CN107020912B - 车辆用空调装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用空调装置，具有：将通过管道(12)内的空气冷却的冷却装置(16)；相对于冷却装置在空气流的下游侧配置在管道内，将发动机冷却水作为热源而将空气加热的加热器芯(18)；在加热器芯的上游侧设置于冷却水循环***(26)的水阀门(22)；控制这些部件的控制装置(24)，控制装置在预定的制冷模式时减小水阀门的开阀量。控制装置在减小了水阀门的开阀量时，使冷却装置的压缩机(50)的转速下降，提高冷却装置的蒸发器的目标蒸发器温度，从而使冷却装置的冷却能力下降(S9、S13)。

Description

车辆用空调装置

技术领域

本发明涉及汽车等车辆的空调装置。

背景技术

车辆的空调装置具有：用于向车厢内送给空气的管道；配置在管道内并产生朝向车厢的空气流的送风机(blower)；和将通过管道内的空气冷却的冷却装置。并且，空调装置具有加热器芯、空气混合风门、水阀门和空调控制装置。空调控制装置控制冷却装置、空气混合风门和水阀门等。

加热器芯相对于冷却装置的蒸发器(evaporater)在空气流的下游侧配置在管道内，将由冷却水循环***供给的发动机冷却水作为热源，将通过的空气加热。空气混合风门在管道内相对于加热器芯配置在空气流的上游侧，通过使开度变化从而使通过加热器芯的空气量与绕开加热器芯的空气量的比例变化。在基于发动机冷却水的流动来观察时，水阀门在加热器芯的上游侧设置于冷却水循环***，通过根据需要减小开阀量从而减小向加热器芯供给的冷却水的流量、或者使冷却水的流动停止。

由于到达加热器芯的空气流被空气混合风门断开时，在加热器芯与空气流之间不进行热交换，因此，不需要利用发动机冷却水向加热器芯供给热能。因此，例如在下述的专利文献1的摘要中记载了：在最大制冷时等，到达加热器芯的空气流被空气混合风门断开时，通过将水阀门关闭，从而停止向加热器芯循环供给发动机冷却水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-171339号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

通过将水阀门关闭，从而停止向加热器芯循环供给发动机冷却水时，由于不会从发动机冷却水向加热器芯供给热能，因此，结果，冷却装置对于在管道内流动的空气流的冷却能力会变得过大。即，在水阀门关闭的情况下，冷却装置也与在水阀门打开的情况下同样工作时，不仅空气流会被过剩地冷却，而且由于冷却装置的工作而会不必要地消耗能量，使得单位燃料行驶距离恶化。

然而，在上述公开公报中没有记载在水阀门关闭的情况下应该如何控制冷却装置。另外，在上述公开公报也没有记载在减小了水阀门的开阀量而减小了从发动机冷却水向加热器芯的热能供给量的情况下，应该如何控制冷却装置。

本发明的主要的目的在于在车辆的空调装置中，在减小了水阀门的开阀量的情况下，与未减小水阀门的开阀量情况相比，节省由于冷却装置的工作而消耗的能量，提高车辆的单位燃料行驶距离。

用于解决技术问题的技术方案

根据本发明，提供一种车辆用空调装置，具有：管道，其用于向车厢内送给空气；送风机，其配置在管道内并产生朝向车厢的空气流；冷却装置，其将通过管道内的空气冷却；加热器芯，其相对于冷却装置在空气流的下游侧配置在管道内，将由冷却水循环***供给的发动机冷却水作为热源，将通过的空气加热；空气混合风门，其使通过加热器芯的空气量与绕开加热器芯的空气量的比例变化；水阀门，其在加热器芯的上游侧设置于冷却水循环***，能使开阀量变化；以及控制装置，其控制送风机、冷却装置、空气混合风门和水阀门，控制装置在预定的制冷模式时减小水阀门的开阀量。

控制装置在减小了水阀门的开阀量时，与水阀门的开阀量未减小时相比，使冷却装置的冷却能力下降。

如之后详细说明的那样，冷却装置包含：将制冷剂压缩并排出的电动压缩机(compressor)；使由电动压缩机吸入的制冷剂蒸发的蒸发器(evaporater)；和使由蒸发器蒸发的制冷剂凝结的冷凝器等。蒸发器相对于送风机在空气流的下游侧配置在管道内。蒸发器使被压缩机压缩后由于膨胀阀而膨胀的制冷剂蒸发，在由于汽化热而温度下降的制冷剂与通过蒸发器的空气之间进行热交换，从而冷却空气。因此，使冷却装置中的制冷剂的循环流量下降，从而能够使冷却装置的冷却能力下降。

根据上述构成，由于在减小了水阀门的开阀量时，与水阀门的开阀量未减小时相比，冷却装置的冷却能力下降，因此，能够使冷却装置中的制冷剂的循环流量下降。由于制冷剂的循环流量的下降会减小压缩机的负荷，因此，能够节省由于压缩机的工作而消耗的能量，提高车辆的单位燃料行驶距离。

此外，水阀门的开阀量的减小是在预定的制冷模式时进行的，在预定的制冷模式时以外的状况下，不减小水阀门的开阀量，不会不必要地减小水阀门的开阀量。因此，能够不使空调装置的空调性能下降，就节省消耗能量并提高单位燃料行驶距离。并且，优选的是冷却装置的冷却能力的下降量与水阀门的开阀量的减小量对应。

[发明的技术方案]

在本发明的一个技术方案中，冷却装置具有：将制冷剂压缩并排出的电动压缩机；相对于送风机在空气流的下游侧配置在管道内，使由电动压缩机吸入的制冷剂蒸发的蒸发器；以及使由蒸发器蒸发的制冷剂凝结的冷凝器，控制装置控制电动压缩机和送风机，使得蒸发器的温度成为目标温度，控制装置在减小了水阀门的开阀量时，通过进行目标温度的上升和电动压缩机的上限转速的下降中的至少一者，使冷却装置的冷却能力下降。

通过使目标温度上升，从而能够降低为了使蒸发器的温度成为目标温度而所需的电动压缩机的转速。另外，通过使电动压缩机的上限转速下降，从而能够使电动压缩机的最大转速下降。根据上述技术方案，在减小了水阀门的开阀量时，通过进行目标温度的上升和电动压缩机的上限转速的下降中的至少一者，使冷却装置的冷却能力下降。因此，与目标温度的上升和电动压缩机的上限转速的下降都不被进行的情况相比，能够节省由于压缩机的工作而消耗的能量，提高车辆的单位燃料行驶距离。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的车辆用空调装置的概要构成图。

图2是示出实施方式的控制***的框图。

图3是示出实施方式的空调控制的主例程的流程图。

图4是示出水阀门的开阀量的控制例程的流程图。

图5是示出在图3所示的流程图的步骤S9中执行的压缩机的目标转速决定例程的流程图。

图6是示出在图3所示的流程图的步骤S13中执行的目标蒸发器温度算出例程的流程图。

图7是用于基于目标吹出温度TAO来计算压缩机的上限转速Ncmtao的映射。

图8是用于基于对加热器芯的热供给量Q来计算压缩机的第二上限转速Ncm2的映射。

图9是用于基于目标吹出温度TAO来计算蒸发器温度TE的基本目标蒸发器温度TEOb的映射。

图10是用于基于目标吹出温度TAO来计算对于基本目标蒸发器温度TEOb的校正量ΔTEO的映射。

图11是在修正例中用于基于目标吹出温度TAO来计算目标蒸发器温度TEO的映射。

附图标记说明

10…车辆用空调装置、12…管道、14…送风机(blower)、16…冷却装置、18…加热器芯、20…空气混合风门、22…水阀门、24…空调控制装置、26…冷却水循环***、48…蒸发器(evaporater)、50…压缩机(compressor)、72…电动水泵

具体实施方式

下面参照附图，详细说明本发明的实施方式。

图1是示出本发明的实施方式所涉及的车辆用空调装置10的概要构成图。空调装置10具有：用于向车厢内送给空气的管道12；配置在管道12内并产生朝向车厢13的空气流的送风机(blower)14；以及将通过管道12内的空气冷却的冷却装置16。并且，空调装置10具有加热器芯18、空气混合风门20、水阀门22和空调控制装置24(图2)。空调控制装置24如之后详细说明的那样，控制送风机14、冷却装置16、空气混合风门20和水阀门22等。

加热器芯18相对于冷却装置16的蒸发器(evaporater)48在空气流的下游侧配置在管道12内，将由冷却水循环***26供给的发动机冷却水作为热源，将通过的空气加热。空气混合风门20在管道12内相对于加热器芯18配置在空气流的上游侧，通过使开度变化从而使通过加热器芯18的空气量与绕开加热器芯18空气量的比例变化。水阀门22在图1中在基于实线的箭头所示的冷却水的流动来观察时，在加热器芯18的上游侧设置于冷却水循环***26，根据需要减小开阀量从而减小向加热器芯18供给的冷却水的流量、或者使冷却水的流动停止。

管道12相对于送风机14在空气流的上游侧具有内外气体切换箱28，该内外气体切换箱28将向管道12内导入的空气在内部气体(车厢13内的空气)与外部气体(车厢13外的空气)间切换。在内外气体切换箱28上设有向管道12内导入内部气体的内部气体导入口30、和导入外部气体的外部气体导入口32。并且，在内外气体切换箱28的内部配置有内外气体切换门34，该内外气体切换门34对内部气体导入口30和外部气体导入口32的开口面积同时地连续地进行调节，使外部气体导入率变化，该外部气体导入率是外部气体相对于从内部气体导入口30和外部气体导入口32导入到管道12内的所有空气的风量比例。内外气体切换门34由电动驱动器36驱动，电动驱动器36由空调控制装置24控制。

内外气体切换箱28所进行的内外气体的导入模式也被称为吸入口模式。吸入口模式分为内部气体模式、外部气体模式和半内部气体模式。在内部气体模式下，内部气体导入口30全开并且外部气体导入口32全闭，向管道12内导入内部气体。在外部气体模式下，内部气体导入口30全闭并且外部气体导入口32全开，向管道12内导入外部气体。并且，在半内部气体模式下，内部气体导入口30和外部气体导入口32的开口面积大致相同，外部气体和内部气体以大致相同的风量比例向管道12内导入。

送风机14具有送风机马达38和离心多翼风扇(多叶片风扇)40，是离心多翼风扇40被送风机马达38驱动的电动式的送风装置。送风机14从形成于管道12的空气吹出口42～44向车厢13内吹出调节了温度的空调空气。送风机马达38的转速、也就是送风量被空调控制装置24控制。

冷却装置16包含蒸发器48、压缩机(compressor)50、冷凝器52、气液分离器54和膨胀阀56等。蒸发器48相对于送风机14配置在空气流的下游侧。蒸发器48使被压缩机50压缩后由于膨胀阀56而膨胀的制冷剂蒸发，在由于汽化热而温度下降的制冷剂与通过蒸发器48的空气之间进行热交换，从而冷却空气。此外，在图1中，单点划线的箭头示出液体的制冷剂的流动，双点划线的箭头示出气体的制冷剂的流动。

压缩机50配置在未图示的发动机室内，将气体的制冷剂吸入并压缩，排出高压的制冷剂。压缩机50是利用电动马达50b对排出容量固定的固定容量型压缩机构50a进行驱动的电动压缩机。电动马达50b是利用从逆变器58(参照图2)输出的交流电压来控制转速的交流马达，逆变器58被空调控制装置24控制。

冷凝器52也配置在发动机室内，在流过内部的制冷剂、与由作为室外送风机的送风风扇60送风的外部气体之间进行热交换，从而使被压缩的制冷剂由于冷凝而液化。送风风扇60是电动式送风机，开动率、即转速(送风空气量)被从空调控制装置24输出的控制电压控制。

气液分离器54将由于冷凝而液化的制冷剂气液分离，仅使液体的制冷剂流向膨胀阀56。膨胀阀56是使液体的制冷剂减压并膨胀的减压装置，将减压并膨胀的制冷剂向蒸发器48供给。

在管道12内，相对于蒸发器48在空气流的下游侧形成有：使通过了蒸发器48的空气流过的加热用通路62和冷风旁路通路64；以及使通过了这些通路的空气混合的混合空间66。在加热用通路62中，沿着空气流方向依次配置有作为对通过了蒸发器48的空气、即由蒸发器48冷却了的空气进行加热的加热装置的加热器芯18和PTC加热器68。

加热器芯18是加热用热交换器，在输出车辆行驶用的驱动力的发动机EG的冷却水(热水)与通过了蒸发器48的空气之间进行热交换，从而将通过了蒸发器48的空气加热。具体而言，供给用的冷却水流路70a和返回用的冷却水流路70b将加热器芯18和发动机EG相互连接，在供给用的冷却水流路70a上设有电动水泵72和水阀门22。冷却水流路70a和70b、电动水泵72和水阀门22与未图示的发动机EG内的冷却水通路等共同工作，形成使冷却水在加热器芯18和发动机EG中循环的冷却水循环***26。

电动水泵72是电动式的水泵，转速(冷却水的循环流量)由从空调控制装置24输出的控制电压控制。水阀门22是在通常时维持开阀状态的电磁阀，开阀量由从空调控制装置24输出的控制电流控制。由于减小水阀门22的开阀量时，到达加热器芯18的冷却水的流量会减小，因此，向加热器芯18供给的热能会减少。此外，在电动水泵72正在被驱动的状况下关闭水阀门22的情况下，在水阀门22关闭时停止电动水泵72。

另外，PTC加热器68是作为辅助加热单元发挥功能的电加热器，具有多个PTC元件(正特性热敏电阻元件)，向PTC元件供给电力从而发热，将通过加热器芯18的空气加热。空调控制装置24利用开关切换等，使通电的PTC元件的个数变化，控制PTC加热器68整体上的加热能力。

上述的冷风旁路通路64是引导空气的空气通路，使通过了蒸发器48的空气不通过加热器芯18和PTC加热器68而是到达混合空间66。所以，在混合空间66中混合的空气的温度根据通过加热用通路62的空气与通过冷风旁路通路64的空气的风量比例而变化。

空气混合风门20设置在加热用通路62和冷风旁路通路64的入口侧，使向加热用通路62和冷风旁路通路64流入的冷风的风量比例连续地变化。空气混合风门20被图1未示出的电动驱动器驱动，该电动驱动器被从空调控制装置24输出的控制信号控制。空气混合风门20作为温度调节装置发挥功能，调节混合空间66内的空气的温度(向车厢13供给的送风空气的温度)。

空气吹出口42～44位于在管道12内流动的空气流的最下游部，从混合空间66向空调对象空间即车厢13吹出已被温度调节的送风空气。空气吹出口42是向车厢13内的乘员(未图示)的上半身吹出空调空气的面部吹出口。空气吹出口43是向乘员的脚边吹出空调空气的脚部吹出口。空气吹出口44是向前玻璃76的内表面76a吹出空调空气的除霜吹出口。

相对于空气吹出口42～44在空气流的上游侧分别配置有：调节空气吹出口42的开口面积的面部门42a；调节空气吹出口43的开口面积的脚部门43a；以及调节空气吹出口44的开口面积的除霜门44a。面部门42a、脚部门43a和除霜门44a经由未图示的连杆机构与门驱动用的电动驱动器78连结，以互相联动地枢轴转动的方式被驱动。电动驱动器78也被从空调控制装置24输出的控制信号控制。空气吹出口42～44和电动驱动器78作为对各空气吹出口42～44的开口面积分别进行调整的吹出口调节装置发挥功能。

可以通过设定空气吹出口42～44来设定各种吹出口模式。作为能设定的吹出口模式，有面部模式(FACE)、分层送冷模式(B/L)、脚部模式(FOOT)、除霜模式(DEF)和脚部/除霜模式(F/D)。

面部模式是将面部吹出口42全开并从面部吹出口42向车厢13内的乘员的上半身吹出空气的模式。分层送冷模式是将面部吹出口42和脚部吹出口43这两者打开并向车厢13内的乘员的上半身和脚边吹出空气的模式。脚部模式是将脚部吹出口43全开并且将除霜吹出口44仅打开小开度，主要从脚部吹出口43吹出空气的模式。除霜模式是将除霜吹出口44全开并从除霜吹出口44吹出空气的模式。脚部/除霜模式是将脚部吹出口43和除霜吹出口44以相同程度打开，并从脚部吹出口43和除霜吹出口44这两者吹出空气的模式。

接下来，参照图2来说明实施方式的控制***。空调控制装置24由包含CPU、ROM和RAM等公知的微型计算机及其***电路构成，基于储存在ROM内的后述的空调控制程序来进行各种计算和处理，控制与输出侧连接的各种设备的工作。

如图2所示，在空调控制装置24的输出侧连接有送风机14、压缩机50的电动马达50b用的逆变器58、作为室外风扇的送风风扇60、内外气体切换门34用的电动驱动器36、用于切换吹出口模式的门(吹出口门)42a、43a、44a用的电动驱动器78、PTC加热器68、电动水泵72和水阀门22等。

在空调控制装置24的输入侧连接有检测车厢13内的温度即车厢内温度Tr的内部气体温传感器80、检测外部气体温Tam的外部气体温传感器82和检测车厢13内的日照量Ts的日照传感器84。另外，在空调控制装置24的输入侧连接有检测压缩机50的排出制冷剂压力Pc的排出压力传感器86、和检测来自蒸发器48的吹出空气温度(蒸发器温度)TE的蒸发器温度传感器87等传感器组。

另外，在空调控制装置24的输入侧，除了图2所示的传感器组之外，还连接有检测压缩机50的排出制冷剂温度Tc的排出温度传感器、检测被吸入到压缩机50中的制冷剂的温度Tsi的吸入温度传感器、和检测从发动机EG流出的发动机冷却水的冷却水温度Tw的冷却水温度传感器等传感器组。此外，上述蒸发器温度传感器87具体而言检测蒸发器48的热交换翅片温度，但也可以检测蒸发器48的其他部位的温度，还可以直接检测通过蒸发器48的制冷剂自身的温度。

并且，从在车厢13内的前部的仪表板(未图示)附近配置的操作面板88上设置的各种空调操作开关，向空调控制装置24的输入侧输入操作信号，由乘员来操作各种空调操作开关。

具体而言，在操作面板88上，作为各种空调操作开关设置有空调装置10的工作开关(未图示)、切换空调机的打开关闭(具体而言为压缩机50的打开关闭)的空调机开关88a、自动开关88b、运转模式的切换开关(未图示)。并且，在操作面板88上设有切换吸入口模式的吸入口模式开关88c、切换吹出口模式的吹出口模式开关(未图示)、送风机14的风量设定开关(未图示)、设定车厢13内的目标温度Tset的车厢内温度设定开关(未图示)等。自动开关88b是用于对空调装置10的自动控制进行设定或者解除的开关。

如图2所示，在操作面板88上设有显示空调装置10的工作状态的显示部88d，显示部88d显示通过操作吸入口模式开关88c而选择的吸入口模式等。

并且，如图2所示，空调控制装置24与控制发动机EG的工作的发动机计算机即发动机控制装置90能通信地电连接，空调控制装置50和发动机控制装置90相互进行所需信息的交换。因此，基于输入至一个控制装置的检测信号或者操作信号，另一个控制装置能够控制与其输出侧连接的各种设备的工作。

例如，发动机控制装置90判定为需要减少对于加热器芯18的冷却水的循环供给量或者停止冷却水时，从发动机控制装置90向空调控制装置24输入请求减小水阀门22的开阀量或者关闭水阀门22的信号。空调控制装置24接收到请求减小水阀门22的开阀量的信号时，减小水阀门22的开阀量；接收到请求关闭水阀门22的信号时，将水阀门22关闭。另外，空调控制装置24能够通过向发动机控制装置90输出发动机EG的工作请求信号，从而使发动机EG的工作变化。并且，在发动机EG正在为了空调而工作的情况下，能够通过空调控制装置24不输出发动机EG的工作请求信号，从而根据需要使发动机EG停止。

＜空调控制的主例程＞

接下来，参照图3所示的流程图，说明空调控制装置24所进行的空调控制的主例程。此外，图3所示的流程图所涉及的控制是在未图示的点火开关接通时每隔预定的时间反复执行的。

在步骤S1中，空调控制装置24内的微型计算机所内置的数据处理用存储器的储存内容等被初始化，在步骤S2中，读入操作面板88的操作信号(开关信号)，由这些信号示出的值被写入到数据处理用存储器。具体而言，读入示出由车厢内温度设定开关设定的车厢内目标温度Tset的信号、示出自动开关88b的设定位置的信号、示出吸入口模式开关88c的设定位置的信号等信号。

在步骤S3中，从各种传感器读入示出检测值的信号，将各检测值写入到数据处理用存储器。具体而言，读入内部气体温传感器80检测的内部气体温度(车厢内温度)Tr、外部气体温传感器82检测的外部气体温度Tam、日照传感器84检测的日照量Ts、蒸发器温度传感器87检测的蒸发器温度TE、和冷却水温传感器检测的发动机冷却水温Tw。

在步骤S4中，向预先储存的下述式(1)代入数据，从而算出目标吹出温度TAO。此外，在下述式(1)中，Tset是由温度设定开关设定的设定温度，Tr是内部气体温度，Tam是外部气体温度，Ts是日照量。另外，Kset、Kr、Kam和Ks是上述各参数的增益，C是校正用的常数。

TAO＝Kset×Tset-Kr×Tr-Kam×Tam-Ks×Ts+C…(1)

在步骤S5中，基于目标吹出温度TAO和上述各种传感器的检测值，利用本技术领域中公知的要领来算出空气混合风门20的驱动器的控制值和电动水泵72的转速的控制值等。

在步骤S6中，基于目标吹出温度TAO、来自上述各种传感器的信号和来自操作面板88的信号，决定送风机电压、即施加在送风机14的送风机马达38上的电压。送风机14的吹出风量根据送风机电压而变化。送风机电压的决定例如可以利用日本特开2013-166468号公报和日本特开2014-28532号公报所记载的要领来进行。

在步骤S7中，基于目标吹出温度TAO、来自上述各种传感器的信号和来自操作面板88的信号，决定吸入口模式。吸入口模式的决定例如可以利用日本特开2015-196450号公报所记载的要领来进行。

在步骤S8中，基于目标吹出温度TAO和来自操作面板88的信号来决定吹出口模式，从而决定向车厢吹出空调风的吹出口。例如，在操作面板88的自动开关88b接通的情况下，按照预先储存的控制映射，根据目标吹出温度TAO，决定吹出口模式为FACE、B/L、FOOT的任意一个。

在步骤S9中，如之后详细说明的那样，按照图5所示的压缩机的目标转速决定例程，算出压缩机50的目标转速Nct(每单位时间的转速)。

在步骤S10中，决定使构成电加热器的PTC加热器68的PTC元件工作的个数。例如与日本特开2013-166468号公报和日本特开2014-28532号公报所记载的要领同样，PTC元件的工作个数是按照预先储存的控制映射以发动机冷却水温Tw越低而越多的方式决定的。

在步骤S11中，例如与日本特开2013-166468号公报和日本特开2014-28532号公报所记载的要领同样，为了使发动机冷却水成为供暖和防雾等的热源，基于目标吹出温度TAO等来决定发动机冷却水的要求水温。并且，基于发动机冷却水的要求水温，决定是否需要向发动机控制装置90进行请求发动机EG启动的发动机开请求。

在步骤S12中，例如与日本特开2013-166468号公报和日本特开2014-28532号公报所记载的要领同样，基于发动机冷却水温Tw等，决定电动水泵72的打开、关闭。

在步骤S13中，如之后详细说明的那样，按照图6所示的目标蒸发器温度算出例程，算出蒸发器温度TE的目标值即目标蒸发器温度TEO。

在步骤S14中，向对应的驱动器和发动机控制装置90等输出控制信号，以便得到上述的步骤S4～S13中算出或者决定的各控制状态。另外，对操作面板88输出控制信号，切换操作面板88的显示部88d的显示。

在步骤S15中，判别是否经过了控制周期T，在为否定判别时反复执行步骤S15，在为肯定判别时控制返回步骤S2。此外，图2所示的控制的周期T例如可以是250ms。该比较长的周期是因为：与发动机控制等相比，即使空调控制被以较长的控制周期执行，也不会给其控制性带来不利影响。因此，能够抑制空调控制用的通信量，充分确保如发动机控制等那样需要进行高速控制的控制***的通信量。

＜水阀门的开阀量的控制例程＞

接下来，参照图4所示的流程图，说明水阀门22的开阀量的控制例程。此外，图4所示的流程图所涉及的控制是每隔预定的时间对图3所示的流程图所涉及的控制利用中断而执行的。在下面的说明中，将图4所示的流程图所涉及的控制称为开阀量的控制。

首先，在步骤S21中，判别空调机开关88a是否接通。在为否定判别时开阀量的控制前进到步骤S26，在为肯定判别时开阀量的控制前进到步骤S22。

在步骤S22中，判别车厢内温度设定开关(未图示)是否设定在制冷的最低温度(MAX COOL)。在为否定判别时开阀量的控制前进到步骤S26，在为肯定判别时开阀量的控制前进到步骤S23。此外，之所以进行该判别是由如下原因决定的：在车厢内温度设定开关设定在制冷的最低温度以外的情况下，需要利用加热器芯18对空气进行加热。

在步骤S23中，判别由吹出口模式开关(未图示)设定的吹出口模式是否是除霜模式(DEF模式)以外的模式。在为否定判别时开阀量的控制前进到步骤S26，在为肯定判别时开阀量的控制前进到步骤S24。此外，之所以进行该判别是由如下原因决定的：在吹出口模式是除霜模式的情况下，为了利用温暖空气流去除前玻璃76的起雾，需要利用加热器芯18对空气进行加热。

在步骤S24中，判别冷却水温Tw是否在α(正常数)℃以下，且发动机EG的进气温Ta是否在β(正常数)℃以下。示出进气温Ta的信号从发动机控制装置90输入到空调控制装置24。在为否定判别时开阀量的控制前进到步骤S26，在为肯定判别时开阀量的控制前进到步骤S25。

此外，在冷却水温Tw是基准冷却水温以下且发动机EG的进气温Ta是基准进气温以下时，从发动机控制装置90输入请求减小水阀门22的开阀量或者关闭水阀门22的信号。因此，该判定具有确认后述的步骤S25的判定妥当的意义。

在步骤S25中，判别从发动机控制装置90是否输入了请求减小水阀门22的开阀量或者关闭水阀门22的信号。在为肯定判别时开阀量的控制前进到步骤28，在为否定判别时开阀量的控制前进到步骤S26。

在步骤S26中，将标识F复位为0，在步骤S27中，将水阀门22的开阀量控制为最大值。即，将水阀门22设定为全开状态。

在步骤S28中，将标识F设定为1，在步骤S29中，根据从发动机控制装置90输入的请求，减小水阀门22的开阀量(包含闭阀)。此外，标识F是1表示减小了水阀门22的开阀量。

＜压缩机的目标转速的算出例程＞

接下来，参照图5所示的流程图，说明在上述步骤S9中执行的压缩机50的目标转速Nct的算出例程。此外，在以下的说明中，将图5所示的流程图所涉及的控制称为压缩机目标转速的算出控制。

首先，在步骤S91中，根据在上次的步骤S13中计算的目标蒸发器温度TEO、与吹出空气温度TE的偏差En(＝TEO-TE)等，算出压缩机50的基本目标转速Nc。此外，基本目标转速Nc的算出例如可以利用与日本特开2013-166468号公报所记载的目标转速的算出同样的要领来进行。

在步骤S92中，判别标识F是否是1，即判别水阀门22的开阀量是否已减小。在为肯定判别时压缩机目标转速的算出控制前进到步骤S95，在为否定判别时压缩机目标转速的算出控制前进到步骤S93。

在步骤S93中，算出由外部气体温度Tam和空调装置10的热负荷决定的压缩机50的目标转速Ncb1、由利用送风机14送风的空气的流量决定的压缩机50的目标转速Ncb2、和由压缩机50的各种参数决定的目标转速Ncb3中的最小值，作为压缩机50的第一上限转速Ncm1。在步骤S94中，将压缩机50的第二上限转速Ncm2设定为0。

在步骤S95中，基于步骤S4中算出的目标吹出温度TAO来参照图7所示的映射，从而算出基于压缩机50的目标吹出温度TAO的上限转速Ncmtao。如图7所示，目标吹出温度TAO越低，将上限转速Ncmtao算出为越小的正值。另外，在目标吹出温度TAO低时，将上限转速Ncmtao算出为比目标转速Ncb1～Ncb3都小的值。

在步骤S96中，算出由外部气体温度Tam和空调装置10的热负荷决定的压缩机50的目标转速Ncb1、由利用送风机14送风的空气的流量决定的压缩机50的目标转速Ncb2、由压缩机50的各种参数决定的目标转速Ncb3、和基于目标吹出温度TAO的上限转速Ncmtao中的最小值，作为压缩机50的第一上限转速Ncm1。在目标吹出温度TAO低时，上限转速Ncm1为上限转速Ncmtao，因此，比步骤S93中算出的值低。

在步骤S97中，基于冷却水温度Tw、电动水泵72的打开关闭和水阀门22的开阀量，算出对加热器芯18的热供给量Q(W·sec)。并且，基于热供给量Q来参照图8所示的映射，从而算出压缩机50的第二上限转速Ncm2。如图8所示，热供给量Q越高，将第二上限转速Ncm2算出为越大的正值。

在步骤S98中，将预先设定的压缩机50的下限保护转速作为Ncmin(正常数)，算出第一上限转速Ncm1和下限保护转速Ncmin中的较大的值，作为修正后的第一上限转速Ncm1a。

在步骤S99中，根据下述式(2)，算出修正后的第一上限转速Ncm1a与第二上限转速Ncm2之和，作为压缩机50的上限转速Ncm。

Ncm＝Ncm1a+Ncm2…(2)

在步骤S100中，判别步骤S91中计算的压缩机50的基本目标转速Nc是否超过上限转速Ncm。在为否定判别时，在步骤S101中将压缩机50的目标转速Nct设定为基本目标转速Nc，在为肯定判别时，在步骤S102中将压缩机50的目标转速Nct设定为上限转速Ncm。步骤S101或者102完成后，压缩机目标转速的算出控制前进至步骤S10。

＜目标蒸发器温度算出例程＞

接下来，参照图6所示的流程图，说明在上述步骤S13中执行的目标蒸发器温度TEO算出例程。此外，在以下的说明中，将图6所示的流程图所涉及的控制称为目标蒸发器温度算出控制。

首先，在步骤S131中，基于步骤S4中算出的目标吹出温度TAO来参照图9所示的映射，从而算出蒸发器温度TE的基本目标蒸发器温度TEOb。如图9所示，对于基本目标蒸发器温度TEOb，在TAO的极低温区域和极高温区域中分别算出为低温和高温，在TAO的中间温度区域中TAO越高，而算出为越高。此外，图9所示的映射的基本目标蒸发器温度TEOb被设定为流入到蒸发器48的空气的露点温度以下的温度。

在步骤S132中，判别标识F是否是1，即判别水阀门22的开阀量是否已减小。在为肯定判别时目标蒸发器温度算出控制前进至步骤S134，在为否定判别时，在步骤S133中将对于后述的基本目标蒸发器温度TEOb的校正量ΔTEO设定为0后，目标蒸发器温度算出控制前进至步骤S135。

在步骤S134中，基于步骤S4中算出的目标吹出温度TAO来参照图10所示的映射，从而算出对于基本目标蒸发器温度TEOb的校正量ΔTEO。如图10所示，目标吹出温度TAO越高，将校正量ΔTEO算出为越大的正值。

在步骤S135中，根据下述式(3)，算出基本目标蒸发器温度TEOb与校正量ΔTEO之和，作为目标蒸发器温度TEO，之后压缩机目标转速的算出控制前进至步骤S14。

TEO＝TEOb+ΔTEO…(3)

由以上的说明可以理解，根据实施方式，利用图3所示的流程图的步骤S2～S14来执行空调控制，利用图4所示的流程图的步骤S21～S29来控制水阀门22的开阀量(包含全闭)。

特别是，在步骤S21～25中，在为肯定判别时，即在下述的条件a～e成立时，在步骤S28中将标识F设定为1，在步骤S29中减小水阀门22的开阀量。

a.空调机开关88a接通(步骤S21)。

b.车厢内温度设定开关设定为制冷的最低温度(步骤S22)。

c.吹出口模式是除霜模式以外的模式(步骤S23)。

d.冷却水温Tw是α℃以下，且发动机EG的进气温Ta是β℃以下(步骤S24)。

e.从发动机控制装置90输入了请求减小水阀门22的开阀量或者关闭水阀门22的信号(步骤S25)。

标识F被设定为1时，在图5所示的流程图的步骤S92中进行肯定判别。在步骤S95中，基于目标吹出温度TAO来算出基于目标吹出温度TAO的上限转速Ncmtao，在步骤S96中，算出目标转速Ncb1～Ncb3和上限转速Ncmtao中的最小值，作为第一上限转速Ncm1。在该情况下，将上限转速Ncmtao算出为比目标转速Ncb1～Ncb3的至少1个小的值。

然后，在步骤S97中，基于对于加热器芯18的热供给量Q来算出第二上限转速Ncm2，在步骤S98中，算出第一上限转速Ncm1和下限保护转速Ncmin中的较大的值，作为修正后的第一上限转速Ncm1a。并且，在步骤S99中，算出修正后的第一上限转速Ncm1a与第二上限转速Ncm2之和，作为压缩机50的上限转速Ncm。

因此，与不考虑上限转速Ncmtao地算出第一上限转速Ncm1的情况相比，由于第一上限转速Ncm1为小的值，因此，上限转速Ncm为小的值。所以，由于能够降低用于使从吹出口42～44吹出的空气的温度成为目标吹出温度TAO的压缩机50的转速的上限值，因此，能够节省由于压缩机50的工作而消耗的能量，提高车辆的单位燃料行驶距离。

特别是，由于目标吹出温度TAO越低，而将上限转速Ncmtao算出为越小的正值，因此，目标吹出温度TAO越低，换言之对冷却装置16要求的冷却能力越高，越能够减小压缩机50的目标转速Nct。因此，与上限转速Ncmtao不关联目标吹出温度TAO地为一定值的情况相比，能够根据冷却装置16所要求的冷却能力来最佳地降低压缩机50的转速。所以，能够不使空调装置10的空调性能下降，就节省消耗能量并提高单位燃料行驶距离。

另外，标识F设定为1时，在图6所示的流程图的步骤S132中进行肯定判别。在步骤S134中，算出对于基本目标蒸发器温度TEOb的校正量ΔTEO，目标吹出温度TAO越高，校正量ΔTEO为越大的正值。然后，在步骤S135中，算出目标蒸发器温度TEO为在基本目标蒸发器温度TEOb上相加了校正量ΔTEO的值。

因此，与不相加校正量ΔTEO地将目标蒸发器温度TEO算出为基本目标蒸发器温度TEOb的情况相比，目标蒸发器温度TEO提高了校正量ΔTEO那么多，从而对冷却装置16要求的冷却能力下降。所以，由于能够降低用于使通过了冷却装置16的蒸发器48的空气的温度成为目标蒸发器温度TEO的压缩机50的转速，由此，能够节省由于压缩机50的工作而消耗的能量，提高车辆的单位燃料行驶距离。

特别是，由于目标吹出温度TAO越高，将校正量ΔTEO算出为越大的正值，因此，目标吹出温度TAO越高，换言之对冷却装置16要求的冷却能力越低，越能够提高目标蒸发器温度TEO。因此，与上限转速Ncmtao不关联目标吹出温度TAO地为一定值的情况相比，能够根据对冷却装置16要求的冷却能力来最佳地降低压缩机50的转速。所以，关于压缩机50的转速，也能够不使空调装置10的空调性能下降，就节省消耗能量并提高单位燃料行驶距离。

并且，根据上述实施方式，在标识F被设定为1，减小了水阀门22的开阀量时，通过减小第一上限转速Ncm1，从而减小上限转速Ncm，并且降低目标蒸发器温度TEO。因此，与仅进行第一上限转速Ncm1的减小和目标蒸发器温度TEO的降低的一者的情况相比，能够有效节省由于压缩机50的工作而消耗的能量，可靠地提高车辆的单位燃料行驶距离。

以上，详细说明了本发明的特定的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，对于本领域技术人员而言显然能在本发明范围内进行其他各种实施方式。

例如，在上述实施方式中，在水阀门22的开阀量已减小时，在步骤S92～S99中，减小第一上限转速Ncm1从而减小上限转速Ncm，并且在步骤S131～S135中，降低目标蒸发器温度TEO。但是，也可以省略上限转速Ncm的减小和目标蒸发器温度TEO的降低中的一者。

另外，在上述实施方式中，在步骤S96中，算出由外部气体温度Tam和空调装置10的热负荷决定的压缩机50的目标转速Ncb1、由利用送风机14送风的空气的流量决定的压缩机50的目标转速Ncb2、由压缩机50的各种参数决定的目标转速Ncb3、和上限转速Ncmtao中的最小值，作为第一上限转速Ncm1。但是，也可以省略目标转速Ncb1～Ncb3的任意一者，反之，也可以考虑目标转速Ncb1～Ncb3以外的目标转速。

另外，在上述实施方式中，图3所示的空调控制装置24所涉及的空调控制的主例程的步骤S2～S14的顺序只是例举，也可以修正这些步骤的顺序。

另外，在上述实施方式中，图3所示的流程图所涉及的水阀门的开阀量的控制是对图4所示的空调控制的主例程利用中断而执行的。但是，也可以修正为：在步骤S3以后在步骤S9之前的任意阶段将步骤S21～S29作为主例程的一部分来执行。

并且，在上述实施方式中，标识F设定为1时，在步骤S134中，算出对于基本目标蒸发器温度TEOb的校正量ΔTEO，在步骤S135中，算出在基本目标蒸发器温度TEOb上相加了校正量ΔTEO的值，作为目标蒸发器温度TEO。但是，也可以修正为：对于目标蒸发器温度TEO，在标识F是0时，利用图11中实线所示的映射来算出，在标识F是1时，利用图11中虚线所示的映射来算出。

Claims (2)

1.一种车辆用空调装置，具有：

管道，其用于向车厢内送给空气；

送风机，其配置在所述管道内并产生朝向车厢的空气流；

冷却装置，其将通过所述管道内的空气冷却；

加热器芯，其相对于所述冷却装置在空气流的下游侧配置在所述管道内，将由冷却水循环***供给的发动机冷却水作为热源，来将通过的空气加热；

空气混合风门，其使通过所述加热器芯的空气量与绕开所述加热器芯的空气量的比例变化；

水阀门，其在所述加热器芯的上游侧设置于所述冷却水循环***，能使开阀量变化，以减小向所述加热器芯供给的冷却水的流量，或者使冷却水的流动停止；以及

控制装置，其控制所述送风机、所述冷却装置、所述空气混合风门和所述水阀门，

所述控制装置在预定的制冷模式时减小所述水阀门的开阀量，

在所述车辆用空调装置中，

所述控制装置在减小了所述水阀门的开阀量时，与所述水阀门的开阀量未减小时相比，使所述冷却装置的冷却能力下降。

2.如权利要求1所述的车辆用空调装置，

所述冷却装置具有：

电动压缩机，其将制冷剂压缩并排出；

蒸发器，其相对于所述送风机在空气流的下游侧配置在所述管道内，使由所述电动压缩机吸入的制冷剂蒸发；以及

冷凝器，其使由所述蒸发器蒸发的制冷剂凝结，

所述控制装置控制所述电动压缩机和所述冷凝器，使得所述蒸发器的温度成为目标温度，所述控制装置在减小了所述水阀门的开阀量时，通过进行所述目标温度的上升和所述电动压缩机的上限转速的下降中的至少一者，使所述冷却装置的冷却能力下降。