JP2008254644A - 車両用空気調和装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空調ケース1内に上流のブロワユニット19と下流のケース吹き出し口との間に、エバポレータ2、フロント冷風ドア10R,10L及びフロント暖風ドア11R,11L、ヒータコア3、を配置し、空調ケース1内を流れる送風通路をセンター仕切り板20により第1通路と第2通路とに画成した車両用空気調和装置において、配風量制御手段(図6)は、第1通路配風量と第2通路配風量のうち少なくとも一方の配風量を増減制御する場合、配風量増減制御の実行に伴う車室内温度の変化を抑えるように吹出風温度の補正を行う吹出風温度補正手段(ステップS406〜ステップS417)を有する。
【選択図】図6
Description
前記配風量制御手段は、第1通路配風量と第2通路配風量のうち少なくとも一方の配風量を増減制御する場合、配風量増減制御の実行に伴う車室内温度の変化を抑えるように吹出風温度の補正を行う吹出風温度補正手段を有することを特徴とする。
このため、配風量制御を実行することにより車室内に向かって吹き出される温風温度や冷風温度が変化しようとしても、吹出風温度の補正により、車室吹き出し口から車室内に向かって吹き出される温風温度や冷風温度が、風量変化の前後において変わらない、あるいは、風量変化の前後において小さく抑えられたものとなる。
この結果、配風量制御の際、温風温度や冷風温度の変化による車室内温度の変化が抑えられ、車室内温度の変化による乗員に与える違和感を解消することができる。
図1は実施例1の左右独立温調タイプの空調ユニットA/U(車両用空気調和装置の一例)を示す縦断面図、図2は実施例1の空調ユニットA/Uの左右ベントドアと左右フットドアと左右リアモードドアを示す縦断正面図である。図3は実施例1の空調ユニットA/Uにベントダクトとフットダクトを設定した状態での吹き出し温センサの設置位置を示す図である。
実施例1での吹出風温度制御と配風量制御と吹出風温度補正は、フロント冷風ドア10R,10L及びフロント暖風ドア11R,11Lのドア開度制御により行う。
図4は実施例1の空調ユニットA/Uにおける空調制御ブロック図である。
空調制御系の空調コントロールユニット40に入力情報をもたらす情報源として、吹き出し温センサ30と、外気温センサ31と、室内温Rセンサ32と、室内温Lセンサ33と、吸い込み温センサ34と、日射量センサ35と、コントロールパネル36と、を備えている。
具体的には、吹き出し温センサ30、外気温センサ31、室内温Rセンサ32、室内温Lセンサ33、吸い込み温センサ34、日射量センサ35からのセンサ情報と、コントロールパネル36からの各設定情報やスイッチ情報を読み込む。
具体的には、外気温センサ31からの入力データは、空調制御用及び外気温度表示用に外気温度補正を行う。室内温Rセンサ32及び室内温Lセンサ33からの入力データは、運転席側空調制御用と助手席側空調制御用にそれぞれ室内温度補正を行う。吸い込み温センサ34からの入力データは、空調制御用に吸込温度補正を行う。日射量センサ35からの入力データは、運転席側空調制御用と助手席側空調制御用にそれぞれ日射量補正を行う。
この吹出風温度制御は、空調作動時、作動状態にかかわらず、常に吹出風温度の自動制御を行っている。そして、吹出風温度の自動制御は、左右の温度設定ダイアル36a,36bに対する操作で乗員が希望する温度に設定すると、図5(b)に示すように、設定温度を読み込み(ステップS301)、外気温に応じて設定温度に対して乗員の体感温度に合わせるように設定温度の補正を行い(ステップS302)、各センサからの信号を用いて演算処理を行い、温調ドアであるフロント冷風ドア10R,10Lとフロント暖風ドア11R,11Lのドア開度値を決定する(ステップS303)。そして、目標ドア開度値と現時点のドア開度値を基に、ドアアクチュエータ27R,27L,28R,28Lの制御値を算出し(ステップS304)、算出した制御値を出力し(ステップS305)、常に最適な温調ドア開度となるように制御する。
なお、図6に示すフローチャートでは、風量切替スイッチ36eや左右の風量調整ダイアル36f,36gへの調整操作に基づく、手動風量制御について説明する。しかし、手動風量制御以外に、図外のデフスイッチを押した場合の自動風量制御、起動風量制御、低水温起動風量制御、車室内高温時起動風量制御、アクチュエータ作動時風量制御、音声認識時風量制御等を加えても良い。
この吹出口制御のうち、手動制御では、吹出しモードスイッチ36dにて選択された吹出口モード(ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等)を得るようにモードドアの開閉を制御する。オートスイッチ36iをONにしての自動制御では、目標温調ドア開度や日射量等に基づいて算出した吹出風温度に応じて、吹出口モードのいずれかを自動選択する。
この吹出口制御のうち、手動制御では、内外気切替スイッチ36cにて選択された外気導入/内気循環にしたがってインテークドア17のドア位置を制御する。オートスイッチ36iをONにしての自動制御では、車室内温度、外気温度、日射量等に基づいて算出した温調ドア開度に応じて、外気導入、20%〜80%外気導入、内気循環のいずれかを自動選択する。
基本的には、エアコンスイッチ36hやオートスイッチ36iを押すと、コンプレッサクラッチ37を接続し、コンプレッサを作動させる。
また、コンプレッサ保護制御(圧力異常時コンプレッサ保護制御、コンプレッサオイル循環制御、エバポレータ凍結保護制御、稼働率制御等)、エンジン高負荷時のエアコンカット制御、フェイルセーフ制御等も併せて行われる。
ここで、冷風ドアと暖風ドアのドア開度は、図7の基準値に対する暖風ドア&冷風ドアの変化特性に示すように、暖房時に風量変化率が100%から50%まで変化するときは、暖風ドアのドア開度は固定のままで、冷風ドアのドア開度を風量変化率が0%から50%となるように小さくする。この場合、図9の冷風ドア開度特性に示すように、例えば、冷風ドア開度10%減少させることにより、風量は15%減少させることができる。
ここで、冷風ドアと暖風ドアのドア開度は、図7の基準値に対する暖風ドア&冷風ドアの変化特性に示すように、冷房時に風量変化率が100%から50%まで変化するときは、冷風ドアのドア開度は固定のままで、暖風ドアのドア開度を風量変化率が0%から50%となるように小さくする。この場合、図9の暖風ドア開度特性に示すように、例えば、暖風ドア開度10%減少させることにより、風量は10%減少させることができる。
実施例1の左右独立温調タイプの空調ユニットA/Uでは、エアコンスイッチ36hの操作により空調制御処理が開始され、図5(a)に示すフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS7へと進む流れが、所定の制御周期により繰り返し実行される。
これによって、右側通路21の吹出風温度と左側通路22の吹出風温度を独立に制御する左右独立の吹出温度制御、右側通路21の配風量と左側通路22の配風量を独立に制御する左右独立の配風量制御、吹出口制御(モード制御)、吸込口制御、コンプレッサ制御による一連の空調制御が実行される。そして、一連の空調制御は、オフスイッチ36jの操作により終了する。
左右の風量調整ダイアル36f,36gへの調整操作により、左右不均等風量にする指令が出力された場合、暖房時の風量増減と、中間時の風量増減と、冷房時の風量増減という6つのパターンにより(図8参照)、冷暖房時に一方のドア開度を固定する吹出風温度補正を伴う配風量制御が行われる。
暖房時の風量減のときは、図6のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS408→ステップS409→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS409において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量減少側通路の冷風ドアのドア開度が風量変化率に応じて小さくされ、風量減少側通路の暖風ドアのドア開度が固定とされる(図8の最上段)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を小さくすることで、暖房時に配風量を減少する制御が行われると共に、冷風ドアのドア開度のみを小さくし、冷風と温風の混合割合として、温風の混合割合を風量減少率が高いほど相対的に高くすることで、吹出風温度を高める補正が行われる。
暖房時の風量増のときは、図6のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS408→ステップS410→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS410において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量増加側通路の冷風ドアのドア開度が固定とされ、風量増加側通路の暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて大きくされる(図8の2段目)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を大きくすることで、配風量を増加する制御が行われると共に、冷風と温風の混合割合として、温風の混合割合を風量増加率が高いほど高くすることで、吹出風温度を高める補正が行われる。
中間時の風量減のときは、図6のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS411→ステップS412→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS412において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量減少側通路の冷風ドアと暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて共に小さくされる(図8の3段目)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を小さくすることで、配風量を減少する制御が行われると共に、体感温度や車室内温度への影響が小さい中間時であるため、風量減少分のドア開度を冷風ドアと暖風ドアにより分担することで、冷風と温風の混合割合による吹出風温度の変化が抑えられる。
中間時の風量増のときは、図6のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS411→ステップS413→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS413において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量増加側通路の冷風ドアと暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて共に大きくされる(図8の4段目)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を大きくすることで、配風量を増加する制御が行われると共に、体感温度や車室内温度への影響が小さい中間時であるため、風量増加分のドア開度を冷風ドアと暖風ドアにより分担することで、冷風と温風の混合割合による吹出風温度の変化が抑えられる。
冷房時の風量減のときは、図6のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS414→ステップS415→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS415において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量減少側通路の冷風ドアのドア開度が固定とされ、風量減少側通路の暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて小さくされる(図8の5段目)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を小さくすることで、配風量を減少する制御が行われると共に、冷風と温風の混合割合として、冷風の混合割合を風量減少率が高いほど相対的に高くすることで、吹出風温度を低く抑える補正が行われる。
冷房時の風量増のときは、図6のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS414→ステップS416→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS416において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量増加側通路の冷風ドアのドア開度が風量変化率に応じて大きくされ、風量増加側通路の暖風ドアのドア開度が固定される(図8の最下段)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を大きくすることで、配風量を増加する制御が行われると共に、冷風と温風の混合割合として、冷風の混合割合を風量増加率が高いほど高くすることで、吹出風温度を低く抑える補正が行われる。
冷暖房時、冷風と温風の混合割合を一定に維持したまま配風量を減少する制御を行うと、配風量の減少により混合した温調風の流速が低下し、空調ケース1からフットダクト8R,8L、フット吹出口8a,8bを介して車室内に温調風を導入するのに要する時間が長くなる。このため、暖房時には温熱の損失が大きくなり、車室内温度の低下を招くし、冷房時には冷熱の損失が大きくなり、車室内温度の上昇を招く。
実施例1の空調ユニットA/Uにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
なお、システム構成に関しては、実施例1の図1〜図4と同様であるので、図示並びに説明を省略する。また、空調コントロールユニット40により実行される空調制御処理及び左右独立の吹出風温度制御処理も実施例1の図5のフローチャートと同様であるので、図示並びに説明を省略する。
ここで、冷風ドアと暖風ドアのドア開度は、図11の基準値に対する暖風ドア&冷風ドアの変化特性に示すように、暖房時に風量変化率が100%から50%まで変化するとき、暖風ドアのドア開度を風量変化率が0%から10%となるように少し小さくし、冷風ドアのドア開度を風量変化率が0%から40%となるように小さくする。
ここで、冷風ドアと暖風ドアのドア開度は、図11の基準値に対する暖風ドア&冷風ドアの変化特性に示すように、冷房時に風量変化率が100%から50%まで変化するとき、冷風ドアのドア開度を風量変化率が0%から10%となるように少し小さくし、暖風ドアのドア開度を風量変化率が0%から40%となるように小さくする。
空調制御の全体作用と左右均等風量を保つ風量増減制御作用については、実施例1と同様であるので説明を省略する。
左右の風量調整ダイアル36f,36gへの調整操作により、左右不均等風量にする指令が出力された場合、暖房時の風量増減と、中間時の風量増減と、冷房時の風量増減という6つのパターンにより(図12参照)、冷暖房時に両ドア開度を調整する吹出風温度補正を伴う配風量制御が行われる。
暖房時の風量減のときは、図10のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS408→ステップS409'→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS409'において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量減少側通路の冷風ドアのドア開度が風量変化率に応じて小さくされ、風量減少側通路の暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて少し小さくされる(図12の最上段)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を小さくすることで、暖房時に配風量を減少する制御が行われると共に、冷風ドアのドア開度を暖風ドアのドア開度より小さくし、冷風と温風の混合割合として、温風の混合割合を風量減少率が高いほど相対的に高くすることで、吹出風温度を精度良く高める補正が行われる。
暖房時の風量増のときは、図10のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS408→ステップS410'→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS410'において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量増加側通路の冷風ドアのドア開度が風量変化率に応じて少し大きくされ、風量増加側通路の暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて大きくされる(図12の2段目)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を大きくすることで、配風量を増加する制御が行われると共に、冷風と温風の混合割合として、温風の混合割合を風量増加率が高いほど高くすることで、吹出風温度を精度良く高める補正が行われる。
中間時の風量減のときは、図10のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS411→ステップS412→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS412において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量減少側通路の冷風ドアと暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて共に小さくされる(図12の3段目)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を小さくすることで、配風量を減少する制御が行われると共に、体感温度や車室内温度への影響が小さい中間時であるため、風量減少分のドア開度を冷風ドアと暖風ドアにより分担することで、冷風と温風の混合割合による吹出風温度の変化が抑えられる。
中間時の風量増のときは、図10のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS411→ステップS413→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS413において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量増加側通路の冷風ドアと暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて共に大きくされる(図12の4段目)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を大きくすることで、配風量を増加する制御が行われると共に、体感温度や車室内温度への影響が小さい中間時であるため、風量増加分のドア開度を冷風ドアと暖風ドアにより分担することで、冷風と温風の混合割合による吹出風温度の変化が抑えられる。
冷房時の風量減のときは、図10のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS414→ステップS415'→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS415'において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量減少側通路の冷風ドアのドア開度が風量変化率に応じて少し小さくされ、風量減少側通路の暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて小さくされる(図12の5段目)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を小さくすることで、配風量を減少する制御が行われると共に、冷風と温風の混合割合として、冷風の混合割合を風量減少率が高いほど相対的に高くすることで、吹出風温度を精度良く低く抑える補正が行われる。
冷房時の風量増のときは、図10のフローチャートにおいて、ステップS401→ステップS402→ステップS406→ステップS407→ステップS414→ステップS416'→ステップS417→ステップS405へと進む。
すなわち、ステップS416'において、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準とし、風量増加側通路の冷風ドアのドア開度が風量変化率に応じて大きくされ、風量増加側通路の暖風ドアのドア開度が風量変化率に応じて少し大きくされる(図12の最下段)。
したがって、冷風ドアと暖風ドアのトータルドア開度を大きくすることで、配風量を増加する制御が行われると共に、冷風と温風の混合割合として、冷風の混合割合を風量増加率が高いほど高くすることで、吹出風温度を精度良く低く抑える補正が行われる。
実施例2の空調ユニットA/Uにあっては、実施例1の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
1 空調ケース
2 エバポレータ(冷却用熱交換器)
3 ヒータコア(暖房用熱交換器)
4 デフドア
5R 右ベントドア
5L 左ベントドア
6R 右フットドア
6L 左フットドア
9R 右リアモードドア
9L 左リアモードドア
10R 右フロント冷風ドア(第1冷風ドア)
10L 左フロント冷風ドア(第2冷風ドア)
11R 右フロント暖風ドア(第1暖風ドア)
11L 左フロント暖風ドア(第2暖風ドア)
13 リアフット接続口
14 リアベント接続口
15 ブロワ接続口
16 内外気ドアアクチュエータ
17 インテークドア
18 ブロワモータ
19 ブロワユニット(送風機)
20 センター仕切り板(隔壁)
21 右側通路(第1通路)
22 左側通路(第2通路)
23 デフドアアクチュエータ
24R 右ベントドアアクチュエータ
24L 左ベントドアアクチュエータ
25R 右フットドアアクチュエータ
25L 左フットドアアクチュエータ
27R 右冷風ドアアクチュエータ
27L 左冷風ドアアクチュエータ
28R 右暖風ドアアクチュエータ
28L 左暖風ドアアクチュエータ
Claims (7)
- 空調ケース内に上流の送風機と下流のケース吹き出し口との間に、冷房用熱交換器、エアミックスドア、暖房用熱交換器、を配置し、前記空調ケース内を流れる送風通路を隔壁により第1通路と第2通路に画成し、第1通路吹出風温度と第2通路吹出風温度を独立に制御する吹出風温度制御手段と、第1通路配風量と第2通路配風量を制御する配風量制御手段と、を備えた車両用空気調和装置において、
前記配風量制御手段は、第1通路配風量と第2通路配風量のうち少なくとも一方の配風量を増減制御する場合、配風量増減制御の実行に伴う車室内温度の変化を抑えるように吹出風温度の補正を行う吹出風温度補正手段を有することを特徴とする車両用空気調和装置。 - 請求項1に記載された車両用空気調和装置において、
前記エアミックスドアは、前記第1通路での第1冷風ドアと第1暖風ドアと、前記第2通路での第2冷風ドアと第2暖風ドアを有し、
前記吹出風温度制御手段は、第1冷風ドアと第1暖風ドアのドア開度制御と第2冷風ドアと第2暖風ドアのドア開度制御により、冷風と温風の割合を調整して行い、
前記配風量制御手段及び前記吹出風温度補正手段は、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準値とし、暖房時には、冷風ドアと暖風ドアのドア開度制御により吹出風温度の高める補正を伴う配風量増減制御を行い、冷房時には、冷風ドアと暖風ドアのドア開度により吹出風温度の低くする補正を伴う配風量増減制御を行うことを特徴とする車両用空気調和装置。 - 請求項2に記載された車両用空気調和装置において、
前記配風量制御手段及び前記吹出風温度補正手段は、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準値とし、暖房時の配風量減少指令に対し少なくとも冷風ドア開度を小さくし、暖房時の配風量増加指令に対し少なくとも暖風ドア開度を大きくし、冷房時の配風量減少指令に対し少なくとも暖風ドア開度を小さくし、冷房時の配風量増加指令に対し少なくとも冷風ドア開度を大きくすることを特徴とする車両用空気調和装置。 - 請求項3に記載された車両用空気調和装置において、
前記配風量制御手段及び前記吹出風温度補正手段は、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準値とし、冷房時と暖房時の中間時、配風量減少指令に対し冷風ドア開度と暖風ドア開度を共に小さくし、配風量増加指令に対し冷風ドア開度と暖風ドア開度を共に大きくすることを特徴とする車両用空気調和装置。 - 請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載された車両用空気調和装置において、
前記第1通路は、右側モードドアを介して車両の右側車室に向かって温調風を吹き出す右側通路であり、
前記第2通路は、左側モードドアを介して車両の左側車室に向かって温調風を吹き出す左側通路であることを特徴とする車両用空気調和装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載された車両用空気調和装置において、
前記配風量制御手段及び前記吹出風温度補正手段は、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準値とし、暖房時の配風量減少指令に対し暖風ドア開度を固定し冷風ドア開度のみを小さくし、暖房時の配風量増加指令に対し冷風ドア開度を固定し暖風ドア開度のみを大きくし、冷房時の配風量減少指令に対し冷風ドア開度を固定し暖風ドア開度のみを小さくし、冷房時の配風量増加指令に対し暖風ドア開度を固定し冷風ドア開度を大きくすることを特徴とする車両用空気調和装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載された車両用空気調和装置において、
前記配風量制御手段及び前記吹出風温度補正手段は、吹出風温度制御で設定された冷風ドアと暖風ドアのドア開度を基準値とし、暖房時の配風量減少指令に対し両ドア開度を小さくするが冷風ドア開度を暖風ドア開度より小さくし、暖房時の配風量増加指令に対し両ドア開度を大きくするが暖風ドア開度を冷風ドア開度より大きくし、冷房時の配風量減少指令に対し両ドア開度を小さくするが暖風ドア開度を冷風ドア開度より小さくし、冷房時の配風量増加指令に対し両ドア開度を大きくするが冷風ドア開度を暖風ドア開度より大きくすることを特徴とする車両用空気調和装置。
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