JP3283273B2

JP3283273B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3283273B2
Application number: JP12993791A
Authority: JP
Inventors: 勉藤記
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 2002-05-20
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH04356210A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車両用の空調装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車には、気候（特に気温）
や走行条件に関係なく乗員に対して快適な乗車環境をも
たらし、また窓の曇りや霜の付着を防いで運転者の視界
を確保して安全で快適な運転を保証するための空気調和
装置が設置されている。ところで、最近の、このような
車両用空気調和装置（以下、単に空調装置と略称する）
では、例えば外気温や日射量の変化に応じて当該空調装
置の空調能力を自動的にコントロールする自動制御機能
を有するもの（通称、フルオートエアコンと呼ばれる）
が多くなりつつある。そして、この種の空調装置の中に
は、例えばエアミックスダンパーを備え、該エアミック
スダンパーによって例えば外気温や日射量をパラメータ
として熱交換空気と外気との混合割合を任意に可変なら
しめて吹出空気の温度をドライバーが設定した温度に高
精度にコントロールし得るようにしたものがある（例え
ば特開昭６２−２６１５１６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、該従来の車
両用空調装置のエアミックスダンパー制御システムで
は、例えばオート状態では、上述の如く、その時の目標
設定温度と外気温等の関係から自動的に上記エアミック
スダンパーの開度が設定されるようになっているため
に、例えば吹出しモードが通常のベントモードから吹出
風量のアップを伴うデフロストモードに切換えられたよ
うな時にもエアミックスダンパー自体の開度は常に一定
である。

【０００４】そのため、例えば該デフロストモードヘの
切換えが暖房状態のものであり、しかも外気温か低くて
目標とする設定温度が相当に高かったような場合にはド
ライバーに対して不快な頭熱感を感じさせる問題があっ
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１および２
各項記載の発明は、各々上記の問題を解決することを目
的としてなされたものであって、それぞれ次のように構
成されている。

【０００６】（１）請求項１記載の発明の構成請求項１記載の発明の車両用空調装置は、暖房用のヒー
タユニットと、該ヒータユニットを通して車室内に供給
される温風の温度を外気の導入量によってコントロール
するエアミックスダンパーと、上記ヒータユニットを通
して車室内に供給される温風の車室内への吹出しモード
を選択する吹出しモード選択手段とを備えてなる車両用
空調装置において、上記ヒータユニット作動状態下にお
いて上記吹出しモード選択手段によりデフロストモード
が選択されたときには、上記エアミックスダンパーのエ
アミックス開度の補正値を、外気温が所定温度以上の時
は外気温が低いほど大きくする一方、外気温が上記所定
温度以下の時は外気温が低いほど小さくする補正値設定
手段と、上記補正値設定手段の補正値に基づいてエアミ
ックス開度を閉方向に閉制御するエアミックス開度補正
制御手段とを設けたことを特徴とするものである。

【０００７】（２）請求項２記載の発明の構成請求項２記載の発明の車両用空調装置は、暖房用のヒー
タユニットと、該ヒータユニットを通して車室内に供給
される温風の温度を外気の導入量によってコントロール
するエアミックスダンパーと、上記ヒータユニットを通
して車室内に供給される温風の車室内への吹出しモード
を選択する吹出しモード選択手段とを備えてなる車両用
空調装置において、上記ヒータユニット作動状態下にお
いて上記吹出しモード選択手段によりデフロストモード
が選択され、かつ車室内温度が予じめ設定された目標温
度に達したときには、上記エアミックスダンパーのエア
ミックス開度の補正量を、外気温が所定温度以上の時は
外気温が低いほど大きくする一方、外気温が上記所定温
度以下の時は外気温が低いほど小さくする補正値設定手
段と、上記補正値設定手段の補正量に基づいてエアミッ
クス開度を閉方向に閉制御するエアミックス開度補正制
御手段とを設けたことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本願の請求項１および２各項記載の発明は、各
々以上のように構成されている結果、当該各構成に対応
して次のような作用を奏する。

【０００９】（１）請求項１記載の発明の作用請求項１記載の発明の車両用空調装置の構成では、先ず
暖房用のヒータユニットと、該ヒータユニットを通して
車室内に供給される温風の温度を外気の導入量によって
コントロールするエアミックスダンパーと、上記ヒータ
ユニットを通して車室内に供給される温風の車室内への
吹出しモードを選択する吹出しモード選択手段とを備え
てなり、暖房時にヒータユニットを介して車室内に吹出
される温風のエアミックス量が例えば設定温度や外気温
等に応じて適切に設定される。

【００１０】一方、該エアミックス量が適切に設定され
た状態において、上記吹出しモード選択手段によりデフ
ロストモードが選択された場合において、補正値設定手
段は、外気温が所定温度以上の時には外気温が低いほど
エアミックス開度の補正値を大きくする一方、外気温が
上記所定温度以下の時は外気温が低いほど小さくする。
そして、この補正値に基づいてエアミックス開度補正制
御手段が上記エアミックスダンパーのエアミックス開度
を所定量小さくして吹出される温風の温度を低くするよ
うに閉制御する。その結果、外気温が所定温度以下とな
る寒冷状態では、外気温が低くなる程補正値を次第に小
さくして暖房機能を重視しつつ、ドライバーに対する頭
熱感が可及的に抑制される。

【００１１】（２）請求項２記載の発明の作用請求項２記載の発明の車両用空調装置の構成では、先ず
上記請求項１記載の発明と同様の暖房用のヒータユニッ
トと、該ヒータユニットを通して車室内に供給される温
風の温度を外気の導入量によってコントロールするエア
ミックスダンパーと、上記ヒータユニットを通して車室
内に供給される温風の車室内への吹出しモードを選択す
る吹出しモード選択手段とを備えた基本構成部により、
暖房時にヒータユニットを介して車室内に吹出される温
風のエアミックス量が例えば設定温度、外気温等に応じ
て適切に設定される。

【００１２】そして、該エアミックス量が適切に設定さ
れた状態において、上記吹出しモード選択手段により防
曇用のデフロストモードか選択されたときには、その時
の車室内温度が設定された目標温度に達していることを
条件として、補正値設定手段は、外気温が所定温度以上
の時には外気温が低いほどエアミックス開度の補正値を
大きくする一方、外気温が上記所定温度以下の時は外気
温が低いほど小さくする。そして、この補正値に基づい
てエアミックス開度補正制御手段が上記エアミックスダ
ンパーのエアミックス開度を所定量小さくして吹出され
る温風の温度を低くするように閉制御する。その結果、
外気温が所定温度以下となる寒冷状態では、外気温が低
くなる程補正値を次第に小さくして暖房機能を重視しつ
つ、ドライバーに対する頭熱感が外気温に対応して暖房
機能を低下させることなく効果的に抑制される。

【００１３】

【発明の効果】従って、上記本願発明の車両用空調装置
によると、ウィンドガラスの防曇性能を低下させること
なく、外気温が所定温度以下となる寒冷状態において暖
房機能を重視しつつ、効果的に暖房デフロスト時の頭熱
感の解消を図ることができるようになる。

【００１４】

【実施例】図１〜図３は、本願発明の実施例に係る車両
用空調装置の構成および動作を示している。

【００１５】先ず図１において、符号１は当該車両用空
調装置のメインダクト（ユニットケース）であり、例え
ば車幅方向に延びて配設されている。該メインダクト１
は、その車幅方向略中央部に大径のベントダクト２と小
径のヒートダクト３が各々接続されている。

【００１６】ベントダクト２は、車体後方に延び、その
途中にベント用の第１ダンパー２１を有するとともに、
下流側では車体中央部と車体左右両側部の各位直に配設
される３本のダクト２ａ，２ｂ，２ｃに分岐されてい
る。また、ヒートダクト３も上記ベントダクト２に並行
して車体後方に延び、その途中にヒート用の第２ダンパ
ー２２を有するとともに、下流側所定位量（ダッシュボ
ード位置）で左右２本のダクト３ａ，３ｂに分岐され、
更に、その途中にデフロスタ４ａ，４ｂが設けられてい
る。

【００１７】そして、上記メインダクト１の一端側には
外気導入用のブロワダクト５が開口されており、該ブロ
ワダクト５からブロワファン７を介して外気が取り入れ
られるようになっている。また、符号１０は内気導入ダ
クトであり、その内気導入口部１０ａから内気が導入さ
れる。上記ブロワダクト５の外気導入口部５ａ内には内
外気切換用ダンパー６が設けられており、後述する空調
コントロールユニット３０からの第１モータ制御信号に
よって駆動される第１モータ（内外気モータ）Ｍ₁によ
り、その開閉状雄が制御され、内外気の導入状態が切替
えられるようになっている。

【００１８】また、上記ブロワファン７は、空調コント
ロールユニット３０より供給される第２モータ制御信号
によって駆動状態が制御される第２モータ（ブロワモー
タ）Ｍ₂により回転駆動されるようになっている。

【００１９】さらに符号８は冷房又は除湿用の熱交換器
である蒸発器であり、該蒸発器８はコンプレッサを含む
図示しない冷凍回路の一部を構成している。

【００２０】また、符号９は暖房用のヒータユニットを
構成するヒータコアであり、該ヒータコア９は上記蒸発
器８下流側のベントダクト２連通部付近に位置し、前方
に寄せて斜めに配設されており、上記ベントダクト２と
の間にはエアミックスダンパー２０が設けられている。
該ヒータコア９は、図示しないエンジン側冷却水リター
ン通路と接続されており、同通路からの高温の冷却水に
よる熱を利用して上記メインダクト１内を通る空気を加
熱加温して車室内暖房用の温風を形成する。上記エアミ
ックスダンパー２０は、第３モータＭ₃によって開閉駆
動されるようになっており、ダンパー部が図示のように
上記ヒータコア９側に当接された通路開状態（エアミッ
クス開度は小）では上記ヒータコア９をバイパスさせて
ヒータコア９へのエアミックス量を最少とし非暖房状想
に椎持する一方、上記ベントダクト２側を閉じるような
図示仮想線の状態（エアミックス開度は大）に制御され
ると、ヒータコア９へのエアミックス量を最大として暖
房状態を実現するようになっている。該エアミックスダ
ンパー２０の開度、つまりエアミックス開度θＭの制御
は、後述する空調コントロールユニット３０からの第３
モータ制御信号により上記第３モータＭ₃を適切に駆動
制御することによってなされる。

【００２１】また、符号２６は第３ダンパー２３を介設
した足元吹出用のヒートダクトであり、上記ヒータコア
９を介して供給される所定温度の温風を乗員の足元側に
供給する。

【００２２】さらに、符号２４は、上記メインダクト１
のヒータコア９の上流側から上記ベントダクト２の下流
側にヒータコア９をバイパスして連通せしめられた冷風
バイパス通路であり、例えば上記ヒータコア９を使用し
た暖房状態時において、ヒータコア９を介さない冷風
（外気）を所定量だけベントダクト２の下流側から車室
内に供給して車室内温度を調節するとともにデフロスト
時の頭熱感の解消を図るようになっている。該冷風バイ
パス通路２４には、冷風バイパス量制御ダンパ２５が設
けられており、該バイパス量制御ダンパ２５のバイパス
開度θＢＰの制御によって冷風バイパス量が調節され
る。該バイパス開度θＢＰの制御は、上記バイパス量制
御ダンパ２５を駆動する第５モータＭ₅の回転量を空調
コントロールユニット３０によって制御することによっ
てなされる。

【００２３】なお、上述したベントダクト２の第１タン
パー２１、ヒートダクト３の第２ダンパー２２、足元用
ヒートダクト２６の第３ダンパー２３の各々は、相互に
リンク機構で接続されており、空調コントロールユニッ
ト３０によって第４モータＭ₄をコントロールすること
によって相互に所定の開閉関係で作動するようになって
いる。

【００２４】一方、上記空調コントロールユニット３０
は、例えばマイクロコンピュータによって構成されてお
り、外気温センサ１１の出力に基く外気温検出手段３
１、内気温センサ１２と目標温度設定手段１３との両出
力に基く室内温度の判定手段３２、モード選択スイッチ
１４の出力に基くデフロストモード検出手段３３、デフ
ロストモード検出手段３３の検出結果と室内温度判定手
段３２の判定結果に基いて作動し、上記外気温検出手段
３１の検出値をパラメータとして当該デフロストモード
時の吹出空気の温度を若干低下させるためのエアミック
スダンパー２０の補正（閉）開度ΔθＭを演算設定する
補正開度設定手段３４、該補正開度設定手段３４の設定
補正値ΔθＭに基いて上記エアミックスダンパー２０の
開度θＭを所定量ΔθＭ閉方向（コールド方向）に制御
して上記デフロスタ４ａ，４ｂからの吹出空気の温度を
低下させ頭熱感の解消を図るエアミックス開度補正手段
３５等を備えて構成されている。

【００２５】次に上記デフロスト時の当該空調コントロ
ールユニット３０による頭熱感解消を目的とするエアミ
ックスダンパー２０の具体的な制御方法について図２の
フローチャートを参照して詳細に説明する。

【００２６】先ずステップＳ₁で、現在の空調モードが
デフロストモードとなっているか否か（モード選択スイ
ッチ１４がデフロストモードに切替えられたか否か）を
判定し、デフロストモードでないＮＯ判定の時はステッ
プＳ₂の通常制御に進み、現在の選択モードにおける設
定エアミックス開度θＭそのままでの制御を継続する。

【００２７】他方、デフロストモードが選択され、その
時の吹出空気の温度如何によっては顕著な頭熱感を伴う
可能性のあるＹＥＳ判定時には、さらにステップＳ₃に
進んで上記内気温センサ１２の出力値から先ず現在の車
室内温度Ｔがドライバーの設定した目標温度ＴＳに達し
ているか否か（安定状態か否か）を判定した上、実際に
目標温度ＴＳに達している時に初めてステップＳ₄，Ｓ₅
に進む。

【００２８】そして、ステップＳ₄，Ｓ₅では上記外気温
センサ１１の現在の検出値ＴＡを基に、該外気温ＴＡが
高温側第１の設定値ＴＡ₁（例えばＴＡ₁＝２０℃…図３
参照）以上であるか否か、又同外気温ＴＡが高温側第１
の設定値ＴＡ₁以上ではない場合において他方低温側第
２の設定値ＴＡ₂（例えばＴＡ₂＝−１０℃…図３参照）
以下であるか否かを順次判定してゆき、それぞれの判定
結果がＮＯの当該外気温ＴＡが上記上下設定値ＴＡ₁，
ＴＡ₂の範囲内（ＴＡ₂＜ＴＡ＜ＴＡ₁）にある図３の第
１の制御領域に該当する時には最終的にステップＳ₆に
進んで、上記エアミックスダンパー２０の開度θＭ
（％）を図示（Ａ）の特性によって設定される補正開度
ΔθＭＡだけオートモードによる現在の設定開度θＭよ
り小さめ（コールド側）に補正制御することによって若
干冷風量を増加させ、ドライバーに対する頭熱感を低減
させる。

【００２９】すなわち、上記補正開度ΔθＭＡは、図３
の破線の特性（Ａ）に示すように、例えば上記デフロス
ト時の外気温ＴＡがＴＡ₁＝２０℃からＴＡ₂＝−１０℃
の間の第１の制御領域にある時には、それらの温度差
（ＴＡ₁−ＴＡ₂＝２０−（−１０）＝３０℃）に基いて
当該各外気温ＴＡ₁，ＴＡ₂間のエアミックス開度差Ｚ
（％）＝４２（％）を除することによって、上記第１の
制御領域である外気温ＴＡ₁℃からＴＡ₂℃間においてリ
ニアに変化する特性の補正値マップＡを作成し、該補正
値マップＡから上記その時の外気温ＴＡの値をパラメー
タとして当該最適な補正開度ΔθＭＡが決定されるよう
になっている。そして、該ΔθＭＡは、例えばＴＡ＝０
℃までは外気温ＴＡが低いほど補正開度が大きくなるよ
うにし、他方、ＴＡ＝０℃を越えて外気温が低くなる寒
冷状態では暖房機能を重視してΔθＭＡを次第に小さく
している。この結果、同図３の破線（Ａ）の特注に示さ
れるように車室内温度Ｔが設定温度ＴＳに達し、かつ外
気温が図示ＴＡ₁℃からＴＡ₂℃の範囲内の頭熱感を生じ
易い第１の制御領域の暖房デフロストモードでは、エア
ミックス開度θＭが、その時の外気温ＴＡに応じて図３
（ｃ）の特性に示す本来の開度θＭよりも所定量ΔθＭ
Ａ小さく低温側に閉制御されるようになり、確実に不快
な頭熱感が解消されるようになる（該領域において最も
頭熱感が高くなることが予測れる外気温ＴＡ＝０℃付近
では最も補正量が大となる）。

【００３０】一方、上記ステップＳ₃の室内温度の判定
において、現在の車室内温度Ｔが予じめ設定された目標
温度ＴＳに未だ達していないとしてＮＯ判定がなされた
暖房又は冷房開始状態（過渡領域）では、吹出空気の温
度条件が高、低ピーク側にあることが予測されるから、
先ずステップＳ₇の動作に進んで、例えば、その時の設
定温度ＴＳに対応して外気温や日射量をパラメータとし
て決定されるマップ値に基いて自動設定された現在のオ
ートモードのエアミックス開度θＭ（％）を基準として
暖房モードか、冷房モードかを判定する。その結果、Ｙ
ＥＳ判定の冷房モード時は頭熱感防止の必要はないので
上記ステップＳ₂の通常制御に移る一方、ＮＯ判定の暖
房モードの時（図３の第２の制御領域に当る）はステッ
プＳ₈に進んで上記現在のエアミックス開度θＭ（％）
を所定開度ΔθＭＢだけ小さくしたエアミックス開度で
制御を行う。該補正開度ΔθＭＢは、例えば図３の鎖線
（Ｂ）の特性に示すように、上記図３のデフロスト時以
外の通常時の特性（ｃ）に対して所定量ΔθＭＢ分エア
ミックス開度θＭが小さくなるように設定されている。
そして、該場合にも、上記図３（Ａ）の特性による場合
同様、当該補正開度ΔθＭＢは外気温ＴＡをパラメータ
として決定される（但し、ΔθＭＢ＞ΔθＭＡ）。そし
て、たとえば外気温ＴＡ＝θ℃まではΔθＭＡ同様外気
温ＴＡが低いほど補正開度が大きくなるように補正値が
決定される。

【００３１】この結果、該場合には上記ステップＳ₆の
安定期に増してデフロスト時の吹出空気の温度が低下さ
れ、高温かつ多風量である暖房初期におけるデフロスト
時の頭熱感の解消が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の実施例に係る車両用空調装
置のシステム構成を示す概略図である。

【図２】図２は、同装置の具体的なエアミックス開度制
御動作を示すフローチャートである。

【図３】図３は、同装置の制御特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１はメインダクト、２はベントダクト、３はヒートダク
ト、７はブロワファン、９はヒータコア、１１は外気温
センサ、１２は内気温センサ、１３は目標温度設定手
段、１４はモード選択スイッチ、２０はエアミックスダ
ンパー、３０は空調コントロールユニット、Ｍ₁〜Ｍ₄は
第１〜第４モータである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】暖房用のヒータユニットと、該ヒータユ
ニットを通して車室内に供給される温風の温度を外気の
導入量によってコントロールするエアミックスダンパー
と、上記ヒータユニットを通して車室内に供給される温
風の車室内への吹出しモードを選択する吹出しモード選
択手段とを備えてなる車両用空調装置において、上記ヒータユニット作動状態下において上記吹出しモー
ド選択手段によりデフロストモードが選択されたときに
は、上記エアミックスダンパーのエアミックス開度の補
正値を、外気温が所定温度以上の時は外気温が低いほど
大きくする一方、外気温が上記所定温度以下の時は外気
温が低いほど小さくする補正値設定手段と、上記補正値設定手段の補正値に基づいてエアミックス開
度を閉方向に閉制御するエアミックス開度補正制御手段
とを設けたことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】暖房用のヒータユニットと、核ヒータユ
ニットを通して車室内に供給される温風の温度を外気の
導入量によってコントロールするエアミックスダンパー
と、上記ヒータユニットを通して車室内に供給される温
風の車室内への吹出しモードを選択する吹出しモード選
択手段とを備えてなる車両用空調装置において、上記ヒータユニット作動状態下において上記吹出しモー
ド選択手段によりデフロストモードか選択され、かつ車
室内温度が予じめ設定された目標温度に達したときに
は、上記エアミックスダンパーのエアミックス開度の補
正値を、外気温が所定温度以上の時は外気温が低いほど
大きくする一方、外気温が上記所定温度以下の時は外気
温が低いほど小さくする補正値設定手段と、上記補正値設定手段の補正値に基づいてエアミックス開
度を閉方向に閉制御するエアミックス開度補正制御手段
とを設けたことを特徴とする車両用空調装置。