JP3395656B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置Info
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Description
による吸込口切替機能とマニュアル操作モードによる吸
込口切替機能とを切り替えるスイッチ、およびこのスイ
ッチを1回操作すると点灯し、そのスイッチを再度操作
すると消灯する視覚表示手段を空調操作パネルに設置し
た車両用空調装置に関するものである。
ードとを自動的(オート制御)に切り替える内外気(吸
込口)モード切替機能を持ったオートエアコンでは、空
調操作パネルに上記オート制御を行うオートスイッチ
(プッシュボタン式スイッチ)が設けられている。ま
た、空調操作パネルには、車両乗員によってマニュアル
操作で内気循環モードと外気導入モードとを切り替える
ためのマニュアルスイッチ(プッシュボタン式スイッ
チ)が設けられている。
2つのLEDが設けられており、マニュアル操作で吸込
口モードを内気循環モードとした場合には、内気循環モ
ードに対応する内気用LEDを点灯し、再度マニュアル
スイッチを押すと、外気導入モードに対応する外気用L
EDを点灯する(内気用LEDは消灯)。また、オート
スイッチをオンした場合、一般的に夏場のクールダウン
時には、自動的に内気循環モードとして、冷房能力を向
上させ、車室内がある程度冷えてくると、換気のために
外気導入モードに切り替えるようにしている。つまり、
通常のオート制御では、冷房負荷が非常に大きな時には
内気循環モードとし、それ以外は外気導入モードとして
いる。
ネルに、上記のようなオートスイッチとマニュアルスイ
ッチとを1つずつ設けると、空調操作パネルに設置する
設置部品の部品点数が多くなるという問題が生じてい
る。さらには、近年、車両用空調装置の多機能化が進
み、空調操作パネルが大型化しており、計器盤、カセッ
トデッキやラジオ等の他の車室内装備品の設置スペース
を車両乗員(特に運転者)の近傍に設け難くなりつつあ
るという問題が生じている。
とオート制御モードとを切り替える制御モード切替手段
を1つのスイッチにて構成し、また、内気循環モードと
外気導入モードまたは内外気導入モードとの選択状態を
表示する表示手段を1つの視覚表示手段等にて構成する
ことで、空調操作パネルに設置する設置部品の部品点数
を減少することができ、且つ空調操作パネルの小型化を
図ることのできる車両用空調装置を提供することにあ
る。
達成するために、1つのスイッチで1つの表示手段を設
けて、オート制御による吸込口切替およびマニュアル操
作による吸込口切替を残すことを検討し、スイッチを1
回操作すると、制御モードがマニュアル操作モードに、
および吸込口モードが内気循環モードに切り替わり、再
度スイッチを操作すると、吸込口モードがオート制御に
切り替わるようにしてみた。
切替可能としたのは、例えば車室外の汚れた空気が車室
内に進入したときに、車両乗員によって速やかに吸込口
モードを外気導入モードから内気循環モードに切り替え
ることで、汚れた空気の車室内への進入を防止するため
である。
内気循環モードであるときに、1つの視覚表示手段(例
えばLED)を点灯(または消灯)させた場合、オート
制御モードにおいて夏場のクールダウン時等に内気循環
モードに切り替わらないようにすると、オート制御でも
視覚表示手段が点灯し、使用者はマニュアル操作で内気
循環モードに切り替えられたのか、オート制御で内気循
環モードに切り替えられたのか識別することができない
という問題が生じる。
覚表示手段を点灯させずに車両乗員に知らせることな
く、オート制御で内気循環モードにすることもできる
が、車両乗員によってマニュアル操作で外気導入モード
に切り替えることができないと共に、視覚表示手段には
外気導入モードを表示しながらも、内気循環モードにす
ることは、製品上、致命的な欠陥で、車両乗員のフィー
リングにあわない。
において吸込口モードが内気循環モードに切り替わらな
いようにする。具体的には、オート制御モード時には、
車室内空気と車室外空気との両方を空調ケース内に導入
する内外気導入モードと、車室外空気のみを空調ケース
内に導入する外気導入モードとのいずれかに切り替わる
ようにすることを発想した。
されたものであって、請求項1に記載の発明によれば、
空調操作パネルに設置された1つのスイッチが操作され
ると、制御モードとしてマニュアル操作モードが選択さ
れ、且つ吸込口モードとして内気循環モードが選択され
る。それによって、1つの表示手段によりマニュアル操
作モードおよび内気循環モードであることが表示され
る。そして、吸込口モード切替手段により吸込口モード
が内気循環モードに切り替えられることによって、内気
吸込口から車室内空気のみが空調ケース内に吸い込まれ
る。
モードとしてオート制御モードが選択され、且つ吸込口
モードとして外気導入モードまたは内外気導入モードの
いずれかが選択される。それによって、1つの表示手段
によりオート制御モードおよび外気導入モードまたは内
外気導入モードのいずれかであることが表示される。そ
して、吸込口モード切替手段により吸込口モードが外気
導入モードまたは内外気導入モードのいずれかに切り替
えられることによって、外気吸込口から車室外空気が空
調ケースに吸い込まれるか、あるいは内気吸込口および
外気吸込口の両方から車室内空気および車室外空気が吸
い込まれる。
スイッチでありながらも、吸込口モードの選択をオート
制御により行うことができ、且つ制御モードをマニュア
ル操作モードとオート制御モードとに切り替えることも
できる。それによって、空調負荷によるオート制御にも
適合することができると共に、車両乗員がマニュアル操
作で内気循環モードを選択している場合、スイッチを操
作すれば、オート制御モードに切り替わる。
載部品の部品点数を減少することができ、空調操作パネ
ルの大型化を防ぐことができる。このため、空調操作パ
ネルの小型化を図ることができるので、計器盤、カセッ
トデッキやラジオ等の他の車室内装備品の設置スペース
を車両乗員の近傍に設け易くなる。そして、表示手段に
よりあたかも車両乗員には内気循環モードから外気導入
モードに切り替わったように表示できる。さらに、オー
ト制御にて常に少なくとも一部は車室外空気を導入でき
るため、車両乗員のフィーリングにも合う。
ド切替手段として1つのプッシュボタン式スイッチを設
置することにより、そのプッシュボタン式スイッチを1
回押すと制御モードとしてマニュアル操作モードが選択
され、そのプッシュボタン式スイッチを再度押すと制御
モードとしてオート制御モードが選択される。また、請
求項3に記載の発明によれば、制御モード切替手段とし
て1つのロータリ式スイッチを設置することにより、そ
のロータリ式スイッチを回転方向の一方側に回すと制御
モードとしてマニュアル操作モードが選択され、ロータ
リ式スイッチを回転方向の反対側に戻すと制御モードと
してオート制御モードが選択される。
パネルに1つの視覚表示手段を設けることにより、制御
モードがマニュアル操作モードであるかオート制御モー
ドであるかが視覚表示され、且つ吸込口モードが内気循
環モードであるか否かが視覚表示される。また、請求項
5に記載の発明によれば、空調操作パネルに1つの聴覚
表示手段を設けることにより、制御モードがマニュアル
操作モードであるかオート制御モードであるかが聴覚表
示され、且つ吸込口モードが内気循環モードであるか否
かが聴覚表示される。
ドがオート制御モードの時に、目標吹出温度決定手段に
て決定した目標吹出温度が低温の場合には吸込口モード
として内外気導入モードが選択される。また、制御モー
ドがオート制御モードの時に、目標吹出温度決定手段に
て決定した目標吹出温度が高温の場合には吸込口モード
として外気導入モードが選択される。これにより、オー
ト制御モード時には、目標吹出温度に対応した最適な吸
込口モードを選択することができる。
ードとして内外気導入モード(内外気2層モード)が選
択された場合には、例えば既に温められている高温の車
室内空気を加熱用熱交換器で加熱して車室内を暖房する
ことができるので、暖房性能を向上させることができ
る。また、低湿度の車室外空気を加熱用熱交換器で再加
熱して車室内に吹き出すことで、車両の窓ガラスの防曇
性能を確保することができる。そして、吸込口モードの
選択をオート制御で行うことができるので、少ない熱源
を有効に利用する内外気2層制御時の低熱源対応、ある
いはクールダウン制御時の省動力の可能な空調制御を行
うことができる。
し図13は本発明の第1実施形態を示したもので、図1
ないし図4は空調ユニットを示した図で、図5は自動車
のインストルメントパネルを示した図で、図6は自動車
用空調装置の制御系を示したブロック図である。
ディーゼルエンジン(以下エンジンと略す)を搭載する
自動車の車室内を空調する空調ユニット1の各空調手段
(アクチュエータ)を、空調制御装置(以下エアコンE
CUと言う)50によって制御することにより、車室内
の温度を常に設定温度に保つよう自動コントロールする
ように構成されたオートエアコンである。
り、車室内に空調空気を導く空気通路を成す空調ケース
2を備える。この空調ケース2は、空気上流側から順
に、内外気切替手段と遠心式送風機と吹出口切替手段と
が結合されることで構成されている。
たように、空調ケース2内に少なくとも車室内空気(以
下内気と言う)と車室外空気(以下外気と言う)の一方
または両方を取り入れるためのものであり、空調ケース
2の空気最上流部を構成する内外気切替箱3と、この内
外気切替箱3内に回動自在に取り付けられた第1、第2
内外気切替ドア4、5とから構成されている。
内気を空調ケース2内に吸い込むための第1内気吸込口
6が形成されている。また、内外気切替箱3の他方側部
には、内気を空調ケース2内に吸い込むための第2内気
吸込口7、および外気を空調ケース2内に吸い込むため
の外気吸込口8が形成されている。
モード切替手段に相当するもので、第1内気吸込口6を
開閉する板状ドアである。また、第2内外気切替ドア5
は、本発明の吸込口モード切替手段に相当するもので、
第2内気吸込口7および外気吸込口8を開閉する板状ド
アである。そして、第1、第2内外気切替ドア4、5に
は、それぞれのアクチュエータとしてのサーボモータ4
a、5a(図6参照)およびリンク機構(図示せず)が
連結されており、これらのサーボモータ4a、5aによ
ってそれぞれ回動させられる。
埃等の異物を捕捉して空気を浄化するためのエアフィル
タ9が内蔵され、更に第2内気吸込口7または外気吸込
口8と第1内気吸込口6とを連通する連通路10が形成
されている。そして、第1内外気切替ドア4は、図1に
示したように、第1内気吸込口6を全開した時に連通路
10を全閉し、図3に示したように、第1内気吸込口6
を全閉した時に連通路10を全開する。
中央に配設されている。そして、遠心式送風機は、第
1、第2遠心式ファン11、12、およびブロワ駆動回
路13aにより通電されて第1、第2遠心式ファン1
1、12を回転駆動するブロワモータ13からなる。こ
こで、第1、第2遠心式ファン11、12は一体的に形
成されており、第1遠心式ファン11の径よりも第2遠
心式ファン12の径の方が小さい。
2は、その空気吸込側に形成された第1、第2吸込口1
4、15がベルマウス形状を呈する第1、第2スクロー
ルケーシング部16、17にそれぞれ収納されている。
これらの第1、第2スクロールケーシング部16、17
の各終端部(空気吹出側)は、それぞれ第1、第2空気
通路18、19に連通している。また、第1、第2スク
ロールケーシング部16、17は仕切り板27を共用し
ている。
には、自動車に搭載された冷凍サイクルの一構成を成す
エバポレータ(冷媒蒸発器)20が設けられている。冷
凍サイクルは、自動車のエンジンの駆動力によって冷媒
を圧縮して吐出するコンプレッサ(冷媒圧縮機)と、圧
縮された冷媒を凝縮液化させるコンデンサ(冷媒凝縮
器)と、凝縮液化された冷媒を気液分離して液冷媒のみ
を下流に流すレシーバ(気液分離器)と、液冷媒を減圧
膨張させるエキスパンションバルブ(膨張弁、減圧手
段)と、減圧膨張された冷媒を蒸発させる上記のエバポ
レータ20とから構成されている。
換器に相当する部品であって、後記する仕切り板27を
貫通して空調ケース2の内部を全面塞ぐようにして配設
され、自身を通過する空気を冷却する空気冷却作用およ
び自身を通過する空気を除湿する空気除湿作用を行う。
つまり、エバポレータ20は、第1空気通路18内を流
れる空気を冷却する第1冷却部と後記する第2空気通路
19内を流れる空気を冷却する第2冷却部とから構成さ
れている。
ンプレッサへの回転動力の伝達を断続する電磁クラッチ
(クラッチ手段)が連結されている。この電磁クラッチ
が通電された時に、エンジンの回転動力がコンプレッサ
に伝達されて、エバポレータ20による空気冷却作用が
行われ、電磁クラッチの通電が停止した時に、エンジン
とコンプレッサとが遮断され、エバポレータ20による
空気冷却作用が停止される。
ポレータ20を通過した冷風を再加熱するヒータコア2
1が設けられている。このヒータコア21は、図2およ
び図4に示したように、冷風がヒータコア21を迂回す
る第1、第2バイパス通路22、23を形成するように
配設されており、内部にエンジンを冷却した冷却水が流
れ、この冷却水を暖房用熱源として冷風を再加熱する加
熱用熱交換器である。
板27を貫通して空調ケース2内において空調ケース2
の幅方向または高さ方向を部分的に塞ぐように配設され
ており、後記する第1空気通路18内を流れる空気を加
熱する第1加熱部と後記する第2空気通路19内を流れ
る空気を加熱する第2加熱部とから構成されている。ヒ
ータコア21の空気上流側には、板状の第1、第2エア
ミックスドア(以下A/Mドアと言う)24、25が一
体的に結合されている。
は、そのアクチュエータとしてのサーボモータ26(図
6参照)およびリンク機構(図示せず)が連結されてい
る。そして、サーボモータ26によって駆動されること
により、第1、第2A/Mドア24、25が回動する。
つまり、第1、第2A/Mドア24、25は、その停止
位置によって、ヒータコア21を通過する空気量と第
1、第2バイパス通路22、23を通過する空気量との
割合を調節して、車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調
整する第1、第2吹出温度調整手段として機能する。
よび図4に示したように、仕切り板27によって、主に
内気が流れる第1空気通路18と主に外気が流れる第2
空気通路19とが区画形成されている。そして、エバポ
レータ20およびヒータコア21は、第1空気通路18
と第2空気通路19とに跨がって配設されている。
6から吸い込まれた内気を、フロントフット(FrFO
OT)開口部31およびリヤフット(RrFOOT)開
口部32を経てフロントフット吹出口およびリヤフット
吹出口(いずれも図示せず)より車室内に吹き出す内気
通風路(内気層)である。
ら吸い込まれた外気を、デフロスタ(DEF)開口部3
3とフェイス(FACE)開口部34を経てデフロスタ
吹出口35、センタフェイス吹出口36、サイドフェイ
ス吹出口37(いずれも図5参照)より車室内に吹き出
す外気通風路(外気層)である。
当する部品である。そして、空調ケース2の最空気下流
側には、第1空気通路18と第2空気通路19とを連通
する連通路38、39が形成されている。なお、この連
通路38、39は後記する第1、第2フットドアにて開
閉される。
ロントフットダクト(図示せず)が接続されており、こ
のフロントフットダクトの最空気下流側端であるフロン
トフット吹出口から前部座席(以下前席と言う)側の乗
員の足元部に向けて主に温風が吹き出される。また、R
rFOOT開口部32には、リヤフットダクト(図示せ
ず)が接続されており、このリヤフットダクトの最空気
下流側端であるリヤフット吹出口から後部座席(以下後
席と言う)側の乗員の足元部に向けて主に温風が吹き出
される。そして、DEF開口部33には、デフロスタダ
クト(図示せず)が接続されており、このデフロスタダ
クトの最空気下流側端であるデフロスタ吹出口35から
フロントシールドガラスの内面に向けて主に温風が吹き
出される。
フェイスダクトとサイドフェイスダクト(いずれも図示
せず)が接続されている。このうち、センタフェイスダ
クト内に導入された空調風は、センタフェイスダクトの
最空気下流側端であるセンタフェイス吹出口36から前
席側の乗員の頭胸部(上半身)に向けて吹き出される。
さらに、サイドフェイスダクト内に導入された空調風
は、サイドフェイスダクトの最空気下流側端であるサイ
ドフェイス吹出口37から前席側の乗員の頭胸部(上半
身)またはサイドシールドガラスの内面に向けて吹き出
される。
路38、39の空気上流側の部位には、第1、第2フッ
ト(FOOT)ドア41、42、デフロスタ(DEF)
ドア43およびフェイス(FACE)ドア44が設けら
れている。第1、第2FOOTドア41、42はフロン
トフットダクトおよびリヤフットダクトへの空気流入通
路を開閉する吹出口切替ドアである。また、DEFドア
43はデフロスタダクトへの空気流入通路を開閉する吹
出口切替ドアであり、FACEドア44はセンタフェイ
スダクトへの空気流入通路を開閉する吹出口切替ドアで
ある。
は、アクチュエータとしてのサーボモータ45(図6参
照)およびリンク機構(図示せず)にて連結されてお
り、サーボモータ45によって駆動される。つまり、サ
ーボモータ45がリンク機構を動かすことによって、各
吹出口モードが得られるように各吹出口切替ドア41〜
44が動く。また、サイドフェイスダクトへの空気流入
通路は、各吹出口切替ドア41〜44によっては開閉さ
れない。サイドフェイス吹出口付近には、乗員が手動で
サイドフェイス吹出口を開閉する図示しない吹出グリル
が設けられており、サイドフェイスダクトへの空気流入
通路はその吹出グリルによって開閉される。
基づいて説明する。空調ユニット1の各空調手段を制御
するエアコンECU(本発明の目標吹出温度決定手段、
吸込口決定手段に相当する)50には、車室内の空気温
度(以下内気温度と言う)を検出する内気温度センサ
(本発明の内気温度検出手段に相当する)51、車室外
の空気温度(以下外気温度と言う)を検出する外気温度
センサ(外気温度検出手段)52からの各センサ信号が
入力される。
日射センサ(日射量検出手段)53、エバポレータ20
の空気冷却度合を検出するエバ後温度センサ(冷却度合
検出手段)54、およびヒータコア21に流入する冷却
水の温度を検出する冷却水温度センサ(冷却水温度検出
手段)55からの各センサ信号が入力される。このうち
エバ後温度センサ54は、具体的にはエバポレータ20
を通過した直後の第1空気通路18側の空気温度(以下
エバ後温度と言う)を検出するサーミスタ等のエバ後温
度検出手段である。
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51〜5
5からの信号は、エアコンECU50内の図示しない入
力回路によってA/D変換された後、マイクロコンピュ
ータに入力されるように構成されている。なお、エアコ
ンECU50は、自動車のエンジン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る。
インストルメントパネルPの略中央部に設けられたコン
トロールパネル(エアコン操作パネル:本発明の空調操
作パネルに相当する)60上の各スイッチからのスイッ
チ信号が入力される。ここで、コントロールパネル60
上の各スイッチとは、図7に示したように、コンプレッ
サの起動および停止を指令するためのエアコン(A/
C)スイッチ61、吸込口モードを切り替えるための内
外気切替スイッチ62、車室内の温度を所望の温度に設
定するための温度設定レバー(本発明の温度設定手段に
相当する)63、第1、第2遠心式ファン11、12の
送風量を切り替えるための風量切替レバー64、および
吹出口モードを切り替えるための吹出口切替スイッチ6
5等である。
ッシュボタン式スイッチである1個の内気循環ボタン
(本発明のスイッチに相当する)66および視覚表示手
段である1個のLED(発光ダイオード:本発明の表示
手段に相当する)67により構成されている。この内外
気切替スイッチ62は、内気循環ボタン66が押込状態
(ON)の時に、LED67が点灯し、制御モードをマ
ニュアル操作モードに決定し、吸込口モードとして内気
循環モードを選択するようにエアコンECU50に出力
する。また、内外気切替スイッチ62は、内気循環ボタ
ン66が平常状態(OFF)の時に、LED67が消灯
し、制御モードをオート制御モードに決定し、吸込口モ
ードとして外気導入モードまたは内外気2層モードのい
ずれかを選択するようにエアコンECU50に出力す
る。
がOFFの場合には、ブロワモータ13への通電を停止
する。また、レバー位置がAUTOの場合には、ブロワ
モータ13のブロワ電圧を自動コントロールする。さら
に、レバー位置がLO、ME、HIの場合には、それぞ
れブロワモータ13のブロワ電圧を最小値(最小風
量)、中間値(中間風量)、最大値(最大風量)に固定
する。
CEモードに固定するためのフェイス(FACE)ボタ
ン65a、B/Lモードに固定するためのバイレベル
(B/L)ボタン65b、FOOTモードに固定するた
めのフット(FOOT)ボタン65c、F/Dモードに
固定するためのフットデフ(F/D)ボタン65d、お
よびDEFモードに固定するためのデフ(DEF)ボタ
ン65eにより構成されている。
よる制御方法を図8ないし図12に基づいて説明する。
ここで、図8はエアコンECU50による基本的な制御
処理を示したフローチャートである。
ン)されてエアコンECU50に電源が供給されると、
図8のルーチンが起動され、各イニシャライズおよび初
期設定を行う(ステップS1)。次に、内外気切替スイ
ッチ62および温度設定レバー63等の各スイッチから
のスイッチ信号を読み込む(温度設定手段、吸込口モー
ド設定手段:ステップS2)。
サ52、日射センサ53、エバ後温度センサ54および
冷却水温度センサ55等の各センサからの各センサ信号
をA/D変換した信号を読み込む(内気温度検出手段:
ステップS3)。次に、予めROMに記憶された下記の
数1の式に基づいて、車室内に吹き出す空気の目標吹出
温度(TAO)を算出(決定)する(目標吹出温度決定
手段:ステップS4)。
AM×TAM−KS×TS+C
設定した設定温度で、TRは内気温度センサ51にて検
出した内気温度で、TAMは外気温度センサ52にて検
出した外気温度で、TSは日射センサ53にて検出した
日射量である。また、KSET、KR、KAMおよびK
Sはゲインで、Cは補正用の定数である。
ップ、図9参照)から、目標吹出温度(TAO)に対応
するブロワ電圧(ブロワモータ13に印加する電圧)を
算出(決定)する(ステップS5)。
の式に基づいて第1、第2A/Mドア24、25の目標
ドア開度(A/M開度:SW)を算出(決定)する(A
/M開度決定手段:ステップS6)。
×100(%)なお、TEはエバ後温度センサ54にて
検出したエバ後温度で、TWは冷却水温度センサ55で
検出した冷却水温度である。
時は、第1、第2A/Mドア24、25は、エバポレー
タ20からの冷風の全てを第1、第2バイパス通路2
2、23へ通す位置(MAX・COOL位置)に制御さ
れる。さらに、SW≧100(%)として算出された時
は、第1、第2A/Mドア24、25は、エバポレータ
20からの冷風の全てをヒータコア21へ通す位置(M
AX・HOT位置)に制御される。そして、0(%)<
SW<100(%)として算出された時は、第1、第2
A/Mドア24、25は、エバポレータ20からの冷風
をヒータコア21および第1、第2バイパス通路22、
23の両方へ通す位置に制御される。
う。つまり、図11に示すサブルーチンがコールされ、
第1、第2内外気切替ドア4、5の開度を決定する(吸
込口モード決定手段:ステップS7)。
ネル60上のFACEボタン65a、B/Lボタン65
b、FOOTボタン65c、F/Dボタン65dまたは
DEFボタン65eのいずれかの吹出口切替スイッチ6
5により設定された吹出口モードに設定される。
る時に、コンプレッサの運転状態を決定する。つまり、
予めROMに記憶された特性図(マップ、図10参照)
から、エバ後温度センサ54にて検出したエバ後温度
(TE)に対応するコンプレッサモードを算出(決定)
する(ステップS8)。具体的には、図10の特性図に
示したように、エバ後温度(TE)が第1着霜温度(例
えば4℃)以上の時には、コンプレッサを起動(ON)
するように電磁クラッチを通電する。また、エバ後温度
(TE)が第2着霜温度(例えば3℃)以下の時には、
コンプレッサを停止(OFF)するように電磁クラッチ
の通電を停止する。
算出または決定した各制御状態が得られるように、ブロ
ワ駆動回路13aおよびサーボモータ26、45に対し
て制御信号を出力する。さらに、第1、第2内外気切替
ドア4、5を駆動するサーボモータ4a、5aに対して
制御信号を出力する(ステップS9)。そして、ステッ
プS10で、制御サイクル時間であるt(例えば0.5
秒間〜10秒間)の経過を待ってステップS2の制御処
理に戻る。
1に基づいて説明する。ここで、図11は吸込口モード
決定の制御処理を示したフローチャートである。先ず、
内外気切替スイッチ62がONされているか否かを判定
する。具体的には、内気循環ボタン66が押込状態(O
N)であるか否かを判定する(ステップS11)。この
判定結果がYESの場合には、制御モードとしてマニュ
アル操作モードを選択し、LED67を点灯する(ステ
ップS12)。次に、吸込口モードを内気循環モードに
決定する。具体的には、第1内外気切替ドア4の開度お
よび第2内外気切替ドア5の開度を共に0%に決定する
(ステップS13)。その後に、この図11のサブルー
チンを抜ける。
場合には、制御モードとしてオート制御モードを選択
し、LED67を消灯する(ステップS14)。次に、
内外気2層モードが必要な空調状態であるか否かを判定
する(ステップS15)。具体的には、吹出口モードが
FOOTモードまたはF/Dモードで、且つ第1、第2
A/Mドア24、25のA/M開度(SW)が90%以
上の時に内外気2層モードが必要な空調状態である(Y
ES)と判定し、それ以外は内外気2層モードが必要な
空調状態ではない(NO)と判定する。
合には、目標吹出温度(TAO)より内外気開度を算出
する。具体的には、予めROMに記憶された特性図(図
12参照)から、図8のステップS4で決定した目標吹
出温度(TAO)に対応する吸込口モードを算出(決
定)する。そして、算出した第1、第2内外気切替ドア
4、5の開度(内外気開度の算出値:SWIT)を記憶
する(ステップS16)。
に、目標吹出温度(TAO)が第1所定温度以上の時
に、吸込口モードを外気導入モードに決定する。具体的
には、第1内外気切替ドア4の開度および第2内外気切
替ドア5の開度を共に100%に決定する。また、目標
吹出温度(TAO)が第2所定温度以下の時に、吸込口
モードを内外気2層モードに決定する。具体的には、第
1内外気切替ドア4の開度を0%、および第2内外気切
替ドア5の開度を100%に決定する。
の場合には、A/M開度(SW)より内外気開度を算出
する。具体的には、予めROMに記憶された特性図(マ
ップ、図13参照)から、図11のステップS6で決定
した第1、第2A/Mドア24、25のA/M開度(S
W)に対応する吸込口モードを算出(決定)する。そし
て、算出した第1、第2内外気切替ドア4、5の開度
(内外気開度の算出値:SWIS)を記憶する(ステッ
プS17)。
に、A/M開度(SW)が第1所定開度(%)以上の時
に、吸込口モードを内外気2層モードに決定する。具体
的には、第1内外気切替ドア4の開度を0%、および第
2内外気切替ドア5の開度を100%に決定する。ま
た、A/M開度(SW)が第2所定開度(%)以下の時
に、吸込口モードを外気導入モードに決定する。具体的
には、第1内外気切替ドア4の開度および第2内外気切
替ドア5の開度を共に100%に決定する。
度算出値(SWIT)とステップS17で決定した内外
気開度算出値(SWIS)とのうち、最小値(MIN
値)の方の値を、第1、第2A/Mドア24、25の内
外気開度目標値SWIとする(ステップS18)。その
後に、この図11のサブルーチンを抜ける。
の空調ユニット1の各空調手段の作用を図1ないし図1
3に基づいて簡単に説明する。
ード時 目標吹出温度(TAO)が低く、吸込口モードが内外気
2層モードに決定された場合には、図1に示したよう
に、第1内外気切替ドア4が実線の位置(開度0%)に
制御され、第2内外気切替ドア5が実線の位置(開度1
00%)に制御される。このとき、内外気切替スイッチ
62の内気循環ボタン66は平常状態(OFF)されて
いるので、LED67は消灯している。
によって第1内気吸込口6から内外気切替箱3内に吸い
込まれた内気は、図1に実線矢印で示したように、第1
吸込口14を通り第1スクロールケーシング部16内に
吸い込まれて第1空気通路18内に侵入する。そして、
第1空気通路18内に侵入した内気は、図2に実線矢印
で示したように、エバポレータ20の第1冷却部を通過
する際に冷却されて冷風となった後、さらにヒータコア
21の第1加熱部を通過して連通路38内に流入する。
て外気吸込口8から内外気切替箱3内に吸い込まれた外
気は、図1に破線矢印で示したように、第2吸込口15
を通り第2スクロールケーシング部17内に吸い込まれ
て第2空気通路19内に侵入する。そして、第2空気通
路19内に侵入した外気は、図2に破線矢印で示したよ
うに、エバポレータ20の第2冷却部を通過する際に冷
却されて冷風となった後、ヒータコア21の第2加熱部
を通過して連通路39内に流入する。
の時に、吹出口モードとしてFOOTモードまたはF/
Dモードが選択されている場合には、図2に示したよう
に、第1FOOTドア41がRrFOOT開口部32お
よび連通路38を全開し、第2FOOTドア42がFr
FOOT開口部31を若干開き、DEFドア43がDE
F開口部33を若干開き、FACEドア44がFACE
開口部34を閉じる。
た内気は、図2に実線矢印で示したように、連通路38
内に流入してFr、RrFOOT開口部31、32を通
って、フロントフット吹出口から車室内の前席側の乗員
の足元部に向けて吹き出され、且つリヤフット吹出口か
ら車室内の後席側の乗員の足元部に向けて吹き出され
る。一方、第2空気通路19を通って来た外気は、図2
に破線矢印で示したように、一部が内気と一緒にフロン
トフット吹出口から車室内の前席側の乗員の足元部に向
けて吹き出され、残部がDEF吹出口からフロントシー
ルドガラスの内面に向けて吹き出される。
ド時 目標吹出温度(TAO)が高く、吸込口モードが外気導
入モードに決定された場合には、図3に示したように、
第1内外気切替ドア4が実線の位置(開度100%)に
制御され、第2内外気切替ドア5が実線の位置(開度1
00%)に制御される。このとき、内外気切替スイッチ
62の内気循環ボタン66は平常状態(OFF)されて
いるので、LED67は消灯している。
によって外気吸込口8から内外気切替箱3内に吸い込ま
れた外気は、連通路10を通って第1吸込口14を通り
第1スクロールケーシング部16内に吸い込まれて第1
空気通路18内に侵入する。一方、第2遠心式ファン1
2の回転によって外気吸込口8から内外気切替箱3内に
吸い込まれた外気は、第2吸込口15を通り第2スクロ
ールケーシング部17内に吸い込まれて第2空気通路1
9内に侵入する。そして、第1、第2空気通路18、1
9内に侵入した外気は、エバポレータ20を通過する際
に冷却されて冷風となった後、ヒータコア21を通過す
る。
時に、吹出口モードとしてFOOTモードまたはF/D
モードが選択されている場合には、図4に示したよう
に、第1FOOTドア41がRrFOOT開口部32お
よび連通路38を閉じ、第2FOOTドア42がFrF
OOT開口部31を若干開き、DEFドア43がDEF
開口部33を若干開き、FACEドア44がFACE開
口部34を閉じる。
9を通って来た外気は、図4に破線矢印で示したよう
に、ヒータコア21の空気下流側で混合されて最適な温
度の空調風となる。そして、空調風の大部分がフロント
フット吹出口およびリヤフット吹出口から車室内の前席
側の乗員の足元部および後席側の乗員の足元部に向けて
吹き出され、空調風の一部がDEF吹出口からフロント
シールドガラスの内面に向けて吹き出される。
内気循環モード時 内外気切替スイッチ62の内気循環ボタン66が押込状
態(ON)されてLED67が点灯している場合には、
吸込口モードが(強制)内気循環モードに固定される。
この場合には、第1、第2内外気切替ドア4、5の開度
が共に0%に制御される。
1、12の回転によって第1、第2内気吸込口6、7か
ら内外気切替箱3内に吸い込まれた内気は、第1、第2
空気通路18、19内に侵入して、エバポレータ20を
通過する際に冷却されて冷風となった後、ヒータコア2
1または第1、第2バイパス通路22、23を通過して
各連通路38、39内で混ざる。
気循環ボタン66がONされてLED67が点灯した場
合には、吸込口の制御モードをマニュアル操作モードに
設定して、吸込口モードを内気循環モードに固定し、内
気循環ボタン66がOFFされてLED67が消灯した
場合には、吸込口の制御モードをオート制御モードに設
定して、吸込口モードを目標吹出温度(TAO)に対応
して選択するようにしている。
よび1個のLED67によって内外気切替スイッチ62
が構成されていても、吸込口の制御モードをオート制御
モードとマニュアル操作モードとに切り替えることがで
きる。これにより、2種類のスイッチを使用してマニュ
アル操作モードとオート制御モードとを切り替える空調
装置と比較して、部品点数が少なくなり、電気配線を簡
略化でき、操作が非常に簡単になる。
載する搭載部品の部品点数を減少することができる。こ
のため、コントロールパネル60の小型化を図ることが
できるので、計器盤、カセットデッキやラジオ等の他の
車室内装備品の設置スペースを車両乗員の近傍に設け易
くなる。そして、LED67が点灯状態から消灯状態に
変わると、あたかも車両乗員には内気循環モードから外
気導入モードに切り替わったように視覚表示することが
できる。さらに、オート制御モードにて常に少なくとも
一部は外気を車室内に導入できるため、車両乗員のフィ
ーリングにも合う。
で、且つ吹出口モードがFOOTモードまたはF/Dモ
ードの場合には、既に温められている高温の内気を第1
空気通路18内に吸い込んでヒータコア21で加熱して
フロントフット吹出口およびリヤフット吹出口から車室
内に吹き出すことにより、車室内を暖房することができ
るので、暖房性能を向上させることができる。さらに、
低湿度の外気をヒータコア21で加熱してデフロスタ吹
出口35からフロントシールドガラスの内面に吹き出す
ことで、フロントシールドガラスの内面の防曇性能を確
保することができる。
は、上記のような吸込口モードの選択をオート制御で行
うことができるので、例えばエンジンとして排熱量の少
ないディーゼルエンジン等を搭載した自動車やハイブリ
ッド自動車における内外気2層モード時の低熱源対応が
可能な空調制御を行うことができる。
発明の第2実施形態を示したもので、図14はエアコン
ECUによる基本的な制御処理を示したフローチャート
で、図15は吸込口モード決定の制御処理を示したフロ
ーチャートである。
ステップS6とステップS7の順序を入れ替えている
(図14のフローチャート参照)。そして、図15のフ
ローチャート中では図11のフローチャートと同じ制御
処理は同番号を付し、説明を省略する。
ROMに記憶された特性図(第1実施形態の図12参
照)から、目標吹出温度(TAO)に対応する吸込口モ
ードを算出(決定)する(ステップS16)。その後
に、この図15のサブルーチンを抜ける。
熱交換器として冷凍サイクルのエバポレータ20を使用
し、加熱用熱交換器としてヒータコア21を使用した
が、冷却用熱交換器としてペルチェ素子等の空気冷却部
品を組み込んだ熱交換器を使用し、または加熱用熱交換
器として電気ヒータ等の空気加熱部品を組み込んだ熱交
換器を使用しても良い。
アル操作モードが選択された時に、吸込口モードとして
内気循環モードを選択し、制御モードとしてオート制御
モードが選択された時に、吸込口モードとして外気導入
モードまたは内外気2層モードのいずれかのモードを選
択するようにしたが、制御モードとしてマニュアル操作
モードが選択された時に、吸込口モードとして外気導入
モードを選択し、制御モードとしてオート制御モードが
選択された時に、吸込口モードとして内気循環モードま
たは内外気2層モードのいずれかの吸込口モードを選択
するようにしても良い。
ように、目標吹出温度(TAO)が第1所定温度以上の
時に、吸込口モードとして内外気2層モードを選択し、
目標吹出温度(TAO)が第2所定温度以下の時に、吸
込口モードとして内気循環モードを選択する。あるい
は、図17の特性図に示したように、A/M開度(S
W)が第1所定開度(%)以上の時に、吸込口モードと
して内気循環モードを選択し、A/M開度(SW)が第
2所定開度(%)以下の時に、吸込口モードとして内外
気2層モードを選択する。
ボタン66上に設けられて点灯、消灯するLED67等
の視覚表示手段を使用したが、表示手段として内気循環
ボタン66の周囲(コントロールパネル60上)に設け
られたLED、ランプや、現在の吸込口モードを表示す
る液晶表示装置等の視覚表示手段を使用しても良い。ま
た、表示手段として、現在の吸込口モードを表示するブ
ザーや音声発生器等の聴覚表示手段を使用しても良い。
ア(吸込口モード切替手段)4、5をサーボモータ4
a、5aおよびリンク機構により回動させるようにした
が、吸込口モード切替手段を1個のサーボモータ等のア
クチュエータおよびリンク機構により回動させるように
しても良い。また、第1、第2内外気切替ドア4、5の
代わりに、フィルムドア、シャッター等の吸込口モード
切替手段を使用しても良い。さらに、内気吸込口および
外気吸込口をそれぞれ1個ずつ設けて、1個の吸込口モ
ード切替手段によって内気吸込口および外気吸込口を開
閉するようにしても良い。
つ押しボタンで操作したが、ロックしないタイプ、所謂
モーメンタリスイッチでも良い。本実施形態では、1つ
のスイッチとして、1回押されると制御モードとしてマ
ニュアル操作モードを選択すると共に、再度押されると
制御モードとしてオート制御モードを選択する1つの内
気循環ボタン(プッシュボタン式スイッチ)を使用した
が、1つのスイッチとして、回されると制御モードとし
てマニュアル操作モードを選択すると共に、戻されると
制御モードとしてオート制御モードを選択する1つの2
ポジション型のロータリ(回転)式スイッチを使用して
も良い。なお、2ポジション型のロータリ式スイッチ
は、3ポジション型のロータリ式スイッチと比較して、
電気配線を減少することができる。
風機の内外気2層モードを示した断面図である(第1実
施形態)。
ードを示した断面図である(第1実施形態)。
風機の外気導入モードを示した断面図である(第1実施
形態)。
ドを示した断面図である(第1実施形態)。
図である(第1実施形態)。
である(第1実施形態)。
1実施形態)。
たフローチャートである(第1実施形態)。
性図である(第1実施形態)。
示した特性図である(第1実施形態)。
チャートである(第1実施形態)。
特性図である(第1実施形態)。
た特性図である(第1実施形態)。
したフローチャートである(第2実施形態)。
チャートである(第2実施形態)。
た特性図である(変形例)。
特性図である(変形例)。
定手段、吸込口決定手段) 51 内気温度センサ(内気温度検出手段) 60 コントロールパネル(空調操作パネル) 62 内外気切替スイッチ 63 温度設定レバー(温度設定手段) 66 内気循環ボタン(スイッチ) 67 LED(表示手段)
Claims (7)
- 【請求項1】(a)車室内空気を吸い込む内気吸込口、
および車室外空気を吸い込む外気吸込口を有する空調ケ
ースと、 (b)前記内気吸込口より車室内空気のみを前記空調ケ
ース内に吸い込む内気循環モード、前記外気吸込口より
車室外空気のみを前記空調ケース内に吸い込む外気導入
モード、および前記内気吸込口と前記外気吸込口との両
方から車室内空気と車室外空気との両方を前記空調ケー
ス内に吸い込む内外気導入モードのいずれかに吸込口モ
ードを切り替える吸込口モード切替手段と、 (c)制御モードがマニュアル操作モードであるかオー
ト制御モードであるかを表示すると共に、吸込口モード
が内気循環モードであるか否かを表示する1つの表示手
段、 および1回操作されるとマニュアル操作モードを選択す
ると共に、再度操作されるとオート制御モードを選択す
る1つのスイッチを有する空調操作パネルと、 (d)マニュアル操作モード時に、吸込口モードとして
内気循環モードを選択し、この選択された吸込口モード
となるように前記吸込口モード切替手段を制御すると共
に、 オート制御モード時に、吸込口モードとして外気導入モ
ードまたは内外気導入モードのいずれかを選択し、この
選択された吸込口モードとなるように前記吸込口モード
切替手段を制御する空調制御装置とを備えた車両用空調
装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の車両用空調装置におい
て、 前記1つのスイッチは、1回押されると制御モードとし
てマニュアル操作モードを選択すると共に、再度押され
ると制御モードとしてオート制御モードを選択する1つ
のプッシュボタン式スイッチであることを特徴とする車
両用空調装置。 - 【請求項3】請求項1に記載の車両用空調装置におい
て、 前記1つのスイッチは、回されると制御モードとしてマ
ニュアル操作モードを選択すると共に、戻されると制御
モードとしてオート制御モードを選択する1つのロータ
リ式スイッチであることを特徴とする車両用空調装置。 - 【請求項4】請求項1ないし請求項3のうちいずれか1
つに記載の車両用空調装置において、 前記1つの表示手段は、制御モードがマニュアル操作モ
ードであるかオート制御モードであるかを視覚表示する
と共に、吸込口モードが内気循環モードであるか否かを
視覚表示する1つの視覚表示手段であることを特徴とす
る車両用空調装置。 - 【請求項5】請求項1ないし請求項3のうちいずれか1
つに記載の車両用空調装置において、 前記1つの表示手段は、制御モードがマニュアル操作モ
ードであるかオート制御モードであるかを聴覚表示する
と共に、吸込口モードが内気循環モードであるか否かを
聴覚表示する1つの聴覚表示手段であることを特徴とす
る車両用空調装置。 - 【請求項6】請求項1ないし請求項5のうちいずれか1
つに記載の車両用空調装置において、 車室内の温度を所望の温度に設定する温度設定手段と、 車室内空気の温度を検出する内気温度検出手段とを備
え、 前記空調制御装置は、少なくとも前記温度設定手段にて
設定された設定温度、および前記内気温度検出手段にて
検出された内気温度に基づいて、前記空調ケースから車
室内に吹き出す空気の目標吹出温度を決定する目標吹出
温度決定手段、 並びにオート制御モード時に、前記目標吹出温度決定手
段にて決定した目標吹出温度が低温の場合、吸込口モー
ドとして内外気導入モードを選択し、目標吹出温度が高
温の場合、吸込口モードとして外気導入モードを選択す
る吸込口決定手段を有することを特徴とする車両用空調
装置。 - 【請求項7】請求項1ないし請求項6のうちいずれか1
つに記載の車両用空調装置において、 前記空調ケースの内部を、前記内気吸込口から車室内空
気が導入される第1空気通路と前記外気吸込口から車室
外空気が導入される第2空気通路とを区画形成する仕切
り部材と、 前記第1空気通路および前記第2空気通路を流れる空気
を冷却する冷却用熱交換器と、 前記第1空気通路および前記第2空気通路を流れる空気
を加熱する加熱用熱交換器とを備えたことを特徴とする
車両用空調装置。
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