JP2005335526A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗員への空調感を損なうことなしに窓ガラスの曇りを防止することを可能とし、快適性と防曇を両立可能にする車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that makes it possible to prevent fogging of a window glass without impairing the feeling of air conditioning to a passenger, and to achieve both comfort and anti-fogging.
従来、車両用空調装置において窓ガラスの曇りを防止する技術はいくつか知られている。例えば、主に冷房運転時に生じやすい窓ガラスの外側曇りを防止するために、窓ガラスへの吹出し温度が車室外空気の露点温度より低いとき、窓ガラスへの吹出しを停止することが記載されている(特許文献1参照)。また、例えば、主に暖房運転時に生じやすい窓ガラスの内側曇りを防止するために、防雲および除湿能力が低下したとき、デフロスタ(DEF)吹出口からの吹出し風量を増やしたり、あるいは吹出し温度を高めることが記載されている(特許文献2参照)。
しかしながら、前者の場合、通常冷房運転中はガラス温度より吹出し温度の方が低くなるため、吹出し温度と車室外空気の露点温度とを比較して窓ガラスの外側曇りを判断すると、外側曇りありと判断する機会が必要以上に多くなる。そのため、窓ガラスが曇る前に吹出しを止めてしまう可能性が高くなり、窓ガラスへ吹出す頻度を必要以上に低下させてしまう可能性がある。 However, in the former case, the blowout temperature is lower than the glass temperature during normal cooling operation, so when comparing the blowout temperature and the dew point temperature of the outside air of the passenger compartment to determine the outside fogging of the window glass, there is an outside fogging. More opportunities to judge. Therefore, there is a high possibility that the blowing will be stopped before the window glass is fogged, and there is a possibility that the frequency of blowing to the window glass will be reduced more than necessary.
また、後者の場合、デフロスタ吹出口から吹出す空調空気の熱量は窓ガラスを暖めるために使われ、しかもデフロスタ吹出口から吹出す分だけフット(FOOT)吹出口から吹出す空調空気の量が低下する。そのため、全体として暖房能力を低下させてしまう可能性がある。 In the latter case, the amount of air-conditioned air blown from the defroster outlet is used to warm the window glass, and the amount of air-conditioned air blown from the foot (FOOT) outlet is reduced by the amount blown from the defroster outlet. To do. Therefore, there is a possibility of reducing the heating capacity as a whole.
本発明は、上記点を鑑みてなされたものであり、乗員に対して柔らかな空調感を与えつつ窓ガラスの曇りを防止することを可能とし、快適性と防曇の両立を図ることを可能にする車両用空調装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to prevent fogging of the window glass while giving a soft feeling of air conditioning to the occupant, and to achieve both comfort and anti-fogging. An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner.
上記目的を達成するため、請求項1ないし請求項16に記載の技術的手段を採用する。
In order to achieve the above object, the technical means according to
請求項1に記載の発明によれば、少なくとも、車両の窓ガラスの曇りをとるデフロスタ吹出口、乗員の足元に送風するフット吹出口、および当該車両のインスツルメントパネル上面より窓ガラスの内面に向けて吹出し乗員側に間接送風するインパネ上面吹出口が設けられ、各吹出口から空調空気を吹出す空調ユニットと、
車両の熱負荷に応じて各吹出口から吹出す空調空気の吹出量を制御すると共に、インパネ上面吹出口より吹出すインパネ吹出モードを含む吹出口モードを制御する制御手段とを備え、
制御手段は、少なくともインパネ吹出モード時にインパネ上面吹出口から吹出す空調空気の吹出量を制御する車両用空調装置であって、
車室外空気の露点温度(外気露点温度)を求める第1手段と、車両の窓ガラス外側の外側ガラス推定温度を求める第2手段とを備え、
制御手段は、インパネ吹出モード時において、外側ガラス推定温度が外気露点温度より低くなるとき、インパネ上面吹出口からの空調空気の風量を減少、もしくはインパネ上面吹出口からの空調空気の吹出しを停止させることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, at least the defroster outlet for removing the fog on the window glass of the vehicle, the foot outlet for blowing air to the feet of the passenger, and the inner surface of the window glass from the upper surface of the instrument panel of the vehicle. An air conditioning unit that blows out conditioned air from each air outlet, provided with an instrument panel upper surface air outlet that indirectly blows air toward the occupant side
Control means for controlling the blowout amount of the conditioned air blown out from each blowout outlet according to the heat load of the vehicle, and controlling the blowout outlet mode including the instrument panel blowout mode blown out from the instrument panel upper face blowout outlet,
The control means is a vehicle air conditioner that controls the amount of conditioned air that is blown out from the instrument panel upper surface outlet at least in the instrument panel blowing mode.
First means for determining the dew point temperature of the outside air of the passenger compartment (outside air dew point temperature) and second means for determining the estimated outside glass temperature outside the vehicle window glass,
In the instrument panel blowing mode, the control means reduces the air volume of the conditioned air from the instrument panel upper surface outlet or stops the conditioned air from the instrument panel upper outlet when the estimated outside glass temperature is lower than the outside air dew point temperature. It is characterized by that.
それにより、本発明ではインパネ吹出モード時に、インパネ上面吹出口から窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹出し、乗員に対して間接的に送風することで、ドラフト感の少ない快適な空調が可能になる。 As a result, in the present invention, in the instrument panel blowing mode, air-conditioning air is blown from the instrument panel upper surface outlet toward the inner surface of the window glass, and air is blown indirectly to the passenger, thereby enabling comfortable air conditioning with less draft feeling. Become.
また、インパネ上面吹出口から吹出すことでフェイス吹出口に比べて曇りやすくなるが、本発明では車両の窓ガラス外側における曇りの発生を、外側ガラス推定温度と外気露点温度とから直接的に判定することで、タイムリーに防曇処理することが可能になる。しかも、タイムリーに防曇処理可能になるため、例えば冷房運転によるインパネ吹出モード時に、比較的頻度よくインパネ上面吹出口から空調空気を吹出すことが可能となり、窓ガラスの防曇とドラフト感の少ない快適な空調とを両立させることが可能になる。 In addition, although it is more likely to be clouded by blowing out from the instrument panel upper surface outlet, in the present invention, the occurrence of fog on the outside of the vehicle window glass is determined directly from the estimated outside glass temperature and the outside air dew point temperature. By doing so, it becomes possible to perform the anti-fogging treatment in a timely manner. Moreover, since the anti-fogging treatment can be performed in a timely manner, for example, in the instrument panel blowing mode by cooling operation, it becomes possible to blow air-conditioned air from the instrument panel upper surface outlet relatively frequently. It is possible to achieve both a low and comfortable air conditioning.
請求項2に記載の発明によれば、制御手段は、外側ガラス推定温度が外気露点温度とオフセット温度値との合計値より低くなるとき、インパネ上面吹出口からの空調空気の風量を減少、もしくはインパネ上面吹出口からの空調空気の吹出しを停止させることで、オフセット温度値の設定分だけ事前に窓ガラス外側の曇り発生の可能性を予測でき、そのため窓ガラス外側に曇りが発生することを確実に防止することが可能になる。 According to the second aspect of the present invention, when the estimated outside glass temperature is lower than the sum of the outside air dew point temperature and the offset temperature value, the control means reduces the air volume of the conditioned air from the instrument panel upper surface outlet, or By stopping the blowing of conditioned air from the top panel outlet, the possibility of fogging on the outside of the window glass can be predicted in advance by the amount set for the offset temperature value, so it is ensured that fogging will occur on the outside of the window glass. It becomes possible to prevent.
請求項3に記載の発明によれば、車室外空気の湿度(外気湿度)を検出する外気湿度センサと、前記車室外空気の温度(外気温)を検出する外気温センサとを設け、第1手段は、外気湿度および外気温に基いて外気露点温度を求めることで、例えば湿り空気線図を用いた外気露点温度の検出が可能になる。 According to the third aspect of the present invention, the outside air humidity sensor that detects the humidity (outside air humidity) of the outside air of the passenger compartment and the outside air temperature sensor that detects the temperature (outside air temperature) of the outside air of the passenger compartment are provided. The means obtains the outside air dew point temperature based on the outside air humidity and the outside air temperature, so that the outside air dew point temperature can be detected using, for example, a wet air diagram.
請求項4に記載の発明によれば、車両の室内に照射される日射量を検出する日射センサと、車室内空気の温度(内気温)を検出する内気温センサと、車両の走行速度を検出する車速センサとを設け、第2手段は、少なくとも外気温、内気温、日射量、および車両走行速度に基いて、外側ガラス推定温度を求めることで、検出が難しい外側ガラス温度を推定することが可能になる。 According to the fourth aspect of the present invention, the solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation irradiated into the vehicle interior, the internal air temperature sensor that detects the temperature (internal air temperature) of the vehicle interior air, and the vehicle traveling speed are detected. The second means can estimate the outside glass temperature that is difficult to detect by determining the outside glass estimated temperature based on at least the outside air temperature, the inside air temperature, the amount of solar radiation, and the vehicle traveling speed. It becomes possible.
請求項5に記載の発明によれば、空調ユニットは、デフロスタ吹出口、フット吹出口、およびインパネ上面吹出口の各吹出口から吹出す空調空気の風量をそれぞれ制御する各吹出口開閉ドアを有し、制御手段は、各吹出口開閉ドアの各開度を制御することで、所望の空調制御を行うことで、各吹出口開閉ドアの各開度を独立して制御でき、所望の空調制御を行うことができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the air conditioning unit has the air outlet opening / closing doors that respectively control the air volume of the conditioned air blown from the air outlets of the defroster air outlet, the foot air outlet, and the instrument panel upper air outlet. The control means can control each opening degree of each outlet opening / closing door independently by controlling each opening degree of each outlet opening / closing door, thereby performing desired air conditioning control. It can be performed.
請求項6に記載の発明によれば、少なくとも、車両の窓ガラスの曇りをとるデフロスタ吹出口、乗員の足元に送風するフット吹出口、および当該車両のインスツルメントパネル上面より窓ガラスの内面に向けて吹出し乗員側に間接送風するインパネ上面吹出口が設けられ、各吹出口から空調空気を吹出す空調ユニットと、
車両の熱負荷に応じて各吹出口から吹出す空調空気の吹出量を制御すると共に、乗員の足元に吹出すフットモードを含む吹出口モードを制御する制御手段とを備え、
制御手段は、少なくともフットモード時にフット吹出口から吹出す空調空気の吹出量を制御する車両用空調装置であって、
車室内空気の露点温度(内気露点温度)を求める第3手段と、車両の窓ガラス内側の内側ガラス推定温度を求める第4手段とを備え、
制御手段は、フットモード時において、内側ガラス推定温度が内気露点温度より低くなるとき、フット吹出口に加えて、インパネ上面吹出口から空調空気の吹出しを行わせることを特徴とする。
According to the sixth aspect of the invention, at least the defroster outlet for removing the fog on the window glass of the vehicle, the foot outlet for blowing air to the feet of the passenger, and the inner surface of the window glass from the upper surface of the instrument panel of the vehicle. An air conditioning unit that blows out conditioned air from each air outlet, provided with an instrument panel upper surface air outlet that indirectly blows air toward the occupant side
Control means for controlling the blowout amount of the conditioned air blown out from each blowout port according to the heat load of the vehicle, and controlling the blowout mode including the foot mode blown out to the feet of the occupant,
The control means is a vehicle air conditioner that controls the amount of conditioned air blown from the foot outlet at least in the foot mode,
A third means for determining the dew point temperature of the passenger compartment air (inside air dew point temperature), and a fourth means for determining the estimated inner glass temperature inside the window glass of the vehicle,
The control means is characterized in that, in the foot mode, when the estimated inner glass temperature becomes lower than the inside air dew point temperature, the conditioned air is blown out from the instrument panel upper surface outlet in addition to the foot outlet.
それにより、車両の窓ガラス内側における曇りの発生を、内側ガラス推定温度と内気露点温度とから直接的に判定して、タイムリーに防曇処理することが可能となる。しかも、タイムリーに防曇処理が可能になるため、例えば冬場の暖房運転によるフットモード時において、窓ガラスの加熱のためにインパネ上面吹出口から空調空気を吹出す機会を絞込み、その結果、フット吹出口からの空調空気の風量割合を増加させると共に、インパネ上面吹出口から吹出された暖かい空調空気がある程度乗員まで到達させることが可能になる。それによって、窓ガラスの防曇と快適な空調とを両立させることが可能になる。 Thereby, it is possible to determine the occurrence of fogging inside the window glass of the vehicle directly from the estimated inner glass temperature and the inside air dew point temperature, and to perform the antifogging process in a timely manner. In addition, since the anti-fogging treatment can be performed in a timely manner, for example, in the foot mode during the heating operation in winter, the opportunity to blow conditioned air from the top panel outlet for heating the window glass is narrowed down. It is possible to increase the air volume ratio of the conditioned air from the blowout port and allow the warm conditioned air blown out from the instrument panel upper surface blowout port to reach the passenger to some extent. This makes it possible to achieve both defogging of the window glass and comfortable air conditioning.
請求項7に記載の発明によれば、制御手段は、内側ガラス推定温度が内気露点温度とオフセット温度値との合計値より低くなるとき、インパネ上面吹出口からの空調空気の吹出しを最大、もしくはインパネ上面吹出口からの空調空気の風量を増加させることで、オフセット温度値の設定分だけ事前に窓ガラス内側の曇り発生の可能性を予測でき、そのため窓ガラス内側に曇りが発生することを確実に防止することが可能になる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the estimated inner glass temperature is lower than the total value of the inside air dew point temperature and the offset temperature value, the control means maximizes the blowout of conditioned air from the instrument panel upper surface outlet, or By increasing the air volume of the conditioned air from the top panel outlet, the possibility of fogging inside the windowpane can be predicted in advance by the amount set for the offset temperature value, thus ensuring that fogging inside the windowpane occurs. It becomes possible to prevent.
請求項8に記載の発明によれば、車室内空気の湿度(内気湿度)を検出する内気湿度センサと、車室内空気の温度(内気温)を検出する内気温センサとを設け、第3手段は、内気湿度および内気温に基いて内気露点温度を求めることで、例えば湿り空気線図を用いた内気露点温度の検出が可能になる。 According to an eighth aspect of the present invention, the inside air humidity sensor for detecting the humidity (inside air humidity) of the cabin air and the inside air temperature sensor for detecting the temperature (inside temperature) of the cabin air are provided, and the third means By obtaining the inside air dew point temperature based on the inside air humidity and the inside air temperature, for example, the inside air dew point temperature can be detected using a humid air diagram.
請求項9に記載の発明によれば、車両の室内に照射される日射量を検出する日射センサと、車室外空気の温度(外気温)を検出する外気温センサと、車両の走行速度を検出する車速センサとを設け、第4手段は、少なくとも外気温、内気温、日射量、および車両走行速度に基いて、内側ガラス推定温度を求めることで、検出が難しい内側ガラス温度を推定することが可能になる。 According to the ninth aspect of the present invention, the solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation irradiated into the vehicle interior, the outside air temperature sensor that detects the temperature (outside air temperature) of the vehicle exterior air, and the vehicle traveling speed are detected. The fourth means can estimate the inner glass temperature that is difficult to detect by determining the estimated inner glass temperature based on at least the outside air temperature, the inside air temperature, the amount of solar radiation, and the vehicle traveling speed. It becomes possible.
請求項10に記載の発明によれば、制御手段は、フットモード時において、内側ガラス推定温度が内気露点温度とオフセット温度値との合計値より低くなるとき、デフロスタ吹出口およびインパネ上面吹出口から空調空気の吹出しを行わせることで、窓ガラスの加熱を急速に行うことができ、曇りの発生を確実に防止することが可能になる。 According to the invention described in claim 10, when the estimated inner glass temperature is lower than the total value of the inside air dew point temperature and the offset temperature value in the foot mode, the control means is configured to use the defroster outlet and the instrument panel upper surface outlet. By blowing out the conditioned air, the window glass can be rapidly heated, and the occurrence of fogging can be reliably prevented.
請求項11に記載の発明によれば、少なくとも、乗員側に直接送風するフェイス吹出口、車両の窓ガラスの曇りをとるデフロスタ吹出口、乗員の足元に送風するフット吹出口、および当該車両のインスツルメントパネル上面より窓ガラスの内面に向けて吹出し乗員側に間接送風するインパネ上面吹出口が設けられ、各吹出口から空調空気を吹出す空調ユニットと、
車両の熱負荷に応じて各吹出口から吹出す空調空気の吹出量を制御すると共に、インパネ上面吹出口より吹出すインパネ吹出モードを含む吹出口モードを制御する制御手段とを備え、
制御手段は、少なくともインパネ吹出モード時にインパネ上面吹出口から吹出す空調空気の吹出量を制御する車両用空調装置であって、
車室外空気の露点温度(外気露点温度)を求める第1手段と、車両の窓ガラス外側の外側ガラス推定温度を求める第2手段とを備え、
制御手段は、インパネ吹出モード時において、外側ガラス推定温度が外気露点温度より低くなるとき、インパネ上面吹出口からの空調空気の風量を減少、もしくはインパネ上面吹出口からの空調空気の吹出しを停止させることを特徴とする。
According to the eleventh aspect of the present invention, at least a face outlet that directly blows air to the occupant side, a defroster outlet that defrosts the window glass of the vehicle, a foot outlet that blows air to the feet of the occupant, and an inlet of the vehicle An instrument panel top surface air outlet that indirectly blows air toward the occupant side from the top surface of the instrument panel toward the inner surface of the window glass, and an air conditioning unit that blows conditioned air from each air outlet,
Control means for controlling the blowout amount of the conditioned air blown out from each blowout outlet according to the heat load of the vehicle, and controlling the blowout outlet mode including the instrument panel blowout mode blown out from the instrument panel upper face blowout outlet,
The control means is a vehicle air conditioner that controls the amount of conditioned air blown out from the instrument panel upper surface outlet at least in the instrument panel blowing mode,
First means for determining the dew point temperature of the outside air of the passenger compartment (outside air dew point temperature), and second means for determining the estimated outside glass outside the window glass of the vehicle,
In the instrument panel blowing mode, the control means reduces the air volume of the conditioned air from the instrument panel upper surface outlet or stops the conditioned air from the instrument panel upper outlet when the estimated outside glass temperature is lower than the outside air dew point temperature. It is characterized by that.
それにより、本発明ではインパネ吹出モード時に、インパネ上面吹出口から窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹出し、乗員に対して間接的に送風することで、ドラフト感の少ない快適な空調が可能になる。 As a result, in the present invention, in the instrument panel blowing mode, air-conditioning air is blown from the instrument panel upper surface outlet toward the inner surface of the window glass, and air is blown indirectly to the passenger, thereby enabling comfortable air conditioning with less draft feeling. Become.
また、インパネ上面吹出口から吹出すことでフェイス吹出口に比べて曇りやすくなるが、本発明では車両の窓ガラス外側における曇りの発生を、外側ガラス推定温度と外気露点温度とから直接的に判定することで、タイムリーに防曇処理することが可能になる。しかも、タイムリーに防曇処理可能になるため、例えば冷房運転によるインパネ吹出モード時に、比較的頻度よくインパネ上面吹出口から空調空気を吹出すことが可能になる。 In addition, although it is more likely to be clouded by blowing from the top panel outlet, the present invention directly determines the occurrence of fog on the outside of the vehicle window glass from the estimated outside glass temperature and the outside air dew point temperature. By doing so, it becomes possible to perform the anti-fogging treatment in a timely manner. Moreover, since the anti-fogging treatment can be performed in a timely manner, for example, in the instrument panel blowing mode by cooling operation, it becomes possible to blow conditioned air from the instrument panel upper surface outlet relatively frequently.
また、防曇のためインパネ上面吹出口から吹出す空調空気の風量を減少、もしくは停止するときでも、フェイス吹出口を用いてその風量減少分を補うことで空調性能の低下を抑えることが可能となり、窓ガラスの防曇とドラフト感の少ない快適な空調とを両立させることが可能になる。 Moreover, even when the air volume of the conditioned air blown out from the instrument panel top air outlet is reduced or stopped for anti-fogging, it is possible to suppress the decrease in air conditioning performance by using the face air outlet to compensate for the reduced air volume. It is possible to achieve both the anti-fogging of the window glass and the comfortable air-conditioning with less draft feeling.
請求項12に記載の発明によれば、制御手段は、インパネ吹出モード時において、設定温度に向かう空調過渡時にはインパネ上面吹出口およびフェイス吹出口の両者を開放して両吹出口から吹出し、他方、設定温度に到達する略空調安定状態時には少なくともインパネ上面吹出口から吹出すようにし、インパネ上面吹出口から吹出す空調空気の風量を、フェイス吹出口から吹出す前記空調空気の風量より多くすることで、設定温度への制御応答性と、略空調安定状態時におけるドラフト感の少ない快適な空調とを両立させることが可能になる。 According to the twelfth aspect of the present invention, in the instrument panel blowing mode, the control means opens both the instrument panel upper surface outlet and the face outlet and blows out from both outlets during the air conditioning transition toward the set temperature. When air conditioning is stable and reaches the set temperature, at least air is blown out from the top panel outlet, and the amount of conditioned air blown from the top panel outlet is larger than the amount of conditioned air blown from the face outlet. Thus, it becomes possible to achieve both control responsiveness to the set temperature and comfortable air conditioning with little draft feeling in a substantially air conditioning stable state.
請求項13に記載の発明によれば、少なくとも、乗員側に直接送風するフェイス吹出口、車両の窓ガラスの曇りをとるデフロスタ吹出口、乗員の足元に送風するフット吹出口、および当該車両のインスツルメントパネル上面より窓ガラスの内面に向けて吹出し乗員側に間接送風するインパネ上面吹出口が設けられ、各吹出口から空調空気を吹出す空調ユニットと、
車両の熱負荷に応じて各吹出口から吹出す空調空気の吹出量を制御すると共に、乗員の足元に吹出すフットモードを含む吹出口モードを制御する制御手段とを備え、
制御手段は、少なくともフットモード時にフット吹出口から吹出す空調空気の吹出量を制御する車両用空調装置であって、
車室内空気の露点温度(内気露点温度)を求める第3手段と、車両の窓ガラス内側の内側ガラス推定温度を求める第4手段とを備え、
制御手段は、フットモード時において、内側ガラス推定温度が内気露点温度より低くなるとき、フット吹出口に加えて、インパネ上面吹出口から空調空気の吹出しを行わせることを特徴とする。
According to the invention described in
Control means for controlling the blowout amount of the conditioned air blown out from each blowout port according to the heat load of the vehicle, and controlling the blowout mode including the foot mode blown out to the feet of the occupant,
The control means is a vehicle air conditioner that controls the amount of conditioned air blown from the foot outlet at least in the foot mode,
A third means for determining the dew point temperature of the passenger compartment air (inside air dew point temperature), and a fourth means for determining the estimated inner glass temperature inside the window glass of the vehicle,
The control means is characterized in that, in the foot mode, when the estimated inner glass temperature becomes lower than the inside air dew point temperature, the conditioned air is blown out from the instrument panel upper surface outlet in addition to the foot outlet.
それにより、請求項6と同様な効果が得られ、窓ガラスの防曇と快適な空調とを両立させることが可能になる。 Thus, the same effect as in the sixth aspect can be obtained, and it is possible to achieve both the anti-fogging of the window glass and the comfortable air conditioning.
請求項14に記載の発明によれば、請求項1または請求項11に記載の車両用空調装置において、第1手段は、車両外部から入手する外部情報を用いて外気露点温度を求めると共に、第2手段は、車両外部から入手する外部情報を用いて外側ガラス推定温度を求めることで、空調制御に必要な、例えば外気温や日射量などの空調装置専用のセンサをある程度省略することが可能になる。
According to the invention described in
請求項15に記載の発明によれば、請求項6または請求項13に記載の車両用空調装置において、第4手段は、車両外部から入手する外部情報を用いて内側ガラス推定温度を求めることで、請求項14と同様な効果が得られる。
According to the invention of
請求項16に記載の発明によれば、外部情報とは、データセンターに更新記憶された当該車両周辺地域の気象情報であり、制御手段がインターネットを介してデータセンターより入手する情報である。本発明では車両外部に設置されるデータセンターからより実状に近い気象情報を取得することが可能となり、空調装置専用のセンサをある程度省略することが可能になる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, the external information is the weather information of the surrounding area of the vehicle updated and stored in the data center, and is information that the control means obtains from the data center via the Internet. In the present invention, it is possible to obtain weather information that is closer to the actual condition from a data center installed outside the vehicle, and it is possible to omit a sensor dedicated to the air conditioner to some extent.
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、車両用空調装置の全体構成を示す図、図2は車室内に空調空気を吹出す各吹出口の配置を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of a vehicle air conditioner, and FIG.
この空調装置は、車室4内の温度を乗員により設定された所望温度に常に保つように自動制御するオートエアコンであり、車室4内を空調するためのエアコンユニット100と、このエアコンユニット100を構成する機器を制御するエアコン制御装置200からなる。
This air conditioner is an auto air conditioner that automatically controls the temperature in the passenger compartment 4 to always maintain a desired temperature set by a passenger. The
エアコンユニット100は、インスツルメントパネル2の裏面側下方に配置されて、車室4内に空調空気を導く空気通路11を形成する空調ダクト20を有している。この空調ダクト20の空気流れの最上流側には内気吸入口21と外気吸入口22を有する内外気切替箱Aが設けられている。これらの吸入口21、22の内側には内外気切替ドア23が回動自在に取付けられており、この内外気切替ドア23をサーボモータ等のアクチュエータ40により駆動することにより、内気循環モード、内外気モード、外気導入モードの間で吸込モードの切替えが行われる。
The
この空調ダクト20内の内外気切替箱Aの下流側には空気を送る遠心式のブロワユニット30が設けられている。このブロワユニット30は、空調ダクト20と一体的に構成されたスクロールケースに回転自在に収納された遠心式ファン31と、この遠心式ファン31を回転駆動するブロワモータ32を有している。この遠心式ファン31の回転速度(送風量、吹出量)の制御は、ブロワ駆動回路33を介してブロワモータ32に印加される電圧を制御することにより行われる。
A
ブロワユニット30の下流側には、冷凍サイクルの一部を構成するエバポレータ24が配設され、冷媒と導入された空気との間で熱交換を行うことにより、導入空気を除湿、冷却する。その下流側にはエンジン冷却水が流れるヒータコア25が配設され、除湿、冷却した空気とエンジン冷却水との間で熱交換を行うことでこの空気を加熱する。ヒータコア25の空気入口側にはエアミックスドア26が回動自在に配置され、サーボモータ等のアクチュエータ45により駆動されて、ヒータコア25を通過する空気量とヒータコア25を迂回する空気量との割合を調節して所望の空調空気を形成し、車室4内に吹出す空調空気の温度を調整する。
An
空調ダクト20の空気流れの最下流側には吹出口切替箱Bが設けられており、フット(FOOT)開口部、デフロスタ(DEF)開口部、およびインパネ上面開口部が形成され、これらの開口部にはダクト13a、14a、15aが接続されている。
A blower outlet switching box B is provided on the most downstream side of the air flow of the
それらのダクト13a、14a、15aの最下流端には、乗員の足元に送風するフット(FOOT)吹出口13、車両の窓ガラス1の内外側に発生する曇りをとるため窓ガラス1内面の根元側に送風するデフロスタ(DEF)吹出口14、およびデフロスタ吹出口14より乗員側にあるインスツルメントパネル2の上面より、フロント用窓ガラス1の内面に向けて空調空気を吹出し、窓ガラス1の内面に沿って乗員側に空調空気を間接送風するインパネ上面吹出口15が設けられている。
At the most downstream end of these
なお、インパネ上面吹出口15は、図2(a)、(b)に示すように、樹脂製のインスツルメントパネル2の運転席および助手席側を含む全域(一点鎖線内)のうち、乗員側に向けてある程度傾いた斜面上に開けられた多数の小径穴からなる。これにより吹出された空調空気(符号3で図示)は、窓ガラス1の内面勾配により緩やかに流れ方向を変更して乗員側に間接的に送風され、ドラフト感(直接肌に風が当たる感覚)のない柔らかい空調風となる。
In addition, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the instrument panel
各吹出口13〜15の内側には、吹出口開閉ドア17、18、および吹出量を調節するドア19が回動自在に取付けられており、サーボモータ等のアクチュエータ41〜43によりそれぞれ駆動することにより、各吹出口13〜15からの空調空気の吹出し、もしくは吹出し量が個別に調節できる。
Inside the
吹出口モードには、インパネ吹出(準FACE)モード、インパネ吹出モードとフットモードの中間モードであるバイレベル(B/L)モード、フット(FOOT)モード、フットモードとデフモードを兼ねるフットデフ(F/D)モード、およびデフ(DEF)モードがあり、後述するエアコン制御装置200の指示に応じて吹出口開閉ドア17、18、19が制御され、これらの吹出口モードの切替えが行われる。
The outlet mode includes an instrument panel outlet (quasi-FACE) mode, a bi-level (B / L) mode that is an intermediate mode between the instrument panel outlet mode and the foot mode, a foot (FOOT) mode, and a foot differential (F / F) that combines the foot mode and the differential mode. D) mode and differential (DEF) mode, and the outlet opening /
なお、インパネ上面吹出口15は、主にインパネ吹出モード時以外にも、窓ガラス1の曇り防止のために、デフモードやフットモード等の他のモード時にも組み合せて利用される。
The instrument panel
エアコン制御装置200は、その内部に図示しないCPU、ROM、RAM等からなるマイクロコンピュータや入出力回路を有している。記憶装置201は上記ROMもしくは書換え可能な不揮発性メモリで構成され、後述する図4、5、7に示すような各種制御用テーブルやデータ処理用テーブルが予め記憶されている。エアコン制御装置200には、車室4内前面に設けた操作パネル50の操作信号、例えばエアコンON・OFF情報、設定温度情報、ブロワ風量切替情報、吹出口モード切替情報、吸込モード切替情報、オートエアコン/マニュアルエアコン選択情報、等が入力される。
The air
エアコン制御装置200には、さらに各種センサ61〜67からのセンサ信号が入力される。ここで各種センサ61〜67とは、車室4内空気の温度(内気温)を検出する内気温センサ61、車室4外空気の温度(外気温)を検出する外気温センサ62、車室4内に照射される日射量を検出する日射センサ63、車室4内空気の湿度(内気湿度、通常相対湿度)を検出する内気湿度センサ64、車室4外空気の湿度(外気湿度、通常相対湿度)を検出する外気湿度センサ65、車両の走行速度を検出する車速センサ66、およびエバ後温度センサやエンジン冷却水温度センサ等のその他センサ67である。
Further, sensor signals from
ここで、内気湿度センサ64は内気温センサ61と同じ内気を検出する位置に取付けられ、外気湿度センサ65は内外気切替箱Aの外気導入口内に取付けられる。
これら各種センサ61〜67からのセンサ信号は、図示していない入出力回路で波形処理され、アナログ信号はデジタル信号に適宜AD変換される。
Here, the inside
The sensor signals from these
(作動)
次に、エアコン制御装置200による空調装置100の作動を説明する。図3は、制御装置200において実行されるエアコン制御処理のメインルーチンのフローチャートである。
(Operation)
Next, the operation of the
図示していないイグニッションスイッチがONされてこのルーチンが起動されると、まずデータ処理用メモリ(RAM)の記憶内容等の初期化を行い(ステップ310)、続いて操作パネル50や各種センサ61〜67からの信号が入力処理される(ステップ320)。各種信号に基いて車両の熱負荷(車室4の内外を移動する熱量の和)に応じた必要吹出温度TAOを次式により算出する(ステップ330)。
(数1)
TAO=KSET・TSET−KR・TR−KAM・TAM−KS・TS+C0
但し、TSETは設定温度、TSは日射センサ63で求めた日射量(日射強度)、TRは内気温センサ61で求めた内気温、TAMは外気温センサ62で求めた外気温を表し、KSET、KR、KAM、KSはゲインもしくは補正係数、COは定数を表す。
When an ignition switch (not shown) is turned on and this routine is started, first, the contents of the data processing memory (RAM) are initialized (step 310), and then the
(Equation 1)
TAO = KSET / TSET-KR / TR-KAM / TAM-KS / TS + C0
Where TSET represents the set temperature, TS represents the amount of solar radiation (intensity of solar radiation) obtained by the
次に、算出した必要吹出温度TAOより図4に示す予め定めた制御特性表(テーブル)に従ってブロワ制御電圧VAを決定する(ステップ340)。内気および外気を切替える吸込モードも、マニュアル設定されていない場合は必要吹出温度TAOに基いて決定される(ステップ350)。 Next, the blower control voltage VA is determined from the calculated required blowing temperature TAO according to a predetermined control characteristic table shown in FIG. 4 (step 340). The suction mode for switching between the inside air and the outside air is also determined based on the required blowing temperature TAO if not manually set (step 350).
続いて、算出した必要吹出温度TAOより図5に示す予め定めた制御特性表(テーブル)に従って吹出口モードを決定する(ステップ360)。 Subsequently, the outlet mode is determined from the calculated required outlet temperature TAO according to a predetermined control characteristic table shown in FIG. 5 (step 360).
ここで、ステップ360において、必要吹出温度TAOに基いて各吹出口モードが決定され、各吹出口モードに応じて定まる各吹出口13〜15からの風量割合は、予め設定した値に固定されるのが基本である。その際、インパネ上面吹出口15は、通常設定される乗員に向けて吹出すフェイス吹出口に相当し、冷房時の主体的な役割を有する。このインパネ上面吹出口15を設置することで、フェイス吹出口からの空調空気が乗員に直接当たることによるドラフト感を解消することができ、柔らかで快適な空調空気を提供できるようになる。
Here, in
次に、窓ガラス1の曇りを防止する制御を行う(ステップ370)。本実施形態では乗員が感じるドラフト感を解消するためにインパネ上面吹出口15を設けたことにより、窓ガラス1に曇りが発生しやすくなる。そこで、曇り現象に直接関係するガラス推定温度と空気露点温度とを用いることで、曇りの発生を事前にかつ高精度に判定し、より望ましいタイミングで防曇処理することを可能にしている。このステップ370の詳細は後述する。
Next, control for preventing fogging of the
続いて、算出した必要吹出温度TAOより予め定めた制御特性表に従ってエアミックスドア26の開度を決定し(ステップ380)、各ステップ340〜380の処理結果に応じて各機器を制御し、所望の空調状態に制御することになる。
Subsequently, the opening degree of the
次に、本発明の要部である窓ガラス1の曇りを防止する制御処理(ステップ370)について、図6〜10を用いて説明する。
Next, the control process (step 370) which prevents the fogging of the
図6は、例えば夏場の冷房運転時などのように、図3に示すステップ360で決定されるインパネ吹出モード時において、窓ガラス1の外側の外側ガラス推定温度TWS1が車室外空気の外気露点温度TX1より低くなると、窓ガラス1の外面に曇りが発生しやすくなる。そこで、曇りの発生を事前にかつ高精度に判定し、タイムリーに防曇処理する必要がある。
6 shows, for example, in the instrument panel blowing mode determined in
そこでまず、窓ガラス1の外側の外側ガラス推定温度TWS1を、ステップ320で読込んだ各種信号に基いて次式(外側ガラス温度推定式)により算出する(ステップ411)。
(数2)
TWS1=TAM+KSPD1・V・(KSS1・TS+KRR1・TR)−C1
但し、TAMは外気温センサ62で求めた外気温、Vは車速センサ66で求めた車両の走行速度、TSは日射センサ63で求めた日射量、TRは内気温センサ61で求めた内気温を表し、KSPD1、KSS1、KRR1は補正係数、C1は定数を表す。このステップ411が第2手段を構成する。
Therefore, first, the estimated outside glass temperature TWS1 outside the
(Equation 2)
TWS1 = TAM + KSPD1 · V · (KSS1 · TS + KRR1 · TR)-C1
However, TAM is the outside air temperature obtained by the outside
続いて、車室外空気の外気露点温度TX1を、ステップ320で読込んだ外気湿度センサ65で求めた外気湿度(通常は相対湿度)および外気温TAMに基いて、湿り空気線図により算出する(ステップ412)。
ここで、図7は湿り空気線図の概要を示す説明図であり、外気湿度(通常は相対湿度RH)と外気温TAMが分かると、絶対湿度RHWを一定としたときの飽和曲線との交点が外気露点温度TX1となる。従って、このような湿り空気線図を構成する主要特性を、エアコン制御装置200内の記憶装置201に予め記憶しておくことで、外気露点温度TX1の算出が可能となる。このステップ412が第1手段を構成する。
そこで、ステップ413において、窓ガラス1の外側ガラス推定温度TWS1が、外気露点温度TX1とオフセット温度値TO1の合計値より低いときは、窓ガラス1の外側に曇りが発生する可能性が高いことを予測でき、ステップ414に進み、防曇優先モードとする。この防曇優先モードとは、図3に示すような必要吹出し温度TAOにより決定される風量(ブロワ制御電圧)値があるにも係わらず、この期間はその風量値に優先して曇り防止に必要な作動状態に設定するモードである。
Subsequently, the outside air dew point temperature TX1 of the air outside the passenger compartment is calculated from the outside air humidity (usually relative humidity) and the outside air temperature TAM obtained by the outside
Here, FIG. 7 is an explanatory diagram showing the outline of the wet air diagram. When the outside air humidity (normally relative humidity RH) and the outside air temperature TAM are known, the intersection point with the saturation curve when the absolute humidity RHW is constant. Becomes the outside air dew point temperature TX1. Therefore, by storing the main characteristics constituting such a wet air diagram in the
Therefore, in
このステップ414では、窓ガラス1の曇り防止を優先しつつも、車室内の空調性を考慮した制御が行われる。制御方法として、吹出口開閉ドア19を制御してインパネ上面吹出口15を全閉にすると共に、ブロワモータ32の電圧レベルを下げることで、インパネ上面吹出口15からの空調空気の吹出しを中止、もしくは風量を低下させる。もしくは、インパネ上面吹出口15から吹出す空調空気の風量を、曇り発生を防止できる程度にしつつ車室内の空調性能を最小限維持可能なレベルに設定する。そのため、インパネ上面吹出口15を所定開度(例えば、経験上決まる予め定めた第1開度)となるまで閉成すると共に、ブロワモータ32の風量を低下させる(図8参照)。もしくは、吹出口開閉ドア19を現行開度にそのまま保持しておき、ブロワモータ32のみを制御することで、インパネ上面吹出口15からの空調空気の吹出しを中止、もしくは風量を低下させる。
なお、ステップ414では、上記した3つの制御方法のうちのいずれかを行うようにしているが、外気露点温度TX1と窓ガラス1の外側ガラス推定温度TWS1との差に応じて上記制御方法を組み合わせるようにしてもよい。
In
In
ちなみに、図8に示すエアコンユニット100は、図1に示す模式的構造から外形上コンパクトな実用的構造に変更させてあるが、機能的には同じである。
Incidentally, the
他方、ステップ413において、外側ガラス推定温度TWS1が上記合計値より大きいときは、窓ガラス1に曇りが発生する可能性が低いことを予測できる。そこでステップ415では、所望の空調性能を維持するための通常の制御を行い、図3に示すような必要吹出し温度TAOにより決定される風量(ブロワ制御電圧)値に応じて、インパネ上面吹出口15から吹出す空調空気の風量を制御する。その際、十分な風量を得るためにインパネ上面吹出口15の吹出口開閉ドア19の開度を全開(最大)にしておくか、もしくは、所定開度(例えば、風量に応じて決まる予め定めた第2開度)まで開放する。それにより、インパネ上面吹出口15から空調空気を窓ガラス1に向けて吹出し、乗員に対して間接送風することで、所望の空調性能を維持しつつ、乗員が感じるドラフト感を解消するようにしている。
On the other hand, when the outside glass estimated temperature TWS1 is higher than the total value in
ここで、オフセット温度値TO1は、窓ガラス1での曇り発生を未然に防止するための安全値であり、例えば3〜10Kの間の値が設定される。
Here, the offset temperature value TO1 is a safety value for preventing the occurrence of fogging in the
なお、図6に示す例ではインパネ吹出モード時の曇り防止制御について説明しているが、図6に示す技術は、インパネ吹出モード時に加えてデフロスタモード時の曇り防止制御にも適用できる。つまり、デフロスタモードにおいて、外窓ガラス1の外側ガラス推定温度TWS1が、気露点温度TX1とオフセット温度値TO1の合計値より低いときは、デフロスタ吹出口13からの空調空気の吹出しを中止するか、もしくは曇り発生を防止できる程度までデフロスタ吹出口13から吹出す空調空気の風量を低減するようにすればよい。
In the example shown in FIG. 6, the fog prevention control in the instrument panel blowing mode is described. However, the technique shown in FIG. 6 can be applied to the fog prevention control in the defroster mode in addition to the instrument panel blowing mode. That is, in the defroster mode, when the estimated outside glass temperature TWS1 of the
(第2実施形態)
次に、図1、2に示す構成の車両用空調装置において、暖房時の曇り防止に適用した例を図9に示す。フットモード時において、例えば、冬場の暖房運転時などのように窓ガラス1の内側の内側ガラス推定温度TWS2が車室内空気の内気露点温度TX2より低くなると、窓ガラス1の内面に曇りが発生しやすくなる。そこで、曇りの発生を事前にかつ高精度に判定し、タイムリーに防曇処理する必要がある。
(Second Embodiment)
Next, FIG. 9 shows an example in which the vehicle air conditioner configured as shown in FIGS. 1 and 2 is applied to prevent fogging during heating. In the foot mode, for example, when the estimated inner glass temperature TWS2 inside the
そこでまず、窓ガラス1の内側の内側ガラス推定温度TWS2を、ステップ320で読込んだ各種信号に基いて次式(ガラス温度推定式)により算出する(ステップ421)。
(数3)
TWS2=TAM+KSPD2・V・(KSS2・TS+KRR2・TR)−C2
但し、TAMは外気温センサ62で求めた外気温、Vは車速センサ66で求めた車両の走行速度、TSは日射センサ63で求めた日射量、TRは内気温センサ61で求めた内気温を表し、KSPD2、KSS2、KRR2は補正係数、C2は定数を表す。このステップ421が第4手段を構成する。
続いて、車室内空気の内気露点温度TX2を、図3に示すステップ320で読込んだ内気湿度センサ64で求めた内気湿度(通常は相対湿度)および内気温TRに基いて、図7に示す湿り空気線図により算出する(ステップ422)。このステップ422が第3手段を構成する。
そこで、ステップ423において、窓ガラス1の内側ガラス推定温度TWS2が、内気露点温度TX2とオフセット温度値TO2の合計値より低いときは、窓ガラス1の内面に曇りが発生する可能性が高いことを予測でき、ステップ424に進み、防曇優先モードとする。この防曇優先モードとは、図3に示すような必要吹出し温度TAOにより決定される風量(ブロワ制御電圧)値があるにも係わらず、この期間は状態に応じてその風量値に優先して曇り防止に必要な作動状態に設定するモードである。
Therefore, first, the estimated inner glass temperature TWS2 inside the
(Equation 3)
TWS2 = TAM + KSPD2 · V · (KSS2 · TS + KRR2 · TR)-C2
However, TAM is the outside air temperature obtained by the outside
Subsequently, the inside air dew point temperature TX2 of the cabin air is shown in FIG. 7 based on the inside air humidity (usually relative humidity) and the inside temperature TR obtained by the inside
Therefore, in
このステップ424では、窓ガラス1の曇り防止を優先しつつも、車室内の空調性を考慮した制御が行われる。制御方法として、吹出口開閉ドア19を制御してインパネ上面吹出口15を全開にするものの、必要吹出し温度TAOにより決定される風量(ブロワ制御電圧)値を維持する(図10参照)。もしくは、インパネ上面吹出口15から吹出す空調空気の風量を、曇り発生を防止できる程度にしつつ車室内の空調性能を最小限維持可能なレベルに設定する。そのため、インパネ上面吹出口15を所定開度(例えば、経験上決まる予め定めた第3開度)となるまで開放する。もしくは、吹出口開閉ドア19を現行開度にそのまま保持しておき、ブロワモータ32のみを制御することで、インパネ上面吹出口15からの風量を増加させる。これにより、窓ガラス1を暖めて曇り発生を防止できるのみならず、暖かい空調空気を乗員側にも送風することが可能となり、快適性を維持することが可能になる。
In
なお、ステップ424では、上記した3つの制御方法のうちのいずれかを行うようにしているが、内気露点温度TX2と窓ガラス1の内側ガラス推定温度TWS2との差に応じて上記制御方法を組み合わせるようにしてもよい。
ここで、図10に示すエアコンユニット100は、図1に示す模式的構造より外形上コンパクトな実用的構造に変更させてあるが、機能的には同じである。
In
Here, the
他方、ステップ423において、上記合計値が内側ガラス推定温度TWS2より小さいときは、窓ガラス1に曇りが発生する可能性が低いことを予測でき、ステップ425において、吹出口開閉ドア19を全閉にしてインパネ上面吹出口15からの空調空気の吹出しを中止にするか、もしくは、インパネ上面吹出口15を所定開度(例えば、経験上決まる予め定めた第4開度)まで閉成して、インパネ上面吹出口15からの空調空気の風量を低減し、フット吹出口13からの空調空気の風量割合を増加して、乗員が感じる暖房感をできる限り維持するようにしている。
On the other hand, when the total value is lower than the estimated inner glass temperature TWS2 in
なお、オフセット温度値TO2は、窓ガラス1での曇り発生を未然に防止するための安全値であり、例えば3〜10Kの間の値が設定される。
The offset temperature value TO2 is a safety value for preventing the occurrence of fogging in the
(第3実施形態)
上記した第1、2実施形態では、フェイス吹出口を省いたエアコンユニット100について説明したが、この実施形態では、インパネ上面吹出口およびフェイス吹出口とも備えるエアコンユニット100により防曇制御を行うものである。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments described above, the
図11は、車両用空調装置の全体構成を示す図、図12は車室内に空調空気を吹出す各吹出口の配置を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the overall configuration of the vehicle air conditioner, and FIG. 12 is a diagram showing the arrangement of the outlets for blowing conditioned air into the vehicle interior.
図1、2と異なる点は、エアコンユニット100にフェイス(FACE)開口部が形成され、この開口部にダクト12aが接続されること、このダクト12aの最下流端には、乗員の上半身側に空調空気を直接送風するセンター12bおよびサイド12cの2種類のフェイス(FACE)吹出口12と、この吹出口12の内側には吹出口開閉ドア19と、このドア19を駆動するサーボモータ等のアクチュエータ44を備える点である。
The difference from FIGS. 1 and 2 is that a face (FACE) opening is formed in the
図13は、冷房運転時において窓ガラス1の曇りを防止する制御処理を示す。
FIG. 13 shows a control process for preventing fogging of the
ここで、第1実施形態の図6に示す制御処理と異なる点は、ステップ434、435の処理方法である。すなわち、図6のスッテプ414では、冷房時に吹出す吹出口がインパネ上面吹出口15に限られるために、曇り発生時には防曇優先モードとし、必要吹出し温度TAOによって決まる風量(ブロワ制御電圧)より低い風量に一時的に低減、もしくはブロワ停止し、空調性能を少し低下させる必要がある。それに対し、第3実施形態ではインパネ上面吹出口15とフェイス吹出口12を備えるため、第1実施形態のように、曇り発生時に防曇優先モードとして、風量を特別に制御する必要はない。第3実施形態では、インパネ上面吹出口15の吹出口開閉ドア19による開度制御を主とし、フェイス吹出口12の吹出口開閉ドア16による開度制御を従とし、防曇のための特別な風量制御は行わない。
Here, the difference from the control process shown in FIG. 6 of the first embodiment is the processing method of
第3実施形態の要部作動を説明する。ステップ413において、窓ガラス1の外側ガラス推定温度TWS1が、外気露点温度TX1とオフセット温度値TO1の合計値より低いときは、窓ガラス1の外側に曇りが発生する可能性が高いことを予測でき、ステップ434に進む。このとき、インパネ上面吹出口15からの吹出し空気は窓ガラス1の曇りに関係するため、インパネ上面吹出口15を全閉、もしくは曇り発生を抑えることができる程度の所定開度(例えば、経験上決まる予め定めた第5開度)に制御する。それにより、インパネ上面吹出口15から吹出す空調空気量が低減した分だけ、成り行きでもってフェイス吹出口12から吹出す空調空気の量を増加させ、全体として空調性能を維持するようにしている。
The operation of the main part of the third embodiment will be described. In
他方、ステップ413において、外側ガラス推定温度TWS1が上記合計値より大きいときは、窓ガラス1に曇りが発生する可能性が低いことを予測でき、ステップ435において、インパネ上面吹出口15およびフェース吹出口12とも全開にするか、もしくは、インパネ上面吹出口15を全開、もしくは空調性能上で望ましい所定開度(例えば、経験上決まる予め定めた第6開度)まで開放し、できる限りインパネ上面吹出口を優先させた吹出しを行うことで、その分フェイス吹出口12からの空調空気の風量割合を低減することができ、所望の空調性能を維持しつつ、乗員が感じるドラフト感を解消するようにしている(図14参照)。
次に、図11、12に示す構成の車両用空調装置において、暖房時の曇り防止に適用した例を図15に示す。例えば、冬場の暖房運転時などのように窓ガラス1の内側の内側ガラス推定温度TWS2が車室内空気の内気露点温度TX2より低くなると、窓ガラス1の内面に曇りが発生しやすくなる。そこで、曇りの発生を事前にかつ高精度に判定し、タイムリーに防曇処理する必要がある。
On the other hand, when the outside glass estimated temperature TWS1 is larger than the total value in
Next, in the vehicle air conditioner having the configuration shown in FIGS. 11 and 12, an example applied to prevent fogging during heating is shown in FIG. For example, when the estimated inner glass temperature TWS2 inside the
このときの曇り防止するための処理は、第2実施形態の図9に示す制御処理と実質同じであるので、説明を省略する。第2実施形態と異なるのは、インパネ上面吹出口15からの吹出し量を調整した分だけ、成り行きでもってフェイス吹出口12から吹出す空調空気の量を増減させ、全体として空調性能を維持するようにしている。
Since the process for preventing fogging at this time is substantially the same as the control process shown in FIG. 9 of the second embodiment, the description thereof is omitted. The difference from the second embodiment is that the amount of conditioned air blown out from the
ステップ424、425において、できる限りインパネ上面吹出口を優先させた吹出しを行うことで、その分フェイス吹出口12からの空調空気の風量割合を低減することができ、所望の空調性能を維持しつつ、乗員が感じるドラフト感を解消するようにしている(図15参照)。
In
なお、上記第3実施形態において、フェイス吹出口12およびインパネ上面吹出口15からの風量割合を予め設定した値に固定せずに、図16に示すように必要吹出温度TAOに応じて両吹出口12、15から吹出される空調空気の風量割合を可変させてもよい。本例では、冷房運転時のインパネ吹出モードにおいて、必要吹出温度TAOが略空調安定状態時より少し低い設定値(必要吹出温度TAO1)より低いときは、インパネ上面吹出口15およびフェイス吹出口12の両者とも全開、もしくはインパネ上面吹出口15全開かつフェイス吹出口12を所定開度(例えば、予め定めた第7開度)とし(ステップ361、362)、必要吹出温度TAOが上記設定値より高くなると、フェイス吹出口12からの風量割合を小さく、もしくは停止すると共に、インパネ上面吹出口15からの風量割合を大きくしている。これにより、空調作動時に乗員が感じるドラフト感を早めに解消することが可能になる(ステップ363)。
In the third embodiment, the air volume ratios from the
(第4実施形態)
次に、図1〜3に示す構成の車両用空調装置において、センサ相当情報を車外より入手するようにし、車両搭載センサを低減する例を図17に示す。
(Fourth embodiment)
Next, in the vehicle air conditioner having the configuration shown in FIGS. 1 to 3, an example in which sensor equivalent information is obtained from outside the vehicle and the number of sensors mounted on the vehicle is reduced is shown in FIG.
第4実施形態の特徴は、車両の現在位置を検出するGPS受信機300と、携帯電話等の通信装置400を備え、車両搭載センサの中で代用可能なセンサ情報について、車両外部に設置されたホームページ等の情報サービス手段であるデータセンター500をアクセスすることで、車両の現在位置に対応した移動地域の気象情報や環境情報を取得し、上記センサ情報を代用するようにしたことである。
A feature of the fourth embodiment is that a
図17において、インターネット600に接続されているデータセンター500には、各地域毎の天候、日射量、外気温、外気の湿度、等の気象情報を定期的に計測すると共に最新の計測データを更新記憶する気象サーバーを有し、また各地域毎の大気の汚れ量(例えば粉塵、排出ガス成分、等)、花粉飛散量、等の大気質情報を含む環境情報を定期的に計測すると共に最新の計測データを更新記憶する環境サーバーを有する。
In FIG. 17, the
本例の場合、各種センサ61〜67のうち、外気温センサ62、日射センサ63、および外気湿度センサ65から提供される情報は、エアコンシステム外部にあるデータセンター500から入手可能なセンサ情報であり、これらのセンサ61〜67を省くことが可能である。また、データセンター500から入手可能な環境情報は、これまでエアコンシステムでは備えていなかった新規な情報であり、例えば、大気の汚れなど大気質情報に応じて、内外気切替箱Aの内外気導入モードを切り替えることに利用可能である。
In the case of this example, among the
そこで、図3に示すエアコン制御処理のうち、内外気を切り替える吸込モード決定するステップ350では、必要吹出温度TAOの他に、データセンター500から入手した環境情報(大気質情報)に基いて吸込モードが決定される。例えば、大気質情報として車両周囲の大気の汚れ情報を得たときには優先的に内気導入による内気循環モードに切り替えることにより、車室内の空気の汚れを未然に防止できるようになる。
Therefore, in
また、窓ガラス曇り制御量を算出するスッテプ370では、例えば、図18に示すような処理が行われる。図18は、冷房運転時に窓ガラス外側に曇りが発生するのを防止する図6に示す処理のうち、ステップ411、412に示す処理をステップ410、411a、412aのように変更したものである。
Further, in
まず、ステップ410では、車両周辺の気象情報を入手するために、車両の現在位置をGPS受信機300により求める。エアコン制御装置200に接続された通信装置400を用いて、インターネット600にてデータセンター500と交信する。その際、自車両の現在位置情報をデータセンター500に送信し、車両周辺の気象情報として、外気温、日射量、および外気湿度を入手(受信)する。ステップ411a、412aでは、外部より入手した代用センサ情報、等を用いて、ステップ411、412と同様にして、窓ガラス外側のガラス推定温度TWS1および車室外空気の外気露点温度TX1を算出する。それ以降の処理(ステップ413〜415)は図6と同じである。
First, in
なお、図18では冷房運転時の窓ガラス外側の防曇処理について説明したが、暖房運転時の窓ガラス内側の防曇処理についても、外部より入手した代用センサ情報(外気温、日射量)、等を用いて、図9に示すステップ421、422と同様にして、窓ガラス内側のガラス推定温度TWS2および車室内空気の内気露点温度TX2を算出するようにしてもよい。
In addition, although FIG. 18 demonstrated the fog prevention process of the window glass outer side at the time of air_conditionaing | cooling operation, substitution sensor information (outside temperature, solar radiation amount) obtained from the outside also about the fog prevention process of the window glass inner side at the time of heating operation, 9 may be used to calculate the estimated glass temperature TWS2 inside the window glass and the inside air dew point temperature TX2 of the passenger compartment air in the same manner as in
(第5実施形態)
次に、図1、2に示す構成の車両用空調装置において、インパネ上面吹出口15の他に、フェイス吹出口12のサイド吹出口12cを設けた例を図19に示す。
(Fifth embodiment)
Next, in the vehicle air conditioner configured as shown in FIGS. 1 and 2, an example in which a
図1〜10に示す第1、第2実施形態では、フェイス吹出口12を省略してインパネ上面吹出口15にてインパネ吹出モード(フェイスモード相当)に対応させていたが、窓ガラス1の外側に曇りが発生したときには、防曇優先モードとし、インパネ上面吹出口15からの空調空気の風量を抑えるようにして、空調性能を一時的に低下させることがある。本実施形態では、この点を改善するために、サイド吹出口12cを追加し、基本的にはインパネ上面吹出口15からの吹出し構成を主とするものの、それを補完するためにサイド吹出口12cを利用する例である。
In the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 10, the
このサイド吹出口12cは、吹出口開閉ドア16およびサーボモータ等のアクチュエータ44により開度が制御され、空調空気の吹出し、もしくは吹出し量が調節される。本実施形態では、第3実施形態と同様であり、各吹出口モード(インパネ、フット、デフ、バイレベル、フットデフ)に応じて、常に予め定めた開度にこのサイド吹出口12cを開放する構成である。
The opening degree of the
それによって、冷房運転時の防曇制御に際し、インパネ上面吹出口15を全閉もしくは開度を狭くするとき、図6のステップ414に示すようにブロワ停止もしくは風量低下させる必要がなくなる。インパネ上面吹出口15から吹出す空調空気量が低減した分だけ、サイド吹出口12cより成り行きにより風量増加させ、全体として空調性能を維持可能になる。
Accordingly, in the anti-fogging control during the cooling operation, when the instrument panel
(変形例)
次に、図20は、図9に示す、例えば冬場の暖房運転時などのように、、窓ガラス1の内面に曇りが発生しやすくなるときの実施形態の変形例を示す。図9の例と異なるのはステップ426、427を追加した点、およびステップ424aである。
(Modification)
Next, FIG. 20 shows a modification of the embodiment when the inner surface of the
そこで、内側ガラス推定温度TWS2が車室内空気の内気露点温度TX2より大幅に低いときには(ステップ426)、まずデフロスタ吹出口14およびインパネ上面吹出口15を全開にして、この吹出口14、15から暖かい空調空気を吹出させるようにして(ステップ427)、窓ガラス1の温度を早く上げるようにし、ある程度温度が上がり、それでもまだガラス推定温度TWS2が車室内空気の露点温度TX2より低いときには(ステップ423)、デフロスタ吹出口14を全閉し、インパネ上面吹出口15を全開もしくは所定開度まで開放し、空調空気を吹出すようにしている。
Therefore, when the estimated inner glass temperature TWS2 is significantly lower than the inside air dew point temperature TX2 of the passenger compartment air (step 426), the
これにより、窓ガラス1が曇るリスクが高いときは、インパネ上面吹出口15およびデフロスタ吹出口14より吹出すことで窓ガラス1の加熱を速やかに行って曇り防止できると共に、その後はインパネ上面吹出口15を用いることで防曇と暖房効果を発揮させるようにし、防曇と快適性の両立を図ることが可能になる。
Thereby, when there is a high risk of the
なお、ステップ427において、デフロスタ吹出口14のみを全開するようにして、窓ガラス1の加熱を行うようにしてもよい。
In
ちなみに、上述した各実施形態では、図6や図13に示す冷房運転時の曇り防止制御機能、もしくは図9や図15に示す暖房運転時の曇り防止制御機能を、エアコン制御装置200が有する例として説明しているが、エアコン制御装置200において両方の機能を併せ持つようにした方が防曇と快適性の両立を図る上で望ましい。
Incidentally, in each of the above-described embodiments, the air
A 内外気切替箱
B 吹出口切替箱
1 窓ガラス
2 インスツルメントパネル
4 車室
12 フェイス(FACE)吹出口
13 フット(FOOT)吹出口
14 デフロスタ(DEF)吹出口
15 インパネ上面吹出口
16〜19 ドア(吹出口開閉ドア)
20 空調ダクト
50 操作パネル
61 内気温センサ
62 外気温センサ
63 日射センサ
64 内気湿度センサ(第3手段の一部)
65 外気湿度センサ(第1手段の一部)
66 車速センサ
100 エアコンユニット
200 エアコン制御装置(制御手段)
300 GPS受信機
400 通信装置
500 データセンター
600 インターネット
A Inside / outside air switching box B Air
20
65 Outside air humidity sensor (part of the first means)
66
300
Claims (16)
前記車両の熱負荷に応じて前記各吹出口から吹出す前記空調空気の吹出量を制御すると共に、インパネ上面吹出口より吹出すインパネ吹出モードを含む吹出口モードを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、少なくとも前記インパネ吹出モード時に前記インパネ上面吹出口から吹出す前記空調空気の吹出量を制御する車両用空調装置であって、
車室外空気の露点温度(外気露点温度)を求める第1手段と、
前記車両の窓ガラス外側の外側ガラス推定温度を求める第2手段とを備え、
前記制御手段は、前記インパネ吹出モード時において、前記外側ガラス推定温度が前記外気露点温度より低くなるとき、前記インパネ上面吹出口からの前記空調空気の風量を減少、もしくは前記インパネ上面吹出口からの前記空調空気の吹出しを停止させることを特徴とする車両用空調装置。 At least a defroster outlet for removing fog on the window glass of the vehicle, a foot outlet for blowing air to the feet of the occupant, and an instrument panel for indirectly blowing air from the upper surface of the instrument panel toward the inner surface of the window glass. An air conditioning unit that is provided with an upper surface outlet and blows out conditioned air from each of the outlets;
Control means for controlling the blowout amount of the conditioned air blown out from each of the blowout openings according to the heat load of the vehicle, and controlling the blowout outlet mode including the instrument panel blowout mode of blowing out from the instrument panel upper face blowout opening;
The control means is a vehicle air conditioner that controls the amount of the conditioned air blown from the instrument panel top surface outlet at least in the instrument panel outlet mode,
A first means for determining a dew point temperature of the outside air (outside air dew point temperature);
A second means for obtaining an estimated outside glass temperature outside the window glass of the vehicle,
In the instrument panel blowing mode, the control means reduces the air volume of the conditioned air from the instrument panel upper surface outlet when the estimated outside glass temperature is lower than the outside air dew point temperature, or from the instrument panel upper surface outlet. A vehicle air conditioner that stops blowing out the conditioned air.
前記第1手段は、前記外気湿度および前記外気温に基いて前記外気露点温度を求めることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の車両用空調装置。 An outside air humidity sensor that detects the humidity of the outside air (inside air humidity) and an outside air temperature sensor that detects the temperature of the outside air (outside air temperature);
3. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the first means obtains the outside air dew point temperature based on the outside air humidity and the outside air temperature.
前記第2手段は、少なくとも前記外気温、前記内気温、前記日射量、および前記車両走行速度に基いて、前記外側ガラス推定温度を求めることを特徴とする請求項3に記載の車両用空調装置。 A solar radiation sensor for detecting the amount of solar radiation radiated into the interior of the vehicle, an internal air temperature sensor for detecting the temperature of the vehicle interior air (internal air temperature), and a vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle,
4. The vehicle air conditioner according to claim 3, wherein the second means obtains the estimated outside glass temperature based on at least the outside air temperature, the inside air temperature, the amount of solar radiation, and the vehicle traveling speed. .
前記制御手段は、前記各吹出口開閉ドアの各開度を制御することで、所望の空調制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の車両用空調装置。 The air conditioning unit has air outlet opening / closing doors that respectively control the air volume of the air-conditioned air blown out from the air outlets of the defroster air outlet, the foot air outlet, and the instrument panel upper surface air outlet,
3. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the control unit performs desired air conditioning control by controlling each opening degree of each of the outlet opening / closing doors.
前記車両の熱負荷に応じて前記各吹出口から吹出す前記空調空気の吹出量を制御すると共に、乗員の足元に吹出すフットモードを含む吹出口モードを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、少なくとも前記フットモード時に前記フット吹出口から吹出す前記空調空気の吹出量を制御する車両用空調装置であって、
車室内空気の露点温度(内気露点温度)を求める第3手段と、
前記車両の窓ガラス内側の内側ガラス推定温度を求める第4手段とを備え、
前記制御手段は、前記フットモード時において、前記内側ガラス推定温度が前記内気露点温度より低くなるとき、前記フット吹出口に加えて、前記インパネ上面吹出口から前記空調空気の吹出しを行わせることを特徴とする車両用空調装置。 At least a defroster outlet for removing fog on the window glass of the vehicle, a foot outlet for blowing air to the feet of the occupant, and an instrument panel for indirectly blowing air from the upper surface of the instrument panel toward the inner surface of the window glass. An air conditioning unit that is provided with an upper surface outlet and blows out conditioned air from each of the outlets;
Control means for controlling the blowing amount of the conditioned air blown out from each of the blowout ports according to the heat load of the vehicle, and controlling the blowout mode including a foot mode blown out to the feet of the occupant,
The control means is a vehicle air conditioner that controls the amount of the conditioned air blown out from the foot outlet at least in the foot mode,
A third means for determining the dew point temperature of the passenger compartment air (inside air dew point temperature);
A fourth means for determining an estimated inner glass temperature inside the window glass of the vehicle,
In the foot mode, when the estimated inner glass temperature is lower than the internal air dew point temperature, the control means causes the conditioned air to be blown out from the instrument panel upper surface outlet in addition to the foot outlet. A vehicle air conditioner characterized.
前記第3手段は、前記内気湿度および前記内気温に基いて前記内気露点温度を求めることを特徴とする請求項6または請求項7のいずれかに記載の車両用空調装置。 An indoor air humidity sensor for detecting the humidity of the vehicle interior air (inside air humidity) and an internal air temperature sensor for detecting the temperature of the vehicle interior air (inside air temperature);
The vehicle air conditioner according to claim 6 or 7, wherein the third means obtains the inside air dew point temperature based on the inside air humidity and the inside air temperature.
前記第4手段は、少なくとも前記外気温、前記内気温、前記日射量、および前記車両走行速度に基いて、前記内側ガラス推定温度を求めることを特徴とする請求項8に記載の車両用空調装置。 A solar radiation sensor for detecting the amount of solar radiation irradiated into the interior of the vehicle, an outside air temperature sensor for detecting the temperature of the air outside the vehicle compartment (outside air temperature), and a vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle,
The vehicle air conditioner according to claim 8, wherein the fourth means obtains the estimated inner glass temperature based on at least the outside air temperature, the inside air temperature, the amount of solar radiation, and the vehicle traveling speed. .
前記車両の熱負荷に応じて前記各吹出口から吹出す前記空調空気の吹出量を制御すると共に、インパネ上面吹出口より吹出すインパネ吹出モードを含む吹出口モードを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、少なくとも前記インパネ吹出モード時に前記インパネ上面吹出口から吹出す前記空調空気の吹出量を制御する車両用空調装置であって、
車室外空気の露点温度(外気露点温度)を求める第1手段と、
前記車両の窓ガラス外側の外側ガラス推定温度を求める第2手段とを備え、
前記制御手段は、前記インパネ吹出モード時において、前記外側ガラス推定温度が前記外気露点温度より低くなるとき、前記インパネ上面吹出口からの前記空調空気の風量を減少、もしくは前記インパネ上面吹出口からの前記空調空気の吹出しを停止させることを特徴とする車両用空調装置。 At least a face outlet that blows air directly to the occupant side, a defroster outlet that defrosts the window glass of the vehicle, a foot outlet that blows air to the feet of the occupant, and an inner surface of the window glass from the top surface of the instrument panel of the vehicle An air conditioning unit that blows out conditioned air from each of the air outlets is provided with an instrument panel upper surface air outlet that indirectly blows air toward the occupant side.
Control means for controlling the blowout amount of the conditioned air blown out from each of the blowout openings according to the heat load of the vehicle, and controlling the blowout outlet mode including the instrument panel blowout mode of blowing out from the instrument panel upper face blowout opening;
The control means is a vehicle air conditioner that controls the amount of air-conditioned air blown from the instrument panel upper surface outlet at least in the instrument panel outlet mode.
A first means for determining a dew point temperature of the outside air (outside air dew point temperature);
A second means for obtaining an estimated outside glass temperature outside the window glass of the vehicle,
In the instrument panel blowing mode, the control means reduces the air volume of the conditioned air from the instrument panel upper surface outlet when the estimated outside glass temperature is lower than the outside air dew point temperature, or from the instrument panel upper surface outlet. A vehicle air conditioner that stops blowing out the conditioned air.
前記車両の熱負荷に応じて前記各吹出口から吹出す前記空調空気の吹出量を制御すると共に、乗員の足元に吹出すフットモードを含む吹出口モードを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、少なくとも前記フットモード時に前記フット吹出口から吹出す前記空調空気の吹出量を制御する車両用空調装置であって、
車室内空気の露点温度(内気露点温度)を求める第3手段と、
前記車両の窓ガラス内側の内側ガラス推定温度を求める第4手段とを備え、
前記制御手段は、前記フットモード時において、前記内側ガラス推定温度が前記内気露点温度より低くなるとき、前記フット吹出口に加えて、前記インパネ上面吹出口から前記空調空気の吹出しを行わせることを特徴とする車両用空調装置。 At least a face outlet that blows air directly to the occupant side, a defroster outlet that defrosts the window glass of the vehicle, a foot outlet that blows air to the feet of the occupant, and an inner surface of the window glass from the top surface of the instrument panel of the vehicle An air conditioning unit that blows out conditioned air from each of the air outlets is provided with an instrument panel upper surface air outlet that indirectly blows air toward the occupant side.
Control means for controlling the blowing amount of the conditioned air blown out from each of the blowout ports according to the heat load of the vehicle, and controlling the blowout mode including a foot mode blown out to the feet of the occupant,
The control means is a vehicle air conditioner that controls the amount of the conditioned air blown out from the foot outlet at least in the foot mode,
A third means for determining the dew point temperature of the passenger compartment air (inside air dew point temperature);
A fourth means for determining an estimated inner glass temperature inside the window glass of the vehicle,
In the foot mode, when the estimated inner glass temperature is lower than the internal air dew point temperature, the control means causes the conditioned air to be blown out from the instrument panel upper surface outlet in addition to the foot outlet. A vehicle air conditioner.
前記第1手段は、車両外部から入手する外部情報を用いて前記外気露点温度を求めると共に、前記第2手段は、車両外部から入手する外部情報を用いて前記外側ガラス推定温度を求めることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1 or 11,
The first means obtains the outside air dew point temperature using external information obtained from outside the vehicle, and the second means obtains the estimated outside glass temperature using external information obtained from outside the vehicle. A vehicle air conditioner.
前記第4手段は、車両外部から入手する外部情報を用いて前記内側ガラス推定温度を求めることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 6 or 13,
The vehicle air conditioner characterized in that the fourth means obtains the estimated inner glass temperature using external information obtained from outside the vehicle.
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JP2015000694A (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | マツダ株式会社 | Air conditioning control device for vehicle |
CN110562209A (en) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Apparatus and method for mitigating surface blockage |
WO2023195224A1 (en) * | 2022-04-07 | 2023-10-12 | 日立Astemo株式会社 | Vehicle control device, and overheat protection device |
-
2004
- 2004-05-26 JP JP2004156666A patent/JP2005335526A/en active Pending
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