JP5867166B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner.
従来、空調用の冷凍サイクルを流れる冷媒を利用してバッテリの冷却を行う車両用空調装置が知られている（例えば特許文献１）。この従来技術では、空調用の冷凍サイクルを流れる冷媒の一部をバッテリ冷却用蒸発器に分岐させ、バッテリ冷却用蒸発器で冷却された空気によってバッテリを冷却するようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle air conditioner that cools a battery by using a refrigerant flowing through an air conditioning refrigeration cycle is known (for example, Patent Document 1). In this prior art, a part of the refrigerant flowing through the refrigeration cycle for air conditioning is branched to the battery cooling evaporator, and the battery is cooled by the air cooled by the battery cooling evaporator.
上記従来技術の作動態様として、空調とバッテリ冷却とを同時に行う場合がある。しかしながら、上記従来技術によると、空調用の冷凍サイクルを流れる冷媒の一部をバッテリ冷却用蒸発器に分岐させる構成になっているので、バッテリ冷却負荷が大きい場合にバッテリの冷却を空調と同時に行うと、バッテリへの冷媒供給が不十分になってバッテリ冷却能力が不足し、ひいてはバッテリの性能が低下するおそれがある。 As an operation mode of the above prior art, air conditioning and battery cooling may be performed simultaneously. However, according to the above prior art, since a part of the refrigerant flowing through the air conditioning refrigeration cycle is branched to the battery cooling evaporator, the battery is cooled simultaneously with the air conditioning when the battery cooling load is large. Then, the refrigerant supply to the battery becomes insufficient, and the battery cooling capacity is insufficient, and as a result, the battery performance may be deteriorated.
本発明は上記点に鑑みて、バッテリの性能低下を抑制することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to suppress deterioration in battery performance.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（１１）と、車室内へ送風される空気を冷却する蒸発器（２６）とを有する冷凍サイクル（１０）と、
冷媒を用いて車両のバッテリ（２）を冷却する冷却手段（７０）と、
冷却手段（７０）でバッテリ（２）を冷却させるか否かを切り替える切替手段（７７、５０ａ）と、
蒸発器（２６）への冷媒の流入を遮断可能にする遮断手段（７８、５０ｂ）と、
圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御する圧縮機制御手段（５０）とを備え、
切替手段（７７、５０ａ）は、バッテリ（２）の温度が第１の温度（Ｔ１）を超えている場合、冷却手段（７０）でバッテリ（２）を冷却させ、
遮断手段（７８、５０ｂ）は、バッテリ（２）の温度が、第１の温度（Ｔ１）よりも高い第２の温度（Ｔ２）を超えている場合、蒸発器（２６）への冷媒の流入を遮断し、
圧縮機制御手段（５０）は、蒸発器（２６）への冷媒の流入が遮断されている場合、バッテリ（２）の温度が高いほど圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を、蒸発器（２６）への冷媒の流入が遮断されていない場合における圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を超えて大きくすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1,
A refrigeration cycle (10) having a compressor (11) for sucking and discharging refrigerant, and an evaporator (26) for cooling air blown into the passenger compartment;
Cooling means (70) for cooling the vehicle battery (2) using the refrigerant;
Switching means (77, 50a) for switching whether or not the battery (2) is cooled by the cooling means (70);
Shut-off means (78, 50b) for enabling the inflow of the refrigerant to the evaporator (26);
Compressor control means (50) for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor (11),
When the temperature of the battery (2) exceeds the first temperature (T1), the switching means (77, 50a) causes the cooling means (70) to cool the battery (2),
When the temperature of the battery (2) exceeds the second temperature (T2) higher than the first temperature (T1), the blocking means (78, 50b) allows the refrigerant to flow into the evaporator (26). Shut off
When the refrigerant flow into the evaporator (26) is blocked, the compressor control means (50) increases the refrigerant discharge capacity of the compressor (11) as the temperature of the battery (2) increases. ), The refrigerant discharge capacity of the compressor (11) when the refrigerant inflow is not blocked is increased.
これによると、バッテリ（２）の温度が特に高い場合、換言すればバッテリ（２）を冷却する必要性が特に高い場合、蒸発器（２６）への冷媒の流入が遮断されるので、冷却手段（７０）への冷媒供給が不十分になってバッテリ冷却能力が不足することを抑制でき、バッテリの性能低下を抑制することができる。 According to this, when the temperature of the battery (2) is particularly high, in other words, when the necessity for cooling the battery (2) is particularly high, the inflow of the refrigerant to the evaporator (26) is blocked, so that the cooling means It can be suppressed that the refrigerant supply to (70) becomes insufficient and the battery cooling capacity is insufficient, and a decrease in battery performance can be suppressed.
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.
まず、本実施形態の車両用空調装置１の全体構成を図１に基づいて説明する。本実施形態では、車両用空調装置１を、エンジン（内燃機関）を備えることなく車両走行用の駆動力を走行用電動モータのみから得る電気自動車に適用している。この電気自動車は、蓄電手段であるバッテリ２（蓄電池、二次電池）から走行用電動モータに電力が供給されるようになっている。また、この電気自動車は、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２に充電することができるようになっている。
First, the whole structure of the vehicle air conditioner 1 of this embodiment is demonstrated based on FIG. In this embodiment, the vehicle air conditioner 1 is applied to an electric vehicle that obtains a driving force for traveling of a vehicle only from a traveling electric motor without providing an engine (internal combustion engine). In this electric vehicle, electric power is supplied from the battery 2 (storage battery, secondary battery), which is a storage means, to the electric motor for travel. In addition, the electric vehicle can charge the
車両用空調装置１は、車両走行時に車室内の空調を行う通常空調の他に、外部電源からバッテリ２への充電中に、乗員が車両に乗り込む前に車室内の空調を行うプレ空調を行うことができるようになっている。
The vehicle air conditioner 1 performs pre-air conditioning that performs air conditioning of the vehicle interior before the passenger enters the vehicle during charging of the
バッテリ２としては、例えばリチウムイオン電池を採用することができる。本実施形態では、バッテリ２は、車両用空調装置にも電力を供給するようになっている。
As the
車両用空調装置１は、通常空調およびプレ空調において、車室内を冷房する冷房モード（ＣＯＯＬサイクル）、車室内を暖房する暖房モード（ＨＯＴサイクル）、車室内を除湿する第１除湿モード（ＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル）および第２除湿モード（ＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル）の冷媒回路を切替可能に構成された蒸気圧縮式の冷凍サイクル１０を備えている。
The vehicle air conditioner 1 includes a cooling mode (COOL cycle) for cooling the passenger compartment, a heating mode (HOT cycle) for heating the passenger compartment, and a first dehumidifying mode (DRY_EVA cycle) for dehumidifying the passenger compartment in normal air conditioning and pre-air conditioning. ) And the second dehumidifying mode (DRY_ALL cycle)
図１では、冷房モード時の冷媒の流れを実線矢印で示している。暖房モード時、第１、第２除湿モード時の冷媒の流れについては図示を省略している。 In FIG. 1, the flow of the refrigerant in the cooling mode is indicated by solid line arrows. The illustration of the refrigerant flow in the heating mode and in the first and second dehumidifying modes is omitted.
第１除湿モードは、暖房能力に対して除湿能力を優先する除湿モードである。第２除湿モードは、除湿能力に対して暖房能力を優先する除湿モードである。従って、第１除湿モードを低温除湿モードあるいは単なる除湿モード、第２除湿モードを高温除湿モードあるいは除湿暖房モードと表現することもできる。 The first dehumidifying mode is a dehumidifying mode that prioritizes the dehumidifying capacity over the heating capacity. The second dehumidifying mode is a dehumidifying mode that prioritizes the heating capacity over the dehumidifying capacity. Therefore, the first dehumidification mode can be expressed as a low temperature dehumidification mode or a simple dehumidification mode, and the second dehumidification mode can be expressed as a high temperature dehumidification mode or a dehumidification heating mode.
冷凍サイクル１０は、圧縮機１１、室内熱交換器としての室内凝縮器１２および室内蒸発器２６（蒸発器）、冷媒を減圧膨張させる減圧手段としての温度式膨張弁２７および固定絞り１４、並びに、冷媒回路切替手段としての５つ（複数）の電磁弁１３、１７、２０、２１、２４等を備え、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機能を果たす。
The
また、この冷凍サイクル１０では、冷媒として通常のフロン系冷媒を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。さらに、この冷媒には圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が混入されており、この冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
Further, the
圧縮機１１は、冷凍サイクル１０において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するもので、吐出容量が固定された固定容量型圧縮機構１１ａを電動モータ１１ｂにて駆動する電動圧縮機として構成されている。固定容量型圧縮機構１１ａとしては、具体的に、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。
The
電動モータ１１ｂは、図２に示すインバータ６１から出力される交流電圧によって、その作動（回転数）が制御される交流モータである。また、インバータ６１は、空調制御装置５０から出力される制御信号に応じた周波数の交流電圧を出力する。そして、この回転数制御によって、圧縮機１１の冷媒吐出能力が変更される。従って、電動モータ１１ｂは、圧縮機１１の吐出能力変更手段を構成している。
The
図１に示すように、圧縮機１１の吐出側には、室内凝縮器１２の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器１２は、その内部を流通する冷媒と室内蒸発器２６通過後の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り、室内空調ユニット３０のケーシング３１内に配置されている。
As shown in FIG. 1, the refrigerant inlet side of the
室内凝縮器１２の冷媒出口側には、電気式三方弁１３が接続されている。この電気式三方弁１３は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段である。
An electric three-
より具体的には、電気式三方弁１３は、電力が供給される通電状態では、室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続する冷媒回路に切り替え、電力の供給が停止される非通電状態では、室内凝縮器１２の冷媒出口側と第１三方継手１５の１つの冷媒流入出口との間を接続する冷媒回路に切り替える。
More specifically, the electric three-
固定絞り１４は、暖房モード、第１および第２除湿モード時に、電気式三方弁１３から流出した冷媒を減圧膨張させる暖房除湿用の減圧手段である。この固定絞り１４としては、キャピラリチューブ、オリフィス等を採用できる。もちろん、暖房除湿用の減圧手段として、空調制御装置５０から出力される制御信号によって絞り通路面積が調整される電気式の可変絞り機構を採用してもよい。固定絞り１４の冷媒出口側には、第３三方継手２３の冷媒流入出口が接続されている。
The fixed
第１三方継手１５は、３つの冷媒流入出口を有し、冷媒流路を分岐する分岐部として機能するものである。このような三方継手は、冷媒配管を接合して構成してもよいし、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けて構成してもよい。
The first three-
第１三方継手１５の別の冷媒流入出口には、室外熱交換器１６の一方の冷媒流入出口が接続されている。第１三方継手１５のさらに別の冷媒流入出口には、低圧電磁弁１７の冷媒入口側が接続されている。
One refrigerant inlet / outlet of the
低圧電磁弁１７は、冷媒流路を開閉する弁体部と、弁体部を駆動するソレノイド（コイル）を有し、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段である。より具体的には、低圧電磁弁１７は、通電状態で開弁して非通電状態で閉弁する、いわゆるノーマルクローズ型の開閉弁として構成されている。
The low
低圧電磁弁１７の冷媒出口側には、第１逆止弁１８を介して、第５三方継手２８の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第１逆止弁１８は、低圧電磁弁１７側から第５三方継手２８側へ冷媒が流れることのみを許容している。
One refrigerant inlet / outlet of the fifth three-way joint 28 is connected to the refrigerant outlet side of the low
室外熱交換器１６は、内部を流通する冷媒と送風ファン１６ａから送風された車室外空気（外気）とを熱交換させるものである。送風ファン１６ａは、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風空気量）が制御される電動式送風機である。
The
室外熱交換器１６の他方の冷媒流入出口には、第２三方継手１９の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第２三方継手１９の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。
One refrigerant inlet / outlet of the second three-way joint 19 is connected to the other refrigerant inlet / outlet of the
第２三方継手１９の別の冷媒流入出口には、高圧電磁弁２０の冷媒入口側が接続されている。第２三方継手１９のさらに別の冷媒流入出口には、熱交換器遮断電磁弁２１の一方の冷媒流入出口が接続されている。
The refrigerant inlet side of the high
高圧電磁弁２０および熱交換器遮断電磁弁２１は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段であり、その基本的構成は、低圧電磁弁１７と同様である。但し、高圧電磁弁２０および熱交換器遮断電磁弁２１は、通電状態で閉弁して非通電状態で開弁する、いわゆるノーマルオープン型の開閉弁として構成されている。
The high-
高圧電磁弁２０の冷媒出口側には、第２逆止弁２２等を介して、温度式膨張弁２７の絞り機構部入口側が接続されている。この第２逆止弁２２は、高圧電磁弁２０側から温度式膨張弁２７側へ冷媒が流れることのみを許容している。
The refrigerant outlet side of the high
熱交換器遮断電磁弁２１の他方の冷媒流入出口には、第３三方継手２３の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第３三方継手２３の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。 One refrigerant inlet / outlet of the third three-way joint 23 is connected to the other refrigerant inlet / outlet of the heat exchanger cutoff electromagnetic valve 21. The basic configuration of the third three-way joint 23 is the same as that of the first three-way joint 15.
第３三方継手２３の別の冷媒流入出口には、固定絞り１４の冷媒出口側が接続されている。第３三方継手２３のさらに別の冷媒流入出口には、除湿電磁弁２４の冷媒入口側が接続されている。
The refrigerant outlet side of the fixed
除湿電磁弁２４は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって、その作動が制御される冷媒回路切替手段であり、その基本的構成は、低圧電磁弁１７と同様である。除湿電磁弁２４もノーマルクローズ型の開閉弁として構成されている。
The dehumidifying
このように、冷媒回路切替手段としての５つの電磁弁１３、１７、２０、２１、２４は、電力の供給が停止されると予め定めた開弁状態あるいは閉弁状態となる電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、高圧電磁弁２０、熱交換器遮断電磁弁２１および除湿電磁弁２４によって構成されている。
As described above, the five
除湿電磁弁２４の冷媒出口側には、第４三方継手２５の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第４三方継手２５の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。第４三方継手２５の別の冷媒流入出口には、第２逆止弁２２の冷媒出口側が接続されている。第４三方継手２５のさらに別の冷媒流入出口には、温度式膨張弁２７の絞り機構部入口側が接続されている。温度式膨張弁２７の絞り機構部出口側には、室内蒸発器２６の冷媒入口側が接続されている。
One refrigerant inlet / outlet of the fourth three-way joint 25 is connected to the refrigerant outlet side of the dehumidifying
室内蒸発器２６は、その内部を流通する冷媒と送風空気とを熱交換させて送風空気を冷却する冷却用熱交換器であり、室内空調ユニット３０のケーシング３１内のうち、室内凝縮器１２の送風空気流れ上流側に配置されている。
The
室内蒸発器２６の冷媒出口側には、温度式膨張弁２７の感温部入口側が接続されている。温度式膨張弁２７は、絞り機構部入口から内部へ流入した冷媒を減圧膨張させて絞り機構部出口から外部へ流出させる冷房用の減圧手段である。
The temperature-sensing part inlet side of the temperature
本実施形態では、温度式膨張弁２７として、室内蒸発器２６出口側冷媒の温度および圧力に基づいて室内蒸発器２６出口側冷媒の過熱度を検出する感温部２７ａと、感温部２７ａの変位に応じて室内蒸発器２６出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように絞り通路面積（冷媒流量）を調整する可変絞り機構部２７ｂとを１つのハウジング内に収容した内部均圧型膨張弁を採用している。
In the present embodiment, as the temperature
温度式膨張弁２７の感温部出口側には、第５三方継手２８の１つの冷媒流入出口が接続されている。この第５三方継手２８の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。第５三方継手２８の別の冷媒流入出口には、第１逆止弁１８の冷媒出口側が接続されている。第５三方継手２８のさらに別の冷媒流入出口には、アキュムレータ２９の冷媒入口側が接続されている。
One refrigerant inlet / outlet of the fifth three-way joint 28 is connected to the temperature sensing part outlet side of the temperature
アキュムレータ２９は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、余剰冷媒を蓄える低圧側気液分離器である。アキュムレータ２９の気相冷媒出口には、圧縮機１１の冷媒吸入口が接続されている。
The
冷凍サイクル１０のうち温度式膨張弁２７の絞り機構部入口側には、冷凍サイクル１０の冷媒を用いてバッテリ２を冷却するバッテリ冷却装置７０（冷却手段）が接続されている。
A battery cooling device 70 (cooling means) that cools the
バッテリ冷却装置７０は、冷媒回路７１、冷媒−冷却水熱交換器７２、冷却水回路７３および冷却水ポンプ７４を備えている。
The
冷媒回路７１は、冷凍サイクル１０から供給された冷媒が循環する回路である。冷媒回路７１の冷媒入口側は、第６三方継手７５を介して冷凍サイクル１０の冷媒配管に接続されている。冷媒回路７１の冷媒出口側は、第７三方継手７６を介して冷凍サイクル１０に接続されている。
The
冷媒−冷却水熱交換器７２は、冷凍サイクル１０から供給された冷媒と、冷却水回路７３を循環する冷却水とを熱交換して冷却水を冷却する熱交換器である。
The refrigerant-cooling
冷却水回路７３を構成する冷却水配管には、バッテリ２に形成された冷却水流路が接続されている。この冷却水回路７３を循環する冷却水によってバッテリ２が冷却される。
A cooling water flow path formed in the
冷却水ポンプ７４は、冷却水回路７３に配置された電動式のポンプであり、冷却水回路７３の冷却水を圧送する。この冷却水ポンプ７４は、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって作動が制御される。
The cooling
第６三方継手７５の基本的構成は、第１三方継手１５と同様である。第６三方継手７５の１つの冷媒流入出口は、バッテリ冷却電磁弁７７を介して冷媒−冷却水熱交換器７２の冷媒入口側に接続されている。第６三方継手７５の別の冷媒流入出口は、第４三方継手２５の１つの冷媒流入出口側に接続されている。第６三方継手７５のさらに別の冷媒流入出口は、第７三方継手７６の１つの冷媒流入出口側に接続されている。
The basic configuration of the sixth three-way joint 75 is the same as that of the first three-way joint 15. One refrigerant inlet / outlet of the sixth three-way joint 75 is connected to the refrigerant inlet side of the refrigerant / cooling
バッテリ冷却電磁弁７７は、バッテリ冷却装置７０でバッテリ２を冷却させるか否かを切り替えるバッテリ冷却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電圧によって、その作動が制御される。
The battery cooling
バッテリ冷却電磁弁７７の基本的構成は、低圧電磁弁１７と同様であり、ノーマルクローズ型の開閉弁またはノーマルオープン型の開閉弁として構成されている。但し、本実施形態のバッテリ冷却電磁弁７７は、冷媒回路７１に流入した冷媒を減圧膨張させる固定絞り（減圧手段）が一体化されている。
The basic configuration of the battery
冷媒−冷却水熱交換器７２の冷媒出口側は、第７三方継手７６の別の冷媒流入出口に接続されている。第７三方継手７６のさらに別の冷媒流入出口は、蒸発器冷却電磁弁７８を介して温度式膨張弁２７の絞り機構部入口側に接続されている。
The refrigerant outlet side of the refrigerant-cooling
蒸発器冷却電磁弁７８は、室内蒸発器２６への冷媒を流入を遮断可能にする遮断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電圧によって、その作動が制御される。蒸発器冷却電磁弁７８の基本的構成は、低圧電磁弁１７と同様であり、ノーマルクローズ型の開閉弁またはノーマルオープン型の開閉弁として構成されている。
The evaporator cooling
次に、室内空調ユニット３０について説明する。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、その外殻を形成するケーシング３１内に送風機３２、室内蒸発器２６、室内凝縮器１２、ヒータコア３６、ＰＴＣヒータ３７等を収容したものである。
Next, the indoor
ケーシング３１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３１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装置３１ａが配置されている。
The
内外気切替装置３１ａは、ケーシング３１内に内気を導入させる内気導入口（図１のＲＥＣ側）および外気を導入させる外気導入口（図１のＦＲＳ側）が形成された箱状体の内部に、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる内外気切替ドアを収容して構成されたものである。
The inside / outside
さらに、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（図２）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。
Further, the inside / outside air switching door is driven by an electric actuator 62 (FIG. 2) for the inside / outside air switching door, and the operation of the
内外気切替ドアによって切り替えられる吸込口モードとしては、内気導入口を全開とするとともに外気導入口を全閉としてケーシング３１内へ内気を導入する全内気モード、内気導入口を全閉とするとともに外気導入口を全開としてケーシング３１内へ外気を導入する全外気モード、および、全内気モードと全外気モードとの間で、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整することにより、内気と外気の導入比率を連続的に変化させる内外気混入モードがある。
The suction port mode switched by the inside / outside air switching door includes an all-in-air mode in which the inside air introduction port is fully opened and the outside air introduction port is fully closed to introduce the inside air into the
従って、本実施形態の内外気切替装置３１ａは、車室内へ送風される送風空気における外気の割合（より具体的には、外気と内気との割合）を調整する外気割合調整手段（調整手段）を構成している。
Accordingly, the inside / outside
内外気切替装置３１ａの空気流れ下流側には、内外気切替装置３１ａを介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機３２が配置されている。この送風機３２は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、空調制御装置５０から出力される制御電圧によって回転数（送風能力）が制御される。このため、空調制御装置５０は、送風機制御手段を構成している。
A
送風機３２の空気流れ下流側には、室内蒸発器２６が配置されている。さらに、室内蒸発器２６の空気流れ下流側には、室内蒸発器２６通過後の空気を流す加熱用冷風通路３３、冷風バイパス通路３４といった空気通路、並びに、加熱用冷風通路３３および冷風バイパス通路３４から流出した空気を混合させる混合空間３５が形成されている。
An
加熱用冷風通路３３には、室内蒸発器２６通過後の空気を加熱するための加熱手段としてのヒータコア３６、室内凝縮器１２、およびＰＴＣヒータ３７が、送風空気流れ方向に向かってこの順で配置されている。
In the heating
ヒータコア３６は、電気ヒータ４１によって加熱された温水（熱媒体）と室内蒸発器２６通過後の空気とを熱交換させて、室内蒸発器２６通過後の空気を加熱する加熱用熱交換器であり、温水回路４０を構成する温水配管に接続されている。
The
温水回路４０は、電気ヒータ４１によって加熱された温水を循環させる回路である。温水回路４０には、温水を圧送する電動式の温水ポンプ４０ａが配置されている。この温水ポンプ４０ａ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が制御され、ひいては温水圧送能力および温水循環量が制御される。
The
そして、空調制御装置５０が温水ポンプ４０ａを作動させることによって、電気ヒータ４１によって加熱された温水がヒータコア３６へ流入することによって冷却され、ヒータコア３６にて冷却された温水が、再び電気ヒータ４１へ戻るように構成されている。
The
つまり、温水は、ヒータコア３６にて車室内へ送風される送風空気を加熱する熱源媒体であり、温水回路４０は、送風空気の温度を調整する温度調整手段を構成している。
That is, the hot water is a heat source medium that heats the blown air that is blown into the passenger compartment by the
ＰＴＣヒータ３７は、ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ）を有し、このＰＴＣ素子に電力を供給されることによって発熱して、室内凝縮器１２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。なお、本実施形態のＰＴＣヒータ３７は、複数本（具体的には３本）設けられており、空調制御装置５０が、通電するＰＴＣヒータ３７の本数を変化させることによって、複数のＰＴＣヒータ３７全体としての加熱能力（稼働率）が制御される。
The
一方、冷風バイパス通路３４は、室内蒸発器２６通過後の空気を、ヒータコア３６、室内凝縮器１２、およびＰＴＣヒータ３７を通過させることなく、混合空間３５に導くための空気通路である。従って、混合空間３５にて混合された送風空気の温度は、加熱用冷風通路３３を通過する空気および冷風バイパス通路３４を通過する空気の風量割合によって変化する。
On the other hand, the cold
そこで、本実施形態では、室内蒸発器２６の空気流れ下流側であって、加熱用冷風通路３３および冷風バイパス通路３４の入口側に、加熱用冷風通路３３および冷風バイパス通路３４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３８を配置している。
Therefore, in the present embodiment, the cold air flowing into the heating
従って、エアミックスドア３８は、混合空間３５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。より具体的には、エアミックスドア３８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、こ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。
Therefore, the
さらに、ケーシング３１の送風空気流れ最下流部には、混合空間３５から冷却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３９が配置されている。この吹出口としては、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、乗員の下半身（特に足元）に向けて空調風を吹き出すフット吹出口、および、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）が設けられている。
Furthermore, the
また、フェイス吹出口、フット吹出口、およびデフロスタ吹出口の空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス吹出口の開口面積を調整するフェイスドア、フット吹出口の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ吹出口の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。 Further, on the upstream side of the air flow of the face outlet, the foot outlet, and the defroster outlet, a face door for adjusting the opening area of the face outlet, a foot door for adjusting the opening area of the foot outlet, and the defroster outlet, respectively. A defroster door (none of which is shown) for adjusting the opening area is arranged.
これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切替える吹出口モード切替手段を構成するものであって、リンク機構（図示せず）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６４ｈ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。このため、空調制御装置５０は、吹出口モード切替制御手段を構成している。
These face door, foot door, and defroster door constitute an outlet mode switching means for switching the outlet mode, and an
また、吹出口モードとしては、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出すバイレベルモード、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出すフットモード、およびフット吹出口およびデフロスタ吹出口を同程度開口して、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出すフットデフロスタモードがある。 In addition, as the air outlet mode, the face air outlet is fully opened and air is blown out from the face air outlet toward the upper body of the passenger in the passenger compartment. Bi-level mode that blows air toward the upper body and feet, foot mode that fully opens the foot outlet and opens the defroster outlet by a small opening, and mainly blows air from the foot outlet, and the foot outlet and defroster There is a foot defroster mode in which the air outlet is opened to the same extent and air is blown out from both the foot air outlet and the defroster air outlet.
さらに、乗員が操作パネル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。
Further, the defroster mode in which the occupant manually operates the switch of the
なお、本実施形態の車両用空調装置１が適用される車両は、車両用空調装置とは別に、電熱デフォッガ（図示せず）を備えている。電熱デフォッガとは、車室内窓ガラスの内部あるいは表面に配置された電熱線であって、窓ガラスを加熱することで防曇あるいは窓曇り解消を行うものである。この電熱デフォッガは、空調制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動を制御できるようになっている。
The vehicle to which the vehicle air conditioner 1 of this embodiment is applied includes an electric heat defogger (not shown) separately from the vehicle air conditioner. The electric heat defogger is a heating wire disposed inside or on the surface of the vehicle interior window glass, and prevents fogging or window fogging by heating the window glass. The operation of the electric heat defogger can be controlled by a control signal output from the
次に、本実施形態の電気制御部を図２に基づいて説明する。空調制御装置５０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圧縮機１１の電動モータ１１ｂ用のインバータ６１、各電磁弁１３、１７、２０、２１、２４、７７、７８、送風ファン１６ａ、送風機３２、各種電動アクチュエータ６２、６３、６４、ＰＴＣヒータ３７、温水ポンプ４０ａ、冷却水ポンプ７４等の作動を制御する。
Next, the electric control part of this embodiment is demonstrated based on FIG. The air
なお、空調制御装置５０は、上述した各種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、本実施形態では、特に、バッテリ冷却電磁弁７７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）をバッテリ冷却切替制御手段５０ａとする。バッテリ冷却電磁弁７７およびバッテリ冷却切替制御手段５０ａは、バッテリ冷却装置７０でバッテリ２を冷却させるか否かを切り替えるバッテリ冷却切替手段（切替手段）を構成している。もちろん、バッテリ冷却切替制御手段５０ａを空調制御装置５０に対して別体で構成してもよい。
The air-
また、本実施形態では、蒸発器冷却電磁弁７８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）を蒸発器冷却切替制御手段５０ｂとする。蒸発器冷却電磁弁７８および蒸発器冷却切替制御手段５０ｂは、室内蒸発器２６への冷媒の流入を遮断可能にする遮断手段を構成している。もちろん、蒸発器冷却切替制御手段５０ｂを空調制御装置５０に対して別体で構成してもよい。
In this embodiment, the configuration (hardware and software) for controlling the operation of the evaporator cooling
また、空調制御装置５０の入力側には、車室内温度Ｔｒを検出する内気センサ５１、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ５２（外気温検出手段）、車室内の日射量Ｔｓを検出する日射センサ５３、圧縮機１１の吐出冷媒温度Ｔｄを検出する吐出温度センサ５４（吐出温度検出手段）、圧縮機１１の吐出側冷媒圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｄを検出する吐出圧力センサ５５（吐出圧力検出手段）、室内蒸発器２６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）、第１三方継手１５と低圧電磁弁１７との間を流通する冷媒の温度Ｔｓｉを検出する吸入温度センサ５７、電気ヒータ４１で加熱された温水の温度Ｔｗを検出する温水温度センサ（温水温度検出手段）、車室内の窓ガラス近傍の車室内空気の相対湿度を検出する湿度センサ、窓ガラス近傍の車室内空気の温度を検出する窓ガラス近傍温度センサ、および窓ガラス表面温度を検出する窓ガラス表面温度センサ等のセンサ群の検出信号が入力される。
Further, on the input side of the air-
なお、本実施形態の圧縮機１１の吐出側冷媒圧力（高圧側冷媒圧力）Ｐｄは、冷房モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出口側から温度式膨張弁２７の可変絞り機構部２７ｂ入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力であり、その他の運転モードでは、圧縮機１１の冷媒吐出口側から固定絞り１４入口側へ至るサイクルの高圧側冷媒圧力となる。なお、吐出圧力センサ５５は、一般的な冷凍サイクルにおいても、高圧側冷媒圧力の異常上昇を監視するために設けられている。
Note that the discharge-side refrigerant pressure (high-pressure side refrigerant pressure) Pd of the
蒸発器温度センサ５６は、具体的に室内蒸発器２６の熱交換フィン温度を検出している。もちろん、蒸発器温度センサ５６として、室内蒸発器２６のその他の部位の温度を検出する温度検出手段を採用してもよいし、室内蒸発器２６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。また、湿度センサ、窓ガラス近傍温度センサ、および窓ガラス表面温度センサの検出値は、窓ガラス表面の相対湿度ＲＨＷを算出するために用いられる。
The evaporator temperature sensor 56 specifically detects the heat exchange fin temperature of the
また、空調制御装置５０の入力側には、車速Ｖｖを検出する車速センサ５８（車速検出手段）、およびバッテリ２の温度を検出するバッテリ温度センサ５９（バッテリ温度検出手段）の検出信号が入力される。
Further, detection signals from a vehicle speed sensor 58 (vehicle speed detection means) that detects the vehicle speed Vv and a battery temperature sensor 59 (battery temperature detection means) that detects the 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、エアコンスイッチ、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３２の風量設定スイッチ、車室内温度設定スイッチ等が設けられている。
Further, operation signals from various air conditioning operation switches provided on the
エアコンスイッチは、エアコンのオン・オフ（換言すれば、圧縮機１１の作動・停止）を切り替えるスイッチである。オートスイッチは、車両用空調装置１の自動制御を設定あるいは解除するスイッチである。車室内温度設定スイッチは、乗員の操作によって車室内目標温度Ｔｓｅｔを設定する目標温度設定手段である。また、エコノミースイッチは、乗員の投入操作によって車室内の空調に必要とされる動力の省動力化を要求する省動力化要求信号を出力させる省動力化要求手段である。 The air conditioner switch is a switch for switching on / off of the air conditioner (in other words, operation / stop of the compressor 11). The auto switch is a switch for setting or canceling automatic control of the vehicle air conditioner 1. The vehicle interior temperature setting switch is target temperature setting means for setting the vehicle interior target temperature Tset by the operation of the passenger. The economy switch is a power saving request means for outputting a power saving request signal for requesting the power saving of the power required for air conditioning in the passenger compartment by the occupant's input operation.
空調制御装置５０は、乗員が携帯する無線端末９０（具体的には、リモコン）あるいは移動体通信手段（具体的には、携帯電話、スマートフォン）と制御信号の送受信を行う送受信部を有している。この無線端末９０あるいは移動体通信手段は、乗員がプレ空調を行うことの要求信号を出力する機能を果たす。
The air-
空調制御装置５０は、乗員の乗車予定時刻を予め設定することができるようになっている。具体的には、操作パネル６０、無線端末９０、移動体通信手段等を通じて乗員が乗車予定時刻を空調制御装置５０に入力・設定することができるようになっている。
The air-
なお、空調制御装置５０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１１の電動モータ１１ｂ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１１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３２の作動を制御して、送風機３２の送風能力を制御する構成が送風機制御手段を構成している。
For example, in the air
次に、上記構成における本実施形態の作動を図３に基づいて説明する。図３に示す制御処理は、車両システムが停止している場合でも、バッテリ２から空調制御装置５０に電力が供給されていれば実行される。
Next, the operation of the present embodiment in the above configuration will be described with reference to FIG. The control process shown in FIG. 3 is executed if electric power is supplied from the
まず、ステップＳ１では、車両用空調装置１の作動スイッチが投入（ＯＮ）されているか否か、および、プレ空調のスタートスイッチが投入されているか否かを判定する。そして、車両用空調装置１の作動スイッチ、あるいはプレ空調のスタートスイッチが投入されていると判定されるとステップＳ２へ進む。 First, in step S1, it is determined whether the operation switch of the vehicle air conditioner 1 is turned on (ON) and whether the pre-air conditioning start switch is turned on. If it is determined that the operation switch of the vehicle air conditioner 1 or the pre-air conditioning start switch is turned on, the process proceeds to step S2.
また、プレ空調のスタートスイッチは、乗員が携帯する無線端末９０あるいは移動体通信手段（具体的には、携帯電話）等に設けられている。従って、乗員は車両から離れた場所から車両用空調装置１を始動させることができる。
The pre-air conditioning start switch is provided on the
例えば、無線端末に設けられたプレ空調のスタートスイッチが投入された際には、車両側が無線端末から送信されるプレ空調スタート信号を直接受信することによって、プレ空調のスタートスイッチが投入されたことが判定される。また、移動体通信手段に設けられたプレ空調のスタートスイッチが投入された際には、車両側が携帯電話基地局等を介して送信されるプレ空調スタート信号を直接受信することによって、プレ空調のスタートスイッチが投入されたことが判定される。 For example, when the pre-air conditioning start switch provided on the wireless terminal is turned on, the pre-air conditioning start switch is turned on when the vehicle directly receives the pre-air conditioning start signal transmitted from the wireless terminal. Is determined. In addition, when the pre-air conditioning start switch provided in the mobile communication means is turned on, the vehicle side directly receives the pre-air conditioning start signal transmitted via the mobile phone base station, etc. It is determined that the start switch has been turned on.
プレ空調は、車両に外部電源から電力が供給されている場合は、ユーザからプレ空調の停止が要求されるまで継続され、外部電源から電力が供給されていない場合は、バッテリ２の蓄電残量が所定量以下となるまで行うようになっている。
The pre-air conditioning is continued until power is supplied from the external power source to the vehicle until the user requests to stop the pre-air conditioning. When the power is not supplied from the external power source, the remaining amount of charge in the
ステップＳ２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が行われる。なお、フラグの初期化には、現在のフラグの状態を維持することも含まれる。 In step S2, initialization of a flag, a timer, etc., initial alignment of the stepping motor constituting the electric actuator described above, and the like are performed. Note that the initialization of the flag includes maintaining the current flag state.
次のステップＳ３では、操作パネル６０の操作信号を読み込んでステップＳ４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によって設定される車室内設定温度Ｔｓｅｔ、吹出口モードの選択信号、吸込口モードの選択信号、送風機３２の風量の設定信号等がある。
In the next step S3, the operation signal of the
ステップＳ４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の検出信号を読み込んで、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。さらに、暖房モードでは、暖房用熱交換器目標温度を算出する。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によって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気センサ５１によって検出された内気温、Ｔａｍは外気センサ５２によって検出された外気温、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。
In step S4, the vehicle environmental state signal used for air conditioning control, that is, the detection signals of the
Here, Tset is the vehicle interior set temperature set by the vehicle interior temperature setting switch, Tr is the internal air temperature detected by the
また、暖房用熱交換器目標温度は、基本的に上述の数式Ｆ１にて算出される値となるが、消費電力の抑制のために数式Ｆ１にて算出されたＴＡＯよりも低い値とする補正が行われる場合もある。 Further, the heating heat exchanger target temperature is basically a value calculated by the above-described formula F1, but is corrected to a value lower than the TAO calculated by the formula F1 in order to reduce power consumption. May be performed.
続くステップＳ６〜Ｓ１３では、空調制御装置５０に接続された各種機器の制御状態が決定される。まず、ステップＳ６では、空調環境状態に応じて、冷房モード、暖房モード、第１除湿モードおよび第２除湿モードの選択が行われる。
In subsequent steps S6 to S13, control states of various devices connected to the air
例えば、冷房モードについては、吹出口モードがフェイスモードになっている際に選択され、暖房モード、第１除湿モードおよび第２除湿モードについては、吸込口モードが全内気モードになっている際に選択されるようにすればよい。さらに、蒸発器温度センサ５６によって検出された室内蒸発器２６からの吹出空気温度（蒸発器温度）Ｔｅに応じて、暖房モード、第１除湿モードおよび第２除湿モードを切り換えるようにすればよい。 For example, the cooling mode is selected when the air outlet mode is the face mode, and the heating mode, the first dehumidifying mode, and the second dehumidifying mode are selected when the suction port mode is the all-air mode. What is necessary is just to make it select. Furthermore, the heating mode, the first dehumidifying mode, and the second dehumidifying mode may be switched according to the temperature of the air blown from the indoor evaporator 26 (evaporator temperature) Te detected by the evaporator temperature sensor 56.
具体的には、吹出空気温度Ｔｅが第１基準吹出空気温度（例えば、０℃）よりも高いときには、除湿の必要性はないものとして、暖房モードを選択し、Ｔｅが第１基準吹出空気温度以下であって、第２基準吹出空気温度（例えば、−１℃）よりも高いときには、除湿の必要性があるものとして、第１除湿モードを選択し、さらに、Ｔｅが第２基準吹出空気温度以下のときには、暖房よりも除湿を優先させる第２除湿モードを選択すればよい。 Specifically, when the blown air temperature Te is higher than the first reference blown air temperature (for example, 0 ° C.), the heating mode is selected assuming that there is no need for dehumidification, and Te is the first reference blown air temperature. When the temperature is higher than the second reference blown air temperature (for example, −1 ° C.), the first dehumidification mode is selected as the need for dehumidification, and Te is the second reference blown air temperature. In the following cases, the second dehumidification mode that prioritizes dehumidification over heating may be selected.
ステップＳ７では、送風機３２により送風される空気の目標送風量を決定する。具体的には、送風機３２の電動モータに印加するブロワモータ電圧を決定する。
In step S <b> 7, a target air blowing amount of air blown by the
より詳細には、操作パネル６０のオートスイッチが投入されていない場合は、操作パネル６０の風量設定スイッチによって設定された乗員の所望の風量となるブロワモータ電圧が決定されて、ステップＳ８へ進む。本実施形態の風量設定スイッチは、Ｌｏ→Ｍ１→Ｍ２→Ｍ３→Ｈｉの５段階の風量を設定することができ、それぞれ４Ｖ→６Ｖ→８Ｖ→１０Ｖ→１２Ｖの順にブロワモータ電圧が高くなるように決定される。
More specifically, when the auto switch of the
一方、オートスイッチが投入されている場合は、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して、ステップＳ４で決定された目標吹出温度ＴＡＯに基づいてブロワレベルを決定して、ステップＳ８へ進む。
On the other hand, if the auto switch is turned on, the blower level is determined based on the target blowout temperature TAO determined in step S4 with reference to the control map stored in advance in the air
本実施形態では、ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）でブロワレベルを最大値にして、送風機３２の風量を最大風量付近に制御する。また、ＴＡＯが極低温域から中間温度域に向かって上昇すると、ＴＡＯの上昇に応じてブロワレベルを低下させて、送風機３２の風量を減少させる。
In this embodiment, the blower level is set to the maximum value in the extremely low temperature region (maximum cooling region) and the extremely high temperature region (maximum heating region) of TAO, and the air volume of the
さらに、ＴＡＯが極高温域から中間温度域に向かって低下すると、ＴＡＯの低下に応じてブロワレベルを低下させて、送風機３２の風量を減少させる。また、ＴＡＯが所定の中間温度域内に入ると、ブロワレベルを最小値にして送風機３２の風量を最小値にする。
Furthermore, when TAO falls from the extremely high temperature region toward the intermediate temperature region, the blower level is lowered according to the decrease in TAO, and the air volume of the
ステップＳ８では、吸込口モード、すなわち内外気切替箱の切替状態を決定する。この吸込口モードもＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。
In step S8, the inlet mode, that is, the switching state of the inside / outside air switching box is determined. This inlet mode is also determined based on TAO with reference to a control map stored in advance in the
本実施形態では、基本的に外気を導入する全外気モードが優先されるが、ＴＡＯが極低温域となって高い冷房性能を得たい場合等に内気を導入する全内気モードが選択される。さらに、外気の排ガス濃度を検出する排ガス濃度検出手段を設け、排ガス濃度が予め定めた基準濃度以上となったときに、全内気モードを選択するようにしてもよい。 In the present embodiment, priority is given to the whole outside air mode that basically introduces outside air, but the whole inside air mode that introduces inside air is selected when TAO is in a very low temperature region and high cooling performance is desired. Furthermore, exhaust gas concentration detection means for detecting the exhaust gas concentration of the outside air may be provided, and the all-inside air mode may be selected when the exhaust gas concentration becomes equal to or higher than a predetermined reference concentration.
さらに、ステップＳ８では、バッテリ冷却電磁弁７７および蒸発器冷却電磁弁７８の作動状態を決定する。このバッテリ冷却電磁弁７７および蒸発器冷却電磁弁７８の作動状態決定する処理の詳細については、図４を用いて説明する。
Furthermore, in step S8, the operating states of the battery cooling
まず、ステップＳ８０１では、バッテリ２の温度が、第１の温度よりも高い第２の温度（本実施形態では６５℃）を超えているか否かが判定される。なお、第１の温度は、ステップＳ８０２の判定で用いられる基準温度であり、本実施形態では５５℃を採用している。
First, in step S801, it is determined whether or not the temperature of the
ステップＳ８０１にて、バッテリ２の温度が６５℃を超えていないと判定された場合、緊急にバッテリ２を冷却する必要がないとしてステップＳ８０２へ進み、バッテリ２の温度が第１の温度（本実施形態では５５℃）を超えているか否かが判定される。
If it is determined in step S801 that the temperature of the
ステップＳ８０２にて、バッテリ２の温度が５５℃を超えていないと判定された場合、バッテリ２を冷却する必要がないとしてステップＳ８０３ヘ進み、バッテリ冷却電磁弁７７の作動状態を閉状態に決定する。また、ステップＳ８０３では、冷却水ポンプ７４の作動状態をオフ状態に決定する。
If it is determined in step S802 that the temperature of the
これにより、バッテリ冷却電磁弁７７が閉弁し、冷凍サイクル１０の冷媒が冷媒−冷却水熱交換器７２へ流入しないので、冷媒−冷却水熱交換器７２で冷却水回路７３の冷却水が冷却されず、ひいてはバッテリ２の冷却が行われない。
Thereby, the battery cooling
更に、ステップＳ８０４にて蒸発器冷却電磁弁７８の作動状態を開状態に決定する。これにより、蒸発器冷却電磁弁７８が開弁し、冷凍サイクル１０の冷媒が室内蒸発器２６に流入するので、室内蒸発器２６で送風空気が冷却される。
Further, in step S804, the operating state of the evaporator cooling
更に、ステップＳ８０５にて最低外気導入率を０％に決定して、ステップＳ８２０へ進む。なお、最低外気導入率は、外気導入率の下限値である。外気導入率は内外気切替装置３１ａで導入される空気における外気の割合である。
Further, in step S805, the minimum outside air introduction rate is determined to be 0%, and the process proceeds to step S820. The minimum outside air introduction rate is a lower limit value of the outside air introduction rate. The outside air introduction rate is the ratio of outside air in the air introduced by the inside / outside
このように、バッテリ２を冷却する必要がない場合、冷媒−冷却水熱交換器７２への冷媒供給を停止することにより、室内蒸発器２６に供給される冷媒の流量を十分に確保して、十分な空調能力を確保することができる。
Thus, when it is not necessary to cool the
一方、ステップＳ８０２にて、バッテリ２の温度が５５℃を超えていると判定された場合、バッテリ２を冷却する必要があるとしてステップＳ８０６へ進み、エアコンＯＮモードであるか否かが判定される。具体的には、操作パネル６０のエアコンスイッチがオン状態の場合、エアコンＯＮモードであると判定され、操作パネル６０のエアコンスイッチがオフ状態の場合、エアコンＯＮモードでないと判定する。
On the other hand, if it is determined in step S802 that the temperature of the
ステップＳ８０６にて、エアコンＯＮモードであると判定された場合、車室内を空調する必要があるとしてステップＳ８０７へ進み、バッテリ冷却電磁弁７７の作動状態を開状態に決定する。また、ステップＳ８０７では、冷却水ポンプ７４の作動状態をオン状態に決定する。
If it is determined in step S806 that the air conditioner ON mode is set, it is determined that the vehicle interior needs to be air-conditioned, and the process proceeds to step S807, where the operating state of the battery cooling
これにより、バッテリ冷却電磁弁７７が開弁し、冷凍サイクル１０を循環する冷媒が第６三方継手７５にて冷媒回路７１へ分岐してバッテリ冷却電磁弁７７の固定絞りにて減圧膨張される。バッテリ冷却電磁弁７７の固定絞りにて減圧された低圧冷媒は冷媒−冷却水熱交換器７２へ流入する。また、冷却水ポンプ７４が作動して冷却水回路７３の冷却水を圧送し、冷媒−冷却水熱交換器７２に冷却水が循環する。そして、冷媒−冷却水熱交換器７２にて冷媒と冷却水とが熱交換して冷却水が冷却され、冷媒−冷却水熱交換器７２で冷却された冷却水がバッテリ２の冷却水流路を通過することによってバッテリ２が冷却される。
As a result, the battery cooling
更に、ステップＳ８０８にて、蒸発器冷却電磁弁７８の作動状態を開状態に決定する。これにより、蒸発器冷却電磁弁７８が開弁し、冷凍サイクル１０の冷媒が室内蒸発器２６に流入して室内蒸発器２６で送風空気が冷却される。
Further, in step S808, the operating state of the evaporator cooling
更に、ステップＳ８０９にて最低外気導入率を０％に決定して、ステップＳ８２０へ進む。 In step S809, the minimum outside air introduction rate is determined to be 0%, and the process proceeds to step S820.
このように、バッテリ２を冷却する必要があり、かつ車室内を空調する必要がある場合、冷媒−冷却水熱交換器７２および室内蒸発器２６の両方に冷媒を供給することにより、バッテリ２の冷却と車室内の空調とを同時に行うことができる。
Thus, when it is necessary to cool the
一方、ステップＳ８０６にてエアコンＯＮモードでないと判定された場合、車室内を空調する必要がないとしてステップＳ８１０へ進み、バッテリ冷却電磁弁７７の作動状態を開状態に決定する。また、ステップＳ８１０では、冷却水ポンプ７４の作動状態をオン状態に決定する。これにより、バッテリ冷却電磁弁７７が開弁し、冷凍サイクル１０の冷媒を用いたバッテリ２の冷却が行われる。
On the other hand, if it is determined in step S806 that the air conditioner ON mode is not set, it is determined that there is no need to air-condition the vehicle interior, the process proceeds to step S810, and the operating state of the battery cooling
更に、ステップＳ８１１にて、蒸発器冷却電磁弁７８の作動状態を閉状態に決定する。これにより、蒸発器冷却電磁弁７８が閉弁し、冷凍サイクル１０の冷媒が室内蒸発器２６に流入しないので、室内蒸発器２６で送風空気が冷却されない。
In step S811, the operating state of the evaporator cooling
更に、ステップＳ８１２にて最低外気導入率を０％に決定して、ステップＳ８２０へ進む。 Further, in step S812, the minimum outside air introduction rate is determined to be 0%, and the process proceeds to step S820.
このように、バッテリ２を冷却する必要があり、かつ車室内を空調する必要がない場合、室内蒸発器２６への冷媒供給を停止することにより、冷媒−冷却水熱交換器７２に供給される冷媒の流量を十分に確保して、十分なバッテリ冷却能力を確保することができる。このため、バッテリ２の十分な性能確保を行えるので、十分な走行性能確保を行える。
As described above, when it is necessary to cool the
一方、ステップＳ８０１にて、バッテリ２の温度が６５℃を超えていると判定された場合、緊急にバッテリ２を冷却する必要があるとしてステップＳ８１３へ進み、バッテリ冷却電磁弁７７の作動状態を開状態に決定する。また、ステップＳ８１３では、冷却水ポンプ７４の作動状態をオン状態に決定する。これにより、バッテリ冷却電磁弁７７が開弁し、冷凍サイクル１０の冷媒が冷媒−冷却水熱交換器７２へ流入して、冷媒を用いたバッテリ２の冷却が行われる。
On the other hand, if it is determined in step S801 that the temperature of the
更に、ステップＳ８１４にて、蒸発器冷却電磁弁７８の作動状態を閉状態に決定する。これにより、蒸発器冷却電磁弁７８が閉弁し、冷凍サイクル１０の冷媒が室内蒸発器２６に流入しないので、室内蒸発器２６で送風空気が冷却されない。
In step S814, the operating state of the evaporator cooling
更に、ステップＳ８１５にて最低外気導入率を１００％に決定して、ステップＳ８２０へ進む。 Further, the minimum outside air introduction rate is determined to be 100% in step S815, and the process proceeds to step S820.
このように、緊急にバッテリ２を冷却する必要がある場合、室内蒸発器２６への冷媒供給を停止することにより、冷媒−冷却水熱交換器７２に供給される冷媒の流量を十分に確保して急速なバッテリ冷却を可能にしている。このため、バッテリ２の十分な性能確保を早期に行えるので、十分な走行性能確保を早期に行える。
As described above, when it is necessary to cool the
なお、上述のステップＳ８０５、Ｓ８０９、Ｓ８１２、Ｓ８１５は、車室内へ送風される空気における外気の割合の下限値を設定する下限値設定手段を構成している。 Note that steps S805, S809, S812, and S815 described above constitute a lower limit setting unit that sets a lower limit value of the ratio of the outside air in the air blown into the vehicle interior.
ステップＳ８０５、Ｓ８０９、Ｓ８１２、Ｓ８１５に続くステップＳ８２０では、吸込口制御がオートモードであるか否かが判定される。具体的には、操作パネル６０のオートスイッチがオン状態であるか否かが判定される。
In step S820 following steps S805, S809, S812, and S815, it is determined whether or not the suction port control is in the auto mode. Specifically, it is determined whether or not the auto switch of
ステップＳ８２０にて吸込口制御がオートモードでないと判定された場合、吸込口制御がマニュアルモードであるとしてステップＳ８２１へ進み、マニュアルモードに応じた外気導入率を決定してステップＳ９へ進む。 If it is determined in step S820 that the suction port control is not in the auto mode, it is determined that the suction port control is in the manual mode, the process proceeds to step S821, the outside air introduction rate corresponding to the manual mode is determined, and the process proceeds to step S9.
具体的には、吸込口モードが全内気モード（ＲＥＣモード）の場合、外気導入率を、０％と、ステップＳ８０５、Ｓ８０９、Ｓ８１２、Ｓ８１５で決定した最低外気導入率とのうち大きい方の値に決定する。従って、ステップＳ８０５、Ｓ８０９、Ｓ８１２、Ｓ８１５で決定した最低外気導入率に応じて外気導入率の下限が制限される。一方、吸込口モードが全外気モード（ＦＲＳモード）の場合、外気導入率を１００％に決定する。 Specifically, when the suction port mode is the all-inside air mode (REC mode), the outside air introduction rate is 0% and the larger value of the minimum outside air introduction rates determined in steps S805, S809, S812, and S815. To decide. Therefore, the lower limit of the outside air introduction rate is limited according to the minimum outside air introduction rate determined in steps S805, S809, S812, and S815. On the other hand, when the suction port mode is the all outside air mode (FRS mode), the outside air introduction rate is determined to be 100%.
ここで、上述のステップＳ８０１にて、バッテリ２の温度が６５℃を超えていると判定された場合、上述のステップＳ８１５にて、最低外気導入率を１００％に決定するので、外気導入率も１００％に決定される。従って、緊急にバッテリ２を冷却する必要がある場合、吸込口制御がマニュアルモードであっても、強制的に外気導入率を１００％にすることができる。
Here, when it is determined in step S801 described above that the temperature of the
一方、ステップＳ８２０にて、吸込口制御がオートモードであると判定された場合、ステップＳ８２２へ進み、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、仮の外気導入率を決定する。
On the other hand, when it is determined in step S820 that the suction port control is in the auto mode, the process proceeds to step S822, and the temporary outside air is referred to the control map stored in the air
具体的には、ステップＳ８２２の制御特性図に示すように、ＴＡＯが低温域にあるときは仮の外気導入率を０％に決定し、ＴＡＯが中温域にあるときは仮の外気導入率を５０％に決定し、ＴＡＯが高温域にあるときは仮の外気導入率を１００％に決定する。なお、ステップＳ８２２の制御特性図では、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅が設定されている。 Specifically, as shown in the control characteristic diagram of step S822, when the TAO is in the low temperature range, the provisional outside air introduction rate is determined to be 0%, and when the TAO is in the middle temperature range, the provisional outside air introduction rate is set to 0%. When the TAO is in a high temperature range, the provisional outside air introduction rate is determined as 100%. In the control characteristic diagram of step S822, a hysteresis width for preventing control hunting is set.
続くステップＳ８２３では、外気導入率を、ステップＳ８２２で決定した仮の外気導入率と、ステップＳ８０５、Ｓ８０９、Ｓ８１２、Ｓ８１５で決定した最低外気導入率とのうち大きい方の値に決定する。従って、ステップＳ８０５、Ｓ８０９、Ｓ８１２、Ｓ８１５で決定した最低外気導入率に応じて外気導入率の下限が制限される。 In subsequent step S823, the outside air introduction rate is determined to be the larger one of the temporary outside air introduction rate determined in step S822 and the minimum outside air introduction rate determined in steps S805, S809, S812, and S815. Therefore, the lower limit of the outside air introduction rate is limited according to the minimum outside air introduction rate determined in steps S805, S809, S812, and S815.
ここで、上述のステップＳ８０１にて、バッテリ２の温度が６５℃を超えていると判定された場合、上述のステップＳ８１５にて、最低外気導入率を１００％に決定するので、外気導入率も１００％に決定される。従って、緊急にバッテリ２を冷却する必要がある場合、吸込口制御がオートモードであっても、強制的に外気導入率を１００％にすることができる。
Here, when it is determined in step S801 described above that the temperature of the
このように、緊急にバッテリ２を冷却する必要がある場合、強制的に外気導入率を１００％にするので、室内蒸発器２６への冷媒供給が停止されて車室内の空調が停止されていても、車室内が日射・輻射で非常に暑くなることが防止できるとともに、乗員の呼吸による湿度上昇が原因で起きる窓曇りも防止することができる。
Thus, when it is necessary to cool the
ステップＳ９では、吹出口モードを決定する。この吹出口モードも、ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置５０に記憶された制御マップを参照して決定する。本実施形態では、ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出口モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切り替える。
In step S9, the air outlet mode is determined. This air outlet mode is also determined with reference to a control map stored in advance in the air
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易くなる。さらに、湿度センサの検出値から窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合には、フットデフロスタモードあるいはデフロスタモードを選択するようにしてもよい。 Accordingly, it is easy to select the face mode mainly in summer, the bi-level mode mainly in spring and autumn, and the foot mode mainly in winter. Furthermore, when there is a high possibility that fogging will occur on the window glass from the detection value of the humidity sensor, the foot defroster mode or the defroster mode may be selected.
ステップＳ１０では、エアミックスドア３８の目標開度ＳＷを、上述のＴＡＯ、蒸発器温度センサ５６によって検出された室内蒸発器２６からの吹出空気温度Ｔｅ、加熱器温度に基づいて算出する。
In step S10, the target opening degree SW of the
ここで、加熱器温度とは、加熱用冷風通路３３に配置された加熱手段（ヒータコア３６、室内凝縮器１２、およびＰＴＣヒータ３７）の加熱能力に応じて決定される値であって、一般的には温水温度Ｔｗを採用できる。従って、目標開度ＳＷは次の数式Ｆ２により算出できる。ＳＷ＝［（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）］×１００（％）…（Ｆ２）
なお、ＳＷ＝０％は、エアミックスドア３８の最大冷房位置であり、冷風バイパス通路３４を全開し、加熱用冷風通路３３を全閉する。これに対し、ＳＷ＝１００％は、エアミックスドア３８の最大暖房位置であり、冷風バイパス通路３４を全閉し、加熱用冷風通路３３を全開する。
Here, the heater temperature is a value determined according to the heating capability of the heating means (the
SW = 0% is the maximum cooling position of the
ステップＳ１１では、圧縮機１１の冷媒吐出能力（具体的には、圧縮機１１の回転数）を決定する。ここで、圧縮機１１の基本的な回転数の決定手法を説明する。まず、冷房モードでは、ステップＳ５で決定した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、空調フィーリングを悪化させないように、室内蒸発器２６における冷媒蒸発温度Ｔｅの目標蒸発温度ＴＥＯを決定する。
In step S11, the refrigerant discharge capacity of the compressor 11 (specifically, the rotational speed of the compressor 11) is determined. Here, a basic method for determining the rotational speed of the
そして、この目標蒸発温度ＴＥＯと冷媒蒸発温度Ｔｅの偏差Ｅｎ（ＴＥＯ−Ｔｅ）を算出し、今回算出された偏差Ｅｎから前回算出された偏差Ｅｎ−１を減算した偏差変化率Ｅｄｏｔ（Ｅｎ−（Ｅｎ−１））とを用いて、予め空調制御装置５０に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に対する回転数変化量Δｆ＿Ｃを求める。
Then, a deviation En (TEO−Te) between the target evaporation temperature TEO and the refrigerant evaporation temperature Te is calculated, and a deviation change rate Edot (En− (En− ()) obtained by subtracting the previously calculated deviation En−1 from the currently calculated deviation En. En-1)), and based on the fuzzy inference based on the membership function and rules stored in the
また、暖房モード、第１除湿モードおよび第２除湿モードでは、ステップＳ４で決定した暖房用熱交換器目標温度等に基づいて、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 the heating mode, the first dehumidifying mode, and the second dehumidifying mode, referring to the control map stored in advance in the air
そして、この目標高圧ＰＤＯと吐出側冷媒圧力Ｐｄの偏差Ｐｎ（ＰＤＯ−Ｐｄ）を算出し、今回算出された偏差Ｐｎから前回算出された偏差Ｐｎ−１を減算した偏差変化率Ｐｄｏｔ（Ｐｎ−（Ｐｎ−１））とを用いて、予め空調制御装置５０に記憶されたメンバシップ関数とルールとに基づいたファジー推論に基づいて、前回の圧縮機回転数ｆＨｎ−１に対する回転数変化量Δｆ＿Ｈを求める。
Then, a deviation Pn (PDO−Pd) between the target high pressure PDO and the discharge side refrigerant pressure Pd is calculated, and a deviation change rate Pdot (Pn− (Pn− ( Pn-1)) is used to calculate the rotational speed change amount Δf_H with respect to the previous compressor rotational speed fHn-1 based on the fuzzy inference based on the membership function and rules stored in the
このステップＳ１１のより詳細な制御内容については、図５を用いて説明する。まず、図５に示すステップＳ１１０１では、冷房モード（ＣＯＯＬサイクル）時の回転数変化量Δｆ＿Ｃを求める。図５のステップＳ１１０１には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、上述の偏差Ｅｎと偏差変化率Ｅｄｏｔに基づいて室内蒸発器２６の着霜が防止されるようにΔｆ＿Ｃが決定される。
More detailed control contents of step S11 will be described with reference to FIG. First, in step S1101 shown in FIG. 5, a rotational speed change amount Δf_C in the cooling mode (COOL cycle) is obtained. Step S1101 in FIG. 5 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_C is determined based on the above-described deviation En and deviation change rate Edot so that frosting of the
なお、本実施形態のステップＳ１１０１では、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って、目標蒸発温度ＴＥＯを低下させるように決定する。従って、本実施形態の制御ステップＳ１１０１は、目標蒸発温度決定手段を構成している。 In step S1101 of the present embodiment, it is determined that the target evaporation temperature TEO is decreased as the target blowing temperature TAO is decreased. Therefore, the control step S1101 of the present embodiment constitutes a target evaporation temperature determination unit.
ステップＳ１１０２では、暖房モード（ＨＯＴサイクル）、第１除湿モード（ＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル）および第２除湿モード（ＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル）時の回転数変化量Δｆ＿Ｈを求める。図５のステップＳ１１０２には、ルールとして用いるファジールール表を記載している。このルール表では、上述の偏差Ｐｎと偏差変化率Ｐｄｏｔに基づいて高圧側冷媒圧力Ｐｄの異常上昇が防止されるようにΔｆ＿Ｈが決定される。 In step S1102, the rotational speed change amount Δf_H in the heating mode (HOT cycle), the first dehumidification mode (DRY_EVA cycle), and the second dehumidification mode (DRY_ALL cycle) is obtained. Step S1102 in FIG. 5 describes a fuzzy rule table used as a rule. In this rule table, Δf_H is determined so as to prevent an abnormal increase in the high-pressure side refrigerant pressure Pd based on the above-described deviation Pn and deviation change rate Pdot.
続くステップＳ１１０３では、車速センサ５８で取得した車速Ｖｖが基準車速ＫＶｖ（本実施形態では３０ｋｍ／ｈ）を超えているか否かが判定される。
In the subsequent step S1103, it is determined whether or not the vehicle speed Vv acquired by the
ステップＳ１１０３にて、車速Ｖｖが３０ｋｍ／ｈを超えていると判定された場合は、車両の速度が高車速になっているものとしてステップＳ１１０４へ進み、ＩＶＯｍａｘ＝７０００に決定して、ステップＳ１１０６へ進む。なお、ＩＶＯｍａｘは、圧縮機回転数の上限値ＩＶＯｍａｘである。 If it is determined in step S1103 that the vehicle speed Vv exceeds 30 km / h, it is determined that the vehicle speed is high, and the process proceeds to step S1104, where IVOmax = 7000 is determined, and the process proceeds to step S1106. move on. IVOmax is the upper limit value IVOmax of the compressor speed.
一方、ステップＳ１１０３にて、車速Ｖｖが３０ｋｍ／ｈ以上となっていないと判定された場合は、車両の速度が低車速になっているものとしてステップＳ１１０５へ進む。ステップＳ１１０５では、ステップＳ５で決定した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、ＩＶＯｍａｘを決定する。
On the other hand, if it is determined in step S1103 that the vehicle speed Vv is not 30 km / h or higher, the flow proceeds to step S1105 assuming that the vehicle speed is low. In step S1105, IVOmax is determined based on the TAO determined in step S5 with reference to a control map stored in advance in the air
具体的には、図５のステップＳ１１０５の制御特性図に示すように、ブロワ電圧の上昇に伴ってＩＶＯｍａｘを上昇させるように決定する。より詳細には、ブロワ電圧が４Ｖ未満の領域ではＩＶＯｍａｘを３０００ｒｐｍに決定し、ブロワ電圧が１２Ｖ以上の領域ではＩＶＯｍａｘを５０００ｒｐｍに決定し、ブロワ電圧が４Ｖ以上１２Ｖ未満の領域ではＩＶＯｍａｘを３０００〜５０００ｒｐｍの範囲で、ブロワ電圧に比例して上昇させるように決定する。 Specifically, as shown in the control characteristic diagram of step S1105 in FIG. 5, it is determined to increase IVOmax as the blower voltage increases. More specifically, IVOmax is determined to be 3000 rpm when the blower voltage is less than 4V, IVOmax is determined to be 5000 rpm when the blower voltage is 12V or more, and IVOmax is set to 3000 to 5000rpm when the blower voltage is 4V or more and less than 12V. In this range, it is determined to increase in proportion to the blower voltage.
従って、ステップＳ１１０３にて、車速Ｖｖが３０ｋｍ／ｈを超えていると判定された場合、圧縮機回転数の上限値ＩＶＯｍａｘは最大回転数となるように決定され、ステップＳ１１０３にて、車速Ｖｖが３０ｋｍ／ｈ以下になっていると判定された場合、圧縮機回転数の上限値ＩＶＯｍａｘは最大回転数以下となるように決定される。換言すると、圧縮機回転数の上限値ＩＶＯｍａｘは、車速Ｖｖの低下に伴って低下するように決定される。 Therefore, when it is determined in step S1103 that the vehicle speed Vv exceeds 30 km / h, the upper limit value IVOmax of the compressor speed is determined to be the maximum speed, and in step S1103, the vehicle speed Vv is When it is determined that the speed is 30 km / h or less, the upper limit value IVOmax of the compressor speed is determined to be equal to or less than the maximum speed. In other words, the upper limit value IVOmax of the compressor speed is determined so as to decrease as the vehicle speed Vv decreases.
上記説明から明らかなように、本実施形態における制御ステップＳ１１０３〜Ｓ１１０５は、圧縮機回転数の上限値ＩＶＯｍａｘ、すなわち圧縮機１１の冷媒吐出能力の上限値を決定する上限値決定手段を構成している。
As is clear from the above description, the control steps S1103 to S1105 in this embodiment constitute upper limit value determining means for determining the upper limit value IVOmax of the compressor speed, that is, the upper limit value of the refrigerant discharge capacity of the
続いて、ステップＳ１１０６では、ステップＳ６で決定された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Ｓ１１０６にて、ステップＳ６で決定された運転モードが冷房モードであると判定された場合、ステップＳ１１０７へ進み、ステップＳ１１０１にて決定されたΔｆ＿Ｃを圧縮機１１の回転数変化量Δｆに決定して、ステップＳ１１０９へ進む。
Subsequently, in step S1106, it is determined whether or not the operation mode determined in step S6 is the cooling mode. If it is determined in step S1106 that the operation mode determined in step S6 is the cooling mode, the process proceeds to step S1107, and Δf_C determined in step S1101 is determined as the rotation speed change amount Δf of the
一方、ステップＳ１１０６にて、ステップＳ６で決定された運転モードが冷房モードでないと判定された場合、ステップＳ１１０８へ進み、ステップＳ１１０２にて決定されたΔｆ＿Ｈを圧縮機１１の回転数変化量Δｆに決定して、ステップＳ１１０９へ進む。
On the other hand, if it is determined in step S1106 that the operation mode determined in step S6 is not the cooling mode, the process proceeds to step S1108, and Δf_H determined in step S1102 is determined as the rotation speed change amount Δf of the
ステップＳ１１０９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Ｓ１１０４、Ｓ１１０５にて決定された上限値ＩＶＯｍａｘとを比較して、小さい方の値をＩＶＯｄと決定して、ステップＳ１１１０へ進む。すなわち、制御ステップＳ１１０９では、ＩＶＯｄが、ステップＳ１１０４、Ｓ１１０５にて決定された上限値ＩＶＯｍａｘに制限される。なお、ＩＶＯｄは、仮の今回の圧縮機回転数である。 In step S1109, the value obtained by adding the rotational speed change amount Δf to the previous compressor rotational speed fn−1 is compared with the upper limit value IVOmax determined in steps S1104 and S1105, and the smaller value is set to IVOd. Determine and proceed to step S1110. That is, in control step S 1 109, IVOd is limited to the upper limit value IVOmax determined in steps S1104 and S1105. Note that IVOd is a temporary compressor rotation speed at this time.
続いてステップＳ１１１０では、バッテリ２および室内蒸発器２６のうちバッテリ２のみが冷却中であるか否かを判定する。
Subsequently, in step S1110, it is determined whether only the
ステップＳ１１１０にて、バッテリ２のみが冷却中であると判定されなかった場合（換言すれば、少なくとも室内蒸発器２６が冷却中であると判定された場合）、ステップＳ１１１１へ進む。
If it is not determined in step S1110 that only the
ステップＳ１１１１では、今回の圧縮機回転数ｆｎが、ステップＳ１１０９で決定された仮の圧縮機回転数ＩＶＯｄに決定され、ステップＳ１２へ進む。すなわち、制御ステップＳ１１１３では、圧縮機回転数ｆｎが、ステップＳ１１０４、Ｓ１１０５にて決定された上限値ＩＶＯｍａｘに制限される。 In step S1111, the current compressor speed fn is determined to be the temporary compressor speed IVOd determined in step S1109, and the process proceeds to step S12. That is, in the control step S1113, the compressor rotation speed fn is limited to the upper limit value IVOmax determined in steps S1104 and S1105.
これにより、冷房モード（ＣＯＯＬサイクル）時に室内蒸発器２６の着霜を防止でき、暖房モード（ＨＯＴサイクル）、第１除湿モード（ＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル）および第２除湿モード（ＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル）時に高圧側冷媒圧力Ｐｄの異常上昇を防止できる。
Accordingly, frosting of the
一方、ステップＳ１１１０にて、バッテリ２のみ冷却中であると判定された場合（換言すれば、バッテリ２は冷却中であり、かつ室内蒸発器２６は冷却中でないと判定された場合）、ステップＳ１１１２へ進み、バッテリ２の温度に基づいて、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、仮の今回の圧縮機回転数ｆ（Ｂａｔ）を決定する。
On the other hand, if it is determined in step S1110 that only the
具体的には、図５のステップＳ１１１２の制御特性図に示すように、バッテリ温度の上昇に伴ってｆ（Ｂａｔ）を上昇させるように決定する。より詳細には、バッテリ温度が２５℃未満の領域ではｆ（Ｂａｔ）を１０００ｒｐｍに決定し、バッテリ温度が５５℃以上の領域ではｆ（Ｂａｔ）を１００００ｒｐｍに決定し、バッテリ温度が２５℃以上５５℃未満の領域ではｆ（Ｂａｔ）を１０００〜１００００ｒｐｍの範囲で、バッテリ温度に比例して上昇させるように決定する。 Specifically, as shown in the control characteristic diagram of step S1112 of FIG. 5, it is determined to increase f (Bat) as the battery temperature increases. More specifically, f (Bat) is determined to be 1000 rpm when the battery temperature is lower than 25 ° C., and f (Bat) is determined to be 10,000 rpm when the battery temperature is 55 ° C. or higher. In the region below ° C., f (Bat) is determined to increase in proportion to the battery temperature in the range of 1000 to 10,000 rpm.
続いて、ステップＳ１１１３では、今回の圧縮機回転数ｆｎが、ステップＳ１１１２で決定された仮の圧縮機回転数ｆ（Ｂａｔ）に決定され、ステップＳ１２へ進む。 Subsequently, in step S1113, the current compressor speed fn is determined to be the temporary compressor speed f (Bat) determined in step S1112, and the process proceeds to step S12.
従って、バッテリ２は冷却中であり、かつ室内蒸発器２６は冷却中でない場合、圧縮機回転数ｆｎは、バッテリ温度に基づいて決定される。換言すると、圧縮機回転数ｆｎは、バッテリ温度の上昇に伴って上昇するように決定される。このため、バッテリ温度が高いときに圧縮機回転数を高くして、バッテリ２の冷却能力を高めることができる。
Therefore, when the
なお、ステップＳ１１における圧縮機回転数ｆｎの決定は、図２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。 The determination of the compressor speed fn in step S11 is not performed every control cycle τ in which the main routine of FIG. 2 is repeated, but is performed every predetermined control interval (1 second in the present embodiment).
ステップＳ１２では、ＰＴＣヒータ３７の作動本数の決定および電熱デフォッガの作動状態の決定が行われる。ＰＴＣヒータ３７の作動本数は、例えば、ステップＳ６にてＰＴＣヒータ３７への通電の必要があるとされたときに、暖房モード時にエアミックスドア３８の目標開度ＳＷが１００％となっても、暖房用熱交換器目標温度を得られない場合に、内気温Ｔｒと暖房用熱交換器目標温度との差に応じて決定すればよい。
In step S12, the number of operating
また、車室内の湿度および温度から窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合、あるいは窓ガラスに曇りが発生している場合は、電熱デフォッガを作動させる。 In addition, when there is a high possibility that the window glass is fogged due to the humidity and temperature in the passenger compartment, or when the window glass is fogged, the electric heat defogger is operated.
ステップＳ１３では、上述のステップＳ６で決定された運転モードに応じて、各電磁弁１３〜２４の作動状態を決定する。 In step S13, the operating state of each solenoid valve 13-24 is determined according to the operation mode determined in step S6 described above.
具体的には、図６の図表に示すように、運転モードが冷房モードに決定されている場合は、全ての電磁弁を非通電状態とする。また、暖房モードに決定されている場合は、電気式三方弁１３、高圧電磁弁２０、低圧電磁弁１７を通電状態とし、残りの電磁弁２１、２４を非通電状態とする。
Specifically, as shown in the chart of FIG. 6, when the operation mode is determined to be the cooling mode, all the solenoid valves are set in a non-energized state. When the heating mode is determined, the electric three-
また、第１除湿モードに決定されている場合は、電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、除湿電磁弁２４および熱交換器遮断電磁弁２１を通電状態とし、高圧電磁弁２０を非通電状態とする。また、第２除湿モードに決定されている場合は、電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、除湿電磁弁２４を通電状態とし、残りの電磁弁２０、２１を非通電状態とする。
When the first dehumidifying mode is determined, the electric three-
つまり、本実施形態では、いずれの運転モードの冷媒回路に切り替えた場合であっても、各電磁弁１３〜２４のうち少なくとも１つの電磁弁に対する電力の供給が停止されるように構成されている。これにより、本実施形態の各電磁弁１３〜２４の合計消費電力を低減できるようにしている。 That is, in this embodiment, even if it is a case where it switches to the refrigerant circuit of any operation mode, it is comprised so that supply of the electric power with respect to at least 1 electromagnetic valve among each electromagnetic valves 13-24 may be stopped. . Thereby, the total power consumption of each solenoid valve 13-24 of this embodiment can be reduced.
ステップＳ１４では、上述のステップＳ６〜Ｓ１３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より各種機器６１、１３、１７、２０、２１、２４、１６ａ、３２、６２、６３、６４、７４、７７、７８に対して制御信号および制御電圧が出力される。例えば、圧縮機１１の電動モータ１１ｂ用のインバータ６１に対しては、圧縮機１１の回転数がステップＳ１１で決定された回転数となるように制御信号が出力される。
In step S14,
ステップＳ１５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Ｓ１６へ進む。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、走行用電動モータ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。さらに、車両内における空調制御のための通信量を抑制して、走行用電動モータ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充分に確保することができる。 In step S15, the process waits for the control period τ. When it is determined that the control period τ has elapsed, the process proceeds to step S16. 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 cycle is slower than the electric motor control for traveling. Furthermore, the amount of communication for air-conditioning control in the vehicle can be suppressed, and a sufficient amount of communication for a control system that needs to perform high-speed control, such as driving electric motor control, can be secured sufficiently.
ここで、本実施形態の車両のように、外部電源から供給された電力をバッテリ２に充電することができる車両では、外部電源からの過度な電力供給によって過充電が生じると、バッテリ２の発熱、発煙、発火および劣化といった不具合が生じる。そのため、本実施形態の車両では、外部電源から供給される電力量を検出する電力計の検出信号等に基づいて外部電源から供給される電力量、換言すると、外部電源に要求する要求電力の量を制御している。
Here, in a vehicle that can charge the
さらに、外電電源から電力が供給されている時であっても、車両用空調装置１の各種電動式構成機器１１、１６ａ、３２、４０ａの過度な電力消費による過放電が生じると、バッテリ２の寿命低下といった不具合が生じる。そこで、本実施形態の空調制御装置５０では、ステップＳ１６にて、外部電源から電源が供給された状態で車両用空調装置１を作動させた際に、外部電源に要求する要求電力の量を変更するようにしている。
Furthermore, even when power is supplied from the external power supply, if overdischarge occurs due to excessive power consumption of the various
本実施形態の車両用空調装置１は、以上の如く制御されるので、制御ステップＳ６にて選択された運転モードに応じて以下のように作動する。 Since the vehicle air conditioner 1 of this embodiment is controlled as described above, it operates as follows according to the operation mode selected in the control step S6.
（ａ）冷房モード（ＣＯＯＬサイクル：図１参照）
冷房モードでは、空調制御装置５０が、冷媒回路切替手段としての５つの電磁弁１３、１７、２０、２１、２４の全てを非通電状態とするので、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と第１三方継手１５の１つの冷媒流入出口との間を接続し、低圧電磁弁１７が閉弁し、高圧電磁弁２０が開弁し、熱交換器遮断電磁弁２１が開弁し、除湿電磁弁２４が閉弁する。
(A) Cooling mode (COOL cycle: see FIG. 1)
In the cooling mode, the air-
これにより、図１の矢印に示すように、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→第１三方継手１５→室外熱交換器１６→第２三方継手１９→高圧電磁弁２０→第２逆止弁２２→第４三方継手２５→第６三方継手７５→第７三方継手７６→蒸発器冷却電磁弁７８→温度式膨張弁２７の可変絞り機構部２７ｂ→室内蒸発器２６→温度式膨張弁２７の感温部２７ａ→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。
Thereby, as shown by the arrow in FIG. 1, the
この冷房モードの冷媒回路では、電気式三方弁１３から第１三方継手１５へ流入した冷媒は、低圧電磁弁１７が閉弁しているので低圧電磁弁１７側へ流出することはない。また、室外熱交換器１６から第２三方継手１９へ流入した冷媒は、除湿電磁弁２４が閉弁しているので熱交換器遮断電磁弁２１側へ流出することはない。また、第２逆止弁２２から第４三方継手２５へ流入した冷媒は、除湿電磁弁２４が閉弁しているので除湿電磁弁２４側へ流出することはない。さらに、温度式膨張弁２７の感温部２７ａから第５三方継手２８へ流入した冷媒は、第１逆止弁１８の作用によって第１逆止弁１８側に流出することはない。
In this cooling mode refrigerant circuit, the refrigerant flowing into the first three-way joint 15 from the electric three-
従って、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１２にて室内蒸発器２６通過後の送風空気（冷風）と熱交換して冷却され、さらに、室外熱交換器１６にて外気と熱交換して冷却され、温度式膨張弁２７にて減圧膨張される。温度式膨張弁２７にて減圧された低圧冷媒は室内蒸発器２６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。これにより、室内蒸発器２６を通過する送風空気が冷却される。
Therefore, the refrigerant compressed by the
この際、前述の如くエアミックスドア３８の開度が調整されるので、室内蒸発器２６にて冷却された送風空気の一部（または全部）が冷風バイパス通路３４から混合空間３５へ流入し、室内蒸発器２６にて冷却された送風空気の一部（または全部）が加熱用冷風通路３３へ流入してヒータコア３６、室内凝縮器１２、ヒータコア３６を通過する際に再加熱されて混合空間３５へ流入する。
At this time, since the opening degree of the
これにより、混合空間３５にて混合されて車室内へ吹き出す送風空気の温度が所望の温度に調整されて、車室内の冷房を行うことができる。なお、冷房モードでは、送風空気の除湿能力も高いが、暖房能力は殆ど発揮されない。
Thereby, the temperature of the blast air mixed in the mixing
また、室内蒸発器２６から流出した冷媒は、温度式膨張弁２７の感温部２７ａを介して、アキュムレータ２９へ流入する。アキュムレータ２９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant flowing out of the
このとき、バッテリ冷却電磁弁７７が開弁していれば、第６三方継手７５にて冷媒が冷媒回路７１へ分岐し、バッテリ冷却電磁弁７７の固定絞りにて減圧膨張される。バッテリ冷却電磁弁７７の固定絞りにて減圧された低圧冷媒は冷媒−冷却水熱交換器７２へ流入し、冷却水回路７３を循環する冷却水から吸熱する。これにより、冷媒−冷却水熱交換器７２を通過する冷却水が冷却され、その冷却水がバッテリ２の冷却水流路を通過することによってバッテリ２が冷却される。なお、図１では、バッテリ冷却電磁弁７７が開弁しているときの冷媒の流れを示している。
At this time, if the battery cooling
一方、バッテリ冷却電磁弁７７が閉弁していれば、冷凍サイクル１０の冷媒が冷媒−冷却水熱交換器７２へ流入しないので、バッテリ２の冷却が行われない。
On the other hand, if the battery cooling
（ｂ）暖房モード（ＨＯＴサイクル：図示省略）
暖房モードでは、空調制御装置５０が電気式三方弁１３、高圧電磁弁２０、低圧電磁弁１７を通電状態とし、残りの電磁弁２１、２４を非通電状態とするので、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁１７が開弁し、高圧電磁弁２０が閉弁し、熱交換器遮断電磁弁２１が開弁し、除湿電磁弁２４が閉弁する。
(B) Heating mode (HOT cycle: not shown)
In the heating mode, the air-
これにより、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→固定絞り１４→第３三方継手２３→熱交換器遮断電磁弁２１→第２三方継手１９→室外熱交換器１６→第１三方継手１５→低圧電磁弁１７→第１逆止弁１８→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。
Thereby, compressor 11-> indoor condenser 12-> electric three-way valve 13-> fixed throttle 14-> third three-way joint 23-> heat exchanger shut-off solenoid valve 21-> second three-way joint 19-> outdoor heat exchanger 16-> first A vapor compression refrigeration cycle in which the refrigerant circulates in the order of the three-way joint 15 → the low-
この暖房モードの冷媒回路では、固定絞り１４から第３三方継手２３へ流入した冷媒は、除湿電磁弁２４が閉弁しているので除湿電磁弁２４側へ流出することはない。また、熱交換器遮断電磁弁２１から第２三方継手１９へ流入した冷媒は、高圧電磁弁２０が閉弁しているので高圧電磁弁２０側へ流出することはない。また、室外熱交換器１６から第１三方継手１５へ流入した冷媒は、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続しているので電気式三方弁１３側へ流出することはない。第１逆止弁１８から第５三方継手２８へ流入した冷媒は、除湿電磁弁２４が閉じているので温度式膨張弁２７側へ流出することはない。
In the heating mode refrigerant circuit, the refrigerant flowing into the third three-way joint 23 from the fixed
従って、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１２にて送風機３２から送風された送風空気と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器１２を通過する送風空気が加熱される。この際、エアミックスドア３８の開度が調整されるので、冷房モードと同様に、混合空間３５にて混合されて車室内へ吹き出す送風空気の温度が所望の温度に調整されて、車室内の暖房を行うことができる。なお、暖房モードでは、送風空気の除湿能力は発揮されない。
Therefore, the refrigerant compressed by the
また、室内凝縮器１２から流出した冷媒は、固定絞り１４にて減圧されて室外熱交換器１６へ流入する。室外熱交換器１６へ流入した冷媒は、送風ファン１６ａから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、低圧電磁弁１７、第１逆止弁１８等を介して、アキュムレータ２９へ流入する。アキュムレータ２９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
Further, the refrigerant flowing out of the
（ｃ）第１除湿モード（ＤＲＹ＿ＥＶＡサイクル：図示省略）
第１除湿モードでは、空調制御装置５０が電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、熱交換器遮断電磁弁２１および除湿電磁弁２４を通電状態とし、高圧電磁弁２０を非通電状態とするので、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁１７が開弁し、高圧電磁弁２０が開弁し、熱交換器遮断電磁弁２１が閉弁し、除湿電磁弁２４が開弁する。
(C) First dehumidification mode (DRY_EVA cycle: not shown)
In the first dehumidifying mode, the air
これにより、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→固定絞り１４→第３三方継手２３→除湿電磁弁２４→第４三方継手２５→第６三方継手７５→第７三方継手７６→蒸発器冷却電磁弁７８→温度式膨張弁２７の可変絞り機構部２７ｂ→室内蒸発器２６→温度式膨張弁２７の感温部２７ａ→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。
Thereby, the
この第１除湿モードの冷媒回路では、固定絞り１４から第３三方継手２３へ流入した冷媒は、熱交換器遮断電磁弁２１が閉弁しているので熱交換器遮断電磁弁２１側へ流出することはない。また、除湿電磁弁２４から第４三方継手２５へ流入した冷媒は、第２逆止弁２２の作用によって第２逆止弁２２側へ流出することはない。また、温度式膨張弁２７の感温部２７ａから第５三方継手２８へ流入した冷媒は、第１逆止弁１８の作用によって第１逆止弁１８側へ流出することはない。
In the refrigerant circuit in the first dehumidifying mode, the refrigerant flowing into the third three-way joint 23 from the fixed
従って、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１２にて室内蒸発器２６通過後の送風空気（冷風）と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器１２を通過する送風空気が加熱される。室内凝縮器１２から流出した冷媒は、固定絞り１４にて減圧されて室内蒸発器２６へ流入する。
Therefore, the refrigerant compressed by the
室内蒸発器２６へ流入した低圧冷媒は、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。これにより、室内蒸発器２６を通過する送風空気が冷却されて除湿される。従って、室内蒸発器２６にて冷却されて除湿された送風空気は、ヒータコア３６、室内凝縮器１２、ヒータコア３６を通過する際に再加熱されて、混合空間３５から車室内へ吹き出される。すなわち、車室内の除湿を行うことができる。なお、第１除湿モードでは、送風空気の除湿能力を発揮できるが、暖房能力は小さい。
The low-pressure refrigerant flowing into the
また、室内蒸発器２６から流出した冷媒は、温度式膨張弁２７の感温部２７ａを介して、アキュムレータ２９へ流入する。アキュムレータ２９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant flowing out of the
（ｄ）第２除湿モード（ＤＲＹ＿ＡＬＬサイクル：図示省略）
第２除湿モードでは、空調制御装置５０が電気式三方弁１３、低圧電磁弁１７、除湿電磁弁２４を通電状態とし、残りの電磁弁２０、２１を非通電状態とするので、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続し、低圧電磁弁１７が開弁し、高圧電磁弁２０が開弁し、熱交換器遮断電磁弁２１が開弁し、除湿電磁弁２４が開弁する。
(D) Second dehumidification mode (DRY_ALL cycle: not shown)
In the second dehumidifying mode, the air
これにより、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→固定絞り１４→第３三方継手２３→熱交換器遮断電磁弁２１→第２三方継手１９→室外熱交換器１６→第１三方継手１５→低圧電磁弁１７→第１逆止弁１８→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１→室内凝縮器１２→電気式三方弁１３→固定絞り１４→第３三方継手２３→除湿電磁弁２４→第４三方継手２５→第６三方継手７５→第７三方継手７６→蒸発器冷却電磁弁７８→温度式膨張弁２７の可変絞り機構部２７ｂ→室内蒸発器２６→温度式膨張弁２７の感温部２７ａ→第５三方継手２８→アキュムレータ２９→圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式冷凍サイクルが構成される。
Thereby, compressor 11-> indoor condenser 12-> electric three-way valve 13-> fixed throttle 14-> third three-way joint 23-> heat exchanger shut-off solenoid valve 21-> second three-way joint 19-> outdoor heat exchanger 16-> first The refrigerant circulates in the order of the three-way joint 15 → the low-
つまり、第２除湿モードでは、固定絞り１４から第３三方継手２３へ流入した冷媒が熱交換器遮断電磁弁２１側および除湿電磁弁２４側の双方に流出して、第１逆止弁１８から第５三方継手２８へ流入した冷媒および温度式膨張弁２７の感温部２７ａから第５三方継手２８へ流入した冷媒の双方が第５三方継手２８にて合流してアキュムレータ２９側へ流出する。
That is, in the second dehumidifying mode, the refrigerant that has flowed from the fixed
なお、この第２除湿モードの冷媒回路では、室外熱交換器１６から第１三方継手１５へ流入した冷媒は、電気式三方弁１３が室内凝縮器１２の冷媒出口側と固定絞り１４の冷媒入口側との間を接続しているので電気式三方弁１３側へ流出することはない。また、除湿電磁弁２４から第４三方継手２５へ流入した冷媒は、第２逆止弁２２の作用によって第２逆止弁２２側へ流出することはない。
In the refrigerant circuit in the second dehumidifying mode, the refrigerant that has flowed from the
従って、圧縮機１１にて圧縮された冷媒は、室内凝縮器１２にて室内蒸発器２６通過後の送風空気（冷風）と熱交換して冷却される。これにより、室内凝縮器１２を通過する送風空気が加熱される。室内凝縮器１２から流出した冷媒は、固定絞り１４にて減圧された後、第３三方継手２３にて分岐されて室外熱交換器１６および室内蒸発器２６へ流入する。
Therefore, the refrigerant compressed by the
室外熱交換器１６へ流入した冷媒は、送風ファン１６ａから送風された車室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器１６から流出した冷媒は、低圧電磁弁１７、第１逆止弁１８等を介して、第５三方継手２８へ流入する。室内蒸発器２６へ流入した低圧冷媒は、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。これにより、室内蒸発器２６を通過する送風空気が冷却されて除湿される。
The refrigerant that has flowed into the
従って、室内蒸発器２６にて冷却されて除湿された送風空気は、ヒータコア３６、室内凝縮器１２、ヒータコア３６を通過する際に再加熱されて、混合空間３５から車室内へ吹き出される。この際、第２除湿モードでは、第１除湿モードに対して、室外熱交換器１６にて吸熱した熱量を室内凝縮器１２にて放熱することができるので、送風空気を第１除湿モードよりも高温に加熱できる。すなわち、第２除湿モードでは、高い暖房能力を発揮させながら除湿能力も発揮させる除湿暖房を行うことができる。
Therefore, the blown air cooled and dehumidified by the
また、室内蒸発器２６から流出した冷媒は、第５三方継手２８へ流入して室外熱交換器１６から流出した冷媒と合流し、アキュムレータ２９へ流入する。アキュムレータ２９にて気液分離された気相冷媒は、圧縮機１１に吸入されて再び圧縮される。
The refrigerant that has flowed out of the
本実施形態の車両用空調装置は、以上の如く作動するので、以下のような効果を発揮することができる。 Since the vehicle air conditioner of this embodiment operates as described above, the following effects can be exhibited.
バッテリ冷却電磁弁７７および制御ステップＳ８１３等にて構成されるバッテリ冷却切替手段、すなわちバッテリ冷却装置７０でバッテリ２を冷却させるか否かを切り替える切替手段と、蒸発器冷却電磁弁７８および制御ステップＳ８１４等にて構成される遮断手段、すなわち室内蒸発器２６への冷媒の流入を遮断可能にする遮断手段とを備えているので、バッテリ２の性能低下を防止することができる。
Battery cooling switching means constituted by the battery cooling
具体的には、制御ステップＳ８０１にて、バッテリ２の温度が６５℃（第２の温度）を超えていると判定された場合、バッテリ冷却電磁弁７７が開状態に決定され、かつ蒸発器冷却電磁弁７８の作動状態が閉状態に決定される。換言すれば、緊急にバッテリ２を冷却する必要がある場合、冷媒−冷却水熱交換器７２への冷媒供給は行われるが、室内蒸発器２６への冷媒供給は停止される。
Specifically, when it is determined in the control step S801 that the temperature of the
このため、冷媒−冷却水熱交換器７２に供給される冷媒の流量を十分に確保して急速なバッテリ冷却が可能となるので、バッテリ２の十分な性能確保を早期に行え、ひいては十分な走行性能確保を早期に行える。
For this reason, since the flow rate of the refrigerant supplied to the refrigerant-cooling
また、ステップＳ８０２にて、バッテリ２の温度が５５℃（第１の温度）を超えていると判定され、かつステップＳ８０６にてエアコンＯＮモードでないと判定された場合も、バッテリ冷却電磁弁７７が開状態に決定され、蒸発器冷却電磁弁７８の作動状態が閉状態に決定される。換言すれば、バッテリ２を冷却する必要があり、かつ車室内を空調する必要がない場合も、冷媒−冷却水熱交換器７２への冷媒供給は行われるが、室内蒸発器２６への冷媒供給が停止される。
Further, when it is determined in step S802 that the temperature of the
このため、冷媒−冷却水熱交換器７２に供給される冷媒の流量を十分に確保して、十分なバッテリ冷却能力を確保することができるので、バッテリ２の十分な性能確保を行え、ひいては十分な走行性能確保を行える。
For this reason, since sufficient flow rate of the refrigerant | coolant supplied to the refrigerant | coolant-cooling
また、本実施形態によると、内外気切替装置３１ａおよびステップＳ８２０〜Ｓ８２３等にて構成される調整手段、すなわち車室内へ送風される空気における外気の割合を調整する調整手段を備えているので、緊急にバッテリ２を冷却するために蒸発器２６への冷媒供給が停止されて車室内の空調が停止されている場合であっても、車室内が日射・輻射で非常に暑くなることが防止できるとともに、乗員の呼吸による湿度上昇が原因で起きる窓曇りも防止することができる。
In addition, according to the present embodiment, since the adjustment means configured by the inside / outside
具体的には、制御ステップＳ８０１にて、バッテリ２の温度が６５℃（第２の温度）を超えていると判定された場合、最低外気導入率が１００％に決定される。換言すれば、緊急にバッテリ２を冷却する必要がある場合、強制的に外気導入率を１００％にする。
Specifically, if it is determined in control step S801 that the temperature of the
このため、急速なバッテリ冷却を行うために車室内の空調が停止されていても、車室内が日射・輻射で非常に暑くなることが外気の導入によって防止できるとともに、乗員の呼吸による湿度上昇が原因で起きる窓曇りも外気の導入によって防止することができる。 For this reason, even if the air conditioning of the passenger compartment is stopped to perform rapid battery cooling, it is possible to prevent the interior of the passenger compartment from becoming very hot due to sunlight and radiation by introducing outside air, and an increase in humidity due to occupant breathing The window fogging caused by the cause can be prevented by the introduction of outside air.
また、本実施形態によると、制御ステップＳ１１０１〜Ｓ１１１３にて構成される上限値決定手段、すなわち圧縮機１１の冷媒吐出能力の上限値ＩＶＯｍａｘを決定する上限値決定手段を備えているので、乗員にとって耳障りとなる圧縮機１１の作動音等に起因する空調作動音の低減を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, the upper limit value determining means configured in the control steps S1101 to S1113, that is, the upper limit value determining means for determining the upper limit value IVOmax of the refrigerant discharge capacity of the
具体的には、制御ステップＳ１１０３にて、車両の車速Ｖｖが基準車速ＫＶｖより小さくなっていると判定された際に、上限値ＩＶＯｍａｘを低下させるように決定している。換言すると、車速Ｖｖの低下に伴って上限値ＩＶＯｍａｘを低下させるように決定している。 Specifically, when it is determined in control step S1103 that the vehicle speed Vv of the vehicle is lower than the reference vehicle speed KVv, it is determined to decrease the upper limit value IVOmax. In other words, it is determined that the upper limit value IVOmax is decreased as the vehicle speed Vv decreases.
ここで、車速Ｖｖが低下した際には、道路と車輪との摩擦音（ロードノイズ）等が小さくなり乗員に空調作動音が聞こえやすくなるものの、本実施形態の如く、車速Ｖｖの低下に伴って上限値ＩＶＯｍａｘを低下させることで、乗員にとって耳障りとなる空調作動音を低減することができる。 Here, when the vehicle speed Vv decreases, the friction noise (road noise) between the road and the wheels becomes small and the occupant can easily hear the air-conditioning operation sound. However, as the vehicle speed Vv decreases as in this embodiment. By reducing the upper limit value IVOmax, it is possible to reduce the air-conditioning operation noise that is harsh to the passenger.
また、制御ステップＳ１１０５にて、ブロワ電圧の低下に伴って上限値ＩＶＯｍａｘを低下させるように決定している。 Further, in control step S1105, it is determined that the upper limit value IVOmax is decreased as the blower voltage is decreased.
ここで、ブロワ電圧が低下した際には、ブロワ騒音（送風騒音）が小さくなり空調作動音が聞こえやすくなるものの、本実施形態の如く、ブロワ電圧の低下に伴って上限値ＩＶＯｍａｘを低下させることで、乗員にとって耳障りとなる空調作動音を低減することができる。 Here, when the blower voltage is lowered, the blower noise (blower noise) is reduced and the air-conditioning operation sound is easily heard. Thus, it is possible to reduce the air-conditioning operation noise that is annoying for the passenger.
また、制御ステップＳ１１１０〜Ｓ１１１２では、バッテリ２を冷却しており、かつ室内蒸発器２６を冷却していない場合はバッテリ温度の上昇に伴って圧縮機回転数ｆｎを上昇させるので、空調が不要な場合、バッテリ冷却負荷が高いほどバッテリ冷却能力を増加させることができる。
Further, in the control steps S1110 to S1112, when the
また、制御ステップＳ１１１０、Ｓ１１０３では、少なくとも室内蒸発器２６を冷却している場合は、Ｓ１１０１で決定された前回の圧縮機回転数ｆＣｎ−１に対する回転数変化量Δｆ＿Ｃに基づいて圧縮機回転数ｆｎを決定するので、室内蒸発器２６の着霜を防止することができる。
In control steps S1110 and S1103, when at least the
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、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.
（１）上述の一実施形態では、冷媒回路を切り替えることによって車室内へ送風される送風空気を加熱あるいは冷却する冷凍サイクル１０を採用したが、送風空気を冷却する冷凍サイクルを採用してもよい。
(1) In the above-described embodiment, the
（２）上述の一実施形態では、車両用空調装置１を電気自動車に適用したが、車両用空調装置を、内燃機関（エンジン）および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド車両に適用してもよい。 (2) In the above-described embodiment, the vehicle air conditioner 1 is applied to an electric vehicle. However, the vehicle air conditioner is a hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle travel from an internal combustion engine (engine) and a travel electric motor. You may apply to.
例えば、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２に充電することのできる、いわゆるプラグインハイブリッド車両に車両用空調装置１を適用してもよい。
For example, the vehicle air conditioner 1 may be applied to a so-called plug-in hybrid vehicle that can charge the
具体的には、エンジンおよび走行用電動モータの双方から直接駆動力を得て走行可能な、いわゆるパラレル型のハイブリッド車両に車両用空調装置１を適用してもよいし、エンジンを発電機の駆動源として用い、発電された電力をバッテリに蓄え、さらに、バッテリ２に蓄えられた電力を供給されることによって作動する走行用電動モータから駆動力を得て走行する、いわゆるシリアル型のハイブリッド車両に車両用空調装置１を適用してもよい。
Specifically, the vehicle air conditioner 1 may be applied to a so-called parallel type hybrid vehicle that can travel by obtaining driving force directly from both the engine and the electric motor for traveling, or the engine is driven by a generator. A so-called serial hybrid vehicle that uses a power source as a power source, stores the generated power in a battery, and obtains driving force from a traveling electric motor that operates by being supplied with the power stored in the
また、車両用空調装置１をハイブリッド車両に適用した場合、エンジンの冷却水（熱媒体）と室内蒸発器２６通過後の空気とをヒータコア３６で熱交換させて、室内蒸発器２６通過後の空気を加熱するようにしてもよい。
Further, when the vehicle air conditioner 1 is applied to a hybrid vehicle, the air after passing through the
（３）上述の一実施形態では、バッテリ冷却装置７０でバッテリ２を冷却させるか否かをバッテリ冷却電磁弁７７の開閉によって切り替えるようにしているが、バッテリ冷却装置７０でバッテリ２を冷却させるか否かを冷却水ポンプ７４の作動・停止（オン・オフ）によって切り替えるようにしてもよい。
(3) In the above-described embodiment, whether or not the
２ バッテリ
１０ 冷凍サイクル
２６ 室内蒸発器（蒸発器）
３１ａ 内外気切替装置（調整手段）
５０ａ バッテリ冷却切替制御手段（切替手段）
５０ｂ 蒸発器冷却切替制御手段（遮断手段）
７０ バッテリ冷却装置（冷却手段）
７７ バッテリ冷却電磁弁（切替手段）
７８ 蒸発器冷却電磁弁（遮断手段）
2
31a Inside / outside air switching device (adjustment means)
50a Battery cooling switching control means (switching means)
50b Evaporator cooling switching control means (blocking means)
70 Battery cooling device (cooling means)
77 Battery cooling solenoid valve (switching means)
78 Evaporator cooling solenoid valve (blocking means)
Claims (3)
前記冷媒を用いて車両のバッテリ（２）を冷却する冷却手段（７０）と、
前記冷却手段（７０）で前記バッテリ（２）を冷却させるか否かを切り替える切替手段（７７、５０ａ）と、
前記蒸発器（２６）への前記冷媒の流入を遮断可能にする遮断手段（７８、５０ｂ）と、
前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を制御する圧縮機制御手段（５０）とを備え、
前記切替手段（７７、５０ａ）は、前記バッテリ（２）の温度が第１の温度（Ｔ１）を超えている場合、前記冷却手段（７０）で前記バッテリ（２）を冷却させ、
前記遮断手段（７８、５０ｂ）は、前記バッテリ（２）の温度が、前記第１の温度（Ｔ１）よりも高い第２の温度（Ｔ２）を超えている場合、前記蒸発器（２６）への前記冷媒の流入を遮断し、
前記圧縮機制御手段（５０）は、前記蒸発器（２６）への前記冷媒の流入が遮断されている場合、前記バッテリ（２）の温度が高いほど前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を、前記蒸発器（２６）への前記冷媒の流入が遮断されていない場合における前記圧縮機（１１）の冷媒吐出能力を超えて大きくすることを特徴とする車両用空調装置。 A refrigeration cycle (10) having a compressor (11) for sucking and discharging refrigerant, and an evaporator (26) for cooling air blown into the passenger compartment;
Cooling means (70) for cooling the battery (2) of the vehicle using the refrigerant;
Switching means (77, 50a) for switching whether or not the battery (2) is cooled by the cooling means (70);
Shut-off means (78, 50b) for making it possible to shut off the inflow of the refrigerant to the evaporator (26);
Compressor control means (50) for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor (11),
When the temperature of the battery (2) exceeds the first temperature (T1), the switching means (77, 50a) causes the cooling means (70) to cool the battery (2),
When the temperature of the battery (2) exceeds a second temperature (T2) higher than the first temperature (T1), the blocking means (78, 50b) is directed to the evaporator (26). Shutting off the inflow of the refrigerant,
When the refrigerant flow into the evaporator (26) is blocked, the compressor control means (50) increases the refrigerant discharge capacity of the compressor (11) as the temperature of the battery (2) increases. The vehicle air conditioner is configured to be larger than the refrigerant discharge capacity of the compressor (11) when the refrigerant flow into the evaporator (26) is not blocked .
前記調整手段（３１ａ）は、前記バッテリ（２）の温度が前記第２の温度（Ｔ２）を超えている場合、前記バッテリ（２）の温度が前記第２の温度（Ｔ２）を超えていない場合に比べて、前記空気における外気の割合を高くすることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。 Furthermore, it is provided with adjusting means (31a, 50b) for adjusting the ratio of outside air in the air
When the temperature of the battery (2) exceeds the second temperature (T2), the adjusting means (31a) does not exceed the second temperature (T2). The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein a ratio of outside air in the air is increased as compared with the case.
前記下限値設定手段は、前記バッテリ（２）の温度が前記第２の温度（Ｔ２）を超えている場合、前記バッテリ（２）の温度が前記第２の温度（Ｔ２）を超えていない場合に比べて前記下限値を高く設定することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。 The adjustment means (50b) includes lower limit value setting means (S805, S809, S812, S815) for setting a lower limit value of the ratio of outside air in the air.
When the temperature of the battery (2) exceeds the second temperature (T2), the temperature of the battery (2) does not exceed the second temperature (T2). The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the lower limit value is set higher than that of the vehicle air conditioner.
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