JPH01282012A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車室内の前席側と後席側との空調を行う自動
車用空調装置に関する。

従来の技術 従来の自動車用空調装置としては、例えば特開昭６０−
４５１１４号公報に開示されたものが提案されている。

この装置には車室内の前壁を形成するインストルメント
パネルに調和風を前席側に吹き出す前席用吹出口と、後
席側に吹き出す後席用吹出口とが設けられている。そし
て例えばクールダウン時には、前席側吹出口から調和風
を吹き出させ、主として前席側の室温低下を図るととも
に、クールダウン終了後、前席側が定常な熱環境となっ
た時点で、手動操作により調和風が後席用吹出口から吹
き出されるように切り換える等、配風方向を前席側と後
席側とに切り換え得るものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来の装置にあっては、前席用
吹出口と後席用吹出口の切り換えは乗員の手動操作によ
って行われることから、山吹出口の切換条件は大意的な
ものとなる。したがって前記手動操作を怠ると、前席側
が過冷却状態となる一方後席側が高温状態になったり、
逆に前席側か高温状態となる一方後席側が過冷却状態と
なる等、前席側と後席側とを適切な空調状態にすること
は困難となる。このとき特に、前席側にあっては、運転
操作を行う乗員が着座することから、前席側が不適切な
空調状態にあることは、運転環境としては好ましいもの
ではなかった。

本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので
あり、前席側を優先的に適切な熱環境温度にしつつ後席
側をも適切な熱環境温度にすることを可能にした自動車
用空調装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明にあっては、車室内の
前壁を形成するインストルメントパネルに、空調装置本
体から給送された調和風を、前記車室内の前席側に吹き
出す前席用吹出口と、後席側に吹き出す後席用吹出口と
を設けるとともに、前記各吹出口の切換手段を設けた構
造において、前記前席用吹出口に調和風の吹出状態を変
化させる吹出可変手段を設ける一方、前記前席側の空調
状態を検出する前席空調状態検出手段を設け、該検出手
段から出力された前席側空調状態に基づいて前記切換手
段と吹出可変手段とを制御する制御手段を設けである。

作用 前記構成において、空調装置本体が作動すると、前席空
調状態検出手段は、例えば前席用吹出「１の吹出風温や
、乗員が設定する設定温度と室内温度との差温等の前席
側空調状態を検出し、制御手段に入力する。すると制御
手段は、前席側空調状態に基づいて前記切換手段を制御
し、これによって前席側吹出口のみからの調和風吹き出
し、あるいは前席側、後席側両次出口からの交互吹き出
し等が実行され、前席側と後席側とはより迅速に快適状
態に達する。さらに制御手段は、前席側空調状態に基づ
いて吹出可変手段を制御し、これによって前席側吹出口
から吹き出される調和風の吹出状態は、吹出可変手段の
作動に伴って、例えば集中吹出、拡散吹出、脈動吹出等
に変化し、乗員の快適状態が維持される。

３一 実施例 以下本発明の一実施例について図面に従って説明する。

すなわち第２図に示したように空調装置本体ｌは、プロ
アユニット２．クーリングユニット３．ヒータユニット
４を順次連結して構成されている。前記プロアユニット
２には外気導入口５と内気導入口６とが成形されている
とともに、この両溝入口５．６を開閉するインテークド
ア７及びプロアファン８が配置されている。前記クーリ
ングユニット３にはエバポレータ９が配置され、又前記
ヒータユニット４にはエアミックスドアｌＯが枢設され
ているとともにヒータコア１１が配設されている。又ヒ
ータユニット４の下流端部にはデフロストダクト１２．
メインベントダクト１３、フートダクト１４が連通され
ており、各ダク）１２．１３．１４の基端部には開閉ド
ア１５゜１６．１７が枢支されている。

一方第３図に示したように車室１８内には、前席１９．
２０と後席２１とが配置されているとともに、車室１８
の前壁を形成するインストルメン−４＝ ドパネル２２が取り付けられている。該インストルメン
トパネル２１の両側及び中央には、前席Ｉ９．２０を指
向する前席側吹出口としてのサイドベント吹出口２２．
２３及びセンタベント吹出口２４が設けられている。各
ベント吹出口２２，２３．２４には、吹田可変手段たる
複数のルーバーフィン２５が枢支されており、該ルーバ
ーフィン２５は、ルーバー用アクチュエータ２６によっ
て変角駆動され、調和風を前席１９．２０の乗員に向け
て集中させる集中吹田と、車室１８内の広範囲に向けて
拡散させる拡散吹出、及び吹出方向を連続的に変化させ
る脈動吹田を実行するように構成されている。

又前記センタベント吹田口２４の上部には、後席用吹出
口２７が設けられており、該後席用吹出口２７は調和風
を前席１９．２０に着座する乗員の頭部」一方を迂回し
て後席２１側に吹き出し得る方向を指向している。

前記サイドベント吹出口２２．２３はサイドベントダク
ト２８．２９を介して前記メインベントダクト１３に連
通され、前記センタベント吹出口２４は、センタベント
ダクト３０を介して前記メインダクト１３に連通されて
いる。又前記後席用吹出口２７は後席用ダクト３１を介
して前記メインベントダクト１３に連通されており、後
席用ダクト３１とセンタベントダクト３０とが交差する
部位には、切換手段たるセンタベントシャッタ３２が枢
支されている。該センタベントシャッタ３２は、開度に
応じて前記センタベントダクト３０と後席用ダクト３１
とを開閉し得る回動範囲を有し、ベントシャッタ用アク
チュエータ３３に連係されている。

一方マイクロコンピュータからなる制御手段たるコント
ローラ３４の入力ポートには、乗員の操作に従って室温
設定値１’ｓｅｔを出力する室温設定器３５．車室内の
温度すなわち室温Ｔｒｃを検出し、本実施例における前
席空調状態検出手段となる室温センサ３６．及び外気温
Ｔａを検出する外気温センサ３７が接続されている。さ
らにコントローラ３４の入力ポートには、日射量Ｓを検
出する日射量センサ３８．及び前記各ベント吹出口２２
゜２３．２４の吹出風温Ｔ。ＬＩＴを検出し、本実施例
において前記室温センサ３６とともに前席空調状態検出
手段を構成する吹出温センサ３９が接続されている。一
方コントローラ３４の出力ボートには前記ルーバー用ア
クヂュエータ２６とベントツヤツタ用アクチュエータ３
３とに連係されている。

なお前記インテークドア７、エアミックスドア１０、各
開閉ドア１５，１６．１７は各々図示しないアクチュエ
ータに連係されており、該アクチュエータ及び前記プロ
アファン８の印加電圧も前記コントローラ３４によって
制御されるように構成されている。

次に以上の構成に係る本実施例の作動について、第１図
に示したフローヂャートに従って説明する。

すなわち図外の空調スイッチをＯＮにすると、空調装置
本体１とともにコントローラ３４は起動し、各センサ３
６，３７，３８．３９及び室温設定器３５から、外気温
Ｔａ、室温Ｔ□。、室温設定値Ｔ８゜０゜日射量Ｓ、吹
山風温Ｔ。ＬＩＴが読み込まれ（ステッ７一 プ１０１）、室温Ｔｒｃと室温設定値Ｔ　ＳＥＴとの差
ＴＩＣＴＳＥＴに応じてプロアファン８の印加電圧が決
定される（ステップ１０２）。引き続き、目標吹出温Ｔ
ｏｆが、Ｔｏｆ−Ａ−Ｔａ十Ｂ−Ｔ１ｃ十ｃ・Ｔ　ＳＥ
Ｔ＋　Ｄ−８十Ｅ　（Ａ　−Ｅ一定数）として計算され
（ステップ１０３）、このＴｏｆを用いてエアミックス
ドア開度Ｘが、Ｘ−Ｆ−Ｔｏｆ２＋Ｇ−Ｔｏｆ十Ｈ（Ｆ
−Ｈ一定数）として計算される（ステップ１０４）。さ
らに次ステツプ１０５では、目標吹出！Ｔｏｆに基づき
、該目標吹出温Ｔｏｆが高ければヒータモード、中程度
であればパイレベルモード、低ければベントモードであ
り、各モードは下記に示した態様からなる。

ヒータモード：フートダクト１４とデフロストダクト１
２とを開成する。

パイレベルモード：メインベントダクト１３とフートダ
クト１４とを開成 する。

ベントモード、メインベントダクト１３のみを開成する
。

そして次ステツプ１０６では、前ステップで選択された
吹出モードがベントモードであるか否かを判別し、この
判別がＮｏであれば従前のステップにおいて計算された
プロアファン印加電圧ＶＴａｎがプロアファン８に印加
され（ステップ１１４）、またヒータ及びパイレベルの
各モードに応じたダクトを開成すべく、該当するアクチ
ュエータに制御信号が出力される。一方ステップ１０６
での判別がＹＥＳであれば、吹出温センサ３９で検出し
た吹出風温Ｔ。ＩＪＴをコントローラ３４に予め記憶さ
れている目標切換温度Ｔｇとを比較し、Ｔ　０ＩＩＴが
小であればステップ１０Ｂの処理を、又Ｔ。ＩＪＴが大
であればステップ１０９の処理を実行する。

したがって第４図のタイムチャートに示したように吹出
風温Ｔ。ＩＪＴが目標切換温度Ｔｑまで低下していない
クールダウン時の初期には、センタベントシャッタ３２
は後席用ダクト３１を閉鎖する位置に駆動されるととも
に、ルーバーフィン２５は集中吹田に駆動される。した
がって各ベント吹出口２２，２３．２４からは前席１９
．２０に着座する乗員に向けて集中して吹き出され、該
乗員は涼感を得ることができる。又Ｔ。ＩＪＴｈ＜Ｔｑ
以下となったクールダウン時の終期においては、前記ス
テップ１０８の処理によって、前記ルーバーフィン２５
は集中吹出に維持され、かつセンタベントシャッタ３２
は一定時間毎に後席用ダクト３１とセンタベントダクト
３０とを開閉するように駆動される。したがって各ペン
ヂレータ吹出口２２゜２３．２４から調和風が前席１９
．２０に着座する乗員に集中して吹き出され、かつ交互
に後席用吹出口２７を介して後席２１側に調和風が吹き
出される。したがって前席１９．２０に着座する乗員に
あっては、間欠的な集中吹出によって引き続き涼感を得
ることができるとともに、この時点で後席２１への間欠
的な調和風供給が開始される。

そして次ステツプ１１０では、Ｔｘｃ　　ＴＳＥＴの値
が予めコントローラ３４に記憶されている第１の設定差
温値△Ｔ、以下か否かを判別し、以下であればステップ
ＩＩＩの処理を実行するとともに、以上であればステッ
プ１１２でＴｘｃ　　Ｔｌ１ｌ！Ｔの値が第２の設定差
温値△Ｔ、以下か否かを判別する、。

ここでＴＩＣＴＳＥＴの値が△１゛１以下△１゛２以」
二であれば、第４図に示したように過渡時であると定義
し、前記ステップＩＩＩの処理によって前述した前席１
９．２０側と後席２１側の交互吹き出しを継続するとと
もに、前記ルーバーフィン２５を拡散吹出とする。した
がって後席２１側へは引き続き間欠的に調和風が吹き出
されるとともに、前席１９．２０に着座する乗Ｈは拡散
風となることによって過冷却が防止される。

そしてＴｏ。−Ｔ　ＳＥＴの値が前記第２の設定差温値
△Ｔ、以下となるとこれを第４図に示したようにこれを
定常時と定義し、ステップ１１３の処理を実行する。該
ステップ１１３では前記前席１９゜２０側と後席２１側
の交互吹き出しがなされるとともに、ルーバーフィン２
５は連続的に駆動され、各ベント吹出口２２，２３．２
４は脈動風を形成する。したがって調和風は、前記前席
１９．２０側と後席２１側に交互に吹き出され、車室Ｉ
８内は前後方向においても均等に冷房されるのみならず
、脈動風によって左右方向においても均等に冷房される
。したがって、前席１９．２０に配置されたインストル
メントパネル２１に各吹出口２２゜２３．２４．２７が
設けられているにもかかわらず、定常時には前席１９．
２０側と後席２１側とを均等に冷房し得るのである。な
お、前記ステップ１０８，１０９，１１１，１１３の前
・後席交互吹出し、前席吹出し固定、集中吹出、拡散吹
出。

及び脈動吹田は、ステップ１１６において、ベントシャ
ッタ用アクチュエータ３３とルーバーフィン用アクチュ
エータ２６に駆動信号を出力することにより実行される
。又ステップ１０７で室温Ｔｒｃを用いることなく、吹
出風温ＴＱＩＪＴを用いて目標切換温度Ｔｑとの比較を
行っている。これはこの時点、すなわちクールダウン時
ではプロアファン８の回転レベルが第４図のタイムチャ
ートに示したようにＨｉであり、よって調和風が直接前
席１９．２０の乗員に吹き当たっていることから、室温
Ｔ０゜よりも吹出風温Ｔ。ＩＪＴを用いた方がより適正
に前席１９．２０側の空調状態を検出し得ることを考慮
したものである。

第５図は本発明の第２実施例を示すフローチャートであ
り、ステップ１０１〜＋０６は第１実施例と基本的に同
じであり、ただしステップ＋０６以前において初期値に
＝Ｏをセットする処理を行っている。そしてステップ１
０６に続くステップ２０１では、吹出風温ＴＯＵＴが予
め設定された目標吹出温ＴＲＯ以下であるか否かを判別
し、この判別がＮＯである場合には、各ベント吹出口１
９゜２０．２１を開成して前席１９．２０側にのみ調和
風を吹き出させる（ステップ２０２）とともに、Ｋ＝Ｏ
としてＫの値をリセットし、かつタイマ３００のカウン
トもリセットする（ステップ２０３）。

一方ステップ２０１の判別がＹＥＳであれば、Ｋ＝に＋
　１とした後（ステップ２１４）、ステップ２０５では
Ｋの値が０を越えているか否かを判別し、ＹＥＳであれ
ばステップ２０６の処理を、又ＮＯであればステップ２
０７の処理を行う。すなわちステップ２０６では、コン
トローラ３４に内蔵されているタイマを起動させ、これ
によりりイマ３００は時間のカウントを開始する。一方
ステップ２０７ではタイマ３００のカウントを読み込み
、ステップ２０８ではタイマカウントの値Ｃが予め設定
されている基準時間ｔｃをオーバーしたか否かを判別す
る。そしてこの判別がＹＥＳであればステップ２０９．
又Ｎｏであればステップ２１０に進み、前記ステップ２
０９では、後席用吹出口２７を開成して後席２１側に調
和風を吹き出させる後席吹出しが開始する。

つまりこの第２実施例においては、前席１９゜２０側へ
の調和風吹き出しと、後席２１側への調和風吹き出しと
を、Ｔｏｕ’ｒ≦ＴＲ０（ステップ２０１）の判別がＹ
ＥＳとなった後、タイマ３００によって時間的に切り換
えるように構成されており、よって第１実施例と比較し
て、コントローラ３４の回路構成をより簡易にすること
が可能となるのである。

第６〜８図は本発明の第３実施例を示すものであり、イ
ンストルメントパネル２１には前席用吹出口たる各ベン
ト吹出口４０・・・の上部に後席用吹出口４１・・・が
設けられているとともに、各々ベント吹出口４０と後席
用吹出口４１との切換手段たるベントシャッタ４２が設
けられており、該ベントシャッタ４２はベントシャッタ
用アクチュエータ４３に連係されている。かかる第３実
施例においては、ベントシャッタ用アクチュエータ４３
を制御してベントシャッタを駆動することにより以下の
ような吹出パターンが実現し得る。

（イ）各ベント吹出口４０・・・と後席用吹出口４１・
・・との双方をともに開にする。

（ロ）一部のベント吹出口４０を開、これに対応する後
席用吹出口４１を閉にするとともに、残るベント吹出口
４０と後席用吹出口４１の双方をともに開にする。

（ハ）全てのベント吹出口４０と後席用吹出１１４１と
を交互に開閉する。

（ニ）一部のベント吹出口４０と後席用吹出口４Ｉとを
開又は閉状態に維持するとともに、残るベント吹出口４
０と後席用吹出口４１とを交互に開閉する。

したがってこれら（イ）〜（ニ）の吹出パターンを適宜
、ＴＯＩＪＴやＴ□。−ＴＳＥＴの値に応じて選択する
ことにより、−暦車室１８内の前席１９゜２０側と後席
２１側とに適切な空調状態を形成することが可能となる
。

又本発明に関してはさらに下記に示したような実施例を
挙げることができる。

（１）前席空調状態検出手段として、前席１９゜２０に
着座する乗員の人体もしくは衣服の表面温度Ｔｂを検出
するセンサを設け、第１実施例のステップ１０７におい
て表面温度Ｔｂと予め設定された基準値ＴｂｏとをＴｂ
≦Ｔｂｏとして判別し、この判別結果に基づいてステッ
プ１０７以降の処理を行う。これにより前席１９．２０
側乗員の熱環境を直接検出して、前席１９．２０側と後
席２１側へ調和風切換が可能となる。

（２）日射センサ３８が検出した日射量Ｓの温度換算値
に−３を演算し、前記ステップ１０７において、温度換
算値に−８と前記表面温度Ｔｂ及び基準値Ｔｂｏを用い
て、Ｔｂ＋に一８≦Ｔｂｓを判別し、この判別結果に基
づいてステップ＋０７以降の処理を実行する。これによ
り、乗員の直接的な熱環境のみならず日射を考慮した熱
環境に基づいたより適切な制御が可能となる。

（３）第４図のタイムチャートに示したベント吹出口２
４と後席用吹出口２７との切り換えを非周期的に行うこ
とにより、調和風とより自然風に近い吹出状態にするこ
とが可能となる。

（４）第４図に示した脈動時にプロアファン８の印加電
圧を周期的に変化させる構造とすれば前席１９．２０の
みならず後席２１側にも脈動風を供給することができる
。

発明の詳細 な説明したように本発明は前席側の空調状態に基づいて
、前席用吹出口と後席用吹出口とを切り換えるとともに
、前席側吹出口の吹出状態を可変制御するようにした。

よって前席側の空調状態に基づいて前席側吹出口のみか
らの調和風吹き出し、あるいは前席側と後席側山吹出口
からの調和風吹き出し等を行うことによって、前席側を
優先しつつ前席側と後席側とを適正かつ迅速に快適状態
にすることができるとともに、前席側吹出口の吹き出し
状態を集中吹出、拡散吹出、脈動吹出等に変化させるこ
とによって快適状態の維持を図ることも可能となる。

加えて前記第２実施例にあってはタイマを用いて吹出口
の切換を制御するようにしたことから、コントローラの
回路構成をより簡素化し得るとともに、第３実施例にあ
っては各々対応する前席用吹出口と後席用吹出口とを複
数対設けるようにしたことから、各吹出口の開閉によっ
て多様な吹出パターンを実現することができ、これによ
り一層熱環境に応じた空調を可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すフローチャート、第
２図は同実施例の概念図、第３図は吹出口の配置状態を
示す斜視図、第４図は同実施例のタイムチャート、第５
図は本発明の第２実施例を示す要部フローチャート、第
６図は本発明の第３実施例を示す正面図、第７図は同要
部斜視図、第８図は第７図■−■線断面図である。 ■・・・空調装置本体、２４・・・センタベント吹出［
Ｊ（前席用吹出口）、２５・・・ルーバーフィン（吹出
可変手段）、２７・・・後席用吹出口、３２・・・セン
タベントシャッタ（切換手段）、３４・・・コントロー
ラ（制御手段）、３６・・・室温センサ（前席空調状態
検出手段）、３９・・・吹出温センサ（前席空調状態検
出手段）。 第〔 第７図 １図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　車室内の前壁を形成するインストルメントパネ
   ルに、空調装置本体から給送された調和風を前記車室内
   の前席側に吹き出す前席用吹出口と、後席側に吹き出す
   後席用吹出口を設けるとともに前記各吹出口の切換手段
   を設けた構造において、前記前席用吹出口に調和風の吹
   出状態を変化させる吹出可変手段を設ける一方、前記前
   席側の空調状態を検出する前席空調状態検出手段を設け
   、該検出手段から出力された前席側空調状態に基づいて
   前記切換手段と吹出可変手段とを制御する制御手段を設
   けたことを特徴とする自動車用空調装置。