JP2701484B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JP2701484B2 JP28015689A JP28015689A JP2701484B2 JP 2701484 B2 JP2701484 B2 JP 2701484B2 JP 28015689 A JP28015689 A JP 28015689A JP 28015689 A JP28015689 A JP 28015689A JP 2701484 B2 JP2701484 B2 JP 2701484B2
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【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、目標エアミックスドア開度に応じて吹出口
を自動制御する車両用空調装置に関する。
B.従来の技術 従来から、この種の車両用空調装置として以下に示す
ようなものが知られている(例えば、日産自動車株式会
社発行「サービス周報」No.578,昭和62年6月)。
この空調装置は、乗員の足元に向けて空気を吹き出す
ための足下吹出口、および窓曇りを除去するために窓ガ
ラスに向けて空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口を
備え、これらの吹出口から同時に空気を吹き出す2つの
吹出口モード(以下、D/Fモード1,2と呼ぶ)を有してい
る。D/Fモード1と2とでは各吹出口からの配風比が異
なり、D/Fモード2での配風比(第2の配風比)は、D/F
モード1での配風比(第1の配風比)よりもデフロスタ
吹出口からの風量が多く、足下吹出口からの風量が少な
くなっている。
これら2つのモードは、目標エアミックスドア開度Xm
に応じて第5図に示すように切換えられる。ここで、目
標エアミックスドア開度Xmは、外気温度,室内温度,日
射量などの車両熱負荷および設定温度(運転席に設けら
れた温度設定スイッチの操作により設定される)から演
算されるものであり、この開度Xmとなるようにエアミッ
クスドアを駆動するすることにより吹出口から吹き出さ
れる空気温度(吹出温度)が変化する。
例えば、冬期のエンジンスタート直後は、室内温度お
よび外気温度とも低いので、目標エアミックスドア開度
Xmは開側(吹出温度が上昇する方向)となり、その値が
図示X1より開側の場合には、上記D/Fモード2が選択さ
れる。すなわち、外気温度が低いときに車両に乗り込む
と、窓が急に曇るおそれがあり、この窓曇りを除去する
ためにデフロスタ吹出口からの風量が多いD/Fモード2
が設定される。その後、室内温度の上昇につれて目標エ
アミックスドア開度Xmが閉側に変化し、これがX2になる
と、D/Fモード2よりも足下吹出口からの風量が多いD/F
モード1に切換わり、これにより乗員の足元が暖房され
る。つまりこの空調装置では、窓曇りの除去を優先させ
ている。
また、上述とは逆に、D/Fモード1が選択されている
ときに目標エアミックスドア開度が開側に変化してこれ
がX1(X2よりも開側の値)になると、D/Fモード2に切
換わる。
このように、D/Fモード1からD/Fモード2に切換える
ときの目標エアミックスドア開度(Xm=X1)と、D/Fモ
ード2からD/Fモード1に切換えるときの目標エアミッ
クスドア開度(Xm=X2)とが異なるのは、以下の理由に
よる。すなわち、両方向のモード切換えを例えば共にX1
(X2)で行なうとすると、目標エアミックスドア開度Xm
がX1(X2)近傍で小きざみに上下した場合には、D/Fモ
ード1およびD/Fモード2の切換えが頻繁に行なわれ
(以下、ハンチングと呼ぶ)、乗員に不快感を与えるお
それがある。また特に、D/Fモード2からD/Fモード1に
X1で切換えるようにした場合には、窓曇りを除去しきれ
ないおそれがある。そこで、両方向の切換えの際のエア
ミックスドア開度Xmを異ならしめてこれを防止してい
る。
C.発明が解決しようとする問題点 ところで、上述したように冬期に車両に乗り込んだと
きには、窓曇りの除去を優先させてD/Fモード2が設定
されるが、上記理由からエアミックスドア開度XmがX2に
なるまではD/Fモード1、すなわち足下吹き出し口から
の風量が多い配風比に切換わらないため、即暖性に欠け
るという問題がある。
本発明の技術的課題は、上記ハンチングがなく、かつ
窓曇り除去性能を低下させることなく即暖性を向上させ
ることにある。
D.問題点を解決するための手段 クレーム対応図である第1図により説明すると、本発
明に係る車両用空調装置は足下吹出口およびデフロスタ
吹出口からそれぞれ第1の配風比で空気を吹き出すとと
もに、この第1の配風比よりもデフロスタ吹出口からの
風量が多く足下吹出口からの風量が少ない第2の配風比
で空気を吹き出すようにする配風比設定手段101と、開
側に至るほどヒータユニットの通過空気量が多くなるよ
うに該通過空気量を調節するエアミックスドア104と、
車両熱負荷や設定温度に基づいてエアミックスドア開度
の目標値である目標エアミックスドア開度を演算する演
算手段102と、目標エアミックスドア開度に基づいてエ
アミックスドア104の開度を制御する開度制御手段105
と、演算された目標エアミックスドア開度が予め決めら
れた第1の基準開度よりも開側の値であるときには第2
の配風比が設定され、第2の配風比が設定されていると
きに目標エアミックスドア開度が第1の基準開度より閉
側に変位すると第2の配風比から第1の配風比に向けて
配風比が徐々に変化し、目標エアミックスドア開度が第
1の基準開度よりも閉側の開度である第2の基準開度よ
りも更に閉側の値に変位すると第1の配風比が設定され
るよう配風比設定手段を制御する配風比制御手段103と
を具備し、これにより上記問題点を解決する。
E.作用 演算された目標エアミックスドア開度が予め決められ
た第1の基準開度よりも開側の値であるときには第2の
配風比が設定され、第2の配風比が設定されているとき
に目標エアミックスドア開度が所定値より閉側に変位す
ると第2の配風比から第1の配風比に向けて配風比が徐
々に変化する。その後、目標エアミックスドア開度が第
2の基準開度に達すると第1の配風比が設定される。
F.実施例 第2図〜第4図により本発明の一実施例を説明する。
第2図は本発明に係る車両用空調装置の構成を示す。
空調ダクト1には、外気導入および内気循環を切換える
インテークドア2、ブロアファン3、エバポレータ4が
設けられるとともに、エアミックスドア5およびヒータ
ユニット6が設けられている。また7は、ブロアファン
3からの空気を乗員の上半身に送風するためのベント吹
出口、8は乗員の足もとに送風するための足下吹出口、
9は窓曇りを除去すべく窓ガラスに向けて送風するため
のデフロスタ吹出口であり、各吹出口7〜9には、モー
ドドア21がそれぞれ設けられている。
ブロアファン3によって送られた空気(外気または内
気)は、ヒータユニット6を通過して各吹出口7〜9か
ら車室内に吹き出されるが、エアミックスドア5の開度
に応じてヒータユニット6の通過量が調節され、これに
より吹出温度が調節される。すなわちエアミックスドア
5が開側に駆動されるとヒータユニット6を通過する空
気量が増加して吹出温度が上昇し、閉側に駆動されると
ヒータユニット6を通過する空気量が減少して吹出温度
が低下する。
第3図は本空調装置の制御系を示し、制御回路11に
は、上記モードドア21を駆動するモードドアアクチュエ
ータ22およびブロアファンモータ3aのモータ駆動回路23
が接続されている。また制御回路11には入力として、外
気温度TAMBを検出する外気温センサ12,車室内温度TINC
を検出する室内温度センサ13,日射量QSUNを検出する日
射センサ14がそれぞれ接続され、これらのセンサ12〜14
から各種温度情報や熱量情報が制御回路11に入力され
る。
さらに制御回路11には、運転席に設けられた温度設定
スイッチ15,モード選択スイッチ16およびオフスイッチ1
7が接続されている。温度設定スイッチ15は、設定温度T
PTCを設定するために操作されるスイッチであり、モー
ド選択スイッチ16は、後述する吹出口モードを選択する
ための操作されるスイッチである。またオフスイッチ17
は、本空調装置の作動を停止するために操作されるスイ
ッチである。
ここで本実施例では、吹出口モードとして、上記ベ
ント吹出口7から主に空気を吹き出すベントモードと、
ベント吹出口7および足下吹出口8から空気を吹き出
すバイレベルモード(以下、B/Lモード)と、デフ
ロスタ吹出口9および足下吹出口8から空気を吹き出す
2つのD/Fモード1,2とが設定可能とされている。D/Fモ
ード2での配風比は、D/Fモード1と比べてデフロスタ
吹出口9からの送風量が多くその分足下吹出口8からの
送風量が少なくなっている。ここで、D/Fモード1にお
ける配風比が第1の配風比に、D/Fモード2における配
風比が第2の配風比に相当する。
制御回路11は、モータ駆動回路23を介してモータ3aを
駆動しブロアファン3の風量を制御するとともに、不図
示のアクチュエータを介してエアミックスドア5を駆動
して吹出口7〜9からの吹出温度を制御する。また上記
モード選択スイッチ16の操作に応じてモードドアアクチ
ュエータ22により各モードドア21を駆動し、いずれかの
吹出口モードを選択するとともに、モード選択スイッチ
16が操作されていないときには、後述するエアミックス
ドア開度Xmに応じて吹出口を制御する。
次に、第4図のフローチャートにより制御回路11によ
る吹出口制御の手順を説明する。
まずステップS1でオフスイッチ17の状態を判定し、オ
ンであればステップS9でモードドアアクチュエータ22を
介してモードドア21を駆動し、上記D/Fモード1を選択
する。
ステップS1でオフスイッチ17のオフが判定されるとス
テップS2でモード選択スイッチ16が操作されているか否
かを判定し、肯定されるとステップS3に進む。ここで、
ステップS3,S5,S7は、スイッチ16が上述した4つの吹出
口モードのうちいずれを選択べく操作されているかを判
定する処理である。そしてベントモード選択の操作であ
った場合にはステップS3が肯定され、ステップS4におい
てモードドアアクチュエータ22を介してモードドア21を
駆動し、ベントモードを選択する。また、スイッチ16が
B/Lモード選択すべく操作されている場合にはステップS
5が肯定され、ステップS6でB/Lモードを選択する。さら
にスイッチ16がD/Fモード1を選択すべく操作されてい
る場合にはステップS7が肯定され、上述のステップS9で
D/Fモード1を選択し、D/Fモード2を選択すべく操作さ
れている場合、すなわちモード選択スイッチ16が操作さ
れていない場合にはステップS7が否定され、ステップS8
でD/Fモード2を選択する。そしてステップS4,S6,S8,S9
の後は、ステップS1に戻る。
一方、ステップS2が否定された場合にはステップS10
に進む。ステップS10では、 Xm=(A+D)T′PTC+BTAM+CQ′SUN−DTINC+E (ただしA〜Eは定数) により目標エアミックスドア開度Xmを演算する。ここ
で、TAMは、外気温センサ12から得られる外気温度TAMB
に対して他の熱源からの影響を除いた値であり、現実の
外気温度に相当した値である。またQ′SUNは、日射セ
ンサ14からの光量としての日射量情報を以降の換算に適
した熱量として処理した値である。さらにT′PTCは、
温度設定スイッチ15により設定された設定温度TPTCを外
気温度に応じて補正した値であり、TINCは、室内温度セ
ンサ13によって得られた車室内温度である。
次にステップS11では、図示の特性に基づき、演算さ
れた値Xmに応じて吹出口モードを決定してステップS12
に進む。ステップS12では、決定された吹出口モードと
なるようモードドアアクチュエータ22を介して各モード
ドア21を駆動し、その後、処理はステップS1に戻り、上
述の処理を繰り返す。
以上の手順によれば、上記目標エアミックスドア開度
Xmが第1の値X1より開側にあるときにはD/Fモード2が
選択され、第2の配風比が設定される。また目標エアミ
ックスドア開度が第2の値X2(第1の値X1より開側の値
である)よりさらに閉側にあり、かつ第3の値X3より開
側のときにはD/Fモード1が選択され、第1の配風比が
設定される。
さらに、第2の配風比が設定されているときに目標エ
アミックスドア開度Xmが第1の値X1より閉側になると、
D/Fモード2からD/Fモード1に徐々に変化する。すなわ
ち配風比が第2の配風比から前記第1の配風比に向けて
徐々に変化し、目標エアミックスドア開度XmがX2になっ
た時点でD/Fモード1、すなわち第1の配風比となる。
したがって、上述したように冬期に車両に乗り込んだと
きには、従来よりも早く足下吹出口8からの風量が増加
し、これにより即暖性が向上する。またこのとき、デフ
ロスタ吹出口9からの風量が徐々に減少するので、一気
にD/Fモード1に切換える場合と比較して窓晴れ性が向
上する。さらに、D/Fモード1からD/Fモード2、すなわ
ち第1の配風比から第2の配風比に切換わる際の目標エ
アミックスドア開度Xmは従来と同様に第1の値X1とされ
ているので、上記ハンチングが発生することもない。
以上の実施例の構成において、モードドア21およびモ
ードドアアクチュエータ22が配風比設定手段101を、制
御回路11が演算手段102,開度制御手段105および配風比
制御手段103をそれぞれ構成する。
なお、空調装置の構成は、第2図に示すものに限定さ
れない。
G.発明の効果 本発明によれば、足下吹出口からの風量が少ない第2
の配風比が設定されているときに目標エアミックスドア
開度が第1の基準開度より閉側に変位すると第2の配風
比から第1の配風比に向けて配風比が徐々に変化し、目
標エアミックスドア開度が第2の基準開度に達すると第
1の配風比が設定されるようにしたので、第1の基準開
度になって第2の配風比から第1の配風比に急に切換え
る場合と比べて早く足下吹出口からの風量が増加し始め
る。したがって、例えば冬期に車両に乗り込んだときな
どに窓晴れ性能を損なうことなくの即暖性の向上が図
れ、また風量のハンチングも防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はクレーム対応図である。 第2図〜第4図は本発明の一実施例を示し、第2図は本
発明に係る車両用空調装置の全体構成図、第3図は制御
系のブロック図、第4図は処理手順を示すフローチャー
トである。 第5図は従来の空調装置における配風比切換形態を示す
特性図である。 3:ブロアファン、3a:ブロアファンファンモータ 5:エアミックスドア、6:ヒータユニット 7:ベント吹出口、8:足下吹出口 9:デフロスタ吹出口、11:制御回路 12:外気温センサ、13:室内温度センサ 14:日射センサ、15:温度設定スイッチ 21:モードドア、22:モードドアアクチュエータ 23:モータ駆動回路、101:配風比設定手段 102:演算手段、103:制御手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】足下吹出口およびデフロスタ吹出口からそ
    れぞれ第1の配風比で空気を吹き出すとともに、この第
    1の配風比よりも前記デフロスタ吹出口からの風量が多
    く足下吹出口からの風量が少ない第2の配風比で空気を
    吹き出すようにする配風比設定手段と、 開側に至るほどヒータユニットの通過空気量が多くなる
    ように該通過空気量を調節するエアミックスドアと、 車両熱負荷や設定温度に基づいてエアミックスドア開度
    の目標値である目標エアミックスドア開度を演算する演
    算手段と、 前記目標エアミックスドア開度に基づいて前記エアミッ
    クスドアの開度を制御する開度制御手段と、 前記演算された目標エアミックスドア開度が予め決めら
    れた第1の基準開度よりも開側の値であるときには前記
    第2の配風比が設定され、該第2の配風比が設定されて
    いるときに前記目標エアミックスドア開度が前記第1の
    基準開度より閉側に変位すると該第2の配風比から前記
    第1の配風比に向けて配風比が徐々に変化し、前記目標
    エアミックスドア開度が前記第1の基準開度よりも閉側
    の開度である第2の基準開度よりも更に閉側の値に変位
    すると前記第1の配風比が設定されるよう前記配風比設
    定手段を制御する配風比制御手段とを具備することを特
    徴とする車両用空調装置。
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