JP3952596B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空調ユニットの空気下流端に設けられたフェイス吹出口から吹き出す空調風の揺動範囲、吹出範囲、吹出位置、吹出角度、吹出領域または配風量等の吹出状態を変更することが可能な吹出状態可変装置を備えた車両用空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術として、特公平7−102775号公報においては、アクチュエータによってスインググリル内の可変ルーバに揺動運動を与えるようにして、フェイス吹出口から吹き出す空調風の吹出方向を変更する吹出状態可変装置を備えた車両用空調装置(第1従来例)が提案されている。その吹出状態可変装置は、日射量等の影響により車室内の熱負荷が一時的に大きくなった場合には、可変ルーバの揺動範囲を狭くして空調風が局所的に吹き出させ、更に、可変ルーバの揺動周期を短くして丁度扇子で激しく煽ったような冷風を吹き出すようにしている。
【0003】
また、従来の技術として、実公平7−54010号公報においては、アクチュエータによってスインググリル内の可変ルーバに揺動運動を与えるようにして、フェイス吹出口から吹き出す空調風の吹出方向を変更する吹出状態可変装置を備えた車両用空調装置(第2従来例)が提案されている。そして、スインググリルの前面には、可変ルーバのスイングを一時停止させる時間(スイング停止時間)を所望の時間に設定する停止時間選択スイッチが設けられている。それによって、吹出状態可変装置では、スイング停止時間を車両乗員が停止時間選択スイッチにて設定することにより、所望のスイング状態を得ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、第1従来例の吹出状態可変装置において、例えばフェイス吹出口のみを開放するFACEモードとフェイス吹出口およびフット吹出口の両方を開放するB/Lモードとのように吹出口モードが異なる時に、ファンスピード(ブロワ風量)が変わらなくても、可変ルーバが設けられたFACE吹出口からの吹出風量が大きく異なってしまう。すなわち、FACEモードの時はフェイス吹出口から車両乗員に供給される空調風の風量がブロワ風量に対して100%で、B/Lモードの時はフェイス吹出口から車両乗員に供給される空調風の風量がブロワ風量に対して60%であるため、いずれの吹出口モードにおいても快適な吹出状態を作ることは不可能であった。
【0005】
また、第2従来例の吹出状態可変装置においては、車両乗員が吹出口モードを変更する毎に、また、日射量や日射方向等の車室内の熱負荷が変化する毎に、車両乗員がその都度、停止時間選択スイッチを手動操作することによってスイング停止時間を変更することは非常に煩雑であった。例えば、車両乗員に当たる日射量が弱い時はスイング停止時間を短くなるように変更し、日射量が強い時はスイング停止時間を長くなるように、日射量が変化する毎にスイング停止時間を変更することは非常に煩雑であった。
【0006】
【発明の目的】
本発明は、いずれの吹出口モードにおいても車両乗員への空調風の風量を多くすることができ、且つ車室内の熱負荷に対応した快適な吹出状態を作り出すことのできる車両用空調装置を得ることを目的とする。また、吹出状態可変手段の揺動を停止または非常にゆっくり揺動する時間を車室内の熱負荷に対応した最適な時間に設定することのできる車両用空調装置を得ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明によれば、少なくとも上部吹出口および下部吹出口の両方から空調風を吹き出す第1吹出口モードに切り替えられている時に、主に上部吹出口から空調風を吹き出す第2吹出口モードに切り替えられている時に比べて、吹出状態可変手段の揺動範囲をより狭くすることにより、第2吹出口モードよりも比較的に吹出風量が減少する第1吹出口モードであっても、上部吹出口から車両乗員により多くの空調風を供給できる。
【0015】
請求項2および請求項3に記載の発明によれば、車室内の熱負荷が所定値以上の時に、車室内の熱負荷が所定値よりも低い時に比べて、吹出状態可変手段の揺動範囲をより狭くすることにより、あるいは車室内の熱負荷が大きい程、吹出状態可変手段の揺動範囲をより狭くすることにより、第2吹出口モードよりも比較的に吹出風量が減少する第1吹出口モードであっても、車室内の熱負荷に対応した快適な吹出状態を作り出すことができる。
【0016】
請求項4に記載の発明によれば、第1吹出口モードに切り替えられている時に、第2吹出口モードに切り替えられている時に比べて、吹出状態可変手段の吹出方向がより乗員方向となることにより、第2吹出口モードよりも比較的に吹出風量が減少する第1吹出口モードであっても、上部吹出口から車両乗員により多くの空調風を供給できる。
【0017】
請求項5および請求項6に記載の発明によれば、車室内の熱負荷が所定値以上の時に、車室内の熱負荷が所定値よりも低い時に比べて、吹出状態可変手段の吹出方向がより乗員方向となることにより、あるいは車室内の熱負荷が大きい程、吹出状態可変手段の吹出方向がより乗員方向となることにより、第2吹出口モードよりも比較的に吹出風量が減少する第1吹出口モードであっても、吹出状態可変手段の揺動を停止または非常にゆっくり揺動する時間を車室内の熱負荷に対応した最適な時間に設定することができる。
【0018】
請求項7に記載の発明によれば、第1吹出口モードに切り替えられている時に、第2吹出口モードに切り替えられている時に比べて、吹出状態可変手段の揺動を停止または非常にゆっくり揺動する時間を長くすることにより、第2吹出口モードよりも比較的に吹出風量が減少する第1吹出口モードであっても、吹出口モードが変化しても、上部吹出口から車両乗員に多くの空調風を供給でき、空調風の吹き出しを所望の方向へ所望の時間だけ連続して行うことができる。
【0019】
請求項8および請求項9に記載の発明によれば、車室内の熱負荷が所定値以上の時に、車室内の熱負荷が所定値よりも低い時に比べて、吹出状態可変手段の揺動を停止または非常にゆっくり揺動する時間を長くすることにより、あるいは車室内の熱負荷が大きい程、吹出状態可変手段の揺動を停止または非常にゆっくり揺動する時間を長くすることにより、第2吹出口モードよりも比較的に吹出風量が減少する第1吹出口モードであっても、車室内の熱負荷に応じた空調風の吹出状態を得ることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態の構成〕
図1ないし図21は本発明の第1実施形態を示したもので、図1は車両用空調装置の全体構成を示した図で、図2は車両のインストルメントパネルを示した図で、図3はエアコン操作パネルを示した図である。
【0021】
本実施形態の車両用空調装置は、エンジンを搭載する自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット1における各空調手段(アクチュエータ)を、空調制御装置(以下エアコンECUと言う)50によって制御するように構成されている。その空調ユニット1は、前部座席側空調ゾーンのうち運転席側(ドライバー側:以下Dr側と言う)空調ゾーンと助手席側(パッセンジャー側:以下Pa側と言う)空調ゾーンとの温度調節等を互いに独立して行うことが可能なエアコンユニットである。
【0022】
空調ユニット1は、車両の車室内の前方に配置された空調ダクト2を備えている。この空調ダクト2の上流側には、内外気切替ドア3およびブロワ4とが設けられている。内外気切替ドア3は、サーボモータ5により駆動されて内気吸込口6と外気吸込口7との開度(所謂吸込口モード)を変更する吸込口切替手段である。ブロワ4は、ブロワ駆動回路8によって制御されるブロワモータ9により回転駆動されて空調ダクト2内において車室内に向かう空気流を発生させる送風機である。
【0023】
空調ダクト2の中央部には、空調ダクト2内を通過する空気を冷媒と熱交換して冷却する冷凍サイクルのエバポレータ(冷却用熱交換器)10が設けられている。また、そのエバポレータ10の下流側には、第1、第2空気通路11、12を通過する空気をエンジンの冷却水と熱交換して加熱するヒータコア(加熱用熱交換器)13が設けられている。
【0024】
なお、第1、第2空気通路11、12は仕切り板14により区画されている。そして、ヒータコア13の下流側には、車室内のDr側空調ゾーンとPa側空調ゾーンとの温度調節を互いに独立して行うためのDr側、Pa側エアミックス(A/M)ドア15、16が設けられている。そして、Dr側、Pa側A/Mドア15、16は、サーボモータ17、18により駆動されて、Dr側、Pa側に向けて吹き出す空気の吹出温度を調節する。
【0025】
第1空気通路11の空気下流端では、図1ないし図3に示したように、デフロスタ(DEF)吹出口20、Dr側センタフェイス(FACE)吹出口21、Dr側サイドフェイス(FACE)吹出口22およびDr側フット(FOOT)吹出口23が開口している。また、第2空気通路12の空気下流端では、図1ないし図3に示したように、Pa側センタフェイス(FACE)吹出口31、Pa側サイドフェイス(FACE)吹出口32およびPa側フット(FOOT)吹出口33が開口している。なお、Dr側センタ、サイドFACE吹出口21、22およびPa側センタ、サイドFACE吹出口31、32は、本発明の上部吹出口に相当し、更に、Dr側、Pa側FOOT吹出口23、33は、本発明の下部吹出口に相当する。
【0026】
そして、第1、第2空気通路11、12内には、車室内のDr側とPa側との吹出口モードの設定を互いに独立して行うDr側、Pa側吹出口切替ドア24〜26、35、36が設けられている。そして、Dr側、Pa側吹出口切替ドア24〜26、35、36は、サーボモータ28、29、39により駆動されてDr側、Pa側の吹出口モードをそれぞれ切り替えるモード切替ドアである。ここで、Dr側、Pa側の吹出口モードとしては、FACEモード、B/Lモード、FOOTモード、F/Dモード、DEFモード等がある。
【0027】
そして、Dr側センタFACE吹出口21、Dr側サイドFACE吹出口22、Pa側センタFACE吹出口31およびPa側サイドFACE吹出口32には、空調風の吹出方向(ルーバ方向)または空調風の揺動範囲を変更することが可能な吹出状態可変装置がそれぞれ取り付けられている。
【0028】
次に、各FACE吹出口21、22、31、32に設置される吹出状態可変装置を図4ないし図6に基づいて簡単に説明する。ここで、図4はDr側の各FACE吹出口21、22にそれぞれ設置される吹出状態可変装置の全体構成を示した図である。なお、Pa側の各FACE吹出口31、32にそれぞれ設置される吹出状態可変装置はDr側の各FACE吹出口21、22に設置される吹出状態可変装置と同一の構成のため図示しない。
【0029】
各吹出状態可変装置は、Dr側、Pa側センタグリル41、Dr側、Pa側サイドグリル42内にそれぞれ設けられている。なお、これらのDr側、Pa側センタ、サイドグリル41、42内の空気通路は、上記のDr側、Pa側センタFACE吹出口21、31およびDr側、Pa側サイドFACE吹出口22、32として利用される。そして、それらのDr側、Pa側センタ、サイドグリル41、42内には、ルーバ左右方向揺動機構(図5参照)およびルーバ上下方向揺動機構(図6参照)がそれぞれ設けられている。
【0030】
ルーバ左右方向揺動機構は、Dr側、Pa側センタ、サイドグリル41、42内において車両の進行方向に対して左右方向(車両の幅方向)に複数列設された可変ルーバ(スイングルーバとも言い:以下センタルーバまたはサイドルーバと言う)43と、複数枚のセンタ、サイドルーバ43に支点を中心にして揺動運動を与えるリンクレバー44と、アームプレート45を介してリンクレバー44を水平方向に往復運動させるアクチュエータとしてのステッピングモータ43aとから構成されている。
【0031】
ルーバ上下方向揺動機構は、Dr側、Pa側センタ、サイドグリル41、42内において車両の進行方向に対して上下方向(車両の高さ方向)に複数列設された可変ルーバ(スイングルーバとも言い:以下センタルーバまたはサイドルーバと言う)46と、複数枚のセンタ、サイドルーバ46に支点を中心にして揺動運動を与えるリンクレバー47と、アームプレート48を介してリンクレバー47を上下方向に往復運動させるアクチュエータとしてのステッピングモータ46aとから構成されている。
【0032】
ここで、Dr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46は、本発明の吹出状態可変手段に相当するもので、ステッピングモータ43a、46aを回転させることで、Dr側、Pa側空調ゾーン内に吹き出す空調風を所定のスイング範囲にてスイングさせる揺動範囲可変手段として働くと共に、ステッピングモータ43a、46aを所定の回転角度で止めることで、Dr側、Pa側空調ゾーン内の乗員方向または乗員外し方向に吹出方向または吹出位置可変手段として働く。
【0033】
なお、ステッピングモータ43a、46aの出力軸とリンクレバー44、47またはアームプレート45、48との間には、センタ、サイドルーバ43、46が車両乗員により手動操作された場合に大きな荷重がステッピングモータ43a、46aに加わらないように、リンクレバー44、47またはアームプレート45、48からステッピングモータ43a、46aの出力軸に伝達される操作力を遮断するクラッチ等の滑り手段が設けられている。
【0034】
エアコンECU50は、本発明の吹出状態制御手段に相当するもので、内部にCPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータが設けられている。そして、エアコンECU50には、図1および図3に示したように、エアコン操作パネル51、Dr側ルーバ操作(SWINGSW)パネル52およびPa側ルーバ操作(SWINGSW)パネル53から各スイッチ信号が入力される。
【0035】
エアコン操作パネル51は、車室内前面の車幅方向の中央部にインストルメントパネル40に一体的に設置されている。エアコン操作パネル51には、エアコン(A/C)スイッチ54、吸込口モード切替スイッチ55、フロントデフロスタスイッチ56、リヤデフロスタスイッチ57、DUALスイッチ58、吹出口モード切替スイッチ59、ブロワ風量切替スイッチ60、オートスイッチ61、オフスイッチ62、液晶表示装置(ディスプレイ)63、Dr側温度設定スイッチ64およびPa側温度設定スイッチ65等が設置されている。
【0036】
上記のうちのDUALスイッチ58は、Dr側空調ゾーン内の温度調節とPa側空調ゾーン内の温度調節とを互いに独立して行う左右独立温度コントロールを指令する左右独立制御指令手段である。そして、Dr側温度設定スイッチ64は、Dr側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するためのDr側温度設定手段である。また、Pa側温度設定スイッチ65は、Pa側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するためのPa側温度設定手段である。
【0037】
Dr側ルーバ操作パネル52は、インストルメントパネル40の中央部においてエアコン操作パネル51の右隣に設置され、Dr側センタ、サイドルーバ43、46の両方をスイング可能にするMATCHスイッチ66、Dr側センタルーバ43をスイング可能にするCENTERスイッチ67、Dr側サイドルーバ46をスイング可能にするSIDEスイッチ68およびスイングモード切替スイッチ69とから構成されている。
【0038】
上記のうちMATCHスイッチ66、CENTERスイッチ67、SIDEスイッチ68は、平常位置(OFF)と押込位置(ON)とを持つプッシュ式スイッチである。スイングモード切替スイッチ69は、「STOP(スイング停止)」、「AUTO(オートスイング)」、「Rr」、「U−DSWING(上下方向スイング)」、「R−LSWING(左右方向スイング)」の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【0039】
なお、スイングモード切替スイッチ69は、「AUTO」に設定されると、Dr側センタ、サイドルーバ43、46をオートルーバ制御するように指令を出力する。そして、スイングモード切替スイッチ69は、「Rr」に設定されると、車両の前部座席側空調ゾーンよりも後部座席側空調ゾーンの方が風量配分が多くなるようにDr側センタ、サイドルーバ43、46をスイングさせる。
【0040】
また、スイングモード切替スイッチ69は、「U−DSWING」に設定されると、Dr側センタ、サイドルーバ46を所定のスイング範囲で上下方向(U−D方向)にスイングさせる(マニュアルルーバ制御)ように指令を出力する。さらに、スイングモード切替スイッチ69は、「R−LSWING」に設定されると、Dr側センタ、サイドルーバ43を所定のスイング範囲で左右方向(R−L方向)にスイングさせる(マニュアルルーバ制御)ように指令を出力する。
【0041】
Pa側ルーバ操作パネル53は、Dr側ルーバ操作パネル52と同様にして、MATCHスイッチ70、CENTERスイッチ71、SIDEスイッチ72およびスイングモード切替スイッチ73とから構成されている。上記のうちMATCHスイッチ70、CENTERスイッチ71、SIDEスイッチ72は、平常位置(OFF)と押込位置(ON)とを持つプッシュ式スイッチである。スイングモード切替スイッチ73は、「STOP(スイング停止)」、「AUTO(オートスイング)」、「Rr」、「U−DSWING(上下方向スイング)」、「R−LSWING(左右方向スイング)」の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【0042】
なお、スイングモード切替スイッチ73は、スイングモード切替スイッチ69と同様にして、「AUTO」に設定されると、Pa側センタ、サイドルーバ43、46をオートルーバ制御を行うように指令を出力する。そして、スイングモード切替スイッチ73は、「Rr」に設定されると、車両の前部座席側空調ゾーンよりも後部座席側空調ゾーンの方が風量配分が多くなるようにPa側センタ、サイドルーバ43、46をスイングさせる。
【0043】
また、スイングモード切替スイッチ73は、「U−DSWING」に設定されると、Pa側センタ、サイドルーバ46を所定のスイング範囲で上下方向(U−D方向)にスイングさせる(マニュアルルーバ制御)ように指令を出力する。さらに、スイングモード切替スイッチ73は、「R−LSWING」に設定されると、Pa側センタ、サイドルーバ43を所定のスイング範囲で左右方向(R−L方向)にスイングさせる(マニュアルルーバ制御)ように指令を出力する。
【0044】
ここで、図3に示したように、Dr側、Pa側センタグリル41間には、Dr側、Pa側センタFACE吹出口21、31を開閉するシャッタ(図示せず)を手動操作するためのドア開閉スイッチ74が設けられている。また、Dr側、Pa側センタグリル41およびDr側、Pa側サイドグリル42には、各センタ、サイドルーバ43、46のルーバ方向を手動操作により左右方向、上下方向に動かすためのノブ75、76が設けられている。
【0045】
さらに、エアコンECU50は、各センサからのセンサ信号が図示しない入力回路によってA/D変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。すなわち、エアコンECU50には、車室内の空気温度(以下内気温と言う)を検出する内気温検出手段としての内気温センサ91、車室外の空気温度(以下外気温と言う)を検出する熱負荷検出手段(外気温検出手段)としての外気温センサ92、および日射検出手段としての日射センサ93が接続されている。
【0046】
また、Dr側、Pa側空調ゾーン内に吹き出す空調風の吹出温度を検出するDr側、Pa側吹出温度センサ94a、94b、エバポレータ10を通過した直後の空気温度(以下エバ後温度と言う)を検出するエバ後温度検出手段としてのエバ後温度センサ95、および車両のエンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段としての冷却水温センサ96が接続されている。
【0047】
そして、日射センサ93は、本発明の熱負荷検出手段に相当するもので、Dr側空調ゾーン内に照射される日射量(日射強度)TS(Dr)を検知するDr側日射強度検知手段(例えばフォトダイオード)、およびPa側空調ゾーン内に照射される日射量(日射強度)TS(Pa)を検知するPa側日射強度検知手段(例えばフォトダイオード)を有している。
【0048】
〔第1実施形態の制御方法〕
次に、本実施形態のエアコンECU50による制御方法を、図1ないし図17に基づいて説明する。ここで、図7はエアコンECU50の制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【0049】
先ず、イグニッションスイッチがONされてエアコンECU50に直流電源が供給されると、制御プログラム(図7のルーチン)の実行が開始される。このとき、先ず、データ処理用メモリ(RAM)の記憶内容等を初期化する(ステップS1)。
次に、各種データをデータ処理用メモリに読み込む。すなわち、各種スイッチからのスイッチ信号や各種センサからのセンサ信号を入力する(ステップS2)。
【0050】
次に、上記のような記憶データおよび下記の数1の式、数2の式に基づいて、Dr側の目標吹出温度TAO(Dr)、およびPa側の目標吹出温度TAO(Pa)を演算する(目標吹出温度決定手段:ステップS3)。
【数1】
【数2】
【0051】
但し、Tset(Dr)およびTset(Pa)は、それぞれDr側空調ゾーン内の設定温度、Pa側空調ゾーン内の設定温度を表し、TS(Dr)およびTS(Pa)は、それぞれDr側、Pa側空調ゾーン内の日射量を表す。また、TR、TAMは、それぞれ内気温、外気温を表す。Kset、KR、KAM、KS、Kd(Dr)およびKd(Pa)は、それぞれ温度設定ゲイン、内気温ゲイン、外気温ゲイン、日射量ゲイン、第1、第2空調ゾーンの温度差補正ゲインを表す。
【0052】
なお、Ka(Dr)、Ka(Pa)は、それぞれ外気温TAMがDr側空調ゾーンおよびPa側空調ゾーンの各空調温度に及ぼす影響度合を補正するゲインを表し、CD(Dr)、CD(Pa)は上記影響度合に応じた定数、Cは補正定数を表す。ここで、Ka(Dr)、Ka(Pa)、CD(Dr)、CD(Pa)といった値は、車両の形や大きさ、空調ユニット1の吹出風向等様々なパラメータで変化する。
【0053】
次に、上記のステップS3で求めたDr側、Pa側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)に基づいてブロワ風量{ブロワモータ9に印加するブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)}を演算する(ステップS4)。具体的には、上記のブロワ制御電圧VAは、Dr側、Pa側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)にそれぞれ適合したブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)を図8の特性図に基づいて求めると共に、それらのブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)を平均化処理することにより得ている。
【0054】
次に、上記のステップS3で求めたDr側、Pa側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)と、図9の特性図とに基づいてDr側空調ゾーンおよびPa側空調ゾーンの各吹出口モードを決定する(ステップS5)。具体的には、吹出口モードの決定においては、上記の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)が低い温度から高い温度にかけて、FACEモード、B/LモードおよびFOOTモードとなるように決定されている。また、エアコン操作パネル51に設けられた吹出口モード切替スイッチ59を操作することにより、FACEモード、B/Lモード、FOOTモードまたはF/Dモードのうちのいずれかの吹出口モードに固定される。
【0055】
なお、上記のFACEモードとは、空調風をDr側、Pa側空調ゾーン内の車両乗員の上半身(頭胸部)に向けて吹き出す吹出口モードである。また、B/Lモードとは、空調風をDr側、Pa側空調ゾーン内の車両乗員の上半身(頭胸部)および足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。そして、FOOTモードとは、空調風をDr側、Pa側空調ゾーン内の車両乗員の足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。さらに、F/Dモードとは、空調風を車両乗員の足元部および車両のフロントウインドの内面に向けて吹き出す吹出口モードである。
【0056】
ここで、本実施形態では、エアコン操作パネル51に設けられたフロントデフロスタスイッチ56を操作すると、空調風を車両のフロントウインドの内面に向けて吹き出すDEFモードが設定される。また、吹出口モードがFOOTモード、F/DモードまたはDEFモードであっても、Dr側、Pa側サイドFACE吹出口22、32は常に開口している。
【0057】
次に、Dr側A/Mドア15のA/M開度SW(Dr)(%)およびPa側A/Mドア16のA/M開度SW(Pa)(%)を演算する(ステップS6)。なお、このようなA/M開度SW(Dr)、SW(Pa)の演算は、Dr側、Pa側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)と、エバ後温度センサ95にて検出したエバ後温度(TE)と、冷却水温センサ96にて検出した冷却水温(TW)と、下記の数3の式および数4の式とに基づいて行われる。
【数3】
SW(Dr)={TAO(Dr)−TE}×100/(TW−TE)
【数4】
SW(Pa)={TAO(Pa)−TE}×100/(TW−TE)
【0058】
次に、図10のルーチンが起動して、スイングルーバ制御(オートルーバ制御またはマニュアルルーバ制御)を行う(吹出状態決定手段:ステップS7)。次に、ステップS4で決定されたブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)となるようにブロワ駆動回路8に制御信号を出力する(ステップS8)。次に、ステップS6で決定されたA/M開度SW(Dr)、SW(Pa)となるようにサーボモータ17、18に制御信号を出力する(ステップS9)。
次に、ステップS5で決定された吹出口モードとなるようにサーボモータ28、29、39に制御信号を出力する(ステップS10)。次に、ステップS7で決定された吹出方向(ルーバ方向)、吹出位置またはスイング範囲となるようにステッピングモータ43a、46aに制御信号を出力する(ステップS11)。
【0059】
次に、エアコンECU50によるスイングルーバ制御を図10ないし図17に基づいて説明する。ここで、図10はエアコンECU50によるスイングルーバ制御を示したフローチャートである。
【0060】
先ず、図10のルーチンが起動すると、Dr側、Pa側ルーバ操作パネル52、53に設けられたスイングモード切替スイッチ69、73が「AUTO」に設定されているか否かを判定する(ステップS12)。この判定結果がNOの場合には、スイングモード切替スイッチ69、73の設定位置に応じたマニュアルルーバ制御を行う(ステップS13)。その後に、図10のルーチンを抜ける。
【0061】
また、ステップS12の判定結果がYESの場合には、以下のオートルーバ制御を行う。最初に吹出口モードがFACEモードまたはB/Lモードであるか否かを判定する(ステップS14)。この判定結果がNOの場合には、Dr側、Pa側のセンタルーバ43、46の揺動をOFFし、サイドウインドの防曇および冷熱輻射のカットを行うために、Dr側、Pa側のサイドルーバ43、46を近傍のサイドウインドへ向けるようにルーバ方向の目標値を決定する(ステップS15)。その後に、図10のルーチンを抜ける。なお、ステップS14は各Dr側、Pa側空調ゾーン毎に独立に判断されることが望ましい。
【0062】
また、ステップS14の判定結果がYESの場合には、図11の特性図に基づいて、クールダウンの判定を行う(ステップS16)。この判定結果がYESの場合には、すなわち、内気温TRとDr側、Pa側の設定温度Tset(Dr)、Tset(Pa)との温度偏差が所定値(例えば15℃)以上の場合には、Dr側、Pa側のセンタルーバ43、46およびDr側、Pa側のサイドルーバ43、46の原点補正を行う。その後に、車両乗員のシートポジションに従って、ルーバ方向が乗員方向に向くようにステッピングモータ43a、46aへ制御出力を出すように目標値が決定される(ステップS17)。その後に、図10のルーチンを抜ける。
【0063】
Dr側、Pa側センタルーバ43、46およびDr側、Pa側サイドルーバ43、46の原点補正は、図12に示したルーバ原点補正方向のスイング端につき当たるようにステッピングモータ43a、46aに制御出力を送り、そのルーバ位置を原点とし、車両乗員のシートポジションが前の時は若干のパルスをステッピングモータ43a、46aに送り、車両乗員のシートポジションが後の時は多くのパルスをステッピングモータ43a、46aに送ることで、乗員方向にDr側、Pa側センタルーバ43、46のルーバ方向およびDr側、Pa側サイドルーバ43、46のルーバ方向が向くように目標値を決定する。
【0064】
ここで、図12に示したルーバ原点補正方向のスイング端につき当てて原点補正を行うのは、本実施形態の吹出状態可変装置が、Dr側、Pa側センタルーバ43、46およびDr側、Pa側サイドルーバ43、46の現在位置(現在のルーバ方向)を検出する吹出方向検出手段としてのポテンショメータを持っていないので、車両乗員によってDr側、Pa側のセンタルーバ43、46またはDr側、Pa側のサイドルーバ43、46を直接動かしてDr側、Pa側のセンタルーバ43、46またはDr側、Pa側のサイドルーバ43、46の現在位置を変えると、ルーバ方向(吹出方向)を乗員方向に正確に向けることができないからである。また、図12に示したルーバ原点補正方向のスイング端につき当てるのは、この原点補正は10秒間程の時間がかかるため、少しでも車両乗員に早く空調風(冷風)が供給できるようにするためである。
【0065】
なお、前部座席(運転席、助手席)近傍にポテンショメータ等を設けて、車両乗員が着座する前部座席(シート)のシートポジションを検出することが考えられるが、車両乗員がスイッチやディスプレイ63上で設定するようにしても良い。また、シートポジションをディーラ(自動車販売業者)等で設定することができるようにしても良い。そして、車両乗員やディーラがシートポジションを設定する方法では、クールダウン時に向けたいルーバ方向を好みで調整できるので、この方法の方が好ましい。
【0066】
また、ステップS16の判定結果がNOの場合には、吹出口モードと、FACE吹出口からの吹出風量と、図13(a)、(b)の特性図とに基づいて、Dr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46の基準のスイング範囲を決定(算出)する(吹出状態決定手段:ステップS18)。なお、図13(a)はFACEモード時の各FACE吹出口21、22、31、32からの吹出風量に対する基準のスイング範囲を示した特性図で、図13(b)はB/Lモード時のFACE吹出口21、22、31、32からの吹出風量に対する基準のスイング範囲を示した特性図である。
【0067】
ここで、図13(a)、(b)の特性図においては、各FACE吹出口21、22、31、32からの吹出風量が非常に多い時は車室内が非常に暑い時と判断されて、車両乗員に多くの空調風を供給できるように、Dr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲を狭く設定するようにオートルーバ制御される。逆に、各FACE吹出口21、22、31、32からの吹出風量が非常に少ない時は車室内温度(内気温)とDr側、Pa側空調ゾーン内の設定温度とが接近している時と判断されて、車両乗員に少ない空調風を供給できるように、Dr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲を広く設定するようにオートルーバ制御される。
【0068】
なお、このステップS18で決定(設定)されるDr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲は基準のスイング範囲であり、この後にその基準のスイング範囲に各種補正が加えられる。また、B/Lモードは、FACEモードに比べて、各FACE吹出口21、22、31、32から吹き出す吹出風量が60%程度低下するため、スイング範囲も60%程度狭い値が設定される。
【0069】
次に、図7のステップS5で決定した吹出口モードと、図7のステップS2で読み込んだ日射量と、図14の特性図とに基づいて、Dr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46の最大(MAX)スイング範囲を決定(算出)する(ステップS19)。ここで、図14(a)は日射有り時のFACEモード、B/Lモード時の日射量に対するMAXスイング範囲を示した特性図で、この特性図においては、各車両乗員への日射量が多い程、空調風の吹出方向がより乗員方向となるようにMAXスイング範囲は狭く設定される。また、図14(b)は例えば25℃以上の高外気温時のFACEモード、B/Lモード時の外気温に対するMAXスイング範囲を示した特性図で、この特性図においては、外気温が高い程、空調風の吹出方向がより乗員方向となるようにMAXスイング範囲は狭く設定される。
【0070】
そして、図14(a)、(b)の特性図では、B/Lモード時は、FACEモード時に比べて、各FACE吹出口21、22、31、32から吹き出す吹出風量が60%程度低下するため、MAXスイング範囲もFACEモード時の60%程度狭い値が設定される。
【0071】
次に、図7のステップS2で読み込んだ日射量TS(Dr)、TS(Pa)と、下記の数5の式とに基づいて、日射量の左右比(H)を演算(決定)する(日射量左右比決定手段:ステップS20)。
【数5】
H=TS(Dr)/{TS(Dr)+TS(Pa)}
但し、{TS(Dr)+TS(Pa)}≦150W/m2 の場合は、H=0.5とする。
【0072】
次に、図15の特性図に基づいて、Dr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲の補正係数(KDRCE、KDRSI、KPACE、KPASI)を求める(ステップS21)。このスイング範囲の補正係数は、車両乗員に対して日射光が当たる側にあるDr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲が狭く設定され、日射光が当たっている側により多くの冷風が供給されるように設定される。
【0073】
次に、基準のスイング範囲(DR−SWING−STEP、DR−SWING−STEP、PA−SWING−STEP、PA−SWING−STEP)と、スイング範囲の補正係数(KDRCE、KDRSI、KPACE、KPASI)と、図16の説明図と、下記の数6の式〜数9の式に基づいて、日射量および日射左右比に応じたスイング範囲補正を行って、Dr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲の目標値を算出(決定)する(ステップS22)。このステップS22で決定したステップ数を乗員以外側にスイングする。ここで、図16はDr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46のスイング拡大方向を示した図で、Dr側、Pa側共に乗員側スイング端が初期設定位置(イニシャライズ位置)を表し、矢印がスイング拡大方向を表す。
【数6】
但し、DRCE−SWING−STEPは、Dr側センタルーバ43、46の基準のスイング範囲である。
【数7】
但し、DRSI−SWING−STEPは、Dr側サイドルーバ43、46の基準のスイング範囲である。なお、Dr側サイドルーバ43、46はDr側空調ゾーン内の車両乗員(ドライバー)の右手に近いため、係数1.3を積算してスイング範囲を広めにする。
【0074】
【数8】
但し、PACE−SWING−STEPは、Pa側センタルーバ43、46の基準のスイング範囲である。
【数9】
但し、PASI−SWING−STEPは、Pa側センタルーバ43、46の基準のスイング範囲である。なお、Pa側サイドルーバ43、46はPa側空調ゾーン内の車両乗員(パッセンジャー)の左手に近いため、係数1.3を積算してスイング範囲を広めにする。
【0075】
次に、Dr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲に応じたスイング停止時間を算出(決定)する(スイング停止時間決定手段:ステップS23)。このスイング停止時間は、下記の数10の式に基づいて算出される。
【数10】
【0076】
次に、各車両乗員への日射量を用いて、ステップS23で求めたスイング停止時間を、乗員側スイング端と乗員以外側スイング端にどれだけ振り分けるかを算出(決定)する(ステップS24)。これは、下記の数11の式〜数14の式および図17の特性図を利用する。日射量が多い等、乗員側スイング端で長く停止するようにして、車両乗員に多くの冷風を供給する。
【数11】
但し、FORDR−STOP−TIMEは、Dr側乗員側スイング端でのスイング停止時間である。
【数12】
但し、NOTDR−STOP−TIMEは、Dr側乗員以外側スイング端でのスイング停止時間である。
【0077】
【数13】
但し、FORPA−STOP−TIMEは、Pa側乗員側スイング端でのスイング停止時間である。
【数14】
但し、NOTPA−STOP−TIMEは、Pa側乗員以外側スイング端でのスイング停止時間である。
【0078】
次に、各Dr側、Pa側乗員側スイング端および各Dr側、Pa側乗員以外側スイング端でのスイング停止時間に少なくとも1秒間を加算する(ステップS25)。その後に、図10のルーチンを抜ける。これにより、各Dr側、Pa側乗員以外側スイング端でのスイング停止時間が0秒間とならず、動きにゆったり感がなくなるのを防止できる。
【0079】
〔第1実施形態の作用〕
次に、本実施形態の車両用空調装置の作用を図1ないし図21に基づいて説明する。
【0080】
吹出口モードがFACEモードの場合には、ブロワ4の作用によって内気吸込口6から吸い込まれた内気または外気吸込口7から吸い込まれた外気がエバポレータ10で例えば4℃程度まで冷やされた後に、第1、第2空気通路11、12に入り、Dr側、Pa側A/Mドア15、16の開度に応じてヒータコア13を通過する量が調節されてそれぞれ最適な温度の空調風となる。その後に、空調風(冷風)は、第1、第2空気通路11、12の最下流端で開口したDr側センタ、サイドFACE吹出口21、22およびPa側センタ、サイドFACE吹出口31、32からDr側空調ゾーンおよびPa側空調ゾーンに吹き出される。
【0081】
ここで、スイングモード切替スイッチ69、73のいずれかが「AUTO」の場合には、吹出口モードがFACEモードの時に、図13(a)の特性図に示したように、FACE吹出口からの吹出風量に応じて基準のスイング範囲を決定し、図14(a)の特性図に示したように、日射量に応じてMAXスイング範囲を決定し、あるいは図14(b)の特性図に示したように、外気温に応じてMAXスイング範囲を決定し、更に、図15の特性図に示したように、日射左右比に応じたスイング範囲の補正係数を算出することで、Dr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲の目標値を求めている。
【0082】
また、上記で求めたスイング範囲に応じてDr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイングを一時的に停止するスイング停止時間を算出した後に、図17の特性図に示したように、各車両乗員への日射量に対する、乗員側スイング端でDr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイングを一時的に停止するスイング停止時間割合と乗員以外側スイング端でDr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイングを一時的に停止するスイング停止時間割合とを求める。
【0083】
なお、スイング停止時間は、各Dr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46毎に求められる。そして、(スイング時間)+(スイング停止時間)を一定にするのは、Dr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46のスイングがバラバラになって、吹出状態可変装置の見栄えが悪くならないようになるべく揃えるためである。また、空調風が当たる/当たらないのメリハリをつけるためでもある。
【0084】
あるいは、図18の特性図〜図20の特性図に示したように、乗員方向でのスイング停止時間を設定しても良い。そして、図18(a)の特性図に示したように、FACEモード時の各FACE吹出口21、22、31、32からの吹出風量に対する乗員方向(集中状態)でのスイング停止時間を示した特性図で、図18(b)はB/Lモード時の各FACE吹出口21、22、31、32からの吹出風量に対する乗員方向(集中状態)でのスイング停止時間を示した特性図である。
【0085】
ここで、図18(a)、(b)の特性図においては、FACEモード時またはB/Lモード時の各FACE吹出口21、22、31、32からの吹出風量が非常に多い時はスイング停止時間を長く設定するようにオートルーバ制御される。また、図19の特性図においては、FACEモード時またはB/Lモード時の日射量が大きい時はスイング停止時間を長く設定するようにオートルーバ制御される。さらに、図20の特性図においては、FACEモード時またはB/Lモード時の外気温が大きい時はスイング停止時間を長く設定するようにオートルーバ制御される。
【0086】
そして、上記で求めたスイング停止時間に、図21(a)、(b)に示したランダム停止時間(T)を加算したものがDr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46のスイング停止時間となる。なお、スイング停止時間にランダム性を持たせるには、車両乗員に緊張感や刺激感を与えることで、慣れによる車両乗員の快適感の低下を抑えるためである。
【0087】
したがって、Dr側センタ、サイドFACE吹出口21、22から吹き出される空調風(冷風)は、Dr側センタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲に応じてDr側空調ゾーン内に吹き出され、特に運転席の車両乗員の上半身に向けて吹き出される。また、Pa側センタ、サイドFACE吹出口31、32から吹き出される空調風(冷風)は、Pa側センタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲に応じてPa側空調ゾーン内に吹き出され、特に助手席の車両乗員の上半身に向けて吹き出される。
【0088】
なお、Dr側、Pa側サイドFACE吹出口22、32から吹き出される空調風は、Dr側、Pa側サイドルーバ43、46のルーバ方向に応じて、Dr側、Pa側の車両乗員の上半身(頭胸部)またはDr側、Pa側のサイドウインドの内面に向けて吹き出される。
【0089】
〔第1実施形態の効果〕
以上のように、本実施形態の車両用空調装置では、吹出口モードがB/Lモードの場合に、FOOT吹出口23、33からも車室内に空調風が吹き出される関係で、同じブロワ風量であっても、FACEモードに比べて、Dr側センタ、サイドFACE吹出口21、22およびPa側センタ、サイドFACE吹出口31、32から吹き出す吹出風量が60%程度低下する。このため、図13(b)の特性図、図14の特性図および図15の特性図に示したように、B/Lモードの場合に、基準のスイング範囲およびMAXスイング範囲はFACEモードに比べて、60%程度狭い値に設定される。
【0090】
したがって、吹出口モードに拘らず、Dr側センタ、サイドFACE吹出口21、22からDr側空調ゾーン内の車両乗員への風量およびPa側センタ、サイドFACE吹出口31、32からPa側空調ゾーン内の車両乗員への風量を、外気温や日射量等の車室内の熱負荷に応じた量だけ充分得ることができるので、各車両乗員の空調感(冷房感)を低下させることはない。
【0091】
そして、図18(a)、(b)の特性図に示したように、Dr側センタ、サイドFACE吹出口21、22またはPa側センタ、サイドFACE吹出口31、32からの吹出風量に応じて、Dr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46のスイングを一時的に停止させる乗員側スイング端でのスイング停止時間を長く設定するようにしている。したがって、FACEモードと比べて60%程度の吹出風量となるB/Lモードであっても、空調風の吹き出しを乗員方向へ吹出風量に応じた時間だけ連続して行うことができるので、各FACE吹出口21、22、31、32から車両乗員に多くの空調風を供給できる。
【0092】
また、図19の特性図および図20の特性図に示したように、日射量または外気温等の車室内の熱負荷に応じて、Dr側、Pa側センタ、サイドルーバ43、46の乗員側スイング端でのスイング停止時間を長く設定するようにしている。したがって、FACEモードと比べて60%程度の吹出風量となるB/Lモードであっても、空調風の吹き出しを乗員方向へ吹出風量に応じた時間だけ連続して行うことができるので、各FACE吹出口21、22、31、32から車両乗員に多くの空調風を供給できる。
【0093】
そして、Dr側、Pa側センタ、サイドFACE吹出口21、22、31、32から吹き出される空調風(冷風)の吹出風量や、日射量または外気温等の車室内の熱負荷に応じて、Dr側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲やスイング停止方向とPa側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲やスイング停止方向とを異ならせることにより、左右独立温度コントロール性を確保することができ、且つDr側の車両乗員およびPa側の車両乗員の互いに独立して冷房感に合った空調環境を作り出すことができる。
【0094】
〔第2実施形態〕
図22は本発明の第2実施形態を示したもので、エアコン操作パネルを示した図である。
【0095】
本実施形態では、エアコン操作パネル51と一体的に、Dr側空調ゾーンおよびPa側空調ゾーン内の各FACE吹出口21、22、31、32から吹き出される空調風の吹出状態(センタ、サイドルーバ43、46のスイング状態)を操作するためのルーバ操作(SWINGSW)パネル100が設けられている。このルーバ操作パネル100は、MATCHスイッチ101、Drスイッチ102、Paスイッチ103およびスイングモード切替スイッチ104とから構成されている。
【0096】
なお、スイングモード切替スイッチ104は、第1実施形態のスイングモード切替スイッチ69、73と同様に、「STOP(スイング停止)」、「AUTO(オートスイング)」、「Rr」、「U−DSWING(上下方向スイング)」、「R−LSWING(左右方向スイング)」の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【0097】
また、MATCHスイッチ101、Drスイッチ102およびPaスイッチ103は、平常位置(OFF)と押込位置(ON)とを持つプッシュ式スイッチである。MATCHスイッチ101がONされると、Dr側、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。そして、Drスイッチ102がONされると、Dr側のセンタ、サイドルーバ43、46のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。さらに、Paスイッチ103がONされると、Pa側のセンタ、サイドルーバ43、46のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。
【0098】
〔第3実施形態〕
図23ないし図25は本発明の第3実施形態を示したもので、図23は車両用空調装置の全体構成を示した図で、図24はルーバ左右方向揺動機構の構成を示した図で、図25はルーバ上下方向揺動機構の構成を示した図である。
【0099】
本実施形態のエアコンECU50には、各吹出状態可変装置のセンタ、サイドルーバ43、46の現在位置(ルーバ方向または空調風の吹出方向)を検出するポテンショメータ97、98が接続されている。複数個(本例では4個)のポテンショメータ97は、図24に示したように、ルーバ左右方向揺動機構近傍にそれぞれ設けられ、リンクレバー44と一体的に水平方向に往復移動する可動接点97a、およびこの可動接点97aの移動により分圧比を変える抵抗素子97b等よりなる吹出方向または吹出位置検出手段である。
【0100】
複数個(本例では4個)のポテンショメータ98は、図25に示したように、ルーバ上下方向揺動機構近傍にそれぞれ設けられ、リンクレバー47と一体的に上下方向に往復移動する可動接点98a、およびこの可動接点98aの移動により分圧比を変える抵抗素子98b等よりなる吹出方向または吹出位置検出手段である。そして、本実施形態では、ルーバモータとしてステッピングモータの代わりに、サーボモータ43b、46bを使用している。
【0101】
〔第4実施形態〕
図26ないし図28は本発明の第4実施形態を示したもので、図26は吹出状態可変装置のルーバ左右方向揺動機構の構成を示した図である。
【0102】
本実施形態のルーバ左右方向揺動機構140は、センタ、サイドFACE吹出口121、131を形成する集中拡散グリル120、130に設置されている。このルーバ左右方向揺動機構140は、集中拡散グリル120、130内において左右方向にスイング可能に取り付けられた複数枚(本例では3枚)の第1〜第3ルーバ141と、これらの第1〜第3ルーバ141を各支点142を中心にして左右方向に所定のスイング範囲にてスイングさせる複数枚(本例では3枚)の第1〜第3リンクプレート143と、これらの第1〜第3リンクプレート143を各支点144を中心にして回動させる平板プレート145と、この平板プレート145を車両の進行方向に対して前後方向に往復運動させるアクチュエータとしてのルーバモータ146とから構成されている。
【0103】
第1〜第3リンクプレート143には、各第1〜第3ルーバ141の上端面に設けられた円柱形状のピン147が係合する長円形状の係合穴148が形成されている。また、平板プレート145には、各リンクプレート143の上端面に設けられた円柱形状のピン149が係合する第1〜第3係合穴151〜153、およびルーバモータ146側の上端面に設けられたラック154が形成されている。なお、第1〜第3係合穴151〜153の形成順序は、集中拡散グリル120と集中拡散グリル130とでは逆となる。また、平板プレート145は、集中拡散グリル120、130の外壁面に設けられたガイド155およびレール156に案内されて、その外壁面上を車両の前後方向に摺動可能に配されている。ルーバモータ146は、集中拡散グリル120、130の外壁面に取り付けられた取付用台157上に設置されている。また、ルーバモータ146の出力軸の先端外周には、ラック154と噛合するピニオン159が組み付けられている。
【0104】
本実施形態では、ルーバモータ146を作動させることにより、図27に示したように、集中拡散グリル120、130の外壁面上において平板プレート145が最も車両後方側(車両乗員に近づく側)に位置すると、第1〜第3ルーバ141が図示左側(乗員方向)に向くことにより、集中拡散グリル120、130から吹き出される空調風が空調ゾーン内の車両乗員の頭胸部に局所的に吹き出すスポット吹出モードに設定される。このスポット吹出モード時間は、第1実施形態の乗員方向でのスイング停止時間と見なすことができる。
【0105】
また、ルーバモータ146を上記とは逆回転方向に作動させることにより、図28に示したように、集中拡散グリル120、130の外壁面上において平板プレート145が最も車両前方側(車両乗員より遠ざかる側)に位置すると、第1ルーバ141が図示右側(乗員を外す方向)に向き、第2ルーバ141が図示上側(中央方向)に向き、第3ルーバ141が図示左側(乗員方向)に向くことにより、集中拡散グリル120、130から吹き出される空調風が空調ゾーン内に拡散的に吹き出すワイド吹出モードに設定される。そして、ルーバモータ146の正転および逆転を繰り返すことにより、第1〜第3ルーバ141が支点を中心にしてスイングする。
【0106】
そして、本実施形態においてランダムスイング中にスイング停止する場合には、内気温(TR)が高い程、集中拡散グリル120、130から吹き出される空調風が空調ゾーン内の車両乗員の頭胸部に集中状態で第1〜第3ルーバ141が停止またはゆっくりと動く。また、日射方向が車両乗員の右方向からの入射の時、つまり車両乗員の右半身に日射が当たっている時には、右側の集中拡散グリル130の第1〜第3ルーバ141が左側の集中拡散グリル120の第1〜第3ルーバ141よりも車両乗員の頭胸部に集中状態で空調風を吹き出すように停止またはゆっくりと動く。逆に、日射方向が車両乗員の左方向からの入射の時、つまり車両乗員の左半身に日射が当たっている時には、左側の集中拡散グリル120の第1〜第3ルーバ141が右側の集中拡散グリル130の第1〜第3ルーバ141よりも車両乗員の頭胸部に集中状態で空調風を吹き出すように停止またはゆっくりと動く。
【0107】
ここで、第1実施形態で使用した図13(a)、(b)の特性図の縦軸に示した基準のスイング範囲を本実施形態の集中拡散グリル120、130の吹出角度と見なすことにより、FACE吹出口からの吹出風量が多い程、集中拡散グリル120、130の吹出角度を狭くするように制御しても良い。また、第1実施形態で使用した図14(a)、(b)の特性図の縦軸に示したMAXスイング範囲を本実施形態の集中拡散グリル120、130の吹出角度と見なすことにより、日射量が大きい程、あるいは外気温が高い程、集中拡散グリル120、130の吹出角度を狭くするように制御しても良い。
【0108】
〔第5実施形態〕
図29および図30は本発明の第5実施形態を示したもので、図29は車両のインストルメントパネルを示した図で、図30は空調ユニットのフェイスダクトを示した図である。
【0109】
本実施形態では、第1実施形態の空調ダクト2内の仕切り板14を廃止している。そして、前部座席側FACE吹出口として、空調ダクト2の空気下流側端部に連結されたフェイスダクト160の最空気下流側で開口するワイドフローFACE吹出口161が設けられている。ワイドフローFACE吹出口161は、インストルメントパネル40の前面中央で開口するDr側、Pa側センタFACE吹出口162、163と、インストルメントパネル40の車両幅方向両側、すなわち、車両のサイドウインド近傍で開口するDr側、Pa側サイドFACE吹出口164、165と、これらのFACE吹出口の間で開口するDr側、Pa側ミドルFACE吹出口166、167とから構成されている。なお、各FACE吹出口162〜167には、車両乗員の手動操作により空調風の吹出方向を変更するための複数のルーバがそれぞれ設けられている。
【0110】
そして、フェイスダクト160には、各FACE吹出口162〜167を開閉するためのFACEドア171が回動自在に取り付けられており、Dr側サイド、ミドルFACE吹出口164、166を開閉するためのDr側ミドルFACEドア172が回動自在に取り付けられており、Pa側サイド、ミドルFACE吹出口165、167を開閉するためのPa側ミドルFACEドア173が回動自在に取り付けられている。なお、Dr側、Pa側ミドルFACEドア172、173は、本発明の吹出状態変更手段に相当するもので、開度に応じてDr、Pa側サイドFACE吹出口164、165およびDr、Pa側ミドルFACE吹出口166、167から各空調ゾーン内に吹き出す空調風の吹出状態(例えばワイド吹出モードとスポット吹出モード)を変更する。
【0111】
本実施形態では、サーボモータ等のアクチュエータによりFACEドア171を開放側に動かし、サーボモータ等のアクチュエータによりDr側、Pa側ミドルFACEドア172、173を閉塞側に動かす。それによって、Dr側、Pa側センタFACE吹出口162、163およびDr側、Pa側サイドFACE吹出口164、165を開放し、Dr側、Pa側ミドルFACE吹出口166、167を閉塞することにより、ワイドフローFACE吹出口161の開口面積を小さくすることで、ワイドフローFACE吹出口161から吹き出される空調風の吹出範囲を小さくして空調ゾーン内の車両乗員の頭胸部に局所的に空調風を吹き出す(スポット吹出モード)。このスポット吹出モード時間は、第1実施形態の乗員方向へのスイング停止時間と見なすことができる。
【0112】
また、FACEドア171を開放側に動かし、Dr側、Pa側ミドルFACEドア172、173を中間位置に動かす。それによって、Dr側、Pa側センタFACE吹出口162、163、Dr側、Pa側サイドFACE吹出口164、165およびDr側、Pa側ミドルFACE吹出口166、167を開放することにより、ワイドフローFACE吹出口161の開口面積を大きくすることで、ワイドフローFACE吹出口161から吹き出される空調風の吹出範囲を大きくして空調ゾーン内に拡散的に空調風を吹き出す(ワイド吹出モード)。
【0113】
なお、フェイスダクト160内にFACEドアを追加して更に細やかな配風量の変更制御を行うようにしても良いし、空調ダクト2およびフェイスダクト160内に仕切り板を1個または2個以上入れて、それぞれの空気通路毎に送風機を配置して、各送風機の送風量を異ならせることで、Dr側、Pa側空調ゾーン内の車両乗員毎の配風量を変更しても良い。また、ワイドフローFACE吹出口161およびDr側、Pa側サイドFACE吹出口164、165から空調風を吹き出す、あるいは吹き出さないようにする制御は、図14(a)の特性図に対応した吹出状態の変化と見なすことができる。例えば車両進行方向に対して右90°の日射の時に、Dr側サイドFACE吹出口164から空調風を吹き出すように制御する。
【0114】
〔第6実施形態〕
図31は本発明の第6実施形態を示したもので、図31は車両用ドラムベンチレータを示した図である。
【0115】
本実施形態の車両用ドラムベンチレータは、自動車のインストルメントパネル201内に、空調ダクトのフェイスダクトに連通する筒形状のケース202が設けられている。このケース202は、内部にFACE吹出口203を形成する。そして、ケース202の空気下流側端部内には、筒形状の配風用ドラム204が回動自在に設けられている。
【0116】
この配風用ドラム204内には、縦ルーバ205が左右回転自在に支持され、この縦ルーバ205と組み合わせて格子を成すように横ルーバ206が設けられている。また、ケース202の空気上流側端部内には、FACE吹出口203から吹き出す空調風の吹出風量を調節するダンパ207が回動自在に支持されている。なお、縦ルーバ205および横ルーバ206は、第1実施形態と同様にして、図示しないリンク機構を介してルーバモータ等のアクチュエータにより揺動運動が与えられる。ここで、本実施形態の配風用ドラム204は、ケース202の前端部に回動自在に取り付けられた筒形状の第1のドラム211と、この第1のドラム211に内蔵された筒形状の第2のドラム212とから構成されている。
【0117】
本実施形態では、空調風の吹出方向を変更する場合には、第2のドラム212の前面開口の向きを変更すれば良い。例えば、図31に示したように、ケース202、第1のドラム211および第2のドラム212の中心軸を略一致させると、空調風の吹出方向が斜め上向きとなり、空調ゾーン内の車両乗員の頭部付近に局所的に吹き出す。また、ケース202の中心軸に対して、第1のドラム211および第2のドラム212を反時計回りに回動させることにより、空調風の吹出方向が下向きとなり、空調ゾーン内の車両乗員の頭胸部付近に局所的に吹き出す。
【0118】
〔第7実施形態〕
図32および図33は本発明の第7実施形態を示したもので、図32および図33は空気吹出ルーバを示した図である。
【0119】
本実施形態の空気吹出ルーバ220は、例えば樹脂材料によって形成された細長い円筒形状で、一方の端面に断面D字状の係合穴221が設けられ、他方の端面に嵌合穴222が設けられている。そして、空気吹出ルーバ220の回転軸心Oと偏心した位置には、空気吹出ルーバ220の軸方向に亘って空気通路223が設けられ、回転軸心Oを挟んで空気通路223の反対側の位置には、軸方向に亘って閉鎖部224が設けられている。すなわち、閉鎖部224は、曲率中心を中心とした回転軸心Oを通る凸円弧面225を有しており、この凸円弧面225と空気吹出ルーバ220の外周面の一部とによって中実に形成され、閉鎖部224の中央部には、軸方向に亘って中空部226が形成されている。
【0120】
そして、空気吹出ルーバ220は、前記曲率中心を中心とする凹円弧面227を有しており、この凹円弧面227と空気吹出ルーバ220の外周面の一部とによってフィン228が形成され、凸円弧面225と凹円弧面227との間に一定幅の円弧状を成す空気通路223が形成されている。さらに、この空気通路223の幅方向の中間には、円弧状の整流フィン229が設けられている。
【0121】
上記のような空気吹出ルーバ220は、空気吹出ダクトの最空気下流側で開口した細長い矩形状の空気吹出口(図示せず)に収納されている。そして、空気吹出ルーバ220の係合穴221にはモータ230の回転軸231に形成された断面D字形状の係合軸部232が係合している。また、嵌合穴222には、空気吹出ダクトの側壁に突設された軸受ピン233が回転自在に嵌合されている。したがって、空気吹出ルーバ220は、モータ230の回転軸231と軸受ピン233とによって2点支持され、回転軸心Oを中心として、上下方向に揺動運動可能に設けられており、空気吹出口から吹き出される空調風の吹出方向を変更できるように構成されている。
【0122】
〔第8実施形態の構成〕
図34ないし図37は本発明の第8実施形態を示したもので、図34はインストルメントパネルを示した図で、図35は吹出ダクト、支持枠および回転バルブを示した図である。
【0123】
本実施形態では、自動車のインストルメントパネル301の内方下部に、車室内を空調するための空調ユニット302が設置されている。また、インストルメントパネル301の前面には、断面コの字形状で車幅方向に細長い直線状の空気吹出口303を形成する吹出ダクト304が1個取り付けられている。そして、吹出ダクト304の背面には、空調ユニット302からの空調風を空気吹出口303に導く導風ダクト305が接続されている。
【0124】
そして、吹出ダクト304の前面には、ルーバ支持枠306が取り付けられており、このルーバ支持枠306には、空気吹出口303から車室の空調ゾーン内に吹き出される空調風の吹出方向を変更するための縦ルーバ307と横ルーバ309とが格子状に設けられている。そして、ルーバ支持枠306の空気上流側には、空気吹出口303の開口度合を変更して配風量を可変する回転バルブ310が設けられている。
【0125】
回転バルブ310は、その支軸311が吹出ダクト304のスリット312に回動自在に支持されている。そして、回転バルブ310は、その両端に端壁313を有する略半割円筒形状のもので、回転バルブ310の表面形状の空気上流側の一端辺である後端縁314は略直線状に形成され、また、回転バルブ310の表面形状の空気下流側の一端辺である前端縁315は、その中央の水平直線部316と、この水平直線部316の左右側方に形成された略円弧状の湾曲部317とから構成されている。すなわち、回転バルブ310の横断面形状は、水平直線部316では半円形状であり、湾曲部317では左右端に向けて半円形状から略半円形状に徐々に変化する形状となっている。
【0126】
また、回転バルブ310の支軸311の外端には、回転バルブ310を回動して空調風の吹出状態を調整するための調整ダイヤル319が固着されている。なお、回転バルブ310の支軸311は、第1実施形態と同様にして、図示しないリンク機構を介してバルブモータ等のアクチュエータにより回動運動が与えられる。
【0127】
〔第8実施形態の作用〕
次に、本実施形態の作用を図34ないし図37に基づいて簡単に説明する。
【0128】
アクチュエータにより回転バルブ310をスポット吹出モード時の回動位置に駆動すると、空気吹出口303の中央部では、図36(a)に示したように、回転バルブ310により完全に閉じられ、また、空気吹出口303の左右端部では、図36(b)、(c)に示したように、空気吹出口303の左右端に近くなるに従って、徐々に大きく開かれる。これにより、空調ユニット302からの空調風は、空気吹出口303の中央部からは全く吹き出されず、空気吹出口303の左右端に近くなるに従って徐々に多量に吹き出される。その結果、空気吹出口303の左右端部前方においては、空調ゾーン内の車両乗員に向けて空調風が集中的に多量に吹き出されるスポット吹出モードが行われる。
【0129】
一方、アクチュエータにより回転バルブ310をワイド吹出モード時の回動位置に駆動すると、空気吹出口303は、図37(a)〜図37(c)に示したように、中央部および左右端部共に略全開となる。これにより、空調ユニット302からの空調風は、空気吹出口303の全長に亘って均一に空調ゾーン内に吹き出されるワイド吹出モードが行われる。
【0130】
〔第9実施形態〕
図38ないし図41は本発明の第9実施形態を示したもので、図38(a)〜図38(e)は回転バルブの変形例を示した図である。
【0131】
図38(a)〜図38(e)の回転バルブ310の各後端縁314はいずれも第7実施形態の後端縁314と同じく直線上に形成されているが、前端縁321〜325の形状は各々異なっている。すなわち、図38(a)の回転バルブ310の前端縁321は、第7実施形態の前端縁の水平直線部316の中央にU字状の凹部326を形成したものであり、スポット吹出モードの時には、空調風は湾曲部317の部分だけでなく、凹部326の部分からも集中的に吹き出される。
【0132】
そして、図38(b)の回転バルブ310の前端縁322は、第7実施形態の右の湾曲部317のみを残して、左の湾曲部をなくしたものであり、空調風は湾曲部317のみから集中的に吹き出される。また、図38(c)の回転バルブ310の前端縁323は、回転バルブ310の全長に亘って逆V字形状に形成され、空調風の吹出風量は中央部から左右端に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。
【0133】
そして、図38(d)の回転バルブ310の前端縁324は、図38(c)の回転バルブ310と逆にV字形状に形成され、空調風の吹出風量は左右端から中央部に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。また、図38(e)の回転バルブ310の前端縁325は、左端から右端に向けて直線状に徐々に高さが低くなっており、空調風の吹出風量は左端から右端に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。
【0134】
次に、Dr側空調ゾーンとPa側空調ゾーンとをそれぞれ独立して空調できるようにインストルメントパネル301の前面にて吹出ダクト304が左右に2個並設されている場合のFACE吹出口からの吹出風量に対する空調風の吹出位置または吹出範囲を図39ないし図41に基づいて説明する。
【0135】
図39(a)は各車両乗員の頭胸部(乗員中央部)に空調風が当たる吹出位置を示した図で、以下その吹出位置を基準位置と呼ぶ。図39(b)は基準位置から片側(例えば近傍のサイドウインド側)に所定の距離だけ吹出位置を変更した例を示した図で、図39(c)は基準位置から両側に所定の距離だけ吹出位置を変更した例を示した図である。また、図39(d)は各車両乗員に空調風が当たる吹出範囲(吹出幅)の例を示した図である。
【0136】
次に、図40(a)はFACEモード時のFACE吹出口からの吹出風量に対する空調風の吹出位置または吹出範囲を示した特性図で、図40(b)はB/Lモード時のFACE吹出口からの吹出風量に対する空調風の吹出位置または吹出範囲を示した特性図である。ここで、図40(a)、(b)中の吹出位置または吹出範囲とは上記の図39(a)〜図39(d)の示した例を述べた吹出位置または吹出範囲のことである。
【0137】
そして、本実施形態では、図40(a)、(b)の特性図の場合も、FACE吹出口からの吹出風量が多い程、空調風の吹出位置または吹出範囲がより乗員方向または狭くなるように設定されており、B/Lモードの場合に、吹出位置または吹出範囲はFACEモードに比べて、60%程度より乗員方向または狭い値に設定される。
【0138】
次に、図41(a)は日射有り時のFACEモード、B/Lモード時の日射量に対する空調風の吹出位置または吹出範囲を示した特性図である。なお、図40と同様に、図41(a)中の吹出位置または吹出範囲とは上記の図39(a)〜図39(d)を示した例を述べた吹出位置または吹出範囲のことである。
【0139】
次に、図41(b)は例えば25℃以上の高外気温時のFACEモード、B/Lモード時の外気温に対する空調風の吹出位置または吹出範囲を示した特性図である。なお、図40と同様に、図41(b)中の吹出位置または吹出範囲とは上記の図39(a)〜図39(d)を示した例を述べた吹出位置または吹出範囲のことである。
【0140】
そして、本実施形態では、図41(a)、(b)の特性図の場合も、日射量が大きい程、または外気温が高い程、空調風の吹出位置または吹出範囲がより乗員方向または狭くなるように設定されており、B/Lモードの場合に、吹出位置または吹出範囲はFACEモードに比べて、60%程度より乗員方向または狭い値に設定される。
【0141】
〔他の実施形態〕
本実施形態では、吹出口モードがFOOTモードまたはF/Dモードの時もDr側サイドFACE吹出口22およびPa側サイドFACE吹出口32から空調風(主に温風)を吹き出すようにしたが、吹出口モードがFACEモードまたはB/Lモードの時のみDr側サイドFACE吹出口22およびPa側サイドFACE吹出口32から空調風を吹き出すようにしても良い。
【0142】
本実施形態では、Dr側、Pa側センタグリル41、Dr側、Pa側サイドグリル42をインストルメントパネル40に固定したが、各センタ、サイドグリルを左右方向に回動自在に支持された状態で格納部材に取り付けても良く、各センタ、サイドグリルを上下方向に回動自在に支持された状態で格納部材に取り付けても良い。この場合には、グリル本体を吹出状態可変手段として揺動させるようにしても良い。
【0143】
本実施形態では、可変ルーバまたは可変グリル等の吹出状態可変手段を各FACE吹出口21、22、31、32に設けたが、車室内の車両側面、車室内の中央部(例えばコンソールボックス付近)または車両の天井部に設けた吹出口に可変ルーバまたは可変グリル等の吹出状態可変手段を設けても良い。
【0144】
本実施形態では、スイングルーバとして、各FACE吹出口に左右方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ43および上下方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ46の両方を設けたが、スイングルーバとして、各FACE吹出口に水平方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ43または上下方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ46のいずれか一方のみを設けても良い。
【0145】
本実施形態では、1個のブロワ4を回転させることにより空調ダクト2の各FACE吹出口21、22、31、32から車室内に空調風を吹き出すように構成したが、2個の送風機を回転させることにより空調ダクト2のDr側、Pa側FACE吹出口から車室内に空調風を吹き出す配風量を変更可能なように構成しても良く、FACE吹出口の数に対応した個数の送風機を回転させることにより空調ダクト2の各FACE吹出口から車室内に空調風を吹き出す配風量を変更可能なように構成しても良い。また、各FACE吹出口毎、または一方側、他方側吹出口毎に互いに独立して車両乗員への配風量を変えるようにしても良い。
【0146】
本実施形態では、本発明をDr側空調ゾーンとPa側空調ゾーンとの左右の温度調節およびスイングルーバ制御を互いに独立して行うことが可能な車両用空調装置に適用したが、本発明を車室内の前部座席側空調ゾーンと後部座席側空調ゾーンとの前後の温度調節およびスイングルーバ制御を互いに独立して行うことが可能な車両用空調装置に適用しても良い。また、本発明を車室内の温度調節を1つの吹出温度可変手段により行う車両用空調装置に適用しても良い。
そして、Dr側センタFACE吹出口21とDr側サイドFACE吹出口22とのスイングルーバ制御を互いに独立して行うようにしても良く、また、Pa側センタFACE吹出口31とPa側サイドFACE吹出口32とのスイングルーバ制御を互いに独立して行うようにしても良い。
【0147】
本実施形態では、熱負荷検出手段として日射強度検知手段を有する日射センサ93を設けたが、日射強度検知手段、太陽光の照射方向(日射方向、日射方位角)を検知する日射方向検知手段(例えばフォトダイオード、太陽電池、サーミスタ等の感温素子)、および太陽光の高度(日射仰角、日射高度、太陽仰角)を検知する日射高度検知手段(例えばフォトダイオード、太陽電池、サーミスタ等の感温素子)を有する日射センサを設けても良い。
【0148】
なお、少なくとも日射強度検知手段を有する日射センサを設けても良い。また、日射センサとして、カーナビゲーションシステムのマイクロコンピュータにその日時の太陽高度や車両の現在位置に対する日射方向を記憶させている場合には、そのカーナビゲーションシステムの出力信号を日射センサ信号としてエアコンECUに読み込むようにしても良い。
【0149】
本実施形態では、車室内の熱負荷を検出する熱負荷検出手段としては、日射センサ93または外気温センサ92を使用した。車室内の熱負荷として、内気温、設定温度と内気温との温度偏差、エバ後温度、冷却水温、車速、ブロワ風量(ブロワ制御電圧)または乗員数等が考えられ、これらの値を検出するセンサや、温度を設定する温度設定手段、目標吹出温度を決定する目標吹出温度決定手段をも熱負荷検出手段として使用できる。ここで、内気温センサ91を2個使用して、Dr側空調ゾーン内およびPa側空調ゾーン内にそれぞれ設置しても良い。
【0150】
本実施形態では、Dr側センタ、サイドルーバ43、46およびPa側センタ、サイドルーバ43、46のスイング(揺動)を一時的に停止させるスイング停止時間を変更するようにしたが、Dr側センタ、サイドルーバ43、46およびPa側センタ、サイドルーバ43、46が非常にゆっくり揺動する時間を変更するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用空調装置の全体構成を示した構成図である(第1実施形態)。
【図2】車両のインストルメントパネルを示した正面図である(第1実施形態)。
【図3】エアコン操作パネルを示した正面図である(第1実施形態)。
【図4】吹出状態可変装置の全体構成を示した概略図である(第1実施形態)。
【図5】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した概略図である(第1実施形態)。
【図6】ルーバ上下方向揺動機構の構成を示した概略図である(第1実施形態)。
【図7】エアコンECUの制御プログラムの一例を示したフローチャートである(第1実施形態)。
【図8】Dr側、Pa側の目標吹出温度に対するブロワ制御電圧特性を示した特性図である(第1実施形態)。
【図9】Dr側、Pa側の目標吹出温度に対する吹出口モード特性を示した特性図である(第1実施形態)。
【図10】エアコンECUによるスイングルーバ制御を示したフローチャートである(第1実施形態)。
【図11】エアコンECUによるクールダウン判定を示した特性図である(第1実施形態)。
【図12】ルーバ原点補正方向を示した説明図である(第1実施形態)。
【図13】(a)はFACEモード時のFACE吹出口からの吹出風量に対する基準のスイング範囲を示した特性図で、(b)はB/Lモード時のFACE吹出口からの吹出風量に対する基準のスイング範囲を示した特性図である(第1実施形態)。
【図14】(a)はFACEモード、B/Lモード時の日射量に対するMAXスイング範囲を示した特性図で、(b)はFACEモード、B/Lモード時の外気温に対するMAXスイング範囲を示した特性図である(第1実施形態)。
【図15】日射左右比に対するスイング範囲の補正係数を示した特性図である(第1実施形態)。
【図16】イニシャライズとスイング拡大方向を示した説明図である(第1実施形態)。
【図17】車両乗員への日射量に対するスイング停止時間割合を示した特性図である(第1実施形態)。
【図18】(a)はFACEモード時のFACE吹出口からの吹出風量に対する乗員方向でのスイング停止時間を示した特性図で、(b)はB/Lモード時のFACE吹出口からの吹出風量に対する乗員方向でのスイング停止時間を示した特性図である(第1実施形態)。
【図19】日射量に対する乗員方向でのスイング停止時間を示した特性図である(第1実施形態)。
【図20】外気温に対する乗員方向でのスイング停止時間を示した特性図である(第1実施形態)。
【図21】(a)はランダムスイングの作動パターンを示したタイムチャートで、(b)はOFF時間列を示した図である(第1実施形態)。
【図22】エアコン操作パネルを示した正面図である(第2実施形態)。
【図23】車両用空調装置の全体構成を示した構成図である(第3実施形態)。
【図24】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した概略図である(第3実施形態)。
【図25】ルーバ上下方向揺動機構の構成を示した概略図である(第3実施形態)。
【図26】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した斜視図である(第4実施形態)。
【図27】集中拡散グリルからの吹出状態がスポット吹出モードの場合を示した説明図である(第4実施形態)。
【図28】集中拡散グリルからの吹出状態がワイド吹出モードの場合を示した説明図である(第4実施形態)。
【図29】車両のインストルメントパネルを示した正面図である(第5実施形態)。
【図30】空調ユニットのフェイスダクトを示した概略図である(第5実施形態)。
【図31】車両用ドラムベンチレータを示した断面図である(第6実施形態)。
【図32】空気吹出ルーバを示した斜視図である(第7実施形態)。
【図33】空気吹出ルーバを示した断面図である(第7実施形態)。
【図34】インストルメントパネルを示した正面図である(第8実施形態)。
【図35】吹出ダクト、支持枠および回転バルブを示した図である(第8実施形態)。
【図36】(a)〜(c)はスポット吹出モード時の回転バルブの回動位置を示した断面図である(第8実施形態)。
【図37】(a)〜(c)はワイド吹出モード時の回転バルブの回動位置を示した断面図である(第8実施形態)。
【図38】(a)〜(e)は回転バルブの変形例を示した斜視図である(第9実施形態)。
【図39】(a)は乗員中央部からの距離の基準位置を示した説明図で、(b)は乗員中央部から片側への距離を示した説明図で、(c)は乗員中央部から両側への距離を示した説明図で、(d)は吹出範囲を示した説明図である(第9実施形態)。
【図40】(a)はFACEモード時のFACE吹出口からの吹出風量に対する乗員中央部からの距離を示した特性図で、(b)はB/Lモード時のFACE吹出口からの吹出風量に対する乗員中央部からの距離を示した特性図である(第9実施形態)。
【図41】(a)はFACEモード、B/Lモード時の日射量に対する乗員中央部からの距離を示した特性図で、(b)はFACEモード、B/Lモード時の外気温に対する乗員中央部からの距離を示した特性図である(第9実施形態)。
【符号の説明】
1 空調ユニット
2 空調ダクト
21 Dr側センタFACE吹出口(上部吹出口)
22 Dr側サイドFACE吹出口(上部吹出口)
23 Dr側FOOT吹出口(下部吹出口)
31 Pa側センタFACE吹出口(上部吹出口)
32 Pa側サイドFACE吹出口(上部吹出口)
33 Pa側FOOT吹出口(下部吹出口)
43 センタ、サイドルーバ(吹出状態可変手段)
46 センタ、サイドルーバ(吹出状態可変手段)
50 エアコンECU(吹出状態制御手段)
91 内気温センサ
92 外気温センサ(熱負荷検出手段)
93 日射センサ(熱負荷検出手段)
43a ステッピングモータ(アクチュエータ)
46a ステッピングモータ(アクチュエータ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
For example, the present invention can change the blowing state such as the swing range, the blowing range, the blowing position, the blowing angle, the blowing area, or the air distribution amount of the conditioned air blown from the face outlet provided at the air downstream end of the air conditioning unit. The present invention relates to a vehicle air conditioner including a possible blowing state variable device.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, Japanese Patent Publication No. 7-102775 discloses a blowing state variable device that changes the blowing direction of the conditioned air blown from the face outlet by giving an oscillating motion to the variable louver in the swing grill by an actuator. A vehicle air-conditioning apparatus (first conventional example) provided with When the thermal load in the passenger compartment temporarily increases due to the influence of the amount of solar radiation or the like, the blowing state variable device narrows the swing range of the variable louver and causes the conditioned air to blow locally. The oscillating period of the variable louver is shortened to blow out the cold air just like struck with a fan.
[0003]
Also, as a conventional technique, in Japanese Utility Model Publication No. 7-54010, a blowing state in which the direction of the conditioned air blown from the face outlet is changed by applying an oscillating motion to the variable louver in the swing grill by an actuator. A vehicle air conditioner (second conventional example) provided with a variable device has been proposed. A stop time selection switch is provided on the front surface of the swing grill to set a desired time for the time during which the swing of the variable louver is temporarily stopped (swing stop time). Thus, in the blowout state variable device, the vehicle occupant sets the swing stop time with the stop time selection switch, thereby obtaining a desired swing state.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the blowout state variable device of the first conventional example, for example, when the blowout port mode is different, such as the FACE mode in which only the face blowout port is opened and the B / L mode in which both the face blowout port and the foot blowout port are opened. Even if the fan speed (blower air volume) does not change, the air volume blown out from the FACE outlet provided with the variable louver is greatly different. That is, in the FACE mode, the conditioned air supplied from the face outlet to the vehicle occupant is 100% of the blower air volume, and in the B / L mode, the conditioned air supplied from the face outlet to the vehicle occupant. Therefore, it was impossible to create a comfortable blowing state in any of the outlet modes.
[0005]
Moreover, in the blowing state variable device of the second conventional example, every time the vehicle occupant changes the air outlet mode, and every time the thermal load in the passenger compartment such as the amount of solar radiation and the direction of solar radiation changes, the vehicle occupant It was very complicated to change the swing stop time by manually operating the stop time selection switch each time. For example, the swing stop time is changed every time the solar radiation amount changes so that the swing stop time is shortened when the solar radiation amount hitting the vehicle occupant is weak, and the swing stop time is lengthened when the solar radiation amount is strong. It was very complicated.
[0006]
OBJECT OF THE INVENTION
The present invention provides a vehicle air conditioner that can increase the volume of conditioned air to a vehicle occupant in any of the outlet modes and can create a comfortable blowing state corresponding to the heat load in the passenger compartment. For the purpose. It is another object of the present invention to provide a vehicle air conditioner that can set an optimal time corresponding to the heat load in the passenger compartment to stop the swing of the blowing state varying means or to swing it very slowly.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Claim1According to the invention described in the above, the second air outlet mode in which the air conditioned air is mainly blown out from the upper air outlet when being switched to the first air outlet mode in which the air conditioned air is blown out from at least both the upper air outlet and the lower air outlet. Compared to when it is switched toSurroundingBy making it narrower, more conditioned air can be supplied to the vehicle occupant from the upper air outlet even in the first air outlet mode in which the amount of air blowing is relatively reduced compared to the second air outlet mode.
[0015]
Claim2And claims3According to the invention described in the above, when the thermal load in the passenger compartment is equal to or higher than the predetermined value, the swing range of the blowing state variable means is larger than when the thermal load in the passenger compartment is lower than the predetermined value.SurroundingThe swing range of the blowing state variable means is reduced by making it narrower or the greater the heat load in the passenger compartment.SurroundingBy making it narrower, even in the first air outlet mode in which the air flow rate is relatively reduced as compared with the second air outlet mode, a comfortable air outlet state corresponding to the heat load in the passenger compartment can be created.
[0016]
Claim4According to the invention described in the above, when the mode is switched to the first air outlet mode, compared to when the mode is switched to the second air outlet mode,Way outSince the direction becomes more occupant direction, more conditioned air can be supplied from the upper outlet to the vehicle occupant even in the first outlet mode in which the amount of outlet air is relatively reduced compared to the second outlet mode.
[0017]
Claim5And claims6According to the invention described in the above, when the thermal load in the passenger compartment is equal to or higher than the predetermined value, the blower of the outlet state variable means is larger than when the thermal load in the passenger compartment is lower than the predetermined value.Way outWhen the direction becomes more occupant direction or the heat load in the passenger compartment increases,Way outEven in the first air outlet mode, in which the direction becomes more occupant direction and the air flow rate is relatively smaller than that in the second air outlet mode, the swinging of the blowing state variable means stops or swings very slowly. It is possible to set the optimal time corresponding to the heat load in the passenger compartment.
[0018]
Claim7According to the invention described in the above, when the mode is switched to the first air outlet mode, the swinging of the blowing state variable means is stopped or swings very slowly compared to when the mode is switched to the second air outlet mode. Even if it is the 1st blower outlet mode in which the amount of blowout air decreases comparatively compared with the 2nd blower outlet mode by lengthening time, even if a blower outlet mode changes, it is a lot from an upper blower outlet to a vehicle occupant. The conditioned air can be supplied, and the conditioned air can be continuously blown out in a desired direction for a desired time.
[0019]
Claim8And claims9According to the invention described in the above, when the thermal load in the passenger compartment is equal to or higher than the predetermined value, the swinging of the blowing state variable means is stopped or very slowly swayed compared to when the thermal load in the passenger compartment is lower than the predetermined value. Longer than the second air outlet mode by increasing the time to perform the operation or by stopping the oscillation of the blowing state variable means or increasing the time for very slow oscillation as the thermal load in the passenger compartment increases. Even in the first air outlet mode in which the amount of blown air is reduced, it is possible to obtain a blown state of the conditioned air according to the heat load in the passenger compartment.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Configuration of First Embodiment]
FIGS. 1 to 21 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a vehicle air conditioner, and FIG. 2 is a diagram showing a vehicle instrument panel. 3 is a view showing an air conditioner operation panel.
[0021]
In the vehicle air conditioner of the present embodiment, each air conditioning means (actuator) in the
[0022]
The
[0023]
An evaporator (cooling heat exchanger) 10 for cooling the air passing through the
[0024]
The first and
[0025]
At the air downstream end of the
[0026]
And in the 1st,
[0027]
The Dr-side
[0028]
Next, the blowing state variable device installed in each
[0029]
Each blowing state variable device is provided in the Dr side, Pa
[0030]
The louver left-right swing mechanism is a variable louver (also referred to as a swing louver) provided in a plurality of rows in the left-right direction (vehicle width direction) with respect to the traveling direction of the vehicle within the Dr-side, Pa-side center, and side grills 41 and 42. : Hereinafter referred to as a center louver or side louver) 43, a
[0031]
The louver vertical swing mechanism is a variable louver (also known as a swing louver) arranged in a plurality of rows in the vertical direction (the vehicle height direction) with respect to the traveling direction of the vehicle in the Dr side, Pa side center, and side grills 41 and 42. Say: hereinafter referred to as center louver or side louver) 46, a plurality of centers, a
[0032]
Here, the Dr side, Pa side center, and
[0033]
A large load is applied between the output shaft of the
[0034]
The
[0035]
The air
[0036]
Of the above, the
[0037]
The Dr-side
[0038]
Among the above, the
[0039]
When the swing
[0040]
Further, when the swing
[0041]
The Pa side
[0042]
In the same manner as the swing
[0043]
Further, when the swing
[0044]
Here, as shown in FIG. 3, between the Dr side and Pa
[0045]
Further, the
[0046]
Further, the air temperature immediately after passing through the Dr side, Pa side blowing
[0047]
The solar radiation sensor 93 corresponds to the thermal load detecting means of the present invention, and is a Dr-side solar radiation intensity detecting means (for example, a solar radiation amount (solar radiation intensity) TS (Dr) irradiated in the Dr-side air conditioning zone (for example, And a Pa-side solar radiation intensity detecting means (for example, a photodiode) for detecting the amount of solar radiation (solar radiation intensity) TS (Pa) irradiated in the Pa-side air conditioning zone.
[0048]
[Control Method of First Embodiment]
Next, a control method by the
[0049]
First, when the ignition switch is turned on and DC power is supplied to the
Next, various data are read into the data processing memory. That is, switch signals from various switches and sensor signals from various sensors are input (step S2).
[0050]
Next, based on the above stored data and the following
[Expression 1]
[Expression 2]
[0051]
However, Tset (Dr) and Tset (Pa) represent the set temperature in the Dr-side air conditioning zone and the set temperature in the Pa-side air conditioning zone, respectively. TS (Dr) and TS (Pa) are the Dr side and Pa, respectively. Represents the amount of solar radiation in the side air conditioning zone. TR and TAM represent the inside temperature and the outside temperature, respectively. Kset, KR, KAM, KS, Kd (Dr), and Kd (Pa) represent the temperature setting gain, the internal air temperature gain, the external air temperature gain, the solar radiation amount gain, and the temperature difference correction gain of the first and second air conditioning zones, respectively. .
[0052]
Ka (Dr) and Ka (Pa) represent gains for correcting the degree of influence of the outside air temperature TAM on the air conditioning temperatures of the Dr side air conditioning zone and the Pa side air conditioning zone, respectively. CD (Dr), CD (Pa ) Represents a constant corresponding to the degree of influence, and C represents a correction constant. Here, values such as Ka (Dr), Ka (Pa), CD (Dr), and CD (Pa) vary depending on various parameters such as the shape and size of the vehicle and the air blowing direction of the
[0053]
Next, the blower airflow {blower control voltage VA (Dr), VA (Pa) applied to the
[0054]
Next, based on the Dr-side and Pa-side target blowout temperatures TAO (Dr) and TAO (Pa) obtained in step S3 and the characteristic diagram of FIG. A blower outlet mode is determined (step S5). Specifically, in determining the outlet mode, the target outlet temperatures TAO (Dr) and TAO (Pa) are determined so that the FACE mode, the B / L mode, and the FOOT mode are set from a low temperature to a high temperature. Has been. Further, by operating the air outlet
[0055]
In addition, said FACE mode is a blower outlet mode which blows off an air-conditioning wind toward the upper body (head chest part) of the vehicle passenger | crew in Dr side and Pa side air conditioning zone. The B / L mode is an air outlet mode that blows conditioned air toward the upper body (head and chest) and the feet of the vehicle occupant in the Dr side and Pa side air conditioning zones. The FOOT mode is an air outlet mode that blows conditioned air toward the feet of the vehicle occupants in the Dr side and Pa side air conditioning zones. Further, the F / D mode is an air outlet mode that blows conditioned air toward the feet of the vehicle occupant and the inner surface of the front window of the vehicle.
[0056]
Here, in the present embodiment, when the
[0057]
Next, the A / M opening SW (Dr) (%) of the Dr side A /
[Equation 3]
SW (Dr) = {TAO (Dr) -TE} × 100 / (TW-TE)
[Expression 4]
SW (Pa) = {TAO (Pa) −TE} × 100 / (TW−TE)
[0058]
Next, the routine of FIG. 10 is activated to perform swing louver control (automatic louver control or manual louver control) (blowing state determination means: step S7). Next, a control signal is output to the
Next, a control signal is output to the
[0059]
Next, swing louver control by the
[0060]
First, when the routine of FIG. 10 is started, it is determined whether or not the swing mode changeover switches 69 and 73 provided on the Dr-side and Pa-side
[0061]
When the determination result in step S12 is YES, the following auto louver control is performed. First, it is determined whether or not the outlet mode is the FACE mode or the B / L mode (step S14). If the determination result is NO, the Dr-side and Pa-
[0062]
If the determination result in step S14 is YES, a cool-down determination is made based on the characteristic diagram of FIG. 11 (step S16). When the determination result is YES, that is, when the temperature deviation between the internal temperature TR and the set temperatures Tset (Dr) and Tset (Pa) on the Dr side and Pa side is a predetermined value (for example, 15 ° C.) or more. , The origin of the
[0063]
For the origin correction of the Dr side, Pa
[0064]
Here, the origin correction is performed with respect to the swing end in the louver origin correction direction shown in FIG. 12 because the blowing state variable device of this embodiment is the Dr side, Pa
[0065]
It is conceivable that a potentiometer or the like is provided in the vicinity of the front seat (driver's seat, passenger seat) to detect the seat position of the front seat (seat) on which the vehicle occupant is seated. You may make it set above. Further, the seat position may be set by a dealer (automobile dealer) or the like. In the method in which the vehicle occupant or the dealer sets the seat position, the louver direction desired during the cool-down can be adjusted as desired, and this method is preferable.
[0066]
Moreover, when the determination result of step S16 is NO, based on the air outlet mode, the amount of air blown from the FACE air outlet, and the characteristic diagrams of FIGS. 13 (a) and 13 (b), the Dr side, Pa side The reference swing range of the center and
[0067]
Here, in the characteristic diagrams of FIGS. 13A and 13B, when the amount of air blown from each
[0068]
The Dr-side and Pa-side centers and the swing ranges of the
[0069]
Next, based on the air outlet mode determined in step S5 in FIG. 7, the amount of solar radiation read in step S2 in FIG. 7, and the characteristic diagram in FIG. 14, the Dr side, Pa side center,
[0070]
14A and 14B, in the B / L mode, the amount of air blown out from each
[0071]
Next, the left-right ratio (H) of the solar radiation amount is calculated (determined) based on the solar radiation amounts TS (Dr) and TS (Pa) read in step S2 of FIG. Solar radiation left / right ratio determining means: Step S20).
[Equation 5]
H = TS (Dr) / {TS (Dr) + TS (Pa)}
However, {TS (Dr) + TS (Pa)} ≦ 150 W / m2In this case, H = 0.5.
[0072]
Next, based on the characteristic diagram of FIG. 15, the correction coefficient (KDRCE, KDRSI, KPACE, KPASI) of the swing range of the Dr side, Pa side center, and
[0073]
Next, a reference swing range (DR-SWING-STEP, DR-SWING-STEP, PA-SWING-STEP, PA-SWING-STEP), a swing range correction coefficient (KDRCE, KDRSI, KPACE, KPASI), Based on the explanatory diagram of FIG. 16 and the following
[Formula 6]
However, DRCE-SWING-STEP is a reference swing range of the Dr-
[Expression 7]
However, DRSI-SWING-STEP is a reference swing range of the
[0074]
[Equation 8]
However, PACE-SWING-STEP is a reference swing range of the Pa-
[Equation 9]
However, PASI-SWING-STEP is a reference swing range of the Pa-
[0075]
Next, a swing stop time is calculated (determined) according to the swing range of the Dr side and Pa side centers and the
[Expression 10]
[0076]
Next, the amount of solar radiation to each vehicle occupant is calculated (determined) as to how much the swing stop time obtained in step S23 is allocated to the occupant side swing end and the non-occupant side swing end (step S24). This uses the following
## EQU11 ##
However, FORDR-STOP-TIME is the swing stop time at the Dr side occupant side swing end.
[Expression 12]
However, NOTDR-STOP-TIME is the swing stop time at the swing end other than the Dr-side occupant.
[0077]
[Formula 13]
However, FORPA-STOP-TIME is the swing stop time at the Pa-side occupant-side swing end.
[Expression 14]
However, NOTPA-STOP-TIME is the swing stop time at the swing end other than the Pa-side occupant.
[0078]
Next, at least 1 second is added to the swing stop time at each Dr side, Pa side occupant side swing end and each Dr side, non-Pa side occupant side swing end (step S25). Thereafter, the routine of FIG. 10 is exited. As a result, the swing stop time at the swing end other than the Dr-side and Pa-side occupants is not 0 seconds, and it is possible to prevent the feeling of relaxation from being lost.
[0079]
[Operation of First Embodiment]
Next, the effect | action of the vehicle air conditioner of this embodiment is demonstrated based on FIG. 1 thru | or FIG.
[0080]
When the air outlet mode is the FACE mode, after the inside air sucked from the inside
[0081]
Here, when either of the swing mode changeover switches 69 and 73 is “AUTO”, when the outlet mode is the FACE mode, as shown in the characteristic diagram of FIG. The reference swing range is determined according to the blown air volume, and the MAX swing range is determined according to the amount of solar radiation as shown in the characteristic diagram of FIG. 14 (a), or shown in the characteristic diagram of FIG. 14 (b). As described above, the MAX swing range is determined according to the outside air temperature, and the correction coefficient of the swing range according to the solar radiation left / right ratio is calculated as shown in the characteristic diagram of FIG. The target value of the swing range of the center and the
[0082]
Further, after calculating the swing stop time for temporarily stopping the swing of the Dr side, Pa side center, and
[0083]
The swing stop time is obtained for each Dr side, Pa side center, and
[0084]
Alternatively, as shown in the characteristic diagrams of FIGS. 18 to 20, the swing stop time in the occupant direction may be set. Then, as shown in the characteristic diagram of FIG. 18 (a), the swing stop time in the occupant direction (concentrated state) with respect to the amount of air blown from each
[0085]
Here, in the characteristic diagrams of FIGS. 18 (a) and 18 (b), when the amount of air blown from each
[0086]
The swing stop time obtained by adding the random stop time (T) shown in FIGS. 21A and 21B to the swing stop time obtained above is the swing stop time of the Dr side, Pa center, and
[0087]
Therefore, the conditioned air (cold air) blown out from the Dr-side center and the
[0088]
The conditioned air blown from the Dr-side and Pa-side
[0089]
[Effects of First Embodiment]
As described above, in the vehicle air conditioner according to the present embodiment, when the air outlet mode is the B / L mode, the same blower air volume is blown out from the
[0090]
Therefore, regardless of the air outlet mode, the air volume from the Dr side center and side FACE
[0091]
Then, as shown in the characteristic diagrams of FIGS. 18A and 18B, according to the amount of air blown from the Dr-side center, the
[0092]
Further, as shown in the characteristic diagram of FIG. 19 and the characteristic diagram of FIG. 20, the occupant side swing of the Dr side, Pa side center,
[0093]
And according to the thermal load in the passenger compartment, such as the blown air volume of the conditioned air (cold air) blown out from the Dr side, Pa side center,
[0094]
[Second Embodiment]
FIG. 22 shows a second embodiment of the present invention and is a view showing an air conditioner operation panel.
[0095]
In the present embodiment, the air-conditioning air blowing state (center, side louver 43) blown out from each
[0096]
The swing
[0097]
The
[0098]
[Third Embodiment]
FIGS. 23 to 25 show a third embodiment of the present invention, FIG. 23 is a diagram showing the overall configuration of a vehicle air conditioner, and FIG. 24 is a diagram showing the configuration of a louver left-right swing mechanism. FIG. 25 is a diagram showing the configuration of the louver vertical swing mechanism.
[0099]
The
[0100]
As shown in FIG. 25, a plurality of (four in this example)
[0101]
[Fourth Embodiment]
FIGS. 26 to 28 show a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 26 is a diagram showing a configuration of a louver left-right swing mechanism of the blowing state varying device.
[0102]
The louver left-right
[0103]
The first to
[0104]
In the present embodiment, when the
[0105]
Further, by operating the
[0106]
In the present embodiment, when the swing is stopped during the random swing, the higher the inside air temperature (TR), the more the conditioned air blown from the concentrated diffusion grills 120 and 130 is concentrated on the head and chest of the vehicle occupant in the air conditioning zone. In this state, the first to
[0107]
Here, the reference swing range shown on the vertical axis of the characteristic diagrams of FIGS. 13A and 13B used in the first embodiment is regarded as the blowing angle of the concentrated diffusion grills 120 and 130 of the present embodiment. As the amount of air blown from the FACE air outlet increases, the air blowing angle of the concentrated diffusion grills 120 and 130 may be controlled to be narrower. Further, by regarding the MAX swing range shown on the vertical axis of the characteristic diagrams of FIGS. 14A and 14B used in the first embodiment as the blowing angle of the concentrated diffusion grills 120 and 130 of the present embodiment, You may control so that the blowing angle of the concentrated diffusion grills 120 and 130 becomes narrow, so that quantity is large or external temperature is high.
[0108]
[Fifth Embodiment]
29 and 30 show a fifth embodiment of the present invention. FIG. 29 shows a vehicle instrument panel, and FIG. 30 shows a face duct of an air conditioning unit.
[0109]
In this embodiment, the
[0110]
A
[0111]
In this embodiment, the
[0112]
Further, the
[0113]
In addition, a FACE door may be added in the
[0114]
[Sixth Embodiment]
FIG. 31 shows a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 31 shows a drum ventilator for a vehicle.
[0115]
The vehicular drum ventilator of the present embodiment is provided with a
[0116]
In this
[0117]
In this embodiment, when changing the blowing direction of the conditioned air, the direction of the front opening of the
[0118]
[Seventh Embodiment]
32 and 33 show a seventh embodiment of the present invention, and FIGS. 32 and 33 show an air blowing louver.
[0119]
The
[0120]
The
[0121]
The
[0122]
[Configuration of Eighth Embodiment]
34 to 37 show an eighth embodiment of the present invention. FIG. 34 is a view showing an instrument panel, and FIG. 35 is a view showing a blowout duct, a support frame, and a rotary valve.
[0123]
In the present embodiment, an
[0124]
A
[0125]
The
[0126]
Further, an
[0127]
[Operation of Eighth Embodiment]
Next, the operation of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS.
[0128]
When the
[0129]
On the other hand, when the
[0130]
[Ninth Embodiment]
FIGS. 38 to 41 show a ninth embodiment of the present invention, and FIGS. 38 (a) to 38 (e) show modified examples of the rotary valve.
[0131]
Each
[0132]
Further, the
[0133]
And the front-
[0134]
Next, from the FACE outlet in the case where two
[0135]
FIG. 39 (a) is a view showing a blowing position where the conditioned air hits the head chest (occupant center) of each vehicle occupant, and the blowing position is hereinafter referred to as a reference position. FIG. 39B is a diagram showing an example in which the blowing position is changed by a predetermined distance from the reference position to one side (for example, the side window in the vicinity). FIG. 39C is a predetermined distance from the reference position to both sides. It is the figure which showed the example which changed the blowing position. FIG. 39D is a diagram showing an example of a blowing range (blowing width) in which conditioned air hits each vehicle occupant.
[0136]
Next, FIG. 40A is a characteristic diagram showing the blowing position or blowing range of the conditioned air with respect to the blowing air amount from the FACE outlet in the FACE mode, and FIG. 40B is the FACE blowing in the B / L mode. It is the characteristic figure which showed the blowing position or blowing range of the air-conditioning wind with respect to the blowing air quantity from an exit. Here, the blowing position or blowing range in FIGS. 40 (a) and (b) is the blowing position or blowing range described in the example shown in FIGS. 39 (a) to 39 (d). .
[0137]
And in this embodiment, also in the characteristic diagrams of FIGS. 40A and 40B, the larger the amount of air blown from the FACE outlet, the more the conditioned air blowing position or blowing range becomes narrower or narrower. In the case of the B / L mode, the blowing position or blowing range is set to a passenger direction or a narrower value than about 60% compared to the FACE mode.
[0138]
Next, FIG. 41 (a) is a characteristic diagram showing the blowing position or blowing range of the conditioned air with respect to the amount of solar radiation in the FACE mode when there is solar radiation and in the B / L mode. As in FIG. 40, the blowing position or blowing range in FIG. 41 (a) is the blowing position or blowing range described in the example shown in FIGS. 39 (a) to 39 (d). is there.
[0139]
Next, FIG. 41 (b) is a characteristic diagram showing the blowing position or blowing range of the conditioned air with respect to the outside air temperature in the FACE mode and the B / L mode at a high outside air temperature of, for example, 25 ° C. As in FIG. 40, the blowing position or blowing range in FIG. 41 (b) is the blowing position or blowing range described in the example shown in FIGS. 39 (a) to 39 (d). is there.
[0140]
And in this embodiment, also in the characteristic diagrams of FIGS. 41A and 41B, as the amount of solar radiation is larger or the outside air temperature is higher, the blowing position or blowing range of the conditioned air is more narrow in the passenger direction or narrower. In the case of the B / L mode, the blowing position or blowing range is set to a passenger direction or a narrower value than about 60% compared to the FACE mode.
[0141]
[Other Embodiments]
In the present embodiment, the conditioned air (mainly hot air) is blown out from the Dr side
[0142]
In the present embodiment, the Dr side, Pa
[0143]
In this embodiment, the blowing state variable means such as a variable louver or a variable grille is provided at each
[0144]
In this embodiment, as the swing louver, each FACE outlet is provided with both a center that swings in the left-right direction, a
[0145]
In the present embodiment, the configuration is such that the conditioned air is blown out from the
[0146]
In the present embodiment, the present invention is applied to a vehicle air conditioner capable of performing left and right temperature adjustment and swing louver control of the Dr side air conditioning zone and the Pa side air conditioning zone independently of each other. You may apply to the vehicle air conditioner which can perform the temperature control and swing louver control before and behind a front seat side air conditioning zone and a rear seat side air conditioning zone indoors independently. Further, the present invention may be applied to a vehicle air conditioner that adjusts the temperature in the passenger compartment by using a single blowing temperature variable means.
The swing louver control of the Dr-side
[0147]
In this embodiment, the solar radiation sensor 93 having the solar radiation intensity detecting means is provided as the thermal load detecting means. However, the solar radiation intensity detecting means, the solar radiation direction detecting means for detecting the sunlight irradiation direction (the solar radiation direction, the solar radiation azimuth angle) ( For example, a temperature sensing element such as a photodiode, a solar battery, a thermistor) and a solar radiation height detecting means for detecting the altitude of sunlight (sunlight elevation angle, solar radiation height, solar elevation angle) A solar radiation sensor having an element) may be provided.
[0148]
In addition, you may provide the solar radiation sensor which has a solar radiation intensity detection means at least. In addition, when the solar navigation microcomputer stores the solar altitude at that date and the solar radiation direction relative to the current position of the vehicle, the output signal of the car navigation system is used as the solar sensor signal to the air conditioner ECU. You may make it read.
[0149]
In the present embodiment, the solar radiation sensor 93 or the outside
[0150]
In the present embodiment, the swing stop time for temporarily stopping the swing (oscillation) of the Dr-side center and
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of a vehicle air conditioner (first embodiment).
FIG. 2 is a front view showing an instrument panel of the vehicle (first embodiment).
FIG. 3 is a front view showing an air conditioner operation panel (first embodiment).
FIG. 4 is a schematic view showing the overall configuration of the blowing state varying device (first embodiment).
FIG. 5 is a schematic view showing a configuration of a louver left and right direction swing mechanism (first embodiment).
FIG. 6 is a schematic view showing a configuration of a louver vertical swing mechanism (first embodiment).
FIG. 7 is a flowchart showing an example of a control program of the air conditioner ECU (first embodiment).
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a blower control voltage characteristic with respect to a target blowing temperature on the Dr side and the Pa side (first embodiment).
FIG. 9 is a characteristic diagram showing outlet mode characteristics with respect to a target outlet temperature on the Dr side and Pa side (first embodiment).
FIG. 10 is a flowchart showing swing louver control by the air conditioner ECU (first embodiment).
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a cool-down determination by the air conditioner ECU (first embodiment).
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a louver origin correction direction (first embodiment).
FIG. 13A is a characteristic diagram showing a reference swing range for the blowout air amount from the FACE outlet in the FACE mode, and FIG. 13B is a reference for the blowout air amount from the FACE outlet in the B / L mode. FIG. 6 is a characteristic diagram showing a swing range of the first embodiment.
14A is a characteristic diagram showing the MAX swing range with respect to the amount of solar radiation in the FACE mode and B / L mode, and FIG. 14B shows the MAX swing range with respect to the outside air temperature in the FACE mode and B / L mode. It is the characteristic figure shown (1st Embodiment).
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a correction coefficient of the swing range with respect to the solar radiation left-right ratio (first embodiment).
FIG. 16 is an explanatory diagram showing initialization and swing expansion direction (first embodiment).
FIG. 17 is a characteristic diagram showing a swing stop time ratio with respect to the amount of solar radiation to a vehicle occupant (first embodiment).
FIG. 18A is a characteristic diagram showing swing stop time in the occupant direction with respect to the amount of air blown from the FACE outlet in the FACE mode, and FIG. 18B is the outlet from the FACE outlet in the B / L mode. It is the characteristic view which showed the swing stop time in the passenger | crew direction with respect to an air volume (1st Embodiment).
FIG. 19 is a characteristic diagram showing swing stop time in the occupant direction with respect to solar radiation (first embodiment).
FIG. 20 is a characteristic diagram showing a swing stop time in the occupant direction with respect to outside air temperature (first embodiment).
FIG. 21A is a time chart showing an operation pattern of a random swing, and FIG. 21B is a view showing an OFF time sequence (first embodiment).
FIG. 22 is a front view showing an air conditioner operation panel (second embodiment).
FIG. 23 is a configuration diagram showing the overall configuration of a vehicle air conditioner (third embodiment).
FIG. 24 is a schematic view showing a configuration of a louver left-right direction swinging mechanism (third embodiment).
FIG. 25 is a schematic view showing a configuration of a louver vertical swing mechanism (third embodiment).
FIG. 26 is a perspective view showing a configuration of a louver left and right direction swing mechanism (fourth embodiment).
FIG. 27 is an explanatory view showing a case where the state of blowing from the concentrated diffusion grille is a spot blowing mode (fourth embodiment).
FIG. 28 is an explanatory view showing a case where the state of blowing from the concentrated diffusion grille is a wide blowing mode (fourth embodiment).
FIG. 29 is a front view showing an instrument panel of a vehicle (fifth embodiment).
FIG. 30 is a schematic view showing a face duct of an air conditioning unit (fifth embodiment).
FIG. 31 is a sectional view showing a vehicle drum ventilator (sixth embodiment).
FIG. 32 is a perspective view showing an air blowing louver (seventh embodiment).
FIG. 33 is a cross-sectional view showing an air blowing louver (seventh embodiment).
FIG. 34 is a front view showing an instrument panel (eighth embodiment).
FIG. 35 is a view showing an outlet duct, a support frame, and a rotary valve (eighth embodiment).
FIGS. 36A to 36C are cross-sectional views showing the rotational position of the rotary valve in the spot blowing mode (eighth embodiment).
FIGS. 37A to 37C are cross-sectional views showing the rotation position of the rotary valve in the wide blowing mode (eighth embodiment).
FIGS. 38A to 38E are perspective views showing modifications of the rotary valve (the ninth embodiment).
FIG. 39A is an explanatory view showing a reference position of the distance from the passenger's center, FIG. 39B is an explanatory view showing the distance from the passenger's center to one side, and FIG. (D) is explanatory drawing which showed the blowing range (9th Embodiment).
FIG. 40 (a) is a characteristic diagram showing the distance from the occupant center to the amount of air blown from the FACE outlet in the FACE mode, and FIG. 40 (b) is the amount of air blown from the FACE outlet in the B / L mode. It is a characteristic view which showed the distance from the passenger | crew center part with respect to (9th Embodiment).
41 (a) is a characteristic diagram showing the distance from the occupant center with respect to the amount of solar radiation in the FACE mode and B / L mode, and FIG. 41 (b) is the occupant with respect to the outside air temperature in the FACE mode and B / L mode. It is a characteristic view which showed the distance from the center part (9th Embodiment).
[Explanation of symbols]
1 Air conditioning unit
2 Air conditioning duct
21 Dr side center FACE outlet (upper outlet)
22 Dr side FACE outlet (upper outlet)
23 Dr side FOOT outlet (lower outlet)
31 Pa side center FACE outlet (upper outlet)
32 Pa side FACE outlet (upper outlet)
33 Pa side FOOT outlet (lower outlet)
43 Center, side louver (outflow state variable means)
46 Center, side louver (outflow state variable means)
50 Air conditioner ECU (Blowing state control means)
91 Inside air temperature sensor
92 Outside air temperature sensor (thermal load detection means)
93 Solar radiation sensor (thermal load detection means)
43a Stepping motor (actuator)
46a Stepping motor (actuator)
Claims (11)
(b)前記上部吹出口から吹き出す空調風の揺動範囲を変更することが可能な吹出状態可変手段と、
(c)この吹出状態可変手段に往復運動を与えるアクチュエータと、
(d)少なくとも前記上部吹出口および前記下部吹出口の両方から空調風を吹き出す第1吹出口モードと主に前記上部吹出口から空調風を吹き出す第2吹出口モードとを切り替える吹出口切替手段と、
(e)前記第1吹出口モードに切り替えられている時に、前記第2吹出口モードに切り替えられている時に比べて、前記吹出状態可変手段の揺動範囲をより狭くするように前記アクチュエータを制御する吹出状態制御手段と
を備えた車両用空調装置。(A) an air conditioning unit having an upper outlet for blowing conditioned air toward the upper side of the passenger compartment and a lower outlet for blowing conditioned air toward the lower side of the passenger compartment;
(B) a blowing state changing means capable of changing the Yuradohan circumference of the conditioned air blown from the upper air outlet,
(C) an actuator for giving a reciprocating motion to the blowing state variable means;
(D) outlet switching means for switching between at least a first outlet mode for blowing conditioned air from both the upper outlet and the lower outlet and a second outlet mode for mainly blowing conditioned air from the upper outlet; ,
(E) when they are switched to the first air outlet mode, as compared to when they are switched to the second air outlet mode, the actuator so as to narrower Yuradohan circumference of the blow condition changing means A vehicle air conditioner comprising: a blowing state control means for controlling.
前記吹出状態制御手段は、車室内の熱負荷を検出する熱負荷検出手段を有し、
前記熱負荷検出手段にて検出した車室内の熱負荷が所定値以上の時に、車室内の熱負荷が所定値よりも低い時に比べて、前記吹出状態可変手段の揺動範囲をより狭くするように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両用空調装置。In the vehicle air conditioner according to claim 1 ,
The blowing state control means includes a heat load detecting means for detecting a heat load in the passenger compartment,
When the heat load of the vehicle compartment detected by the thermal load detecting means is a predetermined value or more, the heat load in the passenger compartment than when lower than a predetermined value, a narrower Yuradohan circumference of the blow condition changing means The vehicle air conditioner is characterized by controlling the actuator as described above.
前記吹出状態制御手段は、前記熱負荷検出手段にて検出した車室内の熱負荷が大きい程、前記吹出状態可変手段の揺動範囲をより狭くするように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両用空調装置。In the vehicle air conditioner according to claim 2 ,
The blowing state control means, and wherein the controller controls the actuator so that the thermal load detection as the passenger compartment heat load is large detected by means a narrower Yuradohan circumference of the blow condition changing means A vehicle air conditioner.
(b)前記上部吹出口から吹き出す空調風の吹出方向を変更することが可能な吹出状態可変手段と、
(c)この吹出状態可変手段に往復運動を与えるアクチュエータと、
(d)少なくとも前記上部吹出口および前記下部吹出口の両方から空調風を吹き出す第1吹出口モードと主に前記上部吹出口から空調風を吹き出す第2吹出口モードとを切り替える吹出口切替手段と、
(e)前記第1吹出口モードに切り替えられている時に、前記第2吹出口モードに切り替えられている時に比べて、前記吹出状態可変手段の吹出方向がより乗員方向となるように前記アクチュエータを制御する吹出状態制御手段と
を備えた車両用空調装置。(A) an air conditioning unit having an upper outlet for blowing conditioned air toward the upper side of the passenger compartment and a lower outlet for blowing conditioned air toward the lower side of the passenger compartment;
(B) a blowing state changing means capable of changing the blowing out direction of the conditioned air blown from the upper air outlet,
(C) an actuator for giving a reciprocating motion to the blowing state variable means;
(D) outlet switching means for switching between at least a first outlet mode for blowing conditioned air from both the upper outlet and the lower outlet and a second outlet mode for mainly blowing conditioned air from the upper outlet; ,
(E) when they are switched to the first air outlet mode, as compared to when they are switched to the second air outlet mode such that said blow attitude direction of the blow condition changing means is more occupant direction A vehicle air conditioner comprising: a blowing state control means for controlling the actuator.
前記吹出状態制御手段は、車室内の熱負荷を検出する熱負荷検出手段を有し、
前記熱負荷検出手段にて検出した車室内の熱負荷が所定値以上の時に、車室内の熱負荷が所定値よりも低い時に比べて、前記吹出状態可変手段の吹出方向がより乗員方向となるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 4 ,
The blowing state control means includes a heat load detecting means for detecting a heat load in the passenger compartment,
When the heat load of the vehicle compartment detected by the thermal load detecting means is a predetermined value or more, the heat load in the passenger compartment than when lower than a predetermined value, blowing attitude towards more occupants direction of the blow condition changing means The vehicle air conditioner controls the actuator so that
前記吹出状態制御手段は、前記熱負荷検出手段にて検出した車室内の熱負荷が大きい程、前記吹出状態可変手段の吹出方向がより乗員方向となるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 4 ,
The blowing state control means, as the heat load of the vehicle compartment detected by the thermal load detecting means is high, that the blowing attitude direction of the blow state varying means controls the actuator to be more the occupant direction A vehicle air conditioner characterized.
(b)前記上部吹出口から吹き出す空調風の吹出状態を変更することが可能な吹出状態可変手段と、
(c)この吹出状態可変手段に揺動運動を与えるアクチュエータと、
(d)少なくとも前記上部吹出口および前記下部吹出口の両方から空調風を吹き出す第1吹出口モードと主に前記上部吹出口から空調風を吹き出す第2吹出口モードとを切り替える吹出口切替手段と、
(e)前記第1吹出口モードに切り替えられている時に、前記第2吹出口モードに切り替えられている時に比べて、前記吹出状態可変手段の揺動を停止または非常にゆっくり揺動する時間を長くするように前記アクチュエータを制御する吹出状態制御手段と
を備えた車両用空調装置。(A) an air conditioning unit having an upper outlet for blowing conditioned air toward the upper side of the passenger compartment and a lower outlet for blowing conditioned air toward the lower side of the passenger compartment;
(B) a blowing state changing means capable of changing the blowing out state of the conditioned air blown from the upper air outlet,
(C) an actuator for giving a swinging motion to the blowing state variable means;
(D) outlet switching means for switching between at least a first outlet mode for blowing conditioned air from both the upper outlet and the lower outlet and a second outlet mode for mainly blowing conditioned air from the upper outlet; ,
(E) When switching to the first air outlet mode, compared to when switching to the second air outlet mode, the time for stopping the swing of the blow state changing means or swinging very slowly is reduced. A vehicle air conditioner comprising: a blowing state control means for controlling the actuator so as to be lengthened.
前記吹出状態制御手段は、車室内の熱負荷を検出する熱負荷検出手段を有し、
前記熱負荷検出手段にて検出した車室内の熱負荷が所定値以上の時に、車室内の熱負荷が所定値よりも低い時に比べて、前記吹出状態可変手段の揺動を停止または非常にゆっくり揺動する時間を長くするように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 7 ,
The blowing state control means includes a heat load detecting means for detecting a heat load in the passenger compartment,
When the thermal load in the passenger compartment detected by the thermal load detector is greater than or equal to a predetermined value, the swinging of the blowing state variable means is stopped or very slowly compared to when the thermal load in the passenger compartment is lower than the predetermined value. An air conditioner for a vehicle, wherein the actuator is controlled so as to lengthen a swing time.
前記吹出状態制御手段は、前記熱負荷検出手段にて検出した車室内の熱負荷が大きい程、前記吹出状態可変手段の揺動を停止または非常にゆっくり揺動する時間を長くするように前記アクチュエータを制御することを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 8 ,
The blowing state control means is configured to stop the swinging of the blowing state variable means or lengthen the time for very slowly swinging as the thermal load in the passenger compartment detected by the thermal load detecting means increases. The vehicle air conditioner characterized by controlling.
前記吹出状態可変手段は、少なくとも2つ以上の空調ゾーンで互いに独立に制御することが可能なことを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 9 ,
The vehicular air conditioner can be controlled independently of each other in at least two air conditioning zones.
前記吹出状態可変手段は、少なくとも2つ以上の吹出口で互いに独立に制御することが可能なことを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 10 ,
The vehicular air conditioner can be controlled independently from each other with at least two air outlets.
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