JP2014054931A - Vehicle air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調のために消費されるエネルギの低減を優先させる運転モードを有する車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner having an operation mode that prioritizes reduction of energy consumed for air conditioning.
従来、乗員の空調感の向上を優先させながら車室内の空調を行う運転モード(以下、ノーマル運転モードという)と、ノーマル運転モードよりも車室内空調のために消費されるエネルギの低減を優先させる運転モード(以下、エコノミー運転モードという)とを切替可能に構成された車両用空調装置が知られている。 Conventionally, priority is given to an operation mode (hereinafter referred to as a normal operation mode) in which the passenger compartment is air-conditioned while giving priority to improving the air-conditioning feeling of the occupant, and to a reduction in energy consumed for the passenger compartment air-conditioning over the normal operation mode. 2. Description of the Related Art A vehicle air conditioner configured to be switchable between an operation mode (hereinafter referred to as an economy operation mode) is known.
例えば、特許文献1の車両用空調装置では、乗員の操作によってノーマル運転モードあるいはエコノミー運転モードを選択するエコノミースイッチを備えており、このエコノミースイッチによってエコノミー運転モードが選択された際には、暖房用熱源としてのエンジン冷却水を加熱するためにエンジンを作動させる頻度を低減させる等の手段によって、空調のために消費されるエネルギの低減を図っている。
For example, the vehicle air conditioner disclosed in
しかしながら、特許文献1の車両用空調装置では、乗員がエコノミースイッチによってエコノミー運転モードを選択しなければ、ノーマル運転モードが継続されてしまうので、エコノミー運転モードに切り替えることによる省エネルギ効果を得ることができない。
However, in the vehicle air conditioner disclosed in
そのため、例えば、特許文献1の車両用空調装置を電気自動車に搭載し、車載バッテリに蓄えられた電力を消費して空調を行うようにした場合、乗員がエコノミースイッチによるエコノミー運転モードの選択操作を行わないと、バッテリの蓄電残量が乗員の想定以上の速さで減少して車両航続距離が短くなってしまうことが懸念される。
Therefore, for example, when the vehicle air conditioner disclosed in
上記点に鑑み、本発明では、空調のために消費されるエネルギの低減を優先させる運転モードに切り替えることによる省エネルギ効果を効果的に得ることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to effectively obtain an energy saving effect by switching to an operation mode that prioritizes reduction of energy consumed for air conditioning.
本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項1に記載の発明では、車室内の空調を行うノーマル運転モードと、ノーマル運転モードに対して空調を行うために消費されるエネルギの低減を優先させるエコノミー運転モードとを切替可能に構成された車両用空調装置であって、
乗員の操作によって、ノーマル運転モードおよびエコノミー運転モードの一方を選択する運転モード選択手段(60a)と、ノーマル運転モードおよびエコノミー運転モードのうち実際に実行される実行運転モードを決定する実行運転モード決定手段(S5)とを備え、
実行運転モード決定手段(S5)は、車両システムの起動時には、実行運転モードをエコノミー運転モードに決定することを特徴とする。
The present invention has been devised to achieve the above object, and in the invention according to
An operation mode selection means (60a) for selecting one of a normal operation mode and an economy operation mode by an occupant operation, and an execution operation mode determination for determining an actual operation mode to be actually executed out of the normal operation mode and the economy operation mode. Means (S5),
The execution operation mode determining means (S5) determines the execution operation mode to the economy operation mode when the vehicle system is activated.
これによれば、車両システムの起動時には、実行運転モード決定手段(S5)が、実行運転モードをエコノミー運転モードに決定するので、乗員が運転モード選択手段(60a)による選択操作を行わなくてもエコノミー運転モードでの運転が実行される。その結果、エコノミー運転モードに切り替えることによる消費エネルギ低減効果を効果的に得ることができる。 According to this, at the time of starting the vehicle system, the execution operation mode determining means (S5) determines the execution operation mode to the economy operation mode, so that the occupant does not have to perform the selection operation by the operation mode selection means (60a). Operation in economy operation mode is executed. As a result, it is possible to effectively obtain the energy consumption reduction effect by switching to the economy operation mode.
さらに、車両システムの起動後に運転モード選択手段(60a)が操作された際には、実行運転モード決定手段(S5)が、実行運転モードを運転モード選択手段(60a)によって選択された運転モードに決定するようにしてもよい。これによれば、車両システムの起動後に乗員の要求に応じて空調感の向上を優先させたノーマル運転モードでの運転を実行することができる。 Further, when the operation mode selection means (60a) is operated after the vehicle system is activated, the execution operation mode determination means (S5) changes the execution operation mode to the operation mode selected by the operation mode selection means (60a). It may be determined. According to this, it is possible to execute the operation in the normal operation mode in which priority is given to the improvement of the air conditioning feeling in response to the passenger's request after the vehicle system is activated.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、図1〜図8により、本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態の車両用空調装置1は、内燃機関(エンジン)EGおよび走行用電動モータの双方から車両走行用の駆動力を得ることのできるハイブリッド車両に適用されている。また、本実施形態のハイブリッド車両は、車両停車時に外部電源(商用電源)から供給された電力をバッテリBに充電することのできるプラグインハイブリッド車両として構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
このプラグインハイブリッド車両は、車両走行開始前の車両停車時に外部電源からバッテリBに充電しておくことによって、走行開始時のようにバッテリBの蓄電残量SOCが予め定めた走行用基準残量以上になっているときには、主に走行用電動モータの駆動力によって走行するEV走行モードとなる。一方、車両走行中にバッテリBの蓄電残量SOCが走行用基準残量よりも低くなっているときには、主にエンジンEGの駆動力によって走行するHV走行モードとなる。 In this plug-in hybrid vehicle, the battery B is charged from an external power source when the vehicle stops before the vehicle starts running, so that the remaining battery charge SOC of the battery B is determined in advance as when starting running. When this is the case, the EV traveling mode in which the vehicle travels mainly by the driving force of the traveling electric motor is set. On the other hand, when the remaining charge SOC of the battery B is lower than the reference remaining charge for traveling while the vehicle is traveling, the vehicle is in the HV traveling mode that travels mainly by the driving force of the engine EG.
より詳細には、EV走行モードは、主に走行用電動モータが出力する駆動力によって車両を走行させる走行モードであるが、車両走行負荷が高負荷となった際にはエンジンEGを作動させて走行用電動モータを補助する。つまり、走行用電動モータから出力される走行用の駆動力(モータ側駆動力)がエンジンEGから出力される走行用の駆動力(内燃機関側駆動力)よりも大きくなる走行モードである。 More specifically, the EV travel mode is a travel mode in which the vehicle travels mainly by the driving force output by the travel electric motor. When the vehicle travel load becomes high, the engine EG is operated. Assist the electric motor for traveling. That is, this is a traveling mode in which the traveling driving force (motor side driving force) output from the traveling electric motor is larger than the traveling driving force (internal combustion engine side driving force) output from the engine EG.
一方、HV走行モードは、主にエンジンEGが出力する駆動力によって車両を走行させる走行モードであるが、車両走行負荷が高負荷となった際には走行用電動モータを作動させてエンジンEGを補助する。つまり、内燃機関側駆動力がモータ側駆動力よりも大きくなる走行モードである。 On the other hand, the HV traveling mode is a traveling mode in which the vehicle travels mainly by the driving force output by the engine EG. When the vehicle traveling load becomes high, the traveling electric motor is operated to operate the engine EG. Assist. That is, this is a traveling mode in which the internal combustion engine side driving force is greater than the motor side driving force.
本実施形態のプラグインハイブリッド車両では、このようにEV走行モードとHV走行モードとを切り替えることによって、車両走行用の駆動力をエンジンEGのみから得る通常の車両に対してエンジンEGの燃料消費量を抑制して、車両燃費を向上させている。また、このようなEV走行モードとHV走行モードとの切り替えは、後述する駆動力制御装置70によって制御される。
In the plug-in hybrid vehicle of the present embodiment, the fuel consumption amount of the engine EG with respect to a normal vehicle that obtains driving force for vehicle travel only from the engine EG by switching between the EV travel mode and the HV travel mode in this way. This suppresses vehicle fuel efficiency. The switching between the EV traveling mode and the HV traveling mode is controlled by a driving
さらに、エンジンEGから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機80を作動させるためにも用いられる。そして、発電機80にて発電された電力および外部電源から供給された電力は、バッテリBに蓄えることができ、バッテリBに蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、車両用空調装置1を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給できる。
Further, the driving force output from the engine EG is used not only for driving the vehicle but also for operating the
次に、図1、図2を用いて車両用空調装置1の詳細構成を説明する。本実施形態の車両用空調装置1は、車室内へ送風される送風空気の温度を調整する温度調整手段としてのヒートポンプサイクル(蒸気圧縮式の冷凍サイクル)10、このヒートポンプサイクル10によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すための室内空調ユニット30、および車両用空調装置1の各種電動式の構成機器の作動を制御する空調制御装置50等を備えている。
Next, the detailed structure of the
まず、ヒートポンプサイクル10は、送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房運転時の冷媒回路、送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房運転時の冷媒回路、冷却して除湿した送風空気を再加熱して車室内を除湿暖房する除湿暖房運転時の冷媒回路、さらに、暖房運転時に冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する室外熱交換器16に着霜が生じた際に、これを除霜する除霜運転時の冷媒回路に切替可能に構成されている。
First, the
なお、図1では、暖房運転時の冷媒回路に切り替えた際の冷媒の流れを白抜き矢印で示し、冷房運転時の冷媒回路に切り替えた際の冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、除湿暖房運転時の冷媒回路に切り替えた際の冷媒の流れを斜線ハッチング付き矢印で示し、さらに、除霜運転時の冷媒回路に切り替えた際の冷媒の流れを網掛けハッチング付き矢印で示している。 In FIG. 1, the flow of the refrigerant when switched to the refrigerant circuit during the heating operation is indicated by a white arrow, the flow of the refrigerant when switched to the refrigerant circuit during the cooling operation is indicated by a black arrow, and dehumidifying heating The refrigerant flow at the time of switching to the refrigerant circuit at the time of operation is indicated by hatched arrows, and the refrigerant flow at the time of switching to the refrigerant circuit at the time of the defrosting operation is indicated by hatched arrows.
ヒートポンプサイクル10は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機11、送風空気を加熱あるいは冷却する室内熱交換器としての室内凝縮器13および室内蒸発器18、冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての暖房用固定絞り14および冷房用固定絞り17、並びに、冷媒回路切替手段としての開閉弁15aおよび三方弁20等を備えている。
The
また、このヒートポンプサイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、HFO系冷媒(例えば、R1234yf)等を採用してもよい。さらに、冷媒には圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
The
圧縮機11は、車室外となる車両ボンネット内に配置され、ヒートポンプサイクル10において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構11aを電動モータ11bにて駆動する電動圧縮機として構成されている。固定容量型圧縮機構11aとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。
The
電動モータ11bは、インバータ61から出力される交流電圧によって、その作動(回転数)が制御される交流モータである。また、インバータ61は、空調制御装置50から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。そして、この周波数(回転数)制御によって、圧縮機11の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータ11bは、圧縮機11の吐出能力変更手段を構成している。
The
圧縮機11の吐出口側には、室内凝縮器13の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器13は、室内空調ユニット30において車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成するケーシング31内に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させることで送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
The refrigerant inlet side of the
室内凝縮器13の冷媒出口側には、暖房運転時に冷媒を減圧させる暖房用固定絞り14を介して室外熱交換器16の冷媒入口側が接続されている。この暖房用固定絞り14としては、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用できる。もちろん、暖房運転時に冷媒を減圧させる機能を発揮できれば、固定絞りに限定されることなく全開機能付き電気式膨張弁等の可変絞り機構を採用してもよい。
The refrigerant outlet side of the
さらに、本実施形態では、室内凝縮器13から流出した冷媒を、暖房用固定絞り14を迂回させて室外熱交換器16の冷媒入口側へ導くバイパス通路15が設けられている。このバイパス通路15には、バイパス通路15を開閉する開閉弁15aが配置されている。
Further, in the present embodiment, a
開閉弁15aは、冷房運転時の冷媒回路、暖房運転時の冷媒回路、除湿暖房運転時の冷媒回路、および除霜運転時の冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段を構成するもので、空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動が制御される電磁弁である。具体的には、本実施形態の開閉弁15aは、冷房運転時および除霜運転時に開き、暖房運転時および除湿暖房運転時に閉じる。
The on-off
なお、開閉弁15aが開いた状態で冷媒がバイパス通路15を通過する際に生じる圧力損失は、開閉弁15aが閉じた状態で冷媒が暖房用固定絞り14を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、開閉弁15aが開いた状態では、室外熱交換器16から流出した冷媒のほぼ全流量がバイパス通路15を介して室外熱交換器16の冷媒入口側へ流れる。
Note that the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the
室外熱交換器16は、車両ボンネット内に配置されて、内部を流通する室内凝縮器13下流側の冷媒と送風ファン16aから送風された車室外空気(外気)とを熱交換させるものである。送風ファン16aは、空調制御装置50から出力される制御電圧によって回転数(送風能力)が制御される電動式送風機である。
The
室外熱交換器16の冷媒出口側には、三方弁20が接続されている。この三方弁20は、開閉弁15aとともに上述した各運転時の冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段を構成しており、空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動が制御される電気式の三方弁である。
A three-
具体的には、本実施形態の三方弁20は、冷房運転時および除湿暖房運転時には室外熱交換器16の冷媒出口側と冷房用固定絞り17とを接続する冷媒回路に切り替え、暖房運転時および除霜運転時には室外熱交換器16の冷媒出口側と圧縮機11の吸入口側に配置されたアキュムレータ19の冷媒入口側とを接続する冷媒回路に切り替える。
Specifically, the three-
冷房用固定絞り17の基本的構成は暖房用固定絞り14と同様である。冷房用固定絞り17の出口側には、室内蒸発器18の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器18は、室内空調ユニット30のケーシング31内のうち、室内凝縮器13の送風空気流れ上流側に配置されて、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。
The basic configuration of the cooling fixed
室内蒸発器18の冷媒出口側には、アキュムレータ19の入口側が接続されている。アキュムレータ19は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。さらに、アキュムレータ19の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
The inlet side of the
次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置され、その外殻を形成するケーシング31内に送風機32、前述の室内蒸発器18、室内凝縮器13、エアミックスドア34等を収容して構成されたものである。
Next, the indoor
ケーシング31は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されており、その内部に車室内へ送風される送風空気の空気通路を形成している。このケーシング31の送風空気流れ最上流側には、ケーシング31内へ内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する内外気切替手段としての内外気切替装置33が配置されている。
The
内外気切替装置33は、ケーシング31内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させるものである。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータ62によって駆動され、この電動アクチュエータ62は、空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The inside / outside
内外気切替装置33の空気流れ下流側には、内外気切替装置33を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機(ブロワ)32が配置されている。この送風機32は、遠心多翼ファン(シロッコファン)を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置50から出力される制御電圧によって回転数(送風量)が制御される。従って、この電動モータは、送風機32の送風能力変更手段を構成している。
On the downstream side of the air flow of the inside / outside
送風機32の空気流れ下流側には、前述の室内蒸発器18が配置されている。さらに、ケーシング31内の室内蒸発器18の空気流れ下流側には、室内蒸発器18通過後の空気を流す加熱用冷風通路35a、冷風バイパス通路35bといった空気通路、並びに、加熱用冷風通路35aおよび冷風バイパス通路35bから流出した空気を混合させる混合空間36が形成されている。
The
加熱用冷風通路35aには、室内蒸発器18通過後の空気を加熱するためのヒータコア46、前述の室内凝縮器13、およびPTCヒータ47が、送風空気流れ方向に向かってこの順に配置されている。ヒータコア46は、エンジンEGを冷却する冷却水(熱媒体)と室内蒸発器18通過後の送風空気とを熱交換させて、室内蒸発器18通過後の送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
In the heating
このヒータコア46とエンジンEGは、冷却水配管によって接続されて、ヒータコア46とエンジンEGとの間を冷却水が循環する冷却水回路40が構成されている。そして、この冷却水回路40には、冷却水を循環させるための水ポンプ45が配置されている。この水ポンプ45は、空調制御装置50から出力される制御電圧によって回転数(冷却水循環流量)が制御される電動式の水ポンプである。
The
PTCヒータ47は、PTC素子(正特性サーミスタ)を有し、このPTC素子に電力が供給されることによって発熱して、ヒータコア46通過後の空気を加熱する補助加熱手段としての電気ヒータである。より具体的には、このPTCヒータ47は複数(本実施形態では、3本)のPTCヒータから構成されている。本実施形態では、通電本数を変化させることによりPTCヒータ47全体としての加熱能力を変化させている。
The
一方、冷風バイパス通路35bは、室内蒸発器18通過後の空気を、ヒータコア46およびPTCヒータ47を通過させることなく、混合空間36に導くための空気通路である。従って、混合空間36にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路35aを通過する空気、および冷風バイパス通路35bを通過する空気の風量割合によって変化する。
On the other hand, the cold
そこで、本実施形態では、室内蒸発器18の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路35aおよび冷風バイパス通路35bの入口側に、加熱用冷風通路35aおよび冷風バイパス通路35bへ流入させる冷風の風量割合を連続的に変化させるエアミックスドア34を配置している。従って、エアミックスドア34は、混合空間36内の空気温度(車室内へ送風される送風空気の温度)を調整する温度調整手段を構成している。
Therefore, in the present embodiment, the cool air that flows into the cooling
より具体的には、エアミックスドア34は、エアミックスドア用の電動アクチュエータ63によって駆動される回転軸と、その一端側に回転軸が連結された板状のドア本体部を有して構成される、いわゆる片持ちドアで構成されている。また、エアミックスドア用の電動アクチュエータ63は、空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
More specifically, the
さらに、ケーシング31の空気流れ最下流部には、室内凝縮器13を通過した送風空気あるいは室内凝縮器13を迂回させる冷風バイパス通路を通過した送風空気を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口穴が設けられている。この開口穴としては、具体的に、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口穴37a、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口穴37b、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口穴37cが設けられている。
Further, in the most downstream part of the air flow of the
これらのデフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37bおよびフット開口穴37cの空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口(いずれも図示せず)に接続されている。
The air flow downstream sides of the
また、デフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37bおよびフット開口穴37cの空気流れ上流側には、それぞれ、デフロスタ開口穴37aの開口面積を調整するデフロスタドア38a、フェイス開口穴37bの開口面積を調整するフェイスドア38b、フット開口穴37cの開口面積を調整するフットドア38cが配置されている。
Further, on the upstream side of the air flow of the
これらのデフロスタドア38a、フェイスドア38bおよびフットドア38cは、吹出口モードを切替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ64に連結されて連動して回転操作される。なお、この電動アクチュエータ64も、空調制御装置50から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
また、吹出口モード切替手段によって切り替えられる吹出口モードとしては、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出すフットモード、およびフット吹出口およびデフロスタ吹出口を同程度開口して、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。 In addition, as the air outlet mode switched by the air outlet mode switching means, the face air outlet is fully opened and air is blown out from the face air outlet toward the passenger's upper body, both the face air outlet and the foot air outlet. A bi-level mode that blows air toward the upper body and feet of passengers in the passenger compartment, a foot that fully opens the foot outlet and opens the defroster outlet by a small opening, and mainly blows air from the foot outlet. There is a mode and a foot defroster mode in which the foot outlet and the defroster outlet are opened to the same extent and air is blown out from both the foot outlet and the defroster outlet.
さらに、乗員が操作パネルに設けられた吹出口モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。 Furthermore, it can also be set as the defroster mode which blows out air from a defroster blower outlet to the vehicle windshield inner surface by fully opening a defroster blower outlet by manual operation of the blower outlet mode changeover switch provided in the operation panel.
次に、図2により、本実施形態の電気制御部について説明する。空調制御装置50および駆動力制御装置70は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。
Next, the electric control unit of the present embodiment will be described with reference to FIG. The air
駆動力制御装置70の出力側には、エンジンEGを構成する各種エンジン構成機器および走行用電動モータへ交流電流を供給する走行用インバータ等が接続されている。各種エンジン構成機器としては、具体的に、エンジンEGを始動させるスタータ、エンジンEGに燃料を供給する燃料噴射弁(インジェクタ)の駆動回路(いずれも図示せず)等が接続されている。
Connected to the output side of the driving
また、駆動力制御装置70の入力側には、バッテリBの端子間電圧VBを検出する電圧計、バッテリBへ流れ込む電流ABinあるいはバッテリBから流れる電流ABoutを検出する電流計、アクセル開度Accを検出するアクセル開度センサ、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ、車速Vvを検出する車速センサ(いずれも図示せず)等の種々のエンジン制御用のセンサ群が接続されている。
Further, on the input side of the driving
空調制御装置50の出力側には、送風機32、圧縮機11の電動モータ11b用のインバータ61、送風ファン16a、各種電動アクチュエータ62、63、64、PTCヒータ47、水ポンプ45等が接続されている。
An
また、空調制御装置50の入力側には、車室内温度Trを検出する内気センサ51、外気温Tamを検出する外気センサ52(外気温検出手段)、車室内の日射量Tsを検出する日射センサ53、圧縮機11吐出冷媒温度Tdを検出する吐出温度センサ54(吐出温度検出手段)、圧縮機11吐出冷媒圧力Pdを検出する吐出圧力センサ55(吐出圧力検出手段)、室内蒸発器18からの吹出空気温度(蒸発器温度)TEを検出する蒸発器温度センサ56(蒸発器温度検出手段)、エンジンEGから流出した冷却水の冷却水温度TWを検出する冷却水温度センサ57、室外熱交換器16の室外器温度Toutを検出する室外熱交換器温度センサ58等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。
Further, on the input side of the air-
なお、本実施形態の吐出冷媒圧力Pdは、冷房運転時には、圧縮機11の冷媒吐出口側から冷房用固定絞り17入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となり、暖房運転時には、圧縮機11の冷媒吐出口側から暖房用固定絞り17入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となる。
The discharge refrigerant pressure Pd of the present embodiment is the high-pressure side refrigerant pressure of the cycle from the refrigerant discharge port side of the
また、本実施形態の蒸発器温度センサ56は、具体的には、室内蒸発器18の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、蒸発器温度センサ56として、室内蒸発器18のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、室内蒸発器18を流通する冷媒自体の温度を直接検出する温度検出手段を採用してもよい。このことは室外熱交換器温度センサ58についても同様である。
Moreover, the evaporator temperature sensor 56 of this embodiment specifically detects the heat exchange fin temperature of the
さらに、空調制御装置50の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル60に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル60に設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置1の作動スイッチ、オートスイッチ、運転切替スイッチ、吹出口モードの切替スイッチ、送風機32の風量設定スイッチ、エコノミースイッチ60a、車室内温度設定スイッチ60b、現在の車両用空調装置1の作動状態等を表示する表示部等が設けられている。
Further, operation signals from various air conditioning operation switches provided on the
オートスイッチは、乗員の操作によって車両用空調装置1の自動制御を設定あるいは解除する自動制御設定手段である。車室内温度設定スイッチ60bは、乗員の操作によって車室内の目標温度である車室内設定温度Tsetを設定する目標温度設定手段である。運転切替スイッチは、乗員の操作によって暖房運転、冷房運転、除湿暖房運転を選択する運転切替手段である。
The auto switch is automatic control setting means for setting or canceling automatic control of the
エコノミースイッチ60aは、乗員の操作によって、ノーマル運転モードおよびエコノミー運転モードの一方を選択する運転モード選択手段である。なお、ノーマル運転モードは、乗員の空調感の向上を優先させた空調を行う運転モードであり、エコノミー運転モードは、ノーマル運転モードに対して空調のために消費されるエネルギの低減を優先させる運転モードである。 The economy switch 60a is an operation mode selection unit that selects one of the normal operation mode and the economy operation mode by the operation of the occupant. The normal operation mode is an operation mode in which air conditioning is prioritized to improve the feeling of air conditioning of the occupant, and the economy operation mode is an operation in which reduction of energy consumed for air conditioning has priority over the normal operation mode. Mode.
また、空調制御装置50および駆動力制御装置70は、電気的に接続されて互いに通信可能に構成されている。これにより、一方の制御装置に入力された検出信号あるいは操作信号に基づいて、他方の制御装置が出力側に接続された各種機器の作動を制御することもできる。例えば、空調制御装置50が駆動力制御装置70へエンジンEGの作動要求信号を出力することによって、エンジンEGを作動させること、あるいは、エンジンEGの回転数を変化させることができる。
In addition, the air
なお、空調制御装置50および駆動力制御装置70は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を構成している。
The air-
例えば、本実施形態では、空調制御装置50のうち、吹出口モード切替手段を構成する各ドア38a〜38cを駆動する吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ64の作動を制御する構成が、吹出口モード切替手段50aを構成している。さらに、本実施形態では、駆動力制御装置70と制御信号の送受信を行ってエンジンEGの作動要求信号を出力する構成が作動要求信号出力手段50bを構成している。
For example, in this embodiment, the structure which controls the action | operation of the
次に、図3〜図8により、上記構成における本実施形態の車両用空調装置1の作動を説明する。図3は、本実施形態の車両用空調装置1のメインルーチンとしての制御処理を示すフローチャートである。この制御処理は、車両用空調装置1の作動スイッチが投入さるとスタートする。なお、図3〜図8の各制御ステップは、空調制御装置50が有する各種の機能実現手段を構成している。
Next, the operation of the
まず、図3のステップS1では、空調制御装置50の記憶回路によって構成されるフラグ、タイマ等の初期化、および上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等のイニシャライズが行われる。なお、ステップS1のイニシャライズでは、フラグや演算値のうち、前回の車両用空調装置の停止時や車両システム終了時に記憶された値が読み出されるものもある。
First, in step S1 of FIG. 3, initialization such as initialization of flags and timers configured by the storage circuit of the air-
本実施形態では、具体的に、前回の車両システムの終了時に記憶された吹出口モードが読み出される。つまり、本実施形態の空調制御装置50の記憶回路は、車両システムの終了時における吹出口モードを記憶する吹出口モード記憶手段としての機能を果たす。
In this embodiment, specifically, the outlet mode memorize | stored at the time of completion | finish of the last vehicle system is read. That is, the storage circuit of the air-
次に、ステップS2では、操作パネル60の操作信号等を読み込んでステップS3へ進む。具体的な操作信号としては、車室内温度設定スイッチ60bによって設定される車室内設定温度Tset、吸込口モードスイッチの設定信号、エコノミースイッチ60aの操作信号等がある。
Next, in step S2, an operation signal of the
次に、ステップS3では、空調制御に用いられる車両環境状態の信号、すなわち上述のセンサ群51〜58等の検出信号を読み込む。また、このステップS3では、駆動力制御装置70の入力側に接続されたセンサ群の検出信号、および駆動力制御装置70から出力される制御信号等の一部も、駆動力制御装置70から読み込んでいる。
Next, in step S3, a vehicle environmental state signal used for air-conditioning control, that is, detection signals from the
次に、ステップS4では、車室内へ吹き出される送風空気の目標温度としての目標吹出温度TAOを算出する。目標吹出温度TAOは、下記数式F1により算出される。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C…(F1) ここで、Tsetは車室内温度設定スイッチ60bによって設定された車室内設定温度であり、Trは内気センサ51によって検出された車室内温度(内気温)であり、Tamは外気センサ52によって検出された外気温であり、Tsは日射センサ53によって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
Next, in step S4, a target blowing temperature TAO as a target temperature of the blown air blown into the vehicle interior is calculated. The target blowing temperature TAO is calculated by the following formula F1.
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C (F1) Here, Tset is the vehicle interior temperature set by the vehicle interior
次に、ステップS5では、運転モードおよび冷媒回路の決定を行う。より具体的には、ステップS5では、ノーマル運転モードあるいはエコノミー運転モードといった省エネルギ化に関する運転モードと、暖房運転時の冷媒回路、冷房運転時の冷媒回路、除湿暖房運転時の冷媒回路あるいは除霜運転時の冷媒回路といった冷媒回路の決定を行う。 Next, in step S5, the operation mode and the refrigerant circuit are determined. More specifically, in step S5, an operation mode related to energy saving such as a normal operation mode or an economy operation mode, a refrigerant circuit during heating operation, a refrigerant circuit during cooling operation, a refrigerant circuit during dehumidification heating operation, or defrosting. A refrigerant circuit such as a refrigerant circuit during operation is determined.
ステップS5における消費エネルギに関する運転モードの決定については、基本的には、乗員がエコノミースイッチ60aにて選択した運転モードが、実際に実行される実行運転モードに決定されるが、本実施形態では、さらに、車両システムの起動時に、実行運転モードをエコノミー運転モードに決定する。この制御フローについては、図4を用いて説明する。 Regarding the determination of the operation mode relating to energy consumption in step S5, basically, the operation mode selected by the occupant with the economy switch 60a is determined as the execution operation mode that is actually executed. In the present embodiment, Further, when the vehicle system is activated, the execution operation mode is determined to be the economy operation mode. This control flow will be described with reference to FIG.
まず、ステップS51では、車両システムのスタートスイッチ(IGスイッチ)が、乗員の操作によって非投入状態(OFF)から投入状態(ON)へ変更されたか否かが判定される。ステップS51にて、スタートスイッチがONに変更されたと判定されなかった場合は、実際に実行される実行運転モードを変更することなく、ステップS6へ進む。 First, in step S51, it is determined whether or not the start switch (IG switch) of the vehicle system has been changed from the non-input state (OFF) to the input state (ON) by an occupant operation. If it is not determined in step S51 that the start switch has been changed to ON, the process proceeds to step S6 without changing the execution operation mode that is actually executed.
一方、ステップS51にて、スタートスイッチがONに変更されたと判定された場合は、ステップS52へ進む。ステップS52では、カスタマイズキャンセルが設定されているか否かが判定される。カスタマイズキャンセルとは、車両システムの起動時に車両用空調装置1の運転モードがエコノミー運転モードになってしまうことをキャンセルする設定であり、この設定はカーディーラー等が有するカスタマイズツール等を用いて行われる。
On the other hand, if it is determined in step S51 that the start switch has been changed to ON, the process proceeds to step S52. In step S52, it is determined whether or not customization cancellation is set. The customization cancellation is a setting for canceling that the operation mode of the
ステップS52にて、カスタマイズキャンセルが設定されていると判定されない場合は、ステップS53へ進み、実際に実行される実行運転モードをエコノミー運転モードに決定して、ステップS6へ進む。一方、ステップS52にてカスタマイズキャンセルが設定されていると判定された場合は、実際に実行される実行運転モードを変更することなく、ステップS6へ進む。 If it is not determined in step S52 that the customization cancel is set, the process proceeds to step S53, the execution operation mode that is actually executed is determined as the economy operation mode, and the process proceeds to step S6. On the other hand, if it is determined in step S52 that customization cancellation has been set, the process proceeds to step S6 without changing the actually executed execution operation mode.
上記説明から明らかなように、本実施形態の制御ステップS5は、ノーマル運転モードおよびエコノミー運転モードのうち実際に実行される実行運転モードを決定する実行運転モード決定手段を構成している。 As is apparent from the above description, the control step S5 of the present embodiment constitutes an execution operation mode determining means for determining an execution operation mode that is actually executed out of the normal operation mode and the economy operation mode.
また、図4には図示していないが、冷媒回路の決定については、基本的に、乗員が操作パネル60の運転切替スイッチによって選択された運転を実行する冷媒回路に決定される。
Although not shown in FIG. 4, the refrigerant circuit is basically determined to be a refrigerant circuit in which the occupant executes the operation selected by the operation changeover switch of the
さらに、暖房運転時に室外熱交換器16に着霜が生じたと判定された際に、除霜運転の冷媒回路に切り替えることを決定する。なお、このような着霜の判定は、様々な手法を採用できる。例えば、室外熱交換器16の温度を検出する温度センサによって検出された温度が0℃以下に設定された予め定めた基準温度以下となった際に、室外熱交換器16に着霜が生じていると判定してもよい。
Further, when it is determined that frost formation has occurred in the
続くステップS6〜S14では、空調制御装置50に接続された各種機器の制御状態が決定される。まず、ステップS6では、送風機32により送風される空気の目標送風量を決定する。具体的には、送風機32の電動モータに印加するブロワ電圧(送風機電圧)を決定する。このステップS6の詳細については、図5を用いて説明する。
In subsequent steps S6 to S14, control states of various devices connected to the air
ステップS61では、操作パネル60のオートスイッチが投入されているか否かが判定される。ステップS61にてオートスイッチが投入されていないと判定された場合は、ステップS62へ進み、操作パネル60の風量設定スイッチによって設定された乗員の所望の風量となるブロワ電圧が決定されて、ステップS7へ進む。
In step S61, it is determined whether or not the auto switch of the
具体的には、本実施形態の風量設定スイッチは、Lo→M1→M2→M3→Hiの5段階の風量を設定することができ、それぞれ4V→6V→8V→10V→12Vの順にブロワ電圧が高くなるように決定される。
Specifically, the air volume setting switch of the present embodiment can set five stages of air volume of Lo → M1 → M2 → M3 → Hi, and the blower voltage is set in the order of 4V → 6V → 8V →
一方、ステップS61にてオートスイッチが投入されていると判定された場合は、ステップS63へ進み、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して、ステップS4で決定された目標吹出温度TAOに基づいて第1仮ブロワレベルf(TAO)を決定する。換言すると、空調熱負荷に基づいて送風機32の稼働率(送風能力)の上限値を決定する。
On the other hand, if it is determined in step S61 that the auto switch is turned on, the process proceeds to step S63, and the target air temperature determined in step S4 is referred to with reference to the control map stored in advance in the
より具体的には、図5のステップS63に記載された制御特性図に示すように、TAOの極低温域(最大冷房域)および極高温域(最大暖房域)で第1仮ブロワレベルf(TAO)を最大値にして、送風機32の風量を最大風量付近に制御する。また、TAOが極低温域から中間温度域に向かって上昇すると、TAOの上昇に応じて第1仮ブロワレベルf(TAO)を低下させて、送風機32の風量を減少させる。
More specifically, as shown in the control characteristic diagram described in step S63 of FIG. 5, the first temporary blower level f (() in the extremely low temperature region (maximum cooling region) and the extremely high temperature region (maximum heating region) of TAO. TAO) is set to the maximum value, and the air volume of the
さらに、TAOが極高温域から中間温度域に向かって低下すると、TAOの低下に応じて第1仮ブロワレベルf(TAO)を低下させて、送風機32の風量を減少させる。また、TAOが所定の中間温度域内に入ると、第1仮ブロワレベルf(TAO)を最小値にして送風機32の風量を最小値にする。
Further, when TAO decreases from the extremely high temperature region toward the intermediate temperature region, the first temporary blower level f (TAO) is decreased according to the decrease in TAO, and the air volume of the
なお、図5の制御ステップS63の制御特性図では、操作パネル60のノーマル運転モードでの制御特性を太実線で示し、エコノミー運転モードでの制御特性を太破線で示している。この制御特性図から明らかなように、エコノミー運転モードでは、ノーマル運転モードよりも、第1仮ブロワレベルf(TAO)を低い値に設定するようにして車室内の空調を行うために消費されるエネルギ(電気エネルギ)の低減を図っている。
In the control characteristic diagram of control step S63 in FIG. 5, the control characteristic in the normal operation mode of the
続くステップS64では、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して、冷却水温度センサ57によって検出された冷却水温度TWに基づいて第2仮ブロワレベルf(TW)を決定する。より詳細には、このステップS64では、図5のステップS64に記載された制御特性図に示すように、冷却水温度TWの上昇に伴って、第2仮ブロワレベルf(TW)を増加させている。
In subsequent step S64, the second temporary blower level f (TW) is determined based on the coolant temperature TW detected by the coolant temperature sensor 57 with reference to the control map stored in advance in the
なお、ステップS64では、PTCヒータ47の作動本数に応じて、冷却水温度TWと第2仮ブロワレベルf(TW)を変化させてもよい。例えば、PTCヒータ47の作動本数の増加に伴って、同じ冷却水温度TWにおける第2仮ブロワレベルf(TW)が低くなるように決定してもよい。
In step S64, the cooling water temperature TW and the second temporary blower level f (TW) may be changed according to the number of operating
これにより、ヒータコア46を流通する冷却水の温度が低く、ヒータコア46にて送風空気を充分に加熱することができない場合に、送風機32の風量を低下させることができる。従って、暖房運転時等に充分に加熱されていない送風空気が車室内へ吹き出されて乗員の暖房フィーリングが悪化することを抑制できる。
Thereby, when the temperature of the cooling water flowing through the
続くステップS65では、後述するステップS8で決定された吹出口モードがフットモード、バイレベルモードおよびフットデフロスタモードのいずれかであるか否かを判定する。ステップS65にて吹出口モードがフットモード、バイレベルモードおよびフットデフロスタモードのいずれかであると判定された場合は、ステップS66へ進む。 In subsequent step S65, it is determined whether or not the outlet mode determined in step S8 described later is any one of the foot mode, the bi-level mode, and the foot defroster mode. If it is determined in step S65 that the outlet mode is any one of the foot mode, the bi-level mode, and the foot defroster mode, the process proceeds to step S66.
ステップS66では、ステップS63にて決定された第1仮ブロワレベルf(TAO)と、ステップS64にて決定された第2仮ブロワレベルf(TW)とを比較して小さい方の値をブロワレベルに決定して、ステップS67へ進む。ステップS67では、ステップS66にて決定されたブロワレベルに基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照してブロワ電圧を決定して、ステップS7へ進む。
In step S66, the first temporary blower level f (TAO) determined in step S63 is compared with the second temporary blower level f (TW) determined in step S64, and the smaller value is determined as the blower level. The process proceeds to step S67. In step S67, based on the blower level determined in step S66, the blower voltage is determined with reference to the control map stored in advance in the air
一方、ステップS65にて吹出口モードがフットモード、バイレベルモードおよびフットデフロスタモードのいずれでもないと判定された場合は、ステップS68へ進む。ステップS68では、ステップS63にて決定された第1仮ブロワレベルf(TAO)をブロワレベルと決定して、ステップS69へ進む。 On the other hand, if it is determined in step S65 that the outlet mode is not any of the foot mode, the bi-level mode, and the foot defroster mode, the process proceeds to step S68. In step S68, the first temporary blower level f (TAO) determined in step S63 is determined as the blower level, and the process proceeds to step S69.
ここで、ステップS65にて吹出口モードがフットモード、バイレベルモードおよびフットデフロスタモードのいずれでもないと判定された場合は、車室内の暖房が行われていないことを意味している。従って、ステップS68では、冷却水温度TWが低い時に乗員の暖房フィーリングが悪化してしまうことを抑制するために決定される第2仮ブロワレベルf(TW)を用いることなく、空調熱負荷に基づいて決定される第1仮ブロワレベルf(TAO)を用いてブロワレベルを決定している。 Here, if it is determined in step S65 that the outlet mode is not any of the foot mode, the bi-level mode, and the foot defroster mode, it means that the vehicle interior is not heated. Therefore, in step S68, the air conditioning heat load is not used without using the second temporary blower level f (TW) determined to suppress the deterioration of the passenger's heating feeling when the cooling water temperature TW is low. The blower level is determined using the first temporary blower level f (TAO) determined based on the above.
ステップS69では、ステップS67と全く同様に、ステップS68にて決定されたブロワレベルに基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照してブロワ電圧を決定して、ステップS7へ進む。
In step S69, just as in step S67, the blower voltage is determined with reference to the control map stored in advance in the
次に、ステップS7では、吸込口モード、すなわち内外気切替ドア用の電動アクチュエータ62に出力される制御信号を決定する。吸込口モードは、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、目標吹出温度TAOが極低温域となって高い冷房性能を得たい場合等には内気を導入する内気モードが選択される。
Next, in step S7, the control signal output to the suction port mode, that is, the
次に、ステップS8では、吹出口モード、ずなわち吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータ64に出力される制御信号を決定する。吹出口モードは、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置50に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、目標吹出温度TAOが低温域から高温域へと上昇するに伴って、吹出口モードをフットモード→バイレベルモード→フェイスモードへと順次切り替える。従って、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択される。
Next, in step S8, a control signal to be output to the
次に、ステップS9では、エアミックスドア34の開度、すなわちエアミックスドア用の電動アクチュエータ63へ出力される制御信号を決定する。本実施形態では、暖房運転時には、室内蒸発器18通過後の送風空気の全風量が加熱用冷風通路35a側へ流入するようにエアミックスドア34を変位させ、除霜運転時には、室内蒸発器18通過後の送風空気の全風量が加熱用冷風通路35a側へ流入するようにエアミックスドア34を変位させる。
Next, in step S9, the opening degree of the
さらに、冷房運転時および除湿暖房運転時には、室内へ送風される送風空気の温度TAVが目標吹出温度TAOに近づくようにエアミックスドア34を変位させる。なお、送風空気の温度TAVとして、蒸発器温度Teおよび吐出冷媒温度Tdから算出された値を用いることができる。もちろん、車室内へ吹き出される送風空気の温度を検出する送風空気温度検出手段を設け、これによって検出された値を送風空気温度TAVとしてもよい。
Further, during the cooling operation and the dehumidifying heating operation, the
次に、ステップS10では、圧縮機11の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機11の回転数を決定する。ここで、圧縮機11の基本的な回転数の決定手法を説明する。例えば、冷房運転時には、目標吹出温度TAO等に基づいて、予め空調制御装置50に記憶されている制御マップを参照して、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度(蒸発器温度)Teの目標吹出温度TEOを決定する。
Next, in step S10, the refrigerant discharge capacity of the
そして、この目標吹出温度TEOと吹出空気温度Teの偏差En(TEO−Te)を算出し、今回算出された偏差Enから前回算出された偏差En−1を減算した偏差変化率Edot(En−(En−1))とを用いて、予め空調制御装置50に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数fCn−1に対する回転数変化量Δf_Cを求める。
Then, a deviation En (TEO−Te) between the target blowing temperature TEO and the blowing air temperature Te is calculated, and a deviation change rate Edot (En− (En− ()) obtained by subtracting the previously calculated deviation En−1 from the currently calculated deviation En. En-1)), and based on the fuzzy inference based on the membership function and rules stored in the
また、暖房運転時には、目標吹出温度TAO等に基づいて、予め空調制御装置50に記憶されている制御マップを参照して、吐出側冷媒圧力(高圧側冷媒圧力)Pdの目標高圧PDOを決定する。
Further, during the heating operation, the target high pressure PDO of the discharge side refrigerant pressure (high pressure side refrigerant pressure) Pd is determined with reference to the control map stored in advance in the air
そして、この目標高圧PDOと吐出側冷媒圧力Pdの偏差Pn(PDO−Pd)を算出し、今回算出された偏差Pnから前回算出された偏差Pn−1を減算した偏差変化率Pdot(Pn−(Pn−1))とを用いて、予め空調制御装置50に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数fHn−1に対する回転数変化量Δf_Hを求める。
Then, a deviation Pn (PDO−Pd) between the target high pressure PDO and the discharge side refrigerant pressure Pd is calculated, and a deviation change rate Pdot (Pn− (Pn− ( Pn-1)) is used to calculate the rotational speed change amount Δf_H with respect to the previous compressor rotational speed fHn-1 based on the fuzzy inference based on the membership function and rules stored in the
このステップS10のより詳細な制御内容については、図6を用いて説明する。まず、ステップS101では、冷房運転時の回転数変化量Δf_Cを求める。図6のステップS101には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、上述の偏差Enと偏差変化率Edotに基づいて室内蒸発器26の着霜が防止されるようにΔf_Cが決定される。 Details of the control in step S10 will be described with reference to FIG. First, in step S101, a rotational speed change amount Δf_C during cooling operation is obtained. Step S101 in FIG. 6 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_C is determined based on the above-described deviation En and deviation change rate Edot so that frosting of the indoor evaporator 26 is prevented.
ステップS102では、暖房運転時および除湿暖房運転時の回転数変化量Δf_Hを求める。図6のステップS102には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、上述の偏差Pnと偏差変化率Pdotに基づいて高圧側冷媒圧力Pdの異常上昇が防止されるようにΔf_Hが決定される。 In step S102, the rotation speed change amount Δf_H during the heating operation and the dehumidifying heating operation is obtained. Step S102 in FIG. 6 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_H is determined so as to prevent an abnormal increase in the high-pressure side refrigerant pressure Pd based on the above-described deviation Pn and deviation change rate Pdot.
次に、ステップS103では、ステップS5で決定された冷媒回路が冷房運転時の冷媒回路であるか否かが判定される。ステップS103にて、ステップS5で決定された冷媒回路が冷房運転時の冷媒回路であると判定された場合は、ステップS104へ進み、Δf_Cを圧縮機11の回転数変化量Δfに決定して、ステップS106へ進む。
Next, in step S103, it is determined whether or not the refrigerant circuit determined in step S5 is a refrigerant circuit during cooling operation. When it is determined in step S103 that the refrigerant circuit determined in step S5 is a refrigerant circuit during cooling operation, the process proceeds to step S104, and Δf_C is determined as the rotation speed change amount Δf of the
一方、ステップS103にてステップS5で決定された冷媒回路が冷房運転時の冷媒回路でないと判定された場合は、ステップS105へ進み、Δf_Hを圧縮機11の回転数変化量Δfに決定して、ステップS106へ進む。ステップS106では、実行運転モードがエコノミー運転モードになっているか否かが判定される。
On the other hand, if it is determined in step S103 that the refrigerant circuit determined in step S5 is not a refrigerant circuit during cooling operation, the process proceeds to step S105, and Δf_H is determined as the rotation speed change amount Δf of the
ステップS106にて、エコノミー運転モードになっていない場合は、ステップS107へ進み、圧縮機11の回転数の上限値(MAX回転数)を10000rpmとし、エコノミー運転モードになっている場合は、ステップS108へ進み、圧縮機11の回転数の上限値(MAX回転数)を7000rpmとする。つまり、本実施形態では、エコノミー運転モードでは、ノーマル運転モードよりも圧縮機11の回転数の上限値を低下させて車室内の空調を行うために消費されるエネルギ(電気エネルギ)を低減させている。
In step S106, if the economy operation mode is not set, the process proceeds to step S107, and the upper limit value (MAX rotation number) of the
次のステップS109では、前回の圧縮機回転数fn−1に回転数変化量Δfを加えた値と圧縮機11の回転数の上限値(MAX回転数)とを比較して、小さい方の値を、今回の圧縮機回転数fnと決定して、ステップS11へ進む。なお、ステップS10における圧縮機回転数fnの決定は、図3のメインルーチンが繰り返される制御周期τ毎に行われるものではなく、所定の制御間隔(本実施形態では1秒)毎に行われる。
In the next step S109, the value obtained by adding the rotational speed change amount Δf to the previous compressor rotational speed fn−1 is compared with the upper limit value (MAX rotational speed) of the rotational speed of the
次に、ステップS11では、PTCヒータ47の作動本数を決定する。具体的には、PTCヒータ47の作動本数は、エアミックスドア34の目標開度SWが100%となっても、送風空気の温度が目標吹出温度TAOより低い場合に、冷却水温度TWに応じて決定する。
Next, in step S11, the number of operating
具体的には、冷却水温度TWが上昇過程にあるときは、冷却水温度TWの上昇に伴って作動本数が減少するように決定し、冷却水温度が下降過程にあるときは、冷却水温度TWの下降に伴って作動本数が増加するように決定する。もちろん、上昇過程および下降過程における作動本数を決める冷却水温度TWの基準温度にヒステリシス幅を設けることで、制御ハンチングの防止を図るようにしてもよい。 Specifically, when the cooling water temperature TW is in the increasing process, it is determined that the number of operations decreases as the cooling water temperature TW increases, and when the cooling water temperature is in the decreasing process, the cooling water temperature The operation number is determined to increase as TW decreases. Of course, control hunting may be prevented by providing a hysteresis width at the reference temperature of the coolant temperature TW that determines the number of operations in the ascending process and descending process.
次に、ステップS12では、空調制御装置50から駆動力制御装置70へ出力される要求信号を決定する。この要求信号としては、エンジンEGの作動要求信号(ON要求信号)、エンジンEGの作動停止信号(OFF要求信号)等がある。
Next, in step S12, a request signal output from the air
ここで、車両走行用の駆動力をエンジンEGのみから得る通常の車両では、走行時に常時エンジンを作動させているので冷却水も常時高温となる。従って、通常の車両では冷却水をヒータコア46に流通させることで十分な暖房能力を発揮することができる。
Here, in a normal vehicle that obtains driving force for driving the vehicle only from the engine EG, the engine is always operated during driving, so that the cooling water is always at a high temperature. Therefore, in a normal vehicle, sufficient heating capacity can be exhibited by circulating cooling water through the
これに対して、本実施形態のプラグインハイブリッド車両では、EV走行モードで走行している際に、走行用電動モータのみから走行用の駆動力を得て走行することがある。また、HV走行モードであっても走行用電動モータのアシスト量が増加してエンジンEGの出力が低下することがある。このため、高い暖房能力が必要な場合であっても、冷却水温度TWが暖房用の熱源として充分な温度となるまで上昇していないことがある。 On the other hand, in the plug-in hybrid vehicle according to the present embodiment, when traveling in the EV traveling mode, the traveling drive force may be obtained only from the traveling electric motor. Even in the HV traveling mode, the assist amount of the traveling electric motor may increase and the output of the engine EG may decrease. For this reason, even if a high heating capacity is required, the cooling water temperature TW may not rise until it reaches a temperature sufficient as a heat source for heating.
そこで、本実施形態の車両用空調装置1では、高い暖房能力が必要であるにもかかわらず冷却水温度TWが暖房用の熱源として充分な温度となるまで上昇していないときは、冷却水温度TWを上昇させるために、空調制御装置50から駆動力制御装置70に対して、エンジンEGを所定の回転数で作動させるように要求信号を出力している。これにより、エンジンEGを作動させて冷却水温度TWを上昇させるようにしている。
Therefore, in the
ステップS12の詳細については、図7のフローチャートを用いて説明する。なお、この制御ステップS11は、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が暖房運転時の冷媒回路に決定されている際に実行される。
Details of step S12 will be described with reference to the flowchart of FIG. In addition, this control step S11 is performed when the refrigerant circuit of the
まず、ステップS121では、冷却水温度TWに基づくエンジンEGの作動要求信号あるいは作動停止信号の出力を行うか否かの判定に用いる判定閾値を決定する。具体的には、作動要求信号を出力することを決定する判定基準となる閾値としてエンジンON水温、および作動停止信号を出力することを決定する判定基準となる閾値としてエンジンOFF水温を決定する。 First, in step S121, a determination threshold value used for determining whether to output an engine EG operation request signal or an operation stop signal based on the coolant temperature TW is determined. Specifically, the engine ON water temperature is determined as a threshold value that is a determination criterion for determining that an operation request signal is output, and the engine OFF water temperature is determined as a threshold value that is a determination criterion for determining that an operation stop signal is output.
換言すると、エンジンOFF水温は、駆動力制御装置70がエンジンEGを作動させて冷却水温度TWを昇温させる際の上限温度となる値である。つまり、駆動力制御装置70は、冷却水温度TWを昇温させる際に、冷却水温度TWがエンジンOFF水温となるまでエンジンEGを作動させることになる。
In other words, the engine OFF water temperature is a value that becomes the upper limit temperature when the driving
具体的には、エンジンOFF水温は、車両用空調装置1が充分な暖房能力を発揮するために望ましい冷却水温度TWDと、予め定められた基準温度(本実施形態では70℃)のうち小さい方の値に決定する。
Specifically, the engine OFF water temperature is the smaller one of the cooling water temperature TWD desirable for the
ここで、車両用空調装置1が充分な暖房能力を発揮するために望ましい冷却水温度TWDは、以下の数式F2を用いて算出する。
TWD={(TAO−ΔTptc)−(TE×0.2)}/0.8…(F2)
なお、ΔTptcは、PTCヒータ47の作動による吹出温上昇量、すなわち、各吹出口24〜26から車室内へ吹き出される空気の温度(吹出温)のうち、PTCヒータ47の発熱分が寄与した温度上昇量である。このΔTptcは、PTCヒータ47の作動本数の増加に伴って高い値が設定される。例えば、PTCヒータ47の作動本数が0本であればΔTptc=0℃、作動本数が1本であればΔTptc=3℃、作動本数が2本であればΔTptc=6℃、作動本数が3本であればΔTptc=9℃となるように設定されている。
Here, the cooling water temperature TWD desirable for the
TWD = {(TAO−ΔTptc) − (TE × 0.2)} / 0.8 (F2)
Note that ΔTptc was contributed by the amount of heat generated by the
一方、エンジンON水温は、頻繁にエンジンがON/OFFするのを防止するため、エンジンOFF水温よりも所定値(本実施形態では、5℃)だけ低く決定されている。つまり、この所定値は、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅として設定されている。 On the other hand, the engine ON water temperature is determined to be lower than the engine OFF water temperature by a predetermined value (5 ° C. in this embodiment) in order to prevent frequent engine ON / OFF. That is, this predetermined value is set as a hysteresis width for preventing control hunting.
続くステップS122では、冷却水温度TWに応じて、エンジンEGの作動要求信号あるいは作動停止信号を出力するか否かの仮要求信号フラグf(TW)を決定する。具体的には、冷却水温度TWがステップS121で決定されたエンジンON水温より低ければ、仮要求信号フラグf(TW)=ONとしてエンジンEGの作動要求信号を出力することを仮決定し、冷却水温度TWがエンジンOFF水温より高ければ、仮要求信号フラグf(TW)=OFFとしてエンジンEGの作動停止信号を出力することを仮決定する。 In the subsequent step S122, a temporary request signal flag f (TW) for determining whether to output an operation request signal or an operation stop signal for the engine EG is determined according to the coolant temperature TW. Specifically, if the cooling water temperature TW is lower than the engine ON water temperature determined in step S121, the provisional request signal flag f (TW) = ON is provisionally determined to output the operation request signal of the engine EG, and the cooling If the water temperature TW is higher than the engine OFF water temperature, the temporary request signal flag f (TW) = OFF is temporarily determined to output the engine EG operation stop signal.
続くステップS123では、消費エネルギに関する運転モード(実行運転モード)、目標吹出温度TAO、仮要求信号フラグf(TW)、車室内設定温度Tsetに基づいて、予め空調制御装置50に記憶されている制御マップを参照して、駆動力制御装置70へ出力される要求信号を決定する。
In subsequent step S123, control stored in the air
具体的には、図7のステップS123に記載されているように、エコノミー運転モード以外の運転モード(すなわち、ノーマル運転モード)となっており、目標吹出温度TAOが予め定めた基準目標温度KTAO(本実施形態では、20℃)以上となっており、さらに、仮要求信号フラグf(TW)がONになっている場合は、車室内設定温度Tsetによらず、駆動力制御装置70へエンジンEGの作動を要求するON要求信号を出力することを決定する。
Specifically, as described in step S123 of FIG. 7, the operation mode is other than the economy operation mode (that is, the normal operation mode), and the target blowing temperature TAO is a predetermined reference target temperature KTAO ( In this embodiment, if the temporary request signal flag f (TW) is ON, the engine EG is sent to the driving
また、エコノミー運転モードとなっており、目標吹出温度TAOが基準温度KTAO(本実施形態では、20℃)以上となっており、仮要求信号フラグf(TW)がONになっており、さらに、車室内設定温度Tsetが予め定めた基準設定温度KTset(本実施形態では、28℃)以上となっている場合は、駆動力制御装置70へエンジンEGの作動を要求するON要求信号を出力することを決定する。
In addition, the economy operation mode is set, the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the reference temperature KTAO (in this embodiment, 20 ° C.), the temporary request signal flag f (TW) is ON, When the vehicle interior set temperature Tset is equal to or higher than a predetermined reference set temperature KTset (28 ° C. in the present embodiment), an ON request signal for requesting the operation of the engine EG is output to the driving
そして、これ以外では、駆動力制御装置70へエンジンEGの停止を要求するOFF要求信号を出力することを決定して、ステップS13へ進む。
Otherwise, it is determined to output an OFF request signal for requesting the driving
つまり、制御ステップS123では、エコノミー運転モードになっているときは、車室内設定温度Tsetが基準設定温度KTset以上となっている場合に、ON要求信号を出力することを決定するようにして、ノーマル運転モードになっているときよりもON要求信号を出力する頻度を低下させている。これにより、空調のために消費されるエネルギを低減させている。 That is, in the control step S123, when the economy operation mode is set, it is determined that the ON request signal is output when the vehicle interior set temperature Tset is equal to or higher than the reference set temperature KTset. The frequency of outputting the ON request signal is lower than that in the operation mode. Thereby, the energy consumed for air conditioning is reduced.
次に、ステップS13では、冷却水回路40にてヒータコア46とエンジンEGとの間で冷却水を循環させる水ポンプ45を作動させるか否かを決定する。このステップS13の詳細については、図8のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップS131では、冷却水温度TWが吹出空気温度TEより高いか否かを判定する。
Next, in step S13, it is determined whether or not to operate the
ステップS131にて、冷却水温度TWが吹出空気温度TE以下となっている場合は、ステップS134へ進み、水ポンプ45を停止(OFF)させることを決定する。その理由は、冷却水温度TWが吹出空気温度TE以下となっている場合に冷却水をヒータコア46へ流すと、ヒータコア46を流れる冷却水が室内蒸発器18通過後の空気を冷却してしまうことになるため、かえって吹出口からの吹出空気温度を低くしてしまうからである。
In step S131, when the cooling water temperature TW is equal to or lower than the blown air temperature TE, the process proceeds to step S134, and it is determined to stop (OFF) the
一方、ステップS131にて、冷却水温度TWが吹出空気温度TEより高い場合は、ステップS132へ進む。ステップS132では、送風機32が作動しているか否かが判定される。ステップS132にて、送風機32が作動していないと判定された場合は、ステップS134に進み、省動力化のために水ポンプ45を停止(OFF)させることを決定する。
On the other hand, when the cooling water temperature TW is higher than the blown air temperature TE in step S131, the process proceeds to step S132. In step S132, it is determined whether the
一方、ステップS132にて送風機32が作動していると判定された場合は、ステップS133へ進み、水ポンプ45を作動(ON)させることを決定する。これにより、水ポンプ45が作動して、冷却水が冷媒回路内を循環するので、ヒータコア46を流れる冷却水とヒータコア46を通過する空気とを熱交換させて送風空気を加熱することができる。
On the other hand, when it determines with the
次に、ステップS14では、冷媒回路切替手段の作動状態、すなわち開閉弁15aおよび三方弁20の作動状態が決定される。具体的には、前述の如く、本実施形態の開閉弁15aは、冷房運転時および除霜運転時に開き、暖房運転時および除湿暖房運転時に閉じる。
Next, in step S14, the operating state of the refrigerant circuit switching means, that is, the operating states of the on-off
また、三方弁20は、冷房運転時および除湿暖房運転時には室外熱交換器16の冷媒出口側と冷房用固定絞り17とを接続する冷媒回路に切り替え、暖房運転時および除霜運転時には室外熱交換器16の冷媒出口側と圧縮機11の吸入口側に配置されたアキュムレータ19の冷媒入口側とを接続する冷媒回路に切り替える。
The three-
ステップS15では、上述のステップS6〜S14で決定された制御状態が得られるように、空調制御装置50より各種空調用構成機器11(61)、15a、20、16a、32、62〜64に対して制御信号および制御電圧が出力される。続くステップS16では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップS2へ戻る。
In step S15, the air-
本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く制御処理が実行されるので、暖房運転、冷房運転、除湿暖房運転および除霜運転では、それぞれ以下のように作動する。
Since the
(a)暖房運転
暖房運転時には、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が、図1の白抜き矢印で示すように、圧縮機11→室内凝縮器13→暖房用固定絞り14→室外熱交換器16(→三方弁20)→アキュムレータ19→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。つまり、室内凝縮器13を放熱器として機能させ、室外熱交換器16を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。
(A) Heating operation During the heating operation, the refrigerant circuit of the
従って、暖房運転時のヒートポンプサイクル10では、圧縮機11にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器13にて送風機32から送風された送風空気に放熱する。これにより、送風空気が、ヒータコア46→室内凝縮器13→PTCヒータ47を通過する際に加熱されて、車室内の暖房が実現される。また、室内凝縮器13から流出した冷媒は、暖房用固定絞り14にて減圧されて室外熱交換器16へ流入する。
Therefore, in the
室外熱交換器16へ流入した冷媒は、送風ファン16aから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器16から流出した冷媒は、三方弁20を介してアキュムレータ19へ流入する。アキュムレータ19にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant that has flowed into the
(b)冷房運転
冷房運転時には、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が、図1の黒塗り矢印で示すように、圧縮機11→室内凝縮器13(→バイパス通路15)→室外熱交換器16(→三方弁20)→冷房用固定絞り17→室内蒸発器18→アキュムレータ19→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。つまり、室内凝縮器13および室外熱交換器16を冷媒に放熱させる放熱器として機能させ、室内蒸発器18を冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。
(B) Cooling operation During the cooling operation, the refrigerant circuit of the
従って、冷房運転時のヒートポンプサイクル10では、圧縮機11にて圧縮された高圧高温冷媒が、室内凝縮器13にて室内蒸発器18通過後の送風空気の一部と熱交換して送風空気の一部が加熱される。さらに、室内蒸発器18から流出した冷媒は、バイパス通路15を介して室外熱交換器16へ流入し、室外熱交換器16にて送風ファン16aから送風された外気と熱交換して放熱する。
Therefore, in the
室外熱交換器16から流出した冷媒は、三方弁20を介して冷房用固定絞り17へ流入し、冷房用固定絞り17にて減圧膨張される。冷房用固定絞り17にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器18へ流入し、送風機32から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱作用により、室内蒸発器18を通過する送風空気が冷却される。
The refrigerant that has flowed out of the
そして、前述の如く、室内蒸発器18にて冷却された送風空気の一部がヒータコア46、室内凝縮器13、PTCヒータ47にて加熱されることによって、車室内へ送風される送風空気が目標吹出温度TAOに近づくように調整され、車室内の冷房が実現される。また、室内蒸発器18から流出した冷媒は、アキュムレータ19へ流入する。アキュムレータ19にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される。
As described above, a part of the blown air cooled by the
(c)除湿暖房運転
除湿暖房運転時には、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が、図1の斜線ハッチング付き矢印で示すように、圧縮機11→室内凝縮器13→暖房用固定絞り14→室外熱交換器16(→三方弁20)→冷房用固定絞り17→室内蒸発器18→アキュムレータ19→圧縮機11の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。つまり、室内凝縮器13および室外熱交換器16を冷媒に放熱させる放熱器として機能させ、室内蒸発器18を冷媒を蒸発させる蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。
(C) Dehumidifying Heating Operation During the dehumidifying heating operation, the refrigerant circuit of the
従って、除湿暖房運転時のヒートポンプサイクル10では、圧縮機11にて圧縮された高圧高温冷媒が、室内凝縮器13にて室内蒸発器18通過後の送風空気の一部と熱交換して送風空気の一部が加熱される。さらに、室内蒸発器18から流出した冷媒は、暖房用固定絞り14にて減圧されて室外熱交換器16へ流入する。室外熱交換器16へ流入した冷媒は送風ファン16aから送風された外気と熱交換して放熱する。
Therefore, in the
室外熱交換器16から流出した冷媒は、三方弁20を介して冷房用固定絞り17へ流入し、冷房用固定絞り17にて減圧膨張される。冷房用固定絞り17にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器18へ流入し、送風機32から送風された送風空気から吸熱して蒸発する。この冷媒の吸熱作用により、室内蒸発器18を通過する送風空気が冷却されて除湿される。以降の作動は冷房運転と同様である。
The refrigerant that has flowed out of the
上記の如く、除湿暖房運転では、冷房運転と同様に、室内蒸発器18にて冷却された送風空気を室内凝縮器13にて加熱して車室内へ吹き出すことで、車室内の除湿暖房を行うことができる。この際、除湿暖房運転では、開閉弁15aを閉じるので、冷房運転よりも室外熱交換器16へ流入する冷媒の圧力および温度を低下させることができる。
As described above, in the dehumidifying and heating operation, similarly to the cooling operation, the blown air cooled by the
従って、室外熱交換器16における冷媒の温度と外気温との温度差を縮小して、室外熱交換器16における冷媒の放熱量を低減できる。これにより、除湿暖房運転では、室内凝縮器12における冷媒の放熱量を増加させて、冷房運転よりも室内凝縮器12における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
Therefore, the temperature difference between the refrigerant temperature and the outside air temperature in the
(d)除霜運転
除霜運転は、暖房運転中に、室外熱交換器16に着霜が生じたことが判定されるとに実行される。なお、本実施形態では、一旦、除霜運転が開始されると、予め定めた所定時間(本実施形態では、5分間)が経過するまでは他の運転に切り替えられることはない。
(D) Defrosting operation The defrosting operation is performed when it is determined that frost formation has occurred in the
除霜運転では、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路が、図1の網掛けハッチング付き矢印で示すように、圧縮機11(→室内凝縮器13→バイパス通路15)→室外熱交換器16(→三方弁20)→アキュムレータ19→圧縮機11の順に冷媒が循環するホットガスサイクルが構成される。
In the defrosting operation, the refrigerant circuit of the
なお、除霜運転では、送風空気の全風量が室内凝縮器13を迂回するようにエアミックスドア34の作動が制御されているので、室内凝縮器13では冷媒は殆ど放熱しない。このため、室内凝縮器13にて送風空気が加熱されることはない。
In the defrosting operation, the operation of the
従って、除霜運転時のヒートポンプサイクル10では、圧縮機11にて圧縮された高圧高温冷媒が、室外熱交換器16へ流入して放熱する。これにより、室外熱交換器16が加熱されて室外熱交換器16の除霜が実現される。室外熱交換器16から流出した冷媒は、三方弁20を介してアキュムレータ19へ流入する。アキュムレータ19にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機11に吸入される。
Therefore, in the
本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く作動して、車室内の冷房、暖房および除湿暖房を実現することができるとともに、室外熱交換器16に着霜が生じた際に、除霜運転に切り替えることによって室外熱交換器16を除霜することもできる。
The
さらに、本実施形態の車両用空調装置1では、実行運転モード決定手段を構成する制御ステップS5にて説明したように、車両システムの起動時には、カスタマイズキャンセルがなされていなければ、実行運転モードがエコノミー運転モードに決定される。従って、乗員がエコノミースイッチ60aによる選択操作を行わなくてもエコノミー運転モードでの運転を実行できる。その結果、エコノミー運転モードに切り替えることによる消費エネルギ低減効果を効果的に得ることができる。
Further, in the
また、車両システムの起動後にエコノミースイッチ60aが操作された際には、実行運転モードがエコノミースイッチ60aによって選択された運転モードに決定される。従って、車両システムの起動後には、乗員の要求に応じて空調感の向上を優先させたノーマル運転モードでの運転を実行することができる。 Further, when the economy switch 60a is operated after the vehicle system is activated, the execution operation mode is determined to be the operation mode selected by the economy switch 60a. Therefore, after the vehicle system is activated, it is possible to execute the operation in the normal operation mode in which priority is given to the improvement of the air conditioning feeling in response to the passenger's request.
(第2実施形態)
上述の実施形態では、暖房運転、冷房運転、除湿暖房運転および除霜運転の冷媒回路を切替可能に構成されたヒートポンプサイクル10を採用した例を説明したが、本実施形態では、図9に示すように、冷媒回路の切替機能を有していない冷凍サイクル10aを採用している。なお、図9では、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。
(Second Embodiment)
In the above-described embodiment, the example in which the
具体的には、本実施形態の冷凍サイクル10aは、圧縮機11、室外熱交換器16、室外熱交換器16にて凝縮した冷媒の気液を分離して余剰液冷媒を蓄えるレシーバ19a、レシーバ19aから流出した液相冷媒を減圧させる温度式膨張弁27、室内蒸発器18をこの順で環状に接続したもので、車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。つまり、上述の実施形態における冷房モードを実現可能に構成されている。
Specifically, the
さらに、本実施形態の作動は、基本的に第1実施形態の図6に示す制御フローに基づいて実行されるが、本実施形態では、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁15aおよび三方弁20が廃止されているので、制御ステップS5における冷媒回路の決定および制御ステップS14の冷媒回路切替手段の作動状態の決定等の制御は廃止されている。
Further, the operation of the present embodiment is basically executed based on the control flow shown in FIG. 6 of the first embodiment. In the present embodiment, the on-off
また、例えば、第1実施形態の図6のS103等の冷房モードであるか否かの判定は実施されない。具体的には、図6の制御ステップS102、S103、S105等は廃止してもよいし、制御ステップS103の判定時に、常時、冷房モードであると判定されるようにすればよい。 Further, for example, it is not determined whether or not the cooling mode is S103 in FIG. 6 of the first embodiment. Specifically, the control steps S102, S103, S105, etc. of FIG. 6 may be abolished, or it may be determined that the cooling mode is always set at the time of the determination of the control step S103.
従って、本実施形態のように、送風機車室内へ送風される送風空気を冷却する冷房モードを実現する機能に特化された冷凍サイクル10を採用する車両用空調装置1であっても、上述の実施形態に記載された制御態様を適用することで、上述の実施形態に記載された効果を得ることができる。
Therefore, even if it is the
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
(1)上述の実施形態では、車両システムの起動時に、カスタマイズキャンセルがなされていなければ、実行運転モードがエコノミー運転モードに決定される例を説明した。つまり、この例では、車両システムの起動時には原則として実行運転モードをエコノミー運転モードとし、カスタマイズキャンセルがなされているときを例外としている。このような例外はカスタマイズキャンセルに限定されない。 (1) In the above-described embodiment, the example in which the execution operation mode is determined to be the economy operation mode when the customization cancellation is not performed when the vehicle system is activated has been described. That is, in this example, when the vehicle system is activated, the execution operation mode is set to the economy operation mode in principle, and an exception is made when customization cancellation is performed. Such an exception is not limited to customization cancellation.
例えば、吹出口モード記憶手段によって記憶された前回の車両システムの終了時における吹出口モードがデフロスタモードであるときを例外としてもよい。換言すると、実行運転モード決定手段(S5)が、車両システムの起動時には、吹出口モード記憶手段によって記憶された吹出口モードがデフロスタモード以外になっているときに、実行運転モードをエコノミー運転モードに決定するようになっていてもよい。 For example, it is good also as an exception when the blower outlet mode at the time of completion | finish of the last vehicle system memorize | stored by the blower outlet mode memory | storage means is defroster mode. In other words, the execution operation mode determining means (S5) sets the execution operation mode to the economy operation mode when the air outlet mode stored in the air outlet mode storage means is other than the defroster mode when the vehicle system is activated. You may come to decide.
これによれば、吹出口モード記憶手段によって記憶された吹出口モードがデフロスタモードになっているときのように、車両窓ガラスに曇りが発生しやすい場合には、起動時からノーマル運転モードで車両用空調装置1を作動させることができるので、乗員の安全性(視認性)を向上できる。
According to this, in the case where fogging is likely to occur on the vehicle window glass, such as when the outlet mode stored in the outlet mode storage means is the defroster mode, the vehicle is operated in the normal operation mode from the start. Since the
また、車室内温度設定スイッチ60bによって設定された車室内設定温度Tsetと予め定めた基準目標温度(例えば、25℃)との差の絶対値が予め定めた基準目標温度差(例えば、5℃)以上であるときを例外としてもよい。換言すると、実行運転モード決定手段(S5)は、車両システムの起動時には、車室内設定温度Tsetと基準目標温度との差の絶対値が基準目標温度差以下であるときに、実行運転モードをエコノミー運転モードに決定するようになっていてもよい。
Further, the absolute value of the difference between the vehicle interior set temperature Tset set by the vehicle interior
これによれば、乗員の所望の車室内温度が基準目標温度から基準目標温度差以上に大きく乖離している場合には、起動時からノーマル運転モードで車両用空調装置1を作動させることができるので、即効空調を実現できる。
According to this, when the passenger's desired passenger compartment temperature greatly deviates from the reference target temperature more than the reference target temperature difference, the
また、車室内温度設定スイッチ60bによって設定された車室内設定温度Tsetと内気温Trとの差の絶対値が予め定めた基準温度差(例えば、5℃)より大きいときを例外としてもよい。換言すると、実行運転モード決定手段(S5)は、車両システムの起動時には、車室内設定温度Tsetと内気温Trとの差の絶対値が予め定めた基準温度差以下であるときに、実行運転モードをエコノミー運転モードに決定するようになっていてもよい。
An exception may be made when the absolute value of the difference between the vehicle interior set temperature Tset and the internal air temperature Tr set by the vehicle interior
これによれば、乗員の所望の車室内温度と実際の内気温Trが基準温度差以上に大きく乖離している場合には、起動時からノーマル運転モードで車両用空調装置1を作動させることができるので、即効空調を実現できる。
According to this, when the passenger's desired passenger compartment temperature and the actual interior temperature Tr deviate more than the reference temperature difference, the
(2)上述の第1実施形態では、制御ステップS5にて説明したように、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路を、乗員が操作パネル60の運転切替スイッチによって選択した冷媒回路に切り替える例を説明したが、ヒートポンプサイクル10の冷媒回路の切り替えは、これに限定されない。例えば、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置50に記憶されている制御マップを参照して、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、冷房運転→除湿暖房運転→暖房運転に順に切り替えるようにしてもよい。
(2) In the above-described first embodiment, as described in the control step S <b> 5, the example in which the refrigerant circuit of the
(3)上述の実施形態では、一旦、除霜運転に切り替えられると、予め定めた所定時間が経過するまで除霜運転での運転が継続される例を説明したが、除霜運転から通常モードへの切り替えは、これに限定されない。例えば、室外器温度Toutが予め定めた切替用基準温度以上となった際に、除霜運転から通常モードへ切り替えるようにしてもよい。 (3) In the above-described embodiment, once switched to the defrosting operation, the example in which the operation in the defrosting operation is continued until a predetermined time elapses has been described. Switching to is not limited to this. For example, the defrosting operation may be switched to the normal mode when the outdoor unit temperature Tout becomes equal to or higher than a predetermined switching reference temperature.
(4)上述の実施形態では、本発明の車両用空調装置1をプラグインハイブリッド車両に適用した例を説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。例えば、内燃機関(エンジン)から車両走行用の駆動力を得て走行する通常の車両、走行用電動モータから駆動力を得て走行する電気自動車(燃料電池車両を含む)に適用してもよい。
(4) In the above-described embodiment, the example in which the
10 ヒートポンプサイクル
30 室内空調ユニット
50 空調制御装置
60a エコノミースイッチ
60b 車室内温度設定スイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
乗員の操作によって、前記ノーマル運転モードおよび前記エコノミー運転モードの一方を選択する運転モード選択手段(60a)と、
前記ノーマル運転モードおよび前記エコノミー運転モードのうち実際に実行される実行運転モードを決定する実行運転モード決定手段(S5)とを備え、
前記実行運転モード決定手段(S5)は、車両システムの起動時には、前記実行運転モードを前記エコノミー運転モードに決定することを特徴とする車両用空調装置。 A vehicle air conditioner configured to be switchable between a normal operation mode for air conditioning a vehicle interior and an economy operation mode that prioritizes a reduction in energy consumed to perform the air conditioning with respect to the normal operation mode. And
An operation mode selection means (60a) for selecting one of the normal operation mode and the economy operation mode by the operation of a passenger;
Execution operation mode determination means (S5) for determining an execution operation mode that is actually executed out of the normal operation mode and the economy operation mode;
The execution operation mode determination means (S5) determines the execution operation mode as the economy operation mode when the vehicle system is activated.
前記複数の開口穴(37a〜37c)を開閉して吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段(38a〜38c)と、
車両システムの終了時における吹出口モードを記憶する吹出口モード記憶手段とを備え、
前記複数の開口穴(37a〜37c)として、少なくとも車両窓ガラス側に向けて前記送風空気を吹き出すデフロスタ開口穴(37a)が含まれており、
さらに、前記吹出口モードとして、少なくともデフロスタ開口穴(37a〜37c)から車両窓ガラスに向けて前記送風空気を吹き出すデフロスタモードが設けられており、
前記実行運転モード決定手段(S5)は、車両システムの起動時には、前記吹出口モード記憶手段によって記憶された吹出口モードがデフロスタモード以外になっているときに、前記実行運転モードを前記エコノミー運転モードに決定することを特徴とする請求項1または2に記載の車両用空調装置。 A casing (31) in which a plurality of opening holes (37a to 37c) for blowing the blown air into the vehicle interior are formed while forming an air passage for the blown air blown into the vehicle interior;
Air outlet mode switching means (38a to 38c) for opening and closing the plurality of opening holes (37a to 37c) to switch the air outlet mode;
An outlet mode storage means for storing an outlet mode at the end of the vehicle system;
As the plurality of opening holes (37a to 37c), a defroster opening hole (37a) that blows out the blown air toward at least the vehicle window glass side is included,
Further, as the outlet mode, a defroster mode for blowing out the blown air from at least the defroster opening holes (37a to 37c) toward the vehicle window glass is provided,
The execution operation mode determination means (S5) sets the execution operation mode to the economy operation mode when the air outlet mode stored in the air outlet mode storage means is other than the defroster mode when the vehicle system is activated. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the air conditioner is determined as follows.
前記実行運転モード決定手段(S5)は、車両システムの起動時には、前記車室内設定温度(Tset)と予め定めた基準目標温度との差の絶対値が予め定めた基準目標温度差以下であるときに、前記実行運転モードを前記エコノミー運転モードに決定することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 Provided with target temperature setting means (60b) for setting the passenger compartment set temperature (Tset) by the operation of the passenger,
The execution operation mode determination means (S5) is configured such that the absolute value of the difference between the vehicle interior set temperature (Tset) and a predetermined reference target temperature is equal to or less than a predetermined reference target temperature difference when the vehicle system is activated. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the execution operation mode is determined as the economy operation mode.
前記実行運転モード決定手段(S5)は、車両システムの起動時には、前記車室内設定温度(Tset)と前記車室内の内気温(Tr)との差の絶対値が予め定めた基準温度差以下であるときに、前記実行運転モードを前記エコノミー運転モードに決定することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用空調装置。 Provided with target temperature setting means (60b) for setting the passenger compartment set temperature (Tset) by the operation of the passenger,
When the vehicle system is activated, the execution operation mode determining means (S5) is configured such that the absolute value of the difference between the vehicle interior set temperature (Tset) and the vehicle interior temperature (Tr) is equal to or less than a predetermined reference temperature difference. 5. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the execution operation mode is determined as the economy operation mode at a certain time.
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