JP2004299585A - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Abstract

【目的】この発明の目的は、空気冷却手段が作動していない場合にも、車室内の湿度に応じて吹き出される空気の温度を最適に調整することができ、快適な車室内環境を実現することにある。
【構成】このため、この発明は、空気を冷却する空気冷却手段と冷却された空気を加熱する空気加熱手段とを有し、これらの手段により車室内に吹き出される空気の温度が目標吹き出し温度になるように制御する車両用空調制御装置において、少なくとも設定温度に基づいて目標吹き出し温度を算出する温度算出手段を設け、空気冷却手段が作動状態であるか非作動状態であるかを検出する状態検出手段を設け、車室内の湿度を検出する湿度検出手段を設け、状態検出手段により空気冷却手段が非作動状態であることを検出した場合に、湿度検出手段により検出された湿度に応じて目標吹き出し温度を補正する温度補正手段を設けた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両用空調制御装置に係り、特に、車室内の湿度に応じて吹き出される空気の温度を最適に調整し得て、快適な車室内環境を実現し得る車両用空調制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、車室内の環境を快適にし、また窓の曇りや霜付き等を防止するために、車両用空調制御装置を設けているものがある。車両用空調制御装置は、少なくともコンプレッサ及びエバポレータを備えた空気を冷却する空気冷却手段とエバポレータにより冷却された空気を加熱する空気加熱手段とを有し、これらの手段により車室内に吹き出される空気の温度が目標吹き出し温度になるように制御している。
【０００３】
車両の車室内は、車室内の乗員の発散する湿気、車室外から流入する外気に含まれる湿気、外部へ流出する内気に含まれる湿気等によって、湿度がバランスしている。乗員は、車室内の湿度が高すぎると蒸し暑さを感じ、快適性を悪化させることになる。
【０００４】
これに対して、前記車両用空調制御装置は、車室内の湿度が高い場合に、空気冷却手段を作動していれば、コンプレッサを駆動してエバポレータにより空気を一旦冷却して除湿した後、空気加熱手段により目標吹き出し温度になるように空気を再加熱することにより、車室内に吹き出される空気を除湿することができ、車室内環境を快適にすることができる。
【０００５】
従来の車両用空調制御装置には、エバポレータ通過後の空気温度及び車室内に吹き出された空気の温度とから湿度を算出し、算出された湿度に応じて吹き出される空気の温度を一定、あるいは低下させるようにエアミックスダンパの作動を制御するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−８９３２９号（第３、４頁、第１図、図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の車両用空気制御装置においては、空気冷却手段を作動している場合に、コンプレッサを駆動してエバポレータにより車室内に吹き出される空気を除湿することができる。
【０００８】
ところが、空気冷却手段を非作動としている場合は、コンプレッサが停止されてエバポレータによる除湿を行うことができないため、車室内の湿度を下げることができず、乗員に不快感を与える不都合がある。
【０００９】
また、前記エバポレータ通過後の空気温度及び車室内に吹き出された空気の温度とから湿度を算出して吹き出される空気の温度を制御する従来の車両用空気制御装置においては、換気モードを外気導入に設定した場合に外部環境に影響される問題があり、正確な温度制御を実施できない不都合がある。
【００１０】
このため、従来の車両用空気制御装置においては、快適な車室内環境を実現することが困難な不都合がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、少なくともコンプレッサ及びエバポレータを備えた空気を冷却する空気冷却手段と前記エバポレータにより冷却された空気を加熱する空気加熱手段とを有し、前記空気冷却手段と空気加熱手段とにより車室内に吹き出される空気の温度が目標吹き出し温度になるように制御する車両用空調制御装置において、少なくとも設定温度に基づいて前記目標吹き出し温度を算出する温度算出手段を設け、前記空気冷却手段が作動状態であるか非作動状態であるかを検出する状態検出手段を設け、前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段を設け、前記状態検出手段により前記空気冷却手段が非作動状態であることを検出した場合に、前記湿度検出手段により検出された湿度に応じて前記目標吹き出し温度を補正する温度補正手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の車両用空調制御装置は、空気冷却手段が非作動状態である場合に、車室内の湿度に応じて目標吹き出し温度を補正することにより、空気冷却手段が作動していない場合にも、車室内の湿度に応じて吹き出される空気の温度を最適に調整することができ、夏場のようにコンプレッサが作動している時間が長い場合にも、精度の高い温度補正を実施することができ、内気循環や外気導入の換気モードに左右されることなく、正確な温度制御を実施することができる。
【００１３】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図３において、２は図示しない車両に搭載された車両用空調制御装置２である。車両用空調制御装置２は、空調ダクト４により形成される空調通路６を設け、この空調通路６を流れる空気を冷却する空気冷却手段８と空気を加熱する空気加熱手段１０と空気を送給する空気送給手段１２とを設けている。
【００１４】
前記空気冷却手段８は、少なくともコンプレッサ１４及びエバポレータ１６を備えている。コンプレッサ１４は、図示しないエンジンにより電磁クラッチ１８を介して駆動されて冷媒を圧縮する。エバポレータ１６は、空調通路６の途中に配置され、コンプレッサ１４により圧縮された冷媒の気化潜熱により通過する空気を冷却して除湿する。
【００１５】
前記空気加熱手段１０は、ヒータコア２０を備えている。ヒータコア２０は、エバポレータ１６の下流側に配置され、エンジン冷却水を熱源としてエバポレータ１６から送られてくる冷却された空気を加熱する。
【００１６】
前記空気送給手段１２は、ブロアファン２２を備えている。ブロアファン２２は、エバポレータ１４の上流側に配置され、ファンモータ２４により駆動されて空調通路６の空気を車室内に送風する。
【００１７】
前記ヒータコア２０は、空調通路６の流れ方向に対して交差する幅方向一側に偏らせて配置されている。これにより、ヒータコア２０が配置された部位の空調通路６は、空調通路６の幅方向一側でヒータコア２０が配置されたヒータコア通路２６と、空調通路６の幅方向他側でヒータコア通路２６に平行なバイパス通路２８とに、２分して形成されている。
【００１８】
エバポレータ１６の下流側でヒータコア通路２６とバイパス通路２８との上流側の空調通路６には、エアミックスダンパ３０を配置している。エアミックスダンパ３０は、エアミックスアクチュエータ３２により駆動され、エバポレータ１６により冷却・除湿された空気をヒータコア通路２６とバイパス通路２８とに分配する。
【００１９】
前記空調ダクト４の上流端には、図示しない車室内の空気である内気を導入する内気循環ダクト３４と車室外の空気である外気を導入する外気導入ダクト３６とを分岐して設け、空調通路６の上流端に車室内に連絡する内気循環口３８と車室外に連絡する外気導入口４０とを設けている。
【００２０】
空調ダクト４の内気循環ダクト３４と外気導入ダクト３６とに分岐する部位の空調通路６には、内外気切換ダンパ４２を設けている。内外気切換ダンパ４２は、内外気切換アクチュエータ４４により駆動され、空調通路６に内気循環口３８と外気導入口４０とのいずれか一方を連通させるように切換える。
【００２１】
前記空調ダクト４の下流端には、空調通路６の空気を車室内に導入するデフロスト用ダクト４６とベント用ダクト４８とフット用ダクト５０とを分岐して設け、空調通路６の下流端に車室内に連絡するデフロスト吹出口５２とベント吹出口５４とフット吹出口５６とを設けている。
【００２２】
空調ダクト４のデフロスト用ダクト４６とベント用ダクト４８とフット用ダクト５０とに分岐する部位の空調通路６には、夫々デフロスト吹出口ダンパ５８とベント吹出口ダンパ６０とフット吹出口ダンパ６２とを設けている。デフロスト吹出口ダンパ５８とベント吹出口ダンパ６０とフット吹出口ダンパ６２とは、連結されており、モードアクチュエータ６４により駆動され、デフロスト吹出口５２とベント吹出口５４とフット吹出口５６とを連携して開閉する。
【００２３】
前記電磁クラッチ１８とファンモータ２４とエアミックスアクチュエータ３２と内外気切換アクチュエータ４４とモードアクチュエータ６４とは、車両用空調制御装置２の制御手段６６に接続して設けている。
【００２４】
制御手段６６には、エバポレータ１６下流側でエバポレータ１６の温度を検出するエバポレータ温度センサ６８と、車室外の外気温度を検出する外気温度センサ７０と、車室内の内気温度を検出する内気温度センサ７２と、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ７４と、車室内に入射する日射量を検出する日射量センサ７６と、車両用空調制御装置２の操作パネル７８と、車室内の湿度を検出する湿度検出手段である湿度センサ８０と、を接続して設けている。
【００２５】
前記操作パネル７８には、車両用空調制御装置２を駆動・停止するメインスイッチ８２や、車室内に吹き出される空気の設定温度を設定する温度設定スイッチ８４、空気冷却手段８（Ａ／Ｃ）を作動状態・非作動状態（ＯＮ／ＯＦＦ）に設定する作動・非作動スイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）８６等を備えている。
【００２６】
前記制御手段６６には、温度算出手段８８を設けている。温度算出手段８８は、少なくとも乗員が操作パネル７８の温度設定スイッチ８４で設定した設定温度に基づき、外気温度・内気温度等を考慮して、車室内に吹き出される空気の目標吹き出し温度を算出する。
【００２７】
これにより、車両用空調制御装置２は、制御手段６６にエバポレータ温度センサ６８〜操作パネル７８から信号を入力し、温度算出手段８８により車室内に吹き出される空気の目標吹き出し温度を算出し、空気冷却手段８と空気加熱手段１０と空気送給手段１２とにより車室内に吹き出される空気の温度が目標吹き出し温度になるように、電磁クラッチ１８とファンモータ２４とエアミックスアクチュエータ３２と内外気切換アクチュエータ４４とモードアクチュエータ６４とを制御する。
【００２８】
また、制御手段６６には、操作パネル７８の作動・非作動スイッチ８６の設定から空気冷却手段８が作動状態であるか非作動状態であるかを検出する状態検出手段９０を設け、状態検出手段９０により空気冷却手段８が非作動であることを検出した場合に、湿度センサ８０により検出された湿度に応じて目標吹き出し温度を補正する温度補正手段９２を設けている。この温度補正手段９２は、湿度センサ８０により検出された湿度が高いほど目標吹き出し温度が低くなるように補正する。
【００２９】
これにより、この車両用空調制御装置２は、制御手段６６にエバポレータ温度センサ６８〜湿度センサ８０から信号を入力し、空気冷却手段８が非作動であることが検出された場合に、湿度センサ８０により検出された車室内の湿度に応じて目標吹き出し温度を補正する。このとき、目標吹き出し温度は、車室内の湿度が高いほどが低くなるように補正される。
【００３０】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００３１】
車両用空調制御装置２は、図１に示す如く、操作パネル７８のメインスイッチ８２をＯＮにして制御がスタート（１００）すると、制御の初期化処理（１０２）を行い、操作パネル７８の情報（例えば、温度設定スイッチ８４の設定した設定温度や作動・非作動スイッチ８６の設定した空気冷却手段８の作動状態・非作動状態等）を読み込み（１０４）、各種センサ６８〜７６から検出信号（例えば、外気温度センサ７０の検出する外気温度等）を読み込む（１０６）。
【００３２】
読み込んだ情報（設定温度、内気温度、外気温度、日射量）から目標吹き出し温度ＴＡＯを算出（１０８）し、算出された目標吹き出し温度ＴＡＯから風量を演算（１１０）する。
【００３３】
前記目標吹き出し温度ＴＡＯは、
ＴＡＯ＝Ａ＊設定温度＋Ｂ＊内気温度＋Ｃ＊外気温度＋Ｄ＊日射量＋Ｅ
（Ａ〜Ｅは、定数）
の式より算出される。
【００３４】
次に、操作パネル７８の情報を参照して、作動・非作動スイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）８６がＯＮか否かを判断（１１２）する。
【００３５】
作動・非作動スイッチ８６がＯＮで、空気冷却手段８が作動状態であることが検出されて判断（１１２）がＹＥＳの場合は、空気冷却手段８が作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＮ）である場合の処理（１１４）を行う。空気冷却手段８の作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＮ）である場合の処理においては、目標吹き出し温度ＴＡＯに基づいて電磁クラッチ１８の結合・離脱やファンモータ２４の回転数等を演算する。
【００３６】
また、作動・非作動スイッチ８６がＯＦＦで、空気冷却手段８が非作動状態であることが検出されて判断（１１２）がＮＯの場合は、空気冷却手段８の非作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＦＦ）である場合の処理（１１６）を行う。
【００３７】
この空気冷却手段８が非作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＦＦ）である場合の処理（１１６）においては、図２に示す如く、処理がスタート（２００）すると、湿度センサ８０の検出する車室内の湿度ＲＨｒを読み込み（２０２）、湿度ＲＨｒから非作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＦＦ）補正定数（Ｆ＊ＲＨｒ）を演算（２０４）し、補正目標吹き出し温度ＴＡＯ’（ＴＡＯ’＝ＴＡＯ−Ｆ＊ＲＨｒ）を演算（２０６）し、補正目標吹き出し温度ＴＡＯ’に基づいてエアミックスダンパ３０の開度を演算（２０８）し、図１のフローチャートにリターン（２０８）する。
【００３８】
なお、非作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＦＦ）補正定数（Ｆ＊ＲＨｒ）は、検出された湿度ＲＨｒが高いほど目標吹き出し温度が低くなるように演算される。
【００３９】
前記処理（１１４・１１６）の結果に基づいて制御信号を出力（１１８）し、空気冷却手段８の作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＮ）である場合には目標吹き出し温度ＴＡＯになるように、夫々電磁クラッチ１８とファンモータ２４とエアミックスアクチュエータ３２と内外気切換アクチュエータ４４とモードアクチュエータ６４との制御を行い、また、空気冷却手段８の非作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＦＦ）である場合には補正目標吹き出し温度ＴＡＯ’になるように、エアミックスアクチュエータ３２の制御を行い、エアミックスダンパ３０の開度を調整する。
【００４０】
その後、制御処理時間が経過したか否かを判断（１２０）し、所定時間待機して制御処理時間が経過した場合は処理（１０４）に戻り、再び（１０４）〜（１２０）の処理を行う。
【００４１】
このように、この車両用空調制御装置２は、空気冷却手段８が非作動状態である場合に、車室内の湿度に応じて目標吹き出し温度ＴＡＯを補正して補正目標吹出温度ＴＡＯ’を演算し、吹き出される空気の温度が補正目標吹出温度ＴＡＯ’になるようにエアミックスダンパ３０を制御することにより、空気冷却手段８が作動していない場合にも、車室内の湿度に応じて吹き出される空気の温度を最適に調整することができ、夏場のようにコンプレッサ１４が作動している時間が長い場合にも、精度の高い温度補正を実施することができ、内気循環や外気導入の換気モードに左右されることなく、正確な温度制御を実施することができる。
【００４２】
このため、この車両用空調制御装置２は、快適な車室内環境を実現することができる。
【００４３】
また、この車両用空調制御装置２は、温度補正手段９２によって、湿度センサ８０により検出された湿度が高いほど目標吹き出し温度が低くなるように補正して補正目標吹出温度ＴＡＯ’を演算することにより、さらに、快適な車室内空間を実現することができる。
【００４４】
なお、この発明は、上述実施例に限定されることなく、種々応用改変が可能である。
【００４５】
例えば、上述実施例においては、湿度センサ８０の検出する車室内の湿度に応じて目標吹き出し温度ＴＡＯを補正したが、湿度センサ８０に代えて、エバポレータ温度センサ６８の検出するエバポレータ温度Ｔｅから非作動状態（Ａ／Ｃ：ＯＦＦ）補正定数（Ｆ＊Ｔｅ）を演算し、この補正定数（Ｆ＊Ｔｅ）により目標吹き出し温度ＴＡＯを補正して補正目標吹き出し温度ＴＡＯ’（ＴＡＯ’＝ＴＡＯ−Ｆ＊Ｔｅ）を演算することもできる。
【００４６】
また、この車両用空調制御装置２は、空気冷却手段８が非作動状態である場合に、補正目標吹き出し温度ＴＡＯ’に基づいて算出されたエアミックスダンパ３０の開度に調整したが、空調通路６から吹き出される空気が乗員の身体に適度の吹き付けられるように、ブロアファン２２やデフロスト吹出口ダンパ５８、ベント吹出口ダンパ６０、フット吹出口ダンパ６２の開度を制御することにより、乗員の体感温度を快適にし得て、快適な車室内環境を実現することができる。
【００４７】
【発明の効果】
このように、この車両用空調制御装置は、空気冷却手段が作動していない場合にも、車室内の湿度に応じて吹き出される空気の温度を最適に調整することができ、夏場のようにコンプレッサが作動している時間が長い場合にも、精度の高い温度補正を実施することができ、内気循環や外気導入の換気モードに左右されることなく、正確な温度制御を実施することができる。
このため、この車両用空調制御装置は、快適な車室内環境を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用空調制御装置の実施例を示す制御のフローチャートである。
【図２】空気冷却手段の非作動状態の処理のフローチャートである。
【図３】車両用空調制御装置の概略構成図である。
【符号の説明】
２ 車両用空調制御装置
４ 空調ダクト
６ 空調通路
８ 空気冷却手段
１０ 空気加熱手段
１２ 空気送給手段
１４ コンプレッサ
１６ エバポレータ
１８ 電磁クラッチ
２０ ヒータコア
２２ ブロアファン
２４ ファンモータ
３０ エアミックスダンパ
３２ エアミックスアクチュエータ
４２ 内外気切換ダンパ
４４ 内外気切換アクチュエータ
５８ デフロスト吹出口ダンパ
６０ ベント吹出口ダンパ
６２ フット吹出口ダンパ
６４ モードアクチュエータ
６６ 制御手段
６８ エバポレータ後空気温度センサ
７０ 外気温度センサ
７２ 内気温度センサ
７４ 水温センサ
７６ 日射量センサ
７８ 操作パネル
８０ 湿度センサ
８２ メインスイッチ
８４ 温度設定スイッチ
８６ 作動・非作動スイッチ
８８ 温度算出手段
９０ 状態検出手段
９２ 温度補正手段

Claims (2)

1. 少なくともコンプレッサ及びエバポレータを備えた空気を冷却する空気冷却手段と前記エバポレータにより冷却された空気を加熱する空気加熱手段とを有し、前記空気冷却手段と空気加熱手段とにより車室内に吹き出される空気の温度が目標吹き出し温度になるように制御する車両用空調制御装置において、少なくとも設定温度に基づいて前記目標吹き出し温度を算出する温度算出手段を設け、前記空気冷却手段が作動状態であるか非作動状態であるかを検出する状態検出手段を設け、前記車室内の湿度を検出する湿度検出手段を設け、前記状態検出手段により前記空気冷却手段が非作動状態であることを検出した場合に、前記湿度検出手段により検出された湿度に応じて前記目標吹き出し温度を補正する温度補正手段を設けたことを特徴とする車両用空調制御装置。
2. 前記温度補正手段は、前記湿度検出手段により検出された湿度が高いほど前記目標吹き出し温度が低くなるように補正することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御装置。

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