电动车辆的制作方法

文档序号:17672392发布日期:2019-05-15 23:09阅读:130来源:国知局

本申请基于2017年11月2日提出申请的日本国专利申请第2017-212716号主张优先权,将其内容援引于此。

本发明涉及电动车辆。



背景技术:

在电动车辆中,在制动时电动机作为发电机发挥功能。即,驱动轮的旋转向电动机的输出轴传递,通过输出轴的旋转而由电动机再生电力。再生的交流电流由逆变器转换为直流电流,转换后的直流电流从逆变器向蓄电装置供给而充入蓄电装置。

在电动车辆中,存在为了保护蓄电装置免于过充电而构成为在蓄电装置的剩余容量超过了规定值时限制电动机中的再生量的电动车辆。但是,若电动机的再生量受到限制,则再生制动力与通常相比减弱,会给乘客带来由制动感觉的变化引起的不适感。另一方面,若优先抑制制动感觉的变化而解除制动中的再生量的限制,则会招致由过充电引起的蓄电池的劣化。

作为其对策,公开了一种如下的手段:在产生再生制动力时蓄电装置的剩余容量超过了规定值的情况下,使搭载于电动车辆的电负载(以下,称作车辆用空调装置)的消耗电力增大。

另外,公开了一种如下的方法:在蓄电装置的剩余容量超过了规定值时,由电动机再生的电力使对车室内进行制冷的制冷装置和对车室内进行制热的制热装置并行动作(例如,参照日语特开2015-162947号)。

但是,在日语特开2015-162947号的电动车辆中,可认为,从车辆用空调装置吹出后的空调空气会接触乘客而损害舒适性。具体而言,可认为,明明乘客不需要制冷,却会吹出冷的空调空气,明明不需要制热,却会吹出热的空调空气。而且,可认为,明明乘客不需要送风,却会吹出空调空气。



技术实现要素:

本发明提供一种在电动机的再生中蓄电装置的剩余容量超过了规定值时既能够将对乘客的影响抑制得少又能够使剩余的电力消耗的电动车辆。

(1)作为本发明的一方案的电动车辆具备:电动机;蓄电装置,其与所述电动机电连接;空调装置;制冷循环的热交换器,其设置于所述空调装置的路径;加热器;以及控制装置,其至少控制所述电动机、所述蓄电装置、所述空调装置、所述热交换器及加热器,所述空调装置具备向车室内开口的内气吸入口和设置于接近所述内气吸入口的位置且向乘客的脚侧吹出空调空气的脚吹出口,在所述蓄电装置的剩余容量超过了规定值时,所述控制装置使所述制冷循环工作,并且使所述加热器工作,而且,所述控制装置切换为从所述脚吹出口吹出后的空调空气被从所述内气吸入口吸入的内气循环。

这样,通过在空调装置的路径具备制冷循环的热交换器和加热器,能够利用热交换器使空调空气成为低温,并利用加热器对成为了低温的空调空气进行加热。而且,将内气吸入口和脚吹出口设置于彼此接近的位置。由此,能够切换为由加热器再次加热后的空调空气经由脚吹出口及车室内而被向内气吸入口吸入的内气循环。

即,能够使由加热器再次加热后的空调空气向热交换器再次导入,利用热交换器及加热器再次进行冷却、加热。这样,能够通过依次反复进行空调空气的内气循环而强制性地促进电力消耗。由此,在由电动机进行的再生中蓄电装置的剩余容量超过了规定值时,能够消耗剩余的电力。由此,能够使蓄电装置的剩余容量增加的速度下降而防止向蓄电装置的过充电(所谓的废电控制)。

而且,在接近内气吸入口的位置设置了脚吹出口。由此,从脚吹出口吹出到车室内的空调空气会与乘客的脚的周边空气混合而向内气吸入口流入。

由此,通过从脚吹出口吹出到车室内的空调空气,能够将对车室内或乘客的影响(例如,车室内的温度变化)抑制得少。

(2)在上述(1)的方案中,所述制冷循环可以是制冷专用回路。

这样,通过使制冷循环为制冷专用回路,能够简化制冷循环的结构,能够抑制成本。

(3)在上述(1)的方案中,所述制冷循环可以是能够通过对切换阀进行切换来选择利用所述热交换器对所述空调空气进行冷却还是进行加热的回路。

这样,由于能够选择利用制冷循环的热交换器对所述空调空气进行冷却还是进行加热,所以能够提高车辆用空调装置的便利性。

(4)作为本发明的另一方案的电动车辆具备:电动机;蓄电装置,其与所述电动机电连接;空调装置;制冷循环的热交换器,其设置于所述空调装置的路径;加热器;以及控制装置,其至少控制所述电动机、所述蓄电装置、所述空调装置、所述热交换器及加热器,所述空调装置具备向车室内开口的内气吸入口、设置于接近所述内气吸入口的位置且向乘客的脚侧吹出空调空气的脚吹出口、以及将所述脚吹出口与所述内气吸入口连通的连通部,在所述蓄电装置的剩余容量超过了规定值时,所述控制装置使所述制冷循环工作,并且使所述加热器工作,而且所述控制装置切换为从所述脚吹出口吹出后的空调空气经由所述连通部而被从所述内气吸入口吸入的循环。

这样,通过在空调装置的路径具备制冷循环的热交换器和加热器,能够利用热交换器使空调空气成为低温,并利用所述加热器对成为了低温的空调空气进行加热。而且,将内气吸入口和脚吹出口设置于彼此接近的位置。由此,能够切换为由加热器再次加热后的空调空气经由脚吹出口及连通部而被向内气吸入口吸入的循环。

即,能够使由加热器再次加热后的空调空气向热交换器再次导入,并利用热交换器及加热器再次进行冷却、加热。这样,能够通过依次反复进行空调空气的循环而强制性地促进电力消耗。由此,在由电动机进行的再生中蓄电装置的剩余容量超过了规定值时,能够消耗剩余的电力。由此,能够使蓄电装置的剩余容量增加的速度下降而防止向蓄电装置的过充电(所谓的废电控制)。

而且,使脚吹出口经由连通部而连通于内气吸入口。由此,通过使从脚吹出口吹出后的空调空气经由连通部而向内气吸入口再次流入,能够使由车辆用空调装置加热后的空调空气不向车室吹出而向内气吸入口再次流入。由此,能够将由加热后的空调空气对车室内或乘客造成的影响(例如,车室内的温度变化)抑制得少。

根据本发明,在由电动机进行的再生中蓄电装置的剩余容量超过了规定值时,通过利用空调空气的循环依次反复进行基于热交换器及加热器的冷却、加热,既能够将对乘客的影响抑制得少,又能够消耗剩余的电力。

附图说明

图1是示出具备本发明的第一实施方式的车辆用空调装置的电动车辆的结构图。

图2是说明由本发明的第一实施方式的车辆用空调装置实施废电控制的例子的结构图。

图3是说明由本发明的第一实施方式的车辆用空调装置实施内气循环的例子的立体图。

图4是说明由本发明的第一实施方式的车辆用空调装置实施内气循环的例子的剖视图。

图5是示出本发明的第二实施方式的车辆用空调装置的结构图。

图6是说明由本发明的第二实施方式的车辆用空调装置实施制热运转的例子的结构图。

图7是说明由本发明的第二实施方式的车辆用空调装置实施废电控制的例子的结构图。

图8是示出本发明的第三实施方式的车辆用空调装置的结构图。

图9是示出本发明的第三实施方式的车辆用空调装置的变形例的结构图。

图10是示出本发明的第四实施方式的车辆用空调装置的立体图。

图11是说明由本发明的第四实施方式的车辆用空调装置实施废电控制的例子的结构图。

具体实施方式

基于附图对本发明的一实施方式进行说明。

在第一实施方式、第二实施方式、第四实施方式中,例示电动机动车(batteryelectricvehicle(bev))作为电动车辆,但不限于此。例如,也可以设为混合动力机动车(hybridvehicle(hv))、燃料电池机动车(fuelcellvehicle(fcv))等其他车辆。

另外,在第三实施方式中,例如例示混合动力机动车作为电动车辆。

(第一实施方式)

图1是具备第一实施方式的车辆用空调装置10的电动车辆ve的结构图。如图1所示,车辆用空调装置10搭载于不具备发动机(内燃机)作为车辆驱动源的电动机动车等电动车辆ve。电动车辆ve是具备车辆用空调装置(空调装置)10、控制装置(ecu:electroniccontrolunit)15、蓄电装置(蓄电池)16及电动机(行驶用马达)17的电动机动车。

电动机17经由逆变器(未图示)与蓄电装置16电连接。在电动机17驱动时,从蓄电装置16输出的直流电流由逆变器转换为交流电流并向电动机17供给。通过向电动机17供给交流电流,电动机17产生驱动力。通过电动机17产生驱动力,驱动轮被驱动而向前进方向或后退方向旋转。

另一方面,在电动车辆ve制动时,电动机17作为发电机发挥功能。即,驱动轮的旋转向电动机17的输出轴传递,通过输出轴的旋转而由电动机17再生电力。此时,电动机17成为阻力,阻力作为再生制动力而作用于电动车辆ve。由电动机17再生的交流电流由逆变器转换为直流电流。转换后的直流电流从逆变器向蓄电装置16供给而蓄积于蓄电装置16。

另外,在电动车辆ve搭载有车辆用空调装置10。车辆用空调装置10主要具备空调单元11、能够供制冷剂循环的制冷循环12、以及制热系统13。

空调单元11具备供空调空气流通的通道(路径)21、以及收容于该通道21内的鼓风机22、蒸发器(热交换器)23、空气混合风门24及室内冷凝器(加热器)25。

通道21具有空气吸入口27、28及空气吹出口31、32、33。在通道21内设置有鼓风机22、蒸发器23、空气混合风门24及室内冷凝器25。鼓风机22、蒸发器23、空气混合风门24及室内冷凝器25从通道21中的空调空气的流通方向的上游侧(空气吸入口27、28侧)朝向下游侧(空气吹出口31~33侧)依次配置。

空气吸入口27、28分别构成了内气吸入口和外气吸入口。以下,将空气吸入口27作为“内气吸入口27”,将空气吸入口28作为“外气吸入口28”来进行说明。内气吸入口27是向车室58(参照图3)内开口而取入内气的吸入口。外气吸入口28是向车室58外开口而取入外气的吸入口。

内气吸入口27及外气吸入口28分别由切换风门35进行开闭,例如,通过利用控制装置15的控制调整切换风门35的开度,来调整向通道21内流入的内气与外气的流量比例。

空气吹出口31、32、33分别构成了vent吹出口、def吹出口、脚吹出口。以下,将空气吹出口31作为“vent吹出口31”,将空气吹出口32作为“def吹出口32”,将空气吹出口33作为“脚吹出口33”来进行说明。vent吹出口31能够由vent风门37进行开闭,def吹出口32能够由def风门38进行开闭。另外,脚吹出口33能够由脚风门39进行开闭。

vent风门37、def风门38、脚风门39的开闭例如通过控制装置15的控制来切换。通过切换各风门37、38、39的开闭,来调整从各吹出口31、32、33吹出的空气比例。

脚吹出口33是向乘客56的脚56b(参照图4)侧吹出空调空气的吹出口。脚吹出口33设置于接近内气吸入口27的位置。

关于将脚吹出口33设置于接近内气吸入口27的位置的理由,将在后文详细说明。

例如根据通过由控制装置15进行的控制而向马达施加的驱动电压,由马达41驱动鼓风机22。鼓风机22将从内气吸入口27或外气吸入口28取入到通道21内的空调空气(内气及外气中的至少一方)朝向下游侧(也就是蒸发器23及室内冷凝器25)送出。

蒸发器23进行流入到内部的低压的制冷剂与车室内气氛(通道21内)的热交换,例如通过制冷剂蒸发时的吸热来对通过蒸发器23的空调空气进行冷却。

室内冷凝器25作为一例而使用电加热器。作为电加热器,例如可举出ptc(positivetemperaturecoefficient)加热器。室内冷凝器25例如与蓄电装置(蓄电池)16电连接。

室内冷凝器25利用从蓄电装置16供给的电力进行工作,从而在被加热后的状态下进行与车室内气氛(通道21内)的热交换。即,通过室内冷凝器25的放热,来对通过室内冷凝器25的空调空气进行加热。

空气混合风门24例如通过由控制装置15进行的控制而受到转动操作。空气混合风门24在将从通道21内的蒸发器23的下游去往室内冷凝器25的通风路径开放的加热位置与将绕过室内冷凝器25的通风路径开放的冷却位置之间转动。由此,调整通过蒸发器23后的空调空气中的向室内冷凝器25导入的风量与绕过室内冷凝器25而向车室内排出的风量之间的风量比例。

制冷循环12是制冷专用回路。制冷循环12例如具备空调单元11的蒸发器23、压缩制冷剂的压缩机(compressor)45、室外冷凝器(室外热交换器)46、第一导风机构47及制冷用膨胀阀48。制冷循环12的各构成构件经由制冷剂流路49而连接。制冷剂流路49是能够供制冷剂循环的流路。

即,制冷循环12构成电动车辆ve所具备的制冷剂回路。制冷循环12是制冷专用回路。通过将制冷循环12设为制冷专用回路,能够简化制冷循环12的结构,能够抑制车辆用空调装置10的成本。

压缩机45抽吸气液分离器(未图示)侧的制冷剂并将其向室外冷凝器46侧排出。例如根据通过由控制装置15进行的控制向马达施加的驱动电压,由马达驱动压缩机45。压缩机45从气液分离器吸入气相的制冷剂(制冷剂气体),并且在压缩该制冷剂之后,将其作为高温且高压的制冷剂而向室外冷凝器46排出。

室外冷凝器46配置于车室外,在流入到内部的制冷剂与车室外气氛之间进行热交换。在制冷循环12工作时,室外冷凝器46能够通过向内部流入的高温的制冷剂而向车室外气氛散热,通过向车室外气氛的散热及第一导风机构47的送风来对制冷剂进行冷却。

作为第一导风机构47,例如可举出控制室外冷凝器46的通过风量的冷凝器风扇,但作为另一例,例如也可以使用格栅执行器等。在第一导风机构47是冷凝器风扇的情况下,例如根据通过由控制装置15进行的控制而向冷凝器风扇的马达施加的驱动电压来驱动冷凝器风扇。

在室外冷凝器46的下游侧配置有制冷用膨胀阀48。制冷用膨胀阀48例如是能够调整开口部的口径的节流阀。制冷用膨胀阀48对通过室内冷凝器25后的制冷剂进行减压而使其膨胀之后,在低温且低压下作为气液两相(液相浓)的喷雾状的制冷剂而向室内冷凝器25排出。

制冷用膨胀阀48例如根据由控制装置15控制的阀开度对从室外冷凝器46流出后的制冷剂进行减压而使其膨胀之后,在低温且低压下作为气液两相(气相浓)的喷雾状的制冷剂而向蒸发器23排出。

控制装置15进行在空调单元11及制冷循环12中使用制冷剂的空调控制。控制装置15基于由操作者经由配设于车室内的未图示的开关等而输入的指令信号来控制车辆用空调装置10。另外,控制装置15控制电动机17和蓄电装置16,而且能够进行切换车辆用空调装置10的运转模式等的控制。

向控制装置15输入蓄电装置16的充电率即soc(stateofcharge)、基于soc运算出的可充电电力的信息。可充电电力是能够向蓄电装置16充电的电力。为了防止向蓄电装置16的过充电,可充电电力例如可以根据soc越增加则可充电电力越减小且在上限值处可充电电力成为0的表来求出。

另外,控制装置15基于可充电电力来判定蓄电装置16的剩余容量是否超过了规定值。而且,向控制装置15输入向蓄电装置16输入的再生电力的信息。

另外,控制装置15具备能够控制电动机17、车辆用空调装置10、压缩机45及第一导风机构(风扇)47等的功能。而且,在再生控制时蓄电装置16的剩余容量超过了规定值的情况下,控制装置15能够在控制压缩机45的同时选择控制切换风门35、空气混合风门24、vent风门37、def风门38、脚风门39。

接着,对车辆用空调装置10的制热运转模式、制冷运转模式的动作进行说明。首先,对车辆用空调装置10的制热运转模式进行说明。

(制热运转模式)

在车辆用空调装置10中进行制热运转的情况下,空气混合风门24配置于将去往室内冷凝器25的通风路径开放的加热位置。在空调单元11中,例如内气吸入口27成为打开状态,外气入口28成为关闭状态。另外,在空调单元11中,例如vent吹出口31成为打开状态,def吹出口32、脚吹出口33成为关闭状态。各吸入口27、28、各吹出口31~33的开闭能够通过驾驶员的操作而任意地变更。

在该状态下,从制冷循环12的压缩机45排出高温且高压的制冷剂,排出后的制冷剂向室外冷凝器46流入。在流入到室外冷凝器46的高温且高压的制冷剂与车室外气氛之间进行热交换。即,将制冷剂的热量向车室外气氛散发,而且通过第一导风机构47的送风来对流入到室外冷凝器46的制冷剂进行冷却。

使冷却后的制冷剂向制冷用膨胀阀48流入。流入后的制冷剂通过制冷用膨胀阀48而膨胀并成为液相浓的喷雾状,接着,通过蒸发器23处的吸热来对空调单元11的通道21内的空调空气进行冷却。

通过蒸发器23后的气相浓的制冷剂向气液分离器流入,在气液分离器处被气液分离之后,气相的制冷剂被压缩机45吸入。

另外,通过从蓄电装置16向室内冷凝器25供给电力,来对室内冷凝器25进行加热。通过从加热后的室内冷凝器25放热,来对通过室内冷凝器25的空调空气进行加热。

由此,根据车辆用空调装置10,通过鼓风机22的驱动而例如从内气吸入口27向通道21内取入空调空气。将取入后的空调空气向蒸发器23输送。空调空气通过蒸发器23,从而通过与蒸发器23的热交换而被冷却。冷却后的空调空气通过室内冷凝器25,从而通过与室内冷凝器25的热交换而被加热。热交换后的空调空气例如从vent吹出口31向车室内作为制热而供给。

接着,对车辆用空调装置10的制冷运转模式进行说明。

(制冷运转模式)

在通过车辆用空调装置10进行制冷运转的情况下,空气混合风门24配置于冷却位置,以使通过蒸发器23后的空调空气绕过室内冷凝器25。在空调单元11中,例如内气吸入口27成为打开状态,外气入口28成为关闭状态。另外,在空调单元11中,例如vent吹出口31成为打开状态,def吹出口32、脚吹出口33成为关闭状态。各吸入口27、28、各吹出口31~33的开闭能够通过驾驶员的操作而任意地变更。

在该状态下,从制冷循环12的压缩机45排出高温且高压的制冷剂,排出后的制冷剂被向室外冷凝器46引导。在流入到室外冷凝器46的高温且高压的制冷剂与车室外气氛之间进行热交换。即,将制冷剂的热量向车室外气氛散发,而且通过第一导风机构47的送风来对制冷剂进行冷却。

使冷却后的制冷剂向制冷用膨胀阀48流入。流入后的制冷剂通过制冷用膨胀阀48而膨胀并成为液相浓的喷雾状,接着,通过蒸发器23处的吸热来对空调单元11的通道21内的空调空气进行冷却。冷却后的空调空气绕过室内冷凝器25之后,从vent吹出口31向车室内作为制冷而供给。

接着,基于图2~图4来说明在车辆用空调装置10的蓄电装置16蓄积再生电力时以使蓄电装置16的剩余容量不超过规定值的方式由车辆用空调装置10实施废电控制的例子。

如图2所示,在蓄电装置16的剩余容量超过了规定值时,控制装置15将空气混合风门24配置于使去往室内冷凝器25的通风路径开放的加热位置。另外,使内气吸入口27成为打开状态,使外气入口28成为关闭状态。而且,使脚吹出口33成为打开状态,使vent吹出口31、def吹出口32成为关闭状态。

由此,车辆用空调装置10切换为将从脚吹出口33吹出后的空调空气从内气吸入口27吸入的内气循环。

在该状态下,从制冷循环12的压缩机45排出高温且高压的制冷剂并使其向室外冷凝器46流入。在高温且高压的制冷剂与车室外气氛之间进行热交换,将制冷剂的热量向车室外气氛散发。而且,通过第一导风机构47的送风来对制冷剂进行冷却。

利用制冷用膨胀阀48使冷却后的制冷剂膨胀而成为液相浓的喷雾状,利用蒸发器23处的吸热来对通道21内的空调空气进行冷却。使由蒸发器23冷却后的空调空气通向室内冷凝器25。

室内冷凝器25通过从蓄电装置16接受电力供给而被加热。由此,通过从加热后的室内冷凝器25放热,来对通过室内冷凝器25的空调空气进行加热。由此,能够利用车辆用空调装置10来消耗电力。加热后的空调空气从脚吹出口33向车室内吹出。

如图3、图4所示,脚吹出口33例如设置于仪表板55的车宽方向中央的下侧且仪表板55的车身前方侧。脚吹出口33在车室58内朝向车宽方向外侧开口。

另外,内气吸入口27例如设置于仪表板55的车宽方向左侧上方且仪表板55的车身前方侧。换言之,内气吸入口27设置于脚吹出口33的车宽方向左侧且脚吹出口33的上方,在车室58内朝向车身后方呈倾斜状地开口。

脚吹出口33朝向内气吸入口27侧开口,经由车室58而与内气吸入口27连通。由此,从脚吹出口33吹出到车室58内的空调空气朝向内气吸入口27侧移动。在此,内气吸入口27以容易接受从脚吹出口33吹出后的空调空气的方式朝向车身后方呈倾斜状地开口。而且,脚吹出口33在车宽方向上配置于接近内气吸入口27的位置。由此,能够使从脚吹出口33吹出后的空调空气与车室58内的空气混合而向内气吸入口27高效地流入。

另外,脚吹出口33及内气吸入口27设置于向乘客56的腿部56a的车身前方侧离开的位置且向腿部56a的脚56b的上方离开的位置。由此,从脚吹出口33吹出后的空调空气流过从乘客56的腿部56a、脚56b离开的部位并与乘客56的脚的周边空气混合而向内气吸入口27流入。由此,通过从脚吹出口33吹出到车室58内的空调空气,能够将对车室58内或乘客56的影响(例如,车室内的温度变化)抑制得少。

这样,从脚吹出口33吹出到车室58内的空调空气与乘客56的脚的周边空气混合而向内气吸入口27再次流入。即,将在通道21(参照图2)内冷却、加热后的空调空气向通道21内再次导入。而且,通过利用通道21内的蒸发器23、室内冷凝器25对再次导入后的空调空气再次进行制冷、加热,能够确保空调空气的内气循环。

通过依次反复进行该内气循环,能够利用车辆用空调装置10强制性地促进电力消耗。由此,能够使蓄电装置16的剩余容量增加的速度下降而防止向蓄电装置16的过充电(所谓的废电控制)。

接着,基于图5~图11来说明在第一实施方式中说明的车辆用空调装置10的第二实施方式~第四实施方式。需要说明的是,在第二实施方式~第四实施方式中,对与第一实施方式的车辆用空调装置10相同或类似的构件标注相同的标号而省略详细说明。

(第二实施方式)

首先,基于图5~图7来说明第二实施方式的车辆用空调装置(空调装置)70。如图5所示,车辆用空调装置70将第一实施方式的制冷循环12替换为了制冷循环72,其他结构与第一实施方式的车辆用空调装置10是同样的。

制冷循环72在第一实施方式的制冷循环12的基础上具备制热用膨胀阀74、第一切换阀76、第二切换阀77及第三切换阀78。

制热用膨胀阀74设置于第三切换阀78与室外冷凝器46之间。

制热用膨胀阀74例如是能够调整开口部的口径的节流阀。制热用膨胀阀74对通过室内冷凝器25后的制冷剂进行减压而使其膨胀之后,在低温且低压下将其作为气液两相(液相浓)的喷雾状的制冷剂而向蒸发器23排出。

根据该制冷循环72,通过适当切换第一切换阀(切换阀)76、第二切换阀(切换阀)77及第三切换阀(切换阀)78,能够选择利用室内冷凝器25对空调空气进行冷却还是进行加热。

这样,由于能够选择利用室内冷凝器25对空调空气进行冷却还是进行加热,所以能够提高车辆用空调装置70的便利性。

接着,对车辆用空调装置70的制热运转模式、制冷运转模式的动作进行说明。首先,基于图6来说明车辆用空调装置70的制热运转模式。

(制热运转模式)

如图6所示,在车辆用空调装置70中进行制热运转的情况下,空气混合风门24配置于将去往室内冷凝器25的通风路径开放的加热位置。在空调单元11中,例如内气吸入口27成为打开状态,外气入口28(参照图2)成为关闭状态。另外,在空调单元11中,例如vent吹出口31(参照图2)成为打开状态,def吹出口32、脚吹出口33(参照图2)成为关闭状态。

各吸入口27、28和各吹出口31~33的开闭能够通过驾驶员的操作而任意地变更。

在该状态下,从压缩机45排出高温且高压的制冷剂,排出后的制冷剂经由第一切换阀76而向蒸发器23流入。通过高温且高压的制冷剂向蒸发器23流入,从而通过蒸发器23的空调空气通过与蒸发器23的热交换而被加热。

在蒸发器23中与空调空气进行热交换后的制冷剂从蒸发器23经由第三切换阀78而向制热用膨胀阀74流入。流入后的制冷剂通过制热用膨胀阀74而膨胀从而成为低温且低压状态的液相浓的喷雾状,向室外冷凝器46流入。流入后的制冷剂通过与通过室外冷凝器46的空调空气的热交换而成为气相浓,经由第二切换阀77而向气液分离器流入。流入后的制冷剂在气液分离器处被气液分离之后,气相的制冷剂被压缩机45吸入。

在此,通过与蒸发器23的热交换而被加热后的空调空气通过室内冷凝器25,从而通过与室内冷凝器25的热交换而被加热。热交换后的空调空气例如从vent吹出口31(图2参照)向车室内作为制热而供给。

接着,基于图5来说明车辆用空调装置70的制冷运转模式。

(制冷运转模式)

如图5所示,在利用车辆用空调装置70进行制冷运转的情况下,空气混合风门24配置于冷却位置,以使通过蒸发器23后的空调空气绕过室内冷凝器25。在空调单元11中,例如内气吸入口27成为打开状态,外气入口28(参照图2)成为关闭状态。另外,在空调单元11中,例如vent吹出口31(参照图2)成为打开状态,def吹出口32、脚吹出口33(参照图2)成为关闭状态。各吸入口27、28和各吹出口31~33的开闭能够通过驾驶员的操作而任意地变更。

在该状态下,从压缩机45排出高温且高压的制冷剂,排出后的制冷剂经由第一切换阀76而被向室外冷凝器46引导。在流入到室外冷凝器46的高温且高压的制冷剂与车室外气氛之间进行热交换。即,将制冷剂的热量向车室外气氛散发,而且利用第一导风机构47的送风对制冷剂进行冷却。

使冷却后的制冷剂经由第二切换阀77而向制冷用膨胀阀48流入。流入后的制冷剂通过制冷用膨胀阀48而膨胀从而成为液相浓的喷雾状,接着,利用蒸发器23处的吸热来对空调单元11的通道21内的空调空气进行冷却。在蒸发器23中对空调空气进行冷却后的制冷剂经由第三切换阀78而向气液分离器流入。流入后的制冷剂在气液分离器中被气液分离之后,气相的制冷剂被压缩机45吸入。

在此,由蒸发器23冷却后的空调空气绕过室内冷凝器25之后,从vent吹出口31(参照图2)向车室内作为制冷而供给。

接着,基于图7来说明在车辆用空调装置70的蓄电装置16中蓄积再生电力时以使蓄电装置16的剩余容量不超过规定值的方式由车辆用空调装置70实施废电控制的例子。

如图7所示,在蓄电装置16的剩余容量超过了规定值时,控制装置15将空气混合风门24配置于将去往室内冷凝器25的通风路径开放的加热位置。另外,使内气吸入口27成为打开状态,使外气入口28(参照图2)成为关闭状态。

而且,使脚吹出口33成为打开状态,使vent吹出口31、def吹出口32(参照图2)成为关闭状态。由此,车辆用空调装置70切换为将从脚吹出口33吹出后的空调空气从内气吸入口27吸入的内气循环。

在该状态下,从压缩机45排出高温且高压的制冷剂,使排出后的制冷剂经由第一切换阀76而向室外冷凝器46流入。在高温且高压的制冷剂与车室外气氛之间进行热交换,将制冷剂的热量向车室外气氛散发。而且,利用第一导风机构47的送风对制冷剂进行冷却。

使冷却后的制冷剂经由第二切换阀77而向制冷用膨胀阀48流入。利用制冷用膨胀阀48使流入后的制冷剂膨胀而成为液相浓的喷雾状,利用蒸发器23处的吸热来对通道21内的空调空气进行冷却。使由蒸发器23冷却后的空调空气通向室内冷凝器25。

室内冷凝器25通过从蓄电装置16接受电力供给而被加热。由此,通过从加热后的室内冷凝器25放热,来对通过室内冷凝器25的空调空气进行加热。由此,能够利用车辆用空调装置10来消耗电力。加热后的空调空气从脚吹出口33向车室内吹出。

吹出到车室内的空调空气流过从乘客56的腿部56a(参照图4)离开的部位,并向内气吸入口27流入。由此,通过从脚吹出口33吹出到车室内的空调空气,能够将对车室内或乘客56的影响(例如,车室内的温度变化)抑制得少。

在此,通过使从脚吹出口33吹出到车室内的空调空气向内气吸入口27再次流入,从而将在通道21内冷却、加热后的空调空气向通道21内再次导入。而且,通过利用通道21内的蒸发器23、室内冷凝器25对再次导入后的空调空气再次进行制冷、加热,能够确保空调空气的内气循环。

通过依次反复进行该内气循环,能够利用车辆用空调装置70强制性地促进电力消耗。由此,能够使蓄电装置16的剩余容量增加的速度下降而防止向蓄电装置16的过充电(所谓的废电控制)。

(第三实施方式)

接着,基于图8、图9来说明第三实施方式的车辆用空调装置(空调装置)90。如图8所示,车辆用空调装置90主要将第一实施方式的室内冷凝器25替换成了室内冷凝器92,其他结构与第一实施方式的车辆用空调装置10是同样的。

室内冷凝器92连通于发动机98的冷却回路100。即,车辆用空调装置90能够应用于电动车辆ve例如具备发动机98而成的混合动力机动车等车辆。

冷却回路100是对发动机98进行冷却的回路。即,冷却回路100具备第一水泵101、散热器102及恒温器103。车辆用空调装置90的三通阀93、第二水泵94及水加热器95连通于冷却回路100。冷却回路100的冷却流路106连通于室内冷凝器92。

根据冷却回路100,通过驱动第一水泵101来使冷却流路106内的冷却水向发动机98流入,利用冷却水对发动机98进行冷却。在冷却水超过了规定温度时,与规定温度对应地使恒温器103开口。通过恒温器103开口而将冷却水向散热器102引导。从散热器风扇104向散热器102送出空气,空气通过散热器102,从而冷却水通过热交换而被冷却。冷却后的冷却水被向发动机98引导,从而发动机98由冷却水进行冷却。

在车辆用空调装置90中实施废电控制的情况下,切换三通阀93而将冷却水向第二水泵94引导。利用第二水泵94使引导来的冷却水向水加热器95流入。利用水加热器95使流入后的冷却水升温。通过使升温后的冷却水向室内冷凝器92流入,来对室内冷凝器92进行加热。

对室内冷凝器92进行加热后的冷却水经由第二水泵94而向发动机98循环。

另一方面,空调空气从蒸发器23向加热后的室内冷凝器92流入。

在此,与第一实施方式的车辆用空调装置10同样,蒸发器23利用吸热来对通道21内的空调空气进行冷却。由此,由蒸发器23冷却后的空调空气向加热后的室内冷凝器92流入。通过从室内冷凝器92放热,来对通过室内冷凝器92的空调空气进行加热。由此,能够利用车辆用空调装置10来消耗电力。加热后的空调空气从脚吹出口33(参照图2)向车室内吹出。

从脚吹出口33吹出到车室内的空调空气与乘客56(参照图4)的脚的周边空气混合而向内气吸入口27再次流入。即,将在通道21(参照图2)内冷却、加热后的空调空气向通道21内再次导入。而且,通过利用通道21内的蒸发器23、室内冷凝器92来对再次导入后的空调空气再次进行制冷、加热,能够确保空调空气的内气循环。

通过依次反复进行该内气循环,能够利用车辆用空调装置90强制性地促进电力消耗。由此,能够使蓄电装置16的剩余容量增加的速度下降而防止向蓄电装置16的过充电(所谓的废电控制)。

(变形例)

图9是示出第三实施方式的车辆用空调装置90的变形例的结构图。

如图9所示,车辆用空调装置90能够通过切换三通阀93而将室内冷凝器25的加热回路从冷却回路100切离。即,能够通过切换三通阀93而形成第二水泵94、水加热器95、室内冷凝器25及三通阀93的回路。

在该状态下,利用第二水泵94使冷却水向水加热器95流入。利用水加热器95使流入后的冷却水升温。通过使升温后的冷却水向室内冷凝器92流入,来对室内冷凝器92进行加热。

使对室内冷凝器92进行加热后的冷却水经由三通阀93而返回第二水泵94。

由蒸发器23冷却后的空调空气向加热后的室内冷凝器92流入。通过冷却后的空调空气向室内冷凝器92流入,会从室内冷凝器92放热,由此,对通过室内冷凝器92的空调空气进行加热。由此,能够利用车辆用空调装置10消耗电力。加热后的空调空气从脚吹出口33(参照图2)向车室内吹出。

这样,能够通过切换三通阀93而形成第二水泵94、水加热器95、室内冷凝器25及三通阀93的回路。

根据该回路,通过驱动第二水泵94来利用第二水泵94使冷却水向水加热器95流入。

利用水加热器95使流入后的冷却水升温。通过使升温后的冷却水向室内冷凝器92流入,来对室内冷凝器92进行加热。对室内冷凝器92进行加热后的冷却水经由三通阀93而向第二水泵94流入。

图9所示的车辆用空调装置90利用第二水泵94、水加热器95、室内冷凝器25及三通阀93来形成回路。由此,与第一实施方式的车辆用空调装置90或第二实施方式的车辆用空调装置70同样,能够将图9所示的车辆用空调装置90应用于不具备发动机98的电动车辆ve或燃料电池车辆。

(第四实施方式)

接着,基于图10、图11来说明第四实施方式的车辆用空调装置(空调装置)110。如图10所示,车辆用空调装置110在第一实施方式的通道21具备连通通道112(连通部)112,其他结构与第一实施方式的车辆用空调装置10是同样的。

连通通道112是中空状的通道。连通通道112的基端部连结于脚吹出口33,连通通道112的顶端部连结于内气吸入口27。即,脚吹出口33经由连通通道112而连通于内气吸入口27。连通通道112配置于仪表板55的内侧(车身前方侧)。由此,能够利用仪表板55将连通通道112遮挡成无法从车室58侧目视确认连通通道112。

如图11所示,通过脚吹出口33经由连通通道112而连通于内气吸入口27,能够使从脚吹出口33吹出后的空调空气经由连通通道112而向内气吸入口27再次流入。即,能够将在通道21(图2参照)内冷却、加热后的空调空气向通道21内再次导入。

通过使从脚吹出口33吹出后的空调空气经由连通通道112而向内气吸入口27再次流入,能够使由车辆用空调装置110加热后的空调空气不向车室58吹出而向内气吸入口27再次流入。由此,能够将由加热后的空调空气给车室58内或乘客56(参照图4)带来的影响(例如,车室内的温度变化)抑制得更少。

而且,通过利用通道21内的蒸发器23、室内冷凝器25来对再次导入到通道21内的空调空气再次进行制冷、加热,能够确保空调空气的循环。

通过依次反复进行该循环,能够利用车辆用空调装置10强制性地促进电力消耗。由此,能够使蓄电装置16的剩余容量增加的速度下降而防止向蓄电装置16的过充电(所谓的废电控制)。

需要说明的是,本发明的技术范围不限于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。

例如,在所述第一实施方式~第四实施方式中,针对将脚吹出口33以接近内气吸入口27的方式配置并使从脚吹出口33吹出后的空调空气向内气吸入口27循环的例子进行了说明,但不限于此。作为另一例,也可以以接近内气吸入口27的方式配置另一吹出口而使从另一吹出口吹出后的空调空气向内气吸入口27循环。

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