JP4085525B2

JP4085525B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP4085525B2
Application number: JP19775799A
Authority: JP
Inventors: 裕市谷; 康弘佐藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2019-07-12
Also published as: JP2001018633A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関するもので、内燃機関（エンジン）と電動モータとを切り替えて走行するいわゆるハイブリット車両や車両停止時にはエンジンを停止させるいわゆるエコラン車両等に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置では、例えば特開平７−３７７２１号公報に記載のごとく、窓ガラスが曇ることを防止するため、フットデフモード（乗員の足下及び窓ガラスに向けて空調風を吹き出すモード）は勿論、フットモード（乗員の足下に向けて空調風を吹き出すモード）においても、僅かにデフロスタ吹出口から窓ガラスに向けて空調風を吹き出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハイブリッド車両やエコラン車両においては、車両の走行状態によってエンジンの稼働状態が制御されるので、空調装置のスイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）が投入されている状態においてもエンジンが停止する場合がある。そして、Ａ／Ｃスイッチが投入されて、フットモード又はフットデフモードで空調風が車室内に吹き出されているときに、エンジンが停止すると、エンジンにより駆動されている冷凍サイクルの圧縮機が停止するので、蒸発器による除湿能力が停止するとともに、蒸発器の表面に付着した凝縮水が蒸発して、その蒸発した水蒸気を含む空調風がデフロスタ吹出口から窓ガラスに向けて吹き出し、窓ガラスが曇ってしまう。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、ハイブリッド車両やエコラン車両において、エンジンが停止したときに、窓ガラスが曇ることを防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の走行状態によって車両走行用の内燃機関（１１）の稼働状態が制御され、車両速度が所定速度以下となったときには前記内燃機関（１１）が停止する車両に用いられる車両用空調装置であって、
前記内燃機関（１１）から駆動力を得て稼働する蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機（Ｃｐ）と、
前記蒸気圧縮式冷凍サイクルに設けられ、車室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器（９）と、
前記蒸発器（９）より空気流れ下流側に配設され、車室内に吹き出す空気を加熱する加熱手段（１０）と、
前記蒸発器（９）及び前記加熱手段（１０）を収納して空気通路を形成するとともに、窓ガラスに向けて吹き出す空気が流通するデフロスタ吹出口（１７）及び乗員の足下に向けて吹き出す空気が流通するフット吹出口（１５）が前記加熱手段（１０）の空気流れ下流側に形成された空調ケーシング（２）と、
吸入口（３、４）から吸入した空気を前記空調ケーシング（２）内の空気通路を通して前記両吹出口（１５、１７）に向けて送風する送風機（７）と、
前記両吹出口（１５、１７）の連通状態を調節する吹出口開閉手段（１９、２０）とを備え、
前記送風機（７）が稼働状態にあるとともに前記圧縮機（Ｃｐ）が前記内燃機関（１１）から駆動力を得て稼働可能な状態にあるときにおいて、前記車両速度が前記所定速度以下となって前記内燃機関（１１）が停止したときには、前記送風機（７）の稼働状態を保持したまま、前記デフロスタ吹出口（１７）を閉じる防曇モードとすることを特徴とする。
【０００６】
これにより、車両速度が所定速度以下となる低車速時に内燃機関（１１）が停止し蒸発器（９）が停止して蒸発器（９）の表面に付着した凝縮水が蒸発しても、その蒸発した水蒸気を含む空調風がデフロスタ吹出口（１７）から窓ガラスに向けて吹き出してしまうことを防止できるので、ハイブリッド車両やエコラン車両において、低車速時に内燃機関（１１）が停止したときに、窓ガラスが曇ることを防止できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、車両の走行状態によって車両走行用の内燃機関（１１）の稼働状態が制御され、車両速度が所定速度以下となったときには前記内燃機関（１１）が停止する車両に用いられる車両用空調装置であって、
前記内燃機関（１１）から駆動力を得て稼働する蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機（Ｃｐ）と、
前記蒸気圧縮式冷凍サイクルに設けられ、車室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器（９）と、
前記蒸発器（９）より空気流れ下流側に配設され、車室内に吹き出す空気を加熱する加熱手段（１０）と、
前記蒸発器（９）及び前記加熱手段（１０）を収納して空気通路を形成するとともに、窓ガラスに向けて吹き出す空気が流通するデフロスタ吹出口（１７）及び乗員の足下に向けて吹き出す空気が流通するフット吹出口（１５）が前記加熱手段（１０）の空気流れ下流側に形成された空調ケーシング（２）と、
吸入口（３、４）から吸入した空気を前記空調ケーシング（２）内の空気通路を通して前記両吹出口（１５、１７）に向けて送風する送風機（７）と、
前記両吹出口（１５、１７）の連通状態を調節する吹出口開閉手段（１９、２０）と、
車室外空気の温度を検出する温度検出手段（２２）とを備え、
前記送風機（７）が稼働状態にあるとともに前記圧縮機（Ｃｐ）が前記内燃機関（１１）から駆動力を得て稼働可能な状態にあるときにおいて、前記車両速度が前記所定速度以下となって前記内燃機関（１１）が停止し、前記フットデフ吹出モード又は前記フット吹出モードのいずれかが選択され、前記温度検出手段（２２）の検出温度が所定温度以下となり、かつ、前記車両速度が前記所定速度以下となったときには、前記送風機（７）の稼働状態を保持したまま、前記デフロスタ吹出口（１７）を閉じる防曇モードとすることを特徴とする。
【０００８】
これにより、車両速度が所定速度以下となる低車速時に内燃機関（１１）が停止し、温度検出手段（２２）が検出する車室外空気の温度が所定温度以下となる低外気温時に蒸発器（９）が停止して蒸発器（９）の表面に付着した凝縮水が蒸発しても、その蒸発した水蒸気を含む空調風がデフロスタ吹出口（１７）から窓ガラスに向けて吹き出してしまうことを防止できる。このため、ハイブリッド車両やエコラン車両において、低外気温の低車速時に内燃機関が停止したときに、窓ガラスが曇ることを防止できる。
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の車両用空調装置において、前記車両速度が前記所定速度以下となって前記内燃機関（１１）が停止し前記防曇モードに移行した後、前記内燃機関（１１）が再び稼働したときには、前記両吹出口（１５、１７）の連通状態を前記防曇モードに移行する前の状態とすることを特徴とする。
【０００９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係る車両用空調装置をエコラン車に適用したものであって、図１は本実施形態に係る車両用空調装置１の模式図である。そして、空気の流路を構成するとともに、後述する蒸発器９及びヒータコア１０を収納する空調ケーシング２の空気上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成されているとともに、これらの吸入口３、４を選択的に開閉する吸入口切換ドア５が設けられている。なお、この吸入口切換ドア５は、サーボモータ等の駆動手段又は手動操作によって開閉される。
【００１１】
吸入口切換ドア５の下流側部位には送風機７が配設されており、この送風機７により両吸入口３、４から吸入された空気が、後述する各吹出口１４、１５、１７に向けて送風されている。そして、送風機７の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されており、送風機７により送風された空気は全てこの蒸発器９を通過する。
【００１２】
ここで、蒸発器９は、図２に示す周知の蒸気圧縮式冷凍サイクルの低圧側熱交換器であり、この蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機Ｃｐは、電磁クラッチ（図示せず）を介して車両走行用のエンジン１１から駆動力を得て稼働するものである。なお、図２中、Ｃｎは圧縮機Ｃｐから吐出する高圧冷媒を冷却する放熱器（凝縮器）であり、Ｖは蒸発器９の出口側における冷媒加熱度が所定値となるように開度を調節するとともに、放熱器Ｃｎから流出する冷媒を減圧する温度式膨張弁である。
【００１３】
また、蒸発器９の空気下流側には、図１に示すように、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配設されており、このヒータコア１０は、エンジン１１の冷却水を熱源として空気を加熱している。そして、空調ケーシング２には、ヒータコア１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されており、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節することにより、車室内に吹き出す空気（空調風）の温度を調節するエアミックスドア１３が配設されている。
【００１４】
また、空調ケーシング２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調風を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空調風を吹き出すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７とが形成されている。そして、上記各吹出口１４、１５、１７の空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切換ドア１８、１９、２０が配設されているとともに、これらの吹出モード切換ドア１８、１９、２０は、図３に示すような所定のカム溝（カムパターン）Ｃ₁〜Ｃ₃及びリンクＣＬからなるカムリンク機構Ｃを介してサーボモータ等の１個の駆動手段によって開閉駆動されることにより、以下に述べる吹出モードを実現する。
【００１５】
なお、各ドア１３、１８〜２０を駆動するサーボモータ（駆動手段）及び送風機７は、図４に示すように、電子制御装置（ＥＣＵ）２１に制御されている。そして、ＥＣＵ２１には、車室外の空気温度を検出する外気温度センサ（外気温度検出手段）２２の検出温度（以下、この検出温度を外気温Ｔ_outと呼ぶ。）、車室内の空気温度を検出する内気温度センサ（内気温度検手段）２３の検出温度、乗員が希望する車室内温度を設定する温度設定パネル（温度設定手段）２４に入力された設定温度Ｔ_set、吹出モード及び送風量を設定する設定パネル２５の設定値、並びに車両速度を検出する車速センサ２６の検出速度Ｓ等が入力されており、ＥＣＵ２１はこれらの信号に基づいて、予め設定されたプログラムに従ってサーボモータ（駆動手段）及び送風機７を制御する。
【００１６】
因みに、２７は車両空調装置１の始動スイッチ（Ａ／Ｃスイッチ）であり、このＡ／Ｃスイッチ２７が投入されると、電磁クラッチが繋がるとともに、各センサ類２２〜２４の出力信号がＥＣＵ２１に読み込まれ、車両用空調装置１が始動する。
【００１７】
次に、本実施形態に係る車両用空調装置１の各吹出モードについて述べる。
【００１８】
１．フットモード
この吹出モードは、エアミックスドア１３にて温度調節された空調風の多く（８０％〜９０％）をフット吹出口１５から乗員の足下に向けて吹き出すとともに、残り（２０％〜１０％）の空調風をデフロスタ吹出口１７からフロントガラス１６の内面に向かって吹き出すモードである。因みに、吹出モードが自動的に選定されるオートエアコンでは、このフットモードは、冬場等の暖房運転時に実行される。
【００１９】
このとき、エアミックスドア１３にて温度調節された空調風は、蒸発器９にて冷却されて除湿されているので、フットモードでは、空調風の一部をデフロスタ吹出口１７からフロントガラス１６の内面に向かって吹き出すことにより、乗員の足下側から空調（暖房）を行いながら、フロントガラス１６が曇ることを防止する。
【００２０】
２．フェイスモード
この吹出モードは、エアミックスドア１３にて温度調節された空調風のほぼ全量をフェイス吹出口１４から乗員の上半身に向けて吹き出すモードである。因みに、オートエアコンでは、このフェイスモードは夏場等の冷房運転時に実行される。
【００２１】
３．バイレベルモード
この吹出モードは、エアミックスドア１３にて温度調節された空調風の約半分をフェイス吹出口１４から乗員の上半身に向けて吹き出し、残り半分をフット吹出口１５から乗員の足下に向けて吹き出すモードである。因みに、オートエアコンでは、このバイレベルモードは春や秋等の中間季節に実行される。
【００２２】
４．フットデフモード
この吹出モードは、エアミックスドア１３にて温度調節された空調風の約半分をフット吹出口１５から乗員の足下に向けて吹き出し、残り半分をデフロスタ吹出口１７からフロントガラス１６の内面に向かって吹き出すモードである。因みに、このフットデフモードは、乗員の手動操作にて選定された後、実行される。
【００２３】
５．デフモード
この吹出モードは、エアミックスドア１３にて温度調節された空調風のほぼ全量をデフロスタ吹出口１７からフロントガラス１６の内面に向かって吹き出すモードである。このデフモードは、乗員の手動操作にて選定された後、実行される。
【００２４】
６．防曇モード
この吹出モードは、電磁クラッチが繋がって圧縮機Ｃｐが稼働可能な状態（Ａ／Ｃスイッチ２７が投入された状態）にあるときにおいて、エンジン１１の停止と共に圧縮機Ｃｐが停止し、フットデフモード又はフットモードのいずれかが選択され、外気温Ｔ_outが所定外気温度以下となり、かつ、車両速度が所定速度以下となったとき、デフロスタ吹出口１７を閉じるモードである。
【００２５】
ここで、所定外気温度は、本実施形態では、図５に示すように、外気温Ｔ_outが上昇過程にあるときは１９℃であり、下降過程にあるときは、１７℃である。また、所定速度は、本実施形態では、図６に示すように、車両速度（検出速度Ｓ）が上昇過程にあるときは１０ｋｍ／ｈであり、下降過程にあるときは、５ｋｍ／ｈである。
【００２６】
なお、圧縮機Ｃｐが稼働可能な状態（Ａ／Ｃスイッチ２７が投入された状態）にあるときにおいて、防曇モードに移行した後、エンジン１１が稼働（再起動）したときには、各吹出口１４、１５、１７連通状態を防曇モードに移行する前の吹出モード（フットデフモード又はフットモード）に復帰する。
【００２７】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００２８】
本実施形態によれば、圧縮機Ｃｐが稼働可能な状態（Ａ／Ｃスイッチ２７が投入された状態）にあるときにおいて、車両速度が低下しエンジン１１が停止したときには、デフロスタ吹出口１７を閉じる防曇モードとするので、蒸発器９が停止して蒸発器９の表面に付着した凝縮水が蒸発しても、その蒸発した水蒸気を含む空調風がデフロスタ吹出口１７からフロントガラス１６（窓ガラス）に向けて吹き出ししまうことを防止できる。したがって、エコラン車両において、エンジン１１が停止したときに、フロントガラス１６が曇ることを防止できる。
【００２９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、エコラン車に本発明に係る車両用空調装置に適用したが、本発明はハイブリット車両にも適用することができる。なお、ハイブリット車両においては、車両が走行しているとき（車両速度が１０ｋｍ／ｈ以上のとき）であっても、エンジン１１が停止する場合があるので、ハイブリット車両に本発明を適用する場合には、車両速度ではなく、エンジン１１が稼働しているか否か（エンジン１１の回転数が所定回転数以上であるか否か）を基準に防曇モードを実行するか否か判定する必要がある。
【００３０】
また、上述の実施形態では、１つの空気通路のみを有する車両用空調装置であったが、空調ケーシング２内を２つの空気通路に仕切った２層流型の車両用空調装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の模式図である。
【図２】蒸気圧縮式冷凍サイクルの模式図である。
【図３】吹出モード切換ドア用のカム溝（カムパターン）を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用空調装置の制御ブロック図である。
【図５】外気温度と防曇モードとの関係を示すチャートである。
【図６】車両速度と防曇モードとの関係を示すチャートである。
【符号の説明】
２…空調ケーシング、９…蒸発器、１０…ヒータコア、
１３…エアミックスドア、１４…フェイス吹出口、１５…フット吹出口、
１６…フロントガラス（窓ガラス）、１７…デフロスタ吹出口、
１８、１９、２０…吹出モード切換ドア（吹出口開閉手段）。

Claims

車両の走行状態によって車両走行用の内燃機関（１１）の稼働状態が制御され、車両速度が所定速度以下となったときには前記内燃機関（１１）が停止する車両に用いられる車両用空調装置であって、
前記内燃機関（１１）から駆動力を得て稼働する蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機（Ｃｐ）と、
前記蒸気圧縮式冷凍サイクルに設けられ、車室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器（９）と、
前記蒸発器（９）より空気流れ下流側に配設され、車室内に吹き出す空気を加熱する加熱手段（１０）と、
前記蒸発器（９）及び前記加熱手段（１０）を収納して空気通路を形成するとともに、窓ガラスに向けて吹き出す空気が流通するデフロスタ吹出口（１７）及び乗員の足下に向けて吹き出す空気が流通するフット吹出口（１５）が前記加熱手段（１０）の空気流れ下流側に形成された空調ケーシング（２）と、
吸入口（３、４）から吸入した空気を前記空調ケーシング（２）内の空気通路を通して前記両吹出口（１５、１７）に向けて送風する送風機（７）と、
前記両吹出口（１５、１７）の連通状態を調節する吹出口開閉手段（１９、２０）とを備え、
前記送風機（７）が稼働状態にあるとともに前記圧縮機（Ｃｐ）が前記内燃機関（１１）から駆動力を得て稼働可能な状態にあるときにおいて、前記車両速度が前記所定速度以下となって前記内燃機関（１１）が停止したときには、前記送風機（７）の稼働状態を保持したまま、前記デフロスタ吹出口（１７）を閉じる防曇モードとすることを特徴とする車両用空調装置。
車両の走行状態によって車両走行用の内燃機関（１１）の稼働状態が制御され、車両速度が所定速度以下となったときには前記内燃機関（１１）が停止する車両に用いられる車両用空調装置であって、
前記内燃機関（１１）から駆動力を得て稼働する蒸気圧縮式冷凍サイクルの圧縮機（Ｃｐ）と、
前記蒸気圧縮式冷凍サイクルに設けられ、車室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器（９）と、
前記蒸発器（９）より空気流れ下流側に配設され、車室内に吹き出す空気を加熱する加熱手段（１０）と、
前記蒸発器（９）及び前記加熱手段（１０）を収納して空気通路を形成するとともに、窓ガラスに向けて吹き出す空気が流通するデフロスタ吹出口（１７）及び乗員の足下に向けて吹き出す空気が流通するフット吹出口（１５）が前記加熱手段（１０）の空気流れ下流側に形成された空調ケーシング（２）と、
吸入口（３、４）から吸入した空気を前記空調ケーシング（２）内の空気通路を通して前記両吹出口（１５、１７）に向けて送風する送風機（７）と、
前記両吹出口（１５、１７）の連通状態を調節し、両吹出口（１５、１７）を連通させるフットデフ吹出モード、及び前記フット吹出口（１５）から吹き出す風量に比べて前記デフロスタ吹出口（１７）から吹き出す風量を小さくした状態で両吹出口（１５、１７）を連通させるフット吹出モードを切換選択する吹出口開閉手段（１９、２０）と、
車室外空気の温度を検出する温度検出手段（２２）とを備え、
前記送風機（７）が稼働状態にあるとともに前記圧縮機（Ｃｐ）が前記内燃機関（１１）から駆動力を得て稼働可能な状態にあるときにおいて、前記車両速度が前記所定速度以下となって前記内燃機関（１１）が停止し、前記フットデフ吹出モード又は前記フット吹出モードのいずれかが選択され、前記温度検出手段（２２）の検出温度が所定温度以下となり、かつ、前記車両速度が前記所定速度以下となったときには、前記送風機（７）の稼働状態を保持したまま、前記デフロスタ吹出口（１７）を閉じる防曇モードとすることを特徴とする車両用空調装置。
前記車両速度が前記所定速度以下となって前記内燃機関（１１）が停止し前記防曇モードに移行した後、前記内燃機関（１１）が再び稼働したときには、前記両吹出口（１５、１７）の連通状態を前記防曇モードに移行する前の状態とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空調装置。