JP5446520B2 - Control method for vehicle air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、コンプレッサを用いて熱交換器に冷媒を送り、車室内においてヒートポンプによる暖房を行う車両用空調装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to a control method for a vehicle air conditioner that uses a compressor to send a refrigerant to a heat exchanger and performs heating by a heat pump in a passenger compartment.
従来、特許文献１に記載の車両用空調装置が知られており、これは、コンプレッサ吸入圧力が低下した時に、外気導入風量を低下させるか、あるいは外気導入よりも内気循環を多くする、所謂、内気率アップにより着霜を軽減するものである。
Conventionally, a vehicle air conditioner described in
具体的には、特許文献１は、室外熱交換器に着霜したとき、もしくは着霜しそうなときに、室内熱交換器をコンデンサ、室外熱交換器をエバポレータとしてそれぞれ機能させるヒートポンプによる暖房運転を継続している。そして、このときの室外熱交換器の着霜速度を遅くすることによって、暖房運転を継続できる時間を極力長くしている。
Specifically,
そのために、暖房運転時に、室外熱交換器に所定量の霜が着霜したと判定されたとき、あるいは室外熱交換器に霜が着霜し易い条件となったと判定されたときには、少なくとも所定時間、上記暖房運転を継続しながら、外気吸入口から吸入した外気を車室内へ吹き出す換気風量を、上記判定の前における換気風量よりも少なくしている。 Therefore, at the time of heating operation, when it is determined that a predetermined amount of frost has formed on the outdoor heat exchanger, or when it has been determined that frost is likely to form on the outdoor heat exchanger, at least a predetermined time While the heating operation is continued, the amount of ventilation air that blows out the outside air sucked from the outside air inlet into the vehicle interior is made smaller than the amount of ventilation air before the determination.
そして、換気風量を少なくすることによって、室外熱交換器の着霜速度が遅くなるとともに、着霜限界量も増加する。従って、換気風量を少なくしないまま暖房運転を継続する場合に比べて、着霜量が上記着霜限界量になるまでの時間が長くなる。つまり、暖房運転を継続する時間を長くすることができるものである。 And by decreasing ventilation air volume, while the frost formation speed of an outdoor heat exchanger becomes slow, frost formation limit amount also increases. Therefore, as compared with the case where the heating operation is continued without reducing the ventilation air volume, the time until the frost amount reaches the frost limit amount becomes longer. That is, it is possible to lengthen the time for continuing the heating operation.
ところが、上記特許文献１のように、上記換気風量を少なくだけで着霜対策を行うことは、防曇性の低下という問題を引き起こす。また、乗員がマニュアルモードでの風量制御に設定していると、換気風量を変えるためのブロワ風量を自動で変更できないという問題がある。また、乗員がマニュアルモードでの内外気切替制御を設定しているときも、自動的に内気率アップに変更できないという問題がある。
However, as in
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、防曇性に問題が生じることが少なく、かつマニュアルモードでの風量制御、あるいはマニュアルモードでの内外気切替制御を行っていても、室外熱交換器の着霜の進行を遅らせることができ、ヒートポンプによる暖房を継続できる車両用空調装置の制御方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and its purpose is that there are few problems with anti-fogging and the air volume control in the manual mode, or An object of the present invention is to provide a control method for a vehicle air conditioner that can delay the progress of frost formation in an outdoor heat exchanger and can continue heating by a heat pump even if the inside / outside air switching control is performed in the manual mode.
従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。 Descriptions of patent documents listed as prior art can be introduced or incorporated by reference as explanations of technical elements described in this specification.
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、室内熱交換器（１８及び１９）と室外熱交換器（１５）との間で冷媒を移動させるコンプレッサ（１４）を備えてヒートポンプサイクルによる暖房運転を設定された目標温度に基づいて実行する車両用空調装置の制御方法において、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷をマニュアルモードを持たない負荷調整方法である、コンプレッサの回転数制御、目標温度を変更する目標温度変更制御、暖房運転を補助する補助熱源による加熱制御、室外熱交換器（１５）に送風する室外ファンの稼働率制御のいずれかの方法によって低減させる（ステップＳ１０１ｃ、Ｓ１０２ｃ、Ｓ１０３ｃ、Ｓ１０４ｄ、Ｓ１０４ｅ、Ｓ１０５ｄ、Ｓ１０５ｅ、Ｓ１０６ｄ、Ｓ１０６ｅ、Ｓ１０７ｅ、Ｓ１０８ｂ、及びＳ１０８ｃ）と共に、補助熱源（２０）は、室内熱交換器（１８及び１９）のうちの暖房用熱交換器（１９）による室内空気の暖房をヒートポンプサイクルから成る冷凍サイクルに依存しないで補助し、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて冷凍サイクルに依存しない補助熱源(２０)の稼動率を上げる（ステップＳ１０２ｃ及びＳ１０８ｃ）ことにより、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させ、
補助熱源（２０）は、ヒートポンプサイクルによる暖房の効率が悪くなり、かつ、室外熱交換器（１５）に着霜しやすくなる外気温が所定温度より低い場合に応じて通電されてプレ空調を行い、
車両用空調装置は、乗車前にヒートポンプサイクルによる暖房運転を行うプレ空調と乗車後の通常空調を行う車両用空調装置から成り、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させると共に、プレ空調時においては、乗車後の通常空調時に比べて、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を一層低減させる（ステップＳ１０４ｅ及びＳ１０５ｅ）ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means. That is, in the invention described in
The auxiliary heat source (20) performs pre-air-conditioning when the efficiency of heating by the heat pump cycle is deteriorated and the outdoor heat exchanger (15) is easily frosted and the outside air temperature is lower than a predetermined temperature. ,
The vehicle air conditioner is composed of a pre-air conditioner that performs heating operation using a heat pump cycle before boarding and a vehicle air conditioner that performs normal air conditioning after boarding, and is based on a heat pump cycle according to a decrease in the temperature of the outdoor heat exchanger (15). While reducing the heating operation load, the pre-air-conditioning is characterized by further reducing the heating operation load due to the heat pump cycle (steps S104e and S105e) as compared to the normal air-conditioning after boarding .
この発明によれば、室外熱交換器（１５）に着霜が進行すると、室外熱交換器（１５）の温度が低下するため、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させることにより、室外熱交換器（１５）の温度低下が抑制されるため、着霜を抑制してヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続することができる。また、マニュアルモードを持たない負荷調整方法にてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減しているから、乗員がマニュアルモードに設定していたために、着霜の抑制制御が出来ないといった問題を解消できる。また、室外熱交換器温度（１５）の低下に応じて補助熱源（２０）の稼動率を上げることにより、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を軽減することが出来、室外熱交換器（１５）の熱交換量を少なくすることで、着霜の進行を低減出来る。また、補助熱源（２０）の使用により乗員の暖房感を低下させることが少ない。
また、室外熱交換器（１５）に着霜しやすくなる外気温が所定温度より低い場合に応じて、補助熱源を通電してプレ空調できる。更に、プレ空調時に、より一層着霜しにくくすることで、プレ空調時の着霜による乗車時の室温低下の問題を一層確実に防止できる。また、乗員不在時の車外音を低減することもできる。
According to the present invention, when frosting progresses in the outdoor heat exchanger (15), the temperature of the outdoor heat exchanger (15) decreases, so that the heat pump cycle according to the decrease in the temperature of the outdoor heat exchanger (15). Since the temperature drop of the outdoor heat exchanger (15) is suppressed by reducing the load of the heating operation by, frost formation can be suppressed and the heating operation by the heat pump cycle can be continued. In addition, since the load of heating operation by the heat pump cycle is reduced by the load adjustment method that does not have a manual mode, it is possible to solve the problem that frost suppression control cannot be performed because the occupant has set the manual mode. . Moreover, the load of the heating operation by a heat pump cycle can be reduced by raising the operation rate of an auxiliary heat source (20) according to the fall of an outdoor heat exchanger temperature (15), and an outdoor heat exchanger (15) By reducing the amount of heat exchange, the progress of frost formation can be reduced. Further, the use of the auxiliary heat source (20) rarely reduces the passenger's feeling of heating.
Moreover, according to the case where the outdoor air temperature which becomes easy to form frost on the outdoor heat exchanger (15) is lower than a predetermined temperature, the auxiliary heat source can be energized to perform pre-air conditioning. Furthermore, by making it more difficult to form frost during pre-air conditioning, it is possible to more reliably prevent the problem of lowering the room temperature during boarding due to frost formation during pre-air conditioning. In addition, it is possible to reduce noise outside the vehicle when no occupant is present.
請求項２に記載の発明では、補助熱源(２０)は、電気ヒータからなることを特徴としている。従って、室外熱交換器温度（１５）の低下に応じて補助熱源（２０）の稼動率を上げることが容易である。
The invention according to
請求項３に記載の発明では、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて室内熱交換器（１８及び１９）内の暖房用熱交換器（１９）の目標温度である暖房用熱交換器目標温度が低くなるように変更して、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させる（ステップＳ１０８ｂ）ことを特徴としている。
In the invention according to
この発明によれば、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて暖房用熱交換器目標温度を低下させるから、結果的に、着霜が進行するときに、室外熱交換器（１５）の温度が低下が緩和されるため、着霜を抑制でき、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続することができる。 According to this invention, since the heat exchanger target temperature for heating is lowered according to the temperature drop of the outdoor heat exchanger (15), as a result, when frosting proceeds, the outdoor heat exchanger (15 ) Is reduced, the frost formation can be suppressed and the heating operation by the heat pump cycle can be continued.
請求項４に記載の発明では、更に、室外熱交換器（１５）に送風する室外ファン（２４）を備え、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて室外ファン（２４）の稼動率を上げる（ステップＳ１０３ｃ）ことにより、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させることを特徴としている。
In the invention described in
この発明によれば、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて室外ファン（２４）の稼動率を上げることにより、室外熱交換器（１５）の熱交換効率を向上させ、ヒートポンプサイクルの効率が上がるのでヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させることが出来る。この結果、室外熱交換器（１５）の温度低下が緩和され、着霜の進行を低減できる。また、熱交換効率を向上させることによりヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減するため、乗員の暖房感を低下させることが少ない。 According to the present invention, the heat exchange efficiency of the outdoor heat exchanger (15) is improved by increasing the operating rate of the outdoor fan (24) in response to a decrease in the temperature of the outdoor heat exchanger (15), and the heat pump cycle. Therefore, the heating operation load by the heat pump cycle can be reduced. As a result, the temperature drop of the outdoor heat exchanger (15) is alleviated, and the progress of frost formation can be reduced. Moreover, since the load of the heating operation by the heat pump cycle is reduced by improving the heat exchange efficiency, the passenger's feeling of heating is rarely lowered.
請求項５に記載の発明では、更に、室内熱交換器（１８及び１９）と車室内の空気からなる内気と車室外の空気からなる外気の双方を熱交換させ、かつ内気と外気の割合を調整する吸込口モード決定手段（ステップＳ８）を備え、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて、外気に対する内気の割合を増加する（ステップＳ１０１ｄ、Ｓ１０２ｄ、及びＳ１０３ｄ）ことにより、負荷調整方法とともに、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させることを特徴としている。 In the fifth aspect of the invention, the indoor heat exchanger (18 and 19) and the inside air composed of the air inside the vehicle interior and the outside air composed of the air outside the vehicle interior are further subjected to heat exchange, and the ratio of the inside air to the outside air is determined. A suction port mode determining means (step S8) to be adjusted is provided, and the load is increased by increasing the ratio of the inside air to the outside air (steps S101d, S102d, and S103d) as the temperature of the outdoor heat exchanger (15) decreases. Along with the adjustment method, the load of heating operation by the heat pump cycle is reduced.
この発明によれば、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて、外気に対する内気の割合を増加することで、マニュアルモードを持たない負荷調整方法による負荷低減に加えて、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を更に低減することが出来るので、室外熱交換器（１５）における着霜の進行を抑えることが出来る。また、内気の割合を増加することによりヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減するため、乗員の暖房感を低下させることが少ない。 According to this invention, in addition to the load reduction by the load adjustment method which does not have a manual mode by increasing the ratio of the inside air with respect to outside air according to the fall of the temperature of an outdoor heat exchanger (15), it depends on a heat pump cycle. Since the load of heating operation can be further reduced, the progress of frost formation in the outdoor heat exchanger (15) can be suppressed. Moreover, since the load of the heating operation by the heat pump cycle is reduced by increasing the ratio of the inside air, the passenger's feeling of heating is rarely lowered.
請求項６に記載の発明では、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させる程度を、室外熱交換器（１５）周りの湿度を測定又は推定することにより決定し、湿度の高いときのヒートポンプサイクルによる暖房の負荷を低減させる程度を大きくする（ステップＳ１０６ｃ）ことを特徴としている。
In the invention described in
この発明によれば、湿度の高い時のヒートポンプサイクルによる暖房の負荷を低減させる程度を大きくすることで、着霜をより確実に防止できる。 According to this invention, frost formation can be prevented more reliably by increasing the degree of reducing the heating load by the heat pump cycle when the humidity is high.
請求項７に記載の発明では、室外熱交換器（１５）周りの湿度が、ワイパーの作動有無、時刻、及び日射量の少なくともいずれか一つに応じて推定される（ステップＳ１０６ｃ）ことを特徴としている。 In the invention described in claim 7 , the humidity around the outdoor heat exchanger (15) is estimated according to at least one of the presence / absence of operation of the wiper, time, and amount of solar radiation (step S106c). It is said.
この発明によれば、ワイパーの作動有無、時刻、及び日射量の少なくともいずれか一つに応じて、湿度の高い時のヒートポンプ作動を抑制することで、短時間に着霜することを防止できる。 According to this invention, frost formation can be prevented in a short time by suppressing the heat pump operation when the humidity is high according to at least one of the presence / absence of operation of the wiper, time, and amount of solar radiation.
請求項８に記載の発明では、室外熱交換器（１５）の温度が所定値まで低下した後、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の運転時間が長くなる程、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させる（ステップＳ１０１ｃで援用）ことを特徴としている。
In invention of
この発明によれば、着霜が進行すると室外熱交換器（１５）の温度が低下するが、この温度は、予めヒートポンプサイクルによる暖房運転の運転時間と共に低下すると予測し、運転時間が長くなると着霜状態、あるいは着霜の危険性があると判断してヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させるから、着霜の進行を抑制して、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続することが出来る。 According to this invention, when frosting progresses, the temperature of the outdoor heat exchanger (15) decreases, but this temperature is predicted to decrease in advance with the operating time of the heating operation by the heat pump cycle, and when the operating time becomes longer Since it is judged that there is a risk of frost or frost formation and the load of the heating operation by the heat pump cycle is reduced, the progress of frost formation can be suppressed and the heating operation by the heat pump cycle can be continued.
請求項９に記載の発明では、室外熱交換器（１５）の温度は、室外熱交換器（１５）の冷媒流れの下流側で、かつコンプレッサ（１４）の吸入側に設けた冷媒吸入温度センサ（３５）が検出した冷媒吸入温度（Ｔ３５）からなることを特徴としている。
In the invention according to
この発明によれば、冷媒吸入温度センサ（３５）が検出した冷媒吸入温度（Ｔ３５）により正確に着霜状態を監視できる。 According to the present invention, the frosting state can be accurately monitored by the refrigerant suction temperature (T35) detected by the refrigerant suction temperature sensor (35).
請求項１０に記載の発明では、室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じてコンプレッサ（１４）の回転数を低下させると共に、プレ空調時においては、通常空調時に比べて、コンプレッサ（１４）の最高回転数を低く設定する（ステップＳ１０４ｅ及びＳ１０５ｅ）ことを特徴としている。
In the invention according to
この発明によれば、プレ空調時のコンプレッサ（１４）の最高回転数を、乗車中の通常空調時のコンプレッサ（１４）の最高回転数よりも低くすることにより、プレ空調時に、より着霜しにくくすることで、プレ空調時の着霜による室温低下の問題を一層確実に防止できる。また、乗員不在時の車外音を低減することもできる。 According to this invention, the maximum rotation speed of the compressor (14) at the time of pre-air conditioning is made lower than the maximum rotation speed of the compressor (14) at the time of normal air-conditioning during boarding, so that frost formation is further caused at the time of pre-air conditioning. By making it difficult, it is possible to more reliably prevent the problem of lowering the room temperature due to frost formation during pre-air conditioning. In addition, it is possible to reduce noise outside the vehicle when no occupant is present.
請求項１１に記載の発明では、プレ空調は、設定温度（Ｔｓｅｔ）と室温（Ｔｒ）の差が縮小し、予め設定した温度差以内になった場合に、プレ空調でのヒートポンプサイクルによる暖房運転を少なくとも一旦停止、または終了させる（ステップＳ１０４ｉ及びＳ１０５ｉ）ことを特徴としている。 In the invention according to claim 11 , in the pre-air conditioning, when the difference between the set temperature (Tset) and the room temperature (Tr) is reduced and falls within a preset temperature difference, the heating operation by the heat pump cycle in the pre-air conditioning is performed. Is at least temporarily stopped or terminated (steps S104i and S105i).
この発明によれば、プレ空調時において、室温（Ｔｒ）が設定温度（Ｔｓｅｔ）に近づいた時点で、プレ空調を少なくとも一旦停止、または終了させることにより、着霜の進行を抑えることが出来る。 According to this invention, at the time of pre-air conditioning, when the room temperature (Tr) approaches the set temperature (Tset), the progress of frost formation can be suppressed by stopping or terminating the pre-air conditioning at least once.
請求項１２に記載の発明では、一旦停止後に、プレ空調の一旦停止時よりも、予め設定した以上に空調状態が悪化したと判断される時に、プレ空調を再開する（ステップＳ１０５ｋ）ことを特徴としている。 In the twelfth aspect of the invention, after the temporary stop, the pre-air conditioning is restarted when it is determined that the air-conditioning state has deteriorated more than the preset time than when the pre-air conditioning is temporarily stopped (step S105k). It is said.
この発明によれば、長時間プレ空調を行う場合でも、一旦プレ空調を停止する期間を設けることで、室外熱交換器（１５）の解氷を促し、着霜の進行を抑制できると共に、一旦停止に伴い、予め設定した以上に空調状態が悪化したと判断される時には、プレ空調を再開するから、乗員が乗車するときの車室内の快適性を確保することが出来る。 According to the present invention, even when pre-air conditioning is performed for a long time, by providing a period in which pre-air conditioning is temporarily stopped, defrosting of the outdoor heat exchanger (15) can be promoted, and the progress of frosting can be suppressed. When it is determined that the air-conditioning state has deteriorated more than the preset value due to the stop, the pre-air-conditioning is resumed, so that the comfort of the passenger compartment when the passenger gets in can be ensured.
請求項１３に記載の発明では、室外熱交換器（１５）の温度から着霜非着霜の判定を行い、非着霜と判定された場合に、通常の空調作動を行い、着霜と判定された場合に除霜運転を行うか、または、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を停止させて、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させ（ステップＳ１２３またはＳ１２６）、着霜非着霜の判定において、プレ空調時は、プレ空調を行わない非プレ空調時に比べ、着霜と判定されやすくした（ステップＳ１２１及びＳ１２２）ことを特徴としている。 In the invention according to claim 13, when frost non-frost is determined from the temperature of the outdoor heat exchanger (15), and when it is determined that the frost is not formed, a normal air-conditioning operation is performed and the frost is determined. When the defrosting operation is performed, the heating operation by the heat pump cycle is stopped to reduce the heating operation load by the heat pump cycle (step S123 or S126). Compared with non-pre-air conditioning in which pre-air conditioning is not performed during air conditioning, it is easier to determine frost formation (steps S121 and S122).
この発明によれば、プレ空調時に着霜してしまうと、プレ空調終了後に乗員が乗り込んだ時、ヒートポンプサイクルによる暖房運転ができなくなるため、プレ空調中は着霜と判定しやすくして、プレ空調中の着霜を極力抑制しておくことにより、プレ空調終了後に乗員が乗り込んだ時に、ヒートポンプサイクルによる暖房運転が確実に可能な状態にしておくことが出来る。 According to the present invention, if frost is formed during pre-air conditioning, when the occupant gets in after pre-air conditioning, heating operation by the heat pump cycle cannot be performed. By suppressing frost formation during air conditioning as much as possible, when the passenger gets in after the pre-air conditioning, the heating operation by the heat pump cycle can be surely made possible.
請求項１４に記載の発明では、非プレ空調時は、着霜非着霜の判定において、室外熱交換器（１５）が第１温度以下のときに着霜と判断し（ステップＳ１２２）、
プレ空調時は、着霜非着霜の判定において、室外熱交換器（１５）が第２温度以下のときに着霜と判断し（ステップＳ１２１）、第２温度よりも第１温度を低く設定することにより、着霜非着霜の判定において、プレ空調時は、非プレ空調時に比べ、着霜と判定されやすくした（ステップＳ１２１及びＳ１２２）ことを特徴としている。
In the invention of
During pre-air conditioning, in the determination of non-frosting, when the outdoor heat exchanger (15) is equal to or lower than the second temperature, it is determined that frost is formed (step S121), and the first temperature is set lower than the second temperature. Thus, in the determination of frost non-frosting, it is characterized in that it is easier to determine frost formation during pre-air conditioning than during non-pre-air conditioning (steps S121 and S122).
この発明によれば、プレ空調時に着霜してしまうと、プレ空調終了後に乗員が乗り込んだ時、ヒートポンプサイクルによる暖房運転ができなくなるため、プレ空調時の第２温度よりも非プレ空調時の第１温度を低く設定することにより、着霜非着霜の判定において、プレ空調時は、非プレ空調時に比べ、着霜と判定されやすくして、プレ空調中の着霜を極力抑制しておくことにより、プレ空調終了後に乗員が乗り込んだ時に、ヒートポンプサイクルによる暖房運転が確実に可能な状態にしておくことが出来る。 According to this invention, if frosting occurs during pre-air conditioning, when the occupant gets in after pre-air conditioning, heating operation by the heat pump cycle cannot be performed. Therefore, the temperature during non-pre-air conditioning is higher than the second temperature during pre-air conditioning. By setting the first temperature low, in the determination of frost non-frosting, it is easier to determine frost formation during pre-air conditioning than during non-pre-air conditioning, and frost formation during pre-air conditioning is suppressed as much as possible. Thus, when the occupant gets in after the pre-air conditioning, the heating operation by the heat pump cycle can be surely made possible.
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the parenthesis as described in a claim and said each means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１乃至図１２を用いて詳細に説明する。この第１実施形態は、蒸気圧縮式冷凍機をハイブリッド自動車用の空調装置に適用したものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the first embodiment, a vapor compression refrigerator is applied to an air conditioner for a hybrid vehicle.
ハイブリッド自動車は、ガソリン等の液体燃料を爆発燃焼させて動力を発生させる走行用内燃機関をなすエンジン、走行補助用電動機機能及び発電機機能を備える走行補助用の電動発電機、エンジンへの燃料供給量や点火時期等を制御するエンジン用電子制御装置（エンジンＥＣＵ）、電動発電機やエンジン用電子制御装置等に電力を供給するバッテリ、電動発電機の制御及び無断変速機や電磁クラッチの制御を行うと共にエンジン用電子制御装置に制御信号を出力するハイブリッド電子制御装置を備えている。 A hybrid vehicle is an engine that forms a traveling internal combustion engine that generates power by exploding and burning liquid fuel such as gasoline, a motor motor for driving assistance that has a driving assist motor function and a generator function, and fuel supply to the engine Engine electronic control device (engine ECU) that controls the amount, ignition timing, etc., battery that supplies power to motor generators, engine electronic control devices, etc. Control of motor generators and control of continuously variable transmissions and electromagnetic clutches And a hybrid electronic control unit that outputs a control signal to the engine electronic control unit.
そして、ハイブリッド用電子制御装置は、電動発電機及びエンジンのいずれの駆動力を駆動輪に伝達するかの駆動切替を制御する機能、及びバッテリの充放電を制御する機能を備えている。 The hybrid electronic control device has a function of controlling drive switching of which driving force of the motor generator and the engine is transmitted to the drive wheels, and a function of controlling charging / discharging of the battery.
具体的には、以下のような制御を行う。
（１）車両が停止しているときは、基本的にエンジンを停止させる。
（２）走行中は、減速時を除き、エンジンで発生した駆動力を駆動輪に伝達する。なお、減速時は、エンジンを停止させて電動発電機にて発電してバッテリに充電する。
（３）発進時、加速時、登坂時及び高速走行時等の走行負荷が大きいときには、電動発電機を電動モータとして機能させてエンジンで発生した駆動力に加えて、電動発電機に発生した駆動力を駆動輪に伝達する。
（４）バッテリの充電残量が充電開始目標値以下になったときには、エンジンの動力を電動発電機に伝達して電動発電機を発電機として作動させてバッテリの充電を行う。
（５）車両が停止しているときにバッテリの充電残量が充電開始目標値以下になったときには、エンジン用電子制御装置に対してエンジンを始動する指令を発するとともに、エンジンの動力を電動発電機に伝達する。
Specifically, the following control is performed.
(1) When the vehicle is stopped, the engine is basically stopped.
(2) During traveling, the driving force generated by the engine is transmitted to the drive wheels except during deceleration. During deceleration, the engine is stopped, the motor generator generates power, and the battery is charged.
(3) When the driving load such as starting, accelerating, climbing, and traveling at high speed is heavy, the motor generator is caused to function as an electric motor, and in addition to the driving force generated in the engine, the driving generated in the motor generator Transmits force to the drive wheels.
(4) When the remaining charge amount of the battery becomes equal to or less than the charge start target value, the engine power is transmitted to the motor generator, and the motor generator is operated as a generator to charge the battery.
(5) When the remaining amount of charge of the battery becomes equal to or less than the charge start target value when the vehicle is stopped, a command to start the engine is issued to the engine electronic control device, and the engine power is generated by the electric power generation. Communicate to the machine.
図１は、第１実施形態における車両用空調装置となる電気自動車用空調装置のＣＯＯＬ（クール）サイクル時の全体模式図である。アキュムレータ式冷凍サイクルを用いた電気自動車用空調装置１は、車室内に送風空気を導くダクト２、このダクト２内に空気を導入して車室内へ送る送風機３、及び上述のエンジン用電子制御装置に接続されたエアコン制御装置５（後述の図６）を備える。
FIG. 1 is an overall schematic diagram at the time of a COOL (cool) cycle of an air conditioner for an electric vehicle serving as a vehicle air conditioner in the first embodiment. An electric
送風機３は、図示しないブロワケース、遠心式ファン３ｂ、ブロワモータ３ｃより成り、このブロワモータ３ｃへの印加電圧に応じて、ブロワモータ３ｃの回転速度が決定される。ブロワモータ３ｃへの印加電圧は、上記エアコン制御装置５からの制御信号に基づいて制御される。
The
送風機３の図示しないブロワケースには、周知のように、車室内空気（内気）を導入する図示しない内気導入口と、車室外空気（外気）を導入する図示しない外気導入口とが形成されるとともに、内気導入口と外気導入口との開口割合を調節する図示しない内外気切替手段を成す内外気切替ダンパが設けられている。
As is well known, a blower case (not shown) of the
ダクト２の下流端（図１上）は、周知のように、車両のフロントガラスに向かって送風空気を吐出する図示しないデフロスタ吹出口、乗員の上半身に向かって送風空気を吐出するフェイス吹出口、乗員足元に向かって送風空気を吐出するフット吹出口に連絡されている。 As is well known, the downstream end of the duct 2 (upper side in FIG. 1) includes a defroster outlet (not shown) that discharges the blowing air toward the windshield of the vehicle, a face outlet that discharges the blowing air toward the upper body of the occupant, It is communicated with a foot outlet that discharges air to the feet of passengers.
冷凍サイクルは、コンプレッサ１４、室外熱交換器１５、冷房用減圧装置１６、暖房用減圧装置１７、冷房用熱交換器（エバポレータとも言う）１８、暖房用熱交換器１９、電気ヒータとしてＰＴＣ素子を使用したＰＴＣヒータ２０、アキュムレータ２１、及び流路切替手段（後述する）を備える。
The refrigeration cycle includes a
コンプレッサ１４は、内蔵された電動モータ１４ａにより駆動される。電動モータ１４ａは、図示しないインバータによって可変制御される周波数に応じて回転速度が決定される。従って、コンプレッサ１４の冷媒吐出流量は、電動モータ１４ａの回転速度に応じて変化する。
The
室外熱交換器１５は、車室外に配置されて、外気と冷媒との熱交換を行うもので、室外ファン２４の送風を受けて、暖房運転時にはエバポレータとして機能し、冷房運転時にはコンデンサとして機能する。
The
冷房のために液化した冷媒は、図１の冷房用減圧装置（温度感応型のエキスパンションバルブ）１６に導入され、急激に減圧膨張し低温低圧の霧状となる。低温低圧の霧状冷媒は冷房用熱交換器１８へ供給される。暖房用減圧装置（暖房用絞り）１７は、図２のように暖房運転時に室外熱交換器１５へ供給される冷媒を減圧膨脹させる。
The refrigerant liquefied for cooling is introduced into the cooling decompression device (temperature-sensitive expansion valve) 16 shown in FIG. 1, and rapidly expands under reduced pressure to form a low-temperature and low-pressure mist. The low-temperature and low-pressure mist refrigerant is supplied to the
冷房用熱交換器１８は、エバポレータとして機能するもので、ダクト２内に配設されている。この冷房用熱交換器１８は、冷房用減圧装置１６で減圧膨脹された低温低圧の冷媒と空気との熱交換を行うことにより、冷房用熱交換器１８を通過する空気を冷却する。
The
暖房用熱交換器１９は、ダクト２内で冷房用熱交換器１８の下流（風下）に配設されて、コンプレッサ１４で圧縮された高温高圧の冷媒と空気との熱交換を行うことにより、暖房用熱交換器１９を通過する空気を加熱する。ウオータポンプ３１は、エンジン冷却水から成る温水を温水用熱交換器（ヒータコア）３２に供給する。この温水用熱交換器３２は、上記暖房用熱交換器１９と共に加熱器として機能する。
The
エアミックスドア３８は、周知のように冷房用熱交換器１８からの冷風と暖房用熱交換器１９等（加熱器）との暖風との混合割合を制御する。アキュムレータ２１は、冷凍サイクル内の過剰冷媒を一時蓄えると共に、気相冷媒のみを送り出して、コンプレッサ１４に液冷媒が吸い込まれるのを防止する。
As is well known, the
暖房三方弁（ＨＴＭＶ）２５ａ、常開型の高圧電磁弁（ＨＰＭＶ）２５ｂ、常閉型の低圧電磁弁（ＬＰＭＶ）２５ｃ、常閉型の除湿電磁弁（ＤＨＭＶ）２５ｄ、常閉型の熱交（熱交換）シャット弁（ＨＳＭＶ）２５ｅ、第１逆止弁２７、及び第２逆止弁２８より流路切替手段が形成されている。
Heating three-way valve (HTMV) 25a, normally open high pressure solenoid valve (HPMV) 25b, normally closed low pressure solenoid valve (LPMV) 25c, normally closed dehumidifying solenoid valve (DHMV) 25d, normally closed heat exchange (Heat exchange) A flow path switching means is formed by the shut valve (HSMV) 25e, the
この流路切替手段２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２７、及び２８は、運転の種類であるＣＯＯＬサイクル時、ＨＯＴサイクル時、ＤＲＹ ＥＶＡサイクル時、及びＤＲＹ ＡＬＬサイクル時で夫々、冷媒の流れ方向を切り替えるものである。エンジン３０からの温水は、ウオータポンプ３１によって、温水用熱交換器３２に供給される。また、図１の矢印４０、４１、４２、４３、４４は冷媒の流れる向きを示している。
The flow path switching means 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 27, and 28 are used for the refrigerant flow at the COOL cycle, HOT cycle, DRY EVA cycle, and DRY ALL cycle, which are the types of operation, respectively. The direction is switched. Hot water from the
冷媒圧力センサ５０ＰＲＥは、暖房用熱交換器１９より上流の冷媒の高圧圧力（コンプレッサ１４の吐出圧力）ＰＲＥを検出する。また、冷媒吸入温度センサ３５は、室外熱交換器１５の冷媒流れの下流側に設けられ冷媒吸入温度Ｔ３５を検出する。また、室外熱交換器１５に対して、冷房用熱交換器１８と暖房用熱交換器１９とで室内熱交換器（１８及び１９）を形成している。
The refrigerant pressure sensor 50PRE detects the high pressure of the refrigerant upstream from the heating heat exchanger 19 (the discharge pressure of the compressor 14) PRE. The refrigerant
（ＣＯＯＬサイクル）
暖房性能無しであり、除湿能力が大レベルの運転時であるＣＯＯＬ（クール）サイクルでは、図１のように、コンプレッサ１４より吐出された冷媒が、暖房用熱交換器１９→暖房三方弁２５ａ→室外熱交換器１５→高圧電磁弁２５ｂ→第１逆止弁２７→冷房用減圧装置１６→冷房用熱交換器１８→アキュムレータ２１→コンプレッサ１４の順に流れる。そして、このように流れる様に上記流路切替手段２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ、２７、及び２８が切り替えられる。
(COOL cycle)
In the COOL cycle where there is no heating performance and the dehumidifying capacity is at a high level, as shown in FIG. 1, the refrigerant discharged from the
その結果、コンデンサとして機能する室外熱交換器１５から、熱が室外に放出され、冷房用熱交換器（エバポレータとして機能する）１８から熱が吸収される。このとき、暖房用熱交換器１９も発熱しているが、エアミックスドア３８の位置制御で、車室内空気との熱交換量を少なくすることが出来る。
As a result, heat is released from the
（ＨＯＴサイクル）
図２は、第１実施形態における車両用空調装置となる電気自動車用空調装置のＨＯＴ（ホット）サイクル時の全体模式図である。暖房性能が大であり、除湿能力無しの運転時であるＨＯＴサイクルでは、図２のように、コンプレッサ１４より吐出された冷媒が、暖房用熱交換器１９→暖房三方弁２５ａ→暖房用減圧装置１７→熱交シャット弁２５ｅ→室外熱交換器１５→低圧電磁弁２５ｃ→第２逆止弁２８→アキュムレータ２１→コンプレッサ１４の順に流れる。この運転時の冷媒の流れを図中矢印４０、４１、４５、４２ａ、４６、及び４７で示す。
(HOT cycle)
FIG. 2 is an overall schematic diagram at the time of a HOT (hot) cycle of an air conditioner for an electric vehicle serving as a vehicle air conditioner in the first embodiment. In the HOT cycle in which the heating performance is high and the operation is performed without the dehumidifying capacity, as shown in FIG. 2, the refrigerant discharged from the
なお、室外空気が極めて低いときは、ＨＯＴサイクルによる暖房は効率が悪いので、上述のＣＯＯＬサイクル（図１）にてエンジン３０を稼動させ、エンジン冷却水（温水）の温度を上げて、温水用熱交換器（ヒータコア）３２の熱で車室内が暖房される。
When the outdoor air is extremely low, heating by the HOT cycle is inefficient, so the
（ＤＲＹ ＥＶＡサイクル）
図３は、第１実施形態における電気自動車用空調装置のＤＲＹ ＥＶＡサイクル時の全体模式図である。このＤＲＹ ＥＶＡサイクルは、この一実施形態では、図示しないマニュアルスイッチの操作により、暖房能力が小レベルで車室内の中レベルの除湿を行うときに選択されて実行される。
(DRY EVA cycle)
FIG. 3 is an overall schematic diagram at the time of the DRY EVA cycle of the air conditioner for an electric vehicle in the first embodiment. In this embodiment, the DRY EVA cycle is selected and executed when a medium level dehumidification is performed with a small heating capacity by operating a manual switch (not shown).
このＤＲＹ ＥＶＡサイクルでは、図３のように、コンプレッサ１４より吐出された冷媒が、暖房用熱交換器１９→暖房三方弁２５ａ→暖房用減圧装置１７→除湿電磁弁２５ｄ→冷房用熱交換器１８→アキュムレータ２１→コンプレッサ１４の順に流れる。
In this DRY EVA cycle, as shown in FIG. 3, the refrigerant discharged from the
この運転時の冷媒の流れを図中矢印４０、４１、４５，４７、及び４８で示す。このＤＲＹ ＥＶＡサイクルは、室外熱交換器１５を使用せず冷房用熱交換器（エバポレータ）１８を使用し、暖房性能は小レベルで除湿能力は中レベルの空調を行う。
The flow of the refrigerant during this operation is indicated by
（ＤＲＹ ＡＬＬサイクル）
図４は、第１実施形態における電気自動車用空調装置のＤＲＹ ＡＬＬサイクル時の全体模式図である。このＤＲＹ ＡＬＬサイクルは、この一実施形態では、図示しないマニュアルスイッチの操作により、暖房能力が中レベルで車室内の小レベルの除湿を行うときに選択されて実行される。
(DRY ALL cycle)
FIG. 4 is an overall schematic diagram of the air conditioner for an electric vehicle in the first embodiment during a DRY ALL cycle. In this embodiment, the DRY ALL cycle is selected and executed when the heating capacity is at a medium level and the vehicle interior is dehumidified at a low level by operating a manual switch (not shown).
このＤＲＹ ＡＬＬサイクルでは、冷房用熱交換器（エバポレータ）１８と室外熱交換器１５の両方を使用し、上述のように、暖房性能は中レベルで除湿能力は小レベルの空調を行う。
In this DRY ALL cycle, both the cooling heat exchanger (evaporator) 18 and the
ＤＲＹ ＡＬＬサイクルでは、図４のように、コンプレッサ１４より吐出された冷媒が、暖房用熱交換器１９→暖房三方弁２５ａ→暖房用減圧装置１７→熱交シャット弁２５ｅ→室外熱交換器１５→低圧電磁弁２５ｃ→第２逆止弁２８→アキュムレータ２１→コンプレッサ１４の順に流れる。
In the DRY ALL cycle, as shown in FIG. 4, the refrigerant discharged from the
また、同時に、暖房用減圧装置１７→除湿電磁弁２５ｄ→冷房用熱交換器１８→→アキュムレータ２１→コンプレッサ１４の順に流れる。この運転時の冷媒の流れを図中矢印４０、４１、４５、４２ａ、４６、４７、４９、４８で示す。
At the same time, the
図１乃至図４で図示を省略したエアコン制御装置５（図６）は、マイクロコンピュータ（図示しない）を内蔵する。図５は、上記各サイクルにおいて、エアコン制御装置５が、各電磁弁２５ａ〜２５ｅをどのように制御するかを示す電磁弁作動表である。
The air conditioner control device 5 (FIG. 6) not shown in FIGS. 1 to 4 incorporates a microcomputer (not shown). FIG. 5 is an electromagnetic valve operation table showing how the air
図６は、エアコン制御装置５と各種センサ等との接続関係を示すブロック図である。センサは、車室内温度（内気温度または室温とも言う）Ｔｒを検出する内気センサ５０Ｔｒ、外気温Ｔａｍを検出する外気センサ５０Ｔａｍ、日射量Ｔｓを検出する日射センサ５０Ｔｓ、図２の暖房用熱交換器１９の吸込側空気温度Ｔｉｎを検出する入口温度センサ５０Ｔｉｎ、上記暖房用熱交換器１９より上流の冷媒の高圧圧力（コンプレッサ１４の吐出圧力）ＰＲＥを検出する冷媒圧力センサ５０ＰＲＥ、図２の室外熱交換器１５の冷媒流れの下流側に設けられ冷媒吸入温度Ｔ３５を検出する冷媒吸入温度センサ３５等を備える。
FIG. 6 is a block diagram showing a connection relationship between the air
また、エアコン制御装置５は、エアコン操作パネル５１から出力される操作信号および上記各センサからの検出信号に基づいて、送風機３、コンプレッサ１４駆動用のインバータ５２、室外ファン２４、暖房三方弁２５ａ、各種電磁弁２５ｂ〜２５ｅ、周知の内外気切替ダンパ５３、及び吹出口切替ダンパ５４、ＰＴＣヒータ２０等の電気部品を通電制御する。
In addition, the air
なお、内外気切替ダンパ５３、及び吹出口切替ダンパ５４とあるのは、実際には、これらのダンパを駆動するアクチュエータ部分にエアコン制御装置５から通電される。また、エアコン制御装置５と、上述の図示しないハイブリッド用電子制御装置及びエンジン用電子制御装置は相互に通信可能になっており、この第１実施形態では、所定のプロトコルに基づいたデータ通信により通信している。そして、エアコン制御装置５には、ハイブリッド用電子制御装置から出力される図示しない通信信号が入力される。
It should be noted that the inside / outside
また、上記エアコン操作パネル５１には、冷凍サイクルの運転状態を手動で、上記ＣＯＯＬサイクル、ＨＯＴサイクル、ＤＲＹ ＥＶＡサイクル、及びＤＲＹ ＡＬＬサイクルのいずれかに切替える図示しない手動スイッチを有し、この手動操作信号をエアコン制御装置５に入力している。
The air
また、エアコン操作パネル５１には、図２のコンプレッサ１４に内蔵された電動モータ１４ａの起動及び停止を指令するためのエアコンスイッチ、吸込口モードをマニュアルモードで切り替えるための吸込口切替スイッチ、車室内の温度を所望の設定温度Ｔｓｅｔに設定するための温度設定スイッチ、図２の送風機３の送風量をマニュアルモードで切り替えるための風量切替スイッチ、及び図示しない吹出口モードをマニュアルモードで切り替えるための吹出口切替スイッチ等を備える。
Further, the air
図７は、第１実施形態のエアコン制御装置５（図６）による基本的な制御処理を示したフローチャートである。図７において、イグニッションスイッチが投入されて、エアコン制御装置５に電源が供給されると制御がスタートする。
FIG. 7 is a flowchart showing basic control processing by the air conditioner control device 5 (FIG. 6) of the first embodiment. In FIG. 7, the control starts when the ignition switch is turned on and power is supplied to the air
（プレ空調判定）
図６に示したエアコン制御装置５は、上記の各種センサからの信号、エアコン操作パネル５１に設けられた各種操作部材からの信号、及び遠隔操作可能な操作手段である図示しないリモートコントロール装置を成す携帯機からの信号等に基づいて、車室内を空調するように構成されている。車両が継続的に停止して乗員が搭乗していないときには、エアコン制御装置５は、上記リモートコントロール装置からのプレ空調要求の有無を監視している。
(Pre-air conditioning judgment)
The air
そして、図７のステップＳ１では、リモートコントロール装置からプレ空調要求があった場合（即ち、プレ空調の要求があった場合、または予め送信入力された空調要求時刻に基づいてプレ空調を開始するタイミングとなった場合）には、車両が停止状態であるか否か判断するとともに、電源電力がプレ空調作動時の要求電力に対し大きいか否か判断する。車両が停止状態であり、電源電力がプレ空調要求電力より大きいことを確認したら、プレ空調の実施を許可するためにプレ空調フラグを立てる。 In step S1 of FIG. 7, when there is a pre-air conditioning request from the remote control device (that is, when there is a request for pre-air conditioning, or when pre-air conditioning is started based on the air conditioning request time transmitted and input in advance. In the case where the vehicle is in a stopped state, it is determined whether or not the vehicle is in a stopped state, and whether or not the power source power is larger than the required power during the pre-air conditioning operation. When it is confirmed that the vehicle is in a stopped state and the power supply power is larger than the pre-air conditioning required power, a pre-air conditioning flag is set to permit execution of the pre-air conditioning.
（イニシャライズ）
次に、図６のエアコン制御装置５内の各パラメータ等を初期化（イニシャライズ）する（ステップＳ２）。
(Initialization)
Next, each parameter in the air
（スイッチ信号読み込み）
次に、図６に示したエアコン操作パネル５１からのスイッチ信号等を読み込む（ステップＳ３）。
(Read switch signal)
Next, a switch signal or the like is read from the air
（センサ信号読み込み）
次に、図６に示した各種センサからの信号を読み込む（ステップＳ４）。
(Read sensor signal)
Next, signals from various sensors shown in FIG. 6 are read (step S4).
（ＴＡＯ算出基本制御）
次に、ＲＯＭに記憶された下記の数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する（ステップＳ５）。
(TAO calculation basic control)
Next, based on the following
（数式１）ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
ここで、Ｔｓｅｔは、図示しない温度設定スイッチにて設定した設定温度、Ｔｒは図６の内気温センサ５０Ｔｒにて検出した内気温度、Ｔａｍは外気温センサ５０Ｔａｍにて検出した外気温度、Ｔｓは日射センサ５０Ｔｓにて検出した日射量である。また、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ及びＫｓはゲインで、Ｃは補正用の定数である。
(Formula 1) TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C
Here, Tset is a set temperature set by a temperature setting switch (not shown), Tr is an inside air temperature detected by the inside air temperature sensor 50Tr in FIG. 6, Tam is an outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 50Tam, and Ts is solar radiation. The amount of solar radiation detected by the sensor 50Ts. Kset, Kr, Kam, and Ks are gains, and C is a constant for correction.
そして、このＴＡＯ、及び上記各種センサからの信号により、周知のように、図２のエアミックスドア３８のアクチュエータの制御値、及びウオータポンプ３１の回転数の制御値等を算出する。
Then, as is well known, the control value of the actuator of the
（サイクル・ＰＴＣ選択）
次に、運転すべきサイクルの選択、及びＰＴＣヒータ２０（図２）の通電本数の選択を、図７のステップＳ６にて行う。このステップＳ６は、具体的には、図８に基づいて行う。図８は、図７のステップＳ６におけるサイクル・ＰＴＣ選択の詳細を示すフローチャートである。
(Cycle / PTC selection)
Next, selection of the cycle to be operated and selection of the number of energized PTC heaters 20 (FIG. 2) are performed in step S6 of FIG. This step S6 is specifically performed based on FIG. FIG. 8 is a flowchart showing details of cycle / PTC selection in step S6 of FIG.
図８において、制御がスタートすると、ステップＳ３０において、図７のステップＳ１のプレ空調フラグが立っているか否かを判定する。プレ空調フラグが立っている場合は、ステップＳ３１にて、外気温が−３℃より低いか否かを判定する。 In FIG. 8, when the control starts, it is determined in step S30 whether or not the pre-air conditioning flag in step S1 of FIG. 7 is set. If the pre-air conditioning flag is set, it is determined in step S31 whether or not the outside air temperature is lower than −3 ° C.
−３℃より低い場合は、ヒートポンプによる暖房の効率が悪くなり、かつ、室外熱交換器１５（図２）に着霜しやすくなるので、ステップＳ３２にてＰＴＣヒータ２０（図２）によるプレ空調を行うために、ＰＴＣヒータ２０に通電する。
When the temperature is lower than −3 ° C., the efficiency of heating by the heat pump is deteriorated and the outdoor heat exchanger 15 (FIG. 2) is easily frosted. Therefore, pre-air conditioning by the PTC heater 20 (FIG. 2) is performed in step S <b> 32. In order to perform this, the
外気温が−３℃より高い場合は、ステップＳ３３にて、自動運転での吹出口モードがフェイスモードか否かを判定する。フェイスモードの場合、「図２のＨＯＴサイクルによる暖房の必要無し」と判断して、ステップＳ３４にて、図１のＣＯＯＬサイクルのプレ空調を行う。 If the outside air temperature is higher than −3 ° C., it is determined in step S33 whether or not the air outlet mode in the automatic operation is the face mode. In the face mode, it is determined that “there is no need for heating by the HOT cycle of FIG. 2”, and in step S34, pre-air conditioning of the COOL cycle of FIG. 1 is performed.
ステップＳ３３において、フェイスモード以外の場合は、ステップＳ３５にて、図２のヒートポンプサイクルによる暖房のプレ空調（ＨＯＴサイクル）を行う（なお、このときのヒートポンプサイクルのプレ空調として、ＤＲＹ ＡＬＬサイクル、またはＤＲＹ ＥＶＡサイクルを実行することも出来る。）。ステップＳ３０において、プレ空調か否かを判定し、プレ空調フラグが立っておらず、プレ空調でない場合は、ステップＳ３６にて、外気温が−３℃より低いか否かを判定する。 In step S33, when the mode is other than the face mode, pre-air conditioning (HOT cycle) of heating by the heat pump cycle of FIG. 2 is performed in step S35 (Note that as pre-air conditioning of the heat pump cycle at this time, the DRY ALL cycle, or DRY EVA cycle can also be executed.) In step S30, it is determined whether or not pre-air conditioning. If the pre-air conditioning flag is not set and the pre-air conditioning is not performed, it is determined in step S36 whether or not the outside air temperature is lower than -3 ° C.
−３℃より低い場合は、図２のＨＯＴサイクルによる暖房の効率が悪くなり、かつ、図２の室外熱交換器１５に着霜しやすくなるので、ステップＳ３７にて、図１のＣＯＯＬサイクルによる空調を行う。なお、このときは、図１のエンジン３０を稼動し、温水及び温水用熱交換器３２の温度を上昇させる。
When the temperature is lower than −3 ° C., the efficiency of heating by the HOT cycle of FIG. 2 is deteriorated, and the
ステップＳ３６にて、外気温が−３℃より低いか否かを判定したとき、外気温が−３℃より高い場合は、ステップＳ３８にて、自動運転での吹出口モードかフェイスモードか否かを判定する。 When it is determined in step S36 whether or not the outside air temperature is lower than −3 ° C., if the outside air temperature is higher than −3 ° C., whether or not the air outlet mode or the face mode is set in automatic operation in step S38. Determine.
フェイスモードの場合は、「ヒートポンプサイクルによる暖房の必要無し」と判断して、ステップＳ３９にて、図１のＣＯＯＬサイクルでの空調を行う。ステップＳ３８にて、自動運転での吹出口モードかフェイスモードか否かを判定したとき、フェイスモードでない場合は、「ヒートポンプサイクルによる暖房の必要有り」と判断して、ステップＳ４０にて、図２のＨＯＴサイクルでの空調を行う。 In the face mode, it is determined that “heating by the heat pump cycle is not necessary”, and air conditioning is performed in the COOL cycle of FIG. 1 in step S39. When it is determined in step S38 whether or not the air outlet mode or the face mode is in the automatic operation, if it is not the face mode, it is determined that “heating by the heat pump cycle is necessary”, and in step S40, FIG. Air conditioning in the HOT cycle.
なお、図３のＤＲＹ ＥＶＡサイクルと、図４のＤＲＹ ＡＬＬサイクルは、この第１実施形態では、マニュアルモードでのみ、運転が可能であるが、暖房と除湿の必要度合に応じて、上述のステップＳ３５及び４０のヒートポンプサイクルでの運転のときに自動的にＤＲＹ ＥＶＡサイクル、あるいはＤＲＹ ＡＬＬサイクルを選択するようにしても良い。 The DRY EVA cycle in FIG. 3 and the DRY ALL cycle in FIG. 4 can be operated only in the manual mode in the first embodiment, but the above-described steps are performed depending on the degree of heating and dehumidification. A DRY EVA cycle or a DRY ALL cycle may be automatically selected during operation in the heat pump cycle of S35 and S40.
（ブロワ電圧決定）
次に、図７のステップＳ７において、ＲＯＭに記憶された図示しない周知の特性図（マップ）から、目標吹出温度ＴＡＯに対応するブロワ電圧を決定する。つまり、図２の送風機３のブロワモータ３ｃへの印可電圧を決定する。
(Blower voltage determination)
Next, in step S7 of FIG. 7, a blower voltage corresponding to the target blowing temperature TAO is determined from a well-known characteristic diagram (map) (not shown) stored in the ROM. That is, the applied voltage to the
（吸込口モード決定）
次に、ＲＯＭに記憶された図示しない周知の特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吸込口モードを決定する（図７のステップＳ８）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが高いときには、内気循環モードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが低いときには、外気導入モードが選択される。
(Suction port mode decision)
Next, a suction port mode corresponding to the target outlet temperature TAO is determined from a well-known characteristic diagram (not shown) stored in the ROM (step S8 in FIG. 7). Specifically, when the target blowing temperature TAO is high, the inside air circulation mode is selected, and when the target blowing temperature TAO is low, the outside air introduction mode is selected.
また、空調運転中にコンプレッサ１４に内蔵された電動モータ１４ａ、及び電動モータを制御する図示しない駆動制御回路が故障した場合には、曇り防止対策として、内気循環モード時において、強制的に外気導入モードに切替えられる。
Further, when the
（吹出口モード決定）
次に、ＲＯＭに記憶された特性図から、目標吹出温度ＴＡＯに対応する吹出口モードを決定する（図７のステップＳ９）。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯが高いときには、フットモードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って、バイレベルモード、更にはフェイスモードの順に選択される。
(Air outlet mode decision)
Next, the air outlet mode corresponding to the target air temperature TAO is determined from the characteristic diagram stored in the ROM (step S9 in FIG. 7). Specifically, when the target blowing temperature TAO is high, the foot mode is selected, and the bi-level mode and further the face mode are selected in accordance with the decrease in the target blowing temperature TAO.
（コンプレッサ回転数等決定）
次に、図７のステップＳ１０においてコンプレッサ回転数等の決定を行う。このステップでは周知のコンプレッサの回転数の決定と共に、図２のヒートポンプサイクルによる暖房運転（ＨＯＴサイクル運転）時において、特に、次の制御を行う。
(Determination of compressor speed, etc.)
Next, in step S10 in FIG. 7, the compressor rotational speed and the like are determined. In this step, the following control is performed in particular during the heating operation (HOT cycle operation) by the heat pump cycle of FIG.
その制御の目的は、マニュアルモードでの風量制御、あるいはマニュアルモードでの内外気切替制御を行っていても、図２の室外熱交換器１５の着霜の進行を遅らせ、ヒートポンプによる暖房を継続できるようにするためである。
The purpose of the control is to delay the progress of frost formation in the
図９は、図７のステップＳ１０におけるコンプレッサ回転数等の決定を行うステップの一部を説明するフローチャートである。なお、ステップの一部とは、ヒートポンプサイクルによる暖房運転（ＨＯＴサイクル運転）時のコンプレッサ回転数の決定、及び内気率補正量決定のステップのみを示している。その他のサイクルによる冷房運転時等のコンプレッサ回転数の決定は、周知の方法を採用できるため、説明を省略する。 FIG. 9 is a flowchart for explaining a part of steps for determining the compressor speed and the like in step S10 of FIG. In addition, a part of step shows only the step of the determination of the compressor rotation speed at the time of the heating operation (HOT cycle operation) by the heat pump cycle and the determination of the internal air rate correction amount. The determination of the compressor rotation speed during cooling operation using other cycles can be performed by a known method, and thus the description thereof is omitted.
この図９の制御では、第１制御として、着霜の進行状態を検出して、この着霜の進行状態に応じてコンプレッサ１４の最高回転数を定めて、コンプレッサ１４の回転数の制限を行う。
In the control of FIG. 9, as the first control, the progress state of frost formation is detected, the maximum rotation speed of the
第２制御として、上記着霜の進行状態に応じて、車室内に吹出される全空気量のうちの内気循環空気の割合を示す内気率を上げてヒートポンプサイクルによる暖房運転時の空調負荷を軽減する。上述のように、図２に示す冷媒圧力センサ５０ＰＲＥは、コンプレッサ１４と暖房用熱交換器１９とを連絡する冷媒配管５５に取り付けられている。
As a second control, the air-conditioning load during the heating operation by the heat pump cycle is reduced by increasing the internal air rate indicating the ratio of the internal air circulating air in the total amount of air blown into the vehicle interior according to the progress of the frosting. To do. As described above, the refrigerant pressure sensor 50PRE shown in FIG. 2 is attached to the
上記第１制御のために、後述する目標圧力ＰＤＯ、高圧圧力ＰＲＥ（ＰＲＥ＝冷媒圧力センサ５０ＰＲＥにて測定した高圧圧力）、偏差Ｐｎ（Ｐｎ＝ＰＤＯ−ＰＲＥ）、偏差変化率ＰＤＯＴ（ＰＤＯＴ＝Ｐｎ−Ｐ（ｎ−１））を用いて、コンプレッサの回転数変化量を求める。なお、Ｐ（ｎ−１）は、偏差Ｐｎの先回の値であり、ｎは自然数である。 For the first control, a target pressure PDO, a high pressure PRE (PRE = high pressure measured by the refrigerant pressure sensor 50PRE), a deviation Pn (Pn = PDO−PRE), a deviation change rate PDOT (PDOT = Pn) described later. -P (n-1)) is used to determine the amount of change in the rotational speed of the compressor. Note that P (n−1) is the previous value of the deviation Pn, and n is a natural number.
まず、ヒートポンプサイクルによる暖房運転時において、図９のステップＳ１０１ａにおいて、図７のステップＳ５における目標吹出温度ＴＡＯを、冷凍サイクル９の高圧側の冷媒配管５５（図２）を流れる冷媒の目標圧力ＰＤＯ（以下、単に目標高圧ＰＤＯまたは単にＰＤＯという）に変換する。この変換は、周知の方法を用いればよく、単純には、目標吹出温度ＴＡＯを図示しない変換用マップで目標高圧ＰＤＯに変換しても良い。
First, in the heating operation by the heat pump cycle, in step S101a of FIG. 9, the target blowing temperature TAO in step S5 of FIG. 7 is set to the target pressure PDO of the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 55 (FIG. 2) on the high pressure side of the
また、特許３３０７４６６号公報に記載されているように目標吹出温度ＴＡＯと、図２の送風機３の風量Ｖによって異なる温度効率φと、暖房用熱交換器１９（図２）の吸入側空気温度Ｔｉｎとから飽和冷媒温度Ｔｃを求め、この飽和冷媒温度Ｔｃと飽和圧力Ｐｃ（暖房用熱交換器１９の凝縮圧力）との関係に基づいて、上記飽和冷媒温度Ｔｃに対応する飽和圧力Ｐｃを求めて、この飽和圧力Ｐｃを目標圧力ＰＤＯとしても良い。
Further, as described in Japanese Patent No. 3307466, the target blowing temperature TAO, the temperature efficiency φ that varies depending on the air volume V of the
次に、目標圧力ＰＤＯと、図２の冷媒圧力センサ５０ＰＲＥにて検出された高圧圧力ＰＲＥとの圧力偏差Ｐｎを下記数式２に基づいて算出する。 Next, a pressure deviation Pn between the target pressure PDO and the high pressure PRE detected by the refrigerant pressure sensor 50PRE in FIG.
（数式２）Ｐｎ＝ＰＤＯ−ＰＲＥ
また、偏差変化率ＰＤＯＴを下記数式３に基づいて算出する。
(Formula 2) Pn = PDO-PRE
Further, the deviation change rate PDOT is calculated based on the following
（数式３）ＰＤＯＴ＝Ｐｎ−Ｐ（ｎ−１）
上述したように、Ｐ（ｎ−１）は、偏差Ｐｎの先回の値である。
(Formula 3) PDOT = Pn−P (n−1)
As described above, P (n−1) is the previous value of the deviation Pn.
図１０は、上記圧力偏差Ｐｎと、偏差変化率ＰＤＯＴと、回転数変更分ΔｆＨとの関係を示すマップである。次に、このＰｎとＰＤＯＴとを用いて、図６のエアコン制御装置５内の図示しないＲＯＭに記憶された図１０に示すマップを用いて１秒前のコンプレッサ回転数ｆ（ｎ−１）に対して，増減する回転数変更分ΔｆＨを求める。
FIG. 10 is a map showing the relationship among the pressure deviation Pn, the deviation change rate PDOT, and the rotation speed change ΔfH. Next, using the map shown in FIG. 10 stored in the ROM (not shown) in the air
なお、この圧力偏差Ｐｎ及び偏差変化率ＰＤＯＴにおける回転数変更分ΔｆＨは、ＲＯＭに記憶された所定のメンバーシップ関数、及びルールに基づいて、ファジー制御にて求めることも出来る。 The rotational speed change ΔfH in the pressure deviation Pn and the deviation change rate PDOT can also be obtained by fuzzy control based on a predetermined membership function and rules stored in the ROM.
次に、図９のステップＳ１０１ｂにおいて、前回のコンプレッサ回転数に対して、求めた上記回転数変変更分ΔｆＨを加算し、仮の今回のコンプレッサ回転数を求める。次に、ステップＳ１０１ｃにおいて、図２の室外熱交換器１５の冷媒流れの下流側に設けた冷媒吸入温度センサ３５が検出した冷媒吸入温度Ｔ３５に応じて、図２のコンプレッサ１４の最高回転数を決定する。
Next, in step S101b of FIG. 9, the obtained rotational speed change amount ΔfH is added to the previous compressor rotational speed to determine a temporary compressor rotational speed. Next, in step S101c, the maximum rotational speed of the
次に、ステップＳ１０１ｄにおいて、図２の室外熱交換器１５の冷媒流れの下流側に設けた冷媒吸入温度センサ３５が検出した冷媒吸入温度Ｔ３５に応じて、内気率の補正を行う。このときには、上記着霜の進行状態に応じて、車室内に吹出される全空気量のうちの内気循環空気の割合を示す内気率を上げて、ヒートポンプサイクルによる暖房運転時における空調負荷を軽減するように内気率補正量を求める。
Next, in step S101d, the internal air rate is corrected according to the refrigerant suction temperature T35 detected by the refrigerant
そして、求められた内気率補正量に基づいて、図７のステップＳ８で決定された吸込口モードの補正を行い、冷媒吸入温度Ｔ３５が低いほど、内気割合が多くなるように図示しない内外気切替ダンパを制御して、空調負荷を軽減する制御を行う。この空調負荷の軽減により、図２の室外熱交換器１５の温度の低下が抑制されるので、着霜の進行が抑えられる。
Then, based on the obtained inside air rate correction amount, the suction port mode determined in step S8 of FIG. 7 is corrected, and the inside / outside air switching (not shown) is performed so that the inside air ratio increases as the refrigerant suction temperature T35 decreases. Control the damper to reduce the air conditioning load. By reducing this air conditioning load, a decrease in the temperature of the
次に、ステップＳ１０１ｅにおいて、ステップＳ１０１ｂで求めた仮の今回のコンプレッサ回転数と、ステップＳ１０１ｃで求めたコンプレッサの最高回転数とを比較し、小さい方を選択することで、着霜が進行している場合のコンプレッサ１４（図２）の回転数が抑制される。このコンプレッサ１４の回転数抑制により、図２の室外熱交換器１５の温度低下が抑制され、着霜の進行が抑えられてヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続できる。
Next, in step S101e, the tentative current compressor rotational speed obtained in step S101b is compared with the maximum rotational speed of the compressor obtained in step S101c, and frosting proceeds by selecting the smaller one. The rotation speed of the compressor 14 (FIG. 2) in the case of being present is suppressed. By suppressing the rotation speed of the
なお、上記制御において、図２の冷媒吸入温度センサ３５は、室外熱交換器１５に設けても構わないし、低圧冷媒圧力等のパラメータを検出するなどして、この検出したパラメータを温度換算して、冷媒吸入温度の予測値を演算し、この演算結果を、上記冷媒吸入温度の代わりに使用しても良い。つまり、冷媒吸入温度Ｔ３５は、室外熱交換器１５の着霜状態を監視できる値であれば良い。
In the above control, the refrigerant
但し、冷媒吸入温度Ｔ３５を冷媒吸入温度センサ３５にて検出する場合は、室外熱交換器１５を、従来の一般的車両と共通使用することができる。かつ、上記低圧冷媒圧力を検出する圧力検出素子よりも低価格にて、システムが構成できる。その上、測定誤差も小さいので、冷媒吸入温度センサ３５を冷媒配管に設けることが望ましい。
However, when the refrigerant suction temperature T35 is detected by the refrigerant
着霜が進むと、冷媒吸入温度Ｔ３５が低下してくるので、予め実験で求めた着霜の心配がある温度（図９では、−１０℃〜−１０．５℃）に達した場合、コンプレッサ１４の最高回転数を比例的に下げる。図９のステップＳ１０１ｃでは、５１００ｒｐｍのコンプレッサ最高回転数を冷媒吸入温度Ｔ３５が−１２．５℃のときには、２５００ｒｐｍまで低下させている。 As the frosting progresses, the refrigerant suction temperature T35 decreases. Therefore, when the temperature reaches a temperature at which there is a fear of frosting obtained in advance in an experiment (-10 ° C to -10.5 ° C in FIG. 9), the compressor The maximum number of revolutions of 14 is reduced proportionally. In step S101c of FIG. 9, the compressor maximum rotation speed of 5100 rpm is reduced to 2500 rpm when the refrigerant suction temperature T35 is −12.5 ° C.
これにより、着霜の進行が遅くなり、室外熱交換器１４の下流に設けた冷媒吸入温度センサ３５にて計測した冷媒吸入温度Ｔ３５の低下が抑えられる。よって、従来よりも長い時間、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続できる。
Thereby, progress of frost formation becomes slow and the fall of the refrigerant | coolant suction temperature T35 measured with the refrigerant | coolant suction |
（バルブＯＮ／ＯＦＦ決定）
次に、図７のステップＳ１２において、所定のサイクルで制御が実行できるよう、サイクル中の電磁弁のＯＮまたはＯＦＦ作動について決定する。この制御は、図５の運転サイクルの変更に応じて、各電磁弁の作動をオンオフする出力信号を生成する。
(Valve ON / OFF decision)
Next, in step S12 of FIG. 7, the ON / OFF operation of the solenoid valve in the cycle is determined so that the control can be executed in a predetermined cycle. This control generates an output signal for turning on / off the operation of each solenoid valve in accordance with the change in the operation cycle of FIG.
（着霜判定・除霜制御）
次に、図７のステップＳ１３において、着霜判定を行い、着霜と判定されるときは除霜制御を行う。図１１は、この第１実施形態における着霜判定・除霜制御の詳細を示すフローチャートである。
(Defrost determination / Defrost control)
Next, in step S13 of FIG. 7, frost formation is determined, and when it is determined that frost formation, defrost control is performed. FIG. 11 is a flowchart showing details of the frost formation determination / defrost control in the first embodiment.
この制御は、図１１に示すように、ステップＳ１２０において、ヒートポンプのプレ空調（プレ暖房）か否かを判定する。ヒートポンプのプレ空調の場合、ステップＳ１２１において、冷媒吸入温度が−９．５℃より小さいかどうかを判定する。−９．５℃より小さいときには、ヒートポンプのプレ空調（プレ暖房）をステップＳ１２３で強制的に停止し、通常よりも早めの着霜対策を行っている。 As shown in FIG. 11, this control determines in step S120 whether or not pre-air conditioning (pre-heating) of the heat pump. In the case of pre-air conditioning of the heat pump, it is determined in step S121 whether the refrigerant suction temperature is lower than -9.5 ° C. When the temperature is lower than −9.5 ° C., pre-air conditioning (pre-heating) of the heat pump is forcibly stopped in step S123, and frosting countermeasures are taken earlier than usual.
これにより、通常（非プレ空調）よりもヒートポンプが早く終了することがある。この結果、プレ空調による暖房後、乗員が乗り込んでからのヒートポンプサイクルによる暖房運転の時に、いきなり着霜と判断して、ヒートポンプ作動ができなくなることを防止できる。あるいは、乗員が乗り込んでからのヒートポンプサイクルによる暖房運転の時のヒートポンプ作動時間を延長できる。また、ステップＳ１２１において、−９．５℃より冷媒吸入温度Ｔ３５が低くないときは、ステップＳ１２４において、通常のプレ空調による暖房を継続する。 As a result, the heat pump may end earlier than normal (non-pre-air conditioning). As a result, after heating by pre-air-conditioning, it is possible to prevent the heat pump from being unable to operate suddenly when it is determined that frost is formed at the time of heating operation by the heat pump cycle after the occupant gets in. Or the heat pump operation time at the time of the heating operation by the heat pump cycle after a passenger | crew gets in can be extended. In step S121, when the refrigerant suction temperature T35 is not lower than -9.5 ° C, heating by normal pre-air conditioning is continued in step S124.
また、ステップＳ１２０において、ヒートポンプのプレ空調（プレ暖房）でないと判断されたときは、ステップＳ１２２において、冷媒吸入温度が−１０．５℃より小さいときに、ステップＳ１２６において、強制的に、図１のＣＯＯＬサイクルによる除霜制御を行う。 When it is determined in step S120 that the pre-air conditioning (pre-heating) of the heat pump is not performed, in step S122, when the refrigerant suction temperature is lower than -10.5 ° C., the process is forcibly performed in step S126. The defrosting control is performed by the COOL cycle.
ステップＳ１２２において、冷媒吸入温度が−１０．５℃より小さくないときには、ステップＳ１２５において、着霜の虞が無いとして、通常のヒートポンプサイクルによる暖房を継続する。 In step S122, when the refrigerant suction temperature is not lower than -10.5 ° C, it is determined in step S125 that there is no possibility of frost formation, and heating by a normal heat pump cycle is continued.
（制御信号出力）
次に、図７のステップＳ１４において、上記各ステップＳ１〜Ｓ１３で算出または決定された各制御状態が得られるように、図示しないエンジン用電子制御装置及び各種アクチュエータ、及び図５の電磁弁２５ａ〜２５ｅ等に対して制御信号を出力する。そして、図７のステップＳ１５において所定時間の経過を待って、ステップＳ３に戻る。
(Control signal output)
Next, in step S14 in FIG. 7, the engine electronic control device and various actuators (not shown) and the
（第１実施形態の効果）
上述したように、図２の室外熱交換器１５の冷媒流れの下流側に設けた冷媒吸入温度センサ３５が検出した冷媒吸入温度Ｔ３５から、室外熱交換器１５への着霜の進行度合を監視することが出来る。
(Effect of 1st Embodiment)
As described above, the progress of frost formation on the
図１２は、上記第１実施形態における室外熱交換器１５の着霜の進行度合を表したグラフである。図１２の横軸に経過時間、縦軸に着霜の進行度合いを表している。この図１２において、上側の曲線は、上述のように、コンプレッサの最高回転数の制限を設けた冷媒吸入温度Ｔ３５の変化であり、下側の曲線は、コンプレッサの最高回転数の制限を設けない比較例となる冷媒吸入温度Ｔ３５の変化である。
FIG. 12 is a graph showing the progress of frost formation in the
この図１２から判明するように、着霜が進行してヒートポンプの作動が限界となる時間は、上記比較例を基準とした場合、第１実施形態ではコンプレッサの最高回転数の制限によって、約１．５倍の時間だけ、ヒートポンプによる暖房（ＨＯＴサイクル）運転を継続する（延命する）ことが出来る。 As can be seen from FIG. 12, the time when the frosting progresses and the operation of the heat pump becomes the limit is about 1 in the first embodiment due to the limitation of the maximum rotation speed of the compressor in the first embodiment. The heating (HOT cycle) operation by the heat pump can be continued (prolonged) for 5 times the time.
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different configurations and features will be described.
また、第１実施形態の図面を援用して説明する。図１３は、援用する図７のステップＳ１０におけるコンプレッサ回転数等の決定を行うステップの一部を説明するフローチャートである。図１３において、ステップＳ１０２ｃ以外（ステップＳ１０２ａ、Ｓ１０２ｂ、Ｓ１０２ｄ、及びＳ１０２ｅ）は、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。 The description will be made with reference to the drawings of the first embodiment. FIG. 13 is a flowchart for explaining a part of the steps for determining the compressor speed and the like in step S10 of FIG. In FIG. 13, since steps other than step S102c (steps S102a, S102b, S102d, and S102e) are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
ステップＳ１０２ｃにおいて、図２の室外熱交換器１５の下流に設けた冷媒吸入温度センサ３５が検出した冷媒吸入温度Ｔ３５に応じて、図２のＰＴＣヒ−タ２０の作動追加本数を決定する。
In step S102c, the number of additional operations of the
着霜が進むと、図２の室外熱交換器１５の冷媒流れの下流側に設けた冷媒吸入温度センサ３５が検出した冷媒吸入温度Ｔ３５が低下して、予め実験で求めた着霜の心配がある温度（図１３では−１０．５℃）に達したら、ＰＴＣヒータ２０に通電する。また、更に冷媒吸入温度Ｔ３５が低下した場合は、ＰＴＣヒータ２０の作動本数（通電本数）を追加する。
As frost formation proceeds, the refrigerant intake temperature T35 detected by the refrigerant
これにより、図２のダクト２から車室内に吹出される吹出温度が上昇し、この吹出温度の上昇で車室内の内気温度Ｔｒが上昇する。これにより、上述の目標吹出温度ＴＡＯ並びに冷凍サイクルの高圧側を流れる冷媒の目標圧力ＰＤＯが低下する。
Thereby, the blowing temperature blown out from the
この目標圧力ＰＤＯの低下により、冷凍サイクルの負荷が軽減し、冷媒吸入温度Ｔ３５の低下が抑えられため、着霜の進行が遅くなる。よって、従来よりも長い時間、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続できる。 Due to the decrease in the target pressure PDO, the load on the refrigeration cycle is reduced and the decrease in the refrigerant suction temperature T35 is suppressed, so that the progress of frost formation is delayed. Therefore, the heating operation by the heat pump cycle can be continued for a longer time than before.
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１４は、援用する図７のステップＳ１０におけるコンプレッサ回転数等の決定を行うステップの一部を説明するフローチャートである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a flowchart for explaining a part of steps for determining the compressor speed and the like in step S10 of FIG.
図１４において、ステップＳ１０３ｃ以外（ステップＳ１０３ａ、Ｓ１０３ｂ、Ｓ１０３ｄ、及びＳ１０３ｅ）は、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。ステップＳ１０３ｃにおいて、図２の室外熱交換器１５の冷媒流の下流に設けた冷媒吸入温度センサ３５が検出した冷媒吸入温度Ｔ３５に応じて、図２の室外ファン２４のファン最低稼動率を決定する。
In FIG. 14, steps other than step S103c (steps S103a, S103b, S103d, and S103e) are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. In step S103c, the fan minimum operating rate of the
着霜が進むと、上述のように、冷媒吸入温度Ｔ３５が低下してくるので、予め実験で求めた着霜の心配がある温度（図９では−１０．５℃等）に達したら、室外ファン２４の最低稼動率をＯＦＦからＬｏの風量レベルにする。
As the frost formation proceeds, the refrigerant suction temperature T35 decreases as described above. Therefore, when the temperature reaches the temperature at which there is a fear of frost formation (-10.5 ° C in FIG. The minimum operating rate of the
その後、冷媒吸入温度Ｔ３５の低下に応じて、Ｈｉ、Ｅｘ−Ｈｉレベルという具合に最低の風量レベルを上げていく。なお、風量は室外ファン２４への印加電圧で決まり、上記Ｌｏでは、６Ｖが印加される。また、Ｈｉでは１２Ｖ、ＥｘＨｉでは１４Ｖが印加される。
Thereafter, as the refrigerant suction temperature T35 decreases, the minimum air volume level is raised, such as Hi and Ex-Hi levels. Note that the air volume is determined by the voltage applied to the
これにより、室外熱交換器１５の熱交換効率が上昇して冷凍サイクルの負荷が軽減する。この冷凍サイクルの負荷軽減により、冷媒吸入温度Ｔ３５の低下が抑えられ、着霜の進行が遅くなる。よって、従来よりも長い時間、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続できる。
Thereby, the heat exchange efficiency of the
なお、図７では説明を省略したが、実際には、図７のステップＳ１０とステップＳ１２の間に室外ファン２４のファン稼働率を決定するステップが存在する。このファン稼働率を決定ステップは、特開平５−２６３６４１号公報のような公知技術で実行することが出来る。
Although not described in FIG. 7, there is actually a step for determining the fan operating rate of the
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図１５は、第４実施形態における図７のステップＳ１０におけるコンプレッサ回転数等の決定を行うステップの一部を説明するフローチャートである。図１５において、ステップＳ１０４ａ、Ｓ１０４ｂ、及びＳ１０４ｆは、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a flowchart for explaining a part of steps for determining the compressor speed and the like in step S10 of FIG. 7 in the fourth embodiment. In FIG. 15, steps S104a, S104b, and S104f are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
図１５のステップＳ１０４ｃにおいて、プレ空調中か否かを判定する。プレ空調（プレ暖房）以外の場合は、ステップＳ１０４ｄにおいて、着霜が進んでいない場合のコンプレッサ１４（図２）の最高回転数は、通常の最大性能を確保するための回転数（５１００ｒｐｍ）を設定する。 In step S104c of FIG. 15, it is determined whether or not pre-air conditioning is being performed. In cases other than pre-air conditioning (pre-heating), in step S104d, the maximum rotational speed of the compressor 14 (FIG. 2) when frosting has not progressed is the rotational speed (5100 rpm) for ensuring the normal maximum performance. Set.
ステップＳ１０４においてプレ空調中と判定された場合は、ステップＳ１０４ｅに進み、着霜が進んでいない場合の最高回転数は、上記通常の最大性能を確保するための回転数（５１００ｒｐｍ）より低く設定する（ステップＳ１０４ｅでは、４１００ｒｐｍに設定している）。 If it is determined in step S104 that pre-air conditioning is in progress, the process proceeds to step S104e, and the maximum rotation speed when frosting is not progressing is set lower than the rotation speed (5100 rpm) for ensuring the normal maximum performance. (In step S104e, 4100 rpm is set).
これにより、冷媒吸入温度Ｔ３５の低下が抑えられ、着霜の進行が遅くなるので、プレ空調（プレ暖房）中に着霜する可能性が低くなる。よって、プレ空調中での除霜作動に伴う室温の低下がなくなり、乗車時の快適性の低下をもたらす可能性が低くなる。また、プレ空調中の車両用空調装置の作動音（コンプレッサ等の作動音から成る車外音）も低くなるので、車両周囲のへの騒音が軽減される。 Thereby, since the fall of the refrigerant | coolant suction temperature T35 is suppressed and progress of frost formation becomes slow, possibility that it will form frost during pre air conditioning (pre heating) becomes low. Therefore, the decrease in the room temperature accompanying the defrosting operation during the pre-air conditioning is eliminated, and the possibility of causing a decrease in comfort when riding is reduced. In addition, since the operation sound of the vehicle air conditioner during pre-air conditioning (the exterior sound composed of the operation sound of the compressor or the like) is also reduced, noise to the surroundings of the vehicle is reduced.
更に、図１５のステップＳ１０４ｇにおいて、図６の内気センサ５０Ｔｒで測定した内気温度Ｔｒから成る室温が、図６のエアコン操作パネル５１内の温度設定スイッチで設定された設定温度Ｔｓｅｔにおおよそ近づいたか否かを判定する。
Further, in step S104g in FIG. 15, whether or not the room temperature composed of the inside air temperature Tr measured by the inside air sensor 50Tr in FIG. 6 has approached the set temperature Tset set by the temperature setting switch in the air
おおよそ近づいた場合に、（ステップＳ１０４ｇでは、内気温度（室温）Ｔｒと設定温度Ｔｓｅｔとの差が±５℃以内になったら）、ステップＳ１０４ｉにおいて、プレ空調を終了する。これにより、着霜の進行が抑えられる。 When approaching (when the difference between the inside air temperature (room temperature) Tr and the set temperature Tset is within ± 5 ° C. in step S104g), the pre-air conditioning is terminated in step S104i. Thereby, progress of frost formation is suppressed.
一方、ステップＳ１０４ｇにおいて、内気温度（室温）Ｔｒが設定温度Ｔｓｅｔから大きく離れているときは（ステップＳ１０４ｇで、５℃以上離れているときは）、ステップＳ１０４ｈに進んで、図２のＨＯＴサイクルでのプレ空調を継続する。 On the other hand, when the inside air temperature (room temperature) Tr is far from the set temperature Tset in step S104g (when it is 5 ° C. or more in step S104g), the process proceeds to step S104h, and the HOT cycle of FIG. Continue pre-air conditioning.
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。図１６は、第５実施形態における図７のステップＳ１０におけるコンプレッサ回転数等の決定を行うステップの一部を説明するフローチャートである。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 16 is a flowchart for explaining a part of steps for determining the compressor speed and the like in step S10 of FIG. 7 in the fifth embodiment.
図１６において、ステップＳ１０５ａ、Ｓ１０５ｂ、Ｓ１０５ｃ、Ｓ１０５ｄ、Ｓ１０５ｅ、及びＳ１０５ｆは、図１５の第４実施形態と同じであるため、説明を省略する。ステップＳ１０５ｇにて、室温Ｔｒが設定温度Ｔｓｅｔにおおよそ近づいたら（ステップＳ１０５ｇでは±５℃以内に近づいたら）、プレ空調（プレ暖房）を一旦終了（ステップＳ１０５ｉ）するので、着霜の進行が抑えられる。 In FIG. 16, steps S105a, S105b, S105c, S105d, S105e, and S105f are the same as those in the fourth embodiment in FIG. In step S105g, if the room temperature Tr is approximately close to the set temperature Tset (in step S105g, if it is within ± 5 ° C.), the pre-air conditioning (pre-heating) is once ended (step S105i), so that the progress of frost formation is suppressed. It is done.
このステップＳ１０５ｉでのプレ空調の一旦終了により、この間、図２の室外熱交換器１５の温度は、外気温に近づいていくので、室外熱交換器１５の着霜が解氷する。なお、この時、図２の室外ファン２４を作動させて解氷を促進してもよい。また、ステップＳ１０５ｇにて、室温Ｔｒと設定温度Ｔｓｅｔとの差が±５℃以上あるときは、ステップＳ１０５ｈでプレ空調（プレ暖房）を継続する。
By the end of the pre-air conditioning in step S105i, the temperature of the
その後、プレ空調（プレ暖房）の一旦終了により、車室内の室温Ｔｒが外気温に近づいていき、乗員乗り込み時に不快に感じると推定される温度（ステップＳ１０５ｊでは、設定温度Ｔｓｅｔ±１０℃）に達すると、ステップＳ１０５ｋにてプレ空調を再開する。 Thereafter, once the pre-air conditioning (pre-heating) is finished, the room temperature Tr in the passenger compartment approaches the outside air temperature, and the temperature is estimated to be uncomfortable when the passenger gets in (set temperature Tset ± 10 ° C. in step S105j). When it reaches, the pre-air conditioning is restarted in step S105k.
しかし、それまでは、ステップＳ１０５ｍにおいて、プレ空調の一旦終了状態を継続しているので、図２の室外熱交換器１５の解氷が進み、再度、着霜が進行するまでの時間を充分に確保できる。
However, until then, in step S105m, since the pre-air conditioning is once finished, the defrosting of the
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。図１７は、第６実施形態における図７のステップＳ１０におけるコンプレッサ回転数等の決定を行うステップの一部を説明するフローチャートである。図１７において、ステップＳ１０６ａ、Ｓ１０６ｂ、Ｓ１０６ｄ、Ｓ１０６ｅ、及びＳ１０６ｆは、図１６の第５実施形態と同じであるため、説明を省略する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 is a flowchart for explaining a part of steps for determining the compressor speed and the like in step S10 of FIG. 7 in the sixth embodiment. In FIG. 17, steps S106a, S106b, S106d, S106e, and S106f are the same as in the fifth embodiment of FIG.
ステップＳ１０６ｃにおいて、図２の室外熱交換器１５周りの湿度が高いと推定されるか否かを判定する。ワイパーが作動していれば、降雨または降雪中であるので湿度は高い。
In step S106c, it is determined whether or not the humidity around the
また、後述するように、早朝あるいは夜の方が湿度は高いので、時刻が２０時から９時の間であるときは湿度が高いとしている。 As will be described later, since the humidity is higher in the early morning or at night, the humidity is high when the time is between 20:00 and 9:00.
更に、所定量の日射量（１０Ｗ／平方メートル）より日射が少なく、日射量が殆ど無いときは、湿度が高いと判断している。よって、ワイパーが作動中である、時刻が２０時から９時の間である、日射量が１０Ｗ／平方センチより少ない、のいずれかであると判定された場合は、湿度が高いので、ステップＳ１０６ｅに進んでいる。 Furthermore, when the amount of solar radiation is less than a predetermined amount of solar radiation (10 W / square meter) and there is little solar radiation, it is determined that the humidity is high. Therefore, if it is determined that the wiper is in operation, the time is between 20:00 and 9:00, or the amount of solar radiation is less than 10 W / square centimeter, the humidity is high and the process proceeds to step S106e. It is out.
一方、ステップＳ１０６ｃにおいて、ワイパーが作動中でなく、かつ時刻が２０時から９時の間でなく、かつ日射量が１０Ｗ／平方センチより少なくない場合は、湿度が低いと予測される。この湿度が低いと予測される場合は、ステップＳ１０６ｄにおいて、着霜が進んでいない場合のコンプレッサ１４の最高回転数は、通常の最大性能を確保するための回転数が設定される（ステップＳ１０６ｄでは、５１００ｒｐｍ）。
On the other hand, in step S106c, if the wiper is not operating, the time is not between 20:00 and 9:00, and the amount of solar radiation is not less than 10 W / square centimeter, the humidity is predicted to be low. When it is predicted that the humidity is low, in step S106d, the maximum rotational speed of the
一方、湿度が高いと予測される場合は、ステップＳ１０６ｅにおいて、着霜が進んでいない場合の最高回転数は、通常の最大性能を確保するための回転数（５１００ｒｐｍ）より低く設定する（ステップＳ１０６ｅでは、４１００ｒｐｍ）。 On the other hand, when it is predicted that the humidity is high, in step S106e, the maximum rotational speed when frosting is not progressing is set lower than the rotational speed (5100 rpm) for ensuring normal maximum performance (step S106e). Then, 4100 rpm).
これにより、湿度が高い時の、着霜の進行が遅くなり、図２の室外熱交換器１５の冷媒流の下流に設けた冷媒吸入温度センサ３５が検出した冷媒吸入温度Ｔ３５の低下が抑えられる。
This slows the progress of frost formation when the humidity is high, and suppresses a decrease in the refrigerant suction temperature T35 detected by the refrigerant
着霜の進行が遅くなることによって、図２のヒートポンプによる暖房運転（ＨＯＴサイクル運転）を継続できる時間が長くなる。また、２０時から９時の間のコンプレッサ１４の回転数を低く設定することにより、夜間または早朝のエアコン作動音（車外音）も低くなるので、周囲への騒音が軽減される。
By slowing the progress of frosting, the time during which the heating operation (HOT cycle operation) by the heat pump of FIG. 2 can be continued becomes longer. In addition, by setting the rotation speed of the
図１８は、晴れた日と雨の日の湿度の相違を示すグラフである。この図１８で判明するように、通常、ワイパーが作動している雨や雪の日は、湿度は高い。図１９は、一日の時間（時刻）の進行につれて晴れ、曇り、及び雨の日の湿度の変化を示すグラフである。この図１９で判明するように、晴れた日においても、２０時から９時の間は、湿度は比較的高い。 FIG. 18 is a graph showing the difference in humidity on a sunny day and a rainy day. As can be seen from FIG. 18, the humidity is usually high on a rainy or snowy day when the wiper is operating. FIG. 19 is a graph showing changes in humidity on sunny, cloudy, and rainy days as the time (time) of the day progresses. As can be seen from FIG. 19, even on a clear day, the humidity is relatively high between 20:00 and 9:00.
（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。図２０は、第７実施形態における図７のステップＳ１０におけるコンプレッサ回転数等の決定を行うステップの一部を説明するフローチャートである。図２０において、ステップＳ１０７ａ、Ｓ１０７ｂ、及びＳ１０７ｆは、図１７の第６実施形態と同じであるため、説明を省略する。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a flowchart for explaining a part of steps for determining the compressor speed and the like in step S10 of FIG. 7 in the seventh embodiment. In FIG. 20, steps S107a, S107b, and S107f are the same as those in the sixth embodiment shown in FIG.
図２０のステップＳ１０７ｃにおいて、着霜が進みやすい条件に応じて、ｆ（コンプレッサ回転数）、ｆ（外気温）、及びｆ（ブロワ電圧）から成る各係数を算出する。即ち、図２のコンプレッサ１４の回転数が高くなるほど、ｆ（コンプレッサ回転数）が大きくなる。なお、ｆ（コンプレッサ回転数）等における「ｆ」は、関数であることを表している。
In step S107c of FIG. 20, each coefficient consisting of f (compressor rotational speed), f (outside air temperature), and f (blower voltage) is calculated according to the conditions in which frost formation is likely to proceed. That is, f (compressor rotational speed) increases as the rotational speed of the
また、図６の外気センサ５０Ｔａｍで測定した外気温Ｔａｍが低いほど、ｆ（外気温）が大きくなる。また、図２のダクト２内の送風機３のブロワ電圧が高くなるほど、ｆ（ブロワ電圧）が大きくなる。このように、コンプレッサ回転数が高い程、外気温が低い程、ブロワ電圧が大きい程、着霜は進みやすいとして各係数を設定している。ステップＳ１０７ｄにおいて、図２の室外熱交換器１５の予想着霜度合をヒートポンプ作動ポイントとして演算する。
Further, f (outside air temperature) increases as the outside air temperature Tam measured by the
このヒートポンプ作動ポイントの演算において、基本的には、ヒートポンプの作動時間が長いと着霜が進んでいると演算するが、ステップＳ１０７ｃの各係数で補正することで、より正確に図２の室外熱交換器１５の予想着霜度合であるヒートポンプ作動ポイントを演算すことが出来る。
In the calculation of the heat pump operation point, basically, it is calculated that frosting has progressed if the heat pump operation time is long, but the outdoor heat in FIG. 2 can be more accurately corrected by correcting each coefficient in step S107c. A heat pump operating point that is the expected frosting degree of the
次に、ステップＳ１０７ｅにおいて、ステップＳ１０７ｄで求めたヒートポンプ作動ポイント（室外熱交換器１５の予想着霜度合）が大きいほど、図２のコンプレッサ１４の最高回転数を低い値に規制することで、図２の室外熱交換器１５の温度を上げ、着霜の進行を抑えることができる。
Next, in step S107e, as the heat pump operating point (expected frost formation degree of the outdoor heat exchanger 15) obtained in step S107d is larger, the maximum rotational speed of the
ステップＳ１０７ｆにおいて、ステップＳ１０７ｂで求めた仮の今回のコンプレッサ回転数と、ステップＳ１０７ｅで求めたコンプレッサ最高回転数を比較し、小さい方の値を今回のコンプレッサ回転数として選択する。 In step S107f, the temporary current compressor speed obtained in step S107b is compared with the maximum compressor speed obtained in step S107e, and the smaller value is selected as the current compressor speed.
こうすることで、着霜が進行している場合のコンプレッサ回転数に制限が設けられるので、室外熱交換器１５の温度の低下が抑制され、着霜の進行が抑えられる。これにより、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続できる。
By doing so, a restriction is provided on the compressor rotation speed when frosting is in progress, so that a decrease in the temperature of the
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。図２１は、第８実施形態における図７のステップＳ１０におけるコンプレッサ回転数等の決定を行うステップの一部を説明するフローチャートである。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 21 is a flowchart for explaining a part of steps for determining the compressor speed and the like in step S10 of FIG. 7 in the eighth embodiment.
図２１のステップＳ１０８ａにおいて、室内コンデンサである図２の暖房用熱交換器１９の暖房用熱交換器目標温度を演算する。そして、暖房用熱交換器１９の温度の測定値が、暖房用熱交換器目標温度となるように、コンプレッサ１４の回転数を制御する。
In step S108a of FIG. 21, the heating heat exchanger target temperature of the
なお、単純には、暖房用熱交換器目標温度は、目標吹出温度ＴＡＯと同じとして制御することも出来る。 In addition, simply, the heat exchanger target temperature for heating can be controlled to be the same as the target blowing temperature TAO.
次に、ステップＳ１０８ｂにおいて、図２の室外熱交換器１５の冷媒流れの下流に設けた冷媒吸入温度センサ３５が検出した冷媒吸入温度Ｔ３５に応じて、暖房用熱交換器目標温度の補正量である暖房用熱交換器目標温度補正値を決定する。
Next, in step S108b, the heating heat exchanger target temperature is corrected according to the refrigerant suction temperature T35 detected by the refrigerant
着霜が進むと、上記冷媒吸入温度Ｔ３５が低下してくるので、予め実験で求めた着霜の心配がある温度（図２１では、−１０．５℃）以下に達したら、暖房用熱交換器目標温度を下げるように上記暖房用熱交換器目標温度補正値を決定する。 As the frosting progresses, the refrigerant suction temperature T35 decreases, so when the temperature reaches a temperature at which there is a fear of frosting obtained in an experiment in advance (-10.5 ° C. in FIG. 21), heat exchange for heating The heating heat exchanger target temperature correction value is determined so as to lower the heater target temperature.
暖房用熱交換器目標温度補正値により暖房用熱交換器目標温度が下げられることにより、冷凍サイクルの負荷が軽減し、着霜の進行が遅くなり、冷媒吸入温度Ｔ３５の低下が抑えられる。その結果、従来よりも長い時間、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続できる。 By lowering the heating heat exchanger target temperature by the heating heat exchanger target temperature correction value, the load on the refrigeration cycle is reduced, the progress of frost formation is slowed, and the decrease in the refrigerant suction temperature T35 is suppressed. As a result, the heating operation by the heat pump cycle can be continued for a longer time than before.
次に、ステップＳ１０８ｃにおいて、図２のＰＴＣヒータ２０の作動本数（通電本数）を増やすことにより、乗員の暖房感の低下を補う。つまり、着霜が進むと、上記冷媒吸入温度Ｔ３５が低下してくるので、予め実験で求めた着霜の心配がある温度（図１５では、−１０．５℃）以下に達したら、図２のＰＴＣヒータ２０に通電を開始し、更なる上記冷媒吸入温度Ｔ３５の低下につれて、通電するＰＴＣヒータ２０の作動本数を追加していく。
Next, in step S108c, the operating number (the number of energizations) of the
これにより、図２のダクト２から車室内に吹出される吹出温度が上昇し、この吹出温度の上昇で車室内の内気温度Ｔｒが上昇する。これにより、暖房用熱交換器１９の目標温度である暖房用熱交換器目標温度（＝目標吹出温度ＴＡＯ）が低下する。
Thereby, the blowing temperature blown out from the
この暖房用熱交換器目標温度の低下により、冷凍サイクルの負荷が軽減し、冷媒吸入温度Ｔ３５の低下が抑えられため、着霜の進行が遅くなる。よって、従来よりも長い時間、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続できる。なお、公知の方法により、暖房用熱交換器目標温度を目標吹出温度ＴＡＯと、その他のファクタ（風量等）から求めても良い。 The decrease in the heating heat exchanger target temperature reduces the load on the refrigeration cycle and suppresses the decrease in the refrigerant suction temperature T35, so that the progress of frost formation is delayed. Therefore, the heating operation by the heat pump cycle can be continued for a longer time than before. In addition, you may obtain | require the heat exchanger target temperature for heating from the target blowing temperature TAO and other factors (air volume etc.) by a well-known method.
（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows.
例えば、上記実施形態等では、冷媒吸入温度の低下に応じて、負荷を低下させたが、冷媒吸入温度が所定量まで低下した後、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の運転時間が長くなる程、コンプレッサの最高回転数を低下させる等により、室外熱交換器の温度の低下に応じて負荷を低減させることもできる。 For example, in the above-described embodiment and the like, the load is reduced according to the decrease in the refrigerant intake temperature, but after the refrigerant intake temperature has decreased to a predetermined amount, the longer the operation time of the heating operation by the heat pump cycle, the longer the compressor The load can also be reduced according to a decrease in the temperature of the outdoor heat exchanger, for example, by reducing the maximum rotation speed.
この場合は、図９を援用して説明すると、ステップＳ１０１ｃにおいて、−１０．５及び−１２．５の代わりに上記運転時間（ｔ１、及びｔ２）を設定することになる。 In this case, with reference to FIG. 9, the operation time (t1 and t2) is set instead of −10.5 and −12.5 in step S101c.
換言すれば、着霜が進行すると室外熱交換器の温度が低下するが、この温度は、ヒートポンプサイクルによる暖房運転の運転時間（ｔ１、及びｔ２）と共に低下すると予測し、運転時間（ｔ１、及びｔ２）が長くなると着霜状態、あるいは着霜の危険性が増加すると判断して、負荷を低下させれば、着霜の進行を抑制して、ヒートポンプサイクルによる暖房運転を継続することが出来る。この場合の負荷の低減方法は、コンプレッサの最高回転数を制限するのみならず、上記各実施形態で採用した全ての負荷低減方法を採用できる。 In other words, when frosting progresses, the temperature of the outdoor heat exchanger decreases, but this temperature is predicted to decrease with the operating time (t1, and t2) of the heating operation by the heat pump cycle, and the operating time (t1, and If t2) becomes longer, it is judged that the frosting state or the risk of frosting increases, and if the load is reduced, the progress of frosting can be suppressed and the heating operation by the heat pump cycle can be continued. In this case, the load reduction method can not only limit the maximum rotation speed of the compressor, but also can employ all the load reduction methods employed in the above embodiments.
また、コンプレッサ１４の最高回転数に制限をかけたが、冷媒吸入温度の低下に応じて大きくなるコンプレッサ回転数低減補正量を求めて、コンプレッサ回転数を補正しても良い。
Further, although the maximum rotational speed of the
また、室内熱交換器１８及び１９のうちの暖房用熱交換器１９による室内空気の暖房を補助するＰＴＣヒータから成る補助熱源２０を備え、室外熱交換器１５の温度の低下に応じて補助熱源２０の稼動率を上げる実施形態をステップＳ１０２ｃ及びＳ１０８ｃのみに採用した。
Moreover, the
しかし、上記補助電源２０の考え方は、その他の全ての実施形態に併用することも出来る。また、補助熱源は、ＰＴＣヒータ以外の電気的または機械的ヒータを用いることが出来る。これにより、他の手段と協働して、室外熱交換器１５の温度の低下に応じてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させることが出来る。
However, the concept of the
同様に、室外熱交換器１５の温度の低下に応じて室外ファン２４の稼動率を上げる考え方をステップＳ１０３ｃのみに採用したが、この考え方は、その他の全ての実施形態に併用することも出来る。同様に、内気の割合を増加する考え方も、その他の全ての実施形態に併用することも出来る。
Similarly, the idea of increasing the operating rate of the
このように、負荷軽減方法は、各実施形態に記載されたものを相互に組み合わせることが出来る。 Thus, the load reduction method can mutually combine what was described in each embodiment.
また、室外熱交換器１５の温度の低下に応じてヒートポンプサイクルによる暖房運転の負荷を低減させる程度を、室外熱交換器１５周りの湿度を測定又は推定することにより変える考え方をステップＳ１０６ｃ以下にて採用し、この場合はコンプレッサ１４の最高回転数の制限量を変えることで、上記暖房運転の負荷を低減させた。
Further, the idea of changing the degree of reducing the heating operation load by the heat pump cycle according to the decrease in the temperature of the
しかしながら、暖房運転の負荷を低減させる程度を変更する方法として、その他の全ての実施形態で採用した方法、即ち、内気率補正量の程度を変更する、補助熱源の作動数の程度を変更する、ファン最低稼働率の程度を変更する、目標温度補正値の程度を変更する等の方法を採用しても良い。 However, as a method of changing the degree of reducing the load of the heating operation, the method adopted in all other embodiments, i.e., changing the degree of the internal air rate correction amount, changing the degree of operation of the auxiliary heat source, A method such as changing the degree of the minimum fan operating rate or changing the degree of the target temperature correction value may be adopted.
これによれば、湿度の高い時のヒートポンプによる暖房運転の負荷を、より一層軽減して、着霜することを確実に防止できる。また、室外熱交換器１５周りの湿度を直接測定しても良い。また、湿度の推定は、ワイパーの作動有無、時刻、及び日射量の少なくともいずれか一つに応じて行うことで、実施が容易になる。
According to this, the load of the heating operation by the heat pump when humidity is high can be further reduced, and frost formation can be reliably prevented. Further, the humidity around the
１ 電気自動車用空調装置
２ 室内に送風空気を導くダクト
３ 送風機
５ エアコン制御装置
１４ コンプレッサ
１４ａ コンプレッサに内蔵された電動モータ
１５ 室外熱交換器
１８ 冷房用熱交換器（エバポレータ）
１９ 暖房用熱交換器
１８及び１９ 室内熱交換器
２０ 補助熱源と成るＰＴＣヒータ
３０ エンジン
３１ ウオータポンプ
３２ 温水用熱交換器（ヒータコア）
３５ 冷媒吸入温度センサ
３８ エアミックスドア（エアミックス手段）
５０ＰＲＥ 冷媒圧力センサ
ＰＲＥ 高圧圧力（測定値）
５１ エアコン操作パネル
Ｔ３５ 冷媒吸入温度
Ｔｓｅｔ 温度設定スイッチにて設定した設定温度
ＴＡＯ 目標吹出温度
ＰＤＯ 目標圧力
ＰＤＯＴ 偏差変化率
Ｐｎ 偏差
DESCRIPTION OF
19 Heat exchanger for
35 Refrigerant
50PRE Refrigerant pressure sensor PRE High pressure (measured value)
51 Air-conditioner operation panel T35 Refrigerant intake temperature Tset Set temperature set with temperature setting switch TAO Target blowout temperature PDO Target pressure PDOT Deviation change rate Pn Deviation
Claims (14)
前記室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて前記ヒートポンプサイクルによる前記暖房運転の負荷をマニュアルモードを持たない負荷調整方法である、前記コンプレッサの回転数制御、前記目標温度を変更する目標温度変更制御、前記暖房運転を補助する補助熱源による加熱制御、前記室外熱交換器（１５）に送風する室外ファンの稼働率制御のいずれかの方法によって低減させる（ステップＳ１０１ｃ、Ｓ１０２ｃ、Ｓ１０３ｃ、Ｓ１０４ｄ、Ｓ１０４ｅ、Ｓ１０５ｄ、Ｓ１０５ｅ、Ｓ１０６ｄ、Ｓ１０６ｅ、Ｓ１０７ｅ、Ｓ１０８ｂ、及びＳ１０８ｃ）と共に、
前記補助熱源（２０）は、前記室内熱交換器（１８及び１９）のうちの暖房用熱交換器（１９）による室内空気の暖房を前記ヒートポンプサイクルから成る冷凍サイクルに依存しないで補助し、
前記室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて前記冷凍サイクルに依存しない前記補助熱源(２０)の稼動率を上げる（ステップＳ１０２ｃ及びＳ１０８ｃ）ことにより、前記室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて前記ヒートポンプサイクルによる前記暖房運転の負荷を低減させ、
前記補助熱源(２０)は、前記ヒートポンプサイクルによる暖房の効率が悪くなり、かつ、前記室外熱交換器（１５）に着霜しやすくなる外気温が所定温度より低い場合に応じて通電されてプレ空調を行い、
前記車両用空調装置は、乗車前に前記ヒートポンプサイクルによる前記暖房運転を行う前記プレ空調と乗車後の通常空調を行う車両用空調装置から成り、
前記室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて前記ヒートポンプサイクルによる前記暖房運転の負荷を低減させると共に、前記プレ空調時においては、乗車後の前記通常空調時に比べて、前記ヒートポンプサイクルによる前記暖房運転の負荷を一層低減させる（ステップＳ１０４ｅ及びＳ１０５ｅ）ことを特徴とする車両用空調装置の制御方法。 For a vehicle that includes a compressor (14) that moves refrigerant between an indoor heat exchanger (18 and 19) and an outdoor heat exchanger (15), and that performs heating operation by a heat pump cycle based on a set target temperature In the control method of the air conditioner,
Wherein is a load adjusting method which does not have a manual mode the load of the heating operation by the heat pump cycle with a decrease in temperature of the outdoor heat exchanger (15), the rotation speed control of the compressor, the target for changing the target temperature The temperature is reduced by any one of temperature change control, heating control by an auxiliary heat source that assists the heating operation, and operation rate control of the outdoor fan that blows air to the outdoor heat exchanger (15) (steps S101c, S102c, S103c, S104d). , S104e, S105d, S105e, S106d, S106e, S107e, S108b, and S108c),
The auxiliary heat source (20) assists heating of the indoor air by the heating heat exchanger (19) of the indoor heat exchangers (18 and 19) without depending on the refrigeration cycle including the heat pump cycle,
As the temperature of the outdoor heat exchanger (15) decreases, the operating rate of the auxiliary heat source (20) that does not depend on the refrigeration cycle is increased (steps S102c and S108c), so that the outdoor heat exchanger (15) reducing the load of the heating operation by the heat pump cycle with a decrease in temperature,
The auxiliary heat source (20) is energized and preheated depending on when the efficiency of heating by the heat pump cycle is deteriorated and the outside air temperature at which the outdoor heat exchanger (15) is likely to be frosted is lower than a predetermined temperature. Air conditioning,
The vehicle air conditioner comprises the pre air conditioner that performs the heating operation by the heat pump cycle before boarding and the vehicle air conditioner that performs normal air conditioning after boarding,
The load of the heating operation by the heat pump cycle is reduced in accordance with a decrease in the temperature of the outdoor heat exchanger (15), and at the time of the pre-air-conditioning, the heat-pump cycle is compared with that at the time of normal air-conditioning after boarding. The vehicle air conditioner control method , further reducing the heating operation load (steps S104e and S105e) .
前記室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて前記室外ファン（２４）の稼動率を上げる（ステップＳ１０３ｃ）ことにより、前記室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて前記ヒートポンプサイクルによる前記暖房運転の負荷を低減させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両用空調装置の制御方法。 Furthermore, the outdoor fan (24) for blowing air to the outdoor heat exchanger (15),
The operating rate of the outdoor fan (24) is increased according to a decrease in the temperature of the outdoor heat exchanger (15) (step S103c), whereby the heat pump according to a decrease in the temperature of the outdoor heat exchanger (15). The vehicle air conditioner control method according to any one of claims 1 to 3 , wherein a load of the heating operation due to a cycle is reduced.
前記室外熱交換器（１５）の温度の低下に応じて、前記外気に対する前記内気の割合を増加する（ステップＳ１０１ｄ、Ｓ１０２ｄ、及びＳ１０３ｄ）ことにより、前記負荷調整方法とともに、前記ヒートポンプサイクルによる前記暖房運転の負荷を低減させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車両用空調装置の制御方法。 Further, suction mode determination means for exchanging heat between the indoor heat exchanger (18 and 19) and the inside air composed of the air inside the vehicle interior and the outside air composed of the air outside the vehicle interior, and adjusting the ratio between the inside air and the outside air. (Step S8)
With a decrease of temperature of the outdoor heat exchanger (15), the increasing ratio of the inside air for outdoor air (step S101d, S102d, and S103d) by, together with the load adjusting method, the heating by the heat pump cycle The vehicle air conditioner control method according to any one of claims 1 to 4, wherein a driving load is reduced.
前記プレ空調時は、前記着霜非着霜の判定において、前記室外熱交換器（１５）が第２温度以下のときに着霜と判断し（ステップＳ１２１）、
前記第２温度よりも前記第１温度を低く設定することにより、前記着霜非着霜の判定において、前記プレ空調時は、前記非プレ空調時に比べ、着霜と判定されやすくした（ステップＳ１２１及びＳ１２２）ことを特徴とする請求項１３に記載の車両用空調装置の制御方法。 At the time of the non-pre-air conditioning, in the determination of the frost non-frosting, it is determined that the outdoor heat exchanger (15) is frosted when the temperature is not higher than the first temperature (step S122).
At the time of the pre-air conditioning, in the determination of the non-frosting, the outdoor heat exchanger (15) is determined to be frosted when the temperature is not higher than the second temperature (step S121).
By setting the first temperature lower than the second temperature, in the determination of the non-frosting, the frosting is more easily determined in the pre-air conditioning than in the non-pre-air conditioning (step S121). And S122), the method for controlling a vehicle air conditioner according to claim 13 .
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