JP2017149370A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特にハイブリッド自動車や電気自動車に適用可能な空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type air conditioner that air-conditions a vehicle interior of a vehicle, and more particularly to an air conditioner that can be applied to a hybrid vehicle and an electric vehicle.
近年の環境問題の顕在化から、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する圧縮器と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる内部凝縮機と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる蒸発器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる外部凝縮機と、この外部凝縮機に流入する冷媒を膨張させる第1膨張バルブと、蒸発器に流入する冷媒を膨張させる第2膨張バルブと、内部凝縮機及び第1膨張バルブをバイパスする配管と、圧縮器から吐出された冷媒を内部凝縮機に流すか、この内部凝縮機と第1膨張バルブをバイパスして前記配管から外部凝縮機に直接流すかを切り換える第1バルブを備え、圧縮器から吐出された冷媒を第1バルブにより内部凝縮機に流して放熱させ、この放熱した冷媒を第1膨張バルブで減圧した後、外部凝縮機において吸熱させる暖房モードと、圧縮器から吐出された冷媒を第1バルブにより内部凝縮機において放熱させ、放熱した冷媒を第2膨張バルブで減圧した後、蒸発器において吸熱させる除湿モードと、圧縮器から吐出された冷媒を第1バルブにより内部凝縮機及び第1膨張バルブをバイパスして外部凝縮機に流して放熱させ、第2膨張バルブで減圧した後、蒸発器において吸熱させる冷房モードを切り換えて実行するものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。 Hybrid vehicles and electric vehicles have come into widespread use due to the emergence of environmental problems in recent years. As an air conditioner that can be applied to such a vehicle, a compressor that compresses and discharges the refrigerant, an internal condenser that is provided on the vehicle interior side and dissipates the refrigerant, and is provided on the vehicle interior side. An evaporator that absorbs the refrigerant, an external condenser that dissipates or absorbs heat from the passenger compartment, a first expansion valve that expands the refrigerant that flows into the external condenser, and a refrigerant that flows into the evaporator A second expansion valve for expanding the internal combustion engine, piping for bypassing the internal condenser and the first expansion valve, and flowing the refrigerant discharged from the compressor to the internal condenser or bypassing the internal condenser and the first expansion valve A first valve that switches between direct flow from the pipe to the external condenser, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow through the internal condenser by the first valve to dissipate the heat, and the discharged refrigerant is passed through the first expansion valve. After heating, the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the internal condenser by the first valve, the radiated refrigerant is depressurized by the second expansion valve, and the refrigerant absorbs heat in the evaporator. The dehumidification mode to be performed, and the refrigerant discharged from the compressor bypasses the internal condenser and the first expansion valve by the first valve and flows to the external condenser to radiate heat, and after the pressure is reduced by the second expansion valve, A device that switches and executes a cooling mode for absorbing heat has been developed (see, for example, Patent Document 1).
ここで、上記特許文献1の第1バルブを圧縮器の吐出側から分岐した各冷媒配管に設けた二つの開閉弁で構成した場合、冷房モードとその他の暖房モード、除湿モードに切り換える際、各開閉弁は一方が開、他方が閉じられることになるが、これら開閉弁前後の圧力差は大きいため、開放される開閉弁に急激に流れる冷媒により、比較的大きい騒音が発生する問題がある。
Here, when the first valve of
ここで、暖房と冷房を切り換える際に、冷媒回路の高圧側と低圧側の圧力差を下げてから開閉弁を開放することで異音の発生を抑えるものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Here, when switching between heating and cooling, there has been proposed one that suppresses the generation of abnormal noise by lowering the pressure difference between the high pressure side and the low pressure side of the refrigerant circuit and then opening the on-off valve (for example, Patent Documents). 2).
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、放熱器と室外膨張弁をバイパスするバイパス配管と、流路を切り換えるための開閉弁を備えた車両用空気調和装置において、冷房モードと最大冷房モードの切換時などに開閉弁を開く際に生じる騒音を解消、若しくは、低減することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional technical problems, and is equipped with a bypass pipe that bypasses a radiator and an outdoor expansion valve, and an air conditioner for a vehicle that includes an on-off valve for switching a flow path. An object of the present invention is to eliminate or reduce noise generated when an on-off valve is opened when switching between a cooling mode and a maximum cooling mode.
請求項1の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを切り換えて実行するものであって、制御装置は、冷房モードから最大冷房モードに切り換える際、第2の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を実行することを特徴とする。 An air conditioner for a vehicle according to a first aspect of the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, an air flow passage through which air supplied to the vehicle interior flows, and air that radiates the refrigerant and supplies the refrigerant to the vehicle interior from the air flow passage. A heat sink for heating the air, a heat absorber for absorbing the refrigerant to cool the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior, and the radiator An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, a first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and upstream of the first on-off valve A bypass pipe for branching on the side, bypassing the radiator and the outdoor expansion valve to flow the refrigerant discharged from the compressor to the outdoor heat exchanger, a second on-off valve provided in the bypass pipe, and a control A first opening / closing valve and a second opening / closing by the control device. Cooling mode in which the refrigerant discharged from the compressor flows from the radiator to the outdoor heat exchanger and is radiated by the outdoor heat exchanger, and the radiated refrigerant is decompressed and then absorbed by the heat absorber. The outdoor expansion valve is fully closed, the first on-off valve is closed, and the second on-off valve is opened, so that the refrigerant discharged from the compressor flows to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to dissipate heat. After the pressure of the refrigerant is reduced, the maximum cooling mode in which heat is absorbed by the heat absorber is switched and executed. The control device switches the pressure difference before and after the second on-off valve when switching from the cooling mode to the maximum cooling mode. Is reduced, the second on-off valve is opened, the first on-off valve is closed, and the outdoor expansion valve is fully closed, and noise improvement control is executed.
請求項2の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、騒音改善制御において、圧縮機の回転数を制御し、又は、当該圧縮機を停止することで第2の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とすることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the second aspect of the present invention, the control device controls the rotation speed of the compressor or stops the compressor before and after the second on-off valve in the noise improvement control. When the pressure difference is reduced to a predetermined value or less, the second on-off valve is opened, the first on-off valve is closed, and the outdoor expansion valve is fully closed. .
請求項3の発明の車両用空気調和装置は、請求項1の発明において制御装置は、騒音改善制御において、圧縮機を停止し、所定時間経過後に第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とすることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicular air conditioner according to the first aspect of the present invention, wherein the control device stops the compressor and opens the second on-off valve after a predetermined period of time in the noise improvement control. The valve is closed and the outdoor expansion valve is fully closed.
請求項4の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを切り換えて実行するものであって、制御装置は、最大冷房モードから冷房モードに切り換える際、第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じる騒音改善制御を実行することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an air conditioning apparatus for a vehicle, comprising: a compressor that compresses a refrigerant; an air flow passage through which air supplied to a vehicle interior flows; A heat sink for heating the air, a heat absorber for absorbing the refrigerant to cool the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior, and the radiator An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, a first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and upstream of the first on-off valve A bypass pipe for branching on the side, bypassing the radiator and the outdoor expansion valve to flow the refrigerant discharged from the compressor to the outdoor heat exchanger, a second on-off valve provided in the bypass pipe, and a control A first opening / closing valve and a second opening / closing by the control device. Cooling mode in which the refrigerant discharged from the compressor flows from the radiator to the outdoor heat exchanger and is radiated by the outdoor heat exchanger, and the radiated refrigerant is decompressed and then absorbed by the heat absorber. The outdoor expansion valve is fully closed, the first on-off valve is closed, and the second on-off valve is opened, so that the refrigerant discharged from the compressor flows to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to dissipate heat. After the decompression of the refrigerant, the maximum cooling mode in which heat is absorbed by the heat absorber is switched and executed. The control device switches the pressure difference before and after the first on-off valve when switching from the maximum cooling mode to the cooling mode. After the reduction, the first on-off valve is opened, and the noise improvement control for closing the second on-off valve is executed.
請求項5の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、騒音改善制御において、室外膨張弁を開くことで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the fifth aspect of the invention, in the noise improvement control, the control device reduces the pressure difference before and after the first on-off valve by opening the outdoor expansion valve, and the pressure difference is predetermined. When the value is less than or equal to the value, the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed.
請求項6の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、騒音改善制御において、圧縮機の回転数を制御し、又は、当該圧縮機を停止することで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、若しくは、室外膨張弁が全開となった時点で第1の開閉弁前後の圧力差が前記所定値より高い場合に、圧縮機の回転数を制御することで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an air conditioning apparatus for a vehicle according to the present invention, wherein the control device controls the rotational speed of the compressor in the noise improvement control or stops the compressor before and after the first on-off valve. When the pressure difference before and after the first on-off valve is higher than the predetermined value at the time when the outdoor expansion valve is fully opened, the first rotational speed is controlled by controlling the rotational speed of the compressor. The pressure difference before and after the on-off valve is reduced.
請求項7の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、制御装置を備え、この制御装置により少なくとも、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを実行するものであって、第1の開閉弁は通電状態で閉じ、非通電状態で開く電磁弁であると共に、制御装置は、最大冷房モードから運転を停止する際、第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を非通電とする騒音改善制御を実行することを特徴とする。 An air conditioner for a vehicle according to a seventh aspect of the invention includes a compressor that compresses a refrigerant, an air flow passage through which air supplied to the vehicle interior flows, and air that radiates the refrigerant and supplies the refrigerant from the air flow passage to the vehicle interior. A heat sink for heating the air, a heat absorber for absorbing the refrigerant to cool the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior, and the radiator An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, a first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and upstream of the first on-off valve A bypass pipe for branching on the side, bypassing the radiator and the outdoor expansion valve to flow the refrigerant discharged from the compressor to the outdoor heat exchanger, a second on-off valve provided in the bypass pipe, and a control And at least the outdoor expansion valve is fully closed by this control device. By closing the first on-off valve and opening the second on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow through the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to dissipate the heat, and after the decompressed refrigerant is decompressed, the heat absorber And the first on-off valve is an electromagnetic valve that closes in an energized state and opens in a non-energized state, and the control device stops operation from the maximum cooling mode. Then, after reducing the pressure difference before and after the first on-off valve, noise improvement control is performed to de-energize the first on-off valve.
請求項8の発明の車両用空気調和装置は、上記発明において制御装置は、騒音改善制御において、圧縮機を停止し、室外膨張弁を開くことで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第1の開閉弁を非通電とすることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the present invention, the control device reduces the pressure difference before and after the first on-off valve by stopping the compressor and opening the outdoor expansion valve in the noise improvement control. The first on-off valve is de-energized when the pressure difference becomes a predetermined value or less.
請求項9の発明の車両用空気調和装置は、請求項7の発明において制御装置は、騒音改善制御において、圧縮機を停止し、室外膨張弁を全開とすると共に、当該室外膨張弁が全開となった時点で第1の開閉弁前後の圧力差が所定値以下である場合、第1の開閉弁を非通電とし、前記所定値より高い場合は、当該所定値以下に低下したとき、又は、所定時間経過後に第1の開閉弁を非通電とすることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a vehicular air conditioner according to the seventh aspect of the present invention, wherein the control device stops the compressor and fully opens the outdoor expansion valve in the noise improvement control, and the outdoor expansion valve is fully opened. When the pressure difference before and after the first on-off valve is less than or equal to a predetermined value at the time, the first on-off valve is de-energized, and when the pressure difference is higher than the predetermined value, the pressure drops below the predetermined value, or The first on-off valve is deenergized after a predetermined time has elapsed.
請求項1の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、冷房モードから最大冷房モードに切り換える際、第2の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を実行するようにしたので、冷房モードから最大冷房モードに切り換える際、第2の開閉弁を開放したときに、バイパス配管を室外熱交換器側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、冷房モードから最大冷房モードへの切換時に、第2の開閉弁を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。 According to the first aspect of the present invention, the compressor for compressing the refrigerant, the air flow passage through which the air supplied to the vehicle interior flows, and the air supplied to the vehicle interior from the air flow passage by radiating the refrigerant are heated. Radiator, a heat absorber for absorbing the refrigerant to cool the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle compartment, and an outdoor heat exchanger exiting the radiator An outdoor expansion valve for depressurizing the refrigerant flowing into the compressor, a first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and a branch on the upstream side of the first on-off valve. A bypass pipe for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve and allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger, a second on-off valve provided in the bypass pipe, and a control device, With this control device, the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed. A cooling mode in which the refrigerant discharged from the compressor flows from the radiator to the outdoor heat exchanger, dissipates heat in the outdoor heat exchanger, and after the decompressed refrigerant is depressurized, heat is absorbed in the heat absorber, and outdoor expansion The valve is fully closed, the first on-off valve is closed, and the second on-off valve is opened, so that the refrigerant discharged from the compressor flows to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to dissipate the heat, In a vehicle air conditioner that switches and executes the maximum cooling mode in which heat is absorbed by the heat absorber after reducing the pressure, when the control device switches from the cooling mode to the maximum cooling mode, the pressure difference before and after the second on-off valve is reduced. After that, since the noise improvement control is executed to open the second on-off valve, close the first on-off valve, and fully close the outdoor expansion valve, when switching from the cooling mode to the maximum cooling mode, Open the 2 open / close valve When the bypass pipe can refrigerant toward the outdoor heat exchanger side is greatly suppressed or eliminated in that rapidly flows. Thereby, at the time of switching from the cooling mode to the maximum cooling mode, noise generated when the second on-off valve is opened can be eliminated or reduced.
この場合、請求項2の発明の如く制御装置が、騒音改善制御において、圧縮機の回転数を制御し、又は、当該圧縮機を停止することで第2の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とするようにすれば、モード切り換え時の騒音改善制御において、第2の開閉弁の冷媒上流側の圧力を下げることで当該第2の開閉弁前後の圧力差を効果的に縮小させ、迅速に最大冷房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。 In this case, the control device as in the second aspect of the invention reduces the pressure difference before and after the second on-off valve by controlling the rotational speed of the compressor or stopping the compressor in the noise improvement control. When the pressure difference becomes a predetermined value or less, the second on-off valve is opened, the first on-off valve is closed, and the outdoor expansion valve is fully closed. In the control, the pressure difference before and after the second on-off valve is effectively reduced by lowering the pressure on the refrigerant upstream side of the second on-off valve, the maximum cooling mode is quickly switched, and the noise generated at the time of switching is reduced. It can be solved or reduced accurately.
また、請求項3の発明の如く制御装置が、騒音改善制御において、圧縮機を停止し、所定時間経過後に第2の開閉弁を開き、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とするようにしても、モード切り換え時の騒音改善制御において、第2の開閉弁の冷媒上流側の圧力を下げて当該第2の開閉弁前後の圧力差を効果的に縮小させ、切り換え時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。更に、上記請求項2や請求項3の発明の如く冷房モードから最大冷房モードに切り換える前に、即ち、第1の開閉弁を閉じ、室外膨張弁を全閉とする前に、圧縮機の回転数を制御し、或いは、停止させるので、最大冷房モードに切り換わった時点で放熱器に寝込んでしまう冷媒の量を少なくすることもできる。これにより、最大冷房モードを実行中における冷媒循環量を確保し、能力の低下を抑制若しくは防止することもできるようになる。 In the noise improvement control, the control device stops the compressor, opens the second on-off valve after a predetermined time, closes the first on-off valve, and fully closes the outdoor expansion valve. Even in this case, in the noise improvement control at the time of mode switching, the pressure upstream and downstream of the second on-off valve is effectively reduced by reducing the pressure on the upstream side of the refrigerant of the second on-off valve. Noise can be eliminated or reduced accurately. Further, before switching from the cooling mode to the maximum cooling mode as in the inventions of the second and third aspects, that is, before the first on-off valve is closed and the outdoor expansion valve is fully closed, the rotation of the compressor is started. Since the number is controlled or stopped, it is possible to reduce the amount of refrigerant that lies in the radiator when the maximum cooling mode is switched. Thereby, the refrigerant circulation amount during execution of the maximum cooling mode can be ensured, and the decrease in capacity can be suppressed or prevented.
請求項4の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、最大冷房モードから冷房モードに切り換える際、第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じる騒音改善制御を実行するようにしたので、最大冷房モードから冷房モードに切り換える際、第1の開閉弁を開放したときに、放熱器側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、最大冷房モードから冷房モードへの切換時に、第1の開閉弁を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。
According to the invention of
この場合、請求項5の発明の如く制御装置が、騒音改善制御において、室外膨張弁を開くことで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じるようにすれば、モード切り換え時の騒音改善制御において、第1の開閉弁の冷媒下流側の圧力を上げることで当該第1の開閉弁前後の圧力差を効果的に縮小させ、迅速に冷房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。 In this case, when the control device reduces the pressure difference before and after the first on-off valve by opening the outdoor expansion valve in the noise improvement control as in the fifth aspect of the invention, and the pressure difference becomes a predetermined value or less. In addition, if the first on-off valve is opened and the second on-off valve is closed, in the noise improvement control at the time of mode switching, the first on-off valve is increased by increasing the pressure downstream of the refrigerant. The pressure difference between the front and rear valves can be effectively reduced to quickly switch to the cooling mode, and noise generated at the time of switching can be accurately eliminated or reduced.
更に、上記発明に加えて制御装置が、騒音改善制御において、圧縮機の回転数を制御し、又は、当該圧縮機を停止することで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、若しくは、室外膨張弁が全開となった時点で第1の開閉弁前後の圧力差が前記所定値より高い場合に、圧縮機の回転数を制御することで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させるようにすれば、第1の開閉弁前後の圧力差をより一層迅速且つ効果的に縮小させることができるようになる。 Further, in addition to the above invention, the control device may control the rotation speed of the compressor in the noise improvement control, or reduce the pressure difference before and after the first on-off valve by stopping the compressor, or When the pressure difference before and after the first opening / closing valve is higher than the predetermined value when the outdoor expansion valve is fully opened, the pressure difference before and after the first opening / closing valve is reduced by controlling the rotation speed of the compressor. In this way, the pressure difference before and after the first on-off valve can be reduced more quickly and effectively.
請求項7の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、圧縮機の吐出側と放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、この第1の開閉弁の上流側で分岐し、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、このバイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、制御装置を備え、この制御装置により少なくとも、室外膨張弁を全閉とし、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管により室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを実行する車両用空気調和装置において、第1の開閉弁が通電状態で閉じ、非通電状態で開く電磁弁である場合に、制御装置が、最大冷房モードから運転を停止する際、第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を非通電とする騒音改善制御を実行するようにしたので、最大冷房モードから運転を停止する際、第1の開閉弁を非通電として当該第1の開閉弁が開いたときに、放熱器側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、最大冷房モードから運転を停止したときに、第1の開閉弁が開くことによって生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。 According to the seventh aspect of the present invention, the compressor for compressing the refrigerant, the air flow passage through which the air supplied to the vehicle interior flows, and the air supplied to the vehicle interior from the air flow passage by dissipating the refrigerant are heated. Radiator, a heat absorber for absorbing the refrigerant to cool the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior, an outdoor heat exchanger provided outside the vehicle compartment, and an outdoor heat exchanger exiting the radiator An outdoor expansion valve for depressurizing the refrigerant flowing into the compressor, a first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator, and a branch on the upstream side of the first on-off valve. A bypass pipe for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve and allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger, a second on-off valve provided in the bypass pipe, and a control device, By this control device, at least the outdoor expansion valve is fully closed, and the first on-off valve The maximum cooling that closes and opens the second on-off valve causes the refrigerant discharged from the compressor to flow through the outdoor heat exchanger through the bypass pipe to dissipate the heat, decompress the refrigerant that has been radiated, and then absorb the heat with the heat absorber In the vehicle air conditioner that executes the mode, when the first on-off valve is an electromagnetic valve that closes in an energized state and opens in a non-energized state, when the control device stops operation from the maximum cooling mode, Since the noise improvement control for de-energizing the first on-off valve is executed after reducing the pressure difference before and after the on-off valve, when the operation is stopped from the maximum cooling mode, the first on-off valve is When the first on-off valve is opened as non-energized, it is possible to greatly suppress or eliminate the sudden flow of the refrigerant toward the radiator side. As a result, when the operation is stopped from the maximum cooling mode, noise generated by opening the first on-off valve can be eliminated or reduced.
この場合、請求項8の発明の如く制御装置が、騒音改善制御において、圧縮機を停止し、室外膨張弁を開くことで第1の開閉弁前後の圧力差を縮小させ、当該圧力差が所定値以下となった場合に、当該第1の開閉弁を非通電とするようにすれば、最大冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御において、第1の開閉弁前後の圧力差を効果的に縮小させ、迅速に第1の開閉弁を非通電とし、且つ、停止時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。 In this case, in the noise improvement control, the control device stops the compressor and opens the outdoor expansion valve to reduce the pressure difference before and after the first on-off valve. If the first on-off valve is de-energized when the value becomes less than the value, the pressure difference before and after the first on-off valve is effective in the noise improvement control when the operation is stopped from the maximum cooling mode. Therefore, the first on-off valve can be quickly de-energized, and the noise generated at the time of stopping can be accurately eliminated or reduced.
また、請求項9の発明の如く制御装置が、騒音改善制御において、圧縮機を停止し、室外膨張弁を全開とすると共に、当該室外膨張弁が全開となった時点で第1の開閉弁前後の圧力差が所定値以下である場合、第1の開閉弁を非通電とし、前記所定値より高い場合は、当該所定値以下に低下したとき、又は、所定時間経過後に第1の開閉弁を非通電とするようにしても、最大冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御において、第1の開閉弁前後の圧力差を効果的に縮小させ、迅速に第1の開閉弁を非通電とし、且つ、停止時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。 According to the ninth aspect of the present invention, in the noise improvement control, the control device stops the compressor, fully opens the outdoor expansion valve, and before and after the first on-off valve when the outdoor expansion valve is fully opened. When the pressure difference is less than or equal to a predetermined value, the first on-off valve is de-energized. When the pressure difference is higher than the predetermined value, the first on-off valve is Even in the case of non-energization, in the noise improvement control when the operation is stopped from the maximum cooling mode, the pressure difference before and after the first on-off valve is effectively reduced, and the first on-off valve is quickly de-energized. In addition, noise generated at the time of stopping can be eliminated or reduced accurately.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例の車両用空気調和装置1の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン(内燃機関)が搭載されていない電気自動車(EV)であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり(何れも図示せず)、本発明の車両用空気調和装置1も、バッテリの電力で駆動されるものとする。即ち、実施例の車両用空気調和装置1は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房モードを行い、更に、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、MAX冷房モード(最大冷房モード)の各運転モードを選択的に実行するものである。
FIG. 1 shows a configuration diagram of a
尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。 The present invention is effective not only for electric vehicles but also for so-called hybrid vehicles that use an engine and an electric motor for traveling, and is also applicable to ordinary vehicles that run on an engine. Needless to say.
実施例の車両用空気調和装置1は、電気自動車の車室内の空調(暖房、冷房、除湿、及び、換気)を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機2と、車室内空気が通気循環されるHVACユニット10の空気流通路3内に設けられ、圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管13Gを介して流入し、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器4と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁6と、車室外に設けられて冷房時には放熱器として機能し、暖房時には蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器7と、冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室内膨張弁8と、空気流通路3内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器9と、アキュムレータ12等が冷媒配管13により順次接続され、冷媒回路Rが構成されている。
The
そして、この冷媒回路Rには所定量の冷媒と潤滑用のオイルが充填されている。尚、室外熱交換器7には、室外送風機15が設けられている。この室外送風機15は、室外熱交換器7に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中(即ち、車速が0km/h)にも室外熱交換器7に外気が通風されるよう構成されている。
The refrigerant circuit R is filled with a predetermined amount of refrigerant and lubricating oil. The
また、室外熱交換器7は冷媒下流側にレシーバドライヤ部14と過冷却部16を順次有し、室外熱交換器7から出た冷媒配管13Aは冷房時に開放される電磁弁17を介してレシーバドライヤ部14に接続され、過冷却部16の出口側の冷媒配管13Bは室内膨張弁8介して吸熱器9の入口側に接続されている。尚、レシーバドライヤ部14及び過冷却部16は構造的に室外熱交換器7の一部を構成している。
The
また、過冷却部16と室内膨張弁8間の冷媒配管13Bは、吸熱器9の出口側の冷媒配管13Cと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器19を構成している。これにより、冷媒配管13Bを経て室内膨張弁8に流入する冷媒は、吸熱器9を出た低温の冷媒により冷却(過冷却)される構成とされている。
The
また、室外熱交換器7から出た冷媒配管13Aは冷媒配管13Dに分岐しており、この分岐した冷媒配管13Dは、暖房時に開放される電磁弁21を介して内部熱交換器19の下流側における冷媒配管13Cに連通接続されている。この冷媒配管13Cがアキュムレータ12に接続され、アキュムレータ12は圧縮機2の冷媒吸込側に接続されている。更に、放熱器4の出口側の冷媒配管13Eは室外膨張弁6を介して室外熱交換器7の入口側に接続されている。
Further, the
また、圧縮機2の吐出側と放熱器4の入口側の間の冷媒配管13Gには後述する除湿暖房とMAX冷房時に閉じられる電磁弁30(流路切換装置を構成する)が介設されている。この場合、冷媒配管13Gは電磁弁30の上流側でバイパス配管35に分岐しており、このバイパス配管35は除湿暖房とMAX冷房時に開放される電磁弁40(これも流路切換装置を構成する)を介して室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに連通接続されている。これらバイパス配管35、電磁弁30及び電磁弁40により本発明におけるバイパス装置45が構成される。
A
このようなバイパス配管35、電磁弁30及び電磁弁40によりバイパス装置45を構成したことで、後述する如く圧縮機2から吐出された冷媒を室外熱交換器7に直接流入させる除湿暖房モードやMAX冷房モードと、圧縮機2から吐出された冷媒を放熱器4に流入させる暖房モードや除湿冷房モード、冷房モードとの切り換えを円滑に行うことができるようになる。
Since the
また、吸熱器9の空気上流側における空気流通路3には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており(図1では吸込口25で代表して示す)、この吸込口25には空気流通路3内に導入する空気を車室内の空気である内気(内気循環モード)と、車室外の空気である外気(外気導入モード)とに切り換える吸込切換ダンパ26が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ26の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路3に送給するための室内送風機(ブロワファン)27が設けられている。
The
また、図1において23は実施例の車両用空気調和装置1に設けられた補助加熱装置としての補助ヒータである。実施例の補助ヒータ23は電気ヒータであるPTCヒータにて構成されており、空気流通路3の空気の流れに対して、放熱器4の空気上流側となる空気流通路3内に設けられている。そして、補助ヒータ23に通電されて発熱すると、吸熱器9を経て放熱器4に流入する空気流通路3内の空気が加熱される。即ち、この補助ヒータ23が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を行い、或いは、それを補完する。
Moreover, in FIG. 1, 23 is an auxiliary heater as an auxiliary heating device provided in the
また、補助ヒータ23の空気上流側における空気流通路3内には、当該空気流通路3内に流入し、吸熱器9を通過した後の空気流通路3内の空気(内気や外気)を補助ヒータ23及び放熱器4に通風する割合を調整するエアミックスダンパ28が設けられている。更に、放熱器4の空気下流側における空気流通路3には、FOOT(フット)、VENT(ベント)、DEF(デフ)の各吹出口(図1では代表して吹出口29で示す)が形成されており、この吹出口29には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ31が設けられている。
In addition, air in the
次に、図2において32はプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された制御装置としてのコントローラ(ECU)であり、このコントローラ32の入力には車両の外気温度(Tam)を検出する外気温度センサ33と、外気湿度を検出する外気湿度センサ34と、吸込口25から空気流通路3に吸い込まれる空気の温度を検出するHVAC吸込温度センサ36と、車室内の空気(内気)の温度を検出する内気温度センサ37と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ38と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内CO2濃度センサ39と、吹出口29から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ41と、圧縮機2の吐出冷媒圧力(吐出圧力Pd)を検出する吐出圧力センサ42と、圧縮機2の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ43と、圧縮機2の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ44と、圧縮機2の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ55と、放熱器4の温度(放熱器4を経た空気の温度、又は、放熱器4自体の温度:放熱器温度TH)を検出する放熱器温度センサ46と、放熱器4の冷媒圧力(放熱器4内、又は、放熱器4を出た直後の冷媒の圧力:放熱器圧力PCI)を検出する放熱器圧力センサ47と、吸熱器9の温度(吸熱器9を経た空気の温度、又は、吸熱器9自体の温度:吸熱器温度Te)を検出する吸熱器温度センサ48と、吸熱器9の冷媒圧力(吸熱器9内、又は、吸熱器9を出た直後の冷媒の圧力)を検出する吸熱器圧力センサ49と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ51と、車両の移動速度(車速)を検出するための車速センサ52と、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調(エアコン)操作部53と、室外熱交換器7の温度(室外熱交換器7から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器7自体の温度:室外熱交換器温度TXO)を検出する室外熱交換器温度センサ54と、室外熱交換器7の冷媒圧力(室外熱交換器7内、又は、室外熱交換器7から出た直後の冷媒の圧力:室外熱交換器圧力PXO)を検出する室外熱交換器圧力センサ56の各出力が接続されている。また、コントローラ32の入力には更に、補助ヒータ23の温度(補助ヒータ23で加熱された直後の空気の温度、又は、補助ヒータ23自体の温度:補助ヒータ温度Tptc)を検出する補助ヒータ温度センサ50の出力も接続されている。
Next, in FIG. 2,
一方、コントローラ32の出力には、前記圧縮機2と、室外送風機15と、室内送風機(ブロワファン)27と、吸込切換ダンパ26と、エアミックスダンパ28と、吹出口切換ダンパ31と、室外膨張弁6、室内膨張弁8と、補助ヒータ23、電磁弁30(除湿用)、電磁弁17(冷房用)、電磁弁21(暖房用)、電磁弁40(これも除湿用)の各電磁弁が接続されている。そして、コントローラ32は各センサの出力と空調操作部53にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。
On the other hand, the output of the
以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置1の動作を説明する。コントローラ32は実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びMAX冷房モード(最大冷房モード)の各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れと制御の概略について説明する。
Next, the operation of the
(1)暖房モード
コントローラ32により(オートモード)或いは空調操作部53へのマニュアル操作(マニュアルモード)により暖房モードが選択されると、コントローラ32は電磁弁21(暖房用)を開放し、電磁弁17(冷房用)を閉じる。また、電磁弁30(除湿用)を開放し、電磁弁40(除湿用)を閉じる。
(1) Heating mode When the heating mode is selected by the controller 32 (auto mode) or by the manual operation (manual mode) to the air
そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。これにより、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器4に流入する。放熱器4には空気流通路3内の空気が通風されるので、空気流通路3内の空気は放熱器4内の高温冷媒(補助ヒータ23が動作するときは当該補助ヒータ23及び放熱器4)により加熱され、一方、放熱器4内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。
Then, the
放熱器4内で液化した冷媒は当該放熱器4を出た後、冷媒配管13Eを経て室外膨張弁6に至る。室外膨張弁6に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器7に流入する。室外熱交換器7に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気中から熱を汲み上げる。即ち、冷媒回路Rがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器7を出た低温の冷媒は冷媒配管13A及び電磁弁21及び冷媒配管13Dを経て冷媒配管13Cからアキュムレータ12に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。放熱器4(補助ヒータ23が動作するときは当該補助ヒータ23及び放熱器4)にて加熱された空気は吹出口29から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。
The refrigerant liquefied in the
コントローラ32は、後述する目標吹出温度TAOから算出される目標放熱器温度TCO(放熱器温度THの目標値)から目標放熱器圧力PCO(放熱器圧力PCIの目標値)を算出し、この目標放熱器圧力PCOと、放熱器圧力センサ47が検出する放熱器4の冷媒圧力(放熱器圧力PCI。冷媒回路Rの高圧圧力)に基づいて圧縮機2の回転数を制御する。また、コントローラ32は、放熱器温度センサ46が検出する放熱器4の温度(放熱器温度TH)及び放熱器圧力センサ47が検出する放熱器圧力PCIに基づいて室外膨張弁6の弁開度を制御し、放熱器4の出口における冷媒の過冷却度SCを制御する。前記目標放熱器温度TCOは基本的にはTCO=TAOとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。
The
また、コントローラ32はこの暖房モードにおいては、車室内空調に要求される暖房能力に対して放熱器4による暖房能力が不足する場合、その不足する分を補助ヒータ23の発熱で補完するように補助ヒータ23の通電を制御する。それにより、快適な車室内暖房を実現し、且つ、室外熱交換器7の着霜も抑制する。このとき、補助ヒータ23は放熱器4の空気上流側に配置されているので、空気流通路3を流通する空気は放熱器4の前に補助ヒータ23に通風されることになる。
Further, in this heating mode, when the heating capacity by the
ここで、補助ヒータ23が放熱器4の空気下流側に配置されていると、実施例の如くPCTヒータで補助ヒータ23を構成した場合には、補助ヒータ23に流入する空気の温度が放熱器4によって上昇するため、PTCヒータの抵抗値が大きくなり、電流値も低くなって発熱量が低下してしまうが、放熱器4の空気上流側に補助ヒータ23を配置することで、実施例の如くPTCヒータから構成される補助ヒータ23の能力を十分に発揮させることができるようになる。
Here, when the
(2)除湿暖房モード
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開放すると共に、室外膨張弁6の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。
(2) Dehumidification heating mode Next, in the dehumidification heating mode, the
これにより、圧縮機2から冷媒配管13Gに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器4に向かうこと無くバイパス配管35に流入し、電磁弁40を経て室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに至るようになる。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器7に流入する。室外熱交換器7に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器7を出た冷媒は冷媒配管13Aから電磁弁17を経てレシーバドライヤ部14、過冷却部16と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
Accordingly, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管13Bに入り、内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気は冷却され、且つ、当該空気中の水分が吸熱器9に凝結して付着するので、空気流通路3内の空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器19を経て冷媒配管13Cを介し、アキュムレータ12に至り、そこを経て圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。
The refrigerant that has exited the
このとき、室外膨張弁6の弁開度は全閉とされているので、圧縮機2から吐出された冷媒が室外膨張弁6から放熱器4に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。更に、この除湿暖房モードにおいてコントローラ32は、補助ヒータ23に通電して発熱させる。これにより、吸熱器9にて冷却され、且つ、除湿された空気は補助ヒータ23を通過する過程で更に加熱され、温度が上昇するので車室内の除湿暖房が行われることになる。
At this time, since the valve opening degree of the
コントローラ32は吸熱器温度センサ48が検出する吸熱器9の温度(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御すると共に、補助ヒータ温度センサ50が検出する補助ヒータ温度Tptcと前述した目標放熱器温度TCOに基づいて補助ヒータ23の通電(発熱)を制御することで、吸熱器9での空気の冷却と除湿を適切に行いながら、補助ヒータ23による加熱で吹出口29から車室内に吹き出される空気温度の低下を的確に防止する。
The
これにより、車室内に吹き出される空気を除湿しながら、その温度を適切な暖房温度に制御することが可能となり、車室内の快適且つ効率的な除湿暖房を実現することができるようになる。また、前述した如く除湿暖房モードではエアミックスダンパ28は空気流通路3内の全ての空気を補助ヒータ23及び放熱器4に通風する状態とされるので、吸熱器9を経た空気を効率良く補助ヒータ23で加熱して省エネ性を向上させ、且つ、除湿暖房空調の制御性も向上させることができるようになる。
As a result, it is possible to control the temperature to an appropriate heating temperature while dehumidifying the air blown into the vehicle interior, and it is possible to realize comfortable and efficient dehumidification heating in the vehicle interior. Further, as described above, in the dehumidifying heating mode, the
尚、補助ヒータ23は放熱器4の空気上流側に配置されているので、補助ヒータ23で加熱された空気は放熱器4を通過することになるが、この除湿暖房モードでは放熱器4に冷媒は流されないので、補助ヒータ23にて加熱された空気から放熱器4が吸熱してしまう不都合も解消される。即ち、放熱器4によって車室内に吹き出される空気の温度が低下してしまうことが抑制され、COPも向上することになる。
In addition, since the
(3)除湿冷房モード
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を開放し、電磁弁40を閉じる。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。これにより、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器4に流入する。放熱器4には空気流通路3内の空気が通風されるので、空気流通路3内の空気は放熱器4内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器4内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
(3) Dehumidifying and Cooling Mode Next, in the dehumidifying and cooling mode, the
放熱器4を出た冷媒は冷媒配管13Eを経て室外膨張弁6に至り、開き気味で制御される室外膨張弁6を経て室外熱交換器7に流入する。室外熱交換器7に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器7を出た冷媒は冷媒配管13Aから電磁弁17を経てレシーバドライヤ部14、過冷却部16と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
The refrigerant that has exited the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管13Bに入り、内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気中の水分が吸熱器9に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
The refrigerant that has exited the
吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器19を経て冷媒配管13Cを介し、アキュムレータ12に至り、そこを経て圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。この除湿冷房モードではコントローラ32は補助ヒータ23に通電しないので、吸熱器9にて冷却され、除湿された空気は放熱器4を通過する過程で再加熱(暖房時よりも放熱能力は低い)される。これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。
The refrigerant evaporated in the
コントローラ32は吸熱器温度センサ48が検出する吸熱器9の温度(吸熱器温度Te)に基づいて圧縮機2の回転数を制御すると共に、前述した冷媒回路Rの高圧圧力に基づいて室外膨張弁6の弁開度を制御し、放熱器4の冷媒圧力(放熱器圧力PCI)を制御する。
The
(4)冷房モード
次に、冷房モードでは、コントローラ32は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁6の弁開度を全開とする。尚、コントローラ32はエアミックスダンパ28を制御し、図1に実線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を通過した後の空気流通路3内の空気が、補助ヒータ23及び放熱器4に通風される割合を調整する。また、コントローラ32は補助ヒータ23に通電しない。
(4) Cooling Mode Next, in the cooling mode, the
これにより、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器4に流入すると共に、放熱器4を出た冷媒は冷媒配管13Eを経て室外膨張弁6に至る。このとき室外膨張弁6は全開とされているので冷媒はそれを通過し、そのまま室外熱交換器7に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器7を出た冷媒は冷媒配管13Aから電磁弁17を経てレシーバドライヤ部14、過冷却部16と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
As a result, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管13Bに入り、内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器9に凝結して付着する。
The refrigerant that has exited the
吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器19を経て冷媒配管13Cを介し、アキュムレータ12に至り、そこを経て圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器9にて冷却され、除湿された空気が吹出口29から車室内に吹き出されるので(一部は放熱器4を通過して熱交換する)、これにより車室内の冷房が行われることになる。また、この冷房モードにおいては、コントローラ32は吸熱器温度センサ48が検出する吸熱器9の温度(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御する。
The refrigerant evaporated in the
(5)MAX冷房モード(最大冷房モード)
次に、最大冷房モードとしてのMAX冷房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開放すると共に、室外膨張弁6の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図3に示す如く補助ヒータ23及び放熱器4に空気流通路3内の空気が通風されない状態とする。但し、多少通風されても支障はない。また、コントローラ32は補助ヒータ23に通電しない。
(5) MAX cooling mode (maximum cooling mode)
Next, in the MAX cooling mode as the maximum cooling mode, the
これにより、圧縮機2から冷媒配管13Gに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器4に向かうこと無くバイパス配管35に流入し、電磁弁40を経て室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに至るようになる。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器7に流入する。室外熱交換器7に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器7を出た冷媒は冷媒配管13Aから電磁弁17を経てレシーバドライヤ部14、過冷却部16と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
Accordingly, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管13Bに入り、内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器9に凝結して付着するので、空気流通路3内の空気は除湿される。吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器19を経て冷媒配管13Cを介し、アキュムレータ12に至り、そこを経て圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、同様に圧縮機2から吐出された冷媒が室外膨張弁6から放熱器4に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。
The refrigerant that has exited the
ここで、前述した冷房モードでは放熱器4に高温の冷媒が流れているため、放熱器4からHVACユニット10への直接の熱伝導が少なからず生じるが、このMAX冷房モードでは放熱器4に冷媒が流れないため、放熱器4からHVACユニット10に伝達される熱で吸熱器9からの空気流通路3内の空気が加熱されることも無くなる。そのため、車室内の強力な冷房が行われ、特に外気温度Tamが高いような環境下では、迅速に車室内を冷房して快適な車室内空調を実現することができるようになる。また、このMAX冷房モードにおいても、コントローラ32は吸熱器温度センサ48が検出する吸熱器9の温度(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御する。
Here, since the high-temperature refrigerant flows through the
(6)運転モードの切換
空気流通路3内を流通される空気は上記各運転モードにおいて吸熱器9からの冷却や放熱器4(及び補助ヒータ23)からの加熱作用(エアミックスダンパ28で調整)を受けて吹出口29から車室内に吹き出される。コントローラ32は外気温度センサ33が検出する外気温度Tam、内気温度センサ37が検出する車室内の温度、前記ブロワ電圧、日射センサ51が検出する日射量等と、空調操作部53にて設定された車室内の目標車室内温度(設定温度)とに基づいて目標吹出温度TAOを算出し、各運転モードを切り換えて吹出口29から吹き出される空気の温度をこの目標吹出温度TAOに制御する。
(6) Switching of operation mode The air flowing through the
この場合、コントローラ32は、外気温度Tam、車室内の湿度、目標吹出温度TAO、放熱器温度TH、目標放熱器温度TCO、吸熱器温度Te、目標吸熱器温度TEO、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータに基づいて各運転モードの切り換えを行うことで、環境条件や除湿の要否に応じて的確に暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びMAX冷房モードを切り換え、快適且つ効率的な車室内空調を実現する。
In this case, the
(7)冷房モードからMAX冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御
次に、図4を参照しながら、車両用空気調和装置1の運転モードを、前述した冷房モードからMAX冷房モード(最大冷房モード)に切り換える際にコントローラ32が実行する騒音改善制御の一例について説明する。図4のタイミングチャートは、冷房モードからMAX冷房モードに切り換わる際の電磁弁40(本発明の第2の開閉弁)の前後の圧力差ΔPdxと、電磁弁30(本発明の第1の開閉弁)の前後の圧力差ΔPixと、圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6、電磁弁40、及び、電磁弁30の状態を示している。
(7) Noise improvement control at the time of switching from the cooling mode to the MAX cooling mode Next, referring to FIG. 4, the operation mode of the
尚、電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxは、吐出圧力センサ42が検出する電磁弁40の冷媒上流側(前)の圧力Pdと、室外熱交換器温度センサ54が検出する室外熱交換器7から出た直後の冷媒の温度(室外熱交換器温度TXO)から換算される電磁弁40の冷媒下流側(後)の室外熱交換器圧力PXO(実施例の如く室外熱交換器圧力センサ56が設けられている場合には、室外熱交換器圧力センサ56が検出する室外熱交換器圧力PCOを用いてもよい)との差(ΔPdx=Pd−PXO)であり、コントローラ32が算出する。
The pressure difference ΔPdx before and after the
また、電磁弁30の前後の圧力差ΔPixは、吐出圧力センサ42が検出する電磁弁30の冷媒上流側(前)の圧力Pdと、放熱器圧力センサ47が検出する電磁弁30の冷媒下流側(後)の圧力である放熱器圧力PCIとの差(ΔPix=Pd−PCI)であり、これもコントローラ32が算出している(以下の騒音改善制御においても同じ)。
Further, the pressure difference ΔPix before and after the
(7−1)冷房モードからMAX冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1)
運転モードが冷房モードからMAX冷房モードに切り換わる際、冷房モードにおいては電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxは図4に示すように大きい値となっている。そのため、冷房モードでは閉じている電磁弁40を、係る圧力差のままMAX冷房モードとするために開くと、圧縮機2の吐出側から電磁弁40を経て室外熱交換器7の入口側の方向にバイパス配管35内を冷媒が急激に流れ、電磁弁40において大きな音(騒音)が発生することになる。
(7-1) Noise improvement control at the time of switching from the cooling mode to the MAX cooling mode (part 1)
When the operation mode is switched from the cooling mode to the MAX cooling mode, the pressure difference ΔPdx before and after the
そこで、コントローラ32は冷房モードからMAX冷房モードに運転モードを切り換える際、以下に説明する騒音改善制御を実行する。即ち、コントローラ32は冷房モードからMAX冷房モードに切り換える場合、運転モードを切り換える前に、実施例では電磁弁40の前後の圧力差Pdxが所定値A(例えば、0.2MPa等)以下となるように圧縮機2の回転数NCを調整(下げる方向に制御)する。圧縮機2の回転数NCを下げる方向に制御することで、吐出圧力Pdは低下するため、電磁弁40の前後の圧力差Pdxは小さくなっていく。
Therefore, the
そして、圧力差ΔPdxが図4中の所定値A以下に縮小した場合、コントローラ32は電磁弁40を開くと共に、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉状態にすることで、MAX冷房モードの空調運転に移行する。
When the pressure difference ΔPdx is reduced below the predetermined value A in FIG. 4, the
(7−2)冷房モードからMAX冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その2)
ここで、上記実施例の騒音改善制御では、コントローラ32が電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxが所定値A以下となるように圧縮機2の回転数NCを制御するようにしたが、それに限らず、圧縮機2の回転数NCを予め定めた低い値である所定回転数NC1(図4。例えば、800rpm〜3000rpm)とするようにしてもよい。圧縮機2の回転数NCを低い所定回転数NC1に制御することで、吐出圧力Pdは低下するため、電磁弁40の前後の圧力差Pdxは小さくなっていく。そして、この場合も圧力差ΔPdxが前述した所定値A以下に縮小したとき、コントローラ32は電磁弁40を開くと共に、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉状態にすることで、MAX冷房モードの空調運転に移行する。
(7-2) Noise improvement control at the time of switching from the cooling mode to the MAX cooling mode (part 2)
Here, in the noise improvement control of the above embodiment, the
(7−3)冷房モードからMAX冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その3)
また、上記騒音改善制御で、コントローラ32により圧縮機2を停止させてもよい。圧縮機2が停止することで、冷媒回路R内の圧力が平衡状態に向かうため(高圧側圧力は下がり、低圧側圧力は上がる)、電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxも小さくなっていく。そして、この場合も圧力差ΔPdxが前述した所定値A以下に縮小したとき、コントローラ32は電磁弁40を開くと共に、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉状態とし、圧縮機2を起動することで、MAX冷房モードの空調運転に開始する。
(7-3) Noise improvement control at the time of switching from the cooling mode to the MAX cooling mode (part 3)
Further, the
このように、コントローラ32は、冷房モードからMAX冷房モードに切り換える際、電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxを縮小した後、当該電磁弁40を開き、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉とする騒音改善制御を実行するので、冷房モードからMAX冷房モードに切り換える際、電磁弁40を開放したときに、バイパス配管35を室外熱交換器7側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、冷房モードからMAX冷房モードへの切換時に、電磁弁40を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。
As described above, when switching from the cooling mode to the MAX cooling mode, the
特に上記各騒音改善制御(冷房モードからMAX冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1)〜(その3))では、コントローラ32が圧縮機2の回転数NCを制御し、又は、当該圧縮機2を停止することで電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxを縮小させ、当該圧力差ΔPdxが所定値A以下となった場合に、当該電磁弁40を開き、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉とするようにしたので、運転モードを切り換えるときの騒音改善制御において、電磁弁40の冷媒上流側の圧力(Pd)を下げることで当該電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxを効果的に縮小させ、迅速にMAX冷房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。
In particular, in each of the above noise improvement controls (noise improvement control at the time of switching from the cooling mode to the MAX cooling mode (part 1) to (part 3)), the
また、冷房モードからMAX冷房モードに切り換える前に、即ち、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉とする前に、圧縮機2の回転数NCを低下させ、或いは、停止させるので、MAX冷房モードに切り換わった時点で放熱器4に寝込んでしまう冷媒の量を少なくすることもできる。これにより、MAX冷房モードを実行中における冷媒回路R内の冷媒循環量を確保し、能力の低下を抑制若しくは防止することもできるようになる。
Further, before switching from the cooling mode to the MAX cooling mode, that is, before the
(7−4)冷房モードからMAX冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その4)
尚、上記騒音改善制御(冷房モードからMAX冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その3))では、圧縮機2を停止させてから電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxが所定値A以下となった場合に電磁弁40を開くようにしたが、それに限らず、圧縮機2を停止させてから、予め定めた所定時間(例えば、10秒等)経過後に電磁弁40を開き、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉状態とすると共に、圧縮機2を起動してMAX冷房モードの空調運転を開始するようにしてもよい。
(7-4) Noise improvement control at the time of switching from the cooling mode to the MAX cooling mode (part 4)
In the noise improvement control (noise improvement control at the time of switching from the cooling mode to the MAX cooling mode (part 3)), the pressure difference ΔPdx before and after the
このように、コントローラ32が騒音改善制御において、圧縮機2を停止し、所定時間経過後に電磁弁40を開き、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6を全閉とするようにしても、運転モードを切り換えるときの騒音改善制御において、電磁弁40の冷媒上流側の圧力Pdを下げて当該電磁弁40の前後の圧力差Pdxを効果的に縮小させ、切り換え時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。
Thus, even if the
(8)MAX冷房モードから冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御
次に、図5を参照しながら、車両用空気調和装置1の運転モードを、前述したMAX冷房モード(最大冷房モード)から冷房モードに切り換える際にコントローラ32が実行する騒音改善制御の一例について説明する。図5のタイミングチャートは、MAX冷房モードから冷房モードに切り換わる際の電磁弁40(本発明の第2の開閉弁)の前後の圧力差ΔPdxと、電磁弁30(本発明の第1の開閉弁)の前後の圧力差ΔPixと、圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6、電磁弁40、及び、電磁弁30の状態を示している。尚、電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxと電磁弁30の前後の圧力差ΔPixは前述(図4の場合)と同様にコントローラ32が算出するものとする。
(8) Noise improvement control at the time of switching from the MAX cooling mode to the cooling mode Next, referring to FIG. 5, the operation mode of the
(8−1)MAX冷房モードから冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1)
運転モードがMAX冷房モードから冷房モードに切り換わる際、MAX冷房モードにおいては電磁弁30の前後の圧力差ΔPixは図5に示すように大きい値となっている。そのため、MAX冷房モードでは閉じている電磁弁30を、係る圧力差のまま冷房モードとするために開くと、圧縮機2の吐出側から電磁弁30を経て放熱器4の入口側の方向に冷媒配管13G内を冷媒が急激に流れ、電磁弁30において大きな音(騒音)が発生することになる。
(8-1) Noise improvement control at the time of switching from the MAX cooling mode to the cooling mode (part 1)
When the operation mode is switched from the MAX cooling mode to the cooling mode, in the MAX cooling mode, the pressure difference ΔPix before and after the
そこで、コントローラ32はMAX冷房モードから冷房モードに運転モードを切り換える際にも、以下に説明する騒音改善制御を実行する。即ち、コントローラ32はMAX冷房モードから冷房モードに切り換える場合、運転モードを切り換える前に、実施例では電磁弁30の前後の圧力差Pixが所定値A(例えば、0.2MPa等)以下となるように室外膨張弁6の弁開度を全閉の状態から全開の状態に向けて開いていく。室外膨張弁6が開くことにより、圧縮機2の吐出側と放熱器4の出口側が電磁弁40及び室外膨張弁6を介して連通されることになり、放熱器圧力PCIが上がって吐出圧力Pdとの差(ΔPix=Pd−PCI)である電磁弁30の前後の圧力差ΔPixは小さくなっていく。
Therefore, the
そして、圧力差ΔPixが図5中の所定値A以下に縮小した場合、コントローラ32は電磁弁30を開くと共に、電磁弁40を閉じる。また、室外膨張弁6は圧力差ΔPixが所定値A以下になる前に、或いは、所定値A以下になったと同時、若しくは、その後に全開状態になるが、同時、若しくは、その後に全開状態となる。これにより、冷房モードの空調運転に移行することになる。
When the pressure difference ΔPix is reduced below the predetermined value A in FIG. 5, the
(8−2)MAX冷房モードから冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その2)
ここで、上記実施例の騒音改善制御(MAX冷房モードから冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1))で圧力差ΔPixが下がり難い場合、必要に応じて係る室外膨張弁6の制御に加えて、コントローラ32により圧縮機2の回転数NCを下げる方向に制御(調整)し、若しくは、圧縮機2を停止させるようにしてもよい。停止させる場合には、冷房モードに移行した時点で圧縮機2を起動することになる。
(8-2) Noise improvement control at the time of switching from the MAX cooling mode to the cooling mode (part 2)
Here, when the pressure difference ΔPix is difficult to decrease in the noise improvement control of the above embodiment (noise improvement control at the time of switching from the MAX cooling mode to the cooling mode (1)), the control of the
(8−3)MAX冷房モードから冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その3)
また、騒音改善制御においてコントローラ32により、MAX冷房モードから冷房モードに切り換える前に、室外膨張弁6の弁開度を全閉の状態から全開の状態とし、全開となった時点で電磁弁30の前後の圧力差Pixが所定値A以下となっているか否か判断するようにしてもよい。
(8-3) Noise improvement control at the time of switching from the MAX cooling mode to the cooling mode (part 3)
In addition, before switching from the MAX cooling mode to the cooling mode by the
その場合は、室外膨張弁6の弁開度が全開の状態となった時点で電磁弁30の前後の圧力差Pixが所定値A以下となっていれば電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じて冷房モードに移行する。一方、室外膨張弁6が全開の状態となった時点で電磁弁30の前後の圧力差Pixが所定値Aより依然高い場合は、コントローラ32は圧縮機2の回転数NCを下げる方向に制御(調整)するようにしてもよい。その場合も、圧力差ΔPixが所定値A以下となった時点で電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じて冷房モードに移行することになる。
In that case, if the pressure difference Pix before and after the
このように、コントローラ32は、MAX冷房モードから冷房モードに切り換える際、電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小した後、当該電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じる騒音改善制御を実行するので、MAX冷房モードから冷房モードに切り換える際、電磁弁30を開放したときに、放熱器4側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、MAX冷房モードから冷房モードへの切換時に、電磁弁30を開放したときに生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。
As described above, when the
特に、上記MAX冷房モードから冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その1)では、コントローラ32が室外膨張弁6を開くことで電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小させ、当該圧力差ΔPixが所定値A以下となった場合に(MAX冷房モードから冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その3)の如く、室外膨張弁6が全開の状態となった時点で圧力差ΔPixが所定値A以下となっているか否か判断する場合を含む)、当該電磁弁30を開き、電磁弁40を閉じるようにしたので、運転モードを切り換えるときの騒音改善制御において、電磁弁30の冷媒下流側の圧力(放熱器圧力PCI)を上げることで、当該電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを効果的に縮小させ、迅速に冷房モードに切り換え、且つ、切り換え時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。
In particular, in the noise improvement control at the time of switching from the MAX cooling mode to the cooling mode (part 1), the
更に、上記MAX冷房モードから冷房モードへの切り換え時の騒音改善制御(その2)や(その3)では、コントローラ32が、必要に応じて圧縮機2の回転数NCを制御し、又は、当該圧縮機2を停止することで電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小させ、若しくは、室外膨張弁6が全開となった時点で電磁弁30の前後の圧力差ΔPixが所定値Aより高い場合に、圧縮機2の回転数を制御することで電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小させるようにしたので、電磁弁30の前後の圧力差ΔPixをより一層迅速且つ効果的に縮小させることができるようになる。
Furthermore, in the noise improvement control (No. 2) and (No. 3) at the time of switching from the MAX cooling mode to the cooling mode, the
(9)MAX冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御
次に、図6を参照しながら、車両用空気調和装置1を、前述したMAX冷房モード(最大冷房モード)から運転を停止する際にコントローラ32が実行する騒音改善制御の一例について説明する。図6のタイミングチャートは、MAX冷房モードから運転を停止する際の電磁弁40(本発明の第2の開閉弁)の前後の圧力差ΔPdxと、電磁弁30(本発明の第1の開閉弁)の前後の圧力差ΔPixと、圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6、電磁弁40、及び、電磁弁30の状態を示している。
(9) Noise improvement control when operation is stopped from the MAX cooling mode Next, referring to FIG. 6, when the operation of the
尚、電磁弁40の前後の圧力差ΔPdxと電磁弁30の前後の圧力差ΔPixは前述(図4の場合)と同様にコントローラ32が算出するものとする。また、電磁弁30(本発明の第1の開閉弁)は通電されて閉じ、非通電の状態では開く所謂ノーマルオープンの電磁弁であり、電磁弁40(本発明の第2の開閉弁)は通電されて開き、非通電の状態では閉じる所謂ノーマルクローズの電磁弁であるものとする。
The
(9−1)MAX冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御(その1)
MAX冷房モードから運転を停止する際、MAX冷房モードにおいては電磁弁30の前後の圧力差ΔPixは図6に示すように大きい値となっている。また、電磁弁30は非通電(運転停止)の状態で開く。そのため、MAX冷房モードでは閉じている電磁弁30が、係る圧力差のままで非通電(運転停止)となって開くと、圧縮機2の吐出側から電磁弁30を経て放熱器4の入口側の方向に冷媒配管13G内を冷媒が急激に流れ、同様に電磁弁30において大きな音(騒音)が発生することになる。
(9-1) Noise improvement control when stopping operation from MAX cooling mode (part 1)
When the operation is stopped from the MAX cooling mode, the pressure difference ΔPix before and after the
そこで、コントローラ32はMAX冷房モードから運転を停止する際にも、以下に説明する騒音改善制御を実行する。即ち、コントローラ32はMAX冷房モードから運転を停止する場合、運転を停止する前に、先ず圧縮機2を停止し、室外膨張弁6の弁開度を全閉の状態から全開の状態に開いていく。圧縮機2が停止し、室外膨張弁6が開くことで冷媒回路R内の圧力が平衡状態に向かうため(高圧側圧力は下がり、低圧側圧力は上がる)、電磁弁30の前後の圧力差ΔPixも小さくなっていく。
Therefore, the
そして、実施例では圧力差ΔPixが所定値A(例えば、0.2MPa)以下となった場合に、コントローラ32は電磁弁30と電磁弁40を非通電として運転を停止する。電磁弁30は非通電となることで開き、電磁弁40は閉じることになる。このように、電磁弁30が通電状態で閉じ、非通電状態で開く場合に、コントローラ32は、MAX冷房モードから運転を停止する際、電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小した後、当該電磁弁30を非通電とする騒音改善制御を実行するので、MAX冷房モードから運転を停止する際、電磁弁30を非通電として当該電磁弁30が開いたときに、放熱器4側に向かって冷媒が急激に流れることを大幅に抑制又は解消することができる。これにより、MAX冷房モードから運転を停止したときに、電磁弁30が開くことによって生じる騒音を解消、若しくは、低減することができるようになる。
In the embodiment, when the pressure difference ΔPix becomes equal to or less than a predetermined value A (for example, 0.2 MPa), the
特に、上記の実施例ではコントローラ32が、圧縮機2を停止し、室外膨張弁6を開くことで電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを縮小させ、当該圧力差ΔPixが所定値A以下となった場合に、当該電磁弁30を非通電とするので、MAX冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御において、電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを効果的に縮小させ、迅速に電磁弁30を非通電とし、且つ、停止時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。
In particular, in the above embodiment, the
(9−2)MAX冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御(その2)
ここで、上記実施例(MAX冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御(その1))以外にも、例えば、コントローラ32が、MAX冷房モードから運転を停止する際の騒音改善制御において、圧縮機2を停止し、室外膨張弁6を全開とすると共に、当該室外膨張弁6が全開となった時点で電磁弁30の前後の圧力差ΔPixが所定値A以下であるか否か判断するようにしてもよい。その場合には、圧力差ΔPixが所定値A以下である場合は電磁弁30を非通電とする。一方、圧力差Pixが所定値Aより高い場合は、当該所定値A以下に低下したときに電磁弁30を非通電とすることになる。
(9-2) Noise improvement control when operation is stopped from the MAX cooling mode (part 2)
Here, in addition to the above embodiment (noise improvement control when stopping operation from the MAX cooling mode (part 1)), for example, in the noise improvement control when the
(9−3)MAX冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御(その3)
又は、室外膨張弁6が全開となった時点で電磁弁30の前後の圧力差ΔPixが所定値A以下であるか否か判断し、圧力差ΔPixが所定値A以下である場合は電磁弁30を非通電とし、圧力差Pixが所定値Aより高い場合は、所定時間経過後に電磁弁30を非通電とするようにしてもよい。
(9-3) Noise improvement control when operation is stopped from the MAX cooling mode (part 3)
Alternatively, when the
これら(MAX冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御(その2)、(その3))によっても、MAX冷房モードから運転を停止するときの騒音改善制御において、電磁弁30の前後の圧力差ΔPixを効果的に縮小させ、迅速に電磁弁30を非通電とし、且つ、停止時に生じる騒音を的確に解消、若しくは、低減することができるようなる。
With these (noise improvement control when the operation is stopped from the MAX cooling mode (part 2), (part 3)), the pressure before and after the
尚、実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、MAX冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置1に本発明を適用したが、それに限らず、冷房モードとMAX冷房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置にも本発明は有効である。
In the embodiment, the present invention is applied to the
また、実施例で示した各運転モードの切換制御は、それに限られるものでは無く、車両用空気調和装置の能力や使用環境に応じて、外気温度Tam、車室内の湿度、目標吹出温度TAO、放熱器温度TH、目標放熱器温度TCO、吸熱器温度Te、目標吸熱器温度TEO、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータの何れか、又は、それらの組み合わせ、それらの全てを採用して適切な条件を設定すると良い。 Further, the switching control of each operation mode shown in the embodiment is not limited thereto, and the outside air temperature Tam, the humidity in the vehicle interior, the target blowing temperature TAO, depending on the capability and usage environment of the vehicle air conditioner, Adopt any one of parameters such as radiator temperature TH, target radiator temperature TCO, heat absorber temperature Te, target heat absorber temperature TEO, presence / absence of dehumidification request in vehicle interior, or a combination thereof, or all of them. Appropriate conditions should be set.
更に、補助加熱装置は、実施例で示した補助ヒータ23に限られるものでは無く、ヒータで加熱された熱媒体を循環させて空気流通路内の空気を加熱する熱媒体循環回路や、エンジンで加熱されたラジエター水を循環するヒータコア等を利用してもよい。また、上記各実施例で説明した冷媒回路Rの構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。
Further, the auxiliary heating device is not limited to the
1 車両用空気調和装置
2 圧縮機
3 空気流通路
4 放熱器
6 室外膨張弁
7 室外熱交換器
8 室内膨張弁
9 吸熱器
23 補助ヒータ(補助加熱装置)
27 室内送風機(ブロワファン)
28 エアミックスダンパ
30 電磁弁(第1の開閉弁)
40 電磁弁(第2の開閉弁)
31 吹出口切換ダンパ
32 コントローラ(制御装置)
35 バイパス配管
45 バイパス装置
R 冷媒回路
DESCRIPTION OF
27 Indoor blower
28
40 Solenoid valve (second on-off valve)
31
35 Bypass piping 45 Bypass device R Refrigerant circuit
Claims (9)
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記圧縮機の吐出側と前記放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、
該第1の開閉弁の上流側で分岐し、前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、
該バイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、
前記室外膨張弁を全閉とし、前記第1の開閉弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記冷房モードから前記最大冷房モードに切り換える際、前記第2の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第2の開閉弁を開き、前記第1の開閉弁を閉じ、前記室外膨張弁を全閉とする騒音改善制御を実行することを特徴とする車両用空気調和装置。 A compressor for compressing the refrigerant;
An air flow passage through which air to be supplied into the passenger compartment flows;
A radiator for radiating the refrigerant to heat the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior;
A heat absorber for absorbing the refrigerant and cooling the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior;
An outdoor heat exchanger provided outside the vehicle compartment;
An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing out of the radiator and flowing into the outdoor heat exchanger;
A first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator;
A bypass pipe for branching upstream of the first on-off valve, bypassing the radiator and the outdoor expansion valve, and allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger;
A second on-off valve provided in the bypass pipe;
Equipped with a control device,
The control device opens the first on-off valve and closes the second on-off valve, thereby allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow from the radiator to the outdoor heat exchanger so that the outdoor heat exchange is performed. A cooling mode in which heat is dissipated in the cooler, and after the decompressed refrigerant is depressurized, the heat absorber absorbs heat; and
The outdoor expansion valve is fully closed, the first on-off valve is closed, and the second on-off valve is opened, so that the refrigerant discharged from the compressor flows to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe. In a vehicle air conditioner that performs heat dissipation and switches and executes a maximum cooling mode in which heat is absorbed by the heat absorber after decompressing the radiated refrigerant.
When the control device switches from the cooling mode to the maximum cooling mode, after reducing the pressure difference before and after the second on-off valve, the control device opens the second on-off valve, closes the first on-off valve, A vehicle air conditioner that performs noise improvement control for fully closing the outdoor expansion valve.
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記圧縮機の吐出側と前記放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、
該第1の開閉弁の上流側で分岐し、前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、
該バイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、
前記室外膨張弁を全閉とし、前記第1の開閉弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記最大冷房モードから前記冷房モードに切り換える際、前記第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じる騒音改善制御を実行することを特徴とする車両用空気調和装置。 A compressor for compressing the refrigerant;
An air flow passage through which air to be supplied into the passenger compartment flows;
A radiator for radiating the refrigerant to heat the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior;
A heat absorber for absorbing the refrigerant and cooling the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior;
An outdoor heat exchanger provided outside the vehicle compartment;
An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing out of the radiator and flowing into the outdoor heat exchanger;
A first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator;
A bypass pipe for branching upstream of the first on-off valve, bypassing the radiator and the outdoor expansion valve, and allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger;
A second on-off valve provided in the bypass pipe;
Equipped with a control device,
The control device opens the first on-off valve and closes the second on-off valve, thereby allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow from the radiator to the outdoor heat exchanger so that the outdoor heat exchange is performed. A cooling mode in which heat is dissipated in the cooler, and after the decompressed refrigerant is depressurized, the heat absorber absorbs heat; and
The outdoor expansion valve is fully closed, the first on-off valve is closed, and the second on-off valve is opened, so that the refrigerant discharged from the compressor flows to the outdoor heat exchanger through the bypass pipe. In a vehicle air conditioner that performs heat dissipation and switches and executes a maximum cooling mode in which heat is absorbed by the heat absorber after decompressing the radiated refrigerant.
When the control device switches from the maximum cooling mode to the cooling mode, after reducing the pressure difference before and after the first on-off valve, the control device opens the first on-off valve and closes the second on-off valve. An air conditioner for a vehicle that performs improvement control.
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記圧縮機の吐出側と前記放熱器の入口側の間に設けられた第1の開閉弁と、
該第1の開閉弁の上流側で分岐し、前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に流すためのバイパス配管と、
該バイパス配管に設けられた第2の開閉弁と、
制御装置を備え、
該制御装置により少なくとも、前記室外膨張弁を全閉とし、前記第1の開閉弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管により前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードを実行する車両用空気調和装置において、
前記第1の開閉弁は通電状態で閉じ、非通電状態で開く電磁弁であると共に、
前記制御装置は、前記最大冷房モードから停止する際、前記第1の開閉弁前後の圧力差を縮小した後、当該第1の開閉弁を非通電とする騒音改善制御を実行することを特徴とする車両用空気調和装置。 A compressor for compressing the refrigerant;
An air flow passage through which air to be supplied into the passenger compartment flows;
A radiator for radiating the refrigerant to heat the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior;
A heat absorber for absorbing the refrigerant and cooling the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior;
An outdoor heat exchanger provided outside the vehicle compartment;
An outdoor expansion valve for decompressing the refrigerant flowing out of the radiator and flowing into the outdoor heat exchanger;
A first on-off valve provided between the discharge side of the compressor and the inlet side of the radiator;
A bypass pipe for branching upstream of the first on-off valve, bypassing the radiator and the outdoor expansion valve, and allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow to the outdoor heat exchanger;
A second on-off valve provided in the bypass pipe;
Equipped with a control device,
By the control device, at least the outdoor expansion valve is fully closed, the first on-off valve is closed, and the second on-off valve is opened, so that the refrigerant discharged from the compressor is passed through the bypass pipe by the bypass pipe. In a vehicle air conditioner that executes a maximum cooling mode in which the refrigerant is radiated by flowing it through a heat exchanger and the radiated refrigerant is decompressed and then absorbed by the heat absorber.
The first on-off valve is a solenoid valve that closes in an energized state and opens in a non-energized state,
When the control device stops from the maximum cooling mode, the control device performs noise improvement control for de-energizing the first on-off valve after reducing the pressure difference before and after the first on-off valve. A vehicle air conditioner.
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