JP2002370516A - 窓開閉連動式空調装置 - Google Patents
窓開閉連動式空調装置Info
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Abstract
時に空調装置の動作を制御することで、車内の急激な気
圧変化を防止し乗員の耳が痛くなるような事態を回避で
きるようにする。 【解決手段】空調装置1が外気導入状態及び内気循環状
態のいずれかの状態であるかを判定する判定手段32
と、窓の開閉操作状態を検出する窓状態検出手段31
と、空調装置のファンモータの作動状態を制御しうる制
御手段33とをそなえ、判定手段32により空調装置が
外気導入状態であると判定され、且つ窓状態検出手段3
1により窓が閉じ方向に操作されたことが検出される
と、制御手段33によりファンモータ50による送風量
が低減されるように構成する。
Description
用いて好適の、窓開閉連動式空調装置に関する。
図である。この図6に示す車内100には窓102,パ
ワーウィンドウスイッチ20,空調操作パネル10,送
風口101がそなえられている。なお、図6において符
号のない装備品については自動車のごく一般的な装備品
であるので説明を省略する。
あり、図示しないパワーウィンドウ機構によって開閉駆
動されるようになっており、この窓102の開閉動作は
運転者などの乗員によってパワーウィンドウスイッチ2
0が操作されることによって行われる。空調操作パネル
(操作パネル)10は従来の空調装置(エアコン)の操
作用パネルであり、この操作パネル10を通じて、空調
装置への給気モード(外気導入モード/内気循環モー
ド)の切換え、送風量、送風口101の選択などの制御
にかかる操作が行われる。
モードが外気導入モードで動作中であり、且つ、窓10
2が開状態で自動車が走行しているときに、車内100
における全ての窓102を閉めると車内100内にいる
乗員の耳が痛くなるという課題があった。この課題とな
る現象を、図7の車内気圧−時間のグラフを用いて説明
する。
内におけるいずれかの窓が開いており、また、空調装置
は給気モードが外気導入モードで動作中であって、この
結果、車内気圧はP1に保たれている。t1時に窓閉動作
が開始され、t2時に車内の窓が全て閉状態になると、
矢印aで示すように車内気圧がP3にまで急激に上昇す
る。
ことによって、車内から車外への空気の流出が実質的に
なくなっているにもかかわらず、空調装置の給気モード
が外気導入モードであるため、空調装置による加圧、換
言すれば空調装置のブロアモータ(ファンモータ)によ
る送風加圧、およびラム圧による加圧によって、車内気
圧が急激に上昇するのである。そして、この車内気圧の
急上昇が乗員の耳の痛みを招くのである。
作を開示した技術としては、特公平4−78489号公
報がある。しかしながら、この特公平4−78489号
公報による技術は、車内の窓を開けた状態で走行した際
に生ずるラム圧の影響を受ける空調装置のブロアモータ
を保護するための技術であるため、仮にこの技術を用い
たとしても、上記の課題は解決できない。
たもので、窓閉め動作時に空調装置の動作を制御するこ
とで、車内の急激な気圧変化を防止し乗員の耳が痛くな
るような事態を回避できるようにした、窓開閉連動式空
調装置を提供することを目的とする。
の本発明の窓開閉連動式空調装置では、判定手段により
空調装置が外気導入状態及び内気循環状態のいずれかの
状態であるかが判定され、窓状態検出手段により窓の開
閉操作状態が検出される。また、制御手段により該空調
装置のファンモータの作動状態が制御される。
導入状態であると判定され、且つ窓状態検出手段により
窓が閉じ方向に操作されたことが検出されると、制御手
段によりファンモータによる送風量が低減される。これ
により、窓を閉じたときに、ファンモータの作動による
急激な気圧の上昇を防止でき、乗員の耳が痛くなるよう
な事態を回避できる。
は、パワーウィンドウスイッチからの情報に基づいて、
窓状態検出手段により窓の開閉操作状態が検出される。
これにより、窓の閉じ方向への操作を的確に判定でき
る。また、好ましくは該窓がサイドウィンドウによって
構成されている。また、好ましくは該窓がサンルーフに
よって構成されている。
ドウによって構成されている。
技術の説明において使用した図6,図7を用いて、本発
明の一実施形態について説明する。図1は本発明の構成
ブロックを示す図であり、図2は本発明の窓開閉連動式
空調装置の制御/動作フローを示す図であり、図3は本
発明の窓開閉連動式空調装置におけるブロアモータ(フ
ァンモータ)の回転速度(送風量)と時間との関係を示
す模式的なグラフ、図4は本発明の窓開閉連動式空調装
置を作動させた際の車内気圧と時間との関係を示す模式
的なグラフ、図5は本発明の窓開閉連動式空調装置の動
作フローを示す図である。
パネル10,空調ECU(ElectricControl Unit)30,
内外気モード切換え用モータ40,内外気切換えダンパ
41,ブロアモータ50によって構成されている。ま
た、パワーウィンドウ機構2は、主に、パワーウィンド
ウスイッチ20,パワーウィンドウモータ21により構
成されている。
的に接続され、パワーウィンドウ状態判定部(窓状態検
出手段)31,内外気モード制御部(判定手段)32及
びブロアモータ制御部(制御手段)33から構成されて
いる。パワーウィンドウ状態判定部31は、パワーウィ
ンドウスイッチ20からの情報に基づいてパワーウィン
ドウの操作状態を判定したり、パワーウィンドウスイッ
チ20,パワーウィンドウモータ21からの情報に基づ
いて、窓が全閉であるのか全開であるのかなどの窓の開
閉状態を判定したりするものであって、ソフトウェア等
によって構成することが可能である。
切換え用モータ40の運転を制御するとともに、内外気
切換えダンパ41からのフィードバック情報に基づい
て、空調装置1の給気モードが内気循環モードもしくは
外気導入モードであるかを判定するものであって、ソフ
トウェア等によって構成することが可能である。ブロア
モータ制御部33は、ブロアモータ50の運転を制御す
るとともに、ブロアモータ50の運転状態をモニタする
ものであって、やはりソフトウェア等によって構成する
ことが可能である。
CU30と電気的に接続され、ECU30に内蔵された
ブロアモータ制御部33からの制御信号を受けて動作す
るものであって、このブロアモータ50が回転すること
によって図示しないブロアファンが回転し、車内への送
風が行われる。内外気切換えダンパ41は、内外気モー
ド切換え用モータ40に接続され、ブロアモータ50に
よる送風が行われる際の給気モード(外気導入モード/
内気循環モード)を切換えるものである。
えダンパ41に接続されるとともにECU30と電気的
に接続され、ECU30に内蔵された内外気モード制御
部32からの制御を受けて動作し、内外気切換えダンパ
41の動力源となっているものである。一方、操作パネ
ル10は、ECU30と電気的に接続され、内気循環ボ
タン11,外気導入ボタン12,オートボタン13,パ
ワーボタン14,パワーウィンドウ連動ボタン15から
構成されている。なお、符号を付さない部材について
は、一般的な空調装置の操作パネルと同様であるので説
明を省略する。
モードを内気循環モードに切換えるためのボタンであ
り、また、外気導入ボタン12は、上記の給気モードを
外気導入モード切換えるためのボタンである。なお、内
気循環ボタン11と外気導入ボタン12とは、一方がオ
ン操作された場合には他方が自動的にオフとなるように
なっている。つまり、内気循環ボタン11が操作されて
オンとなった場合には、自動的に外気導入ボタン12が
オフとなり、外気導入ボタン12が操作されてオンとな
った場合には、自動的に内気循環ボタン11がオフとな
るのである。
自動的に制御するモードである「オートモード」のオン
・オフを切換えるためのボタンである。このオートモー
ドにおいては、送風量,送風温度,給気モード(内気循
環/外気導入),吹き出し口などが、図示しないセンサ
群によって検出された車内温度,外気温度,日射状態な
どに応じて自動的に制御されるようになっている。
体のオン・オフを切換えるための空調装置1のメインス
イッチである。パワーウィンドウ連動ボタン15は、空
調装置1と、パワーウィンドウ機構2との連動機能のオ
ン・オフを切換えるためのボタンである。ここで、上記
の連動機能について説明すると、空調装置1が外気導入
モードになっている状態において、パワーウィンドウス
イッチ20が閉じ方向に操作されると、ブロアモータ制
御部33では、ブロアモータ50による送風量を低減す
るべく、ブロアモータ50に制御信号を出力するように
なっている。
閉にすると、ブロアモータ50の作動により車内の気圧
が急激に上昇して、乗員の耳が痛くなるおそれがあるか
らであり、パワーウィンドウスイッチ20の操作時に
は、このような事態を回避するべくブロアモータ50に
よる送風量を低減して車内の気圧の急上昇を防止するよ
うになっているのである。
のブロアモータ制御部33によってブロアモータ50が
運転状態にあるか否かが判定され、このブロアモータ5
0が運転状態であると判定されると、次に内外気モード
制御部32によって、内外気切換えダンパ41からの情
報に基づき空調装置への給気モードが外気導入モードで
あるか否かが判定されるうようになっている。
はパワーウィンドウスイッチ20とパワーウィンドウモ
ータ21とからのフィードバック情報に基づき、窓を閉
める動作がなされたか否かが判定されるようになってい
る。そして、外気導入モード時に、上記パワーウィンド
ウ状態判定部31によって窓閉動作がなされたと判定さ
れた場合には、ブロアモータ制御部33によりブロアモ
ータ50の回転数が低減されるようになっているのであ
る。
パワーウィンドウモータ21からの情報に基づき、EC
U30のパワーウィンドウ状態判定部31によって窓1
02が完全に閉まったか否かが判定されるようになって
おり、窓が全閉になったと判定された場合は、ブロアモ
ータ制御部33によりブロアモータ50の回転数を上昇
させて、もとの送風量に復帰させるようになっている。
ただし、本実施形態では窓が全閉になったと判定された
ら、所定時間待機した後、もとの送風量に復帰させるよ
うにしている。また、この復帰動作も徐々に(段階的
に)行なうようにしている。
空調装置は上述のように構成されるので、以下のような
作用・効果が得られる。図2には、本発明の一実施形態
にかかる窓開閉連動機能の制御動作フローの一例が示さ
れており、この図2を参照して説明する。まずステップ
A11では、図1に示す空調装置1のブロアモータ50
が運転中か否かが判定される。このステップA11の判
定において、ブロアモータが運転状態にあると判定され
た場合はステップA12に進み(Yesルート参照)、
ブロアモータが運転状態にあると判定されない場合はリ
ターンする(Noルート参照)。
給気モードが外気導入モードであるか否かが判定され
る。このステップA12の判定によって、給気モードが
外気導入モードであると判定された場合はステップA1
3へ進み(Yesルート参照)、給気モードが内気循環
モードと判定された場合はリターンする(Noルート参
照)。
るか否かが判定される。このステップA13の判定によ
って、窓閉動作がなされたと判定された場合はステップ
A14へ進み(Yesルート参照)、窓閉動作がなされ
たと判定されない場合はリターンする(Noルート参
照)。そして、ステップA14に進んだ場合には、空調
装置による送風量が低減される。
プA15においては、窓が全閉になったか否かが判定さ
れる。これは、図1に示すECU30のパワーウィンド
ウ状態判定部31がパワーウィンドウスイッチ20とパ
ワーウィンドウモータ21からのフィードバック情報に
基づき、窓102が完全に閉まったか否かが判定され
る。なお、自動車にはサイドウィンドウの他、サンルー
フやリアハッチウィンドウなど多種・複数の窓がそなえ
られている場合があるが、このステップにおける全閉の
判定の対象となる窓はこれらの窓全てであって、つま
り、これらの窓が全て閉状態となっているか否かが判定
されているのである。
全閉になったと判定された場合はステップA16へ進み
(Yesルート参照)、窓が全閉になったと判定されな
い場合は、窓が全閉になるまで待機する(Noルート参
照)。そして、ステップA16において所定時間待機し
た後に、ステップA17に進み、このステップA17に
おいて、送風量がこの動作フローが開始した際の送風量
に復帰させる。
復帰した後は、上述したフローの開始時に戻り、一連の
制御が繰り返されるのである。図3には、上述のように
説明した窓開閉動作連動機能による動作が行われた際
の、ブロアモータ回転速度(送風量)と時間との関係を
示すグラフである。t0時には、自動車の窓は開状態で
あり、空調装置のブロアモータは所定の回転速度N2で
運転されており、且つ、空調装置への給気モードが外気
導入モードであることを示している。これは図2の制御
フローにおけるステップA11〜A12の判定が全てY
esであることと対応している。
に示す操作パネル10のパワーボタン14が操作される
ことによって空調装置1がオンとなり、ECU30の内
外気モード制御部32により給気モードが外気導入モー
ドになるように内外気モード切換え用モータ40が制御
され、且つ、ECU30のブロアモータ制御部33によ
り制御されたブロアモータ50が回転数N2で運転状態
になっていることと対応している。
いた窓の閉動作が開始されると、この窓閉動作に連動し
て、ブロアモータの回転速度がN2からN1へ減速される
ことが示されている。これは図2の制御フローにおける
ステップA13の判定(窓閉動作あり?)がYesであ
り、A14(送風量減少)が実行されていることを示し
ている。
ドウスイッチ20とパワーウィンドウモータ21からの
情報に基づき、ECU30のパワーウィンドウ状態判定
部31が窓閉動作を検出し、この検出に基づいて、ブロ
アモータ制御部33がブロアモータ50の回転速度をN
2からN1に落とすのである。図3に示すt2は、車内全
ての窓が閉じらた時点を示しており、この窓全閉の検出
は図2の制御フローにおけるステップA15における判
定(窓が全閉になったか?)に対応している。
t3の時点で、送風量の復帰が開始され、t4の時点でこ
の送風量の復帰が完了するようになっている。なお、上
記のΔt2-3時間の経過は図2の制御フローのステップ
A16(所定時間経過後)に、また、t3時から開始さ
れる送風量の復帰動作はステップA17(送風量復帰)
における動作に対応している。なお、送風量復帰に要す
る時間Δt3-4は、事前に設定され、この設定されたΔ
t3-4に応じてブロアモータの回転速度を段階的にN2ま
で復帰させるようになっている。
窓開閉連動機能による動作が行われた場合の車内気圧と
時間との関係を示すグラフが示されている。t0時で
は、自動車の窓は開いた状態であり、空調装置への給気
モードが外気導入モードであり、且つ、空調装置のブロ
アモータは所定の回転速度で運転されている場合に、車
内気圧がP1になっていることを示している。
上記連動機能によりブロアモータの回転数が落ちて空調
装置からの送風量が減少され、その後、t2の時点では
車内の窓が全て閉まって窓全閉状態となり、車内気圧が
P1からP2に上昇する。そして、t3からt4までの間に
ブロアモータの回転が上昇して、t1において減少され
る前の送風量にまで段階的に回復するのである。
の割合を従来の場合(図7)と比較すると、明らかに従
来よりも減少していることがわかる。また、図7に示
す、従来の空調装置が作動している場合の車内気圧と時
間の関係を示すグラフにおいては、窓全閉時t2から
t2′までの間に車内気圧はP3にまで達するが、図4に
おいては、t2からt2′までの間にP2までにしか達し
ていないこともわかる。
て、窓閉が開始されたt1時に、ブロアモータの回転が
落とされ、空調装置による車内の加圧が減少することに
よる効果である。つまり、図4に示されるように、本発
明の窓開閉連動式空調装置による連動機能によれば、窓
を全閉にした時点(t2)からの車内気圧の増加率a′
を、従来(図7のa)よりも緩やかな増加率に抑えるこ
とが可能となる。また、窓が全閉になった時点(t2)
から上述の送風量復帰動作をすぐに開始してしまうと、
車内気圧増加率a′が増加してしまうが、本装置では、
窓全閉時(t2)から所定時間経過したt3の時点からこ
の送風量復帰動作を開始するうえ、更に、送風量を段階
的に復帰させているので、これによって車内気圧P3に
達するまでの車内気圧の増加率a″を抑制することがで
きる。
態を適切に防止することが可能となるのである。次に、
上述した本発明の窓開閉連動式空調装置の変形例につい
て図5を用いて説明する。この変形例における窓開閉連
動式空調装置の構成は、図1に示す一実施形態の窓開閉
連動式空調装置と基本的には同じであるが、ECU30
内のブロアモータ制御部33による窓開閉連動機能の動
作が異なる。したがって、以下では、上述の実施形態と
重複する部分については、その詳細な説明を省略する。
実施形態の変形例における窓開閉連動式空調装置による
窓開閉連動機能の動作を説明する。まずステップB11
では、図1に示す空調装置1のブロアモータ50が動作
中か否かが判定される。これは、図1に示すECU30
のブロアモータ制御部33によってブロアモータ50が
運転状態にあるか否かが判定される。
アモータが運転状態にあると判定された場合はステップ
B12に進み(Yesルート参照)、ブロアモータが運
転状態にあると判定されない場合はリターンする(No
ルート参照)。ステップB12においては、空調装置の
給気モードが外気導入モードであるか否かが判定され
る。これは図1に示すECU30の内外気モード制御部
32により、内外気切換えダンパ41からのフィードバ
ック情報に基づいて判定される。
モードが外気導入モードであると判定された場合はステ
ップB13へ進み(Yesルート参照)、給気モードが
内気循環モードであると判定された場合はリターンする
(Noルート参照)。ステップB13においては、窓閉
動作があるか否かを判定する。これは図1に示すECU
30のパワーウィンドウ状態判定部31により、パワー
ウィンドウスイッチ20とパワーウィンドウモータ21
とからの情報に基づき、窓を閉める動作がなされたか否
かが判定される。
動作がなされたと判定された場合はステップB14へ進
み(Yesルート参照)、窓閉動作がなされたと判定さ
れない場合はリターンする(Noルート参照)。ステッ
プB14においては、空調装置による送風量が低減され
る。つまり、上述したステップB11〜B13までの判
定が全てYesであった場合には、図1に示すブロアモ
ータ制御部33によりブロアモータ50の回転数が低減
されるように制御されるのである。
ップB15において送風量が低減されたまま所定時間維
持され、その後にステップB16へ進む。このステップ
B16においては、窓が全閉になったか否かが判定され
る。これは、図1に示すECU30のパワーウィンドウ
状態判定部31により、パワーウィンドウスイッチ20
とパワーウィンドウモータ21とからの情報に基づき、
窓が完全に閉まったか否かが判定される。もちろんこの
窓の全閉判定は、上述の実施形態における判定と同様
に、自動車における複数の窓全てが対象であって、これ
らの窓が全て閉状態となっているか否かが判定されてい
る。
全閉になったと判定された場合はステップB18へ進み
(Yesルート参照)、窓が全閉になったと判定されな
い場合はステップB17へ進む(Noルート参照)。そ
して、ステップ17においては、ステップB14におい
て減少されていた送風量を即座に減少前の送風量に復帰
させるのである。
だということは、窓閉操作があり(ステップB13のY
esルート)、その後所定時間経過した(ステップB1
5)後に窓の全閉判定を行った(ステップB16)にも
関わらず窓が全閉になっていない(ステップB17にお
けるNoルート)ということは、換言すれば乗員が窓を
所望の開状態(以下、「半開状態」と記載する場合があ
る)で維持していると考えられるのである。
空調装置による送風量が高い割合で増加しても、開いた
窓から空気が逃がされるため車内気圧が急激に上昇する
ようなことがないため、ステップB17に進んだ場合に
は、減少した送風量が即時に復帰された後に、この制御
フローのスタートへ戻り一連の制御が繰り返されるので
ある。
が全閉になったと判定された場合はステップB18へ進
み(Yesルート参照)、このステップB18において
は、ステップB14において減少された送風量を、減少
前の送風量へ所定の時間をかけて段階的に復帰させる。
この段階的な送風量の復帰とは、図3のΔt3-4に示す
ように、段階的にブロアモータ回転速度を増加させるこ
とを指している。
置からの送風量が減少前の送風量に復帰された後は、こ
の制御フローのスタートへ戻り一連の制御が繰り返され
る。これにより、乗員による窓閉動作が全閉動作でなか
った場合、つまり、窓が半開状態である場合には、即座
に空調装置による送風量が復帰されるとともに、上記窓
閉動作が全閉動作であった場合には徐々に送風量が増加
されることで、急激な車内気圧変化を防ぐことができ、
乗員の耳が痛くなるような事態を適切に防止することが
可能となるのである。
変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
動式空調装置によれば、窓閉め動作時に空調装置の動作
を制御することで、車内の急激な気圧変化を防止し乗員
の耳が痛くなるような事態を回避することができる利点
がある(請求項1)。また、窓がパワーウィンドウ機構
により開閉され、窓状態検出手段がパワーウィンドウ機
構のパワーウィンドウスイッチからの情報に基づいて、
窓の開閉操作状態を検出することにより、窓の開閉操作
状態に応じ、的確に車内の急激な気圧変化を防止し乗員
の耳が痛くなるような事態を回避することができる(請
求項2)。
装置の構成ブロック図である。
装置の制御/動作フローを示す図である。
装置のブロアモータ回転速度(送風量)と時間との関係
を示す模式的なグラフを示す図である。
装置を作動させた際の車内気圧と時間との関係を示す模
式的なグラフを示す図である。
動式空調装置の制御/動作フローを示す図である。
と時間の関係を示すグラフを示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 空調装置が外気導入状態及び内気循環状
態のいずれかの状態であるかを判定する判定手段と、 窓の開閉操作状態を検出する窓状態検出手段と、 該空調装置のファンモータの作動状態を制御しうる制御
手段とをそなえ、 該判定手段により該空調装置が外気導入状態であると判
定され、且つ該窓状態検出手段により該窓が閉じ方向に
操作されたことが検出されると、該制御手段により該フ
ァンモータによる送風量が低減されることを特徴とす
る、窓開閉連動式空調装置。 - 【請求項2】 該窓がパワーウィンドウ機構により開閉
され、 該窓状態検出手段が、パワーウィンドウ機構のパワーウ
ィンドウスイッチからの情報に基づいて、該窓の開閉操
作状態を検出することを特徴とする、請求項1記載の窓
開閉連動式空調装置。
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JP2001182469A JP3644412B2 (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | 窓開閉連動式空調装置 |
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