JP3830441B2 - 車両の冷暖房構造 - Google Patents
車両の冷暖房構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3830441B2 JP3830441B2 JP2002299184A JP2002299184A JP3830441B2 JP 3830441 B2 JP3830441 B2 JP 3830441B2 JP 2002299184 A JP2002299184 A JP 2002299184A JP 2002299184 A JP2002299184 A JP 2002299184A JP 3830441 B2 JP3830441 B2 JP 3830441B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- heat exchanger
- air
- vehicle
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乗用車や商用車、バスやトラック等の車両において冷暖房の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の冷暖房構造としては、特許文献１に開示されているように、車内に供給される空気をエンジンの冷却水を使用して加熱可能なヒーター、車内に供給される空気を加熱及び吸熱可能な熱交換器、ヒーター及び熱交換器から車内に供給される空気の温度を変更する温度変更手段とを備えて構成されたものがある。
【０００３】
前述のような車両の冷暖房構造において、例えば冬の朝等のように車内の温度が低い状態での暖房時に、ヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させることにより、車内の温度を急速に上昇させるように構成したものがある。
この場合、車内に供給される空気の温度が充分に上昇すると、熱交換器の加熱を停止させて、ヒーターにより車内に供給される空気を加熱するように構成し、熱交換器の加熱を不必要に行わないようにしている。エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサーを備えて、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度に基づいて、前述のように熱交換器の加熱が自動的に停止されるように構成している。
【特許文献１】
実開平６−６５０２４号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載の構造によると、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度のみに基づいて、熱交換器の加熱が自動的に停止されるように構成しているので、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、車内に供給される空気の温度が充分に上昇していないのに、熱交換器の加熱が自動的に停止されたり、車内に供給される空気の温度が充分に上昇しているのに、熱交換器の加熱が停止されずに行われると言うような状態の生じることが考えられる。
【０００５】
本発明は車両の冷暖房構造において、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、車内に供給される空気の温度が充分に上昇すると、熱交換器の加熱が自動的に精度良く停止されるように構成することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
請求項１の特徴によると、車内に供給される空気をエンジンの冷却水を使用して加熱可能なヒーター、車内に供給される空気を加熱及び吸熱可能な熱交換器を備えて、ヒーター及び熱交換器から車内に供給される空気の温度を変更する温度変更手段を備えた場合、
エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサー、熱交換器からの空気の温度を検出する空気温度センサーを備え、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度が設定温度よりも高いと、熱交換器の加熱を自動的に停止させる停止手段を備えている。
【０００７】
これにより、請求項１の特徴によると、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度に加えて、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度も考慮に入れて、熱交換器の加熱を自動的に停止させるように構成しているので、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度のみに基づいて、熱交換器の加熱を自動的に停止させる構成に比べて、車内に供給される空気の温度が充分に上昇した際に、熱交換器の加熱を自動的に精度良く停止させることができるようになる。
【０００８】
［ＩＩ］
車内に供給される空気を加熱及び吸熱可能な熱交換器を備えた場合、熱交換器からの空気の温度を検出する空気温度センサーを事前に備えることが多い。これにより、冷房時において熱交換器の吸熱を行った場合、空気温度センサーにより熱交換器からの空気の温度を検出することによって、熱交換器からの空気の温度が下がり過ぎると、熱交換器の吸熱を一時停止させることにより、熱交換器への霜の付着を防止している。
【０００９】
前述のような状態において、請求項１の特徴によると、既存の部材と言ってよい空気温度センサーを、前項［Ｉ］に記載のように熱交換器の加熱を自動的に停止させる為にも使用しているので、空気温度センサーを前項［Ｉ］に記載のように熱交換器の加熱を自動的に停止させる為の使用、及び熱交換器への霜の付着の防止の為の使用の両方に兼用することができる。
【００１０】
［ＩＩＩ］
請求項１の特徴によると、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度が設定温度よりも高いと、熱交換器の加熱を自動的に停止させるように構成している。
【００１１】
このように請求項１の特徴によると、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度と設定温度とを比較すると言う比較的単純な処理を行っており、前述の処理に使用されるメモリー容量等が比較的小さなものとなっている。
【００１２】
［ＩＶ］
請求項２（請求項３）の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］［ＩＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
車内に供給される空気をエンジンの冷却水を使用して加熱可能なヒーターは、エンジンにより駆動されるポンプからエンジンの冷却水が供給されるように構成されているので、エンジンの回転数が低くなるとポンプの回転数も低くなって、ヒーターに供給されるエンジンの冷却水の量も少なくなる。これにより、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度が高くても、ヒーターに供給されるエンジンの冷却水の量が少なくなれば、ヒーターの加熱性能が低下することが考えられる。
【００１３】
請求項２（請求項３）の特徴によると、エンジンの回転数を検出する回転数センサーを備えて、回転数センサーで検出されたエンジンの回転数が低くなると、推定された車内に供給される空気の温度が低温側に修正されるように構成している（設定温度が高温側に修正されるように構成している）。
これにより、請求項２（請求項３）の特徴によれば、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、回転数センサーで検出されたエンジンの回転数が低くなると、推定された車内に供給される空気の温度が低温側に修正（設定温度が高温側に修正）されて、熱交換器の加熱が停止される時期が遅れることになる（ヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる状態が、長く行われる）。
【００１４】
従って、請求項２（請求項３）の特徴によると、ヒーターに供給されるエンジンの冷却水の量が少なくなった場合に、熱交換器の加熱が停止される時期が遅れることにより（ヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる状態が、長く行われることにより）、ヒーターの加熱性能が低下する状態を補うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［１］
図１は乗用車における冷暖房構造の概要を示しており、エンジン１、ラジエター２及び冷却ファン３、ポンプ４が備えられて、エンジン１、ラジエター２及びポンプ４が、流路５，６を介して接続されている。これにより、ポンプ４の作用によって、エンジン１の冷却水（高温）がエンジン１から流路５を通りラジエター２に供給され、エンジン１の冷却水（低温）がラジエター２から流路６を通り、ポンプ４からエンジン１に供給される。
【００１６】
図１に示すように、ヒーター７が備えられて、エンジン１とヒーター７とが流路８により接続され、流路６とヒーター７とが流路９により接続されている。これにより、ポンプ４の作用によって、エンジン１の冷却水（高温）が流路８を通りヒーター７に供給され、エンジン１の冷却水（低温）が、ヒーター７から流路９及び流路６を通り、ポンプ４からエンジン１に供給される。
【００１７】
図１に示すように、空調ケース１０が備えられて、空調ケース１０の上手側部分に、車外の空気を空調ケース１０に供給する外気導入口１１、及び車内の空気を空調ケース１０に供給する内気循環口１２が備えられている。外気導入口１１及び内気循環口１２の位置に切換板１３が備えられており、外気導入口１１を開けて内気循環口１２を閉じる外気導入位置、及び外気導入口１１を閉じて内気循環口１２を開ける内気循環位置に、切換板１３が操作される。
【００１８】
図１に示すように、空調ケース１０において、外気導入口１１及び内気循環口１２の下手側部分にファン１４が備えられ、ファン１４の下手側部分に熱交換器１５が備えられており、熱交換器１５の下手側部分にヒーター７が備えられている。以上の構造により、外気導入口１１又は内気循環口１２からの空気が、ファン１４の作用により、熱交換器１５からヒーター７を通り車内に供給される。
【００１９】
図１に示すように、コンプレッサー１６、コンデンサー１７及び切換弁１８が備えられており、熱交換器１５、コンプレッサー１６、コンデンサー１７及び切換弁１８が、流路１９，２０，２１，２２，２３により接続されている。
熱交換器１５の加熱を行う場合、流路２０，２３を接続し流路２０，２１を遮断する加熱位置に切換弁１８を操作する。これにより、コンプレッサー１６で圧縮された熱媒が、流路２０、切換弁１８、流路２３，２２を通り熱交換器１５に供給されて、ファン１４からの空気が熱交換器１５により加熱されるのであり、熱媒が熱交換器１５から流路１９を通りコンプレッサー１６に供給される。
【００２０】
図１に示すように、熱交換器１５の吸熱を行う場合、流路２０，２１を接続し流路２０，２３を遮断する吸熱位置に切換弁１８を操作する。これにより、コンプレッサー１６で圧縮された熱媒が、流路２０、切換弁１８及び流路２１を通りコンデンサー１７に供給されて冷却され、コンデンサーからの熱媒が流路２２を通り熱交換器１５に供給されて、ファン１４からの空気が熱交換器１５により吸熱されるのであり、熱媒が熱交換器１５から流路１９を通りコンプレッサー１６に供給される。
これにより、熱交換器１５の加熱及び吸熱を同時に作動させることは不可能であり、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）、及び熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態の３つの状態が設定可能である。
【００２１】
図１に示すように、ヒーター７の上手側部分に、角度変更自在なダンパー２４が備えられている。これにより、熱交換器１５の加熱又は吸熱を作動させた状態や、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態で、ダンパー２４の角度を変更して、熱交換器１５からの空気のうちヒーター７に供給される空気を量を変更することにより（熱交換器１５からの空気が全てヒーター７に供給される第１角度、熱交換器１５からの空気が全くヒーター７に供給されずに通過する第２角度、第１及び第２角度の間の中間角度）、車内に供給される空気の温度を制御することができる。
【００２２】
［２］
図２に示すように、インストルメントパネル２５の上部に上部吹き出し口２６が備えられて、運転席及び助手席に着座した乗員の足元付近に下部吹き出し口２７が備えられており、フロントガラス２９の内面下部の近傍に前部吹き出し口２８が備えられている。車内に供給される空気が空調ケース１０から選択機構３０を介して、上部吹き出し口２６、下部吹き出し口２７及び前部吹き出し口２８に供給される。
【００２３】
選択機構３０に対して、車内に供給される空気を上部吹き出し口２６から車内に供給する上部供給モード、下部吹き出し口２７から車内に供給する下部供給モード、前部吹き出し口２８から車内に供給するデフロスタ供給モード、上部及び下部吹き出し口２６，２７から車内に供給する上部及び下部供給モード、下部及び前部吹き出し口２７，２８から車内に供給する下部及びデフロスタ供給モードが設定されている。
【００２４】
図２に示すようにインストルメントパネル２５のセンタークラスタ（図示せず）に、オートスイッチ３１、オフスイッチ３２、温度設定スイッチ３３、外気導入スイッチ３４、内気循環スイッチ３５、デフロスタスイッチ３６、吹き出し口設定スイッチ３７、風量設定スイッチ３８、エアコンスイッチ３９が備えられ、これらを乗員が操作するのであり、これらからの信号が制御装置４０に入力される。制御装置４０は後述する［３］〜［６］に記載のように選択機構３０、切換板１３、ダンパー２４、コンプレッサー１６、切換弁１８、ファン１４を駆動するモーター４１を操作する。
【００２５】
図１及び図２に示すように、車外の空気の温度を検出する外気温度センサー４２、エンジン１の冷却水の温度を検出する水温センサー４３、熱交換器１５からの空気の温度を検出する空気温度センサー４４、車内の温度を検出する車内温度センサー４５、及びエンジン１の回転数を検出する回転数センサー４６が備えられており、これらからの信号が制御装置４０に入力される。
【００２６】
［３］
次に、オートスイッチ３１をＯＮ操作したフルオートモードでの制御の流れの前半について、図５及び図６に基づいて説明する。
オートスイッチ３１をＯＮ操作すると（ステップＳ１）、フルオートモードが設定されて（ステップＳ２）、ファン１４が駆動される（ステップＳ３）。デフロスタスイッチ３６をＯＮ操作すると（ステップＳ４）、ファン１４が駆動される（ステップＳ３）。
【００２７】
フルオートモードとは、後述するようにファン１４の駆動（ステップＳ３）、外気導入モード又は内気循環モードの自動設定（ステップＳ１０）、車内に供給される空気の温度の自動設定（ステップＳ１５）、ファン１４の回転数の自動設定（ステップＳ１６）、ダンパー２４の角度の自動設定（ステップＳ１７）、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モードのうちのいずれか一つの自動設定（ステップＳ１８）、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）、及び熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態の３つの状態の自動設定（ステップＳ２８，Ｓ２９，Ｓ３０，Ｓ３１）等が行われる状態である。
【００２８】
外気温度センサー４２により車外の空気の温度が検出され（ステップＳ９）、車外の空気の温度に基づいて外気導入モード（切換板１３が外気導入口１１を開けて内気循環口１２を閉じる外気導入位置に操作される状態）、又は内気循環モード（切換板１３が外気導入口１１を閉じて内気循環口１２を開ける内気循環位置に操作される状態）が自動的に設定される（ステップＳ１０）。
【００２９】
ステップＳ１０において図４の実線に示すように、車外の空気の温度が第１温度Ｔ１（例えば３０℃）よりも低い状態では、外気導入モードが自動的に設定され、車外の空気の温度が低い状態から第１温度Ｔ１よりも高い状態になると、内気循環モードが自動的に設定される。前述のように内気循環モードが自動的に設定されると、図４の一点鎖線に示すように、車外の空気の温度が第１温度Ｔ１よりも低い状態になっても内気循環モードが維持され、車外の空気の温度が第２温度Ｔ２（第１温度Ｔ１よりも低い）よりも低い状態になると、外気導入モードが自動的に設定される。これにより、第１及び第２温度Ｔ１，Ｔ２の付近で外気導入モート及び内気循環モードが頻繁に繰り返されて設定されるような状態を避けることができる。
【００３０】
温度設定スイッチ３３（乗員が温度設定スイッチ３３を操作して所望の設定温度を設定する）の信号（ステップＳ１３）、車内温度センサー４５の信号（車内の温度）（ステップＳ１４）が制御装置４０に入力される。
これにより、温度設定スイッチ３３で設定された設定温度、外気温度センサー４２で検出された車外の空気の温度、車内温度センサー４５で検出された車内の温度、外気導入モード又は内気循環モード等に基づいて、車内に供給される空気の温度が自動的に設定される（ステップＳ１５）。車内に供給される空気の温度に基づいて、ファン１４の回転数が自動的に設定され（ステップＳ１６）、ダンパー２４の角度が自動的に設定されるのであり（ステップＳ１７）、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モードのうちのいずれか一つが自動的に設定される（ステップＳ１８）。
【００３１】
［４］
次に、オートスイッチ３１をＯＮ操作したフルオートモードでの制御の流れの後半について、図６に基づいて説明する。
図３に示すように、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）、及び熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態の３つの状態が、どのような条件で設定されるかが設定されている。
【００３２】
前項［１］に記載のように、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）とは、図１に示す流路２０，２３を接続し流路２０，２１を遮断する加熱位置に切換弁１８を操作し、コンプレッサー１６を作動させた状態であり、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）とは、図１に示す流路２０，２１を接続し流路２０，２３を遮断する吸熱位置に切換弁１８を操作し、コンプレッサー１６を作動させた状態である。熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態とは、図１に示すコンプレッサー１６を停止させた状態である。
【００３３】
図３に示すように、外気温度センサー４２で検出された車外の空気の温度として、設定温度（例えば１０℃）、及び設定温度よりも低い低温側設定温度（例えば０℃）が設定されている。
内気循環モードでは、車外の空気の温度、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モード、デフロスタ供給モードに関係なく、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される。
【００３４】
図３に示すように、外気導入モードで車外の空気の温度が低温側設定温度以下の状態では、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モード、デフロスタ供給モードに関係なく、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態（又は熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態））が設定される。
【００３５】
図３に示すように、外気導入モードで車外の空気の温度が低温側設定温度から設定温度の間の状態では、上部供給モード、上部及び下部供給モード、デフロスタ供給モードにおいて、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される。下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モードにおいて、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態（又は熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態））が設定される。
【００３６】
図３に示すように、外気導入モードで車外の空気の温度が設定温度以上の状態では、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モード、デフロスタ供給モードに関係なく、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される。前述のような熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）は、ステップＳ１７において熱交換器１５からの空気が全てヒーター７に供給される第１角度に、ダンパー２４の角度が設定された場合に設定される。
【００３７】
これにより、内気循環モードが設定されていると（ステップＳ２６）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される（ステップＳ２８）。外気導入モードが設定されていると、図３に基づいて（ステップＳ２６，Ｓ２７）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）（ステップＳ２８）、又は熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定されるのであり（ステップＳ２９，Ｓ３０）、熱交換器１５からの空気が全てヒーター７に供給される第１角度にダンパー２４の角度が設定されていると（ステップＳ２９）、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）が設定される（ステップＳ３１）。
【００３８】
以上のようにオートスイッチ３１をＯＮ操作したフルオートモードにおいて、前項［３］［４］に記載のように車内に供給される空気の温度が自動的に制御される。この場合、デフロスタスイッチ３６がＯＮ操作された状態では（ステップＳ４，Ｓ２１）、デフロスタ供給モードが設定されて（ステップＳ２２）、ステップＳ２６〜Ｓ３１に移行する。
【００３９】
［５］
次に、前項［３］［４］に記載のようにオートスイッチ３１をＯＮ操作したフルオートモードにおいて部分的なマニュアルモードについて図５及び図６に基づいて説明する。
フルオートモードにおいて、図２に示すオフスイッチ３２を操作すると（ステップＳ５）、ファン１４が停止されて（ステップＳ３２）、ステップＳ３０に移行して熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される。図２に示すエアコンスイッチ３９をＯＦＦ操作すると（ステップＳ６）、ステップＳ３０に移行して熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される。
【００４０】
図２に示す外気導入スイッチ３４をＯＮ操作すると（ステップＳ７）、外気導入モードが設定され（ステップＳ１１）、内気循環スイッチ３５をＯＮ操作すると（ステップＳ８）、内気循環モードが設定される（ステップＳ１２）。図２に示す吹き出し口設定スイッチ３７を操作することにより（ステップＳ１９）、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モードのうちのいずれか一つを設定することができる（ステップＳ２０）。図２に示す風量設定スイッチ３８を操作することにより（ステップＳ２３）、ファン１４の回転数を所望の回転数に設定することができる（ステップＳ２４）。図２に示すエアコンスイッチ３９をＯＦＦ操作することにより（ステップＳ２５）、ステップＳ３０に移行して熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される。
【００４１】
前述のような部分的なマニュアルモードの場合、部分的なマニュアルモードの操作を行った部分だけにおいて前述の操作が行われるのであり、これ以外の部分はフルオートモードの状態を維持する。前述のような部分的なマニュアルモードの操作を行った後、オートスイッチ３１をもう一度ＯＮ操作すれば、全ての部分がフルオートモードの状態に戻る（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００４２】
オートスイッチ３１をＯＦＦ操作し、デフロスタスイッチ３６をＯＦＦ操作すると、マニュアルモードとなる。マニュアルモードにおいては乗員が図２に示す温度設定スイッチ３３を操作することにより、ダンパー２４の角度を任意に設定して、外気導入スイッチ３４又は内気循環スイッチ３５のＯＮ操作、吹き出し口設定スイッチ３７の操作及び風量設定スイッチ３８の操作（風量設定スイッチ３８を操作するとファン１４が駆動される）、エアコンスイッチ３９のＯＮ及びＯＦＦ操作を行う。
【００４３】
この場合、エアコンスイッチ３９をＯＮ操作すると、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される。エアコンスイッチ３９をＯＦＦ操作すると、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定されるのであり、熱交換器１５からの空気が全てヒーター７に供給される第１角度にダンパー２４の角度が設定されると、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）が設定される。
【００４４】
［６］
次に、前項［３］［４］に記載のフルオートモード及び前項［５］に記載のマニュアルモードにおいて、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）、及び熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）の自動的な停止の制御の流れについて、図６及び図７に基づいて説明する。
【００４５】
熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定された状態において（ステップＳ２８）、熱交換器１５からの空気の温度を検出する空気温度センサー４４からの信号が、制御装置４０に入力されている（ステップＳ３３）。
【００４６】
これにより、熱交換器１５からの空気の温度が設定温度よりも高いと（ステップＳ３４）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）がそのまま設定されるのであり、熱交換器１５からの空気の温度が設定温度よりも低くなると（ステップＳ３４）、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される（ステップＳ３５）。従って、熱交換器１５からの空気の温度が低くなり過ぎることによる熱交換器１５への霜の付着が防止される。
【００４７】
熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）が設定された状態において（ステップＳ３１）、エンジン１の冷却水の温度を検出する水温センサー４３、熱交換器１５からの空気の温度を検出する空気温度センサー４４、エンジン１の回転数を検出する回転数センサー４６からの信号が制御装置４０に入力されている（ステップＳ３６，Ｓ３７，Ｓ３８）。
【００４８】
これにより、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が、下記の演算式に基づいて推定される（ステップＳ３９）。
ＴＢ＝Ａ１×ＴＥ＋Ａ２×ＴＮ＋Ａ３×Ｒ１＋Ａ４
ＴＥ：エンジン１の冷却水の温度
ＴＮ：熱交換器１５からの空気の温度
Ｒ１：エンジン１の回転数
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４：定数
【００４９】
従って、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が設定温度よりも低いと（ステップＳ４０）、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）がそのまま設定されるのであり、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が設定温度よりも高くなると（ステップＳ４０）、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される（ステップＳ３５）。
【００５０】
この場合、エンジン１の回転数に応じて定数のＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が変更されるように構成されており、エンジン１の回転数が低くなると定数のＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が変更されて、エンジン１の回転数が高い状態に比べて、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が低い値となる（低温側に修正される）。従って、エンジン１の冷却水の温度及び熱交換器１５からの空気の温度が同じであっても、エンジン１の回転数が低くなると、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が低い値となって、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定され難くなる（ステップＳ４０からステップＳ３５に移行し難くなる）。
【００５１】
［発明の実施の別形態］
前述の［発明の実施の形態］の［６］において、エンジン１の回転数に応じて定数のＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を変更するのではなく、エンジン１の回転数が低くなると、図７のステップＳ４０の設定温度が高温側に修正されるように構成してもよい。これにより、エンジン１の冷却水の温度及び熱交換器１５からの空気の温度が同じであっても、エンジン１の回転数が低くなると、図７のステップＳ４０の設定温度が高温側に修正されるので、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定され難くなる（ステップＳ４０からステップＳ３５に移行し難くなる）。
前述の［発明の実施の形態］の［６］において車内に供給される空気の温度を推定する演算式は、前述の［発明の実施の形態］の［６］に記載のような１次式ばかりではなく、２次式や３次式等の各種の演算式が車両の車種等により設定されることが考えられる。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、車両の冷暖房構造において暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、車内に供給される空気の温度が充分に上昇すると、熱交換器の加熱が自動的に精度良く停止されるように構成することができた。これにより、車内に供給される空気の温度が充分に上昇していないのに、熱交換器の加熱が自動的に停止されることによる暖房性能の低下や、車内に供給される空気の温度が充分に上昇しているのに、熱交換器の加熱が停止されずに行われることによる動力の無駄な消費を避けることができるようになった。
【００５３】
請求項１の特徴によると、既存の部材と言ってよい空気温度センサーを、熱交換器の加熱を自動的に停止させる為にも使用しており、空気温度センサーを熱交換器の加熱を自動的に停止させる為の使用、及び熱交換器への霜の付着の防止の為の使用の両方に兼用することができるようになって、生産コストの低減の面で有利なものとなった。
【００５４】
請求項１の特徴によると、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度と設定温度とを比較すると言う比較的単純な処理を行っており、前述の処理に使用されるメモリー容量等が比較的小さなものでよいので、生産コストの低減の面で有利なものとなった。
【００５５】
請求項２（請求項３）の特徴によると、請求項１の場合と同様に前述の請求項２の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項２（請求項３）の特徴によると、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、回転数センサーで検出されたエンジンの回転数が低くなると、推定された車内に供給される空気の温度が低温側に修正（設定温度が高温側に修正）されるように構成することにより、ヒーターの加熱性能が低下する状態を補うことができるようになって、暖房性能を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 冷暖房構造の概要を示す図
【図２】 制御装置と各部との連係の概要を示す図
【図３】 熱交換器の加熱を作動させた状態（熱交換器の吸熱を停止させた状態）、熱交換器の吸熱を作動させた状態（熱交換器の加熱を停止させた状態）、及び熱交換器の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態の３つの状態が、どのような条件で設定されるを示す図
【図４】 車外の空気の温度に基づいて外気導入モード及び内気循環モードが設定される状態を示す図
【図５】 フルオートモード及びマニュアルモードの制御の流れの前半を示す図
【図６】 フルオートモード及びマニュアルモードの制御の流れの後半を示す図
【図７】 フルオートモード及びマニュアルモードにおいて、熱交換器の加熱を作動させた状態（熱交換器の吸熱を停止させた状態）及び熱交換器の吸熱を作動させた状態（熱交換器の加熱を停止させた状態）の自動的な停止の制御の流れを示す図
【符号の説明】
１ エンジン
７ ヒーター
１５ 熱交換器
４３ 水温センサー
４４ 空気温度センサー
４６ 回転数センサー
【発明の属する技術分野】
本発明は乗用車や商用車、バスやトラック等の車両において冷暖房の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の冷暖房構造としては、特許文献１に開示されているように、車内に供給される空気をエンジンの冷却水を使用して加熱可能なヒーター、車内に供給される空気を加熱及び吸熱可能な熱交換器、ヒーター及び熱交換器から車内に供給される空気の温度を変更する温度変更手段とを備えて構成されたものがある。
【０００３】
前述のような車両の冷暖房構造において、例えば冬の朝等のように車内の温度が低い状態での暖房時に、ヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させることにより、車内の温度を急速に上昇させるように構成したものがある。
この場合、車内に供給される空気の温度が充分に上昇すると、熱交換器の加熱を停止させて、ヒーターにより車内に供給される空気を加熱するように構成し、熱交換器の加熱を不必要に行わないようにしている。エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサーを備えて、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度に基づいて、前述のように熱交換器の加熱が自動的に停止されるように構成している。
【特許文献１】
実開平６−６５０２４号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に記載の構造によると、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度のみに基づいて、熱交換器の加熱が自動的に停止されるように構成しているので、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、車内に供給される空気の温度が充分に上昇していないのに、熱交換器の加熱が自動的に停止されたり、車内に供給される空気の温度が充分に上昇しているのに、熱交換器の加熱が停止されずに行われると言うような状態の生じることが考えられる。
【０００５】
本発明は車両の冷暖房構造において、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、車内に供給される空気の温度が充分に上昇すると、熱交換器の加熱が自動的に精度良く停止されるように構成することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
［Ｉ］
請求項１の特徴によると、車内に供給される空気をエンジンの冷却水を使用して加熱可能なヒーター、車内に供給される空気を加熱及び吸熱可能な熱交換器を備えて、ヒーター及び熱交換器から車内に供給される空気の温度を変更する温度変更手段を備えた場合、
エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサー、熱交換器からの空気の温度を検出する空気温度センサーを備え、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度が設定温度よりも高いと、熱交換器の加熱を自動的に停止させる停止手段を備えている。
【０００７】
これにより、請求項１の特徴によると、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度に加えて、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度も考慮に入れて、熱交換器の加熱を自動的に停止させるように構成しているので、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度のみに基づいて、熱交換器の加熱を自動的に停止させる構成に比べて、車内に供給される空気の温度が充分に上昇した際に、熱交換器の加熱を自動的に精度良く停止させることができるようになる。
【０００８】
［ＩＩ］
車内に供給される空気を加熱及び吸熱可能な熱交換器を備えた場合、熱交換器からの空気の温度を検出する空気温度センサーを事前に備えることが多い。これにより、冷房時において熱交換器の吸熱を行った場合、空気温度センサーにより熱交換器からの空気の温度を検出することによって、熱交換器からの空気の温度が下がり過ぎると、熱交換器の吸熱を一時停止させることにより、熱交換器への霜の付着を防止している。
【０００９】
前述のような状態において、請求項１の特徴によると、既存の部材と言ってよい空気温度センサーを、前項［Ｉ］に記載のように熱交換器の加熱を自動的に停止させる為にも使用しているので、空気温度センサーを前項［Ｉ］に記載のように熱交換器の加熱を自動的に停止させる為の使用、及び熱交換器への霜の付着の防止の為の使用の両方に兼用することができる。
【００１０】
［ＩＩＩ］
請求項１の特徴によると、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度が設定温度よりも高いと、熱交換器の加熱を自動的に停止させるように構成している。
【００１１】
このように請求項１の特徴によると、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度と設定温度とを比較すると言う比較的単純な処理を行っており、前述の処理に使用されるメモリー容量等が比較的小さなものとなっている。
【００１２】
［ＩＶ］
請求項２（請求項３）の特徴によると、請求項１の場合と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］［ＩＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
車内に供給される空気をエンジンの冷却水を使用して加熱可能なヒーターは、エンジンにより駆動されるポンプからエンジンの冷却水が供給されるように構成されているので、エンジンの回転数が低くなるとポンプの回転数も低くなって、ヒーターに供給されるエンジンの冷却水の量も少なくなる。これにより、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度が高くても、ヒーターに供給されるエンジンの冷却水の量が少なくなれば、ヒーターの加熱性能が低下することが考えられる。
【００１３】
請求項２（請求項３）の特徴によると、エンジンの回転数を検出する回転数センサーを備えて、回転数センサーで検出されたエンジンの回転数が低くなると、推定された車内に供給される空気の温度が低温側に修正されるように構成している（設定温度が高温側に修正されるように構成している）。
これにより、請求項２（請求項３）の特徴によれば、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、回転数センサーで検出されたエンジンの回転数が低くなると、推定された車内に供給される空気の温度が低温側に修正（設定温度が高温側に修正）されて、熱交換器の加熱が停止される時期が遅れることになる（ヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる状態が、長く行われる）。
【００１４】
従って、請求項２（請求項３）の特徴によると、ヒーターに供給されるエンジンの冷却水の量が少なくなった場合に、熱交換器の加熱が停止される時期が遅れることにより（ヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる状態が、長く行われることにより）、ヒーターの加熱性能が低下する状態を補うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［１］
図１は乗用車における冷暖房構造の概要を示しており、エンジン１、ラジエター２及び冷却ファン３、ポンプ４が備えられて、エンジン１、ラジエター２及びポンプ４が、流路５，６を介して接続されている。これにより、ポンプ４の作用によって、エンジン１の冷却水（高温）がエンジン１から流路５を通りラジエター２に供給され、エンジン１の冷却水（低温）がラジエター２から流路６を通り、ポンプ４からエンジン１に供給される。
【００１６】
図１に示すように、ヒーター７が備えられて、エンジン１とヒーター７とが流路８により接続され、流路６とヒーター７とが流路９により接続されている。これにより、ポンプ４の作用によって、エンジン１の冷却水（高温）が流路８を通りヒーター７に供給され、エンジン１の冷却水（低温）が、ヒーター７から流路９及び流路６を通り、ポンプ４からエンジン１に供給される。
【００１７】
図１に示すように、空調ケース１０が備えられて、空調ケース１０の上手側部分に、車外の空気を空調ケース１０に供給する外気導入口１１、及び車内の空気を空調ケース１０に供給する内気循環口１２が備えられている。外気導入口１１及び内気循環口１２の位置に切換板１３が備えられており、外気導入口１１を開けて内気循環口１２を閉じる外気導入位置、及び外気導入口１１を閉じて内気循環口１２を開ける内気循環位置に、切換板１３が操作される。
【００１８】
図１に示すように、空調ケース１０において、外気導入口１１及び内気循環口１２の下手側部分にファン１４が備えられ、ファン１４の下手側部分に熱交換器１５が備えられており、熱交換器１５の下手側部分にヒーター７が備えられている。以上の構造により、外気導入口１１又は内気循環口１２からの空気が、ファン１４の作用により、熱交換器１５からヒーター７を通り車内に供給される。
【００１９】
図１に示すように、コンプレッサー１６、コンデンサー１７及び切換弁１８が備えられており、熱交換器１５、コンプレッサー１６、コンデンサー１７及び切換弁１８が、流路１９，２０，２１，２２，２３により接続されている。
熱交換器１５の加熱を行う場合、流路２０，２３を接続し流路２０，２１を遮断する加熱位置に切換弁１８を操作する。これにより、コンプレッサー１６で圧縮された熱媒が、流路２０、切換弁１８、流路２３，２２を通り熱交換器１５に供給されて、ファン１４からの空気が熱交換器１５により加熱されるのであり、熱媒が熱交換器１５から流路１９を通りコンプレッサー１６に供給される。
【００２０】
図１に示すように、熱交換器１５の吸熱を行う場合、流路２０，２１を接続し流路２０，２３を遮断する吸熱位置に切換弁１８を操作する。これにより、コンプレッサー１６で圧縮された熱媒が、流路２０、切換弁１８及び流路２１を通りコンデンサー１７に供給されて冷却され、コンデンサーからの熱媒が流路２２を通り熱交換器１５に供給されて、ファン１４からの空気が熱交換器１５により吸熱されるのであり、熱媒が熱交換器１５から流路１９を通りコンプレッサー１６に供給される。
これにより、熱交換器１５の加熱及び吸熱を同時に作動させることは不可能であり、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）、及び熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態の３つの状態が設定可能である。
【００２１】
図１に示すように、ヒーター７の上手側部分に、角度変更自在なダンパー２４が備えられている。これにより、熱交換器１５の加熱又は吸熱を作動させた状態や、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態で、ダンパー２４の角度を変更して、熱交換器１５からの空気のうちヒーター７に供給される空気を量を変更することにより（熱交換器１５からの空気が全てヒーター７に供給される第１角度、熱交換器１５からの空気が全くヒーター７に供給されずに通過する第２角度、第１及び第２角度の間の中間角度）、車内に供給される空気の温度を制御することができる。
【００２２】
［２］
図２に示すように、インストルメントパネル２５の上部に上部吹き出し口２６が備えられて、運転席及び助手席に着座した乗員の足元付近に下部吹き出し口２７が備えられており、フロントガラス２９の内面下部の近傍に前部吹き出し口２８が備えられている。車内に供給される空気が空調ケース１０から選択機構３０を介して、上部吹き出し口２６、下部吹き出し口２７及び前部吹き出し口２８に供給される。
【００２３】
選択機構３０に対して、車内に供給される空気を上部吹き出し口２６から車内に供給する上部供給モード、下部吹き出し口２７から車内に供給する下部供給モード、前部吹き出し口２８から車内に供給するデフロスタ供給モード、上部及び下部吹き出し口２６，２７から車内に供給する上部及び下部供給モード、下部及び前部吹き出し口２７，２８から車内に供給する下部及びデフロスタ供給モードが設定されている。
【００２４】
図２に示すようにインストルメントパネル２５のセンタークラスタ（図示せず）に、オートスイッチ３１、オフスイッチ３２、温度設定スイッチ３３、外気導入スイッチ３４、内気循環スイッチ３５、デフロスタスイッチ３６、吹き出し口設定スイッチ３７、風量設定スイッチ３８、エアコンスイッチ３９が備えられ、これらを乗員が操作するのであり、これらからの信号が制御装置４０に入力される。制御装置４０は後述する［３］〜［６］に記載のように選択機構３０、切換板１３、ダンパー２４、コンプレッサー１６、切換弁１８、ファン１４を駆動するモーター４１を操作する。
【００２５】
図１及び図２に示すように、車外の空気の温度を検出する外気温度センサー４２、エンジン１の冷却水の温度を検出する水温センサー４３、熱交換器１５からの空気の温度を検出する空気温度センサー４４、車内の温度を検出する車内温度センサー４５、及びエンジン１の回転数を検出する回転数センサー４６が備えられており、これらからの信号が制御装置４０に入力される。
【００２６】
［３］
次に、オートスイッチ３１をＯＮ操作したフルオートモードでの制御の流れの前半について、図５及び図６に基づいて説明する。
オートスイッチ３１をＯＮ操作すると（ステップＳ１）、フルオートモードが設定されて（ステップＳ２）、ファン１４が駆動される（ステップＳ３）。デフロスタスイッチ３６をＯＮ操作すると（ステップＳ４）、ファン１４が駆動される（ステップＳ３）。
【００２７】
フルオートモードとは、後述するようにファン１４の駆動（ステップＳ３）、外気導入モード又は内気循環モードの自動設定（ステップＳ１０）、車内に供給される空気の温度の自動設定（ステップＳ１５）、ファン１４の回転数の自動設定（ステップＳ１６）、ダンパー２４の角度の自動設定（ステップＳ１７）、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モードのうちのいずれか一つの自動設定（ステップＳ１８）、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）、及び熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態の３つの状態の自動設定（ステップＳ２８，Ｓ２９，Ｓ３０，Ｓ３１）等が行われる状態である。
【００２８】
外気温度センサー４２により車外の空気の温度が検出され（ステップＳ９）、車外の空気の温度に基づいて外気導入モード（切換板１３が外気導入口１１を開けて内気循環口１２を閉じる外気導入位置に操作される状態）、又は内気循環モード（切換板１３が外気導入口１１を閉じて内気循環口１２を開ける内気循環位置に操作される状態）が自動的に設定される（ステップＳ１０）。
【００２９】
ステップＳ１０において図４の実線に示すように、車外の空気の温度が第１温度Ｔ１（例えば３０℃）よりも低い状態では、外気導入モードが自動的に設定され、車外の空気の温度が低い状態から第１温度Ｔ１よりも高い状態になると、内気循環モードが自動的に設定される。前述のように内気循環モードが自動的に設定されると、図４の一点鎖線に示すように、車外の空気の温度が第１温度Ｔ１よりも低い状態になっても内気循環モードが維持され、車外の空気の温度が第２温度Ｔ２（第１温度Ｔ１よりも低い）よりも低い状態になると、外気導入モードが自動的に設定される。これにより、第１及び第２温度Ｔ１，Ｔ２の付近で外気導入モート及び内気循環モードが頻繁に繰り返されて設定されるような状態を避けることができる。
【００３０】
温度設定スイッチ３３（乗員が温度設定スイッチ３３を操作して所望の設定温度を設定する）の信号（ステップＳ１３）、車内温度センサー４５の信号（車内の温度）（ステップＳ１４）が制御装置４０に入力される。
これにより、温度設定スイッチ３３で設定された設定温度、外気温度センサー４２で検出された車外の空気の温度、車内温度センサー４５で検出された車内の温度、外気導入モード又は内気循環モード等に基づいて、車内に供給される空気の温度が自動的に設定される（ステップＳ１５）。車内に供給される空気の温度に基づいて、ファン１４の回転数が自動的に設定され（ステップＳ１６）、ダンパー２４の角度が自動的に設定されるのであり（ステップＳ１７）、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モードのうちのいずれか一つが自動的に設定される（ステップＳ１８）。
【００３１】
［４］
次に、オートスイッチ３１をＯＮ操作したフルオートモードでの制御の流れの後半について、図６に基づいて説明する。
図３に示すように、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）、及び熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態の３つの状態が、どのような条件で設定されるかが設定されている。
【００３２】
前項［１］に記載のように、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）とは、図１に示す流路２０，２３を接続し流路２０，２１を遮断する加熱位置に切換弁１８を操作し、コンプレッサー１６を作動させた状態であり、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）とは、図１に示す流路２０，２１を接続し流路２０，２３を遮断する吸熱位置に切換弁１８を操作し、コンプレッサー１６を作動させた状態である。熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態とは、図１に示すコンプレッサー１６を停止させた状態である。
【００３３】
図３に示すように、外気温度センサー４２で検出された車外の空気の温度として、設定温度（例えば１０℃）、及び設定温度よりも低い低温側設定温度（例えば０℃）が設定されている。
内気循環モードでは、車外の空気の温度、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モード、デフロスタ供給モードに関係なく、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される。
【００３４】
図３に示すように、外気導入モードで車外の空気の温度が低温側設定温度以下の状態では、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モード、デフロスタ供給モードに関係なく、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態（又は熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態））が設定される。
【００３５】
図３に示すように、外気導入モードで車外の空気の温度が低温側設定温度から設定温度の間の状態では、上部供給モード、上部及び下部供給モード、デフロスタ供給モードにおいて、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される。下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モードにおいて、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態（又は熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態））が設定される。
【００３６】
図３に示すように、外気導入モードで車外の空気の温度が設定温度以上の状態では、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モード、デフロスタ供給モードに関係なく、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される。前述のような熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）は、ステップＳ１７において熱交換器１５からの空気が全てヒーター７に供給される第１角度に、ダンパー２４の角度が設定された場合に設定される。
【００３７】
これにより、内気循環モードが設定されていると（ステップＳ２６）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される（ステップＳ２８）。外気導入モードが設定されていると、図３に基づいて（ステップＳ２６，Ｓ２７）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）（ステップＳ２８）、又は熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定されるのであり（ステップＳ２９，Ｓ３０）、熱交換器１５からの空気が全てヒーター７に供給される第１角度にダンパー２４の角度が設定されていると（ステップＳ２９）、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）が設定される（ステップＳ３１）。
【００３８】
以上のようにオートスイッチ３１をＯＮ操作したフルオートモードにおいて、前項［３］［４］に記載のように車内に供給される空気の温度が自動的に制御される。この場合、デフロスタスイッチ３６がＯＮ操作された状態では（ステップＳ４，Ｓ２１）、デフロスタ供給モードが設定されて（ステップＳ２２）、ステップＳ２６〜Ｓ３１に移行する。
【００３９】
［５］
次に、前項［３］［４］に記載のようにオートスイッチ３１をＯＮ操作したフルオートモードにおいて部分的なマニュアルモードについて図５及び図６に基づいて説明する。
フルオートモードにおいて、図２に示すオフスイッチ３２を操作すると（ステップＳ５）、ファン１４が停止されて（ステップＳ３２）、ステップＳ３０に移行して熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される。図２に示すエアコンスイッチ３９をＯＦＦ操作すると（ステップＳ６）、ステップＳ３０に移行して熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される。
【００４０】
図２に示す外気導入スイッチ３４をＯＮ操作すると（ステップＳ７）、外気導入モードが設定され（ステップＳ１１）、内気循環スイッチ３５をＯＮ操作すると（ステップＳ８）、内気循環モードが設定される（ステップＳ１２）。図２に示す吹き出し口設定スイッチ３７を操作することにより（ステップＳ１９）、上部供給モード、上部及び下部供給モード、下部供給モード、下部及びデフロスタ供給モードのうちのいずれか一つを設定することができる（ステップＳ２０）。図２に示す風量設定スイッチ３８を操作することにより（ステップＳ２３）、ファン１４の回転数を所望の回転数に設定することができる（ステップＳ２４）。図２に示すエアコンスイッチ３９をＯＦＦ操作することにより（ステップＳ２５）、ステップＳ３０に移行して熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される。
【００４１】
前述のような部分的なマニュアルモードの場合、部分的なマニュアルモードの操作を行った部分だけにおいて前述の操作が行われるのであり、これ以外の部分はフルオートモードの状態を維持する。前述のような部分的なマニュアルモードの操作を行った後、オートスイッチ３１をもう一度ＯＮ操作すれば、全ての部分がフルオートモードの状態に戻る（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００４２】
オートスイッチ３１をＯＦＦ操作し、デフロスタスイッチ３６をＯＦＦ操作すると、マニュアルモードとなる。マニュアルモードにおいては乗員が図２に示す温度設定スイッチ３３を操作することにより、ダンパー２４の角度を任意に設定して、外気導入スイッチ３４又は内気循環スイッチ３５のＯＮ操作、吹き出し口設定スイッチ３７の操作及び風量設定スイッチ３８の操作（風量設定スイッチ３８を操作するとファン１４が駆動される）、エアコンスイッチ３９のＯＮ及びＯＦＦ操作を行う。
【００４３】
この場合、エアコンスイッチ３９をＯＮ操作すると、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定される。エアコンスイッチ３９をＯＦＦ操作すると、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定されるのであり、熱交換器１５からの空気が全てヒーター７に供給される第１角度にダンパー２４の角度が設定されると、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）が設定される。
【００４４】
［６］
次に、前項［３］［４］に記載のフルオートモード及び前項［５］に記載のマニュアルモードにおいて、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）、及び熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）の自動的な停止の制御の流れについて、図６及び図７に基づいて説明する。
【００４５】
熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）が設定された状態において（ステップＳ２８）、熱交換器１５からの空気の温度を検出する空気温度センサー４４からの信号が、制御装置４０に入力されている（ステップＳ３３）。
【００４６】
これにより、熱交換器１５からの空気の温度が設定温度よりも高いと（ステップＳ３４）、熱交換器１５の吸熱を作動させた状態（熱交換器１５の加熱を停止させた状態）がそのまま設定されるのであり、熱交換器１５からの空気の温度が設定温度よりも低くなると（ステップＳ３４）、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される（ステップＳ３５）。従って、熱交換器１５からの空気の温度が低くなり過ぎることによる熱交換器１５への霜の付着が防止される。
【００４７】
熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）が設定された状態において（ステップＳ３１）、エンジン１の冷却水の温度を検出する水温センサー４３、熱交換器１５からの空気の温度を検出する空気温度センサー４４、エンジン１の回転数を検出する回転数センサー４６からの信号が制御装置４０に入力されている（ステップＳ３６，Ｓ３７，Ｓ３８）。
【００４８】
これにより、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が、下記の演算式に基づいて推定される（ステップＳ３９）。
ＴＢ＝Ａ１×ＴＥ＋Ａ２×ＴＮ＋Ａ３×Ｒ１＋Ａ４
ＴＥ：エンジン１の冷却水の温度
ＴＮ：熱交換器１５からの空気の温度
Ｒ１：エンジン１の回転数
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４：定数
【００４９】
従って、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が設定温度よりも低いと（ステップＳ４０）、熱交換器１５の加熱を作動させた状態（熱交換器１５の吸熱を停止させた状態）がそのまま設定されるのであり、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が設定温度よりも高くなると（ステップＳ４０）、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定される（ステップＳ３５）。
【００５０】
この場合、エンジン１の回転数に応じて定数のＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が変更されるように構成されており、エンジン１の回転数が低くなると定数のＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が変更されて、エンジン１の回転数が高い状態に比べて、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が低い値となる（低温側に修正される）。従って、エンジン１の冷却水の温度及び熱交換器１５からの空気の温度が同じであっても、エンジン１の回転数が低くなると、車内に供給される空気の温度（実際の温度ＴＢ）が低い値となって、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定され難くなる（ステップＳ４０からステップＳ３５に移行し難くなる）。
【００５１】
［発明の実施の別形態］
前述の［発明の実施の形態］の［６］において、エンジン１の回転数に応じて定数のＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を変更するのではなく、エンジン１の回転数が低くなると、図７のステップＳ４０の設定温度が高温側に修正されるように構成してもよい。これにより、エンジン１の冷却水の温度及び熱交換器１５からの空気の温度が同じであっても、エンジン１の回転数が低くなると、図７のステップＳ４０の設定温度が高温側に修正されるので、熱交換器１５の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態が設定され難くなる（ステップＳ４０からステップＳ３５に移行し難くなる）。
前述の［発明の実施の形態］の［６］において車内に供給される空気の温度を推定する演算式は、前述の［発明の実施の形態］の［６］に記載のような１次式ばかりではなく、２次式や３次式等の各種の演算式が車両の車種等により設定されることが考えられる。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の特徴によると、車両の冷暖房構造において暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、車内に供給される空気の温度が充分に上昇すると、熱交換器の加熱が自動的に精度良く停止されるように構成することができた。これにより、車内に供給される空気の温度が充分に上昇していないのに、熱交換器の加熱が自動的に停止されることによる暖房性能の低下や、車内に供給される空気の温度が充分に上昇しているのに、熱交換器の加熱が停止されずに行われることによる動力の無駄な消費を避けることができるようになった。
【００５３】
請求項１の特徴によると、既存の部材と言ってよい空気温度センサーを、熱交換器の加熱を自動的に停止させる為にも使用しており、空気温度センサーを熱交換器の加熱を自動的に停止させる為の使用、及び熱交換器への霜の付着の防止の為の使用の両方に兼用することができるようになって、生産コストの低減の面で有利なものとなった。
【００５４】
請求項１の特徴によると、水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度と設定温度とを比較すると言う比較的単純な処理を行っており、前述の処理に使用されるメモリー容量等が比較的小さなものでよいので、生産コストの低減の面で有利なものとなった。
【００５５】
請求項２（請求項３）の特徴によると、請求項１の場合と同様に前述の請求項２の「発明の効果」を備えており、この「発明の効果」に加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
請求項２（請求項３）の特徴によると、暖房時にヒーターに加えて熱交換器の加熱を作動させて車内に供給される空気の温度を上昇させる場合、回転数センサーで検出されたエンジンの回転数が低くなると、推定された車内に供給される空気の温度が低温側に修正（設定温度が高温側に修正）されるように構成することにより、ヒーターの加熱性能が低下する状態を補うことができるようになって、暖房性能を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 冷暖房構造の概要を示す図
【図２】 制御装置と各部との連係の概要を示す図
【図３】 熱交換器の加熱を作動させた状態（熱交換器の吸熱を停止させた状態）、熱交換器の吸熱を作動させた状態（熱交換器の加熱を停止させた状態）、及び熱交換器の加熱及び吸熱の両方を停止させた状態の３つの状態が、どのような条件で設定されるを示す図
【図４】 車外の空気の温度に基づいて外気導入モード及び内気循環モードが設定される状態を示す図
【図５】 フルオートモード及びマニュアルモードの制御の流れの前半を示す図
【図６】 フルオートモード及びマニュアルモードの制御の流れの後半を示す図
【図７】 フルオートモード及びマニュアルモードにおいて、熱交換器の加熱を作動させた状態（熱交換器の吸熱を停止させた状態）及び熱交換器の吸熱を作動させた状態（熱交換器の加熱を停止させた状態）の自動的な停止の制御の流れを示す図
【符号の説明】
１ エンジン
７ ヒーター
１５ 熱交換器
４３ 水温センサー
４４ 空気温度センサー
４６ 回転数センサー
Claims (3)
- 車内に供給される空気をエンジンの冷却水を使用して加熱可能なヒーターと、車内に供給される空気を加熱及び吸熱可能な熱交換器とを備えて、
前記ヒーター及び熱交換器から車内に供給される空気の温度を変更する温度変更手段を備えると共に、
エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサーと、前記熱交換器からの空気の温度を検出する空気温度センサーとを備え、
前記水温センサーで検出されたエンジンの冷却水の温度と、前記空気温度センサーで検出された熱交換器からの空気の温度とに基づいて、車内に供給される空気の温度を推定し、推定された車内に供給される空気の温度が設定温度よりも高いと、前記熱交換器の加熱を自動的に停止させる停止手段を備えてある車両の冷暖房構造。 - エンジンの回転数を検出する回転数センサーを備えて、前記回転数センサーで検出されたエンジンの回転数が低くなると、前記推定された車内に供給される空気の温度が低温側に修正されるように、前記停止手段を構成してある請求項１に記載の車両の冷暖房構造。
- エンジンの回転数を検出する回転数センサーを備えて、前記回転数センサーで検出されたエンジンの回転数が低くなると、前記設定温度が高温側に修正されるように、前記停止手段を構成してある請求項１に記載の車両の冷暖房構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002299184A JP3830441B2 (ja) | 2002-10-11 | 2002-10-11 | 車両の冷暖房構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002299184A JP3830441B2 (ja) | 2002-10-11 | 2002-10-11 | 車両の冷暖房構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004130992A JP2004130992A (ja) | 2004-04-30 |
| JP3830441B2 true JP3830441B2 (ja) | 2006-10-04 |
Family
ID=32288398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002299184A Expired - Fee Related JP3830441B2 (ja) | 2002-10-11 | 2002-10-11 | 車両の冷暖房構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3830441B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6299571B2 (ja) * | 2014-12-01 | 2018-03-28 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
-
2002
- 2002-10-11 JP JP2002299184A patent/JP3830441B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004130992A (ja) | 2004-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4385678B2 (ja) | 車両用バッテリ冷却システム | |
| JP5488218B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| US7556090B2 (en) | Vehicular air-conditioner providing a comfortable condition for a passenger | |
| US20150122472A1 (en) | Vehicle air-conditioning device | |
| US7275379B2 (en) | Automotive HVAC system and method of operating same utilizing enthalpy-based control | |
| JP2005059797A (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP5447018B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP2007308133A (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP2003322019A (ja) | 車両用内燃機関の冷却系装置 | |
| JP2008138622A (ja) | 車両の制御装置 | |
| JP4435350B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP5549639B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP2000142080A (ja) | 建設車両用空調装置 | |
| JP3830441B2 (ja) | 車両の冷暖房構造 | |
| JP3993760B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP5526675B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP3318462B2 (ja) | 電気自動車用空調装置 | |
| JP2006341840A (ja) | シート空調ユニット | |
| JP3656439B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP3876786B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP3351646B2 (ja) | 電気自動車用空調装置 | |
| JP6647347B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP3835250B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
| JP2581563Y2 (ja) | 電気自動車用空調装置 | |
| JP3832351B2 (ja) | 車両用空調防曇制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050608 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060406 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060413 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060601 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060629 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060711 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |