JP5261211B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
また、別の態様として、本発明に係る車両用空調装置は、少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機と、高温高圧の冷媒を放熱させる放熱器と、冷却器として車室内に吹き出す空気を冷却する冷媒の蒸発器とを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルを有するとともに、車室内へ吹き出す空調風の吹出口を選択し制御する吹出口制御手段と、外気温度に相関のある物理量を検知または推定する外気温度検知手段と、車室外空気と車室内空気との導入割合を調節する内外気切替手段とを有する車両用空調装置において、複数の吹出口のうち車室内において窓ガラス近傍より空調風が吹き出されるDEF吹出口から空調風が吹き出される空調状態で、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルが運転された状態から停止される時、所定時間、前記吹出口制御手段により前記DEF吹出口からの吹出しを禁止し、所定時間A経過後に、前記吹出口制御手段による禁止を解除して禁止前の吹出口の状態に制御し、前記所定時間Aは、前記外気温度検知手段により検知または推定される外気温度、前記内外気切替手段により調節される内外気の導入割合、外気湿度、降雨状態、車室内温度、車室内湿度、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転停止前の前記蒸発器の温度、蒸発器出口空気温度のうち少なくとも一つを参照することにより、決定され、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機がその駆動源からの動力伝達機構による駆動力を随時切断、連結できる場合においては、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルが運転された状態から停止される時とは、蒸発器の温度を制御するために前記動力伝達機構を断続的に切断及び連結する場合は含まず、この動力伝達機構の断続的な切断及び連結以外の場合について適用することを特徴とするものからなる。
図1は、本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の機械的な構成部分全体を示しており、通風回路と冷凍回路(蒸気圧縮式冷凍サイクル)が設けられている。この蒸気圧縮式冷凍サイクル11には、駆動源としての車両のエンジン1(但し、電動モータ等、他の駆動源も可能である)により、プーリ2、3を介してベルト12によって駆動される圧縮機4(例えば、可変容量圧縮機または固定容積式圧縮機)を有しており、圧縮機4は、エンジン1からの駆動力の伝達をコントロールする動力伝達機構としてのクラッチ13を介して駆動されるようになっている。冷凍サイクル11は、さらに、圧縮機4から吐出される高温、高圧の冷媒と外部空気との熱交換により冷媒を冷却する放熱器6(例えば、凝縮器)と、放熱器冷却ファン7と、圧縮機4から吐出される高圧冷媒の圧力を放熱器6の出口側で検出する高圧側圧力検出手段5と、放熱器6から流出した高圧冷媒を気液分離する受液器8(レシーバ)と、受液器8から流出した冷媒を断熱膨張させる膨張手段9(膨張弁)と、膨張手段9からの冷媒を蒸発させ送られてくる空調風を冷却する蒸発器10とを備えており、蒸発器10から流出した冷媒は、圧縮機4に送られて再び圧縮される。冷凍サイクル11の高圧側圧力は、図示のように、圧縮機吐出冷媒圧力から放熱器出口冷媒圧力に至る冷媒圧力を検知することが好ましい。
車両用空調装置の蒸気圧縮式冷凍サイクル11が運転しているとき、車室内へ空調風を吹き出す吹出口のうち、窓ガラス、とくにフロントガラス近傍より吹出されるDEF吹出口27から空気が吹き出されている状態である場合において、図2に従来制御のままの状態を示すように冷凍サイクルの運転が停止される場合には、蒸発器の温度が上昇することで蒸発器に付着した凝縮水が気化することで一時的に吹出す空気の湿度が上昇する。そこで、冷凍サイクルの運転が停止される場合にはDEF吹出口27からの空気の吹出しを禁止することで、湿度が上昇した吹出空気をフロントガラス近傍へ供給することはなくなるため、フロントガラスの曇りを確実にかつ効果的に防止することが可能となる。以下、各実施例および参考例について説明する。
図3に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル11の圧縮機4の運転が停止するときに、吹出口制御手段30によりDEF吹出口27からの吹出しを禁止しDEF吹出口27からの吹出しを無くすことにより、DEF吹出空気部分の湿度の上昇を抑制することができる。禁止制御は、少なくとも予め定めた所定時間Aの間行われる。これによって、窓ガラスの曇りの発生を効果的に防止できる。
図4に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル11の圧縮機4の運転が停止するときに、吹出口制御手段30によりDEF吹出口27からの吹出しを禁止しDEF吹出口27からの吹出しを無くすことにより、DEF吹出空気の湿度の上昇を抑制することができる。さらに、上記予め定めた所定時間Aに所定時間Bを加えた時間である予め定めたΔtまで吹出禁止制御を続行し、Δt後にDEF吹出口27からの吹出しを許可して再開する。Δt後には蒸発器からの吹出し空気の湿度が低下することが予測されるため、DEF吹出口27からの吹出しを行ってもフロントガラスの曇りを防ぐことができる。
図5に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル11の圧縮機4の運転が停止するときに、吹出口制御手段30によりDEF吹出口27からの吹出しを禁止しDEF吹出口27からの吹出しを無くすことにより、DEF吹出空気の湿度の上昇を抑制することができる。さらに、冷凍サイクルの圧縮機4の運転が再開される場合、冷凍サイクルの圧縮機4の運転が再開されてから予め定めたΔt’後にDEF吹出口27からの吹出しを許可して再開する。冷凍サイクルの圧縮機4の運転初期では蒸発器からの吹出し空気の湿度が高い可能性があるため、運転してから所定時間経過後にDEF吹出を再開することで、Δt’後には蒸発器からの吹出し空気の湿度が低下することが予測されるため、DEF吹出しの空気の湿度を低下することができ、確実にフロントガラスの曇りを防ぐことができる。
図6に示すように、蒸気圧縮式冷凍サイクル11の圧縮機4の運転が停止するときに、蒸発器出口空気温度が予め定めた所定値A以下であるとき、DEF吹出口27からの吹出しを禁止しDEF吹出口27からの吹出しを無くすことにより、DEF吹出空気の湿度の上昇を抑制することができる。これは、蒸発器出口空気温度が所定値A以下である場合には、蒸発器の吸込み空気の露点温度が、蒸発器の出口空気より高い場合を想定しており、蒸発器には凝縮水が発生した状態である。そのため、冷凍サイクルの圧縮機4の運転が停止したときに、蒸発器の温度が上昇することで蒸発器から吹出される空気の湿度が上昇することが想定され、その結果DEF吹出口27から空気を吹き出すことでフロントガラスが曇る恐れがある。本参考例では、蒸発器出口空気温度が予め定めた所定値A以下である状態で、蒸気圧縮式冷凍サイクル11の圧縮機4の運転が停止するときには、吹出口制御手段30によりDEF吹出口27からの吹出しを禁止しDEF吹出口27からの吹出しを無くすことにより、フロントガラス近傍の湿度の上昇を抑制でき、フロントガラスの曇りを防ぐことができる。
2、3 プーリ
4 圧縮機
5 高圧側圧力検出手段
6 放熱器
7 放熱器冷却ファン
8 受液器
9 膨張手段
10 蒸発器
11 蒸気圧縮式冷凍サイクル
12 ベルト
13 クラッチ
14 通風ダクト
15 外気導入口
16 内気導入口
17 内外気切替ダンパ
18 内外気切替ダンパアクチュエータ
19 ブロワファン
20 蒸発器出口空気温度センサ
21 ヒータコア
22 エアミックスダンパ
23 エアミックスダンパアクチュエータ
24、25、26 ダンパ
27 DEF吹出口
28、29 吹出口
30 吹出口制御手段
31 空調制御装置
32 外気温度センサ
33 日射センサ
34 車室内温度センサ
35 湿度センサ
36 エンジン回転数センサ
37 高圧側冷媒圧力信号
38 蒸発器出口空気温度信号(蒸発器温度信号)
39 クラッチコントローラ
40 クラッチ制御信号
41 圧縮機容量制御信号
42 エアミックスダンパ制御信号
43 内外気切替ダンパ制御信号
44 ブロワ電圧信号
Claims (9)
- 少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機と、高温高圧の冷媒を放熱させる放熱器と、冷却器として車室内に吹き出す空気を冷却する冷媒の蒸発器とを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルを有するとともに、車室内へ吹き出す空調風の吹出口を選択し制御する吹出口制御手段と、外気温度に相関のある物理量を検知または推定する外気温度検知手段と、車室外空気と車室内空気との導入割合を調節する内外気切替手段とを有する車両用空調装置において、複数の吹出口のうち車室内において窓ガラス近傍より空調風が吹き出されるDEF吹出口から空調風が吹き出される空調状態で、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルが運転された状態から停止される時、所定時間、前記吹出口制御手段により前記DEF吹出口からの吹出しを禁止し、所定時間A経過後に、前記吹出口制御手段による禁止を解除して禁止前の吹出口の状態に制御し、前記所定時間Aは、前記外気温度検知手段により検知または推定される外気温度、前記内外気切替手段により調節される内外気の導入割合、外気湿度、降雨状態、車室内温度及び車室内湿度のうち少なくとも一つを参照することで、前記蒸発器の吸込み空気の露点温度を推定し、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転停止前の前記蒸発器の温度または蒸発器出口空気温度と、推定した露点温度を参照することにより、決定されることを特徴とする車両用空調装置。
- 前記所定時間Aは、外気温度及び外気湿度、または内外気の導入割合、または降雨状態、または車室内温度及び車室内湿度のうち少なくとも一つを参照することで、前記蒸発器の吸込み空気の露点温度を推定し、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転停止前の前記蒸発器の温度または蒸発器出口空気温度と、推定した露点温度を参照し、前記吸込み空気の露点温度から前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転停止前の前記蒸発器の温度または蒸発器出口空気温度を減じた値が正の値となるときは、前記所定時間Aを前記減じた値に応じて決定する、請求項1に記載の車両用空調装置。
- 外気温度及び外気湿度、または内外気の導入割合、または降雨状態、または車室内温度及び車室内湿度のうち少なくとも一つを参照することで、前記蒸発器の吸込み空気の露点温度を推定し、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転停止前の前記蒸発器の温度または蒸発器出口空気温度と、推定した露点温度を参照し、前記吸込み空気の露点温度から前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転停止前の前記蒸発器の温度または蒸発器出口空気温度を減じた値が負の値となるときは、DEF吹出口からの吹出し禁止を解除する、請求項1に記載の車両用空調装置。
- 前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機がその駆動源からの動力伝達機構による駆動力を随時切断、連結できる場合においては、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルが運転された状態から停止される時とは、蒸発器の温度を制御するために前記動力伝達機構を断続的に切断及び連結する場合は含まず、この動力伝達機構の断続的な切断及び連結以外の場合について適用する、請求項1〜3のいずれかに記載の車両用空調装置。
- 少なくとも、冷媒を圧縮する圧縮機と、高温高圧の冷媒を放熱させる放熱器と、冷却器として車室内に吹き出す空気を冷却する冷媒の蒸発器とを備えた蒸気圧縮式冷凍サイクルを有するとともに、車室内へ吹き出す空調風の吹出口を選択し制御する吹出口制御手段と、外気温度に相関のある物理量を検知または推定する外気温度検知手段と、車室外空気と車室内空気との導入割合を調節する内外気切替手段とを有する車両用空調装置において、複数の吹出口のうち車室内において窓ガラス近傍より空調風が吹き出されるDEF吹出口から空調風が吹き出される空調状態で、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルが運転された状態から停止される時、所定時間、前記吹出口制御手段により前記DEF吹出口からの吹出しを禁止し、所定時間A経過後に、前記吹出口制御手段による禁止を解除して禁止前の吹出口の状態に制御し、前記所定時間Aは、前記外気温度検知手段により検知または推定される外気温度、前記内外気切替手段により調節される内外気の導入割合、外気湿度、降雨状態、車室内温度、車室内湿度、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転停止前の前記蒸発器の温度、蒸発器出口空気温度のうち少なくとも一つを参照することにより、決定され、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機がその駆動源からの動力伝達機構による駆動力を随時切断、連結できる場合においては、前記蒸気圧縮式冷凍サイクルが運転された状態から停止される時とは、蒸発器の温度を制御するために前記動力伝達機構を断続的に切断及び連結する場合は含まず、この動力伝達機構の断続的な切断及び連結以外の場合について適用することを特徴とする車両用空調装置。
- 蒸気圧縮式冷凍サイクル停止後の状態から運転状態へと移行する場合には、運転後から所定時間Bの間DEF吹出口からの吹出し禁止制御を続行する、請求項1〜5のいずれかに記載の車両用空調装置。
- 窓ガラス温度に相関のある物理量を検知または推定する窓ガラス温度検知手段を有し、窓ガラス温度が蒸発器温度または蒸発器出口空気温度より低い場合には、蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転後所定時間Bの間DEF吹出口からの吹出し禁止制御を続行し、また、蒸発器温度または蒸発器出口空気温度が窓ガラス温度より低くなった場合には、DEF吹出口からの吹出し禁止制御を解除し、通常制御とする、請求項6に記載の車両用空調装置。
- 前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機の駆動源が停止した場合にも、DEF吹出口からの吹出し禁止制御を実施する、請求項1〜7のいずれかに記載の車両用空調装置。
- 前記蒸気圧縮式冷凍サイクルの運転状態として、冷房サイクルモードから暖房サイクルモードへ移行した場合には、一旦冷凍サイクルが運転された状態から停止された状態に移行されたとみなし、所定時間、DEF吹出口からの吹出し禁止制御を実施する、請求項1〜8のいずれかに記載の車両用空調装置。
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