JP2549407B2 - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車における車室内の環境を快適に保つ
車両用空調制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、自動車における車室内の環境を快適に保つため
に、送風手段によって送風される空気の温度を調節した
り、空気の吹出し口を切り換えることのできる車両用空
調制御装置が用いられている。

このような車両用計調制御装置では、エンジンの冷却
水が循環するヒータコアを備え、送風手段によって送ら
れる空気を温めて車室内に吹き出すようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の車両用空調制御装置では、送風される空気
を温めるヒータコアは、エンジンの冷却水が定常的に循
環するまでの間は充分な温度に達しない。そのために、
送風手段の作動開始当初は、冷たい風やなまぬるい風が
吹き出し、乗員に不快感を与えることになる。

そこで、例えば特開昭56−160210号公報に開示されて
いるように、送風手段の作動開始後、所定時間ごとに徐
々に送風手段の風力を増加させる制御手段を備え、ヒー
タコアが充分に温まるまでの間は強い風が吹き出さない
ようにして、乗員に不快感を与えるのを防止するように
したものも用いられている。

ところが、乗員の操作によって、吹き出す風が中程度
の温度になるように指示されている場合には、吹き出す
風の温度が指示操作に応じた温度から多少ずれていたと
しても乗員に感じられる不快感は小さい。しかも、吹き
出す風が中程度の温度になるように指示されている場合
には、ヒータコアは、送風手段の作動開始後、比較的短
時間のうちに指示操作に応じた温度に達するにも係わら
ず、送風手段がなかなか所定の風力にならないので、か
えって違和感を伴うことがあるという問題点を有してい
た。

このような問題点に関しては、ヒータコアの温度等を
検出するセンサや、高度な判断、制御機能を有する制御
装置等を備えて、ヒータコアが所定の温度に達するとす
ぐに強い風力で送風されるようにして解決を図ったもの
もあるが、これでは、構成が複雑化したり製造コストの
大幅な増大を招くことになる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る車両用空調制御装置は、上記の問題点を
解決するために、送風手段と、送風手段によって送風さ
れる空気の温度を調節する温度調節手段と、該空気を吹
き出すヒータ吹出し口と、ヒータ吹出し口から吹き出さ
れる空気量を規制するヒータ風量規制手段と、上記送風
手段、温度調節手段、およびヒータ風量規制手段を操作
する操作手段とを備えた車両用空調制御装置において、
上記操作手段によって、温度調節手段が操作がなされる
とともに、送風手段から空気が送風される状態にあると
きに、温度調節手段においてなされている上記操作が、
送風される空気の温度をあらかじめ設定された上限温度
以上にする操作であるとき、送風手段の作動開始当初
は、ヒータ吹出し口から吹き出す風量が少なくなるよう
にヒータ風量規制手段を制御する風量規制制御手段を備
えたことを特徴としている。

〔作 用〕

上記の構成により、乗員によって、送風される空気の
温度があらかじめ設定された上限温度以上にする操作
と、送風手段を作動させる操作とがなされたときには、
風量規制制御手段が、送風手段の作動開始当初は、ヒー
タ吹出し口から吹き出す空気量が少なくなるようにヒー
タ風量規制手段を制御する。

即ち、上記のような操作がなされたときには、乗員は
車室内で非常に寒く感じていると考えられる。そこで、
ヒータコアが充分に温まるまで、ヒータ吹出し口から吹
き出す風量を少なくすることにより、冷たい風やなまぬ
るい風が吹き出して乗員に不快感を与えるのが防止され
る。

一方、乗員によって、送風される空気が中程度の温度
になるように操作されているときには、風量規制制御手
段は、送風手段を作動させる操作がなされた後、即座に
所定の風量でヒータ吹出し口から風を吹き出すようにす
る。

即ち、送風される空気が中程度の温度になるように操
作されているときには、乗員はそれほど寒く感じていな
いと考えられる。それゆえ、送風手段を作動させる操作
がなされたときに、即座に所定の風量でヒータ吹出し口
から風を吹き出すようにしても、乗員に感じられる不快
感は小さい。しかも、送風手段の作動開始後、ヒータコ
アは速やかに指示操作に応じた温度の風を吹き出し得る
温度に達するので、一層乗員に不快感を与えることはな
い。さらに、乗員が操作すると速やかに作動が行われる
ので、違和感も解消される。

したがって、乗員に不快感や違和感を感じさせること
なく、車室内における環境を快適に保つことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

車両におけるエンジンルーム11内には、第１図に示す
ように、水冷式のエンジン12が設けられている。このエ
ンジン12には配管13・14が接続され、エンジン12を冷却
して温められた冷却水を車室15内に設けられたヒータコ
ア16に循環させるようになっている。また、エンジン12
には冷却水が高温になったときにON状態になる水温スイ
ッチ17が設けられている。

エンジンルーム11におけるエンジン12の前方には、ク
ーリングファン18を備えてエンジン12の冷却水を冷却す
るラジエータ19が設けられている。ラジエータ19のさら
に前方には、アディショナルファン21を備え、冷房手段
22の冷媒を冷却して液化するコンデンサ23、および液化
した冷媒を一時的に貯えるレシーバ26が設けられてい
る。このレシーバ26には、冷媒が高圧になったときにOF
F状態になるプレッシャスイッチ27が設けられている。

冷房手段22は、上記コンデンサ23と、レシーバ26と、
マグネットクラッチ24aを介してエンジン12に駆動さ
れ、冷媒を圧縮するコンプレッサ24と、車室15内に設け
られ、冷媒の気化に伴って車室15内の空気を冷却するク
ーリングユニット25とから成っている。上記クーリング
ユニット25には、冷媒の温度が例えば10℃を越えたとき
にON状態になり、０℃よりも低くなったときにOFF状態
になるガスサーモスイッチ28が設けられている。

一方、車室15内には、送風手段であるブロワモータ3
1、クーリングユニット25、およびヒータコア16を備え
た空気通路32が設けられている。空気通路32における空
気の導入部33には、車室15内部に連通する開口部34と車
室15外部に連通する開口部35とが形成されている。これ
らの開口部34・35は、内外気切換えアクチュエータ36に
駆動される内外気切換えドア37により、切り換えて開閉
されるようになっている。

空気通路32におけるブロワモータ31の下流側には、ク
ーリングユニット25を介してエアミックスドア41が設け
られている。また、ヒータコア16の下流側にはエアミッ
クスドア42が設けられている。これらエアミックスドア
41・42は、エアミックスドアアクチュエータ43に駆動さ
れてヒータコア16を通過する空気の量を加減し、合流部
44に到る空気の温度を調節する温度調節手段として作用
するようになっている。

合流部44は、さらに、３つの空気通路45〜47に分岐し
ている。これらの空気通路45〜47には、それぞれ、モー
ドドアアクチュエータ61に駆動されて開閉するヒートド
ア51、デフロスタドア53、およびベントドア56が設けら
れている。

上記ヒートドア51が設けられる空気通路45は、ヒート
ドア51を介して、送風される空気を乗員の足下付近に吹
き出すヒータ吹出し口52に連通している。

デフロスタドア53が設けられる空気通路46は、デフロ
スタドア53を介して、図示しないフロントウィンドウお
よびサイドウィンドウに向けてそれぞれ風を吹き出すデ
フロスタ吹出し口54・54およびサイドデフロスタ吹出し
口55・55に連通している。

また、ベントドア56が設けられる空気通路47は、ベン
トドア56を介して、サイドベント吹出し口57・57、ロア
ベント吹出し口58・58、およびベンド吹出し口59に連通
している。ベント吹出し口59には、風の吹き出す向きを
周期的に変化させるスウィングルーバモータ60が設けら
れている。

ヒートドア51、デフロスタドア53、およびペントドア
56は、互いに連動して作動することにより、ヒータ吹出
し口52から吹き出す風の風量を規制するヒータ風量規制
手段として作用し得るようになっている。

上記水温スイッチ17、クーリングファン18、アディシ
ョナルファン21、コンプレッサ24のマグネットクラッチ
24a、内外気切換えアクチュエータ36、エアミックスド
アアクチュエータ43、スウィングルーバモータ60、およ
びモードドアアクチュエータ61は、第２図に示すよう
に、制御装置71に接続されている。この制御装置71は、
例えばCPU（Central processing Unit）を備え、ブロワ
モータ31により送風される空気の温度が、エアミックス
ドア41・42の作動によってあらかじめ設定された上限温
度以上になるように操作されるとともに、ブロワモータ
31を作動させる操作がなされたときには、ブロワモータ
31の作動開始当初は、ヒータ吹出し口52から吹き出す風
量が少なくなるようにヒートドア51の開閉を制御する風
量規制制御手段を兼ねる制御部72と、エアコンディショ
ナリレー73と、クーリングファンリレー74とから構成さ
れている。

制御部72には、さらに、ライトスイッチ75を介してバ
ッテリ76が接続されている。また、このバッテリ76にＢ
端子77aが接続されるイグニッションスイッチ77のIG端
子77bは、制御部72と、エアコンディショナリレー73の
励磁コイル73aおよび常開接点73bと、クーリングファン
リレー74の励磁コイル74aおよび常開接点74bとに接続さ
れている。

エアコンディショナリレー73における常開接点73bの
他端側には、コンプレッサ24のマグネットクラッチ24
a、およびアディショナルファン21が接続されている。
また、励磁コイル73aの他端側には、ダイオード73c、レ
シーバ26に取り付けられたプレッシャスイッチ27、およ
びクーリングユニット25に取りつけられたガスサーモス
イッチ28を介して制御部72に接続されるとともに、ダイ
オード73cおよびダイオード73dを介してクーリングファ
ンリレー74の励磁コイル74aと、エンジン12に取り付け
られた水温スイッチ17とに接続されている。水温スイッ
チ17の他端側は接地されている。一方、クーリングファ
ンリレー74における常開接点74bの他端側は、クーリン
グファン18に接続されている。

制御部72には、また、エアミックスドアアクチュエー
タ43におけるモータ43a、モータ43aのオーバランを防止
するリミットスイッチ43b、およびエアミックスドアア
クチュエータ43の作動位置を検出するポテンショメータ
43cと、モードドアアクチュエータ61におけるモータ61
a、およびモードドアアクチュエータ61の作動位置を検
出するスライドスイッチ61bと、内外気切換えアクチュ
エータ36におけるモータ36a、および内外気切換えアク
チュエータ36の作動位置を検出するロータリスイッチ36
bと、ブロワモータ31の風力を調節する風力調節手段81
に設けられるリレー82〜85の励磁コイル82a〜85a、およ
び風力調節抵抗86・87とともにブロワモータ31に直列に
接続される風力調節抵抗88とが接続されている。

一方、車室15内に設けられ、風力調節手段81、内外気
切換えドア37、冷房手段22、エアミックスドア41、ヒー
トドア51、デフロスタドア53、ベントドア56、およびス
ウィングルーバモータ60を操作する操作手段である操作
パネル91には、第３図に示すように、指示風力入力手段
92、内外気切換え指示入力手段93、冷房手段作動指示入
力手段94、指示温度入力手段95、指示吹出し口入力手段
96a〜96eから成るモード切換え指示入力手段96、および
スウィングルーバ作動指示入力手段97が設けられてい
る。

また、操作パネル91には、さらに、ブロワモータ31の
風力を表示する風力表示手段102、内外気切換えドア37
の切換え状態を表示する内外気切換え表示手段103、冷
房手段22の作動の有無を表示する冷房手段作動表示手段
104、風の吹出し口を表示する吹出し口表示手段106、ス
ウィングルーバモータ60の作動の有無を表示するスウィ
ングルーバモータ作動表示手段107、およびライトスイ
ッチ75がON状態のときに点灯して操作パネル91を照明す
る照明手段108が設けられている。

上記の構成において、乗員によって操作パネル91にお
ける指示風力入力手段92が操作されると、風力調節手段
81におけるリレー82〜85のうちの何れかが作動し、風力
調節抵抗86〜88を選択的にバイパスする電流がブロワモ
ータ31に流れる。そこで、指示風力に応じてハイ、ミド
ルハイ、ミドルロー、およびローの４段階の風力で送風
が行われるとともに、その風力が風力表示手段102に表
示される。

また、内外気切換え指示入力手段93が操作されると、
内外気切換えアクチュエータ36が作動し、内外気切換え
ドア37が、第１図に示すＡ位置またはＢ位置の何れかに
移動する。そこで、ブロワモータ31に吸入される空気は
車室15内部から導入される内気モード、または車室15外
部から導入される外気モードに切り換わるとともに、切
換え状態が内外気切換え表示手段103に表示される。

さらに、冷房手段作動指示入力手段94が操作される
と、冷房手段22が作動してクーリングユニット25を通過
する空気が冷却されるとともに、冷却手段22の作動状態
が冷房手段作動表示手段104に表示される。

一方、指示温度入力手段95が操作されるとエアミック
スドアアクチュエータ43が作動し、エアミックスドア41
・42が、それぞれ、Ｃ位置とＤ位置との間、およびＥ位
置とＦ位置との間で移動する。そこで、ブロワモータ31
によって送られ、そのまま合流部44に到る空気と、ヒー
タコア16を介して合流部44に到る空気との割合が加減さ
れ、送風される空気の温度が調節される。

さらに、モード切換え指示入力手段96が操作されるこ
とにより、モードドアアクチュエータ61が作動してヒー
トドア51、デフロスタドア53、およびベントドア56が開
閉し、風の吹出し口が切り換わるとともに、切換え状態
が吹出し口表示手段106に表示される。

即ち、モード切換え指示入力手段96における指示吹出
し口入力手段96aが操作されると、ベントドア56だけが
開いてヒートドア51とデフロスタドア53とが閉じる。そ
こで、サイドベント吹出し口57・57、ロアベント吹出し
口58・58、およびベント吹出し口59から風が吹き出すベ
ントモードとなる。このときにスウィングルーバ作動指
示入力手段97が操作されるとスウィングルーバモータ60
が作動し、ベント吹出し口59から吹き出す風の向きが運
転席の方向と助手席の方向とに周期的に変化する。

また、モード切換え指示入力手段96における指示吹出
し口入力手段96bが操作されると、ヒートドア51とベン
トドア56とが開いてデフロスタドア53が閉じる。そこ
で、ヒータ吹出し口52からは、主としてヒータコア16を
通過した暖かい風が乗員の足下付近に吹き出す一方、サ
イドベント吹出し口57・57、ロアベント吹出し口58・5
8、およびベント吹出し口59からは、主としてブロワモ
ータ31から送られる風が、そのまま吹き出すバイレベル
モードとなる。これにより、乗員は頭寒足熱に近い暖房
状態を得ることができる。

モード切換え指示入力手段96における指示吹出し口入
力手段96cが操作されると、今度はヒートドア51だけが
開いてデフロスタドア53とベントドア56とが閉じ、ヒー
タ吹出し口52から乗員の足下付近だけに風が吹き出すヒ
ートモードとなる。

モード切換え指示入力手段96における指示吹出し口入
力手段96dが操作されると、ヒートドア51とデフロスタ
ドア53とが開いてベントドア56が閉じる。そこで、ヒー
タ吹出し口52から乗員の足下付近に風が吹き出すととも
に、デフロスタ吹出し口54・54、およびサイドデフロス
タ吹出し口55・55から、フロントウィンドウおよびサイ
ドウィンドウに向けて風が吹き出すデフヒートモードと
なる。これにより、車室15内を効果的に暖房するととも
に、フロントウィンドウおよびサイドウィンドウの曇り
を防止することができる。

一方、モード切換え指示入力手段96における指示吹出
し口入力手段96eが操作されると、デフロスタドア53だ
けが開いてヒートドア51とベントドア56とが閉じ、デフ
ロスタ吹出し口54・54、およびサイドデフロスタ吹出し
口55・55から、フロントウィンドウおよびサイドウィン
ドウだけに向けて風が吹き出すデフロストモードとな
る。

ところで、制御部72では、上記のように、操作パネル
91の操作に応じてブロワモータ31、内外気切換えアクチ
ュエータ36、冷房手段22、エアミックスドアアクチュエ
ータ43、モードドアアクチュエータ61、およびスウィン
グルーバモータ60の制御が行われる一方、さらに、第４
図に示すような制御が行われる。

まず、イグニッションスイッチ77がON状態になると
（S1）、エアミックスドア41・42がそれぞれＤの位置お
よびＦの位置付近に移動するように指示温度入力手段95
が操作されているか、つまり、吹き出す風の温度があら
かじめ設定された上限温度以上になるように操作されて
いるかどうかが判定される（S2）。

S2で、吹き出す風の温度があらかじめ設定された上限
温度以上になるように操作されていると判定されれば、
S3に移行して、次に、ブロワモータ31をON状態にするた
めの指示風力入力手段92の操作が行われたかどうかが判
定される。

S3で、ブロワモータ31をON状態にするための指示風力
入力手段92の操作が行われたと判定されれば、S4に移行
して、内外気切換えドア37をＢ位置に移動させて外気モ
ードにするとともに、ブロワモータ31を作動させる。

次に、ヒートドア51とデフロスタドア53とを開いてベ
ントドア56を閉じるデフヒートモードにする（S5）。つ
まり上記のように、送風される空気の温度があらかじめ
設定された上限温度以上になるように操作されるととも
に、ブロワモータ31を作動させる操作がなされたときに
は、乗員は車室15内で非常に寒く感じていると考えられ
る。

そこでこのような場合には、制御部72が、ヒートドア
51、デフロスタドア53、およびベントドア56を制御して
デフヒートモードにすることにより、ブロワモータ31に
よって送られる風は、ヒータ吹出し口52、デフロスタ吹
出し口54・54、およびサイドデフロスタ吹出し口55・55
に分流され、ヒータ吹出し口52から吹き出す風量が少な
くなる。それゆえ、ヒータコア16が充分に温まるまでの
間に、冷たい風やなまぬるい風がヒータ吹出し口52から
多量に吹き出して乗員に不快感を与えることはない。

また、このとき、内外気切換えドア37の作動によって
内気モードになっているので、フロントウィンドウやサ
イドウィンドウに曇りを生じることはない。

S5でデフヒートモードにすると、次に、デフヒートモ
ードになってから５秒間経過したかどうかを調べ（S
6）、５秒間経過するまで、上記S5・S6を繰り返す。

S6で、デフヒートモードになってから５秒間経過した
と判定されると、ヒータコア16は充分に温まっていると
考えられるので、S7に移行してデフロスタドア53を閉
じ、ヒートモードにして、所定の風量でヒート吹出し口
52から風を吹き出すようにする。このように、ヒータ吹
出し口52から吹き出す風量の変化は、デフロスタドア53
の開閉によって行われ、ブロワモータ31の発生する風量
は変わらないので、ブロワモータ31の回転音の変化等は
ない。それゆえ、一層、乗員に違和感を感じさせるのを
防止することができる。

次に、S8に移行して、ブロワモータ31をOFF状態にす
るための指示風力入力手段92の操作が行われたかどうか
の判定を繰り返し行い、ブロワモータ31をOFF状態にす
るための指示風力入力手段92の操作が行われたら、ブロ
ワモータ31を停止させてS2に戻る。

一方、上記S2で、吹き出す風の温度が中程度の温度に
なるように操作されていない場合、およびS3で、ブロワ
モータ31をON状態にするための指示風力入力手段92の操
作が行われていない場合には、何れの場合にもS9に移行
して操作パネル91の操作どおりの制御が行われる。

つまり、送風される空気が中程度の温度になるように
操作されているときには、乗員はそれほど寒く感じてい
ないと考えられる。それゆえ、ブロワモータ31を作動さ
せる操作がなされたときに、即座に所定の風量でヒータ
吹出し口52から風を吹き出すようにしても、乗員に感じ
られる不快感は小さい。しかも、ブロワモータ31の作動
開始後、ヒータコア16は速やかに指示操作に応じた温度
になるので、一層乗員に不快感を与えることはない。さ
らに、乗員が操作すると速やかに作動が行われるので、
違和感も解消される。

また、ヒータコア16やクーリングユニット25の温度等
を検出するセンサや、高度な判断、制御機能を有する制
御装置等を備える必要はないので、構成が複雑化したり
製造コストの大幅な増大を招くこともない。

なお本実施例においては、ブロワモータ31によって送
られる風を、ヒータ吹出し口52、デフロスタ吹出し口54
・54、およびサイドデフロスタ吹出し口55・55に分流す
ることにより、ヒータ吹出し口52から吹き出す風量が少
なくなるようにしたが、これに限らず、例えば風力調節
手段81を制御して、ブロワモータ31の発生する風量自体
を変化させてもよい。

〔発明の効果〕

本発明に係る車両用空調制御装置は、以上のように、
送風手段と、送風手段によって送風される空気の温度を
調節する温度調節手段と、該空気を吹き出すヒータ吹出
し口と、ヒータ吹出し口から吹き出される空気量を規制
するヒータ風量規制手段と、上記送風手段、温度調節手
段、およびヒータ風量規制手段を操作する操作手段とを
備えた車両用空調制御装置において、上記操作手段によ
って、温度調節手段が操作がなされるとともに、送風手
段から空気が送風される状態にあるときに、温度調節手
段においてなされている上記操作が、送風される空気の
温度をあらかじめ設定された上限温度以上にする操作で
あるとき、送風手段の作動開始当初は、ヒータ吹出し口
から吹き出す風量が少なくなるようにヒータ風量規制手
段を制御する風量規制制御手段を備えた構成である。

これにより、乗員によって、送風される空気の温度を
あらかじめ設定された上限温度以上になるように操作さ
れるとともに、送風手段を作動させる操作がなされたと
きには、風量規制制御手段が、送風手段の作動開始当初
は、ヒータ吹出し口から吹き出す風量が少なくなるよう
にヒータ風量規制手段を制御する。

それゆえ、乗員が車室内で非常に寒く感じているとき
には、ヒータコアが充分に温まるまでの間はヒータ吹出
し口から吹き出す風量が少ないので、なまぬるい風によ
って乗員に不快感を与えるのが防止される。

さらに、乗員がそれほど寒く感じていないときには、
送風手段が作動させる操作がなされた後、即座に所定の
風量でヒータ吹出し口から風が吹き出すので、乗員に不
快感や違和感を感じさせることもない。

したがって、乗員に不快感や違和感を感じさせること
なく、車室内における環境を快適に保つことができ、し
かも、ヒータコアの温度等を検出するセンサや、高度な
判断、制御機能を有する制御装置等を備える必要もない
ので、構成が複雑化したり製造コストの大幅な増大を招
くこともないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は車両用空調制御装置の構成を示す説明
図、第２図は車両用空調制御装置の回路構成を示す回路
図、第３図は操作パネルの構成を示す正面図、第４図は
制御部で行われる制御を示すフローチャートである。 31はブロワモータ（送風手段）、41・42はエアミックス
ドア（温度調節手段）、52はヒータ吹出し口、51はヒー
トドア（ヒータ風量規制手段）、53はデフロスタドア
（ヒータ風量規制手段）、56はベントドア（ヒータ風量
規制手段）、72は制御部（風量規制制御手段）、81は風
力調節手段、91は操作パネル（操作手段）である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送風手段と、送風手段によって送風される
   空気の温度を調節する温度調節手段と、該空気を吹き出
   すヒータ吹出し口と、ヒータ吹出し口から吹き出される
   空気量を規制するヒータ風量規制手段と、上記送風手
   段、温度調節手段、およびヒータ風量規制手段を操作す
   る操作手段とを備えた車両用空調制御装置において、 上記操作手段によって、温度調節手段が操作がなされる
   とともに、送風手段から空気が送風される状態にあると
   きに、温度調節手段においてなされている上記操作が、
   送風される空気の温度をあらかじめ設定された上限温度
   以上にする操作であるとき、送風手段の作動開始当初
   は、ヒータ吹出し口から吹き出す風量が少なくなるよう
   にヒータ風量規制手段を制御する風量規制制御手段を備
   えたことを特徴とする車両用空調制御装置。