JPH06122318A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 夏期炎天下中の車両等における車室内が高温
状態に際し，空調装置の起動時において乗員に対し，短
時間に冷却風を送風し，快適感を与えるような送風制御
を行う。 【構成】 車両に設けられたメインダクト１と，メイン
ダクト１に配設されたエバポレータ２と，エバポレータ
２に送風するブロワファン１２が配設された空気調和装
置において，中央フェイス吹き出し口４１における温度
を検出するセンサ５１と，サイドフェイス吹き出し口４
２，４３におけるダンパ４４，４６を開閉駆動するアク
チュエータ８１，８２が設けられており，制御装置９０
によって，室内が高温時，ダンパ４４，４６を閉成し，
中央フェイス吹き出し口４１のみから冷却風を送風する
よう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，空調風を送風する自動
車用空気調和装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用空気調和装置の構成につ
いて本発明の構成図である図１を援用して説明する。即
ち，メインダクト１には送風される空気を冷却するエバ
ポレータ２及び加熱器３３が配設されている。エバポレ
ータ２の上流にはエバポレータ２へ空気を送風するため
のブロワファン１１が設けられており，ブロワモータ１
２によって回転駆動される。さらに，ブロワファン１１
へ供給される空気を外気もしくは内気より取り込むかを
切り換える外内気切り換え用ダンパ１３が設けられてお
り，ダンパ１３の駆動はサーボモータ等のアクチュエー
タ６１によって制御装置９０により駆動制御される。

【０００３】エバポレータ２によって冷却された空気は
エアミックスダンパ３１によりヒータ３３へ流入する空
気量が調整され，所定の温度になるようサ─ボモータ６
３によって，任意の開度位置にエアミックスダンパ３１
が位置決め制御される。

【０００４】メインダクト１には乗員の足元へ送風する
ためのＦＯＯＴ吹き出し用ダクト７１及びデフロスタダ
クト７２，フェイス吹き出し用ダクト４９が連結されて
いる。さらにフェイス吹き出しダクト４９には，車室前
壁両サイドへ向けて，サイドフェイスダクト４７，４８
が延設されている。その先端部には，車室内へ開口した
形で車室内前壁にフェイス吹き出し口４２，４３が設け
られている。また，フェイス吹き出し用ダクト４９には
車室内前壁における中央に向けて車室内へ開口した形で
中央フェイス吹き出し口４１が設けられている。各吹き
出し口には，吹き出し口を開閉するためのダンパ４４，
４５，４６が設けられており，各ダンパは，それぞれ手
動により操作される。

【０００５】ＦＯＯＴ吹き出し用ダクト７１及びデフロ
スタダクト７２のメインダクト１との連結部分には，そ
れぞれメインダクト１からの温度調整された空気の流入
を開閉するためのダンパ３５，３６が設けられている。
ダンパ３５，３６は，接続されたアクチュエータ６５，
６６によって駆動され，その動作は制御装置９０によっ
て制御される。

【０００６】メインダクト１とフェイス吹き出し用ダク
ト４９との連結部分には，エバポレータ２によって冷却
された冷却風を直接フェイス吹き出し用ダクト４９へ向
けるためのＭＡＸクールダンパ３２と，ヒータコア３３
によって暖められた空気との混流により温度調整された
空気のフェイス吹き出し用ダクト４９への送風切り換え
を行うためのフェイスダンパ３４が設けられている。Ｍ
ＡＸクールダンパ３２及びフェイスダンパ３４の駆動は
アクチュエータ６４，６７によって駆動され，その動作
は制御装置９０によって制御される。

【０００７】制御装置９０には車室内における内気温Ｔ
ｒを測定するセンサ５２，外気温Ｔａｍを検出するセン
サ５３，日射量Ｔｓを検出するセンサ５４，さらに乗員
が希望する温度を設定するための温度設定器５５が接続
されている。

【０００８】制御装置９０は，いわゆるマイクロコンピ
ュータシステム等により構成されるもので，前述の各セ
ンサの検出信号と室温設定器５５による設定室温Ｔｓｅ
ｔとに基づいて，各アクチュエータ及びブロワモータ１
２を制御する。

【０００９】このような構成において，従来，図４にお
けるフローチャートに示すような制御方法が実施されて
いた。即ち，ステップ２０１において各吹き出し口にお
ける初期状態の設定，または演算される係数の設定等の
初期設定が行われ，ステップ２０２において各センサよ
り内気温Ｔｒ，外気温Ｔａｍ，日射量Ｔｓのデータが読
み出され，制御装置９０に入力される。また，温度設定
器５５より，乗員の希望する設定温度Ｔｓｅｔが読み込
まれる。次にステップ２０３にて，これらのデータか
ら，あらかじめ設定されている関数ｆ１に従って，目標
吹き出し空気温Ｔａｏが演算される。次いで，目標吹き
出し空気温Ｔａｏに対応するエアミックスダンパ３１の
開度Ｓｗが関数ｆ２に基づいてステップ２０４にて演算
される。ついでステップ２０５において前記Ｔａｏに対
応するブロワモータ１２への出力電圧が設定され，ステ
ップ２０６にて内外気吸入口モードが設定され，内外気
切り換えダンパ１３の位置決めが行われる。そして，ス
テップ２０７にて，吹き出し口モードが設定される。吹
き出し口モードは，Ｔａｏに対応して４つのモードが設
定されており，各モードに対応するダンパ等の開閉制御
が自動的に切り換え制御される。モードには，Ｔａｏの
低い順からＭＡＸＦＡＣＥモード，ＦＡＣＥモード，バ
イレベル（Ｂ／Ｌ）モード，ＦＯＯＴモードがある。Ｍ
ＡＸＦＡＣＥモードは，フェイスダンパ３４，ダンパ３
５，３６が閉成され，ＭＡＸクールダンパ３２が開成さ
れる状態であり，ＦＡＣＥモードは，ＦＡＣＥモードに
おけるＭＡＸクールダンパ３２を閉成し，フェイスダン
パ３４を開成する状態であり，バイレベルモードは，ダ
ンパ３２，３６が閉成し，ダンパ３５及び３４が開成さ
れる状態で，エバポレータ２により冷却された風がエア
ミックスダンパ３１の開度調整により，ヒータコア３３
への流量が調整され，乗員に対し頭寒足熱状態になるよ
うフェイス吹き出し用ダクト４９へ送風される空気のほ
うが，ＦＯＯＴダクトに送風される空気よりも温度が低
い状態で送風されるよう温度調整された風がフェイス吹
き出し用ダクト４９及びＦＯＯＴダクト７１へ供給され
る。ＦＯＯＴモードは，ＦＯＯＴダクト用ダンパ３５以
外のダンパが全て閉成される状態のモードである。

【００１０】ステップ２０７において演算されたＴａｏ
に対応する吹き出し口モードが設定されると，以後，ス
テップ２０２に戻り，再び各センサからのデータを入力
し，ステップ２０７までの制御動作を繰り返し行うこと
により，空調制御が継続的に実施される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような制御におい
て，車両が夏期炎天下中に放置されているような場合，
室温が高く，日射量が非常に多いため，ステップ２０３
において演算される目標吹き出し温度Ｔａｏは低くな
り，ステップ２０４における目標エアミックスダンパ開
度Ｓｗが最大となりヒータコア３３への空気の流入を遮
断する位置（図１における実線で示す位置）に切り換え
位置決めされる。さらにステップ２０５においてブロワ
モータ１２への設定電圧が最高電圧となりブロワファン
１１を最大風量排出する状態にし，ステップ２０６にて
内外気吸入口モードが内気だけを取り込む状態になるよ
う内外気切り換えダンパ１３を外気からの吸入を遮断す
る位置（図１における点線で示す位置）に切り換えられ
る。そして，ステップ２０７において吹き出し口モード
がＭＡＸＦＡＣＥモードとなり，デフロスタダクト７２
及びＦＯＯＴダクト７１における開閉ダンパ３６，３５
をそれぞれのダクトへの空気の流入を遮断するような閉
成位置（図１における実線にて示す位置）に切り換え位
置決めされる。さらに，フェイスダンパ３４を閉じ（図
１における実線で示す位置），ＭＡＸクールダンパ３２
を開状態（図１における実線の位置）としてフェイス吹
き出し口４１，４２，４３のみから冷却風のみが，最大
の送風量で送風されるように設定制御される。

【００１２】そのため，夏期炎天下駐車中において，日
射により，車室内の各機器及び空調装置のダクト等も５
０度以上の高温となるような状態で，上記の如く空気調
和装置が作動すると，ダクト内に滞留していた高温の空
気が，一気に車内へ各フェイス吹き出し口４１，４２，
４３より吹き出される。さらに，このような高温の風
は，空調装置の各機器及びダクト全体が冷えるまで吹き
出され，暫くの間経過しないと所望の冷風が吹き出され
てこない。そのため，乗員に対し車内が高温である中
で，空調装置からの高温の風による吹きつけによってさ
らに不快感を与える結果となっている。また，そのよう
なことを避ける方法として，乗員がその都度，フェイス
ダクト口４１，４２，４３等を，手動にて閉じて温風を
顔部等へ吹き付けられるのを防ぐ方法があるが，このよ
うな場合，その都度手が届きにくいような吹き出し口へ
も手を延ばして作業しなければならい煩雑さがあり，ま
た，その場合やはり暫くの間，乗員への直接的な冷却風
の送風が遮られ，車室内の高温状態を我慢しなければな
らない。また，その場合いつ送風が冷却状態になったか
どうかがわからないため，適時な送風切り換えも行うこ
とができない欠点がある。

【００１３】本発明は，上記事情に鑑みてなされたもの
で，特に夏期炎天下中の車両に乗車した際に，空調装置
の起動時において乗員に対し短時間に冷却風を送風し，
快適感を与えるような送風制御を行うことを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は，上記目的を達
成するために，車両に装備したエアダクトと，前記エア
ダクト内に配設した冷房用熱交換器と，前記エアダクト
内に送風する送風機と，前記エアダクトにおいて空調さ
れた風を送風する複数の吹き出し口とを備えた自動車用
空気調和装置において，前記吹き出し口の内車室前壁中
央に設けられた吹き出し口における吹き出し温度を検出
する温度検出手段と，前記吹き出し口の内車室前壁両サ
イドに設けられた吹き出し口を開閉する開閉手段と，前
記開閉手段を駆動する駆動手段とを設け，前記温度検出
手段により検出された吹き出し温度に基づいて，前記駆
動手段により前記開閉手段を閉成し，前記送風機の送風
量を少量に制御する制御装置を備えるという技術的手段
を具備するものである。

【００１５】

【作用】本発明による自動車用空気調和装置は，吹き出
し口より排出される風の温度を検出し，検出された温度
に基づいて送風量及び吹き出し口の開閉を制御するので
車内が高温時，車内前壁に中央に設けられた吹き出し口
のみから送風されるように車内前壁に設けられた両サイ
ド吹き出し口の開閉手段を閉成し，送風機の送風量を少
量に設定し，空調装置が起動すると同時に，車内前壁中
央に設けられた吹き出し口より冷却された風を乗員に対
し送風するように作用する。

【００１６】

【実施例】以下本発明を図に示す実施例に基づいて説明
する。図１は本発明を実施する装置の一実施例を示す構
成図である。

【００１７】メインダクト１には送風される空気を冷却
するエバポレータ２及び加熱器３３が配設されている。
エバポレータ２の上流にはエバポレータ２へ空気を送風
するためのブロワファン１１が設けられており，ブロワ
モータ１２によって回転駆動される。さらにブロワファ
ン１１へ供給される空気を外気もしくは内気より取り込
むかを切り換える外内気切り換え用ダンパ１３が設けら
れており，ダンパ１３の駆動はサーボモータ等の駆動装
置６１によって制御装置９０により駆動制御される。

【００１８】エバポレータ２によって冷却された空気は
エアミックスダンパ３１によりヒータ３３へ流入する空
気量が調整され，所定の温度になるようサ─ボモータ６
３によって，任意の開度位置にエアミックスダンパ３１
が位置決め制御される。

【００１９】メインダクト１には乗員の足元へ送風する
ためのＦＯＯＴ吹き出し用ダクト７１及びデフロスタダ
クト７２，フェイス吹き出し用ダクト４９が連結されて
いる。さらにフェイス吹き出しダクト４９より，車室前
壁両サイドへ向けて，サイドフェイスダクト４７，４８
が延設されている。その先端部には，車室内へ開口した
形で車室内前壁にサイドフェイス吹き出し口４２，４３
が設けられている。また，フェイス吹き出し用ダクト４
９より車室内前壁における中央に向けて車室内へ開口し
た形で中央フェイス吹き出し口４１が設けられている。
各吹き出し口には，吹き出し口を開閉するためのダンパ
４４，４５，４６が設けられており，各ダンパは，アク
チュエータ８１，６８，８２によって，開閉駆動され，
その作動は制御装置９０によって制御される。

【００２０】ＦＯＯＴ吹き出し用ダクト７１及びデフロ
スタダクト７２のメインダクト１との連結部分には，そ
れぞれメインダクト１からの温度調整された空気の流入
を開閉するためのダンパ３５，３６が設けられている。
ダンパ３５，３６は，接続されたアクチュエータ６５，
６６によって開閉駆動され，その作動は制御装置９０に
よって制御される。

【００２１】メインダクト１とフェイス吹き出し用ダク
ト４９との連結部分には，エバポレータ２によって冷却
された冷却風を直接フェイスダクト４９へ向けるための
ＭＡＸクールダンパ３２と，ヒータコア３３によって暖
められた空気との混流により温度調整された空気のフェ
イスダクト吹き出し用ダクト４９への送風切り換えを行
うためのフェイスダンパ３４が設けられている。ＭＡＸ
クールダンパ６４及びフェイスダンパ３４の駆動はアク
チュエータ６４，６７によって駆動され，その動作は制
御装置９０によって制御される。

【００２２】制御装置９０には車室内における内気温Ｔ
ｒを測定するセンサ５２，外気温Ｔａｍを検出するセン
サ５３，日射量Ｔｓを検出するセンサ５４，及び乗員が
希望する温度を設定するための温度設定器５５が接続さ
れている。さらに本発明の特徴の一つである中央フェイ
ス吹き出し口４１における温度Ｔｄを検出するセンサ５
１が制御装置９０に接続されている。

【００２３】制御装置９０は，いわゆるマイクロコンピ
ュータシステム等により構成されるもので，前述の各セ
ンサの検出信号と室温設定器５５による設定室温とに基
づいて，各アクチュエータ及びブロワモータ１２を制御
する。

【００２４】次に作動について説明する。図２及び図３
は本装置の制御動作に関するフローチャートである。本
装置の起動により制御動作が開始し，まずステップ１０
１において，以下説明する本発明における空調制御を中
央フェイス吹き出し口４１における温度が何度以上の場
合に行うかを設定するための室内高温度Ｔ１，乗員が冷
却感を感じる判別レベルとしての皮膚設定温度Ｔ２，ブ
ロワファン１１を回転させる為のブロワモータ１２への
出力電圧Ｖ１，ブロワファン１１を最高回転数で回転さ
せるためのブロワモータ１２への最高設定電圧Ｖ２，ブ
ロワモータ１２への出力電圧上昇率最小設定単位ΔＶ等
の予め設定されている初期設定値が制御装置９０によっ
て読み出される。本実施例においては，例えばＴ１＝５
０°Ｃ，Ｔ２＝３０°Ｃ，Ｖ２＝１２Ｖ，ΔＶ＝１Ｖが
設定される。

【００２５】次にステップ１０２において各センサから
の温度検出等データ入力が行われる。即ち，室温設定器
５５より設定された室温Ｔｓｅｔが読み込まれ，内気温
Ｔｒがセンサ５２より検出され，外気温Ｔａｍがセンサ
５３より検出され，日射量Ｔｓがセンサ５４より読み込
まれる。さらにセンサ５１によって中央フェイス吹き出
し口４１における温度Ｔｄが検出され，それぞれ制御装
置９０に各データが入力される。次にステップ１０３に
おいて冷凍サイクルを起動させ，図示しないコンプレッ
サより冷媒をエバポレータ２に供給する。

【００２６】その状態でステップ１０４においてフェイ
ス吹き出し口４１における温度Ｔｄが室内高温度Ｔ１よ
り高温であるかどうかを判別する。吹き出し口４１にお
ける温度Ｔｄが室内高温度Ｔ１よりも高温である場合ス
テップ１０４にて『ＹＥＳ』と判別し，以下ステップ１
０５から１１７までの制御を実施し，その後吹き出し口
温度センサ５１を用いない図３にしたがった前述の通常
の目標吹き出し空気温Ｔａｏ制御が行われる。また，ス
テップ１０４にて吹き出し口温度Ｔｄが既に室内高温度
Ｔ１以下である場合はステップ１０４にて『ＮＯ』と判
別し，ステップ１０５から１１７までの制御を実施する
ことなく前述したような通常の目標吹き出し空気温Ｔａ
ｏ制御を実施する。

【００２７】ステップ１０４にて『ＹＥＳ』と判別され
ると，次にステップ１０５にてエアミックスダンパ３１
をＭＡＸＣＯＯＬ側即ち最大開度状態になるよう制御装
置９０よりアクチュエータ６３へ指示する。次にステッ
プ１０６にて内外気吸い込み口モードを内気のみの吸い
込み状態となるよう内外気切り換えダンパ１３を外気側
吸入口を遮断する位置（図１における点線で示す位置）
に位置決めするよう駆動制御する。次にステップ１０７
においてＦＯＯＴ吹き出しダクト用ダンパ３５を閉じ，
ステップ１０８にてデフロスタ吹き出し口からの送風を
遮断するためにダンパ３６を閉成（図１における実線で
示す位置）し，ステップ１０９にてＭＡＸクールダンパ
３２を開成（図１における実線で示す位置）し，ステッ
プ１１０においてフェイスダンパ３４を閉成する（図１
における実線で示す位置）。さらにステップ１１１にお
いて両サイドフェイス吹き出し口４２，４３における開
閉ダンパ４４，４６を閉成する（図１における実線で示
す位置）。その状態でステップ１１２にて制御装置９０
よりブロワモータ１２への出力電圧Ｖ１に最低電圧が出
力され，ブロワファン１１が最低回転数で回転する。す
ると，本装置におけるフェイス吹き出し口は中央フェイ
ス吹き出し口４１を除き，閉成された状態となっている
ので，ブロワファン１１より少量の風量が送風され，エ
バポレータ２によって冷却され，ＭＡＸクールダンパ３
２によって開口された部分を通じて直接吹き出し口４１
より車内へ送風される。そのとき，吹き出し口４２，４
３はそれぞれダンパ４４，４６によって閉成されている
ので，ダクト４７，４８内は，メインダクト１よりも内
圧が高くなるため，送風される風がダクト４７，４８へ
流れ込むことはない。そのため，冷却された風は，その
流路が短縮された形となり，高温になっているダクト内
の冷却を短時間で行うことができる。

【００２８】次にステップ１１３において中央フェイス
吹き出し口４１における温度Ｔｄが皮膚設定温度Ｔ２よ
りも低いかどうかを判別する。もし低くなければ，『Ｎ
Ｏ』と判断し，ステップ１１に戻り，ブロワモータ１２
に，最低電圧を送り続け，最低回転状態による最低送風
量状態を維持する。その後，エバポレータ２から吹き出
し口４１までの短縮された経路におけるダクト等が冷却
されると，吹き出し口における温度Ｔｄが皮膚設定温度
Ｔ２より低くなるので，そのような状態になったとき，
ステップ１１３において『ＹＥＳ』と判断し，ステップ
１１４に移り，ブロワモータ１２への出力電圧Ｖ１を最
小設定単位電圧ΔＶだけ増加させる。そして新たに設定
された電圧Ｖ１が最高設定電圧Ｖ２より高いかどうかを
判別し，高い場合は，『ＹＥＳ』と判断し，ステップ１
１６へ進む。また，低い場合には『ＮＯ』と判断し，ス
テップ１１２へ戻り，再びステップ１１４にて設定電圧
Ｖ１をΔＶだけ増加させ，最高設定電圧Ｖ２を越えるま
でＶ１の増加を繰り返す。その際，設定電圧Ｖ１の増加
による送風量の増加かから冷却効果が下がり，吹き出し
温度が皮膚温度を越えないようチェックする必要がある
ため，最高電圧を越えるまでの間はステップ１１３にて
吹き出し温度Ｔｄのチェックを繰り返す。設定電圧Ｖ１
が最高電圧Ｖ２を越えた場合ステップ１１６に進み，両
サイドフェイス吹き出し口におけるダンパ４４，４６を
開成する。続いてステップ１１７にてフェイスダンパ３
４を開成し，以後図３１に示すような通常のＴａｏ制御
動作を実施するよう制御される。

【００２９】尚，図２におけるステップ１０６におい
て，内外気吸入モードを内気状態としたが，内気温より
も外気温の方が低い場合には，外気温を吸入する状態に
設定すれば，さらに効率のよい冷却制御を行うことがで
きる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように，本発明
の空気調和装置は，車両に装備したエアダクトと，前記
エアダクト内に配設した冷房用熱交換器と，前記エアダ
クト内に送風する送風機と，前記エアダクトにおいて空
調された風を送風する複数の吹き出し口とを備えた自動
車用空気調和装置において，前記吹き出し口の内車室前
壁中央に設けられた吹き出し口における吹き出し温度を
検出する温度検出手段と，前記吹き出し口の内車室前壁
両サイドに設けられた吹き出し口を開閉する開閉手段
と，前記開閉手段を駆動する駆動手段とを設け，前記温
度検出手段により検出された吹き出し温度に基づいて，
前記駆動手段により前記開閉手段を閉成し，前記送風機
の送風量を少量に制御する制御装置とを備える構成とし
たので，車内が高温時，空調装置の起動時においても，
高温の温風が一気にフェイス吹き出し口より吹き出すこ
とがなく，乗員に対して，短時間に吹き出し口から冷却
風を送風し，快適感を与えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における自動車用空調装置の全体構成
図。

【図２】本装置における制御フローチャートの前段部。

【図３】本装置における制御フローチャートの後段部。

【図４】従来の空調装置における制御フローチャート
図。

【符号の説明】

１ メインダクト ２ エバポレータ １１ ブロワファン １２ ブロワモータ ４４，４６ ダンパ ５１ 中央フェイス吹き出し口温度センサ ８１，８２ ダンパ駆動用アクチュエータ ９０ 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に装備したエアダクトと，前記エア
   ダクト内に配設した冷房用熱交換器と，前記エアダクト
   内に送風する送風機と，前記エアダクトにおいて空調さ
   れた風を送風する複数の吹き出し口とを備えた自動車用
   空気調和装置において，前記吹き出し口の内車室前壁中
   央に設けられた吹き出し口における吹き出し温度を検出
   する温度検出手段と，前記吹き出し口の内車室前壁両サ
   イドに設けられた吹き出し口を開閉する開閉手段と，前
   記開閉手段を駆動する駆動手段とを設け，前記温度検出
   手段により検出された吹き出し温度に基づいて，前記駆
   動手段により前記開閉手段を閉成し，前記送風機の送風
   量を少量に制御する制御装置とを備えたことを特徴とす
   る自動車用空気調和装置。