車輛用空氣調節裝置制造方法
【專利摘要】一種車輛用空氣調節裝置,能實現抑制舒適性的下降并且抑制空氣調節風的風量,兼顧確保車廂內的舒適性和延長怠速停止期間。在具有怠速停止(IS)功能的車輛搭載的空氣調節裝置(10)中,具有:送風風扇(12),其將空氣調節風送到車廂(R)內;電池(29),其向送風風扇供電,并由車輛用動力源充電;空氣調節ECU(25),其對車廂內的乘員的舒適等級進行判斷,基于怠速停止的執行中的舒適等級的判斷結果進行調整以限制送風風扇的風量。
【專利說明】車輛用空氣調節裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有怠速停止功能的車輛的空氣調節裝置,詳細地說,涉及怠速停止的執行期間中的車廂內的空氣調節控制。
【背景技術】
[0002]近年來,對于車輛而言,需要提高環境性能和燃料效率,在利用內燃機的驅動力來行駛的車輛中,具有使該內燃機暫時停止的怠速停止功能的車型已經普及。
[0003]該類型的車輛中所裝載的空氣調節裝置一般是即使在怠速停止的執行期間中,為了保持車廂內的舒適性,也照原樣繼續處于運轉狀態,但是由于在怠速停止中內燃機、冷卻水的循環泵停止,因而存在空氣調節風的溫度變化而制冷性能、制暖性能下降的傾向。
[0004]由此,在特開2002-192933中,提出了如下方案:在怠速停止中均勻地減少空氣調節風的風量,由此抑制冷卻空氣調節風的蒸發器的溫度上升(空氣調節風的溫度變化),在長期間內維持空氣調節性能。
[0005]然而,在特開2002-192933記載的車輛用空氣調節裝置中,因為是均勻地限制怠速停止中的空氣調節風的風量,所以存在例如盡管車廂內的現狀內部氣體溫度和目標內部氣體溫度之間的偏差大,空氣調節風的風量還是被抑制而損害舒適性的情況。
[0006]具體地說,如果盡管車廂內的內部氣體溫度高于舒適環境的溫度但空氣調節風的風量還是被抑制,那么就會感到格外熱。在該情況下,能自動或者手動地解除怠速停止而使內燃機再次起動。
【發明內容】
[0007]因此,本發明的目的在于提供能實現抑制舒適性的下降并且抑制空氣調節風的風量,兼顧確保車廂內的舒適性和延長怠速停止期間的車輛用空氣調節裝置。
[0008]解決上述問題的車輛用空氣調節裝置的發明的第I方式是車輛搭載的空氣調節裝置,具有執行怠速停止的功能,在預先設定的停止條件成立時停止內燃機,在預先設定的再起動條件成立時再次起動上述內燃機,上述車輛用空氣調節裝置的特征在于,具有:送風風扇,其將空氣調節風送到車廂內;電池,其向上述送風風扇供電,并通過上述內燃機的驅動對其充電;舒適等級判斷部,其對上述車廂內的乘員的舒適等級進行判斷;以及風量調整部,其在上述怠速停止的執行中,根據上述舒適等級判斷部對舒適等級作出的判斷結果,調整上述送風風扇的風量。
[0009]解決上述問題的車輛用空氣調節裝置的發明的第2方式是,除了上述方式的特定事項以外,其特征在于,在制冷中的上述怠速停止的執行時,上述舒適等級判斷部的判斷結果為舒適等級低的情況下,上述風量調整部對風量進行調整,維持上述怠速停止的執行前后的風量基本相同。
[0010]解決上述問題的車輛用空氣調節裝置的發明的第3方式是,除了上述方式的特定事項以外,其特征在于,在制冷中的上述怠速停止的執行時,上述舒適等級判斷部的判斷結果為舒適等級高的情況下,上述風量調整部對風量進行調整,使得風量小于上述怠速停止的執行前的風量。
[0011]解決上述問題的車輛用空氣調節裝置的發明的第4方式是,除了上述方式的特定事項以外,其特征在于,在制暖中的上述怠速停止的執行時,上述舒適等級判斷部的判斷結果為舒適等級高的情況下,上述風量調整部對風量進行調整,維持上述怠速停止的執行前后的風量基本相同。
[0012]解決上述問題的車輛用空氣調節裝置的發明的第5方式是,除了上述方式的特定事項以外,其特征在于,在制暖中的上述怠速停止的執行時,上述舒適等級判斷部的判斷結果為舒適等級低的情況下,上述風量調整部對風量進行調整,使得風量小于上述怠速停止的執行前的風量。
[0013]解決上述問題的車輛用空氣調節裝置的發明的第6方式是,除了上述方式的特定事項以外,其特征在于,上述風量調整部將對應于上述舒適等級的風量調整量設定為制冷中的風量調整量小于制暖中的風量調整量。
[0014]這樣,根據本發明的上述第I方式,怠速停止中的空氣調節風能具有根據舒適等級的判斷結果而調整了的風量。因此,能避免均勻地抑制風量而損害舒適性,另外,能通過適當地抑制風量而抑制空氣調節風的溫度變化來避免怠速停止的解除。其結果是,能兼顧確保車廂內的舒適性與延長和避免縮短怠速停止期間。
[0015]根據本發明的上述第2方式,在制冷中的怠速停止的執行時舒適等級低的情況下,不會大大地減少空氣調節風的風量。因此,能實質上維持冷風向感到熱的車廂內的吹出量,抑制車廂內的舒適等級急劇降低,能避免怠速停止的解除。
[0016]根據本發明的上述第3方式,在制冷中的怠速停止的執行時舒適等級高的情況下,使空氣調節風的風量減少。因此,在車廂內舒適的情況下,即使抑制冷風的吹出量,也不會大大地降低舒適等級,能抑制空氣調節風的溫度變化,能延長怠速停止期間。
[0017]根據本發明的上述第4方式,在制暖中的怠速停止的執行時舒適等級高的情況下,不會大大地減少空氣調節風的風量。因此,能實質上維持溫風向舒適的車廂內的吹出量,維持車廂內的舒適等級,能避免怠速停止的解除。
[0018]根據本發明的上述第5方式,在制暖中的怠速停止的執行時舒適等級低的情況下,使空氣調節風的風量減少。因此,能抑制冷的空氣調節風向感到冷的車廂內的吹出量,抑制車廂內的舒適等級急劇降低,能避免怠速停止的解除。
[0019]根據本發明的上述第6方式,能使選擇制暖時吹到乘員的冷的空氣調節風的風量比選擇制冷時小。因此,能抑制乘員感到冷,能有效地避免怠速停止的解除。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是示出本發明的車輛用空氣調節裝置的一個實施方式的圖,是示出其概略整體構成的概略框圖。
[0021]圖2是說明執行怠速停止中的空氣調節風的風量的限制的控制處理的流程圖。
[0022]圖3是說明圖2中的I個步驟中的子例程處理的流程圖。
[0023]圖4是說明其它方式的圖,是示出與圖3對應的變形例的流程圖。【具體實施方式】
[0024]下面參照附圖詳細說明本發明的實施方式。圖1?圖3是示出本發明的車輛用空氣調節裝置的一個實施方式的圖。
[0025]在圖1中,空氣調節裝置10是進行搭載發動機(內燃機)的車輛的車廂R內的制暖、制冷、除濕、換氣等的空氣調節的 HVAC(Heating, Ventilating, and Air Conditioning:加熱、通風以及空氣調節)系統。
[0026]該空氣調節裝置10具有空氣流路11、送風風扇(送風機)12、蒸發器13、加熱器芯14、吸入口擋板15、空氣混合擋板16、吹出口擋板17、內部氣體溫度檢測傳感器21、外部氣體溫度檢測傳感器22、空氣調節操作面板23、顯示面板24以及空氣調節E⑶(electroniccontrol unit:電子控制單元)25而構成。空氣調節E⑶25與發動機E⑶26連接,并且與發動機E⑶26聯系而運轉。
[0027]空氣流路11形成空氣從上游側朝向下游側流動的路徑。送風風扇12在空氣流路11內強制性地從上游側引入空氣并朝向下游側吹出空氣。蒸發器13冷卻在空氣流路11內通過的空氣。加熱器芯14加熱在空氣流路11內通過的空氣。
[0028]吸入口擋板15將送風風扇12向空氣流路11內取入空氣的流路切換到車廂R的外部側吸入口(外部氣體流路)To或者內部側吸入口(內部氣體流路)Ti。空氣混合擋板16調整通過空氣流路11內的空氣的一部分,以使其流入與加熱器芯14接觸的流路。吹出口擋板17將從空氣流路11吹出的流路切換到設置在車廂R內的吹出口 BI?B3中的任一個。
[0029]內部氣體溫度檢測傳感器21檢測車廂R內的空氣的溫度(以下,也簡單地稱為內部氣體溫度)。外部氣體溫度檢測傳感器22檢測車廂R外的外部氣體溫度。空氣調節操作面板23進行空氣調節裝置10的各種設定的輸入操作。顯示面板24顯示輸出來自空氣調節操作面板23的輸入設定信息、各種傳感器的檢測信息等。
[0030]空氣調節E⑶25向送風風扇12等各種功能部供電并且基于來自空氣調節操作面板23的各種設定、各種傳感器的檢測信息進行各種擋板15?17的開閉的驅動控制。發動機ECU26執行通過控制發動機的驅動而實現高效的行駛并且在行駛時通過驅動發電機而對電池29充電等統一控制,并且控制使制冷劑循環到蒸發器13的壓縮機19的驅動。
[0031]在此,電池29向車輛各部分供電。換言之,送風風扇12等車輛各部分的電器利用電池29內的蓄電電力發揮功能。
[0032]該空氣調節裝置10通過空氣調節E⑶25在與發動機E⑶26之間進行CAN(Controller Area Network:控制器局域網絡)通信而與發動機EQJ26協作將車廂R內調節維持為舒適環境。
[0033]另外,發動機E⑶26也能與IS (怠速停止)E⑶27進行CAN通信地連接到該ISE⑶27,并且接受來自電池29提供的電力而運轉。
[0034]IS ECU27例如在踩下制動踏板的狀態下各種參數滿足預先設定的發動機暫時停止條件時,將在能再起動發動機的狀態下使發動機暫時停止的IS指示信號發送給發動機ECU26以執行怠速停止。另外,IS ECU27例如在需要解除該制動踏板的踩下等的再起動的定時將再起動指示信號發送給發動機ECU26以使發動機再次起動。
[0035]在此,蒸發器13設置在空氣流路11內,通過利用由制冷劑的蒸發產生的氣化熱來冷卻其中通過(接觸)的空氣。該蒸發器13通過利用發動機的驅動力而運轉的壓縮機19使制冷劑循環并壓送到未圖示的冷凝器,使從高溫高壓氣體狀態壓縮而液化的制冷劑在膨脹閥中膨脹氣化,利用該制冷劑的氣化熱進行熱交換冷卻。
[0036]加熱器芯14設置在空氣流路11內以對其中通過的空氣進行加熱。該加熱器芯14通過發動機冷卻水的循環而作為熱源發揮功能,對在空氣流路11內流通的空氣進行加熱。
[0037]空氣調節ECU25根據預先準備的控制程序、各種參數等,基于各種輸入設定信息、溫度檢測傳感器21、22等的各種檢測信息來執行空氣調節控制,由此調整車輛的車廂R內的溫濕度環境。該空氣調節ECU25在所謂的自動空氣調節被選擇的情況下,考慮外部氣體溫度、日照等條件而進行自動調整,以使車廂R內成為被設定的目標內部氣體溫度。此時,空氣調節ECU25通過使與目標內部氣體溫度和現狀內部氣體溫度之間的偏差(差分)的大小相應的空氣量的空氣調節風與蒸發器13、加熱器芯14接觸而進行熱交換以成為目標吹出溫度,并且吹出與該內部氣體溫度偏差相應的風量而將車廂R內調整為舒適環境的溫度。
[0038]此外,作為空氣調節E⑶25、發動機E⑶26、IS E⑶27所利用的各種傳感器,除了溫度檢測傳感器21、22以外,例如,還設置有檢測蒸發器或發動機冷卻水的溫度的溫度傳感器、檢測冷凝器的制冷劑壓力的壓力傳感器、檢測各種擋板的位置的位置傳感器、檢測車輛速度的車速傳感器、檢測日照量的日照傳感器、檢測車廂R內的濕度的濕度傳感器等。
[0039]另外,空氣調節E⑶25與IS E⑶27合作,在怠速停止的執行期間中,在隨著發動機停止壓縮機19也停止,并且使蒸發器13的冷卻、加熱器芯14的加熱停止時,執行IS時空氣調節的控制處理(控制方法)。作為該IS時空氣調節,在怠速停止的執行中,對車廂R內的乘員的舒適等級進行判斷,基于該舒適等級的判斷結果,空氣調節ECU25調整送風風扇12的送風風量,避免了因車廂R內的舒適性急劇變化而自動解除或者由乘員手動解除怠速停止。即,空氣調節E⑶25構成舒適等級判斷部和風量調整部。
[0040]具體地說,空氣調節E⑶25根據以目標內部氣體溫度為基準加進外部氣體溫度、日照等外在因素而算出的目標吹出溫度等級,判斷是在制冷中還是在制暖中。例如,在設定了比常溫(平均氣溫)更大地向低溫側偏移的目標吹出溫度的情況下,能判斷為是在制冷中。另外,在設定了比常溫更大地向高溫側偏移的目標吹出溫度的情況下,能判斷為是在制暖中。
[0041]另外,空氣調節ECU25在目標內部氣體溫度和現狀內部氣體溫度之間的偏差(差分)比預先設定的閾值大的情況下判斷為舒適等級低,相反地,在該內部氣體溫度偏差比閾值小的情況下判斷為舒適等級高。此外,該舒適等級的大小不僅可以簡單地通過相對于閾值的大小來判斷,還可以例如通過設定指示舒適等級的映射來判斷。
[0042]例如,如制冷剛開始之后那樣,在現狀內部氣體溫度相對于比外部氣體溫度低的目標內部氣體溫度為高溫并且內部氣體溫度偏差在負方向上大的情況下,能判斷為在制冷過渡期中,乘員不舒適。另外,如制暖剛開始之后那樣,在現狀內部氣體溫度相對于比外部氣體溫度高的目標內部氣體溫度為低溫并且內部氣體溫度偏差在正方向上大的情況下,能判斷為在制暖過渡期中,乘員不舒適。
[0043]并且,空氣調節E⑶25伴隨著空氣調節裝置10的電源接通,與通常的空氣調節控制并行地執行圖2的流程圖中示出的IS時空氣調節的控制處理中的預備(確認)處理。首先,在確認隨著空氣調節的開啟(ON)而自動空氣調節被選擇,并且處于能再起動地使發動機暫時停止的怠速停止狀態(IS=ON)的情況下(步驟S11、S12),前進到下一步驟,執行IS時空氣調節的主控制處理。在該步驟SI 1、S12中,在空氣調節開啟并且自動空氣調節被選擇并且不能確認怠速停止(IS)狀態時,直接結束IS時空氣調節的控制處理。
[0044]在IS時空氣調節的主控制處理中,在執行后述的IS時風量限制值的設定處理后(步驟S13),在能確認該設定限制值不大于IS即將開始之前的空氣調節風的風量時(步驟S14),將IS中的空氣調節風的風量調整為該設定限制值(步驟S15)。在此,上述風量的限制值不指示抑制風量的降低量,而是指示通過抑制風量而限制為降低時的風量值本身。
[0045]作為該步驟S13中的IS時風量限制值的設定處理,如圖3中示出的子例程(流程圖)所示,確認目標吹出溫度等級是否相比于常溫在低溫側從而確認是否在制冷中(步驟S21),在是制冷中的情況下,在步驟S22以后,另外,在不是低溫側的制冷中,即,在制暖中的情況下,在步驟S32以后,基于與目標內部氣體溫度和現狀內部氣體溫度之間的內部氣體溫度偏差相應的舒適等級來決定IS時風量限制值。
[0046]在步驟S21中判斷為制冷中,該內部氣體溫度偏差在負方向上并且大于預先設定的大閾值的情況下,判斷為舒適等級低(步驟S22),將與制冷側的舒適等級低對應而預先設定的A決定為IS時風量限制值(步驟S25)。
[0047]同樣地,在步驟S21中判斷為制冷中,該內部氣體溫度偏差在負方向上并且在預先設定的大閾值以下但是大于預先設定的中閾值的情況下,判斷為舒適等級中(步驟S22、S23),將與制冷側的舒適等級中對應而預先設定的B (風量A > B)決定為IS時風量限制值(步驟S26)。
[0048]同樣地,在步驟S21中判斷為制冷中,該內部氣體溫度偏差在負方向上并且在預先設定的中閾值以下的情況下,判斷為舒適等級高(步驟S22、S23),將與制冷側的舒適等級高對應而預先設定的C (風量A > B > C)決定為IS時風量限制值(步驟S27)。
[0049]由此,空氣調節裝置10能準確地判斷是否在制冷途中的過渡期,并且根據車廂R內的舒適性來降低制冷時的IS時空氣調節的風量。例如,在舒適等級低的情況下,避免了風量的減少或者風量的減少被抑制為較小,使IS前后的風量實質上相同,由此,盡管車廂R內的內部氣體溫度高,但是能避免風不合適而舒適性更加惡化。因此,即使在舒適等級低的情況下,也能避免怠速停止的解除并且或多或少能抑制由送風風扇12產生的電池29內的電力消耗。
[0050]另外,在IS時的制冷中的舒適等級高的情況下,即使增大風量的減少也能使車廂R內的舒適性不急劇惡化(IS不解除),另外,能一邊抑制蒸發器13的溫度變化,一邊長期確保車廂R內的舒適性,能抑制增大由送風風扇12產生的電池29內的電力消耗。在該舒適等級為中程度的情況下,能將風量減少到中程度以符合該舒適等級而維持車廂R內的舒適性,能不解除IS而有效地抑制由送風風扇12產生的電池29內的電力消耗。
[0051]另外,在步驟S21中判斷為制暖中,該內部氣體溫度偏差在正方向上并且小于預先設定的小閾值的情況下,判斷為舒適等級高(步驟S32),將與制暖側的舒適等級高對應而預先設定的D決定為IS時風量限制值(步驟S35)。
[0052]同樣地,在步驟S21中判斷為制暖中,該內部氣體溫度偏差在正方向上并且在預先設定的小閾值以上但是小于預先設定的中閾值的情況下,判斷為舒適等級中(步驟S32、S33),將與制暖側的舒適等級中對應而預先設定的E (風量D > E)決定為IS時風量限制值(步驟S36)。[0053]同樣地,在步驟S21中判斷為制暖中,該內部氣體溫度偏差在正方向上并且在預先設定的中閾值以上的情況下,判斷為舒適等級低(步驟S32、S33),將與制暖側的舒適等級低對應而預先設定的F (風量D > E > F)決定為IS時風量限制值(步驟S37)。
[0054]由此,空氣調節裝置10準確地判斷是否在制暖途中的過渡期,能根據車廂R內的舒適性來降低制暖時的IS時空氣調節的風量。例如,在舒適等級低的情況下,增大風量的減少,由此,盡管車廂R內的內部氣體溫度低,但是能避免由于冷的風吹到乘員而使舒適性更加惡化。因此,即使在舒適等級低的情況下,也能一邊抑制加熱器芯14的溫度變化,一邊盡量長期維持車廂R內的舒適性,避免解除怠速停止,并且抑制增大由送風風扇12產生的電池29內的電力消耗。
[0055]另外,在IS時的制暖中的舒適等級高的情況下,即使減小風量的減少也能使車廂R內的舒適性不會極端惡化(IS不解除),并且或多或少地抑制由送風風扇12產生的電池29內的電力消耗。另外,在該舒適等級為中程度的情況下,能將風量減少到中程度以符合該舒適等級而維持車廂R內的舒適性,能不解除IS而有效地抑制由送風風扇12產生的電池29內的電力消耗。
[0056]在此,在風量限制值A~F具有例如30個級別的風量的送風功能的情況下,只要從自動空氣調節時的最大風量附近按順序適當設定為A:20, B:10、C:5、D:10、E:5、F:1等即可,通過相比于制冷時更加抑制制暖時的風量,能不大大地損害舒適性而大大地減少由送風風扇12產生的電力 消耗。另外,該風量A、風量D可以設定不從怠速停止開始時點的風量減少的限制值,風量B、C、E、F可以適當地設定以將該開始時點的風量作為基準的比例降低的限制值。
[0057]而且,在本實施方式中,在制暖時的舒適等級高時,將進行限制控制使得與制冷時相比使風量保持為實質相同而不會大大地抑制風量的情況作為一例進行說明,但是并不限于此,由于即使大大地抑制風量,舒適性受損害的情況也很少,因此也可以與舒適等級低的情況相同,通過大大地抑制風量而大大地減少由送風風扇12產生的電池29內的電力消耗。
[0058]因此,空氣調節裝置10能根據車廂R內的舒適等級分別調整制冷時和制暖時的怠速停止中的空氣調節風的風量,能盡量維持怠速停止時的舒適性,并且一邊抑制由送風風扇12產生的電力消耗,一邊延長怠速停止期間。即,能兼顧怠速停止時的車廂R內的舒適性和怠速停止期間的延長。
[0059]此時,車廂R內的舒適等級根據現狀內部氣體溫度相對于考慮外部氣體溫度、日照等外部負荷條件而設定的目標內部氣體溫度的偏差(差分)的大小進行判斷,因此能與現實的環境對應而確保能維持舒適性的空氣調節風的風量。
[0060]另外,作為本實施方式的另一方式,在本實施方式中,根據目標內部氣體溫度和現狀內部氣體溫度之間的偏差的大小進行舒適等級的判斷等,但是不限于此,可以直接利用各種傳感器信息進行制冷或者制暖的判斷并且進行舒適等級的判斷。
[0061]具體地說,例如,如圖4的流程圖所示,基于各種傳感器信息確認是否在制冷中(步驟S2r ),在是制冷中的情況下,在步驟S22, , S23/中,判斷是制冷中的舒適等級的低、中、高中的哪一個,另外,在步驟S32 ^、S33,中,判斷是制暖中的舒適等級的高、中、低中的哪一個,基于該判斷結果,以后同樣地,只要將A~F中的任一個決定為IS時風量限制值即可(步驟S25~S27、S35~S37)。[0062]本發明的范圍不限于圖示的記載的例示實施方式,也包含能帶來與實現本發明的目的的實施方式等同效果的全部實施方式。而且,本發明的范圍不限于由各權利要求限定的發明的特征的組合,能由全部公開的各特征中的特定特征的所有期望的組合限定。
【權利要求】
1.一種車輛用空氣調節裝置,其是車輛搭載的空氣調節裝置,具有執行怠速停止的功能,在預先設定的停止條件成立時停止內燃機,在預先設定的再起動條件成立時再次起動上述內燃機,上述車輛用空氣調節裝置包括: 送風風扇,其將空氣調節風送到車廂內; 電池,其向上述送風風扇供電,并通過上述內燃機的驅動對其充電; 舒適等級判斷部,其對上述車廂內的乘員的舒適等級進行判斷;以及 風量調整部,其在上述怠速停止的執行中,根據上述舒適等級判斷部對舒適等級作出的判斷結果,調整上述送風風扇的風量。
2.根據權利要求1所述的車輛用空氣調節裝置, 在制冷中的上述怠速停止的執行時,上述舒適等級判斷部的判斷結果為舒適等級低的情況下,上述風量調整部對風量進行調整,維持上述怠速停止的執行前后的風量基本相同。
3.根據權利要求1所述的車輛用空氣調節裝置, 在制冷中的上述怠速停止的執行時,上述舒適等級判斷部的判斷結果為舒適等級高的情況下,上述風量調整部對風量進行調整,使得風量小于上述怠速停止的執行前的風量。
4.根據權利要求1所述的車輛用空氣調節裝置, 在制暖中的上述怠速停止的執行時,上述舒適等級判斷部的判斷結果為舒適等級高的情況下,上述風量調整部對風量進行調整,維持上述怠速停止的執行前后的風量基本相同。
5.根據權利要求1所述的車輛用空氣調節裝置, 在制暖中的上述怠速停止的執行時,上述舒適等級判斷部的判斷結果為舒適等級低的情況下,上述風量調整對風量進行調整,使得風量小于上述怠速停止的執行前的風量。
6.根據權利要求1所述的車輛用空氣調節裝置, 上述風量調整部將對應于上述舒適等級的風量調整量設定為制冷中的風量調整量小于制暖中的風量調整量。
【文檔編號】B60H1/00GK103994540SQ201410046019
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月8日 優先權日:2013年2月19日
【發明者】近藤和定, 皆見學, 松本圭 申請人:鈴木株式會社