JP3189462B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

車両用空気調和装置

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JP3189462B2 JP02687193A JP2687193A JP3189462B2 JP 3189462 B2 JP3189462 B2 JP 3189462B2 JP 02687193 A JP02687193 A JP 02687193A JP 2687193 A JP2687193 A JP 2687193A JP 3189462 B2 JP3189462 B2 JP 3189462B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内外気切替手段によっ
て、ダクト内に導入される車室内空気(内気)と車室外
空気(外気)との割合を連続的、あるいは多段的に変化
可能な車両用空気調和装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えばオートエアコンでは、吹出
温度等に応じて内気と外気との切替を自動的に行うもの
がある。このものは、内外気の切替が行われた際に生じ
る風量変化の違和感をなくすために、内気と外気との割
合を連続的、あるいは多段的に変化させている。一方、
内気と外気との割合を連続的、あるいは多段的に変化さ
せる車両において、外気導入口の開口率が小さい状態で
高速走行を行った場合、車両の走行によって生じるラム
圧によって風切り音が発生してしまう。そこで、従来で
は、車両の走行速度が180km/hでも風切り音が生
じないように、常に外気導入口の開口率が30%未満に
おける外気導入を禁止していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来では、
例えば風切音の発生の少ない、低速走行時や通常走行時
においても、外気導入口の開口率が0%と30%とで切
り替わるため、この切り替わり時に大きな風量変化が生
じ、乗員に不快感を与える不具合を有していた。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は、ラム圧による風切音の
発生を防ぐとともに、風量変化による不快感をなくした
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】本発明の車両用空気調和
装置は、次の技術的手段を採用した。車両用空気調和装
置は、車室内に空気を送るダクトと、このダクトにおい
て車室に向かう空気流を生じさせる送風機と、車室内空
気を前記ダクト内に導く内気導入口、および車室外空気
を前記ダクト内に導く外気導入口を有し、前記内気導入
口より前記ダクト内に導入される車室内空気と前記外気
導入口より前記ダクト内に導入される車室外空気との割
合を調節する内外気切替ダンパを備えた内外気切替手段
と、前記内外気切替ダンパを駆動するアクチュエータ
と、このアクチュエータを制御する制御装置とを備え
る。そして、前記制御装置は、開口率の小さい外気導入
を禁止するとともに、この禁止する開口率を、前記外気
導入口にかかるラム圧が高くなるほど大きくする外気導
入禁止手段を備える。
【0006】
【発明の作用】外気導入口にかかるラム圧が大きい場
合、風切音が発生する外気導入口の開口率は、開口率が
小さい側の広い範囲で発生する。そして、制御装置は、
外気導入口にかかるラム圧が大きい場合、外気導入を禁
止する開口率を大きくする。これによって、風切音の発
生する開口率での外気導入が禁止され、風切音の発生が
防がれる。外気導入口にかかるラム圧が小さい場合、風
切音が発生する外気導入口の開口率は、開口率が小さい
側の狭い範囲でのみ発生する。そして、制御装置は、外
気導入口にかかるラム圧が小さい場合、外気導入を禁止
する開口率を小さくする。これによって、風切音の発生
する開口率での外気導入が禁止され、風切音の発生が防
がれるとともに、ラム圧が大きい場合に比較して、外気
導入の開口率の変化割合が小さくなるため、外気導入口
が開く際、あるいは閉じる際の風量変化を小さく抑える
ことができる。
【0007】
【発明の効果】本発明の車両用空気調和装置は、上記の
作用で示したように、外気導入口にかかるラム圧が小さ
い場合、外気導入口が開く際、あるいは閉じる際の風量
変化を小さく抑えることができるため、従来技術に比較
して、乗員に対する不快感を軽減することができる。
【0008】
【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置を、図に
示す一実施例に基づき説明する。 〔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を示す。
車両用空気調和装置1は、車室内に向けて空気を送るダ
クト2を備える。このダクト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。この内外気
切替手段3は、車室内と連通して内気を送風機4を介し
てダクト2内に導入する内気導入口5と、車室外に連通
して外気を送風機4を介してダクト2内に導入する外気
導入口6とを備える。そして、内外気切替手段3は、内
気導入口5よりダクト2内に導入される車室内空気と、
外気導入口6よりダクト2内に導入される車室外空気と
の割合を調節する内外気切替ダンパ7を備える。この内
外気切替ダンパ7は、ポテンションメータ付のサーボモ
ータ8(本発明のアクチュエータ)によって駆動され、
内気導入口5より導入される内気と外気導入口6より導
入される外気との割合を調節する。
【0009】送風機4は、ファンケース9、ファン1
0、モータ11からなり、モータ11は印加電圧に応じ
てファン10を回転駆動し、内外気切替手段3からファ
ンケース9内に導かれた空気をダクト2を介して車室内
へ送る。ダクト2の内部には、上流より下流に向かっ
て、冷却手段(図示しない)および加熱手段(図示しな
い)が設けられている。冷却手段は、例えば冷凍サイク
ルの冷媒蒸発器で、ダクト2内を通過する空気を冷却す
る。また、加熱手段は、例えばエンジン冷却水を熱源と
するヒータコアで、ダクト2内を通過する空気を加熱す
る。そして、ダクト2の下流端部には、ダクト2を通過
した空気を車両の各部に向けて吹き出す図示しない吹出
口(例えば、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口、フッ
ト吹出口)が設けられている。
【0010】上記送風機4、サーボモータ8による内気
と外気との調節量、冷却手段の冷却度合、および吹出口
の吹出モードの選択等は、制御装置12によって制御さ
れる。本実施例の空気調和装置1は、車室内の温度をオ
ートエアコン機能によって使用者の設定温度に自動制御
可能なもので、制御装置12は、各種入力信号と、イン
プットされたプログラムを基に、各種電気部品を制御し
て空気調和状態を制御する。制御装置12の入力信号と
しては、使用者によって操作される温度設定器13、内
気温度を検出する内気温度センサ14、外気温度を検出
する外気温度センサ15、日射量を検出する日射センサ
16、冷却手段の下流の温度を検出するエバ後温度セン
サ17、加熱手段に供給される冷却水の温度を検出する
水温センサ18、および車両の走行速度を検出する車速
センサ19等の信号を入力する。そして、制御装置12
は、使用者によってオートエアコンが選択されると、車
室内の温度が温度設定器13で設定された温度を維持す
るように、吹出温度、風量、吹出口、および内気と外気
との割合を自動的に制御する。
【0011】制御装置12は、上記オートエアコン制御
を行うために、吹出口より吹き出される目標吹出温度T
AOを算出し、この目標吹出温度TAOを基に、風量、
吹出口、および内気と外気との割合を自動的に制御す
る。この目標吹出温度TAOは、次式によって算出され
る。
【数1】TAO=Kset ・Tset −Kr・Tr−Kam・
Tam−Ks・Ts+C なお、Tset は設定温度、Trは内気温度、Tamは外気
温度、Tsは日射量である。また、Kset 、Kr、Ka
m、Ksは係数、Cは補正値である。送風機4のモータ
への印加電圧は、図2の実線に従い、目標吹出温度TA
Oに基づいて決定される。
【0012】また、前記制御装置12には、開口率の小
さい外気導入を禁止する外気導入禁止手段20が設けら
れている。この外気導入禁止手段20は、外気導入口6
にかかるラム圧に応じて、禁止する開口率を変化させる
ように設けられている。なお、本実施例ではラム圧を車
速にて検出する。本実施例の制御装置12は、車速に応
じて禁止する外気導入口6の開口率を変化させるさせる
ように、車速が0〜10km/hの時は、図3の実線に
従い、目標吹出温度TAOに基づいて外気導入口6の開
口率を決定し、車速が10〜60km/hの時は、図4
の実線に従い、目標吹出温度TAOに基づいて外気導入
口6の開口率を決定し、車速が60〜120km/hの
時は、図4の破線に従い、目標吹出温度TAOに基づい
て外気導入口6の開口率を決定し、車速が120km/
h以上の時は、図5の実線に従い、目標吹出温度TAO
に基づいて外気導入口6の開口率を決定するように設け
られている。つまり、車速が0〜10km/hの時は、
開口率の小さい外気導入を禁止するヒステリシスは図3
に示すように設けられておらず、車速が10〜60km
/hの時は、開口率の小さい外気導入を禁止するヒステ
リシスは図4の実線に示すように0〜10%の範囲で設
けられており、車速が60〜120km/hの時は、開
口率の小さい外気導入を禁止するヒステリシスは図4の
破線に示すように0〜20%の範囲で設けられており、
車速が120km/h以上の時は、開口率の小さい外気
導入を禁止するヒステリシスは図5の実線に示すように
0〜30%の範囲で設けられている。
【0013】〔実施例の作動〕次に、車速に応じた外気
導入口6の開口率を変化させる作動制御を、図6に示す
フローチャートを用いて説明する。初めに、オートエア
コンが選択されると(スタート)、各種センサ入力、設
定温度、車速などを読み込む(ステップS1 )。続い
て、目標吹出温度TAOを上記の数式1に基づいて算出
する(ステップS2 )。次に、車速が10km/h以下
であるか否かの判断を行う(ステップS3 )。車速が1
0km/h以下の場合は、図3の実線に従い、目標吹出
温度TAOに基づいて外気導入口6の開口率を決定する
(ステップS4 )。ステップS3 の判断結果が、車速が
10km/hより速い場合は、車速が60km/h以下
であるか否かの判断を行う(ステップS5 )。車速が6
0km/h以下の場合は、図4の実線に従い、目標吹出
温度TAOに基づいて外気導入口6の開口率を決定する
(ステップS6 )。ステップS5 の判断結果が、車速が
60km/hより速い場合は、車速が120km/h以
下であるか否かの判断を行う(ステップS7 )。車速が
120km/h以下の場合は、図4の破線に従い、目標
吹出温度TAOに基づいて外気導入口6の開口率を決定
する(ステップS8 )。ステップS5 の判断結果が、車
速が120km/hより速い場合は、図5の実線に従
い、目標吹出温度TAOに基づいて外気導入口6の開口
率を決定する(ステップS9 )。その後、車速および目
標吹出温度TAOに基づいて決定された外気導入口6の
開口率に従い、内外気切替ダンパ7の開度をサーボモー
タ8を用いて駆動する(ステップS10)。なお、冷却手
段、加熱手段、吹出モードの制御等は、目標吹出温度T
AOに基づき、周知のオートエアコン制御によってなさ
れる。
【0014】〔実施例の効果〕本実施例の車両用空気調
和装置1は、上記の作用で示したように、車速の上昇に
応じて、つまり外気導入口6にかかるラム圧が大きくな
るに従って、風切音が発生する外気導入口6の開口率が
小さい側の広い範囲で発生する。そして、制御装置12
は、車速の上昇に応じて、外気導入を禁止するヒステリ
シスを大きくする。これによって、風切音の発生する開
口率のみで外気導入が禁止され、風切音の発生が防がれ
る。また、風切音の発生する開口率のみで外気導入が禁
止されるため、不要な外気導入の禁止は行われない。こ
のため、車速の低い場合は、外気導入の開口率の変化割
合が小さくなるため、外気導入口6が開く際、あるいは
閉じる際の風量変化を小さく抑えることができる。この
結果、従来技術に比較して、風量変化による不快感を軽
減することができる。
【0015】〔変形例〕上記の実施例では、オートエア
コン制御によって外気導入率を変化させる例を示した
が、外気導入口の開口率を乗員が手動で指示する場合に
おいても、ラム圧に応じて外気導入禁止領域を変化させ
るように設けても良い。車速を複数の範囲に分割して外
気導入口の開口率を禁止する範囲を設定した例を示した
が、車速に応じて連続的に外気導入口の開口率を禁止す
る範囲を設定しても良い。ラム圧を車速によって検出し
た例を示したが、ラム圧を実測して、その検出値に応じ
て外気導入口の開口率を禁止する範囲を設定しても良
い。ヒステリシスを設けた例を示したが、ヒステリシス
をなくしても良い。
【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TAOと送風機の印加電圧との関
係を示すグラフである。
【図3】車速が10km/h以下の時の目標吹出温度T
AOと外気導入口の開口率との関係を示すグラフであ
る。
【図4】車速が10〜120km/h以下の時の目標吹
出温度TAOと外気導入口の開口率との関係を示すグラ
フである。
【図5】車速が120km/hより速い時の目標吹出温
度TAOと外気導入口の開口率との関係を示すグラフで
ある。
【図6】外気導入口の開口率制御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 3 内外気切替手段 4 送風機 5 内気導入口 6 外気導入口 7 内外気切替ダンパ 8 サーボモータ(アクチュエータ) 12 制御装置 20 外気導入禁止手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60H 1/00 103

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車室内に空気を送るダクトと、 このダクトにおいて車室に向かう空気流を生じさせる送
    風機と、 車室内空気を前記ダクト内に導く内気導入口、および車
    室外空気を前記ダクト内に導く外気導入口を有し、前記
    内気導入口より前記ダクト内に導入される車室内空気と
    前記外気導入口より前記ダクト内に導入される車室外空
    気との割合を調節する内外気切替ダンパを備えた内外気
    切替手段と、 前記内外気切替ダンパを駆動するアクチュエータと、 このアクチュエータを制御する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、 開口率の小さい外気導入を禁止するとともに、この禁止
    する開口率を、前記外気導入口にかかるラム圧が高くな
    るほど大きくする外気導入禁止手段を備えたことを特徴
    とする車両用空気調和装置。
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