JP2014054930A - Vehicle air conditioner - Google Patents
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Abstract
【課題】暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、車室内の適切な暖房を実現可能に構成された車両用空調装置を提供する。
【解決手段】要求信号出力手段が暖房用の熱源となるエンジンEGの冷却水を加熱するために駆動力制御手段70へエンジンEGの作動要求信号を出力する際に、エコノミースイッチが投入されていないときは、車室内へ送風される送風空気の目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1(15℃)以上となった場合に作動要求信号を出力し、エコノミースイッチが投入されているときは、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1よりも高い温度に設定された第2基準温度KTAO2(28℃)以上となった場合に作動要求信号を出力する。これにより、乗員の要求に応じて、暖房のために消費されるエネルギの低減および車室内の適切な暖房の実現のうち優先させる方を変更することができる。
【選択図】図9A vehicle air conditioner configured to realize appropriate heating of a vehicle interior while reducing energy consumed for heating.
An economy switch is not turned on when a request signal output means outputs an operation request signal for an engine EG to a driving force control means 70 in order to heat cooling water of the engine EG that serves as a heat source for heating. When the target blow temperature TAO of the blown air blown into the passenger compartment becomes equal to or higher than the first reference temperature KTAO1 (15 ° C.), the operation request signal is output, and when the economy switch is turned on, the target When the blowing temperature TAO becomes equal to or higher than the second reference temperature KTAO2 (28 ° C.) set to a temperature higher than the first reference temperature KTAO1, an operation request signal is output. Thereby, according to a passenger | crew's request | requirement, the direction to give priority among the reduction | restoration of the energy consumed for heating, and the implementation | achievement of the appropriate heating of a vehicle interior can be changed.
[Selection] Figure 9
Description
本発明は、車室内の暖房を行う車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner for heating a passenger compartment.
従来、特許文献1に、エンジン(内燃機関)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、いわゆるハイブリッド車両に適用された車両用空調装置が開示されている。この特許文献1の車両用空調装置では、車室内の暖房を行う際に、エンジンの冷却水を熱源として車室内へ送風される送風空気を加熱している。
Conventionally,
ところが、この種のハイブリッド車両では、車両燃費向上のために車両の停車時あるいは走行時であってもエンジンを停止させてしまうことがある。そのため、車両用空調装置が車室内の暖房を行う際に、冷却水の温度が暖房用の熱源として充分な温度まで上昇していないことがある。 However, in this type of hybrid vehicle, the engine may be stopped even when the vehicle is stopped or traveling in order to improve vehicle fuel efficiency. Therefore, when the vehicle air conditioner heats the passenger compartment, the temperature of the cooling water may not rise to a temperature sufficient as a heat source for heating.
そこで、特許文献1の車両用空調装置では、冷却水の温度が暖房用の熱源として充分な温度まで上昇していない場合は、エンジンを作動させる必要のない走行条件であっても、エンジン制御装置に対してエンジンの作動要求信号を出力して、冷却水の温度を暖房用の熱源として充分な温度となるまで上昇させるようにしている。
Therefore, in the vehicle air conditioner disclosed in
さらに、この車両用空調装置では、冷却水の温度が暖房用の熱源として充分な温度まで上昇していない場合であっても、車室内へ送風される送風空気の目標温度が30℃より低い場合は、作動要求信号の出力することを禁止して、暖房のために頻繁にエンジンが作動してしまうことを抑制している。これにより、暖房のために消費されるエネルギの低減を図っている。 Furthermore, in this vehicle air conditioner, even when the temperature of the cooling water does not rise to a temperature sufficient as a heat source for heating, the target temperature of the blown air blown into the vehicle compartment is lower than 30 ° C. Prohibits the output of the operation request signal and suppresses frequent operation of the engine for heating. Thereby, the energy consumed for heating is reduced.
しかしながら、特許文献1の車両用空調装置では、単に送風空気の目標温度に応じて作動要求信号の出力可否を決定しているだけなので、目標温度が30℃より低くなっている場合には、常に暖房のために消費されるエネルギの低減が優先されてしまい、車室内を適切に暖房することができなくなってしまう。
However, since the vehicle air conditioner of
上記点に鑑み、本発明は、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、車室内の適切な暖房を実現可能に構成された車両用空調装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner configured to be able to realize appropriate heating of a vehicle interior while reducing energy consumed for heating.
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、車室内へ送風される送風空気と熱媒体とを熱交換させて、送風空気を加熱する加熱用熱交換器(46)と、送風空気の目標温度(TAO)を決定する目標温度決定手段(S4)と、熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段(EG、42)の作動を制御する制御手段(70、50b)に対して熱媒体加熱手段(EG、42)の作動を要求する作動要求信号を出力する作動要求信号出力手段(50a)と、乗員の操作によって車室内の空調のために消費されるエネルギの低減を要求する省エネルギ化要求手段(60a)とを備え、
作動要求信号出力手段(50a)は、省エネルギ化要求手段(60a)によってエネルギの低減が要求されていないときは、目標温度(TAO)が予め定めた第1基準温度(KTAO1)以上となった際に作動要求信号を出力し、省エネルギ化要求手段(60a)によってエネルギの低減が要求されているときは、目標温度(TAO)が第1基準温度(KTAO1)よりも高い値に設定された第2基準温度(KTAO2)以上となった際に作動要求信号を出力する車両用空調装置を特徴としている。
The present invention has been devised to achieve the above object, and in the invention according to
The operation request signal output means (50a) has a target temperature (TAO) equal to or higher than a predetermined first reference temperature (KTAO1) when energy reduction is not requested by the energy saving request means (60a). When the operation request signal is output and the energy saving requesting means (60a) is requested to reduce the energy, the target temperature (TAO) is set to a value higher than the first reference temperature (KTAO1). A vehicle air conditioner that outputs an operation request signal when the temperature becomes equal to or higher than the second reference temperature (KTAO2) is characterized.
これによれば、第1基準温度(KTAO1)として乗員の暖房感を損なわない温度を設定しておくことで、省エネルギ化要求手段(60a)によってエネルギの低減が要求されていないときには、乗員の暖房感を損なわないように熱媒体加熱手段(EG、42)を作動させて車室内の適切な暖房を実現できる。 According to this, by setting a temperature that does not impair the passenger's feeling of heating as the first reference temperature (KTAO1), when energy saving is not requested by the energy saving request means (60a), Appropriate heating of the passenger compartment can be realized by operating the heating medium heating means (EG, 42) so as not to impair the feeling of heating.
さらに、第2基準温度(KTAO2)が第1基準温度(KTAO1)よりも高い値に設定されているので、省エネルギ化要求手段(60a)によってエネルギの低減が要求されているときには、エネルギの低減が要求されていないときよりも熱媒体加熱手段(EG、42)の作動頻度を低減させて、熱媒体加熱手段(EG、42)が消費するエネルギを低減させることができる。 Further, since the second reference temperature (KTAO2) is set to a value higher than the first reference temperature (KTAO1), when the energy saving is requested by the energy saving request means (60a), the energy is reduced. It is possible to reduce the energy consumed by the heat medium heating means (EG, 42) by lowering the operating frequency of the heat medium heating means (EG, 42) than when the heat medium is not required.
つまり、本請求項に記載の発明によれば、乗員の要求に応じて、暖房のために消費されるエネルギの低減および車室内の適切な暖房の実現のうち優先させる方を変更することができる。従って、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、車室内の適切な暖房を実現することができる。 In other words, according to the invention described in the present claim, according to the request of the occupant, it is possible to change the priority of the reduction of energy consumed for heating and the realization of appropriate heating in the passenger compartment. . Accordingly, it is possible to achieve appropriate heating in the passenger compartment while reducing energy consumed for heating.
また、請求項2に記載の発明では、電力を蓄える蓄電手段(B)を有する車両に適用される車両用空調装置であって、
車室内へ送風される送風空気と熱媒体とを熱交換させて、送風空気を加熱する加熱用熱交換器(46)と、送風空気の目標温度(TAO)を決定する目標温度決定手段(S4)と、熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段(EG、42)の作動を制御する制御手段(70、50b)に対して、熱媒体加熱手段(EG、42)の作動を要求する作動要求信号を出力する作動要求信号出力手段(50a)とを備え、
熱媒体加熱手段(EG、42)は、蓄電手段(B)に蓄えられた電力を消費して熱媒体を加熱するものであり、
作動要求信号出力手段(50a)は、蓄電手段(B)の蓄電残量(SOC)が予め定めた基準残量(KSOC)以上となっているときは、目標温度(TAO)が予め定めた第1基準温度(KTAO1)以上となった際に作動要求信号を出力し、蓄電手段(B)の蓄電残量(SOC)が基準残量(KSOC)より低い値となっているときは、目標温度(TAO)が第1基準温度(KTAO1)よりも高い値に設定された第2基準温度(KTAO2)以上となった際に作動要求信号を出力することを特徴とする。
Moreover, in invention of
Heat exchange (46) for heating the blown air by causing heat exchange between the blown air blown into the passenger compartment and the heat medium, and target temperature determining means (S4) for determining the target temperature (TAO) of the blown air And an operation request signal for requesting the operation of the heat medium heating means (EG, 42) to the control means (70, 50b) for controlling the operation of the heat medium heating means (EG, 42) for heating the heat medium. Operation request signal output means (50a) for outputting
The heat medium heating means (EG, 42) consumes electric power stored in the power storage means (B) and heats the heat medium.
The operation request signal output means (50a) has a predetermined target temperature (TAO) when the remaining power (SOC) of the power storage means (B) is equal to or greater than a predetermined reference remaining capacity (KSOC). When an operation request signal is output when the temperature becomes equal to or higher than one reference temperature (KTOA1), and the remaining power (SOC) of the power storage means (B) is lower than the reference remaining (KSOC), the target temperature An operation request signal is output when (TAO) becomes equal to or higher than the second reference temperature (KTAO2) set to a value higher than the first reference temperature (KTOA1).
これによれば、第1基準温度(KTAO1)として乗員の暖房感を損なわない温度を設定しておくことで、蓄電手段(B)の蓄電残量(SOC)が予め定めた基準残量(KSOC)以上となっているときには、蓄電手段(B)に蓄えられた電力によって車室内の適切な暖房を実現できる。 According to this, by setting a temperature that does not impair the occupant's feeling of heating as the first reference temperature (KTOA1), the remaining charge (SOC) of the storage means (B) is a predetermined reference remaining charge (KSOC). When it is above, appropriate heating in the passenger compartment can be realized by the electric power stored in the power storage means (B).
さらに、第2基準温度(KTAO2)が第1基準温度(KTAO1)よりも高い値に設定されているので、蓄電手段(B)の蓄電残量(SOC)が基準残量(KSOC)より低い値となっているときは、基準残量(KSOC)以上となっているときよりも熱媒体加熱手段(EG、42)の作動頻度を低減させて、熱媒体加熱手段(EG、42)が消費する電力(電気エネルギ)を低減させることができる。 Further, since the second reference temperature (KTAO2) is set to a value higher than the first reference temperature (KTAO1), the remaining power (SOC) of the power storage means (B) is lower than the reference remaining (KSOC). Is lower than the reference remaining amount (KSOC), the operating frequency of the heat medium heating means (EG, 42) is reduced, and the heat medium heating means (EG, 42) is consumed. Electric power (electric energy) can be reduced.
つまり、本請求項に記載の発明によれば、蓄電手段(B)の蓄電残量(SOC)に応じて、暖房のために消費されるエネルギの低減および車室内の適切な暖房の実現のうち優先させる方を変更することができる。従って、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、車室内の適切な暖房を実現することができる。 That is, according to the invention described in the present claim, according to the remaining amount (SOC) of the storage means (B), the reduction of energy consumed for heating and the realization of appropriate heating in the passenger compartment You can change the priority. Accordingly, it is possible to achieve appropriate heating in the passenger compartment while reducing energy consumed for heating.
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、図面を用いて本発明の第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 the drawings. 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、本実施形態の車両用空調装置1の詳細構成を説明する。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蒸気圧縮式の冷凍サイクル30、冷凍サイクル30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10、および車両用空調装置1の各種電動式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、室内空調ユニット10は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング11内に送風機12、エアミックスドア19、蒸発器35、ヒータコア46、およびPTCヒータ47等を収容して構成されたものである。
First, the indoor air-
ケーシング11は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、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)にて成形されている。ケーシング11内の送風空気流れ最上流側には、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20が配置されている。
The
内外気切替装置20は、ケーシング11内へ内気を導入させる内気導入口21および外気を導入させる外気導入口22の開口面積を、内外気切替ドア23によって連続的に調整して、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20の空気流れ下流側には、内外気切替装置20を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風手段である送風機(ブロワ)12が配置されている。この送風機12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12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12の空気流れ下流側には、蒸発器35が配置されている。蒸発器35は、その内部を流通する冷媒と送風機12から送風された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。具体的には、蒸発器35は、圧縮機31、凝縮器32、気液分離器33および膨張弁34等とともに、蒸気圧縮式の冷凍サイクル30を構成している。
An
ここで、冷凍サイクル30について説明する。圧縮機31は、エンジンルーム内に配置され、冷凍サイクル30において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構31aを電動モータ31bにて駆動する電動圧縮機として構成されている。電動モータ31b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。
Here, the
また、インバータ61は、後述する空調制御装置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、この回転数制御によって、圧縮機31の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータ31bは、圧縮機31の吐出能力変更手段を構成している。
Further, the
凝縮器32は、エンジンルーム内に配置されて、内部を流通する冷媒と、室外送風機としての送風ファン32aから送風された車室外空気(外気)とを熱交換させることにより、圧縮機31吐出冷媒を凝縮させる室外熱交換器である。送風ファン32aは、空調制御装置50から出力される制御電圧によって稼働率、すなわち、回転数(送風空気量)が制御される電動式送風機である。
The
気液分離器33は、凝縮器32にて凝縮された冷媒を気液分離して余剰冷媒を蓄えるとともに、分離された液相冷媒を下流側に流すレシーバである。膨張弁34は、気液分離器33から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。蒸発器35は、膨張弁34にて減圧膨張された冷媒を蒸発させて、冷媒に吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。これにより、蒸発器35は送風空気を冷却する冷却用熱交換器として機能する。
The gas-
また、ケーシング11内において、蒸発器35の空気流れ下流側には、蒸発器35通過後の空気を流す加熱用冷風通路13、冷風バイパス通路14といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路13および冷風バイパス通路14から流出した空気を混合させる混合空間15が形成されている。
Further, in the
加熱用冷風通路13には、蒸発器35通過後の空気を加熱するためのヒータコア46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)と蒸発器35通過後の送風空気とを熱交換させて、蒸発器35通過後の送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
A
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(熱媒体回路)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47a、47b、47cから構成されている。
The
一方、冷風バイパス通路14は、蒸発器35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15に導くための空気通路である。従って、混合空間15にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路13を通過する空気および冷風バイパス通路14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、蒸発器35の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路13および冷風バイパス通路14の入口側に、加熱用冷風通路13および冷風バイパス通路14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19を配置している。従って、エアミックスドア19は、混合空間15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する。
Thus, in the present embodiment, the amount of cold air that flows into the heating
より具体的には、エアミックスドア19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11の送風空気流れ最下流部には、混合空間15から空調対象空間である車室内へ温度調整された送風空気を吹き出す吹出口24〜26が配置されている。この吹出口24〜26としては、具体的に、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吹出口24、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口25、および、車両前面窓ガラスW内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口26が設けられている。
Furthermore,
また、フェイス吹出口24、フット吹出口25、およびデフロスタ吹出口26の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口24の開口面積を調整するフェイスドア24a、フット吹出口25の開口面積を調整するフットドア25a、デフロスタ吹出口26の開口面積を調整するデフロスタドア26aが配置されている。
Further, on the upstream side of the air flow of the
これらのフェイスドア24a、フットドア25a、デフロスタドア26aは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、図示しないリンク機構を介して、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、吹出口モードとしては、フェイス吹出口24を全開してフェイス吹出口24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24とフット吹出口25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25を全開するとともにデフロスタ吹出口26を小開度だけ開口して、フット吹出口25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25およびデフロスタ吹出口26を同程度開口して、フット吹出口25およびデフロスタ吹出口26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。
Further, as the air outlet mode, the
さらに、乗員が後述する操作パネル60の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 fully opens a defroster blower outlet and blows air from a defroster blower outlet to the vehicle front window glass inner surface by operating a switch of the
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。なお、バッテリBの蓄電残量SOCは、電圧VB、電流ABinおよび電流ABout等から算出される。
Further, on the input side of the driving
空調制御装置50の出力側には、送風機12、圧縮機31の電動モータ31b用のインバータ61、送風ファン32a、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。
Connected to the output side of the
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31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31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)、蒸発器35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(熱媒体温度)TWを検出する冷却水温度センサ57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、本実施形態の蒸発器温度センサ56は、具体的に蒸発器35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、蒸発器35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、蒸発器35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。
Note that the evaporator temperature sensor 56 of the present 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、運転モードの切替スイッチ、吹出口モードの切替スイッチ、送風機12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目標温度Tsetを設定する温度設定手段である。エコノミースイッチ60aは、乗員の操作によって車室内の空調のために消費されるエネルギの低減を要求する省エネルギ化要求手段である。
The auto switch is automatic control setting means for setting or canceling automatic control of the
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、空調制御装置50のうち、圧縮機31の電動モータ31bに接続されたインバータ61から出力される交流電圧の周波数を制御して、圧縮機31の冷媒吐出能力を制御する構成が圧縮機制御手段を構成し、送風手段である送風機12送風能力を制御する構成が送風機制御手段を構成する。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50aを構成している。
For example, in the air-
次に、図3〜図10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れるとスタートする。なお、図3〜図10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、ステップS1では、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、こ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1の作動終了時に記憶された値、あるいは車両システムの停止時に記憶された値が維持されるものもある。
First, in step S1, initialization such as initialization of flags, timers, etc., and initial alignment of the stepping motor constituting the electric actuator described above is performed. In this initialization, among the flags and calculation values, there are those in which the value stored at the end of the previous operation of the
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目標温度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の操作に応じて出力される省動力化要求信号等がある。
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51〜57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, a detection signal from the above-described sensor groups 51 to 57, etc. is read. In step S3, a part of the detection signal of the sensor group connected to the input side of the driving
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
従って、本実施形態の制御ステップS4は、車室内へ吹き出される送風空気の目標温度を決定する目標温度決定手段を構成している。なお、目標吹出温度TAOは、車室内を所望の温度に保つために車両用空調装置1に要求される空調熱負荷を示す指標であると表現することもできる。
Therefore, the control step S4 of the present embodiment constitutes a target temperature determining unit that determines the target temperature of the blown air blown into the vehicle interior. The target outlet temperature TAO can also be expressed as an index indicating the air conditioning heat load required for the
続くステップS5〜S12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S5では、エアミックスドア19の目標開度SWを決定する。この目標開度SWは、ステップS4にて決定された目標吹出温度TAO、蒸発器温度センサ56によって検出された吹出空気温度TE、および冷却水温度センサ57によって検出された冷却水温度TWに基づいて算出する。
In subsequent steps S5 to S12, control states of various devices connected to the air
具体的には、ステップS5では、以下数式F2により仮のエアミックス開度SWddを算出する。
SWdd={TAO−(TE+2)}/{MAX(10、TW−(TE+2))}×100(%)…(F2)
なお、数式F2の{MAX(10、TW−(TE+2))}とは、10およびTW−(TE+2)のうち大きい方の値を意味している。
Specifically, in step S5, a temporary air mix opening degree SWdd is calculated by the following formula F2.
SWdd = {TAO− (TE + 2)} / {MAX (10, TW− (TE + 2))} × 100 (%) (F2)
Note that {MAX (10, TW− (TE + 2))} in Formula F2 means the larger value of 10 and TW− (TE + 2).
そして、上記数式F2にて算出された仮のエアミックス開度SWdd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、エアミックス開度SWを決定する。この制御マップでは、図4の制御特性図に示すように、仮のエアミックス開度SWddに対するエアミックス開度SWの値を非線形的に決定する。
Then, based on the provisional air mix opening SWdd calculated by the formula F2, the air mix opening SW is determined with reference to a control map stored in the
これは、本実施形態では、エアミックスドア19として片持ちドアを採用しているために、エアミックス開度SWの変化に対する実際の送風空気の流れ方向から見た冷風バイパス通路14の開口面積および加熱用冷風通路13の開口面積の変化が非線形的な関係となるからである。
In this embodiment, since the cantilever door is adopted as the
なお、SW=0%は、エアミックスドア19の最大冷房位置であり、冷風バイパス通路14を全開し、加熱用冷風通路13を全閉する。これに対し、SW=100%は、エアミックスドア19の最大暖房位置であり、冷風バイパス通路14を全閉し、加熱用冷風通路13を全開する。
Note that SW = 0% is the maximum cooling position of the
次に、ステップS6では、送風機12の送風能力(送風量)を決定する。このステップS6では、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、送風機12の送風能力(具体的には、電動モータに印加する送風機電圧)を決定する。
Next, in step S6, the blowing capacity (air flow rate) of the
より詳細には、本実施形態では、目標吹出温度TAOの極低温域(最大冷房域)および極高温域(最大暖房域)で送風機電圧を最大値付近の高電圧にして、送風機12の風量を最大風量付近に制御する。また、目標吹出温度TAOが極低温域から中間温度域に向かって上昇すると、目標吹出温度TAOの上昇に応じて送風機電圧を減少して、送風機12の風量を減少させる。
More specifically, in the present embodiment, the blower voltage is set to a high voltage near the maximum value in the extremely low temperature range (maximum cooling range) and the extremely high temperature range (maximum heating range) of the target blowing temperature TAO, and the air volume of the
さらに、目標吹出温度TAOが極高温域から中間温度域に向かって低下すると、目標吹出温度TAOの低下に応じて送風機電圧を減少して、送風機12の風量を減少させる。また、目標吹出温度TAOが所定の中間温度域内に入ると、送風機電圧を最小値にして送風機12の風量を最小値にする。
Further, when the target blowing temperature TAO decreases from the extremely high temperature range toward the intermediate temperature range, the blower voltage is decreased according to the decrease in the target blowing temperature TAO, and the air volume of 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装置20の切替状態を決定する。このステップS7の詳細については、図5を用いて説明する。まず、ステップS701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。
Next, in step S7, the suction port mode, that is, the switching state of the inside / outside
ステップS701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S702へ進み、操作パネル60の切替スイッチによって設定された乗員の所望の吸込口モードとなるように、内外気切替装置20の切替状態が決定される。 具体的には、本実施形態の吹出口モードの切替スイッチでは、外気導入率を0%とするRECモード(内気モード)、または、外気導入率を100%とするFRSモード(外気モード)に切り替え設定することができる。
If it is determined in step S701 that the auto switch has not been turned on, the process proceeds to step S702, and the inside / outside air switching device is set so as to be in the passenger's desired inlet mode set by the selector switch of the
一方、ステップS701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S703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に基づいて吸込口モードを決定し、ステップS8へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S701 that the auto switch is turned on, the process proceeds to step S703, and the target blow determined in step S4 with reference to the control map stored in advance in the air
具体的には、図5の制御ステップS703に記載された制御特性図に示すように、目標吹出温度TAOが上昇過程にあるときは、TAO≧第1所定温度Tm1であれば外気モードとし、第1所定温度Tm1>TAO≧第2所定温度Tm2であれば内外気混入モードとし、第2所定温度Tm2>TAOであれば内気モードとする。 Specifically, as shown in the control characteristic diagram described in the control step S703 of FIG. 5, when the target blowing temperature TAO is in the rising process, if TAO ≧ first predetermined temperature Tm1, the outside air mode is set. If the predetermined temperature Tm1> TAO ≧ the second predetermined temperature Tm2, the internal / external air mixing mode is set. If the second predetermined temperature Tm2> TAO, the internal air mode is set.
一方、目標吹出温度TAOが下降過程にあるときは、第3所定温度Tm3≧TAOであれば内気モードとし、第3所定温度Tm3≧TAO>第2所定温度Tm2であれば内外気混入モードとし、TAO>第2所定温度Tm2であれば、外気モードとする。なお、各所定温度には、Tm3<Tm2<Tm1の関係があり、各所定温度の温度差は、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, when the target blowing temperature TAO is in the descending process, the inside air mode is set if the third predetermined temperature Tm3 ≧ TAO, and the inside / outside air mixing mode is set if the third predetermined temperature Tm3 ≧ TAO> the second predetermined temperature Tm2. If TAO> second predetermined temperature Tm2, the outside air mode is set. Each predetermined temperature has a relationship of Tm3 <Tm2 <Tm1, and the temperature difference between the predetermined temperatures is set as a hysteresis width for preventing control hunting.
次に、ステップS8では、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吹出口モードを決定する。本実施形態では、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 blower outlet mode is determined with reference to the control map previously memorize | stored in the air-
より具体的には、図6の制御特性図に示すように、目標吹出温度TAOが上昇過程にあるときは、TAO≦第1所定温度Tn1(本実施形態では30℃)であればフェイスモードに決定し、第1所定温度Tn1<TAO≦第2所定温度Tn2(本実施形態では40℃)であればバイレベルモードに決定し、第2所定温度Tn2<TAOであればフットモードに決定する。 More specifically, as shown in the control characteristic diagram of FIG. 6, when the target blowing temperature TAO is in the process of increasing, the face mode is set if TAO ≦ first predetermined temperature Tn1 (30 ° C. in the present embodiment). If the first predetermined temperature Tn1 <TAO ≦ the second predetermined temperature Tn2 (40 ° C. in the present embodiment), the bi-level mode is determined. If the second predetermined temperature Tn2 <TAO, the foot mode is determined.
一方、目標吹出温度TAOが下降過程にあるときは、第3所定温度Tn3(本実施形態では38℃)≦TAOであればフットモードに決定し、第4所定温度Tn4(本実施形態では28℃)≦TAO<第3所定温度Tn3であればバイレベル入モードに決定し、TAO<第4所定温度Tn4であればフェイスモードに決定する。なお、各所定温度には、Tn4<Tn1<Tn3<Tn2の関係があり、各所定温度の温度差は、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, when the target blowing temperature TAO is in the descending process, the foot mode is determined if the third predetermined temperature Tn3 (38 ° C. in the present embodiment) ≦ TAO, and the fourth predetermined temperature Tn4 (28 ° C. in the present embodiment). ) ≦ TAO <third predetermined temperature Tn3, the bi-level on mode is determined, and if TAO <fourth predetermined temperature Tn4, the face mode is determined. Each predetermined temperature has a relationship of Tn4 <Tn1 <Tn3 <Tn2, and the temperature difference between the predetermined temperatures is set as a hysteresis width for preventing control hunting.
次に、ステップS9では、圧縮機31の冷媒吐出能力(具体的には、圧縮機31の回転数(rpm))を決定する。ここで、圧縮機31の基本的な回転数の決定手法を説明する。ステップS9では、ステップS4で決定した目標吹出温度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、蒸発器35からの吹出空気温度Teの目標蒸発器吹出温度TEOを決定する。なお、この制御マップとしては、図7の制御特性図に示すものを用いることができる。
Next, in step S9, the refrigerant discharge capacity of the compressor 31 (specifically, the rotational speed (rpm) of the compressor 31) is determined. Here, a basic method for determining the rotational speed of the
そして、この目標蒸発器吹出温度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fn−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 evaporator blowout temperature TEO and the blown air temperature Te is calculated, and a deviation change rate Edot (En) obtained by subtracting the previously calculated deviation En-1 from the previously calculated deviation En. -(En-1)), based on the fuzzy inference based on the membership function and rules stored in advance in the
このステップS9のより詳細な制御内容については、図8を用いて説明する。まず、ステップS91では、回転数変化量Δf_Cを求める。図8のステップS91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に基づいて蒸発器35の着霜が防止されるようにΔf_Cが決定される。そして、このΔf_Cが回転数変化量Δfとなる。
More detailed control contents of step S9 will be described with reference to FIG. First, in step S91, a rotational speed change amount Δf_C is obtained. Step S91 in FIG. 8 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_C is determined based on the deviation En and the deviation change rate Edot so that the frosting of the
次に、ステップS92では、操作パネル60のエコノミースイッチ60aが投入されているか否かが判定される。ステップS92にて、エコノミースイッチ60aが投入されていない場合は、ステップS93へ進み、圧縮機31の回転数の上限値(MAX回転数)を10000rpmに設定して、ステップS95へ進む。
Next, in step S92, it is determined whether or not the economy switch 60a of the
一方、ステップS92にて、エコノミースイッチ60aが投入されていると判定された場合は、圧縮機31の回転数の上限値(MAX回転数)を7000rpmに設定して、ステップS95へ進む。つまり、エコノミースイッチ60aが投入されている場合は、投入されていない場合よりも圧縮機31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。
On the other hand, if it is determined in step S92 that the
次のステップS95では、前回の圧縮機回転数fn−1に回転数変化量Δfを加えた値とステップS93あるいはS94で決定された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S10へ進む。なお、ステップS9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 S95, the value obtained by adding the rotational speed variation Δf to the previous compressor rotational speed fn-1 is compared with the MAX rotational speed determined in step S93 or S94, and the smaller value is compared with the current compression. The machine speed fn is determined and the process proceeds to step S10. The determination of the compressor speed fn in step S9 is not performed every control cycle τ in which the main routine of FIG. 3 is repeated, but is performed every predetermined control interval (1 second in this embodiment).
次に、ステップS10では、PTCヒータ47の作動本数を決定する。PTCヒータ47の作動本数は、エアミックスドア19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 S10, 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S11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 S11, 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
つまり、本実施形態では、冷却水(熱媒体)を加熱する熱媒体加熱手段としてエンジンEGを機能させている。そして、空調制御装置50(作動要求信号出力手段50a)が、熱媒体加熱手段の作動を制御する制御手段である駆動力制御装置70に対して、作動要求信号を出力することによって冷却水温度TWを上昇させるようにしている。
That is, in the present embodiment, the engine EG is functioned as a heat medium heating unit that heats the cooling water (heat medium). The air conditioning control device 50 (operation request signal output means 50a) outputs an operation request signal to the driving
ステップS11の詳細については、図9のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップS111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。 Details of step S11 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step S111, 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F3を用いて算出する。
TWD={(TAO−ΔTptc)−(TE×0.2)}/0.8…(F3)
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 that is desirable for the
TWD = {(TAO−ΔTptc) − (TE × 0.2)} / 0.8 (F3)
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S112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S111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 S112, a temporary request signal flag f (TW) indicating whether or not 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 S111, it is temporarily determined that the temporary request signal flag f (TW) = ON and the engine EG operation request signal is output, 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S113では、吹出口モード、車両走行モード、エコノミースイッチ60aの投入状態入、目標吹出温度TAO、仮要求信号フラグf(TW)、外気温Tam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 S113, the air-
具体的には、図10のステップS113に記載されているように、吹出口モードがデフロスタモード(DEF)になっており、走行モードがHV走行モードになっており、エコノミースイッチ60aが投入されておらず(すなわち、ノーマルモードになっており)、目標吹出温度TAOが予め乗員の暖房感を損なわないように設定された第1基準温度KTAO1(本実施形態では、15℃)以上になっており、さらに、仮要求信号フラグf(TW)がONになっている場合は、外気温Tam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 S113 of FIG. 10, the outlet mode is the defroster mode (DEF), the traveling mode is the HV traveling mode, and the
また、吹出口モードがデフロスタモードになっており、走行モードがHV走行モードになっており、エコノミースイッチ60aが投入されており(すなわち、エコモードになっており)、目標吹出温度TAOが第1基準温度より高い温度に設定された第2基準温度KTAO2(本実施形態では、28℃)以上になっており、さらに、仮要求信号フラグf(TW)がONになっている場合は、外気温Tamによらず駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。
Further, the outlet mode is the defroster mode, the traveling mode is the HV traveling mode, the
また、吹出口モードがデフロスタモードになっており、走行モードがEV走行モードになっており、エコノミースイッチ60aが投入されておらず(すなわち、ノーマルモードになっており)、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1以上になっており、仮要求信号フラグf(TW)がONになっており、さらに、外気温Tamが15℃未満になっている場合は、駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。
Further, the outlet mode is the defroster mode, the traveling mode is the EV traveling mode, the
また、吹出口モードがデフロスタモードになっており、走行モードがEV走行モードになっており、エコノミースイッチ60aが投入されており(すなわち、エコモードになっており)、目標吹出温度TAOが第2基準温度KTAO2以上になっており、仮要求信号フラグf(TW)がONになっており、さらに、外気温Tamが15℃未満になっている場合は、駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。
Further, the outlet mode is the defroster mode, the traveling mode is the EV traveling mode, the
また、吹出口モードがデフロスタモード以外になっており、エコノミースイッチ60aが投入されておらず(すなわち、ノーマルモードになっており)、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1以上になっており、仮要求信号フラグf(TW)がONになっている場合は、走行モードおよび外気温Tamによらず駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。
Further, the outlet mode is other than the defroster mode, the
また、吹出口モードがデフロスタモード以外になっており、走行モードがEV走行モードになっており、エコノミースイッチ60aが投入されており(すなわち、エコモードになっており)、目標吹出温度TAOが第2基準温度KTAO2以上になっており、仮要求信号フラグf(TW)がONになって場合は、走行モードおよび外気温Tamによらず駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。
Further, the outlet mode is other than the defroster mode, the traveling mode is the EV traveling mode, the
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S12へ進む。
Otherwise, it is determined to output an OFF request signal for requesting the driving
つまり、この制御ステップS113では、エコノミースイッチ60aが投入されていないときには、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1以上となった際にON要求信号を出力することを決定し、エコノミースイッチ60aが投入されているときは、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1よりも高い値に設定された第2基準温度KTAO2以上となった際にON要求信号を出力することを決定している。
That is, in this control step S113, when the
次に、ステップS12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S12の詳細については、図10のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップS121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 S12, it is determined whether or not to operate the
ステップS121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S124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を流れる冷却水が蒸発器35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 S121, when the cooling water temperature TW is equal to or lower than the blown air temperature TE, the process proceeds to step S124, and it is determined that the
一方、ステップS121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S122へ進む。ステップS122では、送風機12が作動しているか否かが判定される。ステップS122にて、送風機12が作動していないと判定された場合は、ステップS124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 S121, the process proceeds to step S122. In step S122, it is determined whether the
一方、ステップS122にて送風機12が作動していると判定された場合は、ステップS123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S13では、上述のステップS5〜S12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より各種空調制御機器12、32a、45、47、61、62、63等に対して制御信号および制御電圧が出力される。さらに、要求信号出力手段50aから駆動力制御装置70に対して、ステップS11にて決定されたエンジンEGの作動要求信号が送信される。
Next, in step S13, various air
次に、ステップS14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に戻るようになっている。なお、本実施形態は制御周期τを250msとしている。これは、車室内の空調制御は、エンジン制御等と比較して遅い制御周期であってもその制御性に悪影響を与えないからである。これにより、車両内における空調制御のための通信量を抑制して、エンジン制御等のように高速制御を行う必要のある制御系の通信量を十分に確保することができる。 Next, in step S14, the process waits for the control period τ, and returns to step S2 when it is determined that the control period τ has elapsed. In the present embodiment, the control cycle τ is 250 ms. This is because the air conditioning control in the passenger compartment does not adversely affect the controllability even if the control period is slower than the engine control or the like. As a result, it is possible to suppress a communication amount for air conditioning control in the vehicle and sufficiently secure a communication amount of a control system that needs to perform high-speed control such as engine control.
本実施形態の車両用空調装置1は、以上の如く作動するので、送風機12から送風された送風空気が、蒸発器35にて冷却される。そして蒸発器35にて冷却された冷風は、エアミックスドア19の開度に応じて、加熱用冷風通路13および冷風バイパス通路14へ流入する。
Since the
加熱用冷風通路13へ流入した冷風は、ヒータコア46およびPTCヒータ47を通過する際に加熱されて、混合空間15にて冷風バイパス通路14を通過した冷風と混合される。そして、混合空間15にて温度調整された空調風が、混合空間15から各吹出口を介して車室内に吹き出される。
The cold air flowing into the heating
この車室内に吹き出される空調風によって車室内の内気温Trが外気温Tamより低く冷やされる場合には、車室内の冷房が実現されており、一方、内気温Trが外気温Tamより高く加熱される場合には、車室内の暖房が実現されることになる。 When the inside air temperature Tr in the passenger compartment is cooled below the outside air temperature Tam by the conditioned air blown into the inside of the passenger compartment, cooling of the inside of the passenger compartment is realized, while the inside air temperature Tr is heated higher than the outside air temperature Tam. In such a case, heating of the passenger compartment is realized.
さらに、本実施形態の車両用空調装置1によれば、制御ステップS113にて説明したように、エコノミースイッチ60aが投入されていないときには、目標吹出温度TAOが予め乗員の暖房感を損なわないように設定された第1基準温度KTAO1以上となった際にON要求信号を出力しているので、車室内の適切な暖房を実現できる。
Further, according to the
一方、エコノミースイッチ60aが投入されているときには、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1よりも高い値に設定された第2基準温度KTAO2以上となった際にON要求信号を出力することを決定している。従って、エコノミースイッチ60aが投入されているときには、投入されていないときよりも、ON要求信号を出力する頻度を低下させることができ、エンジンEGが作動することによって消費されるエネルギを低減できる。
On the other hand, when the
つまり、本実施形態の車両用空調装置1によれば、乗員がエコノミースイッチ60aを操作することによって、暖房のために消費されるエネルギの低減および車室内の適切な暖房の実現のうち優先させる方を変更することができる。従って、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、車室内の適切な暖房を実現することができる。
In other words, according to the
(第2実施形態)
上述の実施形態では、加熱用熱交換器であるヒータコア46にて送風空気と熱交換させる熱媒体としてエンジン冷却水を採用し、熱媒体加熱手段としてエンジンEGを用いた例を説明したが、本実施形態では、図11の全体構成図に示すように、熱媒体回路40の構成を変更し、熱媒体加熱手段として電気ヒータ42を採用した例を説明する。なお、図11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。このことは、以下の図面でも同様である。
(Second Embodiment)
In the above-described embodiment, an example in which engine cooling water is used as a heat medium to exchange heat with blown air in the
具体的には、本実施形態の熱媒体回路40は、水ポンプ45、電気ヒータ42、ヒータコア46を環状に接続することによって構成されている。従って、水ポンプ45を作動させると熱媒体(具体的には、エチレングリコール水溶液)は、水ポンプ45→電気ヒータ42→ヒータコア46→水ポンプ45の順に循環する。
Specifically, the
電気ヒータ42は、水ポンプ45から圧送された熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段であって、PTCヒータやニクロム線等を採用することができる。また、電気ヒータ42は、空調制御装置50から供給される制御電圧によって発熱量(熱媒体の加熱能力)が制御される。
The
また、本実施形態の空調制御装置50では、図12に示すように、電気ヒータ42に供給される電力を制御して、電気ヒータ42の発熱量を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、熱媒体加熱手段の作動を制御する制御手段(以下、加熱能力制御手段という)50bを構成している。さらに、冷却水温度センサ57は、熱媒体回路40を循環する熱媒体温度TWを検出している。
Moreover, in the air-
その他の構成および基本的作動は第1実施形態と同様である。なお、本実施形態の制御ステップS11では、要求信号出力手段50aから加熱能力制御手段50bへ出力される要求信号を決定し、制御ステップS113では、要求信号として電気ヒータ42の作動要求信号(ON要求信号)あるいは電気ヒータ42の作動停止信号(OFF要求信号)を決定する。
Other configurations and basic operations are the same as those in the first embodiment. In the control step S11 of the present embodiment, a request signal output from the request signal output means 50a to the heating capacity control means 50b is determined. In the control step S113, an operation request signal (ON request) for the
従って、本実施形態の車両用空調装置1においても、第1実施形態と同様に乗員がエコノミースイッチ60aを操作することによって、暖房のために消費されるエネルギの低減および車室内の適切な暖房の実現のうち優先させる方を変更することができる。その結果、乗員の要求に応じて、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、車室内の適切な暖房を実現することができる。
Therefore, also in the
さらに、本実施形態の車両用空調装置1は、電気ヒータ42によって熱媒体加熱手段を構成しているので、エンジンEGを搭載しない車両(例えば、走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車あるいは燃料電池車両)に適用することができる。
Further, since the
(第3実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して制御ステップS11の制御態様を、図13のフローチャートに示すように変更した例を説明する。具体的には、本実施形態の制御ステップS11では、第1実施形態と同様に、ステップS111にて、エンジンON水温およびエンジンOFF水温を決定し、ステップS112にて、仮要求信号フラグf(TW)を決定する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, an example will be described in which the control mode of the control step S11 is changed as shown in the flowchart of FIG. 13 with respect to the first embodiment. Specifically, in the control step S11 of the present embodiment, as in the first embodiment, the engine ON water temperature and the engine OFF water temperature are determined in step S111, and the temporary request signal flag f (TW) is determined in step S112. ).
続くステップS114では、吹出口モード、バッテリBの蓄電残量SOC、目標吹出温度TAO、仮要求信号フラグf(TW)、外気温Tam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 the subsequent step S114, the control map stored in advance in the air
具体的には、図13のステップS114に記載されているように、吹出口モードがデフロスタモード(DEF)になっており、蓄電残量SOCが予め定めた基準残量KSOC(本実施形態では、30%)以上となっており、目標吹出温度TAOが予め乗員の暖房感を損なわないように設定された第1基準温度KTAO1(本実施形態では、15℃)以上になっており、さらに、仮要求信号フラグf(TW)がONになっている場合は、外気温Tamによらず駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。
Specifically, as described in step S114 of FIG. 13, the outlet mode is the defroster mode (DEF), and the remaining power SOC is a predetermined reference remaining amount KSOC (in this embodiment, 30%) or more, the target blowing temperature TAO is not less than the first reference temperature KTAO1 (15 ° C. in the present embodiment) set in advance so as not to impair the passenger's feeling of heating, When the request signal flag f (TW) is ON, it is determined to output an ON request signal to the driving
また、吹出口モードがデフロスタモードになっており、蓄電残量SOCが予め定めた基準残量KSOC(本実施形態では、30%)未満となっており、目標吹出温度TAOが第1基準温度より高い温度に設定された第2基準温度KTAO2(本実施形態では、28℃)以上になっており、仮要求信号フラグf(TW)がONになっており、さらに、外気温Tamが15℃未満になっている場合は、駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。
Further, the air outlet mode is the defroster mode, the remaining power SOC is less than a predetermined reference remaining amount KSOC (in this embodiment, 30%), and the target outlet temperature TAO is higher than the first reference temperature. The temperature is equal to or higher than the second reference temperature KTAO2 (28 ° C. in this embodiment) set to a high temperature, the temporary request signal flag f (TW) is ON, and the outside temperature Tam is less than 15 ° C. If it is, it is determined to output an ON request signal to the driving
また、吹出口モードがデフロスタモード以外になっており、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1以上になっており、さらに、仮要求信号フラグf(TW)がONになって場合は、蓄電残量SOCによらず駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。そして、これ以外では、駆動力制御装置70へOFF要求信号を出力することを決定して、ステップS12へ進む。
Further, when the outlet mode is other than the defroster mode, the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the first reference temperature KTAO1, and the temporary request signal flag f (TW) is turned ON, the remaining power storage It is determined to output the ON request signal to the driving
つまり、この制御ステップS114では、少なくとも吹出口モードがデフロスタモードになっている場合、蓄電残量SOCが基準残量KSOC以上になっているときは、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1以上となった際にON要求信号を出力することを決定し、蓄電残量SOCが基準残量KSOCより低い値となっているときは、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1よりも高い値に設定された第2基準温度KTAO2以上となった際にON要求信号を出力することを決定している。 That is, in this control step S114, at least when the outlet mode is the defroster mode, when the remaining power SOC is equal to or higher than the reference remaining amount KSOC, the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the first reference temperature KTAO1. When it is determined that the ON request signal is to be output and the remaining power SOC is lower than the reference remaining KSOC, the target blowing temperature TAO is set to a value higher than the first reference temperature KTAO1. The ON request signal is determined to be output when the temperature becomes equal to or higher than the second reference temperature KTAO2.
その他の構成および作動は第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の車両用空調装置1によれば、第1実施形態と同様に、車室内の空調が実現される。さらに、本実施形態の車両用空調装置1によれば、制御ステップS114にて説明したように、バッテリBの蓄電残量SOCが基準残量KSOC以上になっているときには、目標吹出温度TAOが予め乗員の暖房感を損なわないように設定された第1基準温度KTAO1以上となった際にON要求信号を出力しているので、車室内の適切な暖房を実現できる。
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, according to the
一方、バッテリBの蓄電残量SOCが基準残量KSOC未満になっているときには、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1よりも高い値に設定された第2基準温度KTAO2以上となった際にON要求信号を出力することを決定している。従って、蓄電残量SOCが基準残量KSOC未満になっているときには、蓄電残量SOCが基準残量KSOC以上と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ることができ、エンジンEGが作動することによって消費されるエネルギを低減できる。 On the other hand, when the remaining power SOC of the battery B is less than the reference remaining amount KSOC, when the target blowing temperature TAO becomes equal to or higher than the second reference temperature KTAO2 set to a value higher than the first reference temperature KTAO1. It is determined to output an ON request signal. Accordingly, when the remaining power storage SOC is less than the reference remaining amount KSOC, the frequency of outputting the ON request signal can be reduced compared to when the remaining power storage SOC is greater than or equal to the reference remaining amount KSOC. Energy consumed by operating the engine EG can be reduced.
つまり、本実施形態によれば、バッテリBの蓄電残量SOCに応じて、暖房のために消費されるエネルギの低減および車室内の適切な暖房の実現のうち優先させる方を変更することができる。従って、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、車室内の適切な暖房を実現することができる。 That is, according to the present embodiment, according to the remaining amount of charge SOC of the battery B, it is possible to change the priority among the reduction of energy consumed for heating and the realization of appropriate heating in the passenger compartment. . Accordingly, it is possible to achieve appropriate heating in the passenger compartment while reducing energy consumed for heating.
なお、本実施形態の制御ステップS11を第2実施形態の車両用空調装置1に適用してもよい。この場合は、制御ステップS114にて、第2実施形態と同様に、要求信号として加熱能力制御手段50bへ出力される電気ヒータ42の作動要求信号(ON要求信号)あるいは電気ヒータ42の作動停止信号(OFF要求信号)を決定すればよい。
In addition, you may apply control step S11 of this embodiment to the
(第4実施形態)
上述の第1、第3実施形態では、乗員の要求あるいはバッテリBの蓄電残量SOCに応じて、エンジンEGの作動頻度を変化させることによって、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、乗員の暖房感を損なわない車室内の適切な暖房を実現する例を説明したが、車室内の適切な暖房は、乗員の暖房感を損なわないことに限定されるものではない。
(Fourth embodiment)
In the first and third embodiments described above, the energy consumed for heating is reduced by changing the operating frequency of the engine EG in accordance with the passenger's request or the remaining power SOC of the battery B. Although an example of realizing appropriate heating in the passenger compartment that does not impair the passenger's feeling of heating has been described, appropriate heating in the passenger compartment is not limited to not impairing the passenger's feeling of heating.
つまり、エンジンEGを搭載する車両では、車室内空調のためにエンジンEGを作動させる頻度を増加させてしまうと、エンジンEGの作動音や振動が発生する頻度を増加させてしまうことになる。この種の作動音や振動は、車室内の温度低下よりも、乗員に不快感を与えてしまうことがある。そこで、本実施形態では、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、騒音や振動の抑制された車室内の快適な暖房を実現する例を説明する。 That is, in a vehicle equipped with the engine EG, if the frequency of operating the engine EG for air conditioning in the vehicle interior is increased, the frequency of operating noise and vibration of the engine EG will be increased. This type of operating noise and vibration may cause discomfort to the occupant rather than a decrease in the temperature in the passenger compartment. Therefore, in the present embodiment, an example will be described in which comfortable heating of a vehicle interior in which noise and vibration are suppressed is achieved while reducing energy consumed for heating.
本実施形態の車両用空調装置1aは、第1実施形態にて説明したプラグインハイブリッド車両に適用されており、図14の全体構成図に示すように、冷凍サイクルとして、送風空気を加熱して車室内を暖房する暖房モードの冷媒回路、送風空気を冷却して車室内を冷房する冷房モードの冷媒回路、さらに、暖房モード時にヒートポンプサイクル30aにて冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する凝縮器32に着霜が生じた際に、これを除霜する除霜モード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30aを採用している。
The
なお、図14では、暖房モードにおける冷媒の流れを白抜き矢印で示し、冷房モードにおける冷媒の流れを黒塗り矢印で示し、さらに、除霜モードにおける冷媒の流れを網掛けハッチング付き矢印で示している。また、このヒートポンプサイクル30aでは、暖房モード時に凝縮器32を冷媒蒸発器として機能させる。そこで、以下の説明では、説明の明確化のため、凝縮器32を室外熱交換器32と記載する。
In FIG. 14, the refrigerant flow in the heating mode is indicated by a white arrow, the refrigerant flow in the cooling mode is indicated by a black arrow, and the refrigerant flow in the defrosting mode is indicated by a hatched arrow. Yes. In the
このヒートポンプサイクル30aの圧縮機31の吐出口側には、室内凝縮器36の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器36は、室内空調ユニット10のケーシング11内に形成された加熱用冷風通路13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。より具体的には、室内凝縮器36は、ヒータコア46の送風空気流れ下流側であって、PTCヒータ47の送風空気流れ上流側に配置されている。
The refrigerant inlet side of the
室内凝縮器36の冷媒出口側には、暖房モード時に冷媒を減圧させる暖房用固定絞り34aを介して室外熱交換器32の冷媒入口側が接続されている。この暖房用固定絞り34a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、暖房モード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36から流出した冷媒を、暖房用固定絞り34aを迂回させて室外熱交換器32の冷媒入口側へ導くバイパス通路37が設けられている。このバイパス通路37には、バイパス通路37を開閉する開閉弁37aが配置されている。
Further, in the present embodiment, a
開閉弁37aは、冷房モードにおける冷媒回路、暖房モードにおける冷媒回路、および除霜モードにおける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37aは、冷房モード時および除霜モード時に開き、暖房モード時に閉じる。
The on-off
なお、開閉弁37aが開いた状態で冷媒がバイパス通路37を通過する際に生じる圧力損失は、開閉弁37aが閉じた状態で冷媒が暖房用固定絞り34a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37aが開いた状態では、室外熱交換器32から流出した冷媒のほぼ全流量がバイパス通路37を介して室外熱交換器32の冷媒入口側へ流れる。
Note that the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the
また、室外熱交換器32の冷媒出口側には、三方弁38が接続されている。この三方弁38は、開閉弁37aとともに上述した各運転モードにおける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38は、冷房モード時には室外熱交換器32の冷媒出口側と冷房用固定絞り34bとを接続する冷媒回路に切り替え、暖房モード時および除霜モード時には室外熱交換器32の冷媒出口側と圧縮機31の吸入口側に配置されたアキュムレータ33a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34bは、暖房用固定絞り34aと同様の構成の減圧手段であって、冷房モード時に、蒸発器35へ流入する冷媒を減圧させる。蒸発器35の冷媒出口側には、アキュムレータ33aの入口側が接続されている。アキュムレータ33a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33aの気相冷媒出口には、圧縮機31の吸入口側が接続されている。
The cooling fixed
また、本実施形態の操作パネル60には、乗員の操作によって運転モードを切り替える運転モード切替手段としての、運転モード切替スイッチが設けられている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。
Further, the
次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。本実施形態の車両用空調装置1aの基本的な制御フローは、第1実施形態と同様である。より詳細には、第1実施形態の制御ステップS4(目標吹出温度TAO算出)の次に、運転モードを決定する制御ステップが追加されている。
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. The basic control flow of the
この運転モードを決定する制御ステップでは、乗員が運転モード切替スイッチを操作して選択した冷房モードあるいは暖房モードに決定する。さらに、暖房モード時に室外熱交換器32に着霜が生じたと判定された際に、除霜モードに決定する。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32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32に着霜が生じていると判定してもよい。
In the control step for determining the operation mode, the occupant determines the cooling mode or the heating mode selected by operating the operation mode switch. Furthermore, when it determines with the
さらに、本実施形態の制御ステップS9では、図15のフローチャートに示すように、圧縮機31の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機31の回転数を決定する。まず制御ステップS91では、第1実施形態と同様に、冷房モード時における回転数変化量Δf_Cを求める。次のステップS911では、暖房モード時における回転数変化量Δf_Hを求める。
Further, in the control step S9 of the present embodiment, as shown in the flowchart of FIG. 15, the refrigerant discharge capacity of the
このステップS911では、ステップS4で決定した目標吹出温度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。
In step S911, the target high pressure of the discharge side refrigerant pressure (high pressure side refrigerant pressure) Pd is referred to with reference to a 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
なお、図15の制御ステップ911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 addition, the fuzzy rule table | surface used as a rule is described in the
次に、ステップS912では、運転モードが冷房モードであるか否かが判定される。ステップS912にて、運転モードが冷房モードであると判定された場合は、ステップS913へ進み、Δf_Cを圧縮機31の回転数変化量Δfに決定して、ステップS92へ進む。
Next, in step S912, it is determined whether or not the operation mode is a cooling mode. If it is determined in step S912 that the operation mode is the cooling mode, the process proceeds to step S913, Δf_C is determined as the rotation speed change amount Δf of the
一方、ステップS912にて運転モードが冷房モードでないと判定された場合は、ステップS914へ進み、Δf_Hを圧縮機31の回転数変化量Δfに決定して、ステップS92へ進む。ステップS92〜S95の作動については第1実施形態のステップS9と同様である。
On the other hand, if it is determined in step S912 that the operation mode is not the cooling mode, the process proceeds to step S914, Δf_H is determined as the rotation speed change amount Δf of the
さらに、本実施形態では、第1実施形態に対して制御ステップS11の制御態様を、図16のフローチャートに示すように変更している。なお、この制御ステップS11は、運転モードとして暖房モードが実行されている際に実行される。具体的には、第1実施形態と同様に、ステップS111にて、エンジンON水温およびエンジンOFF水温を決定し、ステップS112にて、仮要求信号フラグf(TW)を決定する。 Furthermore, in this embodiment, the control mode of control step S11 is changed as shown in the flowchart of FIG. 16 with respect to the first embodiment. In addition, this control step S11 is performed when the heating mode is performed as an operation mode. Specifically, as in the first embodiment, the engine ON water temperature and the engine OFF water temperature are determined in step S111, and the temporary request signal flag f (TW) is determined in step S112.
続くステップS115では、車両走行モード、目標吹出温度TAO、仮要求信号フラグf(TW)、外気温Tam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 S115, based on the vehicle travel mode, the target blowing temperature TAO, the temporary request signal flag f (TW), and the outside air temperature Tam, the driving force control is performed with reference to the control map stored in advance in the
具体的には、図15のステップS115に記載されているように、車両走行モードがEV走行モードになっており、目標吹出温度TAOが予め乗員の暖房感を損なわないように設定された第1基準温度KTAO1(本実施形態では、15℃)以上になっており、仮要求信号フラグf(TW)がONになっており、さらに、外気温Tamが15℃未満となっている場合は、ヒートポンプサイクル30aを暖房モードで作動させるとともに、駆動力制御装置70へOFF要求信号を出力することを決定する。
Specifically, as described in step S115 of FIG. 15, the vehicle travel mode is the EV travel mode, and the first target air temperature TAO is set in advance so as not to impair the passenger's feeling of heating. If the reference temperature KTAO1 (in this embodiment, 15 ° C.) or higher, the temporary request signal flag f (TW) is ON, and the outside temperature Tam is less than 15 ° C., the heat pump It is determined that the
また、車両走行モードがHV走行モードになっており、目標吹出温度TAOが第1基準温度より高い温度に設定された第2基準温度KTAO2(本実施形態では、28)以上になっており、さらに、仮要求信号フラグf(TW)がONになっている場合は、外気温Tamによらず、駆動力制御装置70へON要求信号を出力することを決定する。そして、これ以外では、ヒートポンプサイクル30aを停止させるとともに、駆動力制御装置70へOFF要求信号を出力することを決定する。
Further, the vehicle travel mode is the HV travel mode, the target blowout temperature TAO is equal to or higher than the second reference temperature KTAO2 (28 in this embodiment) set to a temperature higher than the first reference temperature, and When the temporary request signal flag f (TW) is ON, it is determined to output an ON request signal to the driving
その他の作動は第1実施形態と同様である。従って、本実施形態のヒートポンプサイクル30aでは、各運転モードに応じて以下のように作動する。
Other operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, in the
(a)暖房モード
暖房モードでは、空調制御装置50が、開閉弁37aを閉じ、室外熱交換器32の冷媒出口側とアキュムレータ33aの冷媒入口側とを接続するように三方弁38の作動を制御する。これにより、ヒートポンプサイクル30aの冷媒回路が、図14の白抜き矢印で示すように、圧縮機31→室内凝縮器36→暖房用固定絞り34a→室外熱交換器32(→三方弁38)→アキュムレータ33a→圧縮機31の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(A) Heating Mode In the heating mode, the air
つまり、室内凝縮器36を放熱器として機能させ、室外熱交換器32を蒸発器として機能させる冷凍サイクルが構成される。さらに、空調制御装置50は、蒸発器35通過後の送風空気の全風量が加熱用冷風通路13側へ流入するようにエアミックスドア19を変位させる。
That is, a refrigeration cycle is configured in which the
従って、暖房モード時のヒートポンプサイクル30aでは、圧縮機31にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器36にて送風機12から送風された送風空気に放熱する。これにより、室内凝縮器36を通過する送風空気が加熱され、車室内の暖房が実現される。また、室内凝縮器36から流出した冷媒は、暖房用固定絞り34aにて減圧されて室外熱交換器32へ流入する。
Therefore, in the
室外熱交換器32へ流入した冷媒は、送風ファン32a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32から流出した冷媒は、三方弁38を介してアキュムレータ33aへ流入する。アキュムレータ33aにて気液分離された気相冷媒は、圧縮機31に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant flowing into the
(b)冷房モード
冷房モードでは、空調制御装置が、開閉弁37aを開き、室外熱交換器32の冷媒出口側と冷房用固定絞り17の冷媒入口側とを接続するように三方弁38の作動を制御する。これにより、ヒートポンプサイクル30aの冷媒回路が、図14の黒塗り矢印で示すように、圧縮機31→室内凝縮器36(→バイパス通路37)→室外熱交換器32(→三方弁38)→冷房用固定絞り34b→蒸発器35→アキュムレータ33a→圧縮機31の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(B) Cooling mode In the cooling mode, the air conditioning control device opens the on-off
つまり、室内凝縮器36および室外熱交換器32を冷媒に放熱させる放熱器として機能させ、蒸発器35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。さらに、空調制御装置50は、車室内へ送風される送風空気の温度が目標吹出温度TAOに近づくようにエアミックスドア19を変位させる。
That is, a refrigeration cycle is configured in which the
従って、冷房モード時のヒートポンプサイクル30aでは、圧縮機31にて圧縮された高圧高温冷媒が、室内凝縮器36にて蒸発器35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、蒸発器35から流出した冷媒は、バイパス通路37を介して室外熱交換器32へ流入し、室外熱交換器32にて送風ファン32a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32から流出した冷媒は、三方弁38を介して冷房用固定絞り34bへ流入し、冷房用固定絞り34bにて減圧膨張される。冷房用固定絞り34bにて減圧された低圧冷媒は蒸発器35へ流入し、送風機12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、蒸発器35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、蒸発器35にて冷却された送風空気の一部が室内凝縮器36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、蒸発器35から流出した冷媒は、アキュムレータ33aへ流入する。アキュムレータ33aにて気液分離された気相冷媒は、圧縮機31に吸入されて再び圧縮される。
Then, as described above, a part of the blown air cooled by the
(c)除霜モード
除霜モードは、暖房モード時に室外熱交換器32に着霜が生じたことが判定された際に実行される。なお、本実施形態では、一旦、除霜モードでの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モードに切り替えられることはない。
(C) Defrost mode The defrost mode is executed when it is determined that frost formation has occurred in the
除霜モードでは、空調制御装置50が、開閉弁37aを開き、室外熱交換器32の冷媒出口側とアキュムレータ33aの冷媒入口側とを接続するように三方弁38の作動を制御する。これにより、ヒートポンプサイクル30aの冷媒回路が、図14の網掛けハッチング付き矢印で示すように、圧縮機31(→室内凝縮器36→バイパス通路37)→室外熱交換器32(→三方弁38)→アキュムレータ33a→圧縮機31の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
In the defrosting mode, the air
従って、除霜モード時のヒートポンプサイクル30aでは、圧縮機31にて圧縮された高圧高温冷媒が、室外熱交換器32へ流入して放熱する。これにより、室外熱交換器32が加熱されて室外熱交換器32の除霜が実現される。室外熱交換器32から流出した冷媒は、三方弁38を介してアキュムレータ33aへ流入する。アキュムレータ33aにて気液分離された気相冷媒は、圧縮機31に吸入される。
Therefore, in the
なお、除霜モード時には、空調制御装置50が、蒸発器35通過後の送風空気の全風量が室内凝縮器36を迂回して冷風バイパス通路14側へ流入するようにエアミックスドア19を変位させるので、室内凝縮器36にて送風空気が加熱されることはない。
In the defrosting mode, the air
本実施形態の車両用空調装置1aは、以上の如く作動して、車室内の冷房、暖房を実現することができるとともに、室外熱交換器32に着霜が生じた際には、除霜モードでの運転を実行することで室外熱交換器32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1aによれば、制御ステップS115にて説明したように、EV走行モードでは、目標吹出温度TAOが予め乗員の暖房感を損なわないように設定された第1基準温度KTAO1以上となった際にヒートポンプサイクル30aを作動させるので、車室内の適切な暖房を実現できる。さらに、駆動力制御装置70へOFF要求信号を出力しているので、エンジンEGが作動することによって消費されるエネルギを低減できる。
Furthermore, according to the
一方、HV走行モードでは、目標吹出温度TAOが第1基準温度KTAO1よりも高い値に設定された第2基準温度KTAO2以上となった際にON要求信号を出力することを決定している。従って、HV走行モードでは、ON要求信号を出力する頻度を低下させて、エンジンEGが作動することによって消費されるエネルギを低減できる。 On the other hand, in the HV traveling mode, it is determined that the ON request signal is output when the target outlet temperature TAO becomes equal to or higher than the second reference temperature KTAO2 set to a value higher than the first reference temperature KTAO1. Therefore, in the HV traveling mode, the frequency of outputting the ON request signal can be reduced, and the energy consumed by the operation of the engine EG can be reduced.
ここで、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なので、EV走行モードに比べてエンジンの作動頻度が高い。このため、HV走行モードでは、車室内空調のためにエンジンEGを作動させる頻度を増加させてしまうと、より一層、エンジンEGの作動音や振動が発生する頻度を増加させてしまうことになる。 Here, since the HV travel mode is a travel mode in which the vehicle travels mainly by the driving force output by the engine EG, the engine operation frequency is higher than that in the EV travel mode. For this reason, in the HV traveling mode, if the frequency at which the engine EG is operated for air conditioning in the vehicle interior is increased, the frequency at which the operating sound and vibration of the engine EG are generated is further increased.
前述の如く、この種の作動音や振動は、車室内の温度低下よりも、乗員に不快感を与える。そこで、本実施形態のHV走行モードでは、車室内空調のためにエンジンEGを作動させる頻度を低下させることによって、乗員の暖房感が若干低下したとしても、騒音や振動の抑制された車室内の快適な暖房を実現ようにしている。 As described above, this type of operation sound and vibration cause discomfort to the occupant rather than a decrease in temperature in the passenger compartment. Therefore, in the HV traveling mode of this embodiment, even if the passenger's feeling of heating is slightly reduced by reducing the frequency of operating the engine EG for air conditioning in the passenger compartment, the interior of the passenger compartment where noise and vibration are suppressed is reduced. We are trying to achieve comfortable heating.
つまり、本実施形態の車両用空調装置1aは、
車室内へ送風される送風空気と熱媒体(冷却水)とを熱交換させて、前記送風空気を加熱する第1加熱用熱交換器(ヒータコア46)と、
前記送風空気と冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル30a)の高圧側冷媒とを熱交換させて、前記送風空気を加熱する第2加熱用熱交換器(室内凝縮器36)と、
前記送風空気の目標温度(目標吹出温度TAO)を決定する目標温度決定手段(S4)と、
前記冷凍サイクルにて冷媒を圧縮して吐出する圧縮機の作動を制御する圧縮機制御手段に対して、前記冷凍サイクルの作動を要求する第1要求信号を出力するとともに、前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段(エンジンEG)の作動を制御する制御手段(駆動力制御手段70)に対して、前記熱媒体加熱手段の作動を要求する第2作動要求信号を出力する作動要求信号出力手段とを備え、
前記作動要求信号出力手段は、前記目標温度が予め定めた第1基準温度KTAO1以上となった際に前記第1作動要求信号を出力し、前記第2作動要求信号を出力するときは、前記目標温度が前記第1基準温度KTAO1よりも高い値に設定された第2基準温度KTAO2以上となった際に前記第2作動要求信号を出力することを特徴とする車両用空調装置であると表現することもできる。
That is, the
A first heat exchanger (heater core 46) for heating the blown air by causing heat exchange between the blown air blown into the passenger compartment and the heat medium (cooling water);
Heat exchange between the blown air and the high-pressure side refrigerant of the refrigeration cycle (
Target temperature determining means (S4) for determining a target temperature of the blown air (target blowing temperature TAO);
A first request signal for requesting the operation of the refrigeration cycle is output to the compressor control means for controlling the operation of the compressor that compresses and discharges the refrigerant in the refrigeration cycle, and the heating medium is heated. An operation request signal output means for outputting a second operation request signal for requesting the operation of the heat medium heating means to a control means (driving force control means 70) for controlling the operation of the heat medium heating means (engine EG); With
The operation request signal output means outputs the first operation request signal when the target temperature is equal to or higher than a predetermined first reference temperature KTAO1, and outputs the first operation request signal when the second operation request signal is output. The vehicle air conditioner is characterized by outputting the second operation request signal when the temperature becomes equal to or higher than the second reference temperature KTAO2 set to a value higher than the first reference temperature KTAO1. You can also.
これにより、熱媒体加熱手段(エンジンEG)の作動頻度を低下させて、暖房のために消費されるエネルギの低減を図りつつ、熱媒体加熱手段が作動することによって生じる作動音や振動が抑制された快適な暖房を実現している。 This reduces the operating frequency of the heat medium heating means (engine EG), reduces the energy consumed for heating, and suppresses operating noise and vibration caused by the operation of the heat medium heating means. Realizes comfortable heating.
より具体的には、上記特徴の車両用空調装置において、車両走行用の駆動力を出力する駆動源として、走行用電動モータおよび内燃機関(エンジンEG)を備える車両に適用され、
さらに、前記車両の運転モードとして、前記内燃機関から出力される内燃機関側駆動力が前記走行用電動モータから出力されるモータ側駆動力よりも大きくなる第1走行モード(HV走行モード)、および前記モータ側駆動力が前記内燃機関側駆動力よりも大きくなる第2走行モード(EV走行モード)を有する車両に適用され、
前記熱媒体加熱手段は内燃機関であり、
さらに、前記作動要求信号出力手段(50a)は、前記第1走行モード時に前記第1作動要求信号を出力し、前記第2走行モード時に前記第2作動要求信号を出力することを特徴としていると表現することもできる。
More specifically, in the vehicle air conditioner having the above characteristics, the present invention is applied to a vehicle including a traveling electric motor and an internal combustion engine (engine EG) as a driving source that outputs driving force for traveling the vehicle.
Furthermore, as an operation mode of the vehicle, a first traveling mode (HV traveling mode) in which an internal combustion engine side driving force output from the internal combustion engine is larger than a motor side driving force output from the traveling electric motor, and Applied to a vehicle having a second traveling mode (EV traveling mode) in which the motor side driving force is larger than the internal combustion engine side driving force;
The heating medium heating means is an internal combustion engine;
Further, the operation request signal output means (50a) outputs the first operation request signal in the first travel mode and outputs the second operation request signal in the second travel mode. It can also be expressed.
(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.
例えば、冷凍サイクル30の構成は上述の各実施形態に記載されたものに限定されない。例えば、第4実施形態のヒートポンプサイクル30aにて、除湿暖房モードを実現するようにしてもよい。具体的には、第4実施形態のヒートポンプサイクル30aにおいて、除湿暖房モード時には、冷媒回路切替手段を構成する開閉弁37aを閉じ、三方弁38を室外熱交換器32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ればよい。
For example, the configuration of the
これにより、除湿暖房モードでは、ヒートポンプサイクル30aの冷媒回路が、圧縮機31→室内凝縮器36→暖房用固定絞り14→室外熱交換器32(→三方弁38)→冷房用固定絞り17→室内蒸発器18→アキュムレータ33a→圧縮機31の順に冷媒が循環する冷凍サイクルが構成される。
As a result, in the dehumidifying heating mode, the refrigerant circuit of the
従って、除湿暖房モード時のヒートポンプサイクル30aでは、圧縮機31にて圧縮された高圧高温冷媒が、室内凝縮器36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32へ流入する。室外熱交換器32へ流入した冷媒は送風ファン32a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32から流出した冷媒は、三方弁38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。以降の作動は冷房モードと同様とすればよい。
The refrigerant that has flowed out of the
30、30a 冷凍サイクル(ヒートポンプサイクル)
42 電気ヒータ
46 ヒータコア
50a 作動要求信号出力手段
60a エコノミースイッチ
30, 30a Refrigeration cycle (heat pump cycle)
42
Claims (2)
前記送風空気の目標温度(TAO)を決定する目標温度決定手段(S4)と、
前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段(EG、42)の作動を制御する制御手段(70、50b)に対して前記熱媒体加熱手段(EG、42)の作動を要求する作動要求信号を出力する作動要求信号出力手段(50a)と、
乗員の操作によって前記車室内の空調のために消費されるエネルギの低減を要求する省エネルギ化要求手段(60a)とを備え、
前記作動要求信号出力手段(50a)は、
前記省エネルギ化要求手段(60a)によって前記エネルギの低減が要求されていないときは、前記目標温度(TAO)が予め定めた第1基準温度(KTAO1)以上となった際に前記作動要求信号を出力し、
前記省エネルギ化要求手段(60a)によって前記エネルギの低減が要求されているときは、前記目標温度(TAO)が前記第1基準温度(KTAO1)よりも高い値に設定された第2基準温度(KTAO2)以上となった際に前記作動要求信号を出力することを特徴とする車両用空調装置。 A heat exchanger (46) for heating that heats the blown air by exchanging heat between the blown air blown into the passenger compartment and the heat medium;
Target temperature determining means (S4) for determining a target temperature (TAO) of the blown air;
An operation request signal for requesting the operation of the heat medium heating means (EG, 42) is output to the control means (70, 50b) for controlling the operation of the heat medium heating means (EG, 42) for heating the heat medium. Operation request signal output means (50a) to perform,
Energy-saving requesting means (60a) for requesting reduction of energy consumed for air conditioning in the passenger compartment by the operation of the passenger,
The operation request signal output means (50a)
When the energy saving request means (60a) does not require reduction of the energy, the operation request signal is output when the target temperature (TAO) is equal to or higher than a predetermined first reference temperature (KTAO1). Output,
When reduction of the energy is requested by the energy saving requesting means (60a), a second reference temperature (TAO) set to a value higher than the first reference temperature (KTAO1). The vehicle air conditioner outputs the operation request signal when KTAO2) or more is reached.
車室内へ送風される送風空気と熱媒体とを熱交換させて、前記送風空気を加熱する加熱用熱交換器(46)と、
前記送風空気の目標温度(TAO)を決定する目標温度決定手段(S4)と、
前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱手段(EG、42)の作動を制御する制御手段(70、50b)に対して、前記熱媒体加熱手段(EG、42)の作動を要求する作動要求信号を出力する作動要求信号出力手段(50a)とを備え、
前記熱媒体加熱手段(EG、42)は、前記蓄電手段(B)に蓄えられた電力を消費して前記熱媒体を加熱するものであり、
前記作動要求信号出力手段(50a)は、
前記蓄電手段(B)の蓄電残量(SOC)が予め定めた基準残量(KSOC)以上となっているときは、前記目標温度(TAO)が予め定めた第1基準温度(KTAO1)以上となった際に前記作動要求信号を出力し、
前記蓄電手段(B)の蓄電残量(SOC)が前記基準残量(KSOC)より低い値となっているときは、前記目標温度(TAO)が前記第1基準温度(KTAO1)よりも高い値に設定された第2基準温度(KTAO2)以上となった際に前記作動要求信号を出力することを特徴とする車両用空調装置。 A vehicle air conditioner applied to a vehicle having power storage means (B) for storing electric power,
A heat exchanger (46) for heating that heats the blown air by exchanging heat between the blown air blown into the passenger compartment and the heat medium;
Target temperature determining means (S4) for determining a target temperature (TAO) of the blown air;
An operation request signal for requesting the operation of the heat medium heating means (EG, 42) is sent to the control means (70, 50b) for controlling the operation of the heat medium heating means (EG, 42) for heating the heat medium. An operation request signal output means (50a) for outputting,
The heat medium heating means (EG, 42) consumes electric power stored in the power storage means (B) and heats the heat medium,
The operation request signal output means (50a)
When the remaining power (SOC) of the power storage means (B) is equal to or higher than a predetermined reference remaining amount (KSOC), the target temperature (TAO) is equal to or higher than a predetermined first reference temperature (KTAO1). When the operation request signal is output,
When the remaining power (SOC) of the power storage means (B) is lower than the reference remaining amount (KSOC), the target temperature (TAO) is higher than the first reference temperature (KTAO1). The vehicle air conditioner outputs the operation request signal when the temperature becomes equal to or higher than the second reference temperature (KTAO2) set in (1).
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