JPH04356210A - 車両用空調装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車両用の空調装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車には、気候（特に気温）
や走行条件に関係なく乗員に対して快適な乗車環境をも
たらし、また窓の曇りや霜の付着を防いで運転者の視界
を確保して安全で快適な運転を保証するための空気調和
装置が設置されている。ところで、最近の、このような
車両用空気調和装置（以下、単に空調装置と略称する）
では、例えば外気温や日射量の変化に応じて当該空調装
置の空調能力を自動的にコントロールする自動制御機能
を有するもの（通称、フルオートエアコンと呼ばれる）
が多くなりつつある。そして、この種の空調装置の中に
は、例えばエアミックスダンパーを備え、該エアミック
スダンパーによって例えば外気温や日射量をパラメータ
として熱交換空気と外気との混合割合を任意に可変なら
しめて吹出空気の温度をドライバーが設定した温度に高
精度にコントロールし得るようにしたものがある（例え
ば特開昭６２−２６１５１６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、該従来の車
両用空調装置のエアミックスダンパー制御システムでは
、例えばオート状態では、上述の如く、その時の目標設
定温度と外気温等の関係から自動的に上記エアミックス
ダンパーの開度が設定されるようになっているために、
例えば吹出しモードが通常のベントモードから吹出風量
のアップを伴うデフロストモードに切換えられたような
時にもエアミックスダンパー自体の開度は常に一定であ
る。

【０００４】そのため、例えば該デフロストモードへの
切換えが暖房状態のものであり、しかも外気温が低くて
目標とする設定温度が相当に高かったような場合にはド
ライバーに対して不快な頭熱感を感じさせる問題があっ
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１および２
各項記載の発明は、各々上記の問題を解決することを目
的としてなされたものであって、それぞれ次のように構
成されている。

【０００６】（１）　　請求項１記載の発明の構成請求
項１記載の発明の車両用空調装置は、暖房用のヒータユ
ニットと、該ヒータユニットを通して車室内に供給され
る温風の温度を外気の導入量によってコントロールする
エアミックスダンパーと、上記ヒータユニットを通して
車室内に供給される温風の車室内への吹出しモードを選
択する吹出しモード選択手段とを備えてなる車両用空調
装置において、上記ヒータユニット作動状態下において
上記吹出しモード選択手段によりデフロストモードが選
択されたときには上記エアミックスダンパーのエアミッ
クス開度を所定量小さく閉制御するエアミックス開度補
正制御手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】（２）　　請求項２記載の発明の構成請求
項２記載の発明の車両用空調装置は、暖房用のヒータユ
ニットと、該ヒータユニットを通して車室内に供給され
る温風の温度を外気の導入量によってコントロールする
エアミックスダンパーと、上記ヒータユニットを通して
車室内に供給される温風の車室内への吹出しモードを選
択する吹出しモード選択手段とを備えてなる車両用空調
装置において、上記ヒータユニット作動状態下において
上記吹出しモード選択手段によりデフロストモードが選
択され、かつ車室内温度が予じめ設定された目標温度に
達したときには上記エアミックスダンパーのエアミック
ス開度を小さく閉制御するエアミックス開度補正制御手
段と、該エアミックス開度補正制御手段による上記閉制
御値を外気温に応じ外気温が低い時ほどエアミックス開
度が大きくなる値に設定する補正値設定手段とを設けた
ことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】本願の請求項１および２各項記載の発明は、各
々以上のように構成されている結果、当該各構成に対応
して次のような作用を奏する。

【０００９】（１）　　請求項１記載の発明の作用請求
項１記載の発明の車両用空調装置の構成では、先ず暖房
用のヒータユニットと、該ヒータユニットを通して車室
内に供給される温風の温度を外気の導入量によってコン
トロールするエアミックスダンパーと、上記ヒータユニ
ットを通して車室内に供給される温風の車室内への吹出
しモードを選択する吹出しモード選択手段とを備えてな
り、暖房時にヒータユニットを介して車室内に吹出され
る温風のエアミックス量が例えば設定温度や外気温等に
応じて適切に設定される。

【００１０】一方、該エアミックス量が適切に設定され
た状態において、上記吹出しモード選択手段によりデフ
ロストモードが選択されたときには上記エアミックス開
度補正制御手段により上記エアミックスダンパーのエア
ミックス開度を所定量小さくして吹出される温風の温度
を低くするように閉制御する。その結果、ドライバーに
対する頭熱感が可及的に抑制される。

【００１１】（２）　　請求項２記載の発明の作用請求
項２記載の発明の車両用空調装置の構成では、先ず上記
請求項１記載の発明と同様の暖房用のヒータユニットと
、該ヒータユニットを通して車室内に供給される温風の
温度を外気の導入量によってコントロールするエアミッ
クスダンパーと、上記ヒータユニットを通して車室内に
供給される温風の車室内への吹出しモードを選択する吹
出しモード選択手段とを備えた基本構成部により、暖房
時にヒータユニットを介して車室内に吹出される温風の
エアミックス量が例えば設定温度、外気温等に応じて適
切に設定される。

【００１２】そして、該エアミックス量ガ適切に設定さ
れた状態において、上記吹出しモード選択手段により防
曇用のデフロストモードが選択されたときには、その時
の車室内温度が設定された目標温度に達していることを
条件として外気温をパラメータとして外気温が低い時ほ
どエアミックスダンパーの開度が大きくなるような補正
値を決定し、該補正値に基いて上記エアミックス開度補
正制御手段により上記エアミックスダンパーのエアミッ
クス開度を所定量小さくして吹出される温風の温度を低
くするように閉制御する。その結果、ドライバーに対す
る頭熱感が外気温に対応して暖房機能を低下させること
なく効果的に抑制される。

【００１３】

【発明の効果】従って、上記本願発明の車両用空調装置
によると、ウィンドガラスの防曇性能を低下させること
なく、効果的に暖房デフロスト時の頭熱感の解消を図る
ことができるようになる。

【００１４】

【実施例】図１〜図３は、本願発明の実施例に係る車両
用空調装置の構成および動作を示している。

【００１５】先ず図１において、符号１は当該車両用空
調装置のメインダクト（ユニットケース）であり、例え
ば車幅方向に延びて配設されている。該メインダクト１
は、その車幅方向略中央部に大径のベントダクト２と小
径のヒートダクト３が各々接続されている。

【００１６】ベントダクト２は、車体後方に延び、その
途中にベント用の第１ダンパー２１を有するとともに、
下流側では車体中央部と車体左右両側部の各位置に配設
される３本のダクト２ａ，２ｂ，２ｃに分岐されている
。また、ヒートダクト３も上記ベントダクト２に並行し
て車体後方に延び、その途中にヒート用の第２ダンパー
２２を有するとともに、下流側所定位置（ダッシュボー
ド位置）で左右２本のダクト３ａ，３ｂに分岐され、更
に、その途中にデフロスタ４ａ，４ｂが設けられている
。

【００１７】そして、上記メインダクト１の一端側には
外気導入用のブロワダクト５が開口されており、該ブロ
ワダクト５からブロワファン７を介して外気が取り入れ
られるようになっている。また、符号１０は内気導入ダ
クトであり、その内気導入口部１０ａから内気が導入さ
れる。上記ブロワダクト５の外気導入口部５ａ内には内
外気切換用ダンパー６が設けられており、後述する空調
コントロールユニット３０からの第１モータ制御信号に
よって駆動される第１モータ（内外気モータ）Ｍ１によ
り、その開閉状態が制御され、内外気の導入状態が切替
えられるようになっている。

【００１８】また、上記ブロワファン７は、空調コント
ロールユニット３０より供給される第２モータ制御信号
によって駆動状態が制御される第２モータ（ブロワモー
タ）Ｍ２により回転駆動されるようになっている。

【００１９】さらに符号８は冷房又は除湿用の熱交換器
である蒸発器であり、該蒸発器８はコンプレッサを含む
図示しない冷凍回路の一部を構成している。

【００２０】また、符号９は暖房用のヒータユニットを
構成するヒータコアであり、該ヒータコア９は上記蒸発
器８下流側のベントダクト２連通部付近に位置し、前方
に寄せて斜目に配設されており、上記ベントダクト２と
の間にはエアミックスダンパー２０が設けられている。 該ヒータコア９は、図示しないエンジン側冷却水リター
ン通路と接続されており、同通路からの高温の冷却水に
よる熱を利用して上記メインダクト１内を通る空気を加
熱加温して車室内暖房用の温風を形成する。上記エアミ
ックスダンパー２０は、第３モータＭ３によって開閉駆
動されるようになっており、ダンパー部が図示のように
上記ヒータコア９側に当接された通路開状態（エアミッ
クス開度は小）では上記ヒータコア９をバイパスさせて
ヒータコア９へのエアミックス量を最少とし非暖房状態
に維持する一方、上記ベントダクト２側を閉じるような
図示仮想線の状態（エアミックス開度は大）に制御され
ると、ヒータコア９へのエアミックス量を最大として暖
房状態を実現するようになっている。該エアミックスダ
ンパー２０の開度、つまりエアミックス開度θＭの制御
は、後述する空調コントロールユニット３０からの第３
モータ制御信号により上記第３モータＭ３を適切に駆動
制御することによってなされる。

【００２１】また、符号２６は第３ダンパー２３を介設
した足元吹出用のヒートダクトであり、上記ヒータコア
９を介して供給される所定温度の温風を乗員の足元側に
供給する。

【００２２】さらに、符号２４は、上記メインダクト１
のヒータコア９の上流側から上記ベントダクト２の下流
側にヒータコア９をバイパスして連通せしめられた冷風
バイパス通路であり、例えば上記ヒータコア９を使用し
た暖房状態時において、ヒータコア９を介さない冷風（
外気）を所定量だけベントダクト２の下流側から車室内
に供給して車室内温度を調節するとともにデフロスト時
の頭熱感の解消を図るようになっている。該冷風バイパ
ス通路２４には、冷風バイパス量制御ダンパ２５が設け
られており、該バイパス量制御ダンパ２５のバイパス開
度θＢＰの制御によって冷風バイパス量が調節される。 該バイパス開度θＢＰの制御は、上記バイパス量制御ダ
ンパ２５を駆動する第５モータＭ５の回転量を空調コン
トロールユニット３０によって制御することによってな
される。

【００２３】なお、上述したベントダクト２の第１タン
パー２１、ヒートダクト３の第２ダンパー２２、足元用
ヒートダクト２６の第３ダンパー２３の各々は、相互に
リンク機構で接続されており、空調コントロールユニッ
ト３０によって第４モータＭ４をコントロールすること
によって相互に所定の開閉関係で作動するようになって
いる。

【００２４】一方、上記空調コントロールユニット３０
は、例えばマイクロコンピュータによって構成されてお
り、外気温センサ１１の出力に基く外気温検出手段３１
、内気温センサ１２と目標温度設定手段１３との両出力
に基く室内温度の判定手段３２、モード選択スイッチ１
４の出力に基くデフロストモード検出手段３３、デフロ
ストモード検出手段３３の検出結果と室内温度判定手段
３２の判定結果に基いて作動し、上記外気温検出手段３
１の検出値をパラメータとして当該デフロストモード時
の吹出空気の温度を若干低下させるためのエアミックス
ダンパー２０の補正（閉）開度ΔθＭを演算設定する補
正開度設定手段３４、該補正開度設定手段３４の設定補
正値ΔθＭに基いて上記エアミックスダンパー２０の開
度θＭを所定量ΔθＭ閉方向（コールド方向）に制御し
て上記デフロスタ４ａ，４ｂからの吹出空気の温度を低
下させ頭熱感の解消を図るエアミックス開度補正手段３
５等を備えて構成されている。

【００２５】次に上記デフロスト時の当該空調コントロ
ールユニット３０による頭熱感解消を目的とするエアミ
ックスダンパー２０の具体的な制御方法について図２の
フローチャートを参照して詳細に説明する。

【００２６】先ずステップＳ１で、現在の空調モードが
デフロストモードとなっているか否か（モード選択スイ
ッチ１４がデフロストモードに切替えられたか否か）を
判定し、デフロストモードでないＮＯ判定の時はステッ
プＳ２の通常制御に進み、現在の選択モードにおける設
定エアミックス開度θＭそのままでの制御を継続する。

【００２７】他方、デフロストモードが選択され、その
時の吹出空気の温度如何によっては顕著な頭熱感を伴う
可能性のあるＹＥＳ判定時には、さらにステップＳ３に
進んで上記内気温センサ１２の出力値から先ず現在の車
室内温度Ｔがドライバーの設定した目標温度ＴＳに達し
ているか否か（安定状態か否か）を判定した上、実際に
目標温度ＴＳに達している時に初めてステップＳ４，Ｓ
５に進む。

【００２８】そして、ステップＳ４，Ｓ５では上記外気
温センサ１１の現在の検出値ＴＡを基に、該外気温ＴＡ
が高温側第１の設定値ＴＡ１（例えばＴＡ１＝２０℃・
・・図３参照）以上であるか否か、又同外気温ＴＡが高
温側第１の設定値ＴＡ１以上ではない場合において他方
低温側第２の設定値ＴＡ２（例えばＴＡ２＝−１０℃・
・・図３参照）以下であるか否かを順次判定してゆき、
それぞれの判定結果がＮＯの当該外気温ＴＡが上記上下
設定値ＴＡ１，ＴＡ２の範囲内（ＴＡ２＜ＴＡ＜ＴＡ１
）にある図３の第１の制御領域に該当する時には最終的
にステップＳ６に進んで、上記エアミックスダンパー２
０の開度θＭ（％）を図示（Ａ）の特性によって設定さ
れる補正開度ΔθＭＡだけオートモードによる現在の設
定開度θＭより小さめ（コールド側）に補正制御するこ
とによって若干冷風量を増加させ、ドライバーに対する
頭熱感を低減させる。

【００２９】すなわち、上記補正開度ΔθＭＡは、図３
の破線の特性（Ａ）に示すように、例えば上記デフロス
ト時の外気温ＴＡがＴＡ１＝２０℃からＴＡ２＝−１０
℃の間の第１の制御領域にある時には、それらの温度差
（ＴＡ１−ＴＡ２＝２０−（−１０）＝３０℃）に基い
て当該各外気温ＴＡ１，ＴＡ２間のエアミックス開度差
Ｚ（％）＝４２（％）を除することによって、上記第１
の制御領域である外気温ＴＡ１℃からＴＡ２℃間におい
てリニアに変化する特性の補正値マップＡを作成し、該
補正値マップＡから上記その時の外気温ＴＡの値をパラ
メータとして当該最適な補正開度ΔθＭＡが決定される
ようになっている。そして、該ΔθＭＡは、例えばＴＡ
＝０℃までは外気温ＴＡが低いほど補正開度が大きくな
るようにし、他方、ＴＡ＝０℃を越えて外気温が低くな
る寒冷状態では暖房機能を重視してΔθＭＡを次第に小
さくしている。 この結果、同図３の破線（Ａ）の特性に示されるように
車室内温度Ｔが設定温度ＴＳに達し、かつ外気温が図示
ＴＡ１℃からＴＡ２℃の範囲内の頭熱感を生じ易い第１
の制御領域の暖房デフロストモードでは、エアミックス
開度θＭが、その時の外気温ＴＡに応じて図３（ｃ）の
特性に示す本来の開度θＭよりも所定量ΔθＭＡ小さく
低温側に閉制御されるようになり、確実に不快な頭熱感
が解消されるようになる（該領域において最も頭熱感が
高くなることが予測される外気温ＴＡ＝０℃付近では最
も補正量が大となる）。

【００３０】一方、上記ステップＳ３の室内温度の判定
において、現在の車室内温度Ｔが予じめ設定された目標
温度ＴＳに未だ達していないとしてＮＯ判定がなされた
暖房又は冷房開始状態（過渡領域）では、吹出空気の温
度条件が高・低ピーク側にあることが予測されるから、
先ずステップＳ７の動作に進んで、例えば、その時の設
定温度ＴＳに対応して外気温や日射量をパラメータとし
て決定されるマップ値に基いて自動設定された現在のオ
ートモードのエアミックス開度θＭ（％）を基準として
暖房モードか、冷房モードかを判定する。その結果、Ｙ
ＥＳ判定の冷房モード時は頭熱感防止の必要はないので
上記ステップＳ２の通常制御に移る一方、ＮＯ判定の暖
房モードの時（図３の第２の制御領域に当る）はステッ
プＳ８に進んで上記現在のエアミックス開度θＭ（％）
を所定開度ΔθＭＢだけ小さくしたエアミックス開度で
制御を行う。該補正開度ΔθＭＢは、例えば図３の鎖線
（Ｂ）の特性に示すように、上記図３のデフロスト時以
外の通常時の特性（ｃ）に対して所定量ΔθＭＢ分エア
ミックス開度θＭが小さくなるように設定されている。 そして、該場合にも、上記図３（Ａ）の特性による場合
同様、当該補正開度ΔθＭＢは外気温ＴＡをパラメータ
として決定される（但し、ΔθＭＢ＞ΔθＭＡ）。そし
て、たとえば外気温ＴＡ＝θ℃まではΔθＭＡ同様外気
温ＴＡが低いほど補正開度が大きくなるように補正値が
決定される。

【００３１】この結果、該場合には上記ステップＳ６の
安定期に増してデフロスト時の吹出空気の温度が低下さ
れ、高温かつ多風量である暖房初期におけるデフロスト
時の頭熱感の解消が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の実施例に係る車両用空調装
置のシステム構成を示す概略図である。

【図２】図２は、同装置の具体的なエアミックス開度制
御動作を示すフローチャートである。

【図３】図３は、同装置の制御特性を示すグラフである
。

【符号の説明】

１はメインダクト、２はベントダクト、３はヒートダク
ト、７はブロワファン、９はヒータコア、１１は外気温
センサ、１２は内気温センサ、１３は目標温度設定手段
、１４はモード選択スイッチ、２０はエアミックスダン
パー、３０は空調コントロールユニット、Ｍ１〜Ｍ４は
第１〜第４モータである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　暖房用のヒータユニットと、該ヒータ
   ユニットを通して車室内に供給される温風の温度を外気
   の導入量によってコントロールするエアミックスダンパ
   ーと、上記ヒータユニットを通して車室内に供給される
   温風の車室内への吹出しモードを選択する吹出しモード
   選択手段とを備えてなる車両用空調装置において、上記
   ヒータユニット作動状態下において上記吹出しモード選
   択手段によりデフロストモードが選択されたときには上
   記エアミックスダンパーのエアミックス開度を所定量小
   さく閉制御するエアミックス開度補正制御手段を設けた
   ことを特徴とする車両用空調装置。
2. 【請求項２】　　暖房用のヒータユニットと、該ヒータ
   ユニットを通して車室内に供給される温風の温度を外気
   の導入量によってコントロールするエアミックスダンパ
   ーと、上記ヒータユニットを通して車室内に供給される
   温風の車室内への吹出しモードを選択する吹出しモード
   選択手段とを備えてなる車両用空調装置において、上記
   ヒータユニット作動状態下において上記吹出しモード選
   択手段によりデフロストモードが選択され、かつ車室内
   温度が予じめ設定された目標温度に達したときには上記
   エアミックスダンパーのエアミックス開度を小さく閉制
   御するエアミックス開度補正制御手段と、該エアミック
   ス開度補正制御手段による上記閉制御値を外気温に応じ
   外気温が低い時ほどエアミックス開度が大きくなる値に
   設定する補正値設定手段とを設けたことを特徴とする車
   両用空調装置。