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公開番号2024071187
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-24
出願番号2022182009
出願日2022-11-14
発明の名称車両用空気調和装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類B60H 1/22 20060101AFI20240517BHJP(車両一般)
要約【課題】車両の空気調和装置において、除湿暖房時かつデュアルモード設定時に最大暖房状態となったとき、電力消費を抑制する。
【解決手段】空気調和装置26が除湿暖房を行う条件下で前側および後側空調ユニット28F,28Rが共に動作しているとき、最大暖房状態(MAXHOT)となったとき、冷凍サイクル回路30を停止し、加熱回路32が、電気ヒータ38により高温液を生成し、前側および後側ヒータコア44F,44Rに供給する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
車両乗員室の前側空間の空気調和を行う前側空調ユニットと、
前記車両乗員室の後側空間の空気調和を行う後側空調ユニットと、
前記前側空調ユニットと前記後側空調ユニットのエバポレータに冷媒を供給する冷凍サイクル回路と、
熱源と前記冷凍サイクル回路の冷媒を選択的に、または双方を利用して高温液を生成し、当該高温液を前記前側空調ユニットと前記後側空調ユニットのヒータコアに供給する加熱回路と、
を備えた車両用空気調和装置であって、
前記前側空調ユニットおよび前記後側空調ユニットから送出される空気の温度の制御目標となる要求吹出し温度と、外気温とに基づき定められた除湿暖房領域において、前記前側空調ユニットおよび前記後側空調ユニットが動作状態であり、かつ前記前側空調ユニットと前記後側空調ユニットの少なくとも一方が、当該空調ユニットから送出される空気のうち、前記ヒータコアを通過した空気の量が最大となる最大暖房状態となった場合、
前記冷凍サイクル回路の運転を停止し、前記加熱回路が前記熱源を利用して高温液を生成する熱源暖房運転を行う、
車両用空気調和装置。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
車両乗員室の前側空間の空気調和を行う前側空調ユニットと、
前記車両乗員室の後側空間の空気調和を行う後側空調ユニットと、
前記前側空調ユニットと前記後側空調ユニットのエバポレータに冷媒を供給する冷凍サイクル回路と、
熱源と前記冷凍サイクル回路の冷媒を選択的に、または双方を利用して高温液を生成し、当該高温液を前記前側空調ユニットと前記後側空調ユニットのヒータコアに供給する加熱回路と、
を備えた車両用空気調和装置であって、
前記前側空調ユニットおよび前記後側空調ユニットから送出される空気の温度の制御目標となる要求吹出し温度と、外気温とに基づき定められた除湿暖房領域において、前記前側空調ユニットおよび前記後側空調ユニットが動作状態であり、かつ前記前側空調ユニットと前記後側空調ユニットの少なくとも一方が、当該空調ユニットから送出される空気のうち、前記ヒータコアを通過した空気の割合が最大となる最大暖房状態となり、かつ車両を駆動する電動機に電力を供給する電池の電力消費量を抑制する電力抑制モードが選択されている場合、
前記冷凍サイクル回路の運転を停止し、前記加熱回路が前記熱源を利用して前記高温液を生成する熱源暖房運転を行う、
車両用空気調和装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用空気調和装置であって、前記加熱回路の前記熱源が車両を駆動するエンジンと電気ヒータの一方または両方である、車両用空気調和装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空気調和装置に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、冷凍サイクルを用いて車両の乗員室の除湿暖房を行う車両用空調装置が開示されている。乗員室に送り出す空気の通路となる空調ケーシング（１）内に蒸発器（２）と放熱器（４）が配置されている。除湿暖房を行う際には、圧縮機（７）で圧縮されて高温となった冷媒が放熱器（４）に送られる。冷媒は、放熱器（４）から室外熱交換器（８）に送られて冷やされ、さらに蒸発器（２）に送られる。空調ケーシング（１）内では、空気が蒸発器（２）より冷やされ、空気中の水蒸気が凝縮する。除湿冷却された空気は、放熱器（４）により温められ、除湿された暖かい空気が乗員室に吹き出される。また、乗客室の前側空間の空気調和を行う空調ユニットと、後側空間の空気調和を行う空調ユニットを別個に設けた車両の空気調和装置が知られている。なお、上記の（）内の符号は、下記特許文献１で用いられている符号であり、本願の実施形態の説明で用いられる符号とは関連しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－１４２５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
除湿暖房運転においては、冷媒が気液二相となる場合があり、冷媒を前側空調ユニットと後側空調ユニットに適切に分配できない場合がある。このため、空調効率が悪くなり、空気調和装置の電力消費が大きくなる。特に、空気の冷却および加熱を行う空調ユニットを通過する空気の大部分を、加熱のためのヒータコアに通す最大暖房状態となったときには、空気調和装置の電力消費が大きくなる。また、車両駆動用の電動機を備える車両にあっては、空気調和装置の電力消費が大きくなると、車両の航続可能距離が短くなる場合がある。
【０００５】
本発明は、除湿暖房運転を行う条件下で前側および後側空調ユニットが共に動作し、少なくとも一方の空調ユニットが最大暖房状態で運転を行うとき、空気調和装置の電力消費を抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両用空気調和装置は、車両乗員室の前側空間の空気調和を行う前側空調ユニットと、車両乗員室の後側空間の空気調和を行う後側空調ユニットと、前側空調ユニットと後側空調ユニットのエバポレータに冷媒を供給する冷凍サイクル回路と、熱源と冷凍サイクル回路の冷媒を選択的に、または双方を利用して高温液を生成し、当該高温液を前側空調ユニットと後側空調ユニットのヒータコアに供給する加熱回路と、を備える。さらに、この車両用空気調和装置は、前側空調ユニットおよび後側空調ユニットから送出される空気の温度の制御目標となる要求吹出し温度と、外気温とに基づき定められた除湿暖房領域において、前側空調ユニットおよび後側空調ユニットが動作状態であり、かつ前側空調ユニットと後側空調ユニットの少なくとも一方が、当該空調ユニットから送出される空気のうち、ヒータコアを通過した空気の量が最大となる最大暖房状態となった場合、冷凍サイクル回路の運転を停止し、加熱回路が前記熱源を利用して高温液を生成する熱源暖房運転を行う。
【０００７】
他の態様の車両用空気調和装置は、前側空調ユニットおよび後側空調ユニットから送出される空気の温度の制御目標となる要求吹出し温度と、外気温とに基づき定められた除湿暖房領域において、前側空調ユニットおよび後側空調ユニットが動作状態であり、かつ前側空調ユニットと後側空調ユニットの少なくとも一方が、当該空調ユニットから送出される空気のうち、前記ヒータコアを通過した空気の割合が最大となる最大暖房状態となり、かつ車両を駆動する電動機に電力を供給する電池の電力消費量を抑制する電力抑制モードが選択されている場合、冷凍サイクル回路の運転を停止し、加熱回路が熱源を利用して高温液を生成する熱源暖房運転を行う。
【０００８】
さらに、上述の車両用空気調和装置において、加熱回路の熱源は、車両を駆動するエンジンと電気ヒータの一方または両方であってよい。
【発明の効果】
【０００９】
除湿暖房領域において、前側および後側空調ユニットが共に動作し、少なくとも一方が最大暖房状態となった場合、または更に電力抑制モードが選択されている場合、冷凍サイクル回路の運転を停止することで、電力消費が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１の実施形態の熱管理システムを搭載した車両の概略構成を示す図である。
前側空調ユニットおよびその制御部を示す図である。
第１の実施形態の熱管理システムの構成を模式的に示す図である。
第１の実施形態の空気調和装置の運転モードを規定する条件を示す図である。
第１の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特にエンジン冷却液による暖房運転時の状態を示す図である。
第１の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に電気ヒータによる暖房運転時の状態を示す図である。
第１の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に冷凍サイクル回路のヒートポンプ運転による暖房運転時の状態を示す図である。
第１の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に冷房運転時の状態を示す図である。
第１の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に並列除湿暖房運転時の状態を示す図である。
第１の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に直列除湿暖房運転時の状態を示す図である。
熱管理システムの制御フローの一例を示す図である。
熱管理システムの制御フローの他の例を示す図である。
第２の実施形態の熱管理システムの構成を模式的に示す図である。
第２の実施形態の空気調和装置の運転モードを規定する条件を示す図である。
第２の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に除湿暖房運転時の状態の第１の例を示す図である。
第２の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に除湿暖房運転時の状態の第２の例を示す図である。
第２の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に除湿暖房運転時の状態の第３の例を示す図である。
第２の実施形態の熱管理システムの動作状態を示す図であり、特に加熱回路による、その熱源を利用した暖房運転時の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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