JP6432084B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
この発明は、PTC(Positive Temperature Coefficiet)ヒータを利用して暖房運転を行う車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that performs a heating operation using a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater.
エンジンを搭載する車両の多くは、エンジンの冷却水を用いて車室内の暖房が行われる。具体的には、車両用空調装置では、ヒータコアにエンジンの冷却水が導入され、送風空気をヒータコアとの間で熱交換し、昇温された空気を車室内に吹き出すようになっている。 In many vehicles equipped with an engine, the vehicle interior is heated using engine coolant. Specifically, in the vehicle air conditioner, engine cooling water is introduced into the heater core, heat exchange is performed between the blown air and the heater core, and the heated air is blown into the vehicle interior.
また、この種の車両用空調装置として、複数の室内エリア(例えば、運転席エリアと助手席エリア)に吹き出す空調空気の温度をそれぞれ独立して設定調整できる車両用空調装置が案出されている(特許文献1参照)。 Further, as this type of vehicle air conditioner, a vehicle air conditioner has been devised that can independently set and adjust the temperature of the conditioned air that is blown into a plurality of indoor areas (for example, the driver seat area and the passenger seat area). (See Patent Document 1).
近年、エンジンを搭載しない電気自動車等の普及に伴い、車両用空調装置のヒータ手段として、PTCヒータの利用が検討されている。PTCヒータは、温度の上昇とともに抵抗値が増大する特性を持つPTC素子を内蔵するものであるため、不要な電力消費を抑制しつつ発熱体の温度を一定以下に維持することができる。 In recent years, with the widespread use of electric vehicles and the like that are not equipped with engines, the use of PTC heaters as heater means for vehicle air conditioners has been studied. Since the PTC heater incorporates a PTC element having a characteristic that the resistance value increases as the temperature rises, the temperature of the heating element can be maintained below a certain level while suppressing unnecessary power consumption.
現在、PTCヒータをヒータ手段として用いる車両用空調装置においても、特許文献1に記載の車両用空調装置と同様に、複数の室内エリアに吹き出す空調空気の温度をそれぞれ独立して設定調整できることが望まれている。この場合、各室内エリアに空調空気を吹き出す吹き出し通路にそれぞれPTCヒータを個別に設置することも考えられるが、PTCヒータを各吹き出し通路に個別に設置すると、部品点数の増加を来すとともに温度調整のための制御が複雑になる。
At present, in a vehicle air conditioner that uses a PTC heater as a heater means, as with the vehicle air conditioner described in
また、この対策として、複数の吹き出し通路で共通のPTCヒータを用いることも考えられるが、この場合、共用するPTCヒータのヒータ能力を任意の目標温度に設定し、各吹き出し通路のPTCヒータの近傍部の温度をフィードバックして対応する通路のエアミックスドアの開度を制御することになる。 As a countermeasure, a common PTC heater may be used for a plurality of blowing passages. In this case, the heater capacity of the shared PTC heater is set to an arbitrary target temperature, and the vicinity of the PTC heater in each blowing passage. The opening of the air mix door in the corresponding passage is controlled by feeding back the temperature of the section.
しかし、このように各吹き出し通路のPTCヒータの近傍部の温度をフィードバックして対応するエアミックスドアの開度を制御する場合、一の室内エリアと残余の室内エリアの設定温度が異なるときに、設定温度の低い側のエアミックスドアの作動が不安定になり、乗員に違和感を与える可能性が高くなる。 However, when controlling the opening degree of the corresponding air mix door by feeding back the temperature in the vicinity of the PTC heater of each blowing passage in this way, when the set temperatures of one indoor area and the remaining indoor area are different, The operation of the air mix door on the lower set temperature side becomes unstable, and there is a high possibility that the passenger will feel uncomfortable.
即ち、例えば、PTCヒータのヒータ能力を任意に設定し、設定温度の高い側の吹き出し通路のエアミックスドアの開度を最大にする一方で、設定温度の低い側の吹き出し通路のエアミックスドアの開度を相対的に狭めると、設定温度の低い側の吹き出し通路でのPTCヒータの空気導入量が減少する結果、その吹き出し通路でのフィードバック温度が上昇してしまう。このため、この後に設定温度の低い側のエアミックスドアの開度がさらに狭められ、エアミックスドアの作動が不安定になってしまう。 That is, for example, the heater capacity of the PTC heater is arbitrarily set to maximize the opening degree of the air mix door in the blowout passage on the higher set temperature side, while the air mix door in the blowout passage on the lower set temperature side. If the opening degree is relatively narrowed, the amount of air introduced into the PTC heater in the blowing passage on the side where the set temperature is low decreases, and as a result, the feedback temperature in the blowing passage rises. For this reason, the opening degree of the air mix door on the lower set temperature side is further narrowed thereafter, and the operation of the air mix door becomes unstable.
そこでこの発明は、複数の室内エリアに吹き出す空調空気の温度を安定して制御することができる車両用空調装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to provide a vehicle air conditioner that can stably control the temperature of conditioned air blown into a plurality of indoor areas.
この発明に係る車両用空調装置は、上記課題を解決するために、複数の室内エリア(例えば、実施形態の室内エリアDa,Aa)に対応して設けられ、各室内エリアに空調空気を個別に吹き出す複数の吹き出し通路(例えば、実施形態の吹き出し通路20D,20A)と、室内または室外から空気を取り込んで下流側に空気を送り込むブロア(例えば、実施形態のブロア52)と、複数の前記吹き出し通路に介装されて通過する空気を昇温するヒータ手段と、各前記吹き出し通路に設けられ、前記ヒータ手段を通過する前記ブロアの送風空気と前記ヒータ手段を通過しない前記ブロアの送風空気の割合を調整するエアミックスドア(例えば、実施形態のエアミックスドア54D,54A)と、を備え、前記室内エリアの空調空気の温度がそれぞれ独立して設定調整可能とされた車両用空調装置において、前記ヒータ手段は、PTC素子を有するPTCヒータによって構成され、一の室内エリアの設定温度と残余の室内エリアの設定温度が異なる場合には、設定温度の高い側の吹き出し通路のエアミックスドアの開度を任意の開度に設定して、前記PTCヒータのヒータ能力を、設定温度の高い側の室内エリアの設定温度に近づくように制御するとともに、設定温度の低い側の吹き出し通路のエアミックスドアの開度を、前記PTCヒータを通過する送風空気の割合が設定温度の高い側の吹き出し通路よりも小さくなる開度に固定するようにした。
In order to solve the above problems, the vehicle air conditioner according to the present invention is provided corresponding to a plurality of indoor areas (for example, the indoor areas Da and Aa in the embodiment), and individually supplies the conditioned air to each indoor area. A plurality of blow-out passages (for example, the blow-out
この構成により、一の室内エリアの設定温度と残余の室内エリアの設定温度が異なる場合には、設定温度の高い側の吹き出し通路では、エアミックスドアの開度が任意の開度に設定され、PTCヒータのヒータ能力が、設定温度の高い側の室内エリアの設定温度に近づくように制御される。このとき、設定温度の低い側の吹き出し通路では、エアミックスドアの開度が、設定温度の高い側のエアミックスドアの開度よりも小さい開度に固定される。このため、設定温度の低い側の吹き出し通路においては、PTCヒータの温度変化の影響を受けることなく、ほぼ一定流量の空気がPTCヒータ方向に安定して流れることになる。したがって、エアミックスドアの不要な開度の変動が生じなくなるため、室内エリアにいる乗員に違和感を与えることもない。 With this configuration, when the set temperature of one indoor area and the set temperature of the remaining indoor area are different, the opening degree of the air mix door is set to an arbitrary opening degree in the blowing passage on the higher set temperature side, The heater capacity of the PTC heater is controlled so as to approach the set temperature of the indoor area on the higher set temperature side. At this time, the opening degree of the air mix door is fixed to an opening degree smaller than the opening degree of the air mix door on the higher set temperature side in the blowing passage on the lower set temperature side. For this reason, in the blowing passage on the side where the set temperature is low, the air with a substantially constant flow rate stably flows in the direction of the PTC heater without being affected by the temperature change of the PTC heater. Therefore, the opening degree of the air mix door does not fluctuate and the passenger in the indoor area does not feel uncomfortable.
設定温度の低い側の吹き出し通路のエアミックスドアの開度は、温度の高い側の設定温度と温度の低い側の設定温度の差に応じて、当該差が大きいほど設定温度の低い側の吹き出し通路における前記PTCヒータを通過する送風空気の割合が小さくなるように設定されることが望ましい。
この場合、迅速にかつ正確に各室内エリアの温度を制御することが可能になる。
Depending on the difference between the set temperature on the higher temperature side and the set temperature on the lower temperature side, the opening degree of the air mix door on the lower temperature setting side of the outlet passage is larger. It is desirable that the ratio of the blown air passing through the PTC heater in the passage is set to be small.
In this case, the temperature of each indoor area can be controlled quickly and accurately.
この発明によれば、一の室内エリアの設定温度と残余の室内エリアの設定温度が異なる場合に、設定温度の高い側の吹き出し通路で、エアミックスドアの開度が任意の開度に設定されて、PTCヒータのヒータ能力が、設定温度の高い側の室内エリアの設定温度に近づくように制御されるとともに、設定温度の低い側の吹き出し通路で、エアミックスドアの開度が、設定温度の高い側のエアミックスドアの開度よりも小さい開度に固定されるため、PTCヒータの温度変化の影響を受けることなく、複数の室内エリアに吹き出す空調空気の温度を安定して制御することができる。 According to this invention, when the set temperature of one indoor area is different from the set temperature of the remaining indoor area, the opening degree of the air mix door is set to an arbitrary opening degree in the blowing passage on the higher set temperature side. The heater capacity of the PTC heater is controlled so as to approach the set temperature of the indoor area on the higher set temperature side, and the opening of the air mix door is set to the set temperature in the blowout passage on the lower set temperature side. Since the opening is smaller than the opening of the higher air mix door, it is possible to stably control the temperature of the conditioned air blown to a plurality of indoor areas without being affected by the temperature change of the PTC heater. it can.
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図3は、この実施形態に係る車両用空調装置10の構成を示す図である。
この実施形態に係る車両用空調装置10は、例えば、車両駆動源としてエンジン(内燃機関)を具備していない電気自動車等の電動車両に搭載される。車両用空調装置10は、車室内または車室外から空気を取り込み、その空気を温度調整して車室内に吹き出す空調ユニット11と、空調ユニット11を制御する空調制御装置15と、乗員による空調温度の設定操作や運転モードの設定操作を受け付ける空調設定部16と、を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1-3 is a figure which shows the structure of the
The
また、この車両用空調装置10は、運転席側の室内エリアDaに空調空気を吹き出す運転席側の吹き出し通路20Dと、助手席側の室内エリアAaに空調空気を吹き出す助手席側の吹き出し通路20Aを有し、運転席側の室内エリアDaの空調温度と助手席側の室内エリアAaの空調温度とをそれぞれ独立して設定調整可能とされている。空調設定部16は、運転席側の温度設定部16Dと助手席側の温度設定部16Aとを有している。
Further, the
空調ユニット11は、下流側に空気を送り込むためのブロア52がユニット基部51に収容されている。ユニット基部51には、車両の内気を取り込むための空気取込口56aと、車両の外気を取り込むための空気取込口56bが設けられている。空気取込口56a,56bは、内気ドア72と外気ドア73によってそれぞれ開閉され、例えば、空調制御装置15による制御により内気ドア72と外気ドア73の開度が調整されることで、ユニット基部51内に流入する内気と外気の流量割合が調整される。
In the
空調ユニット11のユニット基部51には、ブロア52から吹き出された空気が導入される導風ダクト17が接続されている。導風ダクト17には、後述するヒートポンプサイクル12のエバポレータ53と室内コンデンサ55とが介装されるとともに、PTC(Positive Temperature Coefficiet)ヒータ18が介装されている。
An
エバポレータ53は、ヒートポンプサイクル12内の低圧の冷媒と車室内雰囲気(空調ユニット11の導風ダクト17内の空気)との熱交換を行ない、冷媒が蒸発する際の吸熱によって、エバポレータ53を通過する空気を冷却する。
室内コンデンサ55は、ヒートポンプサイクル12内の高温かつ高圧の冷媒によって放熱可能であって、室内コンデンサ55を通過する空調空気を加熱する。
The
The
空調ユニット11の導風ダクト17内においては、エバポレータ53がユニット基部51に近接する上流側に介装されている。導風ダクト17のエバポレータ53の介装部よりも下流側は、図2に示すように、その内部が仕切り板19によって左右に仕切られ、運転席側の吹き出し通路20Dと助手席側の吹き出し通路20Aとに分離されている。
PTCヒータ18と室内コンデンサ55とは、仕切り板19を貫通して運転席側の吹き出し通路20Dと助手席側の吹き出し通路20Aとに跨って配置されている。また、PTCヒータ18は、吹き出し通路20D,20A内の室内コンデンサ55よりも上流側に配置されている。
In the
The
運転席側の吹き出し通路20Dの内部は、PTCヒータ18や室内コンデンサ55の配置される昇温流路20D−1と、PTCヒータ18や室内コンデンサ55の配置されない迂回流路20D−2と、に分離されている。運転席側の吹き出し通路20Dの上流側には、昇温流路20D−aを通過するブロア52の送風空気と迂回流路20D−2を通過するブロア52の送風空気の割合を調整するエアミックスドア54Dが設置されている。また、運転席側の吹き出し通路20Dの下流側は、昇温流路20D−1と迂回流路20D−2とが合流して運転席側の室内エリアDaに臨む吹き出し口14Dに接続されている。
Inside the blowing
同様に、助手席側の吹き出し通路20Aの内部は、PTCヒータ18や室内コンデンサ55の配置される昇温流路20A−1と、PTCヒータ18や室内コンデンサ55の配置されない迂回流路20A−2と、に分離されている。助手席側の吹き出し通路20Aの上流側には、昇温流路20A−aを通過するブロア52の送風空気と迂回流路20A−2を通過するブロア52の送風空気の割合を調整するエアミックスドア54Aが設置されている。そして、助手席側の吹き出し通路20Aの下流側は、昇温流路20A−1と迂回流路20A−2とが合流して助手席側の室内エリアAaに臨む吹き出し口14Aに接続されている。
Similarly, the inside of the
運転席側の吹き出し口14Dと助手席側の吹き出し口14Aには、それぞれ空調空気の吹き出し側の温度を検出するための温度センサ13D,13Aが設置されている。これらの温度センサ13D,13Aで検出された温度信号は空調制御装置15に入力され、空調制御装置15による各種の制御に用いられる。空調制御装置15は、後に詳述するヒートポンプサイクル12やブロア52の運転を制御するとともに、PTCヒータ18のヒータ能力と運転席側及び助手席側のエアミックスドア54D,54Aの開度を制御する。なお、図1,図3中の符号18aは、PTCヒータ18のヒータ能力を調整するための調整回路である。なお、ヒータ能力の制御とは、例えば、PTC素子に通電する電流の制御である。
Temperature sensors 13 </ b> D and 13 </ b> A for detecting the temperature of the air-conditioning air blowing side are installed at the driver's side blowing port 14 </ b> D and the passenger's side blowing port 14 </ b> A, respectively. The temperature signals detected by these
ヒートポンプサイクル12は、上述したエバポレータ53及び室内コンデンサ55と、冷媒を圧縮する電動式のコンプレッサ21と、暖房用減圧弁22と、冷房用電磁弁23と、室外熱交換器24と、三方弁25と、気液分離器26と、冷房用減圧弁27と、を備え、これら各構成部材が冷媒流路31を介して接続されている。
The
コンプレッサ21は、気液分離器26と室内コンデンサ55との間に接続されている。コンプレッサ21は、例えば、空調制御装置15により制御されるモータによって駆動され、気液分離器26から気相の冷媒(冷媒ガス)を吸入するとともに、この冷媒を圧縮した後に高温かつ高圧の冷媒として上述した室内コンデンサ55に吐出する。
The
冷媒流路31の室内コンデンサ55の下流側には、暖房用減圧弁22と、冷房用電磁弁23とが並列に配置されている。
暖房用減圧弁22は、いわゆる絞り弁であって、室内コンデンサ55から吐出された冷媒を、減圧して膨張させた後、低温かつ低圧で気液2相(液相リッチ)の噴霧状の冷媒として室外熱交換器24に吐出する。
On the downstream side of the
The heating
冷房用電磁弁23は、冷媒流路31上において、暖房用減圧弁22の両側に設けられた第1分岐部32aと第2分岐部32bの間を接続するとともに、暖房用減圧弁22を迂回する迂回流路32上に設けられ、例えば、空調制御装置15による制御により開閉される。なお、冷房用電磁弁23は、暖房運転には閉状態とされ、冷房運転の実行時には開状態とされる。
これにより、ヒートポンプサイクル12による暖房運転の実行時には、室内コンデンサ55から排出された冷媒は暖房用減圧弁22で大きく減圧され、低温かつ低圧の状態で室外熱交換器24に流入する。一方、冷房運転の実行時には、室内コンデンサ55から排出された冷媒は冷房用電磁弁23を通過して高温の状態で室外熱交換器24に流入する。
The cooling
Thereby, when the heating operation by the
室外熱交換器24は、車室外に配置され、内部に流入した冷媒と車室外雰囲気との間で熱交換を行なう。暖房運転の実行時には、室外熱交換器24は内部に流入する低温かつ低圧の冷媒によって車室外雰囲気から吸熱可能であって、車室外雰囲気からの吸熱によって冷媒を昇温する。また、冷房運転の実行時には、室外熱交換器24は内部に流入する高温の冷媒によって車室外雰囲気へと放熱可能であって、車室外雰囲気への放熱及びコンデンサーファン24aの送風によって冷媒を冷却する。
The
三方弁25は、室外熱交換器24から流出した冷媒を気液分離器26または冷房用減圧弁27に切り換えて吐出する。具体的に、三方弁25は、室外熱交換器24と、気液分離器26側に配置された合流部33と、冷房用減圧弁27と、に接続され、例えば、空調制御装置15による制御により冷媒の流通方向が切換えられる。
暖房運転の実行時には、三方弁25は室外熱交換器24から流出した冷媒を気液分離器26側の合流部33に向けて吐出する。また、冷房運転の実行時には、三方弁25は室外熱交換器24から流出した冷媒を冷房用減圧弁27に向けて吐出する。
The three-
When the heating operation is performed, the three-
気液分離器26は、冷媒流路31中の合流部33とコンプレッサ21との間に接続され、合流部33から流出した冷媒の気液を分離し、気相の冷媒(冷媒ガス)をコンプレッサ21に吸入させる。
The gas-
冷房用減圧弁27は、いわゆる絞り弁であって、三方弁25とエバポレータ53の流入口との間に接続され、例えば、空調制御装置15によって制御される弁開度に応じて三方弁25から流出した冷媒を減圧して膨張させた後、低温かつ低圧で気液2相(気相リッチ)の噴霧状の冷媒としてエバポレータ53に吐出する。
エバポレータ53は、冷房用減圧弁27と合流部33(気液分離器26)との間に接続されている。
The cooling
The
ヒートポンプサイクル12による暖房運転を行う場合には、図1に示すように、冷房用電磁弁23が閉状態とされ、三方弁25が室外熱交換器24と合流部33とを接続する状態とされる。この場合、ヒートポンプサイクル12においては、コンプレッサ21から吐出された高温かつ高圧の冷媒が、室内コンデンサ55における放熱によって運転席用と助手席側の各吹き出し通路20D,20Aを通過する空調空気を加熱する。
When performing the heating operation by the
ヒートポンプサイクル12による冷房運転を行う場合には、図3に示すように、冷房用電磁弁23が開状態(暖房用減圧弁22が閉状態)とされ、三方弁25が室外熱交換器24と冷房用減圧弁27とを接続する状態とされる。なお、このとき各吹き出し通路20D,20Aのエアミックスドア54D,54Aは、例えば、室内コンデンサ55の存在する昇温流路20D−1,20A−1側を閉じた状態とされる。この場合、ヒートポンプサイクル12においては、コンプレッサ21から吐出された高温かつ高圧の冷媒が、室内コンデンサ55と冷房用電磁弁23を通過して、室外熱交換器24において車室外雰囲気へと放熱された後、冷房用減圧弁27に流入する。このとき、冷媒は、冷房用減圧弁27によって膨張させられて液相リッチの噴霧状とされ、次に、エバポレータ53における吸熱によって運転席用と助手席側の各吹き出し通路20D,20Aから吹き出される空調空気を冷却する。
When performing the cooling operation by the
つづいて、この実施形態に係る車両用空調装置10のPTCヒータ18による暖房制御について説明する。
PTCヒータ18による暖房運転では、運転席側と助手席側の温度設定部16D,16Aの設定温度が同じ場合には、空調制御装置15が予め記憶されているマップにしたがって、PTCヒータ18のヒータ能力(例えば、通電電流)と、運転席側と助手席側の各エアミックスドア54D,54Aの開度を制御する。
Next, heating control by the
In the heating operation by the
また、運転席側と助手席側の温度設定部16D,16Aの設定温度が異なる場合には、空調制御装置15は、PTCヒータ18と各エアミックスドア54D,54Aの開度を以下のように制御する。
即ち、今、運転席側の温度設定部16Dの設定温度が助手席側の温度設定部16Aの設定温度よりも高いものとすると、空調制御装置15は、設定温度の高い運転席側の吹き出し通路20Dのエアミックスドア54Dの開度を任意の開度(例えば、予めマップに記憶されている条件に応じた開度)に設定して、PTCヒータ18のヒータ能力を運転席側の温度設定部16Dの設定温度に近づくように制御するとともに、設定温度の低い助手席側の吹き出し通路20Aのエアミックスドア54Aの開度を、運転席側の吹き出し通路20Dのエアミックスドア54Dの開度よりも小さい設定開度(PTCヒータ18を通過する空調空気の割合が小さくなる設定開度)に固定する。なお、助手席側の温度設定部16Aの設定温度が運転席側の温度設定部16Dの設定温度よりも高い場合には、各部の制御が運転席側と助手席側とで逆になる。
When the set temperatures of the
That is, now, assuming that the setting temperature of the
ここで、設定温度の低い側の吹き出し通路20A(20D)のエアミックスドア54A(54D)の開度は、温度の高い側と低い側の設定温度の差に応じて、差が大きいほど開度が小さくなるように(PTCヒータ18を通過する送風空気の割合が小さくなるように)設定されている。このエアミックスドア54A(54D)の開度は、例えば、マップに予め記憶されている値に基づいて設定するようにしても良い。
Here, the opening degree of the
車両用空調装置10のPTCヒータ18による暖房制御の一例を図4に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップS101において、空調設定部16で温度設定操作が行われたものと判定されると、つづくステップS102において、運転席側と助手席側で設定温度が同じか否かを判定する。ここで同じである場合には、ステップS103に進み、異なる場合には、ステップS104へと進む。
ステップS103においては、予め記憶されているマップにしたがって、PTCヒータ18のヒータ能力と、運転席側と助手席側の各エアミックスドア54D,54Aの開度を制御する。
この結果、運転席側の室内エリアDaと助手席側の室内エリアAaは、同温度になるように速やかに制御される。
An example of heating control by the
If it is determined in step S101 that the temperature setting operation has been performed by the air
In step S103, the heater capacity of the
As a result, the indoor area Da on the driver's seat side and the indoor area Aa on the passenger seat side are quickly controlled so as to have the same temperature.
一方、ステップS104に進んだ場合には、設定温度の高い側の吹き出し通路20D(20A)のエアミックスドア54D(54A)の開度を任意の開度(例えば、最大開度)に設定し、PTCヒータ18のヒータ能力を、温度センサ13D(13A)の検出信号をフィードバックして、温度の高い側の設定温度に近づくように制御する。
この後、ステップS105に進み、設定温度の低い側の吹き出し通路20A(20D)のエアミックスドア54A(54D)の開度を、設定温度の高い側のエアミックスドア54D(54A)の開度よりも小さい設定開度に固定する。
この結果、設定温度の低い側の吹き出し通路20A(20D)においては、PTCヒータ18の導風量の変化に伴う温度の変化の影響を受けることなく、ほぼ一定流量の空気がPTCヒータ18方向に安定して流れる。したがって、エアミックスドア54A(54D)の不要な開度の変動を招くことなく、運転席側と助手席側の各室内エリアDa,Aaの温度を設定温度に制御することができる。
On the other hand, when the process proceeds to step S104, the opening of the
Thereafter, the process proceeds to step S105, where the opening degree of the
As a result, in the blowing passage 20 </ b> A (20 </ b> D) on the side where the set temperature is low, the air at a substantially constant flow rate is stabilized in the direction of the
以上のように、この実施形態に係る車両用空調装置10では、運転席側の室内エリアDaの設定温度と助手席側の室内エリアAaの設定温度が異なる場合に、設定温度の高い側の吹き出し通路20D(20A)でエアミックスドア54D(54A)の開度が任意の開度に設定されて、PTCヒータ18のヒータ能力が、設定温度の高い側の室内エリアDa(Aa)の設定温度に近づくように制御されるとともに、設定温度の低い側の吹き出し通路20A(20D)で、エアミックスドア54A(54D)の開度が、設定温度の高い側のエアミックスドア54D(54A)の開度よりも小さい開度に固定される。このため、この実施形態に係る車両用空調装置10においては、運転席側の室内エリアDaの設定温度と助手席側の室内エリアAaの設定温度が異なる場合にも、空気の導入量に応じたPTCヒータ18の温度変化の影響を受けることなく、運転席側の室内エリアDaと助手席側の室内エリアAaに吹き出す空調空気の温度を安定して制御することができる。
As described above, in the
また、この実施形態に係る車両用空調装置10においては、運転席側の室内エリアDaの設定温度と助手席側の室内エリアAaの設定温度が異なる場合に、設定温度の低い側の吹き出し通路20A(20D)のエアミックスドア54A(54D)の開度が、温度の高い側の設定温度と温度の低い側の設定温度の差が大きいほど開度が小さくなるように設定されている。このため、この車両用空調装置10においては、運転席側の室内エリアDaと助手席側の室内エリアAaに吹き出す空調空気の温度を迅速にかつ正確に所望の温度に調整することができる。
Further, in the
ところで、この実施形態に係る車両用空調装置10においては、ヒートポンプサイクル12を循環する冷媒中に潤滑油が混入され、その潤滑油によってコンプレッサ21の回転部(ベアリング)や摩擦部(圧縮部)等の潤滑が行われるようになっている。しかし、コンプレッサ21の吸入側には圧力の低い状態で冷媒が導入されるため、運転状況によっては、コンプレッサ21の耐久面において厳しい状況となることがある。このため、この実施形態に係る車両用空調装置10においては、コンプレッサ21の回転数と圧縮比(吐出圧力/吸入圧力)に応じて後述する対策を講じている。
By the way, in the
図5は、コンプレッサ21の回転数と圧縮比の関係において、耐久面において厳しくなる境界ラインLを実験的に調べた図である。同図において、境界ラインLよりも下側となる領域は、冷媒中の潤滑油によって不具合なく各部の潤滑を行える領域(OK領域)であり、境界ラインLよりも上側の領域は、冷媒中の潤滑油が不足する領域(NG1領域、及び、NG2領域)である。NG1領域とNG2領域とは、コンプレッサ21の所定の回転数Nが境となっている。
FIG. 5 is a diagram in which a boundary line L, which becomes severe in terms of durability, is experimentally examined in the relationship between the rotation speed of the
(NG1領域での対策)
NG1領域は、コンプレッサ21の運転回転数が低く、ヒートポンプサイクル12を循環する冷媒の流量自体が少ないため、コンプレッサ21の運転を停止する。
(Countermeasures in the NG1 area)
In the NG1 region, the operation speed of the
(NG2領域での対策)
NG2領域は、コンプレッサ21の運転回転数が高過ぎ、冷媒の圧縮比も大きいため、図5中の矢印Aで示すように、OK領域に移行するようにコンプレッサ21の運転回転数を低減する。このとき、コンプレッサ21の運転回転数の低減に伴ってコンプレッサ21の圧縮比も減少する。
また、別の対策としては、図5中の矢印Bで示すように、OK領域に移行するように暖房用減圧弁や冷房用減圧弁の開度を増大することによってコンプレッサ21での圧縮比を減少させる。
これらの対策は運転状況等に応じて適宜選択する。
(Countermeasures in the NG2 area)
In the NG2 region, since the operating speed of the
As another countermeasure, as shown by an arrow B in FIG. 5, the compression ratio in the
These measures are appropriately selected according to the driving situation.
なお、この発明は上記の実施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で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、車両用空調装置は運転席側の室内エリアと助手席側の室内エリアに空調空気を吹き出す構成とされているが、空調空気は、車室内の他の室内エリアに吹き出すものであっても良い。また、空調空気を吹き出す室内エリアの数も2つに限らず3つ以上であっても良い。
さらに、車両用空調装置を適用する車両も電気自動車に限らず、燃料電池車両等の他の車両であっても良い。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the above-described embodiment, the vehicle air conditioner is configured to blow conditioned air to the driver seat side indoor area and the passenger seat side indoor area. It may be blown out. Further, the number of indoor areas for blowing out the conditioned air is not limited to two, and may be three or more.
Furthermore, the vehicle to which the vehicle air conditioner is applied is not limited to an electric vehicle, and may be another vehicle such as a fuel cell vehicle.
10…車両用空調装置
18…PCTヒータ
19…仕切り板
20D,20A…吹き出し通路
52…ブロア
54D,54A…エアミックスドア
Da,Aa…室内エリア
DESCRIPTION OF
Claims (2)
室内または室外から空気を取り込んで下流側に空気を送り込むブロアと、
複数の前記吹き出し通路に介装されて通過する空気を昇温するヒータ手段と、
各前記吹き出し通路に設けられ、前記ヒータ手段を通過する前記ブロアの送風空気と前記ヒータ手段を通過しない前記ブロアの送風空気の割合を調整するエアミックスドアと、を備え、
前記室内エリアの空調空気の温度がそれぞれ独立して設定調整可能とされた車両用空調装置において、
前記ヒータ手段は、PTC素子を有するPTCヒータによって構成され、
一の室内エリアの設定温度と残余の室内エリアの設定温度が異なる場合には、
設定温度の高い側の吹き出し通路のエアミックスドアの開度を任意の開度に設定して、前記PTCヒータのヒータ能力を、設定温度の高い側の室内エリアの設定温度に近づくように制御するとともに、
設定温度の低い側の吹き出し通路のエアミックスドアの開度を、前記PTCヒータを通過する送風空気の割合が設定温度の高い側の吹き出し通路よりも小さくなる開度に固定することを特徴とする車両用空調装置。 A plurality of outlet passages provided corresponding to a plurality of indoor areas, and individually blowing out conditioned air to each indoor area;
A blower that takes in air indoors or outdoors and sends air downstream;
Heater means for raising the temperature of air passing through the plurality of blowing passages;
An air mix door that is provided in each of the blowing passages and adjusts the ratio of the blower air of the blower that passes through the heater means and the blower air of the blower that does not pass through the heater means,
In the vehicle air conditioner in which the temperature of the conditioned air in the indoor area can be independently set and adjusted,
The heater means is constituted by a PTC heater having a PTC element,
If the set temperature of one indoor area is different from the set temperature of the remaining indoor areas,
The opening degree of the air mix door of the blowing passage on the higher set temperature side is set to an arbitrary opening degree, and the heater capacity of the PTC heater is controlled to approach the set temperature of the indoor area on the higher set temperature side. With
The opening degree of the air mix door of the blowing passage on the lower set temperature side is fixed to an opening degree in which the ratio of the blown air passing through the PTC heater is smaller than that of the blowing passage on the higher set temperature side. Vehicle air conditioner.
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