JP2600554B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、風量が増減して使用者
に当たる風が揺らぐ揺らぎモードを備えた車両用空気調
和装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気調和装置には、送風機の印
加電圧を増減して使用者に当る風速を変化させて使用者
に揺らぎ感を与える揺らぎモードを行うものがある。そ
して、揺らぎ幅は使用者が設定した風量レベルに応じた
変動幅で揺らぐように設けられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、揺らぎモー
ドにより送風機の風量が変化する際、風量変化にともな
い、送風機の音やダクト内の送風ノイズが変化する。そ
して、風量の変化速度が大きいときは、音の変化も大き
く、使用者に不快感を与えてしまう。また、風量の変化
速度が小さいときは、揺らぎによる快適感が得られない
ばかりでなく、風量および音がゆっくり変化するため、
使用者に締めつけ感を与えてしまう。

【０００４】

【発明の目的】本発明の目的は、使用者に風の変化によ
る快適感と音の変化による快適感とを与えることのでき
る車両用空気調和装置の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の空気調和装置
は、次の技術的手段を採用した。空気調和装置は、室内
への空気通路をなすダクトと、このダクトを介して室内
へ空気を送り、車載バッテリから電力を供給される電動
式の送風機と、前記送風機の通電量を制御して、送風機
の風量を交互に増減させる揺らぎモードを行う制御装置
とを備える。そして、前記制御装置は、揺らぎモード時
に前記送風機の風量を変化させる際、１秒当たりの電圧
の変化率を、前記車載バッテリの定格電圧の１．６％な
いし７．５％の範囲内にするように設けられた。

【０００６】

【発明の作用および効果】本発明においては、例えば１
２ボルトバッテリ車の場合は、揺らぎモードにより、送
風機の風量が変化する際は、制御装置によって送風機の
印加電圧が１秒当たり０．２〜０．９（Ｖ／ｓ）の変化
率で変化する。変化率が０．９（Ｖ／ｓ）より大きくな
ると、風量の変化による音の変化が大きく、使用者に不
快感を与えてしまう。また、変化率が０．２（Ｖ／ｓ）
より小さくなると、風量の変化による揺らぎの効果が小
さいばかりでなく、風量の変化による音の変化速度が遅
すぎて、使用者に不快感を与えてしまう。そして、変化
率が０．２〜０．９（Ｖ／ｓ）の範囲では、風量の変化
による揺らぎの効果を与えて快適感を使用者に与えるば
かりでなく、風量の変化による音の変化が心地良い変化
速度となり、音の変化によっても使用者に快適感を与え
ることができる。

【０００７】

〔実施例の構成〕

図１ないし図６は本発明の実施例を示すもので、図１は
車両用空気調和装置の概略図である。車両用空気調和装
置１は、車室内に向けて空気を送る空気通路をなすダク
ト２を備える。このダクト２は、車室内に配置され、ダ
クト２の一端には、内外気切替手段３を備えた送風機４
が接続されている。内外気切替手段３は、車室内と連通
して車室内の空気（内気）を導入する内気導入口５と、
車室外と連通して車室外の空気（外気）を導入する外気
導入口６とを備える。そして、内外気切替手段３は、内
外気切替ダンパ７を備え、この内外気切替ダンパ７によ
り、ダクト２内に導かれる空気を、内気と外気とに切り
替えることができる。送風機４は、ファンケース８、フ
ァン９、モータ１０からなり、モータ１０は印加電圧に
応じてファン９を回転駆動し、内気または外気をダクト
２を介して車室内へ送る。

【０００８】ダクト２の他端には、ダクト２を通過した
空気を車室内の各部へ向けて吹き出させる吹出口が形成
されている。この吹出口は、乗員の頭胸部へ向けて主に
冷風を吹き出すフェイス吹出口１１と、乗員の足元へ向
けて主に温風を吹き出すフット吹出口１２と、窓ガラス
へ向けて主に温風を吹き出すデフロスタ吹出口１３とか
らなる。そして、ダクト２内には、各吹出口へ通じる空
気通路に、各吹出口への空気流量を調節するフェイスダ
ンパ１４、フットダンパ１５、およびデフロスタダンパ
１６が設けられている。

【０００９】また、ダクト２内の上流側には、冷却器１
７が設けられている。この冷却器１７は、ダクト２内を
通過する空気を冷却する冷凍サイクルの冷媒蒸発器であ
る。また、冷却器１７の下流には、加熱器１８が設けら
れている。この加熱器１８は、冷却器１７を通過した空
気を加熱するエンジン冷却水（温水）を使用したヒータ
コアである。また、ダクト２内には、加熱器１８をバイ
パスするバイパス路１９が設けられ、加熱器１８を通過
する空気とバイパス路１９を通過する空気の割合がエア
ミックスダンパ２０によって調節される。

【００１０】送風機４のモータ１０、内外気切替ダンパ
７、フェイスダンパ１４、フットダンパ１５、デフロス
タダンパ１６およびエアミックスダンパ２０を駆動する
アクチュエータ２１、２２、２３、２４、２５など、車
両用空気調和装置１のアクチュエータは、制御装置２６
によって作動が制御される。制御装置２６は、各種の入
力信号とインプットされたプログラムによってに各種ア
クチュエータを制御して空気調和状態を操作するもの
で、入力信号として、使用者によって操作される温度設
定器２７、オートエアコンスイッチ２８、揺らぎスイッ
チ２９を含むコントロールパネル３０、車室内空気の温
度を検出する内気センサ３１、外気温度を検出する外気
センサ３２、日射量を検出する日射センサ３３、冷却器
１７下流の温度を検出するエバ後温度センサ３４、加熱
器１８に供給される温水の温度を検出する水温センサ３
５等の信号を入力する。

【００１１】そして制御装置２６は、使用者によってオ
ートエアコン（自動空気調和）が選択されると、車室内
の温度が温度設定器２７で設定された温度を維持するよ
うに、吹き出し温度、風量、および吹出口が自動的に制
御される。制御装置２６は、オートエアコンを行うため
に、入力される各信号により、目標吹出温度ＴＡＯを、
次の数式１によって算出する。

【数１】 ＴＡＯ＝Ｋset ・Ｔset −ＫR ・ＴＲ−ＫAM・ＴＡＭ−ＫS ・ＴＳ＋Ｃ なお、Ｋset は温度設定ゲイン、Ｔset は温度設定器２
７の設定温度信号、ＫR は内気温度ゲイン、ＴＲは内気
センサ３１の温度信号、ＫAMは外気温度ゲイン、ＴＡＭ
は外気センサ３２の温度信号、ＫS は日射ゲイン、ＴＳ
は日射センサ３３の日射信号、Ｃは補正定数である。そ
して、制御装置２６は、目標吹出温度ＴＡＯを実現する
ために、エアミックスダンパ２０の目標開度ＳＷを、次
の数式２によって算出する。

【数２】 ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝×１００ なお、ＴＥはエバ後温度センサ３４の温度信号、ＴＷは
水温センサ３５の温度信号である。そして、エアミック
スダンパ２０は、アクチュエータ２５によって、実際の
開度ＳＰが、目標開度ＳＷになるように制御される。

【００１２】次に、オートエアコン選択時における風量
制御について説明する。送風機４の風量（モータ１０の
印加電圧）は、エンジンの起動後、水温センサ３５によ
って検出される水温の値が十分に上昇した後に、図２に
示すように、目標吹出温度ＴＡＯにより決定される。な
お、ここで決定された電圧を、基準電圧Ｖ1 とする。送
風機４は、送風機駆動回路３６を介して制御装置２６に
よって制御される。つまり、制御装置２６はモータ１０
の印加電圧を検出して、送風機駆動回路３６によるモー
タ１０への印加電圧を制御する。そして、揺らぎスイッ
チ２９がOFF の時、制御装置２６は、図２で決定された
基準電圧Ｖ1 （揺らぎ電圧ΔＶ＝０）で送風機４のモー
タ１０を駆動制御する。また、揺らぎスイッチ２９がON
の時、制御装置２６は、図２で決定された基準電圧Ｖ1
に、図３に示すような揺らぎ電圧ΔＶを加えた電圧で、
送風機４のモータ１０を駆動制御する。なお、揺らぎ波
形がランダムに構成されるように、制御装置２６はプロ
グラムされている。

【００１３】図３に示される揺らぎ電圧ΔＶの増加率お
よび下降率は、制御装置２６によって制御される。揺ら
ぎ電圧ΔＶの増加率は、制御装置２６によって、１秒当
たりの電圧の増加率が、０．２〜０．９（Ｖ／ｓ）の範
囲内の例えば０．４（Ｖ／ｓ）に制御されるとともに、
変化時間を１０秒以内の５秒に制御される。これは、図
４の揺らぎ電圧ΔＶを加える際の変化時間Δｔを変えた
場合の風速（実線）および音（破線）の変化に対する快
適感を表したグラフに示されるように、風速および音の
変化の両方で使用者に快適感が与えられる範囲が０．２
〜０．９（Ｖ／ｓ）のためである。また、図５に示すよ
うに、揺らぎ変化時間Δｔを変化させた場合、変化時間
Δｔが１０秒よりも長いと、使用者に締めつけ感が与え
られるなどして、不快感が与えられるためである。ま
た、揺らぎ電圧ΔＶの下降率は、増加率と同じか、ある
いはやや速く減少するように設けられており、本実施例
では下降率が０．５（Ｖ／ｓ）に設けられている。な
お、図３には、一例として、揺らぎ電圧ΔＶ＝２とした
場合に、５秒間で２Ｖ上昇させ、１秒間上昇した状態を
維持し、４秒間で２Ｖ減少させる例を示す。

【００１４】また、オートエアコン選択時における吹出
口制御について説明する。空気調和された空気の吹き出
される吹出口も、図６に示すように、目標吹出温度ＴＡ
Ｏにより決定される。

【００１５】〔実施例の作動〕 次に、上記実施例の作動を、図７に示すフローチャート
を用いて簡単に説明する。初めに、オートエアコンが選
択されると（スタート）、ステップＳ1 で、内気センサ
３１、外気センサ３２、日射センサ３３、温度設定器２
７などより信号の読み込みを行う。続いてステップＳ2
では、目標吹出温度ＴＡＯを算出する。ステップＳ3 で
は、揺らぎスイッチ２９のON-OFF状態を読み込む。ステ
ップＳ4 では、揺らぎ電圧ΔＶ（例えばΔＶ＝２）を決
定する。ステップＳ5 では、図２で設定された基準電圧
Ｖ1 に揺らぎ電圧ΔＶを加えて目標風量を得るための印
加電圧Ｖを算出する（Ｖ＝Ｖ1 ＋ΔＶ）。ステップＳ6
では、図５に従い、目標吹出温度ＴＡＯより吹出モード
を決定する。ステップＳ7 では、エアミックスダンパ２
０の目標開度ＳＷを算出する。ステップＳ8 では、上記
で求めた印加電圧Ｖの送風機４への印加電圧が、上昇率
０．４Ｖ／ｓ、下降率０．５Ｖ／ｓとなるように、送風
機駆動回路３６へ制御信号を出力する。ステップＳ9 で
は、上記で求めた目標開度ＳＷが得られるようにエアミ
ックスダンパ２０を駆動するアクチュエータ２５へ制御
信号を出力する。ステップＳ10では、上記で決定した吹
出モードとなるように、フェイスダンパ１４、フットダ
ンパ１５、およびデフロスタダンパ１６を駆動する各ア
クチュエータ２２、２３、２４へ制御信号を出力する。
そして、その後リターンする。

【００１６】〔実施例の効果〕 本実施例では、揺らぎモード時における送風機４への電
圧の変化率を特に、音の変化により快適感を得られる変
化率に設定しているため、風速の変化による快適感とと
もに、音の変化による快適感が使用者に与えられ、使用
者に揺らぎモードによる快適感を最大限に与えることが
できる。

【００１７】〔変形例〕 本実施例の揺らぎ制御は、基準電圧に揺らぎ電圧を加え
た＋成分の制御を示したが、基準風量が小さい時の例で
あり、基準風量が増加した場合は、−成分や、±成分を
印加して揺らぎ制御を行っても良い。また、揺らぎ波形
が連続的に出現する揺らぎ制御など、送風機の風量が増
減する揺らぎ制御を実施するものであれば、本発明が適
用可能なものである。また、本実施例では１２ボルトバ
ッテリの車両用空気調和装置に本発明を適用した例を示
したが、２４ボルトバッテリを搭載したトラック等にも
適用できる。その場合、１秒当たりの電圧の増加率は
０．３８（Ｖ／ｓ）〜１．８（Ｖ／ｓ）の範囲内に設定
すれば良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空気調和装置の概略図である。

【図２】目標吹出温度と基準風量との関係を示すグラフ
である。

【図３】揺らぎモード時における送風機の印加電圧を示
すグラフである。

【図４】揺らぎ電圧の変化率と快適性との関係を表すグ
ラフである。

【図５】揺らぎ電圧の変化時における変化時間と快適性
との関係を表すグラフである。

【図６】目標吹出温度と吹出モードとの関係を示すグラ
フである。

【図７】作動を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 車両用空気調和装置 ２ ダクト ４ 送風機 ２６ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 寒川 克彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 実開 平１−178111（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内への空気通路をなすダクトと、 このダクトを介して室内へ空気を送り、車載バッテリか
   ら電力を供給される電動式の送風機と、 前記送風機の通電量を制御して、送風機の風量を交互に
   増減させる揺らぎモードを行う制御装置と を備えた車両用空気調和装置において、 前記制御装置は、揺らぎモード時に前記送風機の風量を
   変化させる際、１秒当たりの電圧の変化率を、前記車載
   バッテリの定格電圧の１．６％ないし７．５％の範囲内
   にすることを特徴とする車両用空気調和装置。