JP3610615B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両用空気調和装置であって、特に車室内の前席側と後席側とを独立して温度調節するものに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両の前席側と車両の後席側とをそれぞれ独立して温度調節するものがある。例えば、車両の前方に配設された空調ユニットにより、車両の前席側へは車室の最前方に設けられた吹出口から空調風を吹き出し、車両の後席側へはこの空調風による恩恵をあまり得られないため、ダクトを介して車両の後席側に設けられた吹出口から空調風を吹き出すものがある。
【0003】
また、さらに夏場など外気温度の高い時期に、後席側も良好に冷房するために後席側専用のエバポレータを配設するものもある。
さらには近年、後席側の快適性を重視するという要望が強く、車両の前席側と車両の後席側とを独立して温度調節するために、前席側と後席側とにそれぞれ別個の空調ユニットを配設することで、一年を通じて前席側と後席側とを自由自在に温度調節するものも考案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吹出口が車室の最前方だけに設けられた一般的な空調ユニットにおいて、従来より内気循環モード(車室内の空気を空調ユニットを通じて循環させるモード)と外気導入モード(車室外の空気を空調ユニットにて温度調節し、車室内に吹き出すモード)とでは、車室内に設けられた内気吸込口および空気排出孔の位置によって、車室内の空気流が変化し、所望の空調バランスを得られないといった問題があった。
【0005】
これは、上述の車両の前席側と車両の後席側とをそれぞれ温度調節するものについても例外でなく、本発明者が実験検討した結果、車両の前席側の空調ユニットが内気循環モードまたは外気導入モードであるかによって、著しく車両の後席側の空調バランスがくずれ、所望の空調状態が得られないという問題が分かった。
【0006】
そこで、本発明は車両の前席側と車両の後席側とを独立して温度調節可能な車両用空調装置において、前席側の内外気モードによって後席側の空調バランスがくずれることのない車両用空調装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以上に述べた発明の構成によると、
請求項1記載の発明では、
車両の前席側の空調ゾーンに向けて温度調節された空調風を吹出可能な第1の空調ユニットと、車両の後席側の所定の空調ゾーンに向けて温度調節された空調風を吹出可能な第2の空調ユニットとを有し、この第1の空調ユニットに取り入れられる空気が車室外空気である場合、この第1の空調ユニットからこの車室外空気が吹き出されると共に、この吹出にともなって後席側に設けられた排出孔から車室内の空気を車室外に排出可能な車両用空調装置であって、
この第1の空調ユニットに取り入れられる空気を内気とするか外気とするかの内外気割合を決定する内外気決定手段と、
前記前席側の空調ゾーンの第1の車室内温度を検出する第1の内気温度検出手段と、
前記前席側の空調ゾーンの第1の設定温度を設定する第1の温度設定手段と、
少なくとも空調環境因子である前記第1の内気温度検出手段によって検出された第1の車室内温度と、前記第1の温度設定手段が設定する第1の設定温度とに基づいて第1の空調ユニットから吹き出される空調風温度を調節する第1の温度調節手段と、
前記所定の空調ゾーンの第2の車室内温度を検出する第2の内気温度検出手段と、
前記所定の空調ゾーンの第2の設定温度を設定する第2の温度設定手段と、
少なくとも前記第2の内気温度検出手段によって検出された第2の車室内温度と、前記第2の温度設定手段が設定する第2の設定温度とに基づいて第2の空調ユニットから吹き出される空調風温度を調節する第2の温度調節手段と、
少なくとも前記内外気決定手段によって決定された内外気割合と、前記第1の内気温度検出手段が検出する第1の車室内温度とに基づいて前記第2の温度調節手段の温度調節状態を補正する補正手段とを備え、該補正手段は、前記内外気決定手段が決定する内外気割合にて外気割合が大きくなるほど、その補正量が大きくなるよう補正することを技術的手段として採用する。
【0008】
また、請求項2記載の発明では、
前記第1の温度調節手段は、
少なくとも前記第1の温度設定手段に設定される第1の設定温度と、前記第1の車室内温度検出手段によって検出された第1の車室内温度とに基づいて第1の空調ユニットから吹き出される第1の目標吹出温度を算出する第1の目標吹出温度算出手段を有し、
前記第2の温度調節手段は、
少なくとも前記第2の車室内温度検出手段が検出した第2の車室内温度と、前記第2の温度設定手段の第2の設定温度とに基づいて第2の目標吹出温度を算出する第2の目標吹出温度算出手段を有する構成とすると良い。
【0009】
また請求項3記載の発明では、
前記第1の車室内温度が前記第2の車室内温度より高い場合、前記補正手段は、前記第2の目標吹出温度が小さくなるように補正し、前記第2の車室内温度が前記第1の車室内温度より高い場合、前記第2の目標吹出温度が大きくなるように補正すると良い。
【0010】
また、請求項4記載の発明では、
前記補正手段は、前記第1の車室内温度と前記第2の車室内温度との差が大きいほどその補正量が大きくなるように補正すると良い。
また、請求項5記載の発明では、
前記第1の空調ユニットは、少なくとも乗員の上半身に向かって空調風を吹き出すための吹出口モードであるベントモードと、乗員の下半身に向かって空調風を吹き出すための吹出口モードであるフットモードと、乗員の上半身と乗員の下半身の双方に空調風を吹き出すための吹出口モードであるバイレベルモードとが切換可能となっており、
前記補正手段は、各吹出口モードごとにその補正量が異なるようにすると良い
。
【0011】
また、請求項6記載の発明では、
車両の前席側の空調ゾーンに向けて温度調節された空調風を吹出可能な第1の空調ユニットと、車両の後席側の所定の空調ゾーンに向けて温度調節された空調風を吹出可能な第2の空調ユニットとを有し、この第1の空調ユニットに取り入れられる空気が車室外空気である場合、この第1の空調ユニットからこの車室外空気が吹き出されると共に、この吹出にともなって後席側に設けられた排出孔から車室内の空気を車室外に排出可能な車両用空調装置であって、
この第1の空調ユニットに取り入れられる空気を内気とするか外気とするかの内外気割合を決定する内外気決定手段と、
前記車両の前席側の空調ゾーンの第1の車室内温度を検出する第1の車室内温度検出手段と、
少なくとも前記内外気調節手段が決定する内外気割合と、前記第1の車室内温度検出手段によって検出された第1の車室内温度とに基づいて前記第1の空調ユニットから吹き出された空調風によって前記所定の空調ゾーンへ移動する熱量に相当する物理量を設定する熱量設定手段と、
前記所定の空調ゾーンの第2の車室内温度を検出する第2の内気温度検出手段と、
この所定の空調ゾーンの第2の設定温度を設定する第2の温度設定手段と、
少なくとも前記第2の内気温度検出手段によって検出された第2の車室内温度と、前記第2の温度設定手段が設定する第2の設定温度と、前記熱量設定手段により決定された熱量に相当する物理量とに基づいて第2の空調ユニットから吹き出される空調風温度を調節する第2の温度調節手段とを備えることを技術的手段として採用する。
【0012】
また、請求項7記載の発明では、
前記熱量設定手段は、前記内外気割合検出手段の内外気割合にて外気割合が大きくなるほど、熱量に相当する物理量が大きくなるよう設定すると良い。
また、請求項8記載の発明では、
前記第1の温度調節手段は、
少なくとも前記第1の温度設定手段に設定される第1の設定温度と、前記第1の車室内温度検出手段によって検出された第1の車室内温度とに基づいて第1の空調ユニットから吹き出される第1の目標吹出温度を算出する第1の目標吹出温度算出手段を有し、
前記第2の温度調節手段は、
少なくとも前記第2の車室内温度検出手段が検出した第2の車室内温度と、前記第2の温度設定手段の第2の設定温度とに基づいて第2の目標吹出温度を算出する第2の目標吹出温度算出手段を有する構成とすると良い。
【0013】
また、請求項9記載の発明では、
前記第1の車室内温度が前記第2の車室内温度より大きい場合、前記熱量設定手段は、前記第2の目標吹出温度が小さくなるように設定され、前記第2の車室内温度が前記第1の車室内温度より大きい際、前記第2の目標吹出温度が大きくなるように設定すると良い。
【0014】
また、請求項10記載の発明では、
前記熱量設定手段は、前記第1の車室内温度と前記第2の車室内温度との差が大きいほどその決定する物理量を大きくなるよう設定すると良い、
また、請求項11記載の発明では、
前記第1の空調ユニットは、少なくとも乗員の上半身に向かって空調風を吹き出すための吹出口モードであるベントモードと、乗員の下半身に向かって空調風を吹き出すための吹出口モードであるフットモードと、乗員の上半身と乗員の下半身の双方に空調風を吹き出すための吹出口モードであるバイレベルモードとが切換可能となっており、
前記熱量設定手段は、各吹出口モードごとに熱量に相当する物理量が異なるように設定すると良い。
【0015】
【作用及び発明の効果】
以上に述べた発明の構成によると、
請求項1記載の発明では、
車両の前席側の空調ゾーンを温度調節する第1の空調ユニットが、車室外の空気を空調し、この空調風を吹き出すと、後席側に設けられた排出孔から車室内の空気が車室外に配設される。つまり、第1の空調ユニットにて空調される空気のうち、車室外空気の割合が大きくなるほど車両前席側の車室内の空気が後席側に流れ込み、車室内の空気流が変化することになる。
【0016】
したがって、内外気決定手段によって決定される内外気割合から車両の前席側から車両の後席側に流れ込む影響が分かる。また、この際、この流れ込む空気の温度状態によって、車両の後席側に与える影響も変わってくる。そこで、この空気温度状態を、第1の空調ゾーンの第1の車室内温度から判定する。
そして、車両の後席側を温度調節する第2の空調ユニットから吹き出される空調風温度を調節する第2の温度調節手段は、第2の設定温度と第2の車室内温度とから空調風温度を調節する。そして、補正手段は上述の第1の空調ユニットによる車両後席側の影響を、上記内外気割合と、第1の車室内温度とに基づいて第2の温度調節手段の温度調節状態を補正する。
【0017】
また、この補正は、前記内外気決定手段が決定する内外気割合にて外気割合が大きくなるほど、その補正量が大きくなるよう補正する。
これによって、第1の空調ユニットにて取り入れられる空気が、車室内の空気または車室外の空気によって、車室内の空気の流れが異なることから生じる車両後席側への影響を無くすことが可能となり、後席側の空調バランスがくずれることが無くなり、後席側を快適な空調状態とすることができる。
また、請求項6記載の発明では、
車両の前席側の空調ゾーンを温度調節する第1の空調ユニットが、車室外の空気を空調しこの空調風を吹き出すと、後席側に設けられた排出孔から車室内の空気が車室外に配設される。つまり、第1の空調ユニットにて空調される空気のうち、車室外空気の割合が大きくなるほど車両前席側の車室内の空気が後席側に流れ込むことになる。
【0018】
したがって、この空気流による車両の前席側から車両の後席側に移動する熱量が分かれば、第2の温度調節手段がこれを考慮して温度調節すればいい。
そこで、先ず内外気決定手段によって決定される内外気割合から車両の前席側から車両の後席側に流れ込む影響が分かる。また、この際、この流れ込む空気の温度状態によって、車両の後席側の空調状態に与える影響も変わってくる。これは、第1の空調ゾーンの第1の車室内温度によって分かる。そして、この内外気割合および第1の車室内温度に基づいて、熱量設定手段が、第1の空調ユニットから吹き出された空調風によって車両の前席側から移動する熱量に相当する物理量を決定する。
【0019】
そして、第2の温度調節手段は、熱量に相当する物理量、第2の車室内温度、および第2の設定温度とから第2の空調ユニットから吹き出される空調風温度を調節する。
これによって、第1の空調ユニットにて取り入れられる空気が、車室内の空気または車室外の空気によって、車室内の空気の流れが異なることから生じる車両後席側への影響を無くすことが可能となり、後席側の空調バランスがくずれることが無くなり、後席側を快適な空調状態とすることができる。
【0020】
【実施例】
以下、本発明の第1実施例を図面に基づき説明する。
図2に本実施例の車両用空調装置の概略全体構成図を示す。
図3にこの車両用空調装置が車両に搭載された概略搭載図を示す。
この車両用空調装置は、大別して空調系1とこの空調系1を制御する制御装置2とから構成される。
【0021】
〔空調系1の説明〕
空調系1は、主として車両の前席側の第1の空調ゾーン100を温度調節するための第1の空調ユニット1aと、車両の後席側の第2の空調ゾーン101を温度調節するための第2の空調ユニット1bとからなる。
第1の空調ユニット1aは、車室内の最前方に配置されており、車室内に空気を導くためのダクト3aを有している。第2の空調ユニット1bは、例えば車両の最後方に設置されると共に、車室内に空気を導くダクト3bを有している。
【0022】
このダクト3aの空気最上流側には、車室内に開口した内気循環口4aと、車室外と連通した外気導入口5と、これら内気循環口4aと外気導入口5との開口状態を切り換える内外気切換ドア6が設けられている。そして、この内外気切換ドア6は、駆動手段としてサーボモータ7によって駆動される。これによって、第1の空調ユニット1aは、この第1の空調ユニット1aに取り入れられる空気が内気100パーセントである内気循環モードと、外気100パーセントである外気導入モードが切換可能となっている。
【0023】
ダクト3bの空気最上流側には、車室内に開口した内気循環口4bが設けられており、上述のダクト3aとは異なりダクト3b内に取り込まれる空気は車室内空気のみとなり、常に内気循環モードとなる。
そして、ここで上述の第1の空調ユニット1bが、外気導入モードである場合は、図3に示すように第1の空調ユニット100から空調風が吹き出されると、この空調風の吹出に伴って、例えば車室内最後方に位置するリアパッケージトレー(図示しない)に開口し、車室外と連通した排出孔103から車室内の空気が排出されることになる。
【0024】
そして、これらダクト3aとダクト3bとの内部にて、それぞれ通過する空気を温度調節するのであるが内部構成はほぼ同様であるため、纏めて説明する。
ダクト3a、3bの内気循環口4a、4bの空気下流側部位には、各ダクト3a、3b内に空気流を発生させる空気流発生手段である送風機7a、7bが配設されている。この送風機7a、7bは、それぞれ駆動手段として電動モータ8a、8bにて駆動される。
【0025】
ダクト3a、3b内で、送風機7a、7bの空気下流側には、通過する空気を冷却する冷却手段であるエバポレータ9a、9bが配設されている。このエバポレータ9a、9bは、車両に搭載された冷凍サイクル(図示しない)の一構成部である。
この冷凍サイクルは、車両のエンジンの駆動力を受けて冷媒を高温高圧の気相状とするコンプレッサと、このコンプレッサにて気相状となった冷媒を凝縮液化するコンデンサと、このコンデンサにて凝縮液化された冷媒を減圧膨張する膨張手段と、この膨張手段にて減圧膨張させられた冷媒を蒸発させる冷媒蒸発器である上述のエバポレータ9a、9bとからなる周知のものである。
【0026】
なお、本実施例の冷凍サイクルは、コンデンサと膨張手段との間に、並列にエバポレータ9a、9bが配設されており、それぞれのエバポレータ9a、9bの冷媒上流側には、冷媒の流れを断続する電磁弁(図示しない)が設けられており、この電磁弁の開閉状態によってエバポレータ9a、9bに冷媒が供給されるか否かが決定される。一方、エバポレータ9a、9bのそれぞれの冷媒下流側には、上述の膨張手段が配設されている。、
さらに、このダクト3a、3b内でエバポレータ8a、8bの空気下流側には、エバポレータ8a、8bを通過した空気の加熱量を調節する加熱量調節手段102a、102bが配設されている。加熱量調節手段102a、102bは、加熱手段であるヒータコア10a、10bと、ヒータコア10a、10bとをバイパスするバイパス通路11a、11bと、このバイバス通路11a、11bとヒータコア10a、10bとを通過する風量割合を調節するバイパスドア12a、12bとからなる。
【0027】
ヒータコア10a、10bは、エンジン冷却水を熱源とし、このエンジン冷却水の冷却水温度に応じた加熱能力を得ることができる。また、バイパスドア12a、12bは、それぞれ駆動手段としてサーボモータ13a、13bによって駆動される。
ダクト3a、3bの空気最下流側には、上述の空調機能部品によって温度調節された空調風を車室内に吹き出すための吹出口が設けられている。この吹出口は、第1の空調ユニット1aと第2の空調ユニット1bとで、その設置位置がことなることから、2つに分けて説明する。
【0028】
先ず、ダクト3aの空気最下流側には、車室内の最前方のインストルメントパネル内で、車室内の異なる位置に向かって空調風を吹き出すための吹出口が配設されている。具体的には、車両の前席側の乗員の上半身に向かって空調風を吹き出すためのフェイス吹出口14と、車両の前席側の乗員の下半身に向かって空調風を吹き出すためのフット吹出口15が一例として挙げられる。
【0029】
また、図示しないが車両のフロントガラスの内面に向かって空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口や、車両の幅方向の最両端側に配置されたサイドフェイス吹出口などが設置してある。
これらフェイス吹出口14およびフット吹出口15は、開閉手段として吹出口切換ドア16によって、その開口状態が調節される。そして、この吹出口切換ドア16は、駆動手段としてサーボモータ17aによって駆動される。
【0030】
これによって、第1の空調ユニット1aは、主としてフェイス吹出口14から空調風を吹き出すフェイスモード(FACE)と、主としてフット吹出口15から空調風を吹き出すフットモード(FOOT)、およびフェイス吹出口14とフット吹出口15の双方から空調風を吹き出すためのバイレベルモード(B/L)の吹出口モードが切換可能となる。
【0031】
一方、ダクト3bの空気最下流側には、車両の前席側の乗員の上半身に向かって空調風を吹き出すためのフェイス吹出口18と、車両の前席側の乗員の下半身に向かって空調風を吹き出すためのフット吹出口19が設置されている。
このフェイス吹出口18は、例えば車両の後席側の天井部で、後席側の車両幅方向の両側に設けられている。フット吹出口19は、例えば車両の前席側と後席側との間で、車両のフロア近傍に開口されるように設けられており、上述のフェイス吹出口18と同様に車両幅方向の両側に設けられている。
【0032】
これらフェイス吹出口14およびフット吹出口15は、開閉手段として吹出口切換ドア20によって、その開口状態が調節される。そして、この吹出口切換ドア20は、駆動手段としてサーボモータ17bによって駆動される。これによって、第2の空調ユニット1bは、主としてフェイス吹出口14から空調風を吹き出すフェイスモード(FACE)と、主としてフット吹出口15から空調風を吹き出すフットモード(FOOT)、およびフェイス吹出口14とフット吹出口15の双方から空調風を吹き出すためのバイレベルモード(B/L)の吹出口モードが切換可能となる。
【0033】
〔制御装置2の説明〕
制御装置2は、周知のマイクロコンピュータ等て構成され、後述する空調環境情報を読み込み、一時的に記憶するRAM(図示しない)と、空調制御に必要なプログラムや演算式を有し、RAM内に記憶された空調情報に基づきを演算処理するROMと、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ─デジタル(A/D)変換器等を有するものである。そして、制御装置2は、車両のイグニションスイッチまたはアクセサリースイッチがONされるとともに、車両に搭載されたバッテリから給電され、演算処理が可能となる。
【0034】
以下、制御装置2の入力端子および出力端子について説明する。
制御装置2の入力端子には、第1の空調ユニット1aおよび第2の空調ユニット1bの空調制御に必要であり、第1の空調ゾーン100および第2の空調ゾーン101の空調状態に影響を与える空調環境因子を検出する各種センサが電気的に接続されている。
【0035】
具体的には、車室外の空気温度を検出する外気温センサ21と、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温センサ22、主として第1の空調ゾーン100に進入する日射量を検出する日射センサ23、第1の空調ゾーンの第1の車室内温度を検出する内気センサ24と、第2の空調ゾーン101の第2の車室内温度を検出する内気センサ25と、エバポレータ8a、8bの空気直下流側に配置され、エバポレータ8a、8bを通過した直後の温度(エバ後温度)を検出するエバ後センサ26、27と、第1の空調ゾーン100および第2の空調ゾーン101の第1、第2の設定温度を設定する温度設定器28、29が電気的に接続されている。
【0036】
温度設定器28は、上述のインストルメントパネル上に設置されており、このパネルにはその他に吹出口モードを切り換える吹出口切換スイッチや、内外気モードを切り換える内外気切換スイッチや、第1の空調ゾーン100を自動的に温度調節するAUTOスイッチや、第1の空調ユニット1aの作動を停止させるオフスイッチなどが設置されている。
【0037】
また、温度設定器29は、車両の後席側で、例えば天井部分に配設された操作パネル(図示しない)内に設置されており、この操作パネルにはその他に吹出モードを切り換える吹出口切換スイッチや、第2の空調ゾーン101を自動的に温度調節するAUTOスイッチや、第2の空調ユニット1bの作動を停止させるオフスイッチなどが設置されている。
【0038】
一方、制御装置2の出力端子には、上述のサーボモータ6、12a、12b、13a、13b、17a、17bが電気的に接続されている。
つまり、制御装置2は、上述の入力端子から取り入れられた空調情報に基づいて、演算処理し、所望の空調状態となるように出力端子から制御信号を出力し、上記各空調機能部品を制御する。これによって、この車両用空調装置は自動的に車室内を一定温度に調節する自動制御機能を有するものである。
【0039】
次に、この制御装置2の制御内容を図4のフローチャートに基づき説明する。なお、この中で説明する空調情報は、上述のA/D変換器にてデジタル信号に変換されたものである。 先ず、ステップS10では、データやフラグなどの初期化(リセット)を行う。
次にステップS20では、温度設定器28、29から空調情報としてぞれぞれ第1の空調ゾーン100および第2の空調ゾーン101の第1の設定温度Tset(Fr)、第2の設定温度Tset(Rr)を読み取り、一時的にRAM内に記憶する。
【0040】
次にステップS30では、上述の各種センサから、第1の空調ゾーン100の空調処理に必要な外気温度Tam、内気温度Tr(Fr)、日射量Ts、エバ後温Te(Fr)、および冷却水温Twと、第2の空調ゾーン101の空調処理に必要な内気温度Tr(Rr)、およびエバ後温Te(Rr)を読み取り、一時的にRAM内に記憶する。
【0041】
次に、ステップS40では、以下に示す数式(1)により第1の空調ユニット1aから吹き出される空調風の第1の目標吹出温度TAO(Fr)を算出する。TAO(Fr)=Kset(Fr)・Tset(Fr)─Kr(Fr)・Tr(Fr)─Kam(Fr)・Tam─Ks(Fr)・Ts+C(Fr) (1)
ここで、Kset(Fr)、Kr(Fr)、Kam(Fr)、Ks(Fr)
はそれぞれ第1の設定温度Tset(Fr)、内気温度Tr(Fr)、外気温度Tam、および日射量Tsの補正ゲインであり、C(Fr)は補正定数である。
【0042】
次に、ステップS50では、第1の空調ユニット1aの内外気モードを決定する。具体的には内外気モードを、上述のステップS30にて算出されたTAO(Fr)に基づいて図5の特性図から決定する。なお、図5中SWIは内外気切換ドア6の目標開度であり、本実施例においては外気導入口5を全開し内気循環口4aを全閉する場合、目標開度100パーセント、内気循環口4aを全開し外気導入口5を全閉する場合、目標開度0パーセントとする。
【0043】
次に、ステップS60では、第1の空調ユニット1aの吹出口モードを決定する。具体的には吹出口モードを、上述のステップS30にて算出されたTAO(Fr)に基づいて図6の特性図から決定する。
次に、ステップS70では、第1の空調ユニット1aの送風機7aの送風量を決定する。ここで、送風量と言ったが実際には電動モータ8aに印加されるブロア電圧を決定する。具体的には上述のステップS30にて算出されたTAO(Fr)に基づいて図7の特性図から決定する。
【0044】
次に、ステップS80では、上述のステップS20およびステップS30にて記憶された各種空調情報から第2の空調ユニット1bの第2の目標吹出温度TAO(Rr)を算出する。なお、ステップS80は後で詳細に説明する。
次に、ステップS90では、第2の空調ユニット1bの吹出口モードを決定する。具体的には吹出口モードを、上述のステップS60にて算出されたTAO(Rr)に基づいて図8の特性図から決定する。
【0045】
次に、ステップS100では、第2の空調ユニット1bの送風機7bの送風量を決定する。ここで、送風量と言ったが実際には電動モータ8bに印加されるブロア電圧を決定する。そして、具体的には上述のステップS60にて算出されたTAO(Rr)に基づいて図9の特性図から決定する。
次にステップS110では、上記ステップS40およびステップS80にて算出されたTAO(Fr)、TAO(Rr)に基づいてエアミックスドア12a、12bの各目標開度θ(Fr)、θ(Rr)を以下の数式(2)(3)から算出する。
【0046】
次にステップS110では、上述のステップS40〜ステップS110にて決定または算出された空調制御状態となるように、上記各種空調機能部品に制御信号を出力する。
【0047】
次にステップS130では、所定の制御周期時間τが経過したか否かの判定が行われる。この判定結果がYESの場合、つまり制御周期時間τが経過するとステップS20にリターンされ、この判定結果がNOの場合は、制御周期時間τの経過を待つ。
次に、本発明の要部であるステップS80の制御内容を詳しく説明する。
【0048】
先ず、始めに上述した車両用空調装置において、第1の空調ユニット1aから吹き出される空調風によって第2の空調ゾーン101の空調状態に悪影響を及ぼす原因を図3を用いて簡単に説明する。
第1の空調ユニット1aおよび第2の空調ユニット1bが共に作動しており、第1の空調ユニット1aが外気モード、第2の空調ユニット1bが内気循環モードであり、かつ共にフェイスモードであったとする。この際、第1の空調ユニット1aから吹き出される空調風の吹出に伴って、車室内には図3中矢印Aで示すように排出孔103に向かった空気流が発生する。また、第2の空調ユニット1bの空調風の吹出によって後席側には図3中矢印Bで示す空気流が発生する。
【0049】
つまり、第1の空調ユニット1aの空調風の吹出によって、第1の空調ゾーン100の空気(第1の空調ユニット1aから吹き出される空調風)が第2の空調ゾーン101に流れ込み、第2の空調ゾーン101の空調状態に悪影響を及ぼす。
ここで、本発明者が実際に実験検討してみた結果を図10に示す。なお、実験条件は、外気温度10度、湿度60パーセント、車速40Km/h一定の状態で、第1の空調ユニット1aおよび第2の空調ユニット1bを共に自動制御で作動させ、第2の空調ユニット1bの第2の設定温度Tset(Rr)を25度一定とし、第1の空調ユニット1aの設定温度Tset(Fr)を序々に高くしていった。
【0050】
これを見てわかるように、第2の空調ユニット1bの設定温度は一定にも係わらず、第1の空調ユニット1aの第1の設定温度Tset(Fr)を高くするに伴って第2の空調ゾーン101の平均室温は25度以上に高くなっていることが分かる。
一方、第1の空調ユニット1aおよび第2の空調ユニット1bが共に内気モードである場合、車室内の空気流は、図3中矢印Bおよび矢印Cのようになる。つまり、ほぼ第1の空調ゾーン100だけで循環する空気流(矢印C)と、ほぼ第2の空調ゾーン101だけで循環する空気流(矢印B)が発生する。したがって、上述の第1の空調ユニット1aが外気モードである場合と比較して、第1の空調ユニット1aから吹き出される空調風の吹出に伴って、第1の空調ゾーン100の空気が第2の空調ゾーン101に流れ込みにくくなる。
【0051】
この場合についても本発明者が実験検討した結果を図11に示す。なお、実験条件は上記と同様である。
これを見て分かるように、第1の空調ユニット1aの設定温度Tset(Fr)が高くなるにつれて、第2の空調ゾーン101の平均室温も25度以上に高くなっていることが分かる。しかしながら、上述の第1の空調ユニット1aが外気モードである場合と比較するとその上昇度合いは小さい。この理由は、上述のように第1の空調ゾーン100の空気が第2の空調ゾーン101に流れにくいためである。
【0052】
つまり、第1の空調ユニット1aが外気導入モードである場合と、内気循環モードである場合とでは車室内の空気流が異なり、外気導入モードでは特に第2の空調ゾーン101を精度良く空調制御できなくなる。そこで、本ステップS80では、第1の空調ユニット1bの内外気モードに応じて、第2の空調ユニット1bの空調制御状態を変更するように補正する。
また、以上の説明では、フェイスモードについて述べたが、本発明者は第1の空調ユニット1aおよび第2の空調ユニット1bが共にフットモードである場合についても実験検討した。この実験結果を図12および図13に示す。なお、実験条件は、上述と同じである。
【0053】
これを見ても分かるように、上述のフェイスモードと同様に第1の空調ユニット1aの内外気モードによって第2の空調ゾーン101の平均室温が影響を受け、第1の空調ユニット1aの背低温度TAO(Fr)が高くなるにつれて、第2の空調ゾーン101の平均室温も高くなっていることが分かる。また、図10〜図14の実験結果を見て分かりにくいが、本発明者は第1の空調ユニット1aがフェイスモードである場合と、フットモードである場合において、車室内の空気流が若干は異なるのでないかと考えた。
【0054】
この理由としては、当然フェイスモードとフットモードとでは、吹出位置が異なり、この吹出位置と座席との関係、または車室内の形状などが挙げられる。そこで、本ステップS80では、第1の空調ユニット1aの吹出口モードによっても補正内容を異なるようにした。
以下、具体的なステップS80の内容を図1に基づいて説明する。
【0055】
なお、ステップS80は、ステップS70が終了すると同時に実行される。
先ず、ステップS81では、第1の空調ユニット1aの吹出口モードが、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードのいずれかであるを判定する。そして、この判定結果がフェイスモードである場合はステップS82に進み、バイレベルモードである場合はステップS83に進み、フットモードである場合はステップS84に進む。
【0056】
ステップS82〜ステップS84では、それぞれ吹出口モードに応じて補正定数αを設定してやる。つまり、ステップS82ではα=A、ステップS83ではα=B、ステップS84ではα=Cと設定し、これらA、B、Cの大小関係は、1≧A>B>C≧0となっている。
この大小関係の設定理由としては、第1の空調ユニット1aがフットモードである場合は、フット吹出口15が車両のフロアと近い位置にあるため、このフット吹出口15から吹き出された空調風は、車室内のフロア側を流れることになる。しかしながら、車室内のフロア側には座席などの障害物があり、第1の空調ゾーン100の空気が第2の空調ゾーン101に流れ込みにくいからである。
【0057】
また、第1の空調ユニット1aがフェイスモードである場合は、フェイス吹出口14がフット吹出口15より車室内上方側に位置するため、座席などと干渉しにくく、このフェイス吹出口14から吹き出される空調風の吹出に伴って、第1の空調ゾーン100の空気が第2の空調ゾーン101に流れ込みやすいからである。なお、補正定数A、B、Cの大小関係は、上述したように車種による車室内の形状などによって異なり、実験データに基づいて設定してやれば良い。
【0058】
次に、ステップS85では、上述のステップS20、ステップS50およびステップS82〜ステップS84にて設定または算出された空調情報に基づいてTAO(Rr)を以下の数式(4)から算出する。
なお、Kset(Rr)、Kr(Rr)、Kam(Rr)、Ks(Rr) はそれぞれ設定温度Tset(Rr)、内気温度Tr(Rr)、外気温度Tam、および日射量Tsの補正ゲインであり、C(Fr)、β、α(A、B、C)は補正定数である。また、補正定数βは、第1の空調ユニット1aが外気導入モードである場合の第2の空調ゾーン101の影響度合いを示す定数である。
【0059】
そして、上記数式(4)の最下項である─β・α・((SWI+r)/(100+r))・(Tr(Fr)─ Tr(Rr))が、第1の空調ユニット1aによる影響を打ち消すためのものであり、以下これについて説明する。
先ず、(SWI+r)/(100+r)は、第1の空調ユニット1aに取り入れられる空気の内外気割合を表すものである。つまり、内外気切換ドア6の目標開度SWIが100パーセントであれば、補正定数βを乗ずれば良いが、例えば目標開度SWIが50パーセント(第1の空調ユニット1a内に内気と外気とが等量づつ取り入れられる状態)である場合は、100パーセントに比べて車室内の空気流も変化する。
【0060】
具体的には、図3にて説明すると第1の空調ユニット1aが内気および外気の双方を取り入れる場合は、第1の空調ユニット1aの空調風の吹出によって、排出孔103から排出される空気流矢印Bと、内気循環口4aから第1の空調ユニット1a内い吸い込まれる空気流矢印Cとが発生することになる。したがって、内外気切換ドア6の目標開度SWIが100パーセントである場合と比較して、第1の空調ゾーン100から第2の空調ゾーン101に流れ込む空気量は減少し、第1の空調ユニット1aによる第2の空調ゾーン101の影響度合いは小さくなる。
【0061】
つまり、((SWI+r)/(100+r))は、補正定数βの変数といえ、この補正定数βと((SWI+r)/(100+r))とで、第1の空調ゾーン100から第2の空調ゾーン101に流れ込む影響度合いを表している。
また、内外気切換ドア6の目標開度SWIによって、この影響度合いが分かるが、実際には第1の空調ゾーン100から第2の空調ゾーン101に流れ込む空気の温度が大きく関係してくる。そして、この影響度合いと空気の温度とを考慮するということは、言い換えると上記最下項は、第1の空調ゾーン100から第2の空調ゾーン101に移動する熱量と考えることができる。
【0062】
そこで第2の空調ゾーンに流れ込む空気の温度は、第1の空調ゾーン100の第1の車室内温度であるTr(Fr)を用いれば良く、上記最下項中にはこのTr(Fr)が含まれている。また、上述の補正定数α、βおよび内外気割合((SWI+r)/(100+r))と乗じられる項は、(Tr(Fr)─ Tr(Rr))となっており、Tr(Fr)だけでなく、Tr(Fr)とTr(Rr)との差となっている。このようにするのは、Tr(Fr)とTr(Rr)との差が大きくなるほど、第1の空調ゾーン100の空気が第2の空調ゾーン101に流れこんだ場合、第2の空調ゾーン101の空気温度が第2の設定温度Tset(Rr)とかけ離れるため、この差が大きいほど補正量を大きくする必要があるからである。
【0063】
そして、Tr(Fr)がTr(Rr)より高い場合は、第1の空調ゾーン100から第2の空調ゾーン101に向かって、第2の空調ゾーン101に乗車する乗員にとって温かく感じる空調風が流れ込み、第2の空調ゾーン101が暖められることになる。この暖められる度合いは、上述の補正定数α、β、内外気割合((SWI+r)/(100+r)、および(Tr(Fr)─ Tr(Rr))にて表せられ、この場合、このステップS80では上記最下項は負となり、TAO(Rr)が小さくなるように補正される。
【0064】
一方、Tr(Rr)がTr(Fr)より高い場合は、第1の空調ゾーン100から第2の空調ゾーン101に向かって、第2の空調ゾーン101に乗車する乗員によって冷たく感じる空調風が流れ込み、第2の空調ゾーンが冷却されることになる。そして、この冷却度合いは、上述の補正定数α、β、内外気割合((SWI+r)/(100+r)、および(Tr(Fr)─ Tr(Rr))にて表せられ、この場合ステップS80では上記最下項は正となり、TAO(Rr)が大きくなるように補正される。
【0065】
以上、纏めると、第1の空調ユニット1aの内外気モードによる第2の空調ゾーン101への影響を、内外気割合と、第1の空調ゾーン100の第1の車室内温度Tr(Fr)と考慮することで、第2の空調ゾーン101のバランスをくずすことなく、第2の空調ゾーン101の精度良い空調制御が可能となる。さらに第1の空調ユニット1aの吹出口モードも考慮することでさらに精度良い第2の空調ゾーン101を空調制御することが可能となる。
【0066】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は以下に述べるような実施例についても適用できる。
上記実施例では、第2の空調ユニット1bは、常に内気循環モードでしか作動しなかったが、外気導入モードと内気循環モードの双方を有している構成としても良い。
【0067】
また、上記実施例では、第1の空調ユニット1aと第2の空調ユニット1bとを空調制御するために、共通の日射センサ23を使用したが、第1の空調ゾーン100と第2の空調ゾーン101のそれぞれに日射センサを配置し、これら日射センサの各出力値に基づいて、第1の空調ユニット1aと第2の空調ユニット1bのそれぞれを空調制御しても良い。
【0068】
また、上記実施例では、内外気切換ドア6の目標開度SWIと、第1の空調ゾーン100の内気温度Tr(Fr)と、第2の空調ゾーン101の内気温度Tr(Fr)とに基づいて第1の空調ユニット1aから吹出す空調風の影響を打ち消すようにしたが、第1の空調ユニット1aから吹き出される空調風の風量が大きければ、大きいほど第1の空調ゾーン100から第2の空調ゾーン101に流れ込む空気量が大きくなり、第2の空調ゾーン101が精度良く空調制御できないため、第1の空調ユニット1aから吹出される空調風の風量に基づいて、第2の空調ユニット1bを補正制御しても良い。
【0069】
具体的には、上記最下頁に補正乗数Xを追加し、第1の空調ユニット1aから吹き出される空調風の風量が大きくなるほど、この補正乗数Xが大きくなるようにすれば良い。
また、上記実施例では、内外気割合を示す項(SWI+r)/(100+r)を線形式と近似したが、実験結果により非線形式あるいはマップとしてもよい。
【0070】
また、第1の空調ユニット1a、第2の空調ユニット1bおよび各吹出口は、上述した設置位置に限らす、要旨を逸脱いない範囲にて変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるTAO(Rr)の補正内容を示すフローチャートである。
【図2】上記実施例における車両用空調装置の概略全体構成図である。
【図3】上記第1実施例における車両用空調装置の概略車両搭載図を示すものである。
【図4】上記車両用空調装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図5】TAO(Fr)と内外気モードとの関係を表す特性図である。
【図6】TAO(Fr)と吹出口モードとの関係を表す特性図である。
【図7】TAO(Fr)とブロア電圧との関係を表す特性図である。
【図8】TAO(Rr)と吹出口モードとの関係を表す特性図である。
【図9】TAO(Rr)とブロア電圧との関係を表す特性図である。
【図10】第1の空調ゾーンと第2の空調ゾーンとの車室内温度の関係図である。
【図11】第1の空調ゾーンと第2の空調ゾーンとの車室内温度の関係図である。
【図12】第1の空調ゾーンと第2の空調ゾーンとの車室内温度の関係図である。
【図13】第1の空調ゾーンと第2の空調ゾーンとの車室内温度の関係図である。
【符号の説明】
1a 第1の空調ユニット
1b 第2の空調ユニット
2 制御装置
4a 内気循環口(内外気決定手段)
5 外気循環口(内外気決定手段)
6 内外気切換ドア(内外気決定手段)
10a ヒータコア(第1の温度調節手段)
10b ヒータコア(第2の温度調節手段)
11a バイパス通路(第1の温度調節手段)
11b バイパス通路(第2の温度調節手段)
12a エアミックスドア(第1の温度調節手段)
12b エアミックスドア(第2の温度調節手段)
24 内気センサ(第1の車室内温度検出手段)
25 内気センサ(第2の車室内温度検出手段)
28 温度設定器(第1の温度設定手段)
29 温度設定器(第2の温度設定手段)[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an air conditioner for a vehicle, and more particularly to a device that adjusts the temperature of a front seat side and a rear seat side independently in a vehicle interior.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a type in which the temperature of the front seat side of the vehicle and the rear seat side of the vehicle are independently adjusted. For example, an air conditioning unit installed in front of the vehicle blows conditioned air from the air outlet provided at the forefront of the passenger compartment to the front seat side of the vehicle, and benefits from this conditioned air to the rear seat side of the vehicle. Therefore, there is a type that blows conditioned air from an outlet provided on the rear seat side of the vehicle through a duct.
[0003]
In some cases, an evaporator dedicated to the rear seat side is provided in order to cool the rear seat side well when the outside air temperature is high, such as in summer.
Furthermore, in recent years, there has been a strong demand to emphasize the comfort of the rear seat side, and in order to independently control the temperature of the front seat side of the vehicle and the rear seat side of the vehicle, It has also been devised that a separate air conditioning unit is provided to freely adjust the temperature of the front seat side and the rear seat side throughout the year.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a general air conditioning unit in which the air outlet is provided only in the forefront of the passenger compartment, an inside air circulation mode (mode in which air in the passenger compartment is circulated through the air conditioning unit) and an outside air introduction mode (air outside the passenger compartment are In the mode in which the temperature is adjusted by the air conditioning unit and blown into the passenger compartment), the air flow in the passenger compartment changes depending on the position of the inside air inlet and the air outlet provided in the passenger compartment, and a desired air conditioning balance can be obtained. There was no problem.
[0005]
This is not an exception for the above-described ones that adjust the temperature of the front seat side of the vehicle and the rear seat side of the vehicle, respectively. As a result of the inventor's experiments, the air conditioning unit on the front seat side of the vehicle Alternatively, depending on whether the mode is the outside air introduction mode, the air conditioning balance on the rear seat side of the vehicle is remarkably broken, and the desired air conditioning state cannot be obtained.
[0006]
Therefore, the present invention is a vehicle air conditioner in which the temperature of the front seat side of the vehicle and the rear seat side of the vehicle can be independently adjusted, and the air conditioning balance on the rear seat side is not disturbed by the inside / outside air mode on the front seat side. An object is to provide a vehicle air conditioner.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the configuration of the invention described above,
In invention of
A first air conditioner capable of blowing conditioned air whose temperature is adjusted toward an air conditioning zone on the front seat side of the vehicleUnit and, Predetermined air conditioning on the rear seat side of the vehicleIn the zoneThe second air conditioner that can blow air-conditioning air that is temperature-controlled towardUnit andThis first air conditioningTo unitWhen the air taken in is outside the passenger compartment, this first air conditioningFrom the unitThe outside air of the passenger compartment was blown out, and was installed on the rear seat side with this blowout.From the discharge holeA vehicle air conditioner capable of discharging the air in the passenger compartment to the outside of the passenger compartment,
This first air conditioningTo unitDetermining the inside / outside air ratio of whether the intake air is inside air or outside airInside / outside air determination means,
The first inside air temperature for detecting the first passenger compartment temperature in the air conditioning zone on the front seat sideDetection means;
A first temperature for setting a first set temperature of the air conditioning zone on the front seat sideSetting means and,
The first air conditioning unit based on at least the first vehicle interior temperature detected by the first inside air temperature detecting means, which is an air conditioning environment factor, and the first set temperature set by the first temperature setting means. Adjusting the temperature of the air-conditioning air blown fromTemperature control means and,
Second inside air temperature detection for detecting a second passenger compartment temperature in the predetermined air conditioning zoneMeans,
A second temperature setting for setting a second set temperature of the predetermined air conditioning zoneMeans and,
At least a second vehicle interior detected by the second room temperature detectorTemperature andThe second setting set by the second temperature setting meansTemperature andTemperature adjustment for adjusting the temperature of the air-conditioning air blown from the second air-conditioning unit based onMeans and,
Inside / outside air determined by at least the inside / outside air determining meansRate andThe first vehicle interior detected by the first inside air temperature detecting meansWith temperatureBased on this, the temperature adjustment state of the second temperature adjustment means is corrected.Correction means, and the correction means performs correction so that the correction amount increases as the outside air ratio increases at the inside / outside air ratio determined by the inside / outside air determination means.Adopt as a technical means.
[0008]
In the invention according to claim 2,
The first temperature adjusting means includes
Based on at least the first set temperature set in the first temperature setting means and the first vehicle interior temperature detected by the first vehicle interior temperature detection means, the air is blown out from the first air conditioning unit. First target blowing temperature calculating means for calculating the first target blowing temperature,
The second temperature adjusting means includes
A second target air temperature is calculated based on at least the second vehicle interior temperature detected by the second vehicle interior temperature detection means and the second set temperature of the second temperature setting means; Target blowing temperature calculation meansIt is preferable to have a configuration.
[0009]
AlsoClaim 3In the invention of
When the first vehicle interior temperature is higher than the second vehicle interior temperature, the correction means corrects the second target blowing temperature to be small, and the second vehicle interior temperature is the first vehicle interior temperature. When the temperature is higher than the vehicle interior temperature, the second target blowing temperature may be corrected so as to increase.
[0010]
Also,Claim 4In the invention of
The correction means may correct so that the correction amount increases as the difference between the first vehicle interior temperature and the second vehicle interior temperature increases.
Also,Claim 5In the invention of
The first air conditioning unit includes a vent mode that is an outlet mode for blowing conditioned air toward at least the passenger's upper body, and a foot mode that is an outlet mode for blowing the conditioned air toward the lower body of the occupant. The bi-level mode, which is an outlet mode for blowing air-conditioned air to both the upper body of the occupant and the lower body of the occupant, can be switched.
The correction means may have a different correction amount for each outlet mode.
.
[0011]
Also,Claim 6In the invention of
Air conditioning on the front seat side of the vehicleIn the zoneThe first air conditioner that can blow air-conditioned air that is temperature-controlled towardUnit and, Predetermined air conditioning on the rear seat side of the vehicleIn the zoneThe second air conditioner that can blow air-conditioning air that is temperature-controlled towardUnit andThis first air conditioningTo unitWhen the air taken in is outside the passenger compartment, this first air conditioningFrom the unitThe outside air of the passenger compartment was blown out, and was installed on the rear seat side with this blowout.From the discharge holeA vehicle air conditioner capable of discharging the air in the passenger compartment to the outside of the passenger compartment,
This first air conditioningTo unitInside / outside air that determines the rate of inside / outside air whether the intake air is inside or outsideWith decision means,
The first vehicle interior temperature for detecting the first vehicle interior temperature in the air conditioning zone on the front seat side of the vehicleWith detection means,
At least the inside / outside air ratio determined by the inside / outside air adjusting means and the first vehicle interior detected by the first vehicle interior temperature detecting meansWith temperatureBased on the conditioned air blown from the first air conditioning unit, a physical quantity corresponding to the amount of heat that moves to the predetermined air conditioning zone is set.Calorie setting means,
A second room temperature for detecting a second passenger compartment temperature in the predetermined air-conditioning zoneDetection means;
A second temperature setting for setting the second set temperature of the predetermined air-conditioning zoneMeans and,
At least a second vehicle interior detected by the second room temperature detectorTemperature andThe second temperature setting means sets the secondSet temperature and,The heat quantity setting meansAdjusting the temperature of the conditioned air blown from the second air conditioning unit based on the physical quantity corresponding to the amount of heat determined byWith temperature control meansTo prepare as a technical means.
[0012]
Also,Claim 7In the invention of
The heat quantity setting meansIs preferably set so that the physical quantity corresponding to the amount of heat increases as the outside air ratio increases in the inside / outside air ratio of the inside / outside air ratio detecting means.
Also,Claim 8In the invention of
The first temperature adjusting means includes
Based on at least the first set temperature set in the first temperature setting means and the first vehicle interior temperature detected by the first vehicle interior temperature detection means, the air is blown out from the first air conditioning unit. FirstTarget blowout temperatureA first target outlet temperature calculating means for calculating,
The second temperature adjusting means includes
A second target air temperature is calculated based on at least the second vehicle interior temperature detected by the second vehicle interior temperature detection means and the second set temperature of the second temperature setting means;Target blowing temperature calculation meansIt is preferable to have a configuration.
[0013]
Also,Claim 9In the invention of
When the first passenger compartment temperature is higher than the second passenger compartment temperature, the heat quantity setting means isThe target blowing temperature isWhen the second vehicle interior temperature is higher than the first vehicle interior temperature, the second vehicle interior temperature is set to be smaller.The target blowing temperature isIt is better to set it to be larger.
[0014]
Also,Claim 10In the invention of
Heat quantity settingMeansThe larger the difference between the first vehicle interior temperature and the second vehicle interior temperature, the greater the physical quantity to be determined may be set.
Also,Claim 11In the invention of
SaidThe first air conditioning unit includes at least a vent mode that blows conditioned air toward the passenger's upper body, a foot mode that is an air outlet mode that blows the conditioned air toward the passenger's lower body, and It is possible to switch between the bi-level mode, which is an outlet mode for blowing air-conditioned air to both the upper body of the occupant and the lower body of the occupant,
The heat quantity setting meansIs preferably set so that the physical quantity corresponding to the amount of heat differs for each outlet mode.
[0015]
[Operation and effect of the invention]
According to the configuration of the invention described above,
In invention of
When the first air conditioning unit that regulates the temperature of the air conditioning zone on the front seat side of the vehicle air-conditions the air outside the passenger compartment and blows out this conditioned air, the air in the passenger compartment is discharged from the exhaust hole provided in the rear seat Arranged outdoors. That is, in the air conditioned by the first air conditioning unit, as the proportion of the air outside the passenger compartment increases, the air in the passenger compartment on the front seat side flows into the rear seat side, and the air flow in the passenger compartment changes. Become.
[0016]
Therefore, it can be understood from the inside / outside air ratio determined by the inside / outside air determining means that the air flows from the front seat side of the vehicle to the rear seat side of the vehicle. At this time, the influence on the rear seat side of the vehicle also changes depending on the temperature state of the flowing air. Therefore, this air temperature state is determined from the first passenger compartment temperature in the first air conditioning zone.
The second temperature adjusting means for adjusting the temperature of the conditioned air blown from the second air conditioning unit for adjusting the temperature of the rear seat side of the vehicle is conditioned air from the second set temperature and the second vehicle interior temperature. Adjust the temperature. Then, the correcting means corrects the temperature adjustment state of the second temperature adjusting means based on the inside / outside air ratio and the first passenger compartment temperature based on the influence of the first air conditioning unit on the rear seat side. .
[0017]
Further, this correction is performed so that the amount of correction increases as the outside air ratio increases at the inside / outside air ratio determined by the inside / outside air determining means.
As a result, the air taken in by the first air conditioning unit can be eliminated from the influence on the rear seat side of the vehicle caused by the flow of air in the vehicle interior depending on the air in the vehicle interior or the air outside the vehicle interior. Thus, the air conditioning balance on the rear seat side is not lost, and the rear seat side can be in a comfortable air conditioning state.
Also,Claim 6In the invention of
When the first air conditioning unit that adjusts the temperature of the air conditioning zone on the front seat side of the vehicle air-conditions the air outside the passenger compartment and blows out this air conditioning air, the air inside the passenger compartment is discharged from the exhaust hole provided on the rear seat side. It is arranged. That is, the air in the passenger compartment on the front seat side of the vehicle flows into the rear seat side as the proportion of the air outside the passenger compartment increases in the air conditioned by the first air conditioning unit.
[0018]
Therefore, if the amount of heat that moves from the front seat side of the vehicle to the rear seat side of the vehicle due to this airflow is known, the second temperature adjusting means may adjust the temperature in consideration of this.
Thus, first, the influence of the inside / outside air ratio determined by the inside / outside air determining means flows from the front seat side of the vehicle to the rear seat side of the vehicle. At this time, the influence on the air-conditioning state on the rear seat side of the vehicle also varies depending on the temperature state of the flowing air. This can be seen by the first cabin temperature in the first air conditioning zone. Then, based on the inside / outside air ratio and the first passenger compartment temperature, the calorific value setting means uses the conditioned air blown out from the first air conditioning unit.Move from the front seatThe physical quantity corresponding to the heat quantity is determined.
[0019]
Then, the second temperature adjusting means adjusts the temperature of the conditioned air blown from the second air conditioning unit from the physical quantity corresponding to the amount of heat, the second passenger compartment temperature, and the second set temperature.
As a result, the air taken in by the first air conditioning unit can be eliminated from the influence on the rear seat side of the vehicle caused by the flow of air in the vehicle interior depending on the air in the vehicle interior or the air outside the vehicle interior. Thus, the air conditioning balance on the rear seat side is not lost, and the rear seat side can be in a comfortable air conditioning state.
[0020]
【Example】
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a schematic overall configuration diagram of the vehicle air conditioner of the present embodiment.
FIG. 3 shows a schematic mounting diagram in which the vehicle air conditioner is mounted on a vehicle.
This vehicle air conditioner is roughly composed of an
[0021]
[Description of air conditioning system 1]
The
The first
[0022]
On the most upstream side of the
[0023]
An
And when the above-mentioned 1st
[0024]
The temperature of the air passing therethrough is adjusted inside the
[0025]
In the
This refrigeration cycle is composed of a compressor that converts the refrigerant that has become a high-temperature and high-pressure gas phase into a high-temperature and high-pressure gas phase by receiving the driving force of the vehicle engine, a condenser that condenses and liquefies the refrigerant that has become a gas phase in the compressor, It is a well-known device comprising expansion means for decompressing and expanding the liquefied refrigerant, and the above-described
[0026]
In the refrigeration cycle of this embodiment,
Further, heating amount adjusting means 102a and 102b for adjusting the heating amount of the air that has passed through the
[0027]
The
An air outlet for blowing the conditioned air, the temperature of which is adjusted by the above-described air-conditioning functional parts, into the passenger compartment is provided on the air downstream side of the
[0028]
First, on the most downstream side of the air of the
[0029]
Moreover, although not shown in figure, the defroster blower outlet for blowing an air-conditioning wind toward the inner surface of the windshield of a vehicle, the side face blower outlet arrange | positioned at the extreme end side of the width direction of a vehicle, etc. are installed.
The opening state of the
[0030]
As a result, the first
[0031]
On the other hand, at the air downstream side of the duct 3b, a
The
[0032]
The opening state of the
[0033]
[Description of Control Device 2]
The control device 2 is configured by a well-known microcomputer or the like, and has a RAM (not shown) that reads and temporarily stores air conditioning environment information, which will be described later, and programs and arithmetic expressions necessary for air conditioning control. It has a ROM that performs arithmetic processing based on the stored air conditioning information, an analog-digital (A / D) converter that converts an analog signal into a digital signal, and the like. Then, the control device 2 is powered on from a battery mounted on the vehicle while an ignition switch or an accessory switch of the vehicle is turned on, and can perform arithmetic processing.
[0034]
Hereinafter, the input terminal and the output terminal of the control device 2 will be described.
The input terminal of the control device 2 is necessary for air conditioning control of the first
[0035]
Specifically, an outside
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
On the other hand, the
That is, the control device 2 performs arithmetic processing based on the air conditioning information taken in from the input terminal described above, outputs a control signal from the output terminal so as to be in a desired air conditioning state, and controls each air conditioning functional component. . Thus, the vehicle air conditioner has an automatic control function for automatically adjusting the interior of the vehicle to a constant temperature.
[0039]
Next, the control content of this control apparatus 2 is demonstrated based on the flowchart of FIG. In addition, the air-conditioning information demonstrated in this is converted into the digital signal by the above-mentioned A / D converter. First, in step S10, initialization (reset) of data and flags is performed.
Next, in step S20, the first set temperature Tset (Fr) and the second set temperature Tset of the first air-
[0040]
Next, in step S30, from the various sensors described above, the outside air temperature Tam, the inside air temperature Tr (Fr), the solar radiation amount Ts, the post-evaporation temperature Te (Fr), and the cooling water temperature that are necessary for the air conditioning processing of the first
[0041]
Next, in step S40, the first target blowing temperature TAO (Fr) of the conditioned air blown out from the first
Here, Kset (Fr), Kr (Fr), Kam (Fr), Ks (Fr)
Are correction gains for the first set temperature Tset (Fr), the inside air temperature Tr (Fr), the outside air temperature Tam, and the solar radiation amount Ts, respectively, and C (Fr) is a correction constant.
[0042]
Next, in step S50, the inside / outside air mode of the first
[0043]
Next, in step S60, the air outlet mode of the first
Next, in step S70, the air volume of the
[0044]
Next, in step S80, the second target blowing temperature TAO (Rr) of the second
Next, in step S90, the blower outlet mode of the 2nd
[0045]
Next, in step S100, the blower amount of the blower 7b of the second
Next, in step S110, the target openings θ (Fr) and θ (Rr) of the
[0046]
Next, in step S110, a control signal is output to the various air conditioning functional components so that the air conditioning control state determined or calculated in steps S40 to S110 described above is obtained.
[0047]
Next, in step S130, it is determined whether or not a predetermined control cycle time τ has elapsed. If the determination result is YES, that is, if the control cycle time τ has elapsed, the process returns to step S20. If the determination result is NO, the control cycle time τ is awaited.
Next, the details of the control in step S80, which is the main part of the present invention, will be described in detail.
[0048]
First, in the vehicle air conditioner described above, the cause of adversely affecting the air conditioning state of the second
The first
[0049]
That is, the air in the first air-conditioning zone 100 (air-conditioned air blown out from the first air-
Here, FIG. 10 shows the result of actual experimentation by the inventor. The experimental conditions are that the first
[0050]
As can be seen from this, the second air conditioning unit 2a increases as the first set temperature Tset (Fr) of the first
On the other hand, when both the first
[0051]
Also in this case, FIG. 11 shows the result of the experimental study by the present inventor. The experimental conditions are the same as above.
As can be seen, it can be seen that as the set temperature Tset (Fr) of the first
[0052]
That is, the air flow in the vehicle compartment differs between when the first
In the above description, the face mode has been described. However, the present inventor has also examined the case where both the first
[0053]
As can be seen, the average room temperature of the second
[0054]
As a reason for this, naturally, the blowing position is different between the face mode and the foot mode, and the relationship between the blowing position and the seat, the shape of the passenger compartment, and the like can be mentioned. Therefore, in this step S80, the correction contents are made different depending on the air outlet mode of the first
Hereinafter, specific contents of step S80 will be described with reference to FIG.
[0055]
Note that step S80 is executed simultaneously with the end of step S70.
First, in step S81, it is determined whether the air outlet mode of the first
[0056]
In steps S82 to S84, the correction constant α is set according to the outlet mode. That is, α = A is set in step S82, α = B is set in step S83, and α = C is set in step S84, and the magnitude relationship between these A, B, and C is 1 ≧ A> B> C ≧ 0. .
The reason for setting the magnitude relationship is that when the first
[0057]
Further, when the first
[0058]
Next, in step S85, TAO (Rr) is calculated from the following mathematical formula (4) based on the air conditioning information set or calculated in steps S20, S50 and S82 to S84 described above.
Kset (Rr), Kr (Rr), Kam (Rr), and Ks (Rr) are correction gains for the set temperature Tset (Rr), the inside air temperature Tr (Rr), the outside air temperature Tam, and the solar radiation amount Ts, respectively. , C (Fr), β, α (A, B, C) are correction constants. The correction constant β is a constant indicating the degree of influence of the second
[0059]
And, the lowest term of the above formula (4), −β · α · ((SWI + r) / (100 + r)) · (Tr (Fr) −Tr (Rr)), is influenced by the first
First, (SWI + r) / (100 + r) represents the ratio of the inside and outside air of the air taken into the first
[0060]
Specifically, referring to FIG. 3, when the first
[0061]
That is, ((SWI + r) / (100 + r)) can be said to be a variable of the correction constant β, and the correction constant β and ((SWI + r) / (100 + r)) are used to change from the first
Further, the degree of influence can be determined by the target opening degree SWI of the inside / outside
[0062]
Therefore, the temperature of the air flowing into the second air-conditioning zone may be Tr (Fr), which is the first vehicle interior temperature of the first air-
[0063]
When Tr (Fr) is higher than Tr (Rr), the conditioned air that feels warm for the passengers who ride in the second
[0064]
On the other hand, when Tr (Rr) is higher than Tr (Fr), the conditioned air that feels cool by the passengers in the second
[0065]
In summary, the influence of the inside / outside air mode of the first
[0066]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be applied to the embodiments described below.
In the said Example, although the 2nd
[0067]
Moreover, in the said Example, although the common
[0068]
Further, in the above embodiment, based on the target opening degree SWI of the inside / outside
[0069]
Specifically, the correction multiplier X may be added to the bottom page, and the correction multiplier X may be increased as the amount of the conditioned air blown from the first
In the above embodiment, the term (SWI + r) / (100 + r) indicating the inside / outside air ratio is approximated to a linear form, but may be a non-linear expression or a map depending on the experimental result.
[0070]
Of course, the first
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing details of correction of TAO (Rr) in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic overall configuration diagram of a vehicle air conditioner in the embodiment.
FIG. 3 is a schematic vehicle mounting diagram of the vehicle air conditioner in the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing control contents of the vehicle air conditioner.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between TAO (Fr) and the inside / outside air mode.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between TAO (Fr) and the outlet mode.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between TAO (Fr) and a blower voltage.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between TAO (Rr) and the outlet mode.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between TAO (Rr) and a blower voltage.
FIG. 10 is a relationship diagram of vehicle interior temperatures between the first air-conditioning zone and the second air-conditioning zone.
FIG. 11 is a relationship diagram of the cabin temperature between the first air-conditioning zone and the second air-conditioning zone.
FIG. 12 is a relationship diagram of the cabin temperature between the first air-conditioning zone and the second air-conditioning zone.
FIG. 13 is a relationship diagram of the cabin temperature between the first air-conditioning zone and the second air-conditioning zone.
[Explanation of symbols]
1a First air conditioning unit
1b Second air conditioning unit
2 Control device
4a Inside air circulation port (inside and outside air determining means)
5 Outside air circulation port (inside and outside air determining means)
6 Inside / outside air switching door (inside / outside air determining means)
10a Heater core (first temperature adjusting means)
10b Heater core (second temperature adjusting means)
11a Bypass passage (first temperature adjusting means)
11b Bypass passage (second temperature adjusting means)
12a Air mix door (first temperature control means)
12b Air mix door (second temperature control means)
24 Inside air sensor (first vehicle interior temperature detecting means)
25 Inside air sensor (second vehicle interior temperature detecting means)
28 Temperature setter (first temperature setting means)
29 Temperature setter (second temperature setting means)
Claims (11)
、
この第1の空調ユニットに取り入れられる空気を内気とするか外気とするかの内外気割合を決定する内外気決定手段と、
前記前席側の空調ゾーンの第1の車室内温度を検出する第1の内気温度検出手段と、
前記前席側の空調ゾーンの第1の設定温度を設定する第1の温度設定手段と、
少なくとも空調環境因子である前記第1の内気温度検出手段によって検出された第1の車室内温度と、前記第1の温度設定手段が設定する第1の設定温度とに基づいて第1の空調ユニットから吹き出される空調風温度を調節する第1の温度調節手段と、
前記所定の空調ゾーンの第2の車室内温度を検出する第2の内気温度検出手段と、
前記所定の空調ゾーンの第2の設定温度を設定する第2の温度設定手段と、
少なくとも前記第2の内気温度検出手段によって検出された第2の車室内温度と、前記第2の温度設定手段が設定する第2の設定温度とに基づいて第2の空調ユニットから吹き出される空調風温度を調節する第2の温度調節手段と、
少なくとも前記内外気決定手段によって決定された内外気割合と、前記第1の内気温度検出手段が検出する第1の車室内温度とに基づいて前記第2の温度調節手段の温度調節状態を補正する補正手段とを備え、該補正手段は、前記内外気決定手段が決定する内外気割合にて外気割合が大きくなるほど、その補正量が大きくなるよう補正することを特徴とする車両用空調装置。A first air conditioning unit that can blow air-conditioned air that is temperature-controlled toward the air-conditioning zone on the front seat side of the vehicle, and air-conditioning air that is temperature-controlled toward a predetermined air-conditioning zone on the rear seat side of the vehicle A second air conditioning unit, and the air taken into the first air conditioning unit is air outside the passenger compartment, the air outside the passenger compartment is blown out from the first air conditioning unit, and the air is blown out. A vehicle air conditioner capable of discharging the air in the passenger compartment out of the passenger compartment through a discharge hole provided on the rear seat side,
Inside / outside air determining means for determining the inside / outside air ratio of whether the air taken into the first air conditioning unit is inside air or outside air;
First inside air temperature detecting means for detecting a first passenger compartment temperature in the air conditioning zone on the front seat side;
First temperature setting means for setting a first set temperature of the air conditioning zone on the front seat side;
The first air conditioning unit based on at least the first vehicle interior temperature detected by the first inside air temperature detecting means, which is an air conditioning environment factor, and the first set temperature set by the first temperature setting means. First temperature adjusting means for adjusting the temperature of the conditioned air blown from
Second inside air temperature detecting means for detecting a second passenger compartment temperature in the predetermined air-conditioning zone;
Second temperature setting means for setting a second set temperature of the predetermined air-conditioning zone;
Air conditioning blown from the second air conditioning unit based on at least the second vehicle interior temperature detected by the second inside air temperature detecting means and the second set temperature set by the second temperature setting means. A second temperature adjusting means for adjusting the wind temperature;
Based on at least the inside / outside air ratio determined by the inside / outside air determining means and the first interior temperature detected by the first inside air temperature detecting means, the temperature adjustment state of the second temperature adjusting means is corrected. A vehicle air conditioner comprising: a correction unit, wherein the correction unit corrects the correction amount to increase as the outside air ratio increases at the inside / outside air ratio determined by the inside / outside air determination unit .
少なくとも前記第1の温度設定手段に設定される第1の設定温度と、前記第1の車室内温度検出手段によって検出された第1の車室内温度とに基づいて第1の空調ユニットから吹き出される第1の目標吹出温度を算出する第1の目標吹出温度算出手段を有し、
前記第2の温度調節手段は、
少なくとも前記第2の車室内温度検出手段が検出した第2の車室内温度と、前記第2の温度設定手段の第2の設定温度とに基づいて第2の目標吹出温度を算出する第2の目標吹出温度算出手段を有することを特徴とする請求項1記載の車両用空調装置。The first temperature adjusting means includes
Based on at least the first set temperature set in the first temperature setting means and the first vehicle interior temperature detected by the first vehicle interior temperature detection means, the air is blown out from the first air conditioning unit. First target blowing temperature calculating means for calculating the first target blowing temperature,
The second temperature adjusting means includes
A second target air temperature is calculated based on at least the second vehicle interior temperature detected by the second vehicle interior temperature detection means and the second set temperature of the second temperature setting means; The vehicle air conditioner according to claim 1, further comprising a target blowing temperature calculation unit.
、前記補正手段は、前記第2の目標吹出温度が小さくなるように補正し、前記第2の車室内温度が前記第1の車室内温度より高い場合、前記第2の目標吹出温度が大きくなるように補正することを特徴とする請求項2記載の車両用空調装置。When the first vehicle interior temperature is higher than the second vehicle interior temperature, the correction means corrects the second target blowout temperature to be small, and the second vehicle interior temperature is the first vehicle interior temperature. The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein when the temperature is higher than the vehicle interior temperature, the second target blowing temperature is corrected so as to increase.
前記補正手段は、各吹出口モードごとにその補正量が異なることを特徴とする請求項1ないし請求項4のうちいずれか一項に記載の車両用空調装置。The first air conditioning unit includes at least a vent mode that blows conditioned air toward the upper body of the occupant and a foot mode that is an air outlet mode for blowing the conditioned air toward the lower body of the occupant. The bi-level mode, which is an outlet mode for blowing air-conditioned air to both the upper body of the occupant and the lower body of the occupant, can be switched.
The vehicular air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the correction means has a different correction amount for each outlet mode.
、
この第1の空調ユニットに取り入れられる空気を内気とするか外気とするかの内外気割合を決定する内外気決定手段と、
前記車両の前席側の空調ゾーンの第1の車室内温度を検出する第1の車室内温度検出手段と、
少なくとも前記内外気調節手段が決定する内外気割合と、前記第1の車室内温度検出手段によって検出された第1の車室内温度とに基づいて前記第1の空調ユニットから吹き出された空調風によって前記所定の空調ゾーンへ移動する熱量に相当する物理量を設定する熱量設定手段と、
前記所定の空調ゾーンの第2の車室内温度を検出する第2の内気温度検出手段と、
この所定の空調ゾーンの第2の設定温度を設定する第2の温度設定手段と、
少なくとも前記第2の内気温度検出手段によって検出された第2の車室内温度と、前記第2の温度設定手段が設定する第2の設定温度と、前記熱量設定手段により決定された熱量に相当する物理量とに基づいて第2の空調ユニットから吹き出される空調風温度を調節する第2の温度調節手段とを備える車両用空調装置。A first air conditioning unit that can blow air-conditioned air that is temperature-controlled toward the air-conditioning zone on the front seat side of the vehicle, and air-conditioning air that is temperature-controlled toward a predetermined air-conditioning zone on the rear seat side of the vehicle A second air conditioning unit, and the air taken into the first air conditioning unit is air outside the passenger compartment, the air outside the passenger compartment is blown out from the first air conditioning unit, and the air is blown out. A vehicle air conditioner capable of discharging the air in the passenger compartment out of the passenger compartment through a discharge hole provided on the rear seat side,
Inside / outside air determining means for determining the inside / outside air ratio of whether the air taken into the first air conditioning unit is inside air or outside air;
First vehicle interior temperature detection means for detecting a first vehicle interior temperature of the air conditioning zone on the front seat side of the vehicle;
By the conditioned air blown from the first air conditioning unit based on at least the inside / outside air ratio determined by the inside / outside air adjusting means and the first vehicle interior temperature detected by the first vehicle interior temperature detecting means A heat quantity setting means for setting a physical quantity corresponding to the heat quantity moving to the predetermined air-conditioning zone;
Second inside air temperature detecting means for detecting a second passenger compartment temperature in the predetermined air conditioning zone;
Second temperature setting means for setting a second set temperature of the predetermined air-conditioning zone;
This corresponds to at least the second vehicle interior temperature detected by the second inside air temperature detecting means, the second set temperature set by the second temperature setting means, and the heat quantity determined by the heat quantity setting means. A vehicle air conditioner comprising: a second temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the conditioned air blown from the second air conditioning unit based on the physical quantity.
少なくとも前記第1の温度設定手段に設定される第1の設定温度と、前記第1の車室内温度検出手段によって検出された第1の車室内温度とに基づいて第1の空調ユニットから吹き出される第1の目標吹出温度を算出する第1の目標吹出温度算出手段を有し、
前記第2の温度調節手段は、
少なくとも前記第2の車室内温度検出手段が検出した第2の車室内温度と、前記第2の温度設定手段の第2の設定温度とに基づいて第2の目標吹出温度を算出する第2の目標吹出温度算出手段を有することを特徴とする請求項6記載の車両用空調装置。The first temperature adjusting means includes
Based on at least the first set temperature set in the first temperature setting means and the first vehicle interior temperature detected by the first vehicle interior temperature detection means, the air is blown out from the first air conditioning unit. First target blowing temperature calculating means for calculating the first target blowing temperature,
The second temperature adjusting means includes
A second target air temperature is calculated based on at least the second vehicle interior temperature detected by the second vehicle interior temperature detection means and the second set temperature of the second temperature setting means; The vehicle air conditioner according to claim 6 , further comprising a target blowing temperature calculation unit.
前記熱量設定手段は、各吹出口モードごとに熱量に相当する物理量が異なるように設定することを特徴とする請求項6ないし請求項10のうちいずれか一項に記載の車両用空調装置。The first air conditioning unit includes at least a vent mode that blows conditioned air toward the upper body of the occupant and a foot mode that is an air outlet mode for blowing the conditioned air toward the lower body of the occupant. The bi-level mode, which is an outlet mode for blowing air-conditioned air to both the upper body of the occupant and the lower body of the occupant, can be switched.
The vehicle air conditioner according to any one of claims 6 to 10, wherein the heat quantity setting means sets the physical quantity corresponding to the heat quantity to be different for each outlet mode.
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