JPH0361113A - 車両用空調装置の空気量制御装置 - 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、走行ラム圧によりブロアユニット内に流入す
る空気量の変化に応じて、ブロアフファンの回転数を制
御する車両用空調装置の空気量制御装置に関する。

従来の技術 従来の車両用空調装置としては、第６図に示した構造が
実用されている（昭和６２年６月　目顔自動車（株）発
行、「ザービス周報」第５７８号Ｅ−６９頁参照）。す
なわち、空調装置本体１はブロアユニット２、クーリン
グユニット３、ヒータユニット４を連設して構成されて
いる。前記ブロアユニット２には外気導入口５と内気導
入口６、及びこの両導入口５，６を開閉するインテーク
ドア７が設けられているとともに、プロアモータ８を駆
動源とするブロアフファン９が配設されている。

前記クーリングユニット３には図外の冷凍ザイクル内に
位置するエバポレータ１０か配設され、前記ヒータユニ
ット４にはデフロスタ吹出１」１１、ベンチレータ吹出
口１２、フット吹出口１３が設けられているとともに、
各吹出０１１１２３を開閉するドア＋４．１５．１６が
設けられている。又、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Ｉ７が設けられており
、該ヒータコア１７の端部に（よエアミックスドア１８
が枢支されている。

かかる構造において、ブロアフファン９が回転すると、
インテークドア７の位置に応して開成されている、外気
導入口５又は内気導入［］６を介してブロアユニット３
内に空気が導入され、この導入された空気はエバポレー
タ１０を通過する際冷却され、エアミックスドアＩ８の
開度に応じてその一部はヒータコアＩ７を通過４−るこ
とにより加温される。そして、この加温された空気とヒ
ータコア１７を迂回した冷気とが混合されることにより
、所望の温度に調整され、吹出モートに応じて開成され
ている、いずれかの吹出口ＩＩ、１２Ｉ３から車室内に
吹き出される。

このとき、ブロアフファン９の回転数は、例えば特開昭
６１−２４７５０８号公報にも開示されているように、
ファンスイッチを操作して、前記プロアモータ８への印
加電圧を多段階に調整することにより、一定に維持され
、これにより乗員が所望する空気量の吹出風が、車室内
に吹き出されるものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の車両用空調装置におい
て、前記外気導入口５を開成させた外気導入モード時に
は、車両の走行に伴うラム圧により、空調装置本体１内
に外気が導入される。したがって、前述のようにブロア
フファン９の回転数を一定に維持し、乗員が所望する空
気量が設定されていたとしても、車速の増加にともなっ
て、走行ラム圧が増加すると、車室内への吹出空気も増
量変化してしまう。

このため、車室内には前記乗員が所望する以上の吹出風
が供給され、換言すればプロアモータ８は必要以」−に
、稼働している状態となり、よって、該プロアモータ８
の不要な稼働が、バッテリ電源を浪費させる一因となる
のみならず、所望以」二の吹出風が車室内に供給される
ことにより、室温や風量感も変動し、乗員の快適性を低
下させる一因となるものであった。

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、走行ラム圧に上り供給される空気量（ラム圧風
量）に応じて、効率的にブロアフファンを制御すること
を可能にした車両用空調装置の空気量制御製置を提他す
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、外気導入
口が設けられたブロアユニットを有する空調装置本体と
、前記ブロアユニット内に配設されたブロアファンの回
転数を設定する設定手段とを備えた車両用空調装置にお
いて、前記外気導入口を介してブロアユニット内に流入
する空気量の変化を検出する空気量検出手段を設ける一
方、該空気量検出手段が検出した空気量の変化に応じて
、前記ブロアフファンの回転数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、設定手段を操作することにより、ブ
ロアフファンの回転数を設定すると、該ブロアフファン
は設定された回転数をもって稼働し、所望の設定空気量
を有する吹出風が空調装置本体から車室内に供給される
。そして、この空調装置本体が搭載されている車両が走
行を開始すると、これによって生ずる走行ラム圧により
、前記外気導入口を介してブロアユニット内に外気が流
入する。

すると、前記空気量検出手段はブロアユニット内に流入
する空気量の変化を検出して、制御手段に出力し、該制
御手段は、前記設定手段により設定されているブロアフ
ファンの回転数を前記空気量の変化に応じて制御する。

したがって、無用なブロアファンの稼働は抑制されると
ともに、空調装置本体より車室内に供給される吹出空気
量は、前記ラム圧の変化により増減する空気量により影
響されることなく、制御される。

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１図は本発明の第１実施例を示すもので
あり、空調装置本体Ｉはブロアユニット２、クーリンク
ユニット３、ヒータユニット４を連設して構成されてお
り、前記ブロアユニット２には外気導入口５が設置ノら
れているとともに、プロアモータ８を駆動源とするブロ
アフファン９が配設されている。前記クーリングユニッ
ト３には、図外の冷凍ザイクル内に位置するエバポレー
タ１０が配設され、前記ヒータユニット４には車室Ｒ内
に開口する吹出口Ｉ９が設けられているととも、にエン
ジン冷却水を熱源とするヒータコアＩ７が配設されてい
る。

前記プロアモータ８は、制御手段たる制御用アンプ２０
が接続されており、該制御用アンプ２０の人力ポートに
は、本実施例における空気量検出手段であるスピードメ
ータ２１の車速信号Ｓｖが入力され、又空気量設定手段
としての操作ユニット２２から設定空気量信号ＳＡが人
力されるようになっている。

以上の構成にかかる第１実施例において、例えば車両が
停止している状態で、乗員が前記操作ユニット２２を回
転させて所望の空気量を設定すると、設定空気量信号Ｓ
Ａが出力され、該設定空気量信号ＳＡに基づき制御用ア
ンプ２０は設定空気量を演算する。該制御用アンプ２０
は、この演算結果に基づきブロアフファン９の回転数を
設定すへく、プロアモータ８に前記回転数に応じた印加
電圧を付与する。これにより、ブロアフファン９は設定
された回転数をもって稼働し、所望の設定空気量を有す
る吹出風が吹田口１９から車室Ｒ内に供給される。

そして、車両が走行を開始すると、これによって生ずる
走行ラム圧の増加により、前記外気導入口５を介してブ
ロアユニット２内に流入する空気量が増加するとともに
、スピードメータ２１が走行に伴って作動し、車速信号
Ｓｖを制御用アンプ２０に人力する。すると、該制御用
アンプ２０は、前記走行ラム圧により流入する空気量の
変化を、前記車速信号Ｓｖに基づいて演算し、この空気
量の変化が前記設定空気量を上回る場合には、プロアモ
ータ８への電圧の印加を停止させる。

したがって、このように走行ラム圧により、前記設定空
気量を」−回る空気の流入が確保し得る場合には、ブロ
アフファン９は停止し、該ブロアフファン９の無用な稼
働は抑制され、バッテリ電源の浪費を防止することがで
きる。しかも、ブロアフファン９が停止することにより
、相対的に吹出口１８を介して車室Ｒ内に供給される空
気量が低減することから、車速の増加に起因して、所望
以上の吹出風が車室Ｒ内に供給されるようなことはなく
、室温や風量感の変動を防止することができ、乗員の快
適性を維持することができる。

一方、車両が減速し車速か低下すると、これによって生
ずる走行ラム圧の低下により、前記外気導入口５を介し
てブロアユニット２内に流入するラム圧風量が減少する
とともに、スピードメータ２Ｉからは、減速した車速信
号Ｓｖか制御用アンプ２０に入力される。

すると、該制御用アンプ２０は、前記ラム圧風量の変化
を、前記車速信号Ｓｖに基づいて演算し、このラム圧風
量の変化が前記設定空気量以下となった場合には、該設
定空気量と、実際に吹出口１８から車室Ｒ内に吹き出さ
れる空気量とを一致させるに必要なプロアモータ８の回
転数に必要な電圧を該プロアモータ８に印加する。

したがって、このように走行ラム圧が低下し、該走行ラ
ム圧による空気の流入量が減少した場合には、ブロアフ
ファン９が稼働することにより、前記設定空気量を確保
することができ、これにより室温や風量感の変動を防止
して、乗員の快適性を維持することができるのである。

第２図は、本発明の第２実施例を示すものであり、空調
装置本体ｌは第１実施例と同様に、ブロアユニット２、
クーリングユニット３、ヒータユニット４を連設して構
成されている。前記ブロアユニット２には外気導入口５
と内気導入口６、及０ びこの両導入口５，６を選択的に開閉するインテークド
ア７が設けられ、該インテークドア７の下部にはラム圧
調整弁２３が設置すられている。

前記クーリングユニッｌ−３には、リキッドタンク２４
、コンデンサ２５、コンプレノザ２６とを有する冷凍サ
イクル２７のエバポレータ１０が配設されているととも
に、本実施例における空気量検出手段である風量センサ
２８が配設されている。

前記ヒータユニット４にはデフロスタ吹出口ＩＩ、ペン
ヂレータ吹出口１２、フット吹出口１３か設けられてお
り、各吹出口Ｉ＋、１２．１３には、夫々ドア１４，１
５．１６が枢支されている。

さらにヒータユニット４に（上、ヒータ吸込ｌＨＴＩＮ
Ｔを検出する吸込温センサ３０か設けられているととも
に、エンジン冷却水を熱源とするヒータコア１７が配設
されており、該ヒータコアＩ７の近傍にはエアミックス
トア１８．２９が設置Ｊられている。

一方、制御手段たるコン）・ロールアンプ３１は、演算
回路３２と、制御回路３３とを有しており、前記演算回
路３２には、前記風量センサ２８により検出された風量
、エンジン冷却水温Ｔい１、室温ＴＩＮＣ％外気温Ｔ’
ＡＭＢｓ及び前記ヒータ吸込温］゛□ＮＴが人力される
ようになっている。この演算回路３２の演算結果は、前
記制御回路３３に入力されるようになっており、該制御
回路３３の出力ボートからは、プロアモータ８、ラム圧
調整弁２３、インテークドア７、エアミックスドア１８
．２９、及びドア＋４．１５．１６の各アクチュエータ
、さらには前記コンプレッサ２６に制御信号が出ツノさ
れろようになっている。

次に、以上の構成にかかる本実施例の作動を、第３図に
示したフローチャートに従って説明する。

なお、このフ〔ノーチャートにおいて、Ｇａは乗員によ
り設定された設定風量、Ｇａσは風量センサ２８の検出
値、ＶＦはプロアモータ８への印加電圧つまりブロア電
圧、αは前記エバポレータ１０の凍結限界風量（０、５
−０、８ｍ！′／ｍ１ｎ）を示す。

すなわち、今プロアフファン９がＧａ−３ｍ’／ｍｉｎ
を供給しており、このとき設定電圧Ｖｐに固定されてい
る状態にあるとすると、ステップ１０１では、まず「Ｇ
ａ−Ｇａσ」を判別し、Ｇａ＞Ｇａσであればステップ
＋０２に進む。

該ステップ１０２に准んた場合には、設定風ＥａｔＧａ
が、風量センサ２８の検出値Ｇａσより大きく、したが
って、現在の実風量が設定風ｌＧａより少ない状態にあ
ることを意吐する。そこでステップ１０２では、さらに
ｒＧａσくα」を判別し、この判別がＹＥＳであって、
車両が低速走行しあるい１よ停止している等により、現
在の実風量が凍結限界風量αより少な（」ればステップ
＋０３でコンプレッサ２６を停止さぜる処理を行い、こ
れによりエバポレータ１０が凍結してしまう現象を未然
に防止する。

又ステップ１０２の判別がＮｏであって、車両が比較的
高速で走行しているの場合のようζこ、走行ラム圧に、
にる実風量が凍結限界風量α以」−であレバ、エバポレ
ータＩＯが凍結するおそれはないことから、ステップＩ
Ｏ４に進み、プロ゛ア電圧Ｖ３ 、を増加させて、送風量を増大させる。これにより、ラ
ム圧風量が凍結限界風量α以上であるときには、コンプ
レッサ２６は停止することなく稼働を続け、除湿効果を
得ることにより、乗員の快適ゾーンを増加させることが
できる。

一方、Ｇａ−Ｇａσ］０であって、設定風車Ｇａと風量
センサ２８の検出値Ｇａσが等しければ、風量に関する
制御を実行する必要性がないことから、ステップ１０５
に進み、ブロア電圧Ｖｐを固定する。

他方、Ｇａ＜Ｇａσである場合には、風量センサ２８の
検出値である現時点における実風量が、設定風ｉＧａを
上回っていることを意味することから、ステップ１０６
に進み、ブロア電圧Ｖ　ｐを低下させる処理を行う。し
たがって、車両が高速走行を行っており、ラム圧風量が
充分ある場合には、ブロア電圧ＶＦを低下させることに
より、無用なブロアフファン９の稼働は抑制され、バッ
テリ電源の浪費は防止されるとともに、送風騒音は低減
する。

４ そして、ステップ１０７では、前記ステップ１０Ｇの処
理を行った後のフロア電圧ＶＦが、ｒＯＪ以」二である
か否かを判別し、この判別がＹＥＳであって、ブロア電
圧ＶＦが「０」以」二であれば、ステップＩＯ８に進み
ブロア電圧Ｖｒを当該時点の値に固定した後、ステップ
Ｉ０９に進み、ラノ、圧調節弁２３の開度を「０」（全
開状態）にし、走行ラム圧を有効利用して、該走行ラム
圧による空気の流入が増大するような処理を実行する。

他方、前記ステップ１０７の処理がＮｏであって、ブロ
ア電圧■、がｒＯＪ、つまりブロアファン９を停止させ
る処理が実行されていれば、ステップ１１０に進み、風
量センサ２８の検出値、つまり現時点における実風量が
前記凍結限界風量αより少ないか否かを判別する。この
この判別がＹＥＳであって、車両が低速走行し、あるい
は停止している等により、現在の実風量が凍結限界風量
αより少なければ、ステップＩＩＩでコンプレッサ２６
を停止させる処理を行い、これによりエバポレータ１０
が凍結してしまう現象を未然に防止する。

又ステップ１１０の判別がＮＯであって、走行走行ラム
圧による実風量が凍結限界風量α以上であれば、エバポ
レータｌＯが凍結するおそれはないことから、ステップ
＋１２に進み、コンプレッサ２６を停止させることなく
除湿を可能にするとともに、ラム圧調整弁２３の開度を
アップさせる（絞る）ことにより、吹田風量を低減させ
る。したがって、このようにブロア電圧■、が「０」で
あって、ブロアフファン９が停止していても、走行ラム
圧による空気量が大きいときには、ラム圧調整弁２３を
絞ることにより、除湿効果を維持しつつ、車室Ｒ内に必
要以上に空気が流入するのを防止して、乗員の快適維持
を図るのである。

第４図は、本発明の第３実施例を示すフローチャートで
あり、このフローチャートにおいて、定数α、α８．α
２．β、β１．β、は、以下の関係にある。

α〉β α】〉α２ β１〉β２ 又、ＶＥＮＴ、Ｂ／ＬＳｒ（ＥＣ，ＲＥＣ／ＦＲＥ　Ｓ
　１１、Ｆ　ＲＥ　Ｓ　Ｈの各モードは以下の状態を意
味する。

ＶＥＮＴ　　ベンチレータ吹出１］１１のみを開成する
。

Ｂ／Ｌ：ベンチレータ吹出口ＩＩと、フット吹出口Ｉ３
を開成する。

ＲＥＣ：外気導入口５を閉にして内気導入口６を開にす
る。

ＲＥ　Ｃ／Ｆ　ＲＥ　Ｓ　Ｈ：外気導入口５と内気導入
口６とを半開状態にする。

ＦＲＥＳＨ：外気導入口５を開にして内気導入口６を閉
にする。

すなわち、このフローチャートにおけるステップ２０１
は、縦軸にブロアモータ８への印加電圧、つまりブロア
電圧ＶＦを設定し、横軸に外気温、室温、日射量、設定
室温等に基づいて演算される目標室温と、実際の左点と
の差Ｘ　Ｈを設定したものであって、このステップ２０
＋に基づき、基本７ 的なブロア電圧Ｖｐの設定がなされる。

次に、ステップ２０２では、インテークドア７が、ＲＥ
Ｃ，ＲＥＣ／ＦＲＥＳＨ，Ｆ’ＲＥＳＨ（７）いずれの
モードにあるかが判別され、ＲＦＣモードにある場合に
は、内気循環であって走行ラム圧による空気量の変化は
ないことから、係数ａに「Ｉ」を代入しくステップ２０
３）、ステップ２０１で設定された■Ｆをａ倍して、こ
れを新たなブロア電圧ｖ′、とする（ステップ２ｏ４）
。したがって、ラム圧風量が生じない内気循環時には、
ステップ２０１で設定されたブロア電圧がそのまま用い
られることとなる。

一方、ステップ２０２（７）判別が、ＲＥＣ／ＦＲＥＳ
Ｈであった場合には、次吹出モードがＶＥＮＴ又はＢ／
Ｌであるか否かを判別しくステップ２０４）、この判別
かＹＥＳであった場合にはαにα、を代入しくステップ
２０５）、Ｎｏであった場合にはαにα、を代入する（
ステップ２０６）。

そして、次のステップ２０７では、このα１又はα、か
代入されたαを下限値とした係数ａを縦軸８ に、車速Ｖを＋＆軸に設定したマツプに基ついて、車速
Ｖに応じた係数ａを読み込む。そして、この読み込んだ
係数ａを用いて、Ｖ　’　ｔ、−ａ、　Ｖ　Ｆを演算し
、この新たなブロア電圧Ｖ′、をブロアモータ８に印加
することによりブロアフファン９の回転数を制御する。

このとき、ステップ２０７のマツプに示したように、係
数ａは車速か増加するに従って、下限値αまで徐々に低
減するように設定されていることから、車速か増加すれ
ば、係数ａの値は減少し、よって車速か増加するに従っ
てブロア電圧ｖ　’　、、の値は低下することとなる。

このため、第６図に示したように、車速か増加するに従
って、ラム圧風量が増加すると、その分ブロア電圧Ｖ　
′Ｆは低下することとなり、これによって車室Ｒ内への
吹出風量はラム圧風量に左右されることなく、一定に維
持され、吐気温、室温、風量感は、車速つまりラム圧風
型の影響を受けることなく、一定に維持され乗員の快適
性を確保することができる。

他方、ステップ２０２の判別が、Ｆ　ＲＥ　Ｓ　Ｈてあ
った場合には、ステップ２０８に進んで吹出モードがＶ
ＥＮＴ又はＢ　／　Ｌであるか否かを判別し、この判別
がＹＥＳであった場合にはβにβ１を代入しくステップ
２０９）、ＮＯであった場合にはβにβ、を代入する（
ステップ２！０）。そして、次のステップ２１１では、
このβ１又はβ、が代入されたβを下限値とした係数ａ
を縦軸に、車速Ｖを横軸に設定したマツプに基づいて、
車速Ｖに応じた係数ａを読み込む。そして、この読み込
んだ係数ａを用いて、Ｖ′ｐ−ａＶｒを演算し、この新
たなブロア電圧Ｖ　′Ｆをブロアモータ８に印加するこ
とによりブロアフファン９の回転数を制御する。

このとき、前記ステップ２０７において説明したように
、係数ａは車速か増加するに従って、下限値βまて徐々
に低減するように設定されていることから、車速か増加
すれば、係数ａの値も減少し、車速が増加するに従って
ブロア電圧Ｖ　′ｒ−の値（よ低下することとなる。こ
のため、第６図をしって既説したように、車速か増加す
るに従って、ラム圧風量が増加すると、その分ブロア電
圧Ｖ　′Ｆは低下することとなり、これによって車室Ｒ
内への吹出風量はラム圧風量に左右されることなく、定
に維持される。

しかも、ステップ２０７と２１１において、αとβの関
係は前述のようにα〉βであることから、Ｆ　ＲＥ　Ｓ
　Ｈか選択されて、外気導入口６が全開状態にある場合
には、係数ａの下限値βは、αより小さい値が用いられ
ることから、外気導入口６が全開状態であって、ラム圧
風量が大きい場合には、ブロア電圧Ｖ　′ｙも低い値に
設定され、ラム圧風量を有効利用して、ブロアフファン
９の稼働率を低減させ、これにｊ；リバッテリ電源の浪
費を合理的に防止することができるのである。

発明の詳細 な説明したように本発明は、外気導入口を介してブロア
ユニット内に流入する空気量の変化に応して、前記ブロ
アフファンの回転数を制御するようにした。よって、走
行ラム圧により、ブ〔ｌアユニット内に流入する空気量
が増加した場合には、１ ブロアフッアンの無用な稼働は抑制され、バッテリ電源
の浪費を防止することができる。しかも、ブロアフファ
ンの稼働が抑制されることにより、相対的に車室内に供
給される空気量が低減することから、車速の増加に起因
して、所望以」−の吹出風か車室内にｆｊ（給されるよ
うなこと（よなく、室温や風量感の変動を防止すること
ができ、乗員の快適性を維持することができる。

加えて前記実施例にあっては、走行ラム圧ににる風量が
凍結限界風量以上であるときには、コンプレッサを停止
させることなく稼働を継続させるようにしたことから、
これにより除湿効果を得られる領域が広がり、乗員の快
適ゾーンを増加させることをも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実施例を示す概念図、第２図は本
発明の第２実施例を示す概念図、第３図は同実施例の作
動フローチャー１・、第４図は本発明の第４尖施例を示
すフローチャー１・、第５図は同実施例の制御特性図、
第６図は従来の車両用空２ 調装置を示す概念図である。 Ｉ・空凋装置本体、２・ブロアユニット、５外気導入口
、９　ブロアフッアン、２０　制御用アンプ（制御手段
）、２１・・スピードメータ（風量検出手段）、２２・
・操作ユニット（風量設定手段）、２８　・風ｈ１セン
ザ（風ｆ−ｉ、）検出手段）、３・コントロールアンプ
（制御手段）。 ３ Ｎ　の

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）外気導入口が設けられたブロアユニットを有する
   空調装置本体と、前記ブロアユニット内に配設されたブ
   ロアファンの回転数を設定する設定手段とを備えた車両
   用空調装置において、前記外気導入口を介してブロアユ
   ニット内に流入する空気量の変化を検出する空気量検出
   手段を設ける一方、該空気量検出手段が検出した空気量
   の変化に応じて、前記ブロアフファンの回転数を制御す
   る制御手段を設けたことを特徴とする車両用空調装置の
   空気量制御装置。
2. （２）前記空気量検出手段は、車速を検出することによ
   り空気量の変化を検出することを特徴とする請求項１記
   載の車両用空調装置の空気量制御装置。
3. （３）前記制御手段は、外気導入口の導入状態に応じて
   、前記ブロアファンの回転数を制御することを特徴とす
   る請求項１記載の車両用空調装置の空気量制御装置。