JP4055555B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、イオンを含む送風空気を車室内に送風することができる車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
イオンを発生させるイオン供給装置を備え、車室内の臭気を分解することができる車両用空調装置が知られている。この従来の車両用空調装置では、イオン供給装置を通過する風量が増加するほど、車室内へのイオン供給量が多くなる性質がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２４７１４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車室内への送風空気量は、乗員快適性から検出された空調制御により決められているため、従来の車両用空調装置では車室内の臭気強度が増加した際に、必要なイオン量を供給できなかった。
【０００５】
本発明は、車室内の臭気強度が増加した際に、必要なイオン量を供給できる車両用空調装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明による車両用空調装置は、内気または外気を送風するブロアファンと、ブロアファンから吐き出された空気を冷却するエバポレータと、エバポレータで冷却された空気を再加熱するヒータと、フルクール位置とフルホット位置との間で回動し、ヒータへの配風比を調節するエアミックスドアと、エバポレータとヒータとエアミックスドアとによって温度調節された空調空気を車室内に導くダクトと、車室内に送風される空気にイオンを供給するイオン供給手段と、車室内の臭気強度を検出する検出手段と、検出手段により車室内の臭気強度が増加したことを検出すると、イオン供給手段から車室内に供給されるイオン量が増加するようブロアファンの回転数を増加させる制御手段と、ダクトを介して車室内の乗員に向けて空調空気を送風することができる車室内に面する位置に設けられるベント口と、ダクトを介して車室内の乗員に向けて前記空調空気を送風しない位置に設けられる他の吹き出し口と、ベント口から車室内に送風される空調空気量を制御するベント口風量調節手段と、当該他の吹き出し口から車室内に送風される空調空気量を制御する吹き出し口風量調節手段とを備え、制御手段は、ダクトを介して車室内に空調空気を送風している際に検出手段により車室内の臭気強度が増加したことを検出すると、ブロアファンの回転数を増加させるとともに、他の吹き出し口から車室内に送風される空調空気量を増加させるように吹き出し口風量調節手段を制御することを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、車室内の臭気強度が増加した場合でも、迅速に臭気を分解できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１〜６を参照して、本発明による車両用空調装置の一実施の形態を説明する。図１は、一実施の形態の車両用空調装置ＡＣの全体構成を示す図である。車両用空調装置ＡＣは、そのケース１０内に、ファン１１を駆動するブロアモータ１２と、ファン１１により送風された空気を除湿、冷却するエバポレータ１３と、エバポレータ１３で除湿、冷却された送風空気を再加熱するヒータコア１４と、ヒータコア１４への配風比を調節するエアミックスドア１５と、イオン供給装置１６とを備えている。電圧で制御されるブロアモータ１２により駆動されるファン１１で加圧、送風された送風空気は、エバポレータ１３を通過して除湿、冷却される。エバポレータ１３を通過した空気は、エアミックスドア１５により決定される配風比でヒータコア１４を通過する空気と、ヒータコア１４を通過しない空気とに分配される。エアミックスドアで分配されてヒータコア１４を通過した空気と、ヒータコア１４を通過しなかった空気とは、ヒータコア１４下流で再び合流し、イオン供給装置１６で発生したイオンとともに車室内に供給される。
【０００９】
車両用空調装置ＡＣは、イオン供給装置１６で発生したイオンを含んだ空調空気を車両内へ配風するために、車両のインストルメントパネル上に設けられたベント口１７と、ベント口１７に接続されるベントダクト１９と、ベントダクト１９を開閉するベントドア１８と、デフ口２０と、デフ口２０に接続されるデフダクト２２と、デフダクト２２を開閉するデフドア２１と、フット口２３と、フット口２３に接続されるフットダクト２５と、フットダクト２５を開閉するフットドア２４とを備えている。ここで、ベント口１７は乗員に向けて空調風を吹き出す吹き出し口であり、フット口２３は、乗員に向けて空調風を吹き出さない吹き出し口である。
【００１０】
また、車両用空調装置ＡＣは、オートエアコンアンプ３０と車両用空調装置ＡＣの熱負荷を検出するための各種のセンサ群３５を備えている。オートエアコンアンプ３０は、車室内が乗員の設定した設定温度になるようセンサ群３５からの情報を基に空調運転条件の演算を行う。演算された空調運転条件に基づいて、オートエアコンアンプ３０は、所定の風量となるようブロアモータ１２の電圧ＶＦｏｕｔを制御するとともに、エアミックスドア１５の開度Ｍおよび各ドア１８，２１，２４の開度を制御する。
【００１１】
エアミックスドア１５の開度Ｍおよび、ブロアモータ１２の電圧ＶＦｏｕｔは、次の式で表される。
【数１】
Ｍ＝ｆ1（Ｔw，Ｔam，Ｔin，Ｔs，Ｔptc，Ｑ） ・・・（１）
【数２】
ＶＦｏｕｔ＝ｆ2（Ｍ） ・・・（２）
ここで、Ｔwはエンジン出口水温、Ｔamは外気温度、Ｔinは車室内温度、Ｔsはファン吸い込み空気温度、Ｔptcは車両内設定温度、Ｑは日射量であり、これらは、車両用空調装置の熱負荷に関するパラメータである。
また、Ｍが所定値以上でエアミックスドア１５は全開となる。
【００１２】
さらに、一実施の形態の車両用空調装置ＡＣは臭気センサ４０を備えている。臭気センサ４０は、車室内に設けられて、車室内の臭気強度を検出し、検出した結果である臭気強度信号をオートエアコンアンプ３０に出力する。後述するように、オートエアコンアンプ３０は、ブロアモータ１２の電圧ＶＦｏｕｔや各ドア１８，２１，２４の開度を、臭気センサ４０からの臭気強度信号に基づいて修正する。
【００１３】
上記構成の車両用空調装置ＡＣは、オートエアコンアンプ３０によりブロアモータ１２の電圧（回転数）とエアミックスドア１５および各ドア１８，２１，２４の開度を制御して、車室内が設定温度になるよう風量、温度を調節する。これにより、車室内の臭気分解に必要なイオン量を含む送風空気を車室内に送風することができる。
【００１４】
図２は、車室内臭気強度とこの臭気の分解に必要な必要イオン発生量との関係を示す図である。車室内の臭気強度Ｘが強いほどこれを分解するのに必要なイオン量、すなわち必要発生イオン量がより多く要求されることが分かる。図３は、ファン１１により送風される送風空気の風量と、この送風空気とともに車室内に供給されるイオン量（イオン発生量）との関係を示す図である。ある一定の風量までは、風量が多いほどイオン発生量が多くなることが分かる。この図２および図３から、車室内の臭気強度が高い場合には、送風空気の風量を増加させることで車室内に供給されるイオン量を増やせることが分かる。こうすることにより、より短時間で臭気を分解できる。そこで、一実施の形態の車両用空調装置ＡＣでは、臭気センサ４０で車室内の臭気強度が増加したことを検出すると、送風空気の風量を増加させて車室内に供給されるイオン量を増やしている。以下、詳述する。
【００１５】
図４は、一実施の形態の車両用空調装置ＡＣで実行される空調運転プログラムの動作を示す図である。図４のプログラムは、オートエアコンアンプ３０で実行される。イグニッションスイッチがＯＮになり、車両用空調装置ＡＣのオートエアコンアンプ３０に電源が供給された状態で不図示の空調スイッチがＯＮとなったとき、図４のプログラムは動作を開始する。ステップＳ１０において、オートエアコンアンプ３０の不図示のメモリに格納されている前回の車両用空調装置ＡＣの運転状態を読み出してステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０において、ステップＳ１０で読み出したメモリに格納されている車両用空調装置ＡＣの運転状態とセンサ群３５および風量や設定温度などの不図示の各操作スイッチの状態信号に基づいて送風空気の吹き出し温度を演算する。
【００１６】
ステップＳ５０において、ステップＳ３０で演算した吹き出し温度に対応するエアミックスドア１５の開度Ｍを上述した（１）式に基づいて演算してステップＳ７０のサブルーチンへ進む。ステップＳ７０において、後述するようにブロアモータ１２の電圧（目標ブロアモータ電圧ＶＦ）を演算して、ステップＳ９０のサブルーチンへ進む。ステップＳ９０のサブルーチンにおいて、各ステップで演算したＭやＶＦ、センサ群３５からの入力、および不図示の各操作スイッチの状態信号に基づいて吹き出し口を決定し、後述するように各ドア１８，２１，２４の開度を演算・補正してステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０において、各ステップで演算した結果に基づいて車両用空調装置ＡＣの運転を開始してステップＳ１０へ戻る。
【００１７】
上述したステップＳ７０のサブルーチンでは、上述の（１）式で求めたエアミックスドア１５の開度Ｍを基に、（２）式を用いてブロアモータ１２の電圧ＶＦｏｕｔを算出する。ここで算出されたブロアモータ１２の電圧ＶＦｏｕｔは、車両用空調装置ＡＣの熱負荷から求まるものである。さらにステップＳ７０のサブルーチンでは、（２）式で求めたブロアモータ１２の電圧ＶＦｏｕｔを臭気センサ４０で検出した車室内の臭気強度に基づいて補正して、目標ブロアモータ電圧ＶＦを算出する。以下、詳述する。
【００１８】
図５は、図４のフローチャートのステップＳ７０のサブルーチンにおいて、臭気強度の増加を検出して送風空気の風量を増加させるプログラムの動作を示すフローチャートである。ステップＳ１において、メインルーチンのステップＳ５０で演算したエアミックスドア１５の開度Ｍから、ブロアモータ１２の電圧ＶＦｏｕｔを上述した（２）式に基づいて演算して、ステップＳ３へ進む。
【００１９】
ステップＳ３において、臭気センサ４０で検出した臭気強度Ｘから必要とされる送風風量、すなわちブロアモータ電圧ＶＦｘを算出する。臭気強度Ｘから算出されるブロアモータ電圧ＶＦｘは、次の（３）式で表される。
【数３】
ＶＦｘ＝ａ×Ｘ＋ｂ ・・・（３）
ここで、Ｘは臭気センサ４０で検出した臭気強度、ａ，ｂは所定の係数である。
【００２０】
ステップＳ５において、ステップＳ１で算出したブロアモータ電圧ＶＦｏｕｔと、ステップＳ３で算出したブロアモータ電圧ＶＦｘとを比較して、ＶＦｘがＶＦｏｕｔより大であるか否かを判断する。ステップＳ５が肯定判断されるとステップＳ７へ進み、目標ブロアモータ電圧ＶＦを、ＶＦ＝ＶＦｘとして、メインルーチンに戻る。ステップＳ５が否定判断されるとステップＳ９へ進み、目標ブロアモータ電圧ＶＦを、ＶＦ＝ＶＦｏｕｔとして、メインルーチンに戻る。
【００２１】
上述したステップＳ７０のサブルーチンにより、車両用空調装置ＡＣは、車室内の臭気強度に応じて送風風量を制御して、臭気分解に必要なイオン量を車室内に供給することができる。すなわち、臭気強度が増加すると送風風量が増加する。しかし、この場合にベント口１７からの送風風量が増加すると、乗員に対して直接送風される風量が増えるので乗員に違和感を与えることがある。そこで、一実施の形態の車両用空調装置ＡＣでは、臭気強度増加に伴って送風風量が増加する場合、フットドア２４の開度を増加させて、フット口２３からの送風風量が増えるように制御することで、乗員に違和感を与えることなく送風風量を増加させる。以下、詳述する。
【００２２】
図６は、図４のフローチャートのステップＳ９０のサブルーチンにおいて、臭気強度増加に伴って送風風量が増加する場合、フットドア２４の開度を増加させるプログラムの動作を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、メインルーチンの各ステップで演算したＭやＶＦ、センサ群３５からの入力、および不図示の各操作スイッチの状態信号に基づいて吹き出し口を決定し、各ドア１８，２１，２４の開度を演算する。ステップＳ２３において、ステップＳ２１で演算したベントドア１８の開度が０か否か、すなわちベント口１７からの送風がされているか否かを判断する。ステップＳ２３が肯定判断、すなわちベント口１７から送風されていると判断されるとステップＳ２５へ進み、図５のステップＳ１で算出したブロアモータ電圧ＶＦｏｕｔと、ステップＳ３で算出したブロアモータ電圧ＶＦｘとを比較して、ＶＦｘがＶＦｏｕｔより大であるか否かを判断する。ステップＳ２５が肯定判断されるとステップＳ２７へ進み、フットドア２４の開度増加量Ｚを算出する。フットドア２４の開度増加量Ｚは、次の式で表される。
【数４】
Ｚ＝（ＶＦｘ−ＶＦｏｕｔ）／ＶＦmax×１００ （％） ・・・（４）
ここで、ＶＦmaxは、ブロアモータ電圧の最大値である。
【００２３】
ステップＳ２３もしくはステップＳ２５が否定判断されるとステップＳ２８へ進み、Ｚ＝０とする。すなわちフットドア２４の開度は不変となる。ステップＳ２９において、ステップＳ２１で演算したフットドア２４の開度をステップＳ２７またはステップＳ２８で算出したＺの値で補正して、メインルーチンに戻る。
【００２４】
上述したサブルーチンの動作により、車両用空調装置ＡＣは、車室内の臭気強度増加に応じて送風風量が増加する場合、ベント口１７のみの送風またはバイレベル送風のときにはフットドア２４の開度を増加するように制御する。これにより、風量の増加分はフット口２３から送風されるので、ベント口１７からの送風風量が増加しないようにすることができる。
【００２５】
上述の車両用空調装置によれば、以下の作用効果を奏する。
（１） 臭気センサ４０によって車室内の臭気強度が増加したことを検知すると、ブロアモータ１２の回転数を増加させるようにしたので、臭気分解に必要なイオン量を車室内に供給することができる。これにより、車室内の臭気強度が増加した場合でも、迅速に臭気を分解できる。
（２） 車室内の臭気強度増加に応じて送風風量が増加すると、フットドア２４の開度を増加するように制御した。これにより、風量の増加分はフット口２３から送風され、ベント口１７からの送風風量が増加しないようにしたので、風量増加によって乗員へ違和感を与えることがない。
（３） イオン供給装置１６を車両用空調装置ＡＣの内部に設置しているので、車室内に送風空気を吹き出す各吹き出し口のそれぞれからイオンを含んだ送風空気が車室内に送風される。これにより、車室内にイオンを含んだ送風空気をまんべんなく送風することができ、車室内全体の臭気を迅速に分解できる。
【００２６】
上述の説明では、車室内の臭気強度増加に応じて送風風量が増加すると、フットドア２４の開度を増加するように制御したが、本発明はこれに限らない。乗員に直接送風空気を送風するベント口１７以外の吹き出し口であれば、どの吹き出し口でも良い。たとえば、アッパーベント口などから増加した送風空気を吹き出す場合も上述の説明と同様に制御することができる。フット口２３だけではなく、各吹き出し口からもそれぞれ増加した送風空気を吹き出すようにすることもできる。
【００２７】
以上の実施の形態およびその変形例において、たとえばイオン供給手段はイオン供給装置１６で、検出手段は臭気センサ４０で、制御手段はオートエアコンアンプ３０で、ベント口風量調節手段はベントドア１８でそれぞれ実現されている。他の吹き出し口は、たとえばフット口２３であり、吹き出し口風量調節手段は、たとえばフットドア２４である。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における機器構成に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による車両用空調装置の一実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】 車室内臭気強度とこの臭気の分解に必要な必要イオン発生量との関係を示す図である。
【図３】 送風空気の風量と、この送風空気とともに車室内に供給されるイオン量（イオン発生量）との関係を示す図である。
【図４】 車両用空調装置ＡＣで実行される空調運転プログラムの動作を示すフローチャートである。
【図５】 臭気強度の増加を検出して送風空気の風量を増加させるプログラムの動作を示すフローチャートである。
【図６】 臭気強度増加に伴って送風風量とともにフットドア２４の開度を増加させるプログラムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ケース １１ ファン
１２ ブロアモータ １３ エバポレータ
１４ ヒータコア １５ エアミックスドア
１６ イオン供給装置 １７ ベント口
１８ ベントドア １９ ベントダクト
２０ デフ口 ２１ デフドア
２２ デフダクト ２３ フット口
２４ フットドア ２５ フットダクト
３０ オートエアコンアンプ ４０ 臭気センサ

Claims (3)

1. 内気または外気を送風するブロアファンと、
   前記ブロアファンから吐き出された空気を冷却するエバポレータと、
   前記エバポレータで冷却された空気を再加熱するヒータと、
   フルクール位置とフルホット位置との間で回動し、ヒータへの配風比を調節するエアミックスドアと、
   前記エバポレータと前記ヒータと前記エアミックスドアとによって温度調節された空調空気を車室内に導くダクトと、
   前記車室内に送風される空気にイオンを供給するイオン供給手段と、
   車室内の臭気強度を検出する検出手段と、
   前記検出手段により車室内の臭気強度が増加したことを検出すると、前記イオン供給手段から車室内に供給されるイオン量が増加するよう前記ブロアファンの回転数を増加させる制御手段と、
   前記ダクトを介して車室内の乗員に向けて前記空調空気を送風することができる車室内に面する位置に設けられるベント口と、
   前記ダクトを介して車室内の乗員に向けて前記空調空気を送風しない位置に設けられる他の吹き出し口と、
   前記ベント口から車室内に送風される空調空気量を制御するベント口風量調節手段と、
   前記他の吹き出し口から車室内に送風される空調空気量を制御する吹き出し口風量調節手段とを備え、
   前記制御手段は、前記ダクトを介して車室内に前記空調空気を送風している際に前記検出手段により車室内の臭気強度が増加したことを検出すると、前記ブロアファンの回転数を増加させるとともに、前記他の吹き出し口から車室内に送風される空調空気量を増加させるように前記吹き出し口風量調節手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   前記制御手段は、前記検出手段により車室内の臭気強度が増加したことを検出すると、前記ブロアファンの回転数を増加させるとともに、前記ベント口から車室内に送風される空調空気量を変化させることなく、前記他の吹き出し口から車室内に送風される空調空気量を増加させるように前記ベント口風量調節手段および前記吹き出し口風量調節手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置において、
   前記ダクトに接続されて前記ブロアファンを配置した空調ユニットをさらに備え、
   前記イオン供給手段は前記空調ユニットの内部を通過する空調空気に対してイオンを供給できる位置に配置されることを特徴とする車両用空調装置。

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