JP3119035B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異なった吹出口から、
異なった温度の空気を吹き出して車室内の空気調和を行
うバイレベルモード運転が可能な車両用空気調和装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】バイレベルモード運転の一例として、乗
員の上半身へ空気を吹き出すフェイス吹出口から冷風を
吹き出させ、乗員の足元へ空気を吹き出すフット吹出口
から温風を吹き出させるバイレベルモード運転がある。

【０００３】このバイレベルモード運転を行う車両用空
気調和装置の一例の概略を図１４に示す。車室内に空気
を送る送風機を備えたダクト１００は、フェイス吹出口
１０１およびフット吹出口１０２を備える。ダクト１０
０の上流には空気を冷却する冷却手段（例えばエバポレ
ータ）１０３が設けられ、その下流には空気を加熱する
加熱手段（例えばヒータコア）１０４、およびこの加熱
手段１０４を迂回するバイパス通路１０５が設けられ
る。加熱手段１０４を通過する空気量とバイパス通路１
０５を通過する空気量は、温度調節手段であるエアミッ
クスダンパ１０６によって調節される。そして、バイレ
ベルモード運転が選択されると、バイパス通路１０５を
通過した空気（冷却手段１０３によって冷却された冷
風）は主にフェイス吹出口１０１から吹き出され、加熱
手段１０４によって加熱された空気（温風）は主にフッ
ト吹出口１０２から吹き出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の技術
では、例えば冷却手段１０３の冷却負荷を軽くするエコ
ノミー運転が行われ、冷却手段１０３による空気の冷却
度合が小さくなると、フェイス吹出口１０１から吹き出
される空気の温度が上昇し、乗員に不快感を与えてしま
う。また、例えば車室内の温度を目標の温度に保つオー
トエアコン機能を備えた車両用空気調和装置では、エコ
ノミー運転など、冷却手段１０３による空気の冷却度合
が小さくなると、吹出温度を一定に保つために、エアミ
ックスダンパ１０６が加熱手段１０４を通過する空気量
を減少させるように作動する。この結果、フット吹出口
１０２の吹出温度が下降し、かつフェイス吹出口１０１
の吹出温度が上昇することとなり、両吹出口の温度差が
小さくなってしまう。このように、従来では、冷却手段
１０３による空気の冷却度合が小さくなると、両吹出口
の温度差が小さくなって、頭寒足熱が達成されず、乗員
に不快感を与えてしまう。

【０００５】このオートエアコン機能を備えることによ
る不具合の発生を、図１３を用いて具体的に説明する。
冷却手段１０３は、通常フロストが発生しないように、
冷却手段１０３を通過した空気の温度（いわゆるエバ後
温度）が３〜４℃となるように制御される。この冷却手
段１０３が通常運転される際におけるバイレベルモード
運転時のフェイス吹出口１０１およびフット吹出口１０
２の吹出温度は、図１３の実線Ａ1 、Ａ2 に示すよう
に、空気調和装置の目標吹出温度ＴＡＯが変化しても、
両吹出口の温度差が頭寒足熱を達成するために十分な温
度差（１５〜２０℃）が確保される。一方、エコノミー
運転によって冷却手段１０３による空気の冷却度合が小
さくされる際は、冷却手段１０３を通過した空気の温度
が通常の３〜４℃よりも高い例えば１５℃となるように
冷却手段１０３が制御される。この冷却手段１０３がエ
コノミー運転される際におけるバイレベルモード運転時
のフェイス吹出口１０１およびフット吹出口１０２の吹
出温度は、図１３の破線Ｃ1 、Ｃ2 に示すように、両吹
出口の温度差が大変小さくなり、頭寒足熱が達成でき
ず、乗員に不快感を与えてしまう。この理由は、冷却手
段１０３を通過した空気の温度が１５℃と高くなること
により、フェイス吹出口１０１の吹出温度が上昇すると
ともに、室内温度の上昇を防ぐべく、エアミックスダン
パ１０６が加熱手段１０４を閉じるように作用し、フッ
ト吹出口１０２の吹出温度が低下するためである。ま
た、冷却手段１０３を通過した空気の温度が１５℃であ
れば、フェイス吹出口１０１から１５℃の空気が得られ
るずであるが（図１３の点ａ参照）、加熱手段１０４の
下流において加熱手段１０４を通過した空気と、バイパ
ス通路１０５を通過した空気とが、一部混ざり合うた
め、実際フェイス吹出口１０１より吹き出される空気の
温度は、１５℃よりも高い温度（図１３の点ｂ参照）に
なってしまう。このように、オートエアコン機能を備え
た車両用空気調和装置は、冷却手段１０３の冷却度合が
小さくなると、フェイス吹出口１０１とフット吹出口１
０２との温度差が小さくなり、乗員に不快感を与えてし
まう。

【０００６】

【発明の目的】本発明の目的は、冷却手段の冷却度合が
小さくなっても、第１吹出口と第２吹出口との温度差を
大きくできる車両用空気調和装置の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空気調和
装置は、次の技術的手段を採用した。車両用空気調和装
置は、車室内へ向けて空気を吹き出す第１吹出口および
第２吹出口を備えたダクトと、このダクト内において車
室内へ向かう空気流を生じさせる送風機と、前記ダクト
内に設けられ、空気を冷却する冷却手段と、前記ダクト
内において前記冷却手段の下流に設けられ、空気を加熱
する加熱手段と、前記ダクト内の前記冷却手段の下流に
おいて前記加熱手段によって加熱される空気量と前記加
熱手段を迂回するバイパス量とを調整する温度調節手段
とを備え、前記加熱手段を迂回した空気を主に前記第１
吹出口から吹き出させるとともに、前記加熱手段によっ
て加熱された空気を主に前記第２吹出口から吹き出させ
るバイレベルモード運転が可能である。この車両用空気
調和装置は、前記冷却手段による空気の冷却度合を検出
する冷却度合検出手段と、前記バイレベルモード運転が
行われているか否かを検出するバイレベルモード検出手
段と、前記ダクトから分岐し、前記冷却手段によって冷
却された空気を、前記温度調節手段を迂回して前記第１
吹出口へ直接導く冷風バイパス通路と、この冷風バイパ
ス通路を通過する空気量を調節する冷風バイパス量調節
手段と、前記冷却度合検出手段と前記バイレベルモード
検出手段とに接続され、かつこれらの検出手段によって
検出された結果、前記冷却手段による空気の冷却度合が
小さく、前記バイレベルモード運転が行われている時、
前記冷風バイパス通路を通過する空気量を多くするよう
に前記冷風バイパス量調節手段を制御する冷風バイパス
制御手段とを備える。

【０００８】なお、車両用空気調和装置には、前記冷却
度合検出手段と前記バイレベルモード検出手段とに接続
され、かつこれらの検出手段によって検出された結果、
前記冷却手段による空気の冷却度合が小さく、前記バイ
レベルモード運転が行われている時、前記加熱手段によ
って加熱される空気量を多くするように、前記温度調節
手段を制御する温度調節制御手段を設けても良い。

【０００９】

【発明の作用】バイレベルモード運転時で、冷却手段に
よる空気の冷却度合が大きい時は、加熱手段を迂回した
冷風が主に第１吹出口より吹き出され、加熱手段によっ
て加熱された温風が主に第２吹出口より吹き出される。
バイレベルモード運転時で、冷却手段による空気の冷却
度合が小さい時は、冷風バイパス制御手段によって冷風
バイパス通路を通過する空気量を増加させる。これによ
って、冷却手段を通過した冷風が直接第１吹出口に導か
れ、第１吹出口から吹き出される空気の温度の上昇が抑
えられる。なお、第２吹出口からは、加熱手段によって
加熱された温風が吹き出される。

【００１０】

【発明の効果】本発明の空気調和装置は、上記の作用で
示したように、バイレベルモード運転時で、冷却手段に
よる空気の冷却度合が小さい時でも、第１吹出口から吹
き出される空気の温度の上昇が抑えられるため、結果的
に上下の温度差を確保することができ、乗員を快適にす
ることができる。

【００１１】なお、本発明によって、冷却手段による空
気の冷却度合が小さい時でも、第１吹出口から吹き出さ
れる空気の温度の上昇を小さく抑えることができるた
め、実施態様（バイレベルモード運転時で、冷却手段に
よる空気の冷却度合が小さい時に、冷風バイパス制御手
段によって温度調節手段を制御して、加熱手段による空
気の加熱量を増加させる）を採用することにより、第２
吹出口より吹き出される空気の温度が高くなり、結果的
に、第１吹出口より吹き出される低い温度の空気によっ
て車室内の温度低下を防ぐことができる。また、上下の
温度差をより大きく取ることができ、より一層乗員を快
適にすることができる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の車両用空気調和装置を、図に
示す一実施例に基づき説明する。 〔実施例の構成〕図１ないし図１３は本発明の実施例を
示すもので、図１は自動車用の空気調和装置の概略構成
図を示す。本実施例の車両用空気調和装置は、車室内の
温度を設定温度に自動的に維持するオートエアコン機能
を搭載したもので、車両用空気調和装置は大別して、空
調ユニット１と、この空調ユニット１の各機能部品を制
御する制御装置２とからなる。

【００１３】（空調ユニット１の説明）空調ユニット１
は、車室内空気（内気）と車室外空気（外気）とを切り
替えて車室内へ送るための内外気切替手段３、この内外
気切替手段３で選択された空気を車室内へ送るための送
風機４、この送風機４の発生する空気流を車室内に導く
ダクト５、ダクト５内を流れる空気を冷却する冷却手段
であるエバポレータ６、ダクト５より吹き出される空気
の温度を調節するエアミックス方式の温度調節装置７を
備える。

【００１４】内外気切替手段３は、送風機４の空気吸込
口に設けられ、送風機４に吸い込まれる空気を内気また
は外気に切り替えるもので、車室内に連通して内気を導
入する内気導入口１０、車室外と連通して外気を導入す
る外気導入口１１を備える。また、内外気切替手段３
は、内気導入口１０あるいは外気導入口１１を塞ぐこと
のできる内外気切替ダンパ１２を備える。この内外気切
替ダンパ１２は、サーボモータ１３によって駆動される
もので、内気導入口１０より内気を導入する内気循環モ
ードと、外気導入口１１より外気を導入する外気導入モ
ードとを切り替える。

【００１５】送風機４は、ダクト５の上流端部に接続さ
れて、ダクト５内に車室へ向かう空気流を生じさせるも
のである。この送風機４は、ファンケース１５、ファン
１６、ファンモータ１７からなり、ファンモータ１７は
送風機駆動回路１８より印加される電圧に応じてファン
１６を回転駆動し、内気または外気をダクト５を介して
車室内へ送る。

【００１６】ダクト５は、車室内の前方側に配置されて
いる。このダクト５の出口側には、ダクト５を通過した
空気を車室内の各部へ向けて吹き出させるための吹出口
が複数設けられている。この吹出口は、乗員の上半身へ
向けて主に冷風を吹き出すフェイス吹出口２０（本発明
の第１吹出口）、乗員の足元に向けて主に温風を吹き出
すフット吹出口２１（本発明の第２吹出口）、および窓
ガラス２２へ向けて主に温風を吹き出すデフロスタ吹出
口２３からなる。そして、ダクト５内には、各吹出口に
通じる空気通路に、各吹出口への空気流量を調節するフ
ェイスダンパ２４、フットダンパ２５、およびデフロス
タダンパ２６が設けられている。そして、フェイスダン
パ２４、フットダンパ２５、およびデフロスタダンパ２
６は、それぞれサーボモータ２７〜２９によって駆動さ
れる。

【００１７】また、ダクト５には、エバポレータ６の下
流で分岐して、エバポレータ６を通過した冷風を温度調
節装置７を迂回させて、直接フェイス吹出口２０へ導く
冷風バイパス通路３１を備える。この冷風バイパス通路
３１の上流には、冷風バイパス通路３１の開閉を行うと
ともに、開度の調節を行なって、冷風バイパス通路３１
を通過する空気量を調節する冷風調節ダンパ３２（本発
明の冷風バイパス量調節手段）を備える。この冷風調節
ダンパ３２は、サーボモータ３３によって駆動され、開
度に応じて冷風バイパス通路３１を通過する空気量が調
節される。

【００１８】エバポレータ６は、ダクト５内を通過する
空気を冷却する冷凍サイクル３５の構成要素で、ダクト
５内の上流の全面に配されて、ダクト５内を通過する全
ての空気を冷却する。本実施例に示す冷凍サイクル３５
は、エバポレータ６からコンプレッサ３６、コンデンサ
３７、レシーバ３８、およびエキスパンションバルブ３
９を介してエバポレータ６に冷媒が循環する周知構成の
ものである。そして、コンプレッサ３６は、電磁クラッ
チ（図示せず）を介してエンジン（図示せず）の回転動
力が伝達されることによりより回転駆動し、冷凍サイク
ル３５を作動させる。なお、電磁クラッチは、コンプレ
ッサ駆動回路４０より電圧の供給を受けるとエンジンの
回転をコンプレッサ３６に伝達して、エバポレータ６に
よる空気の冷却能力を得、逆にコンプレッサ駆動回路４
０からの電圧の供給が停止されるとエンジンの回転を電
磁クラッチがコンプレッサ３６に伝達しなくなり、エバ
ポレータ６による空気の冷却が停止する。

【００１９】温度調節装置７は、本例ではヒータコア４
１およびエアミックスダンパ４２等より構成されてい
る。ヒータコア４１は、エバポレータ６の下流において
ダクト５内を通過する空気を加熱する本発明の加熱手段
で、エンジンの冷却水（温水）を使用して、エバポレー
タ６を通過した冷風を加熱するものである。エアミック
スダンパ４２は、本発明の温度調節手段で、ヒータコア
４１の上流側に設けられ、サーボモータ４３によって設
定される開度に応じて、ヒータコア４１を通過してヒー
タコア４１によって加熱される空気量と、ヒータコア４
１を迂回してバイパス通路４４を通過する空気量とを調
節する。

【００２０】（制御装置２の説明）制御装置２は、上述
の空調ユニット１の各電気機能部品を制御するもので、
ＣＰＵ５０、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ５２等を搭載する。な
お、ＲＯＭ５１内には、空調制御のためのプログラムが
記憶されており、ＲＡＭ５２に一時的に記憶された空調
情報を基に、ＣＰＵ５０で各種演算、処理を行う。

【００２１】制御装置２の出力端子Ａ〜Ｆは、それぞれ
サーボモータ１３、２７、２８、２９、３３、４３に接
続され、各サーボモータを介して各ダンパを駆動制御す
る。制御装置２の出力端子Ｇは、送風機駆動回路１８に
接続され、送風機駆動回路１８を介して送風機４の発生
する風量を制御する。エアミックスダンパ４２を駆動す
るサーボモータ４３には、エアミックスダンパ４２の開
度θを検出するエアミックスダンパ開度センサ５３が設
けられ、制御装置２の入力端子Ｈに接続されている。

【００２２】また、制御装置２の出力端子Ｉは、コンプ
レッサ駆動回路４０に接続され、コンプレッサ駆動回路
４０を介して電磁クラッチを制御し、コンプレッサ３６
の作動、即ち冷却手段であるエバポレータ６の作動を制
御する。なお、コンプレッサ駆動回路４０には、電磁ク
ラッチの通電状態を検出するクラッチ作動検出センサが
設けられ、制御装置２の入力端子Ｊに接続されている。

【００２３】さらに、制御装置２の入力端子Ｋ〜Ｍは、
車両乗員によって操作される操作パネルに設けられた内
外気切替スイッチ５５、温度設定器５６、吹出モード設
定スイッチ５７にそれぞれ接続される。また、制御装置
２の入力端子Ｎ〜Ｒは、車室内の空気の温度を検出する
内気センサ６０、車室外の空気の温度を検出する外気セ
ンサ６１、車室内に進入する日射量を検出する日射セン
サ６２、エバポレータ６を通過した空気の温度（以下、
エバ後温度）を検出するエバ後センサ６３、ヒータコア
４１の冷却水温を検出する水温センサ６４に接続されて
いる。なお、エバ後センサ６３は、エバポレータ６によ
る空気の冷却度合を検出する冷却度合検出手段の役目を
果たす。

【００２４】制御装置２は、使用者によってオートエア
コンが選択されると、車室内の温度が温度設定器５６で
設定された温度を維持するように、吹出温度、風量、吹
出口を自動的に制御する。制御装置２のＣＰＵ５０は、
オートエアコンを行うために、入力されるセンサ信号を
基に、目標吹出温度ＴＡＯを次の数式１により算出す
る。

【数１】ＴＡＯ＝Ｋset ・Ｔset −Ｋｒ・Ｔｒ−Ｋam・
Ｔam−Ｋｓ・Ｔｓ＋Ｃ なお、Ｋset 、Ｋｒ、Ｋam、Ｋｓ、Ｃは補正用の定数で
ある。また、Ｔset は温度設定器５６の検出する設定温
度信号、Ｔｒは内気センサ６０の検出する内気温度信
号、Ｔamは外気センサ６１の検出する外気温度信号、Ｔ
ｓは日射センサ６２の検出する日射信号である。

【００２５】次に、制御装置２は、エアミックスダンパ
４２の目標開度θ0 を、次の数式２によって算出する。

【数２】θ0 ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷ−ＴＥ）｝
×１００（％） なお、ＴＥはエバ後センサ６３のエバ後温度信号、ＴＷ
は水温センサ６４の水温信号である。そして、制御装置
２は、エアミックスダンパ４２の目標開度θ0 に応じた
信号をサーボモータ４３へ出力する。

【００２６】また、制御装置２は、エバポレータ６にフ
ロストが発生しないようにコンプレッサ３６を制御（フ
ロスト防止制御）するとともに、除湿、冷房をあまり必
要としない環境時に空気の冷却負荷を軽減するようにコ
ンプレッサ３６を制御（エコノミー制御）する。具体的
には、制御装置２は、図２に示すように、外気センサ６
１の検出する外気温度に応じて、コンプレッサ３６を作
動させるエバ後温度（図中破線ＴON）と、コンプレッサ
３６の作動を停止するエバ後温度（図中実線ＴOFF ）を
設定する。そして、制御装置２によるコンプレッサ３６
の実際の制御は、図３に示すように、エバ後センサ６３
の検出するエバ後温度が、外気温度にて設定されたＴON
に達すると制御装置２がコンプレッサ駆動回路４０を介
して電磁クラッチをONしてコンプレッサ３６を作動さ
せ、エバ後センサ６３の検出するエバ後温度が、外気温
度信号Ｔamにて設定されたＴOFF に低下すると制御装置
２がコンプレッサ駆動回路４０を介して電磁クラッチを
OFF してコンプレッサ３６の作動を停止する。

【００２７】制御装置２は、オートエアコンが選択され
ると、内外気モード、送風機４の風量、および吹出モー
ドを目標吹出温度ＴＡＯから、自動的に選択するように
設けられている。内外気モードの切替制御は、図４に示
すように、目標吹出温度ＴＡＯに応じて、内気または外
気に自動設定される。送風機４の風量制御は、図５に示
すように、目標吹出温度ＴＡＯに応じて、ブロワモータ
の印加電圧が自動設定される。吹出モードの自動切替制
御は、図６に示すように、目標吹出温度ＴＡＯに応じ
て、フェイス吹出口２０のみから冷風を吹き出させるフ
ェイスモード、フェイス吹出口２０から冷風を吹き出さ
せるとともにフット吹出口２１から温風を吹き出させる
バイレベルモード、フット吹出口２１から温風を吹き出
させるフットモードに自動設定される。なお、制御装置
２で自動設定された吹出モードは、制御装置２自身で検
出される。つまり、制御装置２がバイレベルモードを設
定することにより、制御装置２がバイレベルモードを選
択することを検出する（本発明のバイレベル検出手段の
機能）。

【００２８】制御装置２は、吹出モードがバイレベルモ
ード（フェイス吹出口２０より冷風を吹出させ、フット
吹出口２１より温風を吹き出させるモード）が選択さ
れ、上述のエコノミー制御によってエバ後温度が上昇し
た際（本発明の冷却手段による空気の冷却度合が小さい
時）に、冷風調節ダンパ３２の開度を制御して、冷風バ
イパス通路３１を通過する風量を多くする冷風バイパス
制御手段の機能が設けられている。この冷風バイパス制
御手段の具体的な機能は、図７に示すように、エバ後セ
ンサ６３の検出するエバ後温度が例えば５℃から１５℃
へ上昇するに従って、冷風調節ダンパ３２の開度θｂを
０〜100 ％へ徐々に開き、１５℃以上にエバ後温度が上
昇すると冷風調節ダンパ３２の開度θｂを100 ％とす
る。

【００２９】なお、図７には、エバ後温度が上昇するに
従い、冷風調節ダンパ３２の開度θｂを徐々に開く例を
示したが、図８に示すように、例えばエバ後センサ６３
の検出するエバ後温度が例えば１５℃以上に上昇すると
冷風調節ダンパ３２の開度θｂを100 ％開き、１０℃以
下にエバ後温度が低下すると冷風調節ダンパ３２の開度
θｂを０％に閉じるように設定しても良い。

【００３０】また、制御装置２には、冷風調節ダンパ３
２が開かれた際（冷却手段の空気冷却度合が小さく、バ
イレベルモードの時）に、温度調節手段であるエアミッ
クスダンパ４２の開度θ0 を補正操作して、加熱手段で
あるヒータコア４１によって加熱される空気量を増加さ
せる温度調節制御手段（請求項２）の機能が設けられて
いる。この温度調節制御手段は、エバ後温度が上昇し
て、冷風バイパス通路３１を介してフェイス吹出口２０
より冷風が吹き出され際、エアミックスダンパ４２によ
ってヒータコア４１によって加熱される風量を増やし
（別の表現では、ヒータコア４１によって加熱される風
量の減少を防ぎ）、目標吹出温度ＴＡＯに対する実際の
吹出温度が変化するのを防ぐものである。具体的には、
図９に示すように、冷風調節ダンパ３２の開度θｂに応
じて、エアミックスダンパ４２の補正開度Δθが設定さ
れるように、エバ後センサ６３の検出するエバ後温度が
例えば５℃から１５℃へ上昇するに従って、補正開度Δ
θを０〜８％へ増加させ、１５℃以上にエバ後温度が上
昇すると補正開度Δθを常に８％とする。なお、この補
正開度Δθは、次の数式３に示すように、目標開度θ0
に加算される。

【数３】θ0 ＝θ0 ＋Δθ

【００３１】また、冷風調節ダンパ３２の開度θｂが、
上述の図８に示したように制御される場合は、図１０に
示すように、エバ後センサ６３の検出するエバ後温度が
１５℃以上に上昇すると補正開度Δθを８％に設定し、
１０℃以下にエバ後温度が低下すると補正開度Δθを０
％に設定する。また、エアミックスダンパ４２の補正開
度Δθは、冷風調節ダンパ３２の開度θｂに応じて、エ
アミックスダンパ４２の補正開度Δθが設定されるよう
に、補正開度Δθを次式で示すように、冷風調節ダンパ
３２の開度θｂの関数としても良い。

【数４】Δθ＝α×θｂ なお、αは定数である。

【００３２】（制御装置２の作動説明）次に、制御装置
２によるオートエアコン制御の一例を、図１１のフロー
チャートを用いて説明する。初めに、オートエアコンが
選択されると（スタート）、まずデータやタイマ、フラ
グ等の初期化処理を行う（ステップＳ1 ）。次に、温度
設定器５６から設定温度信号Ｔset を読込み、ＲＡＭ５
２に記憶する（ステップＳ2 ）。続いて、車室内の空調
状態に影響を及ぼす車両環境状態を検出する各種センサ
から入力信号を読み込む。すなわち、内気センサ６０か
ら内気温度信号Ｔｒ、外気センサ６１から外気温度信号
Ｔam、日射センサ６２から日射信号Ｔｓ、エバ後センサ
６３からエバ後温度信号ＴＥ、水温センサ６４から水温
信号ＴＷを読込、ＲＡＭ５２に記憶する（ステップＳ3
）。

【００３３】次に、ＲＡＭ５２に記憶された各種入力デ
ータと、予めＲＯＭ５１に記憶されている上述の数式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（ステップＳ4 ）。続いて、ＲＡＭ５２に
記憶された各種入力データと、予めＲＯＭ５１に記憶さ
れている上述の数式２に基づいて、エアミックスダンパ
４２の目標開度θ0 を算出する（ステップＳ5 ）。

【００３４】次に、内外気の切替モードを、ステップＳ
4 で算出した目標吹出温度ＴＡＯと図４との関係から決
定する（ステップＳ6 ）。送風機４の印加電圧を、ステ
ップＳ4 で算出した目標吹出温度ＴＡＯと図５の印加電
圧との関係から決定する（ステップＳ7 ）。吹出モード
を、ステップＳ4 で算出した目標吹出温度ＴＡＯと図６
の関係から決定する（ステップＳ8 ）。コンプレッサ３
６の作動、つまり冷却手段であるエバポレータ６の作動
を、エバ後温度と図２、３との関係から決定する（ステ
ップＳ9 ）。

【００３５】次に、冷風調節ダンパ３２の開度の決定、
およびエアミックスダンパ４２の目標開度θ0 の開度補
正を行う（ステップＳ10）。このステップＳ10の作動
を、図１２のサブルーチンを用いて説明する。まず、吹
出モードがバイレベルモードであるか否かの判定を行う
（ステップＳ11）。この判定がNOの場合は、冷風調節ダ
ンパ３２を閉じ（ステップＳ12）、本ルーチンへ戻る。
ステップＳ11の判定がYES の場合は、エバ後温度と図７
との関係から冷風調節ダンパ３２の開度θｂを決定する
（ステップＳ13）。次に、エバ後温度と図９との関係か
らエアミックスダンパ４２の補正開度Δθを算出する
（ステップＳ14）。続いて、ステップＳ5 で設定された
目標開度θ0 にステップＳ14で算出された補正開度Δθ
を加算して、新たに目標開度θ0 を設定し（ステップＳ
15）、その後、本ルーチンへ戻る。

【００３６】ステップＳ10の処理後、上述の処置で決定
した制御信号を送風機駆動回路１８、内外気切替用のサ
ーボモータ１３、吹出モードを切り替えるサーボモータ
２７〜２９、コンプレッサ駆動回路４０、エアミックス
ダンパ４２を駆動するサーボモータ４３、および冷風調
節ダンパ３２を駆動するサーボモータ３３等に出力して
（ステップＳ16）、各空調機器の作動制御を行う。その
後、ステップＳ16の処理を実行してから制御周期時間τ
が経過したか否かの判断を行い（ステップＳ17）、この
判断結果がNOの場合は、制御周期時間τの経過を待つ。
そして、ステップＳ17の判断結果がYES になると、ステ
ップＳ2 へ戻り、上記の演算、処理を繰り返す。

【００３７】〔実施例の作動〕次に、バイレベルモード
時における空気調和装置の作動を説明する。 （エバポレータ６による空気の冷却度合が大きい時）外
気温度が５℃よりも低い、あるいは２５℃より高いと、
エバ後温度が３〜４℃の間となるように、エバポレータ
６の冷却度合が制御される。このように、エバ後温度が
低いと、冷却調節ダンパは閉じられ、エアミックスダン
パ４２の開度は補正を受けることなく作動する。つま
り、バイパス通路４４を通過した冷風は主にフェイス吹
出口２０から吹き出され、ヒータコア４１によって加熱
された温風は主にフット吹出口２１から吹き出され、乗
員に頭寒足熱を提供する。なお、エアミックスダンパ４
２は、目標吹出温度ＴＡＯを得るために開度が調節され
るため、図１３の実線Ａ1 、Ａ2 に示すように、目標吹
出温度ＴＡＯに応じて、フェイス吹出口２０から吹き出
される冷風温度、およびフット吹出口２１から吹き出さ
れる温風の温度が変化する。

【００３８】（エバポレータ６による空気の冷却度合が
小さい時）外気温度が５〜２５℃の間は、エコノミー制
御によって、エバ後温度が３〜１１℃の間となるよう
に、エバポレータ６の冷却度合が制御される。そして、
エバ後温度が５℃以上に上昇すると、図７に示すよう
に、エバ後温度の上昇に応じて冷却調節ダンパが開か
れ、かつエアミックスダンパ４２の開度もエバ後温度の
上昇に応じて開くように補正される。このように、冷風
調節ダンパ３２が開かれることによって、冷風バイパス
通路３１を通過する冷風の流量が増え、エバポレータ６
の温度が上昇してもフェイス吹出口２０より吹き出され
る冷風の温度上昇が抑えられる。具体的には、例えばエ
バ後温度が１５℃に上昇したとしても、図１３の一点鎖
線Ｂ1 に示すように、フェイス吹出口２０より吹き出さ
れる空気の温度は、従来（図中破線Ｃ1 参照）に比較し
て、低く維持される。また、冷風調節ダンパ３２の開度
θｂの増加に比例して、エアミックスダンパ４２の開度
θ0 が開かれる方向に補正される。この結果、エバ後温
度の上昇に応じてエアミックスダンパ４２が閉じられ
て、フット吹出口２１の温度が低下するのが防がれる。
具体的には、例えばエバ後温度が１５℃に上昇したとし
ても、図１３の一点鎖線Ｂ2 に示すように、フット吹出
口２１より吹き出される空気の温度は、従来（図中破線
Ｃ2 参照）に比較して高く維持される。

【００３９】〔実施例の効果〕本実施例では、上記の作
用で示したように、エバポレータ６の温度がエコノミー
制御によって上昇しても、フェイス吹出口２０より吹き
出される温度の上昇が防がれるとともに、フット吹出口
２１より吹き出される温度の低下が防がれる。このた
め、エバポレータ６の温度が上昇しても、フェイス吹出
口２０より吹き出される冷風の温度と、フット吹出口２
１より吹き出される温風の温度との温度差を大きく維持
することができ、乗員に頭寒足熱の快適な空調状態を提
供できる。また、冷風バイパス通路３１を通過する冷風
量が増加する（フェイス吹出口２０より吹き出される冷
風によって車室内が冷やされる方向に作動する）と、エ
アミックスダンパ４２の開度θ0 も開くように補正され
る（フット吹出口２１より吹き出される温風によって車
室内を温める方向に補正する）ため、結果的に車室内に
吹き出される吹出温度を、目標吹出温度ＴＡＯに維持す
ることができる。

【００４０】〔変形例〕上記の実施例では、バイレベル
モード時で、冷却手段の空気冷却度合が小さくなると、
冷風バイパス通路を通過する風量を増加させたり、ヒー
タコアを通過する風量を増加させた例を示したが、ある
条件が成立した時（例えば、日射量が所定値をこえた時
のみ）には、冷風バイパス通路を通過する風量、さらに
はヒータコアを通過する風量の増加量をさらに多くして
も良い。車室内の温度を温度設定器で設定した温度に自
動維持させるオートエアコン機能を有した車両用空気調
和装置に本発明を適用した例を示したが、オートエアコ
ン機能を搭載しない車両用空気装置に本発明を適用して
も良い。

【００４１】冷却手段の一例として冷媒を循環させる冷
凍サイクルのエバポレータを例に示したが、空気など他
の媒体を用いた冷凍サイクルやペルチェ素子を用いた冷
却手段など、他の冷却手段を用いても良い。加熱手段の
一例として冷却水を熱源としたヒータコアを例に示した
が、電気ヒータ（例えばＰＴＣヒータ）や燃焼式ヒータ
など、他の加熱手段を用いても良い。温度調節手段の一
例として、加熱手段を通過する空気量と迂回する空気量
とを調節する例を示したが、例えばヒータコアを用いる
場合は冷却水の供給量を調節してもよく、電気ヒータを
用いる場合は通電量を調節したり、燃焼式ヒータを用い
る場合は燃焼量を調節するなど、他の調節手段を用いて
も良い。

【００４２】冷却手段の冷却度合を検出する手段とし
て、エバ後温度を用いたが、冷却手段の作動状態（例え
ばコンプレッサの作動状態）を検出するなど、他の手段
を用いても良い。第１吹出口の一例としてフェイス吹出
口、第２吹出口の一例としてフット吹出口を例に示した
が、他の吹出口（例えばバス車両に適用する場合、第１
吹出口は頭上吹出口に適用するなど）に適用しても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車用の空気調和装置の概略構成図である
（実施例）。

【図２】外気温度とエバ後温度との作動の関係を示すグ
ラフである（実施例）。

【図３】エバ後温度とコンプレッサとの作動の関係を示
すグラフである（実施例）。

【図４】目標吹出温度ＴＡＯと内外気モードとの関係を
示すグラフである（実施例）。

【図５】目標吹出温度ＴＡＯと送風機の印加電圧との関
係を示すグラフである（実施例）。

【図６】目標吹出温度ＴＡＯと吹出モードとの関係を示
すグラフである（実施例）。

【図７】エバ後温度と冷風調節ダンパの開度との関係を
示すグラフである（実施例）。

【図８】エバ後温度と冷風調節ダンパの開度との関係を
示すグラフである（変形例）。

【図９】エバ後温度とエアミックスダンパの補正開度と
の関係を示すグラフである（実施例）。

【図１０】エバ後温度とエアミックスダンパの補正開度
との関係を示すグラフである（変形例）。

【図１１】制御装置の作動を示すフローチャートである
（実施例）。

【図１２】冷風調節ダンパの開度およびエアミックスダ
ンパの開度補正の設定を行うサブルーチンである（実施
例）。

【図１３】目標吹出温度ＴＡＯと吹出口より吹き出され
る空気の温度との関係を示すグラフである（実施例）。

【図１４】バイレベルモードが可能な空気調和装置の概
略図である（従来例）。

【符号の説明】

２ 制御装置（冷風バイパス制御手段、温度調節制御手
段、バイレベルモード検出手段） ４ 送風機 ５ ダクト ６ エバポレータ（冷却手段） ２０ フェイス吹出口（第１吹出口） ２１ フット吹出口（第２吹出口） ３１ 冷風バイパス通路 ３２ 冷風調節ダンパ（冷風バイパス量調節手段） ４１ ヒータコア（加熱手段） ４２ エアミックスダンパ（温度調節手段） ６３ エバ後センサ（冷却度合検出手段）

フロントページの続き (72)発明者 吉見 知久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 102

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）車室内へ向けて空気を吹き出す第１
   吹出口および第２吹出口を備えたダクトと、 （ｂ）このダクト内において車室内へ向かう空気流を生
   じさせる送風機と、 （ｃ）前記ダクト内に設けられ、空気を冷却する冷却手
   段と、 （ｄ）前記ダクト内において前記冷却手段の下流に設け
   られ、空気を加熱する加熱手段と、 （ｅ）前記ダクト内の前記冷却手段の下流において前記
   加熱手段によって加熱される空気量と前記加熱手段を迂
   回するバイパス量とを調整する温度調節手段とを備え、 前記加熱手段を迂回した空気を主に前記第１吹出口から
   吹き出させるとともに、前記加熱手段によって加熱され
   た空気を主に前記第２吹出口から吹き出させるバイレベ
   ルモード運転が可能な車両用空気調和装置において、 （ｆ）前記冷却手段による空気の冷却度合を検出する冷
   却度合検出手段と、 （ｇ）前記バイレベルモード運転が行われているか否か
   を検出するバイレベルモード検出手段と、 （ｈ）前記ダクトから分岐し、前記冷却手段によって冷
   却された空気を、前記温度調節手段を迂回して前記第１
   吹出口へ直接導く冷風バイパス通路と、 （ｉ）この冷風バイパス通路を通過する空気量を調節す
   る冷風バイパス量調節手段と、 （ｊ）前記冷却度合検出手段と前記バイレベルモード検
   出手段とに接続され、かつこれらの検出手段によって検
   出された結果、前記冷却手段による空気の冷却度合が小
   さく、前記バイレベルモード運転が行われている時、前
   記冷風バイパス通路を通過する空気量を多くするように
   前記冷風バイパス量調節手段を制御する冷風バイパス制
   御手段とを備えることを特徴とする車両用空気調和装
   置。
2. 【請求項２】前記冷却度合検出手段と前記バイレベルモ
   ード検出手段とに接続され、かつこれらの検出手段によ
   って検出された結果、前記冷却手段による空気の冷却度
   合が小さく、前記バイレベルモード運転が行われている
   時、前記加熱手段によって加熱される空気量を多くする
   ように、前記温度調節手段を制御する温度調節制御手段
   を備える、請求項１の車両用空気調和装置。