JP2008296717A - 車両用空調装置 - Google Patents

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Tomohisa Ezaka
Takuya Kataoka
知久 江坂
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Abstract

【課題】乗員が運転者のみの場合、運転席空間を効率良く設定温度に近付ける。
【解決手段】エアコンECU10は、着座センサ77の検知結果より、乗員が運転者のみと判定された場合、運転席空間を急速に温度調節するモードとして、複数の吹出口20〜23、30〜33のうち、運転席空間以外に開口した吹出口30〜33を、対応するドア34〜36にて全て閉じて、空調運転を行う。これによれば、運転席空間にだけ空調風を吹き出すため、運転席空間を効率良く設定温度に近付けることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、車室内の複数の空間に向かって空調空気を吹き出す車両用空調装置に関するものであり、特に、車室内の乗員が運転者一人のみのときの空調制御に関するものである。

従来、運転席側温度設定器にて設定された設定温度、および助手席側温度設定器にて設定された設定温度に基づいて、車室内の運転席側空間、および助手席側空間を独立に温度コントロールする車両用空調装置が知られている。また、下記の特許文献1には、車室内に乗員が一人しか乗車していないときに、この乗員に快適な空調感を与えると共に、エバポレータなどの熱交換手段の空調負荷を極力小さくすることができる車両用空調装置が開示されている。

この車両用空調装置では、運転者のみが着座していて、かつ内気循環モードであり、かつ冷房モードであるときには、助手席側の吹き出しモードをフットモードとし、助手席側のエアミックスダンパの開度を0%としている。これにより、助手席下方吹出口から吹き出された冷風は助手席足元に開口した内気導入口からすぐに吸い込まれ、エバポレータの空気上流側部位の温度を下げることができる。これにより、エバポレータの冷房負荷を少なくし、コンプレッサの消費動力を少なくすることができる。
特許第3161055号

しかしながら、上記の従来技術では、乗員が運転者のみの状況にもかかわらず、冷風を助手席足元に開口した内気導入口にショートサーキットさせるため、乗員のいない助手席側空間にも冷風を吹き出している。そのため、運転席のみを急速冷房するには効率が悪いという問題点がある。

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目して成されたものである。その目的は、乗員が運転者のみの場合、運転席空間を効率良く設定温度に近付けることのできる車両用空調装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では一端側が、空調用空気を吸い込む吸込部(3、6、7)に接続され、他端側が、運転席空間に開口した吹出口(20〜23)、および運転席空間以外に開口した吹出口(30〜33)に接続された通風路(2)と、通風路(2)内に空気流を発生させる送風手段(4)と、複数の吹出口(20〜23、30〜33)を選択的に切り替える吹出口切替手段(24〜26、34〜36)と、各席の乗員の存否を検知する着座検知手段(77)と、車室内の空調状態を制御する制御手段(10)とを備えた車両用空調装置において、
制御手段(10)は、着座検知手段(77)の検知結果より、乗員が運転者のみと判定された場合、運転席空間を急速に温度調節するモードとして、複数の吹出口(20〜23、30〜33)のうち、運転席空間以外に開口した吹出口(30〜33)を、吹出口切替手段(34〜36)にて全て閉じて、空調運転を行うことを特徴としている。

この請求項1に記載の発明によれば、運転席空間にだけ空調風を吹き出すため、運転席空間を効率良く設定温度に近付けることができる。なお、ここで言う各席とは、必ずしも運転席、助手席、後部座席の全ての席である必要はなく、例えば運転席と助手席だけであっても良い。またここで言う複数の吹出口とは、各席に吹出口が一つずつある場合も含むし、各席に吹出口が複数以上ずつある場合も含む。

また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の車両用空調装置において、所望する車室内温度を設定温度(Tset)として設定する温度設定手段(62)と、車室内温度(Tr)を検知する内気温検知手段(71)とを備え、
制御手段(10)は、温度設定手段(62)で設定されている設定温度(Tset)と、内気温検知手段(71)で検知された車室内温度(Tr)との温度差が所定値以上のとき、運転席空間を急速に温度調節するモードを実施することを特徴としている。

この請求項2に記載の発明によれば、設定温度(Tset)と車室内温度(Tr)との乖離が大きく、運転者の不快感が大きいときに、この「運転席空間を急速に温度調節するモード」を実施することとなるため、運転者の不快感を早急に解消することができる。

また、請求項3に記載の発明では、請求項1あるいは2に記載の車両用空調装置において、吸込部(3、6、7)として、車室内の運転席側下方に開口した内気吸込口(6)と、車室外に連通した外気吸込口(7)と、内気吸込口(6)と外気吸込口(7)とを選択的に開口させる吸込口切替手段(3)とを備え、
制御手段(10)は、運転席空間を急速に温度調節するモードを実施するとき、吸込口切替手段(3)にて内気吸込口(6)を開口させることを特徴としている。

この請求項3に記載の発明によれば、運転席空間に吹き出された空調風の一部が、運転席側下方に開口した内気吸込口(6)からすぐに吸い込まれて、運転席空間だけでの空調風循環を作り出すことになり、よりいっそう運転席空間を効率良く設定温度に近付けることができる。

また、請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の車両用空調装置において、運転席空間に開口した複数の吹出口(20〜23)として、運転者の頭胸部に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口(21、22)と、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口(23)とを備え、
制御手段(10)は、運転席空間を急速に温度調節するモードを実施するとき、吹出口切替手段(24〜26)にてフェイス吹出口(21、22)とフット吹出口(23)との両方を開口させるバイレベル吹出モードとすることを特徴としている。

この請求項4に記載の発明によれば、空調風の一部を運転者の足元に向けたフット吹出口(23)から吹き出すことにより、運転席側下方に開口した内気吸込口(6)から吸い込まれ易くなり、運転席空間だけでの空調風循環が作り易くなる。

また、請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の車両用空調装置において、通風路(2)内に配設され、通風路(2)内の空気流を冷却する冷却手段(41)を備え、
制御手段(10)は、冷却手段(41)を稼働させて運転席空間を急速に冷房するときのバイレベル吹出モードとして、通常空調時のバイレベル吹出モードよりもフット吹出口(23)からの吹出風量を少なくすることを特徴としている。

この請求項5に記載の発明によれば、運転者に対しては、フェイス吹出口(21、22)から冷風が多く吹き出されるため、良好な涼感を与えることができる。また、フット吹出口(23)からは弱く冷風が吹き出されるため、運転席側下方に開口した内気吸込口(6)から吸い込まれ易くなることより、運転席空間だけでの空調風循環が作り易くなり、よりいっそう運転席空間を効率良く冷房温度に近付けることができる。

また、請求項6に記載の発明では、請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の車両用空調装置において、通風路(2)内に配設され、通風路(2)内の空気流を加熱する加熱手段(42)と、運転席空間に開口した複数の吹出口(20〜23)として、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口(23)を備え、
制御手段(10)は、加熱手段(42)を稼働させて運転席空間を急速に暖房するモードを実施するとき、吹出口切替手段(24〜26)にてフット吹出口(23)を開口させるフット吹出モードとすることを特徴としている。

この請求項6に記載の発明によれば、運転者に対しては、フット吹出口(23)から温風が多く吹き出されるため、良好な暖房感を与えることができる。また、フット吹出口(23)から多くの温風が吹き出されるため、運転席側下方に開口した内気吸込口(6)から吸い込まれて循環する量も多くなることより、運転席空間だけでの空調風循環が作り易くなり、よりいっそう運転席空間を効率良く暖房温度に近付けることができる。

また、請求項7に記載の発明では、請求項1あるいは2に記載の車両用空調装置において、吸込部(3、6、7)として、車室内の運転席側下方に開口した内気吸込口(6)と、車室外に連通した外気吸込口(7)と、内気吸込口(6)と外気吸込口(7)とを選択的に開口させる吸込口切替手段(3)と、通風路(2)内に配設され、通風路(2)内の空気流を加熱する加熱手段(42)と、運転席空間に開口した複数の吹出口(20〜23)として、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口(23)と、前面窓ガラスの内面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口(20)とを備え、
制御手段(10)は、加熱手段(42)を稼働させて運転席空間を急速に暖房するモードを実施するとき、吸込口切替手段(3)にて内気吸込口(6)と外気吸込口(7)との両方を開口させるとともに、吹出口切替手段(24〜26)にてフット吹出口(23)とデフロスタ吹出口(20)との両方を開口させるフットデフロスタ吹出モードとすることを特徴としている。

この請求項7に記載の発明によれば、運転者から暖房とともに、前面窓ガラスの防曇要求がある場合、内気循環では防曇効果が悪いため外気を混ぜて吸い込み、運転者の足元と前面窓ガラスの内面に向けて温風を吹き出すことにより、運転席空間の急速暖房と防曇とを両立させることができる。

また、請求項8に記載の発明では、請求項4あるいは7に記載の車両用空調装置において、通風路(2)内に配設され、通風路(2)内の空気流を加熱する加熱手段(42)を備え、
制御手段(10)は、加熱手段(42)を稼働させて運転席空間を急速に暖房するときのバイレベル吹出モードもしくはフットデフロスタ吹出モードとして、通常空調時のバイレベル吹出モードもしくはフットデフロスタ吹出モードよりもフット吹出口(23)からの吹出風量を多くすることを特徴としている。

この請求項8に記載の発明によれば、バイレベル吹出モードの場合、フェイス吹出口(21、22)からも温風が吹き出して、運転者の頭胸部にも暖房感を与えることができる。また、フットデフロスタ吹出モードの場合、デフロスタ吹出口(20)からも温風が吹き出して、前面窓ガラスの防曇も行える。そして、運転者に対しては、フット吹出口(23)から温風が多く吹き出すことで良好な暖房感を与えつつ、運転席空間を効率良く冷房温度に近付けることができる。

なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施の形態について、添付した図1〜5を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るオートエアコンシステムの全体構成を示す模式図である。また、図2は、車両前席の吹出口配置を示すインストルメントパネル50の正面図であり、図3は、エアコン操作パネル51を示す正面図である。

本実施形態の車両用空調装置、いわゆるカーエアコンは、走行用に水冷エンジンを搭載する自動車などの車両において、車室内を空調する空調ユニット1における各空調手段(アクチュエータ)を、エアコンECU(制御手段)10によって制御するように構成されたオートエアコンシステムである。

空調ユニット1は、車室内の運転席側(運転席後方の後部座席を含む)空調空間と、助手席側(助手席後方の後部座席を含む)空調空間との温度調節、および吹出口モードの変更などを、互いに独立して行うことが可能なエアコンユニットである。空調ユニット1は、車両の車室内前方に配置された空調ダクト(通風路)2を備えている。

この空調ダクト2の上流側には、内外気切替ドア(吸込部)3、およびブロワ(送風手段)4とが設けられており、内外気送風手段としての送風機ユニットとなっている。内外気切替ドア3は、サーボモータ5などのアクチュエータによって駆動され、内気吸込口(吸込部)6と外気吸込口(吸込部)7との開度(いわゆる吸込モード)を変更する吸込口切替手段である。

なお、空調ユニット1は、具体的には図示しないが、完全センター置きといわれるタイプのものであり、車室内前方の計器盤下方部において、車両左右方向の中央位置に搭載されている。また、後述する熱交換器などを収めた空調ユニットの本体部に対して、上記の送風機ユニットがその車両前方側に配設されている。そして、送風機ユニットの内気吸込口6は、運転席側の下方に開口しており、運転席側から車室内空気を吸い込むようになっている。

ブロワ4は、ブロワ駆動回路8によって制御されるブロワモータ9により回転駆動されて、空調ダクト2内において車室内に向かう空気流を発生させる遠心式送風機である。なお、ブロワ4は、後述する運転席側、助手席側の各吹出口から車室内の運転席側、助手席側空調空間に向けてそれぞれ吹き出される空調風の吹出風量、または吹出風速を変更する吹出風量可変手段、または吹出風速可変手段を構成する。

空調ダクト2の中央部には、空調ダクト2を通過する空気を冷却する冷却手段としてのエバポレータ(冷却用熱交換器)41が設けられている。また、そのエバポレータ41の空気下流側には、第1、第2空気通路11、12を通過する空気を、エンジンの冷却水(温水)と熱交換して加熱する、加熱手段としてのヒータコア(加熱用熱交換器)42が設けられている。

なお、第1、第2空気通路11、12は、仕切板14により区画されている。また、例えば電力を用いて走行する車両に用いられた車両用空調装置では、エバポレータやヒータコアをペルチェ素子に変更しても良い。そのヒータコア42の空気上流側には、車室内の運転席側空調空間と助手席側空調空間との温度調節を、互いに独立して行うための運転席側、助手席側エアミックス(A/M)ドア15、16が設けられている。

そして、運転席側、助手席側A/Mドア15、16は、サーボモータ17、18などのアクチュエータにより駆動されており、後述する運転席側、助手席側の各吹出口から車室内の運転席側、助手席側空調空間に向けて、それぞれ吹き出される空調風の吹出温度を変更する運転席側、助手席側吹出温度可変手段を構成する。

ここで、本実施形態のエバポレータ41は、冷凍サイクルの一構成部品を成すものである。冷凍サイクルは図示しないが、車両のエンジンルーム内に搭載された車両走行用のエンジンの出力軸にベルト駆動されて、冷媒を圧縮して吐出するコンプレッサ(冷媒圧縮機)と、このコンプレッサより吐出された冷媒を凝縮液化させるコンデンサ(冷媒凝縮器)と、このコンデンサより流入した液冷媒を気液分離するレシーバ(受液器)と、このレシーバより流入した液冷媒を断熱膨張させる膨張弁と、この膨張弁より流入した気液二相状態の冷媒を蒸発気化させる上記のエバポレータ(冷媒蒸発器)とから構成されている。

これらのうち、コンプレッサは、エアコンECU10から出力される制御電流によって、圧縮容量が可変される。つまり、本実施形態では、エバ後温度センサ74が検知するエバ後温度(TE)と、目標エバ後温度(TEO)との比較結果に応じて出力される制御信号に基づき、容量可変制御を行う電磁式容量可変制御弁を有する容量可変コンプレッサが用いられている。

そして、第1空気通路11の空気下流側には、図1および図2に示すように、運転席側デフロスタ吹出口20、運転席側センタフェイス吹出口21、運転席側サイドフェイス吹出口22、および運転席側フット吹出口23が、各吹出ダクトを介して連通している。また、第2空気通路12の空気下流側には、図1および図2に示すように、助手席側デフロスタ吹出口30、助手席側センタフェイス吹出口31、助手席側サイドフェイス吹出口32、および助手席側フット吹出口33が、各吹出ダクトを介して連通している。

なお、運転席側および助手席側デフロスタ吹出口20、30は、車両前方窓ガラスへ空調風(主に温風)を吹き出すための吹出口を構成する。運転席側および助手席側フェイス吹出口21、22、31、32は、運転者および助手席乗員の頭胸部へ空調風(主に冷風)を吹き出すための吹出口を構成する。運転席側および助手席側フット吹出口23、33は、運転者および助手席乗員の足元へ空調風(主に温風)を吹き出すための吹出口を構成する。

そして、第1および第2空気通路11、12内には、車室内の運転席側と助手席側との吹出モードの設定を、互いに独立して行う運転席側および助手席側吹出口切替ドアとして、運転席側および助手席側デフロスタドア24、34、運転席側および助手席側フェイスドア25、35、運転席側および助手席側フットドア26、36が設けられている。

そして、これらの運転席側および助手席側吹出口切替ドア24〜26、34〜36は、サーボモータ28、29、38、39などのアクチュエータにより駆動され、運転席側および助手席側の吹出モードをそれぞれ切り替えるモード切替ドアで、吹出口切替手段を構成する。なお、運転席側および助手席側の吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベル(B/L)モード、フットモード、フット/デフロスタモード、デフロスタモードなどがある。

エアコンECU10は、エンジンの始動および停止を司るイグニッションスイッチが入れられた時に、車両に搭載された車載電源であるバッテリー(図示せず)から直流電源が供給され、演算処理や制御処理を開始するように構成されている。エアコンECU10には、図1および図2に示したように、インストルメントパネル50に一体的に設置されたエアコン操作パネル51上の各種操作スイッチから、各スイッチ信号が入力されるように構成されている。

エアコン操作パネル51には、図3に示すように、液晶ディスプレイ(液晶表示装置)52、内外気切替スイッチ53、フロントデフロスタスイッチ54、リヤデフロスタ(デフォッガ)スイッチ55、デュアルスイッチ56、吹出モード切替スイッチ57、ブロワ風量切替スイッチ58、エアコンスイッチ59、オートスイッチ60、オフスイッチ61、運転席側、助手席側温度設定器62、63、燃費向上スイッチ64、および運転席急速空調スイッチ65などが設置されている。

液晶ディスプレイ52には、運転席側、助手席側空調空間の設定温度を視覚表示する設定温度表示部、吹出モードを視覚表示する吹出モード表示部、およびブロワ風量を視覚表示する風量表示部などが設けられている。なお、液晶ディスプレイ52に外気温表示部、吸込モード表示部、時刻表示部などが設けられていても良い。また、エアコン操作パネル51上の各種の操作スイッチは、液晶ディスプレイ52に設けられていても良い。

上記のスイッチの内、フロントデフロスタスイッチ54は、前面窓ガラスの防曇能力を上げるか否かを指令する空調スイッチに相当するもので、吹出モードをデフロスタモードに設定(固定)するように要求するデフロスタモード要求手段である。デュアルスイッチ56は、運転席側空調空間内の温度調節と助手席側空調空間内の温度調節とを、互いに独立して行う左右独立温度コントロールを指令する左右独立制御指令手段である。

モード切替スイッチ57は、乗員のマニュアル操作に応じて、吹出モードを、フェイスモード、バイレベル(B/L)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に設定(固定)するように要求するモード要求手段である。エアコンスイッチ59は、冷凍サイクルのコンプレッサの稼働、または停止を指令する空調操作スイッチである。一般に、エアコンスイッチ59は、コンプレッサを非稼働にして、エンジンの回転負荷を減らすことで燃費効率を高めるために設けられている。

運転席側および助手席側温度設定器62、63は、運転席側空調空間内と助手席側空調空間内のそれぞれ温度を、所望の温度に設定(Tset)するための運転席側および助手席側温度設定手段で、アップスイッチ62a、63aとダウンスイッチ62b、63bよりなる。

燃費向上スイッチ64は、冷凍サイクルのコンプレッサの稼働率を下げて、低燃費および省動力を考慮した経済的な空調制御を行うか否かを指令するエコノミースイッチである。運転席急速空調スイッチ65は、乗員のマニュアル操作に応じて、吸込吹出モードを後述する「運転席急冷急暖モード(運転席急暖防曇モード)」に設定(固定)するように要求する吸込吹出モード要求手段である。

また、エアコンECU10の内部には、演算処理や制御処理を行うCPU(中央演算装置)、ROMやRAMなどのメモリ、およびI/Oポート(入力/出力回路)などの機能を含んで構成される周知のマイクロコンピュータが設けられている。そして、各種センサからのセンサ信号がI/Oポート、もしくはA/D変換回路によってA/D変換された後に、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。

即ち、エアコンECU10には、車室内温度(内気温)Trを検知する内気温検知手段としての内気温センサ71、車室外温度(外気温)を検知する外気温検知手段としての外気温センサ72、および日射検知手段としての日射センサ73が接続されている。

また、エバポレータ41を通過した直後の空気温度(エバ後温度TE)を検知するエバ後温度検知手段としてのエバ後温度センサ74、車両のエンジン冷却水温を検知して送風空気の加熱温度とする加熱温度検知手段としての冷却水温センサ75、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76、および各席の乗員の存否を検知する着座検知手段としての着座センサ77などが接続されている。

これらのうち内気温センサ71、外気温センサ72、エバ後温度センサ74、および冷却水温センサ75は、例えばサーミスタなどの感温素子が使用されている。また、日射センサ73は、運転席側空調空間内に照射される日射量(日射強度)を検知する運転席側日射強度検知手段と、助手席側空調空間内に照射される日射量(日射強度)を検知する助手席側日射強度検知手段とを有しており、例えばフォトダイオードなどが使用されている。湿度センサ76は、内気温センサ71とともに、運転席近傍のインストルメントパネル50の前面に形成された凹所内に収容されており、前面窓ガラスの防曇のためにデフロスタ吹き出しの要否の判定に利用される。

次に、エアコンECU10による制御方法を、図4に基づいて説明する。ここで図4は、エアコンECU10の制御プログラムの一例を示したフローチャートである。まず、イグニッションスイッチがオンされてエアコンECU10に直流電源が供給されると、予めメモリに記憶されている制御プログラム(図4のルーチン)の実行が開始される。

まず、エアコンECU10内部のマイクロコンピュータに内蔵されたデータ処理用メモリの記憶内容などの初期化を行う(ステップS1)。次に、各種データをデータ処理用メモリに読み込む。即ち、エアコン操作パネル51上の各種操作スイッチからのスイッチ信号や、各種センサからのセンサ信号を入力する(ステップS2)。特に、内気温センサ71が検知する車室内温度Tr、外気温センサ72が検知する外気温Tam、日射センサ73が検知する日射量Ts、エバ後センサ74が検知するエバ後温度Te、冷却水温センサ75が検知する冷却水温Twを入力する。

次に、上記の入力データを記憶している演算式に代入して、運転席側の目標吹出温度TAO(Dr)、および助手席側の目標吹出温度TAO(Pa)を演算し、その運転席側および助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)と外気温Tamから、目標エバポレータ後温度TEOを演算する(ステップS3)。次に、ステップS3で求めた運転席側および助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)に基づいてブロワ風量、すなわちブロワモータ9に印加するブロワ制御電圧VAを演算する(ステップS4)。

上記のブロワ制御電圧VAは、運転席側および助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)にそれぞれ適合したブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)を、予め定めた特性パターンに基づいて求めるとともに、それらのブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)を平均化処理することにより得ている。

次に、ステップS3で求めた運転席側および助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)と上記の入力データとを、メモリに記憶されている演算式に代入して、運転席側A/Mドア15のA/M開度SW(Dr)(%)、および助手席側A/Mドア16のA/M開度SW(Pa)(%)を演算する(ステップS5)。

次に、ステップS3で求めた運転席側および助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)に基づき、車室内へ取り込む空気流の吸込モードと、車室内へ吹き出す空気流の吹出モードとを決定する(ステップS6)。次に、ステップS3で求めた運転席側および助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)とエバ後センサ74が検知する実際のエバポレータ後流温度Teとが一致するように、フィードバック制御(PI制御)にてコンプレッサを目標吐出量とするための制御電流値を決定する(ステップS7)。

具体的には、コンプレッサに付設された電磁式容量制御弁の電磁ソレノイドに供給する制御電流の目標値となるソレノイド電流(制御電流:In)を、メモリに記憶されている演算式に基づいて演算する。次に、ステップS4で決定されたブロワ制御電流VAとなるように、ブロワ駆動回路8に制御信号を出力する(ステップS8)。

次に、ステップS5で決定されたA/M開度SW(Dr)、SW(Pa)となるように、サーボモータ17、18に制御信号を出力する(ステップS9)。次に、ステップS6で決定された吸込モードと吹出モードとなるように、サーボモータ28、29、38、39に制御信号を出力する(ステップS10)。

次に、ステップS7で決定されたソレノイド電流(制御電流:In)をコンプレッサに付設された電磁式容量制御弁の電磁ソレノイドに出力する(ステップS11)。その後にステップS2の制御処理に戻る。なお、マニュアル設定時には、その設定値に従って第4図の制御プログラムが実行される。

次に、エアコンECU10による「運転席急冷急暖モード(運転席急暖防曇モード)」に関する制御を、図5に基づいて説明する。図5は、本発明の特徴となる制御部分の処理手順を示すフローチャートである。上述したステップS7とステップS8との間に設けたサブルーチンにおいて、まず着座センサ77が検知する各席の乗員の存否に対応した信号より、乗員は運転者のみか否かを判定する(ステップS71)。

この判定結果がNOであり、運転者以外にも乗員がいる場合は、ステップS8に進み、通常の空調制御を行うものである。しかし、ステップS71の判定結果がYESで、乗員が運転者のみの場合には、ステップS72へと進む。そして次に、運転席側温度設定器62で設定されている運転席側空調空間の設定温度Tset(Dr)と、内気温センサ71で検知される車室内温度Trとの温度差が所定値(例えば、5℃)以上か否かを判定する(ステップS72)。

この判定結果がNOであり、設定温度Tsetと車室内温度Trとの温度差が小さい場合は、ステップS8に進む。しかし、ステップS72の判定結果がYESで、設定温度Tsetと車室内温度Trとの温度差が大きい場合には、ステップS73へと進む。そして次に、空調モードが暖房モードか否か、かつ前面窓ガラスの防曇が必要か否かを判定する(ステップS73)。

この判定結果がNOであり、空調モードが冷房モードである(つまり、車室内温度Trに対して設定温度Tsetが所定値以上低い側に設定されている)場合や、空調モードが暖房モードである(つまり、車室内温度Trに対して設定温度Tsetが所定値以上高い側に設定されている)が、防曇の必要はない(つまり、ステップS6の吹出モードの選定でフット/デフロスタモードが選択されていない)場合にはステップS74へと進む。

このステップS74では、運転席空間を急速に温度調節するモードとして、吸込吹出モードを「運転席急冷急暖モード」に変更する。具体的には、吸込モードは内気モードとして、内外気切替ドア3にて運転席側下方にある内気吸込口6を開口させる。また、乗員のいない助手席側空調空間に開口した吹出口30〜33を、対応する各ドア34〜36で全て閉じる。

そして、空調モードが冷房モードである場合には、運転席側の各ドア24〜26にて、フェイス吹出口21、22とフット吹出口23との両方を開口させるバイレベル吹出モードとして冷風吹き出しを行う。また、空調モードが暖房モードである場合には、運転席側の各ドア24〜26にて、フット吹出口23だけを開口させるフット吹出モードとして温風吹き出しを行うものである。なお、暖房時の吹出モードは、冷房時と同じバイレベル吹出モードとしても良い。これらにより、運転席空間にだけ空調風を吹き出すため、運転席空間を効率良く設定温度に近付けることができる。

また、ステップS73での判定結果がYESで、暖房モードでかつ前面窓ガラスの防曇が必要(つまり、ステップS6の吹出モードの選定でフット/デフロスタモードが選択されている)場合には、ステップS75へと進む。このステップS75では、運転席空間を急速暖房しながら防曇するモードとして、吸込吹出モードを「運転席急暖防曇モード」に変更する。

具体的には、吸込モードは外気も吸入する半内気モードとして、内外気切替ドア3にて内気吸込口6と外気吸込口7との両方を開口させる。また、乗員のいない助手席側空調空間に開口した吹出口30〜33は、「運転席急冷急暖モード」と同じく対応する各ドア34〜36で全て閉じる。

そして、暖房モードとして、運転席側の各ドア24〜26にて、フット吹出口23とデフロスタ吹出口20との両方を開口させるフットデフロスタ吹出モードとして温風吹き出しを行うものである。これらにより、運転席空間の急速暖房と防曇とを両立させることができる。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。エアコンECU10は、着座センサ77の検知結果より、乗員が運転者のみと判定された場合、運転席空間を急速に温度調節するモードとする。それは、複数の吹出口20〜23、30〜33のうち、運転席空間以外に開口した吹出口30〜33を、対応する各ドア34〜36にて全て閉じて、空調運転を行っている。

これによれば、運転席空間にだけ空調風を吹き出すため、運転席空間を効率良く設定温度に近付けることができる。また、運転席空間だけを空調するため、空調にかかる動力を低減することができる。

また、所望する車室内温度を設定温度Tsetとして設定する運転席側温度設定器62と、車室内温度Trを検知する内気温センサ71とを備えている。そして、エアコンECU10は、運転席側温度設定器62で設定されている設定温度Tsetと、内気温センサ71で検知された車室内温度Trとの温度差が所定値以上のとき、運転席空間を急速に温度調節するモードを実施している。

これによれば、設定温度Tsetと車室内温度Trとの乖離が大きく、運転者の不快感が大きいときに、この「運転席空間を急速に温度調節するモード」を実施することとなるため、運転者の不快感を早急に解消することができる。

また、吸込部3、6、7として、車室内の運転席側下方に開口した内気吸込口6と、車室外に連通した外気吸込口7と、内気吸込口6と外気吸込口7とを選択的に開口させる内外気切替ドア3とを備えている。そして、エアコンECU10は、運転席空間を急速に温度調節するモードを実施するとき、内外気切替ドア3にて内気吸込口6を開口させている。

これによれば、運転席空間に吹き出された空調風の一部が、運転席側下方に開口した内気吸込口6からすぐに吸い込まれて、運転席空間だけでの空調風循環を作り出すことになり、よりいっそう運転席空間を効率良く設定温度に近付けることができる。

また、運転席空間に開口した複数の吹出口20〜23として、運転者の頭胸部に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口21、22と、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口23とを備えている。そして、エアコンECU10は、運転席空間を急速に温度調節するモードを実施するとき、対応する各ドア24〜26にてフェイス吹出口21、22とフット吹出口23との両方を開口させるバイレベル吹出モードとしている。

これによれば、空調風の一部を運転者の足元に向けたフット吹出口23から吹き出すことにより、運転席側下方に開口した内気吸込口6から吸い込まれ易くなり、運転席空間だけでの空調風循環が作り易くなる。

また、空調ダクト2内に配設され、空調ダクト2内の空気流を冷却するエバポレータ41を備えている。そして、エアコンECU10は、エバポレータ41を使って運転席空間を急速に冷房するときのバイレベル吹出モードとして、通常空調時のバイレベル吹出モードよりもフット吹出口23からの吹出風量を少なくしている。

これによれば、運転者に対しては、フェイス吹出口21、22から冷風が多く吹き出されるため、良好な涼感を与えることができる。また、フット吹出口23からは弱く冷風が吹き出されるため、運転席側下方に開口した内気吸込口6から吸い込まれ易くなることより、運転席空間だけでの空調風循環が作り易くなり、よりいっそう運転席空間を効率良く冷房温度に近付けることができる。

また、空調ダクト2内に配設され、空調ダクト2内の空気流を加熱するヒータコア42と、運転席空間に開口した複数の吹出口20〜23の1つとして、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口23を備えている。そして、エアコンECU10は、ヒータコア42を使って運転席空間を急速に暖房するモードを実施するとき、対応する各ドア24〜26にてフット吹出口23を開口させるフット吹出モードとしている。

これによれば、運転者に対しては、フット吹出口23から温風が多く吹き出されるため、良好な暖房感を与えることができる。また、フット吹出口23から多くの温風が吹き出されるため、運転席側下方に開口した内気吸込口6から吸い込まれて循環する量も多くなることより、運転席空間だけでの空調風循環が作り易くなり、よりいっそう運転席空間を効率良く暖房温度に近付けることができる。

また、吸込部3、6、7として、車室内の運転席側下方に開口した内気吸込口6と、車室外に連通した外気吸込口7と、内気吸込口6と外気吸込口7とを選択的に開口させる内外気切替ドア3と、空調ダクト2内に配設され、空調ダクト2内の空気流を加熱するヒータコア42と、運転席空間に開口した複数の吹出口20〜23の1つとして、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口23と、前面窓ガラスの内面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口20とを備えている。

そして、エアコンECU10は、ヒータコア42を稼働させて運転席空間を急速に暖房するモードを実施するとき、内外気切替ドア3にて内気吸込口6と外気吸込口7との両方を開口させるとともに、対応する各ドア24〜26にてフット吹出口23とデフロスタ吹出口20との両方を開口させるフットデフロスタ吹出モードとしている。

これによれば、暖房と前面窓ガラスの防曇との2つの要求がある場合、内気循環では防曇効果が悪いため外気を混ぜて吸い込み、運転者の足元と前面窓ガラスの内面に向けて温風を吹き出すことにより、運転席空間の急速暖房と防曇とを両立させることができる。

また、空調ダクト2内に配設され、空調ダクト2内の空気流を加熱するヒータコア42を備えている。そして、エアコンECU10は、ヒータコア42を使って運転席空間を急速に暖房するときのバイレベル吹出モード、もしくはフットデフロスタ吹出モードとして、通常空調時のバイレベル吹出モード、もしくはフットデフロスタ吹出モードよりもフット吹出口23からの吹出風量を多くしている。

これによれば、バイレベル吹出モードの場合、フェイス吹出口21、22からも温風が吹き出して、運転者の頭胸部にも暖房感を与えることができる。また、フットデフロスタ吹出モードの場合、デフロスタ吹出口20からも温風が吹き出して、前面窓ガラスの防曇も行える。そして、運転者に対しては、フット吹出口23から温風が多く吹き出すことで良好な暖房感を与えつつ、運転席空間を効率良く冷房温度に近付けることができる。

(その他の実施形態)
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、各席の乗員の存否を検知するのに、シートに配された着座センサを用いているが、インストルメントパネルなどに配置したIR(非接触赤外線温度)センサにより、各席の乗員の存否を検知するようにしても良い。また、シートベルトの嵌着信号や各席のドアの開閉信号を用いて、各席の乗員の存否を推定するようにしても良いし、これらの手段を組み合わせて各席の乗員の存否を判断するものであっても良い。

また、上述の実施形態では、乗員が運転者のみで、車室内温度Trと設定温度Tsetとの差が所定値以上の場合に、自動で「D席急冷急暖モード(もしくはD席急暖防曇モード)」が実行されるようになっているが、エアコン操作パネル51にこのモードの実行を選択するスイッチ65を設け(図3参照)、このスイッチ65を運転者が操作することによって「D席急冷急暖モード(もしくはD席急暖防曇モード)」が実行、解除されるようにしても良い。

また、上述の実施形態では、運転席側および助手席側とも、1つのフェイスドア25(35)でセンタフェイス吹出口21(31)とサイドフェイス吹出口22(32)とを開閉するようになっているが、センタもサイドも、各フェイス吹出口のそれぞれに自動可変ルーバーを設けている場合など、助手席側サイドフェイス吹出口32だけを閉じて、助手席側センタフェイス吹出口31は運転席空間に向けて冷風を吹き出すようにしても良い。

また、上述の実施形態では、デフロスタ吹出口20、30およびそのデフロスタ吹出口20、30を開閉するデフロスタドア24、34を、運転席側と助手席側とで分けて構成しているが、両席側を1つにまとめて構成したものであっても良い。なお、上述の実施形態では、吹出口を運転席側と助手席側とにだけ分けて構成しているが、更に後席用の吹出口を構成している車両用空調装置において、乗員が運転者のみで「D席急冷急暖モード(もしくはD席急暖防曇モード)」を実行する場合、運転席空間に開口した吹出口以外の吹出口として、当然後席用の吹出口も閉じることとなる。

本発明の実施形態に係るオートエアコンシステムの全体構成を示す模式図である。 車両前席の吹出口配置を示すインストルメントパネル50の正面図である。 エアコン操作パネル51を示す正面図である。 エアコンECU10の制御プログラムを示すフローチャートである。 本発明の特徴となる制御部分の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

2…空調ダクト(通風路)
3…内外気切替ドア(吸込口切替手段、吸込部)
4…ブロワ(送風手段)
6…内気吸込口(吸込部)
7…外気吸込口(吸込部)
10…エアコンECU(制御手段)
20…運転席側デフロスタ吹出口(デフロスタ吹出口、吹出口)
21…運転席側センタフェイス吹出口(フェイス吹出口、吹出口)
22…運転席側サイドフェイス吹出口(フェイス吹出口、吹出口)
23…運転席側フット吹出口(フット吹出口、吹出口)
24…運転席側デフロスタドア(吹出口切替手段)
25…運転席側フェイスドア(吹出口切替手段)
26…運転席側フットドア(吹出口切替手段)
30…助手席側デフロスタ吹出口(デフロスタ吹出口、吹出口)
31…助手席側センタフェイス吹出口(フェイス吹出口、吹出口)
32…助手席側サイドフェイス吹出口(フェイス吹出口、吹出口)
33…助手席側フット吹出口(フット吹出口、吹出口)
34…助手席側デフロスタドア(吹出口切替手段)
35…助手席側フェイスドア(吹出口切替手段)
36…助手席側フットドア(吹出口切替手段)
41…エバポレータ(冷却手段)
42…ヒータコア(加熱手段)
62…運転席側温度設定器(温度設定手段)
71…内気温センサ(内気温検知手段)
77…着座センサ(着座検知手段)
Tr…車室内温度
Tset…設定温度

Claims (8)

  1. 一端側が、空調用空気を吸い込む吸込部(3、6、7)に接続され、他端側が、運転席空間に開口した吹出口(20〜23)、および運転席空間以外に開口した吹出口(30〜33)に接続された通風路(2)と、
    前記通風路(2)内に空気流を発生させる送風手段(4)と、
    複数の前記吹出口(20〜23、30〜33)を選択的に切り替える吹出口切替手段(24〜26、34〜36)と、
    各席の乗員の存否を検知する着座検知手段(77)と、
    車室内の空調状態を制御する制御手段(10)とを備えた車両用空調装置において、
    前記制御手段(10)は、前記着座検知手段(77)の検知結果より、乗員が運転者のみと判定された場合、
    運転席空間を急速に温度調節するモードとして、前記複数の吹出口(20〜23、30〜33)のうち、前記運転席空間以外に開口した吹出口(30〜33)を、前記吹出口切替手段(34〜36)にて全て閉じて、空調運転を行うことを特徴とする車両用空調装置。
  2. 所望する車室内温度を設定温度(Tset)として設定する温度設定手段(62)と、
    車室内温度(Tr)を検知する内気温検知手段(71)とを備え、
    前記制御手段(10)は、前記温度設定手段(62)で設定されている前記設定温度(Tset)と、前記内気温検知手段(71)で検知された前記車室内温度(Tr)との温度差が所定値以上のとき、前記運転席空間を急速に温度調節するモードを実施することを特徴とする請求項1に記載の車両用空調装置。
  3. 前記吸込部(3、6、7)として、車室内の運転席側下方に開口した内気吸込口(6)と、車室外に連通した外気吸込口(7)と、前記内気吸込口(6)と前記外気吸込口(7)とを選択的に開口させる吸込口切替手段(3)とを備え、
    前記制御手段(10)は、前記運転席空間を急速に温度調節するモードを実施するとき、前記吸込口切替手段(3)にて前記内気吸込口(6)を開口させることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の車両用空調装置。
  4. 前記運転席空間に開口した複数の吹出口(20〜23)として、運転者の頭胸部に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口(21、22)と、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口(23)とを備え、
    前記制御手段(10)は、前記運転席空間を急速に温度調節するモードを実施するとき、前記吹出口切替手段(24〜26)にて前記フェイス吹出口(21、22)と前記フット吹出口(23)との両方を開口させるバイレベル吹出モードとすることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の車両用空調装置。
  5. 前記通風路(2)内に配設され、前記通風路(2)内の空気流を冷却する冷却手段(41)を備え、
    前記制御手段(10)は、前記冷却手段(41)を稼働させて運転席空間を急速に冷房するときの前記バイレベル吹出モードとして、通常空調時のバイレベル吹出モードよりも前記フット吹出口(23)からの吹出風量を少なくすることを特徴とする請求項4に記載の車両用空調装置。
  6. 前記通風路(2)内に配設され、前記通風路(2)内の空気流を加熱する加熱手段(42)と、
    前記運転席空間に開口した複数の吹出口(20〜23)として、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口(23)を備え、
    前記制御手段(10)は、前記加熱手段(42)を稼働させて前記運転席空間を急速に暖房するモードを実施するとき、前記吹出口切替手段(24〜26)にて前記フット吹出口(23)を開口させるフット吹出モードとすることを特徴とする請求項1ないし3のうちいずれか1項に記載の車両用空調装置。
  7. 前記吸込部(3、6、7)として、車室内の運転席側下方に開口した内気吸込口(6)と、車室外に連通した外気吸込口(7)と、前記内気吸込口(6)と前記外気吸込口(7)とを選択的に開口させる吸込口切替手段(3)と、
    前記通風路(2)内に配設され、前記通風路(2)内の空気流を加熱する加熱手段(42)と、
    前記運転席空間に開口した複数の吹出口(20〜23)として、運転者の足元に向けて空調風を吹き出すフット吹出口(23)と、前面窓ガラスの内面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口(20)とを備え、
    前記制御手段(10)は、前記加熱手段(42)を稼働させて運転席空間を急速に暖房するモードを実施するとき、前記吸込口切替手段(3)にて前記内気吸込口(6)と前記外気吸込口(7)との両方を開口させるとともに、
    前記吹出口切替手段(24〜26)にて前記フット吹出口(23)と前記デフロスタ吹出口(20)との両方を開口させるフットデフロスタ吹出モードとすることを特徴とする請求項1あるいは2に記載の車両用空調装置。
  8. 前記通風路(2)内に配設され、前記通風路(2)内の空気流を加熱する加熱手段(42)を備え、
    前記制御手段(10)は、前記加熱手段(42)を稼働させて運転席空間を急速に暖房するときの前記バイレベル吹出モードもしくは前記フットデフロスタ吹出モードとして、通常空調時のバイレベル吹出モードもしくはフットデフロスタ吹出モードよりも前記フット吹出口(23)からの吹出風量を多くすることを特徴とする請求項4あるいは7に記載の車両用空調装置。
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