JP3799760B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吹出口より吹き出される吹出風の方向を変更できる風向可変手段を備えた車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用空調装置において、エンジン冷却水を暖房用の熱源として利用する場合、エンジン始動直後は未だエンジン冷却水の温度（以下、水温と言う）が低いため、エンジン始動と同時に送風機を作動させると、乗員の足元に冷風が吹き出されてしまう。そこで、水温が所定の温度に達するまで送風機を停止し、水温が所定の温度に達した後は、水温上昇に応じて送風機の回転数（送風量）を高くしていく風量制御が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、水温が所定の温度に達して送風が開始されても、吹出口へ送風空気を送るダクト自体が冷えているため、温水との熱交換によって加熱された空気がダクトを流れる間に放熱して吹出口に到達するまでに冷やされてしまう。従って、例えば吹出口モードがフットモードであれば、一般にはサイドフェイス吹出口からも空気が吹き出される構成であるため、図１４のグラフａに示す様に、送風開始から暫くの間（数十秒）は大変冷たい風がサイドフェイス吹出口から乗員に吹き出されてしまうという問題があった。なお、図１４は外気温度が−１０℃の時の水温とサイドフェイス吹出口の吹出温度との関係を示すグラフであり、送風開始から暫くの間は水温と吹出温度との差が大きいことが分かる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、送風開始時に吹き出される吹出風による乗員の不快感を低減できる車両用空調装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
ダクト内への送風が開始されてから少なくとも所定時間は、吹出口から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ風向可変手段を作動させることにより、例えば暖房運転のウォームアップ時（暖房開始時）であれば、ダクト自体が冷えていても、送風開始から少なくとも所定時間は、吹出口から吹き出される冷たい風が直接乗員に当たることがないため、冷たい風が当たることによる乗員の不快感を防ぐことができる。
また、送風開始から少なくとも所定時間の間、ダクト内を流れる温風によってダクトが暖められるため、その後、吹出口より吹き出される吹出風が直接乗員に当たる方向へ風向可変手段を作動させれば、適度な温風を乗員に向けて吹き出すことができるため、快適な暖房感が得られる。
【０００５】
一方、冷房運転のクールダウン時（冷房開始時）であれば、ダクト自体が熱くなっていても、送風開始から少なくとも所定時間は、吹出口から吹き出される温かい風が直接乗員に当たることがないため、温かい風が当たることによる乗員の不快感を防ぐことができる。また、送風開始から少なくとも所定時間の間、ダクト内を流れる冷風によってダクトが冷やされるため、その後、吹出口より吹き出される吹出風が直接乗員に当たる方向へ風向可変手段を作動させれば、適度な冷風を乗員に向けて吹き出すことができるため、快適な冷房感が得られる。
更に、制御手段は、運転席側の吹出口に具備された風向可変手段と、助手席側の吹出口に具備された風向可変手段とを独立に制御できるので、運転席側と助手席側とで吹出口モードが異なる場合でも、運転席側と助手席側とでそれぞれの吹出口モードに対応した風向可変手段の制御を行うことができる。
【０００７】
（請求項２の手段）
ダクト内への送風が開始されてから少なくとも所定時間は、吹出口から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ風向可変手段を作動させることにより、例えば暖房運転のウォームアップ時（暖房開始時）であれば、ダクト自体が冷えていても、送風開始から少なくとも所定時間は、吹出口から吹き出される冷たい風が直接乗員に当たることがないため、冷たい風が当たることによる乗員の不快感を防ぐことができる。
また、送風開始から少なくとも所定時間の間、ダクト内を流れる温風によってダクトが暖められるため、その後、吹出口より吹き出される吹出風が直接乗員に当たる方向へ風向可変手段を作動させれば、適度な温風を乗員に向けて吹き出すことができるため、快適な暖房感が得られる。
一方、冷房運転のクールダウン時（冷房開始時）であれば、ダクト自体が熱くなっていても、送風開始から少なくとも所定時間は、吹出口から吹き出される温かい風が直接乗員に当たることがないため、温かい風が当たることによる乗員の不快感を防ぐことができる。また、送風開始から少なくとも所定時間の間、ダクト内を流れる冷風によってダクトが冷やされるため、その後、吹出口より吹き出される吹出風が直接乗員に当たる方向へ風向可変手段を作動させれば、適度な冷風を乗員に向けて吹き出すことができるため、快適な冷房感が得られる。
更に、制御手段は、サイドフェイス吹出口より吹き出される吹出風が車両のサイドウィンドウ側へ流れる様に風向可変手段を作動させ、センタフェイス吹出口より吹き出される吹出風が車室内中央側へ流れる様に風向可変手段を作動させることを特徴とする。これにより、送風開始から少なくとも所定時間は、サイドフェイス吹出口より吹き出される吹出風及びセンタフェイス吹出口より吹き出される吹出風が直接乗員に当たることを防止できる。
【０００８】
（請求項３の手段）
請求項２に記載した車両用空調装置において、サイドフェイス吹出口から最初に吹き出される吹出開始時とセンタフェイス吹出口から最初に吹き出される吹出開始時とが異なる場合であって、制御手段は、少なくとも何方か一方の吹出口より吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ風向可変手段を作動させることを特徴とする。この場合、例えば、サイドフェイスダクト内への送風が開始されてから少なくとも所定時間はサイドフェイス吹出口から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ風向可変手段を作動させることができる。または、センタフェイスダクト内への送風が開始されてから少なくとも所定時間はセンタフェイス吹出口から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ風向可変手段を作動させることができる。なお、好ましくは、吹出開始時が早い方の吹出口から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ風向可変手段を作動させることが望ましい。
【０００９】
（請求項４の手段）
請求項１〜３に記載した何れかの車両用空調装置において、暖房運転または冷房運転において、運転開始の指令を受けてから所定時間だけ送風を停止する風量制御を行うことを特徴とする。この場合、暖房運転であれば、送風が開始されるまでの間に、暖房用熱源（例えばエンジン冷却水）の温度を所定温度まで上昇させることができるため、それから送風を開始することによって冷たい風が車室内に長時間吹き出されるのを防止できる。
また、冷房運転であれば、送風が開始されるまでの間に、冷却用熱交換器（例えば冷凍サイクルのエバポレータ）を十分に冷やすことができるため、それから送風を開始することによって温かい風が車室内に長時間吹き出されるのを防止できる。
【００１０】
（請求項５の手段）
請求項１〜４に記載した何れかの車両用空調装置において、制御手段は、吹出口より吹き出される吹出風が車室内の上方または下方へ流れる様に風向可変手段の作動を制御することを特徴とする。これにより、送風開始から少なくとも所定時間は、吹出口より吹き出される吹出風が直接乗員に当たることを防止できる。なお、風向可変手段は、上下方向と左右方向とを複合して制御しても良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の車両用空調装置を図面に基づいて説明する。
図１はドライバー側のサイドフェイス吹出口より吹き出される吹出風のスイング角度を示す模式図である。
本実施例の車両用空調装置１は、図２（車両用空調装置の全体構成図）に示す様に、車室内へ空気を送るための送風ダクト２を備え、この送風ダクト２の上流端に内外気切替手段（下述する）を備えた送風機３が接続されている。
【００１２】
内外気切替手段は、車室内空気（内気）を導入するための内気導入口４と車室外空気（外気）を導入するための外気導入口５とを有する内外気切替箱６と、この内外気切替箱６に回転自在に支持されて、内気導入口４と外気導入口５とを選択的に切り替える内外気切替ドア７を備える。この内外気切替ドア７は、サーボモータ等のアクチュエータ８により駆動され、そのアクチュエータ８は後述のエアコン制御装置（以下ＥＣＵ９と言う）により通電制御される。
送風機３は、内外気切替箱６と一体に形成されたファンケース１０と、このファンケース１０に収容されるファン１１と、このファン１１を回転駆動するファンモータ１２から成り、このファンモータ１２への印加電圧（制御電圧ＶＡ）に応じてファンモータ１２の回転速度（送風量）が決定される。なお、ファンモータ１２は、印加電圧を可変するモータ駆動回路１３を通じてＥＣＵ９により通電制御される。
【００１３】
送風ダクト２内には、送風機３より送られた空気（以下送風空気と言う）を冷却する冷却用熱交換器１４が配され、この冷却用熱交換器１４より空気下流側に送風空気を加熱する加熱用熱交換器１５が配されている。
冷却用熱交換器１４は、例えば冷凍サイクルのエバポレータであり、エバポレータ内部を流通する低温冷媒との熱交換によって送風空気を冷却する。加熱用熱交換器１５は、例えばエンジン冷却水を熱源とする温水式ヒータコアであり、ヒータコア内を流通するエンジン冷却水（温水）との熱交換によって送風空気を加熱する。
送風ダクト２内は、冷却用熱交換器１４より下流側が仕切り板１６によって運転席の乗員（以下ドライバーと言う）へ空気を供給するための第１空気通路１７と、助手席の乗員（以下パッセンジャーと言う）へ空気を供給するための第２空気通路１８とに分けられている。なお、冷却用熱交換器１４は、送風ダクト２内の全面に渡って配され、加熱用熱交換器１５は、仕切り板１６を貫通して第１空気通路１７内と第２空気通路１８内とに配されている。
【００１４】
第１空気通路１７には、加熱用熱交換器１５を迂回する第１バイパス通路１９と、第１空気通路１７を流れてドライバーへ吹き出される送風空気の温度を調節する第１エアミックスドア２０が設けられている。この第１エアミックスドア２０は、第１バイパス通路１９を通過する空気量と第１空気通路１７に配された加熱用熱交換器１５を通過する空気量との割合を調節するもので、サーボモータ等のアクチュエータ２１により駆動され、そのアクチュエータ２１はＥＣＵ９により通電制御される。
第２空気通路１８には、加熱用熱交換器１５を迂回する第２バイパス通路２２と、第２空気通路１８を流れてパッセンジャーへ吹き出される送風空気の温度を調節する第２エアミックスドア２３が設けられている。この第２エアミックスドア２３は、第２バイパス通路２２を通過する空気量と第２空気通路１８に配された加熱用熱交換器１５を通過する空気量との割合を調節するもので、サーボモータ等のアクチュエータ２４により駆動され、そのアクチュエータ２４はＥＣＵ９により通電制御される。
【００１５】
送風ダクト２の下流側には、第１空気通路１７に通じるドライバー側フェイスダクト２５とデフロスタダクト２６とドライバー側フットダクト２７、及び第２空気通路１８に通じるパッセンジャー側フェイスダクト２８とパッセンジャー側フットダクト２９が接続されている。
ドライバー側フェイスダクト２５は、ドライバーの上半身へ向けて主に冷風を供給するための通路で、通路途中から二間に分岐して設けられ、一方が車室内前面に配されたダッシュボード３０（図６参照）の略中央部に開口するドライバー側センタフェイス吹出口３１（図６参照）に接続され、他方がダッシュボード３０の運転席側端部に開口するドライバー側サイドフェイス吹出口３２（図６参照）に接続されている。デフロスタダクト２６は、車両のフロントガラス（図示しない）へ向けて主に温風を供給するための通路で、ダッシュボード３０の上面に開口するデフロスタ吹出口３３に接続されている。ドライバー側フットダクト２７は、ドライバーの足元へ向けて主に温風を供給するための通路で、ドライバーの足元近傍に開口するドライバー側フット吹出口３４に接続されている。
【００１６】
また、ドライバー側フェイスダクト２５には、ドライバー側フェイス吹出口３１とドライバー側サイドフェイス吹出口３２とを選択的に開閉できるモード切替ドア３５が設けられ、デフロスタダクト２６とドライバー側フットダクト２７の上流側開口部には、それぞれの開口部を開閉するモード切替ドア３６、３７が設けられている。これら各モード切替ドア３５、３６、３７の開閉状態に応じて、フットモード、バイレベルモード、フェイスモード、デフモード、フット／デフモード等の周知の各吹出口モードが得られる。モード切替ドア３５、３６、３７は、サーボモータ等のアクチュエータ３８、３９により駆動され、そのアクチュエータ３８、３９はＥＣＵ９により通電制御される（図２参照）。
【００１７】
一方、パッセンジャー側フェイスダクト２８は、パッセンジャーの上半身へ向けて主に冷風を供給するための通路で、通路途中から二間に分岐して設けられ、一方がダッシュボード３０の略中央部に開口するパッセンジャー側センタフェイス吹出口４０（図６参照）に接続され、他方がダッシュボード３０の助手席側端部に開口するパッセンジャー側サイドフェイス吹出口４１（図６参照）に接続されている。パッセンジャー側フットダクト２９は、パッセンジャーの足元へ向けて主に温風を供給するための通路で、パッセンジャーの足元近傍に開口するパッセンジャー側フット吹出口４２に接続されている。
【００１８】
また、パッセンジャー側フェイスダクト２８には、パッセンジャー側フェイス吹出口４０とパッセンジャー側サイドフェイス吹出口４１とを選択的に開閉できるモード切替ドア４３が設けられ、パッセンジャー側フットダクト２９の上流側開口部には、その開口部を開閉するモード切替ドア４４が設けられている。これら各モード切替ドア４３、４４の開閉状態に応じて、フットモード、バイレベルモード、フェイスモード等の周知の各吹出口モードが得られる。各モード切替ドア４３、４４は、サーボモータ等のアクチュエータ４５により駆動され、そのアクチュエータ４５はＥＣＵ９により通電制御される（図２参照）。
なお、ドライバー側フェイスダクト２５に設けられたモード切替ドア３５とパッセンジャー側フェイスダクト２８に設けられたモード切替ドア４３は、フットモードが選択された時に、センタフェイス吹出口３１、４０側を閉じてサイドフェイス吹出口３２、４１側を開く様に作動する。
【００１９】
前記のドライバー側フェイス吹出口３１とドライバー側サイドフェイス吹出口３２、及びパッセンジャー側フェイス吹出口４０とパッセンジャー側サイドフェイス吹出口４１には、図３に示す様に、吹出風の方向を変更できる風向可変手段４６が具備されている。この風向可変手段４６は、吹出風の方向を左右方向（車幅方向）に変更するための左右スイング部４７と、吹出風の方向を上下方向に変更するための上下スイング部４８とを備える。なお、各吹出口３１、３２、４０、４１に具備された風向可変手段４６は、略同様の構成であるため、同一符号を付して説明する。
左右スイング部４７は、図４に示す様に、左右方向の角度調節が可能な複数の左右スイングルーバ４９、各左右スイングルーバ４９を駆動するための回転力を発生するモータ５０、及びモータ５０の回転力を各左右スイングルーバ４９に伝達するアーム５１とリンクレバー５２から構成される。
【００２０】
上下スイング部４８は、図５に示す様に、上下方向の角度調節が可能な複数の上下スイングルーバ５３、各上下スイングルーバ５３を駆動するための回転力を発生するモータ５４、及びモータ５４の回転力を各上下スイングルーバ５３に伝達するアーム５５とリンクレバー５６から構成される。
左右スイング部４７のモータ５０と上下スイング部４８のモータ５４は、それぞれポテンショメータ５７、５８の検出値（抵抗比）に基づいてＥＣＵ９により通電制御される。左右スイング部４７のポテンショメータ５７は、各左右スイングルーバ４９の傾き角θ（リンクレバー５２の位置）を抵抗比によって検出し、上下スイング部４８のポテンショメータ５８は、各上下スイングルーバ５３の傾き角θ（リンクレバー５６の位置）を抵抗比によって検出することができる。
【００２１】
ＥＣＵ９は、空調制御に係わる制御プログラムや各種演算式等が記憶されたマイクロコンピュータを内蔵するもので、エアコン操作パネル５９（図６参照）での各種操作に基づいて出力される操作信号、および空調制御に係わる各種検出手段（下述する）からの検出信号を入力し、これらの入力信号を制御プログラムに従って演算処理した後、その処理結果に基づいて前述の各種アクチュエータ及びモータ駆動回路１３を通電制御する。
各種検出手段としては、車室内空気の温度Ｔｒを検出する内気センサ６０、外気温度Ｔamを検出する外気センサ６１、日射量Ｔｓを検出する日射センサ６２、冷却用熱交換器１４（エバポレータ）を通過した空気の温度ＴＥを検出するエバ後温度センサ６３、加熱用熱交換器１５（ヒータコア）に供給されるエンジン冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ６４等が設けられている（図２参照）。
【００２２】
エアコン操作パネル５９は、車室内前面のダッシュボード３０に組み込まれ（図６参照）、そのパネル５９上には、ドライバー側の温度設定スイッチ６５、パッセンジャー側の温度設定スイッチ６６、風向可変手段４６をマニュアル操作により作動させるためのスイングスイッチ６７、以下図示しないが、ＥＣＵ９に対して空調制御指令を出力するオートスイッチ、ＥＣＵ９に対して作動停止指令を出力するオフスイッチ、ドライバー側の吹出口モード切替スイッチ、パッセンジャー側の吹出口モード切替スイッチ等が設けられている。なお、これらの各種スイッチ類は、リモートコントローラ（図示しない）に設定しても良い。
【００２３】
次に、ＥＣＵ９による空調制御の内容について説明する。
図７はＥＣＵ９の制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
ＥＣＵ９は、エアコン操作パネル５９でオートスイッチがオン操作されると、以下の制御プログラムに従って空調制御を実行する。
初めに、データ処理用メモリの記憶内容等を初期化する（ステップ１００）。続いて、エアコン操作パネル５９の温度設定スイッチ６５、６６で設定された設定温度（ドライバー側とパッセンジャー側）、及び各種検出手段の検出信号を読み込んでデータ処理用メモリに記憶する（ステップ１１０）。
続いて、読み込んだデータと下記の数式▲１▼、▲２▼に基づいて、ドライバー側の目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)とパッセンジャー側の目標吹出温度ＴＡＯ(Pa)を演算する（ステップ１２０）。
【００２４】
【数１】

【数２】

【００２５】
なお、Ｔset (Dr)とＴset (Pa)は、それぞれドライバー側とパッセンジャー側の温度設定スイッチ６５、６６で設定された設定温度であり、Ｋset 、Ｋｒ、Ｋam、Ｋｓ、Ｋｄ(Dr)、Ｋｄ(Pa)は、それぞれ温度設定ゲイン、内気温度ゲイン、外気温度ゲイン、日射量ゲイン、ドライバー側の温度差補正ゲイン、パッセンジャー側の温度差補正ゲインを表す。
また、Ｋａ(Dr)、Ｋａ(Pa)は、それぞれ外気温度Ｔamがドライバー側とパッセンジャー側の各空調温度に及ぼす影響度合いを補正するゲイン、Ｃｄ(Dr)、Ｃｄ(Pa)は、上記影響度合いに応じた定数、Ｃは補正定数を表す。
但し、Ｋａ(Dr)、Ｋａ(Pa)、Ｃｄ(Dr)、Ｃｄ(Pa)の各値は、車両の形状や大きさ、各吹出口より吹き出される吹出風の風向等、様々なパラメータで変化する。
【００２６】
続いて、ステップ１２０で演算されたＴＡＯ(Dr)及びＴＡＯ(Pa)に基づいて、送風機３の制御電圧ＶＡ（ファンモータ１２への印加電圧）を演算する（ステップ１３０）。この制御電圧ＶＡは、ステップ１２０で演算されたＴＡＯ(Dr)及びＴＡＯ(Pa)にそれぞれ適合した制御電圧ＶＡ(Dr)及びＶＡ(Pa)を図８に示すブロワ特性図より求めた後、それらの制御電圧ＶＡ(Dr)及びＶＡ(Pa)を平均することにより得ている。但し、夏場の冷房運転開始時（クールダウン時）及び冬場の暖房運転開始時（ウォームアップ時）には、車両のイグニッションスイッチ（図示しない）をオンしてから所定時間だけ送風を停止する。つまり、車室内の熱負荷が大きい冷房運転開始時には、イグニッションスイッチをオンした直後の熱風吹出による乗員の不快感を防止する目的で送風機３の遅動制御が行われる。これは、図９に示す遅動制御特性に基づいて行われるもので、例えば、イグニッションスイッチがオンされた時刻ｔ0 から時刻ｔ1 までの間（例えば８秒）はファンモータ１２をオフし、時刻ｔ1 から時刻ｔ2 までの間（例えば２秒）は、送風レベル「Ｌｏ（設定されている最小風量）」が得られる様にファンモータ１２へ制御電圧を印加し、更に時刻ｔ2 から時刻ｔ3 までの間（例えば５秒）は、送風レベルが「Ｌｏ」から「Ｈｉ（設定されている最大風量）」へ徐々に増大する様にファンモータ１２への制御電圧を可変する。そして、時刻ｔ3 以降は、図８に示したブロワ特性図に基づいて制御電圧を決定する。
【００２７】
一方、暖房運転開始時には、イグニッションスイッチをオンした直後の冷風吹出による乗員の不快感を防止する目的で送風機３の遅動制御が行われる。これは、図１０に示す水温遅動制御特性に基づいて行われるもので、例えば、水温センサ６４によって検出される水温ＴＷが所定水温Ｔw1（例えば５０℃）以下に低下している時はファンモータ１２をオフし、水温ＴＷが所定水温Ｔw1を越えて設定水温Ｔw2（例えば７０℃）に達するまでは、水温上昇に伴って風量レベルが徐々に増大する様にファンモータ１２への制御電圧を可変する。そして、水温センサ６４によって検出される水温ＴＷが設定水温Ｔw2以上に上昇した時には、図８に示したブロワ特性図に基づいて制御電圧を決定する。
ステップ１３０で送風機３の制御電圧ＶＡを演算した後、ステップ１２０で演算されたＴＡＯ(Dr)及びＴＡＯ(Pa)に基づいて、図１１に示す吹出口モード特性図より、それぞれドライバー側の吹出口モードとパッセンジャー側の各吹出口モードを決定する（ステップ１４０）。
【００２８】
続いて、ステップ１４０で決定された吹出口モードに基づいて、風向可変手段４６の左右スイングルーバ４９の制御目標位置（傾き角θ）を求める（ステップ１５０）。なお、各センタフェイス吹出口３１、４０に具備された左右スイングルーバ４９の傾き角θは、図１（ドライバー側の吹出口３１、３２を示す）に示す様に、吹出口３１、４０から真正面に向けて空気を吹き出させる時の位置Ａを基準（０度）として、乗員側（ドライバー側センタフェイス吹出口３１であればドライバー側、パッセンジャー側センタフェイス吹出口４０であればパッセンジャー側）をマイナスの値、車室内中央側をプラスの値として説明する。また、各サイドフェイス吹出口３２、４１に具備された左右スイングルーバ４９の傾き角θは、吹出口３２、４１から真正面に向けて空気を吹き出させる時の位置Ｂを基準（０度）として、乗員側をマイナスの値、車両のサイドウィンドウ６８側をプラスの値として説明する。従って、ドライバー側の吹出口３１、３２とパッセンジャー側の吹出口４０、４１とでは、左右スイングルーバ４９の傾き角θが共にプラス側の値およびマイナス側の値でも、吹出風の方向は反対方向となる。
【００２９】
例えば、暖房運転開始時（ウォームアップ時）において、選択された吹出口モードがフットモードの時は、各フット吹出口３４、４２とともに各サイドフェイス吹出口３２、４１からも風が吹き出されるため、この場合は各サイドフェイス吹出口３２、４１に具備された左右スイングルーバ４９の傾き角θを決定する。具体的には、各サイドフェイス吹出口３２、４１から吹き出される風が直接乗員に当たらない様に、サイドウィンドウ６８側（つまりプラス側）へ所定角度（例えば＋５０度）だけ傾ける（図１参照）。また、その後、水温ＴＷの上昇に伴って吹出口モードが変更した場合、例えばフットモードからバイレベルモードに切り替わった場合には、各フット吹出口３４、４２とともに各センタフェイス吹出口３１、４０からも風が吹き出されるため、この場合は各センタフェイス吹出口３１、４０に具備された左右スイングルーバ４９の傾き角θを決定する。具体的には、各センタフェイス吹出口３１、４０から吹き出される風が直接乗員に当たらない様に、車室内中央側（つまりプラス側）へ所定角度（例えば＋５度）だけ傾ける（図１参照）。
【００３０】
また、冷房運転開始時（クールダウン時）において、選択された吹出口モードがフェイスモードの時は、４か所のフェイス吹出口３１、３２、４０、４１から風が吹き出されるため、各センタフェイス吹出口３１、４０に具備された左右スイングルーバ４９と各サイドフェイス吹出口３２、４１に具備された左右スイングルーバ４９の傾き角θを上記の様に決定する。
なお、左右スイングルーバ４９の作動は、選択された吹出口３２、４１（または３１、４０）から風が出始めてから少なくとも所定時間継続し、その後は乗員側（マイナス側）へ向けても良いし、プラス側とマイナス側との間でスイングさせても良い。但し、ウォームアップ時あるいはクールダウン時において、吹出口モードが変更する場合は、変更後の吹出口からは初めて風が吹き出されるため、その変更後の吹出口に具備された左右スイングルーバ４９も作動させる。例えば、ウォームアップ時では、図１２に示す様に、水温ＴＷが所定温度Ｔw1に達した時点でフットモードが選択されると、この時点から少なくとも所定時間ｔ1 だけは各サイドフェイス吹出口３２、４１に具備された左右スイングルーバ４９をサイドウィンドウ６８側へ傾け、その後、水温上昇によって吹出口モードがバイレベルモードに変わった時は、その時点から少なくとも所定時間ｔ2 だけは各センタフェイス吹出口３１、４０に具備された左右スイングルーバ４９を車室内中央側へ傾ける。
左右スイングルーバ４９の作動時間は、ＥＣＵ９に内蔵されたタイマによってカウントしても良いし、各吹出口３１、３２、４０、４１の出口に吹出温度を検出するセンサを取り付け、そのセンサの検出値に基づいて決定しても良い。
【００３１】
ステップ１５０で左右スイングルーバ４９の制御目標位置（傾き角θ）を決定した後、ドライバー側の目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)及びパッセンジャー側の目標吹出温度ＴＡＯ(Pa)をそれぞれ実現するために、下記の数式▲３▼、▲４▼に基づいて第１エアミックスドア２０の開度ＳＷ(Dr)（％）と第２エアミックスドア２３の開度ＳＷ(Pa)（％）を演算する（ステップ１６０）。
【数３】
ＳＷ(Dr)＝（ＴＡＯ(Dr)−ＴＥ）×１００／（ＴＷ−ＴＥ）………………▲３▼
【数４】
ＳＷ(Pa)＝（ＴＡＯ(Pa)−ＴＥ）×１００／（ＴＷ−ＴＥ）………………▲３▼
【００３２】
続いて、ステップ１３０で求めた制御電圧ＶＡが送風機３（ファンモータ１２）に印加される様にモータ駆動回路１３へ制御信号を出力する（ステップ１７０）。
続いて、ステップ１６０で演算した目標開度ＳＷ(Dr)及びＳＷ(Pa)が得られる様に、各エアミックスドア２０、２３を駆動するアクチュエータ２１、２４へ制御信号を出力する（ステップ１８０）。
続いて、ステップ１４０で決定したドライバー側の吹出口モード及びパッセンジャー側の各吹出口モードが得られる様に、各アクチュエータ３８、３９、４０へ制御信号を出力する（ステップ１９０）。
続いて、ステップ１５０で求めた左右スイングルーバ４９の制御目標位置（傾き角θ）が得られる様に、左右スイング部４７のモータ５０へ制御信号を出力する（ステップ２００）。
【００３３】
（本実施例の効果）
本実施例によれば、暖房運転のウォームアップ時及び冷房運転のクールダウン時に、送風ダクト２内への送風が開始されてから少なくとも所定時間は、吹出口３２、４１（または３１、４０）から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ左右スイングルーバ４９を作動させることにより、ウォームアップ時であれば冷たい風、クールダウン時であれば熱風が直接乗員に当たることによる不快感を防止できる。
ウォームアップ時を例として説明すると、図１３に示す様に、エンジンスタート（イグニッションスイッチ：オン）から２分経過した時、水温センサ６４で検出される水温ＴＷが予め定めてあった所定水温Ｔw1（図１０参照）まで上昇すると、風量レベルが徐々に上がり始める。ここで、例えば吹出口モードがフットモードになっていたとすると、各サイドフェイス吹出口３２、４１からは、外気温度と略同等の冷風（約−１０℃）が出ていることになる（図１４参照）。このため、各サイドフェイス吹出口３２、４１から風が出る前に左右スイングルーバ４９をサイドウィンドウ６８側（プラス側）へ５０度程度傾ける。これにより、各サイドフェイス吹出口３２、４１から吹き出される風は、図１の実線Ｃに示す様に、サイドウィンドウ６８側へ吹き付けられて乗員には当たらない。
【００３４】
この状態が所定時間（数十秒）継続されると、ダクト（各フェイスダクト２５、２８の分岐点から吹出口３２、４１までの通路）自体が暖められるため、左右スイングルーバ４９を乗員側へ向けても各サイドフェイス吹出口３２、４１から冷風が吹き出されることはなく、水温ＴＷに応じた温風が吹き出されて快適な暖房感を得ることができる。なお、上記の状態を所定時間継続した後は、乗員の暖房のために左右スイングルーバ４９を乗員側へ向けても良いし、サイドウィンドウ６８の曇り防止のためにサイドウィンドウ６８側へ向け続けても良い。あるいは、両方の目的を得るために乗員側とサイドウィンドウ６８側との間でスイングさせても良い。
【００３５】
また、この後、フェイスモードが選択された場合には、各センタフェイス吹出口３１、４０と各サイドフェイス吹出口３２、４１の４か所から風が吹き出される。この時、先程まで風が出ていた各サイドフェイス吹出口３２、４１は、すでにダクト自体が暖められているために各吹出口３２、４１より吹き出される風を乗員側へ向けても問題はないが、各センタフェイス吹出口３１、４０に通じるダクト（各フェイスダクト２５、２８の分岐点から吹出口３１、４０までの通路）は未だ外気温度近く（約−１０℃）になっているため、各センタフェイス吹出口３１、４０から初めて出る風は、外気温度に近い冷風となる。そこで、今度は各センタフェイス吹出口３１、４０に具備された左右スイングルーバ４９を車室内中央側（プラス側）へ５度程度傾ける。これにより、各センタフェイス吹出口３１、４０から吹き出される風は、図１の実線Ｄに示す様に、車室内中央側へ吹き付けられて乗員には当たらない。この状態を所定時間（数十秒）続けた後は、乗員を暖めるために左右スイングルーバ４９を乗員の方へ向けても良いし、後席側の暖房補助のために車室内中央側を向け続けても良い。
【００３６】
（変形例）
本実施例では、各フェイス吹出口３１、３２、４０、４１に具備された風向可変手段４６に左右スイング部４７と上下スイング部４８とを備えるが、本実施例の効果を得るためであれば左右スイング部４７だけでも良い。
また、上記実施例では、送風ダクト２内に第１空気通路１７と第２空気通路１８とを設けてドライバー側とパッセンジャー側とを独立に空調制御できる例について説明したが、ドライバー側とパッセンジャー側とを分けることなく、一様に空調制御する構成でも本発明を適用できることは言うまでもない。
上記実施例では、送風ダクト２内への送風が開始されてから少なくとも所定時間は、吹出口３２、４１（または３１、４０）から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ左右スイングルーバ４９を作動させているが、例えば冷房時であれば、エバ後温度ＴＥが所定の温度に下がるまで、また暖房時であれば、水温ＴＷが所定の温度に達するまで、吹出風が直接乗員に当たらない様に、各左右スイングルーバ４９を作動させても良い。
【００３７】
なお、吹出口モードが変更した場合に、変更後の吹出口に具備された左右スイングルーバ４９を所定角度だけ傾ける様に制御しているが、最初に選択される吹出口に具備された左右スイングルーバ４９だけを所定角度だけ傾ける様に制御しても良い。また、クールダウン時及びウォームアップ時に送風機３を遅動制御しているが、必ずしも遅動制御を実行する必要はない。即ち、イグニッションスイッチがオンされると直ぐに送風が開始される場合でも、送風ダクト２への送風が開始されてから少なくとも所定時間は、吹出口から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ左右スイングルーバ４９を傾ければ良い。
更に、本実施例では、左右スイングルーバ４９によって吹出風が直接乗員に当たらない方向へ制御しているが、上下スイングルーバ５３によって制御しても良い。例えば、吹出風が車室内の上方または下方へ流れる様に上下スイングルーバ５３の傾き角を制御すれば、吹出風が直接乗員に当たるのを避けることが可能である。また、左右スイングルーバ４９と上下スイングルーバ５３の両方で吹出風が直接乗員に当たらない様に制御しても良い。
【００３８】
上記の実施例では、数式▲１▼、▲２▼を用いた目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)及びＴＡＯ(Pa)の演算時において、ドライバー側とパッセンジャー側との差に対応した各演算項の補正を外気温度Ｔamにより行う構成としたが、これに代えて、数式▲１▼、▲２▼における各演算項の補正を、それぞれに対応した目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)及びＴＡＯ(Pa)の高低に応じて行う構成としても同等の効果が得られる。
また、吹出口モードは、目標吹出温度ＴＡＯ(Dr)及びＴＡＯ(Pa)により決定されるものであり、しかも、実際に車室内の空気の流れを考慮した場合、ドライバー側とパッセンジャー側への吹出温度や各乗員での気流干渉状態が吹出口モード毎に相違していることも十分考えられるため、数式▲１▼、▲２▼における設定温度Ｔset (Dr)及びＴset (Pa)の差に対応した各演算項の補正を、それぞれに対応した吹出口モードにより行う構成とした場合でも相応の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドライバー側のサイドフェイス吹出口より吹き出される吹出風のスイング角度を示す模式図である。
【図２】車両用空調装置の全体構成図である。
【図３】風向可変手段の全体図である。
【図４】左右スイング部の構成図である。
【図５】上下スイング部の構成図である。
【図６】車両のダッシュボードを示す正面図である。
【図７】ＥＣＵの制御プログラムを示すフローチャートである。
【図８】送風機の制御電圧を決定するブロワ特性図である。
【図９】クールダウン時におけるブロワの遅動制御特性図である。
【図１０】ウォームアップ時におけるブロワの水温遅動制御特性図である。
【図１１】吹出口モードを決定する吹出口モード特性図である。
【図１２】吹出口モードと水温との関係を示すタイムチャートである。
【図１３】本実施例の作動を示すタイムチャートである。
【図１４】外気温度とサイドフェイス吹出口の吹出温度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 車両用空調装置
９ ＥＣＵ（制御手段）
２５ ドライバー側フェイスダクト
２８ パッセンジャー側フェイスダクト
３１ ドライバー側センタフェイス吹出口
３２ ドライバー側サイドフェイス吹出口
４０ パッセンジャー側センタフェイス吹出口
４１ パッセンジャー側サイドフェイス吹出口
４６ 風向可変手段
６８ サイドウィンドウ

Claims (5)

1. 乗員に向けて空気を吹き出すための吹出口を有するダクトと、
   前記吹出口より吹き出される吹出風の方向を変更できる風向可変手段と、
   前記ダクト内への送風が開始されてから少なくとも所定時間は、前記吹出口から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ前記風向可変手段を作動させる制御手段とを備える車両用空調装置であって、
   運転席側と助手席側とで吹出口モードをそれぞれ独立に変更可能に設けられ、
   前記制御手段は、運転席側の前記吹出口に具備された前記風向可変手段と、助手席側の前記吹出口に具備された前記風向可変手段とを独立に制御できることを特徴とする車両用空調装置。
2. 乗員に向けて空気を吹き出すための吹出口を有するダクトと、
   前記吹出口より吹き出される吹出風の方向を変更できる風向可変手段と、
   前記ダクト内への送風が開始されてから少なくとも所定時間は、前記吹出口から吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ前記風向可変手段を作動させる制御手段とを備える車両用空調装置であって、
   前記ダクトは、車室内前面の略中央部に開口するセンタフェイス吹出口を有するセンタフェイスダクトと、前記センタフェイス吹出口より車両サイド側に開口するサイドフェイス吹出口を有するサイドフェイスダクトであり、
   前記制御手段は、前記サイドフェイス吹出口より吹き出される吹出風が車両のサイドウィンドウ側へ流れる様に前記風向可変手段を作動させ、前記センタフェイス吹出口より吹き出される吹出風が車室内中央側へ流れる様に前記風向可変手段を作動させることを特徴とする車両用空調装置。
3. 請求項２に記載した車両用空調装置において、
   前記サイドフェイス吹出口から最初に吹き出される吹出開始時と前記センタフェイス吹出口から最初に吹き出される吹出開始時とが異なる場合であって、
   前記制御手段は、少なくとも何方か一方の吹出口より吹き出される吹出風が直接乗員に当たらない方向へ前記風向可変手段を作動させることを特徴とする車両用空調装置。
4. 請求項１〜３に記載した何れかの車両用空調装置において、
   暖房運転または冷房運転において、運転開始の指令を受けてから所定時間だけ送風を停止する風量制御を行うことを特徴とする車両用空調装置。
5. 請求項１〜４に記載した何れかの車両用空調装置において、
   前記制御手段は、前記吹出口より吹き出される吹出風が車室内の上方または下方へ流れる様に前記風向可変手段の作動を制御することを特徴とする車両用空調装置。

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