JPH0958252A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乗員が吹出モードをバイレベルモードに設定
したときの送風フィーリングの向上を図る。 【構成】 乗員よりバイレベルモードが設定されると、
目標吹出温度（ＴＡＯ）に基づいてフェイス吹出口１４
とフット吹出口１５との風量割合が決定される。これに
より、送風フィーリングの向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置に関す
るもので、自動制御式の車両用空調装置に用いて好適で
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動制御式の車両用空調装置（オ
ートエアコン）においては、乗員の希望する車室内希望
温度、車室内温度および車室内に照射される日射量等か
ら、車室内に吹き出す空気の温度（目標吹出温度（ＴＡ
Ｏ））を演算し、その目標吹出温度に基づいて、風量、
空気の温度および車室内への吹出モード等を制御してい
る。

【０００３】ところで、吹出モードの１つに、車室内乗
員の上方に空気を吹き出すフェイス吹出口と、車室内乗
員の下方に空気を吹き出すフット吹出口との両方に空気
を吹き出すバイレベルモードがある。このバイレベルモ
ード時には、両吹出口の風量割合を以下のように制御し
ている。すなわち、図５に示すように、目標吹出温度が
低くなるほど、フェイス吹出口から吹き出す風量がフッ
ト吹出口から吹き出す風量より多くなるように３段階的
に制御するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、乗員が手動
で吹出モードをバイレベルモードに設定すると、両吹出
口の風量割合は一定値（具体的には、５０：５０の割
合）になるように制御されていた。そのため、乗員は、
温風がフェイス吹出口から吹き出しているときは顔のほ
てりを感じ、冷風がフット吹出口から吹き出していると
きは足の冷えといった不快感を感じるという問題があっ
た。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、乗員が吹出モー
ドをバイレベルモードに設定したときの送風（空調）フ
ィーリングの向上を図ることを目的とする。

【０００６】

【発明の概要】上記目的を達成するために、以下の技術
的手段を用いる。請求項１に記載の発明では、吹出モー
ド設定手段（４７）によってバイレベルモードを設定し
たときに、空調目標値が小さくなるほど、フェイス吹出
口（１４）の風量がフット吹出口（１５）の風量に比べ
て大きくなるように風量調節手段（１８、１９）を制御
する風量割合制御手段（２３０、２４０）を有すること
を特徴とする。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の車両用空調装置において、風量割合制御手段（１
８、１９、２３０、２４０）は、空調目標値に基づい
て、多段階的に風量割合を制御することを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の
車両用空調装置において、車室内に吹き出される空気の
温度を調節する温度調節手段（９、１０、１３）と、空
調目標値に基づいて、少なくとも温度調節手段（９、１
０、１３）および送風機（７）を制御する空調制御手段
（１６０、１７０、１８０）とを有することを特徴とす
る。

【０００８】以上の構成により、請求項１〜３に記載の
発明においては、乗員よりバイレベルモードが設定され
ると、空調目標値に基づいてフェイス吹出口（１４）と
フット吹出口（１５）との風量割合が決定されるので、
風量割合が固定されたものに比べて、送風（空調）フィ
ーリングの向上を図ることができる。また、上述の効果
を得るために新たな機構を必要とせず、既存の車両用空
調装置に対して、ソフトウェアの変更で対応できるの
で、安価に目的を達成することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。本実施形態を水冷エンジン搭載車
両の車両用オートエアコンに用いた場合について説明す
る。本実施形態では、車室内空間を空調するための空調
ユニットにおける各空調手段を、空調制御装置（以下、
ＥＣＵという）３０によって制御するように構成されて
いる。

【００１０】まず、図１を用いて上記空調ユニット１の
構成を説明する。空調ケーシング２の空気上流側部位に
は、車室内気を吸入するための内気吸入口３と外気を吸
入するための外気吸入口４とが形成されるとともに、こ
れらの吸入口３、４を選択的に開閉する吸入口切換ドア
５が設けられている。また、この吸入口切換ドア５は、
その駆動手段６（具体的にはサーボモータ）によって駆
動される。

【００１１】この吸入口切換ドア５の下流側部位には、
送風機７が配設されている。送風機７は、ファン７ａ
と、その駆動手段７ｂ（具体的にはブロワモータ）によ
って駆動され、ファンの回転数、すなわち車室内への送
風量は、ブロワモータ７ｂに印加されるブロワ電圧によ
って制御される。なお、このブロワ電圧はＥＣＵ３０
（図２参照）によって決定される。

【００１２】ファン７ａの下流側には、空気冷却手段を
なす蒸発器９が配設されている。送風機７により送風さ
れた空気は全てこの蒸発器９を通過する。蒸発器９の下
流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配設さ
れている。そしてエンジン１１の冷却水がヒータコア１
０の内部とエンジン１１の内部とを循環するようにエン
ジン冷却回路２１が設けられている。ヒータコア１０を
通過する空気は、この冷却水の熱を奪って温められ温風
となる。

【００１３】空調ケーシング２には、ヒータコア１０を
バイパスするバイパス通路１２が形成されている。そし
てヒータコア１０の上流には、ヒータコア１０を通る風
量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節す
るエアミックスドア１３が配設されている。この風量割
合の調節は、このエアミックスドア１３の開度を調節す
ることにより調節される。このエアミックスドア１３は
その駆動手段２２（具体的にはサーボモータ、図２参
照）によって駆動される。

【００１４】また、空調ケーシング２の最下流側部位に
は、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフ
ェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出
すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内
面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１
７とが形成されている。そして、上記各吹出口１４、１
５、１７の空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切
換ドア（吹出調節手段）１８、１９、２０が配設されて
いる。なお、これらの吹出モード切換ドア１８、１９、
２０は、その駆動手段２３、２４、２５（具体的にはそ
れぞれサーボモータ）によって駆動される。

【００１５】また、空調ユニット１の上記各空調手段を
制御するＥＣＵ３０には、図２示すように車室内空気温
度を検出する内気温センサ４１、外気温度を検出する外
気温センサ４２、車室内に照射される日射量を検出する
日射センサ４３、ヒータコア１０に流入するエンジン冷
却水温を検出する水温センサ４４、蒸発器９の空気冷却
度合い（具体的には蒸発器９を通過した直後の空気温
度）を検出する蒸発器後センサ４５、および車室内乗員
が希望する車室内への希望吹出モードを設定する吹出モ
ード設定手段（手動吹出モード設定手段）４７がそれぞ
れ接続されている。なお、蒸発器後センサ４５はサーミ
スタで構成されている。

【００１６】またＥＣＵ３０には、車室内乗員が自分の
希望する温度（Ｔset ）を設定するための温度設定器４
６が接続され、この設定温度が入力される。そしてＥＣ
Ｕ３０の内部には、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ
等からなる周知のマイクロコンピュータが設けられ、上
記各センサ４１〜４５からの信号は、ＥＣＵ３０内の図
示しない入力回路によってＡ／Ｄ変換された後、上記マ
イクロコンピュータへ入力されるように構成されてい
る。なお、ＥＣＵ３０は、自動車エンジン１１の図示し
ないイグニッションスイッチがオンされたときに、図示
しないバッテリーから電源が供給され、後述する制御処
理の開始可能状態となる。

【００１７】次に、ＥＣＵ３０による制御作動を図３の
フローチャートに基づいて説明する。オートエアコンが
選択されると、はじめにステップ１００にて空調装置の
自動制御処理が開始され、ステップ１１０にて温度設定
器４６からの温度設定信号Ｔset 、内気温センサ４１，
外気温センサ４２，日射センサ４３，蒸発器温度センサ
４５，水温センサ４４からの信号Ｔr ，Ｔam，Ｔs ，Ｔ
e ，Ｔw をそれぞれ読み込む。

【００１８】次に、ステップ１２０にて、下記数式１に
基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出温度（ＴＡ
Ｏ）を算出する。

【００１９】

【数１】ＴＡＯ＝Ｋs ×Ｔset −Ｋr ×Ｔr −Ｋam×Ｔ
am−Ｋs ×Ｔs ＋Ｃ （Ｋs ：温度設定ゲイン、Ｋr ：内気温度ゲイン、Ｋa
m：外気温度ゲイン、Ｋs ：日射量ゲイン、Ｃ：補正用
の定数） 次に、ステップ１３０にて、ステップ１２０にて算出し
たＴＡＯに基づいてブロワモータ７ｂに印加する送風機
電圧（風量）を決定する。

【００２０】次に、ステップ１４０にて、ステップ１２
０にて算出したＴＡＯに基づいて、吹出モードを決定す
る。なお、フロントガラスに向けて主に温風を吹き出す
デフロスタモードはＴＡＯによっては決定されず、空調
制御パネル上に設けられたデフロスタスイッチをオンす
ることによって設定される。次に、ステップ１５０に
て、下記数式２に基づいて、エアミックスドア１７の目
標開度ＳＷを算出する。

【００２１】

【数２】ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔe ）／（Ｔw −Ｔe ）｝
×１００ （％） 次に、ステップ１６０、１７０、１８０において、上記
各ステップ１３０、１４０、１５０にて算出した値に基
づいて、各種アクチュエータ（６、２２、２３）をそれ
ぞれ目標値となるように駆動制御する。

【００２２】次に、乗員が、吹出モード設定手段４７に
よってバイレベルモードが設定されたときのＥＣＵ３０
による制御作動を図４のフローチャートに基づいて説明
する。ここで、バイレベルモードとは、フェイス吹出口
１４およびフット吹出口１５の両吹出口から送風される
モードをいう。乗員によりバイレベルモードが設定され
ると、ステップ２１０にて、ステップ１１０と同様に、
各種センサからの信号Ｔr ，Ｔam，Ｔs ，Ｔe ，Ｔw を
それぞれ読み込む。そして、ステップ２２０にて、上記
数式１に基づいて、車室内に吹き出す空気のＴＡＯを算
出する。

【００２３】次に、ステップ２３０にてステップ２２０
で算出されたＴＡＯに基づいて、予めＲＯＭに格納され
た図５のマップより、バイレベル１〜３のうち１つのバ
イレベルを決定する。ここで、バイレベル１とは、フェ
イス吹出口１４とフット吹出口１５との風量割合が６
５：３５の場合を言い、バイレベル２とは、５０：５０
の場合を言い、バイレベル３５：６５の場合を言う。す
なわち、ＴＡＯが下がるほど、フェイス吹出口１４から
吹き出す風量がフット吹出口１５から吹き出す風量に比
べて、大きくなるように設定されている。なお、ＴＡＯ
の上昇過程においては、ＡＢＣＤのマップに従ってバイ
レベルが決定され、ＴＡＯの下降過程においては、ＤＥ
ＦＡのマップに従ってバイレベルが決定される。

【００２４】次に、ステップ２３０にて決定された風量
割合となるように、吹出モード切換ドア１８、１９の開
度を算出する。さらに、ステップ２４０では、吹出モー
ド切換ドア１８、１９の開度がステップ２３０で決定さ
れた開度となるようにサーボモータ２３、２４に制御信
号を出力する。以上説明した本実施形態のマイクロコン
ピュータの制御処理による作用効果を述べる。

【００２５】上述のように、乗員よりバイレベルモード
が設定されると、ＴＡＯに基づいてフェイス吹出口１４
とフット吹出口１５との風量割合が決定されるので、風
量割合が固定されたものに比べて、送風（空調）フィー
リングの向上を図ることができる。さらに、本実施形態
では、上述の効果を得るために新たな機構を必要とせ
ず、既存の空調装置に対して、ソフトウェアの変更で対
応できるので、安価に目的を達成することができる。

【００２６】ところで、上述の実施形態では、フェイス
吹出口１４とフット吹出口１５とにそれぞれ独立に吹出
モード切換ドア１８、１９を設けたが、これら２つの吹
出モード切換ドア１８、１９を１つとしても本発明を実
施することができる。また、上述の実施形態では、オー
トエアコンを選択した場合のバイレベルモード時の風量
割合の制御パターンと、手動吹出モード設定手段４７に
てバイレベルモードを選択した時の風量割合の制御パタ
ーンとは同一（図５）であったが、両者の場合におい
て、制御パターンを変えても本発明を実施することがで
きる。

【００２７】さらに、本実施形態では、バイレベルを３
段階としたが、４、５……と、さらに多段階的にしても
よく、また、無段階的に変化させてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成および空気の流れを示す模式
図である。

【図２】本実施形態の制御系の構成を示す模式図であ
る。

【図３】オートエアコンが選択された場合のマイクロコ
ンピュータによる制御処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】乗員によってバイレベルモードが選択された場
合のマイクロコンピュータによる制御処理を示すフロー
チャートである。

【図５】目標吹出温度（ＴＡＯ）とバイレベルとの関係
を示すマップである。

【符号の説明】

２…空調ケーシング（ケーシング）、３…内気吸入口、
４…外気吸入口、５…吸入口切換ドア、７…送風機、９
…蒸発器、１０…ヒータコア、１１…水冷エンジン、１
２…バイパス通路、１３…エアミックスドア、１４…フ
ェイス吹出口、１５…フット吹出口、１６…フロントガ
ラス、１７…デフロスタ吹出口、１８、１９、２０…吹
出モード切換ドア（吹出調節手段）、４１…内気温セン
サ（室内温度検出手段）、４５…蒸発器後センサ、４６
…温度設定器（温度設定手段）、４７…吹出モード設定
手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内に空気を送風する送風機（７）
   と、 前記送風機で送風される空気の流路を形成するケーシン
   グ（２）と、 前記ケーシングの空気下流に設けられ、車室内乗員の上
   半身に空気を吹き出すフェイス吹出口（１４）と、 前記ケーシングの空気下流に設けられ、前記車室内乗員
   の足元に空気を吹き出すフット吹出口（１５）と、 少なくとも前記フェイス吹出口（１４）および前記フッ
   ト吹出口（１５）からの空気の吹き出しを調節する吹出
   調節手段（１８、１９）と、 少なくとも前記両吹出口（１４、１５）から空気が吹き
   出すバイレベルモードが設定可能で、車室内乗員が手動
   で吹出モードを設定する手動吹出モード設定手段（４
   ７）と、 車室内乗員が希望する希望温度を設定する温度設定手段
   （４６）と、 車室内温度を検出する車室内温度検出手段（４１）と、 少なくとも前記温度設定手段（４６）によって設定され
   た設定温度、および前記車室内温度検出手段（４１）に
   よって検出された検出温度に基づいて、前記車室内空間
   に対する空調目標値を算出する空調目標値算出手段（２
   ２０）と、 前記空調目標値に基づいて、車室内に吹き出す空気の吹
   出モードを制御する自動吹出モード制御手段（１４０、
   １８０）とを具備する車両用空調装置において、 前記手動吹出モード設定手段（４７）によって前記バイ
   レベルモードが設定されたときに、前記空調目標値が小
   さくなるほど、前記フェイス吹出口（１４）の風量が前
   記フット吹出口（１５）の風量に比べて大きくなるよう
   に前記吹出調節手段（１８、１９）を制御する風量割合
   制御手段（２３０、２４０）を有することを特徴とする
   車両用空調装置。
2. 【請求項２】 前記風量割合制御手段（２３０、２４
   ０）は、前記空調目標値に基づいて、多段階的に前記吹
   出調節手段（１８、１９）を制御することを特徴とする
   請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 【請求項３】 前記バイレベルモードが前記自動吹出モ
   ード制御手段（１４０、１８０）にて設定されたときの
   前記フェイス吹出口（１４）と前記フット吹出口（１
   ５）との風量割合の制御パターンと、前記バイレベルモ
   ードが前記手動吹出モード設定手段（４７）にて設定さ
   れたときの前記風量割合の制御パターンとは同一である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調
   装置。