JPH05162529A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吹出モードを必要吹出温度に基づいて自動制
御する車両用空調装置において、中間季の夜間等におい
て空調が涼しく感じるという問題を回避し、良好な空調
を実現する。 【構成】 自動制御により選択可能な吹出モードとして
少なくともヒートモードとバイレベルモードとヒートデ
フモードとを設定し、かつ同一の必要吹出温度において
はヒート吹出口からの吹出温度はヒートモードよりもヒ
ートデフモードの方が高く、それよりも更にバイレベル
モードの方が高く設定すると共に、ヒートモードにおけ
るヒート吹出口からの吹出温度よりもヒートデフモード
におけるデフロスト吹出口からの吹出温度のほうが低
く、それよりも更にバイレベルモードにおけるベント吹
出口からの吹出温度の方が低くなるように設定し、上記
必要吹出温度がヒートモード要求温度範囲の内の低温側
の所定温度範囲内であって日射量が所定値より少ない極
少の場合は、ヒートモードからヒートデフモードに移行
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車室内外の熱環境を検
出して必要吹出温度を求め、該必要吹出温度に基づいて
吹出モード及び吹出温度を自動制御する制御手段を備え
て成る車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平2-26917 号公報
に記載されているように、車室内外の熱環境例えば外気
温、内気温、日射量、目標室内温度等に基づいて吹出モ
ードや吹出温度等を自動制御する車両用空調装置が知ら
れている。

【０００３】かかる自動制御の一態様として、上記車室
内外の熱環境に基づいて必要吹出温度（車室内を目標室
内温度に維持するために必要な車室内への吹出空気の温
度）を求め、該必要吹出温度に基づいて吹出温度（車室
内に吹出す空気の温度）がその必要吹出温度になるよう
にエアミックスダンパの開度（この開度によりヒータコ
アを通る空気と通らない空気との割合が決まり、車室内
に吹出す空気の温度が決まる）を制御すると共に、上記
必要吹出温度に基づいて吹出モードを制御する、即ち必
要吹出温度に応じて予め定められた吹出モードを選択す
るものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の空調自動制御においては、例えば目標室内温度
が通常の25℃の場合、中間季つまり春や秋（外気温が例
えば15℃）の夜間等においては吹出モードとしてヒート
モードが選択されるが、足元等に向けて吹出すヒート吹
出口からの吹出温度がそれほど高くなく、その様な温度
が余り高くない空気の吹出しによって涼しく感じる状況
が生じる。

【０００５】この様な場合の対応策として、例えばエア
ミックスダンパの開度を変化させてヒート吹出口からの
吹出温度を高くする方法が考えられるが、その様な方法
では上記熱環境に基づいて決定された必要吹出温度より
も高い温度の空気を吹出させることとなり、車室内の温
度が目標室内温度よりも高くなってしまうという問題が
生じる。

【０００６】そこで、他の方法として吹出モードを変更
する方法が考えられる。即ち、上記のような従来の空調
自動制御においては、通常、吹出モードとしてベントモ
ード、バイレベルモード（ヒート吹出口とベント吹出口
とから吹出すモード）及びヒートモードの中からいずれ
かのモードを選択するように構成されており、また、バ
イレベルモードにおいては、所定の必要吹出温度つまり
所定のエアミックスダンパ開度の下におけるヒート吹出
口からの吹出温度とベント吹出口からの吹出温度とは通
常異なり（但し、両吹出口から吹出される空気を合流さ
せた場合の温度は上記所定の必要吹出温度になる）、以
下に説明する図１、図２に示すように、エアミックスダ
ンパの開度が同一の場合ヒート吹出口からの吹出温度は
上記ヒートモードよりもバイレベルモードの方が高くな
るように設定されている。従って、上記のような状況に
おいては、ヒートモードではなくバイレベルモードを選
択してヒート吹出口からより高温の空気を吹出させる方
法も考えられるが、バイレベルモードにおいては上記の
ようにヒート吹出口からの吹出温度はヒートモードより
も高くなる反面、ベント吹出口からの吹出温度はヒート
モードのときの吹出温度よりも低くなり、従ってベント
吹出口から乗員の顔面に向けて冷たい風が吹出し好まし
くないという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、上記事情に鑑み、上記中
間季の夜間等において空調が涼しく感じるという問題を
回避し、良好な空調を実現できる車両用空調装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる車両用空
調装置は、上記目的を達成するために、車室内外の熱環
境に基づいて必要吹出温度を求め、該必要吹出温度に基
づいて吹出モード及び吹出温度を自動制御する制御手段
を備えて成る車両用空調装置であって、上記吹出モード
として少なくともヒートモードとバイレベルモードとヒ
ートデフモードとが設定されると共に、同一の必要吹出
温度においてはヒート吹出口からの吹出温度は上記ヒー
トモードよりも上記ヒートデフモードの方が高く、それ
よりも更にバイレベルモードの方が高く設定され、ヒー
トモードにおけるヒート吹出口からの吹出温度よりも上
記ヒートデフモードにおけるデフロスト吹出口からの吹
出温度のほうが低く、それよりも更に上記バイレベルモ
ードにおけるベント吹出口からの吹出温度の方が低くな
るように設定され、上記制御手段は、上記必要吹出温度
がヒートモード要求温度範囲の内の低温側の所定温度範
囲内でありかつ日射量が所定値より少ない極少の場合
は、上記ヒートデフモードに移行させるものであること
を特徴とする。

【０００９】

【発明の効果】一般に、ヒートモードとヒートデフモー
ドとバイレベルモードとが設定されている場合、上記の
様に、同一の必要吹出温度の下では、ヒート吹出口から
の吹出温度はヒートモードよりもヒートデフモードのほ
うが高く、それよりも更にバイレベルモードの方が高く
なると共に、上記ヒートモードにおけるヒート吹出口か
らの吹出温度よりも上記ヒートデフモードにおけるデフ
ロスト吹出口からの吹出温度のほうが低く、それよりも
更に上記バイレベルモードにおけるベント吹出口からの
吹出温度の方が低くなるように設定される。

【００１０】上記車両用空調装置においては、自動制御
により選択し得る吹出モードとして上記の如き吹出温度
特性を有するヒートデフモードを備え、上記中間季の夜
間等に相当する場合、つまり上記必要吹出温度がヒート
モード要求温度範囲の内の低温側の所定温度範囲内であ
りかつ日射量が所定値より少ない極少の場合には、本来
ならヒートモードとすべきところを上記ヒートデフモー
ドに移行させることにより、ヒートモードの場合よりも
ヒート吹出口からの吹出温度（暖房温度）が高く、また
バイレベルモードの場合のベント吹出口からの吹出温度
よりも高い温度の空気をデフロスト吹出口から吹出させ
ることができ、従ってバイレベルモードの場合のような
顔面における冷たさを感じさせることなくヒートモード
の場合よりも暖かく感じさせることができ、極めて良好
な空調を実現することができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す全
体構成図である。

【００１２】図に示す車両用空調装置は、ブロア２を備
えたブロアユニット４と、エバポレータ６を備えたクー
ラユニット８と、ヒータコア10を備えたヒータユニット
12とを有する空調ユニット14を備えて成る。

【００１３】上記ブロアユニット４には内気導入口16と
外気導入口18とが形成され、また該内気導入口16と外気
導入口18の一方を開放し他方を閉鎖する内外気切換ダン
パ20と、該切換ダンパ20を切換作動させるアクチュエー
タ22とが設けられている。

【００１４】上記ヒータユニット12にはヒート送出口2
4、デフロスト送出口26およびベント送出口28が形成さ
れ、各送出口24，26，28はそれぞれ図示しないダクトを
介して車室内に向けて開口せしめられたヒート吹出口、
デフロスト吹出口およびベント吹出口に接続されてい
る。

【００１５】上記ヒート送出口24、デフロスト送出口26
およびベント送出口28のそれぞれの近傍には各送出口2
4，26，28を開閉するためのヒートモードダンパ30、デ
フロストモードダンパ32およびベントモードダンパ34が
設けられ、各モードダンパ30，32，34はヒータユニット
12に設けられたアクチュエータ36により夫々連動して開
度調節される。

【００１６】また、上記ヒータユニット12にはヒータコ
ア10の上流側の通路に位置せしめられたエアミックスメ
インダンパ38と、ヒータコア10の下流側の通路に位置せ
しめられたエアミックスサブダンパ40とが設けられ、こ
れらの両ダンパ38，40はヒータユニット12に設けられた
アクチュエータ42により夫々連動して開度調節される。

【００１７】上記エバポレータ６とヒータコア10とはそ
れぞれ公知の冷却用熱交換器および加熱用熱交換器であ
る。

【００１８】上記空調ユニット14においては、ブロアユ
ニット４におけるブロア２の作動により内気（車室内の
空気）もしくは外気（車外の空気）が吸引され、該吸引
された空気はクーラユニット８を経由してヒータユニッ
ト12に送出され、クーラユニット８およびヒータユニッ
ト12においてエバポレータ６およびヒータコア10により
適宜冷却および加熱され、しかる後ヒータユニット12の
所定の送出口24，26，28から送出され、図示しないダク
トを介して上記車室内に向けて開口した所定の吹出口か
ら車室内に吹き出される。

【００１９】上記空調ユニット14は制御手段50によって
制御される。つまり、制御手段50によって、空気導入モ
ード、吹出モード、吹出温度、送風量等が制御される。
上記制御手段50には、上記空調ユニット14を制御するた
め、外気温（車外の気温）を検出する外気温センサ52、
内気温（車室内の気温）検出する内気温センサ54、車室
内の日射量を検出する日射量センサ56および空調操作部
60からの出力が入力せしめられる。

【００２０】上記空調操作部60には、空調装置を作動お
よび停止させるための起動ボタン62と、吹出モードを設
定するための吹出モード設定ボタン64と、風量を設定す
るための風量設定ボタン66と、空気導入モードを内気導
入モードと外気導入モードとの間で切換えるための内外
気切換ボタン68と、自動制御モードにするための自動モ
ードボタン70と、目標室内温度を設定するための温度設
定スライダ72とが設けられている。

【００２１】上記吹出モード選択ボタン64は、図示の如
く、ベントモード（ベント吹出口のみから吹出させるモ
ード）を設定するベントモード設定ボタンＶと、バイレ
ベルモード（ベント吹出口とヒート吹出口のみから吹出
させるモード）を設定するバイレベルモード設定ボタン
Ｂ／Ｌと、ヒートモード（ヒート吹出口のみから吹出さ
せるモード）を設定するヒートモード設定ボタンＨと、
デフヒートモード（デフロスト吹出口とヒート吹出口の
みから吹出させるモード）を設定するデフヒートモード
設定ボタンＤ／Ｈと、デフロストモード（デフロスト吹
出口のみから吹出させるモード）を設定するデフロスト
モード設定ボタンＤとから成る。

【００２２】上記風量設定ボタン56は、小風量を設定す
る小風量設定ボタンＬ_O と、中風量のうちの少ない風量
を設定する中小風量設定ボタンＭ_L と、中風量のうちの
大きい風量を設定する中大風量設定ボタンＭ_H と、大風
量を設定する大風量設定ボタンＨi とから成り、それら
のボタンによって４段階の風量設定が可能に構成されて
いる。

【００２３】上記温度設定スライダ72は図中左右方向に
スライド可能であり、該スライダ72をスライドさせて左
右方向の所定位置に位置させることにより該所定位置に
対応する温度（図中左端が最低温であり、右側に行くに
従って温度は高くなり、右端が最高温となっている）が
目標室内温度として設定される。

【００２４】上記制御手段50による制御は、手動制御と
自動制御の双方が可能である。自動制御は、上記自動モ
ードボタン70によって自動制御モードが設定された場合
に行なわれる。かかる自動制御は、上記各センサ52，5
4，56から入力された外気温、内気温、日射量および上
記温度設定スライダ72によって設定された目標室内温度
に基づいて吹出モード、風量、空気導入モードおよび吹
出温度を設定し、それらに応じて下記の様に上記空調ユ
ニット14を制御する。

【００２５】即ち、上記吹出モードについては、上記設
定された所定の吹出モードに従って上記アクチュエータ
36によりリンク機構を介して各モードダンパ30，32，34
が適宜開閉され、上記設定された所定の吹出モードに対
応した送出口24，26，28のみが開成される。

【００２６】上記風量については、上記設定された所定
の風量に対応した電圧（目標ブロア電圧）が上記ブロア
２に供給され、該ブロア２がその電圧に従って回転する
ことにより上記設定された所定の風量に応じた空気が吸
引導入されて送出される。

【００２７】上記空気導入モードについては、上記設定
された空気導入モードが内気導入モードのときは上記ア
クチュエータ22により上記内外気切換ダンパ20が外気導
入口閉成位置とされて内気導入口16から内気のみが吸引
導入され、外気導入モードのときは内外気切換ダンパ20
が内気導入口閉成位置とされて外気導入口18から外気の
みが吸引導入される。なお、本実施例における自動制御
では、急速冷房時以外は外気導入モードとされる。

【００２８】上記吹出温度については、車室内の温度が
上記目標室内温度になるように吹出し空気温度の調整が
行なわれる。該吹出し空気温度の調整は、上記エバポレ
ータ６に接続された図示しないコンプレッサのオン・オ
フおよび上記ヒータコア10を通る空気と通らない空気と
の割合を変化させて空気の温度調節を行なうエアミック
スメインダンパ38およびエアミックスサブダンパ40の開
度を適宜フィードバック制御することにより行なわれ
る。

【００２９】手動制御は、上記自動モードボタン70によ
って自動制御モードが設定されていない場合に行なわ
れ、この場合は、上記吹出モード、風量、空気導入モー
ドがそれぞれ上記吹出モード設定ボタン64、風量設定ボ
タン66、内外気切換ボタン68によって設定され、それら
のボタン64，66，68によって設定された所定の吹出モー
ド、風量および空気導入モードとなるように上記空調ユ
ニット14が上記自動制御の場合と同様にして上記制御手
段50により制御される。

【００３０】吹出温度については、手動制御の場合にお
いても、内気温、外気温および温度設定スライダ72によ
って設定された目標室内温度に基づいて上記自動制御の
場合と同様の制御が行なわれる。

【００３１】なお上記空調装置においては、自動制御中
に上記吹出モード設定ボタン64、風量設定ボタン66およ
び内外気切換ボタン68によって吹出モード、風量および
空気導入モードの手動制御が行なわれた場合、手動制御
が優先し、手動によって設定された吹出モード等になる
ように制御される。

【００３２】次に、上記空調装置における吹出温度と吹
出モードの自動制御について更に詳しく説明する。

【００３３】上記空調装置は必要吹出温度検出手段80を
備えている。該必要吹出温度検出手段80は、上記各セン
サ52,54,56および温度設定スライダ72と制御手段50中の
必要吹出温度演算部82とから成り、該演算部82により外
気温、内気温、日射量、目標室内温度等に基づいて所定
の演算式に従い必要吹出温度が演算される。

【００３４】上記制御手段50は、上記必要吹出温度に基
づいて吹出温度が該必要吹出温度になるように上記エア
ミックスメインダンパ38およびエアミックスサブダンパ
40の開度を制御する。

【００３５】また、上記制御手段50は、自動制御によっ
て選択し得る吹出モードとして、上記ヒートモード、バ
イレベルモード、ベントモードに加えてヒートデフモー
ドが設定され、上記必要吹出温度に基づいて予め定めら
れた吹出モードになるように上記アクチュエータ36を介
して各モードダンパ30,32,34を開閉制御する。

【００３６】また、上記ヒートモード、バイレベルモー
ドおよびヒートデフモードにおける吹出温度特性は、図
２、図３および図４に示すように設定されている。即
ち、同一の必要吹出温度つまり同一のエアミックスドア
開度においては、ヒート吹出口からの吹出温度は上記ヒ
ートモードよりも上記ヒートデフモードの方が高く、そ
れよりも更にバイレベルモードの方が高く設定されると
共に、ヒートモードにおけるヒート吹出口からの吹出温
度よりも上記ヒートデフモードにおけるデフロスト吹出
口からの吹出温度のほうが低く、それよりも更に上記バ
イレベルモードにおけるベント吹出口からの吹出温度の
方が低くなるように設定されている。かかる設定は、本
実施例では、ベント送出口28とデフロスト送出口26とを
ヒータコア10を通らない通路側に設けると共にベント送
出口28の方をデフロスト送出口26よりもヒータコア10を
通った空気が届きにくい上流側に設けることによって行
われている。

【００３７】上記必要吹出温度に基づく吹出モードの選
択は次ぎの様にして行われる。即ち、上記制御手段50
は、図５に示す様に、上記各センサ52,54,56および空調
操作部60から入力された外気温、内気温、日射量及び目
標室内温度に基づいて必要吹出温度を計算し、該必要吹
出温度が低のときはベントモード、中のときはバイレベ
ルモード、高のときはヒートモードを選択する。

【００３８】上記必要吹出温度に基づいた吹出モードの
選択を、図６および図７を参照しながら説明する。即
ち、図７に示すように、S1において必要吹出温度Ｔ_F が
Ａ（＋方向の変化で25℃未満）かＢ（−方向の変化で20
℃より大）かを判断する。ＡのときはS8に進み、フラグ
FLを０にリセットし、S9でベントモードを選択する。Ｂ
のときはS2に進み、フラグFLが１か否かを判断する。フ
ラグFLが１でない場合（フラグFLが１のときは以下のS1
4,15で説明するようにヒートデフモードになっていると
き、フラグFLが１でないときはヒートデフモード以外の
とき）はS3に進み、そこで必要吹出温度Ｔ_F がＡ（＋方
向の変化で35℃未満）かＢ（−方向の変化で30℃より
大）かを判断する。ＡのときはS10 に進み、フラグFLを
０にリセットし、S11 でバイレベルモードを選択する。
ＢのときはS4に進み、必要吹出温度Ｔ_F が32℃より小か
否かを判断する。32℃以上のときはS12 に進み、フラグ
FLを０にリセットし、S13 でヒートモードを選択する。
32℃より小のときはS5に進みそこで日射量が所定値Ｉ_S
（Ｉ_S は０に近い微少値）より小か否かを判断し、Ｉ_S
以上のときはS12 に進み、フラグFLを０にリセットし、
S13 でヒートモードを選択する。Ｉ_S より小の微少量の
ときはS14 に進み、フラグFLを１にセットし、S15 でヒ
ートデフモードを選択する。

【００３９】一方、上記S2でフラグFLが１であった場合
は、S6に進み、必要吹出温度Ｔ_F が29℃より大か否かを
判断する。29℃以下のときはS10 に進み、フラグFLを０
にリセットし、S11 でバイレベルモードを選択する。29
℃より大のときはS7に進み、必要吹出温度Ｔ_F が35℃よ
り小か否かを判断する。35℃以上のときはS12 に進み、
フラグFLを０にリセットし、S13 でヒートモードを選択
する。35℃より小のときはS14,S15 に進み、フラグFL＝
１およびヒートデフモードを維持する。以上説明した吹
出モードの選択を図６においてグラフで示す。

【００４０】上記の必要吹出温度に基づく吹出モードの
選択は、要するに、上記必要吹出温度がヒートモード要
求温度範囲即ち−方向の変化で30℃以上範囲のときは本
来ならばヒートモードが選択されるのであるが、かかる
ヒートモード要求温度範囲の内の低温側の所定温度範囲
内即ち30℃〜32℃のときは、日射量が所定値より少ない
極少の場合は、上記ヒートモードからヒートデフモード
に移行させるというものである。

【００４１】上記車両用空調装置においては、自動制御
により選択し得る吹出モードとして上記の如き温度特性
を有するヒートデフモードを備え、上記中間季の夜間等
に相当する場合、つまり上記必要吹出温度がヒートモー
ド要求温度範囲の内の低温側の所定温度範囲内でありか
つ日射量が所定値より少ない極少の場合には、本来なら
ヒートモードとすべきところを上記ヒートデフモードに
移行させることにより、ヒートモードの場合よりもヒー
ト吹出口からの吹出温度（暖房温度）が高く、またバイ
レベルモードの場合のベント吹出口からの吹出温度より
も高い温度の空気をデフロスト吹出口から吹出させるこ
とができ、従ってバイレベルモードの場合のような顔面
における冷たさを感じさせることなくヒートモードの場
合よりも暖かく感じさせることができ、極めて良好な空
調を実現することができる。

【００４２】なお、上記実施例においては、一旦ヒート
デフモードに移行した後は必要吹出温度が29℃以下にな
ったときにバイレベルモードに移行し、35℃以上になっ
たときにヒートモードに移行するように設定されている
が、このヒートデフモードから他の吹出モードへの移行
条件は適宜に設定すれば良いものである。また、上記必
要吹出温度は、必要吹出温度そのものである必要はな
く、必要吹出温度に相当するものであればなんでも良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る車両用空調装置を示す側
面図

【図２】ヒートモードの吹出温度特性を示す図

【図３】バイレベルモードの吹出温度特性を示す図

【図４】ヒートデフモードの吹出温度特性を示す図

【図５】吹出モードの選択手順の概略を示すフローチャ
ート

【図６】吹出モードの選択態様を示すグラフ

【図７】吹出モードの選択手順の詳細を示すフローチャ
ート

【符号の説明】

50 制御手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内外の熱環境に基づいて必要吹出温
   度を求め、該必要吹出温度に基づいて吹出モード及び吹
   出温度を自動制御する制御手段を備えて成る車両用空調
   装置であって、 上記吹出モードとして少なくともヒートモードとバイレ
   ベルモードとヒートデフモードとが設定されると共に、
   同一の必要吹出温度においてはヒート吹出口からの吹出
   温度は上記ヒートモードよりも上記ヒートデフモードの
   方が高く、それよりも更にバイレベルモードの方が高く
   設定され、ヒートモードにおけるヒート吹出口からの吹
   出温度よりも上記ヒートデフモードにおけるデフロスト
   吹出口からの吹出温度のほうが低く、それよりも更に上
   記バイレベルモードにおけるベント吹出口からの吹出温
   度の方が低くなるように設定され、 上記制御手段は、上記必要吹出温度がヒートモード要求
   温度範囲の内の低温側の所定温度範囲内でありかつ日射
   量が所定値より少ない極少の場合は、上記ヒートデフモ
   ードに移行させるものであることを特徴とする車両用空
   調装置。