度(放熱器4を経た空気の温度、又は、放熱器4自体の温度:放熱器温度TH)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を出た直後の冷媒の圧力:放熱器圧力PCI)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を経た空気の温度、又は、吸熱器9自体の温度:吸熱器温度Te)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を出た直後の冷媒の圧力)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、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調(エアコン)操作部53と、室外熱交換器7の温度(室外熱交換器7から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器7自体の温度:室外熱交換器温度TXO)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(室外熱交換器7内、又は、室外熱交換器7から出た直後の冷媒の圧力:室外熱交換器圧力PXO)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。また、コントローラ32の入力には更に、補助ヒータ23の温度(補助ヒータ23で加熱された直後の空気の温度、又は、補助ヒータ23自体の温度:補助ヒータ温度Tptc)を検出する補助ヒータ温度センサ50の出力も接続されている。
Next, in FIG. 2, reference numeral 32 denotes a controller (ECU) as a control device composed of a microcomputer, which is an example of a computer including a processor, and the outside temperature (Tam) of the vehicle is detected at the input of the controller 32. The outside air temperature sensor 33, the outside air humidity sensor 34 that detects the outside air humidity, the HVAC suction temperature sensor 36 that detects the temperature of the air sucked into 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、吹出口切換ダンパ31と、室外膨張弁6、室内膨張弁8と、補助ヒータ23、電磁弁30(除湿用)、電磁弁17(冷房用)、電磁弁21(暖房用)、電磁弁40(これも除湿用)の各電磁弁が接続されている。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 controller 32 is 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は実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びMAX冷房モード(最大冷房モード)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と制御の概略について説明する。 Next, the operation of the vehicle air conditioner 1 of the embodiment having the above configuration will be described. In the embodiment, the controller 32 switches and executes each operation mode of a heating mode, a dehumidifying heating mode, a dehumidifying cooling mode, a cooling mode, and a MAX cooling mode (maximum cooling mode). First, an outline of the flow of refrigerant and control in each operation mode will be described.
(1)暖房モード
コントローラ32により(オートモード)或いは空調操作部53へのマニュアル操作(マニュアルモード)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(暖房用)を開放し、電磁弁17(冷房用)を閉じる。また、電磁弁30(除湿用)を開放し、電磁弁40(除湿用)を閉じる。
(1) Heating Mode When the heating mode is selected by the controller 32 (auto mode) or the manual operation (manual mode) to the air conditioning operation unit 53, the controller 32 opens the solenoid valve 21 (for heating), and the solenoid valve 21 is opened. Close 17 (for cooling). Further, the solenoid valve 30 (for dehumidification) is opened and the solenoid valve 40 (for dehumidification) is closed.
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は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23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電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器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(補助ヒータ23が動作するときは当該補助ヒータ23及び放熱器4)により加熱され、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。
Then, the
放熱器4内で液化した冷媒は当該放熱器4を出た後、冷媒配管13Eを経て室外膨張弁6に至る。室外膨張弁6に流入した冷媒は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。即ち、冷媒回路Rがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器7を出た低温の冷媒は冷媒配管13A及び電磁弁21及び冷媒配管13D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。放熱器4(補助ヒータ23が動作するときは当該補助ヒータ23及び放熱器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、後述する目標吹出温度TAOから算出される目標放熱器温度TCO(放熱器温度THの目標値)から目標放熱器圧力PCO(放熱器圧力PCIの目標値)を算出し、この目標放熱器圧力PCOと、放熱器圧力センサ47が検出する放熱器4の冷媒圧力(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。また、コントローラ32は、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TH)及び放熱器圧力センサ47が検出する放熱器圧力PCIに基づいて室外膨張弁6の弁開度を制御し、放熱器4の出口における冷媒の過冷却度SCを制御する。前記目標放熱器温度TCOは基本的にはTCO=TAOとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。
The controller 32 calculates the target radiator pressure PCO (the target value of the radiator pressure PCI) from the target radiator temperature TCO (the target value of the radiator temperature TH) calculated from the target outlet temperature TAO described later, and this target heat radiation The rotation speed of the
また、コントローラ32はこの暖房モードにおいては、車室内空調に要求される暖房能力に対して放熱器4による暖房能力が不足する場合、その不足する分を補助ヒータ23の発熱で補完するように補助ヒータ23の通電を制御する。それにより、快適な車室内暖房を実現し、且つ、室外熱交換器7の着霜も抑制する。このとき、補助ヒータ23は放熱器4の空気上流側に配置されているので、空気流通路3を流通する空気は放熱器4の前に補助ヒータ23に通風されることになる。
Further, in this heating mode, when the heating capacity of the
ここで、補助ヒータ23が放熱器4の空気下流側に配置されていると、実施例の如くPTCヒータで補助ヒータ23を構成した場合には、補助ヒータ23に流入する空気の温度が放熱器4によって上昇するため、PTCヒータの抵抗値が大きくなり、電流値も低くなって発熱量が低下してしまうが、放熱器4の空気上流側に補助ヒータ23を配置することで、実施例の如くPTCヒータから構成される補助ヒータ23の能力を十分に発揮させることができるようになる。
Here, when 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は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開放すると共に、室外膨張弁6の弁開度は全閉とする。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は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。
(2) Dehumidification Heating Mode Next, in the dehumidification heating mode, the controller 32 opens the
これにより、圧縮機2から冷媒配管13Gに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器4に向かうこと無くバイパス配管35に流入し、電磁弁40を経て室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに至るようになる。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器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を経てレシーバドライヤ部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。
As a result, the high-temperature high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管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、且つ、当該空気中の水分が吸熱器9に凝結して付着するので、空気流通路3内の空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器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。
The refrigerant discharged from the supercooling
このとき、室外膨張弁6の弁開度は全閉とされているので、圧縮機2から吐出された冷媒が室外膨張弁6から放熱器4に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。更に、この除湿暖房モードにおいてコントローラ32は、補助ヒータ23に通電して発熱させる。これにより、吸熱器9にて冷却され、且つ、除湿された空気は補助ヒータ23を通過する過程で更に加熱され、温度が上昇するので車室内の除湿暖房が行われることになる。
At this time, since the opening degree of the
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(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御すると共に、補助ヒータ温度センサ50が検出する補助ヒータ温度Tptcと前述した目標放熱器温度TCOに基づいて補助ヒータ23の通電(発熱)を制御することで、吸熱器9での空気の冷却と除湿を適切に行いながら、補助ヒータ23による加熱で吹出口29から車室内に吹き出される空気温度の低下を的確に防止する。
The controller 32 controls the rotation speed of the
これにより、車室内に吹き出される空気を除湿しながら、その温度を適切な暖房温度に制御することが可能となり、車室内の快適且つ効率的な除湿暖房を実現することができるようになる。また、前述した如く除湿暖房モードではエアミックスダンパ28は空気流通路3内の全ての空気を補助ヒータ23及び放熱器4に通風する状態とされるので、吸熱器9を経た空気を効率良く補助ヒータ23で加熱して省エネ性を向上させ、且つ、除湿暖房空調の制御性も向上させることができるようになる。
This makes it possible to control the temperature of the air blown into the vehicle interior to an appropriate heating temperature while dehumidifying the air, and to realize comfortable and efficient dehumidification heating in the vehicle interior. Further, as described above, in the dehumidifying and heating mode, the
尚、補助ヒータ23は放熱器4の空気上流側に配置されているので、補助ヒータ23で加熱された空気は放熱器4を通過することになるが、この除湿暖房モードでは放熱器4に冷媒は流されないので、補助ヒータ23にて加熱された空気から放熱器4が吸熱してしまう不都合も解消される。即ち、放熱器4によって車室内に吹き出される空気の温度が低下してしまうことが抑制され、COPも向上することになる。
Since the
(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を閉じる。また、電磁弁30を開放し、電磁弁40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は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23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電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器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、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 controller 32 opens 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を経てレシーバドライヤ部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 discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管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 discharged from the supercooling
吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器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。この除湿冷房モードではコントローラ32は補助ヒータ23に通電しないので、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。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
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(吸熱器温度Te)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 controller 32 controls the rotation speed of 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の弁開度を全開とする。尚、コントローラ32はエアミックスダンパ28を制御し、図1に実線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を通過した後の空気流通路3内の空気が、補助ヒータ23及び放熱器4に通風される割合を調整する。また、コントローラ32は補助ヒータ23に通電しない。
(4) Cooling Mode Next, in the cooling mode, the controller 32 fully opens the valve opening degree of the
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電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器4に流入すると共に、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。このとき室外膨張弁6は全開とされているので冷媒はそれを通過し、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を経てレシーバドライヤ部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。
As a result, the high-temperature high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管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。また、空気中の水分は吸熱器9に凝結して付着する。
The refrigerant discharged from the supercooling
吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器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、除湿された空気が吹出口29から車室内に吹き出されるので(一部は放熱器4を通過して熱交換する)、これにより車室内の冷房が行われることになる。また、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(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御する。
The refrigerant evaporated in the
(5)MAX冷房モード(最大冷房モード)
次に、最大冷房モードとしてのMAX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を閉じる。また、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開放すると共に、室外膨張弁6の弁開度は全閉とする。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は図3に示す如く補助ヒータ23及び放熱器4に空気流通路3内の空気が通風されない状態とする。但し、多少通風されても支障はない。また、コントローラ32は補助ヒータ23に通電しない。
(5) MAX cooling mode (maximum cooling mode)
Next, in the MAX cooling mode as the maximum cooling mode, the controller 32 opens the
これにより、圧縮機2から冷媒配管13Gに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器4に向かうこと無くバイパス配管35に流入し、電磁弁40を経て室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに至るようになる。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器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を経てレシーバドライヤ部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。
As a result, the high-temperature high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管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。また、空気中の水分は吸熱器9に凝結して付着するので、空気流通路3内の空気は除湿される。吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器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。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、同様に圧縮機2から吐出された冷媒が室外膨張弁6から放熱器4に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。
The refrigerant discharged from the supercooling
ここで、前述した冷房モードでは放熱器4に高温の冷媒が流れているため、放熱器4からHVACユニット10への直接の熱伝導が少なからず生じるが、このMAX冷房モードでは放熱器4に冷媒が流れないため、放熱器4からHVACユニット10に伝達される熱で吸熱器9からの空気流通路3内の空気が加熱されることも無くなる。そのため、車室内の強力な冷房が行われ、特に外気温度Tamが高いような環境下では、迅速に車室内を冷房して快適な車室内空調を実現することができるようになる。また、このMAX冷房モードにおいても、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(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御する。
Here, in the cooling mode described above, since a high-temperature refrigerant is flowing through the
(6)運転モードの切換
空気流通路3内を流通される空気は上記各運転モードにおいて吸熱器9からの冷却や放熱器4(及び補助ヒータ23)からの加熱作用(エアミックスダンパ28で調整)を受けて吹出口29から車室内に吹き出される。コントローラ32は外気温度センサ33が検出する外気温度Tam、内気温度センサ37が検出する車室内の温度、前記ブロワ電圧、日射センサ51が検出する日射量等と、空調操作部53にて設定された車室内の目標車室内温度(設定温度)とに基づいて目標吹出温度TAOを算出し、各運転モードを切り換えて吹出口29から吹き出される空気の温度をこの目標吹出温度TAOに制御する。
(6) Switching of operation mode The air flowing through the
この場合、コントローラ32は、外気温度Tam、車室内の湿度、目標吹出温度TAO、放熱器温度TH、目標放熱器温度TCO、吸熱器温度Te、目標吸熱器温度TEO、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータに基づいて各運転モードの切り換えを行うことで、環境条件や除湿の要否に応じて的確に暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びMAX冷房モードを切り換え、快適且つ効率的な車室内空調を実現する。 In this case, the controller 32 controls the outside air temperature Tam, the humidity in the vehicle interior, the target outlet temperature TAO, the radiator temperature TH, the target radiator temperature TCO, the heat absorber temperature Te, the target heat absorber temperature TEO, and the presence/absence of a dehumidification request in the vehicle interior. By switching each operation mode based on parameters such as, etc., the heating mode, dehumidification heating mode, dehumidification cooling mode, cooling mode and MAX cooling mode can be accurately switched according to the environmental conditions and the necessity of dehumidification. Achieves efficient vehicle interior air conditioning.
(7)暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御
次に、図4を参照しながら、車両用空気調和装置1の運転モードを、前述した暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際にコントローラ32が実行する騒音改善制御の一例について説明する。図4のタイミングチャートは、暖房モードから除湿暖房モードに切り換わる際の電磁弁40(本発明の第2の開閉弁)の前後の圧力差ΔPdxと、吹出温度センサ41が検出する吹出温度(前述した吹出口29から車室内に吹き出される空気の温度)と、補助ヒータ温度センサ50が検出する補助ヒータ温度Tptcと、圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6の弁開度と、補助ヒータ23の出力(通電量若しくは発熱量)と、電磁弁40、電磁弁30(本発明の第1の開閉弁)、電磁弁17、及び電磁弁21(本発明の第3の開閉弁)の状態を示している。
(7) Noise improvement control when switching from heating mode to dehumidification heating mode Next, referring to FIG. 4, when switching the operation mode of the vehicle air conditioner 1 from the heating mode described above to the dehumidification heating mode. An example of the noise improvement control executed by the controller 32 will be described. The timing chart of FIG. 4 shows the pressure difference ΔPdx before and after the electromagnetic valve 40 (the second opening/closing valve of the present invention) when switching from the heating mode to the dehumidifying and heating mode, and the blowout temperature detected by the blowout temperature sensor 41 (described above). The temperature of the air blown into the vehicle compartment from the air outlet 29), the auxiliary heater temperature Tptc detected by the auxiliary heater temperature sensor 50, the rotational speed NC of the
尚、電磁弁40(第2の開閉弁)の前後の圧力差ΔPdxは、吐出圧力センサ42が検出する電磁弁40の冷媒上流側(前)の圧力Pdと、室外熱交換器温度センサ54が検出する室外熱交換器7から出た直後の冷媒の温度(室外熱交換器温度TXO)から換算される電磁弁40の冷媒下流側(後)の室外熱交換器圧力PXO(実施例の如く室外熱交換器圧力センサ56が設けられている場合には、室外熱交換器圧力センサ56が検出する室外熱交換器圧力PCOを用いてもよい)との差(ΔPdx=Pd−PXO)であり、コントローラ32が算出する。
The pressure difference ΔPdx before and after the solenoid valve 40 (second opening/closing valve) is determined by the pressure Pd on the refrigerant upstream side (front) of the
また、コントローラ32は後述する騒音改善制御における電磁弁30(第1の開閉弁)の前後の圧力差ΔPixも算出している。この場合、コントローラ32は、吐出圧力センサ42が検出する電磁弁30の冷媒上流側(前)の圧力Pdと、放熱器圧力センサ47が検出する電磁弁30の冷媒下流側(後)の圧力である放熱器圧力PCIに基づき、それらの差ΔPix(ΔPix=Pd−PCI)を電磁弁30の前後の圧力差とする。
The controller 32 also calculates a pressure difference ΔPix before and after the electromagnetic valve 30 (first opening/closing valve) in the noise improvement control described later. In this case, the controller 32 uses the pressure Pd on the refrigerant upstream side (front) of the
更に、コントローラ32は後述する騒音改善制御における電磁弁21(第3の開閉弁)の前後の圧力差ΔPxsも算出している。この場合、コントローラ32は、室外熱交換器温度センサ54が検出する室外熱交換器7から出た直後の冷媒の温度(室外熱交換器温度TXO)から換算される電磁弁21の冷媒上流側(前)の室外熱交換器圧力PXO(実施例の如く室外熱交換器圧力センサ56が設けられている場合には、室外熱交換器圧力センサ56が検出する室外熱交換器圧力PCOを用いてもよい)と、吸込温度センサ55が検出する圧縮機2の吸込温度から換算される電磁弁21の冷媒下流側(後)の吸込圧力Psとの差(ΔPxs=PXO−Ps)を電磁弁21の前後の圧力差とする(以下の騒音改善制御においても同じ)。
Further, the controller 32 also calculates a pressure difference ΔPxs before and after the electromagnetic valve 21 (third opening/closing valve) in the noise improvement control described later. In this case, the controller 32 causes the refrigerant upstream side of the solenoid valve 21 (the outdoor heat exchanger temperature TXO) converted from the temperature of the refrigerant (outdoor heat exchanger temperature TXO) immediately after exiting from the
(7−1)暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1)
運転モードが暖房モードから除湿暖房モードに切り換わる際、暖房モードにおいては電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxは図4に示すように大きい値となっている。そのため、暖房モードでは閉じている電磁弁40を、係る圧力差のまま除湿暖房モードとするために開くと、圧縮機2の吐出側から電磁弁40を経て室外熱交換器7の入口側の方向にバイパス配管35内を冷媒が急激に流れ、電磁弁40において大きな音(騒音)が発生することになる。
(7-1) Noise improvement control when switching from heating mode to dehumidifying heating mode (Part 1)
When the operation mode is switched from the heating mode to the dehumidifying heating mode, the pressure difference ΔPdx before and after the
そこで、コントローラ32は暖房モードから除湿暖房モードに運転モードを切り換える際、以下に説明する騒音改善制御を実行する。コントローラ32は暖房モードから除湿暖房モードに切り換える場合、先ず、補助ヒータ23を発熱させ、その出力(通電量、或いは、発熱量)を増大させる。この場合、コントローラ32は除湿暖房モードにおける補助ヒータ23の出力の目標値C(図4)よりも予め定めた値分高い所定値D(図4)まで増大させる。これにより、補助ヒータ温度Tptcは上昇していく。
Therefore, when the operation mode is switched from the heating mode to the dehumidifying heating mode, the controller 32 executes the noise improvement control described below. When switching from the heating mode to the dehumidifying heating mode, the controller 32 first causes the
そして、補助ヒータ温度Tptcが図4中の所定値B以上となった場合、コントローラ32は電磁弁17を開き、電磁弁21を閉じる。これにより冷媒回路Rは、室外熱交換器7から出た冷媒が、レシーバドライヤ部14、過冷却部16、内部熱交換器19、室内膨張弁8を経て吸熱器9に流れる状態に切り換わる。尚、コントローラ32はその後補助ヒータ23の出力を前述した除湿暖房モードでの目標値Cとするように制御する。
Then, when the auxiliary heater temperature Tptc becomes equal to or higher than the predetermined value B in FIG. 4, the controller 32 opens the
また、コントローラ32は補助ヒータ温度Tptcが所定値B以上となった場合、電磁弁40及び電磁弁30を切り換える前に、実施例では電磁弁40の前後の圧力差Pdxが所定値A(例えば、0.2MPa等)以下となるように、室外膨張弁6の弁開度を拡大し、且つ、圧縮機2の回転数NCを調整(下げる方向に制御)する。室外膨張弁6の弁開度を拡大することで、室外熱交換器圧力PXOは上昇すると共に、圧縮機2の回転数NCを下げる方向に制御することで、吐出圧力Pdは低下するため、電磁弁40の前後の圧力差Pdx(=Pd−PXO)は小さくなっていく。
Further, when the auxiliary heater temperature Tptc becomes equal to or higher than the predetermined value B, the controller 32, in the embodiment, changes the pressure difference Pdx before and after the
そして、圧力差ΔPdxが図4中の所定値A以下に縮小した場合、コントローラ32は電磁弁40を開くと共に、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉状態とし、圧縮機2の制御を除湿暖房時の制御とすることで、除湿暖房モードの空調運転に移行する。
Then, when the pressure difference ΔPdx is reduced to the predetermined value A or less in FIG. 4, the controller 32 opens the
(7−2)暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その2)
ここで、上記実施例の騒音改善制御では、コントローラ32が電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxが所定値A以下となるように室外膨張弁6の弁開度を拡大し、且つ、圧縮機2の回転数NCを制御するようにしたが、それに限らず、室外膨張弁6の弁開度を全開(図4)とし、圧縮機2の回転数NCを予め定めた低い値である所定回転数NC1(図4。例えば、800rpm)とするようにしてもよい。室外膨張弁6を全開とし、且つ、圧縮機2の回転数NCを低い所定回転数NC1に制御することで、室外熱交換器圧力PXOは上昇し、吐出圧力Pdは低下するため、電磁弁40の前後の圧力差Pdxは小さくなっていく。そして、この場合も圧力差ΔPdxが前述した所定値A以下に縮小したとき、コントローラ32は電磁弁40を開くと共に、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉状態にすることで、除湿暖房モードの空調運転に移行する。
(7-2) Noise improvement control when switching from heating mode to dehumidifying heating mode (Part 2)
Here, in the noise improvement control of the above-described embodiment, the controller 32 enlarges the valve opening degree of the
(7−3)暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その3)
また、上記騒音改善制御で、コントローラ32により室外膨張弁6を全開とし、且つ、圧縮機2の回転数NCを所定回転数NC1としてから予め定めた所定時間(例えば、10秒等。図4)経過後に電磁弁40を開き、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉状態として除湿暖房モードの空調運転を開始するようにしてもよい。
(7-3) Noise improvement control when switching from heating mode to dehumidifying heating mode (Part 3)
Further, in the noise improvement control, the controller 32 fully opens the
このようにコントローラ32は、運転モードを暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、電磁弁40(第2の開閉弁)前後の圧力差ΔPdxを縮小した後、当該電磁弁40を開き、電磁弁30(第1の開閉弁)を閉じ、室外膨張弁6を全閉とする騒音改善制御を実行するようにしたので、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、電磁弁40を開放したときに、バイパス配管35を室外熱交換器7側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、暖房モードから除湿暖房モードへの切換時に、電磁弁40を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。
As described above, when the operation mode is switched from the heating mode to the dehumidifying and heating mode, the controller 32 reduces the pressure difference ΔPdx before and after the electromagnetic valve 40 (second opening/closing valve), and then opens the
特に、前記騒音改善制御(暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1))では、コントローラ32は室外膨張弁6の弁開度を拡大し、且つ、圧縮機2の回転数NCを制御することで電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxを縮小させ、当該圧力差ΔPdxが所定値A以下となった場合に、当該電磁弁40を開き、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉とするようにしたので、室外膨張弁6の弁開度拡大により電磁弁40の冷媒下流側の圧力を上げ、圧縮機2の回転数NCの制御により電磁弁40の冷媒上流側の圧力を下げることで当該電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxを効果的に縮小させ、迅速に除湿暖房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を効果的に解消、若しくは、低減することができるようなる。
In particular, in the noise improvement control (noise improvement control at the time of switching from the heating mode to the dehumidifying and heating mode (1)), the controller 32 enlarges the valve opening degree of the
また、上記騒音改善制御(暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その2)、(その3))では、コントローラ32は室外膨張弁6を全開とし、且つ、圧縮機2の回転数NCを予め定めた低い値とすることで電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxを縮小させ、当該圧力差ΔPdxが所定値A以下となった場合に、若しくは、圧縮機2の回転数NCを低い値としてから所定時間経過後に電磁弁40を開き、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉とするようにしたので、室外膨張弁6の全開により電磁弁40の冷媒下流側の圧力を上げ、圧縮機2の回転数NCの低下により電磁弁40の冷媒上流側の圧力を下げることで当該電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxを迅速に縮小させ、的確に除湿暖房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を効果的に解消、若しくは、低減することができるようなる。
Further, in the noise improvement control (noise improvement control at the time of switching from the heating mode to the dehumidifying and heating mode (No. 2) and (No. 3)), the controller 32 fully opens the
ここで、係る騒音改善制御では圧縮機2の回転数NCが低下するため、車室内に吹き出される空気の温度(吹出温度)が低下して快適性が悪化する危険性がある。しかしながら、前述した如く実施例では、コントローラ32は暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、先ず補助ヒータ23を発熱させ、当該補助ヒータ23の温度Tptcが所定値B以上となった場合に、室外熱交換器7から出た冷媒を吸熱器9に流す状態に電磁弁17及び電磁弁21を切り換えると共に、騒音改善制御における室外膨張弁6と圧縮機2の制御を開始するようにしたので、図4に示されるように吹出温度は暖房モードから除湿暖房モードに切り換わる過程でも略一定に保たれるようになる。これにより、暖房モードから除湿暖房モードへの切り換え時に生じる吹出温度の低下が抑制され、快適な車室内空調を実現することができるようになる。
Here, in the noise improvement control, since the rotation speed NC of the
(8)除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御
次に、図5を参照しながら、車両用空気調和装置1の運転モードを、前述した除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際にコントローラ32が実行する騒音改善制御の一例について説明する。図5のタイミングチャートは、除湿暖房モードから暖房モードに切り換わる際の電磁弁21(本発明の第3の開閉弁)の前後の圧力差ΔPxsと、電磁弁30(本発明の第1の開閉弁)の前後の圧力差ΔPixと、前述した吹出温度と、補助ヒータ温度Tptcと、圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6の弁開度と、補助ヒータ23の出力と、電磁弁40(本発明の第2の開閉弁)、電磁弁30、電磁弁17、及び電磁弁21の状態を示している。尚、電磁弁21の前後の圧力差ΔPxsと電磁弁30の前後の圧力差ΔPixは前述した如くコントローラ32が算出するものとする。
(8) Noise improvement control when switching from dehumidifying heating mode to heating mode Next, referring to FIG. 5, when switching the operation mode of the vehicle air conditioner 1 from the dehumidifying heating mode to the heating mode described above. An example of the noise improvement control executed by the controller 32 will be described. The timing chart of FIG. 5 shows the pressure difference ΔPxs before and after the electromagnetic valve 21 (the third opening/closing valve of the present invention) when switching from the dehumidifying heating mode to the heating mode, and the electromagnetic valve 30 (the first opening/closing of the present invention). Pressure difference ΔPix before and after the valve), the blow-out temperature described above, the auxiliary heater temperature Tptc, the rotational speed NC of the
(8−1)除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1)
運転モードが除湿暖房モードから暖房モードに切り換わる際、除湿暖房モードにおいては電磁弁30の前後の圧力差ΔPixは図5に示すように大きい値となっている。そのため、除湿暖房モードでは閉じている電磁弁30を、係る圧力差のまま暖房モードとするために開くと、圧縮機2の吐出側から電磁弁30を経て放熱器4の入口側の方向に冷媒配管13G内を冷媒が急激に流れ、電磁弁30において大きな音(騒音)が発生する。
(8-1) Noise improvement control when switching from dehumidifying heating mode to heating mode (Part 1)
When the operation mode is switched from the dehumidifying heating mode to the heating mode, the pressure difference ΔPix before and after the
除湿暖房モードにおいては電磁弁21の前後の圧力差ΔPxsも図5に示すように大きい値となっている。そのため、除湿暖房モードでは閉じている電磁弁21を、係る圧力差のまま暖房モードとするために開くと、室外熱交換器7から電磁弁21を経てアキュムレータ12の入口側の方向に冷媒が急激に流れ、同様に電磁弁21において大きな音(騒音)が発生することになる。
In the dehumidification heating mode, the pressure difference ΔPxs before and after the solenoid valve 21 is also a large value as shown in FIG. Therefore, when the solenoid valve 21 that is closed in the dehumidifying heating mode is opened to keep the pressure difference at the heating mode, the refrigerant rapidly flows from the
そこで、コントローラ32は除湿暖房モードから暖房モードに運転モードを切り換える際にも、以下に説明する騒音改善制御を実行する。コントローラ32は除湿暖房モードから暖房モードに切り換える場合にも、先ず、補助ヒータ23の出力(通電量、或いは、発熱量)を増大させる。この場合、コントローラ32は除湿暖房モードで実行している補助ヒータ23の出力の目標値C(図5)よりも予め定めた値分高い所定値D(図5)まで補助ヒータ23の出力を増大させる。これにより、補助ヒータ温度Tptcは上昇する。
Therefore, the controller 32 also executes the noise improvement control described below when switching the operation mode from the dehumidifying heating mode to the heating mode. When switching from the dehumidifying heating mode to the heating mode, the controller 32 first increases the output (amount of energization or amount of heat generation) of the
また、コントローラ32は、電磁弁40及び電磁弁30を切り換える前に、実施例では電磁弁30の前後の圧力差Pixが所定値A(例えば、0.2MPa等)以下となるように、室外膨張弁6を閉弁状態から開弁状態に移行させ、且つ、圧縮機2の回転数NCを調整(下げる方向に制御)する。室外膨張弁6を開くことで、放熱器圧力PCIは上昇すると共に、圧縮機2の回転数NCを下げる方向に制御することで、吐出圧力Pdは低下するため、電磁弁30の前後の圧力差Pix(=Pd−PCI)は小さくなっていく。
In addition, before switching the
そして、圧力差ΔPixが図5中の所定値A以下に縮小した場合、コントローラ32は電磁弁30を開くと共に、電磁弁40を閉じる。電磁弁30が開き、電磁弁40が閉じられることで、冷媒は放熱器4を経て室外膨張弁6で減圧されるようになるので、室外熱交換器圧力PXOは低下するので、これにより、電磁弁21の前後の圧力差ΔPxs(=PXO−Ps)も小さくなっていく。そして、コントローラ32は、電磁弁21の前後の圧力差ΔPxsが図5中の所定値E以下に縮小した場合、電磁弁21を開くと共に、電磁弁17を閉じる。これにより冷媒回路Rは、室外熱交換器7から出た冷媒が、アキュムレータ12に流れる状態に切り換わる。また、補助ヒータ23の出力(発熱)も低下(この実施例では出力停止)させて、暖房モードの空調運転に移行する。
Then, when the pressure difference ΔPix is reduced to the predetermined value A or less in FIG. 5, the controller 32 opens the
(8−2)除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その2)
ここで、上記実施例の騒音改善制御では、コントローラ32が電磁弁30の前後の圧力差ΔPixが所定値A以下となるように室外膨張弁6を開き、且つ、圧縮機2の回転数NCを制御するようにしたが、圧力差ΔPixが所定値A以下にならない場合は、更に圧縮機2を停止(即ち、室外膨張弁6を開き、且つ、圧縮機2を停止)させるようにしてもよい(図5)。室外膨張弁6を開き、且つ、圧縮機2を停止することで、放熱器圧力PCIと吐出圧力Pdは平衡状態に向かうため、電磁弁30の前後の圧力差Pixは小さくなっていく。
(8-2) Noise improvement control when switching from dehumidification heating mode to heating mode (Part 2)
Here, in the noise improvement control of the above-described embodiment, the controller 32 opens the
そして、圧力差ΔPixが所定値A以下に縮小したとき、コントローラ32が電磁弁30を開くと共に、電磁弁40を閉じる。そして、電磁弁21の前後の圧力差ΔPxsが所定値E以下となり、電磁弁17を閉じ、電磁弁21を開いた後、圧縮機2を起動し、補助ヒータ23の出力も低下(実施例では出力を停止)させて、暖房モードの空調運転に移行する。
Then, when the pressure difference ΔPix is reduced to the predetermined value A or less, the controller 32 opens the
(8−3)除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その3)
その他にも、この場合の騒音改善制御の開始時からコントローラ32により室外膨張弁6を暖房モードでの制御状態に移行させ(図5)、且つ、圧縮機2を停止させるようにしてもよい(図5)。室外膨張弁6が開いて暖房時の制御状態となり、且つ、圧縮機2が停止することで、放熱器圧力PCIと吐出圧力Pdは平衡状態に向かうため、電磁弁30の前後の圧力差Pixは小さくなっていく。
(8-3) Noise improvement control when switching from dehumidifying heating mode to heating mode (Part 3)
In addition to this, the controller 32 may shift the
そして、圧力差ΔPixが所定値A以下に縮小したとき、コントローラ32が電磁弁30を開くと共に、電磁弁40を閉じる。そして、電磁弁21の前後の圧力差ΔPxsが所定値E以下となり、電磁弁17を閉じ、電磁弁21を開いた後、圧縮機2を起動し、補助ヒータ23の出力も低下(実施例では出力を停止)させて、暖房モードの空調運転に移行する。
Then, when the pressure difference ΔPix is reduced to the predetermined value A or less, the controller 32 opens the
(8−4)除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その4)
また、上記騒音改善制御で、コントローラ32により室外膨張弁6を暖房時の制御状態とし、且つ、圧縮機2を停止してから予め定めた所定時間(例えば、10秒等。図5)経過後に電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じるようにしてもよい。その場合も、電磁弁21の前後の圧力差ΔPxsが所定値E以下となり、電磁弁17を閉じ、電磁弁21を開いた後、圧縮機2を起動し、補助ヒータ23の出力も低下(実施例では出力を停止)させて、暖房モードの空調運転に移行する。
(8-4) Noise improvement control when switching from dehumidifying heating mode to heating mode (Part 4)
In the noise improvement control, the controller 32 sets the
このようにコントローラ32は、除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際、電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小した後、当該電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じる騒音改善制御を実行するようにしたので、除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際、電磁弁30を開放したときに、放熱器4側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、除湿暖房モードから暖房モードへの切換時に、電磁弁30を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。
Thus, when switching from the dehumidification heating mode to the heating mode, the controller 32 reduces the pressure difference ΔPix before and after the
特に、前記騒音改善制御(除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1)、(その2))では、コントローラ32が騒音改善制御において、室外膨張弁6を開き、且つ、圧縮機2の回転数NCを制御し、若しくは、当該圧縮機2を停止することで電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小させ、当該圧力差ΔPixが所定値A以下となった場合に、当該電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じるので、室外膨張弁6を開くことにより電磁弁30の冷媒下流側の圧力を上げ、圧縮機2の回転数制御、若しくは、停止により電磁弁30の冷媒上流側の圧力を下げることで当該電磁弁30の前後の圧力差を効果的に縮小させ、迅速に暖房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を効果的に解消、若しくは、低減することができるようなる。
Particularly, in the noise improvement control (noise improvement control when switching from the dehumidifying heating mode to the heating mode (No. 1) and (No. 2)), the controller 32 opens the
また、前記騒音改善制御(除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その3)、(その4))では、コントローラ32が騒音改善制御において、室外膨張弁6を暖房モードでの制御とし、且つ、圧縮機2を停止することで電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小させ、当該圧力差ΔPixが所定値A以下となった場合に、若しくは、圧縮機2を停止してから所定時間経過後に電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じるので、室外膨張弁6の開放により電磁弁30の冷媒下流側の圧力を上げ、圧縮機2の停止により電磁弁30の冷媒上流側の圧力を下げることで当該電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを迅速に縮小させ、的確に暖房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を効果的に解消、若しくは、低減することができるようなる。
In the noise improvement control (noise improvement control when switching from the dehumidification heating mode to the heating mode (Part 3) and (Part 4)), the controller 32 sets the
更にコントローラ32は、この場合の騒音改善制御に加えて、電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じてから、電磁弁21の前後の圧力差ΔPxsが所定値E以下となった場合に、当該電磁弁21を開き、電磁弁17を開くようにしているので、除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際、電磁弁21を開放したときに、圧縮機2側に向かって冷媒が急激に流れることも大幅に抑制又は解消することができる。これにより、除湿暖房モードから暖房モードへの切換時に、電磁弁21を開放したときに生じる騒音も解消、若しくは、低減することができるようになる。
Further, in addition to the noise improvement control in this case, the controller 32 opens the
ここで、係る騒音改善制御でも圧縮機2の回転数NCを低下させ、或いは、停止するため、車室内に吹き出される空気の温度(吹出温度)が低下して快適性が悪化する危険性がある。しかしながら、実施例ではコントローラ32は、除湿暖房モードから暖房モードに切り換える際、先ず補助ヒータ23の発熱を増大させ、電磁弁21を開いた後、発熱を低下(停止)させるようにしているので、図5に示されるように吹出温度は除湿暖房モードから暖房モードに切り換わる過程でも略一定に保たれるようになる。これにより、除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時に生じる吹出温度の低下が抑制され、快適な車室内空調を実現することができるようになる。
Here, even in the noise improvement control, since the rotation speed NC of the
(8−5)除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その5)
ここで、上記除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御では、コントローラ32は電磁弁21を開いた後、補助ヒータ23の発熱を低下(実施例では停止)させるようにしたが、それに限らず、暖房モードに移行した後も補助ヒータ23を発熱させ、例えば、放熱器圧力PCI(高圧側圧力。放熱器温度THでもよい)が所定値(目標値でもよい)以上に上昇した段階で、発熱を低下(停止を含む)させるようにしてもよい。それにより、暖房モードに切り換わった後、冷媒回路Rの高圧側圧力が上昇するまでは放熱器4と補助ヒータ23により車室内を暖房することができるようになるので、切り換え時に生じる吹出温度の低下をより一層確実に解消して、快適な車室内暖房を実現することができるようになる。
(8-5) Noise improvement control when switching from dehumidifying heating mode to heating mode (Part 5)
Here, in the noise improvement control when switching from the dehumidifying heating mode to the heating mode, the controller 32 reduces the heat generation of the auxiliary heater 23 (stops in the embodiment) after opening the solenoid valve 21, Not limited to that, the
尚、上記の如き除湿暖房モードから暖房モードへの切り換え時の騒音改善制御においては室内送風機27の風量を低下させ、暖房モードに移行後、放熱器圧力PCI(又は、放熱器温度THが目標値に上昇した後、元の風量に戻すようにしてもよい。室内送風機27の風量が低下することで、吹出温度の低下をより一層抑制することができるようになる。
In the noise improvement control at the time of switching from the dehumidifying heating mode to the heating mode as described above, the air volume of the
また、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、及び、MAX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に本発明を適用したが、それに限らず、暖房モードと除湿暖房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置にも本発明は有効である。 Further, in the embodiment, the present invention is applied to the vehicle air conditioner 1 that switches and executes each operation mode of the heating mode, the dehumidifying heating mode, the dehumidifying cooling mode, the cooling mode, and the MAX cooling mode, but is not limited thereto. The present invention is also effective for a vehicle air conditioner that switches between a heating mode and a dehumidifying and heating mode and executes the mode.
更に、実施例で示した各運転モードの切換制御は、それに限られるものでは無く、車両用空気調和装置の能力や使用環境に応じて、外気温度Tam、車室内の湿度、目標吹出温度TAO、放熱器温度TH、目標放熱器温度TCO、吸熱器温度Te、目標吸熱器温度TEO、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータの何れか、又は、それらの組み合わせ、それらの全てを採用して適切な条件を設定すると良い。 Further, the switching control of each operation mode shown in the embodiment is not limited to that, and depending on the capacity of the vehicle air conditioner and the usage environment, the outside air temperature Tam, the humidity in the vehicle compartment, the target outlet temperature TAO, Any one of parameters such as radiator temperature TH, target radiator temperature TCO, heat absorber temperature Te, target heat absorber temperature TEO, presence/absence of dehumidification request in the passenger compartment, or a combination thereof, or all of them are adopted. It is good to set appropriate conditions.
更にまた、補助加熱装置は、実施例で示した補助ヒータ23に限られるものでは無く、ヒータで加熱された熱媒体を循環させて空気流通路内の空気を加熱する熱媒体循環回路や、エンジンで加熱されたラジエター水を循環するヒータコア等を利用してもよい。また、上記各実施例で説明した冷媒回路Rの構成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ことは云うまでもない。
Furthermore, the auxiliary heating device is not limited to the
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
21 電磁弁(第3の開閉弁)
23 補助ヒータ(補助加熱装置)
27 室内送風機(ブロワファン)
28 エアミックスダンパ
30 電磁弁(第1の開閉弁)
40 電磁弁(第2の開閉弁)
31 吹出口切換ダンパ
32 コントローラ(制御装置)
35 バイパス配管
45 バイパス装置
R 冷媒回路
1
23 Auxiliary heater (auxiliary heating device)
27 Indoor blower (blower fan)
28
40 Solenoid valve (second on-off valve)
31 blower outlet switching damper 32 controller (control device)
35 bypass piping 45 bypass device R refrigerant circuit
Claims (7)
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記圧縮機の吐出側と前記放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、
該第1の開閉弁の上流側で分岐し、前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、
該バイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、
前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記室外膨張弁を全閉とし、前記第1の開閉弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させると共に、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記暖房モードから前記除湿暖房モードに切り換える際、前記補助加熱装置を発熱させ、当該補助加熱装置の温度が所定値以上となった場合に、前記室外熱交換器から出た冷媒を前記吸熱器に流す状態に切り換えると共に、
前記室外膨張弁の弁開度を拡大し、且つ、前記圧縮機の回転数を制御することで前記第2の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第2の開閉弁を開き、前記第1の開閉弁を閉じ、前記室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を開始す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 the air supplied to the vehicle compartment circulates;
A radiator for radiating heat of the refrigerant to heat the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage,
A heat absorber for cooling the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage by absorbing the heat of the refrigerant,
An outdoor heat exchanger provided outside the vehicle compartment,
An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing out of the radiator and flowing into the outdoor heat exchanger,
A first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator;
A bypass pipe that branches on the upstream side of the first on-off valve, bypasses the radiator and the outdoor expansion valve, and causes the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger;
A second on-off valve provided in the bypass pipe;
An auxiliary heating device for heating the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage,
Equipped with a control device,
By the control device opening the first on-off valve and closing the second on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow to the radiator to radiate the heat, and the radiated refrigerant is released to the outside of the room. After decompressing with an expansion valve, a heating mode for absorbing heat with the outdoor heat exchanger,
By fully closing the outdoor expansion valve, closing the first opening/closing valve, and opening the second opening/closing valve, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe. In a vehicle air conditioner that heat-dissipates and decompresses the heat-dissipated refrigerant, causes the heat absorber to absorb heat, and switches and executes a dehumidifying and heating mode that causes the auxiliary heating device to generate heat.
When switching from the heating mode to the dehumidifying heating mode, the control device causes the auxiliary heating device to generate heat, and when the temperature of the auxiliary heating device is equal to or higher than a predetermined value, the refrigerant that has exited from the outdoor heat exchanger. While switching to the state of flowing into the heat absorber,
When the pressure difference before and after the second on-off valve is reduced by increasing the valve opening of the outdoor expansion valve and controlling the rotation speed of the compressor, and the pressure difference becomes equal to or less than a predetermined value. In addition, the vehicle air conditioner is characterized in that the noise improvement control is started in which the second opening/closing valve is opened, the first opening/closing valve is closed, and the outdoor expansion valve is fully closed.
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記圧縮機の吐出側と前記放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、
該第1の開閉弁の上流側で分岐し、前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、
該バイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、
前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記室外膨張弁を全閉とし、前記第1の開閉弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させると共に、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記暖房モードから前記除湿暖房モードに切り換える際、前記補助加熱装置を発熱させ、当該補助加熱装置の温度が所定値以上となった場合に、前記室外熱交換器から出た冷媒を前記吸熱器に流す状態に切り換えると共に、
前記室外膨張弁を全開とし、且つ、前記圧縮機の回転数を予め定めた低い値とすることで前記第2の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、若しくは、前記圧縮機の回転数を前記低い値としてから所定時間経過後に前記第2の開閉弁を開き、前記第1の開閉弁を閉じ、前記室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を開始す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 the air supplied to the vehicle compartment circulates,
A radiator for radiating heat of the refrigerant to heat the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage,
A heat absorber for cooling the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage by absorbing the heat of the refrigerant,
An outdoor heat exchanger provided outside the vehicle compartment,
An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing out of the radiator and flowing into the outdoor heat exchanger,
A first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator;
A bypass pipe that branches on the upstream side of the first on-off valve, bypasses the radiator and the outdoor expansion valve, and causes the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger;
A second on-off valve provided in the bypass pipe;
An auxiliary heating device for heating the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage,
Equipped with a control device,
By the control device opening the first on-off valve and closing the second on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow to the radiator to radiate the heat, and the radiated refrigerant is released to the outside of the room. After decompressing with an expansion valve, a heating mode for absorbing heat with the outdoor heat exchanger,
By fully closing the outdoor expansion valve, closing the first opening/closing valve, and opening the second opening/closing valve, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe. In a vehicle air conditioner that heat-dissipates and decompresses the heat-dissipated refrigerant, causes the heat absorber to absorb heat, and switches and executes a dehumidifying and heating mode that causes the auxiliary heating device to generate heat.
When switching from the heating mode to the dehumidifying heating mode, the control device causes the auxiliary heating device to generate heat, and when the temperature of the auxiliary heating device is equal to or higher than a predetermined value, the refrigerant that has exited from the outdoor heat exchanger. While switching to the state of flowing into the heat absorber,
The pressure difference before and after the second on-off valve was reduced by fully opening the outdoor expansion valve and setting the rotation speed of the compressor to a predetermined low value, and the pressure difference became a predetermined value or less. In some cases, or after the rotational speed of the compressor is set to the low value, the second opening/closing valve is opened, the first opening/closing valve is closed, and the outdoor expansion valve is fully closed after a lapse of a predetermined time. A vehicle air conditioner characterized by starting control .
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記圧縮機の吐出側と前記放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、
該第1の開閉弁の上流側で分岐し、前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、
該バイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、
前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させる暖房モードと、
前記室外膨張弁を全閉とし、前記第1の開閉弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させると共に、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記暖房モードにおいて開き、前記室外熱交換器から出た冷媒を前記圧縮機に吸い込ませる状態とすると共に、前記除湿暖房モードでは閉じて前記室外熱交換器から出た冷媒を前記吸熱器に流す状態とする第3の開閉弁を更に備え、
前記制御装置は、前記除湿暖房モードから前記暖房モードに切り換える際、前記第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じる騒音改善制御を実行すると共に、
該騒音改善制御において、前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じてから、前記第3の開閉弁前後の圧力差が所定値以下となった場合に、当該第3の開閉弁を開く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 the air supplied to the vehicle compartment circulates,
A radiator for radiating heat of the refrigerant to heat the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage,
A heat absorber for cooling the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage by absorbing the heat of the refrigerant,
An outdoor heat exchanger provided outside the vehicle compartment,
An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing out of the radiator and flowing into the outdoor heat exchanger,
A first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator;
A bypass pipe that branches on the upstream side of the first on-off valve, bypasses the radiator and the outdoor expansion valve, and causes the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger;
A second on-off valve provided in the bypass pipe;
An auxiliary heating device for heating the air supplied to the vehicle compartment from the air flow passage,
Equipped with a control device,
By the control device opening the first on-off valve and closing the second on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow to the radiator to radiate the heat, and the radiated refrigerant is released to the outside of the room. After decompressing with an expansion valve, a heating mode for absorbing heat with the outdoor heat exchanger,
By fully closing the outdoor expansion valve, closing the first opening/closing valve, and opening the second opening/closing valve, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe. In a vehicle air conditioner that heat-dissipates and decompresses the heat-dissipated refrigerant, causes the heat absorber to absorb heat, and switches and executes a dehumidifying and heating mode that causes the auxiliary heating device to generate heat.
A state in which the refrigerant that has opened in the heating mode and is in a state that causes the refrigerant that has come out of the outdoor heat exchanger to be sucked into the compressor, and that has the refrigerant that has been closed and that has flowed out of the outdoor heat exchanger in the dehumidifying and heating mode flows to the heat absorber. Further comprising a third on-off valve
When switching from the dehumidifying heating mode to the heating mode, the control device reduces the pressure difference between the front and rear of the first opening/closing valve, then opens the first opening/closing valve and closes the second opening/closing valve. While performing improvement control,
In the noise improvement control, when the pressure difference before and after the third opening/closing valve becomes a predetermined value or less after the first opening/closing valve is opened and the second opening/closing valve is closed, the third opening/closing valve is opened. A vehicle air conditioner characterized by opening an on-off valve .
The vehicle according to claim 6, wherein the control device reduces the heat generation of the auxiliary heating device when the high-pressure side pressure becomes equal to or higher than a predetermined value after opening the third opening/closing valve. Air conditioner.
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