JP3752765B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱用熱交換器内への温水供給を制御する弁手段を開閉して加熱用熱交換器の温度を調節することによって、車室内への吹出風温度を制御する車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、温水回路に設けられた弁手段を開閉することによって加熱用熱交換器への温水供給を制御し、もって加熱用熱交換器の温度を調節して車室内への吹出風温度を所定の温度に制御する車両用空調装置(いわゆるリヒート式空調装置)が良く知られている。
【0003】
そして、このようなリヒート式空調装置において、上記弁手段は、その電源がハーネスの断線等でフェイルした場合でも、とりあえず暖房能力が確保できるように、通電時に閉、非通電時に開となるように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、車両を使用していない間(すなわちイグニッションスイッチをオフしている間)は、上記弁手段が非通電状態となって開となるので、自然対流によって温水が加熱用熱交換器に流入する状態となり、自然放熱によって水温が低下するまでの間は加熱用熱交換器が高温状態となる。
【0005】
従って、その状態でイグニッションスイッチをオンし、空調を開始すると、冷房モードが選択されて弁手段が閉に制御されても、加熱用熱交換器の蓄熱量が低下するまでの間、意に反して温風が吹き出されることになり、乗員のフィーリング悪化を招く。
そこで、本発明は上記問題を解決することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、
加熱用熱交換器内の水温を検出する水温検出手段を設け、
空調開始後、上記水温検出手段による検出水温が所定温度以上の間は、送風手段を停止させることを特徴としている。
これによると、空調を開始して冷房モードが選択されたときに、それまでの加熱用熱交換器の蓄熱量が高くて水温検出手段による検出水温が所定温度以上であっても、このとき送風手段を停止させるので、車室内へは温風は吹き出されない。従って、温風吹出による乗員のフィーリング悪化を防止することができる。
【0009】
また、請求項2記載の発明は、
加熱用熱交換器内の水温を検出する水温検出手段を設け、空調開始後、上記水温検出手段による検出水温が所定温度以上の間は、各吹出口のうちデフロスタ吹出口のみから空気を吹き出すデフロスタモードとなるように吹出口開閉手段を制御することを特徴としている。
【0010】
これによると、空調を開始して冷房モードが選択されたときに、それまでの加熱用熱交換器の蓄熱量が高くて水温検出手段による検出水温が所定温度以上であっても、このとき上記デフロスタモードとするので、車室内乗員へは温風は吹き出されない。従って、温風吹出による乗員のフィーリング悪化を防止することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
次に、本発明を自動車用空調装置として用いた第1実施形態について、図1〜4を用いて説明する。
本実施形態では、車室内空間を空調するための空調ユニットにおける各空調手段を、空調制御装置(以下、ECUという)によって制御するように構成されている。
【0012】
まず、図1を用いて上記空調ユニットの構成を説明する。
空調ユニットにおける空調ケース1の空気上流側部位には、内気を吸入するための内気吸入口2、外気を吸入するための外気吸入口3、およびこれらの吸入口2、3を開閉する内外気切換ドア4が設けられている。この内外気切換ドア4は、その駆動手段としてのサーボモータ5(図3参照)によって駆動される。
【0013】
この内外気切換ドア4の下流側部位には、送風手段としての送風機6が配設されている。そして、この送風機6の下流側には、冷却用熱交換器としての蒸発器7が配設されている。この蒸発器7は、自動車のエンジンによって駆動される図示しない圧縮機の他に、同じく図示しない凝縮器や減圧手段等とともに周知の冷凍サイクルを構成するものである。
【0014】
蒸発器7の空気下流側部位には、加熱用熱交換器としてのヒータコア8が配設されている。このヒータコア8は、内部にエンジン冷却水が流れ、この冷却水を熱源としてヒータコア8を通過する空気を再加熱するものである。また、空調ケース内1には、蒸発器7からの冷風がヒータコア8をバイパスする冷風バイパス通路9が形成され、更には、この冷風バイパス通路9を開閉する冷風バイパスドア10が設けられている。なお、この冷風バイパスドア10は、その駆動手段としてのサーボモータ11(図3参照)によって駆動される。
【0015】
また、空調ケース1の下流側部位には、車両フロントガラス内面に向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口12と、車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹出口13と、車室内乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹出口14とが形成され、更には、これら各吹出口12〜14を開閉する吹出モード開閉ドア15、16が配設されている。これらのドア15、16は、それぞれの駆動手段としてのサーボモータ17、18(図3参照)によって駆動される。
【0016】
次に、図2を用いて本実施形態の温水回路19の構成を説明する。
本実施形態における温水回路19は、主には、ヒータコア8、エンジン20、弁装置21、電動ポンプ22、メカポンプ23にて構成され、弁装置21の開閉状態によって、図中実線矢印で示す循環形態と、図中破線矢印で示す循環形態とが形成される。なお、図中破線矢印で示す循環形態のときは、温水は電動ポンプ22の作用によって流れる。
【0017】
ここで、上記弁装置21は、具体的には電磁弁にて構成され、図3に示すようにECUによって通電制御される。更に、この弁装置21は、ECUによって非通電状態とされたときは開となって、温水回路19内の温水が自然対流にて図中実線で示す形態で流れ得る状態となる。このように、弁装置21が非通電状態のときに開となるようにしたのは、ハーネスの断線等で弁装置21の電源がフェイルした場合でも、とりあえず暖房能力が確保できるようにするためである。
【0018】
また、上記電動ポンプ22もECUによって通電制御される。また、メカポンプ23は、エンジン20に直結されたポンプである。
次に、図3を用いて本実施形態の制御系の構成を説明する。
ECU24は、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や、送風機6へ印加する送風機電圧を制御する駆動回路、A/D変換回路等を備え、エンジン20のイグニッションスイッチ25が閉じたときに、バッテリ26から電源が供給される。
【0019】
ECU24の入力端子には、車室内の目標温度を設定する温度設定器27、内気温度を検出する内気温センサ28、外気温度を検出する外気温センサ29、車室内に照射される日射量を検出する日射センサ30、蒸発器7を通過した直後の空気温度を検出する蒸発器温度センサ31、およびヒータコア8に流入するエンジン冷却水温を検出する水温センサ32からの各信号が入力される。なお、上記水温センサ32は、ヒータコア8のうち温水出口近傍に設けられている。
【0020】
また、ECU24の出力端子からは、上記サーボモータ5、11、17、18および弁装置21に対して制御信号が出力される。
次に、上記マイクロコンピュータが行う制御処理を、図4のフローチャートに基づいて説明する。
イグニッションスイッチ25がオンされて、ECU24に電源が供給されると、図4のルーチンが起動され、ステップS10にて初期化処理を行い、次のステップS20にて、温度設定器27にて設定された設定温度、および上記各センサ28〜32の各検出値を読み込む。
【0021】
そして、次のステップS30にて、予めROMに記憶された下記数式1に基づいて、車室内への吹出温度の目標温度である必要吹出温度TAOを算出する。
【0022】
【数1】
TAO=Kset ×Tset −Kr ×Tr −Kam×Tam−Ks ×Ts +C (℃)
なお、Tset は温度設定器27による設定温度、Tr は内気温センサ28による検出温度、Tamは外気温センサ29による検出温度、Ts は日射センサ30による検出値である。また、Kset 、Kr 、Kam、およびKs は、それぞれ補正ゲインであり、Cは補正定数である。
【0023】
そして、次のステップS40にて弁装置21を閉じる。すなわち、図2において、温水回路19内の温水が図中破線で示す形態で流れ得る状態とする。次いでステップS50にて、蒸発器温度センサ31による検出温度と水温センサ32による検出温度とを所定の演算式に代入して、車室内に吹き出される実際の吹出温度を推定する。
【0024】
次に、ステップS60にて、上記必要吹出温度(TAO)と上記推定吹出温度とを比較し、推定吹出温度の方が高いとき、すなわち乗員の意に反して温風が吹き出されてしまう条件のときには、ステップS70にて、必要吹出温度と推定吹出温度との差分に応じて冷風バイパスドア10の開度を算出し、次のステップS80にて、その開度となるように冷風バイパスドア10のサーボモータ11(図3)を制御する。
【0025】
また、ステップS60における比較の結果、推定吹出温度の方が低い場合には、通常の制御、すなわち弁装置21を開閉させて必要吹出温度が得られるように制御する。
以上説明した本実施形態によると、イグニッションスイッチ25をオフして弁装置21が非通電状態(このとき弁装置21は開)となっている間に、自然対流によってヒータコア8の温度が高くなり、その結果、空調開始時に上記推定吹出温度が必要吹出よりも高く、乗員の意に反して温風が吹き出されてしまうような場合であっても、冷風バイパスドア10を適当な開度で開くので、車室内へは、ヒータコア8を通った温風と冷風バイパス通路9を通った冷風との混合風が吹き出される。従って、車室内への吹出風温度を低下させることができ、乗員のフィーリング悪化を防止することができる。
【0026】
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態を、第1実施形態と異なる部分についてのみ、図5を用いて説明する。
図5は、マイクロコンピュータが行う制御処理を示すフローチャートであり、図4と同じ機能を果たす部分については同じ符号を付したので、その説明は省略する。
【0027】
本実施形態においては、ステップS60における比較の結果、推定吹出温度の方が高い場合には、ステップS100にて送風機6を停止させる。従って、車室内へは温風は吹き出されず、温風吹出による乗員のフィーリング悪化を防止することができる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態を、第1、第2実施形態と異なる部分についてのみ、図6を用いて説明する。
【0028】
図6は、マイクロコンピュータが行う制御処理を示すフローチャートであり、図4、5と同じ機能を果たす部分については同じ符号を付したので、その説明は省略する。
本実施形態においては、ステップS60における比較の結果、推定吹出温度の方が高い場合には、ステップS110にて、吹出モード開閉ドア15を図1中二点鎖線位置にして、デフロスタ吹出口12からのみ空調風を吹き出すデフロスタモードとするように、吹出モード開閉ドア15、16のサーボモータ17、18(図3)を制御する。この場合においても、車室内へは温風は吹き出されず、温風吹出による乗員のフィーリング悪化を防止することができる。
【0029】
(変形例)
上記実施形態は、図2において、弁装置21を制御して、図中実線で示す循環形態と図中破線で示す循環形態とを繰り返すことによって、ヒータコア8内の水温を制御するタイプについて説明したが、エンジン20からヒータコア8への温水流量を調節するタイプについても適用できる。
【0030】
また、上記第2、第3実施形態では、冷風バイパス通路9を設けた場合について説明したが、この冷風バイパス通路9は無くても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明各実施形態の空調ユニットの構成を示す模式図である。
【図2】上記各実施形態の温水回路19の構成を示す模式図である。
【図3】上記各実施形態の制御系のブロック図である。
【図4】本発明第1実施形態のマイクロコンピュータによる制御処理を示すフローチャートである。
【図5】本発明第2実施形態のマイクロコンピュータによる制御処理を示すフローチャートである。
【図6】本発明第3実施形態のマイクロコンピュータによる制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 空調ケース
2 内気吸入口
3 外気吸入口
6 送風機(送風手段)
8 ヒータコア(加熱用熱交換器)
9 冷風バイパス通路
10 冷風バイパスドア(冷風バイパス開閉手段)
12 デフロスタ吹出口
13 フェイス吹出口
14 フット吹出口
15、16 吹出モード開閉ドア(吹出口開閉手段)
19 温水回路
20 エンジン
21 弁装置(弁手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner that controls the temperature of a blown air into a vehicle compartment by opening and closing valve means for controlling the supply of hot water into the heating heat exchanger and adjusting the temperature of the heating heat exchanger. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the supply of hot water to the heating heat exchanger is controlled by opening and closing the valve means provided in the hot water circuit, and the temperature of the heating heat exchanger is adjusted to adjust the temperature of the blown air into the passenger compartment. A vehicle air conditioner (so-called reheat type air conditioner) that controls the temperature is well known.
[0003]
In such a reheat type air conditioner, the valve means is closed when energized and opened when deenergized so that the heating capacity can be secured for the time being even when the power supply fails due to disconnection of the harness or the like. It is configured.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, while the vehicle is not in use (that is, while the ignition switch is turned off), the valve means is in a non-energized state and is opened, so that hot water flows into the heating heat exchanger by natural convection. The heating heat exchanger is in a high temperature state until the water temperature decreases due to natural heat dissipation.
[0005]
Accordingly, when the ignition switch is turned on in this state and air conditioning is started, even if the cooling mode is selected and the valve means is controlled to be closed, it is contrary to the intention until the heat storage amount of the heating heat exchanger decreases. As a result, warm air is blown out, resulting in a deterioration in the feeling of the passengers.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1
A water temperature detection means for detecting the water temperature in the heat exchanger for heating is provided,
After the start of air conditioning, the air blowing means is stopped while the water temperature detected by the water temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined temperature.
According to this, when the air conditioning is started and the cooling mode is selected, even if the heat storage amount of the heat exchanger for heating so far is high and the water temperature detected by the water temperature detecting means is higher than the predetermined temperature, Since the means is stopped, warm air is not blown into the passenger compartment. Accordingly, it is possible to prevent the passenger feeling from being deteriorated due to the hot air blowing.
[0009]
The invention according to claim 2
A defroster that provides water temperature detecting means for detecting the water temperature in the heat exchanger for heating, and blows air from only the defroster outlet among the outlets when the temperature detected by the water temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined temperature after the start of air conditioning. The air outlet opening / closing means is controlled so as to be in the mode.
[0010]
According to this, when the air conditioning is started and the cooling mode is selected, even if the heat storage amount of the heating heat exchanger so far is high and the detected water temperature by the water temperature detecting means is equal to or higher than the predetermined temperature, at this time Since the defroster mode is set, warm air is not blown out to passengers in the passenger compartment. Accordingly, it is possible to prevent the passenger feeling from being deteriorated due to the hot air blowing.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Next, a first embodiment in which the present invention is used as an automobile air conditioner will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, each air-conditioning means in the air-conditioning unit for air-conditioning the vehicle interior space is controlled by an air-conditioning control device (hereinafter referred to as ECU).
[0012]
First, the configuration of the air conditioning unit will be described with reference to FIG.
An air upstream side portion of the air conditioning case 1 in the air conditioning unit has an inside air inlet 2 for inhaling inside air, an
[0013]
A
[0014]
A
[0015]
In addition, a
[0016]
Next, the structure of the
The
[0017]
Here, the
[0018]
The
Next, the configuration of the control system of this embodiment will be described with reference to FIG.
The
[0019]
At the input terminal of the
[0020]
A control signal is output from the output terminal of the
Next, control processing performed by the microcomputer will be described based on the flowchart of FIG.
When the
[0021]
Then, in the next step S30, a required blowing temperature TAO that is a target temperature of the blowing temperature into the vehicle interior is calculated based on the following mathematical formula 1 stored in advance in the ROM.
[0022]
[Expression 1]
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C (° C.)
Tset is a temperature set by the
[0023]
Then, the
[0024]
Next, in step S60, the required blowing temperature (TAO) is compared with the estimated blowing temperature, and when the estimated blowing temperature is higher, that is, the condition that warm air is blown out against the occupant's will. Sometimes, in step S70, the opening degree of the cold
[0025]
Further, if the estimated blowing temperature is lower as a result of the comparison in step S60, normal control, that is, control is performed so that the necessary blowing temperature is obtained by opening and closing the
According to the present embodiment described above, the temperature of the
[0026]
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 only for parts different from the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing the control processing performed by the microcomputer. The same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in FIG.
[0027]
In this embodiment, when the estimated blowing temperature is higher as a result of the comparison in step S60, the
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 only for parts different from the first and second embodiments.
[0028]
FIG. 6 is a flowchart showing the control processing performed by the microcomputer. The same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in FIGS.
In this embodiment, when the estimated blowing temperature is higher as a result of the comparison in step S60, in step S110, the blowing mode opening / closing
[0029]
(Modification)
In the above embodiment, the type in which the water temperature in the
[0030]
Moreover, although the said 2nd, 3rd embodiment demonstrated the case where the cold wind bypass channel 9 was provided, this cold wind bypass channel 9 does not need to be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an air conditioning unit according to each embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a
FIG. 3 is a block diagram of a control system in each of the embodiments.
FIG. 4 is a flowchart showing control processing by the microcomputer according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing control processing by the microcomputer according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a flowchart showing a control process by a microcomputer according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air-conditioning case 2 Inside
8 Heater core (heat exchanger for heating)
9 Cold
12
19
Claims (2)
一端側には空気を吸入する吸入口(2、3)が形成され、他端側には車室内に空気を吹き出す吹出口(12〜14)が形成され、前記送風手段(6)によって前記吸入口(2、3)から吸入した空気を前記吹出口(12〜14)から車室内に向けて吹き出す空調ケース(1)と、
この空調ケース(1)内に設けられ、温水を熱源として車室内への吹出風を加熱する加熱用熱交換器(8)と、
この加熱用熱交換器(8)へ前記温水を供給する温水回路(19)に設けられ、非通電時にこの温水回路(19)を開く弁手段(21)とを備え、
この弁手段(21)の開閉によって前記加熱用熱交換器(8)の温度を調節して、車室内への吹出風温度を制御する車両用空調装置において、
前記加熱用熱交換器(8)内の水温を検出する水温検出手段(32)を備え、
空調開始後、前記水温検出手段(32)による検出水温が所定温度以上の間は、前記送風手段(6)を停止させることを特徴とする車両用空調装置。A blowing means (6) for generating an air flow;
An inlet (2, 3) for sucking air is formed on one end side, and an outlet (12-14) for blowing air into the passenger compartment is formed on the other end side, and the suction means (6) is used for the suction. An air conditioning case (1) for blowing out the air sucked from the mouths (2, 3) from the outlets (12 to 14) toward the vehicle interior;
A heat exchanger (8) for heating that is provided in the air conditioning case (1) and that heats the blown air into the passenger compartment using hot water as a heat source;
Provided in a warm water circuit (19) for supplying the warm water to the heat exchanger (8) for heating, and comprising valve means (21) for opening the warm water circuit (19) when not energized,
In the vehicle air conditioner for controlling the temperature of the blown air into the passenger compartment by adjusting the temperature of the heating heat exchanger (8) by opening and closing the valve means (21),
Water temperature detecting means (32) for detecting the water temperature in the heating heat exchanger (8),
The air conditioner for vehicles is characterized by stopping the air blowing means (6) while the water temperature detected by the water temperature detecting means (32) is equal to or higher than a predetermined temperature after the start of air conditioning.
一端側には空気を吸入する吸入口(2、3)が形成され、他端側には車両フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ吹出口(12)、車室内乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス吹出口(13)、および車室内乗員の足元に空気を吹き出すフット吹出口(14)がそれぞれ形成され、前記送風手段(6)によって前記吸入口(2、3)から吸入した空気を前記吹出口(12〜14)から車室内に向けて吹き出す空調ケース(1)と、
前記各吹出口(12〜14)を開閉する吹出口開閉手段(15、16)と、
この空調ケース(1)内に設けられ、温水を熱源として車室内への吹出風を加熱する加熱用熱交換器(8)と、
この加熱用熱交換器(8)へ前記温水を供給する温水回路(19)に設けられ、非通電時にこの温水回路(19)を開く弁手段(21)とを備え、
この弁手段(21)の開閉によって前記加熱用熱交換器(8)の温度を調節して、車室内への吹出風温度を制御する車両用空調装置において、
前記加熱用熱交換器(8)内の水温を検出する水温検出手段(32)を備え、
空調開始後、前記水温検出手段(32)による検出水温が所定温度以上の間は、前記各吹出口(12〜14)のうち前記デフロスタ吹出口(12)のみから空気を吹き出すデフロスタモードとなるように前記吹出口開閉手段(15、16)を制御することを特徴とする車両用空調装置。A blowing means (6) for generating an air flow;
An inlet (2, 3) for sucking air is formed on one end side, a defroster outlet (12) for blowing air to the inner surface of the vehicle windshield on the other end side, and a face blower for blowing air to the upper body of the passenger in the vehicle interior An outlet (13) and a foot outlet (14) for blowing out air to the feet of passengers in the passenger compartment are formed, respectively, and air sucked from the inlet (2, 3) by the blowing means (6) is supplied to the outlet ( 12-14) an air conditioning case (1) that blows out into the passenger compartment,
Air outlet opening and closing means (15, 16) for opening and closing the air outlets (12 to 14);
A heat exchanger (8) for heating that is provided in the air conditioning case (1) and that heats the blown air into the passenger compartment using hot water as a heat source;
Provided in a warm water circuit (19) for supplying the warm water to the heat exchanger (8) for heating, and comprising valve means (21) for opening the warm water circuit (19) when not energized,
In the vehicle air conditioner for controlling the temperature of the blown air into the passenger compartment by adjusting the temperature of the heating heat exchanger (8) by opening and closing the valve means (21),
Water temperature detecting means (32) for detecting the water temperature in the heating heat exchanger (8),
After the start of air conditioning, when the detected water temperature by the water temperature detecting means (32) is equal to or higher than a predetermined temperature, the defroster mode in which air is blown out only from the defroster outlet (12) among the outlets (12 to 14). The air conditioner for vehicles is characterized by controlling the air outlet opening and closing means (15, 16).
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