JP4019956B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4019956B2 JP4019956B2 JP2003017212A JP2003017212A JP4019956B2 JP 4019956 B2 JP4019956 B2 JP 4019956B2 JP 2003017212 A JP2003017212 A JP 2003017212A JP 2003017212 A JP2003017212 A JP 2003017212A JP 4019956 B2 JP4019956 B2 JP 4019956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- refrigerant
- temperature
- heat
- drive circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動コンプレッサーを備えた車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電動コンプレッサーから吐出される冷媒をコンデンサー、膨張弁、走行用モーター駆動回路の発熱機器、エバポレーターの順に循環させ、エバポレーターにより車室内の冷房を行うと同時に、走行用モーター駆動回路に内蔵される電力変換素子などの発熱機器の冷却を行うようにした車両用空調装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献1】
特開2001−309506号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の車両用空調装置では、走行用モーター駆動回路の発熱機器の下流にエバポレーターを接続し、膨張弁を通過した後の低温冷媒を走行用モーター駆動回路の発熱機器からエバポレーターへ流しているので、走行用モーター駆動回路の発熱機器の発熱量が走行状態やバッテリーの充電状態によって瞬時に増加しても、走行用モーター駆動回路の発熱機器の冷却が追従できないという問題がある。
【0005】
本発明は、車室内の冷房を行いながら走行用モーター駆動回路の発熱機器を冷却する車両用空調装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車室外熱交換器の冷媒流出側とコンプレッサーの冷媒吸入側との間に第1の冷媒流路と第2の冷媒流路とを並列に設け、第1の冷媒流路には、車室外熱交換器の冷媒流出側から順に流量制御弁と第1膨張弁と車室内熱交換器とを接続するとともに、第2の冷媒流路には、車室外熱交換器の冷媒流出側から順に第2膨張弁と車両用モーターの駆動回路の発熱機器とを接続し、所定時間ごとに車両用モーター駆動回路の発熱量と冷却量を推定して所定時間ごとの発熱量と冷却量との差を熱収支として積算し、熱収支積算値に基づいて流量制御弁を開閉する。
【0007】
【発明の効果】
本発明によれば、車室内の冷房を行いながら、走行用モーター駆動回路における発熱量の急変に対応して走行用モーター駆動回路の発熱機器の冷却を行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
本願発明を、エンジンとモータージェネレーターのいずれか一方または両方の駆動力により走行するハイブリッド車両に適用した一実施の形態を説明する。なお、本発明は車両の制駆動を行う車両用モーターを備えた電気自動車およびハイブリッド車両に適用することができる。
【0009】
図1は一実施の形態の構成を示す。一実施の形態の車両は、エンジン1の出力軸にモータージェネレーター2が連結され、車両の発進時や低速走行時にはモータージェネレーター2の駆動力により走行し、高速高負荷時にはエンジン1の駆動力により走行し、車両減速時にはモータージェネレーター2の回生制動力により減速する。また、エンジン1の駆動力により走行しているときに、モータージェネレーター2により発電を行いバッテリー3を充電することができる。
【0010】
車両コントローラー4は制御回路およびインバーター(ともに不図示)を備え、モータージェネレーター2の駆動制御を行う。モータージェネレーター2により車両を走行させる場合には、バッテリー3の直流電力を交流電力に変換してモータージェネレーター2へ供給し、逆にモータージェネレーター2により回生制動および発電を行う場合には、モータージェネレーター2からの交流電力を直流電力に変換してバッテリー3を充電する。
【0011】
車両用空調装置のコンプレッサー5はエンジンルームに設置され、そのケーシング内には駆動用モーター11が一体に組み込まれている。インバーター6はコンプレッサー駆動用モーター11の駆動装置であり、バッテリー3の直流電力を交流電力に変換してコンプレッサー駆動用モーター11へ供給するか、あるいはモータージェネレーター2の回生電力または発電電力を交流電力に変換してコンプレッサー駆動用モーター11へ供給する。
【0012】
車室外熱交換器(コンデンサー)7は車室外に設置され、コンプレッサー5から吐出される冷媒の熱を外気に放熱する。コンプレッサー駆動用インバーター6は、コンプレッサー5の実際の回転速度、コンプレッサー駆動用モーター11に供給している電圧や電流などのコンプレッサー運転情報を制御装置8へ送る。制御装置8は、インバーター6の運転情報、熱環境条件、目標冷暖房条件などに基づいて車室内空調に必要なコンプレッサー能力を制御する。
【0013】
車室外熱交換器7の冷媒流出側には、エアコンサイクル高圧側の冷媒圧力Pdを検出する圧力センサー9が設置されている。車室外熱交換器7から流出した冷媒は2つの流路に分流し、コンプレッサー5へ戻る。一方は膨張弁10から車両コントローラー4とインバーター6を通りコンプレッサー5へ戻る流路であり、他方は電磁弁12から膨張弁13と車室内熱交換器(エバポレーター)14を通りコンプレッサー5へ戻る流路である。
【0014】
電磁弁12が開放されているときは、低温低圧の冷媒が車両コントローラー4およびインバーター6と車室内熱交換器14の両方に流入し、車両コントローラー4およびインバーター6の発熱機器を冷却するとともに、車室内熱交換器14を通過する空気の熱を冷媒に吸熱して冷却する。一方、電磁弁12が閉じられているときは、低温低圧の冷媒が車両コントローラー4およびインバーター6へ流入し、車両コントローラー4およびインバーター6の発熱機器を冷却する。
【0015】
バッテリーコントローラー15は、SOCセンサー16により検出したバッテリーの充電状態SOCと温度センサー17により検出したバッテリー温度を車両コントローラー4へ送る。また、車両コントローラー4は、温度センサー18により検出した発熱機器の温度Tph、電圧センサー19により検出したモータージェネレーターの電圧Vph、および電流センサー20により検出したモータージェネレーター電流Iphを制御装置8へ送る。
【0016】
なお、コンプレッサー駆動用インバーター6においても同様に、電力変換素子などの発熱機器の温度、コンプレッサー用モーター11への印加電圧と電流を検出し、これらの情報を制御装置8へ送るようにしてもよいが、車両コントローラー4の方がコンプレッサー駆動用インバーター6よりもはるかに高出力なので、この一実施の形態ではコンプレッサー駆動用インバーター6の情報を無視する。
【0017】
なお、実際の車両では、車両前部に設置される車室外熱交換器7の背後にエンジン冷却水冷却用のラジエーター(不図示)が設けられる。
【0018】
空調ダクト21の上流端には、走行風圧を受けて車室外空気(外気)を導入する外気導入口22と、車室内の空気(内気)を導入する内気導入口23と、外気導入口22と内気導入口23とを任意の比率で開閉するインテークドア24とが設けられている。インテークドア24の開度Xintは、外気導入量が0で完全に内気循環となる位置をXint=0%とし、内気導入量が0で完全に外気導入となる位置をXint=100%とする。
【0019】
空調ダクト21内の外気導入口22、内気導入口23およびインテークドア24の下流にはブロアファン25が配置され、ブロアファンモーター26により駆動される。フロアファン25は外気導入口22から導入した外気と内気導入口23から導入した内気を車室内熱交換器14へ送風し、車室内熱交換器14はブロアファン25により送風された空気と熱交換を行い、送風された空気を冷却する。
【0020】
空調ダクト21内の車室内熱交換器14の下流にはエアーミックスドア27が設けられる。エアーミックスドア27は不図示のアクチュエーターにより駆動され、ヒーターコア28を通過する空気とヒーターコア28を迂回する空気との割合を調節する。エアーミックスドア27の開度Xmixは、図示の一点鎖線位置にあってヒーターコア28を通過する空気の割合が0%となる位置をXmix=0%(全閉、フルクール)とし、図示の二点差線位置にあってヒーターコア28を通過する空気の割合が100%となる位置をXmix=100%(全開、フルホット)とする。ヒーターコア28には配管44を通してエンジン1の冷却水が導かれ、ヒーターコア28を通過する空気を過熱する。
【0021】
空調ダクト21内のエアーミックスドア27とヒーターコア28の下流にはエアーミックスチャンバー29が設けられ、ヒーターコア28を通過した温風とヒーターコア28を迂回した冷風とを混合して目標温度の空調風を生成する。エアーミックスチャンバー29には乗員の上半身へ向けて空調風を吹き出すベンチレーター吹き出し口30と、乗員の足元へ向けて空調風を吹き出すフット吹き出し口31と、フロントウインドウガラスに向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹き出し口32とが設けられ、各吹き出し口にはベンチレータードア33、フットドア34およびデフロスタドア35が設けられる。これらの各ドアは不図示のアクチュエーターにより開閉される。
【0022】
日射センサー36は車両の日射量Qsunを検出し、外気温センサー37は外気温Tambを検出する。また、室温センサー38は車室内温度Ticを検出し、水温センサー39はエンジン1の冷却水温度Twを検出する。車室内熱交換器吹出温度センサー40は車室内熱交換器14の吹出空気温度Toutを検出する。SOCセンサー16はバッテリーの充電状態SOCを検出し、バッテリー温度センサー17はバッテリー温度を検出する。
【0023】
車両コントローラー4の発熱機器温度センサー18は電力変換素子などの発熱機器の温度Tphを検出し、電圧センサー19はモータージェネレーター2に印加される電圧Vphを検出し、電流センサー20はモータージェネレーター2に流れる電流Iphを検出する。
【0024】
室温設定器41は乗員が車室内温度Tptcを設定するための操作部材であり、吹き出し口モードスイッチ42は吹き出し口モードを切り換えるための操作部材である。また、ブロアファンスイッチ43はブロアファンの運転および停止と運転時の速度を切り換えるための操作部材である。
【0025】
制御装置8はマイクロコンピューターとROM、RAM、A/Dコンバーターなどの周辺部品から構成され、日射量Qsun、外気温Tamb、車室内温度Tic、エンジン冷却水温Tw、車室内熱交換器吹出空気温度Tout、車室内温度設定値Tptcなどの熱環境条件に基づいてコンプレッサー5の回転速度Ncomp、エアーミックスドア開度Xmix、インテークドア開度Xint、吹出口モード、ブロアファン駆動電圧Vfan、目標吹出風温度Tofなどの目標冷暖房条件を演算し、車室内の冷暖房条件が目標条件となるようにブロアファンモーター26、インテークドアアクチュエーター(不図示)、エアーミックスドアアクチュエーター(不図示)、ベンチレータードアアクチュエーター(不図示)、フットドアアクチュエーター(不図示)、デフロスタドアアクチュエーター(不図示)などを駆動制御し、コンプレッサー駆動用インバーター6へコンプレッサー回転速度Ncompを出力する。
【0026】
モータージェネレーター駆動用車両コントローラー4とコンプレッサー駆動用インバーター6の電力変換素子などの発熱機器は、配管やケーシング壁を介して冷媒に接するように配置され、低温低圧の冷媒により冷却される。これらの発熱機器は空調用の低温冷媒により冷却されるので、車両コントローラー4およびインバーター6の小型化を図ることができ、冷却のために専用の配管や熱交換器を設置する必要がない。
【0027】
また、車両コントローラー4とインバーター6の発熱機器を冷却する冷媒流路と、車室内熱交換器14で空調風を冷却する冷媒流路とを並列に設けたので、車室内空気の冷房とは無関係に車両コントローラー4とインバーター6の発熱機器の冷却を行うことができ、これらの発熱機器の発熱量が急に増加しても冷却能力を急激に増加させて対応することができる。
【0028】
図2〜図3は、制御装置8で実行される空調制御プログラムを示すフローチャートである。これらのフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。図2のステップ1において、車室内設定温度Tptc、外気温Tamb、日射量Qsun、車室内温度Ticなどの熱環境条件から車両の空調負荷を予測し、目標吹出温度XMを演算する。続くステップ2では目標冷却温度Tofを演算する。
【0029】
この実施の形態では、目標吹出温度XMの空調風が車室内に吹き出すまでの空調ダクト21内での温度上昇を考慮した設定温度(XM−5℃)と、車両コントローラー4およびインバーター6の発熱機器の冷却要求温度T’phとの大小を判定し、いずれか低い方を目標冷却温度Tofに設定する。なお、目標冷却温度Tofは、車室内熱交換器14の凍結防止とウインドシールドの曇り防止のために、3℃≦Tof≦10℃の上下限以内とする。
【0030】
ステップ3において電流センサー20により車両コントローラー4の出力電流Iphを検出し、続くステップ4で温度センサー18により車両コントローラー4の発熱機器の温度Tphを検出し、さらにステップ5で電圧センサー19により車両コントローラーの出力電圧Vphを検出する。ステップ6では温度センサー40により車室内熱交換器吹出空気温度Toutを検出する。
【0031】
ステップ7〜9において、車両コントローラー4およびインバーター6を流れる冷媒量に応じて冷媒が車両コントローラー4およびインバーター6から熱を奪う際の熱伝達率αを選択する。なお、上述したようにインバーター6の発熱量は車両コントローラー4の発熱量に比べて無視できる程度に小さいので、インバーター6の発熱量を考慮しなくても問題はない。
【0032】
ステップ7で電磁弁12の開閉状態を確認し、閉じられているときはステップ8へ進み、すべての冷媒が車両コントローラー4とインバーター6へ流入するので熱伝達率αに所定値α1を設定する。一方、電磁弁12が開放されているときはステップ9へ進み、冷媒が車両コントローラー4と車室内熱交換器14とへ分流するので車両コントローラー4への流入量が少なくなり、熱伝達率αに所定値α2を設定する。ここで、熱伝達率の所定値α1とα2は、車両コントローラー4とインバーター6へ流入する冷媒量の違いからα1>α2となる。
【0033】
ステップ10で、車両コントローラー4の出力電流Iphの正負を確認する。この一実施の形態ではバッテリー3からモータージェネレーター2へ流れる場合を正とし、モータージェネレーター2からバッテリー3へ流れる場合を負とする。電流Iph≧0でバッテリー3からモータージェネレーター2へ電流が流れ、モータージェネレーター2により車両の走行駆動が行われているときはステップ11へ進み、車両コントローラー4における微小時間Δtの間の熱収支ΔKJを演算する。
【0034】
一方、電流Iph<0でモータージェネレーター2からバッテリー3へ電流が流れ、モータージェネレーター2により回生制動または発電が行われているときはステップ12へ進み、車両コントローラー4における微小時間Δtの間の熱収支ΔKJを演算する。なお、インバーター6の熱収支は、車両コントローラー4の熱収支に比べて無視できる程度であるから、いずれの場合も考慮しない。
【0035】
図4は、モータージェネレーター回転数[rpm]に対する車両コントローラー4の効率[%]を示す。図において、○印で示した特性がモーター走行時の効率を示し、△印で示した特性が回生または発電時の効率を示す。モータージェネレーター2による回生制動時または発電時は、走行駆動時に比べて車両コントローラー4の効率が悪く、車両コントローラー4の発熱量は走行駆動時のおよそ3倍になる。そのため、上述した空調制御プログラムのステップ10〜12では、モータージェネレーター2による走行駆動時と回生発電時とで熱収支ΔKJの演算を区別している。
【0036】
ステップ11と12の熱収支ΔKJの計算式において、κ1はモーター走行時の車両コントローラー4の熱損失を表す係数(=1−車両コントローラー効率)であり、κ2は回生・発電時の車両コントローラー4の熱損失を表す係数(=1−車両コントローラー効率)である。これらの熱損失係数κ1、κ2は図4から明らかなようにκ1<κ2の関係になり、いずれもモーター回転数[rpm]に応じて変化する。
【0037】
このように、車両コントローラー4の熱損失係数κ1またはκ2と電流Iph、電圧Vphに基づいて車両コントローラー4の発熱量(κ・|Iph|・Vph)を推定することができ、また、車両コントローラー4の効率αと発熱機器温度Tphおよび車室内熱交換器吹出空気温度Toutに基づいて車両コントローラー4における冷却量(α・Tph−Tout)を推定することができる。そして、発熱量(κ・|Iph|・Vph)と冷却量(α・Tph−Tout)の差に微小時間Δtをかけて算出される熱収支ΔKJは、車両コントローラー4の発熱量増加と冷却冷媒不足により増加し、発熱量減少と冷却冷媒過剰により減少する。
【0038】
図3のステップ13において、これまでの熱収支KJにモーター走行時または回生・発電時の微小時間Δtの間の熱収支ΔKJを加算し、熱収支KJを積算する。なお、熱収支KJの初期値は0である。ステップ14で、車両コントローラー4の冷却が充分か否かを判定するための基準値A1、A2(A1<A2)と熱収支積算値KJとを比較する。KJ<A1の場合は車両コントローラー4およびインバーター6の冷却は十分であると判断してステップ15へ進み、車室内熱交換器14による空調風の冷却を優先するために電磁弁12を開放する。これにより、車室外熱交換器7で凝縮した冷媒が車両コントローラー4と車室内熱交換器14の両方へ流入し、車室内熱交換器14における冷房能力が増加するとともに、車両コントローラー4の過剰冷却が防止される。
【0039】
続くステップ16では、車室内熱交換器14の吹出空気温度Toutが目標冷却温度Tofとなるようにコンプレッサー5の回転数[rpm]を制御する。上述したように、目標冷却温度Tofには、目標吹出温度XMの空調風が車室内に吹き出すまでの空調ダクト21内での温度上昇を考慮した設定温度(XM−5℃)と、車両コントローラー4およびインバーター6の発熱機器の冷却要求温度T’phとの低い方が設定されているので、車両コントローラー4およびインバーター6と車室内熱交換器14の両方が所定の冷却状態以下になるまで冷却される。
【0040】
また、KJ>A2の場合は車両コントローラー4の冷却は不充分であると判断してステップ18へ進み、車両コントローラー4およびインバーター6の冷却を優先するために電磁弁12を閉じる。これにより、車室外熱交換器7で凝縮したすべての冷媒が車両コントローラー4およびインバーター6へ流入することになり、車両コントローラー4およびインバーター6の発熱機器が優先的に冷却される。なお、ステップ14からステップ18へ進んだ場合には、ステップ13で算出される熱収支積算値KJが判定基準値A2以下に低下するまで車室内熱交換器14に冷媒が供給されないため、その間は車室内吹出空気温度が上昇する。
【0041】
続くステップ19では、車両コントローラー4およびインバーター6の発熱機器の温度Tphが目標冷却温度Tofとなるようにコンプレッサー5の回転数[rpm]を制御する。この一実施の形態では、ステップ14からステップ18へ進んだ場合もステップ19でコンプレッサー5の回転数を制御するようにしたが、ステップ18で電磁弁12を閉じた場合には、車室内吹出空気温度の上昇時間を短くするために、より低い目標冷却温度を設定してもよい。
【0042】
また、A1≦KJ≦A2の場合はステップ17へ進み、車室内熱交換器14の吹出空気温度Toutに応じて電磁弁12の開閉を決定する。吹出空気温度Toutが所定温度よりも低い場合は車室内熱交換器14での冷房が十分に行われていると判断し、電磁弁12を閉じてすべての冷媒が車両コントローラー4とインバーター6へ流れるようにする。これにより、車両コントローラー4とインバーター6の冷却が促進されが、車室内熱交換器14の吹出空気温度Toutが上昇する。
【0043】
一方、吹出空気温度Toutが所定温度よりも高い場合は電磁弁12を開放する。これにより、車室内熱交換器14における冷房能力が増加するとともに、車両コントローラー4の過剰冷却が防止される。なお、電磁弁の開閉を決定する車室内熱交換器14の吹出空気温度Toutにヒステリシスを設定するのが望ましい。
【0044】
このように、一実施の形態によれば、車室外熱交換器7の冷媒流出側とコンプレッサー5の冷媒吸入側との間に第1の冷媒流路と第2の冷媒流路とを並列に設け、第1の冷媒流路には、車室外熱交換器7の冷媒流出側から順に電磁弁12と膨張弁13と車室内熱交換器14とを接続するとともに、第2の冷媒流路には、車室外熱交換器7の冷媒流出側から順に膨張弁10と車両コントローラー4およびインバーター6の発熱機器とを接続し、所定時間ごとに車両コントローラー4の発熱量と冷却量を推定して所定時間ごとの発熱量と冷却量との差を熱収支として積算し、熱収支積算値に基づいて電磁弁12を開閉するようにした。
これにより、車室内熱交換器14による車室内の冷房と車両コントローラー4の発熱機器の冷却とを両立させることができ、車室内の冷房を行いながら車両コントローラー4の発熱量の急変に対応してその発熱機器の冷却を行うことができる。
【0045】
また、一実施の形態では車両用モータージェネレーター2へ流れる電流Iph、車両用モータージェネレーター2に印加される電圧Vph、および車両コントローラー4の熱損失係数κとに基づいて車両コントローラー4の発熱機器の発熱量を推定するようにした。これにより、車両コントローラー4の発熱機器の発熱量を正確に求めることができ、車両コントローラー4の発熱量が急変しても冷却不足にならないように対応できる。
【0046】
さらに、一実施の形態では車両用モータージェネレーター2による走行駆動時と回生発電時とで異なる車両コントローラー4の熱損失係数κ1とκ2(κ1<κ2)を用いるようにしたので、走行駆動時と回生発電時の車両コントローラー4の発熱機器の発熱量を正確に求めることができ、車両コントローラー4の発熱量が急変しても冷却不足にならないように対応できる。
【0047】
一実施の形態ではまた、車両コントローラー4の発熱機器温度、車室内熱交換器吹出空気温度Tout、および車両コントローラー4の効率αに基づいて車両コントローラー4の発熱機器の冷却量を推定するようにしたので、車両用コントローラー4の発熱機器の冷却量を正確に求めることができ、車両コントローラー4の発熱量が急変しても冷却不足にならないように対応できる。
【0048】
一実施の形態ではさらに、熱収支積算値が電磁弁12を開放する判定基準値A1より小さい場合は、電磁弁12を開放するとともに、車室内熱交換器14の吹出空気温度Toutが目標冷却温度Tofとなるようにコンプレッサー5の回転数[rpm](冷媒圧縮能力)を制御し、熱収支積算値が電磁弁12を閉じる判定基準値A2より大きい場合は、電磁弁12を閉じるとともに、車両コントローラー4の発熱機器温度Tphが目標冷却温度Tofとなるようにコンプレッサー5の回転数[rpm](冷媒圧縮能力)を制御するようにした。
これにより、車室内の冷房を行いながら車両コントローラー4の発熱量の急変に対応してその発熱機器の冷却を行うことができ、車両コントローラー4の発熱量が急変しても発熱機器の温度上昇による車両停止や故障を防止することができる。
【0049】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、モータージェネレーター2が車両用モーターを、コンプレッサー駆動用モーター11がコンプレッサー専用モーターを、車室外熱交換器7が車室外熱交換器を、電磁弁12が流量制御弁を、膨張弁13が第1膨張弁を、車室内熱交換器14が車室内熱交換器を、電磁弁12→膨張弁13→車室内熱交換器14の冷媒流路が第1の冷媒流路を、膨張弁10が第2膨張弁を、車両コントローラー4の発熱機器が車両用モーター駆動回路の発熱機器を、膨張弁10→車両コントローラー4およびインバーター6の発熱機器の冷媒流路が第2の冷媒流路を、制御装置8が発熱量推定手段、冷却量推定手段、熱収支積算手段、弁開閉制御手段、目標吹出温度決定手段、冷却要求温度決定手段、目標冷却温度決定手段およびコンプレッサー制御手段を、電流センサー20が電流検出手段を、電圧センサー19が電圧検出手段を、車室内熱交換器吹出温度センサー40が冷媒温度検出手段および空気温度検出手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【0050】
なお、上述した一実施の形態ではコンプレッサー5とコンプレッサー用インバーター6とを別体とした例を示したが、これらを一体に構成してもよい。また、コンプレッサー5はケーシング内に一体に組み込まれたモーター11により駆動する例を示したが、ケーシング外にコンプレッサー専用モーターを設置してコンプレッサーを駆動してもよい。
【0051】
上述した一実施の形態では、車両コントローラー4の熱損失係数κと車両用モータージェネレーター2の電流Iphおよび電圧Vphに基づいて車両コントローラー4の発熱量(κ・|Iph|・Vph)を求める例を示したが、車両コントローラー4の電力変換素子などの発熱量は車両用モータージェネレーター2の電流により大きく変化することから、発熱量を(κ・|Iph|)により求めてもよい。
【0052】
また、上述した一実施の形態では、車室内熱交換器吹出温度センサー40により検出した車室内熱交換器吹出空気温度Toutをエアコンサイクル低圧部の冷媒温度として用いた例を示したが、エアコンサイクル低圧部、例えばコンプレッサー5の冷媒吸入側の低圧冷媒の温度を温度センサーを用いて直接に検出したり、あるいは、コンプレッサー5の冷媒吸入側の低圧冷媒の圧力を圧力センサーを用いて検出し、低圧冷媒の圧力に基づいて冷媒温度を推定してもよい。
【0053】
さらに、上述した一実施の形態では熱収支積算値KJが閉じ判定基準値A1より小さい場合は電磁弁12を閉じ、熱収支積算値KJが開放判定基準値A2より大きい場合は電磁弁12を開放する例を示したが、電磁弁12を流量制御弁とし、熱収支積算値KJに応じて車室内熱交換器14へ流入する冷媒流量を連続的に制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施の形態の構成を示す図である。
【図2】 一実施の形態の空調制御プログラムを示すフローチャートである。
【図3】 図2に続く、一実施の形態の空調制御プログラムを示すフローチャートである。
【図4】 モータージェネレーターの回転数に対する車両コントローラーの効率を示す図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 モータージェネレーター
3 バッテリー
4 車両コントローラー
5 コンプレッサー
6 コンプレッサー用インバーター
7 車室外熱交換器
8 制御装置
9 圧力センサー
10 膨張弁
11 コンプレッサー駆動用モーター
12 電磁弁
13 膨張弁
14 車両コントローラー
15 バッテリーコントローラー
16 SOCセンサー
17、18 温度センサー
19 電圧センサー
20 電流センサー
21 空調ダクト
22 外気導入口
23 内気導入口
24 インテークドア
25 ブロアファン
26 ブロアファンモーター
27 エアーミックスドア
28 ヒーターコア
29 エアーミックスチャンバー
30 ベンチレーター吹き出し口
31 フット吹き出し口
32 デフロスタ吹き出し口
33 ベンチレータードア
34 フットドア
35 デフロスタドア
36 日射センサー
37 外気温センサー
38 出力温センサー
39 水温センサー
40 車室内熱交換器吹出温度センサー
41 室温設定器
42 吹き出し口モードスイッチ
43 フロアファンスイッチ
44 配管
Claims (6)
- 車両の制駆動を行う車両用モーターを備えた電気自動車およびハイブリッド車両に装備され、
コンプレッサー専用モーターにより駆動されて冷媒を圧縮するコンプレッサーと、
前記コンプレッサーの冷媒吐出側に接続されて冷媒と外気との間で熱交換を行う車室外熱交換器と、
前記車室外熱交換器の冷媒流出側と前記コンプレッサーの冷媒吸入側との間に第1の冷媒流路と第2の冷媒流路とを並列に設けた車両用空調装置であって、
前記第1の冷媒流路には、前記車室外熱交換器の冷媒流出側から順に冷媒流量を制御する流量制御弁と、冷媒を断熱膨張させる第1膨張弁と、ブロアファンにより送風された空気と冷媒との間で熱交換を行う車室内熱交換器とを接続するとともに、
前記第2の冷媒流路には、前記車室外熱交換器の冷媒流出側から順に冷媒を断熱膨張させる第2膨張弁と、前記車両用モーターの駆動回路の発熱機器とを接続し、
所定時間ごとに前記車両用モーター駆動回路の発熱量を推定する発熱量推定手段と、
前記所定時間ごとに前記車両用モーター駆動回路の冷却量を推定する冷却量推定手段と、
前記車両用モーター駆動回路の所定時間ごとの発熱量と冷却量との差を熱収支として積算する熱収支積算手段と、
前記熱収支積算手段の熱収支積算値に基づいて前記流量制御弁を開閉する弁開閉制御手段とを備えることを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1に記載の車両用空調装置において、
前記車両用モーターへ流れる電流を検出する電流検出手段を備え、
前記発熱量推定手段は、前記車両用モーターへ流れる電流と前記車両用モーター駆動回路の熱損失係数とに基づいて前記車両用モーター駆動回路の発熱量を推定することを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1に記載の車両用空調装置において、
前記車両用モーターへ流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記車両用モーターに印加される電圧を検出する電圧検出手段とを備え、
前記発熱量推定手段は、前記車両用モーターへ流れる電流、前記車両用モーターに印加される電圧および前記車両用モーター駆動回路の熱損失係数とに基づいて前記車両用モーター駆動回路の発熱量を推定することを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項2または請求項3に記載の車両用空調装置において、
前記発熱量推定手段は、前記車両用モーターによる走行駆動時と回生発電時とで異なる前記車両用モーター駆動回路の熱損失係数を用いることを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1に記載の車両用空調装置において、
前記車両用モーター駆動回路の発熱機器の温度を検出する発熱機器温度検出手段と、
前記コンプレッサーの冷媒吸入側の低圧冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段とを備え、
前記冷却量推定手段は、前記車両用モーター駆動回路の発熱機器温度、前記低圧冷媒の温度および前記車両用モーター駆動回路の効率に基づいて前記車両用モーター駆動回路の冷却量を推定することを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1に記載の車両用空調装置において、
車室内温度設定値と車両を取りまく熱環境条件に基づいて車室内へ吹き出される空調風の目標吹出温度を決定する目標吹出温度決定手段と、
前記車両用モーター駆動回路の発熱機器の冷却要求温度を決定する冷却要求温度決定手段と、
前記目標吹出温度と前記冷却要求温度に基づいて目標冷却温度を決定する目標冷却温度決定手段と、
前記車室内熱交換器の吹出空気温度を検出する空気温度検出手段と、
前記車両用モーター駆動回路の発熱機器の温度を検出する発熱機器温度検出手段と、
前記コンプレッサーの冷媒吐出能力を制御するコンプレッサー制御手段とを備え、
前記熱収支積算手段の熱収支積算値が前記流量制御弁を開放する判定基準値より小さい場合は、前記弁開閉制御手段により前記流量制御弁を開放するとともに、前記コンプレッサー制御手段により前記車室内熱交換器の吹出空気温度が前記目標冷却温度となるように前記コンプレッサーの冷媒圧縮能力を制御し、前記熱収支積算手段の熱収支積算値が前記流量制御弁を閉じる判定基準値より大きい場合は、前記弁開閉手段により前記流量制御弁を閉じるとともに、前記コンプレッサー制御手段により前記車両用モーター駆動回路の発熱機器温度が前記目標冷却温度となるように前記コンプレッサーの冷媒圧縮能力を制御することを特徴とする車両用空調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003017212A JP4019956B2 (ja) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | 車両用空調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003017212A JP4019956B2 (ja) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | 車両用空調装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004224291A JP2004224291A (ja) | 2004-08-12 |
JP4019956B2 true JP4019956B2 (ja) | 2007-12-12 |
Family
ID=32904426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003017212A Expired - Lifetime JP4019956B2 (ja) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | 車両用空調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4019956B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7147279B2 (ja) * | 2018-06-08 | 2022-10-05 | 株式会社デンソー | 車両用冷凍サイクル装置 |
-
2003
- 2003-01-27 JP JP2003017212A patent/JP4019956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004224291A (ja) | 2004-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6997558B2 (ja) | 車両用空気調和装置 | |
CN110014840A (zh) | 电动机搭载车辆 | |
JP4840372B2 (ja) | 冷却液循環装置 | |
JP3722041B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
CN100366451C (zh) | 车辆所用的空气调节*** | |
JP6590551B2 (ja) | 車両用空気調和装置 | |
JP2882184B2 (ja) | 車両用ヒートポンプ式冷暖房装置 | |
US20150202986A1 (en) | Thermal management system for electric vehicle and its control method | |
JP2004336832A (ja) | バッテリの温度制御装置 | |
US20040168455A1 (en) | Vehicle air conditioner with regenerative electric power | |
JP2004147379A (ja) | ハイブリッド車用空調装置 | |
JP6620390B2 (ja) | 電動車両 | |
JP5407944B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
JP2009224256A (ja) | バッテリ暖機システム | |
WO2020075446A1 (ja) | 車両用空気調和装置 | |
JP2013049309A (ja) | 車両用空調装置 | |
JP6183133B2 (ja) | 電池暖機システム | |
JP6040847B2 (ja) | 車両用消費電力制御装置 | |
JP3791234B2 (ja) | ハイブリッド車用空調装置。 | |
JP5957233B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
JP4669640B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
JP7017119B2 (ja) | 冷却装置 | |
JP3794115B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP3716686B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
JP4019956B2 (ja) | 車両用空調装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070521 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070529 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070723 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070904 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070917 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101005 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111005 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121005 Year of fee payment: 5 |