JPH03189228A - 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 この発明は自動車用空調装置に関するものであり、特に
日射によって乗員が窓側で暑さを感する場合にら快適性
を損ねないようにしたものに係る。

従来の技術 従来の自動車用空調装置としては、例えば車室内の温度
が所定値以上である場合に空調風を前席に集中させ、車
室内の熱環境状態が定常的になったときには空調風の風
量を低減さ仕ると共に空調風を拡散させ前席付近の冷え
過ぎを防止するようにしたものがある（特開昭５７−１
５００８号公報参照）。

また、車室内各部の日射量を検出し、車室内の温度偏差
をなくすように送風方向を定めるものもある（特開昭５
５−６３３４７号公報参照）。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、車室内の熱環境状態を検出して前席の対
象乗員への空調風を集中風と拡散風とで切り換えるもの
にあっては、車室内がほぼ快適な温度環境に近づいてい
るにもかかわらず日射量が所定値以上である場合に乗員
へかなりの放射熱が与えられ（例えば乗員の上腕部）乗
員に不快感を与えてしまうという問題がある。

とりわけ、車体外観が曲線で造形される傾向がある今日
では、湾曲したドアウィンドウガラスの使用によって窓
側において太陽から受ける日射量は多く、乗員に不快感
を与える要素として無視できないものとなってきている
。

また、車室内各部の日射量を検出して、送風方向を決定
するしのにあっては、日射量の多い方向へ空調風を多く
出すと、その部分の温度を車室内の平均的な温度まで低
下させることは可能であるが、車室内の温度環境を均一
にすることと乗員の温冷感を中立な状態にすることとは
別の問題であるため、必ずしも乗員の不快感を取り除け
るものではないという問題がある。更に、日射量の少な
い部位の乗員は空調風が減少する分だけ暑さを感じてし
まうという問題がある。

そこで、この発明は、日射による乗員の不快感を適切に
除去することができ快適性を向上することができる自動
車用空調装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 この発明に係る自動車用空調装置は第１図に示すように
、インストルメントパネルの窓寄りに配置された窓側吹
出口と、インストルメントパネルの中央寄りに配置され
た中央側吹出口と、上記窓側吹出口の吹出風向の拡がり
範囲を主として対象乗員に向く集中吹出モードと乗員の
周囲へも拡散させる拡散吹出モードとに切り換える第１
切換機構Ａと中央側吹出口の吹出風向の拡がり範囲を集
中吹出モードと拡散吹出モードに切り換える第２切換機
構Ｂと、少なくとも日射量を含む車室内の熱環境状態を
検出する熱環境状態検出手段Ｃと、熱環境検出手段Ｃに
よって検出された熱環境状態が所定の範囲内であること
を検出する特定条件検出手段りと、この検出時に上記第
１切換機構Ａを主として集中吹出モードに、第２切換機
構Ｂを主として拡散吹出モードに制御するモード制御手
段Ｅで構成されている。

作用 日射等により熱環境状態が、乗員が不快を感じる所定の
範囲内にある場合には、日射の影響を大きく受ける窓側
吹出口から主として集中風が吹き出され、乗員の窓側で
の温冷感を中立なものにする一方、中央側吹出口から主
として拡散風が吹き出され温度環境を均一なものとする
。

実施例 以下、この発明の実施例を図面と共に説明する。

第２図に示すように空調装置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とを開閉するインテークドア７及びプ
ロアファンモータ８を駆動源とするプロアファン９が設
けられており、前記インテークドア７には、インテーク
ドア・アクチュエータＩＯか連係されている。前記クー
リングユニット３内にはエバポレータ１１が、またヒー
タユニット４内にはエンジン冷却水を熱源とするヒータ
コア１２が設置されており、ヒータコア１２の前面には
エアミックスドア・アクチュエータ１３に連係されたエ
アミックスドア１４が枢設されている。さら１こヒータ
ユニット４にはベンチレータ吹出口１５、デフロスタ吹
出口１６、足元吹出口１７が形成されており、各吹出口
１５〜１７の基端部には、ベントドア・アクチュエータ
１８に連係されたベントドア１９及びデフロスタ・足元
切り替えドア・アクチュエータ２０に連係されたデフロ
スタ・足元切り替えドア２１が枢支されている。

前記ベンチレータ吹出口１５は各乗員の窓側と中央側に
対応してインストルメントパネル２２に設けられた一対
の窓側吹出口１５ａと中央側吹出口１５ｂとして配置さ
れている。

上記窓側吹出口１５ａには、この窓側吹出口Ｉ５ａの吹
出風向の拡がり範囲を主として対象乗員に向く集中吹出
モードと乗員の周囲へも拡散させる拡散吹出モードとに
切り換える第１切換機構２３が、また中央側吹出口１５
ｂにも同様に吹出風向の拡がり範囲を集中吹出モードと
拡散吹出モードとに切り換える第２切換機構２４が設け
られている。

尚、第１切換機構２３及び第２切換機構２４は各々複数
のフィン２５を備えた公知の機構である（実開昭５６−
２８４１９号公報、特開昭５６１６０２１３号公報参照
）。

一方、コントローラ２６はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭをワ
ンチップのＬＳＩ中に備えたマイクロコンピュータから
成り、ＲＯＭ１．：ｆ？５納されたプログラムに従って
、必要な情報を読み込み、決められた処理を行うもので
あり、後述する日射量センサ３０と室温センサ２８によ
って検出された熱環境状態が所定の範囲内であることを
検出する特定条件検出手段と、上記所定の範囲である場
合に第１切換機構２３を集中吹出モードに、第２切換機
構２４を拡散吹出モードに制御するモード制御手段を構
成している。

そして、コントローラ２６の入力部には外気温センサ２
７．室温センサ２８．室温設定器２９日射量セン３０の
各信号が人力されるようになっており、コントローラ２
６の出力部からは、各アクチュエータ１０，１３，１８
，２０、プロアファンモータ８及び第１．第２切換機構
２３．２４に制御信号を出力するようになっている。

次に、作用について第３図に示すフローチャートに従っ
て説明する。

図外の空調スイッチをＯＮにすると、空調装置１ととも
にコントローラ２６は起動し、以降の処理判別に用いら
れる定数Ａ−Ｈのセットがなされる（ステップ１０１）
。次に各センサ２７，２８３０及び室温設定器２９から
、外気温Ｔａ、室温Ｔｉｃ、室温設定値Ｔｓｅｔ、日射
量Ｓが読み込まれ（ステップ１０２）、室温Ｔｉｃと室
温設定値’ＩＩ’　ｓ　ｅ　ｔの差Ｔｉｃ−Ｔｓｅｔに
応じてプロアファンモータ８の印加電圧設定値Ｖｆａｎ
が決定される（ステップｌ０３）。引き続き目標吹出温
度ＴｏｆがＴｏｆ−Ａ−Ｔａ＋Ｂ−Ｔｉｃ＋Ｃ・Ｔ　ｓ
　ｅ　ｔ　十Ｄ−Ｓ＋Ｅ　（Ａ−Ｅ一定数）として計算
され（ステップ１０４）、このＴｏｆを用いてＸ＝Ｆ−
Ｔｏｆ”＋Ｇ−Ｔｏｆ＋Ｈ（Ｆ〜Ｈ一定数）としてエア
ミックスドア開度Ｘが計算され（ステップ１０５）、さ
らに次のステップ１０６で目標吹出温度Ｔｏｆに応じて
、下記に示したヒータ、パイレベル、ベントの吹出口モ
ードが選択される。

ヒータモード：足元吹出口１７とデフロスタ吹出口Ｉ６
とを開成する。

パイレベルモード：ベンヂレータ吹出口１５と足元吹出
口１７とを開成する。

ベン　トモ−ド：ベンチレータ吹出口１５のみを開成す
る。

そして、次のステップ１０７では前ステップで選択され
た吹出口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、前述のステップにおいて計算
されたプロアファン印加電圧設定値Ｖｆａｎがプロアフ
ァンモータ８に印加され（ステップ１１４）、又ヒータ
及びパイレベルの各モードに応じた吹出口を開成すべく
該当するアクチュエータ１８．２０に制御信号が出力さ
れる。

一方、吹出口がベントモードのときにはステップ１０７
がＹＥＳと判別され、ステップ１０８で室温Ｔｉｅと設
定値とが比較される。即ち、２７℃〜２８℃のヒステリ
シスをもたせた設定値と比較して室ＡＴ　（ｃが大きけ
ればステップＩＩＩへ進み、小さければステップ１０９
へ進むのである。

ここで、もし室温が以前に３０℃であり、図示したヒス
テリシスの上側にあれば、その状態をｒＯＮＪと表現し
、例えば室温Ｔｉｅが２５℃であり、図示したヒステリ
シスの下側にあればその状態をｒＯＦＦＪと表現する。

なお、ｒＯＮＪ状態にあり、室温Ｔｉｃが例えば２７．
２℃であれば、ヒステリシスの意味から［ＯＮＪ状態の
ままであり続け、２７℃未満にならなければ、ｒＯＦＦ
」状態にはならない。同様にｒＯＦＦｊ状態にあり、室
温Ｔｉｃが例えば、２７．２℃であれば、ヒステリシス
の意味からｒＯＦＦＪ状態のままであり続け、２８℃を
越えなければ、「ＯＮ」状態にはならない。以下に述べ
るｒＯＮＪ　ｒＯＦＦＪも同様の意味である。

次に、ステップ１０９では日射量Ｓが設定値と比較され
る。即ち、４００Ｋｃａｌ／ｍ’ｈから５００Ｋｃ　ａ
　ｌ／ｍ”ｈのヒステリシスをもたせて設定値と比較し
て大きければ（ｒＯＮＪ状態）、ステップ１１１へ進み
、また小さければ（「ＯＦＦ」状態）、ステップ＋１０
へ進む。

ステップ１１０では、日射量Ｓが設定値と比較される。

即ち、２００Ｋｃ　ａ　ｌ／ｍ’ｈから３００　Ｋ　ｃ
　ａ　ｌ　／ｍ”ｈのヒステリシスを持たせた設定値と
比較して大きければ（ｒＯＮ状態ＪＬステップ１１２へ
進み、また小さければ（ｒＯＦＦ、Ｊ状態）ステップ１
１３へ進む。

ステップＩＩ＋では、第１切換機横２３と第２切換機構
２４により窓側吹出口１５ａ及び中央側吹出口１５ｂが
集中吹出モードに設定される。

ステップ１１２では、第１切換機構２３により窓側吹出
口１５ａが集中吹出モードに第２切換機構２４により中
央側吹出口１５ｂが拡散吹出モードに設定される。

また、ステップ１１３では第１切換機構２３と第２切換
機構２４により窓側吹出口１５ａ及び中央側吹出口１５
ｂが拡散吹出モードに設定される。

そして、ステップ１１４でステップ１０３で決定したプ
ロアファンモータ８の印加電圧設定値Ｖｆａｎが出力さ
れ、ステップ１１５で各ドア７゜Ｊ４，１９．２１が各
アクチュエータｔｏ、１３゜１８．２０によって開度設
定される。

このようにして、１回のループを終了し、ステップ１０
２へ戻って、このループを再度繰り返すのである。

したがって、室温が２７℃〜２８℃よりも小さく、かつ
日射量が２００〜３００Ｋｃ　ａ　ｌ／ｍ”ｈから４０
０〜５００Ｋｃ　ａ　ｌ／ｍ’ｈの間であるときには、
乗員が窓側で受けるドアウィンドウガラスからの日射に
よる不快感を窓側吹出口１５ａの集中風により解消でき
ると共に乗員の中央側では拡散風により快適な空調状態
が得られるのである。

次に、第４図にこの発明の第二実施例についてのフロー
チャートを示す。ここで大部分が第一実施例と同様であ
るので異なる部分のみを説明する。

即ち、このフローチャートではステップ２１０において
日射量Ｓが２００Ｋ　ｃ　ａ　ｌ／ｍ”ｈから３００Ｋ
ｃ　ａ　ｌ／ｍ’ｈのヒステリシスをもたせた設定値と
比較して大きければ（ｒＯＮＪ状態）、ステップ２＋３
へ進み前述実施例のステップ１１２と同様に窓側吹出口
１５ａは集中吹出モードに中央側吹出口１５ｂは拡散吹
出モードに配風設定される。

一方、ステップ２１０において日射量Ｓが設定値と比較
して小さければ（ｒＯＦＦＪ状態）、ステップ２＋１へ
進み、室温Ｔｉｅが２３℃から２４℃のヒステリシスを
もたせた設定値と比較される。そして、室温Ｔｉｅが設
定値より大きいときには（ｒＯＮＪ状態）、ステップ２
１４で第１切換機構２３と第２切換機構２４により各々
窓側吹出口１５ａと中央側吹出口＋５ｂにおいて集中吹
出モードと拡散吹出モードとを周期的に繰り返す変動吹
出モードが配風設定される。

また、ステップ２１１で室温Ｔｉｃが設定値より小さい
ときには（ｒＯＦＦＪ状態）、ステップ２１５において
前述した第一実施例のステップ１１３と同様の拡散吹出
モードに配風設定される。

尚、ステップ２１２では集中吹出モードへの配風設定が
なされる。

したがって、この実施例では、日射による乗員の窓側で
の不快感をなくすと共に、更に室温ＴｉＣに応じて変動
風モードの配風設定を行い快適性を向上させている。

次に、第５図にこの発明の第三実施例についてのフロー
チャートを示す。ここでこの実施例の大部分が第二実施
例と同様であるので異なる部分のみを説明する。

即ち、ステップ３０１からステップ３０７までは第二実
施例のステップ２０１からステップ２０７までと同様で
ある。

ここでステップ３０８では、室温Ｔｉｅが２７℃から２
８℃のヒステリシスをもたせた設定値と比較される。室
温Ｔｉｃが設定値より大きければ（ｒＯＮＪ状態）、ス
テップ３１３で集中吹出モードに配風設定され、設定値
より小さければ（ｒＯＦＦＪ状態）、ステップ３０９６
で日射量Ｓが４００Ｋｃ　ａ　ｌ／ｍ’ｈから５００Ｋ
ｃａｌ／ｍ２ｈのヒステリシスをもたせた設定値と比較
される。

ステップ３０９で日射量Ｓが設定値より大きいときには
（ｒＯＮＪ状態）、ステップ３１３で集中吹出モードに
配風設定され、設定値より小さいときには（ｒＯＦＦＪ
状態）、ステップ３１０で日射量Ｓが２００Ｋｃ　ａ　
ｌ／ｍ’ｈから３００Ｋｃａｌ／ｍ’ｈのヒステリシス
をもたせた設定値と比較される。

ステップ３！０で日射量Ｓが設定値より大きいときには
（［ＯＮＪ状態）、ステップ３１４へ進み、設定値より
小さいときには（ｒＯＮＪ状態）、ステップ３１１へ進
み、室温Ｔｉｃが２３℃から２４℃のヒステリシスをも
たせた設定値と比較される。

ステップ３１１で室温Ｔｉｃが設定値より太きいときに
は（ｒＯＮＪ状態）、ステップ３１５へ進み、設定値よ
り小さいときには（ｒＯＦＦＪ状態）、ステップ３１２
へ進み日射量Ｓが５０Ｋｃａｌ／ｍ’ｈから１３０Ｋｃ
ａｌ／ｍ”ｈのヒステリシスをもたせた設定値と比較さ
れる。

ステップ３１２で日射量Ｓが設定値よりも大きいときに
は（ｒＯＮＪ状態）、ステップ３１６へ進み、設定値よ
り小さいときには（ｒＯＦＰＪ状態）、ステップ３１７
へ進む。

ステップ３１４では窓側吹出口１５ａは集中吹出モード
に設定されるが、中央側吹出口１５ｂは集中風と拡散風
とを周期的に繰り返す変動吹出モードが配風設定される
。

ステップ３１５では、窓側吹出口１５ａ及び中央側吹出
口１５ｂを、集中吹出モードと拡散吹出モードとを周期
的に繰り返す変動吹出モードに配風設定される。

ステップ３１６では、窓側吹出口１５ａは集中風と拡散
風とを周期的に繰り返す変動吹出モードに配風設定され
、中央側吹出口１５ｂは拡散吹出モードに配風設定され
る。

ステップ３１７では窓側吹出口１５ａ及び中央側吹出口
１５ｂが拡散吹出モードに配風設定される。

尚、ステップ３１８，３１９は各々第二実施例のステッ
プ１１４，１１５と同様である。

したがって、この第三実施例においては、第二実施例に
おける窓側吹出口１５ａを集中吹出モードに中央側吹出
口１５ｂを拡散吹出モードに設定したステップ２１３を
更に細分化して、窓側吹出口１５ａは主として集中吹出
モードに中央側吹出口＋５ｂは主として拡散吹出モード
に配風しつつ変動吹出モードを組み合わせて、乗員の快
適感をより一層向上させることができるのである。

そして、風量配分によって快適性を高めるようにした場
合に比較して新たな風量分割機構が必要ないため、コス
トダウンと軽量化を図ることができる。

また、乗員の中央側において集中風が連続的に送られる
ことがないため、中央側で乗員に寒さによる不快感を与
えることはない。尚、前述の実施例は冷房時のみを説明
したが、暖房時、外気が低い時に窓からの冷輻射を防ぐ
ため、窓側の吹出状態を集中にすることもできる。

発明の詳細 な説明してきたようにこの発明によれば日射によって受
ける乗員の不快感を窓側吹出口を主として集中吹出モー
ドに配風することにより除去する一方、中央側吹出口を
主として拡散吹出モードに配風して乗員の中央寄りにお
ける冷え過ぎを防止して快適性を向上させることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図はクレーム対応
図、第２図は全体概念図、第３図はフローチャート図、
第４．５図は各々第２．第３実施例のフローチャート図
である。 Ａ・・・第１切換機構、Ｂ・・・第２切換機構、Ｃ・・
・熱環境状態検出手段、Ｄ・・・特定条件検出手段、Ｅ
・・・モード制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）インストルメントパネルの窓寄りに配置された窓
   側吹出口と、インストルメントパネルの中央寄りに配置
   された中央側吹出口と、上記窓側吹出口の吹出風向の拡
   がり範囲を主として対象乗員に向く集中吹出モードと乗
   員の周囲へも拡散させる拡散吹出モードとに切り換える
   第１切換機構と、中央側吹出口の吹出風向の拡がり範囲
   を集中吹出モードと拡散吹出モードとに切り換える第２
   切換機構と、少なくとも日射量を含む車室内の熱環境状
   態を検出する熱環境状態検出手段と、熱環境検出手段に
   よって検出された熱環境状態が所定の範囲内であること
   を検出する特定条件検出手段と、この検出時に上記第１
   切換機構を主として集中吹出モードに、第２切換機構を
   主として拡散吹出モードに制御するモード制御手段を設
   けたことを特徴とする自動車用空調装置。