JP3633072B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内の前席側空間および後席側空間を独立に温度制御できる車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用空調装置として、例えば特開平4−78710号公報に開示されたものがある。これは、具体的には、前席空調ユニットから吹き出す空気の目標吹出温度を、後席側の熱負荷に関連する環境因子を加えて算出し、この目標吹出温度に基づいて前席側空間の空調を行う。また、後席空調ユニットから吹き出す空気の目標吹出温度を、前席側の熱負荷に関連する環境因子を加えて算出し、この目標吹出温度に基づいて後席側空間の空調を行う。
【0003】
このように、上記従来技術では、前後席の一方の目標吹出温度を、他方の上記環境因子を加えて算出することによって、上記一方の空間における他方の空間からの熱的干渉を打ち消すことが相殺できる、というものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的な車両では、車室内に導入された外気を車室外に排出する排出口は後席側に設けられているため、前席空調ユニットの内外気モードが外気導入モードのときは、前席空調ユニットからの吹出風は後席側空間へも流れ込む。一方、一般的な車両では、内気を吸い込む内気吸入口は前席側に設けられているため、前席空調ユニットの内外気モードが内気循環モードのときは、前席空調ユニットからの吹出風は、後席側空間へはほとんど至らず、ほぼ前席側空間だけで循環する。
【0005】
上記従来技術の場合も、前席空調ユニットの内外気モードが外気導入モードのときは、前席空調ユニットからの吹出風は後席側空間へ流れ込み、内気循環モードのときは、前席空調ユニットからの吹出風は、ほぼ前席側空間だけで循環するものと考えられる。
このように、前席空調ユニットの内外気モードが外気導入モードのときは、内気循環モードのときに比べて、後席側の目標温度(設定温度や上記目標吹出温度)が前席側の上記目標温度と異なるときに、後席側空間は、前席側からの熱干渉を受けやすい。
【0006】
ところで、上記従来技術では、前席空調ユニットの内外気モードを、前席側の目標吹出温度に基づいて、所定のパターンとなるように制御している。従って、上記のように、後席側の目標温度が前席側の目標温度と異なるときでも、前席空調ユニットの内外気モードは、前席側の目標吹出温度に基づいて外気導入モードとなることもある。
【0007】
このとき、上記従来技術では、上記後席空調ユニットが、前席側からの熱干渉を打ち消すように、吹出風の温度をさらに高温側(あるいは低温側)に補正するわけだが、各空間の目標温度差があまり大きくなると、後席空調ユニットの温度調節手段の温調能力が限界に達する。こうなると、これ以上、上記目標温度差が大きくなったときに、後席空調ユニットからの吹出風によっては、前席側からの熱干渉を打ち消すことができなくなり、その結果、後席側温度が、後席側の目標温度に対して前席側の目標温度側にずれた温度となってしまう。
【0008】
本発明は、上記問題を解決することを目的とする。
【0009】
【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1〜5記載の発明は、
前席側空間の目標温度と後席側空間の目標温度との差が所定温度以上のときには、前席空調ユニットへの内気吸入割合が所定割合以上となるようにしたことを特徴としている。
【0010】
これによると、上記目標温度の差が上記所定温度以上のときは、後席空調ユニットの温度調節手段の温調能力が限界に達する可能性が高いわけだが、このときには、前席空調ユニットへの内気吸入割合が上記所定割合以上となるので、前席空調ユニットからの吹出風のうち、後席側へ流れ込む量が所定量以上少なくなる。従って、後席空調ユニットの温度調節手段によって温調された吹出風にて、前席側からの熱干渉を打ち消すことができ、後席側を目標温度に維持することができる。
【0011】
なお、上記所定温度とは、上記目標温度の差がこの所定温度以下のときは、前席空調ユニットが完全外気導入モードであっても、後席空調ユニットからの吹出風にて、前席側からの熱干渉を十分打ち消すことができる、という意味を持つ温度である。また、上記所定割合とは、前席空調ユニットへの内気吸入割合をこの所定割合としておけば、後席空調ユニットは、前席側からの熱干渉を打ち消すことができ、後席側空間の温度を目標温度に維持できる、という意味を持つ割合である。
【0012】
また、請求項2記載の発明は、
内外気制御手段を、上記目標温度差が上記所定温度以上のとき、この目標温度差が大きくなるに応じて、前席空調ユニットへの内気吸入割合が多くなるようしたことを特徴としている。
これによると、上記目標温度差が大きくなって、後席側が前席側からの熱干渉を受ける度合いが大きくなっても、その分、前席空調ユニットへの内気吸入割合が多くなるので、後席空調ユニットの温度調節手段の温調能力の範囲内で、前席側からの熱干渉の影響を打ち消すことができ、後席側を目標温度に維持することができる。
【0013】
また、請求項5記載の発明は、
上記目標温度差が上記所定温度以上であり、かつ後席空調ユニットの温度調節手段の温調能力が限界であるとき、前席空調ユニットへの内気吸入割合が上記所定割合以上となるようにしたことを特徴としている。
これによると、後席空調ユニットの温度調節手段の温調能力が限界となると、上記目標温度差が上記所定温度以上のときに、後席空調ユニットからの吹出風では、前席側からの熱干渉を打ち消すことはできないが、前席空調ユニットへの内気吸入割合が上記所定割合以上となるので、前席側からの熱干渉の影響を打ち消すことができ、後席側を目標温度に維持することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
次に、本発明を、ワンボックスカー用空調装置として適用した第1実施形態について、図1〜13を用いて説明する。
図1に示すように、車室内前席側に、この前席側空間を空調する前席空調ユニット1が設けられ、車室内後席側に、この後席側空間を空調する後席空調ユニット2が設けられている。
【0015】
上記前席空調ユニット1は、前席側に設けられたインストルメントパネル内に設けられており、デフロスタダクト3、前席フェイスダクト4、および前席フットダクト5を介して、フロントガラスの内面、前席乗員の上半身、および前席乗員の足元に向けてそれぞれ風を吹き出す。
そして、前席空調ユニット1の内外気モードが外気導入モードのときは、前席空調ユニット1からの吹出風は、図1の矢印Aに示すように、前席側空間および後席側空間を通って、車室内最後方に位置する図示しないリアパッケージトレイに開口した排出口6から車室外に排出される。
【0016】
また、前席空調ユニット1の内外気モードが内気循環モードのときは、前席空調ユニット1からの吹出風は、図1の矢印Bに示すように、ほぼ前席側空間だけを循環し、図示しない前席内気吸込口から再び前席空調ユニット1に吸い込まれる。
上記後席空調ユニット2は、後席側の車室内壁と車両外板との間のスペースに設けられており、天井ダクト7を介して、車両天井から後席乗員の頭に向けて主に冷風を吹き出すとともに、図示しない後席フットダクトを介して、後席乗員の足元に向けて主に温風を吹き出す。
【0017】
この後席空調ユニット2は、内気のみを吸い込んで車室内に吹き出すものであり、例えば天井ダクト7からの吹出風は、図1の矢印Cに示すように、後席側空間だけを循環し、図示しない後席内気吸込口から再び後席空調ユニット2に吸い込まれる。
そして、上記各ユニット1、2における各空調手段を、ECU8(電子制御装置、図3参照)がそれぞれ独立に制御するように構成されている。
【0018】
次に、図2(a)を用いて前席空調ユニット1の構成を説明する。
前席空調ケース9の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口10と外気を吸入するための外気吸入口11とが形成されるとともに、これらの吸入口10、11から、内気と外気との吸入割合を切り換える内外気切換ドア12が設けられている。この内外気切換ドア12は、その駆動手段としてのサーボモータ13(図3参照)によって駆動される。
【0019】
内外気切換ドア12の下流側部位には、送風手段としてのファン14が配設されている。このファン14は、その駆動手段としてのブロワモータ15(図3参照)によって駆動され、ファン14の回転数、すなわち車室内への送風量は、ブロワモータ15に印加されるブロワ電圧によって制御される。なお、このブロワ電圧はECU8(図3参照)によって決定される。
【0020】
ファン14の下流側には、冷却用熱交換器としての前席蒸発器16が配設されている。この前席蒸発器16は、自動車のエンジンによって駆動される図示しない圧縮機の他に、図示しない凝縮器や減圧手段等とともに冷媒配管で接続された周知の冷凍サイクルを構成するものである。この前席蒸発器16の冷媒上流側における上記冷媒配管には、前席蒸発器16への冷媒流れを制御する電磁弁17が設けられている。
【0021】
前席蒸発器16よりも空気下流側部位には、加熱用熱交換器としての前席ヒータコア18が配設されている。この前席ヒータコア18は、内部にエンジン冷却水が流れ、この冷却水を熱源として前席ヒータコア18を通過する空気を再加熱するものである。また、前席空調ケース9内には、前席蒸発器16からの冷風が前席ヒータコア18をバイパスするバイパス通路19が形成されている。
【0022】
また、前席空調ケース9内には、前席ヒータコア18を通る冷風量とバイパス通路19を通る冷風量との割合を調節する温度調節手段としての前席エアミックスドア20が配設されている。この前席エアミックスドア20は、その駆動手段としてのサーボモータ21(図3参照)によって駆動される。
また、前席空調ケース9の空気下流側部位には、デフロスタダクト3(図1)が接続されるデフロスタ開口部22、前席フェイスダクト4(図1)が接続される前席フェイス開口部23、および前席フットダクト5(図1)が接続される前席フット開口部24が形成されている。
【0023】
そして、前席空調ケース9内には、デフロスタ開口部22を開閉するデフロスタドア25、および前席フェイス開口部23と前席フット開口部24とを選択的に開閉するフェイス・フット切換ドア26が設けられている。これらのドア25、26は、その駆動手段としてのサーボモータ27、28(図3参照)によって駆動される。
【0024】
次に、図2(b)を用いて後席空調ユニット2の構成を説明する。
後席空調ケース29の空気上流側部位には、後席乗員足元近辺に開口した内気吸入口30が形成されている。
また、後席空調ケース29内には、送風手段としてのファン31が配設されている。このファン31は、その駆動手段としてのブロワモータ32(図3参照)によって駆動され、ファン31の回転数は、ブロワモータ32に印加されるブロワ電圧によって制御される。なお、このブロワ電圧はECU8(図3参照)によって決定される。
【0025】
ファン31の下流側には、空気冷却用熱交換器としての後席蒸発器33が配設されている。この後席蒸発器33は、上述した前席蒸発器16とともに同一の冷凍サイクルを構成するものであり、この後席蒸発器33の冷媒上流側における冷媒配管には、後席蒸発器33への冷媒流れを制御する電磁弁34が設けられている。
【0026】
後席蒸発器33よりも空気下流側部位には、加熱用熱交換器としての後席ヒータコア35が配設されている。この後席ヒータコア35は、内部にエンジン冷却水が流れ、この冷却水を熱源として後席ヒータコア35を通過する空気を再加熱するものである。また、後席空調ケース29内には、後席蒸発器33からの冷風が後席ヒータコア35をバイパスするバイパス通路36が形成されている。
【0027】
また、後席空調ケース29内には、後席ヒータコア35を通る冷風量とバイパス通路36を通る冷風量との割合を調節する温度調節手段としての後席エアミックスドア37が配設されている。この後席エアミックスドア37は、その駆動手段としてのサーボモータ38(図3参照)によって駆動される。
また、後席空調ケース29の空気下流側部位には、天井ダクト7(図1)が接続される後席フェイス開口部39、および図示しない上記後席フットダクトが接続される後席フット開口部40が形成されている。
【0028】
そして、後席空調ケース29内には、後席フェイス開口部39と後席フット開口部40とを選択的に開閉するフェイス・フット切換ドア41が設けられている。このドア41は、その駆動手段としてのサーボモータ42(図3参照)によって駆動される。
次に、図3を用いて本実施形態の制御系の構成を説明する。
【0029】
上記各ユニット1、2における各空調手段を制御するECU8は、CPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータ等を備え、車両のイグニッションスイッチが閉じたときに、図示しないバッテリから電源が供給される。
ECU8の入力端子には、前席側の車室内温度を検出する前席内気温センサ43、後席側の車室内温度を検出する後席内気温センサ44、外気温度を検出する外気温センサ45、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ46、前席蒸発器16を通過した直後の空気温度を検出する前席蒸発器温度センサ47、後席蒸発器33を通過した直後の空気温度を検出する後席蒸発器温度センサ48、エンジン冷却水温度を検出する水温センサ49、サーボモータ13に取り付けられ、内外気切換ドア12の開度を検出する開度センサ50、前席側の目標温度を設定する前席温度設定器51、および後席側の目標温度を設定する後席温度設定器52が電気的接続されている。
【0030】
このうち、上記各センサ43〜50からの信号は、ECU8内の図示しないA/D変換回路にてA/D変換された後、上記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。
また、ECU8の出力端子には、上記電磁弁17、34、上記サーボモータ21、27、28、38、42および上記ブロワモータ15、32が電気的接続されている。
【0031】
なお、上記前席温度設定器51は、前席側のインストルメントパネルに設けられた前席空調パネル上に配設され、この前席空調パネルには、さらに吹出口モードを切り換えるスイッチ、内外気モードを切り換えるスイッチ、吹出風量を調節するスイッチ、前席空調ユニット1の各空調手段を自動制御させるオートスイッチ等(それぞれ図示しない)が配設されている。
【0032】
また、上記後席温度設定器52は、後席側車室内壁に設けられた後席空調パネル上に配設され、この後席空調パネルには、さらに吹出風量を調節するスイッチ、後席空調ユニット2の各空調手段を自動制御させるオートスイッチ等(それぞれ図示しない)が配設されている。
次に、上記マイクロコンピュータの制御処理について図4を用いて説明する。
【0033】
イグニッションスイッチがオンされて、ECU8に電源が供給されると、図4のルーチンが起動され、ステップS10にて初期化処理を行い、次のステップS20にて、上記各温度設定器51、52にて設定された設定温度(Tset (Fr)、Tset (Rr))を読み込む。
そして、次のステップS30にて、上記各センサ43〜50の値をA/D変換した信号(Tr (Fr)、Tr (Rr)、Tam、Ts 、Te (Fr)、Te (Rr)、Tw 、TP)を読み込む。
【0034】
そして、次のステップS40にて、予めROMに記憶された下記数式1に基づいて、前席側の目標吹出温度TAO(Fr)を算出する。
【0035】
【数1】
TAO(Fr)=Kset (Fr)×Tset (Fr)−Kr (Fr)×Tr (Fr)−Kam(Fr)×Tam−Ks (Fr)×Ts +C(Fr) (℃)
なお、上記Kset (Fr)、Kr (Fr)、Kam(Fr)、およびKs (Fr)は、それぞれ補正ゲインであり、C(Fr)は補正定数である。
【0036】
そして、次のステップS50に移ると、図5のサブルーチンがコールされ、前席空調ユニット1の内外気モードが決定される。以下、この図5の処理について説明する。
ステップS51では、前後席各空間の目標温度差として、前後席の設定温度差(Tset (Fr)−Tset (Rr))を算出する。
【0037】
そして、次のステップS52にて、上記目標吹出温度TAO(Fr)と、予めROMに記憶された図6のマップとに基づいて、内外気切換ドア12の第1仮目標開度SWIAを算出する。ここで、SWIA=100(%)は完全外気導入モード、SWIA=0(%)は完全内気循環モードを意味する。
なお、図6のマップは、前席側の空調状態に適した内外気モードが得られるように作られたマップであり、公知のものである。
【0038】
そして、次のステップS53にて、上記設定温度差と、予めROMに記憶された図7のマップとに基づいて、内外気切換ドア12の第2仮目標開度SWIBを算出する。ここで、SWIB=100(%)は完全外気導入モード、SWIB=0(%)は完全内気循環モードを意味する。
なお、本発明者等の実験の結果、上記設定温度差に対する内外気切換ドア12の開度を図7のようにすれば、後席空調ユニット2からの吹出風にて、前席側からの熱干渉を打ち消すことができ、後席側空間をTset (Rr)に維持できる、ということが確認できた。図7のマップは、この実験結果に基づいて作られたものであり、本実施形態の要部である。
【0039】
具体的には、上記実験の結果、上記設定温度差が第1所定温度(本実施形態では±3(℃))以内のときは、前席空調ユニット1側が完全外気導入モードのままでも、後席空調ユニット2からの吹出風にて、前席側からの熱干渉を十分に打ち消すことができたので、SWIB=100(%)となるようにしている。
また、上記実験の結果、上記設定温度差が上記第1所定温度を越えたときは、前席空調ユニット1側が完全外気導入モードのままでは、後席空調ユニット2からの吹出風のみでは、前席側からの熱干渉を打ち消しきれず、後席の温度をTset (Rr)に維持できなくなったので、後席の温度をTset (Rr)に維持できるようにするために、上記設定温度差の増加に伴って、内気吸入量が多くなるようにしている。
【0040】
こうすれば、前席空調ユニット1からの吹出風のうち、後席側空間へ流れ込む量が少なくなるので、後席空調ユニット2からの吹出風にて、前席側からの熱干渉を打ち消すことができる。
また、通常の環境であれば、前席と後席とで設定温度差を第2所定温度(>第1所定温度、本実施形態では±5℃)以上とすることは無いので、上記設定温度差が上記第2所定温度以上のときは、一律、SWIB=0(%)となるようにしている。
【0041】
そして、次のステップS54〜56にて、上記SWIAとSWIBのうちの小さい方を最終目標開度SWIとする。具体的には、ステップS54にて、SWIBよりもSWIAの方が小さいか否かを判定し、YESと判定されたときは、ステップS55にて最終目標開度SWIをSWIAに決定し、NOと判定されたときは、ステップS56にて最終目標開度SWIをSWIBに決定する。その後、このサブルーチンを抜ける。
【0042】
そして、図4のステップS60にて、前席空調ユニット1の吹出口モードを、上記TAO(Fr)と、予めROMに記憶された図8のマップとに基づいて決定する。
ここで、フェイスモード(FACE)とは、前席フェイスダクト4(図1)を介して前席乗員の上半身に向けて風を吹き出すモードであり、バイレベルモード(B/L)とは、前席フェイスダクト4および前席フットダクト5(図1)を介して、前席乗員の上半身と足元の両方に向けて風を吹き出すモードであり、フットモード(FOOT)とは、前席フットダクト5を介して前席乗員の足元に向けて風を吹き出すモードである。
【0043】
そして、次のステップS70にて、前席空調ユニット1のブロワモータ15に印加する前席ブロワ電圧を、上記TAO(Fr)と、予めROMに記憶された図9のマップとに基づいて決定する。
そして、次のステップS80に移ると、図10のサブルーチンがコールされ、後席側の目標吹出温度TAO(Rr)が決定される。以下、この図10の処理について説明する。
【0044】
ステップS81では、前席側の吹出口モードがいずれのモードであるかを判定し、フェイスモード(FACE)と判定されたときはステップS82に進み、バイレベルモード(B/L)と判定されたときはステップS83に進み、フットモード(FOOT)と判定されたときはステップS84に進む。
そして、ステップS82〜S84では、前席空調ユニット1側の吹出口モードによる、後席への影響度合いを示す補正定数α(下記数式2参照)を決定する。具体的には、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とする(0≦C<B<A≦1)。
【0045】
そして、次のステップS85にて、予めROMに記憶された下記数式2に基づいて、後席側の目標吹出温度TAO(Rr)を算出する。その後、このサブルーチンを抜ける。
【0046】
【数2】
TAO(Rr)=Kset (Rr)×Tset (Rr)−Kr (Rr)×Tr (Rr)−Kam(Rr)×Tam−Ks (Rr)×Ts +C(Rr)−α×((SWI+β)/(100+β))×(Tset (Fr)−Tset (Rr))(℃)
なお、上記Kset (Rr)、Kr (Rr)、Kam(Rr)、およびKs (Rr)は、それぞれ補正ゲインであり、C(Rr)は補正定数である。また、βは、前席空調ユニット1側の内外気モードによる、後席への影響度合いを示す補正定数である。
【0047】
ここで、上記補正定数αを、前席空調ユニット1側の吹出口モードに応じて変える理由を説明する。
前席空調ユニット1がフットモードのときは、この前席空調ユニット1からの吹出風は、座席等の障害物があるフロア側を流れるので、後席側へは流れ込みにくい。また、前席空調ユニット1がフェイスモードのときは、この前席空調ユニット1からの吹出風は、車室内の上方側を流れるため、フットモードのときに比べて後席へ流れ込み易い。
【0048】
従って、後席側へ与える影響度合いが大きいフェイスモードのときには、補正定数αを大きくして、この影響を打ち消す量を大きくし、後席側へ与える影響度合いの少ないフットモードのときには、補正定数を小さくして、この影響を打ち消す量を小さくする。
そして、図4のステップS90にて、後席空調ユニット2の吹出口モードを、上記TAO(Rr)と、予めROMに記憶された図11のマップとに基づいて決定する。
【0049】
そして、次のステップS100にて、後席空調ユニット2のブロワモータに32印加する後席ブロワ電圧を、上記TAO(Rr)と、予めROMに記憶された図12のマップとに基づいて決定する。
そして、次のステップS110にて、エアミックスドア20、37の各目標開度θ(Fr)、θ(Rr)を、予めROMに記憶された下記数式3、4に基づいて決定する。
【0050】
【数3】
θ(Fr)=100×(TAO(Fr)−Te (Fr))/(Tw −Te (Fr)) (%)
【0051】
【数4】
θ(Rr)=100×(TAO(Rr)−Te (Rr))/(Tw −Te (Rr)) (%)
そして、次のステップS120にて、上記ステップS50〜S70、S90〜S110にて決定した各モードが得られるように、各アクチュエータへ制御信号を出力する。
【0052】
そして、次のステップS130にて、所定の制御周期時間τが経過したか否かを判定し、YESの場合はステップS20に戻り、NOの場合は制御周期時間τの経過を待つ。
以上説明した本実施形態によると、前後各席で設定温度に差が生じると、後席空調ユニット2側では、上記数式2からも分かるように、上記設定温度差に応じて後席側の目標吹出温度TAO(Rr)を補正し、このTAO(Rr)に基づいて後席側の吹出風温度を制御する。その結果、後席空調ユニット2は、前席側からの熱干渉を打ち消すように吹出風温度を制御して、後席の温度が設定温度Tset (Rr)となるように制御する。
【0053】
ここで、上記設定温度差があまり大きくなると、後席空調ユニット2の温調能力が限界となる。つまり、後席エアミックスドア37が、最大冷房状態(バイパス通路を全開して後席ヒータコアを全閉する状態)または最大暖房状態(バイパス通路を全閉して後席ヒータコアを全開する状態)となる。
しかし、本実施形態では、上記設定温度差が±3(℃)以上のとき、つまり後席エアミックスドア37が最大冷房状態または最大暖房状態になる可能性が大きいときには、前席空調ユニット1側の内気吸入割合は、上記設定温度差が大きくなるに応じて、第2仮目標開度SWIBで決まる割合以上となる。
【0054】
従って、前席空調ユニット1からの吹出風のうち、後席側へ流れ込む量が少なくなり、前席側から後席側空間への熱干渉の度合いが小さくなる。その結果、前席空調ユニット1からの空調風にて、前席側からの後席側への熱干渉を打ち消すことができ、後席の温度をTset (Rr)に維持することができる。
実際に、本発明者等が、本実施形態と従来技術との効果の比較を確認するために、内外気切換ドア12の目標開度SWIを、従来の方法、すなわち図5のステップS52の第1仮目標開度SWIAをそのまま目標開度SWIとする方法で決定する場合について、後席側の設定温度Tset (Rr)を25(℃)とし、前席側の設定温度Tset (Fr)を広範囲で変えて実験した。
【0055】
その結果、図13の○部分に示すように、前席側の設定温度Tset (Fr)を20(℃)あるいは30(℃)近辺としたときに、前席側から後席側への熱干渉を、後席空調ユニット2の吹出風のみでは打ち消しきれず、後席の温度が前席の温度にひきずられてしまうことが分かった。なお、この実験は外気温度が10(℃)のときに行ったものである。
【0056】
それに対して、本実施形態では、図示はしていないが、後席の温度を、前席側設定温度Tset (Fr)に関係なく、常に後席側設定温度Tset (Rr)に維持することができた。
また、従来技術の方法では、上記設定温度差があまり大きくなると、この設定温度差による前席側から後席側への熱干渉を打ち消すために、後席空調ユニット2からの吹出風温度があまりにも高くなったり、あるいは低くなって、後席乗員に違和感を与えてしまう。
【0057】
しかし、本実施形態では、上記設定温度差が±3(℃)以上のとき、前席空調ユニット1側の内気吸入割合が多くなるようにして、前席側から後席側への熱干渉の度合いを小さくしているので、後席空調ユニット2からの吹出風温度を、上記従来技術のように、あまりにも高くしたり、あるいは低くする必要がなくなり、後席乗員に与える違和感を軽減できる。
【0058】
具体的には、上記設定温度差が±3(℃)以上となると、図7のマップより、内外気切換ドア12の第2仮目標開度SWIBが、上記設定温度差が大きくなるに応じて小さくなる。従って、最終目標開度SWIは、少なくともこの第2仮目標開度SWIB以下となる。
その結果、上記数式2の中の、設定温度差(Tset (Fr)−Tset (Rr))を含む最終項が小さくなり、上記設定温度差に応じたTAO(Rr)の補正量が少なくなって、後席空調ユニット2からの吹出風温度があまりにも高くなったり、あるいは低くなることを防止できる。
【0059】
また、本実施形態では、上記設定温度差が±3(℃)以下のときは、SWIB=100(%)とし、これによって、内外気切換ドア12の最終目標開度SWIが、図6のマップから決定されるようにしたので、前席側の空調状態に適した内外気モードが得られる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、上記第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【0060】
本実施形態と第1実施形態と異なる点は、第1実施形態では第2仮目標開度SWIBを、後席空調ユニット2の温調能力に関係なく、上記設定温度差のみに応じて決定したが、本実施形態では、上記設定温度差が所定温度以上あり、かつ後席エアミックスドア37の温調能力が限界のときに、第2仮目標開度SWIBを0(%)にし、それ以外のときはSWIBを100(%)にする点である。
【0061】
具体的には、図5のステップS53に移ったときに、図14に示すサブルーチンがコールされる。そして、ステップS531では、上記設定温度差が所定温度γ(本実施形態では±3℃)以上か否かを判定する。
そして、このステップS531にてNOと判定されたときは、前席側からの熱干渉を後席空調ユニット2からの吹出風にて十分打ち消すことができるので、SWIB=100(%)とする。
【0062】
また、ステップS531にてYESと判定されたときは、ステップS532、S533にて、後席エアミックスドア37が最大冷房状態または最大暖房状態か否かを判定し、いずれかの状態であると判定されたときは、ステップS534にてSWIB=0(%)とし、いずれの状態でもないと判定されたときは、ステップS535にてSWIB=100(%)とする。その後、このサブルーチンを抜ける。
【0063】
このような本実施形態によると、後席エアミックスドア37の温調能力が限界となると、上記設定温度差が所定温度γのときには、後席空調ユニット2からの吹出風では、前席側からの熱干渉を打ち消すことができないが、前席空調ユニット1が完全内気循環モードとなるので、前席側からの熱干渉を打ち消すことができ、後席の温度を設定温度Tset (Rr)に維持することができる。
【0064】
(他の実施形態)
上記各実施形態では、請求項1記載の発明でいう目標温度を、設定温度Tset (Fr)、Tset (Rr)としたが、目標吹出温度TAO(Fr)、TAO(Rr)としても良いし、各席の内気温度としても良い。
また、上記各実施形態では、後席側に、後席蒸発器33、後席ヒータコア35、後席エアミックスドア37を備え、これらにて冷暖房を行う空調ユニットを搭載した例について説明したが、後席側に、冷房のみを行うクーラユニットと、暖房のみを行うヒータユニットをそれぞれ搭載した例についても適用できる。
【0065】
また、上記第2実施形態では、図14のステップS534にて、内外気切換ドア12の第2仮目標開度SWIBを一律0(%)としたが、このステップS534にて、第1実施形態のように、図7のマップSWIBを算出するようにしても良い。
また、上記各実施形態では、内外気モードがリニアとなるように決定したが、2段(完全外気導入モードと完全内気循環モード)の間で決定するとか、3段(完全外気導入モード、内外気混合モード、完全内気循環モード)の間で決定するといったように、階段状に決定するようにしても良い。
【0066】
また、上記各実施形態では、後席空調ユニット2は内気循環モードでしか作動しないものとしたが、内気循環モードと外気導入モードの両方で作動できるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施形態の各ユニットの車両内での搭載位置を示す概略図である。
【図2】図2(a)は上記実施形態の前席空調ユニット1の概略図、図2(b)は上記実施形態の後席空調ユニット2の概略図である。
【図3】上記実施形態の制御系のブロック図である。
【図4】上記実施形態のマイクロコンピュータによる制御処理のフローチャートである。
【図5】図4のステップS50の詳細を示すフローチャートである。
【図6】上記実施形態の内外気切換ドア12の第1仮目標開度SWIAについてのマップである。
【図7】上記内外気切換ドア12の第2仮目標開度SWIBについてのマップである。
【図8】上記実施形態の前席吹出口モードについてのマップである。
【図9】上記実施形態の前席ブロワ電圧についてのマップである。
【図10】図4のステップS80の詳細を示すフローチャートである。
【図11】上記実施形態の後席吹出口モードについてのマップである。
【図12】上記実施形態の後席ブロワ電圧についてのマップである。
【図13】従来の方法での後席温度の推移についての実験結果を示すグラフである。
【図14】本発明第2実施形態のマイクロコンピュータによるフローチャートの一部である。
【符号の説明】
1…前席空調ユニット、2…後席空調ユニット、3…デフロスタダクト、
4…前席フェイスダクト、5…前席フットダクト、6…排出口、
7…天井ダクト、12…内外気切換ドア(内外気切換手段)、
20…前席エアミックスドア(前席側温度調節手段)、
37…後席エアミックスドア(後席側温度調節手段)。
Claims (5)
- 車室内に導入された外気を車室外に排出する排出口(6)が車室内の後席側に設けらた車両に用いられ、
外気と内気との吸入割合を切り換える内外気切換手段(12、13)、および車室内の前席側空間への吹出風温度を調節する前席側温度調節手段(20、21)を有する前席空調ユニット(1)と、
車室内の後席側空間への吹出風温度を調節する後席側温度調節手段(37、38)を有する後席空調ユニット(2)とを備え、
前記前席側空間および前記後席側空間の各温度がそれぞれの目標温度となるように、前記各空調ユニット(1、2)の前記各温度調節手段(20、21、37、38)を制御する車両用空調装置において、
前記前席側空間の目標温度と前記後席側空間の目標温度との差が所定温度以上のとき、前記前席空調ユニット(1)への内気吸入割合が所定割合以上となるように、前記内外気切換手段(12、13)を制御する内外気制御手段(S50、S120)
を備えることを特徴とする車両用空調装置。 - 前記内外気制御手段(S50、S120)は、
前記目標温度差が前記所定温度以上のとき、この目標温度差が大きくなるに応じて、前記前席空調ユニット(1)への内気吸入割合が多くなるように、前記内外気切換手段(12、13)を制御することを特徴とする請求項1記載の車両用空調装置。 - 前記内外気制御手段(S50、S120)は、
前記目標温度差が前記所定温度以上のとき、この目標温度差が大きくなるに応じて、前記前席空調ユニット(1)への内気吸入割合が多くなるように、内気の目標吸入割合を算出する目標吸入割合算出手段(S53)を備え、
前記前席空調ユニット(1)への内気吸入割合が前記目標吸入割合以上となるように、前記内外気切換手段(12、13)を制御するように構成されたことを特徴とする請求項2記載の車両用空調装置。 - 前記内外気制御手段(S50、S120)は、
前記目標温度差が前記所定温度以上か否かを判定する目標温度差判定手段(S531)を備え、
この目標温度差判定手段(S531)によって、前記目標温度差が前記所定温度以上であると判定されたとき、前記前席空調ユニット(1)への内気吸入割合が前記所定割合以上となるように、前記内外気切換手段(12、13)を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1または2記載の車両用空調装置。 - 前記内外気制御手段(S50、S120)は、
前記後席空調ユニット(2)の温度調節手段(37、38)の温調能力が限界であるか否かを判定する温調能力判定手段(S532、S533)を備え、
前記目標温度差判定手段(S531)によって、前記目標温度差が前記所定温度差以上と判定され、かつ前記温調能力判定手段(S532、S533)によって、前記温度調節手段(37、38)の温調能力が限界であると判定されたとき、前記前席空調ユニット(1)への内気吸入割合が前記所定割合以上となるように、前記内外気切換手段(12、13)を制御するように構成されたことを特徴とする請求項4記載の車両用空調装置。
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