JP2016193671A - Vehicular air conditioner - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular air conditioner that can improve fuel economy of a vehicle by shortening operating time of an engine for heating.SOLUTION: A vehicular air conditioner 10 includes: a first circulation passage 20 for circulating waste heat of an engine 22 by using a heating medium; and a second circulation passage 30 connected to the first circulation passage 20 in parallel and circulating the heating medium in a heater core 32 and a heat exchanger 34 for heating inside of a cabin. In the vehicular air conditioner 10, when a first temperature of the heating medium in the first circulation passage 20 is less than a heater intermittent permission temperature, the first circulation passage 20 and the second circulation passage 30 are not connected with each other so as to form a circulation passage having two systems. In the vehicular air conditioner 10, when the first temperature is equal to or higher than the heater intermittent permission temperature and equal to or higher than a second temperature of the heating medium in the second circulation passage 30, the first circulation passage 20 and the second circulation passage 30 are connected with each other so as to form a circulation passage having one system.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両用空調装置に関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioner.

特許文献１には、車両用空調装置が開示されている。この車両用空調装置では、車室内の暖房の熱源として、エンジンの排熱と冷凍サイクル（ヒートポンプ）による加熱との双方が使用されている。エンジンの排熱の使用量は、エンジンの暖機に影響を与えない程度に制限されている。一方、車室内温度の調整に不足分の熱量は、ヒートポンプを駆動することにより補われている。   Patent Document 1 discloses a vehicle air conditioner. In this vehicle air conditioner, both exhaust heat of the engine and heating by a refrigeration cycle (heat pump) are used as heat sources for heating the passenger compartment. The amount of engine exhaust heat used is limited to such an extent that it does not affect engine warm-up. On the other hand, the amount of heat that is insufficient for adjusting the passenger compartment temperature is compensated by driving the heat pump.

特開２０１１−７３６６８号公報JP 2011-73668 A

ところで、エンジン及び走行用電動モータから走行駆動力を得るハイブリッド車両は、走行速度がゼロの場合にエンジンを停止させ、燃料消費を抑えて燃費を向上させている。ハイブリッド車両でも、車両用空調装置は車室内の暖房にエンジンの排熱を利用している。しかしながら、車両用空調装置では、エンジン冷却水の水温やヒータ水温が低い場合に、走行速度がゼロであっても暖房のためにエンジンが駆動されるので、燃費向上の点において改善の余地があった。   By the way, the hybrid vehicle that obtains the driving force from the engine and the electric motor for traveling stops the engine when the traveling speed is zero, and suppresses fuel consumption to improve fuel efficiency. Even in a hybrid vehicle, the vehicle air conditioner uses exhaust heat of the engine to heat the passenger compartment. However, in a vehicle air conditioner, when the coolant temperature of the engine or the heater water temperature is low, the engine is driven for heating even if the traveling speed is zero, so there is room for improvement in terms of improving fuel efficiency. It was.

本発明は上記事実を考慮し、暖房のためのエンジンの駆動時間を短くし、車両の燃費を向上させることができる車両用空調装置を得ることが目的である。   In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a vehicle air conditioner that can shorten the drive time of an engine for heating and improve the fuel efficiency of the vehicle.

請求項１に記載された発明に係る車両用空調装置は、エンジンの排熱を熱媒体により循環させる第１循環路と、第１循環路に並列に接続され、車室内を暖房するヒータコア及び熱発生源の熱を熱媒体に伝達する熱交換器に熱媒体を循環させる第２循環路と、第１循環路と第２循環路との接続と非接続とを切替える切替部と、第１循環路に循環される熱媒体の第１温度を検出する第１検出部と、第２循環路に循環される熱媒体の第２温度を検出する第２検出部と、第１温度がヒータ間欠許可温度に満たない場合に、第１循環路と第２循環路とを非接続とし、第１温度がヒータ間欠許可温度以上、かつ、第２温度以上の場合に、第１循環路と第２循環路とを接続する切替えを切替部に実行させるコントローラと、を備えている。   The vehicle air conditioner according to the invention described in claim 1 includes a first circulation path that circulates exhaust heat of the engine with a heat medium, a heater core that is connected in parallel to the first circulation path and that heats the vehicle interior, and heat. A second circulation path that circulates the heat medium in a heat exchanger that transmits heat from the generation source to the heat medium; a switching unit that switches connection and disconnection between the first circulation path and the second circulation path; A first detector for detecting a first temperature of the heat medium circulated through the passage, a second detector for detecting a second temperature of the heat medium circulated through the second circulation passage, and the first temperature permitting intermittent heaters. When the temperature is less than the first circulation path and the second circulation path, the first circulation path and the second circulation path are disconnected when the first temperature is equal to or higher than the heater intermittent permission temperature and equal to or higher than the second temperature. And a controller that causes the switching unit to perform switching to connect the road.

請求項１に係る車両用空調装置は、熱媒体を循環させる第１循環路及び第２循環路を備える。第１循環路は、エンジンの排熱を熱媒体により循環させて、例えばエンジンを暖機する。第２循環路は、第１循環路に並列に接続され、車室内を暖房するヒータコア及び熱発生源の熱を熱媒体に伝達する熱交換器に熱媒体を循環させる。   The vehicle air conditioner according to claim 1 includes a first circulation path and a second circulation path for circulating the heat medium. The first circulation path circulates the exhaust heat of the engine with a heat medium, for example, warms up the engine. The second circulation path is connected in parallel to the first circulation path, and circulates the heat medium to a heater core that heats the passenger compartment and a heat exchanger that transmits heat of the heat generation source to the heat medium.

ここで、請求項１に係る車両用空調装置は、切替部、第１検出部、第２検出部及びコントローラを備える。第１検出部では第１循環路に循環される熱媒体の第１温度が検出される。コントローラは、第１温度がヒータ間欠許可温度に満たない場合に、切替部の切替えを実行し、第１循環路と第２循環路とを非接続とする。このため、第１循環路及び第２循環路ではそれぞれ独立に熱媒体を循環させることができる。これにより、第１循環路ではエンジンの排熱を有効に利用してエンジンの暖機が行われ、第２循環路では、熱発生源から熱交換器を介して熱媒体に熱が伝達され、この熱媒体をヒータコアに循環させて車室内の暖房が行われる。従って、第２循環路に循環される熱媒体を加熱するためにエンジンが駆動されないので、暖房のためのエンジンの駆動時間がなくなる。   Here, the vehicle air conditioner according to claim 1 includes a switching unit, a first detection unit, a second detection unit, and a controller. The first detector detects the first temperature of the heat medium circulated through the first circulation path. When the first temperature is lower than the heater intermittent permission temperature, the controller executes switching of the switching unit and disconnects the first circulation path and the second circulation path. For this reason, the heat medium can be circulated independently in each of the first circulation path and the second circulation path. Thereby, in the first circuit, the engine exhaust heat is effectively used to warm up the engine, and in the second circuit, heat is transferred from the heat generation source to the heat medium via the heat exchanger, The heating medium is circulated through the heater core to heat the passenger compartment. Therefore, since the engine is not driven to heat the heat medium circulated through the second circulation path, the driving time of the engine for heating is eliminated.

一方、コントローラは、第１温度がヒータ間欠許可温度以上、かつ、第２温度以上の場合に、切替部の切替えを実行し、第１循環路と第２循環路とを接続する。このため、第１循環路の熱媒体が第２循環路へ流れ、エンジンの排熱が伝達された熱媒体がヒータコアを循環するので、車室内を暖房することができる。そして、第１温度が第２温度以上とされているので、暖房のためのエンジンの駆動時間が短くなる。   On the other hand, when the first temperature is equal to or higher than the heater intermittent permission temperature and equal to or higher than the second temperature, the controller performs switching of the switching unit to connect the first circulation path and the second circulation path. For this reason, the heat medium in the first circulation path flows to the second circulation path, and the heat medium to which the exhaust heat of the engine is transmitted circulates in the heater core, so that the vehicle interior can be heated. And since 1st temperature is made into 2nd temperature or more, the drive time of the engine for heating becomes short.

請求項１に記載された車両用空調装置は、暖房のためのエンジンの駆動時間を短くし、車両の燃費を向上させることができるという優れた効果を有する。   The vehicle air conditioner described in claim 1 has an excellent effect of shortening the drive time of the engine for heating and improving the fuel consumption of the vehicle.

一実施の形態に係る車両用空調装置のシステム構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the system configuration | structure of the vehicle air conditioner which concerns on one embodiment. 図１に示される車両用空調装置の動作方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement method of the vehicle air conditioner shown by FIG. 複数系統の循環路がそれぞれ独立に動作状態にある車両用空調装置の図１に対応するブロック図である。It is a block diagram corresponding to FIG. 1 of the vehicle air conditioner in which the circulation paths of a plurality of systems are in an independently operating state. 複数系統の循環路が１系統として動作状態にある車両用空調装置の図１に対応するブロック図である。It is a block diagram corresponding to FIG. 1 of the vehicle air conditioner in which a plurality of circulation paths are operating as one system. 一実施の形態に係る車両用空調装置における熱媒体の温度とエンジン回転数と時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the temperature of a heat carrier, the engine speed, and time in the vehicle air conditioner which concerns on one embodiment. 比較例に係る車両用空調装置における熱媒体の温度とエンジン回転数と時間との関係を示す図５に対応する図である。It is a figure corresponding to FIG. 5 which shows the relationship of the temperature of a heat carrier, the engine speed, and time in the vehicle air conditioner which concerns on a comparative example.

（車両用空調装置の構成）
図１〜図６を用いて、本発明の一実施の形態に係る車両用空調装置について、図示省略のハイブリッド車両に適用した例を説明する。 (Configuration of vehicle air conditioner)
An example in which the vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention is applied to a hybrid vehicle (not shown) will be described with reference to FIGS.

図１に示されるように、本実施の形態に係る車両用空調装置１０は、第１循環路２０及び第２循環路３０を含む複数の循環路を備えている。第１循環路２０は、内燃機関としてのエンジン２２が含まれる閉ループ状とされている。第１循環路２０は、エンジン２２の駆動により生じた熱を排熱として循環させる構成とされている。第１循環路２０は、主にエンジン２２の冷却に使用されるが、エンジン２２の始動時等には排熱を利用してエンジン２２の暖機に使用されている。詳しく説明すると、第１循環路２０は、熱媒体として例えばエンジン冷却水を循環させる循環パイプ２４と、循環パイプ２４の上流側に設けられてエンジン冷却水を強制的に循環させる第１循環ポンプ２６とを備えている。循環パイプ２４の上流側端は、エンジン冷却水が流出されるエンジン２２の流出口２２Ａに接続されている。循環パイプ２４の下流側端は、循環して帰還されたエンジン冷却水が流入されるエンジン２２の流入口２２Ｂに接続されている。   As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner 10 according to the present embodiment includes a plurality of circulation paths including a first circulation path 20 and a second circulation path 30. The first circulation path 20 has a closed loop shape including an engine 22 as an internal combustion engine. The first circulation path 20 is configured to circulate heat generated by driving the engine 22 as exhaust heat. The first circulation path 20 is mainly used for cooling the engine 22, but is used for warming up the engine 22 using exhaust heat when starting the engine 22. More specifically, the first circulation path 20 includes, for example, a circulation pipe 24 that circulates engine cooling water as a heat medium, and a first circulation pump 26 that is provided upstream of the circulation pipe 24 and forcibly circulates engine cooling water. And. The upstream end of the circulation pipe 24 is connected to an outlet 22A of the engine 22 through which engine cooling water flows out. The downstream end of the circulation pipe 24 is connected to an inlet 22B of the engine 22 into which the engine cooling water that has been circulated and returned is fed.

第１循環路２０は、エンジン２２の流出口２２Ａと第１循環ポンプ２６との間に第１検出部２８を備えている。第１検出部２８として、循環開始直後に第１循環路２０に循環されるエンジン冷却水の温度（第１温度）を検出する水温センサが使用されている。   The first circulation path 20 includes a first detection unit 28 between the outlet 22 </ b> A of the engine 22 and the first circulation pump 26. A water temperature sensor that detects the temperature (first temperature) of engine cooling water circulated in the first circulation path 20 immediately after the start of circulation is used as the first detection unit 28.

一方、第２循環路３０は、車室内を暖房するヒータコア３２と熱交換器（ここでは水冷媒熱交換器）３４とが含まれる閉ループ状とされている。ヒータコア３２は、図示省略の送風機と車室内吹出口とを接続する送風ダクト内に配設され、送風機から送られる空気を暖める構成とされている。暖められた空気が車室内吹出口から車室内へ吹出されると、車室内は暖房される。熱交換器３４は、図示省略の熱発生源に接続され、熱発生源によって発生された熱を第２循環路３０に循環される熱媒体へ熱交換により伝達する構成とされている。ここで、熱発生源としては、ヒートポンプ、電熱ヒータ等が使用されている。   On the other hand, the second circulation path 30 has a closed loop shape including a heater core 32 for heating the passenger compartment and a heat exchanger (here, a water-refrigerant heat exchanger) 34. The heater core 32 is disposed in a blower duct that connects a blower (not shown) and a vehicle interior blowout opening, and is configured to warm air sent from the blower. When the warmed air is blown into the vehicle interior from the vehicle interior outlet, the vehicle interior is heated. The heat exchanger 34 is connected to a heat generation source (not shown) and is configured to transmit heat generated by the heat generation source to the heat medium circulated through the second circulation path 30 by heat exchange. Here, a heat pump, an electric heater, or the like is used as the heat generation source.

第２循環路３０は、熱交換器３４を通って熱が伝達された熱媒体をヒータコア３２に循環させ、このヒータコア３２により車室内へ送風される空気を暖める構成とされている。詳しく説明すると、第２循環路３０は、熱媒体としての例えばエンジン冷却水を循環させる循環パイプ３６と、循環パイプ３６のヒータコア３２から見て上流側に設けられてエンジン冷却水を強制的に循環させる第２循環ポンプ３８とを備えている。循環パイプ３６の上流側端は、エンジン冷却水が流出されるヒータコア３２の流出口３２Ａに接続されている。循環パイプ３６の下流側端は、循環して帰還されたエンジン冷却水が流入されるヒータコア３２の流入口３２Ｂに接続されている。また、熱交換器３４は、循環パイプ３６の中間部に配設されている。エンジン冷却水が流入される熱交換器３４の流入口３４Ａには循環パイプ３６の上流側が接続され、エンジン冷却水が流出される熱交換器３４の流出口３４Ｂには循環パイプ３６の下流側が接続されている。また、第２循環ポンプ３８は、第２循環路３０の上流側において、ヒータコア３２と熱交換器３４との間に設けられている。   The second circulation path 30 is configured to circulate the heat medium, to which heat has been transmitted through the heat exchanger 34, to the heater core 32 and warm the air blown into the vehicle interior by the heater core 32. More specifically, the second circulation path 30 is provided on the upstream side of the circulation pipe 36 as viewed from the heater core 32 of the circulation pipe 36 for circulating, for example, engine cooling water as a heat medium, and forcibly circulates the engine cooling water. And a second circulation pump 38 to be operated. The upstream end of the circulation pipe 36 is connected to the outlet 32A of the heater core 32 from which engine cooling water flows out. The downstream end of the circulation pipe 36 is connected to the inlet 32B of the heater core 32 into which the engine cooling water that has been circulated and returned is fed. Further, the heat exchanger 34 is disposed at an intermediate portion of the circulation pipe 36. The upstream side of the circulation pipe 36 is connected to the inlet 34A of the heat exchanger 34 into which the engine cooling water flows, and the downstream side of the circulation pipe 36 is connected to the outlet 34B of the heat exchanger 34 from which the engine cooling water flows out. Has been. The second circulation pump 38 is provided between the heater core 32 and the heat exchanger 34 on the upstream side of the second circulation path 30.

第２循環路３０は、熱交換器３４の流出口３４Ｂとヒータコア３２の流入口３２Ｂとの間であって、流出口３４Ｂの近傍に第２検出部４０を備えている。第２検出部４０として、熱交換直後に第２循環路３０に循環されるエンジン冷却水の温度（第２温度）を検出する水温センサが使用されている。   The second circulation path 30 includes a second detection unit 40 between the outlet 34B of the heat exchanger 34 and the inlet 32B of the heater core 32 and in the vicinity of the outlet 34B. As the second detection unit 40, a water temperature sensor that detects the temperature (second temperature) of engine cooling water circulated in the second circulation path 30 immediately after heat exchange is used.

第２循環路３０は第１循環路２０に並列に接続されている。詳しく説明すると、第２循環路３０の上流側は第１切替部４２を介して第１循環路２０の上流側に接続されている。さらに詳しく説明すると、エンジン２２の流出口２２Ａに接続された循環パイプ２４は、第１検出部２８及び第１循環ポンプ２６を介して第１切替部４２に接続されている。そして、第１切替部４２は、循環パイプ３６を介してヒータコア３２の流出口３２Ａに接続されると共に、循環パイプ３６及び第２循環ポンプ３８を介して熱交換器３４の流入口３４Ａに接続されている。   The second circulation path 30 is connected in parallel to the first circulation path 20. More specifically, the upstream side of the second circulation path 30 is connected to the upstream side of the first circulation path 20 via the first switching unit 42. More specifically, the circulation pipe 24 connected to the outlet 22 </ b> A of the engine 22 is connected to the first switching unit 42 via the first detection unit 28 and the first circulation pump 26. The first switching unit 42 is connected to the outlet 32A of the heater core 32 via the circulation pipe 36, and is connected to the inlet 34A of the heat exchanger 34 via the circulation pipe 36 and the second circulation pump 38. ing.

一方、第２循環路３０の下流側は第２切替部４４を介して第１循環路２０の下流側に接続されている。さらに詳しく説明すると、エンジン２２の流入口２２Ｂに接続された循環パイプ２４は、第２切替部４４に接続されている。そして、第２切替部４４は、循環パイプ３６を介してヒータコア３２の流入口３２Ｂに接続されると共に、循環パイプ３６及び第２検出部４０を介して熱交換器３４の流出口３４Ｂに接続されている。   On the other hand, the downstream side of the second circulation path 30 is connected to the downstream side of the first circulation path 20 via the second switching unit 44. More specifically, the circulation pipe 24 connected to the inlet 22 </ b> B of the engine 22 is connected to the second switching unit 44. The second switching unit 44 is connected to the inlet 32B of the heater core 32 via the circulation pipe 36, and is connected to the outlet 34B of the heat exchanger 34 via the circulation pipe 36 and the second detection unit 40. ing.

本実施の形態において、第１切替部４２、第２切替部４４として、いずれも、例えば３方向弁が使用されている。３方向弁は、第１循環路２０と第２循環路３０とに跨って設けられている。なお、第１切替部４２、第２切替部４４のいずれか一方、又は双方に２方向弁が使用されてもよい。双方に２方向弁が使用される場合、第１切替部４２及び第２切替部４４は第２循環路３０に設けられる。   In the present embodiment, for example, a three-way valve is used as each of the first switching unit 42 and the second switching unit 44. The three-way valve is provided across the first circulation path 20 and the second circulation path 30. A two-way valve may be used for either one or both of the first switching unit 42 and the second switching unit 44. When two-way valves are used for both, the first switching unit 42 and the second switching unit 44 are provided in the second circulation path 30.

本実施の形態に係る車両用空調装置１０は、更にコントローラ４６を備えている。コントローラ４６は、図示省略の中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）、記憶ユニット（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤ）、インターフェースを少なくとも備えている。コントローラ４６は、共通バス配線４８を介して、第１検出部２８、第２検出部４０、第１循環ポンプ２６、第２循環ポンプ３８、第１切替部４２、第２切替部４４にそれぞれ接続され、これらの動作制御を司る構成とされている。   The vehicle air conditioner 10 according to the present embodiment further includes a controller 46. The controller 46 includes at least a central processing unit (CPU) (not shown), a storage unit (ROM, RAM, HD), and an interface. The controller 46 is connected to the first detection unit 28, the second detection unit 40, the first circulation pump 26, the second circulation pump 38, the first switching unit 42, and the second switching unit 44 through the common bus wiring 48. The operation control is performed.

なお、本実施の形態では、熱媒体としてエンジン冷却水が使用されており、第１循環路２０は第１水回路、第２循環路３０は第２水回路をそれぞれ構築している。なお、熱媒体としては、エンジン冷却油等が使用可能である。   In the present embodiment, engine cooling water is used as a heat medium, and the first circulation path 20 constitutes a first water circuit, and the second circulation path 30 constitutes a second water circuit. Note that engine cooling oil or the like can be used as the heat medium.

（車両用空調装置の動作方法）
本実施の形態に係る車両用空調装置１０の動作方法は、図２に示される通りである。まず最初に、図示省略のハイブリッド車両において、図１に示されるエンジン２２が始動され、更に車両用空調装置１０のスイッチが手動又は自動で投入される。 (Operation method of vehicle air conditioner)
The operation method of the vehicle air conditioner 10 according to the present embodiment is as shown in FIG. First, in a hybrid vehicle (not shown), the engine 22 shown in FIG. 1 is started, and the switch of the vehicle air conditioner 10 is turned on manually or automatically.

車両用空調装置１０では、第１循環路２０と第２循環路３０とが非接続とされた２系統の循環路（図３参照）であるか、双方が接続とされた１系統の循環路（図４参照）であるかが判断される（Ｓ１０）。判断は、図１に示される第１切替部４２及び第２切替部４４の開閉状態に基づいて、コントローラ４６により実行される。   In the vehicle air conditioner 10, the first circulation path 20 and the second circulation path 30 are disconnected from each other in two systems (see FIG. 3), or both systems are connected in one system. It is determined whether it is (see FIG. 4) (S10). The determination is performed by the controller 46 based on the open / closed states of the first switching unit 42 and the second switching unit 44 shown in FIG.

図３に示される２系統の循環路では、図１に示される第１切替部４２及び第２切替部４４において第１循環路２０と第２循環路３０との間の弁が閉状態にある。このため、第１循環路２０のエンジン冷却水は、第２循環路３０のエンジン冷却水に対して独立に循環する。エンジン冷却水の循環方向は符号Ａを付して矢印を用いて示されている。第１循環路２０のエンジン冷却水が独立に循環されると、エンジン２２の排熱を有効に利用することができ、エンジン２２を効率的に暖機することができる。一方、第２循環路３０のエンジン冷却水は、第１循環路２０のエンジン冷却水に対して独立に循環する。エンジン冷却水の循環方向は符号Ｃを付して矢印を用いて示されている。第２循環路３０のエンジン冷却水が独立に循環されると、図示省略の熱発生源によって発生された熱が熱交換器３４を用いてエンジン冷却水に効率良く伝達され、この熱がヒータコア３２に伝達されるので、車室内を暖房することができる。   In the two-system circulation path shown in FIG. 3, the valve between the first circulation path 20 and the second circulation path 30 is closed in the first switching unit 42 and the second switching unit 44 shown in FIG. 1. . For this reason, the engine cooling water in the first circulation path 20 circulates independently of the engine cooling water in the second circulation path 30. The direction in which the engine cooling water is circulated is indicated by an arrow with the symbol A. When the engine coolant in the first circulation path 20 is circulated independently, the exhaust heat of the engine 22 can be used effectively, and the engine 22 can be warmed up efficiently. On the other hand, the engine coolant in the second circulation path 30 circulates independently of the engine coolant in the first circulation path 20. The direction in which the engine coolant is circulated is indicated by an arrow with a symbol C. When the engine coolant in the second circulation path 30 is circulated independently, the heat generated by a heat generation source (not shown) is efficiently transferred to the engine coolant using the heat exchanger 34, and this heat is transmitted to the heater core 32. The vehicle interior can be heated.

また、図４に示される１系統の循環路では、第１切替部４２及び第２切替部４４において第１循環路２０と第２循環路３０との間の弁が開状態にある。このため、第１循環路２０のエンジン冷却水が第２循環路３０にも循環する。第１循環路２０から第２循環路３０への循環方向は符号Ｂを付して矢印を用いて示されている。第１循環路２０のエンジン冷却水が第２循環路３０へ循環されると、エンジン２２の排熱をヒータコア３２に供給して排熱の有効利用が可能となる。ヒータコア３２に排熱が供給されると、熱発生源の動作を停止する、又は発熱量を減少することができるので、電力の消費を抑えることができる。   In the one-system circulation path shown in FIG. 4, the valve between the first circulation path 20 and the second circulation path 30 is open in the first switching unit 42 and the second switching unit 44. For this reason, the engine coolant in the first circulation path 20 also circulates in the second circulation path 30. The direction of circulation from the first circulation path 20 to the second circulation path 30 is indicated by an arrow with a symbol B. When the engine coolant in the first circulation path 20 is circulated to the second circulation path 30, the exhaust heat of the engine 22 is supplied to the heater core 32, and the exhaust heat can be effectively used. When exhaust heat is supplied to the heater core 32, the operation of the heat generation source can be stopped or the amount of heat generated can be reduced, so that power consumption can be suppressed.

ステップＳ１０において、２系統の循環路であると判断された場合、第１循環路２０のエンジン冷却水の水温（エンジン水温）が検出され、このエンジン水温が閾値以上であるか否かが判断される（Ｓ１２）。エンジン水温は図１に示される第１検出部２８により検出される。ここで、閾値として、ヒータ間欠許可温度が使用されている。本実施の形態において、ヒータ間欠許可温度は、車両外気温度に基づいて、車室内吹出口から吹出される空気温度の目標値に達するために必要とされる、第２循環路３０に循環されるエンジン冷却水に必要な水温（ヒータ水温）である。判断は、コントローラ４６により実行される。   If it is determined in step S10 that there are two circulation paths, the engine coolant temperature (engine water temperature) in the first circulation path 20 is detected, and it is determined whether the engine coolant temperature is equal to or higher than a threshold value. (S12). The engine water temperature is detected by the first detector 28 shown in FIG. Here, the heater intermittent permission temperature is used as the threshold value. In the present embodiment, the heater intermittent permission temperature is circulated to the second circulation path 30 that is required to reach the target value of the air temperature blown from the vehicle interior outlet based on the vehicle outside air temperature. This is the water temperature required for engine cooling water (heater water temperature). The determination is executed by the controller 46.

ステップＳ１２において、エンジン水温がヒータ間欠許可温度以上であると判断された場合、第１循環路２０のエンジン水温が、第２循環路３０のヒータ水温以上であるか否かが判断される（Ｓ１４）。ヒータ水温は図１に示される第２検出部４０により検出される。また、判断はコントローラ４６により実行される。ステップＳ１２において、エンジン水温がヒータ間欠許可温度に満たないと判断された場合、循環路の切替は行わない。   If it is determined in step S12 that the engine water temperature is equal to or higher than the heater intermittent permission temperature, it is determined whether the engine water temperature in the first circulation path 20 is equal to or higher than the heater water temperature in the second circulation path 30 (S14). ). The heater water temperature is detected by the second detection unit 40 shown in FIG. Further, the determination is executed by the controller 46. If it is determined in step S12 that the engine water temperature is less than the heater intermittent permission temperature, the circulation path is not switched.

ステップＳ１４において、エンジン水温がヒータ水温以上であると判断された場合、コントローラ４６により第１切替部４２、第２切替部４４の弁が開状態に切替られる。弁が開状態になると、第１循環路２０と第２循環路３０とが接続され、２系統の循環路は１系統の循環路へ切替る（Ｓ１６）。１系統の循環路へ切替ると、エンジン２２の排熱がヒータコア３２において利用される。ステップＳ１６以降はステップＳ１０へ戻り、ステップＳ１０以降の処理が繰返し実行される。また、ステップＳ１４において、エンジン水温がヒータ水温に満たないと判断された場合、循環路の切替は行わない。   When it is determined in step S14 that the engine water temperature is equal to or higher than the heater water temperature, the controller 46 switches the valves of the first switching unit 42 and the second switching unit 44 to the open state. When the valve is opened, the first circulation path 20 and the second circulation path 30 are connected, and the two circulation paths are switched to one circulation path (S16). When switching to one circulation path, the exhaust heat of the engine 22 is used in the heater core 32. After step S16, the process returns to step S10, and the processes after step S10 are repeatedly executed. If it is determined in step S14 that the engine water temperature is less than the heater water temperature, the circulation path is not switched.

前述のステップＳ１０において、１系統の循環路であると判断された場合、エンジン水温がヒータ間欠許可温度に満たないか、ヒータ間欠許可温度以上であるかが判断される（Ｓ２０）。ヒータ間欠許可温度に満たない場合、コントローラ４６により第１切替部４２及び第２切替部４４の弁が閉状態とされる。弁が閉状態になると、第１循環路２０と第２循環路３０とが非接続となり、１系統の循環路は２系統の循環路へ切替る（Ｓ２２）。一方、ヒータ間欠許可温度以上であると判断された場合、循環路の切替は行わない。   If it is determined in step S10 described above that the circulation path is one system, it is determined whether the engine water temperature is lower than the heater intermittent permission temperature or higher than the heater intermittent permission temperature (S20). When the heater intermittent permission temperature is not reached, the valves of the first switching unit 42 and the second switching unit 44 are closed by the controller 46. When the valve is closed, the first circulation path 20 and the second circulation path 30 are disconnected, and the one-system circulation path is switched to the two-system circulation path (S22). On the other hand, when it is determined that the temperature is equal to or higher than the heater intermittent permission temperature, the circulation path is not switched.

（本実施の形態の作用及び効果）
本実施の形態に係る車両用空調装置１０は、図１に示されるように、エンジン冷却水を循環させる第１循環路２０及び第２循環路３０を備える。第１循環路２０は、エンジン２２の排熱をエンジン冷却水により循環させる。第２循環路３０は、第１循環路２０に並列に接続され、車室内を暖房するヒータコア３２及び熱発生源の熱を熱交換器３４にエンジン冷却水を循環させる。 (Operation and effect of the present embodiment)
As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner 10 according to the present embodiment includes a first circulation path 20 and a second circulation path 30 that circulate engine cooling water. The first circulation path 20 circulates the exhaust heat of the engine 22 using engine cooling water. The second circulation path 30 is connected in parallel to the first circulation path 20 and circulates engine cooling water to the heat exchanger 34 through the heat of the heater core 32 and the heat generation source that heat the vehicle interior.

ここで、車両用空調装置１０は、第１切替部４２、第２切替部４４、第１検出部２８、第２検出部４０及びコントローラ４６を備える。第１検出部２８では第１循環路２０に循環されるエンジン水温が検出される。コントローラ４６は、エンジン水温がヒータ間欠許可温度に満たない場合には、第１切替部４２及び第２切替部４４を閉状態に切替えて、第１循環路２０と第２循環路３０とを非接続として、図３に示される２系統の循環路とする。このため、第１循環路２０及び第２循環路３０では、それぞれ独立にエンジン冷却水を循環させることができる。第１循環路２０では、エンジン２２の排熱を有効に利用してエンジン２２の暖機が行われる。第２循環路３０では、熱発生源から熱交換器３４を介してエンジン冷却水に熱が伝達され（ヒータ水温を上昇させ）、このエンジン冷却水をヒータコア３２に循環させて車室内の暖房が行われる。   Here, the vehicle air conditioner 10 includes a first switching unit 42, a second switching unit 44, a first detection unit 28, a second detection unit 40, and a controller 46. The first detector 28 detects the engine water temperature circulated through the first circulation path 20. When the engine water temperature does not reach the heater intermittent permission temperature, the controller 46 switches the first switching unit 42 and the second switching unit 44 to the closed state so that the first circulation path 20 and the second circulation path 30 are not connected. As a connection, the two-system circulation path shown in FIG. 3 is used. Therefore, the engine coolant can be circulated independently in the first circulation path 20 and the second circulation path 30. In the first circulation path 20, the exhaust heat of the engine 22 is effectively used to warm up the engine 22. In the second circulation path 30, heat is transmitted from the heat generation source to the engine cooling water via the heat exchanger 34 (heater water temperature is raised), and this engine cooling water is circulated to the heater core 32 to heat the vehicle interior. Done.

図５には、本実施の形態に係る車両用空調装置１０におけるエンジン水温及びヒータ水温と、エンジン回転数と、エンジン始動からの経過時間との関係が示されている。左側の縦軸は水温（℃）、右側の縦軸はエンジン回転数、横軸は経過時間をそれぞれ示している。例えば、車両外気温度が−１０℃に設定され、車室内温度が自動調整において２５℃に設定され、エンジン回転数が「乗用車等の国際調和燃費・排ガス試験方法（ＷＬＴＰ）」に基づいて設定された場合、エンジン水温及びヒータ水温は図５に示される上昇を示す。水温Ｗ１は、エンジン２２の暖機に必要とされる水温である。水温Ｗ２は、水温Ｗ１よりも高い温度に設定されたヒータ間欠許可温度である。２系統の循環路において、第１循環路２０では、始動直後のエンジン２２は冷えているので、エンジン２２の駆動時間が若干長くなるものの、エンジン水温が水温Ｗ１に達すると、暖機のための水温Ｗ１を維持する程度にエンジン２２が間欠的に駆動される。第２循環路３０では、例えばヒートポンプから熱交換器３４を介してエンジン冷却水が暖められるので、ヒータ水温は時間経過に伴い上昇し、ヒータコア３２により車室内が暖房される。   FIG. 5 shows the relationship between the engine water temperature and heater water temperature, the engine speed, and the elapsed time since the engine start in the vehicle air conditioner 10 according to the present embodiment. The left vertical axis represents the water temperature (° C.), the right vertical axis represents the engine speed, and the horizontal axis represents the elapsed time. For example, the vehicle outside air temperature is set to −10 ° C., the vehicle interior temperature is set to 25 ° C. in the automatic adjustment, and the engine speed is set based on the “International Harmonized Fuel Consumption / Exhaust Gas Test Method (WLTP)”. In this case, the engine water temperature and the heater water temperature show the rise shown in FIG. The water temperature W <b> 1 is a water temperature required for warming up the engine 22. The water temperature W2 is a heater intermittent permission temperature set to a temperature higher than the water temperature W1. In the two circulation paths, in the first circulation path 20, the engine 22 immediately after start-up is cold, so the drive time of the engine 22 is slightly longer. However, when the engine water temperature reaches the water temperature W1, The engine 22 is intermittently driven to such an extent that the water temperature W1 is maintained. In the second circulation path 30, for example, the engine coolant is warmed from the heat pump via the heat exchanger 34, so the heater water temperature rises with time and the vehicle interior is heated by the heater core 32.

従って、車両用空調装置１０では、エンジン水温がヒータ間欠許可温度Ｗ２に満たない場合には、第２循環路３０に循環されるエンジン冷却水を加熱するためにエンジン２２が駆動されないので、暖房のためのエンジン２２の駆動時間がなくなる。   Therefore, in the vehicle air conditioner 10, when the engine water temperature is less than the heater intermittent permission temperature W2, the engine 22 is not driven to heat the engine coolant that is circulated through the second circulation path 30. Therefore, the driving time of the engine 22 is eliminated.

一方、コントローラ４６は、エンジン水温がヒータ間欠許可温度Ｗ２以上、かつ、ヒータ水温以上の場合に、第１切替部４２及び第２切替部４４を開状態に切替えて、第１循環路２０と第２循環路３０とを接続とする。つまり、エンジン２２の暖機が終了すると、エンジン冷却水は徐々に上昇するので、上記条件に達したときに、２系統の循環路から１系統の循環路へ切替えが実行される。このため、第１循環路２０のエンジン冷却水が第２循環路３０へ流れ、エンジン２２の排熱が伝達されたエンジン冷却水がヒータコア３２に循環させるので、車室内が暖房される。   On the other hand, when the engine water temperature is equal to or higher than the heater intermittent permission temperature W2 and equal to or higher than the heater water temperature, the controller 46 switches the first switching unit 42 and the second switching unit 44 to the open state, and Two circulation paths 30 are connected. That is, when the warm-up of the engine 22 is completed, the engine coolant gradually rises. Therefore, when the above condition is reached, switching from the two circulation paths to the one circulation path is executed. For this reason, the engine cooling water in the first circulation path 20 flows to the second circulation path 30 and the engine cooling water to which the exhaust heat of the engine 22 is transmitted is circulated to the heater core 32, so that the vehicle interior is heated.

図６には、比較例に係る車両用空調装置におけるエンジン水温及びヒータ水温と、エンジン回転数と、エンジン始動からの経過時間との関係が示されている。縦軸及び横軸は図５に示される縦軸及び横軸に対応している。比較例に係る車両用空調装置では、エンジン水温がヒータ間欠許可温度Ｗ２並びにヒータ水温に満たない段階（エンジン２２の始動から時間Ｔ２経過後）において、２系統の循環路から１系統の循環路へ切替が実行されている。図６に示されるように、１系統の循環路へ切替えた直後に、ヒータ水温はエンジン水温（ここでは水温Ｗ１）まで下降してしまう。排熱を利用してヒータ水温をヒータ間欠許可温度Ｗ２まで上昇させるために、エンジン２２が長く駆動されてしまう。   FIG. 6 shows the relationship between the engine water temperature and the heater water temperature, the engine speed, and the elapsed time since the engine start in the vehicle air conditioner according to the comparative example. The vertical axis and the horizontal axis correspond to the vertical axis and the horizontal axis shown in FIG. In the vehicle air conditioner according to the comparative example, the engine water temperature is less than the heater intermittent permission temperature W2 and the heater water temperature (after the time T2 has elapsed from the start of the engine 22), from the two circulation paths to the one circulation path. Switching has been performed. As shown in FIG. 6, immediately after switching to the circulation path of one system, the heater water temperature drops to the engine water temperature (here, the water temperature W1). In order to raise the heater water temperature to the heater intermittent permission temperature W2 using the exhaust heat, the engine 22 is driven for a long time.

比較例に係る車両用空調装置に対して、本実施の形態に係る車両用空調装置では、図５に示されるように、エンジン水温がヒータ間欠許可温度Ｗ２以上、かつ、ヒータ水温以上とされている。このため、ヒータ水温の降下は実質的に無く、エンジン２２の始動から時間Ｔ１経過後に既にエンジン水温がヒータ水温以上にされているので、エンジン２２を停止させる頻度（間欠頻度）を高めることができる。つまり、暖房のためのエンジン２２の駆動時間が短くなる。   In contrast to the vehicle air conditioner according to the comparative example, in the vehicle air conditioner according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the engine water temperature is set to the heater intermittent permission temperature W2 or higher and the heater water temperature or higher. Yes. For this reason, there is substantially no drop in the heater water temperature, and since the engine water temperature has already become equal to or higher than the heater water temperature after the time T1 has elapsed since the start of the engine 22, the frequency of stopping the engine 22 (intermittent frequency) can be increased. . That is, the drive time of the engine 22 for heating is shortened.

従って、本実施の形態に係る車両用空調装置１０によれば、エンジン２２の暖機中において、エンジン２２の暖機には排熱が利用され、ヒータコア３２の加熱にはエンジン２２とは別の熱発生源が利用される。そして、エンジン２２の暖機終了後において、ヒータコア３２の加熱にはエンジン２２の排熱が利用される。これにより、熱発生源の電力消費による燃費の低下があったとしても、暖房のためのエンジン２２の駆動時間を全体的に短くすることができるので、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができる。   Therefore, according to the vehicle air conditioner 10 according to the present embodiment, the exhaust heat is used for warming up the engine 22 while the engine 22 is warmed up, and the heater core 32 is heated separately from the engine 22. A heat generation source is used. Then, after the warm-up of the engine 22 is finished, the exhaust heat of the engine 22 is used for heating the heater core 32. Thereby, even if the fuel consumption is reduced due to the power consumption of the heat generation source, the driving time of the engine 22 for heating can be shortened as a whole, so that the fuel consumption of the hybrid vehicle can be improved.

また、本実施の形態に係る車両用空調装置１０では、図６に示されるようなヒータ水温の急激な落込みが、図５に示されるように殆ど無いので、例えば暖房開始直後の車室内吹出口から冷たい空気が吹出されることがない。例えば、車両の搭乗者が車室内温度の変化により不快を感じることがなくなる。   Further, in the vehicle air conditioner 10 according to the present embodiment, there is almost no sudden drop in the heater water temperature as shown in FIG. Cold air is not blown out from the outlet. For example, the passenger of the vehicle does not feel uncomfortable due to a change in the passenger compartment temperature.

［上記実施の形態の補足説明］
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、本発明は、走行速度がゼロになるとエンジンが停止し、アクセルを踏込むとエンジンが始動する機能を有する車両にも適用可能である。 [Supplementary explanation of the above embodiment]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the present invention can be applied to a vehicle having a function of stopping the engine when the traveling speed becomes zero and starting the engine when the accelerator is depressed.

１０ 車両用空調装置
２０ 第１循環路
２２ エンジン
２８ 第１検出部
３０ 第２循環路
３２ ヒータコア
４０ 第２検出部
４２ 第１切替部
４４ 第２切替部
４６ コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle air conditioner 20 1st circuit 22 Engine 28 1st detection part 30 2nd circuit 32 Heater core 40 2nd detection part 42 1st switching part 44 2nd switching part 46 Controller

Claims (1)

エンジンの排熱を熱媒体により循環させる第１循環路と、
前記第１循環路に並列に接続され、車室内を暖房するヒータコア及び熱発生源の熱を前記熱媒体に伝達する熱交換器に前記熱媒体を循環させる第２循環路と、
前記第１循環路と前記第２循環路との接続と非接続とを切替える切替部と、
前記第１循環路に循環される前記熱媒体の第１温度を検出する第１検出部と、
前記第２循環路に循環される前記熱媒体の第２温度を検出する第２検出部と、
前記第１温度がヒータ間欠許可温度に満たない場合に、前記第１循環路と前記第２循環路とを非接続とし、前記第１温度が前記ヒータ間欠許可温度以上、かつ、前記第２温度以上の場合に、前記第１循環路と前記第２循環路とを接続する切替えを前記切替部に実行させるコントローラと、
を備えた車両用空調装置。 A first circulation path for circulating the exhaust heat of the engine with a heat medium;
A second circulation path that is connected in parallel to the first circulation path, and circulates the heat medium to a heat exchanger that heats the interior of the vehicle and a heat exchanger that transmits heat of the heat generation source to the heat medium;
A switching unit that switches between connection and non-connection between the first circuit and the second circuit;
A first detection unit for detecting a first temperature of the heat medium circulated in the first circulation path;
A second detector for detecting a second temperature of the heat medium circulated in the second circulation path;
When the first temperature is less than the heater intermittent permission temperature, the first circulation path and the second circulation path are disconnected, and the first temperature is equal to or higher than the heater intermittent permission temperature and the second temperature. In the above case, a controller that causes the switching unit to perform switching for connecting the first circulation path and the second circulation path;
A vehicle air conditioner comprising
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