JP2535361B2 - 自動車用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、風量可変に伴う騒音に起因する不快感の発
生を最小限に止めつつ、快適な風速感を得られるように
した自動車用空調装置に関する。

従来の技術 従来の自動車用空調装置としては、第６図に示した特
性を有する制御を実行するものが提案されている（特開
昭57-140216号公報参照）。すなわちこの装置は、車室
内温度Trに基づいてブロアモータ印加電圧Voutを制御
し、車室内温度Trが設定温度Tsetに接近するにつれてブ
ロアモータ印加電圧Voutを大から小へ変化させ、風量を
徐々に減少させる。そして車室内温度Trと設定温度Tset
の差が２℃以内になると、ブロアモータ印加電圧Vout
は、６（Ｖ）を基準として周期的に変動し、車室内へ給
送される調和風量は増減する。これによって車室内に着
座する乗員に風速感の時間変動を与えて、時間とともに
快適感が低下する現象を防止し、乗員の快適感の維持を
図るものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながらこのような従来の装置にあっては、ブロ
アファンによる送風量の変化によって乗員に風速感の時
間的変動を与えるものであることから、風量が変化する
際には送風騒音及びブロアモータの回転騒音の変化も必
然的に伴う。よって乗員にあっては、風量の変化によっ
て快適な風速感を刺激されると同時に、前記騒音によっ
て不快な聴感上の刺激をも受けてしまう。このため体感
上快適な風速感が得られるにもかかわらず、この快適な
風速感が聴感上の不快な刺激によって損なわれてしま
い、必ずしも車室内環境の快適性向上を図り得るもので
はなかった。

問題点を解決するための手段 本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、車室内に調和風を給送し、かつその風量を時
間的に変化させる風量可変手段と、前記車室内の騒音レ
ベルを検出する騒音検出手段と、前記騒音レベルに応じ
た風量を設定し、この設定した値に基づいて前記風量可
変手段を制御する制御手段とを備えている。

作用 前記構成において、制御手段は騒音検出手段が検出す
る騒音レベルに応じ、当該騒音状態において風量の増加
に伴う送風騒音が聴感上顕著とならない範囲で風量を設
定する。そしてこの設定された値に基づいて風量可変手
段を制御すると、風量は前記騒音レベル中においては聴
感上顕著となる送風騒音等を伴わずに時間的に変化す
る。

実施例 以下本発明の一実施例について図面に従って説明す
る。すなわち第２図に示したように空調装置本体20は、
ブロアユニット21、クーリングユニット22、ヒータユニ
ット23を連結して構成されている。前記ブロアユニット
21には、外気吹入口24と内入口25とを開閉するインテー
クドア26及びブロアファンモータ27を駆動源とする風量
可変手段たるブロアファン28が設けられており、前記イ
ンテークドア26には、インテークドア・アクチュエータ
29が連係されている。前記クーリングユニット22内には
エバポレータ30が、又前記ヒータユニット23内にはエン
ジン冷却水を熱源とするヒータコア31が置設されてお
り、該ヒータコア31の前面にはエアミックスドア・アク
チュエータ32に連係されたエアミックスドア33が枢設さ
れている。さらにヒータユニット23には、ベンチレータ
吹出口34、デフロスタ吹出口35、足元吹出口36が形成さ
れており、各吹出口34,35,36の基端部には、ベントドア
・アクチュエータ37に連係されたベントドア38、及びデ
フロスタ・足元切り替えドア・アクチュエータ39に連係
されたデフロスタ・足元切り替えドア40が枢支されてい
る。前記ベンチレータ吹出口34は前部座席1,2に着座す
る図示しない乗員の前方に配されたインストルメントパ
ネル３に複数形成されており、このベンチレータ吹出口
34内には、第３図に示したような吹出範囲設定手段たる
風向設定器４が設けられている。該風向設定器４には、
前記ベンチレータ吹出口34内に位置する水平方向に回動
自在な複数のルーバー５…が設けられており、該ルーバ
ー５…は上下各部リンク6,7によって相互に連係されて
いる。下部リンク７には、ガイドピン８が突設されてお
り、該ガイドピン８の端部はローラ９に表面に刻設され
た屈曲状のガイド溝10に遊挿されている。前記ローラ９
は両端部に突設された軸11,12によって回転自在に支持
されており、一方の軸12に固着されたギヤ13には、駆動
モータ14の回転軸に固着されたギヤ15が噛合されてい
る。そしてこの風向設定器４は、前記駆動モータ14を介
してローラ９と回転させることにより、前記ガイド溝10
内のガイドピン８を左右動させ、これによって前記ルー
バー５…が前記座席1,2に着座する乗員を指向する集中
吹出モードと、前記ルーバー５…が車室内の広範囲に亘
って向く拡散吹出モードとが得られるように構成されて
いる。

一方制御手段たるコントローラ41の入力部には、外気
温センサ42、室温センサ43、室温設定器44、日射量セン
サ45及びベンチレータ吹出口34の吹出温度を検出する吹
出温センサ46の検出信号が入力されるようになってお
り、さらに前記入力部には、車室内の騒音レベルとして
車速を検出する騒音検出手段たる車速センサ47の検出信
号が入力されるようになっている。他方前記コントロー
ラ41の出力部からは前記各アクチュエータ29,32,37,39
及びブロアファンモータ27に制御信号が出力されるよう
に構成されている。

次に以上の構成に係る本実施例の作動について、第１
図に示したフローチャートに従って説明する。すなわち
図外の空調スイッチをONにすると、空調装置本体20とと
もにコントローラ41は起動し、以降の処理判別に用いら
れる定数Ａ〜Ｈのセットがなされる（ステップ101）。
次に各センサ42,43,45及び室温設定器44から、外気温T
a、室温設定値Tset、日射量Ｓ、車速Vcar等が読み込ま
れ（ステップ102）、室温Ticと室温設定値Tsetの差Tic-
Tsetに応じてブロアファンモータ27の印加電圧設定値Vf
anが決定される（ステップ103）。引き続き、目標吹出
温度Tofが、Tof＝Ａ・Ta＋Ｂ・Tic＋Ｃ・Tset＋Ｄ・Ｓ
＋Ｅ（Ａ〜Ｅ＝定数）として計算され（ステップ10
4）、このTofを用いてＸ＝Ｆ・Tof²＋Ｇ・Tof＋Ｈ（Ｆ
〜Ｈ＝定数）としてエアミックスドア開度Ｘが計算され
（ステップ105）、さらに次ステップ106では、目標吹出
温度Tofに応じて、下記に示したヒータ、バイレベル、
ベントの吹出口モードが選択される。

ヒータモード：足元吹出口36とデフロスタ吹出口35とを
開成する。

バイレベルモード：ベンチレータ吹出口34と足元吹出口
を開成する。

ベントモード：ベンチレータ吹出口34のみを開成する。

そして次ステップ107では、前ステップで選択された
吹出口モードがベントモードであるか否かを判別し、こ
の判別がNOであれば、従前のステップにおいて計算され
たブロアファン印加電圧設定値Vfanがブロアファンモー
タ27に印加され（ステップ110）、又ヒータ及びバイレ
ベルの各モードに応じた吹出口を開成すべく該当するア
クチュエータ37,39に制御信号が出力される。一方ステ
ップ107での判別がYESであれば、室温Ticと室温設定値T
setとの差Tic-Tsetが所定値２℃より小であるか否かが
判別される。この判別がNO、すなわちTic-Tsetが２℃よ
り大であれば、車室内は乗員によって設定された所望の
室温設定値Tsetに近い温度に低下到達していないことか
ら、通常のクールダウン時と同様に前記ステップ110,11
1の処理がなされる。

一方ステップ108での判別がYESであって車室内が室温
設定値Tsetと２℃以内の温度に低下すると、ステップ10
9の処理がなされる。該ステップ109では、予め記憶され
ているブロアファンモータ27の車速に対応する平均電圧
と振幅電圧とが、前記車速センサ47によって検出された
車速Vcarの値に基づいて、選択設定される。ここで前記
平均電圧はステップ109に示したように車速が−０〜40k
m/hでは6Vに、80km/h以上では7Vに、又40〜80km/hでは
正比例的に６〜7Vの間に設定され、他方振幅電圧は車速
が20km/h以下では約1.8Vに、80km/h以上では3Vに、又20
〜80km/hでは正比例的に約1.8V〜3Vの間に設定されるよ
うになっている。そして次ステップ110では、ステップ1
09で現在の車速に応じて設定された平均電圧を中心とし
て、同様にステップ109で設定された振幅電圧の範囲内
でブロアファンモータ27の印加電圧設定値Vfanを時間的
（本実施例では30秒間で１サイクルとして）変化させ
る。これと同時にステップ110においては、前記風向設
定器４を駆動して、印加電圧設定値Vfanが平均電圧以上
である場合には前記集中吹出モードを、又平均電圧値以
下である場合には拡散吹出モードを実行する。したがっ
て座席1,2に着座する乗員にあっては、風向設定器４が
拡散吹出モードから集中吹出モードに変化すること及
び、該集中吹出モード時に印加電圧設定値Vfanが増大し
て、風量が増加することによって、快適な風速感を得る
ことができる。このとき前記印加電圧設定値Vfanは、ス
テップ109に示したように車速が低い場合には低い値
に、又車速が高い場合には高い値に設定されていること
から、車速に応じて増大する車室内騒音に応じて風量が
増減することとなる。したがって当該時点の車室内騒音
中において、風量の増加に伴う送風騒音等の増大が聴感
上顕著とならない範囲で風量の時間的制御が行われるこ
ととなる。このため前部座席1,2に着座する乗員にあっ
ては、送風騒音等の増加に起因する不快感を最小限に止
められつつ、前述した快適な風速感のみを体感すること
によって快適性を向上し得るのである。

なお本実施例に関しては、さらに次のような態様が考
えられる。

（１）本実施例では、ステップ110に示したようにサイ
ンカーブの如くブロアファンモータ27の印加電圧を変化
させるようにしたが、適宜の波形をもって前記印加電圧
を変化させる構成であってもよい。

（２）ステップ103で計算したブロアファンモータ27の
印加電圧設定値Vfanとステップ109で設定した平均電圧
との差により、吹出風の安定性があまりにも損なわれる
場合には、前記平均電圧を印加電圧設定値Vfanに一致さ
せ、あるいは近接させるようにすれば吹出風を適度に安
定性のあるものにすることができる。

（３）前記平均電圧を前記印加電圧設定値Vfanに十分近
接できない場合には、吹出温度調整を行うエアミックス
ドア33を制御することにより、車室内温度の安定性を確
保することができる。

第４図は本発明の第２実施例を示すフローチャートで
あり、ステップ201〜208及び210〜212は、第１実施例の
ステップ101〜108及び110〜112と同一の処理，判別を行
っている。しかし第１実施例のステップ109に対応する
ステップ209では、車室内に配設された騒音検出手段た
るマイクロホン等の騒音検出手段（図示せず）により、
実際に車室内騒音レベルを検出し、該車室内騒音レベル
に応じて平均電圧と振幅電圧とを設定するようにしてい
る。

かかる第２実施例によれば、車速に応じた車室内騒音
のみならず、他の外界からの騒音等を含んだ車室内騒音
に対応して風量制御を行うことができ、よって当該車室
内騒音状態において送風騒音の増加をより隠微なものに
することが可能となる。

第５図は本発明の第３実施例を示すフローチャートで
あり、ステップ301〜308及び310〜312は、第１実施例の
ステップ101〜108及び110〜112と同一の処理，判別を行
っている。しかし第１実施例のステップ109に対応する
ステップ309では、車室内に配設されたオーディオ装置
のボリュームを騒音検出手段として利用し該ボリューム
の設定値から平均電圧と振幅電圧を設定するように構成
されている。

かかる第３実施例に前記ボリュームの可変抵抗値から
一義的に平均電圧と振幅電圧とを設定することができ、
制御回路をより簡単な構成にすることを可能にするもの
である。

なお第1,第2,第３各実施例を適宜組み合わせ、車室内
騒音レベルを車速、検出した車室内騒音、オーディオ装
置のボリューム等によって決定するように構成すること
も可能であり、かかる構成によれば風量変化時の送風騒
音をより一層隠微なものにすることが可能である。

発明の効果 以上説明したように本発明は、車室内の騒音レベルに
応じた風量を設定し、この設定した値に基づいて風量可
変手段を制御して、車室内に給送される調和風の風量を
時間的に変化させるようにした。よって前記風量を車室
内の当該騒音レベル中においては、聴感上顕著となる送
風騒音を伴わずに時間的に変化させることができる。こ
のため車室内に着座する乗員にあっては、送風騒音の増
加に起因する不快感を最小限に止められつつ、風量の時
間的変化による快適な風速感のみを体感することがで
き、これによって快適性の向上を図ること可能にするも
のである。

加えて前記第２実施例にあっては、車室内騒音レベル
を実際に検出して、風量を制御するようにしたことか
ら、風量騒音をより隠微なものにし得るとともに、第３
実施例にあってはオーディオ装置のボリュームから車室
内騒音レベルを検出するようにしたことから、前記ボリ
ュームの可変抵抗を利用することによって簡易な回路構
成により風量制御を行うことを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すフローチャート、第
２図は同実施例の全体概念図、第３図は同実施例の風向
設定器を示す正面説明図、第4,5図は各々本発明の第2,
第３実施例を示すフローチャート、第６図は従来の自動
車用空調装置の制御特性図である。 1,2……座席、４……風向設定器、５……ルーバー、28
……ブロアファン（風量可変手段）、34……ベンチレー
タ吹出口、41……コントローラ（制御手段）、47……車
速センサ（騒音検出手段）。

フロントページの続き (72)発明者 笠井 純一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 実開 昭55−102608（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−124415（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内に調和風を給送し、かつその風量を
   時間的に変化させる風量可変手段と、前記車室内の騒音
   レベルを検出する騒音検出手段と、前記騒音レベルに応
   じた風量を設定し、この設定した値に基づいて前記風量
   可変手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
   る自動車用空調装置。