JPH08258533A - Air conditioner for electric vehicle - Google Patents

Air conditioner for electric vehicle

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JPH08258533A
JPH08258533A JP6385095A JP6385095A JPH08258533A JP H08258533 A JPH08258533 A JP H08258533A JP 6385095 A JP6385095 A JP 6385095A JP 6385095 A JP6385095 A JP 6385095A JP H08258533 A JPH08258533 A JP H08258533A
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vehicle
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temperature
electric heater
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浩 濱本
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徹 藤原
Tomonori Zenbou
友紀 前坊
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Abstract

PURPOSE: To restrain power used as well, as to blow air at the desired target blast temperature regardless of the difference of the input air temperatures. CONSTITUTION: An air conditioner control means 16 selects the operating mode from the air temperature upstream in the air flowing direction of a car chamber side heat exchanger 3 and the target blast temperature calculated on the basis of various conditions. The operating mode is selected from the optional combination of a car chamber side heat exchanger 3, an electric heater 12, and a mix damper 11. Moreover, the air condition control means 16 selects according to priority the operating mode for performing heating only by the car chamber heat exchanger 3, the operating mode for performing heating by the car chamber side heat exchanger 3 and the electric heater 12, the operating mode for performing heating only by the electric heater 12, and the operating mode for performing cooling by the car chamber side heat exchanger 3 and for performing heating by the electric heater 12 in this order.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車用空調装
置、特に、入口空気温度の違いに拘わらず、所望の送風
温度で車内空調を行なうための電気自動車用空調装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner for an electric vehicle, and more particularly to an air conditioner for an electric vehicle for air conditioning the inside of a vehicle at a desired blowing temperature regardless of the difference in inlet air temperature.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電気自動車用空調装置では、ヒー
トポンプサイクルで熱交換媒体の循環方向を切り替える
ことにより暖房モード又は冷房モードとし、車内側熱交
換器で通過する空気を加熱又は冷却することにより、車
内側に暖風又は冷風を供給するようにしている。そし
て、車内を所望の設定温度とするために、この設定温度
の外に、外気温度、内気温度、日射量等の車内外諸条件
に基づいて目標送風温度を算出し、この目標送風温度に
基づいて熱交換媒体の循環量を調整することにより車内
側への送風温度を制御するようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an air conditioner for an electric vehicle is set in a heating mode or a cooling mode by switching the circulation direction of a heat exchange medium in a heat pump cycle, and heats or cools the air passing through the heat exchanger inside the vehicle. , Warm air or cold air is supplied to the inside of the vehicle. Then, in order to set a desired temperature inside the vehicle, in addition to the set temperature, a target air-blowing temperature is calculated based on various conditions inside and outside the vehicle such as the outside air temperature, the air temperature, and the amount of solar radiation, and based on the target air blowing temperature. By adjusting the circulation amount of the heat exchange medium, the temperature of air blown to the inside of the vehicle is controlled.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電気自動車用空調装置では、車内側熱交換器は通過
する空気を加熱又は冷却するだけであり、暖房モード、
冷房モードのいずれを選択するのかが接近している温度
領域では、所望の目標送風温度を得ることは困難であ
る。すなわち、この温度領域では、車内側熱交換器で微
妙な温度調整が必要とされるが、熱交換媒体の循環量に
基づく熱交換では殆ど不可能である。
However, in the conventional air conditioner for an electric vehicle, the heat exchanger inside the vehicle only heats or cools the air passing therethrough.
In a temperature range in which it is close to which of the cooling modes to select, it is difficult to obtain a desired target air blowing temperature. That is, in this temperature range, delicate temperature adjustment is required in the heat exchanger inside the vehicle, but heat exchange based on the circulation amount of the heat exchange medium is almost impossible.

【0004】また、暖房モードと冷房モードの切り替わ
り時、車内側熱交換器の加熱能力又は冷却能力が発揮さ
れるまでに時間がかかるため、その間送風温度が安定せ
ず、乗員が不快感を受けることが予測される。
Further, when switching between the heating mode and the cooling mode, it takes time until the heating capacity or the cooling capacity of the heat exchanger inside the vehicle is exerted, so that the blast temperature is not stable during that time and the occupant feels uncomfortable. Is expected.

【0005】さらに、暖房時、内気循環から外気導入に
切り替えられた場合、ユニットの車内側熱交換器の上流
側空気温度(入口空気温度)が急激に低下するが、前記
車内側熱交換器では所望の加熱能力が発揮されるまで所
定時間かかるため、対応が不十分となり、前記同様の問
題が発生する。
Furthermore, when heating is switched from the inside air circulation to the outside air introduction during heating, the upstream side air temperature (inlet air temperature) of the heat exchanger inside the unit suddenly drops. Since it takes a predetermined time until the desired heating capacity is exhibited, the measures are insufficient and the same problem as described above occurs.

【0006】このため、車内側熱交換器の下流側に電気
ヒータを配設することにより、車内側熱交換器のみによ
る加熱不足、加熱遅れ等を補うようにしたものも考えら
れている。しかし、モード切り替わり時に所望の送風温
度で車内空調を行い、かつ、消費電力を必要最小限に抑
制できるものは開発には至っていないのが現状である。
For this reason, it has been considered that an electric heater is arranged on the downstream side of the heat exchanger inside the vehicle to compensate for insufficient heating, delay in heating, etc. due to only the heat exchanger inside the vehicle. However, it is the current situation that no one has been developed that can perform air conditioning inside the vehicle at a desired blast temperature at the time of mode switching and can suppress power consumption to a necessary minimum.

【0007】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、適切
な運転モードを選択して確実に所望の目標送風温度で車
内空調を行なうことができるだけでなく、消費電力を必
要最小限に抑制できる電気自動車用空調装置を提供する
ことを目的とする。
In view of the above problems, therefore, the present invention not only allows an appropriate operation mode to be selected to reliably perform air conditioning in the vehicle at a desired target air blowing temperature, but also reduces electric power consumption to a necessary minimum. An object is to provide an air conditioning system for automobiles.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、ヒートポンプサイクルに於ける熱交換
媒体の循環方向の変更により、通過する空気を加熱又は
冷却し、熱交換媒体の循環量の増減により加熱能力を調
整して車内側に暖風又は冷風を供給する車内側熱交換器
と、該車内側熱交換器の下流側に配設され、通過する空
気を分流し、開度を調整することにより、分流量を調整
可能なミックスダンパと、該ミックスダンパによって分
流された流路の一方に配設され、通過する空気を加熱す
る能力を調整可能な電気ヒータと、前記車内側熱交換器
の空気流動方向上流側の入口空気温度を検出する入口温
度検出手段と、車内外諸条件に基づいて目標送風温度を
算出し、該目標送風温度と前記入口空気温度とから運転
モードを選択するエアコン制御手段と、を備えたもので
ある。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention heats or cools the passing air by changing the circulation direction of the heat exchange medium in the heat pump cycle, and circulates the heat exchange medium. The heat exchange capacity is adjusted by increasing or decreasing the inside heat exchanger to supply warm air or cold air to the inside of the vehicle, and the inside air heat exchanger is disposed downstream of the inside heat exchanger, the passing air is diverted, and the opening degree is adjusted. A mix damper whose flow rate can be adjusted by adjustment, an electric heater which is arranged in one of the flow paths divided by the mix damper and whose ability to heat passing air can be adjusted, and the vehicle interior heat Inlet temperature detecting means for detecting the inlet air temperature on the upstream side in the air flow direction of the exchanger, and a target blast temperature is calculated based on various conditions inside and outside the vehicle, and an operation mode is selected from the target blast temperature and the inlet air temperature. Do Those having a con control means.

【0009】また、前記エアコン制御手段が選択する運
転モードは、車内を弱暖房する場合、目標送風温度が低
温側では、車内側熱交換器での加熱能力をデューティ制
御により調整する低温側弱暖モードとし、目標送風温度
が高温側では、車内側熱交換器での冷房能力を最小に抑
え、電気ヒータへの通電量及びミックスダンパの開度を
調整する高温側弱暖モードとするのが好ましい。
Further, the operation mode selected by the air conditioner control means is such that when the inside of the vehicle is weakly heated and the target air temperature is low, the heating capacity of the heat exchanger inside the vehicle is adjusted by duty control. It is preferable to set the mode to the high temperature side weak warm mode in which the cooling capacity of the heat exchanger inside the vehicle is minimized and the amount of electricity to the electric heater and the opening of the mix damper are adjusted when the target blow temperature is high. .

【0010】また、前記エアコン制御手段は、前記運転
モードが互いに重複する場合、車内側熱交換器単独で加
熱する運転モード、車内側熱交換器及び電気ヒータで加
熱する運転モード、電気ヒータ単独で加熱する運転モー
ド、車内側熱交換器で冷却すると共に電気ヒータで加熱
する運転モードの順で優先して選択するのがより好まし
い。
Further, the air conditioner control means, when the operation modes overlap each other, an operation mode in which the inside heat exchanger alone heats up, an operation mode in which the inside heat exchanger and the electric heater heat up, and an electric heater alone. It is more preferable to preferentially select the operation mode of heating and the operation mode of cooling with the heat exchanger inside the vehicle and heating with the electric heater in this order.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0012】図1に示す電気自動車用空調装置では、熱
交換媒体が循環するサイクルは、四方弁1により、暖房
サイクルと冷房サイクルとに切り替えられるようになっ
ている。そして、これらサイクル中には、前記四方弁1
の外、コンプレッサ2、車内側熱交換器3、車外側熱交
換器4及びアキュムレータ5がそれぞれ配設されてい
る。なお、6はモータ6aの駆動により配管aを開閉す
る絞り弁である。
In the electric vehicle air conditioner shown in FIG. 1, the cycle in which the heat exchange medium circulates is switched by the four-way valve 1 between a heating cycle and a cooling cycle. And during these cycles, the four-way valve 1
, A compressor 2, a vehicle interior heat exchanger 3, a vehicle exterior heat exchanger 4, and an accumulator 5 are respectively arranged. Reference numeral 6 is a throttle valve that opens and closes the pipe a by driving the motor 6a.

【0013】前記四方弁1は、弁本体内に一対の連通路
を備えた回転体を収容した構造で、図示しない制御装置
からの制御信号に基づき、暖房時には実線で示すように
切り替わり、冷房時には点線で示すように切り替わる。
The four-way valve 1 has a structure in which a rotary body having a pair of communication passages is accommodated in the valve body, and switches according to a control signal from a control device (not shown) as shown by a solid line during heating and during cooling. It switches as shown by the dotted line.

【0014】前記コンプレッサ2は、コンプレッサ駆動
装置7からの供給電力により駆動し、内部に吸引した熱
交換媒体を高温・高圧状態として排出する。
The compressor 2 is driven by the electric power supplied from the compressor driving device 7, and discharges the heat exchange medium sucked inside in a high temperature / high pressure state.

【0015】前記車内側熱交換器3及び車外側熱交換器
4は、偏平管と波形のフィンとを積層・一体化した構造
で、熱交換媒体が偏平管を蛇行しながら流動する際に、
フィンを介して通過する空気と熱交換できるようになっ
ている。
The inside heat exchanger 3 and the outside heat exchanger 4 have a structure in which flat tubes and corrugated fins are laminated and integrated, and when the heat exchange medium flows while meandering through the flat tubes,
It is designed to exchange heat with the air passing through the fins.

【0016】車内側熱交換器3は、車内前方部のユニッ
ト8内に配設され、暖房時には放熱して通過する空気を
暖め、冷房時には冷却する。一方、車外側熱交換器4
は、車両前方部に取り付けられ、その内部を流動する熱
交換媒体と外部を通過する外気との間で熱交換する。
The heat exchanger 3 on the inside of the vehicle is disposed in the unit 8 at the front of the vehicle, and radiates heat to heat the passing air during heating and cool it during cooling. On the other hand, the exterior heat exchanger 4
Is attached to the front part of the vehicle and exchanges heat between the heat exchange medium flowing inside and the outside air passing outside.

【0017】前記アキュムレータ5は、熱交換媒体を貯
溜して気液を分離し、気体のみをコンプレッサ2に供給
する。
The accumulator 5 stores a heat exchange medium to separate gas and liquid, and supplies only gas to the compressor 2.

【0018】前記ユニット8内には、前記車内側熱交換
器3の外に、ブロア9、車内側熱交温度センサ10、ミ
ックスダンパ11、電気ヒータ12等がそれぞれ設けら
れている。
Inside the unit 8, a blower 9, an inside heat exchange temperature sensor 10, a mix damper 11, an electric heater 12 and the like are provided outside the inside heat exchanger 3.

【0019】前記ブロア9は、車内側熱交換器3の上流
に位置し、ブロア風量設定装置13で入力した設定値に
従ってユニット内に内気又は外気を吸引して所望の風量
が得られるように回転する。
The blower 9 is located upstream of the heat exchanger 3 on the inside of the vehicle, and rotates so as to obtain a desired air volume by sucking the inside air or the outside air into the unit according to the set value input by the blower air volume setting device 13. To do.

【0020】前記車内側熱交温度センサ10は、車内側
熱交換器3の出口側近傍に設けられ、通過する空気温度
を検出し、下記するエアコン制御装置16に出力する。
The in-vehicle heat exchange temperature sensor 10 is provided in the vicinity of the outlet side of the in-vehicle heat exchanger 3, detects the temperature of the passing air, and outputs it to the air conditioner control device 16 described below.

【0021】前記ミックスダンパ11は、車内側熱交換
器3を通過した後の空気を分流し、開度調整装置14か
らの制御信号に基づいて所定開度に回動することによ
り、通過空気の分流割合を調整する。
The mix damper 11 diverts the air that has passed through the heat exchanger 3 inside the vehicle and rotates it to a predetermined opening based on a control signal from the opening adjusting device 14, thereby changing the amount of passing air. Adjust the diversion ratio.

【0022】前記電気ヒータ12は、車内側熱交換器3
の下流側に配設され、通過する空気を加熱する。電気ヒ
ータ12への通電は、ヒータ通電制御装置15を介して
行われる。前記電気ヒータ12には、過昇防止が可能な
PTCヒータ等が使用可能である。
The electric heater 12 is a heat exchanger 3 inside the vehicle.
It is arranged on the downstream side of and heats the passing air. Energization of the electric heater 12 is performed via the heater energization control device 15. As the electric heater 12, a PTC heater or the like capable of preventing excessive rise can be used.

【0023】なお、ユニット8の最下流側の送風ユニッ
トは図示していないが、その内部には所定の送風口を開
閉できるように複数のダンパが配設されており、送風方
向設定装置からの制御信号に基づいて所望位置から送風
できるようになっている。
Although the blower unit on the most downstream side of the unit 8 is not shown in the figure, a plurality of dampers are provided inside the blower unit so that a predetermined blower opening can be opened and closed. The air can be blown from a desired position based on the control signal.

【0024】ブロア風量設定装置13での入力信号、前
記車内側熱交温度センサ10での検出温度、外気温度、
内気温度、日射量、設定温度等の車内外諸条件はエアコ
ン制御装置16にそれぞれ入力されるようになってい
る。
An input signal from the blower air volume setting device 13, a temperature detected by the heat exchange temperature sensor 10 inside the vehicle, an outside air temperature,
Various conditions inside and outside the vehicle, such as the inside air temperature, the amount of solar radiation, and the set temperature, are input to the air conditioner controller 16.

【0025】エアコン制御装置16は、これらの入力信
号に基づいて、図示していない四方弁の制御装置、コン
プレッサ駆動装置7、開度調整装置14、ヒータ通電制
御装置15及びブロア風量制御装置17にそれぞれ制御
信号を発することにより、冷房・暖房運転を制御する。
本実施例では、運転モードの選択等の空調制御を図2の
フローチャートに従って行っている。
Based on these input signals, the air conditioner control device 16 controls the four-way valve control device (not shown), the compressor drive device 7, the opening adjustment device 14, the heater energization control device 15, and the blower air flow control device 17. Cooling and heating operations are controlled by issuing control signals.
In this embodiment, the air conditioning control such as the selection of the operation mode is performed according to the flowchart of FIG.

【0026】まず、ステップS1でユニット8の入口空
気温度Tinを読み込む。本実施例では、入口空気温度T
inは、既存のセンサ10等(外気センサ、内気センサは
図示せず)に基づき、コンプレッサ2を停止することに
より熱交換媒体が車内側熱交換器3を流動しない送風モ
ードとなっている場合には、車内側熱交温度センサ10
で検出される温度とする。また、コンプレッサ2を駆動
することにより熱交換媒体が車内側熱交換器3を流動す
る暖房モード又は冷房モードとなっている場合には、外
気導入では外気温度、内気循環では内気温度とする。た
だし、前記入口空気温度Tinはユニット8内の車内側熱
交換器3の上流側に別途入口温度検出センサを設けて検
出するようにしてもよいことは勿論である。
First, in step S1, the inlet air temperature T in of the unit 8 is read. In this embodiment, the inlet air temperature T
in is based on the existing sensor 10 or the like (the outside air sensor and the inside air sensor are not shown), and when the compressor 2 is stopped and the heat exchange medium is in the ventilation mode in which the heat exchange medium 3 does not flow through the inside heat exchanger 3. Is the heat exchange temperature sensor 10 inside the vehicle.
The temperature detected by. Further, when the heat exchange medium is in the heating mode or the cooling mode in which the heat exchange medium flows in the vehicle interior heat exchanger 3 by driving the compressor 2, the outside air temperature is set to the outside air introduction and the inside air temperature is set to the inside air circulation. However, it goes without saying that the inlet air temperature T in may be detected by separately providing an inlet temperature detection sensor upstream of the vehicle interior heat exchanger 3 in the unit 8.

【0027】次に、ステップS2で、前記車内外諸条件
に基づいて目標送風温度Tmを算出する。この目標送風
温度Tmの算出方法は従来と同様である。
Next, in step S2, the target air blowing temperature T m is calculated based on the various conditions inside and outside the vehicle. The method for calculating the target blowing temperature T m is the same as the conventional method.

【0028】続いて、ステップS3で、ユニット8の入
口空気温度Tinと目標送風温度Tとから図3のグラフ
に従って運転モードを決定する。このグラフは、前記ス
テップS1で読み込んだユニット8の入口空気温度T
inと、前記ステップS2で算出した目標送風温度Tm
とから運転モードを決定するためのものである。
Subsequently, in step S3, the operation mode is determined from the inlet air temperature T in of the unit 8 and the target air blowing temperature T m according to the graph of FIG. This graph shows the inlet air temperature T of the unit 8 read in step S1.
in and the target blast temperature T m calculated in step S2
It is for determining the operation mode from and.

【0029】グラフ中、実線Aは、冷房と暖房の境界線
を示している。1点鎖線a1は、熱交換媒体を冷房サイ
クルで循環させるモード(A/C)で、コンプレッサ2
の駆動周波数を最小としたときの入口空気温度Tinと目
標送風温度Tmの関係を示している。また、1点鎖線a2
は、車内側熱交換器3による冷却がこれ以上となれば、
この車内側熱交換器3に着霜すると予想される最低温度
0を示している。さらに、1点鎖線a3は、予想される
入口空気温度Tinの最大温度T2を示している。そし
て、1点鎖線a1,a2,a3で囲まれる領域は、車内側
熱交換器3のみで通過する空気を冷却する第1冷房モー
ドである。また、実線A、1点鎖線a1,a3で囲まれる
領域は、コンプレッサ2をデューティ制御(通電のオン
・オフを繰り返し、所定時間内の総通電量を調整する制
御)して車内側熱交換器3のみで通過する空気を弱冷却
する第2冷房モードである。
In the graph, the solid line A indicates the boundary line between cooling and heating. The alternate long and short dash line a 1 indicates the mode (A / C) in which the heat exchange medium is circulated in the cooling cycle, and the compressor 2
4 shows the relationship between the inlet air temperature T in and the target blown air temperature T m when the drive frequency is minimized. The one-dot chain line a 2
If the cooling by the heat exchanger 3 inside the vehicle becomes more than this,
This shows the lowest temperature T 0 that is expected to form frost on the interior heat exchanger 3. Furthermore, the alternate long and short dash line a 3 indicates the maximum temperature T 2 of the predicted inlet air temperature T in . The region surrounded by the one-dot chain lines a 1 , a 2 and a 3 is the first cooling mode in which the air passing through the inside heat exchanger 3 alone is cooled. In the area surrounded by the solid line A and the one-dot chain line a 1 and a 3 , the compressor 2 is subjected to duty control (control to repeatedly turn on / off the energization to adjust the total energization amount within a predetermined time) to perform heat generation inside the vehicle. This is the second cooling mode in which the air passing through only the exchanger 3 is weakly cooled.

【0030】2点鎖線b1,b2は、熱交換媒体を暖房サ
イクルで循環させるモード(HP)で、コンプレッサ2
の駆動周波数を最大としたときと、最小としたときの入
口空気温度Tinと目標送風温度Tmの関係をそれぞれ示
している。2点鎖線b1,b2で仕切られる領域は、車内
側熱交換器3のみで通過する空気を加熱する第1暖房モ
ードである。
Two-dot chain lines b 1 and b 2 are modes (HP) in which the heat exchange medium is circulated in the heating cycle, and the compressor 2
3 shows the relationship between the inlet air temperature T in and the target blown air temperature T m when the drive frequency is maximized and when the drive frequency is minimized. The area partitioned by the two-dot chain lines b 1 and b 2 is the first heating mode in which the air passing through only the vehicle interior heat exchanger 3 is heated.

【0031】実線c1,c2は、電気ヒータ12に通電す
ると共に、ミックスダンパ11により電気ヒータ12へ
の送風割合を最大としたときと、最小としたときの入口
空気温度Tinと目標送風温度Tmの関係をそれぞれ示し
ている。実線c1,c2で仕切られる領域は、電気ヒータ
12のみで通過する空気を加熱する第2暖房モードであ
る。
The solid lines c 1 and c 2 energize the electric heater 12, and the inlet air temperature T in and the target air blow when the air ratio to the electric heater 12 is maximized and minimized by the mix damper 11. respectively show the relationship between the temperature T m. The area partitioned by the solid lines c 1 and c 2 is the second heating mode in which the air passing therethrough is heated only by the electric heater 12.

【0032】点線d1,d2は、前記A/Cで、コンプレ
ッサ2の駆動周波数を最小とし、電気ヒータ12に通電
すると共に、この電気ヒータ12への送風割合を最大と
したときと、前記A/Cで、コンプレッサ2の駆動周波
数を最大とし、電気ヒータ12に通電すると共に、電気
ヒータ12への送風割合を最小としたときの入口空気温
度Tinと目標送風温度Tmの関係をそれぞれ示してい
る。また、点線d3は、入口空気温度Tinが所定温度T0
以下ではA/Cでコンプレッサ2を駆動しない境界線を
示す。すなわち、この温度T0以下であれば、車内側熱
交換器3を通過する空気の冷却に使用すると着霜が発生
すると考えられるため、A/Cとはできない。前記点線
1,d2,d3,a3で囲まれる領域は、車内側熱交換器
3で通過する空気を除湿冷却した後、電気ヒータ12で
加熱する第3暖房モードである。
Dotted lines d 1 and d 2 are the A / C values when the driving frequency of the compressor 2 is minimized, the electric heater 12 is energized, and the air blowing rate to the electric heater 12 is maximized. A / C shows the relationship between the inlet air temperature T in and the target air temperature T m when the drive frequency of the compressor 2 is maximized, the electric heater 12 is energized, and the air blowing rate to the electric heater 12 is minimized. Shows. The dotted line d 3 indicates that the inlet air temperature T in is the predetermined temperature T 0.
Below, the boundary line where the compressor 2 is not driven by A / C is shown. That is, if the temperature is equal to or lower than T 0 , frost formation is considered to occur when used for cooling the air passing through the heat exchanger 3 inside the vehicle, and thus cannot be A / C. The area surrounded by the dotted lines d 1 , d 2 , d 3 and a 3 is the third heating mode in which the air passing through the vehicle interior heat exchanger 3 is dehumidified and cooled and then heated by the electric heater 12.

【0033】なお、2点鎖線b1よりも上方の領域は、
車内側熱交換器3及び電気ヒータ12で通過する空気を
加熱する第4暖房モードである。また、2点鎖線b2
点線d2よりも下方であって冷暖房の境界線Aよりも上
方の領域は、HPで、コンプレッサ2をデューティ制御
して車内側熱交換器3のみで通過する空気を加熱する第
5暖房モードである。さらに、前記境界線A及び1点鎖
線a2よりも下方の領域は、空調制御を行わない運転モ
ード設定不可領域である。
The region above the two-dot chain line b 1 is
This is the fourth heating mode in which the air passing through the heat exchanger 3 inside the vehicle and the electric heater 12 is heated. Also, the two-dot chain line b 2 ,
A region below the dotted line d 2 and above the cooling / heating boundary line A is HP in the fifth heating mode in which the duty of the compressor 2 is controlled to heat the air passing through only the vehicle interior heat exchanger 3. is there. Further, an area below the boundary line A and the one-dot chain line a 2 is an operation mode unsettable area in which air conditioning control is not performed.

【0034】そして、入口空気温度Tinと目標送風温度
mとの関係から運転モードが重複する部分では、消費
電力が小さくなる方を選択する。すなわち、第1暖房モ
ード、第4暖房モード、第2暖房モード、第3暖房モー
ドの順で優先して選択する。
From the relationship between the inlet air temperature T in and the target blown air temperature T m , the one that consumes less power is selected in the portion where the operation modes overlap. That is, the first heating mode, the fourth heating mode, the second heating mode, and the third heating mode are preferentially selected in this order.

【0035】これにより、入口空気温度Tinと目標送風
温度Tmの関係から運転モードは次のものに決定される
(図3中、〜参照)。すなわち、A/Cで、車内
側熱交換器3により通過する空気を冷却する通常冷房モ
ード(第1冷房モード)、A/Cで、コンプレッサ2
をデューティ制御することにより、車内側熱交換器3で
通過する空気を弱冷却する弱冷房モード(第2冷房モー
ド)HPで、コンプレッサ2をデューティ制御して通
過する空気を弱加熱する低温側弱暖房モード(第5暖房
モード)、A/Cで、コンプレッサ2の駆動周波数を
最小とし、電気ヒータ12に通電すると共に、電気ヒー
タ12への送風割合を調整することにより、通過する空
気を弱加熱する高温側弱暖房モード(第3暖房モードの
一部)、HPで、コンプレッサ2の駆動周波数を調整
して通過する空気を加熱する通常暖房モード(第1暖房
モード)、HPで、電気ヒータ12に通電すると共
に、電気ヒータ12への送風割合を調整して通過する空
気を強加熱する強暖房モード(第4暖房モード)のいず
れかに決定される。なお、冷房時、目標送風温度をT0
℃以下にする場合には、車内側熱交換器3に着霜が発生
するため、運転モードの選択を禁止する(運転モード設
定不可領域)。なお、本実施例では、電気ヒータ12へ
の通電のみによって通過する空気を加熱する第2暖房モ
ードについては選択しない結果となったが、暖房運転始
動直後で、早期に車内側に暖風を供給する必要がある場
合には、この第2暖房モードを選択するようにしても構
わない。
As a result, the operation mode is determined as follows from the relationship between the inlet air temperature T in and the target air blowing temperature T m (see to in FIG. 3). That is, in A / C, the normal cooling mode (first cooling mode) in which the air passing through the vehicle interior heat exchanger 3 is cooled, and in A / C, the compressor 2
Duty control of the compressor 2 in a weak cooling mode (second cooling mode) HP for weakly cooling the air passing through the heat exchanger 3 inside the vehicle. In the heating mode (fifth heating mode), A / C, the driving frequency of the compressor 2 is minimized, the electric heater 12 is energized, and the air blowing rate to the electric heater 12 is adjusted, so that the passing air is slightly heated. High temperature side weak heating mode (part of the third heating mode), normal heating mode (first heating mode) for adjusting the drive frequency of the compressor 2 to heat passing air, and electric heater 12 for HP. And a strong heating mode (fourth heating mode) that strongly heats the passing air by adjusting the blowing rate to the electric heater 12. When cooling, the target air temperature is set to T 0.
When the temperature is set to be equal to or lower than 0 ° C, frost is generated on the heat exchanger 3 on the inside of the vehicle. In the present embodiment, the second heating mode in which the air passing therethrough is heated only by energizing the electric heater 12 is not selected, but immediately after the heating operation is started, the warm air is supplied to the inside of the vehicle early. This second heating mode may be selected if necessary.

【0036】このようにして車内空調時の運転モードが
決定されれば、ステップS4で、ミックスダンパ11の
開度を決定する。ミックスダンパ11の開度は、電気ヒ
ータ12がオフ状態である場合、0%としてユニット8
内に吸入された空気は全て電気ヒータ12とは反対側に
流動するようにする。また、電気ヒータ12がオン状態
である場合、図4に示すグラフに従って前記ステップS
2で算出した目標送風温度Tmに基づいてミックスダン
パ11の開度を決定する。例えば、目標送風温度Tm
40℃とし、電気ヒータ12のみで加熱を行なう場合、
ミックスダンパ11の開度は60%とする。そして、ス
テップS5で、ミックスダンパ11を算出した開度に駆
動制御する。
When the operation mode for air conditioning in the vehicle is determined in this way, the opening degree of the mix damper 11 is determined in step S4. The opening degree of the mix damper 11 is set to 0% when the electric heater 12 is in the off state, and the unit 8 is opened.
All of the air sucked in is allowed to flow to the side opposite to the electric heater 12. If the electric heater 12 is in the ON state, the step S is performed according to the graph shown in FIG.
The opening degree of the mix damper 11 is determined based on the target blowing temperature T m calculated in 2. For example, when the target blast temperature T m is 40 ° C. and heating is performed only by the electric heater 12,
The opening degree of the mix damper 11 is 60%. Then, in step S5, the mix damper 11 is drive-controlled to the calculated opening.

【0037】このように、前記実施例によれば、入口空
気温度Tinの違いに拘わらず、所望の目標送風温度Tm
が得られるように運転モードを選択することができる。
しかも、選択される運転モードは、適用可能な運転モー
ドのうち、より消費電力が少なくて済む方の運転モード
である。したがって、乗員にとって望ましい車内空調が
可能となるだけでなく、消費電力を抑えて所定の走行距
離を確保することができる。
As described above, according to the above-described embodiment, the desired target blast temperature T m is obtained regardless of the difference in the inlet air temperature T in.
The operation mode can be selected so that
Moreover, the selected operation mode is the one that requires less power consumption among the applicable operation modes. Therefore, not only the air conditioning in the vehicle that is desirable for the occupant can be performed, but also the power consumption can be suppressed and the predetermined traveling distance can be secured.

【0038】また、以上のようにヒートポンプサイクル
と電気ヒータ12を備えた空調装置は勿論のこと、四方
弁を備えない冷房専用のエアコンサイクルと電気ヒータ
を備えた空調装置でも同様に消費電力を少なくする観点
から考えて運転モードの選択を行わせることが可能であ
る。この場合、車内側熱交換器単独で冷却する運転モー
ド、電気ヒータ単独で加熱する運転モード、車内側熱交
換器で冷却すると共に電気ヒータで加熱する運転モード
の順で優先して選択するようにすればよい。
Further, not only the air conditioner having the heat pump cycle and the electric heater 12 as described above, but also the air conditioner having a four-way valve only for cooling and the air conditioner having the electric heater similarly consume less power. It is possible to select the operation mode from the viewpoint of In this case, the operation mode in which the inside heat exchanger alone is cooled, the operation mode in which only the electric heater is heated, and the operation mode in which the inside heat exchanger is used for cooling and the electric heater is used are selected in order of priority. do it.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、入口空気温度の違いに拘わらず、所望の目標送風
温度が得られるように運転モードを選択するようにした
ので、常に良好な車内空調を行なうことが可能である。
特に、暖房から冷房に切り替わる場合や内気循環から外
気導入に切り替わる場合でも所望の送風温度が得られ、
乗員に不快感を与えることがない。
As is apparent from the above description, in the present invention, the operation mode is selected so that the desired target air blowing temperature can be obtained irrespective of the difference in the inlet air temperature. It is possible to perform air conditioning inside the vehicle.
In particular, the desired blast temperature can be obtained even when switching from heating to cooling or when switching from inside air circulation to outside air introduction,
No discomfort to passengers.

【0040】さらに、選択できる運転モードが重複する
場合、より消費電力が少なくなる方を選択するようにし
た発明によれば、所望の送風温度で車内空調を行えると
共に、所定の走行距離を確保することが可能となる。
Further, according to the invention, when the selectable operation modes overlap, the one that consumes less power is selected. According to the invention, the air conditioning inside the vehicle can be performed at a desired air temperature and a predetermined traveling distance can be secured. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本実施例に係る電気自動車用空調装置の概略
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an air conditioner for an electric vehicle according to an embodiment.

【図2】 本実施例に係る空調制御を示すフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart showing air conditioning control according to the present embodiment.

【図3】 図1のユニットへの入口空気温度と目標吹出
温度との関係から運転モードを決定するためのグラフで
ある。
3 is a graph for determining an operation mode from the relationship between the inlet air temperature to the unit of FIG. 1 and the target outlet temperature.

【図4】 図1のミックスダンパの開度と目標吹出温度
との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the opening of the mix damper of FIG. 1 and the target outlet temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 車内側熱交換器 11 ミックスダンパ 12 電気ヒータ 16 エアコン制御装置(エアコン制御手段) 3 Inside heat exchanger 11 Mix damper 12 Electric heater 16 Air conditioner control device (air conditioner control means)

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年6月29日[Submission date] June 29, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0032[Name of item to be corrected] 0032

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0032】点線d1,d2は、前記A/Cで、コンプレ
ッサ2の駆動周波数を最小とし、電気ヒータ12に通電
すると共に、この電気ヒータ12への送風割合を最大と
したときと、前記A/Cで、コンプレッサ2の駆動周波
数を最大とし、電気ヒータ12に通電すると共に、電気
ヒータ12への送風割合を最小としたときの入口空気温
度Tinと目標送風温度Tmの関係をそれぞれ示してい
る。また、点線d3は、入口空気温度Tinが所定温度T0
以下ではA/Cでコンプレッサ2を駆動しない境界線を
示す。すなわち、この温度T0以下であれば、車内側熱
交換器3を通過する空気の冷却に使用すると着霜が発生
すると考えられるため、A/Cとはできない。前記点線
1,d2,d3,1点鎖線a3で囲まれる領域は、車内側
熱交換器3で通過する空気を除湿冷却した後、電気ヒー
タ12で加熱する第3暖房モードである。
Dotted lines d 1 and d 2 are the A / C values when the driving frequency of the compressor 2 is minimized, the electric heater 12 is energized, and the air blowing rate to the electric heater 12 is maximized. A / C shows the relationship between the inlet air temperature T in and the target air temperature T m when the drive frequency of the compressor 2 is maximized, the electric heater 12 is energized, and the air blowing rate to the electric heater 12 is minimized. Shows. The dotted line d 3 indicates that the inlet air temperature T in is the predetermined temperature T 0.
Below, the boundary line where the compressor 2 is not driven by A / C is shown. That is, if the temperature is equal to or lower than T 0 , frost formation is considered to occur when used for cooling the air passing through the heat exchanger 3 inside the vehicle, and thus cannot be A / C. The area surrounded by the dotted lines d 1 , d 2 , d 3 and the alternate long and short dash line a 3 is the third heating mode in which the air passing through the vehicle interior heat exchanger 3 is dehumidified and cooled and then heated by the electric heater 12. .

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 図1のユニットへの入口空気温度と目標送風
温度との関係から運転モードを決定するためのグラフで
ある。
FIG. 3 is a graph for determining an operation mode based on a relationship between an inlet air temperature to the unit of FIG. 1 and a target blowing temperature.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図4[Name of item to be corrected] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図4】 図1のミックスダンパの開度と目標送風温度
との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the opening of the mix damper of FIG. 1 and the target blown temperature.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 [Figure 3]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 秀明 広島県東広島市八本松町大字吉川5658番 株式会社日本クライメイトシステムズ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideaki Nishii Inventor Hideaki Nishii 5658 Yoshikawa, Hachihonmatsu-cho, Higashihiroshima City, Hiroshima Prefecture Japan Climate Systems Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヒートポンプサイクルに於ける熱交換媒
体の循環方向の変更により、通過する空気を加熱又は冷
却し、熱交換媒体の循環量の増減により加熱能力を調整
して車内側に暖風又は冷風を供給する車内側熱交換器
と、 前記車内側熱交換器の下流側に配設され、通過する空気
を分流し、開度を調整することにより、分流量を調整可
能なミックスダンパと、 該ミックスダンパによって分流された流路の一方に配設
され、通過する空気を加熱する能力を調整可能な電気ヒ
ータと、 前記車内側熱交換器の空気流動方向上流側の入口空気温
度を検出する入口温度検出手段と、 車内外諸条件に基づいて目標送風温度を算出し、該目標
送風温度と前記入口空気温度とから運転モードを選択す
るエアコン制御手段と、を備えたことを特徴とする電気
自動車用空調装置。
1. The heat exchange medium in a heat pump cycle is heated or cooled by changing the circulation direction of the heat exchange medium, and the heating capacity is adjusted by increasing or decreasing the circulation amount of the heat exchange medium to provide warm air inside the vehicle. An in-vehicle heat exchanger that supplies cold air, and a mixed damper that is disposed on the downstream side of the in-vehicle heat exchanger, divides the passing air, and adjusts the opening degree to adjust the divided flow rate, An electric heater disposed in one of the flow paths divided by the mix damper and capable of adjusting the ability to heat passing air, and an inlet air temperature of the inside heat exchanger on the upstream side in the air flow direction is detected. An electrical system comprising: an inlet temperature detecting means; and an air conditioner control means for calculating a target air temperature on the basis of various conditions inside and outside the vehicle and selecting an operation mode from the target air temperature and the inlet air temperature. Dynamic vehicle air conditioning system.
【請求項2】 前記エアコン制御手段が選択する運転モ
ードは、車内を弱暖房する場合、目標送風温度が低温側
では、車内側熱交換器での加熱能力をデューティ制御に
より調整する低温側弱暖モードとし、目標送風温度が高
温側では、車内側熱交換器での冷房能力を最小に抑え、
電気ヒータへの通電量及びミックスダンパの開度を調整
する高温側弱暖モードとすることを特徴とする請求項1
記載の電気自動車用空調装置。
2. The operation mode selected by the air conditioner control means is such that when the inside of the vehicle is weakly heated and the target air temperature is low, the heating capacity of the heat exchanger inside the vehicle is adjusted by duty control. Mode, and when the target blast temperature is on the high temperature side, the cooling capacity of the heat exchanger inside the vehicle is minimized,
The high temperature side weak warming mode for adjusting the amount of electricity to the electric heater and the opening of the mix damper is set.
An air conditioner for the electric vehicle described.
【請求項3】 前記エアコン制御手段は、前記運転モー
ドが互いに重複する場合、車内側熱交換器単独で加熱す
る運転モード、車内側熱交換器及び電気ヒータで加熱す
る運転モード、電気ヒータ単独で加熱する運転モード、
車内側熱交換器で冷却すると共に電気ヒータで加熱する
運転モードの順で優先して選択することを特徴とする請
求項1又は2記載の電気自動車用空調装置。
3. The air conditioner control means, when the operation modes overlap with each other, an operation mode in which the heat exchanger inside the vehicle heats only, an operation mode in which the heat exchanger inside the vehicle and an electric heater heat, and an electric heater alone. Operating mode to heat,
3. The air conditioner for an electric vehicle according to claim 1, wherein the operation modes of cooling with the heat exchanger inside the vehicle and heating with the electric heater are selected in order.
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