JP3569974B2

JP3569974B2 - Vehicle air conditioner

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Publication number: JP3569974B2
Application number: JP21572794A
Authority: JP
Inventors: 祐次本田; 克彦寒川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH0872523A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車室内に照射される日射による熱負荷を打ち消すことのできる車両用空調装置に関し、特には冬場において、フェイス吹出口からの吹出風量を増加させることによって上記熱負荷を打ち消すものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のように、冬場において車室内に日射が照射された場合、適切な量の風をフェイス吹出口から乗員の上半身に向かって吹き出すことによって、日射による熱負荷を打ち消して乗員を快適な状態とする車両用空調装置が、特開平５−９６９３０号公報に開示されている。
【０００３】
この公知技術によると、設定温度、内気温度、外気温度から必要吹出温度ＴＡＯＢを求め、このＴＡＯＢに基づいて車室内へ吹き出す基本風量ＶＡを求めている。そして日射を打ち消すためのフェイス吹出口からの増加風量ＤＶＡＶと上記基本風量ＶＡとの和である総風量ＶＡａｌｌを、車室内へ吹き出す風量の目標値としている。また、上記総風量ＶＡａｌｌに対するフット吹出口からの吹出風量ＶＡＨの比（ＶＡＨ／ＶＡａｌｌ）を、吹出モードの目標値としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記のような車両用空調装置の場合、冬場には日射が無ければ通常フットモードとなって、上記基本風量ＶＡにて車室内暖房を行う。そして日射が照射されると、上記ＶＡＨ／ＶＡａｌｌに基づいてバイレベルモードとなり、上記増加風量ＤＶＡＶに基づいてフェイス吹出口からも冷風を吹き出す。このように、フット吹出口からの温風にて車室内暖房を行い、フェイス吹出口からの冷風にて日射熱負荷を打ち消すようにすると、どうしても全体の風量（上記でいう総風量ＶＡａｌｌ）が多くなってしまい、その結果、風量騒音が大きくなってしまうという問題が生ずる。
【０００５】
そこで上記増加風量ＤＶＡＶを少なくすれば風量騒音は抑えられるのだが、上記公知技術の場合、総風量ＶＡａｌｌに対するフット吹出口からの吹出風量ＶＡＨの比（ＶＡＨ／ＶＡａｌｌ）にて吹出モードを決定するようにしているので、増加風量ＤＶＡＶを少なくすると総風量ＶＡａｌｌが少なくなり、上記比（ＶＡＨ／ＶＡａｌｌ）が変わってしまう。その結果、フェイス吹出口からの冷風量とフット吹出口からの温風量とのバランスがくずれてしまい、乗員に与える快適性が損なわれてしまう。
【０００６】
また上記公知技術の場合、上記比（ＶＡＨ／ＶＡａｌｌ）に基づいて決定された吹出モードが乗員の快適性の面から好ましい値ではない場合に、ＶＡａｌｌを変えれば吹出モードを乗員の快適性に合ったものに変えることができるが、ＶＡａｌｌを変えてしまうと車室内へ吹き出される風量が変わってしまうという問題が発生する。
【０００７】
そこで本発明は上記問題に鑑み、第１吹出口からの吹出風量と第２吹出口からの吹出風量との風量比、および車室内への吹出風量を、基本風量と増加風量とに基づいて設定する車両用空調装置において、上記風量比と車室内への送風量とを互いに独立して設定できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、
空気流を発生する送風手段（７，３２）と、
前記送風手段（７，３２）からの空気を車室内に導く空気通路（１１）と、
この空気通路（１１）の空気下流側に形成され、車室内乗員に向けて空気を吹き出すための第１吹出口（２１）および第２吹出口（２３）と、
前記第１吹出口（２１）からの吹出風量と前記第２吹出口（２３）からの吹出風量との割合を調節する風量割合調節手段（２６，２７，２８）と、
車室内への吹出風の基本風量（ＶＡ１）を設定する基本風量設定手段（ステップ１４０）と、
車室内に照射される日射量を検出する日射量検出手段（４３）と、
この日射量検出手段（４３）によって検出される日射量（Ｔｓ）に基づいて、前記第１吹出口（２１）からの増加風量（ＤＶＡ）を算出する増加風量算出手段（ステップ１５０）と、
前記基本風量（ＶＡ１）と前記増加風量（ＤＶＡ）とに基づいて、前記第１吹出口（２１）からの吹出風量と前記第２吹出口（２３）からの吹出風量との風量比（Ｓ）を算出する風量比算出手段（ステップ１６０）と、
前記基本風量（ＶＡ１）と前記増加風量（ＤＶＡ）とに基づいて、車室内へ吹き出す最終風量（ＶＡ）を算出する最終風量算出手段（ステップ２４０）と、
前記風量比算出手段（ステップ１６０）によって算出された風量比（Ｓ）に基づいて前記風量割合調節手段（２６，２７，２８）を制御する風量割合制御手段（ステップ１７０，ステップ２５０）と、
前記最終風量算出手段（ステップ２４０）によって算出された最終風量（ＶＡ）に基づいて前記送風手段（７，３２））を制御する送風制御手段（ステップ２５０）と
を備えた車両用空調装置において、
前記風量比算出手段（ステップ１６０）または前記最終風量算出手段（ステップ２４０）のいずれか一方が、前記基本風量（ＶＡ１）と前記増加風量（ＤＶＡ）との和である総風量（ＶＡ）に基づいて前記風量比（Ｓ）または前記最終風量（ＶＡ）のいずれか一方を算出し、
前記風量比算出手段（ステップ１６０）または前記最終風量算出手段（ステップ２４０）の他方が、前記総風量（ＶＡ）に所定の調整を加えた値に基づいて、前記風量比（Ｓ）または前記最終風量（ＶＡ）の他方を算出するように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
また請求項２記載の発明では、請求項１記載の車両用空調装置において、
前記総風量（ＶＡ）に所定の調整を加えた値が、
前記基本風量（ＶＡ１）または前記増加風量（ＤＶＡ）のいずれか一方に所定の係数（１−ｂ）を乗じた値と、前記基本風量（ＶＡ１）または前記増加風量（ＤＶＡ）の他方との和であることを特徴とする。
【００１０】
また請求項３記載の発明では、
空気流を発生する送風手段（７，３２）と、
前記送風手段（７，３２）からの空気を車室内に導く空気通路（１１）と、
この空気通路（１１）の空気下流側に形成され、車室内乗員に向けて空気を吹き出すための第１吹出口（２１）および第２吹出口（２３）と、
前記第１吹出口（２１）からの吹出風量と前記第２吹出口（２３）からの吹出風量との割合を調節する風量割合調節手段（２６，２７，２８）と、
車室内への吹出風の基本風量（ＶＡ１）を設定する基本風量設定手段（ステップ１４０）と、
車室内に照射される日射量を検出する日射量検出手段（４３）と、
この日射量検出手段（４３）によって検出される日射量（Ｔｓ）に基づいて、前記第１吹出口（２１）からの増加風量（ＤＶＡ）を算出する増加風量算出手段（ステップ１５０）と、
前記基本風量（ＶＡ１）と前記増加風量（ＤＶＡ）とに基づいて、前記第１吹出口（２１）からの吹出風量と前記第２吹出口（２３）からの吹出風量との風量比（Ｓ）を算出する風量比算出手段（ステップ１６０）と、
前記基本風量（ＶＡ１）と前記増加風量（ＤＶＡ）とに基づいて、車室内へ吹き出す最終風量（ＶＡ）を算出する最終風量算出手段（ステップ２４０）と、
前記風量比算出手段（ステップ１６０）によって算出された風量比（Ｓ）に基づいて前記風量割合調節手段（２６，２７，２８）を制御する風量割合制御手段（ステップ１７０，ステップ２５０）と、
前記最終風量算出手段（ステップ２４０）によって算出された最終風量（ＶＡ）に基づいて前記送風手段（７，３２））を制御する送風制御手段（ステップ２５０）と
を備えた車両用空調装置において、
前記風量比算出手段（ステップ１６０）または前記最終風量算出手段（ステップ２４０）のいずれか一方が、前記基本風量（ＶＡ１）と前記増加風量（ＤＶＡ）との和である総風量（ＶＡ）に基づいて前記風量比（Ｓ）または前記最終風量（ＶＡ）のいずれか一方を算出し、
前記風量比算出手段（ステップ１６０）または前記最終風量算出手段（ステップ２４０）の他方が、前記基本風量（ＶＡ１）と、前記増加風量（ＤＶＡ）に所定の調整が加えられた値とに基づいて、前記風量比（Ｓ）または前記最終風量（ＶＡ）の他方を算出するように構成されたことを特徴とする。
【００１１】
また請求項４記載の発明では、請求項３記載の車両用空調装置において、
前記増加風量（ＤＶＡ）に所定の調整が加えられた値が、
前記増加風量（ＤＶＡ）に所定の係数（１−ｂ）を乗じた値であることを特徴とする。
また請求項５記載の発明では、請求項１ないし４いずれか記載の車両用空調装置において、
前記第１吹出口（２１）が、車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すためのフェイス吹出口（２１）であり、
前記第２吹出口（２２）が、車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すためのフット吹出口（２２）であり、
前記風量割合調節手段（２６，２７，２８）が、前記フェイス吹出口（２１）の開口面積および前記フット吹出口（２２）の開口面積を調節する吹出口開閉手段（２６，２７，２８）であることを特徴とする。
【００１２】
また請求項６記載の発明では、請求項１ないし５いずれか記載の車両用空調装置において、
車室内温度を設定する温度設定手段（４６）と、
車室内気温度を検出する内気温度検出手段（４１）と、
前記温度設定手段（４６）によって設定された設定温度（Ｔｓｅｔ）と前記内気温度検出手段（４１）によって検出された内気温度（Ｔｒ）に基づいて、車室内へ吹き出す空気の必要吹出温度（ＴＡＯＢ）を算出する必要吹出温度算出手段ステップ１２０）と
を備え、前記基本風量設定手段（ステップ１４０）が、前記必要吹出温度算出手段（ステップ１２０）によって算出された前記必要吹出温度（ＴＡＯＢ）に基づいて前記基本風量（ＶＡ１）を算出する基本風量算出手段（ステップ１２０）で構成されたことを特徴とする。
【００１３】
また請求項７記載の発明では、請求項１ないし６いずれか記載の車両用空調装置において、
前記最終風量算出手段（ステップ２４０）が、
前記基本風量（ＶＡ１）と前記増加風量（ＤＶＡ）とに基づいて車室内へ吹き出す総風量（ＶＡ）を算出する総風量算出手段を備え、この総風量（ＶＡ）を前記最終風量として算出するように構成されたことを特徴とする。
【００１４】
また請求項８記載の発明では、請求項７記載の車両用空調措置において、
前記風量比算出手段（ステップ１６０）が、前記基本風量（ＶＡ１）と前記増加風量（ＤＶＡ）との和（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて前記風量比（Ｓ）を算出し、
前記総風量算出手段（ステップ２４０）が、前記基本風量（ＶＡ１）と、前記所定の係数（１−ｂ）に前記増加風量（ＤＶＡ）を乗じた値との和（ＶＡ１＋（１−ｂ）×ＤＶＡ）に基づいて前記総風量（ＶＡ）を算出することを特徴とする。
【００１５】
また請求項９記載の発明では、請求項７または８いずれか記載の車両用空調装置において、
前記検出日射量（Ｔｓ）に対応する熱負荷を打ち消すための最低風量（ＶＳ）を算出する最低風量算出手段を備え、
前記最終風量算出手段（ステップ２４０）が、
前記総風量算出手段によって算出された前記総風量（ＶＡ）と前記最低風量算出手段によって算出された前記最低風量（ＶＳ）とのうちの大きい方をを選択する選択手段を備え、この選択手段によって選択された風量を前記最終風量として算出するように構成されたことを特徴とする。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施例の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１７】
【発明の作用効果】
請求項１または２記載の発明によれば、風量比算出手段と最終風量算出手段のうちの一方が、基本風量と増加風量との和である総風量に基づいて風量比または最終風量のいずれか一方を算出し、風量比算出手段と最終風量算出手段のうちの他方が、前記総風量に所定の調整を加えた値に基づいて、風量比または最終風量の他方を算出する。
【００１８】
特に請求項２記載の発明では、風量比算出手段が基本風量と増加風量との和に基づいて風量比を算出する場合は、最終風量算出手段が、増加風量に所定の係数を乗じた値と基本風量との和に基づいて最終風量を算出するか、あるいは基本風量に所定の係数を乗じた値と増加風量との和に基づいて最終風量を算出する。
逆に最終風量算出手段が基本風量と増加風量との和に基づいて最終風量を算出する場合は、風量比算出手段が、増加風量に所定の係数を乗じた値と基本風量との和に基づいて風量比を算出するか、あるいは基本風量に所定の係数を乗じた値と増加風量との和に基づいて風量比を算出する。
【００１９】
これによると、前記総風量に所定の調整を加える量に応じて、前記風量比と最終風量とを異なった値にすることができる。従って、前記風量比と最終風量とを、乗員の快適性を維持できるような風量比で、かつあまり大きな騒音とならない程度の最終風量となるように設定できる。その結果、車室内に日射が照射されたときには、第１吹出口から冷風を吹き出して日射による熱負荷を打ち消し、かつこのときの第１吹出口と第２吹出口とからの吹出風量バランスを乗員の快適性を維持できるだけのものとし、さらに車室内への吹出風の騒音を小さく抑えることができる。
【００２０】
また、請求項３または４記載の発明によれば、風量比算出手段と最終風量算出手段のうちの一方が、前記総風量に基づいて風量比または最終風量のいずれか一方を算出し、風量比算出手段と最終風量算出手段のうちの他方が、基本風量と、増加風量に所定の調整を加えた値とに基づいて、風量比または最終風量の他方を算出する。
【００２１】
特に請求項４記載の発明では、風量比算出手段が基本風量と増加風量との和に基づいて風量比を算出する場合は、最終風量算出手段が、基本風量と、増加風量に所定の係数を乗じた値との和に基づいて最終風量を算出する。逆に最終風量算出手段が基本風量と増加風量との和に基づいて最終風量を算出する場合は、風量比算出手段が、基本風量と、増加風量に所定の係数を乗じた値との和に基づいて風量比を算出する。
【００２２】
この発明の場合、前記風量比または最終風量の他方を、基本風量と、増加風量に所定の調整を加えた値とに基づいて算出するので、基本風量と増加風量の両方に所定の調整を加えた値に基づいて算出する場合、および基本風量に所定の調整を加えた値と増加風量とに基づいて算出する場合に比べて、基本風量に調整が加わっていない分、日射が無いときの車室内への吹出風量を所望の目標値とすることができる。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。まず、本実施例の全体構成について図１を用いて説明する。
図１において、１は車両用空調装置の通風系全体を示し、この通風系１の主体は自動車の車室内計器盤の下方部に配設されている。
【００２４】
通風系１の空気上流側には内外気切換箱２が設けられている。この内外気切換箱２には、内気吸入口３と外気吸入口４とが形成されており、さらに内気吸入口３と外気吸入口４とが分かれた部分には、両吸入口を選択的に開閉する内外気切換ドア５が設けられている。この内外気切換ドア５は、駆動手段６（具体的にはサーボモータ）によって作動する。
【００２５】
内外気切換箱２の空気出口側には送風手段としての遠心式電動送風機７が設けられており、この送風機７は遠心ファン８とその駆動用のブロワモータ９と遠心ファン８を収容しているスクロールケーシング１０とから構成されている。この遠心ファン８の回転数はブロワモータ９に印加されるブロワ電圧によって決定され、このブロワ電圧はブロワコントローラ３２によって制御される。
【００２６】
１１は空調ダクトで、前記スクロールケーシング１０の空気出口側部分に接続されている。このダクト１１の上流側には、空気冷却手段をなす蒸発器１２とその空気下流側に空気加熱手段としてのヒータコア１３が配設されている。またダクト１１内には、蒸発器１２で冷却された冷風がヒータコア１３をバイパスするバイパス通路１４が形成されている。
【００２７】
上記蒸発器１２は圧縮機，凝縮器，受液器，減圧器（いずれも図示しない）とともに配管結合された周知の冷凍サイクルを構成する熱交換器であり、ダクト１１内の空気を除湿冷却する。上記圧縮機は自動車のエンジンに電磁クラッチ（図示しない）を介して連結されるもので、この電磁クラッチを断続制御することによって駆動停止制御される。
【００２８】
上記ヒータコア１３は自動車エンジンの冷却水を熱源とする熱交換器であり、上記蒸発器１２にて冷却された冷風を再加熱する。
ヒータコア１３の空気上流側部位にはエアミックスドア１５が設けられている。このエアミックスドア１５は、蒸発器１２で冷却された冷風をヒータコア１３へ流す量とバイパス通路１４へ流す量とを、自身の回転位置に応じて調節するものであって、本実施例ではこのエアミックスドア１５とバイパス通路１４とで温度調節手段を構成している。またエアミックスドア１５には駆動手段１６（具体的にはサ−ボモ−タ）が連結されており、このサ−ボモ−タ１６の駆動によってエアミックスドア１５が作動する。
【００２９】
また、ダクト１１の空気下流端には、車室内への各種吹出口へ空気を導くための各空気取出口１７，１８，１９が形成されている。ここで空気取出口１７はフェイスダクト２０を介して、車室内乗員の上半身に対向した位置に開口したフェイス吹出口２１に接続されている。また空気取出口１８はフットダクト２２を介して、車室内乗員の足元に対向した位置に開口したフット吹出口２３に接続されている。また空気取出口１９はデフロスタダクト２４を介して、車両前席のダッシュボード上に開口したデフロスタ吹出口２５に接続されている。そして上記各吹出口から吹き出される空調風は、乗員の上半身、足元、およびフロントガラスの内面に向かってそれぞれ吹き出される。
【００３０】
上記した各空気取出口１７，１８，１９の入口部分には吹出口切換ドア２６，２７が設けられている。このうち吹出口切換ドア２６は、空気取出口１７と空気取出口１９との開口面積を調節し、吹出口切換ドア２７は空気取出口１８の開口面積を調節する。また吹出口切換ドア２６，２７には駆動手段２８（具体的にはサーボモータ）が接続されており、このサーボモータ２８によって吹出口切換ドア２６，２７が駆動される。
【００３１】
そして上記吹出口切換ドア２６，２７が空気取出口１７〜１９を選択的に開閉することにより、フェイス吹出口２１から空調風を吹き出すフェイスモード、フェイス吹出口２１とフット吹出口２３とから空調風を吹き出すバイレベル（Ｂ／Ｌ）モード、フット吹出口２３から空調風を吹き出すフットモード、およびデフロスタ吹出口２５から空調風を吹き出すデフロスタモードとが選択的に決定される。
【００３２】
またダクト１１には、蒸発器１２で冷却された冷風をヒータコア１３およびバイパス通路１４をバイパスして直接フェイスダクト２０に導くための冷風バイパス通路２９が形成されている。この冷風バイパス通路２９の入口部位には、この冷風バイパス通路２９を開閉する冷風バイパスドア３０が設けられており、この冷風バイパスドア３０は駆動手段３１（具体的にはサーボモータ）によって駆動される。
【００３３】
また、空調装置を制御する制御装置５０には、車室内気温度を検出する内気温センサ４１、外気温度を検出する外気温センサ４２、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ４３、蒸発器１２を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器後センサ４４、およびヒータコア１３内のエンジン冷却水温を間接的に検出する水温センサ４５が入力接続されている。また制御装置５０には、車室内の希望温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定器４６が入力接続されている。
【００３４】
前記制御装置５０は、内部に図示しないＡ／Ｄ変換器、マイクロコンピュータ等を備える周知のものであり、前記各センサ４１〜４５からの信号は、前記Ａ／Ｄ変換器によってＡ／Ｄ変換された後マイクロコンピュータへ入力されるように構成されている。
前記マイクロコンピュータは図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を持つ周知のもので、エンジンのイグニッションスイッチがオンされたときに、図示しないバッテリーから電源が供給される。
【００３５】
次に、本実施例の作動を図２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、空調装置の自動制御処理をステップ１００にて開始すると、ステップ１１０にて内気温センサ４１、外気温センサ４２、日射センサ４３、蒸発器後センサ４４、および水温センサ４５の信号をＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換した値（Ｔｒ，Ｔａｍ，Ｔｓ，Ｔｅ，Ｔｗ）を読み込むとともに、温度設定器４６にて設定された設定温度信号Ｔｓｅｔを読み込む。
【００３６】
そして次にステップ１２０にて、上記ＲＡＭに記憶された各種データと上記ＲＯＭに記憶された下記数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気の必要吹出温度（ＴＡＯＢ）を算出する。
【００３７】
【数１】
ＴＡＯＢ＝Ｋｓｅｔ ×Ｔｓｅｔ −Ｋｒ ×Ｔｒ −Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ ×Ｔｓ＋Ｃ
（Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓはゲイン、Ｃは補正用の定数）
次にステップ１３０では、上記ＴＡＯＢとＲＯＭに記憶された図３の特性とに基づいて、吹出モードの仮モード比Ｐを算出する。ここでこの仮モード比Ｐは、車室内への吹出風の全体量に対するフット吹出口２３からの吹出風量の比を示しており、フットモードのときは１、フェイスモードのときは０に設定される。そして次のステップ１４０では、上記ＴＡＯＢとＲＯＭに記憶された図４の特性とに基づいて、ファン８における基本風量（ブロワ電圧）ＶＡ１を算出する。
【００３８】
またステップ１５０では、日射量Ｔｓによる熱負荷を乗員が暑く感じないようにするのに必要なフェイス増加風量ＤＶＡＶを、日射センサ４３による検出日射量ＴｓとＲＯＭに記憶された図５の特性とに基づいて算出する。
そしてステップ１６０にて、上記ステップ１３０〜ステップ１５０で算出した仮モード比Ｐ、基本風量ＶＡ１、および増加風量ＤＶＡＶと、ＲＯＭに記憶された下記数式２とに基づいて、吹出モードの目標モード比Ｓを算出する。
【００３９】
【数２】
Ｓ＝Ｐ×ＶＡ１／（ＶＡ１＋ＤＶＡＶ）
そしてステップ１７０では、上記ステップ１６０で算出された目標モード比Ｓを、ＲＯＭに記憶された図６の特性に当てはめることによって、吹出モードを決定する。つまり目標モード比Ｓが高ければフットモード、低ければフェイスモード、およびこれらの中間であればバイレベルモードとなるように決定される。
【００４０】
そして次のステップ１８０では、上記目標モード比Ｓがバイレベルモードとなる値であるか否かを判定することによって、吹出モードがバイレベルモードであるか否かを判定する。ここでＹＥＳと判定されたらステップ１９０に進み、フェイス吹出口２１からの目標吹出温度ＴＡＶが２０（℃）のときに相当する日射量（目標温度補正用日射量ＴＳＢ）を、上記目標モード比ＳとＲＯＭに記憶された図７の特性とに基づいて算出する。
【００４１】
そして次のステップ２００では、ＲＯＭに記憶された図８の特性に基づいて、上記目標吹出温度ＴＡＶを算出する。ここでＴＡＶは、ＴＡＶ＝−ａ×Ｔｓ＋ｃ（ａ，ｃは正の定数）として表されるものであるが、上記したようにＴＳＢが目標モード比Ｓに応じて変化するので、上記定数ａ，ｃは目標モード比Ｓに応じて変化する。
【００４２】
具体的には、目標モード比Ｓが０．５のときにはＴＳＢ＝４００（Ｗ／ｍ^２）となるので、検出日射量Ｔｓ＝４００（Ｗ／ｍ^２）のときにＴＡＶ＝２０（℃）となる。また目標モード比Ｓが０．８のときにはＴＳＢ＝８００（Ｗ／ｍ^２）となるので、検出日射量Ｔｓ＝８００（Ｗ／ｍ^２）のときにＴＡＶ＝２０（℃）となる。従って、目標モード比Ｓが０．５のときに比べて０．８のときの方が、上記定数ａおよびｂは小さくなる。
【００４３】
次にステップ２１０にて、上記目標吹出温度ＴＡＶ、蒸発器後空気温度Ｔｅ、および必要吹出温度ＴＡＯＢと、ＲＯＭに記憶された下記数式３とに基づいて、冷風バイパスドア３０の開度ＳＷＢを算出する。
【００４４】
【数３】
ＳＷＢ＝（ＴＡＶ−Ｔｅ）×１００／（ＴＡＯＢ−Ｔｅ）（％）
一方、上記ステップ１８０にてＮＯと判定されたら、ステップ２２０にて、冷風バイパスドア３０の開度ＳＷＢを０に設定する。
このようにステップ２１０またはステップ２２０にてＳＷＢを決定したら、ステップ２３０にて、ＲＯＭに記憶された下記数式４に基づいてエアミックスドア１５の開度ＳＷを算出する。
【００４５】
【数４】
ＳＷ＝（ＴＡＯＢ−Ｔｅ）×１００／（Ｔｗ −Ｔｅ）（％）
そしてステップ２４０では、上記基本風量ＶＡ１と上記増加風量ＤＶＡと所定の係数（１−ｂ）とに基づいて、ＲＯＭに記憶された下記数式５を用いて総風量ＶＡを算出し、この総風量ＶＡを車室内へ吹き出す最終風量として算出する。
【００４６】
【数５】
ＶＡ＝ＶＡ１＋（１−ｂ）×ＤＶＡ
ここでｂは総風量ＶＡの調整項であり、定数とする。
そしてステップ２５０にて、吹出モード、冷風バイパスドア３１の開度、エアミックスドア１５の開度、およびブロワ電圧がそれぞれ上記ステップ１７０、ステップ２１０（またはステップ２２０）、ステップ２３０、およびステップ２４０で算出した吹出モード、ＳＷＢ、ＳＷ、およびＶＡとなるように、サーボモータ２８、３１、１６、およびブロワコントローラ３２へ制御信号を出力する。
【００４７】
以上のように本実施例では、目標モード比Ｓおよび総風量ＶＡを共に基本風量ＶＡ１と増加風量ＤＶＡとに基づいて算出するわけであるが、上記のように目標モード比Ｓは（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出する一方、総風量ＶＡは（ＶＡ１＋（１−ｂ）×ＤＶＡ）に基づいて算出している。つまり目標モード比Ｓを算出するための増加風量ＤＶＡには上記所定の係数（１−ｂ）が乗じられていないのに対し、総風量ＶＡを算出するための増加風量ＤＶＡには（１−ｂ）が乗じられている。
【００４８】
これによると、例えば上記総風量ＶＡのもとで発生する風量騒音が大きく、これを抑えるために総風量ＶＡを少なくしたいときは、上記係数（１−ｂ）を調節することによって総風量ＶＡを小さくすることができる。しかもこのとき、上記係数（１−ｂ）を調節しても目標モード比Ｓには何の影響も出ないので、目標モード比Ｓを変えることなく総風量ＶＡを調節することができる。
【００４９】
従って、上記係数（１−ｂ）を調節することよって、車室内に日射が照射されたときの吹出モードおよび総風量を自由に設定することができるので、車室内に日射が照射されても、乗員の快適性を維持するという面と風量騒音を防止するという面を両立させながら、日射による熱負荷を打ち消す制御が行える。
また本実施例では、上記係数（１−ｂ）を基本風量ＶＡ１ではなく増加風量ＤＶＡに乗じている。ここで上記係数（１−ｂ）を基本風量ＶＡ１に乗じた場合、日射が無いときにはＤＶＡ＝０となって総風量ＶＡ＝（１−ｂ）×ＶＡ１となり、必要吹出温度ＴＡＯＢに応じて決定された風量とは異なる風量となってしまうが、本実施例のように上記係数（１−ｂ）を増加風量ＤＶＡに乗ずることによって、日射が無いの総風量ＶＡを必要吹出温度ＴＡＯＢに応じて決定された風量とすることができる。
【００５０】
なお、本実施例の制御仕様における各要素のブロック図を図１０に示す。
（他の実施例）
上記実施例では、目標モード比Ｓを（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出し、総風量ＶＡを（ＶＡ１＋（１−ｂ）×ＤＶＡ）に基づいて算出するようにしたが、目標モード比Ｓを（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出し、総風量ＶＡを（（１−ｂ）×ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出するようにしても良い。また、目標モード比Ｓを（ＶＡ１＋（１−ｂ）×ＤＶＡ）あるいは（（１−ｂ）×ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出し、総風量ＶＡを（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出するようにしても良い。
【００５１】
また、目標モード比Ｓを（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出し、総風量ＶＡを（１−ｂ）（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出しても良いし、目標モード比Ｓを（１−ｂ）（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出し、総風量ＶＡを（ＶＡ１＋ＤＶＡ）に基づいて算出しても良い。
また上記各実施例では、車室内に照射される日射量に応じてフェイス吹出口２１からの増加風量ＤＶＡを決定するものについて説明したが、例えば運転席側吹出口からの吹出風量と助手席側吹出口からの吹出風量との割合を調節する手段（例えば吹出口切換ドア２６，２７のようなドア）を設け、日射が運転席側により多く照射される場合には運転席側吹出口からの増加風量ＤＶＡを日射量に応じて決定し、このＤＶＡと基本風量ＶＡ１とに基づいて上記各吹出口からの総風量ＶＡと各吹出口からの風量割合を決定するものに本発明を適用しても良い。
【００５２】
また上記各実施例では、基本風量を必要吹出温度（ＴＡＯＢ）に基づいて算出するものについて説明したが、例えばエアコンパネルに設けられた風量設定手段によって設定された風量を基本風量ＶＡ１とし、このＶＡ１と増加風量ＤＶＡとに基づいて上記各吹出口からの総風量ＶＡと各吹出口からの風量割合Ｓを決定するものに本発明を適用しても良い。
【００５３】
また上記各実施例では、フェイス吹出口２１からの吹出風温度とフット吹出口２３からの吹出風温度とを独立に制御できる機能を有するシステムについて説明したが、このような機能を有していないシステムにも本発明を適用することができる。この場合、図２のステップ１８０〜ステップ２２０の制御処理が不要となる。
【００５４】
なお、この実施例に対して以下の機能を負荷しても良い。
すなわち上記実施例ではフェイス吹出口２１からの吹出風温度とフット吹出口２３からの吹出風温度とを独立に制御できないので、フットモード時（車室内暖房時）に日射が照射されてバイレベルモードになるときには、フェイス吹出口２１から温風が吹き出される可能性がある。
【００５５】
従って本実施例では上記の問題に対応するものであり、図１０に示すように、ステップ２３１にてバイレベルモードとなる条件と判定されたら、ステップ２３２にてエアミックスドア１５の開度ＳＷが所定開度（この実施例では７０％）より大きいか否かを判定し、大きいと判定された場合、すなわち温風が吹き出されるようなときには、上記所定開度（＝７０％）とすることによって、フェイス吹出口２１からの温風吹出を防止することもできる。なお、この実施例では上記係数（１−ｂ）はステップ２４０にて求める。
【００５６】
なお、図１０に示すステップのうち図２に示すステップと同じ制御を行う部分については、図２と同じ符号を付した。
また、上記各実施例におけるステップ２４０に以下の機能を負荷しても良い。すなわち、車室内に照射される日射量がＴｓのときに、乗員がこの日射量Ｔｓを不快に感じないようにするために必要な最低風量ＶＳを、ＲＯＭに記憶された図１１の特性から算出し、この最低風量ＶＳと上記総風量ＶＡとのうちの大きい方を選択し、この選択された方の風量を車室内へ吹き出す最終風量として算出するようにしても良い。
【００５７】
なお、図２および図１０における各ステップは、それぞれの機能を実現する手段を構成するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施例の全体構成図である。
【図２】上記実施例の制御フローチャートである。
【図３】必要吹出温度（ＴＡＯＢ）と仮モード比（Ｐ）との関係を示す特性図である。
【図４】必要吹出温度（ＴＡＯＢ）と基本風量（ＶＡ１）との関係を示す特性図である。
【図５】検出日射量（Ｔｓ）と増加風量（ＤＶＡ）との関係を示す特性図である。
【図６】目標モード比（Ｓ）と吹出モードとの関係を示す特性図である。
【図７】目標モード比（Ｓ）と目標温度補正用日射量（ＴＳＢ）との関係を示す特性図である。
【図８】検出日射量（Ｔｓ）と目標吹出温度（ＴＡＶ）との関係を示す特性図である。
【図９】上記実施例の制御仕様における各要素のブロック図である。
【図１０】本発明他の実施例の制御フローチャートである。
【図１１】検出日射量（Ｔｓ）と最低風量（ＶＳ）との関係を示す特性図である。
【符号の説明】
７遠心式電動送風機（送風手段）
１１空調ダクト（空気通路）
２０フェイスダクト
２１フェイス吹出口
２２フットダクト
２３フット吹出口
２６，２７吹出口切換ドア（吹出口開閉手段）
３２ブロワコントローラ（送風手段）
４１内気温センサ（内気温度検出手段）
４２外気温センサ（外気温度検出手段）
４３日射センサ（日射量検出手段）[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an air conditioner for a vehicle capable of canceling a heat load caused by solar radiation applied to a vehicle interior, and more particularly to an air conditioner for canceling the heat load by increasing an amount of air blown from a face outlet in winter.
[0002]
[Prior art]
As described above, when solar radiation is radiated into the vehicle interior in winter, an appropriate amount of wind is blown out from the face air outlet toward the upper body of the occupant, thereby canceling the heat load due to the solar radiation and keeping the occupant in a comfortable state. An air conditioner for a vehicle is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-96930.
[0003]
According to this known technique, a required blowing temperature TAOB is obtained from a set temperature, an inside air temperature, and an outside air temperature, and a basic air volume VA to be blown into a vehicle compartment is obtained based on the TAOB. Then, the total airflow VAall, which is the sum of the increased airflow DVAV from the face outlet for canceling the solar radiation and the basic airflow VA, is set as the target value of the airflow to be blown into the vehicle interior. Further, the ratio (VAH / VAall) of the air flow amount VAH from the foot air outlet to the total air amount VAall (VAH / VAall) is set as the target value of the air blow mode.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the meantime, in the case of the above-described vehicle air conditioner, in the winter season, if there is no solar radiation, the normal mode is set to the foot mode, and the vehicle interior is heated at the basic air flow rate VA. When the solar radiation is applied, a bi-level mode is set based on VAH / VAall, and cool air is also blown out of the face outlet based on the increased airflow DVAV. As described above, when the vehicle interior is heated by the warm air from the foot outlet and the solar heat load is canceled by the cool air from the face outlet, the total air volume (the total air volume VAall as described above) is inevitably increased. As a result, there arises a problem that the air volume noise increases.
[0005]
Therefore, the air volume noise can be suppressed by reducing the increased air volume DVAV. However, in the case of the above-described known technology, the blowing mode is determined by the ratio (VAH / VAall) of the air volume VAH blown out from the foot outlet to the total air volume VAall. Therefore, if the increased airflow DVAV is reduced, the total airflow VAall is reduced, and the above ratio (VAH / VAall) is changed. As a result, the balance between the amount of cold air from the face outlet and the amount of warm air from the foot outlet is lost, and the comfort given to the occupant is impaired.
[0006]
In addition, in the case of the above-described known technology, if the blowing mode determined based on the ratio (VAH / VAall) is not a preferable value in terms of the comfort of the occupant, changing the VAall changes the blowing mode to the comfort of the occupant. However, if VAall is changed, there arises a problem that the amount of air blown into the vehicle compartment changes.
[0007]
In view of the above problem, the present invention sets the air flow ratio between the air flow from the first air outlet and the air flow from the second air outlet, and sets the air flow to the vehicle interior based on the basic air flow and the increased air flow. It is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner in which the air flow ratio and the air flow into the vehicle compartment can be set independently of each other.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1,
Blower means (7, 32) for generating an air flow;
An air passageway (11) for guiding air from the blowing means (7, 32) into the vehicle interior;
A first air outlet (21) and a second air outlet (23) formed on the air downstream side of the air passage (11) and for blowing air toward a passenger in the vehicle cabin;
Air volume ratio adjusting means (26, 27, 28) for adjusting the ratio of the volume of air blown from the first air outlet (21) to the volume of air blown from the second air outlet (23);
Basic air volume setting means (step 140) for setting a basic air volume (VA1) of air blown into the vehicle cabin;
Solar radiation detecting means (43) for detecting the amount of solar radiation radiated into the vehicle interior;
Means for calculating an increased amount of air (DVA) from the first outlet (21) based on the amount of solar radiation (Ts) detected by the amount of solar radiation (43) (step 150);
Based on the basic air volume (VA1) and the increased air volume (DVA), the air volume ratio (S) of the air volume blown out of the first air outlet (21) and the air volume blown out of the second air outlet (23). Air volume ratio calculating means (step 160) for calculating
A final air volume calculating means (step 240) for calculating a final air volume (VA) to be blown into the vehicle interior based on the basic air volume (VA1) and the increased air volume (DVA);
Air volume ratio control means (step 170, step 250) for controlling the air volume ratio adjustment means (26, 27, 28) based on the air volume ratio (S) calculated by the air volume ratio calculation means (step 160);
A blower control unit (step 250) for controlling the blower unit (7, 32) based on the final airflow (VA) calculated by the final airflow calculator (step 240);
In a vehicle air conditioner equipped with
Either the air volume ratio calculating means (step 160) or the final air volume calculating means (step 240) is based on the total air volume (VA) which is the sum of the basic air volume (VA1) and the increased air volume (DVA). To calculate either the air volume ratio (S) or the final air volume (VA),
The other of the air volume ratio calculating means (Step 160) or the final air volume calculating means (Step 240) determines whether the air volume ratio (S) or the final air volume ratio (S) is based on a value obtained by adding a predetermined adjustment to the total air volume (VA). It is characterized in that it is configured to calculate the other of the air volume (VA).
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the first aspect,
The value obtained by adding a predetermined adjustment to the total air volume (VA) is
The sum of a value obtained by multiplying one of the basic air volume (VA1) or the increased air volume (DVA) by a predetermined coefficient (1-b) and the other of the basic air volume (VA1) or the increased air volume (DVA) It is characterized by being.
[0010]
According to the third aspect of the invention,
Blower means (7, 32) for generating an air flow;
An air passageway (11) for guiding air from the blowing means (7, 32) into the vehicle interior;
A first air outlet (21) and a second air outlet (23) formed on the air downstream side of the air passage (11) and for blowing air toward a passenger in the vehicle cabin;
Air volume ratio adjusting means (26, 27, 28) for adjusting the ratio of the volume of air blown from the first air outlet (21) to the volume of air blown from the second air outlet (23);
Basic air volume setting means (step 140) for setting a basic air volume (VA1) of air blown into the vehicle cabin;
Solar radiation detecting means (43) for detecting the amount of solar radiation radiated into the vehicle interior;
Means for calculating an increased amount of air (DVA) from the first outlet (21) based on the amount of solar radiation (Ts) detected by the amount of solar radiation (43) (step 150);
Based on the basic air volume (VA1) and the increased air volume (DVA), the air volume ratio (S) of the air volume blown out of the first air outlet (21) and the air volume blown out of the second air outlet (23). Air volume ratio calculating means (step 160) for calculating
A final air volume calculating means (step 240) for calculating a final air volume (VA) to be blown into the vehicle interior based on the basic air volume (VA1) and the increased air volume (DVA);
Air volume ratio control means (step 170, step 250) for controlling the air volume ratio adjustment means (26, 27, 28) based on the air volume ratio (S) calculated by the air volume ratio calculation means (step 160);
A blower control unit (step 250) for controlling the blower unit (7, 32) based on the final airflow (VA) calculated by the final airflow calculator (step 240);
In a vehicle air conditioner equipped with
Either the air volume ratio calculating means (step 160) or the final air volume calculating means (step 240) is based on the total air volume (VA) which is the sum of the basic air volume (VA1) and the increased air volume (DVA). To calculate either the air volume ratio (S) or the final air volume (VA),
The other of the air volume ratio calculating means (step 160) or the final air volume calculating means (step 240) is based on the basic air volume (VA1) and a value obtained by adding a predetermined adjustment to the increased air volume (DVA). , The other of the air volume ratio (S) and the final air volume (VA) is calculated.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to the third aspect,
A value obtained by adding a predetermined adjustment to the increased air volume (DVA) is:
It is a value obtained by multiplying the increased air volume (DVA) by a predetermined coefficient (1-b).
According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to any one of the first to fourth aspects,
The first air outlet (21) is a face air outlet (21) for blowing air toward the upper body of an occupant in the vehicle interior,
The second outlet (22) is a foot outlet (22) for blowing air toward the feet of the occupant in the vehicle compartment,
The air volume ratio adjusting means (26, 27, 28) is an air outlet opening / closing means (26, 27, 28) for adjusting an opening area of the face air outlet (21) and an opening area of the foot air outlet (22). There is a feature.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to any one of the first to fifth aspects,
Temperature setting means (46) for setting the vehicle interior temperature;
An inside air temperature detecting means (41) for detecting a vehicle interior air temperature;
Based on the set temperature (Tset) set by the temperature setting means (46) and the inside air temperature (Tr) detected by the inside air temperature detection means (41), the required blowing temperature (TAOB) of the air to be blown into the vehicle cabin. Required air temperature calculating means (step 120) for calculating
Wherein the basic air volume setting means (Step 140) calculates the basic air volume (VA1) based on the required air temperature (TAOB) calculated by the required air temperature calculating means (Step 120). (Step 120).
[0013]
In the invention according to claim 7, in the vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 6,
The final air volume calculation means (step 240)
A total air volume calculating means for calculating a total air volume (VA) to be blown into the vehicle interior based on the basic air volume (VA1) and the increased air volume (DVA), and calculate the total air volume (VA) as the final air volume; It is characterized by comprising.
[0014]
Further, in the invention according to claim 8, in the vehicle air conditioner according to claim 7,
The air volume ratio calculation means (Step 160) calculates the air volume ratio (S) based on the sum (VA1 + DVA) of the basic air volume (VA1) and the increased air volume (DVA),
The total air volume calculating means (step 240) calculates a sum (VA1 + (1-b) × (V1 + (1-b) ×) of the basic air volume (VA1) and a value obtained by multiplying the predetermined coefficient (1-b) by the increased air volume (DVA). DVA) is calculated based on the total air volume (VA).
[0015]
According to a ninth aspect of the present invention, in the vehicle air conditioner according to any one of the seventh and eighth aspects,
A minimum air volume calculation means for calculating a minimum air volume (VS) for canceling a heat load corresponding to the detected solar radiation (Ts);
The final air volume calculation means (step 240)
A selecting unit for selecting a larger one of the total air volume (VA) calculated by the total air volume calculating unit and the minimum air volume (VS) calculated by the minimum air volume calculating unit; The selected air volume is calculated as the final air volume.
[0016]
The reference numerals in parentheses of the above-mentioned units indicate the correspondence with the specific units of the embodiments described later.
[0017]
Operation and Effect of the Invention
According to the first or second aspect of the present invention, one of the air volume ratio calculating unit and the final air volume calculating unit determines whether the air volume ratio or the final air volume is based on the total air volume that is the sum of the basic air volume and the increased air volume. One is calculated, and the other of the air volume ratio calculating means and the final air volume calculating means calculates the other of the air volume ratio or the final air volume based on a value obtained by adding a predetermined adjustment to the total air volume.
[0018]
In particular, in the invention according to claim 2, when the air volume ratio calculating means calculates the air volume ratio based on the sum of the basic air volume and the increased air volume, the final air volume calculating device calculates a value obtained by multiplying the increased air volume by a predetermined coefficient. The final air volume is calculated based on the sum of the basic air volume or the sum of the value obtained by multiplying the basic air volume by a predetermined coefficient and the increased air volume.
Conversely, when the final air volume calculating means calculates the final air volume based on the sum of the basic air volume and the increased air volume, the air volume ratio calculating device uses the sum of the value obtained by multiplying the increased air volume by a predetermined coefficient and the basic air volume. The airflow ratio is calculated based on the sum of a value obtained by multiplying the basic airflow by a predetermined coefficient and the increased airflow.
[0019]
According to this, the air volume ratio and the final air volume can be set to different values according to the amount by which the total air volume is adjusted in a predetermined manner. Therefore, the air volume ratio and the final air volume can be set so that the air volume ratio is such that the comfort of the occupant can be maintained and the final air volume is such that the noise does not become so loud. As a result, when solar radiation is radiated into the vehicle interior, cool air is blown out from the first air outlet to cancel the heat load caused by the solar radiation, and the occupant adjusts the balance of the air flow from the first air outlet and the second air outlet at this time. Therefore, it is possible to maintain the comfort of the vehicle, and further reduce the noise of the wind blown into the vehicle interior.
[0020]
According to the third or fourth aspect of the present invention, one of the air volume ratio calculating means and the final air volume calculating means calculates either the air volume ratio or the final air volume based on the total air volume, and calculates the air volume ratio. The other of the calculation means and the final air volume calculation means calculates the other of the air volume ratio or the final air volume based on the basic air volume and a value obtained by adding a predetermined adjustment to the increased air volume.
[0021]
In particular, in the invention according to claim 4, when the air volume ratio calculating means calculates the air volume ratio based on the sum of the basic air volume and the increased air volume, the final air volume calculating device applies a predetermined coefficient to the basic air volume and the increased air volume. The final air volume is calculated based on the sum of the multiplied values. Conversely, when the final air volume calculation means calculates the final air volume based on the sum of the basic air volume and the increased air volume, the air volume ratio calculation device calculates the sum of the basic air volume and the value obtained by multiplying the increased air volume by a predetermined coefficient. The air volume ratio is calculated based on the air volume ratio.
[0022]
In the case of the present invention, since the other of the air volume ratio and the final air volume is calculated based on the basic air volume and a value obtained by adding a predetermined adjustment to the increased air volume, a predetermined adjustment is made to both the basic air volume and the increased air volume. In comparison with the case where it is calculated based on the adjusted airflow and the case where it is calculated based on the value obtained by adding a predetermined adjustment to the basic airflow and the increased airflow, the vehicle in the absence of solar radiation by the amount that the basic airflow is not adjusted The amount of air blown into the room can be set to a desired target value.
[0023]
【Example】
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the overall configuration of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an entire ventilation system of a vehicle air conditioner, and a main body of the ventilation system 1 is disposed below an instrument panel of a vehicle.
[0024]
An inside / outside air switching box 2 is provided on the air upstream side of the ventilation system 1. The inside / outside air switching box 2 is formed with an inside air suction port 3 and an outside air suction port 4, and in a portion where the inside air suction port 3 and the outside air suction port 4 are separated, both suction ports are selectively provided. An inside / outside air switching door 5 that opens and closes is provided. The inside / outside air switching door 5 is operated by driving means 6 (specifically, a servomotor).
[0025]
A centrifugal electric blower 7 as a blower is provided on the air outlet side of the inside / outside air switching box 2, and the blower 7 includes a centrifugal fan 8, a blower motor 9 for driving the centrifugal fan 8, and a scroll housing the centrifugal fan 8. And a casing 10. The rotation speed of the centrifugal fan 8 is determined by the blower voltage applied to the blower motor 9, and the blower voltage is controlled by the blower controller 32.
[0026]
Reference numeral 11 denotes an air conditioning duct, which is connected to the air outlet side portion of the scroll casing 10. An evaporator 12 serving as air cooling means and a heater core 13 serving as air heating means are provided downstream of the evaporator 12 on the upstream side of the duct 11. Further, a bypass passage 14 is formed in the duct 11 so that the cool air cooled by the evaporator 12 bypasses the heater core 13.
[0027]
The evaporator 12 is a heat exchanger that constitutes a well-known refrigeration cycle connected with a compressor, a condenser, a liquid receiver, and a pressure reducer (all not shown) by piping, and dehumidifies and cools the air in the duct 11. . The compressor is connected to the engine of the vehicle via an electromagnetic clutch (not shown), and the drive stop is controlled by intermittently controlling the electromagnetic clutch.
[0028]
The heater core 13 is a heat exchanger that uses cooling water of an automobile engine as a heat source, and reheats the cold air cooled by the evaporator 12.
An air mix door 15 is provided at a portion of the heater core 13 on the upstream side of the air. The air mix door 15 controls the amount of the cool air cooled by the evaporator 12 to flow to the heater core 13 and the amount of the cool air to flow to the bypass passage 14 according to its own rotational position. The air mix door 15 and the bypass passage 14 constitute a temperature control unit. A drive means 16 (specifically, a servo motor) is connected to the air mix door 15, and the air mix door 15 is operated by driving the servo motor 16.
[0029]
At the downstream end of the duct 11, air outlets 17, 18, and 19 for guiding air to various outlets into the vehicle compartment are formed. Here, the air outlet 17 is connected via a face duct 20 to a face outlet 21 opened at a position facing the upper body of the occupant in the passenger compartment. The air outlet 18 is connected via a foot duct 22 to a foot outlet 23 opened at a position facing the feet of the occupant in the passenger compartment. The air outlet 19 is connected via a defroster duct 24 to a defroster outlet 25 opened on the dashboard of the front seat of the vehicle. The air-conditioning air blown from each of the outlets is blown toward the upper body of the occupant, the feet, and the inner surface of the windshield.
[0030]
Outlet switching doors 26 and 27 are provided at the entrances of the above-described air outlets 17, 18 and 19. Among them, the outlet switching door 26 adjusts the opening area of the air outlet 17 and the air outlet 19, and the outlet switching door 27 adjusts the opening area of the air outlet 18. A drive means 28 (specifically, a servomotor) is connected to the outlet switching doors 26 and 27, and the outlet switching doors 26 and 27 are driven by the servomotor 28.
[0031]
When the outlet switching doors 26 and 27 selectively open and close the air outlets 17 to 19, a face mode in which conditioned air is blown out from the face outlet 21 is provided, and the conditioned air is blown from the face outlet 21 and the foot outlet 23. (B / L) mode in which air is blown from the foot outlet 23 and a defroster mode in which air is blown from the defroster outlet 25 are selectively determined.
[0032]
The duct 11 is provided with a cool air bypass passage 29 for guiding the cool air cooled by the evaporator 12 directly to the face duct 20 by bypassing the heater core 13 and the bypass passage 14. A cool air bypass door 30 that opens and closes the cool air bypass passage 29 is provided at an inlet portion of the cool air bypass passage 29, and the cool air bypass door 30 is driven by a driving unit 31 (specifically, a servo motor). .
[0033]
The control device 50 for controlling the air conditioner includes an internal air temperature sensor 41 for detecting the air temperature inside the vehicle, an external air temperature sensor 42 for detecting the external air temperature, a solar light sensor 43 for detecting the amount of solar radiation applied to the vehicle interior, A post-evaporator sensor 44 for detecting an air temperature immediately after passing through the evaporator 12 and a water temperature sensor 45 for indirectly detecting an engine cooling water temperature in the heater core 13 are connected. The controller 50 is connected to a temperature setting device 46 for setting a desired temperature Tset in the vehicle compartment.
[0034]
The control device 50 is a well-known device including an A / D converter (not shown), a microcomputer, and the like. Signals from the sensors 41 to 45 are A / D converted by the A / D converter. After that, the data is inputted to the microcomputer.
The microcomputer is a known microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, an I / O (not shown) and the like. When the ignition switch of the engine is turned on, power is supplied from a battery (not shown).
[0035]
Next, the operation of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
First, when the automatic control process of the air conditioner is started in step 100, the signals of the internal temperature sensor 41, the external temperature sensor 42, the solar radiation sensor 43, the post-evaporator sensor 44, and the water temperature sensor 45 are A / D in step 110. The value (Tr, Tam, Ts, Te, Tw) obtained by A / D conversion by the converter is read, and the set temperature signal Tset set by the temperature setter 46 is read.
[0036]
Then, in step 120, the required blow-out temperature (TAOB) of the air blown into the vehicle compartment is calculated based on the various data stored in the RAM and the following equation 1 stored in the ROM.
[0037]
(Equation 1)
TAOB = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C
(Kset, Kr, Kam, and Ks are gains, and C is a correction constant)
Next, at step 130, the provisional mode ratio P of the blowing mode is calculated based on the TAOB and the characteristics of FIG. 3 stored in the ROM. Here, the provisional mode ratio P indicates the ratio of the amount of air blown out from the foot outlet 23 to the total amount of air blown into the vehicle interior, and is set to 1 in the foot mode and to 0 in the face mode. You. Then, in the next step 140, a basic air volume (blower voltage) VA1 in the fan 8 is calculated based on the TAOB and the characteristics of FIG. 4 stored in the ROM.
[0038]
In step 150, the face increased airflow DVAV required to prevent the occupant from feeling the heat load due to the solar radiation amount Ts as hot is converted into the solar radiation amount Ts detected by the solar radiation sensor 43 and the characteristics of FIG. 5 stored in the ROM. Calculated based on
Then, in step 160, the target mode ratio S of the blowing mode is calculated based on the provisional mode ratio P, the basic air volume VA1, and the increased air volume DVAV calculated in steps 130 to 150, and the following equation 2 stored in the ROM. Is calculated.
[0039]
(Equation 2)
S = P × VA1 / (VA1 + DVAV)
In step 170, the blowing mode is determined by applying the target mode ratio S calculated in step 160 to the characteristics of FIG. 6 stored in the ROM. That is, the target mode ratio S is determined to be the foot mode if the target mode ratio S is high, the face mode if the target mode ratio S is low, and the bi-level mode if the target mode ratio S is intermediate between them.
[0040]
In the next step 180, it is determined whether or not the target mode ratio S is a value for the bi-level mode, thereby determining whether or not the blowing mode is the bi-level mode. If the determination here is YES, the process proceeds to step 190, in which the amount of solar radiation (target temperature correcting solar radiation TSB) corresponding to when the target outlet temperature TAV from the face outlet 21 is 20 (° C.) is calculated using the target mode ratio S And the characteristic shown in FIG. 7 stored in the ROM.
[0041]
Then, in the next step 200, the target outlet temperature TAV is calculated based on the characteristics of FIG. 8 stored in the ROM. Here, TAV is expressed as TAV = −a × Ts + c (a and c are positive constants). Since the TSB changes according to the target mode ratio S as described above, the constant a , C change according to the target mode ratio S.
[0042]
Specifically, when the target mode ratio S is 0.5, TSB = 400 (W / m ² ), The detected solar radiation Ts = 400 (W / m ² ), TAV = 20 (° C.). When the target mode ratio S is 0.8, TSB = 800 (W / m ² ), The detected solar radiation Ts = 800 (W / m ² ), TAV = 20 (° C.). Therefore, the constants a and b are smaller when the target mode ratio S is 0.8 than when the target mode ratio S is 0.5.
[0043]
Next, at step 210, the opening degree SWB of the cool air bypass door 30 is calculated based on the target outlet temperature TAV, the air temperature after evaporator Te, the required outlet temperature TAOB, and the following equation 3 stored in the ROM. I do.
[0044]
(Equation 3)
SWB = (TAV-Te) × 100 / (TAOB-Te) (%)
On the other hand, if NO is determined in step 180, the opening SWB of the cool air bypass door 30 is set to 0 in step 220.
When the SWB is determined in step 210 or step 220 in this way, in step 230, the opening degree SW of the air mix door 15 is calculated based on the following equation 4 stored in the ROM.
[0045]
(Equation 4)
SW = (TAOB-Te) × 100 / (Tw-Te) (%)
In step 240, based on the basic air volume VA1, the increased air volume DVA, and a predetermined coefficient (1-b), the total air volume VA is calculated using the following equation 5 stored in the ROM, and the total air volume VA is calculated. Is calculated as the final air volume blown into the vehicle interior.
[0046]
(Equation 5)
VA = VA1 + (1-b) × DVA
Here, b is an adjustment term of the total air volume VA and is a constant.
Then, in step 250, the blowing mode, the opening of the cool air bypass door 31, the opening of the air mix door 15, and the blower voltage are calculated in steps 170, 210 (or 220), 230 and 240, respectively. The control signal is output to the servo motors 28, 31, 16 and the blower controller 32 so that the blow mode, SWB, SW, and VA are set.
[0047]
As described above, in the present embodiment, both the target mode ratio S and the total air volume VA are calculated based on the basic air volume VA1 and the increased air volume DVA, but as described above, the target mode ratio S becomes (VA1 + DVA). On the other hand, the total air volume VA is calculated based on (VA1 + (1-b) × DVA). That is, while the increased air volume DVA for calculating the target mode ratio S is not multiplied by the predetermined coefficient (1-b), the increased air volume DVA for calculating the total air volume VA is (1-b). ) Is multiplied.
[0048]
According to this, for example, when the air volume noise generated under the total air volume VA is large and the total air volume VA is desired to be reduced in order to suppress the noise, the total air volume VA is adjusted by adjusting the coefficient (1-b). Can be smaller. Moreover, at this time, even if the coefficient (1-b) is adjusted, the target mode ratio S has no effect, so that the total air volume VA can be adjusted without changing the target mode ratio S.
[0049]
Therefore, by adjusting the coefficient (1-b), the blowing mode and the total amount of air when solar radiation is radiated into the vehicle compartment can be freely set. It is possible to perform control to cancel the heat load caused by solar radiation while maintaining both the comfort of the occupant and the prevention of airflow noise.
In the present embodiment, the coefficient (1-b) is multiplied not by the basic air volume VA1 but by the increased air volume DVA. Here, when the above coefficient (1-b) is multiplied by the basic air volume VA1, when there is no solar radiation, DVA = 0, and the total air volume VA = (1-b) × VA1, which is determined according to the required blowing temperature TAOB. However, by multiplying the coefficient (1-b) by the increased air volume DVA as in the present embodiment, the total air volume VA without solar radiation is determined according to the required blowing temperature TAOB. It can be set as the air volume.
[0050]
FIG. 10 shows a block diagram of each element in the control specifications of this embodiment.
(Other embodiments)
In the above embodiment, the target mode ratio S is calculated based on (VA1 + DVA), and the total air volume VA is calculated based on (VA1 + (1-b) × DVA). However, the target mode ratio S is calculated based on (VA1 + DVA). ), And the total air volume VA may be calculated based on ((1−b) × VA1 + DVA). Further, the target mode ratio S may be calculated based on (VA1 + (1-b) × DVA) or ((1-b) × VA1 + DVA), and the total air volume VA may be calculated based on (VA1 + DVA). .
[0051]
Further, the target mode ratio S may be calculated based on (VA1 + DVA), and the total air volume VA may be calculated based on (1-b) (VA1 + DVA), or the target mode ratio S may be calculated based on (1-b) (VA1 + DVA). ), And the total air volume VA may be calculated based on (VA1 + DVA).
In each of the above-described embodiments, an example in which the increased air volume DVA from the face air outlet 21 is determined according to the amount of solar radiation irradiated into the vehicle interior. Means (for example, doors such as air outlet switching doors 26 and 27) for adjusting the ratio to the amount of air blown out from the air outlet are provided. The present invention is applied to a method in which the increased air volume DVA is determined according to the amount of solar radiation, and the total air volume VA from each of the air outlets and the air volume ratio from each air outlet are determined based on the DVA and the basic air volume VA1. Is also good.
[0052]
In each of the above embodiments, the calculation of the basic air volume based on the required blowing temperature (TAOB) has been described. However, for example, the air volume set by the air volume setting means provided in the air conditioner panel is set as the basic air volume VA1. The present invention may be applied to a device that determines the total air volume VA from each of the air outlets and the air volume ratio S from each of the air outlets based on the increase air volume DVA.
[0053]
In each of the above-described embodiments, the system having the function of independently controlling the temperature of the blown air from the face outlet 21 and the temperature of the blown air from the foot outlet 23 has been described. However, such a function is not provided. The present invention can be applied to a system. In this case, the control processing of Steps 180 to 220 in FIG. 2 becomes unnecessary.
[0054]
The following functions may be loaded on this embodiment.
That is, in the above embodiment, the temperature of the air blown out of the face air outlet 21 and the temperature of the air blown out of the foot air outlet 23 cannot be controlled independently. , Warm air may be blown out from the face outlet 21.
[0055]
Therefore, in this embodiment, the above-described problem is addressed. As shown in FIG. 10, if it is determined in step 231 that the condition for the bi-level mode is set, the opening SW of the air mix door 15 is changed in step 232. It is determined whether or not it is larger than a predetermined opening (70% in this embodiment), and when it is determined to be larger, that is, when hot air is blown out, the predetermined opening (= 70%) is set. Thereby, it is possible to prevent the hot air from being blown out from the face outlet 21. In this embodiment, the coefficient (1-b) is obtained in step 240.
[0056]
Note that, of the steps shown in FIG. 10, the portions that perform the same control as the steps shown in FIG. 2 are given the same reference numerals as in FIG. 2.
In addition, the following functions may be loaded to step 240 in each of the above embodiments. That is, when the amount of solar radiation radiated into the vehicle compartment is Ts, the minimum airflow VS required to prevent the occupant from feeling uncomfortable with the amount of solar radiation Ts is calculated from the characteristics of FIG. 11 stored in the ROM. Then, the larger one of the minimum air volume VS and the total air volume VA may be selected, and the selected air volume may be calculated as the final air volume blown into the vehicle compartment.
[0057]
Each step in FIG. 2 and FIG. 10 constitutes means for realizing each function.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control flowchart of the embodiment.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a relationship between a required blowing temperature (TAOB) and a provisional mode ratio (P).
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a required blowing temperature (TAOB) and a basic air volume (VA1).
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a detected solar radiation (Ts) and an increased airflow (DVA).
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a target mode ratio (S) and a blowing mode.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between a target mode ratio (S) and a target temperature correcting solar radiation (TSB).
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a detected amount of solar radiation (Ts) and a target outlet temperature (TAV).
FIG. 9 is a block diagram of each element in the control specifications of the embodiment.
FIG. 10 is a control flowchart of another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between a detected solar radiation (Ts) and a minimum airflow (VS).
[Explanation of symbols]
7 Centrifugal electric blower (blowing means)
11 air conditioning duct (air passage)
20 face duct
21 Face outlet
22 Foot duct
23 Foot outlet
26, 27 Air outlet switching door (Air outlet opening / closing means)
32 Blower controller (blower means)
41 Inside air temperature sensor (inside air temperature detecting means)
42 outside air temperature sensor (outside air temperature detection means)
43 insolation sensor (insolation detection means)

Claims

A blowing means for generating an air flow;
An air passage that guides air from the blowing unit into the vehicle interior,
A first air outlet and a second air outlet formed on the downstream side of the air passage for blowing air toward a passenger in the vehicle cabin;
Air volume ratio adjusting means for adjusting the ratio of the volume of air blown from the first air outlet to the volume of air blown from the second air outlet;
A basic air volume setting means for setting a basic air volume of the wind blown into the vehicle interior;
Solar radiation detecting means for detecting the amount of solar radiation irradiated into the vehicle interior;
Means for calculating an increased amount of air from the first outlet based on the amount of solar radiation detected by the amount of solar radiation,
Air volume ratio calculating means for calculating an air volume ratio between the air volume blown out from the first outlet and the air volume blown out from the second air outlet, based on the basic air volume and the increased air volume,
Based on the basic air volume and the increased air volume, a final air volume calculating unit that calculates a final air volume blown into the vehicle interior,
An air volume ratio control unit that controls the air volume ratio adjustment unit based on the air volume ratio calculated by the air volume ratio calculation unit,
An air conditioner for a vehicle, comprising: a blower control unit configured to control the blower unit based on the final airflow calculated by the final airflow calculator.
Either the air volume ratio calculation unit or the final air volume calculation unit calculates one of the air volume ratio or the final air volume based on a total air volume that is a sum of the basic air volume and the increased air volume,
The other of the air volume ratio calculation unit or the final air volume calculation unit is configured to calculate the other of the air volume ratio or the final air volume based on a value obtained by adding a predetermined adjustment to the total air volume. Vehicle air conditioner.

A value obtained by adding a predetermined adjustment to the total air volume is
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein a sum of a value obtained by multiplying one of the basic air volume and the increased air volume by a predetermined coefficient and the other of the basic air volume and the increased air volume is provided.

A blowing means for generating an air flow;
An air passage that guides air from the blowing unit into the vehicle interior,
A first air outlet and a second air outlet formed on the downstream side of the air passage for blowing air toward a passenger in the vehicle cabin;
Air volume ratio adjusting means for adjusting the ratio of the volume of air blown from the first air outlet to the volume of air blown from the second air outlet;
A basic air volume setting means for setting a basic air volume of the wind blown into the vehicle interior;
Solar radiation detecting means for detecting the amount of solar radiation irradiated into the vehicle interior;
Means for calculating an increased amount of air from the first outlet based on the amount of solar radiation detected by the amount of solar radiation,
Air volume ratio calculating means for calculating an air volume ratio between the air volume blown out from the first outlet and the air volume blown out from the second air outlet, based on the basic air volume and the increased air volume,
Based on the basic air volume and the increased air volume, a final air volume calculating unit that calculates a final air volume blown into the vehicle interior,
An air volume ratio control unit that controls the air volume ratio adjustment unit based on the air volume ratio calculated by the air volume ratio calculation unit,
An air conditioner for a vehicle, comprising: a blower control unit configured to control the blower unit based on the final airflow calculated by the final airflow calculator.
Either the air volume ratio calculation unit or the final air volume calculation unit calculates one of the air volume ratio or the final air volume based on a total air volume that is a sum of the basic air volume and the increased air volume,
The other of the air volume ratio calculating means or the final air volume calculating means calculates the other of the air volume ratio or the final air volume based on the basic air volume and a value obtained by adding a predetermined adjustment to the increased air volume. An air conditioner for a vehicle, characterized in that:

A value obtained by adding a predetermined adjustment to the increased air volume is:
4. The air conditioner for a vehicle according to claim 3, wherein the air flow rate is a value obtained by multiplying the increased air volume by a predetermined coefficient.

The first outlet is a face outlet for blowing air toward the upper body of an occupant in the passenger compartment,
The second outlet is a foot outlet for blowing air toward the feet of the occupant in the passenger compartment,
The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the air flow rate adjusting means is an air outlet opening / closing means for adjusting an opening area of the face air outlet and an opening area of the foot air outlet.

Temperature setting means for setting the vehicle interior temperature;
Inside air temperature detecting means for detecting a vehicle interior air temperature;
An outside air temperature detecting means for detecting an outside air temperature;
Based on the set temperature set by the temperature setting unit, the inside air temperature detected by the inside air temperature detection unit, and the outside air temperature detected by the outside air temperature detection unit, a required blow-out temperature of air blown into the vehicle compartment is calculated. Required air temperature calculating means, and the basic air volume setting means is configured by a basic air volume calculating means for calculating the basic air volume based on the required air temperature calculated by the required air temperature calculating means. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein:

The final air volume calculation means,
2. A total air volume calculating means for calculating a total air volume blown into the vehicle interior based on the basic air volume and the increased air volume, wherein the total air volume is calculated as the final air volume. 7. The vehicle air conditioner according to any one of claims 6 to 6.

The air volume ratio calculation means calculates the air volume ratio based on the sum of the basic air volume and the increased air volume,
8. The air conditioning system for a vehicle according to claim 7, wherein the total air volume calculating means calculates the total air volume based on a sum of the basic air volume and a value obtained by multiplying the predetermined coefficient by the increased air volume. .

A minimum air volume calculation unit that calculates a minimum air volume for canceling a heat load corresponding to the detected solar radiation amount,
The final air volume calculation means,
A selecting unit that selects a larger one of the total air volume calculated by the total air volume calculating unit and the minimum air volume calculated by the minimum air volume calculating unit, wherein the air volume selected by the selecting unit is 9. The vehicle air conditioner according to claim 7, wherein the vehicle air conditioner is configured to calculate the final air volume.