JP3837886B2 - Air conditioner for vehicles - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
乗員の空調フィーリングを向上させるために、車室内への吹出口にスイングルーバーを装着し、該スイングルーバーをモータ等により左右方向（車幅方向）に揺動させて冷風の吹出方向を連続的に変化させる車両用空調装置が知られている（特開昭５７- １０７９１２号公報）。また、日射がある側でのスイングルーバーの揺動速度を日射がない側での揺動速度に対して遅くした車両用空調装置が知られている（実公平４- ２０８６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
実公平４- ２０８６号公報に記載の車両用空調装置では、日射が射し込む側に座っている乗員に対して冷風が重点的に当たるので快適である。
しかし、太陽高度に関しては考慮されていないので、太陽高度が高い場合には乗員の下半身に日が当たり乗員は下半身に暑さを感じる。また、太陽高度が低い場合には乗員の上半身に日が当たり上半身に暑さを感じる。
このため、上記従来の車両用空調装置においては、吹出口に組み付けられた風向変更板を日が当たる部位に向く様に手動操作する必要があり、面倒であり、使い勝手が悪いという課題があった。
【０００４】
本発明の目的は、太陽高度が高い場合には乗員の下半身に重点的に冷風が当たり、太陽高度が低い場合には乗員の上半身に重点的に冷風が当たるように偏向部材が揺動して乗員に暑さを感じさせない使い勝手に優れた車両用空調装置の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１について〕
乗員の略胸位置に開口する吹出口は、空調された空調空気を車内に吹き出す。空調空気の吹出方向を変えるための偏向部材が、上下方向に揺動可能に吹出口に装着されている。駆動手段は、所定の上下範囲内で偏向部材を連続的に揺動させる。太陽高度検知手段は太陽の高度を検知する。
【０００６】
冷房運転時に制御手段は、太陽高度検知手段が検知した太陽高度が高い場合には偏向部材の揺動範囲の上側を制限して乗員の下半身に重点的に空調空気が当たるように、また、検知した太陽高度が低い場合には揺動範囲の下側を制限して乗員の上半身に重点的に空調空気が当たるように駆動手段を制御する。これにより、乗員に暑さを感じさせないので、車両用空調装置は、使い勝手に優れる。
【０００９】
〔請求項２について〕
冷房運転時に制御手段は、検知した太陽高度が高い場合には偏向部材の揺動範囲の揺動中心を下方にずらして乗員の下半身に重点的に空調空気が当たるように、また、検知した太陽高度が低い場合には揺動範囲の揺動中心を上方にずらして乗員の上半身に重点的に空調空気が当たるように駆動手段を制御する。これにより、乗員に暑さを感じさせないので、車両用空調装置は、使い勝手に優れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の参考例１を図１〜図６に基づいて説明する。
図に示すように、車両用空調装置Ａは、乗員（運転者および助手席の人）の略胸位置に開口するセンターフェイス吹出口１１、１２（吹出口）を有し、空調された空調空気がセンターフェイス吹出口１１、１２から吹き出される（図１参照）。そして、センターフェイス吹出口１１、１２には、空調空気の吹出方向を変えるための偏向部材である風向偏向板２が上下方向に揺動可能に装着（本参考例では各四個）されている（図２参照）。また、車両には太陽高度を検知するための日射センサ（太陽高度検知手段）が取り付けられている。そして、制御装置４（制御手段）は、所定の上下範囲内（太陽高度が高い場合には−４５°〜０°、低い場合には０°〜＋４５°の範囲）で連続的に風向偏向板２が揺動するように駆動機構５（駆動手段）を制御する。
【００１１】
図１において、１は車両用空調装置Ａのダクトであり、カウル部下方に配設されている。ダクト１の上流はファン収容部１３となっており、該ファン収容部１３内には、遠心ファン１３１およびブロワモータ１３２が収容されている。
【００１２】
ファン収容部１３の上流側には、内気導入口１４１と外気導入口１４２とを形成するとともに、各導入口を選択する内外気切替ドア１４３を配設した内外気切替箱１４が設けられている。
【００１３】
ファン収容部１３より下流に位置するダクト１の内部には、空気を冷却する蒸発器１８、および空気を加熱するヒータコア１５が配設されている。また、ヒータコア１５の上方にはヒータコア１５をバイパスするバイパス通路１５１が形成されている。そして、バイパス通路１５１にはエアミックスドア１５２が設けられ、蒸発器１８を通過して降温した空気が通る量と、ヒータコア１５を通る量とがドア開度によって調節される。
【００１４】
上記蒸発器１８は、圧縮機、凝縮器、受液器、および減圧器（何れも図示せず）を配管により結合して構成した冷凍サイクルの熱交換器であり、通過した空気は冷却される。圧縮機は自動車のエンジンに電磁クラッチ（図示せず）を介して連結され断続運転される。ヒータコア１５は、エンジンの冷却水を熱源とする熱交換器であり、蒸発器１８の通過によって冷却された冷風を加熱する。
【００１５】
ダクト１は、ヒータコア１５の下流側で、フェイスダクト１０、フットダクト１６、およびデフロスタダクト１７に分岐している。そして、フェイスダクト１０は、更に、センターフェイスダクト１１０、１２０、運転席側のサイドフェイスダクト１３０、および助手席側のサイドフェイスダクト１４０に分岐している。
【００１６】
センターフェイスダクト１１０の先端にはセンターフェイス吹出口１１（運転席側）が開口し、センターフェイスダクト１２０の先端にはセンターフェイス吹出口１２（助手席側）が開口し、サイドフェイスダクト１３０の先端にはサイドフェイス吹出口１３３（運転席側）が開口し、更に、サイドフェイスダクト１４０の先端にはサイドフェイス吹出口１４４（助手席側）が開口している。
【００１７】
フットダクト１６は、二つに分岐し、分岐した一方ダクトの先端には運転者の足元に空調風を吹き出すためのフット吹出口１６１が形成され、分岐した他方ダクトの先端には助手席に座っている人の足元に空調風を吹き出すためのフット吹出口１６２が形成されている。デフロスタダクト１７の先端には、フロントガラスの内面に空調風を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７１が形成されている。
【００１８】
そして、フェイスダクト１０、フットダクト１６、およびデフロスタダクト１７のダクト側には、各ダクトとダクト１との連通を制御するためのフェイスドア１００、フットドア１６０、およびデフロスタドア１７０が設けられている。
【００１９】
つぎに、センターフェイスダクト１１０、１２０の先端に開口する、センターフェイス吹出口１１（運転席側）およびセンターフェイス吹出口１２（助手席側）について詳細に説明する。
【００２０】
センターフェイス吹出口１１、１２は、横長の長方形状を呈し、自動車のカウル部の中央部に開口している。そして、センターフェイス吹出口１１、１２近傍のセンターフェイスダクト１１０、１２０内には、中央部が支持された板状の風向偏向板２（四個）が平行に装着されている（図２参照）。
【００２１】
これら風向偏向板２（長方形状を呈する）は、後端が連結板２１に連結され、該連結板２１はリンク機構５０を介して後述する駆動機構５に接続されている。駆動機構５は、ポテンションメータ５１と、減速機構付きのサーボモータ５２とを有する。そして、駆動機構５が作動すると、連結板２１が矢印方向（図２参照）に上下運動し、複数の風向偏向板２が一体的に上下に揺動する。
【００２２】
駆動機構５は、後述する制御装置４により制御される。サーボモータ５２の回転に応じてポテンションメータ５１が出力する電気信号が制御装置４に送出され、制御装置４は電気信号に基づいて風向偏向板２の向きを検知する。
【００２３】
例えば、所定の上限位置に向かって風向偏向板２が上方向に回動している場合には、検知した先端が所定の上限位置に達するまでサーボモータ５２に制御装置４が通電を継続し、先端が所定の上限位置に達したことを検知すると制御装置４はサーボモータ５２への通電方向を反転する。これにより、風向偏向板２は所定の下限位置に向かって下方向に回動する。そして、先端が所定の下限位置に達したことを検知すると制御装置４はサーボモータ５２への通電方向を戻す。このような制御により、風向偏向板２が車両上下方向に揺動し、センターフェイス吹出口１１、１２から吹き出される空調風は車両上下方向において変化する。
【００２４】
制御装置４には、空調装置を制御するために下記に示すセンサ、温度設定器、およびスイングスイッチが出力する、センサ信号、温度設定信号、およびｏｎ／ｏｆｆ信号が入力される。
内気温を検出する内気温センサ、外気温を検出する外気温センサ、車室内へ照射される日射量と太陽高度を検出するための日射センサ、蒸発器１８を通過した直後の空気温度を検出するエバ後センサ、ヒータコア１５内のエンジン冷却水温度を検出する水温センサ。
【００２５】
温度設定器は、カウル部に装着されたエアコン操作パネルに組み付けられ、車室内の設定温度Ｔｓｅｔ（１℃刻み）を設定する。スイングスイッチは、エアコン操作パネルに組み付けられ、自動スイングの選択を行なう。
【００２６】
日射センサは、ダッシュボード上の中央に配設され、三面センサで構成されている。そして、これら各面が検知する日射量の割合が太陽高度によって変化するように設定されており、検知した日射量の比によって太陽高度が算出される。制御装置４は、Ａ／Ｄ変換器、マイクロコンピュータ、およびＩ／Ｏ回路を有するものであり、車載バッテリから作動用電源が供給される。
【００２７】
つぎに、制御装置４の作動を、図４および図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
自動運転スイッチをステップＳ１０でｏｎすると、ステップＳ１１でデータを初期化（リセット）する。
ステップＳ１２で下記のものを読み込む。
各センサ信号の値をＡ／Ｄ変換したデジタル値（Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ、Ｔｅ、Ｔｗ）、温度設定器で設定された設定温度Ｔｓｅｔ、スイングスイッチの設定状態。
【００２８】
ステップＳ１３で、ＲＯＭに記憶された下記の数式に基づいて、車室内に吹き出す空調風の目標吹出温度（以下、ＴＡＯと呼ぶ）を算出する。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ
但し、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓはゲイン、Ｃは補正用の定数
【００２９】
ステップＳ１４において、ＲＯＭに記憶された図５に示すＴＡＯ- 印加電圧特性に基づいてブロワモータ１３２に印加する印加電圧ＶＭを求める。
ステップＳ１５において、ＲＯＭに記憶された図６に示すＴＡＯ- 吹出モード特性に基づいて吹出口モードを決定する。
【００３０】
ＦＡＣＥ（フェイス）モードとはフェイス吹出口から空調風を吹き出すモードであり、Ｂ／Ｌ（バイレベル）モードとはフェイス吹出口およびフット吹出口から空調風を吹き出すモードであり、ＦＯＯＴ（フット）モードとはフット吹出口から空調風を吹き出すモードである。
【００３１】
ステップＳ１６では、ＲＯＭに記憶された下記の数式に基づいてエアミックスドア１５２の目標開度ＳＷを算出する。
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）｝×１００ （％）
そして、後から詳述するステップＳ１７（ステップＳ１７１〜ステップＳ１７４）において、風向偏向板２の揺動範囲を設定することにより、センターフェイス吹出口１１、１２から吹き出される空調風の吹出範囲を決定する。
【００３２】
ステップＳ１８において、上記ステップＳ１３〜ステップＳ１７にて算出した制御目標値が得られるように各空調機能部材を制御する。
【００３３】
つぎに、ステップＳ１７（ステップＳ１７１〜ステップＳ１７４）の作動を図７〜図１０に基づいて説明する。
ステップＳ１７１において、吹出モードがＦＡＣＥまたはＢ／Ｌの何れかであるか否かを判別し、ＹＥＳならばステップＳ１７２に進む。つまり、ステップＳ１５にて算出した吹出モードがＦＡＣＥまたはＢ／Ｌの時にはステップＳ１７１の判別がＹＥＳとなる。ＮＯの場合（ＦＯＯＴまたはマニュアルのＦ／Ｄ、ＤＥＦモード）にはそのままステップＳ１８に進む。
【００３４】
ステップＳ１７２において、太陽高度が高いか低いかを図８の判別チャートに基づいて判別し、高い場合（ＹＥＳ）にはステップＳ１７３に進み、低い場合にはステップＳ１７４に進む。なお、制御上のハンチングを防止するため、判別チャートではヒステリシスを設けている。
【００３５】
ステップＳ１７３において、制御装置４は風向偏向板２が−４５°〜０°の上下範囲内（第１吹出範囲）で連続的に揺動するように駆動機構５を制御する。ステップＳ１７４において、制御装置４は風向偏向板２が０°〜＋４５°の上下範囲内（第２吹出範囲）で連続的に揺動するように駆動機構５を制御する（図９、図１０参照）。
【００３６】
なお、第１吹出範囲とは、風向偏向板２が図９において実線位置から図示しない水平位置まで揺動したときの空調風の吹出範囲である。また、第２吹出範囲とは、風向偏向板２が図９において図示しない水平位置から点線位置まで揺動したときの空調風の吹出範囲である。
【００３７】
つぎに、本参考例１の制御装置４の利点を述べる。
〔ア〕太陽高度が高い場合には乗員の下半身（特に太股部）に日射が当たり、太陽高度が低い場合には乗員の上半身（特に顔部）に日射が当たるので乗員は暑さを感じる。
しかし、太陽高度が高いと判別した場合には制御装置４は、−４５°〜０°の上下範囲内で風向偏向板２が連続的に揺動するように駆動機構５を制御し、太陽高度が低いと判別した場合には制御装置４は、０°〜＋４５°の上下範囲内で風向偏向板２が連続的に揺動するように駆動機構５を制御している。このため、日射による暑さを乗員に感じさせないので車両用空調装置Ａは使い勝手に優れる。
【００３８】
〔イ〕太陽高度が高いか低いかの判別においてヒステリシスを設けている（図８参照）。このため、制御上のハンチングが防止でき、吹出範囲の切り替えに違和感を生じさせないので車両用空調装置Ａは使い勝手に優れる。
【００３９】
上記参考例１を変形した実施例を以下に示す。
ａ．冷房運転時に、太陽高度が高いと判別した場合には乗員の下半身に重点的に空調空気が当たり、検知した太陽高度が低いと判別した場合には乗員の上半身に重点的に空調空気が当たるように、下記のように制御装置４が駆動機構５を制御しても良く、上記〔ア〕、〔イ〕と同様の効果を奏する。
【００４０】
１．制御装置４は、太陽高度が高いと判別した場合にはステップＳ１７３を変更して風向偏向板２の揺動範囲（＋４５°〜−４５°の範囲）の内、上側（＋４５°〜０°の範囲）を制限して乗員の下半身に重点的に空調空気が当たるように駆動機構５を制御し、太陽高度が低いと判別した場合にはステップＳ１７４を変更して風向偏向板２の揺動範囲（＋４５°〜−４５°の範囲）の下側（０°〜−４５°の範囲）を制限して乗員の上半身に重点的に空調空気が当たるように駆動機構５を制御する｛請求項１に相当｝。
【００４１】
２．制御装置４は、太陽高度が高いと判別した場合にはステップＳ１７３を変更して日射無しの場合の風向偏向板２の揺動範囲（−２２．５°〜＋２２．５°の範囲）の揺動中心（０°）を下方にずらして（−２２．５°）乗員の下半身に重点的に空調空気が当たるように駆動機構５を制御し、太陽高度が低いと判別した場合には風向偏向板２の揺動範囲（−２２．５°〜＋２２．５°の範囲）の揺動中心（０°）を上方にずらして（２２．５°）乗員の上半身に重点的に空調空気が当たるように駆動機構５を制御する｛請求項２に相当｝。
【００４２】
３．ステップＳ１７２〜Ｓ１７４を廃止し、制御装置４は、検知した太陽高度に基づき、図１１に示す風向偏向板２の揺動範囲に従って駆動機構５を制御する｛請求項１に相当｝。
【００４３】
４．制御装置４は、太陽高度が高いと判別した場合にはステップＳ１７３を変更して、風向偏向板２の揺動範囲（−４５°〜＋４５°）の下側（−４５°〜０°）での風向偏向板２の揺動速度を上側での揺動速度（通常速度）の１／４程度に遅くして乗員の下半身に重点的に空調空気が当たるように駆動機構５を制御する。また、太陽高度が低いと判別した場合にはステップＳ１７４を変更して、風向偏向板２の揺動範囲（−４５°〜＋４５°）の上側（＋４５°〜０°）での風向偏向板２の揺動速度を下側での揺動速度（通常速度）の１／４程度に遅くして乗員の上半身に重点的に空調空気が当たるように駆動機構５を制御する｛参考例２｝。
【００４４】
５．制御装置４は、太陽高度が高いと判別した場合にはステップＳ１７３を変更して、風向偏向板２の揺動範囲（−４５°〜＋４５°）の下側（−４５°〜０°）で風向偏向板２が揺動する時間を上側での揺動時間の例えば２倍に長くして乗員の下半身に重点的に空調空気が当たるように駆動機構５を制御する。また、太陽高度が低いと判別した場合にはステップＳ１７４を変更して、風向偏向板２の揺動範囲（−４５°〜＋４５°）の上側（＋４５°〜０°）で風向偏向板２が揺動する時間を下側での揺動時間の例えば２倍に長くして乗員の上半身に重点的に空調空気が当たるように駆動機構５を制御する｛参考例３｝。
【００４５】
ｂ．上記実施例、参考例では、スイングスイッチを使用者が手動でｏｎすると、風向偏向板２が揺動を開始する構成であるが、下記に示す空調状態等を判別して自動で風向偏向板２が揺動する構成であっても良い。
日射の強度、吹出モードの状態、設定温度、外気温度
【００４６】
ｃ．上記実施例、参考例において、日射の強度が弱い場合には、風向偏向板２の揺動を、乗員の下半身から上半身まで均等に空調空気が当たるように所定範囲の下限から上限まで（例えば、−４５°〜＋４５°）揺動させる構成でも良い。
【００４７】
ｄ．上記実施例、参考例では、三面日射センサで太陽の高度を検知しているが、日射量センサとナビゲーションシステムとを併用して太陽の高度を算出しても良い。また、ＰＳＤ（ポジションセンシティブデバイス）を用いて太陽位置を算出しても良い。
【００４８】
ｅ．暖房運転の場合に風向偏向板２を揺動させる場合には、制御装置４は、判別した太陽高度が高い場合には乗員の上半身に重点的に空調空気（温風）が当たり、判別した太陽高度が低い場合には乗員の下半身に重点的に空調空気（温風）が当たるように駆動機構５を制御すれば良い。
ｆ．センターフェイスの上下スイングを述べたが、サイドフェイスにも上下スイングを付けても良い。また、サイドフェイスのみでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例１に係る車両用空調装置の構造説明図である。
【図２】 風向偏向板の揺動を説明するための説明図である。
【図３】 参考例１に係る車両用空調装置の制御装置の説明図である。
【図４】 その制御装置の作動を示すフローチャートである。
【図５】 ＴＡＯ−印加電圧の関係を示すグラフである。
【図６】 ＴＡＯと吹出口モードとの関係を示すグラフである。
【図７】 その制御装置の作動（太陽高度判別部分）を示すフローチャートである。
【図８】 検知した太陽高度と、判別した太陽高度との関係を示すグラフである。
【図９】 エアミックスドアの揺動と空調空気の吹出範囲との関係を示す説明図である。
【図１０】 空調空気の吹出範囲が第１吹出範囲の場合と、空調空気の吹出範囲が第２吹出範囲の場合とにおける説明図である。
【図１１】 検知した太陽高度と、空調空気の吹出範囲との関係を示すグラフである。
【図１２】 判別した太陽高度が高い場合における風向偏向板の揺動速度と、判別した太陽高度が低い場合における風向偏向板の揺動速度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ 車両用空調装置
２ 風向偏向板（偏向部材）
４ 制御装置（制御手段）
５ 駆動機構（駆動手段）
１１、１２ センターフェイス吹出口（吹出口）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
In order to improve the air-conditioning feeling of the occupant, a swing louver is attached to the air outlet to the passenger compartment, and the swing louver is swung in the left-right direction (vehicle width direction) by a motor or the like, so that the direction of the cold wind is continuously There is known a vehicle air conditioner that changes to (Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-107912). There is also known a vehicle air conditioner in which the swing speed of the swing louver on the side with solar radiation is slower than the swing speed on the side without solar radiation (Japanese Utility Model Publication No. 4-2086).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The vehicle air conditioner described in Japanese Utility Model Publication No. 4-2086 is comfortable because cold air is focused on the occupant sitting on the side where the solar radiation enters.
However, since the solar altitude is not taken into consideration, when the solar altitude is high, the sun hits the lower body of the occupant and the occupant feels heat in the lower body. In addition, when the solar altitude is low, the sun hits the upper body of the occupant and the upper body feels hot.
For this reason, in the conventional vehicle air conditioner, it is necessary to manually operate the wind direction changing plate assembled to the air outlet so as to face the part where the sun hits, which is troublesome and unusable. .
[0004]
The object of the present invention is that the deflecting member swings so that cold wind hits the occupant's lower body when the solar altitude is high and cold air hits the occupant's upper body when the solar altitude is low. The object is to provide a vehicle air conditioner that is easy to use so that passengers do not feel the heat.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
[About claim 1]
A blow-out opening that opens to a passenger's approximately chest position blows out air-conditioned air into the vehicle. A deflecting member for changing the blowing direction of the conditioned air is mounted on the outlet so as to be swingable in the vertical direction. The driving means continuously swings the deflecting member within a predetermined vertical range. The solar altitude detection means detects the altitude of the sun.
[0006]
When the solar altitude detected by the solar altitude detecting means is high, the control means during cooling operation restricts the upper side of the swinging range of the deflecting member so that the conditioned air is focused on the lower body of the occupant. When the solar altitude is low, the lower side of the swinging range is restricted and the driving means is controlled so that the conditioned air hits the occupant's upper body. Thereby, since a passenger | crew is not made to feel heat, the vehicle air conditioner is excellent in usability.
[0009]
[About claim 2 ]
During cooling operation, when the detected solar altitude is high, the control means shifts the swing center of the swing range of the deflecting member downward so that the conditioned air is focused on the lower body of the occupant. When the altitude is low, the driving means is controlled so that the conditioned air is focused on the upper body of the occupant by shifting the swing center of the swing range upward. Thereby, since a passenger | crew is not made to feel heat, the vehicle air conditioner is excellent in usability.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Reference Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in the figure, the vehicle air conditioner A has center face air outlets 11 and 12 (air outlets) that open at substantially chest positions of passengers (drivers and passengers), and is air-conditioned air. Is blown out from the center face air outlets 11 and 12 (see FIG. 1). Then, the center face air outlet 11 and 12, the wind direction deflecting plate 2 is a deflecting member for changing the blowing direction of the conditioned air is pivotably mounted in the vertical direction (each four in the present reference example) (See FIG. 2). Moreover, the solar radiation sensor (solar height detection means) for detecting a solar height is attached to the vehicle. And the control apparatus 4 (control means) is a wind direction deflecting board continuously within a predetermined up-and-down range (a range of -45 ° to 0 ° when the solar altitude is high, and a range of 0 ° to + 45 ° when the solar altitude is low). The drive mechanism 5 (drive means) is controlled so that 2 swings.
[0011]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a duct of the vehicle air conditioner A, which is disposed below the cowl portion. An upstream side of the duct 1 is a fan accommodating portion 13, and a centrifugal fan 131 and a blower motor 132 are accommodated in the fan accommodating portion 13.
[0012]
An inside / outside air switching box 14 in which an inside / outside air switching door 143 for selecting each introduction port is provided is provided on the upstream side of the fan housing portion 13 while an inside air introduction port 141 and an outside air introduction port 142 are formed. .
[0013]
An evaporator 18 that cools the air and a heater core 15 that heats the air are disposed inside the duct 1 located downstream of the fan housing 13. A bypass passage 151 that bypasses the heater core 15 is formed above the heater core 15. The bypass passage 151 is provided with an air mix door 152, and the amount of air passing through the evaporator 18 and the temperature of the air passing through the heater core 15 and the amount of air passing through the heater core 15 are adjusted by the door opening.
[0014]
The evaporator 18 is a heat exchanger of a refrigeration cycle configured by connecting a compressor, a condenser, a liquid receiver, and a decompressor (all not shown) by piping, and the air that has passed through is cooled. . The compressor is connected to an automobile engine via an electromagnetic clutch (not shown) and is intermittently operated. The heater core 15 is a heat exchanger that uses engine cooling water as a heat source, and heats the cool air cooled by the passage of the evaporator 18.
[0015]
The duct 1 branches into a face duct 10, a foot duct 16 and a defroster duct 17 on the downstream side of the heater core 15. The face duct 10 further branches into a center face duct 110, 120, a driver-side side face duct 130, and a passenger-side side face duct 140.
[0016]
The center face air outlet 11 (driver's seat side) opens at the front end of the center face duct 110, the center face air outlet 12 (passenger seat side) opens at the front end of the center face duct 120, and the front end of the side face duct 130. The side face air outlet 133 (driver's seat side) is opened, and the side face air outlet 144 (passenger seat side) is opened at the tip of the side face duct 140.
[0017]
The foot duct 16 is bifurcated, and a foot outlet 161 is formed at the tip of the branched one duct to blow air-conditioning air toward the driver's feet. A foot outlet 162 is formed to blow air-conditioned air to the feet of the person who is. At the tip of the defroster duct 17, a defroster outlet 171 for blowing conditioned air to the inner surface of the windshield is formed.
[0018]
Further, on the duct side of the face duct 10, the foot duct 16, and the defroster duct 17, a face door 100, a foot door 160, and a defroster door 170 for controlling communication between each duct and the duct 1 are provided.
[0019]
Next, the center face air outlet 11 (driver's seat side) and the center face air outlet 12 (passenger seat side) that open at the ends of the center face ducts 110 and 120 will be described in detail.
[0020]
The center face air outlets 11 and 12 have a horizontally long rectangular shape, and open at the center of the cowl portion of the automobile. In the center face ducts 110 and 120 in the vicinity of the center face outlets 11 and 12, plate-like wind direction deflecting plates 2 (four pieces) supported at the center are mounted in parallel (see FIG. 2). .
[0021]
These wind direction deflecting plates 2 (presenting a rectangular shape) are connected at their rear ends to a connecting plate 21, and the connecting plate 21 is connected to a drive mechanism 5 described later via a link mechanism 50. The drive mechanism 5 includes a potentiometer 51 and a servo motor 52 with a speed reduction mechanism. When the drive mechanism 5 is activated, the connecting plate 21 moves up and down in the direction of the arrow (see FIG. 2), and the plurality of wind direction deflecting plates 2 integrally swing up and down.
[0022]
The drive mechanism 5 is controlled by the control device 4 described later. An electric signal output from the potentiometer 51 is sent to the control device 4 according to the rotation of the servo motor 52, and the control device 4 detects the direction of the wind direction deflector 2 based on the electric signal.
[0023]
For example, when the wind direction deflecting plate 2 is rotated upward toward a predetermined upper limit position, the controller 4 continues to energize the servo motor 52 until the detected tip reaches the predetermined upper limit position. When it is detected that the tip has reached a predetermined upper limit position, the control device 4 reverses the energization direction to the servo motor 52. Thereby, the wind direction deflection | deviation plate 2 rotates below toward a predetermined | prescribed lower limit position. When it is detected that the tip has reached the predetermined lower limit position, the control device 4 returns the energization direction to the servo motor 52. By such control, the wind direction deflecting plate 2 swings in the vehicle vertical direction, and the conditioned air blown from the center face outlets 11 and 12 changes in the vehicle vertical direction.
[0024]
The control device 4 receives sensor signals, temperature setting signals, and on / off signals output from the sensors, temperature setting devices, and swing switches described below to control the air conditioner.
An internal air temperature sensor for detecting the internal air temperature, an external air temperature sensor for detecting the external air temperature, a solar radiation sensor for detecting the amount of solar radiation and the solar altitude irradiated to the vehicle interior, and the air temperature immediately after passing through the evaporator 18 are detected. A post-evaporation sensor, a water temperature sensor that detects the engine coolant temperature in the heater core 15.
[0025]
The temperature setter is assembled to an air conditioner operation panel mounted on the cowl portion, and sets a set temperature Tset (in increments of 1 ° C.) in the passenger compartment. The swing switch is assembled to the air conditioner operation panel and selects automatic swing.
[0026]
The solar radiation sensor is disposed in the center of the dashboard and is composed of a three-surface sensor. And the ratio of the solar radiation amount which these each surface detects is set so that it may change with solar altitudes, and solar altitude is calculated by ratio of the solar radiation amount detected. The control device 4 includes an A / D converter, a microcomputer, and an I / O circuit, and is supplied with operating power from a vehicle-mounted battery.
[0027]
Next, the operation of the control device 4 will be described based on the flowcharts shown in FIGS.
When the automatic operation switch is turned on in step S10, data is initialized (reset) in step S11.
In step S12, the following are read.
A digital value (Tr, Tam, Ts, Te, Tw) obtained by A / D converting the value of each sensor signal, a set temperature Tset set by the temperature setter, and a setting state of the swing switch.
[0028]
In step S13, a target blowing temperature (hereinafter referred to as TAO) of the conditioned air blown into the vehicle interior is calculated based on the following mathematical formula stored in the ROM.
TAO = Kset * Tset-Kr * Tr-Kam * Tam-Ks * Ts + C
Where Kset, Kr, Kam, and Ks are gains, and C is a correction constant.
In step S14, the applied voltage VM to be applied to the blower motor 132 is obtained based on the TAO- applied voltage characteristics shown in FIG.
In step S15, the outlet mode is determined based on the TAO-outlet mode characteristics shown in FIG. 6 stored in the ROM.
[0030]
The FACE mode is a mode in which conditioned air is blown out from the face outlet, and the B / L (bi-level) mode is a mode in which conditioned air is blown out from the face outlet and the foot outlet, and FOOT mode. Is a mode in which conditioned air is blown from the foot outlet.
[0031]
In step S16, the target opening degree SW of the air mix door 152 is calculated based on the following mathematical formula stored in the ROM.
SW = {(TAO−Te) / (Tw−Te)} × 100 (%)
And in step S17 (step S171-step S174) explained in full detail later, the blowing range of the air-conditioning wind blown from the center face blower outlets 11 and 12 is determined by setting the rocking | fluctuation range of the wind direction deflection | deviation plate 2. To do.
[0032]
In step S18, each air conditioning functional member is controlled so that the control target value calculated in steps S13 to S17 is obtained.
[0033]
Next, the operation of step S17 (steps S171 to S174) will be described with reference to FIGS.
In step S171, it is determined whether or not the blowing mode is FACE or B / L. If YES, the process proceeds to step S172. That is, when the blowing mode calculated in step S15 is FACE or B / L, the determination in step S171 is YES. If NO (FOOT or manual F / D, DEF mode), the process proceeds to step S18.
[0034]
In step S172, whether the solar altitude is high or low is determined based on the determination chart of FIG. 8, and if high (YES), the process proceeds to step S173, and if low, the process proceeds to step S174. In order to prevent hunting in the control, hysteresis is provided in the discrimination chart.
[0035]
In step S173, the control device 4 controls the drive mechanism 5 so that the wind direction deflecting plate 2 continuously swings within a vertical range (first blowing range) of −45 ° to 0 °. In step S174, the control device 4 controls the drive mechanism 5 so that the wind direction deflector 2 continuously swings within the vertical range (second blowing range) of 0 ° to + 45 ° (see FIGS. 9 and 10). ).
[0036]
The first blowing range is a blowing range of the conditioned air when the wind direction deflecting plate 2 swings from a solid line position in FIG. 9 to a horizontal position (not shown). Further, the second blowing range is the blowing range of the conditioned air when the wind direction deflecting plate 2 swings from a horizontal position (not shown in FIG. 9) to a dotted line position.
[0037]
Next, advantages of the control device 4 of the first reference example will be described.
[A] When the solar altitude is high, the lower half of the occupant (especially the crotch) is exposed to solar radiation, and when the solar altitude is low, the occupant is exposed to the upper half of the body (particularly the face).
However, when it is determined that the solar altitude is high, the control device 4 controls the drive mechanism 5 so that the wind direction deflector 2 continuously swings within the vertical range of −45 ° to 0 °, and the solar altitude. When it is determined that the airflow is low, the control device 4 controls the drive mechanism 5 so that the wind direction deflecting plate 2 continuously swings within the vertical range of 0 ° to + 45 °. For this reason, since the passenger does not feel the heat caused by solar radiation, the vehicle air conditioner A is excellent in usability.
[0038]
[A] Hysteresis is provided in determining whether the solar altitude is high or low (see FIG. 8). For this reason, control hunting can be prevented, and the vehicle air conditioner A is excellent in usability because it does not cause a sense of incongruity in switching the blowing range.
[0039]
An embodiment obtained by modifying the reference example 1 will be described below.
a. During cooling operation, if it is determined that the solar altitude is high, the conditioned air hits the occupant's lower body, and if it is determined that the detected solar altitude is low, the occupant's upper part hits the conditioned air. In addition, the control device 4 may control the drive mechanism 5 as described below, and the same effects as [A] and [A] are achieved.
[0040]
1. When it is determined that the solar altitude is high, the control device 4 changes step S173 to change the upper side (+ 45 ° to 0 °) of the rocking range (+ 45 ° to −45 °) of the wind direction deflecting plate 2. The driving mechanism 5 is controlled so that the conditioned air is focused on the lower body of the occupant, and if it is determined that the solar altitude is low, the swing range of the wind direction deflector 2 is changed by changing step S174. The lower side (range of + 45 ° to −45 °) (range of 0 ° to −45 °) is limited, and the drive mechanism 5 is controlled so that the conditioned air is focused on the upper body of the occupant {Claim 1 Equivalent to}.
[0041]
2. When it is determined that the solar altitude is high, the control device 4 changes step S173 to change the swing range of the wind direction deflector plate 2 (the range of −22.5 ° to + 22.5 °) when there is no solar radiation. The moving center (0 °) is shifted downward (-22.5 °) to control the drive mechanism 5 so that the conditioned air is focused on the lower body of the occupant. The swing center (0 °) of the swing range of the plate 2 (the range of −22.5 ° to + 22.5 °) is shifted upward (22.5 °), and the conditioned air hits the occupant's upper body. Thus, the drive mechanism 5 is controlled {corresponding to claim 2 }.
[0042]
3. Steps S172 to S174 are abolished, and the control device 4 controls the drive mechanism 5 according to the swing range of the wind direction deflecting plate 2 shown in FIG. 11 based on the detected solar altitude {corresponding to claim 1 }.
[0043]
4). When it is determined that the solar altitude is high, the control device 4 changes step S173 so that it is below the swing range (−45 ° to + 45 °) (−45 ° to 0 °) of the wind direction deflecting plate 2. The drive mechanism 5 is controlled so that the conditioned air is focused on the lower body of the occupant by lowering the swing speed of the wind direction deflection plate 2 to about 1/4 of the swing speed (normal speed) on the upper side. If it is determined that the solar altitude is low, step S174 is changed, and the wind direction deflector 2 on the upper side (+ 45 ° to 0 °) of the swing range (−45 ° to + 45 °) of the wind direction deflector 2 is changed. The driving mechanism 5 is controlled so that the conditioned air is focused on the upper body of the occupant by reducing the swaying speed of the vehicle to about 1/4 of the swaying speed (normal speed) on the lower side { Reference Example 2 }.
[0044]
5. When it is determined that the solar altitude is high, the control device 4 changes step S173 so that it is below the swing range (−45 ° to + 45 °) (−45 ° to 0 °) of the wind direction deflecting plate 2. The drive mechanism 5 is controlled so that the conditioned air strikes the lower body of the occupant with a longer time for the air deflecting plate 2 to swing, for example, twice as long as the upper swing time. If it is determined that the solar altitude is low, step S174 is changed so that the wind direction deflector 2 is above the swing range (−45 ° to + 45 °) of the wind direction deflector 2 (+ 45 ° to 0 °). The driving mechanism 5 is controlled so that the conditioned air hits the upper body of the occupant with a focus on the upper body of the occupant by making the swinging time longer than, for example, twice the swinging time on the lower side { Reference Example 3 }.
[0045]
b. In the above-described embodiments and reference examples , when the user manually turns on the swing switch, the wind direction deflecting plate 2 starts swinging. May be configured to swing.
Intensity of solar radiation, state of blowing mode, set temperature, outside temperature [0046]
c. In the above-mentioned examples and reference examples , when the intensity of solar radiation is weak, the swaying of the wind direction deflecting plate 2 is performed from the lower limit to the upper limit of the predetermined range so that the conditioned air is uniformly applied from the lower body to the upper body of the occupant (for example, (−45 ° to + 45 °) may be configured to swing.
[0047]
d. In the above-mentioned examples and reference examples , the altitude of the sun is detected by the three-surface solar radiation sensor, but the solar altitude may be calculated using both the solar radiation amount sensor and the navigation system. Further, the solar position may be calculated using PSD (position sensitive device).
[0048]
e. When the wind direction deflector 2 is swung during heating operation, the control device 4 focuses the conditioned air (warm air) on the upper body of the occupant when the determined solar altitude is high, and the determined solar When the altitude is low, the drive mechanism 5 may be controlled so that the conditioned air (warm air) hits the passenger's lower body.
f. Although the center face up / down swing has been described, the side face may be provided with an up / down swing. Further, only the side face may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural explanatory diagram of a vehicle air conditioner according to Reference Example 1 ;
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the swing of a wind direction deflecting plate.
3 is an explanatory diagram of a control device for a vehicle air conditioner according to Reference Example 1. FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control device.
FIG. 5 is a graph showing a relationship of TAO - applied voltage.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between TAO and outlet mode.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the control device (solar altitude discrimination part).
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a detected solar altitude and a determined solar altitude.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the swing of the air mix door and the blowout range of the conditioned air.
FIG. 10 is an explanatory diagram in a case where the blown range of the conditioned air is the first blown range and in a case where the blown range of the conditioned air is the second blown range.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the detected solar altitude and the blowout range of conditioned air.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the swing speed of the wind direction deflecting plate when the determined solar altitude is high and the swing speed of the wind direction deflecting plate when the determined solar altitude is low.
[Explanation of symbols]
A Vehicle air conditioner 2 Wind direction deflector (deflection member)
4. Control device (control means)
5 Drive mechanism (drive means)
11, 12 Center face outlet (air outlet)

Claims (2)

乗員の略胸位置に開口して空調された空調空気が吹き出る吹出口と、
前記吹出口に上下方向に揺動可能に装着され、前記空調空気の吹出方向を変えるための偏向部材と、
所定の上下範囲内で前記偏向部材を連続的に揺動させる駆動手段と、
該駆動手段を制御する制御手段とを有する車両用空調装置において、
太陽の高度を検知する太陽高度検知手段を設け、
冷房運転時に前記制御手段は、検知した太陽高度が高い場合には前記偏向部材の揺動範囲の上側を制限して乗員の下半身に重点的に前記空調空気が当たるように前記駆動手段を制御し、検知した太陽高度が低い場合には前記揺動範囲の下側を制限して乗員の上半身に重点的に前記空調空気が当たるように前記駆動手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。A blow-out port from which air-conditioned air that is opened and air-conditioned opens to the passenger's approximate chest position;
A deflection member mounted on the outlet so as to be swingable in the vertical direction, and for changing the direction of blowing the conditioned air;
Drive means for continuously swinging the deflection member within a predetermined vertical range;
In a vehicle air conditioner having control means for controlling the drive means,
A solar altitude detecting means for detecting the solar altitude is provided.
It said control means during the cooling operation, the drive means so that per the focus the conditioned air to the lower body of the occupant by limiting the upper swing range of said deflector when the detected solar altitude is higher When the detected solar altitude is low, the drive means is controlled so that the conditioned air is focused on the upper body of the occupant by limiting the lower side of the swing range Air conditioner. 乗員の略胸位置に開口して空調された空調空気が吹き出る吹出口と、
前記吹出口に上下方向に揺動可能に装着され、前記空調空気の吹出方向を変えるための偏向部材と、
所定の上下範囲内で前記偏向部材を連続的に揺動させる駆動手段と、
該駆動手段を制御する制御手段とを有する車両用空調装置において、
太陽の高度を検知する太陽高度検知手段を設け、
冷房運転時に前記制御手段は、検知した太陽高度が高い場合には前記偏向部材の揺動範囲の揺動中心を下方にずらして乗員の下半身に重点的に前記空調空気が当たるように前記駆動手段を制御し、
検知した太陽高度が低い場合には前記揺動範囲の揺動中心を上方にずらして乗員の上半身に重点的に前記空調空気が当たるように前記駆動手段を制御することを特徴とする車両用空調装置。 A blow-out port from which air-conditioned air that is opened and air-conditioned opens to the passenger's approximate chest position;
A deflection member mounted on the outlet so as to be swingable in the vertical direction, and for changing the direction of blowing the conditioned air;
Drive means for continuously swinging the deflection member within a predetermined vertical range;
In a vehicle air conditioner having control means for controlling the drive means,
A solar altitude detecting means for detecting the solar altitude is provided.
Cooling the control unit during operation, the detected solar said altitude if higher by shifting the center of swinging of the swing range of the deflection member downwardly to strike the focus the conditioned air to the lower body of the occupant driving Control means,
Car when the detected solar altitude is low you and controls said driving means so intensively the air conditioning air strikes the upper body of the occupant by shifting the swing center of the swing range upward Dual-use air conditioner.

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