JP2002029245A - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置Info
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Abstract
も湿度検出手段の応答性を確保できる車両用空調装置を
提供する。 【構成】 湿度センサ16を内気吸込口3に設けること
によって、内気モード時には、車室内空気が内気吸込口
3および空調ケース2を介して車室内へ流れる循環路が
形成されるので、車室内空気が湿度センサ16に当た
る。また、内気吸込口3の縁部に突出部17を形成する
ことによって、外気モード時にも内外気切替ドア5が突
出部17に当接して内気吸込口3を所定開度だけ開口す
るので、上記循環路が形成されて車室内空気が湿度セン
サ16に当たる。その結果として、湿度センサ16をア
スピレータ内に設けなくても常に湿度センサ16の応答
性を確保できる
Description
検出した車室内の湿度に基づいて、車室内の快適性や防
曇性を確保できるように空調制御する車両用空調装置に
関する。
湿度センサに車室内空気を常に当てることによって湿度
センサの応答性を確保するため、湿度センサを、車室内
空気の温度を検出する内気温度センサと同位置、すなわ
ち、強制的に車室内空気を導入するアスピレータ内に設
置することが一般的な考え方である。
のスペース上、アスピレータをあまり大きくできず、湿
度センサをアスピレータ内に設けることができない場合
や、内気温度センサのかわりに乗員の表面温度を検出す
る表面温度センサを用いるのでアスピレータ自体がない
場合には、上記のような考え方はできない。
段をアスピレータ内に設けなくても湿度検出手段の応答
性を確保できる車両用空調装置の提供を目的とする。
るために、以下の技術的手段を用いる。
風手段(6)の作動時に空調ケース(2)を介して車室
内に向かって吹出される空気の空調状態を調節する空調
手段(7、19)を備え、湿度検出手段(16)にて検
出した車室内の湿度に基づいて空調手段(7、19)を
制御する車両用空調装置において、空調ケース(2)内
に車室内空気を導入する内気通路(3)内に湿度検出手
段(16)を設け、外気モード時、内外気切替手段
(5)に内気通路(3)を所定開度だけ強制的に開口さ
せる強制内気開口手段(17、S140)を備えたこと
を特徴としている。なお、本発明における「所定開度」
とは、湿度検出手段(16)の応答性を確保できる風量
を得ることが可能な開度である。
(16)を内気通路(3)内に設けたことによって、内
気モード時に送風手段(6)が作動して車室内空気が内
気通路(3)および空調ケース(2)を介して車室内へ
向かう循環路が形成されると、車室内空気を湿度検出手
段(16)に当てることができる。また、外気モード時
に内外気切替手段(5)が内気通路(3)を強制的に開
口することによって、外気モード時にも上記循環路を形
成し、車室内空気を湿度検出手段(16)に当てること
ができる。その結果として、湿度検出手段(16)を上
記アスピレータ内に設けなくても常に湿度検出手段(1
6)の応答性を確保できる。
開口手段(S140)が、外気モード時に内気通路
(3)を所定時間毎で間欠的に開閉するように内外気切
替手段(5)を制御することを特徴としている。
は、湿度検出手段(16)の応答性を確保するために、
この時間毎で内気通路(3)を開口する必要がある時間
である。
ード時に内外気切替手段(5)が内気通路(3)を所定
時間毎で間欠的に開閉するので、湿度検出手段(16)
の応答性を確保するにあたって、所定時間毎で内気通路
(3)を全閉して車室外空気だけを空調ケース(2)内
に導入することができる。
動車用空調装置に適用した第1実施形態について、図1
〜8を用いて説明する。
〜4を用いて説明する。
内に空気を導く空気通路をなす空調ケース2を備える。
内気吸込口3、車室外空気を導入する外気吸込口4、両
吸込口3、4を選択的に開閉する内外気切替ドア5、空
気流を発生する送風手段としてのファン6、冷却用熱交
換器としてのエバポレータ7、加熱用熱交換器としての
ヒータコア8、温度調節手段としてのエアミックスドア
9、車室内乗員の上半身に向かって空気を吹出すフェイ
ス開口部10、車室内乗員の足元に向かって空気を吹出
すフット開口部11、車両フロントガラスG内面に向か
って空気を吹出すデフロスタ開口部12、フェイス開口
部10を開閉するフェイスドア13、フット開口部11
を開閉するフットドア14、およびデフロスタ開口部1
2を開閉するデフロスタドア15がそれぞれ設けられて
いる。
室内インストルメントパネル内に設けられている。
した状態でファン6が作動すると、図2の白抜き矢印に
示すように、車室内空気が車室内助手席乗員の足元から
内気吸込口3を介して空調ケース2内に導入される。換
言すれば、車室内空気が内気吸込口3および空調ケース
2を介して車室内へと流れる循環路が形成される。な
お、本実施形態では、請求項1における内気通路を、内
気吸込口3と内外気切替ドア5の図1中一点鎖線位置と
の間の空気通路にて構成している。
開口することによって構成されており、図3に示すよう
に、内気吸込口3の縁部には、車室内の相対湿度を検出
する湿度検出手段としての湿度センサ16が設けられて
いる。なお、湿度センサ16は、車室内の相対湿度の変
化に比例して電圧が変化するようになっており、この電
圧変化によって車室内の相対湿度を検出するようになっ
ている。
形態では車両フロントガラスGと車両ボンネットとの
間)と外気ダクト(図示しない)を介して連通してお
り、後述するように外気吸込口4が開口した状態でファ
ン6が作動すると、上記外気ダクトおよび外気吸込口4
を介して空調ケース2内に車室外空気を導入するように
なっている。なお、本実施形態では、請求項1における
外気通路を、上記外気ダクト、および外気吸込口4と内
外気切替ドア5の図1中実線位置との間の空気通路にて
構成している。
のサーボモータ5aが駆動することにより、内気吸込口
3と外気吸込口4とを選択的に開閉し、周知の内気モー
ドあるいは外気モードを選択するようになっている。
口3の縁部には、ケース内側に向かって突出した突出部
17が形成されている。
気切替ドア5が図3の位置で突出部に当接し、内気吸込
口3を所定開度だけ開口した状態で強制的に停止するた
め、外気モード時においても約0.5〜0.6m/sの
風速で車室内空気が空調ケース2内に導入されるように
なっている。これにより、内気吸込口3には常に空気流
れが生じており、車室内空気が湿度センサ16に当って
センサ応答性が確保できるようになっている。従って、
本実施形態では、請求項1における強制内気開口手段
を、この突出部17にて構成している。
モータ6aにより駆動される。なお、ブロアモータ6a
は、ブロア駆動回路18を介して制御信号を受取ること
によって、所定の回転数で駆動するようになっている。
ンプレッサ19、冷媒を凝縮するコンデンサ20、気液
分離器としてのレシーバ21、冷媒を減圧する膨張弁2
2とともに冷凍サイクル23を構成する冷却用熱交換器
である。なお、コンプレッサ19は、コンプレッサ駆動
回路24を介して、電磁クラッチ(図示しない)が通電
されるとエンジン(図示しない)の駆動力が伝わり、駆
動するようになっている。
却水を熱源とする加熱用熱交換器である。
タ7を通過した空気のうち、ヒータコア8をバイパスす
る空気量と、ヒータコア8を通過する空気量との割合を
調節することによって、車室内への吹出温度を調節する
温度調節手段である。なお、エアミックスドア9は、そ
の駆動手段としてのサーボモータ9aによって駆動され
る。
4、デフロスタドア15はそれぞれその駆動手段として
のサーボモータ13a、14a、15aにより駆動され
る。
用いて説明する。
CPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコン
ピュータや、A/D変換回路等が設けられている。
(図示しない)がオンになると、バッテリー(図示しな
い)から電力が供給されて作動状態となる。
記湿度センサ16、車室外空気の温度を検出する外気温
度センサ26、車室内乗員の表面温度を検出する表面温
度センサ27、エバポレータ7の通過後の空気温度を検
出するエバポレータ通過後センサ28、上記エンジン冷
却水の温度を検出する水温センサ29、乗員が車室内温
度を設定する温度設定スイッチ30、乗員が吹出口モー
ドをデフロスタモードに設定するデフロスタスイッチ3
1等からの各信号が入力されるようになっている。
囲の温度変化に伴う赤外線量の変化に比例して電圧が変
化するサーモパイル型検出素子を用いた赤外線センサで
あって、車室内乗員を被検出範囲とするような位置(本
実施形態では車室内天井部のうち、最前方部に位置する
とともに左右方向の中央部に位置する部位)に設けられ
ている。そして、この電圧変化によって車室内乗員の表
面温度を非接触で検出するようになっている。
0、31等からの信号は、上記A/D変換回路にてA/
D変換された後、上記マイクロコンピュータに入力され
るように構成されている。このマイクロコンピュータ
は、所定のプログラムに基づいて上記各信号に対する演
算処理を行うように構成されている。
この演算処理結果に対応したブロアモータ6a、サーボ
モータ5a、9a、13a〜15a、上記電磁クラッチ
等への各制御信号が出力されるように構成されている。
御処理について図5のフローチャートを用いて説明す
る。
ップS100にて初期化を行い、次のステップS110
にて各センサ16、26〜29、各スイッチ30、31
等からの入力信号を読込む。
予め記憶された下記数式1に基づいて、車室内乗員に吹
出す目標吹出温度TAOを算出する。
−Ki×Ti+C(℃) ここで、Tsetは温度設定スイッチ30を用いて乗員
が設定した設定温度、Tamは外気温センサ26が検出
した車室外空気の温度、およびTiは表面温度センサ2
7検出した車室内乗員の表面温度である。また、Kse
t、Kam、Kiはそれぞれゲインであり、Cは定数で
ある。
に基づいて上記TAOに対応した目標エバポレータ通過
後温度TEOを決定する。
に基づいて上記目標吹出温度TAOに対応した内外気モ
ードを決定する。
ップに基づいて上記目標吹出温度TAOに対応したブロ
アモータ6aへの印加電圧を決定する。
予め記憶された下記数式2に基づいてエアミックスドア
9の開度SWを算出する。
されたエバポレータ通過後の空気温度、Twは水温セン
サ29にて検出されたエンジン冷却水の温度である。
ップに基づいて上記目標吹出温度TAOに対応した吹出
口モードを決定する。すなわち、吹出口モードをフェイ
スモード、バイレベルモード、フットモード、フットデ
フロスタモードのいずれか1つに決定する。但し、デフ
ロスタスイッチ31がONされているときはデフロスタ
モードとする。
19のON/OFFを決定する。
を図8のフローチャートを用いて詳細に説明する。
テップS200にて湿度センサ16にて検出した車室内
の相対湿度RHが第1所定値A以上か否かを判定し、Y
ESと判定されるとステップS210にてコンプレッサ
19をONし、NOと判定されるとステップS220に
移る。なお、第1所定値Aは、これ以上車室内の相対湿
度が上昇すると、車室内乗員が不快感を感じ得る値であ
って、設計者によって適宜設定される値である。
て検出した車室内の相対湿度RHが第2所定値B以上か
否かを判定し、YESと判定されるとステップS210
にてコンプレッサ19をONし、NOと判定されるとス
テップS230に移る。なお、第2所定値Bは、これ以
上車室内の相対湿度が上昇すると、窓曇りが発生し得る
値であって、外気温度センサ26が検出した外気温度に
基づいて算出される。
後センサ28が検出したエバポレータ通過後温度Te
が、上記ステップS130にて決定された目標エバポレ
ータ通過後温度TEOに1を足し合わせた値(TEO+
1)以上か否かを判定し、YESと判定されるとステッ
プS210にてコンプレッサ19をONし、NOと判定
されるとステップS240にてコンプレッサ19をOF
Fする。
S150にて決定された風量でファン6が作動すると、
ステップS140にて決定された内外気モードに応じた
吸込口3、4から空調ケース2内に車室内空気あるいは
車室外空気が導入される。このとき、湿度センサ16の
検出した車室内の相対湿度が第1所定値A以上あるいは
第2所定値B以上となると、ステップS210にてコン
プレッサ19がONされ、内外気モードに応じた吸込口
3、4からの吸込空気をエバポレータ7が除湿冷却する
(車室内への吹出空気の除湿能力あるいは窓曇り除去能
力を大きくする)ので、車室内の快適性や防曇性が確保
される。なお、本実施形態では、請求項1における空調
手段、空調制御手段を、それぞれエバポレータ7および
コンプレッサ19、ステップS200〜S220にて構
成している。
のかわりに、表面温度センサ27を用いており、このた
め、一般的に内気温度センサおよび湿度センサ16を内
蔵して強制的に車室内空気を導入するアスピレータが設
けられていない。
湿度センサ16を設けることによって、内気モード時に
は車室内空気が内気吸込口3および空調ケース2を介し
て車室内へ流れる循環路が形成されるので、車室内空気
を湿度センサ16に当てることができる。また、内気吸
込口3の縁部に突出部17を形成することによって、外
気モード時においても、内気吸込口3を所定開度だけ強
制的に開口させて上記循環路を形成し、車室内空気を湿
度センサ16に当てることができる。
レータ内に設けなくても常に湿度センサ16の応答性を
確保できる。
形態を説明する。なお、本実施形態は、上記第1実施形
態に対して、請求項1における強制内気開口手段の構成
が異なるものであり、以下、その相違点について図5、
9を用いて説明する。また、上記第1実施形態と同様の
構成については同一の符号を付した。
第1実施形態で説明したような突出部17が形成されて
いない。
S140において外気モードが選択された時には、内外
気切替ドア5を、内気吸込口3が上記所定開度だけ開口
する位置(図9の実線位置)と、内気吸込口3が全閉す
る位置(図9の破線位置)とに、所定時間毎で(本実施
形態では10秒毎で)間欠的に作動させる(図9の白抜
き矢印に示すように作動させる)ことによって、外気モ
ード時にも車室内空気を湿度センサ16に当てている。
従って、本実施形態では、請求項1における強制内気開
口手段を、ステップS140にて構成している。
内外気切替ドア5を、内気吸込口3が上記所定開度だけ
開口する位置と内気吸込口3が全閉する位置とに間欠的
に作動させるので、外気モード時に所定時間毎で内気吸
込口3を全閉し、車室外空気だけを空調ケース2内に導
入することができる。
形態を説明する。なお、本実施形態は、上記第1、2実
施形態に対して、若干構成が異なるものであり、以下、
その相違点について図2、5、10を用いて説明する。
また、上記第1、2実施形態と同様の構成については同
一の符号を用いる。
に空気を導くフットダクト32(図2参照)が接続され
ており、図2に示すように、フットダクト32下流端に
形成されたフット吹出口33から乗員の足元に空気を吹
出すようになっている。なお、図2では、図面の都合
上、助手席側のフットダクト32およびフット吹出口3
3しか図示していないが、実際には運転席側にも設けら
れている。
に、上記第2実施形態と同じく、上記第1実施形態のよ
うな突出部17が形成されていない。また、上述した助
手席側のフット吹出口33は、助手席乗員の足元に位置
しているため、このフット吹出口33と内気吸込口3と
は非常に近い位置に形成されている。
140にて外気モードが選択された時には、図10に示
すように、内気吸込口3を上記所定開度だけ強制的に開
口させる位置に内外気切替ドア5が制御される。
ドがフェイスモード、デフロスタモードに選択された時
には、フット開口部11が若干量だけ強制的に開口する
ようにフットドア14を制御する。すなわち、全ての吹
出口モードにおいてフット吹出口33から空気が吹出さ
れるようにフットドア14を制御する。
にて外気モード時に内気吸込口3を上記所定開度だけ強
制的に開口させることによって、外気モード時にも上記
循環路を形成して湿度センサ16に車室内空気を当てる
ことができるので、常に湿度センサ16の応答性を確保
できる。
によって、常に助手席側のフット吹出口33から内気吸
込口3に近い助手席乗員の足元へ空気が流れ、その結果
として、上記循環路における車室内から内気吸込口3へ
の空気流れを促進させることができ、より効果的に湿度
センサ16の応答性を確保できる。
は、湿度センサ16の設置位置を、内気吸込口3の縁部
としたが、これに限らず、例えば、内気吸込口3の上流
側にダクトを接続したものでは、このダクト内に設けて
も良い。また、内気吸込口3と内外気切替ドア5の図1
中一点鎖線位置との間に設けても良い。要は、車室内空
気を空調ケース2内に導入する空気通路(請求項1にお
ける内気通路)内に設ければ良い。
スピレータおよび内気温度センサをもたない(内気温度
センサのかわりに表面温度センサ27を用いる)自動車
用空調装置に適用した形態について説明したが、これに
限らず、アスピレータおよび内気温度センサを有したも
のでも良い。
ける「湿度検出手段にて検出した湿度に基づいて空調手
段を調節する」という形態として、湿度センサ16にて
検出した相対湿度が所定以上のときに、コンプレッサ1
9をONしてエバポレータ7にて除湿冷却するように説
明したが、これに限らず、例えば、湿度センサ16にて
検出した相対湿度に基づいて風量、吹出温度、内外気モ
ード、吹出口モード等を調節しても良い。
プS140にて内外気モードを内気モードと外気モード
との2つのモードを選択的に切替えているが、これら2
つのモードに周知の半内気モードを加え、これら3つの
モードを選択的に切替えるようにしても良い。
調装置の全体構成図である。
の車両搭載状態を示す斜視図である。
る。
ュータが行う制御処理を示すフローチャートである。
通過後温度TEOを決定するときに用いるマップであ
る。
定するときに用いるマップである。
理を示すフローチャートである。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 車室内への空気通路をなす空調ケース
(2)、 前記空調ケース(2)内に車室内空気を導入する内気通
路(3)、 前記空調ケース(2)内に車室外空気を導入する外気通
路(4)、 前記内気通路(3)と前記外気通路(4)とを選択的に
開閉する内外気切替手段(5)、 前記内外気切替手段(5)にて選択された前記通路
(3、4)から前記空調ケース(2)内への空気流れを
発生させる送風手段(6)、 前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段(16)、 前記空調ケース(2)を介して車室内に向かって吹出さ
れる空気の空調状態を調節する空調手段(7、19)、 前記湿度検出手段(16)が検出した車室内の湿度に基
づいて前記空調手段(7、19)を制御する空調制御手
段(S200、S210、S220)を備えた車両用空
調装置において、 前記湿度検出手段(16)を前記内気通路(3)内に設
け、 外気モード時、前記内外気切替手段(5)に前記内気通
路(3)を所定開度だけ強制的に開口させる強制内気開
口手段(17、S140)を備えたことを特徴とする車
両用空調装置。 - 【請求項2】 前記強制内気開口手段(S140)は、
前記外気モード時、前記内気通路(3)が所定時間毎で
間欠的に開閉するように前記内外気切替手段(5)を制
御することを特徴とする請求項1記載の車両用空調装
置。
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN109421473A (zh) * | 2017-09-04 | 2019-03-05 | 马勒国际有限公司 | 空调系统 |
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-
2000
- 2000-07-14 JP JP2000214569A patent/JP4385505B2/ja not_active Expired - Lifetime
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DE102017215458B4 (de) | 2017-09-04 | 2023-02-23 | Mahle International Gmbh | Klimaanlage eines Fahrzeugs und Fahrzeug mit einer solchen Klimaanlage |
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