JP3752765B2

JP3752765B2 - 車両用空調装置

Info

Publication number: JP3752765B2
Application number: JP03040597A
Authority: JP
Inventors: 茂樹原田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2017-02-14
Also published as: JPH10226221A

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）

Claims

空気流を発生する送風手段（６）と、
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。
空気流を発生する送風手段（６）と、
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。