JPH0952514A - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車内温が外気温より高い場合にエバポレータ
に与える負荷を少なくし、かつクールダウン性能を向上
させた自動車用空気調和装置を提供する。 【解決手段】 車内温を検知する内気センサ１５と、外
気温を検知する外気センサ１６と、内・外気導入を切り
換えるインテークドア６と、前記内気センサ１５が検知
した車内温が前記外気センサ１６が検知した外気温より
高い場合に、該車内温と該外気温との差に応じて外気と
内気を導入量を変えるように、前記インテークドア６の
開度を制御する制御手段１４とを有することを特徴とす
る自動車用空気調和装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用空気調和
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空気調和装置は、自動車の車室
内を冷房する際、夏場外気温が高いときには、一般的に
内気循環モードにより自動車用空気調和装置に内気を導
入して冷房を行っている。これは、内気循環を行うこと
で導入される空気の温度が始めは高い温度であっても徐
々に低くなるので、外気導入にした場合に外気温度が常
に一定で温度の高い外気を冷やすのに比べ、徐々に導入
される空気の温度が低くなって冷房効率が良くなると考
えられているためである。

【０００３】しかしながら、日中屋外に放置された自動
車の室内温度は、外気温度より１０〜２０℃、あるいは
それ以上高くなっている場合があり、このようなときに
内気導入とした場合、室内温度が徐々に下がるととはい
うものの、自動車用空気調和装置のエバポレータに与え
る負荷が大きく、クールダウン性能が悪くなり、また、
コンプレッサーの高負荷となり、エネルギーの無駄とも
なる。

【０００４】この様な問題を解決するため、従来、例え
ば実開昭５５−１７１６０５号公報には、車室内温度が
外気温度よりも高い場合に、これを検知して始めにイン
テークドアを外気導入モードに切り換えて、より温度の
低い外気をエバポレータに導入することとした車両用空
調装置が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常の
自動車用空気調和装置において、外気導入時に導入され
る外気は、車両のカウルを通り導入されるために、通路
抵抗が内気導入時に比べて高く、車室内に吹き出される
空気の量が内気導入時より少なくなる。

【０００６】このため、上記公報記載のように、車室内
の温度が外気温度より高いときに外気導入とした場合、
確かに、車室内に吹き出される空気の温度は内気循環時
よりも低い温度が得られるが、その風量が低下するため
に、冷気が車室内に行き渡らず、かえって、車室内全体
のクールダウンに時間がかかるといった問題がある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、車室内の温度が
外気温度より高い場合に、エバポレータに与える負荷を
できるだけ少なくし、かつクールダウンに要するの時間
を少なくすることのできる自動車用空気調和装置を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、車室内の温度を検知する内気センサと、外
気温度を検知する外気センサと、内気導入と外気導入と
切り換えるインテークドアと、前記外気センサが検知し
た外気温度が所定値以上のとき、前記内気センサが検知
した車室内温度が該外気温度より高い場合に、該車室内
温度と該外気温度との差に応じて内気と外気との導入率
を調節するように前記インテークドアの開度を制御する
制御手段と、有することを特徴とする自動車用空気調和
装置である。

【０００９】また本発明の自動車用空気調和装置におい
ては、前記制御手段が前記インテークドアの開度を制御
する際に、車室内温度と外気温度との差が大きいほど、
外気導入率が多くなるように前記インテークドアの開度
を制御し、さらに、風量確保のため、外気導入率を制限
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】上述のように構成された本発明の
実施の形態は、内気センサおよび外気センサによって、
車室内温度と外気温度とが検知され、車室内温度が外気
温度より高い場合に、制御手段が車室内温度と外気温度
との差に応じてインテークドアの開度を制御し、内気と
外気の導入率を調節して導入する。これにより、導入さ
れる空気の温度を下げつつ、吹出風量を減少させないよ
うに冷房を行うものである。

【００１１】また、本発明においては、車室内温度と外
気温度との差が大きいほど外気導入率を多くなるよう
に、しかも一定値で最大外気導入率を制限するようにイ
ンテークドアの開度を制御することで、吹出風量をでき
るだけ多く確保するものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】図１は、本発明を適用した自動車用空気調
和装置の構成図である。この自動車用空気調和装置は、
図１に示すように、インテークユニット１、クーラーユ
ニット２およびヒーターユニット３から構成されてい
る。

【００１４】インテークユニット１には、送風用のファ
ン５とこれを回転駆動するモーター４とが設けられ、こ
のファン５の上流側には内外気の選択をするインテーク
ドア６が設けられていて、内気導入口５０および外気導
入口５１の開閉を行っている。

【００１５】クーラーユニット２には、通過する空気の
冷却および除湿を行なうエバポレーター７が設けられて
いる。エバポレーター７には図示しないコンプレッサ、
コンデンサなどを有する冷房サイクルにより冷媒が循環
しており、この冷媒との熱交換によってそこを通過する
空気が冷却されるようになっている。そして、インテー
クドア６の開閉により、外気導入と内気導入とが切り換
えられて、ファン５の駆動により、エバポレータ７に空
気が導かれている。

【００１６】ヒーターユニット３には、通過する空気を
加熱するヒーターコア８が迂回路を形成し得るように内
蔵されている。ヒーターコア８にはエンジン冷却水が循
環しており、ここを通過する空気はこのエンジン冷却水
との熱交換によって加熱される。このエンジン冷却水は
ウォーターバルブ２５によって、その循環の停止、供給
が行われる。

【００１７】ヒーターコア８の上流側には、ヒーターコ
ア８および前記迂回路を通過する空気の量を制御して車
室内に吹き出す空気の温度を制御するミックスドア９が
回動自在に設けられている。このミックスドア９によっ
て温度制御された空気は、ヒーターユニット３に形成さ
れている各種配風ダクト用吹出口１１，１２，２０を介
して車室内に吹き出される。また、ヒーターコア８の下
流側には温度検出センサ２２が設けられており、この温
度検出センサ２２によって車室内に吹き出される温調風
の温度が検出される。前記各種配風ダクト用吹出口１１
および２０は、デフ吹出口およびベント吹出口であり、
これらの吹出口にはデフドア１１Ａ，ベントドア２０Ａ
がそれぞれ設けられている。

【００１８】このように構成された自動車用空気調和装
置の各部の制御は、制御装置１４によって行われる。制
御装置１４には、内気センサ１５、外気センサ１６およ
び車室内に入って来る日射量を検知する日射センサ１７
などの各種センサ、インテークドア６の開度を検出する
ＰＢＲ（ポテンショ・バランス・レジスタ）３１、エア
ーミックスドア９の開度を検出するＰＢＲ３０、および
車室内の温度設定や吹出口モードの設定、ファン回転数
（吹出風量）の設定を行うコントロールパネル１８が接
続されている。なお、吹出口モードの切換えは、オート
エアコンなどの場合には、コントロールパネル１８から
の設定のほか、制御装置１４が各種センサからのデータ
によりに空気の吹出口を自動的に切り換えを行う。

【００１９】制御装置１４は、各種センサ１５、１６、
１７およびＰＢＲ３０、３１からの信号に基づいて吹出
風の温度等の演算を行い、この演算結果に基づいてモー
ター４の回転数を制御し、また、ミックスドア９の開度
をミックスドアアクチュエータ１９によって設定し、さ
らに、その演算結果に基づいて、インテークドア６の開
度をインテークドアアクチュエータ１３によって、前記
各吹出口のドアをシフトアクチュエータ２１によって、
それぞれ制御する。

【００２０】インテークドア６を駆動するインテークド
アアクチュエータ１３は、図示しないモータを内蔵した
モータアクチュエータであって、シャフトに連結された
リンク機構を介してインテークドア６の開閉を行う。ま
た、インテークドアアクチュエータ１３はシャフトと連
動して移動する可変抵抗器であるＰＢＲ３１を内蔵して
おり、インテークドアアクチュエータ１３のシャフト位
置、つまりインテークドア６の開度を示す信号を出力
し、上記制御装置１４に入力される。

【００２１】エアーミックスドア９を駆動するエアーミ
ックスドアアクチュエータ１９は、同様に、図示しない
モータを内蔵したモータアクチュエータであって、シャ
フトに連結されたリンク機構を介してエアーミックスド
ア９の開閉を行う。また、エアーミックスドアアクチュ
エータ１９はシャフトと連動して移動する可変抵抗器で
あるＰＢＲ３０を内蔵しており、エアーミックスドアア
クチュエータ１９のシャフト位置、つまりエアーミック
スドア９の開度を示す信号を出力し、上記制御装置１４
に入力される。

【００２２】次に、図２のフローチャートに基づいて、
冷房運転時のインテークドア６の開閉の制御を説明す
る。まず、制御装置１４に、内気センサ１５、外気セン
サ１６、日射センサ１７、ＰＢＲ３０、ＰＢＲ３１およ
びコントロールパネル１８の温度調節の信号や吹出口モ
ードの設定などの各種データがそれぞれ入力され、現在
の車室内温度、外気温度、日射量、エアーミックスドア
開度、インテークドア開度、および設定温度などが認
識、設定される（Ｓ１）。

【００２３】次いで、外気温度が２５℃以上であるか否
かが検知され（Ｓ２）、２５℃に満たない場合には、各
センサおよびコントロールパネルの操作位置のデータか
ら演算した結果による通常のインテークドアオート制御
（Ｓ１０）とする。ここで、外気温度が２５℃に満たな
い場合に通常のインテークドアオート制御（Ｓ１０）と
する理由は、一般的に外気温度が２５℃以下のとき（真
夏以外）は、日射量も比較的少なく、放置されている自
動車の車室内の温度も上がりにくいので、クルーダウン
性能を要求されるときは、外気温度が高く、かつ、日射
量も強い真夏の２５℃以上で十分であるためである。

【００２４】ステップＳ２において、外気温度が２５℃
以上であると判断された場合には、次いで、車室内温度
と外気温度との温度差ΔＴが算出される（Ｓ３）。

【００２５】次いで、この温度差ΔＴが５ｄｅｇ以上で
あるか否か、すなわち車室内温度が外気温度より高いか
否かが判断されて（Ｓ４）、ΔＴが５ｄｅｇ以下の場
合、すなわち外気温度と車室内温度が近いか、あるいは
外気温度の方が高い場合には、通常のインテークドアオ
ート制御（Ｓ１０）とする。

【００２６】このステップＳ４において、ΔＴが５ｄｅ
ｇより大きい場合、すなわち車室内温度の方が高い場合
には、次いで、温度差ΔＴから外気導入率を求める（Ｓ
５）。この外気導入率は、本実施例においては、図３に
示すように、車室内温度と外気温度との温度差ΔＴが、
図中５ｄｅｇから１５ｄｅｇまでは、温度差に応じて、
温度差が少ないほどより内気を導入して、徐々に温度差
が大きくなるにつれて外気導入率を上げて行き、温度差
が大きく１５ｄｅｇを越えたところからは、外気導入率
を一定の値、本実施例では７０％に制限して吹き出し空
気量を確保し、かつ、エバポレータ負荷を低減するよう
にして車室内全体により速く冷気が行き渡るようにする
ものである。

【００２７】次いで、求めた外気導入率となるように、
ＰＢＲ３１からの信号を監視して、インテークドアの開
度を制御する（Ｓ６）。

【００２８】以上の各処理（Ｓ１〜Ｓ６およびＳ１０）
を繰り返すことにより、内気温度が外気温度より高い場
合に、上記のような外気導入率により内気と外気を導入
して、エバポレータに導入される空気の温度を下げつ
つ、吹き出される空気量が減少しないようにし、車室内
のクールダウンに要する時間を減少させる。

【００２９】なお、本実施例では、外気導入率を温度差
ΔＴが１５ｄｅｇ以上となる場合に外気導入率を制限し
て７０％ととしたが（図３参照）、これは、車室内の吹
き出し口の位置や車室内の容積などにより、適宜決めら
れるものであり、本発明が、この実施例の如くに限定さ
れるものではない。また、ファンの速度も温度差、詰ま
り外気導入率に応じて変化させるようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
車室内温度が外気温度より高くなっている場合に、その
温度差に応じて、インテークドアの開度を制御し、外気
と内気を混合して導入することとしたので、導入される
空気の温度を下げてエバポレータの負荷を軽減し、か
つ、車室内への空気吹出量も減少しないようにできるの
で、車室内全体のクールダウンに要する時間を少なくす
ることができる。

【００３１】また、本発明では、車室内温度と外気温度
との差が大きいほど、外気導入率が多くなるように、ま
た、最大外気導入率をある一定値で制限するように制御
することとしたので、車室内の温度が高い場合に、でき
るだけ多くの空気を車室内に吹き出させて、より速く車
室内全体を冷やすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例にかかる自動車用空気調和
装置の構成図である。

【図２】 上記実施例における冷房時のインテークドア
制御を説明するためのフローチャートである。

【図３】 上記実施例における冷房時のインテークドア
制御の際の外気導入率と温度差との関係と説明するため
の図面である。

【符号の説明】

６…インテークドア、 ７…エバポレータ、８…ヒータ
コア、 １３…インテークドアアクチュエータ、１４
…制御装置、 １５…外気センサ、１６…内気セン
サ、 ２０…ベント吹出口、３１…ＰＢＲ、 ５０
…内気導入口、５１…外気導入口。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内の温度を検知する内気センサ（１
   ５）と、 外気温度を検知する外気センサ（１６）と、 内気導入と外気導入と切り換えるインテークドア（６）
   と、 前記外気センサ（１６）が検知した外気温度が所定値以
   上のとき、前記内気センサ（１５）が検知した車室内温
   度が該外気温度より高い場合に、該車室内温度と該外気
   温度との差に応じて内気と外気との導入率を調節するよ
   うに前記インテークドア（６）の開度を制御する制御手
   段（１４）と、有することを特徴とする自動車用空気調
   和装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段（１４）が前記インテーク
   ドア（６）の開度を制御する際に、車室内温度と外気温
   度との差が大きいほど、外気導入率が多くなるように前
   記インテークドア（６）の開度を制御することを特徴と
   する請求項１記載の自動車用空気調和装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段（１４）が前記インテーク
   ドア（６）の開度を制御する際に、前記外気導入率を所
   定値以上とならないように制限することを特徴とする請
   求項１または請求項２記載の自動車用空気調和装置。