JPS58122216A

JPS58122216A - 車両用空調方法

Info

Publication number: JPS58122216A
Application number: JP57003739A
Authority: JP
Inventors: Yukio Egawa; 江川　幸雄
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1982-01-13
Filing date: 1982-01-13
Publication date: 1983-07-20

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】本発明は車両用空調方法、特にヒートモードに制御され
た際所定温度に制御された空気を車室内へ吹出し車内温
度を一定値に制御するとともに、所定温度に制御された
空気の一部をウィンドウに向は吹出しウィンドウの防曇
を行う重両用空調方法の改良に関する。

車内温度等の空調制御を行い車内の居住性を高めるため
、車両には一般に空調装置が備えられている。このよう
な空調装置は、通常デフロスタモード、ベントモード、
ヒートモード等の切替が必要に応じてできる構造となっ
ており、ヒートモードに設定された場合にけ温風をヒー
タ吹出口から車室内へ吹出し車内を暖房するとともにそ
の温風の一部をデフロスタ吹出口からウィンドウに向は
吹出しウィンドウの防曇を行ってｂだ。

特に、車内を任意に設定された設定温度に暖房する従来
の空調装置では、車の周囲条件、例えば車外温度、車内
温度、日射量等から車内温度を設定温度に制御するのに
必要な目標吹出温度および目標吹出温度に対応して設定
された吹出風量を演算していた。そして、これら演算値
に基づｂた目標吹出温度および吹出風量の温風をヒータ
吹出口から車室内へ吹出すとともにその温風の一部をデ
フロスタ吹出口からウィンドウに向は吹き出す空調方法
を採用していた。このため、車内温度は確実に設定温度
で暖房され、快適な居住空間を得ることが可能でおった
。

しかし、車内温度を設定温度に制御するために必要な空
気の目標吹出温度および目標吹出温度に対応して設定さ
れた吹出風量、特にその吹出風量の値は、ウィンドウを
防曇するのに必要な空気の吹出風量の値とは必ずしも一
致しない。ところが従来の空調方法にお層では、ヒート
モード選択時におけるデフロスタダンパの開度が一定に
定められていたので、車の走行条件によってはウィンド
ウが防曇されずに錘ってしまう場合があった。このよう
なことは、安全運転の面からも好捷しくなくその改良が
望まれていた。

本発明はこのような従来の課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、ヒートモードでの使用において、ヒー
タとして優れた機能を発揮するとともにウィンドウの防
曇をも確実に行うことが可能な車両用空調方法を提供す
ることにある。

前記目的を達成するために、本発明の方法は、車室内温
度を所定設定流度に制御するために必要な目標吹出温度
及び吹出風量を周囲条件に基づき演算し、これら演算値
に基づいた目標吹出温度及び吹出風量の空気を車室内へ
吹出し車室内温度を設定温度に制御するとともにその空
気の一部をウィンドウに向けて吹出しウィンドウの防曇
を行う車両用空調方法において、周囲条件に基づきウィ
ンドウの防曇に必要な空気のデフロスタ吹出口からの吹
出風量を演算し、デフロスタ吹出口の開閉を行うデフロ
スタダンパの開度を変えてデフロスタ吹出風量が前記演
算風−Ｍ゛となるように調整制御することを特徴とする
。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には本発明の方法に係る車両用空調装置が示され
ている。

図において、通風ダクト１０の一端には車内空気取入口
１２および車外空気取入口１４が設けられており、内外
空気切替ダンパ１６により選択的に一方が開卆れ他方が
閉じられるように形成されている。

壕だ、この通風ダクト１０の他端にけヒータ吹出口】８
、ベント吹出口２０およびデフロスタ吹出口２２が設け
られている。そして、ヒータ吹出口１８は通常インスト
ルメントパネルの下方に設゛けられ、座席に着座してい
る乗員の足下に向は空気を吹出すよう形成されている。

ベント吹出口２０け通常インストルメントパネルの前面
に設けられ、座席に着座して因る乗員の主に上半身に向
は空気を吹出すよう形成されている。また、デフ０モに
設けられ、主としてフロントウィンドウに向けて空気を
吹出すよう形成されている。

そして、実施例において、ヒータ吹出口１８とベント吹
出口２０とは一つの切替ダンパ２４により選択的に開閉
され、また、デフロスタ吹出口２２１１７”７０スタダ
ンパ２６によシ連続的に開閉できるように構成されてｂ
る。更に、デフロスタダンパ２６にはその開度を検出す
るためにデフロスタダンパ開度センサ２７が設けられ、
該センサ２７からのダンパ開度検出信号はマイクロコン
ピュータ２８に入力されている。そして、上記ダンパ２
４．２６の動作は、マイクロコンピュータ２８からの指
令により作動するアクチュエータ３０，３２によりなさ
れる。

また、通風ダクトＩＯの一端部伺近にけ電動機４０によ
シ回転駆動される送風ファン４２が設けられており、こ
の送風ファン４２は電動機４０により駆動されることに
より車内空気取入口１２または車外空気取入口１４がら
空気を取シ入れこの空気を通風ダク）１０下流に位置す
る各吹出口】８．２０．２２に向は送風する。

捷だ、送風ファン４２の配置位置より空気の流れからみ
て下流側の通風ダクト１０内には冷房用熱交換器である
エバポレータ４４が設けられている。このエバポレータ
４４け、通風ダク）１０内を流れる空気流が全て横ぎる
よう、通風ダクト１０の全断面域にわたって形成されて
おり、図示しないコンプレッサおよびコンデンサ等とと
もに冷凍サイクルを構成し、エバポレータ４４内部を流
れる冷媒によシ通過する空気流を冷却する。

また、エバポレータ４４の下流側の通風ダクト１０内に
はエアミックス式の温度調節機構４６が設けられている
。この温度調節機構４６は、エアミックスダンパ４８に
より通風ダクト１０内を流れる空気流を第１の空気流お
よび第２の空気流に分流させ、一方の空気流を加熱用熱
交換器としてのヒータコア５０によシ加熱している。実
施例において、ヒータコア５０はエンジンの冷却水が循
環式に供給されこの冷却水の熱により空気流を加熱する
構造のものを用いている。

そして、この温度調節機構４６は、エアミックスダンパ
４８の開度を調整して第１の空気流と第２の空気流との
分流比を調節することにより、下流に向は吹出す吹出空
気の温度を調整する。たとえば、エアミックスダンパ４
８の開度を、第１図の実線位置に調整すれば、通風ダク
）１０内を流れる空気流は全てヒータコア５０を通過す
ることになり吹出空気の温度は最高と々る。！、た、エ
アミックスダンパ４８の開度を、第１図の仮想線位置に
調整すれば、通風ダクト５（）内を流れる空気流は全て
ヒータコア５０をバイパスして流れることとなり、吹出
空気の温度は最低となる。

このようなエアミックスダンパ４８の開度の調整目、マ
イクロコンピュータ２８からの指令によす作動するエア
ミックスダンパアクチュエータ５２によシなされる。

以上のようにして通風ダク）１０内を流れてくる空気流
は、通風ダク）１０の他端に設けられたいずれかの吹田
口１８．２０％　　２２がら吹出される。ここにおいて
、ダンパ２４はヒータ吹出口１８とベント吹出口２０の
開閉を行い、例えば、ダンパ２４が第１図中実線で示す
位置にあればヒータ吹出口１８が開かれ、第１図中仮想
線で示す位置にあればベント吹出口２ｏが開かれること
になる。

また、ダンパ２６けデフロスタ吹出口２２を開閉するも
のであり、ダンパ２６の開度を連続的に変化させること
により、デフロスタ吹出口２２がらの吹出風量を連続的
に変化させることができる。。

本実施例の空調装置け、ペントモードに設定されるとベ
ント吹田口２０のみが開かれ、所定温度に制御された空
気が座席に着座した乗員の主に上半身に向は吹き出され
る。また、デフロスタモードに設定されると、デフロス
タ吹出口２２が開かれ、所定温度に制御された空気がフ
ロントウィンドウに向は吹出され、ウィンドウ面２３の
防曇が行われる。更に、ヒートモードに設定されると、
ヒータ吹出口１８が開かれ所定温度に制御された空気が
座席に着座した乗員の足下に吹出され室内を暖房すると
ともに、デフロスタ吹出口２２も開かれ所定温度に制御
された空気の一部がフロントウィンドウに向は吹出され
ウィンドウ面２３の防曇が行われる。

また、空調装置は、温度設定装置６０により車内温度を
任意の値に設定する。この温度設定装置６０は座席に着
座した乗員が容易に操作できる位置に設けられておシ、
その設定温度はマイクロコンピュータ２８に入力される
。

ところで、車内温度を設定温度に制御するためには車の
周囲条件を考慮して車室内への空気の吹出温度および吹
出風量を決定する必要がある。例えば我国で使用する乗
用車では、車の周囲条件として車外温度、車内温度、車
への日射量を考慮すれば通常充分であるので、実施例の
空調装置においては、車外温度を検出する外気センサ６
２、車内温度を検出する内気センサ６４、日射量を検出
する日射センサ６６が車の所定部位に数句けられている
。

マイクロコンピュータ２８は、これら各センサ６２．６
４．６６の検出する車外温度、車内温度、日射量に基づ
き吹出口１８．２２から吹出される空気の目標吹出温度
および目標吹出温度に対応して設定された吹出風量を演
算する。そして、マイクロコンピュータ２８ｔｊ温度調
節機構４６にょシ吹出口１８．２０．２２からの空気の
吹出温度を目標吹出温度に制御？１するとともに、ファ
ン速度制御装置６３によシフアン４２の回転数を調整し
て吹出口■８．２０．２２から吹出される空気の吹出風
量を演算値に制御する。

ここにおじで、設定温度をｔｓｅｔ　、車外温度をｔ。

車内温度をｔｌ、日射量をｓｔとし、に〜Ｉ（、、Ｃ，
を定数とすると、マイクロコンピュータ２８による目標
吹田温度ｔＡの演算は次式に従がい行われる。

ｔ＾＝に、ｔｓｅｔ　　”＋ｔ。Ｋ、ｔｌ−に４ｓｔ＋
Ｃ，−１，（ｔ）筐た、目標吹出温度に対応して設定さ
れた吹出風ｉＶは、第（１）式で示される目標吹出温度
１Ａの関数Ｖ−ｆ（ｔｌ）として第２図で与えられる。

従って、マイクロコンピュータ２８による吹出風量Ｖの
演算はこの第２図に基づき行われる。

ところで、空調装置をヒートモードに設定すると、ヒー
タ吹出口１８からは車室内へ目標吹出温度ｔＡに制御さ
れた空気が吹出され、車内温度が設定温度に制御される
。これと同時に、デフロスタ吹出口２２が一部開かれ、
このデフロスタ吹出口２２からは目標吹田温度に＠Ｕ御
された空気の一部がフロントウィンドウに向は吹出風量
■が吹出され、ウィンドウ面２３の肪酸も行われる。こ
のとき、ヒータ吹出口１８とデフロスタ吹出口２２から
の全吹出風量は目標吹出温度ｔムに対応して、第２図で
示される吹出風量Ｖになる。

本発明におりて特徴的なことは、周囲条件に基づきウィ
ンドウの防曇に必要な空気のデフロスタ吹田口２２から
の吹出風量を演算し、デフロスタ吹出口２２の開閉を行
うデフロスタダンパ２６の開度を変えてデフロスタ吹川
風量が前記演算風景となるように調整制御することであ
る。

すなわち、デフロスタダンパ２６の開度ＳＤは車両周囲
の条件からデフロスタ吹田口２２からの必要吹出風量が
定まれば、これと目標吹田温度ｔムに対応して設定され
た第２図に示される全風量■との関数として表わされる
。これを演算式で表わすと、デフロスタ吹出口２２から
の吹出風ｔＶＤはＶＤ−１（ＳＤ、■）であるから、デ
フロスタダンパ２６の開度ＳＤはＳｎ　＝　？　”　（ｖｎｓ　Ｖ　）　　　　　　　　
　　　　　＝（２）で衣わされることとなる。ここで、
２（ＳＤ、■）ニ関数を示し、ｙ　”　（Ｖ、）、Ｖ　
）　Ｉｄ　８０　ヲＶｐにツイテ解いたときの逆関数で
ある。

以下に種々の車両周囲の条件からデフロスタ吹出口２２
からの必要吹出風ＸＶＤを演算する方法について説明す
る。

通常との吹出風量ＶＤの演算には車外温度、車内温度、
ウィンドウ面２３近傍の湿度の影響が大きく、他の周囲
条件は無視できる場合が多い。このため、本実施例の空
調装置においては、外気センサ６２、内気センサ６４の
他にウィンドウ面２３の所定部位に湿度を検出する湿度
センサ７０が設けられ、その検出データがマイクロコン
ピュータ２８に入力されて層る。

ここにおいて、車外温度を１；い車内温度をｔｌ、湿度
をψとし、Ｋ１．〜に、！、Ｃ２を定数とすると、ウィ
ンドウ面２３の防曇に必要なデフロスタ吹出口２２から
の吹田風量ＶＤの演算は次式により行われる。

々お、この第（３）式に基づく吹出風量ＶＤの演算はウ
ィンドウ面２３の温度が目標とする温度（ウィンドウ面
２３゛に結露を生じる温度）からあまりずれて訃らず、
これを無視できる条件の下での演算である。

しかし、ウィンドウ面２３の防曇を行うに際してウィン
ドウ面２３の温度の影響が無視できない場合もあり、こ
のような場合には、前記各センサに加えてウィンドウ面
温序センサ７２をウィンドウ面２３に設け、車外温度ｊ
Ｏｓ車内温度ｔ１、湿度ψにウィンドウ面温度ｔ２を加
えた条件の下でウィンドウ面２３の防曇に必要々デフロ
スタ吹出口２２からの吹出風量ＶＤを演算すればよい。

この場合の吹出風量ＶＤの演算はに、、　、Ｋ２２・・
・へ。、Ｃ８を定数とすると、次式に従因行われる。

次に、車速の影響が無視でき々い場合には車両に車速セ
ンサ７４を設け、車外温度ｔ。、車内温度ｔ１、湿度ψ
、ウィンドウ面温度ｔｙに車速Ｕを加えた条件の下でウ
ィンドウ面２３の防曇に必要なデフロスタ吹出口２２か
らの吹出風量ＶＤを演算すればよい。この場合の吹出風
量ＶＤの演算はに、、　、塊２・・・Ｋ３３、Ｃ４、Ａ
、ｎを定数とすると、次式に従い行われる。

また、（５）式においてウィンドウ面２３の温度ｔ２が
無視できる場合にはウィンドウ面温度センサ７２を設け
る必要がなく、この場合車外温度ｔ。、車内温度ガ、湿
度ψ及び車速Ｕに基づ因てウィンドウ面２３の防曇に必
要なデフロスタ吹出口２２からの吹出風量ＶＤを演算す
ればよい。この場合の吹出風ｉｎｎは揖１、Ｋ、２１．
、、　Ｋ４゜、Ａ、ｎ、Ｃ，を定数とすると、次式に従
い行われる。

以上説明した各吹出風量ＶＤは日射量の影響を無視でき
る場合であるが、更にきめ細かい制御を行うために日射
センサ６６が検出した日射量も考慮して演算が行われる
。

車外温度ｔ。、車内温度ｔ１、ウィンドウ近傍の湿度ψ
に日射量ｓｔを加えた条件の下で演算を行う場合、Ｋ５
１　、Ｋ５２・・・Ｋ、ｌｏ、Ｃ６を定数とすると、デ
フロスタ吹出口２２からの吹出風量ＶＤは次式に従い演
算される。

」−０６・・（７）次に、車外温度ｔ。、車内温度ｔｌ、ウィンドウ近傍の
湿度ψ、ウィンドウ面温度１．に日射ｉｓｔを加えた条
件の下で演算を行う場合、Ｋ６０、Ｋ６２・・・Ｋ６□
、Ｃ７を定数とすると、デフロスタ吹田口２２からの吹
出風４４　ＶＤは次式により演算される。

−Ｋ、７ｓｔ　＋　Ｃ７・・・（８）捷た、車外温度ｔ。、車内温度ｔ１、ウィンドウ近傍の
湿度ψ、ウィンドウ面温度ｔｙ、車速Ｕに日射量ｓｔを
加えた条件の下で演算を行う場合、狗１．１（７２・Ｋ
７７、Ｉ、　　ｎ　ＸＣ，を定数とすると、デフロスタ
吹出口２２からの吹出風１ＬＶｎは次式により演算され
る。

更に、車外温度ｔ。、車内温度ｔＩ、ウィンドウ近傍の
湿度ψ、車速Ｕに日射量ｓｔを加えた条件の下で演算を
行う場合、Ｉ（Ｕ　、’４２　”’　Ｋ２Ｏ、Ａ、ｎ、
Ｃ９を定数とすると、ウィンドウ面２３の防曇に必要な
デフロスタ吹出口２２からの吹出風量ＶＤは次式にょ９
演算される。

−に８．ｔｉ　−−−−−ｆｆ　　ｔｏ−に８．Ｓｔ　
＋Ｕ、　　　　　　　　　・＝　（Ｍ）Ｋ８２　＋Ａ　
ｕｎ本発明は以上の構成からなり次にその作用を説明する。

第３図は本発明の方法に係る空調装置の動作を示すフロ
ーチャート図であり、まず温度設定装置６０に車内温度
を設定すると、マイクロコンピュータ２８には各センサ
６２．６４．６６．７０．７２．７４からの検出データ
が読み込まれる。

そして、マイクロコンピュータ２８けセンサ６２．６４
．６６から読み込まれる車外温度、車内温度、日射量に
基づき車内温度を設定温度に制御するために必要な目標
吹出温度ｔＡを前記第（１）式に基づき演算する。これ
と同時に、マイクロコンピュータ２８Ｆｉ目標吹出温度
に対応した吹田風量■を第２図で示される目標吹出温度
ｔＡの関数Ｖ＝ｆ（ｔＡ）として演算する。

そして、空調装置がヒートモードに設定されている場合
には、前記ｔＡ、■の演算に引き続いてウィンドウ面２
３が防板されるに必要な吹出風量ＶＤを前記（３）弐〜
αイ）式のいずれかの式に基づいて演算する。

次に、ファン４２の全送風縫■及び演算されたデフロス
タ吹出口２２からの必委吹出風量ＶＤに基づき（２）式
で示されるようにデフロスタダンパ２６の開度ＳＤを演
算する。そして、デフロスタダンパｌノ；ｊ　Ｉケセン
＋ｊ２７からのダンパ開度検出信号によりｉられたデフ
ロスタダンパ２６の現在の開度Ｓｎｏｗと上記演算され
たデフロスタダンパ２６の開度ＳＤとを比較し　Ｉ　Ｓ
Ｄ−Ｓｎｏｗ　Ｉ　＞αの場合にはアクチュエータ３２
に指令を出しデフロスタダンパ２６を演算値ＳＤＫまで
移動する。一方、ｌ　ＳＤ−Ｓｎｏｗ　ｌ＜αの場合に
は現在のデフロスタダンパ２６の開度を維持する。

以上説明したように本発明によれば、周囲条件に基づき
ウィンドウの防曇に必要な空気のデフロスタ吹出口から
の吹田風量を演算し、デフロスタ吹出口の開閉を行うデ
フロスタダンパの開度を変えてデフロスタ吹出風量が前
記演算風前となるように調整制御することによシ、ヒー
トモード選択時にヒータとして優れた機能を発揮すると
ともにウィンドウの防曇をも確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用空調方法の好適な実施例を示す
説明図、第２図は車内温度を設定温度に制肯１するために必要な
目標吹田温度と吹出風量との関係を示す特性図、第３図は第１図に示す装置のフローチャート図である。２２・・デフロスタ吹出口、２３・・・ウィンドウ面、
２６・・・デフロスタダンパ、２７・・・デフロスタダンパ開度センサ、６２・・・外
気センツ、６４・・・内気センサ、６６・・・日射セン
サ、７０・・・湿度センサ、７２・・・ウィンドウ面温
度センサ、７４・・・車速センサ。第２図呂禮吹出忌度ｔＡ第３図

Claims

【特許請求の範囲】（１）車室内温度を所定設定温度に制御するために必要
な目標吹出温度及び吹出風量を周囲条件に基づき演算し
、これら演算値に基づいた目標吹出温度及び吹出風量の
空気を車室内へ吹出し車室内温度を設定温度に制御する
とともにその空気の一部をウィンドウに向けて吹出しウ
ィンドウの防曇を行う車両用空調方法において、周囲条
件に基づきウィンドウの防曇に必要な空気のデフロスタ
吹出口からの吹出風量を演算し、デフロスタ吹出口の開
閉を行うデフロスタダンパの開度を変えてデフロスタ吹
出風量が前記演算風量となるように調整制御することを
特徴とする車両用空調方法。（２、特許請求の範囲（］）記載の方法におりて、車外
温度、車内温度及びウィンドウ近傍の湿度に基づきウィ
ンドウを防曇するために必要寿吹出風量を演算すること
を特徴とする車両用空調方法。（３）特許請求の範囲（１）記載の方法において、車外
温度、車内温度、ウィンドウ近傍の湿度及びウィンドウ
面温度に基づきウィンドウを防曇するために必要な吹出
風蓋を演算することを特徴とする車両用空調方法。（４）特許請求の範囲（１）記載の方法において、車外
温度、車内温度、ウィンドウ近傍の湿度及び車速に基づ
きウィンドウを防曇するために必要な吹出風量を演算す
ることを特徴とする車両用空調方法。（５）特許請求の範囲（１）記載の方法において、車外
温度、車内温度、ウィンドウ近傍の湿度、ウィンドウ面
温度及び車速に基づきウィンドウを防曇するために必要
な吹出風量を演算することを特徴とする車両用空調方法
。（６）％許請求の範囲（１）に記載の方法において、車
外温度、車内温度、ウィンドウ近傍の湿度及び日射量に
基づきウィンドウを防曇するために必要な吹出風量を演
算することを特徴とする車両用空調方法。（７）特許請求の範囲（１）に記載の方法において、車
外温度、車内温度、ウィンドウ近傍の湿度、ウィンドウ
面温度及び日射量に基づきウィンドウを防曇するために
必硬な吹出風量を演算することを特徴とする車両用空調
方法。（８）特許請求の範囲（１）に記載の方法において、車
外温度、車内温度、ウィンドウ近傍の湿度、車速及び日
射量に基づきウィンドウを防曇するために必要な吹出風
量を演算することを特徴とする車両用空調方法。（９）特許請求の範囲（１）に記載の方法において、市
外温度、車内温度、ウィンドウ近傍の湿度、ウィンドウ
面温度、車速及び日射量に基づきウィンドウを防曇する
ために必要な吹出風量を演算することを特徴とする車両
用空調方法。