JP3791234B2 - Air conditioner for hybrid vehicles. - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行用エンジンと走行用モータとを搭載したハイブリッド車用の空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のハイブリッド車用空調装置として特開平9−76740号公報に記載されたものがあり、この公報記載の装置は、冷媒を圧縮する電動圧縮機と走行用モータに共通のバッテリから電力を供給するようになっており、停車中にバッテリ充電残量がしきい値(目標値)以下になった場合に、空調装置の使用電力を制限するとともに、走行用エンジンにより走行用モータ(電動発電機)を駆動して発電し、バッテリへの充電を行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来装置においては、上記のようにバッテリへの充電が必要になった時点で空調装置の使用電力を制限しているだけであり、従って、停車後も空調装置を使用すると、特に空調熱負荷が大きいときにはバッテリ充電残量が短時間でしきい値まで低下して、停車中に充電のためにエンジンが断続的に運転されやすくなり、ハイブリッド車の長所である環境破壊物質排出量の低減や高燃費の実現にとって大きなマイナス要因となっている。
【0004】
そこで、本発明は上記の点に鑑み、走行中に充電量を増やし、停車後も充電なしで空調装置の長時間の使用を可能にすることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1〜7に記載の発明では、走行用モータ(2)に電力を供給するバッテリ(4)の充電残量が目標値以下になると、走行用エンジン(1)により駆動される発電機(2)からバッテリ(4)に充電を行うようにしたハイブリッド車に搭載されるものであって、
バッテリ(4)から電力を供給されて車室内の空調を行うエアコンユニット(6)を備え、
車室内の温度を任意に設定された設定温度に調整するためにエアコンユニット(6)が必要とする空調必要電力を演算し、
車両走行中には、空調必要電力の増加に伴って目標値を高く設定することを特徴としている。
【0006】
これによると、走行中にバッテリ(4)の充電量を増やしておくことができるため、停車後も充電なしで空調装置の長時間の使用が可能である。従って、停車してから充電のためにエンジン(1)が起動されるまでの時間(停車中のエンジン停止時間)が長くなり、停車中のエンジン(1)の運転が極力少なくなって環境破壊物質排出量の低減や燃費の向上が可能になる。
【0007】
請求項2に記載の発明では、バッテリ(4)の充電残量の低下に伴って、エアコンユニット(6)の使用電力を空調必要電力よりも小さい所定値に制限することを特徴としている。
これによると、バッテリ(4)の充電残量低下時にバッテリ(4)への負荷を少なくして、停車中のエンジン停止時間をさらに長くすることができ、環境破壊物質排出量の低減や燃費の向上が可能になる。
【0008】
請求項3に記載の発明では、停車中はエアコンユニット(6)の使用電力を空調必要電力よりも小さい所定値に制限することを特徴としている。
これによると、停車中のバッテリ(4)への負荷を少なくして、停車中のエンジン停止時間をさらに長くすることができ、環境破壊物質排出量の低減や燃費の向上が可能になる。
【0009】
請求項4に記載の発明では、目標値を停車中は車両走行中よりも低く設定することを特徴としている。これによっても、停車中のエンジン停止時間をさらに長くすることができ、環境破壊物質排出量の低減や燃費の向上が可能になる。
請求項5に記載の発明のように、空調熱負荷が大きい状態、および車両窓ガラスに空気を吹き出すデフロスタモード状態のいずれか一方の状態の時には、エアコンユニット(6)の使用電力の制限を禁止して、快適性や安全性(視界確保)を優先させることができる。
【0010】
なお、上記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。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1〜7は本発明の一実施形態を示すもので、ハイブリッド自動車および空調装置の全体構成を図1、2に基づいて説明する。
ハイブリッド自動車は、ガソリンを燃料とする走行用エンジン1、電動機および発電機として機能する電動発電機により構成された走行用モータ2、エンジン1への燃料供給量や点火時期等を制御するエンジン制御装置3、モータ2やエンジン制御装置3等に電力を供給するバッテリ(例えば、ニッケル水素蓄電池)4、モータ2の制御(例えばインバータ制御)を行うとともにエンジン制御装置3に制御信号(エンジン1の回転数やトルクの目標値等)を出力する車両制御装置5を備えている。
【0012】
エンジン制御装置3は、車両制御装置5からの制御信号に基づいて、エンジン1の回転数やトルクが目標値となるように、かつ高い燃焼効率が得られるように、燃料供給量や点火時期等を最適制御する。
車両制御装置5は、基本的に以下のような制御を行う。まず、エンジン1の運転が必要なときにモータ2を駆動してエンジン1を起動させる。また、ハイブリッド自動車の駆動力を得るために、モータ2の運転、停止、回転数等を制御するとともに、エンジン1の回転数やトルクの目標値等をエンジン制御装置3に出力する。そして、ハイブリッド自動車の駆動輪には、発進時および低速走行時にはモータ2の動力のみが伝達され、所定速度以上の通常走行時はエンジン1の動力のみが伝達され、所定速度以上での加速時にはエンジン1とモータ2の両方から動力が伝達される。
【0013】
また、車両制御装置5は、バッテリ4の充電が必要なときにエンジン1を運転してモータ2を駆動し、モータ2を発電機として作動させる。さらに、車速が所定速度(例えば50km/h)以下で、かつアクセルペダルがOFF(ペダル踏み込み量が0)の時にエンジン1を停止させるよう、エンジン制御装置3に信号を出力する。。
【0014】
空調装置は、車室内の空調を行うエアコンユニット6、エアコンユニット6を構成する機器を制御するエアコン制御装置7からなり、本例では車室内の温度を任意に設定された設定温度に自動制御するオートエアコンである。
エアコンユニット6は、車室内の前方側に配置されて、車室内に空調空気を導く空気通路を形成する空調ダクト10、この空調ダクト10内において空気を送る遠心式の送風機30、空調ダクト10内を流れる空気を冷却する冷凍サイクル40、および空調ダクト10内を流れる空気を加熱する冷却水回路50等から構成されている。
【0015】
空調ダクト10の空気流れの最上流側に設けられた内外気切替箱は、内気吸込口11、および外気吸込口12を有し、これらの吸込口11,12は内外気切替ダンパ13によって開閉され、この内外気切替ダンパ13はサーボモータ等のアクチュエータ14により駆動される。
空調ダクト10の空気流れの最下流側には、デフロスタ開口部、フェイス開口部、およびフット開口部が形成されている。そして、デフロスタ開口部にはデフロスタダクト15が接続され、このデフロスタダクト15の最下流端には、車両のフロントガラスの内面に向かって空調空気を吹き出すデフロスタ吹出口18が開口している。
【0016】
また、フェイス開口部にはフェイスダクト16が接続され、このフェイスダクト16の最下流端には、乗員の上半身に向かって空調空気を吹き出すフェイス吹出口19が開口している。さらに、フット開口部にはフットダクト17が接続され、このフットダクト17の最下流端には、乗員の足下に向かって空調空気を吹き出すフット吹出口20が開口している。
【0017】
そして、各吹出口の内側には、2つの吹出口切替ダンパ21が回動自在に取り付けられている。これらの吹出口切替ダンパ21は、サーボモータ等のアクチュエータ22によりそれぞれ駆動されて、吹出口モードを、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフモード、およびデフロスタモードのいずれかに切り替える。
【0018】
送風機30は、空調ダクト10に一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収納された遠心式ファン31、およびこの遠心式ファン31を回転駆動するブロワモータ32を有している。そして、ブロワモータ32は、ブロワ駆動回路33を介して印可されるブロワ端子電圧に基づいて、送風量(遠心式ファン31の回転速度)が制御される。
【0019】
冷凍サイクル40は、冷媒を圧縮する圧縮機構とバッテリ4から電力を受けて圧縮機構を駆動するモータとからなる電動圧縮機41、圧縮された冷媒と外気とを熱交換して冷媒を凝縮液化させる凝縮器42、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみを下流に流す気液分離器43、液冷媒を減圧膨張させる膨張弁44、減圧膨張された冷媒と空調空気とを熱交換して空調空気を冷却する蒸発器45、凝縮器42に外気を送風する冷却ファン46、およびこれらを接続する冷媒配管等から構成されている。
【0020】
電動圧縮機41のモータにはインバータ47を介して交流電圧が印加され、インバータ47はエアコン制御装置7の指令に基づき交流電圧の周波数を調整し、それによって電動圧縮機41の回転速度を連続的に変化させるようになっている。
冷却水回路50は、図示しないウォータポンプによってエンジン1の冷却水(温水)を循環させる回路中にヒータコア51が配置され、このヒータコア51はエンジン冷却水と空調空気とを熱交換して空調空気を加熱する。
【0021】
ヒータコア51は、空気通路を部分的に塞ぐようにして空調ダクト10内において蒸発器45よりも下流側に配設されている。そして、ヒータコア51の上流側にはエアミックスダンパ52が回動自在に取り付けられ、エアミックスダンパ52はサーボモータ等のアクチュエータ53に駆動されて、ヒータコア51を通過する温風とヒータコア51を迂回する冷風との割合を調節して、車室内へ吹き出す空気の温度を調整する。
【0022】
次に、制御系の構成を図1、図3および図4に基づいて説明する。エアコン制御装置7には、車両制御装置5から出力される通信信号、車室内前面に設けられたコントロールパネル60上の各スイッチからのスイッチ信号、および各センサからのセンサ信号が入力される。
ここで、コントロールパネル60上の各スイッチとは、図4に示すように、冷凍サイクル40(電動圧縮機41)の起動および停止を指令するためのエアコンスイッチ61、吸込口モードを切り替えるための吸込口切替スイッチ62、車室内の温度を所望の温度に設定するための温度設定レバー63、遠心式ファン31の送風量を切り替えるための風量切替レバー64、および吹出口モードを切り替えるための吹出口切替スイッチ等である。
【0023】
そして、この吹出口切替スイッチには、フェイスモードに固定するためのフェイススイッチ65、バイレベルモードに固定するためのバイレベルスイッチ66、フットモードに固定するためのフットスイッチ67、フットデフモードに固定するためのフットデフスイッチ68、およびデフロスタモードに固定するためのデフロスタスイッチ69等がある。
【0024】
また、各センサとは、図3に示すように、車室内の空気温度を検出する内気温センサ71、車室外の空気温度を検出する外気温センサ72、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ73、蒸発器45に流入する空気の温度(蒸発器吸込空気温度TIN)を検出する蒸発器吸込空気温度センサ74、蒸発器45を通過した直後の空気温度(蒸発器吹出空気温度)を検出する蒸発器吹出空気温度センサ75、ヒータコア51に流入する冷却水の温度を検出する水温センサ76、および車両の走行速度を検出する車速センサ77等がある。
【0025】
このうち、内気温センサ71、外気温センサ72、蒸発器吸込空気温度センサ74、蒸発器吹出空気温度センサ75、および水温センサ76はサーミスタが使用される。
エアコン制御装置7の内部には、図示しないCPU、ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータが設けられ、各センサ71〜77からのセンサ信号は、エアコン制御装置7内の図示しない入力回路によってA/D変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。なお、エアコン制御装置7は、車両のイグニッションスイッチが投入されたときにバッテリ4から直流電源が供給されて作動する。
【0026】
次に、エアコン制御装置7の制御処理を図5、6に基づいて説明する。ここで、図5はエアコン制御装置7による基本的な制御処理を示したフローチャートである。
まず、イグニッションスイッチがONされてエアコン制御装置7に直流電源が供給されると、図5のルーチンが起動され、各イニシャライズおよび初期設定を行う(ステップS1)。続いて、温度設定レバー63等の各スイッチからスイッチ信号を読み込む(ステップS2)。続いて、内気温センサ71、外気温センサ72、日射センサ73、蒸発器吸込空気温度センサ74、蒸発器吹出空気温度センサ75、水温センサ76、および車速センサ77からのセンサ信号をA/D変換した信号を読み込む(ステップS3)。
【0027】
続いて、予めROMに記憶された下記の数1の式に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度TAOを算出する(ステップS4)。
【0028】
【数1】
TAO=Kset×Tset−KR×TR−KAM×TAM−KS×TS+C
ここで、Tsetは温度設定レバー63にて設定した設定温度、TRは内気温センサ71にて検出した内気温度、TAMは外気温センサ72にて検出した外気温度、TSは日射センサ73にて検出した日射量である。また、Kset、KR、KAMおよびKSはゲインで、Cは補正用の定数である。
【0029】
続いて、予めROMに記憶された特性図から、目標吹出温度TAOに対応するブロワ電圧(ブロワモータ32に印可する電圧)を決定する(ステップS5)。具体的には、目標吹出温度TAOが低い程また高い程ブロワ電圧を高くし(風量大)、目標吹出温度TAOが設定温度に近くなる程ブロワ電圧を低くする。
続いて、予めROMに記憶された特性図から、目標吹出温度TAOに対応する吸込口モードを決定する(ステップS6)。具体的には、目標吹出温度TAOが低いときには内気循環モードが選択され、目標吹出温度TAOが高いときには外気導入モードが選択される。
【0030】
続いて、予めROMに記憶された特性図から、目標吹出温度TAOに対応する吹出口モードを決定する(ステップS7)。具体的には、目標吹出温度TAOが低いときにはフットモードが選択され、目標吹出温度TAOが高くなるに伴って、バイレベルモード、さらにはフェイスモードの順に選択される。
続いて、目標吹出温度TAO、蒸発器吹出空気温度センサ75で検出した蒸発器吹出空気温度、水温センサ76で検出した冷却水温等に応じて、エアミックスダンパ52の開度を決定する(ステップ8)。
【0031】
続いて、ステップS9で図6に示すサブルーチンがコールされ、エアコンスイッチ61がONされている時の、電動圧縮機41の回転数が決定される。
続いて、各ステップ4〜9で算出または決定した各制御状態が得られるように、アクチュエータ14、22、53、ブロワ駆動回路33およびインバータ47に対して制御信号を出力する(ステップS10)。
【0032】
次に、電動圧縮機回転数決定の制御処理を図6に基づいて説明する。まず、目標吹出温度TAOに対応する目標蒸発器吹出空気温度TEOを算出する(ステップS91)。
さらに、目標蒸発器吹出空気温度TEOと蒸発器吸込空気温度TINと送風機30の送風量とによって決まる定数Kから、蒸発器吸込空気温度TINの空気を目標蒸発器吹出空気温度TEOまで低下させるためにエアコンユニット6が本来必要とする電力(空調必要電力)を算出する(ステップS92)。ここで、電動圧縮機41の回転数を高くするほど冷凍サイクル40の冷却性能を上げることができ、従って空調必要電力は、蒸発器吸込空気温度TINと目標蒸発器吹出空気温度TEOとの差が大きくなるに伴って増加する。
【0033】
次に、ステップS92で算出した空調必要電力を、車両制御装置5に出力する(ステップS93)。続いて、車両制御装置5で算出した空調使用可能電力(詳細後述)を入力する(ステップS94)。
続いて、ステップ95では、空調熱負荷が大きい暖房または冷房運転の開始直後(ウォームアップ中またはクールダウン中)であるか、またはデフロスタモードであるかを判定する。このステップ95の判定結果がYESの場合はステップ97に進み、空調必要電力を使用設定電力として設定する。そして、この使用設定電力に基づいて、電動圧縮機41の回転数を決定する(ステップS98)。
【0034】
一方、ステップ95の判定結果がNOの場合はステップ96に進み、空調使用可能電力を使用設定電力として設定する。そして、この使用設定電力に基づいて、電動圧縮機41の回転数を決定する(ステップS98)。
次に、車両制御装置5においてエアコン制御に関連する制御処理を図7に基づいて説明する。車両制御装置5の内部には、図示しないCPU、ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータが設けられ、車速センサ77からのセンサ信号は、車両制御装置5内の図示しない入力回路によってA/D変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。なお、車両制御装置5は、車両のイグニッションスイッチが投入されたときにバッテリ4から直流電源が供給されて作動する。
【0035】
まず、イグニッションスイッチがONされて車両制御装置5に直流電源が供給されると、図7のルーチンが起動され、各イニシャライズおよび初期設定を行う(ステップS800)。
続いて、車速センサ77の信号に基づいて車両の走行速度を演算し、バッテリ4の電圧に基づいてバッテリ4の充電状態(バッテリ充電残量)を演算し、さらに、エアコン制御装置7で算出した空調必要電力を入力する(ステップ801)。
【0036】
続いて、空調必要電力と車両の走行状態とに基づいて、充電状態目標値(しきい値)を算出する(ステップ802)。停車中は線aで示すように、空調必要電力にかかわらず充電状態目標値を30%一定とし、走行中は線bで示すように、空調必要電力の増加に伴って、充電状態目標値を50%から80%へ漸次高くする。そして、充電状態すなわちバッテリ充電残量が充電状態目標値以下になると、エンジン1により走行用モータ2を駆動して走行用モータ2に発電を行わせ、バッテリ4に充電を行うようになっている。
【0037】
なお、基本的には、車速が所定速度(例えば50km/h)以下で、かつアクセルペダルがOFF(ペダル踏み込み量が0)の時にエンジン1を停止するが、充電状態目標値に達していない間は上記の条件となってもエンジン1を停止せずに充電を継続する。
続いて、充電状態と車両の走行状態とによって定数Kを求め、その定数Kと空調必要電力とを乗算して空調使用可能電力を算出する(ステップ803)。走行中の定数Kは線dで示すように、充電状態すなわちバッテリ充電残量が10%以下では0、10%から20%の間では0.5、20%から50%の間ではバッテリ充電残量の増加に伴って漸次増加し、50%以上では1となる。一方、停車中の定数Kは線cで示すように、バッテリ充電残量が10%以上の領域では、走行中の定数Kよりも0.2小さくなっている。
【0038】
次に、ステップS803で算出した空調使用可能電力を、エアコン制御装置7に出力する(ステップS804)。
続いて、ステップ802で算出した充電状態目標値を達成するように、エンジン制御装置3に対して制御信号を出力する(ステップS805)。
次に、上記構成になる空調装置の作動について簡単に説明する。送風機30によってダクト10内を流れる空気は、冷凍サイクル40内の蒸発器45を通過する際に冷媒と熱交換して冷却される。ここで、エアコン制御装置7によって電動圧縮機41の回転数を制御することにより、冷凍サイクル40内を流れる冷媒の流量を制御して、冷凍サイクル40の冷却性能を調整している。
【0039】
蒸発器45で冷却された空気は、冷却水回路50内のヒータコア51を通過する際にエンジン冷却水と熱交換して加熱される。そして、エアミックスダンパ52の開度位置によってヒータコア51を通過する空気とヒータコア51を迂回する空気との割合が調節され、こうして所定の温度に調整された空調空気が、各吹出口18〜20のうちの1つ或いは2つから吹き出される。
【0040】
以下、本実施形態の特徴について説明する。
車室内の温度を任意に設定された設定温度に調整するためにエアコンユニット6が必要とする電力(空調必要電力)を演算し、車両走行中には、空調必要電力の増加に伴ってバッテリ4の充電状態目標値(充電開始しきい値)を高く設定している(ステップS802)。これによれば、走行中にバッテリ4の充電を行って、その時のエアコンユニット6の使用電力に見合った分だけ充電量を増やしておくことができ、停車後も充電なしで空調装置の長時間の使用が可能である。従って、停車してから充電のためにエンジン1が起動されるまでの時間(停車中のエンジン停止時間)が長くなり、停車中のエンジン1の運転が極力少なくなって環境破壊物質排出量の低減や燃費の向上が可能になる。
【0041】
また、バッテリ4の充電残量の低下に伴って、エアコンユニット6の使用電力を空調必要電力以下に制限することにより(ステップS803、S96)、バッテリ4の充電残量低下時にバッテリ4への負荷を少なくして、停車中のエンジン停止時間をさらに長くすることができる。
また、停車中は、エアコンユニット6の使用電力を空調必要電力以下に制限することにより(ステップS803、S96)、停車中のバッテリ4への負荷を少なくして、停車中のエンジン停止時間をさらに長くすることができる。
【0042】
また、停車中の充電状態目標値を車両走行中よりも低く設定することにより(ステップS802)、停車中のエンジン停止時間をさらに長くすることができる。
さらに、空調熱負荷が大きいときやデフロスタモード時には、エアコンユニット6の使用電力の制限を禁止して(ステップS95、S97)、快適性や安全性(視界確保)を優先させることができる。
(他の実施形態)
なお、エンジン1の冷却水のみで十分な暖房能力が得られない場合には、空調空気の加熱源として電気ヒータ(例えばPTCヒータ)を併設してもよい。この場合、その電気ヒータの消費電力を含めて空調必要電力を算出する。
【0043】
さらに、冷凍サイクル40中に室外熱交換器を追加設置するとともに、冷媒の流れを切り替え可能にして暖房機能も得られるようにしたヒートポンプシステムにも、本発明は適用することができる。
また、蒸発器吸込空気温度TINは、内気温度、外気温度、および内外気割合から演算で算出してもよい。それにより、蒸発器吸込空気温度センサ74を省略することができる。
【0044】
さらに、走行用モータ(電動発電機)2を駆動して発電を行うようにしているが、発電器を別途設け、その発電器をエンジン1にて駆動してバッテリ4に充電するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態になる空調装置を搭載したハイブリッド車の概略構成を示す模式図である。
【図2】図1に示す空調装置の全体構成を示す模式図である。
【図3】図1に示す空調装置の制御系を示すブロック図である。
【図4】図3に示すコントロールパネルの平面図である。
【図5】図1に示すエアコン制御装置の基本的な制御処理を示すフローチャートである。
【図6】図5のステップS9の制御処理を示すフローチャートである。
【図7】図1に示す車両制御装置の基本的な制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…走行用エンジン、2…走行用モータ(電動発電機)、4…バッテリ、
6…エアコンユニット。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioner for a hybrid vehicle equipped with a traveling engine and a traveling motor.
[0002]
[Prior art]
As a conventional hybrid vehicle air conditioner, there is one described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-76740. The device described in this publication supplies electric power from a common battery to an electric compressor that compresses refrigerant and a traveling motor. When the battery charge remaining below the threshold value (target value) while the vehicle is stopped, the power used by the air conditioner is limited and the traveling motor (motor generator) is driven by the traveling engine. To generate electricity and charge the battery.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional apparatus, the power consumption of the air conditioner is only limited when the battery needs to be charged as described above. When the load is heavy, the remaining battery charge drops to the threshold value in a short time, making it easier for the engine to operate intermittently for charging while the vehicle is stopped, reducing the amount of environmentally hazardous substances emitted, which is an advantage of hybrid vehicles This is a major negative factor for realizing high fuel efficiency.
[0004]
In view of the above, the present invention has an object to increase the amount of charge during traveling and to enable long-term use of an air conditioner without charging even after stopping.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first to seventh aspects of the present invention, when the remaining charge of the battery (4) for supplying electric power to the traveling motor (2) becomes equal to or less than a target value, the traveling engine (1) is provided. Mounted on a hybrid vehicle that charges the battery (4) from the generator (2) driven by
An air conditioner unit (6) which is supplied with electric power from the battery (4) and air-conditions the vehicle interior;
Calculate the air conditioning required power required by the air conditioner unit (6) to adjust the temperature in the passenger compartment to the arbitrarily set temperature,
During traveling of the vehicle, the target value is set higher as the required air conditioning power increases.
[0006]
According to this, since the charge amount of the battery (4) can be increased during traveling, the air conditioner can be used for a long time without being charged even after stopping. Therefore, the time from when the vehicle is stopped until the engine (1) is started for charging (the engine stop time when the vehicle is stopped) becomes longer, and the operation of the stopped engine (1) is reduced as much as possible. Emissions can be reduced and fuel consumption can be improved.
[0007]
The invention according to
According to this, when the remaining charge of the battery (4) is low, the load on the battery (4) can be reduced, and the engine stop time while the vehicle is stopped can be further extended. Improvement is possible.
[0008]
The invention according to
According to this, the load on the stopped battery (4) can be reduced, the engine stop time can be further extended while the vehicle is stopped, and the amount of environmentally destructive substances discharged can be reduced and fuel consumption can be improved.
[0009]
The invention according to
As in the fifth aspect of the present invention, the restriction on the power consumption of the air conditioner unit (6) is prohibited when the air conditioning heat load is large or the defroster mode is in which air is blown to the vehicle window glass. Therefore, priority can be given to comfort and safety (securing visibility).
[0010]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIGS. 1-7 shows one Embodiment of this invention, The whole structure of a hybrid vehicle and an air conditioner is demonstrated based on FIG.
The hybrid vehicle includes a
[0012]
Based on a control signal from the
The
[0013]
Further, the
[0014]
The air conditioner includes an air conditioner unit 6 that air-conditions the vehicle interior and an air
The air conditioner unit 6 is disposed on the front side of the vehicle interior, and forms an air passage that guides conditioned air into the vehicle interior. The
[0015]
The inside / outside air switching box provided on the most upstream side of the air flow of the
A defroster opening, a face opening, and a foot opening are formed on the most downstream side of the air flow of the
[0016]
In addition, a
[0017]
And two blower
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
An AC voltage is applied to the motor of the
The cooling
[0021]
The
[0022]
Next, the configuration of the control system will be described based on FIG. 1, FIG. 3, and FIG. The air
Here, each switch on the
[0023]
The air outlet changeover switch includes a
[0024]
Further, as shown in FIG. 3, each sensor includes an internal air temperature sensor 71 that detects the air temperature inside the vehicle interior, an external
[0025]
Among these, the thermistor is used for the inside air temperature sensor 71, the outside
Inside the air
[0026]
Next, control processing of the air
First, when the ignition switch is turned on and DC power is supplied to the air
[0027]
Subsequently, a target blowing temperature TAO of air blown into the passenger compartment is calculated based on the
[0028]
[Expression 1]
TAO = Kset × Tset−KR × TR-KAM × TAM-KS × TS + C
Here, Tset is the set temperature set by the
[0029]
Subsequently, a blower voltage (voltage applied to the blower motor 32) corresponding to the target blowing temperature TAO is determined from a characteristic diagram stored in advance in the ROM (step S5). Specifically, the lower the target blowing temperature TAO, the higher the blower voltage (the larger the air volume), and the lower the target blowing temperature TAO, the lower the blower voltage.
Subsequently, the suction port mode corresponding to the target outlet temperature TAO is determined from the characteristic diagram stored in advance in the ROM (step S6). Specifically, the inside air circulation mode is selected when the target blowing temperature TAO is low, and the outside air introduction mode is selected when the target blowing temperature TAO is high.
[0030]
Subsequently, the air outlet mode corresponding to the target air temperature TAO is determined from the characteristic chart stored in advance in the ROM (step S7). Specifically, the foot mode is selected when the target blowing temperature TAO is low, and the bi-level mode is selected in order of the face mode as the target blowing temperature TAO increases.
Subsequently, the opening degree of the
[0031]
Subsequently, in step S9, the subroutine shown in FIG. 6 is called to determine the rotational speed of the
Subsequently, control signals are output to the
[0032]
Next, the control process for determining the rotational speed of the electric compressor will be described with reference to FIG. First, the target evaporator blowing air temperature TEO corresponding to the target blowing temperature TAO is calculated (step S91).
Further, in order to lower the air at the evaporator intake air temperature TIN to the target evaporator blowout air temperature TEO from a constant K determined by the target evaporator blowout air temperature TEO, the evaporator intake air temperature TIN, and the blown amount of the
[0033]
Next, the required air conditioning power calculated in step S92 is output to the vehicle control device 5 (step S93). Subsequently, the air conditioning usable power (details will be described later) calculated by the
Subsequently, in
[0034]
On the other hand, if the decision result in the
Next, a control process related to the air conditioner control in the
[0035]
First, when the ignition switch is turned on and DC power is supplied to the
Subsequently, the running speed of the vehicle is calculated based on the signal from the
[0036]
Subsequently, a charge state target value (threshold value) is calculated based on the required air conditioning power and the running state of the vehicle (step 802). While the vehicle is stopped, the charge state target value is kept constant at 30% regardless of the air conditioning required power as shown by the line a, and during driving, the charge state target value is set as the air conditioning required power increases as shown by the line b. Gradually increase from 50% to 80%. When the state of charge, that is, the remaining battery charge falls below the charge state target value, the driving
[0037]
Basically, the
Subsequently, a constant K is obtained according to the state of charge and the running state of the vehicle, and the constant K is multiplied by the required air conditioning power to calculate the air conditioning usable power (step 803). The constant K during travel is indicated by the line d, 0 when the state of charge, that is, the remaining battery charge is 10% or less, 0.5 between 10% and 20%, and remaining battery charge between 20% and 50%. It gradually increases as the amount increases, and becomes 1 at 50% or more. On the other hand, the constant K during stopping is 0.2 smaller than the constant K during traveling in the region where the remaining battery charge is 10% or more, as indicated by the line c.
[0038]
Next, the air conditioning usable power calculated in step S803 is output to the air conditioner control device 7 (step S804).
Subsequently, a control signal is output to the
Next, the operation of the air conditioner configured as described above will be briefly described. The air flowing in the
[0039]
The air cooled by the
[0040]
Hereinafter, features of the present embodiment will be described.
The power required for the air conditioner unit 6 to adjust the temperature in the passenger compartment to an arbitrarily set temperature (calculated power for air conditioning) is calculated, and the
[0041]
Further, by limiting the power used by the air conditioner unit 6 to less than the required air conditioning power as the remaining charge of the
Further, while the vehicle is stopped, the power consumption of the air conditioner unit 6 is limited to less than the required air conditioning power (steps S803 and S96), thereby reducing the load on the stopped
[0042]
Moreover, the engine stop time while the vehicle is stopped can be further increased by setting the charging state target value while the vehicle is stopped to be lower than when the vehicle is traveling (step S802).
Furthermore, when the air-conditioning heat load is large or in the defroster mode, it is possible to prioritize comfort and safety (securing visibility) by prohibiting the restriction of the power consumption of the air-conditioner unit 6 (steps S95 and S97).
(Other embodiments)
In addition, when sufficient heating capability cannot be obtained only with the cooling water of the
[0043]
Furthermore, the present invention can also be applied to a heat pump system in which an outdoor heat exchanger is additionally installed in the
Further, the evaporator intake air temperature TIN may be calculated from the inside air temperature, the outside air temperature, and the inside / outside air ratio. Thereby, the evaporator intake
[0044]
In addition, the traction motor (motor generator) 2 is driven to generate electric power, but a generator is separately provided, and the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a hybrid vehicle equipped with an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing an overall configuration of the air conditioner shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the air conditioner shown in FIG. 1;
4 is a plan view of the control panel shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a basic control process of the air conditioner control device shown in FIG. 1;
6 is a flowchart showing a control process in step S9 of FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing basic control processing of the vehicle control apparatus shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
6 ... Air conditioning unit.
Claims (7)
前記バッテリ(4)から電力を供給されて車室内の空調を行うエアコンユニット(6)を備え、
前記車室内の温度を任意に設定された設定温度に調整するために前記エアコンユニット(6)が必要とする空調必要電力を演算し、
車両走行中には、前記空調必要電力の増加に伴って前記目標値を高く設定することを特徴とするハイブリッド車用空調装置。A traveling engine (1), a traveling motor (2), a battery (4) for supplying electric power to the traveling motor (2), and the battery (4) driven by the traveling engine (1) And a generator (2) that charges the battery (4) when the remaining charge of the battery (4) falls below a target value. To be installed,
An air conditioner unit (6) which is supplied with electric power from the battery (4) and air-conditions the vehicle interior;
Calculating the required air conditioning power required by the air conditioner unit (6) to adjust the temperature in the passenger compartment to a set temperature arbitrarily set;
The hybrid vehicle air conditioner is characterized in that the target value is set higher with an increase in the required air conditioning power during vehicle travel.
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