JP3411419B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、助手席側および運転手
席側の空気調和を別々に行う車両用空調装置に係り、特
にデフロストの効果を向上させる車両用空調装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】車両用空調装置には、例えば、実開昭６
２−８２２１６号の公報に記載されているようにエバポ
レータで冷却した空気をヒータにより暖めて適温にすべ
く２つの独立したエアミックスドアを有するものがあ
る。これらの２つのエアミックスドアは、前席側および
後席側の２つの温度設定器と各種センサによりそれぞれ
別々に開閉されて独立に空気調和を行うものである。こ
の装置では、ヒータ下流部にセパレートドアが設けら
れ、後席に乗員が同乗しないときには前席のみ空調する
ことも可能であった。 【０００３】また、特開昭５９−１５６８１４号の公報
に記載されている自動車用空調装置では、左右および前
後の席の空調ゾーンの空調を吹出口が切り替わっても空
調ゾーンの設定に応じて独立に温度設定を行うものであ
った。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの車両
用空調装置にあっては、左右など独立して空気調和を行
うため、例えば運転手席側を最大暖房運転としてデフロ
スト効果を高めようとしたとしても、助手席が最大暖房
運転とならずフロントウィンドガラスを全面に渡り曇り
の除去ができないという不具合があった。 【０００５】そこで、本発明の目的は、デフロスト効果
を向上させる車両用空調装置を提供することである。 【０００６】 【０００７】【課題を解決するための手段】 上記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を行う開閉手段
と、当該開閉手段の開閉角度を検出する開閉角度検出手
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、ヒータを通過する空気温度を検出するヒータ空気温
度検出手段と、吹出口をデフロストに設定するデフロス
ト設定手段と、当該デフロスト設定手段によりデフロス
トが設定された場合には、助手席側の目標吹出口温度を
運転手席側の目標吹出口温度に変更する目標吹出口温度
変更手段と、前記第１開閉角度検出手段により検出する
開閉角度および前記ヒータ空気温度検出手段によって検
出する空気温度から助手席側の推定吹出口温度を推定す
る吹出口空気温度推定手段と、前記目標吹出口温度変更
手段により変更された目標吹出口温度および前記吹出口
空気温度推定手段によって推定された推定吹出口温度に
応じて前記開閉手段に信号を出力する開閉制御手段を有
することを特徴とする。 【０００８】 【作用】上述のように構成された本発明の車両用空調装
置は、以下のように作用する。 【０００９】 【００１０】本発明の車両用空調装置は、デフロスト設
定手段により吹出口がデフロストになるように設定され
る。吹出口がデフロストに設定された場合には、目標吹
出口温度変更手段により助手席側の目標吹出口温度を運
転手席側の目標吹出口温度に変更する。一方、助手席側
の推定吹出口温度は、吹出口空気温度推定手段により第
１開閉角度検出手段で検出される第１空気混合手段の開
閉角度およびヒータ空気温度検出手段で検出されるヒー
タを通過する直前の空気温度から推定される。そして、
第１空気混合手段は、開閉制御手段により前述の目標吹
出口温度および推定吹出口温度の差に応じて開閉され
る。 【００１１】 【実施例】以下、本発明に係る車両用空調装置の一実施
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、
ベントおよびデフロスト等の吹出口モードを行う吹出口
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があり、このエアイントレットドア７により取り入
れた空気の空気量を決定するブロア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
れた空気は、エンジン冷却水が内部を循環するヒータ１
４により加熱される。エバポレータ１０の下流には、ヒ
ータ１４を通過する直前の空気の温度を検出するヒータ
空気温度検出手段である空気温度検出部４５が設けられ
ている。そしてさらに下流には、前述の吸熱された空気
とヒータ１４により加熱された空気により助手席側の混
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および第１フット吹出口１８ａがあり、これ
らの吹出口は、第１ベントドア１２ａおよび第１フット
ドア１６ａにより開閉されるようになっている。また、
運転手席側の吹出口には、第２ベント吹出口１７ｂおよ
び第２フット吹出口１８ｂがあり、これらの吹出口は、
第２ベントドア１２ｂおよび第２フットドア１６ｂによ
り開閉されるようになっている。デフロスト吹出口１５
は、助手席側の配管および運転手席側の配管が途中で連
通されていて吹出口としては共通である。このデフロス
ト吹出口１５には、第１エアミックスドア１３ａで混合
された空気をデフロスト吹出口１５から吹き出す第１デ
フドア１５ａおよび第２エアミックスドア１３ｂで混合
された空気をデフロスト吹出口１５から吹き出す第２デ
フドア１５ｂがある。 【００１８】図２は、空調制御部２０を表すブロック図
である。 【００１９】空調制御部２０は、運転手席側の日射量を
検出する第２日射量検出部４４から運転手席側の日射
量、車両の車室外の温度である外気温を検出する外気温
検出部２４から外気温および車両の車室内の温度である
内気温を検出する内気温検出部２７から内気温をそれぞ
れ検出し、運転手席側吹出口からの空気の温度設定を行
う第２温度設定部２２により運転手側の車室内の温度設
定を行う。ここで運転手席側の目標吹出口温度は、運転
手側の目標吹出口温度を演算する演算処理部２３により
演算されて、一般的に以下の（１）式により求めること
ができる。 【００２０】 目標吹出口温度ＸＭＲ＝ａ×ＴＳＥＴＲ−ｂ×ＴＲ−ｃＴＧ−ｄ×ＴＳＲ＋ ｅ …（１） ＴＳＥＴＲ：運転手席側設定温度、ＴＲ：内気温度、Ｔ
Ｇ：車外の外気温度、ＴＳＲ：運転手席側日射量、ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ：実験によって求められる係数。 【００２１】また、第２ドア角度検出部４２で検出され
る第２エアミックスドア１３ｂの開閉角度およびエバポ
レータ１０で冷却されてヒータ１４で加熱される直前の
空気の温度を検出するヒータ空気温度検出手段である空
気温検出部４５で検出される空気の温度は、演算処理部
２３により運転手席側吹出口の推定吹出口温度として推
定される。第２エアミックスドア１３ｂを開閉する第２
エアミックスドア用アクチュエータ３３には、この運転
手席側の推定吹出口温度および前述の運転手席側の目標
吹出口温度の差に応じた信号を出力する演算処理部２３
からの信号が駆動部２９ｂを介して入力される。信号が
入力された第２エアミックスドア用アクチュエータ３３
は、信号にしたがって第２エアミックスドア１３ｂを開
閉する。 【００２２】そして、フロントウィンドガラスの曇りを
除去するデフロストを設定するデフロスト設定手段であ
るデフロストモード設定部２８でデフロストが設定され
ていない場合には、助手席側の日射量を検出する第１日
射量検出部４３から助手席側の日射量、車両の車室外の
温度である外気温を検出する外気温検出部２４から外気
温および車両の車室内の温度である内気温を検出する内
気温検出部２７から内気温をそれぞれ検出し、助手席側
吹出口からの空気の温度設定を行う第１温度設定部２１
により助手側の車室内の温度設定を行う。ここで助手席
側の目標吹出口温度は、助手側の目標吹出口温度を演算
する演算処理部２３により演算されて、一般的に以下の
（２）式により求めることができる。 【００２３】 目標吹出口温度ＸＭＬ＝ａ×ＴＳＥＴＬ−ｂ×ＴＲ−ｃＴＧ−ｄ×ＴＳＬ＋ ｅ …（２） ＴＳＥＴＬ：助手席側設定温度、ＴＲ：内気温度、Ｔ
Ｇ：車外の外気温度、ＴＳＬ：助手席側日射量、ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ：実験によって求められる係数。 【００２４】一方、デフロスト設定手段であるデフロス
トモード設定部２８でデフロストが設定されている場合
には、運転手席側の目標吹出口温度を助手席側の目標吹
出口温度とする目標吹出口温度変更手段である演算処理
部２３により助手席側の目標吹出口温度を前述の運転手
席側の目標吹出口温度とする。そして、開閉角度検出手
段である第１ドア角度検出部４１で検出される第１エア
ミックスドア１３ａの開閉角度および空気温検出部４５
で検出される空気の温度は、助手席側の推定吹出口温度
を推定する吹出口空気温度推定手段である演算処理部２
３により助手席側の推定吹出口温度として推定される。
第１エアミックスドア１３ａを開閉する開閉手段である
第１エアミックスドア用アクチュエータ３２には、この
助手席側の推定吹出口温度および前述の運転手席側の目
標温度でもある助手席側の目標吹出口温度の差に応じて
第１エアミックスドア１３ａを開閉する開閉制御手段で
ある演算処理部２３からの信号が駆動部２９ａを介して
入力される。信号が入力された第１エアミックスドア用
アクチュエータ３２は、信号にしたがって第１エアミッ
クスドア１３ａを開閉する。 【００２５】このように助手席側および運転手席側の空
気調が行われた後には、ベントドア１２ａ，１２ｂ、フ
ットドア１６ａ，１６ｂおよびデフロストドア１５ａ，
１５ｂは、演算処理部２３により最適な空調になるよう
に駆動部２９ｃで駆動されるモードドア変更用アクチュ
エータ３４によってリンク機構を介してデフロストもし
くはベントなどに開閉される。また、エアイントレット
ドア７は、エアイントレットドア用アクチュエータ３８
により開閉されて外気もしくは内気を空調部１に導入す
る。そして、コンプレッサは、駆動部２９ｆにより駆動
されるコンプレッサとエンジンからの駆動力を接続また
は切り離すコンプレッサクラッチ３９によって可動もし
くは停止の切り替えが行われる。 【００２６】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。
駆動部２９ａ〜駆動部２９ｆ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。また、第１温度設定部２１および第２温度設定
部２２は、温度設定だけではなく、ブロア８による風量
もしくは吹出口モードであるデフロストなどを外部から
所望の設定にできるようにしても良い。 【００２７】さらに、本装置では、運転手席および助手
席側の吹出口モードを同一とし、第１ベントドア１２ａ
と第２ベントドア１２ｂ，第１フットドア１６ａと第２
フットドア１６ｂおよび第１デフドア１５ａと第２デフ
ドア１５ｂを連動して作動させることによりドアを駆動
するモードドア変更用アクチュエータは１つで良く構成
を簡素化できる。 【００２８】図３は、別の実施例の吹出口部４の構成の
説明図である。 【００２９】吹出口部４は、図３に図示するようにそれ
ぞれ単一のデフドア１５、ベントドア１２およびフット
ドア１８とすることによって、より構造を簡単にするこ
とができる。この場合、装置内部の空気通路は、運転手
席側と助手席側で分離されているので、吹出口が１つで
あっても左右に吹き出す空気の温度は、それぞれに設定
された温度となる。 【００３０】本装置は、図４のフローチャートに示され
るような制御を行う。 【００３１】運転手席側吹出口および目標吹出口の差に
より第２エアミックスドア１３ｂを開閉するための第２
エアミックスドア駆動制御サブルーチンを行い（Ｓ
１）、助手席側吹出口および目標吹出口の差により第１
エアミックスドア１３ａを開閉するための第１エアミッ
クスドア駆動制御サブルーチンを行う（Ｓ２）。 【００３２】第２エアミックスドア駆動制御サブルーチ
ンは、図５および図６のフローチャートのように内気温
検出部２７および第２日射検出部４４などの各検出部か
らの検出値と第２設定部２２からの設定位置を読み込み
（Ｓ１１）、第２エアミックスドア１３ｂの開閉角度Ｘ
ARを検出する（Ｓ１２）。運転手席側の設定温度が１８
℃の時には（Ｓ１３）、最大冷房を行い（Ｓ１４）、運
転手席側の設定温度が３２℃の時には（Ｓ１５）、最大
暖房を行い（Ｓ１６）サブルーチン処理をそれぞれ終了
する。そして、運転手席側の設定温度が１８℃ではない
時で（Ｓ１３）、運転手席側の設定温度が３２℃ではな
い時には（Ｓ１５）、各検出部および第２設定部２２か
らの検出値と設定値より運転手席側の目標吹出口温度Ｘ
MRを算出し（Ｓ１７）。開閉角度ＸARおよびヒータで加
熱する吸入空気温度より推定吹出口ＸORを求める（Ｓ１
８）。運転手席側の目標吹出口温度ＸMR−運転手席側の
推定吹出口温度ＸOR＜−２の場合には（Ｓ１９）、第２
エアミックスドア１３ｂを冷房側へ駆動し（Ｓ２０）、
運転手席側の目標吹出口温度ＸMR−運転手席側の推定吹
出口温度ＸOR＞２℃の場合には（Ｓ２１）、第２エアミ
ックスドア１３ｂを暖房側へ駆動し（Ｓ２２）、−２℃
≦運転手席側の目標吹出口温度ＸMR−推定吹出口温度Ｘ
OR≦２℃の場合には（Ｓ１９，Ｓ２１）、第２エアミッ
クスドア１３ｂの駆動を停止する（Ｓ２３）。 【００３３】第１エアミックスドア駆動制御サブルーチ
ンは、図７および図８のフローチャートのように内気温
検出部２７および第１日射検出部４３などの各検出部か
らの検出値と第１設定部２１からの設定位置を読み込み
（Ｓ３１）、第１エアミックスドア１３ａの開閉角度Ｘ
ALを検出する（Ｓ３２）。デフロストが設定されている
場合には（Ｓ３３）、助手席側の目標吹出口温度ＸMLを
運転手席側目標吹出口温度ＸMRと同じ値にする（Ｓ３
４）。また、デフロストが設定されていない場合であり
（Ｓ３３）、助手席側の設定温度が１８℃の時には（Ｓ
３５）、最大冷房を行い（Ｓ３６）、助手席側の設定温
度が３２℃の時には（Ｓ３７）、最大暖房を行い（Ｓ３
８）サブルーチン処理をそれぞれ終了する。そして、助
手席側の設定温度が１８℃ではない時で（Ｓ３５）、助
手席側の設定温度が３２℃ではない時には（Ｓ３７）、
各検出部および第１設定部２１からの検出値と設定値よ
り助手席側の目標吹出口温度ＸMLを算出し（Ｓ３９）。
開閉角度ＸALおよびヒータで加熱する吸入空気温度より
推定吹出口ＸOLを求める（Ｓ４０）。助手席側の目標吹
出口温度ＸML−助手席側の推定吹出口温度ＸOL＜−２の
場合には（Ｓ４１）、第１エアミックスドア１３ａを冷
房側へ駆動し（Ｓ４２）、助手席側の目標吹出口温度Ｘ
ML−助手席側の推定吹出口温度ＸOL＞２℃の場合には
（Ｓ４３）、第１エアミックスドア１３ａを暖房側へ駆
動し（Ｓ４４）、−２℃≦運転手席側の目標吹出口温度
ＸMR−推定吹出口温度ＸOR≦２℃の場合には（Ｓ４１，
Ｓ４３）、第１エアミックスドア１３ａの駆動を停止す
る（Ｓ４５）。 【００３４】以上のように本発明の車両用空調装置は、
空調部の空気調和特性および各エアミックスドアの実際
の開閉角度から実際の目標吹出口温度を推定して目標吹
出口温度を補正して各エアミックスドアを開閉するので
空調部の空気調和特性および各エアミックスドアのガタ
などの影響を受けずに正確な空気調和を行うことができ
る。また、本装置は、デフロストを選択した場合には、
助手席側の目標吹出口温度を運転手席側の目標吹出口温
度と同じ値に設定して制御するので、デフロストによる
フロントウィンドガラスおよびサイドウィンドガラスの
曇り除去の効果を向上させることができる。 【００３５】 【００３６】【発明の効果】 本 発明は、デフロスト設定手段によりデ
フロストを選択した場合には、目標吹出口温度変更手段
により助手席側目標吹出口温度を運転手席側目標吹出口
温度として、この助手席側目標吹出口温度と吹出口空気
温度推定手段によって推定される推定吹出口温度の差に
応じて第１空気混合手段を開閉するので機械的なガタな
どの影響を受けずに微細な空気調和を行うことができ
て、デフロストによるフロントウィンドガラスの曇り除
去の効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の一実施例である車両用空調装置にお
ける空調部の構成の説明図である。 【図２】 本発明の一実施例である車両用空調装置の空
調制御部を表すブロック図である。 【図３】 本発明の別の実施例である車両用空調装置に
おける吹出口部の構成の説明図である。 【図４】 本発明の一実施例である車両用空調装置の制
御を説明するためのフローチャートである。 【図５】 本発明の一実施例である車両用空調装置の制
御の第２エアミックスドア駆動制御サブルーチンを説明
するためのフローチャートである。 【図６】 本発明の一実施例である車両用空調装置の制
御の第２エアミックスドア駆動制御サブルーチンを説明
するためのフローチャートである。 【図７】 本発明の一実施例である車両用空調装置の制
御の第１エアミックスドア駆動制御サブルーチンを説明
するためのフローチャートである。 【図８】 本発明の一実施例である車両用空調装置の制
御の第１エアミックスドア駆動制御サブルーチンを説明
するためのフローチャートである。 【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、１４…ヒータ、１２ａ…助手
席側ベントドア、１２ｂ…運転手席側ベントドア、１３
ａ…第１エアミックスドア、１３ｂ…第２エアミックス
ドア、１５…デフロスト吹出口、１５ａ…助手席側デフ
ロストドア、１５ｂ…運転手席側デフロストドア、１６
ａ…助手席側フットドア、１６ｂ…運転手席側フットド
ア、１７ａ…助手席側ベント吹出口、１７ｂ…運転手席
側ベント吹出口、１８ａ…助手席側フット吹出口、１８
ｂ…運転手席側フット吹出口、２０…空調制御部、２１
…第１温度設定部、２２…第２温度設定部、２３…演算
処理部、２４…外気温検出部、２５…Ａ／Ｄ変換部、２
６…記憶部、２７…内気温検出部、２８…デフロストモ
ード設定部、２９ａ〜２９ｆ…駆動部、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…モードドア変更用アク
チュエータ、３８…エアイントレットドア用アクチュエ
ータ、３９…コンプレッサクラッチ、４１…第１ドア角
度検出部、４２…第２ドア角度検出部、４３…第１日射
量検出部、４４…第２日射量検出部、４５…空気温検出
部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 101

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【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を行う開閉手段と、 当該開閉手段の開閉角度を検出する開閉角度検出手段
   と、 運転手席側の空気の混合を行う第２空気混合手段と、 ヒータを通過する空気温度を検出するヒータ空気温度検
   出手段と、 吹出口をデフロストに設定するデフロスト設定手段と、 当該デフロスト設定手段によりデフロストが設定された
   場合には、助手席側の目標吹出口温度を運転手席側の目
   標吹出口温度に変更する目標吹出口温度変更手段と、 前記第１開閉角度検出手段により検出する開閉角度およ
   び前記ヒータ空気温度検出手段によって検出する空気温
   度から助手席側の推定吹出口温度を推定する吹出口空気
   温度推定手段と、 前記目標吹出口温度変更手段により変更された目標吹出
   口温度および前記吹出口空気温度推定手段によって推定
   された推定吹出口温度に応じて前記開閉手段に信号を出
   力する開閉制御手段と、 を有することを特徴とする車両用空調装置。