JP2022015471A5 - - Google Patents

Description

低温側熱媒体回路５０は、低温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体と同様の流体を採用することができる。低温側熱媒体回路５０には、チラー１９の水通路、低温側熱媒体ポンプ５１、冷却用熱交換部５２等が配置されている。

次に、本実施形態の電気制御部の概要について説明する。サイクル制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器１１、１４ａ～１４ｃ、１５ａ～１５ｃ、３２、４１、５１、９２等の作動を制御する。

（６）シングル冷房冷却モード：シングル冷房冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。

（７）デュアル冷房冷却モード：デュアル冷房冷却モードは、バッテリ８０の冷却を行うとともに、空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。車室内後席側空間の冷房も行う運転モードである。

従って、低温側熱媒体回路５０では、チラー１９の水通路にて、低温側熱媒体が冷却されると、冷却された低温側熱媒体が冷却用熱交換部５２へ圧送される。冷却用熱交換部５２へ流入した低温側熱媒体は、バッテリ８０から吸熱する。これにより、バッテリ８０が冷却される。冷却用熱交換部５２から流出した低温側熱媒体は、低温側熱媒体ポンプ５１に吸入されて、チラー１９へ圧送される。

従って、シングル冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７ａ、第１冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、シングル冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器（換言すれば放熱部）として機能し、第１冷房用膨張弁１４ｂが冷媒を減圧させる減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

従って、シングル冷房モードの車両用空調装置１では、エアミックスドア３４の開度調整によって、室内蒸発器１８にて冷却された空気の一部をヒータコア４２にて再加熱し、前席側目標吹出温度ＦｒＴＡＯに近づくように温度調整された空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

（３）直列除湿暖房モード
直列除湿暖房モードの制御フローでは、最初のステップで、シングル冷房モードと同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯを決定する。次のステップでは、シングル冷房モードと同様に、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯを決定する。

次のステップでは、シングル冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、直列除湿暖房モードでは、シングル冷房モードよりも前席側目標吹出温度ＦｒＴＡＯが高くなるので、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、直列除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

次のステップでは、シングル冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、並列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも前席側目標吹出温度ＦｒＴＡＯが高くなるので、直列除湿暖房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、並列除湿暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

次のステップでは、シングル冷房モードと同様に、エアミックスドア３４の開度ＳＷを算定する。ここで、暖房モードでは、冷房モードよりも前席側目標吹出温度ＦｒＴＡＯが高くなるので、エアミックスドア３４の開度ＳＷが１００％に近づく。このため、暖房モードでは、室内蒸発器１８通過後の空気のほぼ全流量がヒータコア４２を通過するように、エアミックスドア３４の開度が決定される。

（６）シングル冷房冷却モード
シングル冷房冷却モードの制御フローの最初のステップでは、シングル冷房モードと同様に、目標蒸発器温度ＴＥＯ、圧縮機１１の回転数の増減量ΔＩＶＯ、第１冷房用膨張弁１４ｂの絞り開度の増減量ΔＥＶＣ、エアミックスドア３４の開度ＳＷを決定する。

次のステップでは、冷凍サイクル装置１０をシングル冷房冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁１４ａを全開状態とし、第１冷房用膨張弁１４ｂを絞り状態とし、冷却用膨張弁１４ｃを絞り状態とし、除湿用開閉弁１５ａを閉じ、暖房用開閉弁１５ｂを閉じる。さらに、上述のステップで決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップＳ１０へ戻る。

従って、シングル冷房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７ａ、第１冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環するとともに、圧縮機１１、水冷媒熱交換器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、逆止弁１７ａ、冷却用膨張弁１４ｃ、チラー１９、蒸発圧力調整弁２０、アキュムレータ２１、圧縮機１１の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。

つまり、シングル冷房冷却モードの冷凍サイクル装置１０では、水冷媒熱交換器１２および室外熱交換器１６が圧縮機１１から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、第１冷房用膨張弁１４ｂが減圧部として機能し、室内蒸発器１８が蒸発器として機能するとともに、第１冷房用膨張弁１４ｂおよび室内蒸発器１８に対して並列的に接続された冷却用膨張弁１４ｃが減圧部として機能し、チラー１９が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。

従って、シングル冷房冷却モードの車両用空調装置１では、エアミックスドア３４の開度調整によって、室内蒸発器１８にて冷却された空気の一部をヒータコア４２にて再加熱し、目標吹出温度ＴＡＯに近づくように温度調整された空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。

冷房用開閉弁１５ｄは、第１三方継手１３ａの他方の流出口から第９三方継手１３ｉの一方の流入口へ至る冷媒通路を開閉する電磁弁である。第９三方継手１３ｉの他方の流入口には、レシーバ２５の冷媒出口側が接続されている。レシーバ２５の冷媒出口と第２三方継手１３ｂの他方の流入口とを接続する出口側通路２２ｄには、第１０三方継手１３ｊおよび第２逆止弁１７ｂが配置されている。

第１０三方継手１３ｊは、出口側通路２２ｄにおいて、流入口がレシーバ２５の冷媒出口側に接続されている。第１０三方継手１３ｊは、出口側通路２２ｄにおいて、一方の流出口が第２逆止弁１７ｂの入口側に接続されている。第１０三方継手１３ｊの他方の流出口には、第５三方継手１３ｅの流入口側が接続されている。

具体的には、冷凍サイクル装置１０は、車室内の空調を行うために、暖房モードの冷媒回路、シングル冷房モードの冷媒回路、デュアル冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路を切り替えることができる。暖房モードは、加熱された空気を車室内へ吹き出す運転モードである。シングル冷房モードおよびデュアル冷房モードは、冷却された空気を車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却されて除湿された空気を再加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。

これにより、暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室内凝縮器１２、レシーバ２５、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、圧縮機１１の吸入口の順に循環する第１回路に切り替えられる。

これにより、シングル冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室内凝縮器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、レシーバ２５、第１冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環する第２回路に切り替えられる。

これにより、デュアル冷房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室内凝縮器１２、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、レシーバ２５の順に流れる。さらに、レシーバ２５、第１冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環するとともに、レシーバ２５、第２冷房用膨張弁１４ｅ、後席側蒸発器２３、圧縮機１１の吸入口の順に循環する第２回路に切り替えられる。

これにより、除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、圧縮機１１から吐出された冷媒が、室内凝縮器１２、レシーバ２５の順に流れる。さらに、レシーバ２５、暖房用膨張弁１４ａ、室外熱交換器１６、圧縮機１１の吸入口の順に循環するとともに、レシーバ２５、第１冷房用膨張弁１４ｂ、室内蒸発器１８、圧縮機１１の吸入口の順に循環する第３回路が構成される。

冷凍サイクル装置１０では、レシーバ２５から流出した冷媒が、第１０三方継手１３ｊおよび第５三方継手１３ｅを介して、冷却用膨張弁１４ｃへ流入する。レシーバ２５から冷却用膨張弁１４ｃへ流入した冷媒は、低圧冷媒となるまで減圧される。

本実施形態のようなレシーバ２５を使ったヒートポンプサイクルに対しても、上記第１実施形態と同様にオイル戻し制御を行うことができる。

（ｃ）加熱部の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、ハイブリッド車両のように内燃機関（エンジン）を備える車両では、高温側熱媒体回路４０にエンジン冷却水を循環させるようにしてもよい。

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