JPH0532119A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車室内の空調快適性を向上する。 【構成】 空調風の吹出モードを切換えるモード切換部
３６と、空調風の吹出方向を車室内の上下方向に揺動可
能な上下風切換部３８と、これら２つの切換部３６，３
８をつなぐ配風ダクト部３９とよりなる上部吹出口装置
３４、及び同じくモード切換部４２、上下風向切換部４
４、配風ダクト部４５よりなる下部吹出口装置４０で構
成される吹出装置５がインストルメントパネル３３に複
数設けられている。そして、クールダウン初期から定常
状態までの空調状態に応じて、吹出モード、吹出方向、
吹出口モードが制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車室内の環境を快適に
するための、自動車用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用空調装置としては、例え
ば、車両のインストルメントパネル下部の、ほぼ乗員の
膝部高さに空調風の吹出口を設け、空調風を吹き出すも
のとして、特開昭６１−１３９８０８号公報、特開昭６
２−２３８１３号公報、特開昭６３−５９７１８号公報
に開示されているものがある。また車両のインストルメ
ントパネル下部の、ほぼ乗員膝部の高さに吹出口を設
け、該吹出口から吹き出す吹出空気の方向を冷房時と暖
房時とで車室の上下方向に大きく変更する自動車用空調
装置が特開昭５２−１５４８５１号公報に開示されてい
る。またインストルメントパネルの上下に設けた吹出口
を車室内の熱負荷に応じて制御するものとして実開昭６
３−１３２２３９号公報に開示されたものがあり、縦横
比の大きい横長の吹出口を有する自動車用空調装置が例
えば特開昭５９−１７１７１０号公報に開示されてい
る。更に、これらの自動車用空調装置では、空調風の細
かい温度制御ができなかったので、本願出願人はこれを
改良し、車室内の空調状態を３段階に判別し、この３段
階の空調状態に応じて吹出手段を制御する自動車用空調
装置を特願平１−２８５４１７号として提案している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動車用空調装置においては、車室内の空調
状態を３段階に判別し、この３段階の空調状態に応じて
吹出手段を制御しているが、空調風の吹き出し方向が変
動しないので、身体の局部的な部分しか制御できない。
このため、胸，首など乗員の局部的な部分は冷えすぎて
いるにもかかわらず、下半身は依然として暑い等の問題
点があった。

【０００４】また、空調快適性に対する実験の結果、つ
ぎのようなことが明らかとなった。すなわち、炎天下に
長時間駐車していた車両に乗り込み空調装置を作動させ
るクールダウン時の空調快適性と、クールダウンを終え
車室内が熱的に安定した、定常状態時の空調快適性とで
は、乗員に快適感を与える空調気流や温度分布などに違
いがあるが、従来の自動車用空調装置では、これに十分
対応することはできない。

【０００５】また、従来の自動車用空調装置にあって
は、時々刻々と変化する車室内の熱環境に応じて乗員の
全身にわたった空調制御をすることは困難であり、車室
内の熱環境に応じた快適性を十分に得られないという問
題点があった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたものであり、その目的とするところは、時
々刻々と変化する車室内の熱環境に応じて乗員の全身に
わたった空調制御をすることにより、あらゆる状態下に
おいて乗員に快適感を与えることができる自動車用空調
装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため本発明は図１に
示す如く、空調風の吹出モードを切換えるモード切換部
１と、空調風の吹出方向を車室内の上下方向に揺動可能
な上下風切換部２と、これら２つの切換部をつなぐ配風
ダクト部３とよりなる吹出口装置４を、複数相対的に上
下に位置するように配設した吹出装置５をインストルメ
ントパネルに複数設置するとともに、モード切換部１の
吹出モードを決定し、また吹出モードを時間的に変更す
るモード決定及びモード切換時間決定手段６と、上下風
向切換部２の吹出方向を決定し、また上下風向切換部２
の揺動を時間的に変更する吹出方向決定及び切換時間決
定手段７と、空調風を吹き出す吹出口装置４を決定する
吹出口モード決定手段８と、センサー群９の出力を基
に、車室内の空調状態をクールダウン初期，クールダウ
ン中期，クールダウン後期，過渡状態，定常状態等少な
くとも複数段階に判別する空調状態判別手段１０とを設
けた。

【０００８】

【作用】クールダウン初期からクールダウン中期，クー
ルダウン後期、さらに過渡状態を経て定常状態に至る過
程で、車室内の空調状態に応じて、空調風の吹出モー
ド、吹出方向、吹出口モードを制御する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
２〜図５は、本発明の第１実施例の構成を示す図であ
る。

【００１０】まず構成を説明する。図２に全体構成を示
す。空調装置本体１１は、ブロアユニット１２、クーリ
ングユニット１３、ヒータユニット１４を連結して構成
されている。前記ブロアユニット１２には、外気吸入口
１５と内気吸入口１６とを開閉するインテークドア１
７、および、ブロワファンモータ１８を駆動源とする送
風手段たるブロアファン１９が設けられており、前記イ
ンテークドア１７にはインテークドア・アクチュエータ
２０が連係されている。前記クーリングユニット１３内
にはエバポレータ２１が、また、前記ヒータユニット１
４内にはエンジン冷却水を熱源とするヒータコア２２が
置設されており、該ヒータコア２２の前面にはエアミッ
クスドア・アクチュエータ２３に連係されたエアミック
スドア２４が枢設されている。さらにヒータユニット１
４には、従来のベンチレータ吹出口に相当する上部吹出
口２５、デフロスタ吹出口２６、従来の足元吹出口に相
当する下部吹出口２７が形成されており、各吹出口２
５，２６，２７の基端部には、上部ドアアクチュエータ
２８に連係された上部ドア２９およびデフロスタ・下部
切換ドアアクチュエータ３０に連係されたデフロスタ・
下部切換ドア３１が枢支されている。

【００１１】上部吹出口２５は前席３２に着座する図示
しない乗員の前方に配設されるインストルメントパネル
３３（図においては説明を分かり易くするために計器類
等は全て除いて描いてある）の上部に複数車幅方向に細
長いスリット状に形成されている。また下部吹出口２７
はインストルメントパネル３３の下部に複数スリット状
に形成されている。

【００１２】上部吹出口２５を有する上方に位置する吹
出口装置４である上部吹出口装置３４は、アクチュエー
タ３５で駆動されるモード切換部３６、アクチュエータ
３７で駆動される上下風向切換部３８、及び両切換部３
６，３８をつなぐ配風ダクト部３９で構成されている。
また同様に下部吹出口２７を有する下方に位置する吹出
口装置４である下部吹出口装置４０はアクチュエータ４
１で駆動されるモード切換部４２、アクチュエータ４３
で駆動される上下風向切換部４４、及び両切換部４２，
４４をつなぐ配風ダクト部４５で構成されている。

【００１３】そして、上部吹出口装置３４と下部吹出口
装置４０とは相対位置が上下にあるように設けられて吹
出装置５を構成し、該吹出装置５がインストルメントパ
ネル３３に複数設けられている。

【００１４】一方、制御装置たるコントローラ４６の入
力部には、外気温センサ４７、室温センサ４８、室温設
定器４９、日射量センサ５０からの検出信号が入力され
るようになっている。また、コントローラ４６の出力部
からは、前記空調装置本体１１のアクチュエータ２０，
２３，２８，３０、ブロワファンモータ１８、及び吹出
口装置３４，４０のアクチュエータ３５，３７，４１，
４３に制御信号を出力するように構成されている。

【００１５】図３には、上部吹出口装置３４を示す（な
お下部吹出装置４０も同様の構造をしている）。３６は
モード切換部、３８は上下風向切換部、３９は配風ダク
ト部、５１，５２，５３はダンパ、５４はモード切換部
３６の内壁に固定された仕切板、５５はガイドベーン、
５６は空調風導入部、５７は上下風向切換プーリで図示
しない上下風向切換ダンパを回動する、５８はダンパ回
転軸である。

【００１６】図４にはモード切換部を拡大して、また図
５にはダンパ５１，５２，５３を拡大して示す。ダンパ
５１，５２，５３はダンパ回転軸５８に角度を変えて
（図３においては９０°）取り付けられ、互いに交差状
に組み合わされている。ダンパ５１は、５１ａ，５１
ｂ，５１ｃと異なる面積に形成され、ダンパ５２及びダ
ンパ５３も同様に異なる面積５２ａ，５２ｂ及び５３
ａ，５３ｂに形成されている。また、ダンパ５１，５
２，５３の回転軸面の空調風流通断面積は、仕切板５４
により変えられている。

【００１７】アクチュエータ３５でダンパ回転軸５８を
中心としてダンパ５１，５２，５３を回転させ空調風の
吹出モードを切換える。図２において矢印５９及び矢印
６０は集中吹出モードにした場合の空調風の流れを示
す。

【００１８】同様に、上下風向切換プーリ５７をアクチ
ュエータ４３で回転することによって上下吹出方向を制
御する。

【００１９】図６には、吹出装置の吹出モードと回転ダ
ンパの動きの関係を示す。中央のダンパ５１のみを開
き、ダンパ５２，５３を閉じることによって、対象乗員
に集中して空調風を吹き出す集中吹出モードとする。

【００２０】ダンパ５１〜５３を傾斜させ、全てのダン
パ５１〜５３を半開き状態として、対象乗員を含みなが
ら車室内の広い領域に空調風を吹き出す拡散吹出モード
とする。また、端部のダンパ５２，５３を開き対象乗員
を含まずに車室内に空調風を吹き出す回避モードとす
る。

【００２１】以上の構成からなる本実施例の動作を図７
〜図８に示すフローチャートにより説明する。

【００２２】ステップ１０１では、この制御フローチャ
ートで用いている定数の初期値セットを行う。すなわち
目標吹出温Ｔ_ofの計算式に用いる定数Ａ〜Ｅとエアミッ
クスドアの開度Ｘの計算式に用いるＦ，Ｇ，Ｈのセット
である。

【００２３】ステップ１０２では、外気温センサ４７、
室温センサ４８、室温設定気４９、日射量センサ５０よ
りデータを入力する。すなわち外気温Ｔ_a、室温Ｔ_iC、
室温設定値Ｔ_Set、日射量Ｓである。

【００２４】ステップ１０３では、ブロワファンの風量
を印加電圧により制御するために室温と室温設定値の
差、すなわち（Ｔ_ic−Ｔ_Set）により決める。具体的に
は、この偏差が大きいほど印加電圧を増加し、風量を大
きくすることで室温設定値に早急に近づける。ステップ
１０４では、目標吹出温Ｔ_ofを外気温、室温、室温設定
値、日射量から算出する。

【００２５】ステップ１０５では、この目標吹出温に基
づいてエアミックスドアの開度Ｘを決定する。

【００２６】ステップ１０６では、この目標吹出温に基
づいて、吹出口モードを決定する。すなわち目標吹出温
が高ければ、ヒータモード、中程度であれば、バイレベ
ルモード、低ければベントモードである。

【００２７】ステップ１０７では、吹出口がベントモー
ドかどうかを判別し、ベントモードであれば、ステップ
１０８へ進み、そうでなければステップ１２９へ進む。

【００２８】ステップ１０８，１０９で、室温Ｔ_icと室
温設定値Ｔ_setとの差ΔＴ＝Ｔ_ic−Ｔ_setを予め決められ
た切替温度Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃およびＴ₄と比較し、それぞれ
の温度範囲に応じてΔＴ＞Ｔ₁ならステップ１１０へ、
Ｔ₁≧ΔＴ≧Ｔ₂ならステップ１１３へ、Ｔ₂＞ΔＴ＞Ｔ₃
ならステップ１１６へ、Ｔ₃≧ΔＴ≧Ｔ₄ならステップ１
１９へ、Ｔ₄＞ΔＴならステップ１２２へ進み、車室内
の熱環に応じた制御を行う。

【００２９】ステップ１１０では下部吹出口装置４０の
上下風向切換部４４の上下風向切換ダンパ４４ａを開い
て空調風が吹き出されるようにする。

【００３０】ステップ１１１では下部吹出口装置４０の
モード切換部４２を集中吹出モードとする。

【００３１】ステップ１１２では上下風向切換部４４の
吹出方向を胸（胸〜首に向けて吹き出されるが図におい
ては胸と表す）とする。

【００３２】次いで、ステップ１２５では上部吹出口装
置３４のモード切換部３６を集中モードとする。

【００３３】ステップ１２８では上下風向切換部４４か
ら吹き出される風の方向を胸とする。

【００３４】以上説明したステップ１１０〜１１２，１
２５，１２８による空調風の吹出し状況を図９に示す。

【００３５】ΔＴ＞Ｔ₁（クールダウン初期）ならば上
部吹出口２５は乗員６０の胸〜首６１に向けて集中風を
吹き出すと共に、下部吹出口２７からも乗員６０の胸〜
首６１に向けて集中風を吹き出す。したがって、クール
ダウン初期には上下の吹出口２５，２７より流速の速い
集中モードにより、効率的に空調風を乗員６０の胸〜首
６１に吹き付けることができ、これによって前席３２に
着座する乗員６０は、急速に涼感を得ることができる。

【００３６】ステップ１１３では下部吹出口装置４０の
上下風向切換部４４の上下風向切換ダンパを開いて空調
風が吹き出されるようにする。

【００３７】ステップ１１４ではモード切換部４２を拡
散モードとする。

【００３８】ステップ１１５では上下風向切換部４４の
吹出方向を胸とする。

【００３９】次いで、ステップ１２５では上部吹出口装
置３４のモード切換装置３６を集中モードとする。

【００４０】ステップ１２８では上下風向切換部３８の
吹出方向を胸とする。

【００４１】以上説明したステップ１１３〜１１５，１
２５，１２８による空調風の吹出し状況を図１０に示
す。

【００４２】Ｔ₁≧ΔＴ≧Ｔ₂（クールダウン中期）なら
ば上部吹出口２５からは乗員６０の胸〜首６１に向けて
集中吹出し、下部吹出口２７からは乗員６０の胸〜首６
１に向けて拡散風を吹き出す。クールダウン中期、すな
わち、クールダウン初期の制御により乗員６０がとりあ
えず涼感を得た後に、下部吹出口２７を拡散モードに変
えることにより乗員６０の胸〜首６１付近の広い範囲に
も空調風を送ることにより肩、腕等に涼風を吹き付ける
と共に、上部吹出口２５からは集中吹出しを胸〜首６１
に吹き付けることにより乗員６０の快適感を向上させる
ことができる。特に、ドアの窓からの日射の影響を下部
吹出口２７からの拡散風により軽減できる。

【００４３】ステップ１１６では下部吹出口装置４０の
上下風向切換部４４の上下風向切換ダンパを開いて空調
風が吹き出されるようにする。

【００４４】ステップ１１７ではモード切換部４２を拡
散吹出モードとする。

【００４５】ステップ１１８では上下風向切換部４４の
吹出方向を胸方向と足元方向とを揺動させる。

【００４６】ステップ１２５では上部吹出口装置３４の
吹出モード切換部３６を集中吹出モードとする。

【００４７】ステップ１２８では上下風向切換部３８の
吹出方向を胸とする。

【００４８】ステップ１１６〜１１８，１２５，１２８
による空調風の吹出し状況を図１１に示す。

【００４９】Ｔ₂＞ΔＴ＞Ｔ₃（クールダウン後期）なら
ば上部吹出口２５からは乗員６０の胸〜首６１に向けて
集中吹出し、下部吹出口２７からは拡散モードで胸〜首
６１から足６２の間を上下に揺動させる。

【００５０】クールダウン後期、すなわち、乗員上半身
への涼感を確保した後に乗員６０の下半身にも空調風を
供給することにより、乗員全身を望ましい温度分布、に
することにより乗員６０の快適感を向上させる。従来例
ではこの例のように乗員全身に空調風を送風していない
ために、乗員６０の胸〜首６１などの一部のみが冷えす
ぎているにもかかわらず、下半身や腕などに空調風が供
給できず不快感になるなどの問題点があった。この例で
は、上述のように上部吹出口２５からは乗員胸〜首部６
１に集中吹出し、下部吹出口２７から拡散モードで胸〜
首部６１から足６２にかけて空調風を揺動させて乗員全
身に空調風を送風すると共に乗員回りの温度分布を望ま
しいものにすることができる。このとき、下部吹出口２
７からの乗員各部への吹出時間割合を、 胸〜首：足：膝＝３：２：１ とすることにより乗員全身に空調風を送り乗員６０に快
適感を与える温度分布が達成できる。

【００５１】ステップ１１９では下部吹出口装置４０の
上下風向切換部４４の上下風向切換ダンパを開いて空調
風が吹き出されるようにする。

【００５２】ステップ１２０では吹出モード切換部４２
を拡散モードとする。

【００５３】ステップ１２１では上下風向切換部４４の
吹出方向を胸から足の間を上下に揺動させる。

【００５４】次いで、ステップ１２６では上部吹出口装
置３４のモード切換部３６を拡散モードとする。

【００５５】ステップ１２８では上下風向切換部３８の
吹出風の方向を胸とする。

【００５６】ステップ１１９〜１２１，１２６，１２８
による空調風の吹出し状況を図１２に示す。

【００５７】クールダウン時と定常状態との中間状態で
ある過渡状態Ｔ₃≦ΔＴ≦Ｔ₄においては、上部吹出口２
５からは拡散モードで乗員６０の胸〜首６１に向けて吹
出し、下部吹出口２７からは拡散モードで胸〜首６１か
ら足元６２の間を揺動させることにより、乗員６０の局
所的な冷え過ぎを防止すると共に乗員６０の全身へ空調
風を送風することにより乗員回りの温度分布を良好にす
る事ができる。このとき、下部吹出口２７からの乗員各
部への吹出時間割合を、 胸〜首：足：膝＝３：２：１ とすることにより乗員全身に空調風を送り乗員６０に快
適感を与える温度分布が達成できる。

【００５８】ステップ１２２では下部吹出口装置４０の
上下風向切換部４４の上下風向切換ダンパを必要に応じ
て開閉して吹出風の吹出しを制御する。

【００５９】ステップ１２２では吹出モード切換部４２
を拡散モードとする。

【００６０】ステップ１２３では、上下風向切換部４４
を胸から足元の間を上下に揺動させるとともに所定時間
停止させる。

【００６１】ステップ１２７では上部吹出口装置３４の
モード切換部を集中モードと拡散モードとの変動モード
とする。

【００６２】ステップ１２２〜１２４，１２７，１２８
による空調風の吹出しの状況を図１３に示す。

【００６３】Ｔ₄＞ΔＴ（定常状態）ならば上部吹出口
２５から乗員６０の胸〜首６１に向けて集中／拡散の変
動吹出しを行い、下部吹出口２７からは拡散吹出で乗員
６０の全身への空調風吹き付け停止をある時間間隔で繰
り返す。

【００６４】すなわち、定常状態となった時点からは下
部吹出口２７からの送風は拡散吹出で全身へ吹き出した
後ある時間停止させる。そして、この操作を繰り返す。
上部吹出口２５からは乗員６０の胸〜首６１に向けて集
中吹出しモードと拡散吹出モードとをランダムに組み合
わせた変動吹出しを実行することにより、乗員６０に適
宜の風速感を与えつつ車室内の快適性維持を図ることが
できる。

【００６５】図１４に以上説明した空調開始より時間経
過にともなう制御内容変化の状態をまとめて示す、熱環
境の状態に応じて最適制御が行われる状態が分かる。

【００６６】ステップ１２９では、ステップ１０３で決
定したブロワファンの風量設定電圧をブロワファンモー
タ１８へ出力する。

【００６７】ステップ１３０では各ドアのアクチュエー
タ２０，２３，２８，３０に出力しドアを設定する。

【００６８】ステップ１３１では各吹出装置３４，４０
のモード切換部アクチュエータ３５，４１、上下風向切
換部アクチュエータ３７，４３へ出力する。

【００６９】こうして１回の制御ループを終了する。そ
してステップ１０２へ戻り、制御ループを再度繰り返
す。

【００７０】図１５〜図２４には、クールダウンから定
常時までの乗員回りの温度分布と、乗員に対する上下吹
出口装置３４，４０からの吹出風の状況を示す。表１に
示したようにクールダウン時には乗員の胸〜首部に向け
速い気流を吹き付け、定常状態時には全身へおそい気流
を吹き付けている。また、前記したようにクールダウン
を３つの領域に分けると共に過渡状態吹出モードを加え
ることにより、クールダウン時に快適感を得られる温度
分布と吹出方法から、定常時に快適感を得られる温度分
布と吹出方法へ徐々に移行させている。

【００７１】

【表１】

【００７２】３つのクールダウンでは、上部吹出装置３
４からは乗員の胸へ首部に集中モード吹出しを基本に
し、下部吹出装置４０からは集中から肩や腕部さらに全
身へと空調風を変化させて吹き付ける。

【００７３】すなわち、クールダウン初期には、図１５
に示すように上部吹出口２５及び下部吹出口２７から、
乗員６０の胸〜首６１へ集中モードで空調風を吹き付
け、図１６に示す如く、胸〜首を集中的に冷却する。

【００７４】クールダウン中期には、図１７に示すよう
に、上部吹出口２５からは、乗員６０の胸へ首６１へ集
中モードで空調風を吹き付け、下部吹出口２７からは、
拡散モードで胸〜首６１を中心に肩、腕部に向けて空調
風を吹き付ける。図１８に示す如く、人体上部（胸〜首
で計測）の周囲温度はもとより、吹き出された冷風によ
って、人体各部が冷却されている。

【００７５】クールダウン後期には、図１９に示すよう
に、上部吹出口２５からは集中モードで胸〜首に空調風
を付け、下部吹出口２７からは拡散モードで全身に向け
て空調風を吹き掛ける。図２０に示すように、人体周囲
温度は、人体の部位によって大きな差がなくなってい
る。

【００７６】次いで、クールダウンから定常状態へスム
ースに移行させるために、過渡状態では、図２１に示す
ように、上部吹出口２５から拡散モードで空調風を上半
身へ吹き付け、下部吹出口２７からは拡散モードで全身
に空調風を吹き付ける。このようにすることにより、ク
ールダウン時から定常時の間の状態は細かく制御される
ので、ある一部分が冷えすぎているにもかかわらず、他
の部分が暑いなどの状態の発生を防止して、良好な快適
感が得られる。

【００７７】図２３に定常時の状態を示す。吹出風の吹
出方向は過渡状態時と同じであるが、下部吹出口２７か
らの空調風は必要に応じて停止する。かくして、図２４
に示すように、極めて快適な冷房状態が保たれる。

【００７８】つぎに、第２実施例について説明する。こ
の実施例では、クールダウン初期，中期，後期，過渡状
態などに吹出方を変える温度Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃を日射量に
り修正する。外気温が同じ温度であっても日射がある場
合と無い場合では物理的にも体感的にも、暑さに体する
人間の感覚には大きな差がある。そこで、夏期晴天の日
中時などの日射量が大きい場合にはクールダウン時間を
大きくなるように修正し、夜間や曇日などの日射量が少
ない場合にはクールダウン時間が少なくなるように修正
する。第２実施例の制御をフローチャートで説明する。
前記した第１実施例と、制御内容は略同じであるので第
１実施例と違う部分のみを図２５〜図２６に示す。

【００７９】ステップ２０１でＳ_m＝０と初期設定され
る。Ｓ_mは以下のステップで述べる日射量の最大値を表
す変数である。ステップ２０１は図７〜図８に示す第１
実施例のフローチャートのステップ１０１の前に書き加
えられる。

【００８０】またステップ２０２〜２０４までは第１実
施例のステップ１０７とステップ１０８の間に挿入され
る。

【００８１】ステップ２０２では、ステップ１０２で得
られた日射量ＳとＳ_mを比較し、ＹＥＳであればステッ
プ２０３へ、ＮＯであればステップ２０４へ進む。

【００８２】ステップ２０３では、Ｓ_mをＳに置き換え
る。すなわち、以上説明したステップでＳの最大値Ｓ_m
を求めている。

【００８３】ステップ２０４では、第１実施例で述べた
Ｔ_i（ｉ＝１，２，３）を日射量Ｓ_mの関数として修正し
ている。ここで、α_i，β_i，（ｉ＝１，２，３）、およ
び、Ｓ₀は予め与えられた定数である。α_iはＴ_iの最大
最小補正値を決める定数であり、β_iは日射量の補正温
度量Ｔ_i’に関する定数で、β_iが大きければ少ない日射
量変化に対しても補正温度絶対量は大きくなる。また、
Ｓ₀は基準日射量であり、Ｓ_m＝Ｓ₀の時に温度はＴ_iとな
る。またここで、Ｔ₁’＞Ｔ₂，Ｔ₂’＞Ｔ₃，Ｔ₃’＞Ｔ₄
となるように上述の定数は選ばれている。このように修
正してステップ１０８へ進む。

【００８４】以上のように制御することにより、日射量
が多い場合には予め決められた値Ｔ_iを小さくなるよう
に補正されるので、クールダウン制御吹出は長く行わ
れ、よりいっそうの快適感を得られることになる。

【００８５】つぎに、第３実施例について説明する。こ
の実施例では、クールダウン初期，中期，後期，過渡状
態などに吹出方を変える温度Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃を車室内湿
度により修正する。外気温が同じ温度であっても湿度が
多い場合と少ない場合では物理的にも体感的にも、暑さ
に対する人間の感覚には大きな差がある。特にクールダ
ウン時においては、乗員の胸から首部に空調風を吹き付
けることにより、肌の露出している部分の汗を蒸発させ
ることにより冷感を得るため車室内の湿度が高い場合は
十分な令感を得るまでの時間が長くなる。そこで、夏期
で車室内の湿度が大きい場合にはクールダウン時間を大
きくなるように修正する。第３実施例の制御をフローチ
ャートで説明する。

【００８６】なお、制御内容は第１実施例とほぼ同じで
あるので第１実施例のフローチャートと違う部分のみを
図２７〜図２８に示す。

【００８７】ステップ３０１で湿度検出装置より得られ
た湿度Ｍをコントローラ４６に入力する。ステップ３０
１は第１実施例のステップ１０２の後に書き加えられ
る。

【００８８】ステップ３０２は第１実施例のステップ１
０７とステップ１０８の間に挿入される。

【００８９】ステップ３０２では、第１実施例で述べた
Ｔ_i（ｉ＝１，２，３）を湿度Ｍの関数として修正して
いる。ここで、γ_i，δ_i，（ｉ＝１，２，３）、およ
び、Ｍ₀は予め与えられた定数である。γ_iはＴ_iの最大
最小補正値を決める定数であり、δ_iは湿度の補正温度
量Ｔ_i”に関する定数で、δ_iが大きければ少ない湿度変
化に対しても補正温度絶対量は大きくなる。また、Ｍ₀
は基準湿度であり、Ｍ＝Ｍ₀の時に温度はＴ_iとなる。ま
たここで、Ｔ₁”＞Ｔ₂，Ｔ₂”＞Ｔ₃，Ｔ₃”＞Ｔ₄となる
ように上述の定数は選ばれている。このように修正して
ステップ１０８へ進む。

【００９０】以上のように制御することにより、湿度が
多い場合には予め決められた値Ｔ_iは小さくなるように
補正され、クールダウン制御吹出は長く行われるので、
よりいっそうの快適感を得られることになる。

【００９１】さらに、クールダウン初期，中期，後期，
過渡状態などに吹出方を変える温度Ｔ₁、Ｔ₂、Ｔ₃を日
射量および車室内湿度の両方で修正できることはいうま
でもない。

【００９２】図２９は、クールダウン時において乗員に
吹き付ける吹付部位による温冷感の影響をしらべた実験
結果である。吹付部位を上半身全体、胸から首に向けて
のスポット吹出の２種類に変えてクールダウン中の評価
を行った。総吹出流量は６ｍ³／ｍｉｎで、被験者一人
当たりへは３ｍ³／ｍｉｎとした。冷風を上半身全体に
吹き付けるよりも、胸から首に集中的に吹き付けた場合
の方が、全身の温冷感に関し最も早く冷えた感覚を得ら
れることが分かった。

【００９３】図３０は、定常時における車室内の乗員の
上半身、下半身の温度、風速をそれぞれコントロールで
きるユニットを搭載し、冷房時および暖房時の乗員のフ
ィーリングが快適になるようにして得られた温度および
流速の結果図である。冬季の結果から、温度分布は頭寒
足熱型が快適感を与え速度に関しては足元部に上半身や
膝部よりも早い流速が良いことが分かる。また、夏期に
おいての快適感を与える温度分布は全身に渡りほぼ均一
であるが胸〜首部の温度を低めに、膝部を高めにした温
度分布となっている。流速に関しては上半身の風速に比
べて膝、足元に遅い流速が良いことが分かる。また、夏
期、冬季にかかわらず、定常時の流速は１ｍ／ｓ未満の
低い流速が快適感を与えることが分かる。

【００９４】図３１は、空気調和された室内において被
験者に吹出気流の流速および温度を変化させた場合の快
適範囲を示したものである。室温の設定温度を横軸にと
り、設定吹出温度を縦軸にとりそれぞれの設定温度を変
化させた場合の快適感を求めた結果である。図の実線で
囲まれた領域が吹出風速が０．５ｍ／ｓの場合の快適領
域であり、波線領域が風速２ｍ／ｓの場合の快適領域で
ある。また、吹出部位は着座した被験者の胸部へ吹き出
した。実験は５０〜６０分の暴露後に官能評価を求め
た。この図より、風速が０．５ｍ／ｓの快適領域に比べ
風速２ｍ／ｓの場合の快適領域が狭くなっているのが分
かる。すなわち、定常状態においては乗員は風速が低い
方が広い車室内温でより快適感が得られることが分か
る。

【００９５】図２９〜図３１の結果より乗員の快適性を
向上させるには、クールダウン時には吹付流速を大きく
し乗員の胸〜首に吹き付けることにより急速に温冷感を
下げ、定常状態においては、乗員全身に渡り定速気流を
吹き付けるのが望ましい。このことを表１に示す。

【００９６】以上説明してきたように制御されているの
で、車室内において、クールダウン初期からクールダウ
ン後期、さらに過渡状態を経て定常状態に至る過程で、
吹出温度および室温の低下にともなって、時々刻々と変
化する車室内の熱環境に応じたきめ細かい制御がなさ
れ、前記熱環境に応じた快適性を充分に得ることが可能
となるのである。さらに、日射量や湿度に応じてクール
ダウン吹出を可変にしたため最適な温冷感制御を行うこ
とができる。また、吹出部位が変わることにより乗員が
違和感を覚え、不快感を訴えることがおおいが、この問
題も解決できる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明してきたように構成されている
ので、本発明によれば、時々刻々と変化する車室内の熱
環境に応じた木目細かい制御が行われるので、熱環境に
応じた充分な快適性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機能を説明するブロック図。

【図２】本発明の第１実施例の構成を示す概略全体構成
図。

【図３】同じく第１実施例の吹出口装置を示す斜視図。

【図４】同じく第１実施例のモード切換部を示す斜視
図。

【図５】同じく第１実施例のダンパ部を示す斜視図。

【図６】同じく第１実施例の吹出モードとダンパの動き
の関係を示す図。

【図７】同じく第１実施例の制御動作を説明するフロー
チャートのステップ１０１からステップ１０７迄を示す
図。

【図８】同じく第１実施例の制御動作を説明するフロー
チャートのステップ１０８からステップ１３１迄を示す
図。

【図９】同じく第１実施例の空調状態クールダウン初期
の空調風吹出状態を示す側面図。

【図１０】同じく第１実施例の空調状態クールダウン中
期の空調風吹出状態を示す側面図。

【図１１】同じく第１実施例の空調状態クールダウン後
期の空調風吹出状態を示す側面図。

【図１２】同じく第１実施例の空調状態過渡状態の空調
風吹出状態を示す側面図。

【図１３】同じく第１実施例の空調状態定常状態の空調
風吹出状態を示す側面図。

【図１４】同じく第１実施例の制御動作の時間経過を示
すタイムチャート。

【図１５】同じく第１実施例の空調状態クールダウン初
期における乗員に対する空調風の吹き掛け状態を示す正
面図。

【図１６】同じく第１実施例の空調状態クールダウン初
期における乗員周囲温度を示す図。

【図１７】同じく第１実施例の空調状態クールダウン中
期における乗員に対する空調風の吹き掛け状態を示す正
面図。

【図１８】同じく第１実施例の空調状態クールダウン中
期における乗員周囲温度を示す図。

【図１９】同じく第１実施例の空調状態クールダウン後
期における乗員に対する空調風の吹き掛け状態を示す
図。

【図２０】同じく第１実施例の空調状態クールダウン後
期における乗員周囲温度を示す図。

【図２１】同じく第１実施例の空調状態過渡状態におけ
る乗員に対する空調風の吹き掛け状態を示す図。

【図２２】同じく第１実施例の空調状態過渡状態におけ
る乗員周囲温度を示す図。

【図２３】同じく第１実施例の空調状態定常状態におけ
る乗員に対する空調風の吹き掛け状態を示す図。

【図２４】同じく第１実施例の空調状態定常状態におけ
る乗員周囲温度を示す図。

【図２５】本発明の第２実施例の制御動作を説明するフ
ローチャートのステップ２０１を示す図。

【図２６】同じく第２実施例の制御動作を説明するフロ
ーチャートのステップ２０２からステップ２０４迄を示
す図。

【図２７】本発明の第３実施例の制御動作を説明するフ
ローチャートのステップ３０１を示す図。

【図２８】同じく第３実施例の制御動作を説明するフロ
ーチャートのステップ３０２を示す図。

【図２９】クールダウン時において乗員に吹き付ける吹
付部位による温冷感の違いを説明する図。

【図３０】冷房時および暖房時における人体各部位の快
適温度を流速との関係を示す図。

【図３１】吹出気流の流速および温度と快適温度範囲の
関係を示す図。

【符号の説明】

２５…上部吹出口 ２７…下部吹出口 ３４…上部吹出口装置 ３６，４２…モード切換部 ３８，４４…上下風向切換部 ３９，４５…配風ダクト部 ４０…下部吹出口装置 ４６…コントローラ ５１，５２，５３…ダンパ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 空調風の吹出モードを切換えるモード切
   換部と、空調風の吹出方向を車室内の上下方向に揺動可
   能な上下風切換部と、これら２つの切換部をつなぐ配風
   ダクト部とからなる吹出口装置を、複数相対的に上下に
   位置するように配置した吹出装置を、インストルメント
   パネルに複数設置するとともに、モード切換部の吹出モ
   ードを決定し、また吹出モードを時間的に変更するモー
   ド決定及びモード切換時間決定手段と、上下風向切換部
   の吹出方向を決定し、また上下風向切換部の揺動を時間
   的に変更する吹出方向決定及び切換時間決定手段と、空
   調風を吹出す吹出口装置を決定する吹出口モード決定手
   段と、車室内の空調状態をクールダウン初期，クールダ
   ウン中期，クールダウン後期，過渡状態，定常状態等少
   なくとも複数段階に判別する空調状態判別手段とを設
   け、空調状態に応じて吹出モード、吹出方向、吹出口モ
   ードを制御することを特徴とする自動車用空調装置。