JP5126173B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
室外熱交換器(23)に外気を通風させる電動ファン(29)を備え、
制御手段(8)は、プレ空調時に空調で使用可能な電力に制限がある場合、空調熱源として冷房サイクル、暖房サイクルおよび電気式ヒータ(52)のいずれを用いるかに応じて、送風機(26)を予め定めたそれぞれの稼働率で運転し、
さらに制御手段(8)は、送風機(26)の空調熱源に応じて予め定めたそれぞれの稼働率に対応する消費電力をそれぞれの最低電力とし、空調で使用可能な電力から圧縮機(20)の消費電力と電動ファン(29)の消費電力とを差し引いた電力値と最低電力とを比べて大きい方の電力値で送風機(26)を運転することを特徴としている。
前記切替手段(31〜33)で流路を切り替えることによって冷房サイクルまたは暖房サイクルで運転可能な冷凍サイクル(100)と、(d)ダクト(9)内において第1室内熱交換器(61)よりも空気下流側に配置されて蓄電池(4)から供給される電力を用いてダクト(9)内の空気を加熱する電気式ヒータ(52)と、(e)少なくとも送風機(26)の稼働率、圧縮機(20)、切替手段(31〜33)、電気式ヒータ(52)の作動を制御する制御手段(8)とを備えた車両用空調装置において、
制御手段(8)は、プレ空調時に空調で使用可能な電力に制限がある場合、空調熱源として冷房サイクル、暖房サイクルおよび電気式ヒータ(52)のいずれを用いるかに応じて、送風機(26)を予め定めたそれぞれの稼働率で運転し、
制御手段(8)は、空調で使用可能な電力を超過しないよう電力制限しながら電気式ヒータ(52)と送風機(26)とを用いてプレ暖房を行う場合、電気式ヒータ(52)の起動から所定時間の間は電気式ヒータ(52)で使用可能な電力を空調で使用可能な電力とすることを特徴としている。
制御手段(8)は、プレ空調開始時に、内気温検出手段(111)で検出される車室内温度と算出した目標吹出温度(TAO)との差が所定値未満であって空調負荷が小さい場合、目標吹出温度(TAO)を空調感が強くなる側に補正してプレ空調を実施することを特徴としている。
制御手段(8)は、プレ空調で冷房運転を行う場合、外気温検出手段(112)で検出される外気温が高い程、または日射量検出手段(113)で検出される日射量が多い程、目標吹出温度(TAO)を低くなる側に補正してプレ空調を実施することを特徴としている。
制御手段(8)は、プレ空調を行う場合、吹出口切替手段(14〜16)を制御して、デフロスタ吹出口(11)を開かない吹出口モードとしてフェイスモード、バイレベルモード、フットモードのいずれかにすることを特徴としている。
制御手段(8)は、プレ空調を行う場合、送風機(26)の運転制御、吹出口切替手段(14〜16)の制御、内外気調整手段(19)の制御のいずれも、風量切替手段、吹出口切替手段、吸込口切替手段での設定に優先して実行されることを特徴としている。
制御手段(8)は、プレ空調時に空調で使用可能な電力に制限がある場合、空調熱源として冷房サイクル、暖房サイクルおよび電気式ヒータ(52)のいずれを用いるかに応じて、送風機(26)を予め定めたそれぞれの稼働率で運転する場合の消費電力をそれぞれの最低電力とし、空調で使用可能な電力から圧縮機(20)の消費電力と電動ファン(29)の消費電力とを差し引いた電力値と最低電力とを比べて大きい方の電力値で送風機(26)を運転することを特徴としている。
制御手段(8)は、プレ空調時に空調で使用可能な電力に制限があり、その電力を超過しないよう電力制限しながら電気式ヒータ(52)と送風機(26)とを用いてプレ暖房を行う場合、電気式ヒータ(52)の起動から所定時間の間は電気式ヒータ(52)で使用可能な電力を空調で使用可能な電力とすることを特徴としている。
本発明の一実施形態である第1実施形態の車両用空調装置を、図1〜図11に従って説明する。まず、図1は、ハイブリッド自動車の制御システムを示すブロック図であり、図2は、車両用空調装置10の概略構成を示す全体模式図である。また、図3は、車両用空調装置10の制御システムを示すブロック図であり、図4は、エアコンECU(制御手段)8のメインルーチンを示すフローチャートである。なお、これらの図1〜図4に示す内容は、本実施形態だけでなく、後述の第2、第3実施形態にも適用するものである。
TAO=Kset×Tset−KR×TR−KAM×TAM−KS×TS+C
ここで、Tsetは設定された設定温度、TRは内気温センサ111によって検出された内気温度、TAMは外気温センサ112によって検出された外気温度、TSは日射センサ113によって検出された日射量である。また、Ksetは設定温度ゲイン、KRは内気温ゲイン、KAMは外気温度ゲイン、KSは日射ゲインであり、Cは全体に掛かる補正定数である。
開度=((TAO−TE)/(TW−TE))×100(%)
ここで、TEは蒸発器後の空気温度、TWは冷却水温である。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。プレ空調を行ううえで、内気温度と目標吹出温度TAOとの差が小さくて空調負荷が小さい場合、通常では弱い空調となってしまい、プレ空調を行っても、乗員が乗車したときにプレ空調を実施したことが分かり難くなってしまうという課題がある。
TAO=Kset×Tset−KR×TR−KAM×TAM−KS×TS+C
ここで、Tsetは設定された設定温度、TRは内気温センサ111によって検出された内気温度、TAMは外気温センサ112によって検出された外気温度、TSは日射センサ113によって検出された日射量である。また、Ksetは設定温度ゲイン、KRは内気温ゲイン、KAMは外気温度ゲイン、KSは日射ゲインであり、Cは全体に掛かる補正定数である。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。図13は、本発明の第3実施形態におけるブロワ電圧決定の処理手順を示すフローチャートである。なお、上述した第1実施形態のステップS7における図7のフローチャートの変形例となる。まず、ステップS41において、ステップS2で行われた判定結果がプレ空調であるか否かを判定する。この判定結果がNOで通常の乗車中空調である場合にはステップS42に進む。
8…エアコンECU(制御手段)
9…ダクト
11…デフロスタ吹出口
12…フェイス吹出口
13…フット吹出口
14…デフロスタドア(吹出口切替手段)
15…フェイスドア(吹出口切替手段)
16…フットドア(吹出口切替手段)
19…内外気切替ドア(内外気調整手段)
20…圧縮機
22…第1減圧器(減圧手段)
23…室外熱交換器
24…第2減圧器(減圧手段)
26…ブロワ(送風機)
29…電動ファン
31…第1電磁弁(切替手段)
32…第2電磁弁(切替手段)
33…第3電磁弁(切替手段)
52…電気式ヒータ
61…第1室内熱交換器
62…第2室内熱交換器(室内熱交換器)
100…冷凍サイクル
111…内気温センサ(内気温検出手段)
112…外気温センサ(外気温検出手段)
113…日射センサ(日射量検出手段)
TAO…目標吹出温度
Claims (10)
- 車両駐車中に車外からの操作によって空調運転が指示されることにより、プレ空調が可能な車両用空調装置であり、
(a)車室内へ向かう空気の空気通路を形成するダクト(9)と、
(b)前記ダクト(9)内において車室内へ送風する送風機(26)と、
(c)冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(20)、
前記ダクト(9)内に配置されて前記圧縮機(20)より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱により前記ダクト(9)内の空気を加熱する第1室内熱交換器(61)、
前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を減圧させる減圧手段(22、24)、
前記ダクト(9)外に配置されて前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を前記ダクト(9)外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器(23)、
前記ダクト(9)内において前記第1室内熱交換器(61)よりも空気上流側に配置されて前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を蒸発させてその蒸発熱により前記ダクト(9)内の空気を冷却する第2室内熱交換器(62)、
および前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を前記室外熱交換器(23)に流す流路または前記第2室内熱交換器(62)に流す流路に切り替える切替手段(31〜33)を備え、
前記切替手段(31〜33)で流路を切り替えることによって冷房サイクルまたは暖房サイクルで運転可能な冷凍サイクル(100)と、
(d)前記ダクト(9)内において前記第1室内熱交換器(61)よりも空気下流側に配置されて前記蓄電池(4)から供給される電力を用いて前記ダクト(9)内の空気を加熱する電気式ヒータ(52)と、
(e)少なくとも前記送風機(26)の稼働率、前記圧縮機(20)、前記切替手段(31〜33)、前記電気式ヒータ(52)の作動を制御する制御手段(8)とを備えた車両用空調装置において、
前記室外熱交換器(23)に外気を通風させる電動ファン(29)を備え、
前記制御手段(8)は、プレ空調時に空調で使用可能な電力に制限がある場合、空調熱源として冷房サイクル、暖房サイクルおよび前記電気式ヒータ(52)のいずれを用いるかに応じて、前記送風機(26)を予め定めたそれぞれの稼働率で運転し、
さらに前記制御手段(8)は、前記送風機(26)の空調熱源に応じて予め定めたそれぞれの稼働率に対応する消費電力をそれぞれの最低電力とし、前記空調で使用可能な電力から前記圧縮機(20)の消費電力と前記電動ファン(29)の消費電力とを差し引いた電力値と前記最低電力とを比べて大きい方の電力値で前記送風機(26)を運転することを特徴とする車両用空気調和装置。 - 車両駐車中に車外からの操作によって空調運転が指示されることにより、プレ空調が可能な車両用空調装置であり、
(a)車室内へ向かう空気の空気通路を形成するダクト(9)と、
(b)前記ダクト(9)内において車室内へ送風する送風機(26)と、
(c)冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(20)、
前記ダクト(9)内に配置されて前記圧縮機(20)より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱により前記ダクト(9)内の空気を加熱する第1室内熱交換器(61)、
前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を減圧させる減圧手段(22、24)、
前記ダクト(9)外に配置されて前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を前記ダクト(9)外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器(23)、
前記ダクト(9)内において前記第1室内熱交換器(61)よりも空気上流側に配置されて前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を蒸発させてその蒸発熱により前記ダクト(9)内の空気を冷却する第2室内熱交換器(62)、
および前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を前記室外熱交換器(23)に流す流路または前記第2室内熱交換器(62)に流す流路に切り替える切替手段(31〜33)を備え、
前記切替手段(31〜33)で流路を切り替えることによって冷房サイクルまたは暖房サイクルで運転可能な冷凍サイクル(100)と、
(d)前記ダクト(9)内において前記第1室内熱交換器(61)よりも空気下流側に配置されて前記蓄電池(4)から供給される電力を用いて前記ダクト(9)内の空気を加熱する電気式ヒータ(52)と、
(e)少なくとも前記送風機(26)の稼働率、前記圧縮機(20)、前記切替手段(31〜33)、前記電気式ヒータ(52)の作動を制御する制御手段(8)とを備えた車両用空調装置において、
前記制御手段(8)は、プレ空調時に空調で使用可能な電力に制限がある場合、空調熱源として冷房サイクル、暖房サイクルおよび前記電気式ヒータ(52)のいずれを用いるかに応じて、前記送風機(26)を予め定めたそれぞれの稼働率で運転し、
前記制御手段(8)は、前記空調で使用可能な電力を超過しないよう電力制限しながら前記電気式ヒータ(52)と前記送風機(26)とを用いてプレ暖房を行う場合、前記電気式ヒータ(52)の起動から所定時間の間は前記電気式ヒータ(52)で使用可能な電力を前記空調で使用可能な電力とすることを特徴とする車両用空調装置。 - 前記送風機(26)の空調熱源に応じて予め定めたそれぞれの稼働率は、冷房サイクル時の稼働率に比べて暖房サイクル時の稼働率を大きくしていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用空調装置。
- 車室内の空気温度を検出する内気温検出手段(111)を備え、
前記制御手段(8)は、プレ空調開始時に、前記内気温検出手段(111)で検出される車室内温度と算出した目標吹出温度(TAO)との差が所定値未満であって空調負荷が小さい場合、前記目標吹出温度(TAO)を空調感が強くなる側に補正してプレ空調を実施することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 車室外の空気温度を検出する外気温検出手段(112)、または車室内に照射される日射量を検出する日射量検出手段(113)を備え、
前記制御手段(8)は、プレ空調で冷房運転を行う場合、前記外気温検出手段(112)で検出される外気温が高い程、または前記日射量検出手段(113)で検出される日射量が多い程、前記目標吹出温度(TAO)を低くする側に補正してプレ空調を実施することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 前記ダクト(9)は、空気下流端に少なくとも、車両前面窓ガラスの内面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口(11)、乗員の頭胸部に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口(12)、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口(13)と、前記吹出口(11〜13)の開閉を切り替える吹出口切替手段(14〜16)とを備え、前記吹出口切替手段(14〜16)の制御によって複数の吹出口モードが選択可能であり、
前記制御手段(8)は、プレ空調を行う場合、前記吹出口切替手段(14〜16)を制御して、前記デフロスタ吹出口(11)を開かない吹出口モードとしてフェイスモード、バイレベルモード、フットモードのいずれかにすることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 前記ダクト(9)の空気上流端に配置されて前記ダクト(9)内に導入する内気と外気との比率を調整する内外気調整手段(19)を備え、
前記制御手段(8)は、プレ空調で暖房運転を行う場合、前記内外気調整手段(19)を制御して、内機循環モードにすることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 少なくとも、前記送風機(26)による車室内への送風量を手動で切り替えるための風量切替手段、吹出口モードを手動で切り替えるための吹出口切替手段、吸込口モードを手動で切り替えるための吸込口切替手段のいずれかを備え、
前記制御手段(8)は、プレ空調を行う場合、前記送風機(26)の運転制御、前記吹出口切替手段(14〜16)の制御、前記内外気調整手段(19)の制御のいずれも、前記風量切替手段、前記吹出口切替手段、前記吸込口切替手段での設定に優先して実行されることを特徴とする請求項1、3、6、7のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 車両駐車中に車外からの操作によって空調運転が指示されることにより、車室内のプレ空調が可能な車両用空調装置であり、
(a)車室内へ向かう空気の空気通路を形成するダクト(9)と、
(b)前記ダクト(9)内において車室内へ送風する送風機(26)と、
(c)冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(20)、
前記ダクト(9)内に配置されて前記圧縮機(20)より吐出された冷媒を凝縮させてその凝縮熱により前記ダクト(9)内の空気を加熱する第1室内熱交換器(61)、
前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を減圧させる減圧手段(22、24)、
前記ダクト(9)外に配置されて前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を前記ダクト(9)外の空気と熱交換させて蒸発させる室外熱交換器(23)、
前記ダクト(9)内において前記第1室内熱交換器(61)よりも空気上流側に配置されて前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を蒸発させてその蒸発熱により前記ダクト(9)内の空気を冷却する第2室内熱交換器(62)、
前記室外熱交換器(23)に外気を通風させる電動ファン(29)、
および前記第1室内熱交換器(61)より流出した冷媒を前記室外熱交換器(23)に流す流路または前記第2室内熱交換器(62)に流す流路に切り替える切替手段(31〜33)を備え、
前記切替手段(31〜33)で流路を切り替えることによって冷房サイクルまたは暖房サイクルで運転可能な冷凍サイクル(100)と、
(d)前記ダクト(9)内において前記第1室内熱交換器(61)よりも空気下流側に配置されて前記蓄電池(4)から供給される電力を用いて前記ダクト(9)内の空気を加熱する電気式ヒータ(52)と、
(e)少なくとも前記送風機(26)の稼働率、前記圧縮機(20)、前記電動ファン(29)、前記切替手段(31〜33)、前記電気式ヒータ(52)の作動を制御する制御手段(8)とを備えた車両用空調装置において、
前記制御手段(8)は、プレ空調時に空調で使用可能な電力に制限がある場合、空調熱源として冷房サイクル、暖房サイクルおよび前記電気式ヒータ(52)のいずれを用いるかに応じて、前記送風機(26)を予め定めたそれぞれの稼働率で運転する場合の消費電力をそれぞれの最低電力とし、前記空調で使用可能な電力から前記圧縮機(20)の消費電力と前記電動ファン(29)の消費電力とを差し引いた電力値と前記最低電力とを比べて大きい方の電力値で前記送風機(26)を運転することを特徴とする車両用空気調和装置。 - 車両駐車中に車外からの操作によって空調運転が指示されることにより、車室内のプレ空調が可能な車両用空調装置であり、
(a)車室内へ向かう空気の空気通路を形成するダクト(9)と、
(b)前記ダクト(9)内において車室内へ送風する送風機(26)と、
(c)前記ダクト(9)内に配置されて前記蓄電池(4)から供給される電力を用いて前記ダクト(9)内の空気を加熱する電気式ヒータ(52)と、
(d)少なくとも前記送風機(26)、前記電気式ヒータ(52)の作動を制御する制御手段(8)とを備えた車両用空調装置において、
前記制御手段(8)は、プレ空調時に空調で使用可能な電力に制限があり、その電力を超過しないよう電力制限しながら前記電気式ヒータ(52)と前記送風機(26)とを用いてプレ暖房を行う場合、前記電気式ヒータ(52)の起動から所定時間の間は前記電気式ヒータ(52)で使用可能な電力を前記空調で使用可能な電力とすることを特徴とする車両用空気調和装置。
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