JP2011201357A - Method of controlling vehicular air-conditioning system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に外気を取り入れるとともに、前記車両の内気を循環させる第１ブロア、前記外気の取り入れ風量と前記内気の循環風量とを調整する第１ブロア用ダンパ、及び前記車両の内気を排出する第２ブロアを備え、乗員用キャビンの空調を行う車両用空調システムの制御方法に関する。 The present invention includes a first blower that takes outside air into the vehicle and circulates the inside air of the vehicle, a first blower damper that adjusts the intake air amount of the outside air and the circulation air amount of the inside air, and discharges the inside air of the vehicle The present invention relates to a control method of a vehicle air conditioning system that includes a second blower that performs air conditioning of an occupant cabin.
車両、例えば、内燃エンジンを組み込むエンジン自動車、エンジンと二次電池（又は二次電池と燃料電池等）とを併用するハイブリッド自動車、電気自動車及び燃料電池自動車等の自動車に対応して、種々の車両用空調システムが採用されている。 Various vehicles corresponding to vehicles such as engine vehicles incorporating an internal combustion engine, hybrid vehicles using an engine and a secondary battery (or a secondary battery and a fuel cell, etc.), electric vehicles, and fuel cell vehicles. Air conditioning system is used.
例えば、特許文献１に開示されている車両用空調装置は、図１４に示すように、車両１の進行方向前方側に車両前方用空調ユニット２が配置されるとともに、車両進行方向後方側には、換気、空調及び排気熱回収利用兼用型ユニット３が配置されている。空調ユニット２は、送風機２ａ、冷却用熱交換器２ｂ、加熱用熱交換器２ｃ及びエアミックスドア２ｄを備えている。兼用型ユニット３は、送風機３ａ、空調用熱交換器３ｂ及び熱回収用熱交換器３ｃを備えている。
For example, as shown in FIG. 14, a vehicle air conditioner disclosed in
そして、空調ユニット２の送風機２ａにより車室（以下、キャビン）内空気が吸い込まれる外気導入モード時において、前記空調ユニット２の前記送風機２ａの回転数と、兼用型ユニット３の送風機３ａの回転数とが、前記空調ユニット２の前記送風機２ａの吸い込み風量が変動しても、キャビン内圧力が０Ｐａ以上で５０Ｐａ以下の値に設定されるように連動している。
Then, in the outside air introduction mode in which the air in the passenger compartment (hereinafter referred to as cabin) is sucked in by the
これにより、空調ユニット２の送風機２ａ及び兼用型ユニット３の送風機３ａが回転してキャビン内圧力が車外圧力よりも低くなってしまうことに起因する不具合、すなわち、前記空調ユニット２の空気導入口以外の部位から空気がキャビン内に取り込まれる不具合を防止することができる、としている。
Thereby, the malfunction resulting from the
ところが、車両において、実際の走行により車速が上昇するのに伴って、キャビン内圧力が変動する場合が多い。例えば、車速の上昇に伴って、キャビン内圧力が負圧側に変動する特性を有する車両や、逆に、車速の上昇に伴って、キャビン内圧力が陽圧側に変動する特性を有する車両が知られている。 However, in the vehicle, the cabin pressure often varies as the vehicle speed increases due to actual travel. For example, a vehicle having a characteristic that the cabin internal pressure fluctuates to the negative pressure side as the vehicle speed increases, and conversely, a vehicle that has a characteristic that the cabin internal pressure fluctuates to the positive pressure side as the vehicle speed increases is known. ing.
しかしながら、上記の特許文献１では、実際に走行する車両１の車速については、何ら考慮されておらず、車速の変動によってキャビン内圧力が変動した際には、例えば、前記キャビン内圧力が負圧側に変動するおそれがある。これにより、キャビン内圧力が変動してしまい、例えば、前記キャビン内圧力を０Ｐａ以上で５０Ｐａ以下の値に設定するという引用文献１の課題を解決することができないという問題がある。
However, in the
しかも、外気導入モードで暖房運転が行われると、キャビン内に吐出される空調用エアの吐気温度は、キャビン内温度の上昇に伴って低下する場合がある。外気温に対してキャビン内温度が高くなるのに従って、熱貫流損失が増大してしまい、前記熱貫流損失が空調ユニット２の有効熱量（暖房能力−換気損失）よりも大きくなるからである。このため、キャビン内に吐出される空調用空気の吐気温度を、効率的に上昇させることができないという問題がある。
Moreover, when the heating operation is performed in the outside air introduction mode, the temperature of the air-conditioning air discharged into the cabin may decrease as the cabin temperature increases. This is because the heat flow loss increases as the cabin temperature increases with respect to the outside air temperature, and the heat flow loss becomes larger than the effective heat amount (heating capacity−ventilation loss) of the
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単な工程で、走行状態に則して設定された許容キャビン内圧力の範囲内に、キャビン内圧力を良好且つ確実に維持するとともに、キャビン内温度を効率的且つ確実に上昇させることが可能な車両用空調システムの制御方法を提供することを目的とする。 The present invention solves this type of problem, and in a simple process, the cabin pressure is satisfactorily and reliably maintained within the allowable cabin pressure range set in accordance with the running state, and the cabin It is an object of the present invention to provide a control method for a vehicle air-conditioning system capable of efficiently and reliably raising the internal temperature.
本発明は、車両に外気を取り入れるとともに、前記車両の内気を循環させる第１ブロア、前記外気の取り入れ風量と前記内気の循環風量とを調整する第１ブロア用ダンパ、及び前記車両の内気を排出する第２ブロアを備え、乗員用キャビンの空調を行う車両用空調システムの制御方法に関するものである。 The present invention includes a first blower that takes outside air into the vehicle and circulates the inside air of the vehicle, a first blower damper that adjusts the intake air amount of the outside air and the circulation air amount of the inside air, and discharges the inside air of the vehicle The present invention relates to a control method of a vehicle air conditioning system that includes a second blower that performs air conditioning of a passenger cabin.
この制御方法は、車両が停止した状態で、第１ブロアの停止時の最小風量から前記第１ブロアのみの駆動により発生する最大風量に対応するキャビン内圧力値を検出する第１の工程と、前記車両の走行時の各車速毎に、前記第１ブロアの風量変化によって前記キャビン内圧力値が変化するキャビン内圧力変化値を設定する第２の工程と、前記車両の実際の走行時に、少なくとも前記車速及び前記第１ブロアの風量が入力される際、前記キャビン内圧力変化値に基づいて、キャビン内補正最小圧力値からキャビン内補正最大圧力値の範囲を設定する第３の工程と、第１ブロア用ダンパによる内気の循環風量の増加に応じて、前記キャビン内補正最大圧力値を低下させて修正する第４の工程と、前記キャビン内圧力値が、前記キャビン内補正最小圧力値から修正された前記キャビン内補正最大圧力値の範囲内に維持されるように、前記第２ブロアを制御する第５の工程とを有している。 The control method includes a first step of detecting a pressure value in the cabin corresponding to a maximum air volume generated by driving only the first blower from a minimum air volume when the first blower is stopped in a state where the vehicle is stopped. A second step of setting a cabin pressure change value in which the cabin pressure value changes due to a change in the air volume of the first blower for each vehicle speed during the running of the vehicle, and at least during the actual running of the vehicle; A third step of setting a range of the cabin corrected minimum pressure value to the cabin corrected maximum pressure value based on the cabin pressure change value when the vehicle speed and the air volume of the first blower are input; A fourth step of reducing and correcting the cabin maximum corrected pressure value in response to an increase in the circulating air volume of the inside air by the one blower damper, and the cabin pressure value is the minimum cabin correction value. As will be maintained within the range of the modified from the force values the cabin in the correction maximum pressure value, and a fifth step of controlling the second blower.
また、第１ブロアは、コンプレッサから送られる熱媒体から放熱を行うための第１ヒートポンプ式熱交換器に用いられるとともに、第２ブロアは、キャビンからの排熱流体から吸熱を行うための第２ヒートポンプ式熱交換器に用いられることが好ましい。 The first blower is used in a first heat pump heat exchanger for radiating heat from a heat medium sent from the compressor, and the second blower is a second for absorbing heat from exhaust heat fluid from the cabin. It is preferably used for a heat pump heat exchanger.
さらに、この制御方法は、キャビン内温度が低温側である際に、内気の循環風量を小さく調整する一方、前記キャビン内温度が高温側である際に、前記内気の循環風量を大きく調整することが好ましい。 Furthermore, this control method adjusts the circulating air volume of the inside air to a small value when the cabin internal temperature is on the low temperature side, and adjusts the circulating air volume of the inside air to a large level when the cabin internal temperature is on the high temperature side. Is preferred.
さらにまた、この制御方法は、車外温度及びキャビン内温度に基づく第１ブロア用ダンパの開度、第１ブロアへの供給電力及び第２ブロアへの供給電力を読み込んで、制御マップから前記第１ブロア用ダンパの開度の最適値及び前記第２ブロアの供給電力の最適値を算出して制御することが好ましい。 Furthermore, this control method reads the opening of the first blower damper, the power supplied to the first blower, and the power supplied to the second blower based on the vehicle outside temperature and the cabin internal temperature, and reads the first blower power from the control map. It is preferable to calculate and control the optimum value of the opening of the blower damper and the optimum value of the power supplied to the second blower.
また、この制御方法は、乗員から最大暖房の要請がなされた際にのみ、内気の循環風量を調整することが好ましい。 Moreover, it is preferable that this control method adjusts the circulating air volume of the inside air only when a request for maximum heating is made by the occupant.
さらに、この制御方法は、キャビン内に吐出される吐気温度を検出し、前記吐気温度に基づいて内気の循環風量と第２ブロアの風量とを制御することが好ましい。 Furthermore, it is preferable that this control method detects the temperature of the air discharged into the cabin, and controls the circulating air volume of the inside air and the air volume of the second blower based on the air temperature.
本発明では、車速及び第１ブロアの風量に応じたキャビン内圧力変化値が設定されている。そして、車両の実際の走行時に、少なくとも車速及び第１ブロアの風量が入力されることにより、キャビン内補正最小圧力値からキャビン内補正最大圧力値の範囲が設定され、キャビン内圧力がこの範囲内に維持されるように、第２ブロアが制御されている。 In the present invention, the cabin pressure change value corresponding to the vehicle speed and the air volume of the first blower is set. When the vehicle actually travels, at least the vehicle speed and the air volume of the first blower are input to set the range of the cabin corrected minimum pressure value to the cabin corrected maximum pressure value, and the cabin pressure falls within this range. The second blower is controlled so as to be maintained at
このため、第１ブロアによりキャビン内に導入された風量を、効率的に第２ブロアにより車両外に排出することができ、走行状態に応じた制御が良好に遂行される。これにより、キャビンにおける空気の出入りが抑制され、高精度な温度制御が確実に遂行されるとともに、熱交換が効率的に行われる。 For this reason, the air volume introduced into the cabin by the first blower can be efficiently discharged to the outside of the vehicle by the second blower, and the control according to the running state is satisfactorily performed. As a result, the entry and exit of air in the cabin is suppressed, highly accurate temperature control is reliably performed, and heat exchange is efficiently performed.
しかも、第１ブロア用ダンパによる内気の循環風量の増加に応じて、キャビン内補正最大圧力値を低下させて修正している。従って、キャビン内を循環する内気風量に応じて高精度な温度制御が確実に遂行されるとともに、熱交換が効率的に行われる。このため、外気及び内気の温度状況に則して、キャビン内温度を効率的且つ確実に上昇させることが可能になる。 In addition, the corrected maximum pressure value in the cabin is reduced and corrected in accordance with an increase in the circulating air volume of the inside air by the first blower damper. Therefore, highly accurate temperature control is reliably performed according to the amount of the inside air circulating in the cabin, and heat exchange is efficiently performed. For this reason, it becomes possible to raise the cabin temperature efficiently and reliably in accordance with the temperature conditions of the outside air and the inside air.
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る制御方法が適用される車両用ヒートポンプ式空調システム（車両用空調システム）１０は、自動車（車両）１２に搭載されており、乗員用のキャビン（車室）１４の空調を行う。自動車１２は、エンジン自動車、エンジンと二次電池（又は二次電池と燃料電池等）とを併用するハイブリッド自動車、電気自動車又は燃料電池自動車等のいずれであってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, a vehicle heat pump type air conditioning system (vehicle air conditioning system) 10 to which the control method according to the first embodiment of the present invention is applied is mounted on an automobile (vehicle) 12. The passenger cabin (vehicle compartment) 14 is air-conditioned. The
空調システム１０は、コンプレッサ（圧縮機）１６を介して冷媒体（熱媒体）を循環させるヒートポンプ循環路１８を備える。ヒートポンプ循環路１８には、冷媒体と外気とで熱交換を行うコンデンサ２０と、前記コンデンサ２０から送られる前記冷媒体を減圧させる膨張弁２２と、前記膨張弁２２を通過した前記冷媒体と空調用空気とで熱交換を行う第１エバポレータ（第１ヒートポンプ式熱交換器）２４ａと、前記コンプレッサ１６から送出される前記冷媒体と前記第１エバポレータ２４ａを通過した前記空調用空気とで熱交換を行うヒータ（コンデンサ）２６とが配置される。
The
ヒートポンプ循環路１８から分岐路２８が分岐されるとともに、前記分岐路２８には、自動車１２の内外から得られる熱媒体、例えば、キャビン１４から前記自動車１２の外に排出される熱媒体（実施形態として、キャビン１４からの排熱気体）と冷媒体で熱交換を行う第２エバポレータ（第２ヒートポンプ式熱交換器）２４ｂが配置される。
A
ここで熱交換される熱媒体は、キャビン１４からの排熱気体であるため、前記キャビン１４の持つ熱を排出の際に吸収することで無駄に捨てずに有効利用することができる。また、空調システム１０の暖気起動時に、キャビン１４の暖気に供された熱を回収し、再投入することができるため、迅速な立ち上がりが遂行されるという利点がある。
Since the heat medium exchanged here is exhaust heat gas from the
第１エバポレータ２４ａに近接して第１ブロア３０ａが配設されるとともに、第２エバポレータ２４ｂに近接して第２ブロア３０ｂが配設される。第１ブロア３０ａは、自動車１２内に外気を取り入れるとともに、前記自動車１２の内気を循環させる一方、第２ブロア３０ｂは、前記自動車１２の内気を車外に排出する。
A
コンデンサ２０は、自動車１２の前方側に配置されるとともに、前記コンデンサ２０の両側には、電磁弁３２ａと逆止弁３４とが配置される。ヒートポンプ循環路１８には、コンデンサ２０と平行に第１バイパス路３６ａが設けられ、前記第１バイパス路３６ａには、電磁弁３２ｂが配置される。
The
膨張弁２２は、空調用空気を冷却する第１エバポレータ２４ａから送出された冷媒体の温度を検出する手段（図示せず）を有する。この膨張弁２２は、第１エバポレータ２４ａから送出された冷媒体の温度・圧力に応じて、開度を自動的に変更させることにより、冷媒体流量を調整可能にしている。
The
ヒートポンプ循環路１８には、膨張弁２２に近接する部位と、分岐路２８の入り口側との接続部位に対応して、三方弁３８ａが配置される。ヒートポンプ循環路１８には、第１エバポレータ２４ａをバイパスする第２バイパス路３６ｂの出口部と前記ヒートポンプ循環路１８との接続部位に対応して、三方弁３８ｂが配置され、換気、排気及び熱回収時に利用される。第２エバポレータ２４ｂは、自動車１２の、例えば、後部側に配置される（図２参照）。
In the heat
第１エバポレータ２４ａとヒータ２６との間には、前記第１エバポレータ２４ａにより冷却された空調用空気を、前記ヒータ２６を迂回させてキャビン１４に送出するためのエアミックスダンパ４０が設けられる。
Between the
自動車１２には、外気を空調用空気として取り入れるための外気取り入れ口４２と、キャビン１４内の内気を空調用空気として循環させるための内気取り入れ口４４とが形成される。
The
外気取り入れ口４２と内気取り入れ口４４とは、第１ブロア用ダンパ４６により開度が調整される。第１ブロア用ダンパ４６は、任意の角度に制御可能であり、取り入れられる外気と内気との割合が任意に調整される（半内気モード）。例えば、内気が外気に対して３０％である内気３０％、内気が外気に対して５０％である内気５０％に設定される他、内気１００％（外気無し、全内気モード）及び内気０％（内気無し、全外気モード）等に設定可能である。
Openings of the
空調システム１０は、後述するように、前記空調システム１０全体の駆動制御を行うために、制御部（ＥＣＵ）４８を備える。制御部４８には、キャビン１４内の圧力を検出する圧力検出センサ５０からのキャビン内圧力が入力されるとともに、車速センサ５２から自動車１２の走行速度が入力される。なお、圧力検出センサ５０としては、例えば、差圧計を用いることができ、この差圧計は、車外の静圧とキャビン内圧との差圧を検出する。
As will be described later, the
制御部４８には、自動車１２の外部である車外温度を検出するための第１温度センサ５４ａと、前記自動車１２の内部であるキャビン内温度を検出するための第２温度センサ５４ｂとが接続される。
Connected to the
このように構成される空調システム１０の動作について、第１の実施形態に係る制御方法との関連で、以下に説明する。
The operation of the
先ず、第１の実施形態に係る制御方法は、自動車１２が停止した状態で、第１ブロア３０ａの停止時の最小風量から前記第１ブロア３０ａのみの駆動により発生する最大風量に対応するキャビン内圧力値を検出する第１の工程と、前記自動車１２の走行時の各車速毎に、前記第１ブロア３０ａの風量変化によって前記キャビン内圧力値が変化するキャビン内圧力変化値を設定する第２の工程と、前記自動車１２の実際の走行時に、前記車速、前記第１ブロア３０ａの風量及びキャビン内圧力が入力される際、前記キャビン内圧力変化値に基づいて、キャビン内補正最小圧力値からキャビン内補正最大圧力値の範囲を設定する第３の工程と、第１ブロア用ダンパ４６による内気の循環風量の増加に応じて、前記キャビン内補正最大圧力値を低下させて修正する第４の工程と、前記キャビン内圧力が、前記キャビン内補正最小圧力値から修正された前記キャビン内補正最大圧力値の範囲内に維持されるように、第２ブロア３０ｂを制御する第５の工程とを有している。
First, in the control method according to the first embodiment, the interior of the cabin corresponding to the maximum air volume generated by driving only the
具体的には、先ず、種々の自動車１２において、気密性が一様でないために、第１ブロア３０ａの風量を増加させた際のキャビン内圧力に差が発生している。例えば、図３に示すように、自動車１２ａ、１２ｂ及び１２ｃでは、第１ブロア３０ａの停止時における最小風量（０）から前記第１ブロア３０ａのみの駆動による最大風量に対応するキャビン内圧力が異なる。
Specifically, first, in
自動車１２ａでは、第１ブロア３０ａの最大風量時に１２０Ｐａであり、キャビン内圧力の制御範囲が０Ｐａ〜１２０Ｐａとなる。同様に、自動車１２ｂ及び自動車１２ｃでは、それぞれ０Ｐａ〜８０Ｐａ及び０Ｐａ〜２０Ｐａがキャビン内圧力の制御範囲に設定される。
In the
さらに、各自動車１２では、走行時の車速によってキャビン内圧力が変動する場合がある。例えば、図４に示す自動車１２は、停止時に第１ブロア３０ａの風量を最大にした際、キャビン内圧力が８０Ｐａであるとともに、前記第１ブロア３０ａが停止した際には、キャビン内圧力は０Ｐａである。
Furthermore, in each
そして、自動車１２の車速が上昇するのに伴い、第１ブロア３０ａ側の外気取り入れ口４２での圧力の上昇がキャビン１４からの漏洩による圧力低下を上回るため、前記キャビン１４内が陽圧側に変動する特性を有している。その際、キャビン内圧力の下限圧力設定値は、車速の上昇に伴って０Ｐａから陽圧側へ上昇するとともに、上限圧力設定値も、８０Ｐａから陽圧側に上昇する。
Then, as the vehicle speed of the
一方、車速に対するキャビン内圧力の関係について、図５に示す特性を有する自動車１２がある。この自動車１２は、車速の上昇に伴って第１ブロア３０ａ側の外気取り入れ口４２での圧力の上昇がキャビン１４からの漏洩による圧力低下より劣るため、前記キャビン１４内が負圧側に変動する。その際、下限圧力設定値は、０Ｐａから負圧側へ移動するとともに、上限圧力設定値も、８０Ｐａから負圧側へ移動する。
On the other hand, there is an
また、図３に示す自動車１２ａにおいて、半内気モードにした際の風量とキャビン内圧力との関係が、図６に示されている。このため、半内気の割合（内気０％〜内気１００％）に応じて、上限圧力設定値（キャビン内補正最大圧力値）を負圧側に移動させて修正する必要がある。
FIG. 6 shows the relationship between the air volume and the cabin internal pressure when the
そこで、第１の実施形態では、車速の上昇に伴ってキャビン内圧力が変動する自動車１２において、車速に応じたキャビン内圧力の補正値であるキャビン内圧変化値を設定し、このキャビン内圧変化値に基づいて、第２ブロア３０ｂを制御する。
Therefore, in the first embodiment, in the
具体的には、図７に示すように、第１ブロア３０ａの最大風量時にキャビン内圧力が１２０Ｐａに設定され、車速の上昇に伴って負圧側に変化する特性を有する自動車１２を用い、図８に示すフローチャートに沿って以下に説明する。
Specifically, as shown in FIG. 7, an
空調システム１０のイグニッションがオンされると（ステップＳ１）、ステップＳ２に進んで、第１ブロア３０ａがオンされているか否かが判断される。第１ブロア３０ａがオンされていると（ステップＳ２中、ＹＥＳ）、ステップＳ３に進んで、空調モードが暖房モード（ＨＥＡＴ）又は暖房除湿モード（Ｈ／Ｄ）であるか否かが判断される。
When the ignition of the
第１ブロア３０ａがオフされていると（ステップＳ２中、ＮＯ）、ステップＳ４に進んで、第２ブロア３０ｂがオフされる。また、空調モードが暖房モードでも暖房除湿モードでもないと判断されると（ステップＳ３中、ＮＯ）、ステップＳ４に進む。
When the
一方、空調モードが暖房モード（ＨＥＡＴ）又は暖房除湿モード（Ｈ／Ｄ）であると判断されると（ステップＳ３中、ＹＥＳ）、ステップＳ５に進む。例えば、暖房モードでは、図２に示すように、コンプレッサ１６が駆動される。コンプレッサ１６からヒートポンプ循環路１８に送出される冷媒体は、ヒータ２６に供給され、このヒータ２６で空調用空気と熱交換（放熱）を行い、前記空調用空気を昇温させる。
On the other hand, if it is determined that the air conditioning mode is the heating mode (HEAT) or the heating / dehumidification mode (H / D) (YES in step S3), the process proceeds to step S5. For example, in the heating mode, the
電磁弁３２ａが閉塞される一方、電磁弁３２ｂが開放されるため、ヒータ２６から排出される冷媒体は、放熱器であるコンデンサ２０を迂回して第１バイパス路３６ａを通り、膨張弁２２に送られる。膨張弁２２で減圧された冷媒体は、三方弁３８ａを介して分岐路２８に分岐され、第２エバポレータ２４ｂに導入される。第２エバポレータ２４ｂでは、冷媒体がキャビン１４内の熱源と熱交換（吸熱）を行った後、第１エバポレータ２４ａを迂回して第２バイパス路３６ｂから膨張弁２２を通って、再度、コンプレッサ１６に送られる。
Since the
次に、ステップＳ５では、制御部４８には、自動車１２の実際の走行時に、車速センサ５２からこの自動車１２の車速が入力されるとともに、第１ブロア３０ａの風量（ブロア電圧）及び圧力検出センサ５０によるキャビン内圧力が入力される。このため、制御部４８では、図７に示すように、車速の上昇に伴ってキャビン内圧が減少するキャビン内圧力変化値（実線及び破線参照）に基づいて、キャビン内補正最小圧力値からキャビン内補正最大圧力値の範囲を設定する（ステップＳ６）。
Next, in step S5, the vehicle speed of the
例えば、自動車１２の車速が８０ｋｍ／ｈであることが検出されると、第１ブロア３０ａの風量が最大であれば、キャビン内補正最大圧力値は、８０Ｐａになるとともに、キャビン内補正最小圧力値は、−５０Ｐａに設定される。従って、第２ブロア３０ｂの停止時に、キャビン内圧力は、−５０Ｐａ〜８０Ｐａの範囲内に変動可能となり、前記第２ブロア３０ｂの駆動時には、キャビン内圧力の制御範囲は、最小で−５０Ｐａ、最大で８０Ｐａに制御することができる。
For example, when it is detected that the vehicle speed of the
一方、第１ブロア３０ａの風量を減少させて、例えば、中間風量に設定した場合（図７中、一点鎖線参照）、キャビン内補正最大圧力値が減少し、車速が８０ｋｍ／ｈにおいて０Ｐａとなる。このため、第２ブロア３０ｂの制御範囲は、最小で−５０Ｐａ、最大で０Ｐａに設定することができる。
On the other hand, when the air volume of the
また、第１ブロア用ダンパ４６が制御されて半内気（例えば、内気５０％）となった場合（図７中、二点鎖線参照）、キャビン内補正最大圧力値が減少し、車速８０ｋｍ／ｈにおいて３０Ｐａとなる。従って、第２ブロア３０ｂの制御範囲は、最小で−５０Ｐａ、最大で３０Ｐａに設定することができる。
Further, when the
次いで、ステップＳ７に進み、圧力検出センサ５０により検出されるキャビン内圧力が、キャビン内補正最小圧力値（下限値）以上であるか否かが判断される。キャビン内圧力が、下限値未満であると判断されると（ステップＳ７中、ＮＯ）、ステップＳ８に進んで、第２ブロア３０ｂの出力が低下され、キャビン１４内からの排出空気量を減少させる。
Next, the process proceeds to step S7, where it is determined whether or not the cabin pressure detected by the
また、キャビン内圧力が、下限値以上であると判断されると（ステップＳ７中、ＹＥＳ）、ステップＳ９に進んで、前記キャビン内圧力が、キャビン内補正最大圧力値（上限値）以下であるか否かが判断される。キャビン内圧力が、上限値を超えていると判断されると（ステップＳ９中、ＮＯ）、ステップＳ１０に進んで、第２ブロア３０ｂの出力が上げられてキャビン１４内の空気を強制的に排出させる。
When it is determined that the cabin internal pressure is equal to or higher than the lower limit (YES in step S7), the process proceeds to step S9, where the cabin internal pressure is equal to or smaller than the cabin maximum corrected pressure value (upper limit). It is determined whether or not. If it is determined that the cabin pressure exceeds the upper limit (NO in step S9), the process proceeds to step S10, the output of the
一方、キャビン内圧力が、上限値以下であると判断されると（ステップＳ９中、ＹＥＳ）、ステップＳ１１に進んで、空調システム１０の空調能力の有無が判断される。要求に対し空調能力が足りない場合には（ステップＳ１１中、ＮＯ）、ステップＳ１０に進んで、第２ブロア３０ｂの出力が上げられる。
On the other hand, if it is determined that the cabin pressure is equal to or lower than the upper limit value (YES in step S9), the process proceeds to step S11 to determine whether the
これに対して、空調能力が要求を満たしていると判断されると（ステップＳ１１中、ＹＥＳ）、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、例えば、エアコンのスイッチがオフされたと判断されると（ステップＳ１２中、ＹＥＳ）、ステップＳ１３に進んで、エアコンオフモードに変更する処置（対応処置）が施される。 On the other hand, if it is determined that the air conditioning capability satisfies the request (YES in step S11), the process proceeds to step S12. In step S12, for example, if it is determined that the switch of the air conditioner has been turned off (YES in step S12), the process proceeds to step S13, and a measure for changing to the air conditioner off mode (corresponding measure) is performed.
ステップＳ１２において、スイッチ操作がないと判断されると（ステップＳ１２中、ＮＯ）、ステップＳ１４に進んで、空調システム１０の運転が継続される。そして、イグニッションがオフされることにより（ステップＳ１５中、ＹＥＳ）、制御プロセスが終了する。
If it is determined in step S12 that there is no switch operation (NO in step S12), the process proceeds to step S14 and the operation of the
この場合、第１の実施形態では、図７に示すように、車速及び第１ブロア３０ａの風量の変化に応じたキャビン内圧力変化値が設定されている。次いで、自動車１２の実際の走行時に検出される車速及び第１ブロア３０ａの風量が、制御部４８に入力されることにより、前記車速及び前記第１ブロア３０ａの風量に対応したキャビン内補正最小圧力値からキャビン内補正最大圧力値の範囲が設定されている。しかも、第１ブロア用ダンパ４６による内気の循環風量（半内気）に応じて、キャビン内補正最大圧力値を低下させて修正している（図６及び図７参照）。
In this case, in the first embodiment, as shown in FIG. 7, the cabin pressure change value corresponding to the change in the vehicle speed and the air volume of the
その際、制御部４８には、圧力検出センサ５０を介してキャビン１４内の圧力（キャビン内圧力）が入力されている。このため、制御部４８は、検出されるキャビン内圧力が、設定されたキャビン内補正最小圧力値から修正されたキャビン内補正最大圧力値の範囲内に維持されるように、第２ブロア３０ｂに電圧を出力して前記第２ブロア３０ｂを制御している。
At that time, the pressure in the cabin 14 (cabin pressure) is input to the
従って、第１ブロア３０ａによりキャビン１４内に導入された風量を、第２ブロア３０ｂを介して効率的に自動車１２の外部に排出することができ、前記自動車１２の走行状態に応じたキャビン内圧力の制御が良好に遂行される。これにより、キャビン１４における空気の出入りが抑制され、高精度な温度制御が確実に遂行されるとともに、熱交換が効率的に行われるという効果が得られる。
Accordingly, the air volume introduced into the
さらにまた、第１の実施形態では、暖房運転時に、キャビン内温度に応じて第１ブロア用ダンパ４６が制御され、半内気による有効熱量の上昇が図られている。具体的には、キャビン内温度を昇温させる熱量、すなわち、有効熱量は、空調システム１０による暖房能力（ヒータ２６による熱量）と換気損失とから得られる（暖房能力−換気損失）。図９に示すように、暖房能力及び空調負荷（換気損失＋熱貫流損失）は、内気割合が小さい程、高くなる一方、内気割合が大きい程、低くなる。
Furthermore, in the first embodiment, during the heating operation, the
ここで、キャビン内温度は、有効熱量と熱貫流損失との熱バランスにより変動する。有効熱量＞熱貫流損失では、キャビン内温度が上昇し、有効熱量＝熱貫流損失では、前記キャビン内温度が維持され、さらに有効熱量＜熱貫流損失では、前記キャビン内温度が低下する。 Here, the cabin temperature varies depending on the thermal balance between the effective heat quantity and the heat flow loss. When the effective heat quantity> the heat flow loss, the cabin temperature increases. When the effective heat quantity = the heat flow loss, the cabin temperature is maintained, and when the effective heat quantity <the heat flow loss, the cabin temperature decreases.
キャビン内温度に対する有効熱量及び熱貫流損失の関係は、図１０に示されている。有効熱量は、キャビン内温度が上昇するのに伴って減少する一方、熱貫流損失は、前記キャビン内温度の上昇に伴って増加する。従って、キャビン内温度が有効熱量と熱貫流損失とが交差する温度以下であれば、前記キャビン内温度を上昇させることができる。 The relationship between the effective heat quantity and the heat flow loss with respect to the cabin temperature is shown in FIG. The effective heat amount decreases as the cabin temperature increases, while the heat flow loss increases as the cabin temperature increases. Therefore, if the cabin internal temperature is equal to or lower than the temperature at which the effective heat quantity and the heat flow loss intersect, the cabin internal temperature can be increased.
さらに、内気割合が小さくなる程、キャビン内温度が高くても、有効熱量を高く維持することが可能である。すなわち、図１１に示すように、全外気（内気０％）から半内気（例えば、内気５０％）に切り換えられると、暖房能力及び換気損失が低下するものの、全体としての有効熱量（暖房能力−換気損失）が上昇するからである。このため、内気割合を小さく設定することによって、有効熱量と熱貫流損失とが交差する温度が高くなり、キャビン内温度に対応した効率的な内気割合が得られる。
Furthermore, the smaller the inside air ratio is, the higher the effective heat amount can be maintained even when the cabin temperature is high. That is, as shown in FIG. 11, when switching from all outside air (inside
そこで、第１の実施形態では、車外温度及びキャビン内温度に基づく第１ブロア用ダンパ４６の開度、第１ブロア３０ａへの供給電力、及び第２ブロア３０ｂへの供給電力が、制御部４８に制御マップとして設定される。具体的には、キャビン内温度が低温側である際に、内気の循環風量（内気割合）を小さく調整する一方、前記キャビン内温度が高温側である際に、前記内気の循環風量（内気割合）を大きく調整する。
Therefore, in the first embodiment, the opening degree of the
次に、上記の最適値マップによる制御について、図１２に示すフローチャートに沿って以下に説明する。 Next, the control by the above optimum value map will be described below along the flowchart shown in FIG.
先ず、空調システム１０の暖房運転時に、最大暖房の要求がなされると（ステップＳ２１）、ステップＳ２２に進んで、第２ブロア３０ｂの制御マップが読み込まれる。第２ブロア３０ｂには、読み込まれた電圧が印加されて所望の風量が設定される（ステップＳ２３）。
First, when a request for maximum heating is made during the heating operation of the air conditioning system 10 (step S21), the process proceeds to step S22, and the control map of the
一方、ステップＳ２１において、乗員からの最大暖房の要求がなされない場合には（ステップＳ２１中、ＮＯ）、ステップＳ２４に進んで、第２ブロア３０ｂがオフされる。
On the other hand, when the maximum heating is not requested from the occupant in step S21 (NO in step S21), the process proceeds to step S24, and the
また、ステップＳ２３から、ステップＳ２５に進んで、半内気モードがオンされたか否かが判断される。この半内気モードは、制御部４８により全外気モード（内気０％）から自動的に切り換えられる他、乗員のスイッチ操作等によって切り換え操作される。
Further, the process proceeds from step S23 to step S25, where it is determined whether or not the semi-inside air mode is turned on. This half-inside air mode is automatically switched from the all-outside air mode (inside
半内気モードがオンされると（ステップＳ２５中、ＹＥＳ）、ステップＳ２６に進んで、第１ブロア用ダンパ４６の位置（開度）、第１ブロア３０ａの電圧及び第２ブロア３０ｂの電圧が読み込まれるとともに、第１温度センサ５４ａ及び第２温度センサ５４ｂを介して、車外温度及びキャビン内温度が読み込まれる。制御部４８では、読み込まれた各データに基づいて、制御マップから第１ブロア用ダンパ４６の位置（開度位置）の最適値及び第２ブロア３０ｂの印加電圧の最適値が算出される（ステップＳ２７）。
When the semi-inside air mode is turned on (YES in step S25), the process proceeds to step S26, and the position (opening) of the
そして、第１ブロア用ダンパ４６の位置及び第２ブロア３０ｂの印加電圧が最適値であると判断されると（ステップＳ２８中、ＹＥＳ）、ステップＳ２９に進んで、運転が継続され、暖房運転が終了するまで（ステップＳ３０中、ＹＥＳ）、ステップＳ２５以降が繰り返される。
When it is determined that the position of the
なお、ステップＳ２８において、第１ブロア用ダンパ４６の位置及び第２ブロア３０ａの印加電圧の少なくともいずれかが、最適値ではないと判断されると（ステップＳ２８中、ＮＯ）、ステップＳ３１に進んで、前記第１ブロア用ダンパ４６の位置及び前記第２ブロア３０ｂの印加電圧の少なくともいずれかが変更される。
If it is determined in step S28 that at least one of the position of the
このように、第１の実施形態では、暖房運転時に、キャビン内温度に対応して内気割合を変化させることにより、特に、比較的キャビン内温度が高くなった際にも、有効熱量を上昇させることができる（図１０及び図１１参照）。このため、全外気（内気０％）から半内気に切り換えるだけで、キャビン内温度を所望の温度まで迅速且つ良好に昇温させることができるという効果が得られる。 As described above, in the first embodiment, during the heating operation, the effective heat amount is increased by changing the inside air ratio corresponding to the cabin temperature, particularly when the cabin temperature is relatively high. (See FIGS. 10 and 11). For this reason, it is possible to quickly and satisfactorily raise the cabin temperature to a desired temperature by simply switching from the whole outside air (0% inside air) to the half inside air.
しかも、第１ブロア用ダンパ４６による内気の循環風量の増加に応じて、キャビン内補正最大圧力値（上限圧力設定値）を低下させて修正している（図６参照）。従って、キャビン１４内を循環する内気風量に応じて、高精度な温度制御が確実に遂行されるとともに、熱交換が効率的に行われる。これにより、外内気の温度状況に則して、キャビン内温度を効率的且つ確実に上昇させることが可能になる。
In addition, the corrected maximum pressure value in the cabin (upper limit pressure set value) is decreased and corrected in accordance with the increase in the circulating air volume of the inside air by the first blower damper 46 (see FIG. 6). Therefore, highly accurate temperature control is reliably performed according to the amount of the internal air circulated in the
なお、第１の実施形態では、圧力検出センサ５０を用いているが、この圧力検出センサ５０を用いずに、制御部４８が制御マップを有していてもよい。この制御マップには、例えば、自動車１２の車速、第１ブロア３０ａの風量及び第２ブロア３０ｂの風量が設定された際、キャビン内圧力変化値のキャビン内補正最小圧力値からキャビン内補正最大圧力値の範囲が設定されている。
Although the
このため、自動車１２の実際の走行時に、前記自動車１２の車速及び第１ブロア３０ａの風量が入力されると、制御部４８では、マップから前記車速及び前記第１ブロア３０ａの風量に対応した第２ブロア３０ｂの風量が読み出される。さらに、第１ブロア用ダンパ４６による内気の循環風量の増加に応じて、キャビン内補正最大圧力値を低下させて修正した後、前記キャビン内圧力がキャビン内補正最小圧力値から修正された前記キャビン内補正最大圧力値の範囲内に維持されるように、第２ブロア３０ｂの供給電圧が制御される。
For this reason, when the vehicle speed of the
次に、本発明の第２の実施形態に係る制御方法について、図１３に示すフローチャートに沿って以下に説明する。 Next, a control method according to the second embodiment of the present invention will be described below along the flowchart shown in FIG.
なお、図１２に示す第１の実施形態に係る制御方法と同様の工程については、その詳細な説明は省略する。 In addition, the detailed description is abbreviate | omitted about the process similar to the control method which concerns on 1st Embodiment shown in FIG.
先ず、乗員からの最大暖房要求がなされたか否かが判断された後（ステップＳ４１）、半内気モードがオンされたか否かの判断（ステップＳ４５）が、上記のステップＳ２１〜ステップＳ２５と同様に行われる。そして、半内気モードがオンされると（ステップＳ４５中、ＹＥＳ）、ステップＳ４６に進んで、キャビン１４内の吐気温度が読み込まれる。
First, after determining whether or not the maximum heating request from the passenger has been made (step S41), the determination as to whether or not the semi-inside air mode has been turned on (step S45) is the same as in steps S21 to S25 described above. Done. When the semi-inside air mode is turned on (YES in step S45), the process proceeds to step S46, and the exhaust temperature in the
キャビン１４内の吐気温度が、最大であると判断されると（ステップＳ４７中、ＹＥＳ）、ステップＳ４８に進んで、運転が継続される一方、吐気温度が最大ではないと判断されると（ステップＳ４７中、ＮＯ）、ステップＳ５０に進む。このステップＳ５０では、第１ブロア用ダンパ４６の位置及び第２ブロア３０ｂの印加電圧の少なくともいずれかが変更された後、ステップＳ４５に戻される。
If it is determined that the exhaust gas temperature in the
従って、第２の実施形態では、キャビン１４内の実際の吐気温度を検出し、この吐気温度が最大となるように内気割合を変更している。これにより、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
Therefore, in the second embodiment, the actual exhalation temperature in the
１０…空調システム １２…自動車
１４…キャビン １６…コンプレッサ
１８…ヒートポンプ循環路 ２０…コンデンサ
２２…膨張弁 ２４ａ、２４ｂ…エバポレータ
２６…ヒータ ２８…分岐路
３０ａ、３０ｂ…ブロア ４６…第１ブロア用ダンパ
４８…制御部 ５０…圧力検出センサ
５２…車速センサ ５４ａ、５４ｂ…温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記車両が停止した状態で、前記第１ブロアの停止時の最小風量から前記第１ブロアのみの駆動により発生する最大風量に対応するキャビン内圧力値を検出する第１の工程と、
前記車両の走行時の各車速毎に、前記第１ブロアの風量変化によって前記キャビン内圧力値が変化するキャビン内圧力変化値を設定する第２の工程と、
前記車両の実際の走行時に、少なくとも前記車速及び前記第１ブロアの風量が入力される際、前記キャビン内圧力変化値に基づいて、キャビン内補正最小圧力値からキャビン内補正最大圧力値の範囲を設定する第３の工程と、
前記第１ブロア用ダンパによる前記内気の循環風量の増加に応じて、前記キャビン内補正最大圧力値を低下させて修正する第４の工程と、
前記キャビン内圧力値が、前記キャビン内補正最小圧力値から修正された前記キャビン内補正最大圧力値の範囲内に維持されるように、前記第２ブロアを制御する第５の工程と、
を有することを特徴とする車両用空調システムの制御方法。 A first blower for taking outside air into the vehicle and circulating the inside air of the vehicle, a first blower damper for adjusting the intake air volume of the outside air and the circulating air volume of the inside air, and a second blower for discharging the inside air of the vehicle A control method for a vehicle air conditioning system for air conditioning a passenger cabin,
A first step of detecting a cabin pressure value corresponding to a maximum air volume generated by driving only the first blower from a minimum air volume when the first blower is stopped in a state where the vehicle is stopped;
A second step of setting a cabin pressure change value in which the cabin pressure value changes due to a change in the air volume of the first blower for each vehicle speed during travel of the vehicle;
When at least the vehicle speed and the air volume of the first blower are input during actual traveling of the vehicle, a range from the cabin corrected minimum pressure value to the cabin corrected maximum pressure value is determined based on the cabin pressure change value. A third step to set;
A fourth step of reducing and correcting the cabin maximum corrected maximum pressure value in accordance with an increase in the circulating air volume of the inside air by the first blower damper;
A fifth step of controlling the second blower so that the cabin pressure value is maintained within a range of the cabin corrected maximum pressure value corrected from the cabin corrected minimum pressure value;
A control method for a vehicle air-conditioning system.
前記第２ブロアは、前記キャビンからの排熱流体から吸熱を行うための第２ヒートポンプ式熱交換器に用いられることを特徴とする車両用空調システムの制御方法。 The control method according to claim 1, wherein the first blower is used in a first heat pump heat exchanger for radiating heat from a heat medium sent from a compressor,
The method for controlling an air conditioning system for a vehicle, wherein the second blower is used in a second heat pump heat exchanger for absorbing heat from the exhaust heat fluid from the cabin.
前記キャビン内温度が高温側である際に、前記内気の循環風量を大きく調整することを特徴とする車両用空調システムの制御方法。 The control method according to claim 1 or 2, wherein when the cabin internal temperature is on the low temperature side, the circulating air volume of the internal air is adjusted to be small,
A control method for an air conditioning system for a vehicle, wherein when the cabin internal temperature is on a high temperature side, the circulating air volume of the internal air is adjusted to be large.
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|---|---|---|---|---|
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| CN115675007A (en) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 东风马勒热***有限公司 | Overhead air-conditioning system for actively optimizing air quality of cab |
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