JP3398508B2 - 自動車用空調装置および自動車用空調方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右独立に温度調整を
行うことのできる自動車用空調装置および自動車用空調
方法に係り、特に複雑な構造を必要としないで乗員の快
適性を向上させることができる自動車用空調装置および
自動車用空調方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車用空調装置は、助手席側お
よび運転手席側の空気調和をそれぞれ独立に行うために
２つのエアミックスドアを有するものがある。この装置
は、助手席側および運転手席側に設けられた温度設定器
および外気温センサなどの各種センサからの情報に基づ
き左右独立に空気調和を行い快適な空気調和が可能にな
っている。

【０００３】しかし、この装置では、助手席側と運転手
席側の吹出口モードが共通して設定されるために、吹出
口モードがバイレベルであり助手席側に日射が照射され
ている場合、図６のグラフに図示するように助手席側の
吹出口温度が快適ゾーンを逸脱して足冷え状態になった
り、運転手席側の吹出口温度が高くなり頭部に不快を感
じることもあった。

【０００４】そこで、この不具合を改善するために、例
えば特開平３−２１３４１６の公報に記載されているよ
うな装置では、エバポレータで冷却した空気を直接、ベ
ントドアに送風できるようにする冷風バイパス通路およ
びこの冷風バイパス通路を通過する空気の風量を可変す
る冷風バイパスドアを設けて、図７のグラフに図示する
ように破線から実線までの温度幅を可変させて日射の偏
りによる影響を低減するものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この自
動車用空調装置にあっては、空調部の構造および動作制
御が複雑になり、自動車用空調装置の生産性がよくなか
った。

【０００６】そこで、本発明の目的は、冷風バイパスド
アなどの複雑な構造を必要とせずに、吹出口モードの設
定のみで、日射の偏りの影響を受けずに快適に空気調和
を行うことができる自動車用空調装置および自動車用空
調方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、助手席側の空気の混合を行う第１空気混
合手段と、当該第１空気混合手段の開閉角度を検出する
第１開閉角度検出手段と、運転手席側の空気の混合を行
う第２空気混合手段と、当該第２空気混合手段の開閉角
度を検出する第２開閉角度検出手段と、吹出口モードを
設定する吹出口モード設定手段と、吹出口モードがバイ
レベルの時の快適な第１空気混合手段および第２空気混
合手段の開閉角度の範囲を定めるフット設定値θＦおよ
びベント設定値θＢを記憶する記憶する記憶手段と、吹
出口モードがバイレベルの時に前記第１開閉角度検出手
段もしくは前記第２開閉角度検出手段で検出した開閉角
度と前記記憶手段に記憶されているフット設定値θＦお
よびベント設定値θＢとを比較する比較手段と、当該比
較手段におり比較した結果、前記第１開閉角度検出手段
もしくは前記第２開閉角度検出手段で検出した開閉角度
が前記範囲以外の場合には、吹出口モードをベントまた
はフットに変更する信号を前記吹出口モード設定手段に
出力する吹出口モード変更手段を有することを特徴とす
る。

【０００８】また、本発明は、助手席側の空気の混合を
行う第１空気混合手段と、運転席側の空気の混合を行う
第２空気混合手段を有する自動車用空調装置を用いた自
動車用空調方法において、前記第１空気混合手段および
前記第２空気混合手段の開閉角度をそれぞれ検出し、当
該検出した開閉角度が、フット設定値θＦおよびベント
設定値θＢで定められた範囲以外の場合には、吹出口モ
ードをベントまたはフットにする。

【０００９】

【作用】上述のように構成された本発明の自動車用空調
装置は、吹出口モードがバイレベルにおいて、第１開閉
角度検出手段および第２開閉角度検出手段により第１空
気混合手段もしくは第２空気混同手段の開閉開度を検出
する。検出された開閉角度は、比較手段により吹出口モ
ードがバイレベルの時に記憶手段に記憶されているフッ
ト設定値θＦおよびベント設定値θＢと比較される。そ
して、検出された開閉角度がフット設定値θＦおよびベ
ント設定値θＢで定められた範囲以外の場合には、吹出
口モード変更手段により吹出口温度が低い時には吹出口
モードをベントとし、吹出口温度が高い時には吹出口モ
ードをフットとする。

【００１０】また、本発明の自動車用空調方法は、日射
の影響により第１空気混合手段および第２空気混合手段
の開閉角度がフット設定値θＦおよびベント設定値θＢ
で定められた範囲以外になった場合、吹出口モードをバ
イレベルからベントまたはフットにして足冷えもしくは
温風が顔にかかり不快になることを低減する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る自動車用空調装置および
自動車用空調方法の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１２】本装置は、空気調和を実際に行う空調部お
よびこの空調部を電気的に制御する空調制御部からな
る。

【００１３】図１は、空調部１の構成の説明図である。

【００１４】空調部１には、内気または外気を取り入れ
て空気調和する空気量を決定するエアイントレット部２
と、循環する冷媒およびエンジンを循環する温水により
吸熱もしくは加熱された空気を混合するクーラ部３と、
吹出口モードをベントおよびデフロストなどにする吹出
口部４が設けられている。

【００１５】エアイントレット部２には、内気吸入口５
および外気吸入口６のいずれか、または、両者を適当な
比率で導入するかを選択して車室内の空気もしくは車室
外の空気を取り入れるエアイントレットドア７が設けら
れ、このエアイントレットドア７により取り入れる空気
量を調整するブロア８を回動するブロア用モータ９が設
けられている。

【００１６】また、クーラ部３には、エアイントレット
部３からの空気を図示しない冷凍サイクルを構成し、循
環する冷媒により吸熱させるエバポレータ１０が設けら
れ、このエバポレータ１０で吸熱され低温となった空気
をエンジンに循環する比較的高温の冷却水により加熱さ
せるヒータ１４が設けられている。エバポレータ１０の
下流には、助手席側の空気混合を行う第１空気混合手段
である第１エアミックスドア１３ａおよび運転手席側の
空気混合を行う第２空気混合手段である第２エアミック
スドア１３ｂが設けられている。

【００１７】そして、吹出口部４には、クーラ部３の第
１エアミックスドア１３ａにより空気混合された空気を
助手席側に吹き出す吹出口および第２エアミックスドア
１３ｂにより空気混合された空気を運転手席側に吹き出
す吹出口がある。助手席側の吹出口には、第１ベント吹
出口１７ａ、第１フット吹出口１８ａおよび第１デフロ
スト吹出口１５ａがある。また、運転手席側の吹出口に
は、第２ベント吹出口１７ｂ、第２フット吹出口１８ｂ
および第２デフロスト吹出口１５ｂがある。これらの吹
出口には、開閉して助手席側および運転手席側の吹出口
を所望の吹出口モードにするモードドア１２ａ〜１２ｄ
が設けられている。モードドア１２ａ〜１２ｄは、リン
ク機構を介して１つのアクチュエータによって開閉され
る。

【００１８】図２は、空調制御部２０の構成を説明する
ブロック図である。

【００１９】助手席側の空気調和は、第１温度設定部２
１により所望の温度設定値が入力されると、第１日射量
検出部４１により助手席側の日射、外気温検出部２４に
より車外の外気温、第１内気温検出部２７により助手席
側の車室内の内気温をそれぞれＡ／Ｄ変換部２５によっ
てディジタル値に変換する。これらのディジタル値は、
演算処理部２３により助手席側の目標吹出口温度として
演算される。また、演算処理部２３は、エアイントレッ
トドア７を開閉すべく、駆動部２９ｄを介してエアイン
トレットドア用アクチュエータ３４を駆動して内気また
は外気もしくは両者を取り入れる。このエアイントレッ
トドア７により取り入れられた空気は、演算処理部２３
により目標吹出口温度となるように駆動部２９ｂを介し
て第１エアミックスドア１３ａを開閉し温度調整され
る。

【００２０】また、運転手席側の空気調和は、第２温度
設定部２２により所望の温度設定値が入力されると、第
２日射量検出部４２により運転手席側の日射、外気温検
出部２４により車外の外気温、第２内気温検出部２８に
より運転手席側の車室内の内気温をそれぞれＡ／Ｄ変換
部２５によってディジタル値に変換する。これらのディ
ジタル値は、演算処理部２３により運転手席側の目標吹
出口温度として演算される。また、演算処理部２３は、
エアイントレットドア７を開閉すべく、駆動部２９ｄを
介してエアイントレットドア用アクチュエータ３４を駆
動して内気または外気もしくは両者を取り入れる。この
エアイントレットドア７により取り入れられた空気は、
演算処理部２３により目標吹出口温度となるように駆動
部２９ｃを介して第２エアミックスドア１３ｂを開閉し
温度調整される。

【００２１】こうして助手席側および運転手席側の一応
の空気調和が終了した場合には、モードドア１２ａ〜１
２ｄを吹出口モードを設定する吹出口モード設定手段で
あるモード設定用アクチュエータ３１で開閉して適当な
吹出口モードにして、空気調和がより効果的になるよう
にしている。

【００２２】このように構成されて動作する本装置は、
第１日射量検出部４１または第２日射量検出部４２で日
射が多く検出された時、日射が多く検出された側の乗員
の体感温度は高めになるので吹出口温度を下げる方向に
動作する。一方、実際の第１エアミックスドア１３ａお
よび第２エアミックスドア１３ｂの開閉角度は、第１エ
アミックスドア１３ａの開閉角度を検出する第１開閉角
度検出手段である第１ドア角度検出部４３および第２エ
アミックスドア１３ｂの開閉角度を検出する第２開閉角
度検出手段である第２ドア角度検出部４４により検出さ
れる。そして、吹出口モードがバイレベルのときには、
実際の開閉角度と最適値を比較する比較手段である演算
処理部２３により実際の開閉角度と最適値が記憶されて
いる記憶手段である記憶部２６に格納されている最適値
を比較する。比較した結果、実際の開閉角度が最適値以
外の場合には、吹出口モードを変更するための信号を送
信する吹出口モード変更手段である演算処理部２３によ
り図３のグラフのようにエアミックスドア開閉角度に応
じて吹出口モードをベントまたはフットに変更する信号
をモード設定用アクチュエータ３１に出力する。

【００２３】すなわち、第１日射量検出部４１でより多
くの日射量が検出されていて、吹出口がバイレベルの場
合には、助手席側の吹出口温度を低温にするために、こ
のままでは足元の温度が下がり足冷え状態になるが、本
発明によれば、吹出口モードがベントモードとなるため
に助手席側における足冷え状態が未然に防止されるので
ある。

【００２４】また、第１日射量検出部４１でさらに多く
の日射量が検出されていて、吹出口がバイレベルの場合
には、運転手側の吹出温度を高温にしようとするため
に、このままでは頭部の温度が上り不快な状態になる
が、本発明によれば、吹出口モードがフットとなるため
に運転手側における頭部の不快感が未然に防止されるこ
とになる。

【００２５】なお、演算処理部２３は、ＭＰＵおよびＤ
ＳＰなどの演算処理を行う半導体素子から構成される。
また、駆動部２９ａ〜駆動部２９ｅは、トランジスタ、
ＦＥＴおよびIGBTなどのスイッチング素子とこれらのス
イッチング素子をスイッチングさせるゲート回路などか
ら構成される。

【００２６】図４は、本発明の自動車用空調方法を説明
するフローチャートである。

【００２７】このフローチャートによれば、バイレベル
の場合には（Ｓ１）、第１エアミックスドア１３ａおよ
び第２エアミックスドア１３ｂの開閉角度θ1 ，θ2 を
検出し（Ｓ２）、助手席側および運転手席側の足冷えな
どを低減して快適性を向上させる吹出口モード変更サブ
ルーチンを処理する（Ｓ３）。

【００２８】図５は、吹出口モード変更サブルーチンを
説明するフローチャートである。

【００２９】フルクール時つまりヒータコアへ空気が流
ない状態の場合にθ＝０°としたとき、第１エアミック
スドア１３ａの開閉角度θ1 ＞吹出口モードをフットに
する設定値であるフット設定値θF （Ｓ１１）の場合ま
たは、第２エアミックスドア１３ｂの開閉角度θ2 ＞フ
ット設定値θF の場合には（Ｓ１２）、つまり、より高
温の空気を吹き出すようにないる場合には吹出口モード
をフットにし（Ｓ１３）、第１エアミックスドア１３ａ
の開閉角度θ1 ＜吹出口モードをベントにする設定値で
あるベント設定値θB （Ｓ１４）の場合または、第２エ
アミックスドア１３ｂの開閉角度θ2 ＜ベント設定値θ
B の場合には（Ｓ１５）、より低温の空気を吹き出すよ
うになっている場合には飢尾吹出口モードをベントにす
る（Ｓ１６）。そして、フット設定値θF ≧第１エアミ
ックスドア１３ａの開閉角度θ1≧ベント設定値θB ま
たは、フット設定値θF ≧第２エアミックスドア１３ｂ
の開閉角度θ2 ≧ベント設定値θB の場合には、吹出口
モードをバイレベルとする（Ｓ１７）。助手席側または
運転手席側のどちらか一方のエアミックスドアの開閉角
度がフット設定値もしくはベント設定値をはずれる状態
となったときには、フット吹出口またはベント吹出口の
単一の吹出口から吹き出すようになる。

【００３０】以上のような自動車用空調装置および自動
車用空調方法は、助手席側および運転手席側の空気調和
を行うためにバイパス通路などの特別な構造を必要とせ
ずに、日射の偏りによりバイレベルモード時に生じる足
冷えもしくは頭部の不快感を低減して快適性を向上させ
ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上、述べたように本発明の自動車用空
調装置は、吹出口モードがバイレベルのときには、比較
手段により第１開閉角度検出手段および第２開閉角度検
出手段によって検出される実際の開閉角度と記憶手段に
記憶されているフット設定値θＦおよびベント設定値θ
Ｂとを比較して、吹出口モード変更手段により吹出口モ
ードをフットもしくはベントに変更するので、空調部の
複雑な構成を必要とせずに日射の偏りによる足冷えおよ
び頭部の不快感を低減して快適性を向上させることがで
きる。

【００３２】また、本発明の自動車用空調方法は、日射
の影響により第１空気混合手段および第２空気混合手段
の開閉角度がフット設定値θＦおよびベント設定値θＢ
で定められた範囲以外になった場合、吹出口モードをバ
イレベルからベントまたはフットにするので、空調部の
複雑な構成を必要とせずに日射の偏りによる足冷えおよ
び頭部の不快感を低減して快適性を向上させせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の自動車用空調装置の空調部の構成の
説明図である。

【図２】 本発明の自動車用空調装置の空調制御部の構
成を説明するブロック図である。

【図３】 本発明の自動車用空調装置の吹出口モードの
切り替えを説明するグラフである。

【図４】 本発明の自動車用空調方法を説明するための
フローチャートである。

【図５】 本発明の自動車用空調方法の吹出口モード変
更サブルーチンの処理を説明するフローチャートであ
る。

【図６】 従来の自動車用空調装置における日射の偏り
による影響を説明するグラフである。

【図７】 従来の自動車用空調装置のバイパスドアによ
る温度可変範囲を説明するグラフである。

【符号の説明】

１…空調部、２…エアイントレット部、３…クーラ部、
４…吹出口部、５…内気吸込口、６…外気吸込口、７…
エアイントレットドア、８…ブロア、９…ブロア用モー
タ、１０…エバポレータ、１２ａ〜１２ｄ…モードド
ア、１３ａ…第１ミックスドア、１３ｂ…第２ミックス
ドア、１４…ヒータ、１５ａ…第１デフロスト吹出口、
１５ｂ…第２デフロスト吹出口、１７ａ…第１ベント吹
出口、１７ｂ…第２ベント吹出口、１８ａ…第１フット
吹出口、１８ｂ…第２フット吹出口、２０…空調制御
部、２３…演算処理部、２６…記憶部、２９ａ〜２９ｅ
…駆動部、３０…第１ベントドア用アクチュエータ、３
１…モード設定用アクチュエータ、３２…第１エアミッ
クスドア用アクチュエータ、３３…第２エアミックスド
ア用アクチュエータ、３４…エアイントドア用アクチュ
エータ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 助手席側の空気の混合を行う第１空気混
   合手段と、 当該第１空気混合手段の開閉角度を検出する第１開閉角
   度検出手段と、 運転手席側の空気の混合を行う第２空気混合手段と、 当該第２空気混合手段の開閉角度を検出する第２開閉角
   度検出手段と、 吹出口モードを設定する吹出口モード設定手段と、 吹出口モードがバイレベルの時の快適な第１空気混合手
   段および第２空気混合手段の開閉角度の範囲を定めるフ
   ット設定値θＦおよびベント設定値θＢを記憶する記憶
   する記憶手段と、 吹出口モードがバイレベルの時に前記第１開閉角度検出
   手段もしくは前記第２開閉角度検出手段で検出した開閉
   角度と前記記憶手段に記憶されているフット設定値θＦ
   およびベント設定値θＢとを比較する比較手段と、 当該比較手段におり比較した結果、前記第１開閉角度検
   出手段もしくは前記第２開閉角度検出手段で検出した開
   閉角度が前記範囲以外の場合には、吹出口モードをベン
   トまたはフットに変更する信号を前記吹出口モード設定
   手段に出力する吹出口モード変更手段を有することを特
   徴とする自動車用空調装置。
2. 【請求項２】 助手席側の空気の混合を行う第１空気混
   合手段と、運転席側の空気の混合を行う第２空気混合手
   段を有する自動車用空調装置を用いた自動車用空調方法
   において、 前記第１空気混合手段および前記第２空気混合手段の開
   閉角度をそれぞれ検出し、 当該検出した開閉角度が、フット設定値θＦおよびベン
   ト設定値θＢで定められた範囲以外の場合には、吹出口
   モードをベントまたはフットにする自動車用空調方法。