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公開番号2025027644
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-28
出願番号2023132603
出願日2023-08-16
発明の名称車両用空調装置
出願人サンデン株式会社
代理人弁理士法人エビス国際特許事務所
主分類B60H 1/22 20060101AFI20250220BHJP(車両一般)
要約【課題】ホットガス暖房運転モードを継続運転させる際に、圧縮機の消費エネルギーを効率化できる冷媒回路の制御(圧縮機の回転数制御)を実行する。
【解決手段】車両用空調装置は、圧縮機から吐出した冷媒を減圧して圧縮機に戻す冷媒回路と、冷媒回路の室内熱交換部によって車室内に送風する空気を温調する車室内空調装置と、入力情報に基づいて冷媒回路と車室内空調装置を制御する制御装置を備え、冷媒回路は、圧縮機で圧縮した冷媒の一部を、室内熱交換部を経由することなく減圧して圧縮機の吸入側に流すホットガスバイパスを含むホットガス暖房運転モードを実行可能な冷媒流路を備え、制御装置は、圧縮機で圧縮した冷媒の一部を室内熱交換部に流して残りをホットガスバイパスに流すホットガス暖房運転モードにおいて、設定された暖房要求と車両要求により求められる必要能力を考慮して、暖房要求が維持できる範囲で、前記冷媒回路の目標圧力を可変設定する制御を行う。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮機から吐出した冷媒を減圧して前記圧縮機に戻す冷媒回路と、前記冷媒回路の室内熱交換部によって車室内に送風する空気を温調する車室内空調装置と、入力情報に基づいて前記冷媒回路と前記車室内空調装置を制御する制御装置を備えた車両用空調装置において、
前記冷媒回路は、前記圧縮機で圧縮した冷媒の一部を、前記室内熱交換部を経由することなく減圧して前記圧縮機の吸入側に流すホットガスバイパスを含むホットガス暖房運転モードを実行可能な冷媒流路を備え、
前記制御装置は、
前記圧縮機で圧縮した冷媒の一部を前記室内熱交換部に流して残りを前記ホットガスバイパスに流す前記ホットガス暖房運転モードにおいて、
設定された暖房要求と車両要求により求められる必要能力を考慮して、
前記暖房要求が維持できる範囲で、前記冷媒回路の目標圧力を可変設定する制御を行う、車両用空調装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記制御装置は、
前記必要能力に対する達成余裕を判定して、
余裕有の場合は、前記目標圧力を可変設定し、
余裕無の場合は、前記圧縮機の回転数を最大回転数として前記目標圧力を固定値に設定する、請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記暖房要求は、設定温度と設定風量によって特定される、請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記設定温度を維持できる高圧側冷媒圧力の目標範囲を決定し、
前記目標範囲の中で、前記車両要求により前記高圧側冷媒圧力の目標値を特定し、特定された前記高圧側冷媒圧力の目標値から低圧側冷媒圧力の目標値を特定する、請求項３記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記冷媒回路は、車載機器を温調するための熱交換部を備え、
前記車両要求は、
前記車載機器の温調に対する要求と車両からの制限要求を含む、請求項１記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記制限要求は、
車両の静粛運転モードとＣＯＰ向上運転モードの一方又は両方に伴う前記圧縮機の回転数制限要求である、請求項５記載の車両用空調装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジン等の燃焼系の熱源を持たない電動車両（ＥＶ：Electric Vehicle）や燃焼系熱源の熱量が少ない車両用の空調装置では、ヒートポンプを熱源とした空調装置が一般に用いられている。この空調装置は、通常の暖房運転においては、吸熱器として機能する室外熱交換部にて外気熱を吸熱し、放熱器として機能する車室内空調装置の熱交換器にて車室内に送風する空気を加熱する。このため、通常の暖房運転では、外気温が極低温になると、外気からの吸熱が難しくなり、暖房能力が低下することになる。
【０００３】
これに対して、ホットガス暖房運転モードは、ヒートポンプの圧縮機から吐出した高温高圧の冷媒を、車室内空調装置の熱交換部に流した後、室外熱交換部を通過させること無く減圧して圧縮機に吸入させるサイクルを実行することで、室外熱交換部での吸熱が得難い極低温の外気環境下での暖房運転を可能にしている。このホットガス暖房運転モードは、圧縮機から吐出した高温高圧冷媒の一部を、車室内空調装置の熱交換器を通過させること無く減圧して圧縮機に戻すバイパス冷媒流路（ホットガスバイパス）を冷媒回路に設け、圧縮機で圧縮した冷媒の一部を車室内空調装置の熱交換部に流して残りをホットガスバイパスに流すことで、運転中の入熱量と放熱量の調整を可能にしている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－４６６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、ホットガス暖房運転モードでは、各種要求に応じた継続運転を実行するために、冷媒回路の圧縮機を能力限界に近い設定回転数で回転させ、圧縮機の消費エネルギー（入熱量）が各種要求に伴う放熱量を上回るように運転されていた。しかしながら、ホットガス暖房運転モードが長時間継続された場合には、圧縮機の消費エネルギーによってバッテリーの残存電力が減ることになり、これによって電動車両の航続距離が縮められてしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたものである。すなわち、ホットガス暖房運転モードを継続運転させる際に、圧縮機の消費エネルギーを効率化できる冷媒回路の制御（圧縮機の回転数制御）を実行すること、などが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
圧縮機から吐出した冷媒を減圧して前記圧縮機に戻す冷媒回路と、前記冷媒回路の室内熱交換部によって車室内に送風する空気を温調する車室内空調装置と、入力情報に基づいて前記冷媒回路と前記車室内空調装置を制御する制御装置を備えた車両用空調装置において、前記冷媒回路は、前記圧縮機で圧縮した冷媒の一部を、前記室内熱交換部を経由することなく減圧して前記圧縮機の吸入側に流すホットガスバイパスを含むホットガス暖房運転モードを実行可能な冷媒流路を備え、前記制御装置は、前記圧縮機で圧縮した冷媒の一部を前記室内熱交換部に流して残りを前記ホットガスバイパスに流す前記ホットガス暖房運転モードにおいて、設定された暖房要求と車両要求により求められる必要能力を考慮して、前記暖房要求が維持できる範囲で、前記冷媒回路の目標圧力を可変設定する制御を行う、車両用空調装置。
【発明の効果】
【０００８】
このような特徴を有する車両用空調装置において、ホットガス暖房運転モードを継続運転させる際に、圧縮機の消費エネルギーを効率化できる冷媒回路の制御（圧縮機の回転数制御）を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係る車両用空調装置の構成例を示した説明図。
車両用空調装置の制御装置を示した説明図。
電動車両（ＥＶ）に搭載した車両用空調装置の制御装置のハードウェア構成を示した説明図。
本発明の実施形態に係る車両用空調装置におけるホットガス暖房運転モードの冷媒回路動作を示した説明図。
制御装置が行うモード選択処理に対する前処理を示したフロー図。
制御装置が行うモード選択処理を示したフロー図。
第２選択モード移行後の可変ＰＳＯ制御を行う制御装置のブロック図。
目標吹出温度ＴＡＯから高圧側冷媒圧力の目標値ＰＣＯの範囲を求めるデータマップの一例を示す説明図。
目標運転状態の確定方法を示した説明図。
目標吹出温度一定下でのＰＣＯとＰＳＯの関係（逆比例の線形関係）を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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