JP4453194B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

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JP4453194B2 JP2000374290A JP2000374290A JP4453194B2 JP 4453194 B2 JP4453194 B2 JP 4453194B2 JP 2000374290 A JP2000374290 A JP 2000374290A JP 2000374290 A JP2000374290 A JP 2000374290A JP 4453194 B2 JP4453194 B2 JP 4453194B2
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、吹出モードを自動制御することが可能な車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、冬場において、車両のエンジン起動時には、車両用空調装置のヒータコア(暖房用熱交換器)内を流れる温水温度が低いため、車室内を充分に暖房することができない。このため、エンジン起動後に温水温度が徐々に上昇していき、乗員にとって暖房感が得られる程度の温水温度(例えば35℃)まで上昇すると、送風機を起動するようにしている。そして、温水温度がさらに上昇していくと、温水温度に合わせて、空調風の送風量が決定されるようになっている。このように、暖房始動後、空調風の吹出温度が上昇する過程の空調制御をウォームアップ制御という。
【0003】
そして、上述のウォームアップ制御時における暖房感の向上を目的として、特開平11−157324号公報では、吹出モードを次のように自動制御する車両用空調装置が提案されている。
【0004】
すなわち、上記ウォームアップ制御時において、その制御初期時には空調風の吹出温度が非常に低いので、乗員の上半身に向けて空調風を送風すると、寒さを感じる。そのため、上記従来装置では、ウォームアップ制御の初期時は乗員の上半身に向けて空調風を送風しないフットモードとし、その後、空調風の吹出温度の上昇に伴って吹出モードをバイレベルモードへ切り替えることにより、できるだけ早く乗員の手を温めるようにしている。
【0005】
そして、空調風の吹出温度が更に上昇すると、バイレベルモードから再度、フットモードに切り替えることにより、フェイス吹出口から車室内上方側への温風吹出を停止するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ウォームアップ制御時にバイレベルモードを採用すると、フェイス吹出口から車室内上方側への温風吹出が発生するので、どうしても乗員顔部の火照り感による不快感が発生しやすい。そこで、上記従来装置では、吹出モードをバイレベルモードから再度、フットモードに切り替える時期を、空調風の吹出温度と相関関係がある温水温度の他に、日射量、内気温、外気温等の環境条件をも考慮して決定することにより、火照り感による不快感の抑制を図っている。
【0007】
しかし、本発明者の実験検討によると、上記環境条件は乗員の温感を間接的に表す情報であるので、上記環境条件の検出結果に基づいてバイレベルモードからフットモードへの切替時期を決定すると、その切替時期が乗員の温感に適合せず、空調フィーリングを悪化させる場合がある。
【0008】
例えば、日射センサの検出日射量が同一であっても、乗員に日射が直接到達している場合と、乗員に日射が直接到達していない場合とでは、乗員の温感が大きく変動するので、日射センサの検出日射量が所定量になったときに、上記吹出モードの切替を行うと、乗員への直接到達日射の有無により乗員が暑く感じたり、寒く感じたりし、空調フィーリングの悪化を招く。
【0009】
本発明は上記点に鑑みて、バイレベルモード等の上半身吹出モードから下半身吹出モードへの切替を乗員の温感に、より一層適合した時期に行うことができるようにすることを目的とする。
【0010】
【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、車室内への吹出モードとして、少なくとも乗員上半身に向けて空調風を吹き出す上半身吹出モードと、乗員上半身への空調風の吹出を遮断し、少なくとも乗員下半身に向けて空調風を吹き出す下半身吹出モードとを自動的に切替可能になっている車両用空調装置において、
乗員表面温度を検出する温度検出手段(39)と、温度検出手段(39)の検出信号が入力され、乗員表面温度に基づいて両吹出モードを切り替える吹出モード切替手段(S94)とを備え、
車室内の暖房始動後、空調風の吹出温度が上昇する過程であるウォームアップ制御時に、乗員表面温度が所定温度(Tir2)より低いときは上半身吹出モードを選択し、乗員表面温度が所定温度(Tir2)より高くなると、下半身吹出モードを選択することを特徴とする。
【0011】
ところで、乗員表面温度は乗員への直接到達日射の有無にもよく対応した、乗員の温感との相関性の高い情報である。請求項1に記載の発明では、この点に着目して乗員表面温度に基づいて上半身吹出モードと下半身吹出モードとの切替を行うから、乗員の温感に対応した適切な時期に両吹出モードを切り替えることができる。
【0013】
しかも、請求項1に記載の発明では、車室内の暖房始動後、空調風の吹出温度が上昇する過程であるウォームアップ制御時に、乗員表面温度が所定温度(Tir2)より低いときは上半身吹出モードを選択するから、乗員表面温度が低い暖房始動時に上半身吹出モードにより手等を素早く暖房できるという上半身側の暖房促進効果確保できる。
一方、ウォームアップ制御時に乗員表面温度が所定温度(Tir2)より高くなると、下半身吹出モードを選択するから、乗員上半身側への温風吹き出しを停止できる。このため、車室内の暖房が進行して乗員表面温度が高くなったときに、上半身吹出モードによる火照り感(暖房感の悪化)発生することを確実に回避できる
【0014】
請求項に記載の発明では、請求項1に記載の車両用空調装置において、ウォームアップ制御時において、空調風の吹出温度に関連する温度(Tw)が所定温度(Two)より低いときは下半身吹出モードを選択し、ウォームアップ制御時において、空調風の吹出温度に関連する温度(Tw)が所定温度(Two)より高くなったときに、乗員表面温度に基づく両吹出モードの切替を行うことを特徴とする。
【0015】
これにより、空調風の吹出温度が低いウォームアップ制御の初期には必ず、下半身吹出モードを選択して乗員上半身への空調風の吹出を遮断するから、乗員上半身への低温空調風の吹出による寒さ感を防止できる。
【0016】
請求項に記載の発明では、車室内への吹出モードとして、少なくとも乗員上半身に向けて空調風を吹き出す上半身吹出モードと、乗員上半身への空調風の吹出を遮断し、少なくとも乗員下半身に向けて空調風を吹き出す下半身吹出モードとを自動的に切替可能になっている車両用空調装置において、
前記両吹出モードを少なくとも含む複数の吹出モードを空調条件に応じて切り替える第1吹出モード切替手段(S91)と、乗員表面温度を検出する温度検出手段(39)と、温度検出手段(39)の検出信号が入力され、乗員表面温度に基づいて前記両吹出モードを切り替える第2吹出モード切替手段(S94)とを備え、
空調定常時には第1吹出モード切替手段(S91)による複数の吹出モードの切替を行い、車室内の暖房始動後、空調風の吹出温度が上昇する過程であるウォームアップ制御時には第2吹出モード切替手段(S94)による前記両吹出モードの切替を行うことを特徴とする。
【0017】
これにより、空調定常時には所定の空調条件に応じて複数の吹出モードを切り替える一方、ウォームアップ制御時には乗員表面温度に応じて乗員の温感に適切に対応して、上半身吹出モードと下半身吹出モードとを自動切替することができる。
【0018】
請求項に記載の発明では、車室内への吹出モードとして、少なくとも乗員上半身に向けて空調風を吹き出す上半身吹出モードと、乗員上半身への空調風の吹出を遮断し、少なくとも乗員下半身に向けて空調風を吹き出す下半身吹出モードとを自動的に切替可能になっている車両用空調装置において、
車室内へ吹き出す空調風の目標吹出温度(Tao)を算出する算出手段(S4)と、目標吹出温度(Tao)に基づいて前記両吹出モードを少なくとも含む複数の吹出モードを切り替える第1吹出モード切替手段(S91)と、乗員表面温度を検出する温度検出手段(39)と、温度検出手段(39)の検出信号が入力され、乗員表面温度に基づいて前記両吹出モードを切り替える第2吹出モード切替手段(S94)と、車室内の暖房始動後、空調風の吹出温度が上昇する過程であるウォームアップ制御時を判定する判定手段(S92)とを備え、
この判定手段(S92)によりウォームアップ制御時が判定されたときは、第2吹出モード切替手段(S94)により乗員表面温度に基づいて両吹出モードの切替を行い、判定手段(S92)によりウォームアップ制御時が判定されないときは、第1吹出モード切替手段(S91)により目標吹出温度(Tao)に基づいて複数の吹出モードの切替を行うことを特徴とする。
【0019】
これにより、ウォームアップ制御時でないときは目標吹出温度(Tao)に基づく複数の吹出モードの切替を行う一方、ウォームアップ制御時には乗員表面温度に応じて乗員の温感に適切に対応して、上半身吹出モードと下半身吹出モードとを自動切替することができる。
【0020】
請求項に記載の発明のように、請求項4に記載の車両用空調装置において、目標吹出温度(Tao)が所定温度(Tao5)より高いときをウォームアップ制御時であると判定することができる。
【0021】
請求項に記載の発明では、請求項3ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置において、ウォームアップ制御時において、空調風の吹出温度に関連する温度(Tw)が所定温度(Two)より低いときは下半身吹出モードを選択し、ウォームアップ制御時において、空調風の吹出温度に関連する温度(Tw)が所定温度(Two)より高くなったときに、乗員表面温度に基づく両吹出モードの切替を行うことを特徴とする。
【0022】
これにより、請求項3ないし5のいずれか1つに記載の車両用空調装置においても、請求項と同様に、ウォームアップ制御の初期に、乗員上半身への低温空調風の吹出による寒さ感を防止できる。
【0023】
請求項に記載の発明のように、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用空調装置において、上半身吹出モードは、具体的にはフェイス吹出口(12)及びフット吹出口(13)の両方から空調風を車室内へ吹き出すバイレベルモードにすることができる。
【0024】
請求項に記載の発明のように、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用空調装置において、上半身吹出モードは、具体的にはフェイス吹出口(12)、フット吹出口(13)及びデフロスタ吹出口(11)から同時に空調風を車室内へ吹き出すマルチ吹出モードにしてもよい。
【0025】
これによると、ウォームアップ制御時に窓ガラスの曇り止め効果をも同時に発揮できる。
【0026】
請求項に記載の発明のように、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の車両用空調装置において、下半身吹出モードは、具体的には、少なくともフット吹出口(13)から空調風を車室内へ吹き出すフットモードである。
【0027】
請求項10に記載の発明のように、請求項2または6に記載の車両用空調装置において、空調風を温水を熱源として加熱する暖房用熱交換器(27)を有し、空調風の吹出温度に関連する温度として温水の温度を検出するようにしてもよい。
【0028】
請求項11に記載の発明のように、請求項1ないし10のいずれか1つに記載の車両用空調装置において、温度検出手段(39)は具体的には、乗員の上半身の表面温度を主に検出する非接触赤外線センサである。
【0029】
これによると、非接触赤外線センサの使用により乗員に煩雑感を与えることなく、乗員表面温度を検出できる。また、乗員の温感はその上半身側で敏感であるから、乗員の上半身の表面温度を検出することにより、一層、乗員の温感に適合した吹出モード切替を実行できる。
【0030】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0031】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1ないし図8は本発明の第1実施形態を示し、図1は車両用空調装置全体の概略構成を示した図である。
【0032】
車両用空調装置1は、車室内に向かって空気が流れる空気通路を構成するケース2、このケース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3、ケース2内を流れる空気を冷却する蒸発器4、車室内に吹き出す空気の温度を調節するエアミックス方式の吹出温度調節装置5、および各空調機器を制御する制御装置6を備える。
【0033】
ケース2は車室内の前方側の計器盤内側部に配設され、ケース2の上流側には、内気導入口7および外気導入口8の2つの導入口が設けられている。内気導入口7および外気導入口8の内側には内外気切替ドア9が回動自在に配置されている。内外気切替ドア9はサーボモータ10によって駆動されるもので、内気導入口7より車室内空気(内気)を導入する内気循環モードと外気導入口8より車室外空気(外気)を導入する外気導入モードとを切り替える。
【0034】
ケース2の下流側には、車両の窓ガラス(主にフロントガラス)に向けて空調風を吹き出すためのデフロスト吹出口11、乗員上半身に向けて空調風を吹き出すためのフェイス吹出口12、および乗員下半身に向けて空調風を吹き出すためのフット吹出口13の3種類の吹出口が設けられている。
【0035】
これら吹出口11〜13の上流部にはデフロストドア14、フェイスドア15およびフットドア16が回動自在に配置されている。これらのデフロストドア14、フェイスドア15およびフットドア16は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ17によって駆動される。
【0036】
送風機3は、送風機駆動回路20により印加電圧が制御される送風機モータ21によって回転速度が制御され、内気導入口7または外気導入口8から空気を吸入してケース2を介して車室内へ送風する。
【0037】
蒸発器4は、送風機3の下流側のケース2内に配設され、送風機3により送られてくる空気を冷却する冷房用熱交換器で、冷凍サイクル22を構成する要素のひとつである。
【0038】
なお、冷凍サイクル22は、圧縮機23から、凝縮器24、レシーバ25および膨張弁26を介して蒸発器4に冷媒が循環するように形成された周知のものである。圧縮機23は、電磁クラッチ23aを介して車両エンジン(図示せず)の回転動力が伝達されることにより回転駆動される。
【0039】
なお、冷凍サイクル22は、圧縮機23の作動(オン)により蒸発器4による空気冷却機能を得、圧縮機23の作動停止(オフ)により蒸発器4による空気冷却機能が停止する。
【0040】
吹出温度調節装置5は、本例ではヒータコア27およびエアミックスドア28等より構成されている。ヒータコア27は車両エンジンの冷却水(以下、温水)を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換器であって、蒸発器4の空気流れ下流側に配置され、蒸発器4通過後の冷風を加熱する。
【0041】
エアミックスドア28は、ヒータコア27の空気流れ上流側に回動自在に配置されており、サーボモータ29により設定される開度に応じて、ヒータコア27を通る空気量(温風量)とヒータコア27を迂回してバイパス通路30を通る空気量(冷風量)とを調節する。
【0042】
制御装置6は、CPU31、ROM32およびRAM33等を含んで構成されるもので、予めROM32内に車室内の空調制御のための制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。
【0043】
制御装置6の出力側には、それぞれ上記サーボモータ10、29、17、および送風機駆動回路20が接続され、送風機モータ21の回転数は送風機駆動回路20により制御される。なお、サーボモータ29には、エアミックスドア28の開度θを検出するエアミックスドア開度センサ34が設けられ、このセンサ34は制御装置6の入力側に接続される。
【0044】
また、圧縮機23の電磁クラッチ23aは圧縮機駆動回路23bを介して制御装置6の出力側に接続されており、この電磁クラッチ23aのコイルに通電することにより電磁クラッチ23aが接続状態となる。これにより、エンジンの回転力を圧縮機23に伝達して圧縮機23を回転駆動する。
【0045】
制御装置6の入力側には、車室内の運転席前方の計器盤(図示せず)に設けられた空調操作パネル50に設置された内外気切替スイッチ36、温度設定スイッチ37およびデフロストモード設定スイッチ38等が接続されている。更に、非接触温度センサ39、外気センサ40、水温センサ41、日射センサ42および蒸発器温度センサ43が制御装置6の入力側に接続されている。
【0046】
非接触温度センサ39は、車室内乗員(具体的には運転者)の表面温度Tirを非接触で検出して制御装置6に入力するものである。この非接触温度センサ39は具体的には赤外線センサから構成され、例えば、運転席前方の計器盤部に位置する空調操作パネル50内、又はその近傍位置に配置される。この赤外線センサは、乗員表面温度、主に乗員上半身の表面温度の変化に伴う赤外線量の変化を非接触で検出するものであって、赤外線量の変化に対応した起電力変化を生じるサーモパイル型検出素子を用いている。
【0047】
なお、非接触温度センサ39は直接的には乗員表面温度を検出するものであるが、乗員表面温度は車室内の内気温の影響を受けるので、内気温変化を包含する情報であると言うことができる。そのため、本例では内気温センサを省略している。
【0048】
外気温センサ40は車室外温度を検出し、その検出温度に応じた外気温信号Tamを制御装置6に入力する。水温センサ41および蒸発器温度センサ43は、温水の温度および蒸発器4の吹出空気温度を検出し、その検出温度に応じた水温信号Twおよび蒸発器温度信号Teを制御装置6に入力する。日射センサ42は、車室内に入射した日射量を検出し、その検出した日射量に応じた日射量信号Tsを検出して制御装置6に入力するものである。
【0049】
次に、上記構成において第1実施形態の作動を図2のフローチャートに従って説明する。
【0050】
制御装置6は、電源が投入されると制御プログラムをスタートし、図2のフローチャートにしたがって演算、処理を実行する。
【0051】
先ず、ステップS1にて各種タイマーや制御フラグ等を初期化する。次に、ステップS2にて温度設定スイッチ37から設定温度信号Tset を読み込み、RAM33に記憶する。
【0052】
続いて、ステップS3にて車室内の空調状態に影響を及ぼす車両環境状態を検出するために各種センサから入力信号を読み込む。すなわち、非接触温度センサ39からの乗員表面温度信号Tir、外気温センサ40からの外気温信号Tam、水温センサ41からの水温信号Tw、日射センサ42からの日射量信号Tsおよび蒸発器温度センサ43からの蒸発器温度信号Teを読み込んで、RAM33に記憶する。
【0053】
次に、ステップS4にて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度Taoを下記数式1に基づいて算出する。この目標吹出温度Taoは、車両環境条件(空調熱負荷条件)の変動にかかわらず、車室温度を設定温度Tsetに維持するために必要な目標温度である。
【0054】
【数1】
Tao=Kset ・Tset −Kir・Tir−Kam・Tam−Ks・Ts+C
但し、Kset は温度設定ゲイン、Tset は温度設定スイッチ37の設定温度信号、Kirは乗員表面温ゲイン、Tirは非接触温度センサ39の乗員表面温信号、Kamは外気温ゲイン、Tamは外気温センサ40の外気温信号、Ksは日射ゲイン、Tsは日射センサ42の日射量信号、Cは補正定数である。
【0055】
続いて、ステップS5において、上述の目標吹出温度Tao等に基づいて、送風機3の風量を設定する。具体的には、送風機駆動回路20を介して送風機モータ21に印加する送風機電圧BLWを決定する。この送風機電圧BLWの具体的決定方法は後述する。
【0056】
次に、ステップS6において、エアミックスドア28の目標開度θ0 を次の数式2によって算出する。
【0057】
【数2】
θ0 ={(Tao−Te)/(Tw−Te)}×100(%)
なお、Teは蒸発器温度センサ43の蒸発器温度信号、Twは水温センサ41の水温信号である。
【0058】
次に、ステップS7において目標吹出温度Taoに基づいて、内気導入口7より車室内空気(内気)を導入する内気循環モードを行うか、あるいは外気導入口8より車室外空気(外気)を導入する外気導入モードを行うかを決定する。
【0059】
具体的には、目標吹出温度Taoが所定温度以下となる領域(最大冷房域)では、内外気切替ドア9により内気導入口7を全開し、外気導入口8を全閉する内気循環モードを選択し、目標吹出温度Taoが所定温度より高くなると、内外気切替ドア9により外気導入口8を全開し、内気導入口7を全閉する外気循環モードを選択する。
【0060】
なお、内気循環モードと外気循環モードとの間に、内気と外気を同時に導入する内外気併用モードを設定してもよい。
【0061】
次に、ステップS8において、圧縮機23の作動の断続制御を電磁クラッチ23aのコイルへの通電オン、オフにより決定する。具体的には、蒸発器温度の目標温度TEOと実際の蒸発器温度Teとを比較して、TeがTEOより高いと、電磁クラッチ23aの通電をオンして圧縮機23を作動させ、これに反し、TeがTEOより低くなると、電磁クラッチ23aの通電をオフして圧縮機23の作動を停止させる。このような圧縮機作動の断続制御により、実際の蒸発器温度Teを目標温度TEOに維持する。
【0062】
続いて、ステップS9では吹出モードを決定する。この吹出モード決定の具体例は図3により後述する。そして、ステップS10において、前述のステップS5〜S9で決定した制御信号を送風機駆動回路20、サーボモータ10、17、29および圧縮機駆動回路23b等に出力して送風機3、内外気切替ドア9、吹出モードドア14〜16、エアミックスドア28および圧縮機23の作動を制御する。
【0063】
次のステップS11において、ステップS10の処理を実行してから制御周期時間τが経過しているか否かを判断し、この判断結果がNOの場合には制御周期時間τの経過を待つ。また、その判断結果がYESの場合にはステップS2の処理へ戻り、上述の演算、処理が繰り返される。このような演算、処理の繰り返しによって車両用空調装置1の作動が自動制御される。
【0064】
次に、ステップS9による吹出モード決定の具体例を図3に基づいて詳述すると、ステップS91では図4に示すように目標吹出温度Taoに基づいて空調定常時の吹出モードを算出する。図4は予めROM32に記憶されている吹出モード決定の特性図(制御マップ)であって、本例では、目標吹出温度Taoが上昇するにつれて吹出モードをフェイス(FACE)モード→バイレベル(B/L)モード→フット(FOOT)モードと順次自動的に切り替えるようになっている。
【0065】
なお、図4において、Tao0は例えば、25℃、、Tao1は例えば、30℃、Tao2は例えば、35℃、Tao3は例えば、40℃である。
【0066】
ここで、フェイスモードは、フェイスドア15にてフェイス吹出口12を開口し、フットドア16にてフット吹出口13を閉塞し、デフロストドア14にてデフロスト吹出口11を閉塞する。これにより、フェイス吹出口12のみから空調風が車室内の乗員上半身側へ吹き出す。
【0067】
バイレベルモード(上半身モード)は、フェイスドア15にてフェイス吹出口12を開口し、フットドア16にてフット吹出口13を開口し、デフロストドア14にてデフロスト吹出口11を閉塞する。これにより、空調風は、フェイス吹出口12およびフット吹出口13の両方から車室内の乗員上半身側および乗員下半身側へ同時に吹き出す。
【0068】
フットモード(下半身モード)は、フェイスドア15にてフェイス吹出口12を閉塞し、フットドア16にてフット吹出口13を全開し、デフロストドア14にてデフロスト吹出口11を小開度だけ開口する。これにより、フェイス吹出口12から乗員上半身側への空調風の吹出が遮断され、フット吹出口13から主に空調風が車室内の乗員下半身側へ吹き出すと同時に、デフロスト吹出口11から少量の空調風が車室内の窓ガラス内面側へ吹き出す。
【0069】
次のステップS92では、空調作動条件がウォームアップ制御条件にあるかどうかを判定する。このウォームアップ制御条件の判定は、本例では、図5に示すように目標吹出温度Taoに基づいて行う。図5は予めROM32に記憶されている吹出モード決定の特性図(制御マップ)であって、Taoは冬期の低外気温時の暖房始動時のような環境条件(暖房熱負荷の高い条件)では所定温度Tao5より高い温度として算出される。そして、暖房始動後、時間が経過して車室内温度が上昇し、非接触温度センサ39により検出される乗員表面温度Tirが上昇すると、Taoの値が次第に低下していく。
【0070】
このようにTaoの値が暖房始動後の時間経過とともに低下する傾向にあることに着目して、ステップS92では、Taoが所定温度Tao5より高いときはウォームアップ制御条件にあると判定し、Taoが所定温度Tao4(Tao4<Tao5)より低いときはウォームアップ制御条件に該当しない、すなわち、定常時であると判定する。この空調定常時はステップS91で算出した吹出モードをそのまま最終決定する。なお、Tao4は例えば、25℃で、Tao5は例えば、30℃である。
【0071】
そして、ウォームアップ制御時には次のステップS93で水温Twが所定温度Two(例えば、60℃)以上か判定する。ウォームアップ制御時の初期には空調風の吹出温度が低いので、フェイス吹出口12から乗員上半身側へ空調風を吹き出すと、乗員に低温空調風が当たり、空調フィーリングを悪化させる。そこで、ステップS93では、ウォームアップ制御の初期における空調風の吹出温度の低いときに該当するか否かを水温Twにより判定する。
【0072】
具体的には、水温Twが所定温度Two未満であるときはウォームアップ制御の初期に該当すると判定し、ステップS91で算出した吹出モードをそのまま最終決定する。水温Twが所定温度Two未満である条件では、図4において、目標吹出温度Taoが所定温度Tao3より高くなるので、フットモードが選択され、フェイス吹出口12からの冷風吹出による空調フィーリングの悪化を回避する。
【0073】
これに反し、水温Twが所定温度Two以上であるときは、ステップS94に進み、乗員表面温度Tirに基づいて吹出モードを決定する。すなわち、ステップS94では乗員表面温度Tirが所定温度Tir2より低いときはバイレベル(B/L)モードを選択し、そして、乗員表面温度Tirが所定温度Tir2より高くなると、フットモードを選択する。なお、所定温度Tir2は例えば、20℃で、所定温度Tir1は例えば、15℃である。
【0074】
このように、非接触センサ39により検出される乗員表面温度Tirを単独で用いて、この乗員表面温度Tirの高低によりウォームアップ制御条件におけるバイレベルモード(上半身吹出モード)とフットモード(下半身吹出モード)との切替を直接行うため、実用上、次のごとき利点がある。
【0075】
第1に、乗員表面温度Tirは乗員の温感との相関性の高い情報であるから、乗員の温感に良く適合した適切な時期にウォームアップ制御条件におけるバイレベルモードとフットモードとの切替を行うことができる。
【0076】
つまり、乗員表面温度Tirが所定温度Tir2より低いときは乗員がまだ十分な暖房感を味わっていない、涼しい状態である。このため、バイレベルモードによるフェイス吹出口12からの温風吹出を実行して運転者の手等を素早く暖めることができ、暖房感を向上できる。
【0077】
そして、乗員表面温度Tirが所定温度Tir2より高くなると、フェイス吹出口12からの温風吹出に起因する火照り感(暑さ)を感じるようになるので、Tir>Tir2の時点でバイレベルモードからフットモードに切り替える。これにより、乗員が火照り感を感じる前の適切な時期にフェイス吹出口12からの温風吹出を停止して、暖房感の悪化を事前に抑制できる。従って、ウォームアップ制御の初期から定常時に移行するまで、その全体にわたって、快適な暖房感を乗員に与えることができる。
【0078】
第2には、ウォームアップ制御条件におけるバイレベルモードとフットモードの切替を適切に行うための電気制御の構成を乗員表面温度Tirの検出により簡素化できる点である。
【0079】
つまり、上記モード切替の適切化に直接影響する要素(乗員の温感への影響度が大きい要素)としては、空調風の吹出温度と乗員への直接到達日射の有無であり、これらの要素を検出するセンサを追加設置し、これらセンサの検出信号を判定して上記モード切替の時期を決定することも考えられるが、これによると、センサ設置数の増加によりコストアップを招く。
【0080】
これに反し、本第1実施形態によると、乗員表面温度Tirが乗員の温感との相関性が高いことに着目して、乗員表面温度Tirを検出する1個の非接触温度センサ39を用いることにより、上記モード切替を乗員の温感との関係から見て適切に行うことができるので、センサ設置数が増加せず、電気制御部を簡素な低コストの構成にすることができる。
【0081】
なお、図3の制御フローによると、ウォームアップ制御の初期にはステップS91で算出されたフットモードが吹出モードとして選択され、フットモードからバイレベルモードへの切替を、乗員表面温度Tirでなく、水温Twに基づいて行っているが、これは次の理由のためである。
【0082】
すなわち、乗員が暖房された高温の室内に入っていて、その直後に車両に搭乗する場合等には搭乗後も高温の室内温度の影響で乗員表面温度Tirが高くなっている。このような場合には、フットモードからバイレベルモードへの切替をもし乗員表面温度Tirに基づいて行うと、、本来、フットモードを選択すべき条件においても、バイレベルモードを選択してしまい、乗員に低温空調風の吹出による不快感を与えることになるが、図3の制御フローのごとく、ウォームアップ制御の初期におけるフットモードからバイレベルモードへの切替を空調風の吹出温度と相関のある水温Twに基づいて行うことにより、上記不快感の発生を回避できる。
【0083】
次に、前述の図2のステップS5における送風機電圧BLWの具体的決定方法について説明する。
【0084】
空調風の風量、つまり送風機モータ21への送風機印加電圧(BLWN)は、ステップS4にて算出された目標吹出温度Taoに基づいて、予めROM内に記憶された図6の制御マップに従って決定される。しかし、図6のマップは、温水温度(水温信号Tw)が充分に上昇してヒータコア27での加熱能力が充分にある定常時の状態を想定して決定されている。
【0085】
このため、冬場において、温水温度が低いときに車両用空調装置1を起動し、車室内を急速に暖房する場合(ウォームアップ時)に、図6のマップにて風量を決定すると、上記目標吹出温度Taoが所定温度Tao6(例えば、70℃)より高い高温域にあるので、空調風の風量が大風量となってしまう。しかし、このような大風量となると、温水温度Twが低いために、空調風はヒータコア27を通過しても、ほとんど温度上昇しない。このため、乗員にとって冷たい冷風が吹き出して不快感を与える。
【0086】
そこで、本例では空調風の風量制御を行うに当たり、図7に示すようにウォームアップ制御を考慮した風量制御を行う。すなわち、ステップS51では、先ず、温水温度Twに応じて空調風の風量を増加させて、車室内を急速に暖房するウォームアップ制御時か否かを判定する。ステップS51の判定は、前述の図5と同じ方法であり、上記目標吹出温度Taoが所定値Tao5以上であれば、ウォームアップ時と判定する。
【0087】
ステップS51にてウォームアップ制御時と判定されると、ステップS52に進み、予めROM内に記憶された図8のマップに従って、送風機電圧BLWWを決定する。図8のマップは、温水温度Twが所定温度Tw1に上昇するまではBLWW=0として送風機モータ21を停止し、温水温度Twが所定温度Tw1と所定温度Tw2(Tw2>Tw1)との間にあるときは、温水温度Twが高くなるにつれて送風機電圧BLWWが大きくなり、温水温度Twが所定温度Tw2まで上昇すると、送風機電圧BLWWが最大値Vmaxとなる。なお、所定温度Tw1は例えば、50℃で、所定温度Tw2は例えば、80℃である。
【0088】
一方、ステップS51にてNOと判定されると、ステップS53に進み、送風機電圧BLWを最大値Vmaxに設定する。
【0089】
そして、ステップS54では、ウォームアップ時か否かに係わらず、定常時における送風機電圧BLWNを図6のマップから決定する。その後、ステップS55では、上記ステップS52〜54で決定されたウォームアップ時送風機電圧BLWWおよび定常時送風機電圧BLWNのうち、小さい方を最終の送風機電圧BLWとして決定する。以上のようにしてウォームアップ制御時および定常時の空調風の風量が決定される。
【0090】
(第2実施形態)
第1実施形態では、空調風の吹出温度を検出する吹出温度センサを設けない場合について説明したが、第2実施形態では、この吹出温度センサを追加設置し、空調風の吹出温度を直接検出することにより、乗員の温感により一層適合した吹出モード切替を行う。
【0091】
吹出温度センサは、図1において、ヒータコア27を通過した温風とバイパス通路30を通過する冷風とが混合する混合部から各吹出口11から13への分岐部までの間に設置され、空調風の吹出温度を検出する。
【0092】
第1実施形態では、図3のステップS93において、水温Twから空調風の吹出温度を推定して、フットモードからバイレベルモードへの切替時期を決定しているが、第2実施形態によると、吹出温度センサより空調風の吹出温度を直接検出しているから、図3のステップS93の判定を空調風の吹出温度に直接基づいて行うことができる。
【0093】
そのため、ウォームアップ制御の初期に見られる、低温空調風の吹出状態を確実に判定して、この時期の吹出モードを確実にフットモードとすることができる。そのため、ウォームアップ制御時に、フェイス吹出口12から低温空調風が吹き出して不快感が生じることをより確実に防止できる。
【0094】
(第3実施形態)
図9は第3実施形態による全体構成図であり、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第1実施形態との相違点のみを以下説明する。
【0095】
第3実施形態では、蒸発器4直後の冷風を直接フェイス吹出口12側に導入する冷風バイパス通路60を設けるととともに、この冷風バイパス通路60を通過する冷風量を調整する冷風バイパスドア61を設けている。この冷風バイパスドア61の開度はサーボモータ62により制御される。
【0096】
複数(図示の例では5個)のフェイス吹出口12の入口通路部63内にフェイス吹出空気温を検出するフェイス吹出温度センサ64が設置してあり、また、内気温Trを検出する内気温センサ65を備えている。これらの温度センサ64、65の検出信号を制御装置6に入力してサーボモータ62の制御のために使用する。
【0097】
なお、第3実施形態では2枚のエアミックスドア28を連動操作して吹出温度を調整する構成になっている。また、フェイス吹出口12とデフロスタ吹出口11とを1枚のフェイスドア15により切替開閉する構成になっている。
【0098】
第3実施形態によると、バイレベルモード時に、冷風バイパスドア61の開度制御によりバイパス冷風量を調整することにより、フェイス吹出温度をフット吹出温度とは別に独立に制御できる。つまり、上方のフェイス吹出温度と下方のフット吹出温度を独立に制御できるようになっている。
【0099】
図10は第3実施形態の空調制御のフローチャートであり、ステップS1〜S4は第1実施形態と同じであり、次のステップS45でバイレベルモード時おけるフェイス吹出目標温度Tavを、Tav =Tset−αの式により求める。
【0100】
ここで、Tsetは温度設定スイッチ37の設定温度、αは温度補正量である。このαは例えば、次のようにして求める。
【0101】
先ず、設定温度Tsetと車室内温度Trとの偏差(Tset−Tr)を求め、この偏差がマイナス側となるほど、増加する日射係数GWを求め、この日射係数GWと車室内への日射量Tsとの積から補正日射量Ts’を求め、この補正日射量Ts’と温度補正量αとの関係を予め定めた制御マップからαを求める。この制御マップでは、補正日射量Ts’の増加によりαが増加するようになっている。従って、補正日射量Ts’の増加によりフェイス吹出目標温度Tavが低下するようになっている。
【0102】
ステップS5、S6は第1実施形態と同じであり、次のステップS65で冷風バイパスドア61の駆動用サーボモータ62の目標駆動時間(目標通電時間)TABを算出する。なお、本第3実施形態では、駆動用サーボモータ62の駆動時間の調節により冷風バイパスドア61の開度を調節するようになっている。
【0103】
目標駆動時間TABの算出は具体的には例えば次のように行う。先ず、フェイス吹出温度センサ64により検出される実際のフェイス吹出空気温Tfと、ステップS45で算出されたフェイス吹出目標温度Tavとの偏差Enf(Tf−Tav)を求め、この偏差Enfと、ステップS6のエアミックスドア目標開度θoによる補正量とに基づいて偏差制御値EnBを算出する。
【0104】
次に、偏差制御値EnBを所定の演算周期(例えば4秒)により比例演算処理して、目標駆動時間TABを算出する。
【0105】
そして、TAB>0の時は駆動用サーボモータ62により冷風バイパスドア61を開度増加側に駆動し、TAB<0の時は駆動用サーボモータ62により冷風バイパスドア61を開度減少側に駆動し、TAB=0の時はサーボモータ62に通電せず、冷風バイパスドア61を開度一定のまま保持する。
【0106】
(他の実施形態)
上記の各実施形態では、ウォームアップ制御時における上半身吹出モードとしてバイレベルモードを設定する場合について説明したが、ウォームアップ制御時における上半身吹出モードとして、フェイス吹出口12、フット吹出口13及びデフロスタ吹出口11の全吹出口を同時に開口する全吹出口開口モード(マルチ吹出モード)を設定しても良い。
【0107】
これによると、ウォームアップ制御時に、乗員足元部の暖房効果及び乗員の手などの上半身側の暖房効果を発揮すると同時に、窓ガラス曇り止め効果をも発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による車両用空調装置の全体構成図である。
【図2】第1実施形態による空調制御全体の概要を示すフローチャートである。
【図3】第1実施形態による吹出モード決定の具体例を示すフローチャートである。
【図4】第1実施形態における吹出モードと目標吹出温度との関係を示す特性図である。
【図5】第1実施形態における目標吹出温度とウォームアップ制御との関係を示す特性図である。
【図6】第1実施形態における目標吹出温度と送風機電圧との関係を示す特性図である。
【図7】第1実施形態による送風機電圧決定の具体例を示すフローチャートである。
【図8】第1実施形態における温水温度と送風機電圧との関係を示す特性図である。
【図9】第3実施形態による車両用空調装置の全体構成図である。
【図10】第3実施形態による空調制御全体の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
6…制御装置、12…フェイス吹出口、13…フット吹出口、
39…非接触温度センサ、41…水温センサ。
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a vehicle air conditioner capable of automatically controlling a blowing mode.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when the engine of a vehicle is started in winter, the temperature of the hot water flowing through the heater core (heating heat exchanger) of the vehicle air conditioner is low, so that the vehicle interior cannot be sufficiently heated. For this reason, the warm water temperature gradually rises after the engine is started, and when the temperature rises to a warm water temperature (for example, 35 ° C.) at which the passenger can feel a sense of heating, the blower is started. And if warm water temperature rises further, according to warm water temperature, the ventilation volume of conditioned air will be determined. Thus, the air conditioning control in the process in which the temperature of the air-conditioning air blows up after the start of heating is called warm-up control.
[0003]
For the purpose of improving the feeling of heating during the warm-up control described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-157324 proposes a vehicle air conditioner that automatically controls the blowing mode as follows.
[0004]
That is, at the time of the warm-up control, since the temperature of the conditioned air is very low at the initial stage of the control, when the conditioned air is blown toward the upper body of the occupant, it feels cold. Therefore, in the above-described conventional device, at the initial stage of the warm-up control, the foot mode in which the conditioned air is not blown toward the upper body of the occupant is set, and then the blowing mode is switched to the bi-level mode as the air-conditioning air blowing temperature rises. Therefore, the passenger's hand is warmed as soon as possible.
[0005]
When the air-conditioning air blowing temperature further rises, the hot air blowing from the face outlet to the upper side of the vehicle interior is stopped by switching from the bi-level mode to the foot mode again.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the bi-level mode is employed during warm-up control, since hot air is blown out from the face outlet to the upper side of the vehicle interior, discomfort due to the hot feeling of the occupant's face tends to occur. Therefore, in the above conventional apparatus, the timing for switching the blowing mode from the bi-level mode to the foot mode again is set to the environment such as the amount of solar radiation, the inside temperature, the outside temperature, etc. in addition to the hot water temperature correlated with the blowing temperature of the air conditioning wind. By making decisions in consideration of the conditions as well, discomfort caused by a hot feeling is suppressed.
[0007]
However, according to the inventor's experimental study, the environmental condition is information that indirectly represents the occupant's warmth, so the timing for switching from the bi-level mode to the foot mode is determined based on the detection result of the environmental condition. Then, the switching time may not match the occupant's feeling of warmth, which may worsen the air conditioning feeling.
[0008]
For example, even if the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor is the same, when the solar radiation reaches the occupant directly and when the solar radiation does not reach the occupant directly, Switching the blowing mode when the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor reaches the specified level may cause the passenger to feel hot or cold depending on whether there is direct solar radiation reaching the passenger, resulting in poor air conditioning feeling. Invite.
[0009]
In view of the above points, an object of the present invention is to enable switching from the upper body blowing mode to the lower body blowing mode, such as the bi-level mode, at a time more suitable for the sensation of the passenger.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, as the blowing mode into the vehicle interior, the upper body blowing mode for blowing the conditioned air toward at least the occupant upper body and the blowing of the conditioned air to the occupant upper body are blocked. In the vehicle air conditioner capable of automatically switching between the lower body blowing mode for blowing air conditioned air toward at least the passenger's lower body,
  Temperature detection means (39) for detecting the occupant surface temperature, and blowing mode switching means (S94) for inputting the detection signal of the temperature detection means (39) and switching between the two blowing modes based on the occupant surface temperature.e,
  During warm-up control, which is the process in which the temperature of the air-conditioning wind rises after heating in the passenger compartment, when the passenger surface temperature is lower than the predetermined temperature (Tir2), the upper body blowing mode is selected and the passenger surface temperature is set to the predetermined temperature ( When Tir2) is higher, lower body blowing mode is selectedIt is characterized by that.
[0011]
By the way, the occupant surface temperature is highly correlated with the sensation of the occupant, which corresponds well to the presence or absence of direct solar radiation to the occupant. In the first aspect of the invention, focusing on this point, the upper body blowing mode and the lower body blowing mode are switched based on the occupant surface temperature, so the both blowing modes are set at an appropriate time corresponding to the sensation of the occupant. Can be switched.
[0013]
  In addition, according to the first aspect of the present invention, when the passenger surface temperature is lower than the predetermined temperature (Tir2) during warm-up control, which is a process in which the temperature of the air-conditioned air rises after starting heating of the passenger compartment, the upper body blowing mode is set. The passenger surface temperature is lowHeating promotion effect on the upper body side by heating the hands etc. quickly by the upper body blowing mode at the start of heatingTheSecureit can.
  On the other hand, when the occupant surface temperature becomes higher than the predetermined temperature (Tir2) during the warm-up control, the lower body blowing mode is selected, so that hot air blowing to the occupant upper body side can be stopped. For this reason, when heating of the passenger compartment proceeds and the passenger surface temperature rises, Feeling of fire due to upper body blowing mode (deterioration of heating feeling)ButOccurrenceSure to doAvoidanceit can.
[0014]
  Claim2In the invention described inIn the vehicle air conditioner according to claim 1,During warm-up control, when the temperature (Tw) related to the air-conditioning air blowing temperature is lower than the predetermined temperature (Two), the lower body blowing mode is selected, and during warm-up control, the temperature related to the air-conditioning air blowing temperature. When (Tw) becomes higher than a predetermined temperature (Two), the two blowing modes are switched based on the passenger surface temperature.
[0015]
As a result, at the beginning of warm-up control when the air-conditioning air blowing temperature is low, the lower body blowing mode is always selected to block the air-conditioning air blowing to the passenger's upper body. A feeling can be prevented.
[0016]
  Claim3In the invention described in the above, as the blowing mode into the passenger compartment, the upper body blowing mode for blowing the conditioned air toward at least the occupant upper body and the blowing of the conditioned air to the occupant upper body are blocked, and the conditioned air is directed toward at least the lower body of the occupant In the vehicle air conditioner that can automatically switch between the lower body blowing mode to blow out,
  A first blowing mode switching means (S91) for switching a plurality of blowing modes including at least the two blowing modes according to air conditioning conditions, a temperature detecting means (39) for detecting an occupant surface temperature, and a temperature detecting means (39). A detection signal is input, and a second blowing mode switching means (S94) for switching the both blowing modes based on the passenger surface temperature,
  The first blow mode switching means (S91) is used to switch a plurality of blow modes when the air-conditioning is steady, and the second blow mode switching means is used during warm-up control in which the air-conditioning air blow temperature rises after the start of heating in the passenger compartment. Switching between the two blowing modes in (S94) is performed.
[0017]
Thus, while the air-conditioning is steady, the plurality of blowing modes are switched according to predetermined air-conditioning conditions, and during the warm-up control, the upper body blowing mode and the lower body blowing mode are appropriately adapted to the occupant's temperature feeling according to the occupant surface temperature. Can be switched automatically.
[0018]
  Claim4In the invention described in the above, as the blowing mode into the vehicle interior, the upper body blowing mode for blowing the conditioned air toward at least the occupant upper body and the blowing of the conditioned air to the occupant upper body are blocked, and the conditioned air is directed toward at least the lower body of the occupant. In the vehicle air conditioner that can automatically switch between the lower body blowing mode to blow out,
  A calculation means (S4) for calculating a target blowing temperature (Tao) of the conditioned air blown into the passenger compartment, and a first blowing mode switching for switching a plurality of blowing modes including at least the both blowing modes based on the target blowing temperature (Tao). Means (S91), temperature detection means (39) for detecting the occupant surface temperature, and detection signals from the temperature detection means (39) are input, and the second blowing mode switching for switching the both blowing modes based on the occupant surface temperature. Means (S94), and determination means (S92) for determining the time of warm-up control, which is a process in which the temperature of the air-conditioning wind rises after the start of heating in the passenger compartment,
  When the determination unit (S92) determines that the warm-up control is being performed, the second blowing mode switching unit (S94) switches between the two blowing modes based on the passenger surface temperature, and the determination unit (S92) warms up. When the control time is not determined, a plurality of blowing modes are switched based on the target blowing temperature (Tao) by the first blowing mode switching means (S91).
[0019]
As a result, when the warm-up control is not being performed, a plurality of blowing modes are switched based on the target blowing temperature (Tao), while the warm-up control appropriately responds to the occupant's temperature sensation according to the occupant surface temperature. The blowing mode and the lower body blowing mode can be automatically switched.
[0020]
  Claim5Like the invention described inThe vehicle air conditioner according to claim 4,When the target blowing temperature (Tao) is higher than the predetermined temperature (Tao5), it can be determined that the warm-up control is being performed.
[0021]
  Claim6In the invention described in claimThe vehicle air conditioner according to any one of 3 to 5In the warm-up control, when the temperature (Tw) related to the temperature of the conditioned air is lower than the predetermined temperature (Two), the lower body blowing mode is selected, and in the warm-up control, the temperature is related to the temperature of the conditioned air. When the temperature (Tw) to be operated is higher than a predetermined temperature (Two), the two blowing modes are switched based on the passenger surface temperature.
[0022]
  As a result, the claimThe vehicle air conditioner according to any one of 3 to 5In the claim2In the same way as before, it is possible to prevent a cold feeling caused by blowing low-temperature air-conditioning air to the upper body of the occupant in the early stage of warm-up control.
[0023]
  Claim7Like the invention described inThe vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 6,Specifically, the upper body blowing mode can be set to a bi-level mode in which conditioned air is blown out from both the face outlet (12) and the foot outlet (13).
[0024]
  Claim8Like the invention described inThe vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 6,Specifically, the upper body blowing mode may be a multi-blowing mode in which conditioned air is blown into the vehicle compartment simultaneously from the face outlet (12), the foot outlet (13), and the defroster outlet (11).
[0025]
According to this, it is possible to simultaneously exhibit the anti-fogging effect of the window glass during the warm-up control.
[0026]
  Claim9Like the invention described inThe vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 8,Specifically, the lower body blowing mode is a foot mode in which conditioned air is blown into the vehicle compartment from at least the foot outlet (13).
[0027]
  Claim10Like the invention described inThe vehicle air conditioner according to claim 2 or 6,A heating heat exchanger (27) that heats the conditioned air using hot water as a heat source may be provided, and the temperature of the hot water may be detected as a temperature related to the blowing temperature of the conditioned air.
[0028]
  Claim11Like the invention described inThe vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 10,Specifically, the temperature detection means (39) is a non-contact infrared sensor that mainly detects the surface temperature of the upper body of the passenger.
[0029]
According to this, the occupant surface temperature can be detected without giving the occupant a sense of complexity by using the non-contact infrared sensor. Further, since the occupant's thermal sensation is sensitive on the upper body side, by detecting the surface temperature of the occupant's upper body, it is possible to switch the blowing mode further adapted to the occupant's thermal sensation.
[0030]
In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means shows the correspondence with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
1 to 8 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the entire vehicle air conditioner.
[0032]
The vehicle air conditioner 1 includes a case 2 that forms an air passage through which air flows toward the vehicle interior, a blower 3 that generates an air flow toward the vehicle interior in the case 2, and an evaporation that cools the air flowing in the case 2. And a control device 6 for controlling each air conditioner.
[0033]
The case 2 is disposed on the inner side of the instrument panel on the front side in the passenger compartment. Two inlets, an inside air introduction port 7 and an outside air introduction port 8, are provided on the upstream side of the case 2. An inside / outside air switching door 9 is rotatably disposed inside the inside air introduction port 7 and the outside air introduction port 8. The inside / outside air switching door 9 is driven by a servo motor 10. The inside / outside air switching mode 9 introduces vehicle interior air (inside air) from the inside air introduction port 7, and outside air introduction introduces vehicle interior outside air (outside air) from the outside air introduction port 8. Switch between modes.
[0034]
On the downstream side of the case 2, a defrost outlet 11 for blowing the conditioned air toward the window glass (mainly the windshield) of the vehicle, a face outlet 12 for blowing the conditioned air toward the passenger's upper body, and the occupant There are provided three types of air outlets, a foot air outlet 13 for blowing air-conditioned air toward the lower body.
[0035]
A defrost door 14, a face door 15, and a foot door 16 are rotatably disposed upstream of the air outlets 11 to 13. The defrost door 14, the face door 15, and the foot door 16 are driven by a common servo motor 17 through a link mechanism (not shown).
[0036]
The rotation speed of the blower 3 is controlled by a blower motor 21 whose applied voltage is controlled by the blower drive circuit 20, and the blower 3 sucks air from the inside air introduction port 7 or the outside air introduction port 8 and blows it into the vehicle interior via the case 2. .
[0037]
The evaporator 4 is disposed in the case 2 on the downstream side of the blower 3 and is a cooling heat exchanger that cools the air sent by the blower 3 and is one of the elements constituting the refrigeration cycle 22.
[0038]
The refrigeration cycle 22 is a well-known one that is formed so that the refrigerant circulates from the compressor 23 to the evaporator 4 via the condenser 24, the receiver 25, and the expansion valve 26. The compressor 23 is rotationally driven by the rotational power of a vehicle engine (not shown) being transmitted through an electromagnetic clutch 23a.
[0039]
The refrigeration cycle 22 obtains an air cooling function by the evaporator 4 when the compressor 23 is activated (on), and the air cooling function by the evaporator 4 is stopped when the compressor 23 is deactivated (off).
[0040]
The blow-out temperature adjusting device 5 includes a heater core 27 and an air mix door 28 in this example. The heater core 27 is a heating heat exchanger that heats air using vehicle engine cooling water (hereinafter referred to as hot water) as a heat source, and is disposed on the downstream side of the air flow of the evaporator 4 to heat the cold air that has passed through the evaporator 4. To do.
[0041]
The air mix door 28 is rotatably arranged on the upstream side of the air flow of the heater core 27, and the air amount (warm air amount) passing through the heater core 27 and the heater core 27 are adjusted according to the opening set by the servo motor 29. The air amount (cold air amount) that bypasses and passes through the bypass passage 30 is adjusted.
[0042]
The control device 6 includes a CPU 31, a ROM 32, a RAM 33, and the like. The control device 6 stores in advance a control program for air conditioning control in the passenger compartment in the ROM 32, and performs various calculations and processes based on the control program. I do.
[0043]
The servo motors 10, 29, 17 and the blower drive circuit 20 are connected to the output side of the control device 6, and the rotational speed of the blower motor 21 is controlled by the blower drive circuit 20. The servo motor 29 is provided with an air mix door opening sensor 34 that detects the opening θ of the air mix door 28, and this sensor 34 is connected to the input side of the control device 6.
[0044]
Further, the electromagnetic clutch 23a of the compressor 23 is connected to the output side of the control device 6 via the compressor drive circuit 23b, and the electromagnetic clutch 23a is brought into a connected state by energizing the coil of the electromagnetic clutch 23a. Thereby, the rotational force of the engine is transmitted to the compressor 23, and the compressor 23 is rotationally driven.
[0045]
On the input side of the control device 6, an inside / outside air changeover switch 36, a temperature setting switch 37, and a defrost mode setting switch installed in an air conditioning operation panel 50 provided in an instrument panel (not shown) in front of the driver's seat in the passenger compartment. 38 etc. are connected. Further, a non-contact temperature sensor 39, an outside air sensor 40, a water temperature sensor 41, a solar radiation sensor 42 and an evaporator temperature sensor 43 are connected to the input side of the control device 6.
[0046]
The non-contact temperature sensor 39 detects the surface temperature Tir of the passenger in the vehicle interior (specifically, the driver) in a non-contact manner and inputs it to the control device 6. The non-contact temperature sensor 39 is specifically composed of an infrared sensor, and is disposed, for example, in the air conditioning operation panel 50 located in the instrument panel in front of the driver's seat or in the vicinity thereof. This infrared sensor is a non-contact detection of the change in the amount of infrared rays accompanying the change in the passenger's surface temperature, mainly the surface temperature of the upper body of the passenger, and a thermopile detection that produces an electromotive force change corresponding to the change in the infrared amount. An element is used.
[0047]
The non-contact temperature sensor 39 directly detects the occupant surface temperature, but the occupant surface temperature is influenced by the internal air temperature in the passenger compartment, and is therefore information including changes in the internal air temperature. Can do. Therefore, in this example, the inside air temperature sensor is omitted.
[0048]
The outside air temperature sensor 40 detects the outside temperature of the passenger compartment and inputs an outside air temperature signal Tam corresponding to the detected temperature to the control device 6. The water temperature sensor 41 and the evaporator temperature sensor 43 detect the temperature of the hot water and the temperature of the blown air from the evaporator 4, and input the water temperature signal Tw and the evaporator temperature signal Te corresponding to the detected temperatures to the control device 6. The solar radiation sensor 42 detects the amount of solar radiation incident on the passenger compartment, detects a solar radiation amount signal Ts corresponding to the detected amount of solar radiation, and inputs it to the control device 6.
[0049]
Next, the operation of the first embodiment in the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0050]
When the power is turned on, the control device 6 starts a control program, and performs calculations and processing according to the flowchart of FIG.
[0051]
First, in step S1, various timers and control flags are initialized. Next, in step S 2, the set temperature signal Tset is read from the temperature setting switch 37 and stored in the RAM 33.
[0052]
Subsequently, in step S3, input signals are read from various sensors in order to detect a vehicle environment state that affects the air conditioning state of the passenger compartment. That is, the passenger surface temperature signal Tir from the non-contact temperature sensor 39, the outside air temperature signal Tam from the outside air temperature sensor 40, the water temperature signal Tw from the water temperature sensor 41, the solar radiation amount signal Ts from the solar radiation sensor 42, and the evaporator temperature sensor 43. Is read from the evaporator temperature signal Te and stored in the RAM 33.
[0053]
Next, the target blowing temperature Tao of the air blown into the vehicle interior is calculated based on the following formula 1 in step S4. This target blowing temperature Tao is a target temperature necessary for maintaining the passenger compartment temperature at the set temperature Tset regardless of changes in the vehicle environmental conditions (air conditioning heat load conditions).
[0054]
[Expression 1]
Tao = Kset / Tset / Kir / Tir-Kam / Tam-Ks / Ts + C
Where Kset is a temperature setting gain, Tset is a setting temperature signal of the temperature setting switch 37, Kir is an occupant surface temperature gain, Tir is an occupant surface temperature signal of the non-contact temperature sensor 39, Kam is an outside air temperature gain, and Tam is an outside air temperature sensor. 40 is an outside air temperature signal, Ks is a solar radiation gain, Ts is a solar radiation signal of the solar sensor 42, and C is a correction constant.
[0055]
Subsequently, in step S5, the air volume of the blower 3 is set based on the above-described target blowing temperature Tao and the like. Specifically, the blower voltage BLW to be applied to the blower motor 21 via the blower drive circuit 20 is determined. A specific method for determining the blower voltage BLW will be described later.
[0056]
Next, in step S6, the target opening .theta.0 of the air mix door 28 is calculated by the following equation 2.
[0057]
[Expression 2]
θ0 = {(Tao−Te) / (Tw−Te)} × 100 (%)
Te is an evaporator temperature signal of the evaporator temperature sensor 43, and Tw is a water temperature signal of the water temperature sensor 41.
[0058]
Next, in step S7, based on the target blowing temperature Tao, an inside air circulation mode for introducing vehicle interior air (inside air) from the inside air introduction port 7 is performed, or vehicle compartment outside air (outside air) is introduced from the outside air introduction port 8. Decide whether to use the outside air introduction mode.
[0059]
Specifically, in a region where the target blowout temperature Tao is equal to or lower than a predetermined temperature (maximum cooling region), an inside air circulation mode in which the inside air introduction port 7 is fully opened and the outside air introduction port 8 is fully closed by the inside / outside air switching door 9 is selected. When the target blowing temperature Tao becomes higher than the predetermined temperature, the outside air circulation mode is selected in which the outside air introduction port 8 is fully opened and the inside air introduction port 7 is fully closed by the inside / outside air switching door 9.
[0060]
In addition, you may set the internal / external air combined mode which introduces internal air and external air simultaneously between internal air circulation mode and external air circulation mode.
[0061]
Next, in step S8, the intermittent control of the operation of the compressor 23 is determined by turning on / off the coil of the electromagnetic clutch 23a. Specifically, the target temperature TEO of the evaporator temperature is compared with the actual evaporator temperature Te, and when Te is higher than TEO, the electromagnetic clutch 23a is energized and the compressor 23 is operated. On the other hand, when Te becomes lower than TEO, the energization of the electromagnetic clutch 23a is turned off to stop the operation of the compressor 23. By such intermittent control of compressor operation, the actual evaporator temperature Te is maintained at the target temperature TEO.
[0062]
Subsequently, in step S9, the blowing mode is determined. A specific example of the blowing mode determination will be described later with reference to FIG. In step S10, the control signal determined in steps S5 to S9 is output to the blower drive circuit 20, the servo motors 10, 17, 29, the compressor drive circuit 23b, etc., and the blower 3, the inside / outside air switching door 9, The operation of the blowout mode doors 14 to 16, the air mix door 28 and the compressor 23 is controlled.
[0063]
In the next step S11, it is determined whether or not the control cycle time τ has elapsed since the execution of the process of step S10. If the determination result is NO, the control cycle time τ is awaited. If the determination result is YES, the process returns to step S2, and the above calculation and process are repeated. The operation of the vehicle air conditioner 1 is automatically controlled by repeating such calculation and processing.
[0064]
Next, a specific example of the blowing mode determination in step S9 will be described in detail with reference to FIG. 3. In step S91, the blowing mode at the time of steady air conditioning is calculated based on the target blowing temperature Tao as shown in FIG. FIG. 4 is a characteristic chart (control map) for determining the blowing mode stored in advance in the ROM 32. In this example, the blowing mode is changed from the face (FACE) mode to the bilevel (B / B) as the target blowing temperature Tao increases. L) mode → foot (FOOT) mode is automatically switched sequentially.
[0065]
In FIG. 4, Tao0 is, for example, 25 ° C., Tao1 is, for example, 30 ° C., Tao2 is, for example, 35 ° C., and Tao3 is, for example, 40 ° C.
[0066]
Here, in the face mode, the face air outlet 12 is opened by the face door 15, the foot air outlet 13 is closed by the foot door 16, and the defrost air outlet 11 is closed by the defrost door 14. As a result, the conditioned air is blown out only from the face outlet 12 toward the passenger's upper body side in the passenger compartment.
[0067]
In the bi-level mode (upper body mode), the face air outlet 12 is opened by the face door 15, the foot air outlet 13 is opened by the foot door 16, and the defrost air outlet 11 is closed by the defrost door 14. Accordingly, the conditioned air is simultaneously blown out from both the face air outlet 12 and the foot air outlet 13 toward the occupant upper body side and the occupant lower body side in the passenger compartment.
[0068]
In the foot mode (lower body mode), the face air outlet 12 is closed by the face door 15, the foot air outlet 13 is fully opened by the foot door 16, and the defrost air outlet 11 is opened by a small opening by the defrost door 14. Thereby, the blowing of the conditioned air from the face air outlet 12 to the occupant upper body side is blocked, and the conditioned air is mainly blown from the foot air outlet 13 to the occupant lower body side of the passenger compartment, and at the same time, a small amount of air conditioner is discharged from the defrost air outlet 11. The wind blows out to the inner side of the window glass inside the passenger compartment.
[0069]
In the next step S92, it is determined whether or not the air conditioning operation condition is a warm-up control condition. In this example, the determination of the warm-up control condition is performed based on the target outlet temperature Tao as shown in FIG. FIG. 5 is a characteristic chart (control map) for determining the blowing mode stored in advance in the ROM 32. Tao is an environmental condition (conditions with a high heating heat load) such as when heating is started at a low outdoor temperature in winter. Calculated as a temperature higher than the predetermined temperature Tao5. And after heating start, time passes and vehicle interior temperature rises, If the passenger | crew surface temperature Tir detected by the non-contact temperature sensor 39 rises, the value of Tao will fall gradually.
[0070]
Paying attention to the fact that the value of Tao tends to decrease with the lapse of time after heating start in this way, in step S92, when Tao is higher than the predetermined temperature Tao5, it is determined that the warm-up control condition is satisfied, and Tao is When the temperature is lower than the predetermined temperature Tao4 (Tao4 <Tao5), it is determined that the warm-up control condition is not satisfied, that is, the steady state. When the air conditioning is steady, the blowing mode calculated in step S91 is finally determined as it is. In addition, Tao4 is 25 degreeC, for example, Tao5 is 30 degreeC, for example.
[0071]
Then, during the warm-up control, it is determined in the next step S93 whether the water temperature Tw is equal to or higher than a predetermined temperature Two (for example, 60 ° C.). Since the temperature of the air-conditioning air is low at the initial stage of the warm-up control, if the air-conditioning air is blown from the face outlet 12 toward the passenger's upper body side, the air-conditioning feeling is deteriorated by hitting the passenger with the low-temperature air-conditioning air. Therefore, in step S93, it is determined based on the water temperature Tw whether or not this is the case when the temperature of the conditioned air at the initial stage of the warm-up control is low.
[0072]
Specifically, when the water temperature Tw is lower than the predetermined temperature Two, it is determined that it corresponds to the initial stage of the warm-up control, and the blowing mode calculated in step S91 is finally determined as it is. Under the condition that the water temperature Tw is lower than the predetermined temperature Two, the target blowing temperature Tao is higher than the predetermined temperature Tao3 in FIG. 4, so the foot mode is selected, and the air conditioning feeling is deteriorated due to the cold air blowing from the face outlet 12. To avoid.
[0073]
On the other hand, when the water temperature Tw is equal to or higher than the predetermined temperature Two, the process proceeds to step S94, and the blowing mode is determined based on the occupant surface temperature Tir. That is, in step S94, when the passenger surface temperature Tir is lower than the predetermined temperature Tir2, the bi-level (B / L) mode is selected, and when the passenger surface temperature Tir becomes higher than the predetermined temperature Tir2, the foot mode is selected. The predetermined temperature Tir2 is, for example, 20 ° C., and the predetermined temperature Tir1 is, for example, 15 ° C.
[0074]
Thus, the occupant surface temperature Tir detected by the non-contact sensor 39 is used alone, and the bilevel mode (upper body blowing mode) and the foot mode (lower body blowing mode) in the warm-up control condition depending on the level of the occupant surface temperature Tir. ), The following advantages are practically available.
[0075]
First, the occupant surface temperature Tir is highly correlated with the occupant's thermal sensation, so switching between the bi-level mode and foot mode under warm-up control conditions at an appropriate time that is well suited to the occupant's thermal sensation. It can be performed.
[0076]
That is, when the occupant surface temperature Tir is lower than the predetermined temperature Tir2, the occupant has not yet enjoyed a sufficient feeling of heating and is in a cool state. For this reason, the warm air blowing from the face outlet 12 in the bi-level mode can be executed to quickly warm the driver's hand and the like, and the heating feeling can be improved.
[0077]
When the occupant surface temperature Tir becomes higher than the predetermined temperature Tir2, a warm feeling (heat) due to the hot air blown out from the face outlet 12 is felt. Therefore, when Tir> Tir2, the foot level is changed from the bilevel mode. Switch to mode. Thereby, the warm air blowing from the face blower outlet 12 is stopped at an appropriate time before the occupant feels a burning feeling, and deterioration of the heating feeling can be suppressed in advance. Therefore, a comfortable feeling of heating can be given to the occupant throughout the entire process from the initial stage of the warm-up control to the transition to the steady state.
[0078]
Second, the configuration of electric control for appropriately switching between the bi-level mode and the foot mode under the warm-up control condition can be simplified by detecting the occupant surface temperature Tir.
[0079]
In other words, the factors that directly affect the appropriate mode switching (the factors that have a large influence on the passenger's temperature sensation) are the temperature of the air-conditioning wind and the presence or absence of direct solar radiation to the passenger. Although it is conceivable to additionally install sensors to be detected and determine the timing of the mode switching by determining the detection signals of these sensors, this increases the number of sensors installed, resulting in an increase in cost.
[0080]
On the contrary, according to the first embodiment, paying attention to the fact that the occupant surface temperature Tir is highly correlated with the occupant's thermal feeling, one non-contact temperature sensor 39 for detecting the occupant surface temperature Tir is used. Thus, since the mode switching can be appropriately performed in view of the relationship with the passenger's feeling of warmth, the number of installed sensors does not increase, and the electric control unit can have a simple and low-cost configuration.
[0081]
According to the control flow of FIG. 3, the foot mode calculated in step S91 is selected as the blowing mode at the initial stage of the warm-up control, and the switching from the foot mode to the bi-level mode is performed instead of the occupant surface temperature Tir. This is based on the water temperature Tw for the following reason.
[0082]
That is, when the occupant is in a heated high-temperature room and boarding the vehicle immediately after that, the occupant surface temperature Tir is high even after boarding due to the high-temperature room temperature. In such a case, if switching from the foot mode to the bi-level mode is performed based on the occupant surface temperature Tir, the bi-level mode is selected even under the condition that the foot mode should be originally selected. Although the passenger feels uncomfortable due to the low-temperature conditioned air blowing, switching from the foot mode to the bi-level mode at the initial stage of the warm-up control has a correlation with the blowing temperature of the conditioned air as shown in the control flow of FIG. By performing based on the water temperature Tw, the above-mentioned unpleasant feeling can be avoided.
[0083]
Next, a specific method for determining the blower voltage BLW in step S5 of FIG. 2 will be described.
[0084]
The air volume of the conditioned air, that is, the blower applied voltage (BLWN) to the blower motor 21 is determined according to the control map of FIG. 6 stored in advance in the ROM based on the target blowing temperature Tao calculated in step S4. . However, the map of FIG. 6 is determined on the assumption of a steady state in which the hot water temperature (water temperature signal Tw) is sufficiently increased and the heating capability of the heater core 27 is sufficient.
[0085]
For this reason, in the winter season, when the vehicle air conditioner 1 is activated when the hot water temperature is low and the vehicle interior is heated rapidly (during warm-up), if the air volume is determined on the map of FIG. Since the temperature Tao is in a high temperature range higher than a predetermined temperature Tao6 (for example, 70 ° C.), the air volume of the conditioned air becomes a large volume. However, at such a large air volume, since the hot water temperature Tw is low, even if the conditioned air passes through the heater core 27, the temperature hardly rises. For this reason, a cold cold wind blows off for a passenger | crew and gives discomfort.
[0086]
Therefore, in this example, when performing the air volume control of the conditioned air, the air volume control considering the warm-up control is performed as shown in FIG. That is, in step S51, first, it is determined whether or not it is during warm-up control in which the air volume of the conditioned air is increased according to the hot water temperature Tw to rapidly heat the vehicle interior. The determination in step S51 is the same method as in FIG. 5 described above. If the target blowing temperature Tao is equal to or higher than the predetermined value Tao5, it is determined that the warm-up is being performed.
[0087]
If it is determined in step S51 that the warm-up control is being performed, the process proceeds to step S52, and the blower voltage BLWW is determined according to the map of FIG. 8 stored in advance in the ROM. The map of FIG. 8 stops the blower motor 21 with BLWW = 0 until the hot water temperature Tw rises to the predetermined temperature Tw1, and the hot water temperature Tw is between the predetermined temperature Tw1 and the predetermined temperature Tw2 (Tw2> Tw1). When the hot water temperature Tw increases, the blower voltage BLWW increases, and when the hot water temperature Tw rises to the predetermined temperature Tw2, the blower voltage BLWW becomes the maximum value Vmax. The predetermined temperature Tw1 is, for example, 50 ° C., and the predetermined temperature Tw2 is, for example, 80 ° C.
[0088]
On the other hand, if NO is determined in step S51, the process proceeds to step S53, and the blower voltage BLW is set to the maximum value Vmax.
[0089]
In step S54, the blower voltage BLWN in the steady state is determined from the map of FIG. 6 regardless of whether or not it is during warm-up. Thereafter, in step S55, the smaller one of the warm-up blower voltage BLWW and the steady-state blower voltage BLWN determined in steps S52 to 54 is determined as the final blower voltage BLW. As described above, the air volume of the conditioned air during the warm-up control and the steady state is determined.
[0090]
(Second Embodiment)
Although 1st Embodiment demonstrated the case where the blowing temperature sensor which detects the blowing temperature of conditioned air was not provided, in 2nd Embodiment, this blowing temperature sensor is additionally installed and the blowing temperature of conditioned air is detected directly. Thus, the blowing mode switching more suitable for the passenger's sense of warmth is performed.
[0091]
In FIG. 1, the blowout temperature sensor is installed between a mixing portion where hot air that has passed through the heater core 27 and cold air that has passed through the bypass passage 30 are mixed to a branch portion from each of the outlets 11 to 13. Detecting the blowout temperature.
[0092]
In 1st Embodiment, in step S93 of FIG. 3, the blowing temperature of air-conditioning wind is estimated from the water temperature Tw, and the switching time from foot mode to bilevel mode is determined, but according to 2nd Embodiment, Since the blowing temperature of the conditioned air is directly detected by the blowing temperature sensor, the determination in step S93 in FIG. 3 can be made directly based on the blowing temperature of the conditioned air.
[0093]
For this reason, it is possible to reliably determine the blowing state of the low-temperature conditioned air seen at the initial stage of the warm-up control, and to reliably set the blowing mode at this time to the foot mode. Therefore, at the time of warm-up control, it is possible to more reliably prevent the low temperature conditioned air from blowing out from the face outlet 12 and causing discomfort.
[0094]
(Third embodiment)
FIG. 9 is an overall configuration diagram according to the third embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Only differences from the first embodiment will be described below.
[0095]
In the third embodiment, a cold air bypass passage 60 for introducing the cold air immediately after the evaporator 4 to the face outlet 12 side is provided, and a cold air bypass door 61 for adjusting the amount of the cold air passing through the cold air bypass passage 60 is provided. ing. The opening degree of the cold air bypass door 61 is controlled by a servo motor 62.
[0096]
A face blowing temperature sensor 64 for detecting the face blowing air temperature is installed in the inlet passage portion 63 of the plurality (five in the illustrated example) of the face blowing ports 12, and an inside temperature sensor for detecting the inside temperature Tr. 65. Detection signals from these temperature sensors 64 and 65 are input to the control device 6 and used for controlling the servo motor 62.
[0097]
In the third embodiment, the air temperature is adjusted by operating the two air mix doors 28 in conjunction with each other. Further, the face air outlet 12 and the defroster air outlet 11 are switched and opened and closed by a single face door 15.
[0098]
According to the third embodiment, the face blowing temperature can be controlled independently from the foot blowing temperature by adjusting the bypass cold air volume by controlling the opening degree of the cold wind bypass door 61 in the bi-level mode. That is, the upper face blowing temperature and the lower foot blowing temperature can be controlled independently.
[0099]
FIG. 10 is a flowchart of air-conditioning control of the third embodiment. Steps S1 to S4 are the same as those of the first embodiment. In step S45, the face blowing target temperature Tav in the bilevel mode is set as Tav = Tset−. Obtained by the formula of α.
[0100]
Here, Tset is a set temperature of the temperature setting switch 37, and α is a temperature correction amount. For example, α is obtained as follows.
[0101]
First, a deviation (Tset-Tr) between the set temperature Tset and the vehicle interior temperature Tr is obtained, and the solar radiation coefficient GW that increases as the deviation becomes negative is obtained. The solar radiation coefficient GW and the solar radiation amount Ts into the vehicle interior are obtained. The corrected solar radiation amount Ts ′ is obtained from the product of the above, and α is obtained from a control map in which the relationship between the corrected solar radiation amount Ts ′ and the temperature correction amount α is predetermined. In this control map, α increases as the corrected solar radiation amount Ts ′ increases. Therefore, the face blowing target temperature Tav is decreased by increasing the corrected solar radiation amount Ts'.
[0102]
Steps S5 and S6 are the same as those in the first embodiment. In the next step S65, the target drive time (target energization time) TAB of the servo motor 62 for driving the cold air bypass door 61 is calculated. In the third embodiment, the opening degree of the cold air bypass door 61 is adjusted by adjusting the drive time of the drive servo motor 62.
[0103]
Specifically, the target drive time TAB is calculated as follows, for example. First, a deviation Enf (Tf−Tav) between the actual face blowing air temperature Tf detected by the face blowing temperature sensor 64 and the face blowing target temperature Tav calculated in step S45 is obtained, and this deviation Enf and step S6 are obtained. The deviation control value EnB is calculated based on the correction amount based on the air mix door target opening θo.
[0104]
Next, a proportional calculation process is performed on the deviation control value EnB at a predetermined calculation cycle (for example, 4 seconds) to calculate a target drive time TAB.
[0105]
When TAB> 0, the driving servo motor 62 drives the cold air bypass door 61 to the opening increasing side, and when TAB <0, the driving servo motor 62 drives the cold air bypass door 61 to the opening decreasing side. When TAB = 0, the servo motor 62 is not energized, and the cold air bypass door 61 is held with a constant opening.
[0106]
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the case where the bi-level mode is set as the upper body blowing mode at the time of warm-up control has been described. However, as the upper body blowing mode at the time of warm-up control, You may set the all blower outlet opening mode (multi blowout mode) which opens all the blower outlets of the exit 11 simultaneously.
[0107]
According to this, at the time of warm-up control, the heating effect of the occupant's feet and the heating effect of the upper body side such as the occupant's hand can be exhibited, and at the same time, the glazing prevention effect of the window glass can be exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of the entire air conditioning control according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a specific example of blowing mode determination according to the first embodiment.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a blowing mode and a target blowing temperature in the first embodiment.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a target blowing temperature and warm-up control in the first embodiment.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a target blowing temperature and a blower voltage in the first embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing a specific example of blower voltage determination according to the first embodiment.
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the hot water temperature and the blower voltage in the first embodiment.
FIG. 9 is an overall configuration diagram of a vehicle air conditioner according to a third embodiment.
FIG. 10 is a flowchart showing an outline of the entire air conditioning control according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
6 ... Control device, 12 ... Face outlet, 13 ... Foot outlet,
39 ... Non-contact temperature sensor, 41 ... Water temperature sensor.

Claims (11)

車室内への吹出モードとして、少なくとも乗員上半身に向けて空調風を吹き出す上半身吹出モードと、前記乗員上半身への空調風の吹出を遮断し、少なくとも前記乗員下半身に向けて空調風を吹き出す下半身吹出モードとを自動的に切替可能になっている車両用空調装置であって、
乗員表面温度を検出する温度検出手段(39)と、
前記温度検出手段(39)の検出信号が入力され、前記乗員表面温度に基づいて前記両吹出モードを切り替える吹出モード切替手段(S94)とを備え、
車室内の暖房始動後、前記空調風の吹出温度が上昇する過程であるウォームアップ制御時に、前記乗員表面温度が所定温度(Tir2)より低いときは前記上半身吹出モードを選択し、前記乗員表面温度が前記所定温度(Tir2)より高くなると、前記下半身吹出モードを選択することを特徴とする車両用空調装置。
The upper body blowing mode that blows air-conditioned air toward at least the passenger's upper body, and the lower body blowing mode that blocks air-conditioning air blowing to the upper body of the passenger and blows air-conditioned air toward at least the lower body of the passenger Vehicle air conditioner that can be automatically switched between,
Temperature detection means (39) for detecting the passenger surface temperature;
The detection signal of the temperature detecting means (39) is input, the mode switching means (S94) for switching the two air outlet mode on the basis of the occupant surface temperature and Bei give a,
When the passenger surface temperature is lower than a predetermined temperature (Tir2) during warm-up control in which the air-conditioning air blowing temperature rises after starting heating in the passenger compartment, the upper body blowing mode is selected, and the passenger surface temperature is selected. When the temperature becomes higher than the predetermined temperature (Tir2), the lower body blowing mode is selected .
前記ウォームアップ制御時において、前記空調風の吹出温度に関連する温度(Tw)が所定温度(Two)より低いときは前記下半身吹出モードを選択し、
前記ウォームアップ制御時において、前記空調風の吹出温度に関連する温度(Tw)が所定温度(Two)より高くなったときに、前記乗員表面温度に基づく前記両吹出モードの切替を行うことを特徴とする請求項に記載の車両用空調装置。
During the warm-up control, when the temperature (Tw) related to the temperature of the conditioned air is lower than a predetermined temperature (Two), the lower body blowing mode is selected,
In the warm-up control, when the temperature (Tw) related to the temperature of the air-conditioning wind is higher than a predetermined temperature (Two), the two blowing modes are switched based on the passenger surface temperature. The vehicle air conditioner according to claim 1 .
車室内への吹出モードとして、少なくとも乗員上半身に向けて空調風を吹き出す上半身吹出モードと、前記乗員上半身への空調風の吹出を遮断し、少なくとも前記乗員下半身に向けて空調風を吹き出す下半身吹出モードとを自動的に切替可能になっている車両用空調装置であって、
前記両吹出モードを少なくとも含む複数の吹出モードを空調条件に応じて切り替える第1吹出モード切替手段(S91)と、
乗員表面温度を検出する温度検出手段(39)と、
前記温度検出手段(39)の検出信号が入力され、前記乗員表面温度に基づいて前記両吹出モードを切り替える第2吹出モード切替手段(S94)とを備え、
空調定常時には前記第1吹出モード切替手段(S91)による前記複数の吹出モードの切替を行い、
車室内の暖房始動後、前記空調風の吹出温度が上昇する過程であるウォームアップ制御時には前記第2吹出モード切替手段(S94)による前記両吹出モードの切替を行うことを特徴とする車両用空調装置。
The upper body blowing mode that blows air-conditioned air toward at least the passenger's upper body, and the lower body blowing mode that blocks air-conditioning air blowing to the upper body of the passenger and blows air-conditioned air toward at least the lower body of the passenger Vehicle air conditioner that can be automatically switched between,
First blowing mode switching means (S91) for switching a plurality of blowing modes including at least the two blowing modes according to air conditioning conditions;
Temperature detection means (39) for detecting the passenger surface temperature;
A second blowing mode switching means (S94) that receives a detection signal from the temperature detection means (39) and switches the both blowing modes based on the passenger surface temperature;
During the air conditioning steady state, the plurality of blowing modes are switched by the first blowing mode switching means (S91),
The air conditioning for vehicles is characterized in that the second air blowing mode is switched by the second air blowing mode switching means (S94) at the time of warm-up control, which is a process in which the temperature of the air-conditioning air rises after heating in the passenger compartment. apparatus.
車室内への吹出モードとして、少なくとも乗員上半身に向けて空調風を吹き出す上半身吹出モードと、前記乗員上半身への空調風の吹出を遮断し、少なくとも前記乗員下半身に向けて空調風を吹き出す下半身吹出モードとを自動的に切替可能になっている車両用空調装置であって、
車室内へ吹き出す空調風の目標吹出温度(Tao)を算出する算出手段(S4)と、
前記目標吹出温度(Tao)に基づいて前記両吹出モードを少なくとも含む複数の吹出モードを切り替える第1吹出モード切替手段(S91)と、
乗員表面温度を検出する温度検出手段(39)と、
前記温度検出手段(39)の検出信号が入力され、前記乗員表面温度に基づいて前記両吹出モードを切り替える第2吹出モード切替手段(S94)と、
車室内の暖房始動後、前記空調風の吹出温度が上昇する過程であるウォームアップ制御時を判定する判定手段(S92)とを備え、
前記判定手段(S92)により前記ウォームアップ制御時が判定されたときは、前記第2吹出モード切替手段(S94)により前記乗員表面温度に基づいて前記両吹出モードの切替を行い、
前記判定手段(S92)により前記ウォームアップ制御時が判定されないときは、前記第1吹出モード切替手段(S91)により前記目標吹出温度(Tao)に基づいて前記複数の吹出モードの切替を行うことを特徴とする車両用空調装置。
The upper body blowing mode that blows air-conditioned air toward at least the passenger's upper body, and the lower body blowing mode that blocks air-conditioning air blowing to the upper body of the passenger and blows air-conditioned air toward at least the lower body of the passenger Vehicle air conditioner that can be automatically switched between,
Calculation means (S4) for calculating a target blowing temperature (Tao) of the conditioned air blown into the passenger compartment;
First blowing mode switching means (S91) for switching a plurality of blowing modes including at least the both blowing modes based on the target blowing temperature (Tao);
Temperature detection means (39) for detecting the passenger surface temperature;
A second blowing mode switching means (S94) that receives the detection signal of the temperature detecting means (39) and switches the both blowing modes based on the passenger surface temperature;
Determination means (S92) for determining the time of warm-up control, which is a process in which the temperature of the air-conditioning wind rises after the start of heating in the passenger compartment,
When the determination means (S92) determines the time of the warm-up control, the second blowing mode switching means (S94) switches the both blowing modes based on the passenger surface temperature,
When the determination means (S92) does not determine the warm-up control time, the first blowing mode switching means (S91) switches the plurality of blowing modes based on the target blowing temperature (Tao). A vehicle air conditioner.
前記目標吹出温度(Tao)が所定温度(Tao5)より高いときを前記ウォームアップ制御時であると判定することを特徴とする請求項に記載の車両用空調装置。5. The vehicle air conditioner according to claim 4 , wherein when the target blowing temperature (Tao) is higher than a predetermined temperature (Tao5), it is determined that the warm-up control is being performed. 前記ウォームアップ制御時において、前記空調風の吹出温度に関連する温度(Tw)が所定温度(Two)より低いときは前記下半身吹出モードを選択し、
前記ウォームアップ制御時において、前記空調風の吹出温度に関連する温度(Tw)が所定温度(Two)より高くなったときに、前記乗員表面温度に基づく前記両吹出モードの切替を行うことを特徴とする請求項ないしのいずれか1つに記載の車両用空調装置。
During the warm-up control, when the temperature (Tw) related to the temperature of the conditioned air is lower than a predetermined temperature (Two), the lower body blowing mode is selected,
In the warm-up control, when the temperature (Tw) related to the temperature of the air-conditioning wind is higher than a predetermined temperature (Two), the two blowing modes are switched based on the passenger surface temperature. The vehicle air conditioner according to any one of claims 3 to 5 .
前記上半身吹出モードは、フェイス吹出口(12)及びフット吹出口(13)の両方から空調風を車室内へ吹き出すバイレベルモードであることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用空調装置。The upper body blowing mode, the face air outlet (12) and any one of claims 1 to 6, characterized in that from both the foot air outlet (13) is a bi-level mode for blowing air-conditioned air into the vehicle interior The vehicle air conditioner described. 前記上半身吹出モードは、フェイス吹出口(12)、フット吹出口(13)及びデフロスタ吹出口(11)から同時に空調風を車室内へ吹き出すマルチ吹出モードであることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用空調装置。The upper body blowing mode, the face air outlet (12), claims 1, characterized in that a multi-blowing mode to blow the foot outlet (13) and the defroster outlet (11) to simultaneously conditioned air into the vehicle interior 6 The vehicle air conditioner according to any one of the above. 前記下半身吹出モードは、少なくともフット吹出口(13)から空調風を車室内へ吹き出すフットモードであることを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用空調装置。It said lower body air outlet mode is at least a foot air outlet (13) air-conditioning system according to any one of claims 1 to 8, characterized in that a foot mode for blowing air-conditioning air into the passenger compartment from. 前記空調風を温水を熱源として加熱する暖房用熱交換器(27)を有し、
前記空調風の吹出温度に関連する温度として前記温水の温度を検出することを特徴とする請求項またはに記載の車両用空調装置。
A heating heat exchanger (27) for heating the conditioned air using hot water as a heat source;
The vehicle air conditioner according to claim 2 or 6 , wherein a temperature of the hot water is detected as a temperature related to a blowing temperature of the conditioned air.
前記温度検出手段(39)は乗員の上半身の表面温度を主に検出する非接触赤外線センサであることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 10 , wherein the temperature detection means (39) is a non-contact infrared sensor that mainly detects a surface temperature of an upper body of an occupant.
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