JPH042520A - 車両用空気調和装置 - Google Patents

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】 「産業上の利用分野］ 本発明は車両用空気調和装置に関する。

［従来の技術とその課題］ 従来より、車両用空気調和装置では、乗員の快適感を向
−トさせるために、吹出風をランダム風としたり、１／
ｆゆらぎの風制御を行うことで、車室内に吹き出される
吹出風をより自然風に近いものとする技術が知られてい
る。

ところが、吹出風をランダム風としたり、１／ｆゆらぎ
制御を行うことは、温度一定条件の下では効果的に作用
するが、冷凍サイクルの冷媒圧縮機がフロスＩ・防止の
ために０Ｎ−ＯＦＦ作動を繰り返すような場合には、温
度変動かあるためかえって乗員に不快感を生じさせる可
能性がある。特に、吹出温度変動が激しい場合には、咽
なるゆらぎ風では、快適感の向上に対する大きな効県を
期待することができない。

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目的
は、温度変動時でも、温度変化に応じて車室内への吹出
風を効果的にコンＩ・ロールすることにより、乗員の快
適感を向上させることのできる車両用空気調和装置を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するなめに、車室内に着座する
乗員の前方側に設けられた吹出口と、この吹出口に空調
空気を導くダクト内に配設された冷凍サイクルの冷媒蒸
発器と、前記吹出口より吹き出される空調空気の風向を
可変する風向可変手段と、前記冷媒蒸発器を通過した空
調空気の温度、あるいは前記吹出口より吹き出された空
調空気の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出
手段の検出した検出温度の変化率に応じて前記風向可変
手段の可変速度を制纒する制御手段とを備えたことを技
術的手段とする。

［作用および発明の効果］ 例えば、温度検出手段の検出した検出温度の変化率が大
きい場合には、風向可変手段の可変速度を早くし、検出
温度の変化率が小さい場合には、風向可変手段の可変速
度を遅くする。

これにより、気流の変化による刺激感を高めなり低めた
りして、空調空気の温度変動に対応した風−獣感を乗員
に与えることができる。この結果、乗員の温度感覚をほ
ぼ一定に保つことができ、冷媒圧縮機の０Ｎ−ＯＦＦ作
動に伴う温度変動による不快感を低減して快適感を向上
させることかできる。

［実施例］ 次に、本発明の車両用空気調和装置を図面に示す一実施
例に基づき説明する。

第１図は車両用空気調和装置の全体構成図である。

本実施例の空気調和装置１は、車室内へ空調空気を導く
送風ダクト２と、その送風ダクト２内で車室内に向かう
空気流を発生させる送風機３とを備え、冷風と温風とを
混合して車室内に吐出するエアミックス式である。送風
ダクト２は、送風機３を収容するブロワユニット２ａと
、冷凍サイクル４の冷媒蒸発器５を収容するクーリング
ユニット２ｂと、エンジン冷却水（温水）を熱源とした
ヒータコア６を収容するヒータユニット２Ｃから構成さ
れている。

ブロワユニツｆ−２ａには、車室内と通じて車室内空気
を循環させるための内気導入ロアと、車室外空気を取り
入れるための外気導入口８とが形成されている。内気導
入ロアおよび外気導入口８のいずれか一方は、内外気切
替ダンパ９によって閉塞される。

冷凍サイクル４は、冷媒圧縮機１０、冷媒凝縮器１１、
レシーバ１２、膨張弁１３、および上記の冷媒蒸発器５
を備え、これらの各機能部品を冷媒配管１４にて環状に
接続した周知の構成を有する。

ヒータコア６が配設されたヒータユニット２Ｃ内には、
ヒータコア６をバイパスするバイパス通路１５が形成さ
れ、エアミックスダンパ１６によって、ヒータコア６を
通過する空気量とバイパス通路１５を通過する空気量と
の調節が行われる。

ヒータユニット２Ｃの下流端には、ベンチレーションダ
ンバ１７、デフロスタダンパ１８、およびヒータダンパ
１９によってそれぞれ開閉される第１開口部２０、第２
開口部２１、および第３開口部２２が形成されている。

これらの各開口部２０．２１．２２は、ベンチＩノージ
ョンダクト２３、デフロスタダク１〜２４、およびヒー
タダクト２５を介して、それぞれ車室内に開口するベン
チレーション吹出口（本発明の吹出口）２６、デフロス
タ吹出口２７、およびヒータ吹出口２８に連通されてい
る。なお、ヘンチレーション吹出口２６は、インス１ヘ
ルメン１〜パネル（図示しない）の中央部と両側との３
か所に開口されており、それぞれ吹出風の方向を可変す
る吹出口クリル（風向可変手段）２９が装着されている
。

これらの吹出口グリル２つは、制御回路３０を介して通
電制御されるサーボモータ３１により、その吹出し角度
が調節される。なお、本発明の制御手段は、制御回路３
０とサーボモータ３１より成る。

この空気調和装２ｉは、設定された車室内温度に応じて
送風機３の送風レベルおよび吹出「１モードの選択を自
動的に行うＡ１１ＴＯモードと手動で行うＭａｎｕａｌ
モードとが設定されている。

なお、吹出［］モードには、Ｄｅｆモード、ト（ｅａｔ
モード、Ｂ　／　Ｌモード、Ｖ　ｅ　ｎ　ｔモードが設
定されている。また、Ｖ　ｅ　ｎ　ｔモードあるいはＢ
／Ｌモードが選択された場合には、ベンチレーション吹
出口２Ｇより吹き出される吹出風の風向制御を自動的に
行う風向オートモードが設定されている。

制御回路３０は、車室内温度を検出する室温センサ３２
、外気温度を検出する外気温センサ３３、車室内温度を
設定する室温設定抵抗３４、日射量を検出する日射量セ
ンサ３５、および冷媒蒸発器５の出口温度を検出する出
口温度センサ３６の各出力信号に基づいて、冷媒蒸発器
５の出口温度がある所定の温度になるように、冷媒蒸発
器５の０Ｎ−ＯＦＦ制御（可変容量型冷媒蒸発器の場合
には容量制御）を行う。また、制御回路３０は、風向オ
ートモードが設定された場合に、出口温度センサ３６の
検出温度変化率に基づいてサーボモータ３１を作動させ
、吹出口グリル２９の吹出し角度を調節して、風向をコ
ントロールする。

次に、本実施例の制御を行う制御回路３ｏの作動を第２
図に示すフローチャー１〜に基づき説明する。

まず、ステップＳ１で、室温センサ３２、外気温センサ
３３、室温設定抵抗３４、日射量センサ３５、および出
口温度センサ３６からの信号を、それぞれ室内温度’１
−ｒ、外気温度Ｔａｍ、日射量Ｓｔ、設定温度Ｔｓｅｔ
　、冷媒蒸発器５の出口温度Ｔｅとして入力する。

つぎにステップＳ２において、ステップＳ１での入力信
号に基づき、必要吹出温度Ｔａｏを下記演算式より算出
し、ステップＳ３に進む。

”ｒａｏ＝Ｋｓｅｔ　　−Ｔｓｅｔ　−Ｋ　ｒ　−”Ｔ
’　ｒＫａｍ−Ｔａｍ−Ｋ　ｓ　−Ｓ　ｔ　＋Ｃ（Ｋｓ
ｅｔ　、　Ｋｒ、　Ｋａｍ、Ｋｓ、Ｃ：定数）ステップ
Ｓ３では、エアコンモードがＡＵＴＯモードか否かを判
断する。

ステップＳ３の判断結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ
４て、ステップＳ２で算出した必要吹出温度ＴａＯに基
づいて、送風機３の送風レベルおよび吹出口モードを決
定する。

送風レベルおよび吹出口モードの変化パターンは、あら
かじめ車両ごとに決められている。

ステップＳ３の判断結果かＮＯの場合は、ステップＳ５
に進む。

ステップＳ５では、吹出口モードがＶ　ｅ　ｎ、　ｔモ
ードあるいはＢ／Ｌモー１〜であるか否かを判断する。

ステップＳ５の判断結果がＮＯの場合は、ステップＳ１
に戻る。

ステップ＄５の判断結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ
６て、風向オー１〜モードか否かを判断する。ステップ
＄６の判断結果がＮＯの場合は、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ６の判断結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ
７で、設定温度１’ｓｅｔと室内温度Ｔｒとの差があら
かじめ設定された設定値Ｔ１以下か否かを判断する。ス
テップＳ７の判断結果がＮＯの場合は、ステップＳ８で
、ベンチレーション吹出口２６からの吹出風が乗員側に
向かうように、サーボモータ３１を作動させて吹出口グ
リル２９の方向を乗員側に固定する。ステップＳ８を実
行した後、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ７の判断結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ
９で、ある一定時間間隔での冷媒蒸発器５の出口温度Ｔ
ｅの変化率Ｔｅを算出する。

つきにステップＳＩＯに進み、ステップＳ９で算出した
変化率Ｔｅの値に応じて、吹出口グリル２９の可変速度
および方向が決定される。

ステップＳ１０を実行した後、ステップＳ１に戻る。

次に、本実施例の作動を説明する。

送風機３の作動によって冷媒蒸発器５に送風された空気
は、冷媒蒸発器５を流れる低温、低圧の冷媒と熱交換さ
れて冷却され、ヒータユニット２Ｃ内に送り込まれる。

ヒータユニット２Ｃ内に送り込まれた空気は、エアミッ
クスダンパ１６の開度に応じてヒータコア６およびバイ
パス通路１５を通過し、ヒータコア６の下流にて混合さ
れ、所望の空気温度に調節される。

この空調空気は、選択された開口部２０〜２１より、各
ダクト２３〜２５を介してそれぞれの吹出口２６〜２８
より車室内へ吹き出される。

ここで、吹出口モー１−がＶｅｎｔモードあるいはＢ／
［７モードの時に、乗員が風向オー■−モードを設定す
ることによって、吹出口グリル２９が自動的にコン１〜
ロールされる。

吹出口グリル２９は、冷媒蒸発器５の出口温度１゛ｅの
変化率↑ｅに応じてその可変速度が調節され、例えば、
変化率↑ｅが大きい場合には可変速度を早く、変化率′
艷ｅが小さい場合には可変速度を遅くするように制御さ
れる。

また、変化率↑ｅが正の値の時には、吹出口グリル２９
の方向が乗員側へ、変化重子ｅが負の値の時には、吹出
口グリル２９の方向が中央側（室内側）となるように制
御される。

従って、冷媒蒸発器５の出口温度Ｔｅが高くなり、その
変化率↑ｅも大きい時には、吹出口グリル２９が乗員方
向へ早く可変される。これにより、乗員の気流感が高ま
り、温度士、昇による温域変化を補うことができる。

一方、冷媒蒸発器５の出口温度Ｔｅが低くなり、その変
化率↑ｅも大きい時には、吹出口グリル２９が室内方向
へ早く可変される。これにより、乗員の気流感を弱めて
、温度低下による温感変化を補うことができる。

また、冷媒蒸発器５の出口温度Ｔｅの変化率↑ｅが小さ
い時には、吹出口グリル２９を一定に、あるいはゆっく
りと可変する。

以上のような制御を行うことにより、冷媒蒸発器５の出
口温度Ｔｅの変化に伴う乗員回りの温度変化を気流感に
よって補正することができ、乗員には、常にある一定の
温度感覚を維持させることができる（第３図参照）。な
お、第３図は、乗員の頭部周囲温度と温度感覚との関係
を示したグラフで、横軸に頭部周囲温度、縦軸に申告温
度感覚を表す。

この第３図では、風速をＶｌ、Ｖ２、Ｖ３（Ｖｌ　＜Ｖ
２　＜Ｖ３　）と変化させた時の被験者の申告温度感覚
がほぼ右上りの特性を示すことが図示されている。また
、第３図において、破線矢印で示すように、従来の風向
一定すなわち風速一定の制御方法では、冷媒圧縮機１０
の０Ｎ−ＯＦＦ作動による温度変化により温度感覚が変
化してしまうが、本制御では、実線矢印で示すように、
常に温度感覚を一定に維持することができる。従って、
冷媒圧縮機１０の０Ｎ−ＯＦＦ作動に伴なう温度変化に
よる不快感を低減して快適性を向上させることができる
。

なお、本実施例では、冷媒蒸発器５の出口温度Ｔｅの変
化率↑ｅに応じて吹出口グリル２９の可変速度を制御し
たが、乗員前面の吹出口であるベンチレーション吹出口
２６の吹出温度Ｔａを検出し、その吹出温度Ｔａの変化
率↑ａに応じて吹出口グリル２９の可変速度を制御して
も良い。この場合には、乗員の近い所での空気温度を検
出することで、より１確な風向制御を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例を示すもので
、第１図は車両用空気調和装置の全体構成図、第２図は
制御回路の作動を示すフローチャート、第３図は温度と
温感の関係を示すグラフである。 図中 １・・・車両用空気調和装置　２・・・送風ダクト４・
・・冷凍サイクル　　　　５・・・冷媒蒸発器２６・・
・ベンチレーション吹出口 ２９・・・吹出口グリル（風向可変手段）３０　　制御
回路（制御手段） ３１・・サーボモータ（制御手段）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）車室内に着座する乗員の前方側に設けられた
   吹出口と、 （ｂ）この吹出口に空調空気を導くダクト内に配設され
   た冷凍サイクルの冷媒蒸発器と、 （ｃ）前記吹出口より吹き出される空調空気の風向を可
   変する風向可変手段と、 （ｄ）前記冷媒蒸発器を通過した空調空気の温度、ある
   いは前記吹出口より吹き出された空調空気の温度を検出
   する温度検出手段と、 （ｅ）この温度検出手段の検出した検出温度の変化率に
   応じて前記風向可変手段の可変速度を制御する制御手段
   と を備えた車両用空気調和装置。