JP4081802B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば空調ユニットの空気下流端に設けられたフェイス吹出口から吹き出す空調風の揺動範囲、吹出範囲、吹出位置、吹出方向、吹出角度、吹出領域、吹出風速、吹出風量または配風量のうちのいずれか1つ以上の吹出状態を変更する吹出状態可変装置を備えた車両用空調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平8−58347号公報等においては、車室内の一方側の第1空調ゾーンと車室内の他方側の第2空調ゾーンとの温度調節を互いに独立して行うことが可能な空調ユニットを備えた車両用空調装置が提案されている。このような車両用空調装置では、他の空調ゾーンに対して独立して温度調節を行った時に、設定温度を変更した側の空調状態の変化に対する影響を打ち消し、設定温度を変更していない側の温感に変化を与えないようにする目的で、設定温度を変更した側の目標吹出温度の変更に加えて、設定温度を変更していない側の目標吹出温度も変更する必要がある。そして、この目標吹出温度の補正を、第1空調ゾーンの第1設定温度と第2空調ゾーンの第2設定温度との温度差に応じて行うようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の車両用空調装置においては、第1空調ゾーンの第1設定温度と第2空調ゾーンの第2設定温度との温度差に応じた目標吹出温度の補正があまりに大きいと、設定温度を変更していない側の吹出口モードや送風機の風量が変わることによって、設定温度を変更していない側の乗員の空調感の変化が避けられないという問題が生じる。
【0004】
また、第1空調ゾーンと第2空調ゾーンとの間で、空調ユニットの空気下流端に設けられたフェイス吹出口から吹き出される空調風の吹出風量に風量差をつけることができない場合には、吹出温度が最も低い(下限値:MAX・COOL)時や、吹出温度が最も高い(上限値:MAX・HOT)時は、互いに独立した温度調節(独立温度コントロール)自体が不可能になるという問題が生じる。
【0005】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点に鑑み、複数の空調ゾーン間で異なる温度調節を行っても温度調節を行っていない側の乗員の空調感の変化を少なくすることができるという点と、隣の空調ゾーンに温度の異なる空調風が供給されることを防止できるという点とを兼ね備えた車両用空調装置を得ることを目的とする。また、吹出温度が上限値または下限値にあっても、複数の空調ゾーン間で異なる温度調節を行うことができるという点と、乗員に互いに独立した空調制御を視覚的に感じさせることができるという点とを兼ね備えた車両用空調装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1、2に記載の発明によれば、運転席側空調ゾーンで助手席側空調ゾーンよりも低い温度調節を行った時、運転席側吹出状態可変手段は、空調風を運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、助手席側空調ゾーンよりも多くなるように制御され、助手席側吹出状態可変手段は、空調風を助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、運転席側空調ゾーンよりも短くなるように制御される。または、助手席側空調ゾーンで前記運転席側空調ゾーンよりも低い温度調節を行った時、助手席側吹出状態可変手段は、空調風を助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、運転席側空調ゾーンよりも多くなるように制御され、運転席側吹出状態可変手段は、空調風を運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、助手席側空調ゾーンよりも短くなるように制御される。
これにより、吹出温度が上限値または下限値にあっても、複数の空調ゾーン間で異なる温度調節(独立温度コントロール)を行うことができ、且つ温度調節が異なる空調ゾーン間において互いに独立した空調制御を乗員に視覚的に感じさせることができる。
【0008】
また、温度が異なる空調風が隣の空調ゾーンに供給され難くなることで、隣の空調ゾーンへの影響が出難くなり、温度調節を行った側の影響を打ち消すための、温度調節を行っていない側の目標吹出温度の変更も少なくてすむ。また、あまり吹出温度を下げなくても、冷房感を与えることができるため、目標吹出温度の変化を抑えることができる。これにより、送風機の風量や吹出口モードが変わり難くなるので、温度調節を行っていない側の乗員の空調感の変化を少なくすることができる。
【0009】
請求項3、4に記載の発明によれば、運転席側空調ゾーンで助手席側空調ゾーンよりも低い温度調節を行った時、運転席側吹出状態可変手段は、空調風を運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも多くなるように制御され、助手席側吹出状態可変手段は、空調風を助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも短くなるように制御される。または、助手席側空調ゾーンで運転席側空調ゾーンよりも低い温度調節を行った時、助手席側吹出状態可変手段は、空調風を助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも多くなるように制御され、運転席側吹出状態可変手段は、空調風を運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも短くなるように制御される。それによって、請求項1、2に記載の発明の効果を達成することができる。
【0012】
請求項5に記載の発明によれば、空調風を運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間の補正が行われている時、または、空調風を助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または空調風を助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間の補正が行われている時、補正が行われていない時に比べて、目標吹出温度、送風機の風量、上部吹出口と下部吹出口との吹出風量比のうち少なくとも1つ以上について、各空調ゾーン間での差が小さくされる。これにより、隣の空調ゾーンへの影響が出難くなる。
【0013】
請求項6に記載の発明によれば、乗員方向での揺動停止位置またはゆっくり揺動する位置または乗員集中位置または吹出範囲を、シートポジションまたはシート形状、乗員個人差、乗員の姿勢のうち1つ以上で補正することで、温度調節を行った空調ゾーンの乗員の空調感(冷房感)を向上することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態の構成〕
図1ないし図18は本発明の第1実施形態を示したもので、図1は車両用空調装置の全体構成を示した図で、図2は車両のインストルメントパネルを示した図で、図3はエアコン操作パネルを示した図である。
【0015】
本実施形態の車両用空調装置は、エンジンを搭載する自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット1における各空調手段(アクチュエータ)を、空調制御装置(以下エアコンECUと言う)50によって制御するように構成されている。その空調ユニット1は、前部座席(以下前席と略す)側空調ゾーンのうち運転席側(ドライバー側)空調ゾーンと助手席側(パッセンジャー側)空調ゾーンとの温度調節等を互いに独立して行うことが可能なエアコンユニットである。
【0016】
空調ユニット1は、車両の車室内の前方に配置された空調ダクト2を備えている。この空調ダクト2の上流側には、内外気切替ドア3およびブロワ4とが設けられている。内外気切替ドア3は、サーボモータ5により駆動されて内気吸込口6と外気吸込口7との開度(所謂吸込口モード)を変更する吸込口切替手段である。ブロワ4は、ブロワ駆動回路8によって制御されるブロワモータ9により回転駆動されて空調ダクト2内において車室内に向かう空気流を発生させる送風機である。
【0017】
空調ダクト2の中央部には、空調ダクト2内を通過する空気を冷媒と熱交換して冷却する冷凍サイクルのエバポレータ(冷却用熱交換器)10が設けられている。また、そのエバポレータ10の下流側には、第1、第2空気通路11、12を通過する空気をエンジンの冷却水と熱交換して加熱するヒータコア(加熱用熱交換器)13が設けられている。
【0018】
なお、第1、第2空気通路11、12は仕切り板14により区画されている。そして、ヒータコア13の下流側には、車室内の運転席側空調ゾーンと助手席側空調ゾーンとの温度調節を互いに独立して行うための運転席側、助手席側エアミックス(A/M)ドア15、16が設けられている。そして、運転席側、助手席側A/Mドア15、16は、サーボモータ17、18により駆動されて、運転席側、助手席側に向けて吹き出す空気の吹出温度を調節する。
【0019】
第1空気通路11の空気下流端では、図1ないし図3に示したように、デフロスタ(DEF)吹出口20、運転席側センタフェイス(FACE)吹出口21、運転席側サイドフェイス(FACE)吹出口22および運転席側フット(FOOT)吹出口23が開口している。また、第2空気通路12の空気下流端では、図1ないし図3に示したように、助手席側センタフェイス(FACE)吹出口31、助手席側サイドフェイス(FACE)吹出口32および助手席側フット(FOOT)吹出口33が開口している。
【0020】
なお、運転席側センタ、サイドFACE吹出口21、22および助手席側センタ、サイドFACE吹出口31、32は、本発明の吹出口、上部吹出口に相当し、更に、運転席側、助手席側FOOT吹出口23、33は、本発明の下部吹出口に相当する。
【0021】
そして、第1、第2空気通路11、12内には、車室内の運転席側と助手席側との吹出口モードの設定を互いに独立して行う運転席側、助手席側吹出口切替ドア24〜26、35、36が設けられている。そして、運転席側、助手席側吹出口切替ドア24〜26、35、36は、サーボモータ28、29、39により駆動されて運転席側、助手席側の吹出口モードをそれぞれ切り替えるモード切替ドアである。ここで、運転席側、助手席側の吹出口モードとしては、FACEモード、B/Lモード、FOOTモード、F/Dモード、DEFモード等がある。
【0022】
そして、内部に、運転席側、助手席側センタFACE吹出口21、31および運転席側、助手席側サイドFACE吹出口22、32を形成する運転席側、助手席側センタグリル41および運転席側、助手席側サイドグリル42には、各吹出口から吹き出される空調風の揺動範囲、吹出方向(風向き、ルーバ方向)または吹出範囲等の吹出状態を変更することが可能な吹出状態可変装置がそれぞれ取り付けられている。
【0023】
次に、運転席側、助手席側センタグリル41および運転席側、助手席側サイドグリル42に設置される吹出状態可変装置を図4ないし図6に基づいて簡単に説明する。ここで、図4は運転席側の各FACE吹出口21、22にそれぞれ設置される吹出状態可変装置の全体構成を示した図である。なお、助手席側の各FACE吹出口31、32にそれぞれ設置される吹出状態可変装置は運転席側の各FACE吹出口21、22に設置される吹出状態可変装置と同一の構成のため図示しない。各グリルの吹出状態可変装置は、ルーバ左右方向揺動機構およびルーバ上下方向揺動機構がそれぞれ設けられている。
【0024】
ルーバ左右方向揺動機構は、図5に示したように、複数枚の可変ルーバ43に支点を中心にして揺動運動を与えるリンクレバー44と、アームプレート45を介してリンクレバー44を水平方向に往復運動させるアクチュエータとしてのステッピングモータ43aとから構成されている。これらの可変ルーバ43は、車両の進行方向に対して左右方向(車両の幅方向)に複数列設されたスイングルーバで、以下各センタグリルに設置された可変ルーバをセンタルーバと言い、各サイドグリルに設置された可変ルーバをサイドルーバと言う。
【0025】
ルーバ上下方向揺動機構は、図6に示したように、複数枚の可変ルーバ46に支点を中心にして揺動運動を与えるリンクレバー47と、アームプレート48を介してリンクレバー47を上下方向に往復運動させるアクチュエータとしてのステッピングモータ46aとから構成されている。これらの可変ルーバ46は、車両の進行方向に対して上下方向(車両の高さ方向)に複数列設されたスイングルーバで、以下センタルーバまたはサイドルーバと言う。
【0026】
ここで、運転席側、助手席側センタ、サイドルーバ43、46は、本発明の吹出状態可変手段に相当するもので、ステッピングモータ43a、46aを回転させることで、運転席側、助手席側空調ゾーン内に吹き出す空調風を所定のスイング範囲にてスイングさせる吹出状態可変手段として働くと共に、ステッピングモータ43a、46aを所定の回転角度で止めることで、運転席側、助手席側空調ゾーンの乗員方向または乗員外し方向に固定する吹出状態可変手段として働く。
【0027】
なお、ステッピングモータ43a、46aの出力軸とリンクレバー44、47またはアームプレート45、48との間には、センタ、サイドルーバ43、46が乗員により手動操作された場合に大きな荷重がステッピングモータ43a、46aに加わらないように、リンクレバー44、47またはアームプレート45、48からステッピングモータ43a、46aの出力軸に伝達される操作力を遮断するクラッチ等の滑り手段が設けられている。
【0028】
そして、ステッピングモータ43a、46aは、1パルス当たりの作動角が決まっており、センタ、サイドルーバ43、46を所定の方向に向ける、あるいは所定の範囲でスイングさせる場合には、下記の数1の式で求めたパルスをエアコンECU50から出力することで駆動される。
【数1】
必要パルス数=(必要作動角)/(1パルス当たりの作動角)
【0029】
エアコンECU50は、吹出状態制御手段に相当するもので、内部に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ている。そして、エアコンECU50には、図1および図3に示したように、エアコン操作パネル51、運転席側ルーバ操作(SWINGSW)パネル52および助手席側ルーバ操作(SWINGSW)パネル53から各スイッチ信号が入力される。
【0030】
エアコン操作パネル51は、車室内前面の車幅方向の中央部にインストルメントパネル40に一体的に設置されている。エアコン操作パネル51には、エアコン(A/C)スイッチ54、吸込口モード切替スイッチ55、フロントデフロスタスイッチ56、リヤデフロスタスイッチ57、DUALスイッチ58、吹出口モード切替スイッチ59、ブロワ風量切替スイッチ60、オートスイッチ61、オフスイッチ62、液晶表示装置(ディスプレイ)63、運転席側温度設定スイッチ64および助手席側温度設定スイッチ65等が設置されている。
【0031】
上記のうちのDUALスイッチ58は、運転席側空調ゾーン内の温度調節と助手席側空調ゾーン内の温度調節とを互いに独立して行う左右独立温度コントロールを指令する左右独立制御指令手段である。そして、運転席側温度設定スイッチ64は、運転席側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するための運転席側温度設定手段である。また、助手席側温度設定スイッチ65は、助手席側空調ゾーン内の温度を所望の温度に設定するための助手席側温度設定手段である。
【0032】
運転席側ルーバ操作パネル52は、インストルメントパネル40の中央部においてエアコン操作パネル51の右隣に設置され、運転席側センタ、サイドルーバ43、46の両方をスイング可能にするMATCHスイッチ66、運転席側センタルーバ43をスイング可能にするCENTERスイッチ67、運転席側サイドルーバ46をスイング可能にするSIDEスイッチ68およびスイングモード切替スイッチ69とから構成されている。
【0033】
上記のうちMATCHスイッチ66、CENTERスイッチ67、SIDEスイッチ68は、平常位置(OFF)と押込位置(ON)とを持つプッシュ式スイッチである。スイングモード切替スイッチ69は、「STOP(スイング停止)」、「AUTO(オートスイング)」、「Rr」、「U−DSWING(上下方向スイング)」、「R−LSWING(左右方向スイング)」の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【0034】
なお、スイングモード切替スイッチ69は、「AUTO」に設定されると、運転席側センタ、サイドルーバ43、46をオートルーバ制御するように指令を出力する。そして、スイングモード切替スイッチ69は、「Rr」に設定されると、車両の前席側空調ゾーンよりも後部座席(以下後席と略す)側空調ゾーンの方が風量配分が多くなるように運転席側センタ、サイドルーバ43、46をスイングさせる。
【0035】
また、スイングモード切替スイッチ69は、「U−DSWING」に設定されると、運転席側センタ、サイドルーバ46を所定のスイング範囲で上下方向(U−D方向)にスイングさせる(マニュアルルーバ制御)ように指令を出力する。さらに、スイングモード切替スイッチ69は、「R−LSWING」に設定されると、運転席側センタ、サイドルーバ43を所定のスイング範囲で左右方向(R−L方向)にスイングさせる(マニュアルルーバ制御)ように指令を出力する。
【0036】
助手席側ルーバ操作パネル53は、運転席側ルーバ操作パネル52と同様にして、MATCHスイッチ70、CENTERスイッチ71、SIDEスイッチ72およびスイングモード切替スイッチ73とから構成されている。上記のうちMATCHスイッチ70、CENTERスイッチ71、SIDEスイッチ72は、平常位置(OFF)と押込位置(ON)とを持つプッシュ式スイッチである。スイングモード切替スイッチ73は、「STOP(スイング停止)」、「AUTO(オートスイング)」、「Rr」、「U−DSWING(上下方向スイング)」、「R−LSWING(左右方向スイング)」の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【0037】
なお、スイングモード切替スイッチ73は、スイングモード切替スイッチ69と同様にして、「AUTO」に設定されると、助手席側センタ、サイドルーバ43、46をオートルーバ制御を行うように指令を出力する。そして、スイングモード切替スイッチ73は、「Rr」に設定されると、車両の前席側空調ゾーンよりも後席側空調ゾーンの方が風量配分が多くなるように助手席側センタ、サイドルーバ43、46をスイングさせる。
【0038】
また、スイングモード切替スイッチ73は、「U−DSWING」に設定されると、助手席側センタ、サイドルーバ46を所定のスイング範囲で上下方向(U−D方向)にスイングさせる(マニュアルルーバ制御)ように指令を出力する。さらに、スイングモード切替スイッチ73は、「R−LSWING」に設定されると、助手席側センタ、サイドルーバ43を所定のスイング範囲で左右方向(R−L方向)にスイングさせる(マニュアルルーバ制御)ように指令を出力する。
【0039】
ここで、図3に示したように、運転席側、助手席側センタグリル41間には、運転席側、助手席側センタFACE吹出口21、31を開閉するシャッタ(図示せず)を手動操作するためのドア開閉スイッチ74が設けられている。また、運転席側、助手席側センタグリル41および運転席側、助手席側サイドグリル42には、各センタ、サイドルーバ43、46のルーバ方向を手動操作により左右方向、上下方向に動かすためのノブ75、76が設けられている。
【0040】
さらに、エアコンECU50は、各センサからのセンサ信号が図示しない入力回路によってA/D変換された後に、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。すなわち、エアコンECU50には、車室内の空気温度(以下内気温と言う)を検出する内気温検出手段としての内気温センサ91、車室外の空気温度(以下外気温と言う)を検出する外気温検出手段としての外気温センサ92、および日射検出手段としての日射センサ93が接続されている。
【0041】
また、運転席側、助手席側空調ゾーン内に吹き出す空調風の吹出温度を検出する運転席側、助手席側吹出温度センサ94a、94b、エバポレータ10を通過した直後の空気温度(以下エバ後温度と言う)を検出するエバ後温度検出手段としてのエバ後温度センサ95、および車両のエンジンの冷却水温を検出する冷却水温検出手段としての冷却水温センサ96が接続されている。そして、日射センサ93は、運転席側空調ゾーン内に照射される日射量(日射強度)TS(Dr)を検知する運転席側日射強度検知手段(例えばフォトダイオード)、および助手席側空調ゾーン内に照射される日射量(日射強度)TS(Pa)を検知する助手席側日射強度検知手段(例えばフォトダイオード)を有している。
【0042】
〔第1実施形態の制御方法〕
次に、本実施形態のエアコンECU50による制御方法を、図1ないし図14に基づいて説明する。ここで、図7はエアコンECU50の制御プログラムの一例を示したフローチャートである。
【0043】
先ず、イグニッションスイッチがONされてエアコンECU50に直流電源が供給されると、制御プログラム(図7のルーチン)の実行が開始される。このとき、先ず、データ処理用メモリ(RAM)の記憶内容等を初期化する(ステップS1)。
次に、各種データをデータ処理用メモリに読み込む。すなわち、各種スイッチからのスイッチ信号や各種センサからのセンサ信号を入力する(ステップS2)。
【0044】
次に、上記のような記憶データおよび下記の数2の式、数3の式に基づいて、運転席側の目標吹出温度TAO(Dr)、および助手席側の目標吹出温度TAO(Pa)を演算する(目標吹出温度決定手段:ステップS3)。
【数2】
【0045】
【数3】
【0046】
但し、Tset(Dr)およびTset(Pa)は、それぞれ運転席側空調ゾーン内の設定温度、助手席側空調ゾーン内の設定温度を表し、TS(Dr)およびTS(Pa)は、それぞれ運転席側、助手席側空調ゾーン内の日射量を表す。また、TR、TAMは、それぞれ内気温、外気温を表す。Kset、KR、KAM、KS、Kd(Dr)およびKd(Pa)は、それぞれ温度設定ゲイン、内気温ゲイン、外気温ゲイン、日射量ゲイン、第1、第2空調ゾーンの温度差補正ゲインを表す。
【0047】
なお、Ka(Dr)、Ka(Pa)は、それぞれ外気温TAMが運転席側空調ゾーンおよび助手席側空調ゾーンの各空調温度に及ぼす影響度合を補正するゲインを表し、CD(Dr)、CD(Pa)は上記影響度合に応じた定数、Cは補正定数を表す。ここで、Ka(Dr)、Ka(Pa)、CD(Dr)、CD(Pa)といった値は、車両の形や大きさ、空調ユニット1の吹出方向等様々なパラメータで変化する。
【0048】
また、本発明の運転席側、助手席側センタルーバ43、46および運転席側、助手席側サイドルーバ43、46の制御を行っている時は、数2の式の{Tset(Dr)−Tset(Pa)}の入っている項および数3の式の{Tset(Pa)−Tset(Dr)}の入っている項をなくすか、または、Ka(Dr)およびKa(Pa)を小さくすることで、運転席側と助手席側との設定温度差による補正量が小さくなるようにしても良い。
【0049】
次に、上記のステップS3で求めた運転席側、助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)に基づいてブロワ風量{ブロワモータ9に印加するブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)}を演算する(ステップS4)。具体的には、上記のブロワ制御電圧VAは、運転席側、助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)にそれぞれ適合したブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)を図8の特性図に基づいて求めると共に、それらのブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)を平均化処理することにより得ている。
【0050】
次に、上記のステップS3で求めた運転席側、助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)と、図9の特性図とに基づいて運転席側空調ゾーンおよび助手席側空調ゾーンの各吹出口モードを決定する(ステップS5)。具体的には、吹出口モードの決定においては、上記の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)が低い温度から高い温度にかけて、FACEモード、B/LモードおよびFOOTモードとなるように決定されている。また、エアコン操作パネル51に設けられた吹出口モード切替スイッチ59を操作することにより、FACEモード、B/Lモード、FOOTモードまたはF/Dモードのうちのいずれかの吹出口モードに固定される。
【0051】
なお、上記のFACEモードとは、空調風を運転席側、助手席側空調ゾーンの乗員の上半身(頭胸部)に向けて吹き出す吹出口モードである。また、B/Lモードとは、空調風を運転席側、助手席側空調ゾーンの乗員の上半身(頭胸部)および足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。そして、FOOTモードとは、空調風を運転席側、助手席側空調ゾーンの乗員の足元部に向けて吹き出す吹出口モードである。さらに、F/Dモードとは、空調風を乗員の足元部および車両のフロントウインドの内面に向けて吹き出す吹出口モードである。
【0052】
ここで、本実施形態では、エアコン操作パネル51に設けられたフロントデフロスタスイッチ56を操作すると、空調風を車両のフロントウインドの内面に向けて吹き出すDEFモードが設定される。また、吹出口モードがFOOTモード、F/DモードまたはDEFモードであっても、運転席側、助手席側サイドFACE吹出口22、32は常に開口している。
【0053】
次に、運転席側A/Mドア15のA/M開度SW(Dr)(%)および助手席側A/Mドア16のA/M開度SW(Pa)(%)を演算する(ステップS6)。なお、このようなA/M開度SW(Dr)、SW(Pa)の演算は、運転席側、助手席側の目標吹出温度TAO(Dr)、TAO(Pa)と、エバ後温度センサ95にて検出したエバ後温度(TE)と、冷却水温センサ96にて検出した冷却水温(TW)と、下記の数4の式および数5の式とに基づいて行われる。
【0054】
【数4】
SW(Dr)={TAO(Dr)−TE}×100/(TW−TE)
【数5】
SW(Pa)={TAO(Pa)−TE}×100/(TW−TE)
【0055】
次に、図10のルーチンが起動して、スイングルーバ制御(オートルーバ制御またはマニュアルルーバ制御)を行う(吹出状態決定手段:ステップS7)。次に、ステップS4で決定されたブロワ制御電圧VA(Dr)、VA(Pa)となるようにブロワ駆動回路8に制御信号を出力する(ステップS8)。次に、ステップS6で決定されたA/M開度SW(Dr)、SW(Pa)となるようにサーボモータ17、18に制御信号を出力する(ステップS9)。
【0056】
次に、ステップS5で決定された吹出口モードとなるようにサーボモータ28、29、39に制御信号を出力する(ステップS10)。次に、ステップS7で決定された吹出方向(ルーバ方向)、吹出位置またはスイング範囲となるようにステッピングモータ43a、46aに制御信号を出力する(ステップS11)。
【0057】
次に、エアコンECU50によるスイングルーバ制御を図10ないし図17に基づいて説明する。ここで、図10はエアコンECU50によるスイングルーバ制御を示したフローチャートである。
【0058】
先ず、図10のルーチンが起動すると、運転席側、助手席側ルーバ操作パネル52、53に設けられたスイングモード切替スイッチ69、73が「AUTO」に設定されているか否かを判定する(ステップS12)。この判定結果がNOの場合には、スイングモード切替スイッチ69、73の設定位置に応じたマニュアルルーバ制御を行う(ステップS13)。その後に、図10のルーチンを抜ける。
【0059】
また、ステップS12の判定結果がYESの場合には、以下のオートルーバ制御を行う。最初に吹出口モードがFACEモードまたはB/Lモードであるか否かを判定する(ステップS14)。この判定結果がNOの場合には、運転席側、助手席側のセンタルーバ43、46の揺動をOFFし、サイドウインドの防曇および冷熱輻射のカットを行うために、運転席側、助手席側のサイドルーバ43、46を近傍のサイドウインドへ向けるようにルーバ方向の目標値を決定する(ステップS15)。その後に、図10のルーチンを抜ける。なお、ステップS14は各運転席側、助手席側空調ゾーン毎に独立に判断されることが望ましい。
【0060】
また、ステップS14の判定結果がYESの場合には、図11の特性図に基づいて、クールダウンの判定を行う(ステップS16)。この判定結果がYESの場合には、すなわち、内気温TRと運転席側、助手席側の設定温度Tset(Dr)、Tset(Pa)との温度偏差が所定値(例えば15度)以上の場合には、運転席側、助手席側のセンタルーバ43、46および運転席側、助手席側のサイドルーバ43、46の原点補正を行う。その後に、乗員のシートポジションに従って、ルーバ方向が乗員方向に向くようにステッピングモータ43a、46aへ制御出力を出すように目標値が決定される(ステップS17)。その後に、図10のルーチンを抜ける。
【0061】
運転席側、助手席側センタルーバ43、46および運転席側、助手席側サイドルーバ43、46の原点補正は、図12に示したルーバ原点補正方向のスイング端につき当たるようにステッピングモータ43a、46aに制御出力を送り、そのルーバ位置を原点とし、乗員のシートポジションが前の時は若干のパルスをステッピングモータ43a、46aに送り、乗員のシートポジションが後の時は多くのパルスをステッピングモータ43a、46aに送ることで、乗員方向に運転席側、助手席側センタルーバ43、46のルーバ方向および運転席側、助手席側サイドルーバ43、46のルーバ方向が向くように目標値を決定する。
【0062】
また、ステップS16の判定結果がNOの場合には、吹出口モードと、FACE吹出口からの吹出風量と、図13の特性図と、図14に示した運転席側スイング端α(Dr)および運転席側スイング端α(Pa)とに基づいて、運転席側、助手席側センタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲を決定(算出)する(吹出状態決定手段:ステップS18)。ここで、図13は運転席側前席または助手席側前席の乗員のシートポジションとスイング範囲との関係を示した図で、前席の乗員のシートポジションが標準位置の時にはスイング範囲が例えば45度に設定されている。なお、前席の乗員のシートポジションが車両前方に移動するに従ってスイング範囲が広くなるように設定され、逆に、前席の乗員のシートポジションが車両後方に移動するに従ってスイング範囲が狭くなるように設定されている。
【0063】
次に、図7のステップS2で読み込んだ日射量TS(Dr)、TS(Pa)と、下記の数6の式とに基づいて、日射量の左右比(H)を演算(決定)する(日射量左右比決定手段:ステップS19)。
【数6】
H=TS(Dr)/{TS(Dr)+TS(Pa)}
但し、{TS(Dr)+TS(Pa)}≦150W/m2 の場合は、H=0.5とする。
【0064】
次に、運転席側、助手席側のセンタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲に応じたスイング停止時間を算出(決定)する(スイング停止時間決定手段:ステップS20)。本実施形態では、スイング停止時間を7秒間に設定している。次に、日射左右比を用いて、ステップS20で求めたスイング停止時間を、前席乗員側スイング端と後席乗員側スイング端にどれだけ振り分けるかを算出(決定)する(ステップS21)。
【0065】
次に、各運転席側、助手席側乗員側スイング端および各運転席側、助手席側乗員以外側スイング端でのスイング停止時間に少なくとも1秒間を加算する(ステップS22)。その後に、図10のルーチンを抜ける。これにより、各運転席側、助手席側乗員以外側スイング端でのスイング停止時間が0秒間とならず、動きにゆったり感がなくなるのを防止できる。
【0066】
〔第1実施形態の作用〕
次に、本実施形態の車両用空調装置の作用を図1ないし図18に基づいて説明する。
【0067】
吹出口モードがFACEモードの場合には、ブロワ4の作用によって内気吸込口6から吸い込まれた内気または外気吸込口7から吸い込まれた外気がエバポレータ10で例えば4℃程度まで冷やされた後に、第1、第2空気通路11、12に入り、運転席側、助手席側A/Mドア15、16の開度に応じてヒータコア13を通過する量が調節されてそれぞれ最適な温度の空調風となる。
【0068】
そして、第1、第2空気通路11、12の最下流端で開口した運転席側センタ、サイドFACE吹出口21、22から吹き出される空調風(冷風)は、運転席側センタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲に応じて運転席側空調ゾーン内に吹き出され、特に運転席側前席の乗員の上半身および助手席側後席の乗員の上半身に向けて吹き出される。
【0069】
一方、第1、第2空気通路11、12の最下流端で開口した助手席側センタ、サイドFACE吹出口31、32から吹き出される空調風(冷風)は、助手席側センタ、サイドルーバ43、46のスイング範囲に応じて助手席側空調ゾーン内に吹き出され、特に助手席側前席の乗員の上半身および運転席側後席の乗員の上半身に向けて吹き出される。
【0070】
ここで、図12に示したルーバ原点補正方向のスイング端につき当てて原点補正を行うのは、本実施形態の吹出状態可変装置が、運転席側、助手席側センタルーバ43、46および運転席側、助手席側サイドルーバ43、46の現在位置(現在のルーバ方向)を検出する吹出方向検出手段としてのポテンショメータを持っていないので、乗員によって運転席側、助手席側のセンタルーバ43、46または運転席側、助手席側のサイドルーバ43、46を直接動かして運転席側、助手席側のセンタルーバ43、46または運転席側、助手席側のサイドルーバ43、46の現在位置を変えると、ルーバ方向(吹出方向)を乗員方向に正確に向けることができないからである。また、図12に示したルーバ原点補正方向のスイング端につき当てるのは、この原点補正は10秒間程の時間がかかるため、少しでも乗員に早く空調風(冷風)が供給できるようにするためである。
【0071】
なお、前席(運転席、助手席)近傍にポテンショメータ等を設けて、乗員が着座する前席(シート)のシートポジションを検出することが考えられるが、乗員がスイッチやディスプレイ63上で設定するようにしても良い。また、シートポジションをディーラ(自動車販売業者)等で設定することができるようにしても良い。そして、乗員やディーラがシートポジションを設定する方法では、クールダウン時に向けたいルーバ方向を好みで調整できるので、この方法の方が好ましい。
【0072】
ここで、スイングモード切替スイッチ69、73のいずれかが「AUTO」の場合には、吹出口モードと、FACE吹出口からの吹出風量と、図13の特性図と図14に示した運転席側スイング端α(Dr)および助手席側スイング端α(Pa)とに応じて、運転席側、助手席側サイドルーバ43、46のスイング範囲の目標値を求めている。
【0073】
ここで、図13の特性図においては、各前席乗員側スイング端がシートポジションによって変化し、その結果、スイング範囲が変化することを示している。なお、図13の特性図は、車両毎に違うシートレイアウトやFACE吹出口の位置関係や開口度合などによって補正されることは言うまでもない。また、上記乗員の好みで、乗員が空調風をあまり好まない時はスイング範囲を狭くする方向に補正することで対応できる。なお、本実施形態では、運転席側、助手席側サイドルーバ43、46のスイング範囲は、運転席側、助手席側センタルーバ43、46のスイング範囲と同じとする。
【0074】
また、図14は、運転席側スイング端α(Dr)は、運転席シートポジションまたはシート形状、運転席の乗員(ドライバー)の体格差や空調風の好み、姿勢のうちの1つ以上から求める運転席側揺動端位置を示している。同じように、助手席側スイング端α(Pa)は、助手席シートポジションまたはシート形状、助手席の乗員(パッセンジャー)の体格差や空調風の好み、姿勢のうちの1つ以上から求める助手席側揺動端位置を示している。
【0075】
運転席側、助手席側センタルーバ43、46の向けたい位置(風向き)が前方になる程、運転席側、助手席側センタルーバ43、46のスイング範囲が広くなる方向に補正される。逆に、向けたい位置が後方になる程、運転席側、助手席側センタルーバ43、46のスイング範囲が狭くなる方向に補正される。
【0076】
本実施形態では、運転席側後席の乗員および助手席側後席の乗員は標準状態であると仮定し、後席乗員側スイング端側は固定している。もちろん、後席乗員側スイング端も、前席と同様にして、後席シートポジションまたはシート形状、助手席の乗員(パッセンジャー)の体格差や空調風の好み、姿勢に応じて補正しても良い。
【0077】
また、本実施形態のスイング範囲は、乗員のルーバ操作により、操作方向側にスイング範囲をシフトするようにしても良い。また、乗員の操作により運転席と助手席との間をスイングさせるモードが選択された場合には、本実施形態のスイング範囲決定制御を解除するようにしても良い。また、その他、乗員のマニュアル操作に応じて本実施形態のスイング範囲決定制御を解除できるようにすることで、本実施形態のスイング範囲決定制御が好みに合わない乗員(ユーザ)においても、スイング制御そのものが使われなくなることを防止できる。
【0078】
また、空調熱負荷が非常に大きい時など、安全運転のため運転席を優先的に空調する時、あるいは後席や助手席に客を乗車させる時に、その座席を優先的に空調する時などは、本実施形態のスイング範囲決定制御を解除できるようにすることで、所定の座席を急速に快適とすることができる。また、偏日射時、日射側の空調能力が足りない時などは、その空調ゾーンを主に空調するFACE吹出口からだけでなく、異なる空調ゾーンを主に空調するFACE吹出口からも冷風が来るようにスイングさせる(例えば助手席側センタルーバ43、46の運転席側後席乗員側スイング端を運転席側前席の乗員顔部方向に変更する)ことで、車室内全体の快適感を向上させることができる。
【0079】
そして、上記で求めたスイング範囲に応じて、運転席側、助手席側センタ、サイドルーバ43、46のスイングを一時的に停止するスイング停止時間を決定する。本実施形態では、予めスイング停止時間が7秒間に設定されている。そして、上記のスイング停止時間が、日射左右比を用いて前席乗員側スイング端と後席乗員側スイング端とにどれだけ振り分けるかを決定される。このスイング停止時間割合の算出には、下記の数7の式〜数10の式および図15の特性図を利用する。日射量が当たる側の席乗員側スイング端で長く停止するようにして、日射の当たる乗員に多くの冷風を供給する。
【0080】
【数7】
(FORDR−STOP−TIME)=KFORDR×7(秒)×KDr
但し、FORDR−STOP−TIMEは、運転席側前席乗員側スイング端でのスイング停止時間である。
【0081】
【数8】
(NOTDR−STOP−TIME)=KNOTDR×7(秒)
但し、NOTDR−STOP−TIMEは、助手席側後席乗員側スイング端でのスイング停止時間である。
【0082】
【数9】
(FORPA−STOP−TIME)=KFORPA×7(秒)×KPa
但し、FORPA−STOP−TIMEは、助手席側前席乗員側スイング端でのスイング停止時間である。
【0083】
【数10】
(NOTPA−STOP−TIME)=KNOTPA×7(秒)
但し、NOTPA−STOP−TIMEは、運転席側後席乗員側スイング端でのスイング停止時間である。
【0084】
なお、数7の式と数9の式のKDr、KPaは、図16(a)から求められる乗員方向でのスイング停止時間の補正係数である。この補正を加えることにより、設定温度が低めに設定されている空調ゾーンでは、図14に示したように、例えば運転席側前席の乗員方向に運転席側センタルーバ43、46が向くスイング停止時間が長くなる。逆に、設定温度が高めに設定されている空調ゾーンでは、図14に示したように、例えば運転席側前席の乗員に運転席側センタルーバ43、46が向くスイング停止時間が短くなる。なお、助手席側前席、運転席側後席または助手席側後席も同様で、運転席側、助手席側サイドルーバ43、46も同様である。
【0085】
ここでは、各前席の乗員に運転席側、助手席側センタルーバ43、46が向くスイング停止時間のみを長くしたが、各前席の乗員に運転席側、助手席側センタルーバ43、46が向くスイング停止時間を長くした分、各後席の乗員に運転席側、助手席側センタルーバ43、46が向くスイング停止時間を短くすることにより、設定温度が何度になっていても、運転席側、助手席側センタルーバ43、46のスイングの周期を合わせることができ、見栄えを向上させることができる。また、乗員方向でのスイング停止時間の基準値を、図16(b)に示したように、設定温度の値または隣接する空調ゾーンとの設定温度の差に基づいた乗員方向でのスイング停止時間に固定しても良い。また、図16(b)に示したスイング停止時間を日射量や内気温(車室内温度)等で補正するようにしても良い。
【0086】
なお、本実施形態では、スイング停止時間を予め7秒間に設定しているが、図17(a)、(b)に示したように、スイング停止時間にランダム性を持たせたランダム停止時間(T)としても良い。このようにすることによって、乗員の空調風に対する慣れがなくなり、快適感が低下し難くなる。なお、空調熱負荷が高い時のランダム表と空調熱負荷が低い時のランダム表とを分けても良い。また、空調熱負荷が高い時には、図18の特性図に示したように、トータル停止時間を増加させることで、運転席側、助手席側センタルーバ43、46のスイング幅に乗員に向いている割合を増やし、空調効果を上げることができる。この空調効果の向上は、運転席側、助手席側センタルーバ43、46のスイング端からスイング端へ風向きが動くのに要する時間を短くしても、同様に、乗員に向いている時間を増やすことができる。
【0087】
なお、固定値の場合、図18の特性図では、車室内に吹き出す空調風の吹出温度、外気温、または内気温(車室内温度)が高い程、運転席側、助手席側センタルーバ43、46が運転席側、助手席側前席の乗員に向いているトータル停止時間が長くなるように設定される。また、乗員方向への吹出風速、内気温(車室内温度)と設定温度の差が大きい程、上記のトータル停止時間が長くなるように設定される。さらに、ブロワ電圧が大きい程、またはエバ後温度が高い程、上記のトータル停止時間が長くなるように設定される。
【0088】
そして、乗員の皮膚温度、シート温度またはステアリング温度が高い程、上記のトータル停止時間が長くなるように設定される。また、ブロワ風量または日射量が大きい程、上記のトータル停止時間が長くなるように設定される。さらに、設定温度が低い程、上記のトータル停止時間が長くなるように設定され、設定温度が高い程、上記のトータル停止時間が短くなるように設定される。そして、車両の車速が速い程、上記のトータル停止時間が長くなるように設定される。また、吹出口モードがFACEモードよりもB/Lモードの方が上記のトータル停止時間が長くなるように設定され、B/Lモードよりもフルオープンの方が上記のトータル停止時間が長くなるように設定される。
【0089】
また、前席はフロントウインドがあるため、日射の影響を受け易いと共に、安全運転のために後席よりも優先的に空調されることが望ましい。このときの前席側停止時間に追加される時間も図18の特性図に示す。すなわち、日射方向が車両後方よりも車両前方の方が上記のトータル停止時間が長くなるように設定され、車両前方よりも車両側方の方が上記のトータル停止時間が長くなるように設定される。但し、後席に客が乗車している時など特別な場合には、図18の特性図に示した前席側停止時間に追加される時間を後席側停止時間に追加される時間としても良い。
【0090】
また、吹出口モードがB/Lモードの場合に、FOOT吹出口23、33からも車室内に空調風が吹き出される関係で、同じブロワ風量であっても、FACEモードに比べて、運転席側センタ、サイドFACE吹出口21、22および助手席側センタ、サイドFACE吹出口31、32から吹き出す吹出風量が60%程度低下する。このため、吹出口モードがB/Lモードの場合には、FACEモードよりも長いスイング停止時間、運転席側、助手席側センタルーバ43、46を乗員方向に向けるようにしても良い。
【0091】
また、全ての吹出口(FACE吹出口、FOOT吹出口およびDEF吹出口)から吹き出されるフルオープンモードでは、更に、FACE吹出口からの吹出風量が減るため、更に長いスイング停止時間、運転席側、助手席側センタルーバ43、46を乗員方向に向けるようにしても良い。この場合には、吹出口モードに拘らず、運転席側センタ、サイドFACE吹出口21、22から運転席側前席の乗員への風量および助手席側センタ、サイドFACE吹出口31、32から助手席側前席の乗員への風量を、外気温や日射量等の車室内の熱負荷に応じた量だけ充分得ることができるので、各乗員の空調感(冷房感)を低下させることはない。
【0092】
〔第1実施形態の効果〕
以上のように、本実施形態の車両用空調装置では、隣接する空調ゾーン間(本例では運転席側空調ゾーンと助手席側空調ゾーンとの間)で異なる温度調節を行った場合には、図16の特性図に示したように、設定温度が低い空調ゾーン側の乗員方向でのスイング停止時間(トータル停止時間)を長く設定し、または、設定温度が高い空調ゾーン側の乗員方向でのスイング停止時間を短く設定することで、温度が異なる空調風が隣の空調ゾーンに供給され難くなることで、隣の空調ゾーンへの影響が出難くなる。
【0093】
それによって、温度調節を行った側の影響を打ち消すための、温度調節を行っていない側の目標吹出温度の変更も少なくてすむ。また、あまり吹出温度を下げなくても、冷房感を与えることができるため、目標吹出温度の変化を抑えることができる。これにより、ブロワ4の風量や吹出口モードが変わり難くなるので、温度調節を行っていない側の乗員の空調感(冷房感)の変化を少なくすることができる。
【0094】
また、運転席側、助手席側空調ゾーンとの間で、空調ユニット1の空気下流端に設けられた運転席側、助手席側センタFACE吹出口21、31から吹き出される空調風の吹出風量に風量差をつけることができず、吹出温度が最も低い(下限値:MAX・COOL)時や吹出温度が最も高い(上限値:MAX・HOT)場合でも、設定温度が低い空調ゾーン側の乗員方向でのスイング停止時間を隣の空調ゾーンよりも長く設定することで、互いに独立した温度調節(独立温度コントロール)を実施することができる。
【0095】
そして、運転席側空調ゾーンと助手席側空調ゾーンとの間で異なる温度調節を行った場合には、運転席側センタルーバ43、46のスイング範囲やスイング停止時間と助手席側センタルーバ43、46のスイング範囲やスイング停止時間とを異ならせることができる。具体的には、設定温度が低い側の乗員方向でのスイング範囲を狭く設定し、または、設定温度が高い側の乗員方向でのスイング範囲を広く設定する。
【0096】
また、図16(a)、(b)の特性図に示したように、隣接する空調ゾーンとの設定温度の差が低い側の乗員方向でのスイング停止時間を長くなるように設定し、または、隣接する空調ゾーンとの設定温度の差が高い側の乗員方向でのスイング停止時間を短くなるように設定することで、隣接する空調ゾーン、つまり運転席側空調ゾーンの乗員および助手席側空調ゾーンの乗員に左右独立温度コントロールを視覚的に感じさせることができ、各乗員に高級感を与えることができる。
【0097】
本実施形態では、図16(a)、(b)の特性図に示したように、設定温度を低くする温度調節を行った空調ゾーンの乗員方向でのスイング停止時間を、隣接する空調ゾーンまたは低い温度調節を行う前よりも長くなるように設定し、設定温度を高くする温度調節を行った空調ゾーンの乗員方向でのスイング停止時間を、隣接する空調ゾーンまたは高い温度調節を行う前よりも短くなるように設定している。しかし、図16(a)、(b)の特性図に示したように、その空調ゾーン内をゆっくり揺動する時間、またはその空調ゾーンの乗員方向への集中吹出時間、またはその空調ゾーン内をゆっくり揺動する範囲を、隣接する空調ゾーンまたは低い温度調節を行う前または高い温度温度調節を行う前よりも変化させても、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0098】
〔第2実施形態〕
図19は本発明の第2実施形態を示したもので、エアコン操作パネルを示した図である。
【0099】
本実施形態では、エアコン操作パネル51と一体的に、運転席側空調ゾーンおよび助手席側空調ゾーン内の各FACE吹出口21、22、31、32から吹き出される空調風の吹出状態(センタ、サイドルーバ43、46のスイング状態)を操作するためのルーバ操作(SWINGSW)パネル100が設けられている。このルーバ操作パネル100は、MATCHスイッチ101、Drスイッチ102、Paスイッチ103およびスイングモード切替スイッチ104とから構成されている。
【0100】
なお、スイングモード切替スイッチ104は、第1実施形態のスイングモード切替スイッチ69、73と同様に、「STOP(スイング停止)」、「AUTO(オートスイング)」、「Rr」、「U−DSWING(上下方向スイング)」、「R−LSWING(左右方向スイング)」の各切替位置を有するロータリー式スイッチである。
【0101】
また、MATCHスイッチ101、Drスイッチ102およびPaスイッチ103は、平常位置(OFF)と押込位置(ON)とを持つプッシュ式スイッチである。MATCHスイッチ101がONされると、運転席側、助手席側のセンタ、サイドルーバ43、46のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。そして、Drスイッチ102がONされると、運転席側のセンタ、サイドルーバ43、46のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。さらに、Paスイッチ103がONされると、助手席側のセンタ、サイドルーバ43、46のうちの少なくとも一方をスイングさせるように出力する。
【0102】
〔第3実施形態〕
図20ないし図22は本発明の第3実施形態を示したもので、図20は車両用空調装置の全体構成を示した図で、図21はルーバ左右方向揺動機構の構成を示した図で、図22はルーバ上下方向揺動機構の構成を示した図である。
【0103】
本実施形態のエアコンECU50には、各吹出状態可変装置のセンタ、サイドルーバ43、46の現在位置(ルーバ方向または空調風の吹出方向)を検出するポテンショメータ97、98が接続されている。複数個(本例では4個)のポテンショメータ97は、図21に示したように、ルーバ左右方向揺動機構近傍にそれぞれ設けられ、リンクレバー44と一体的に水平方向に往復移動する可動接点97a、およびこの可動接点97aの移動により分圧比を変える抵抗素子97b等よりなる吹出方向または吹出位置検出手段である。
【0104】
複数個(本例では4個)のポテンショメータ98は、図22に示したように、ルーバ上下方向揺動機構近傍にそれぞれ設けられ、リンクレバー47と一体的に上下方向に往復移動する可動接点98a、およびこの可動接点98aの移動により分圧比を変える抵抗素子98b等よりなる吹出方向または吹出位置検出手段である。そして、本実施形態では、ルーバモータとしてステッピングモータの代わりに、サーボモータ43b、46bを使用している。
【0105】
〔第4実施形態〕
図23ないし図25は本発明の第4実施形態を示したもので、図23は吹出状態可変装置のルーバ左右方向揺動機構の構成を示した図である。
【0106】
本実施形態のルーバ左右方向揺動機構140は、センタ、サイドFACE吹出口121、131を形成する集中拡散グリル120、130に設置されている。このルーバ左右方向揺動機構140は、集中拡散グリル120、130内において左右方向にスイング可能に取り付けられた複数枚(本例では3枚)の第1〜第3ルーバ141と、これらの第1〜第3ルーバ141を各支点142を中心にして左右方向に所定のスイング範囲にてスイングさせる複数枚(本例では3枚)の第1〜第3リンクプレート143と、これらの第1〜第3リンクプレート143を各支点144を中心にして回動させる平板プレート145と、この平板プレート145を車両の進行方向に対して前後方向に往復運動させるアクチュエータとしてのルーバモータ146とから構成されている。
【0107】
第1〜第3リンクプレート143には、各第1〜第3ルーバ141の上端面に設けられた円柱形状のピン147が係合する長円形状の係合穴148が形成されている。また、平板プレート145には、各リンクプレート143の上端面に設けられた円柱形状のピン149が係合する第1〜第3係合穴151〜153、およびルーバモータ146側の上端面に設けられたラック154が形成されている。なお、第1〜第3係合穴151〜153の形成順序は、集中拡散グリル120と集中拡散グリル130とでは逆となる。
【0108】
また、平板プレート145は、集中拡散グリル120、130の外壁面に設けられたガイド155およびレール156に案内されて、その外壁面上を車両の前後方向に摺動可能に配されている。ルーバモータ146は、集中拡散グリル120、130の外壁面に取り付けられた取付用台157上に設置されている。また、ルーバモータ146の出力軸の先端外周には、ラック154と噛合するピニオン159が組み付けられている。
【0109】
本実施形態では、ルーバモータ146を作動させることにより、図24に示したように、集中拡散グリル120、130の外壁面上において平板プレート145が最も車両後方側(乗員に近づく側)に位置すると、第1〜第3ルーバ141が図示左側(乗員方向)に向くことにより、集中拡散グリル120、130から吹き出される空調風が空調ゾーンの乗員の頭胸部に局所的に吹き出すスポット吹出モードに設定される。このスポット吹出モード時間は、第1実施形態の乗員方向でのスイング停止時間と見なすことができる。
【0110】
また、ルーバモータ146を上記とは逆回転方向に作動させることにより、図25に示したように、集中拡散グリル120、130の外壁面上において平板プレート145が最も車両前方側(乗員より遠ざかる側)に位置すると、第1ルーバ141が図示右側(乗員を外す方向)に向き、第2ルーバ141が図示上側(中央方向)に向き、第3ルーバ141が図示左側(乗員方向)に向くことにより、集中拡散グリル120、130から吹き出される空調風が空調ゾーン内に拡散的に吹き出すワイド吹出モードに設定される。そして、ルーバモータ146の正転および逆転を繰り返すことにより、第1〜第3ルーバ141が支点を中心にしてスイングする。
【0111】
そして、本実施形態においてランダムスイング中にスイング停止する場合には、内気温(TR)が高い程、集中拡散グリル120、130から吹き出される空調風が空調ゾーンの乗員の頭胸部に集中状態で第1〜第3ルーバ141が停止またはゆっくりと動く。また、日射方向が乗員の右方向からの入射の時、つまり乗員の右半身に日射が当たっている時には、右側の集中拡散グリル130の第1〜第3ルーバ141が左側の集中拡散グリル120の第1〜第3ルーバ141よりも乗員の頭胸部に集中状態で空調風を吹き出すように停止またはゆっくりと動く。逆に、日射方向が乗員の左方向からの入射の時、つまり乗員の左半身に日射が当たっている時には、左側の集中拡散グリル120の第1〜第3ルーバ141が右側の集中拡散グリル130の第1〜第3ルーバ141よりも乗員の頭胸部に集中状態で空調風を吹き出すように停止またはゆっくりと動く。
【0112】
〔第5実施形態〕
図26および図27は本発明の第5実施形態を示したもので、図26は車両のインストルメントパネルを示した図で、図27は空調ユニットのフェイスダクトを示した図である。
【0113】
本実施形態では、第1実施形態の空調ダクト2内の仕切り板14を廃止している。そして、前席側FACE吹出口として、空調ダクト2の空気下流側端部に連結されたフェイスダクト160の最空気下流側で開口するワイドフローFACE吹出口161が設けられている。ワイドフローFACE吹出口161は、インストルメントパネル40の前面中央で開口する運転席側、助手席側センタFACE吹出口162、163と、インストルメントパネル40の車両幅方向両側、すなわち、車両のサイドウインド近傍で開口する運転席側、助手席側サイドFACE吹出口164、165と、これらのFACE吹出口の間で開口する運転席側、助手席側ミドルFACE吹出口166、167とから構成されている。なお、各FACE吹出口162〜167には、乗員の手動操作により空調風の吹出方向を変更するための複数のルーバがそれぞれ設けられている。
【0114】
そして、フェイスダクト160には、各FACE吹出口162〜167を開閉するためのFACEドア171が回動自在に取り付けられており、運転席側サイド、ミドルFACE吹出口164、166を開閉するための運転席側ミドルFACEドア172が回動自在に取り付けられており、助手席側サイド、ミドルFACE吹出口165、167を開閉するための助手席側ミドルFACEドア173が回動自在に取り付けられている。なお、運転席側、助手席側ミドルFACEドア172、173は、本発明の吹出状態可変手段に相当するもので、開度に応じて運転席側、助手席側サイドFACE吹出口164、165および運転席側、助手席側ミドルFACE吹出口166、167から各空調ゾーン内に吹き出す空調風の吹出状態(例えばワイド吹出モードとスポット吹出モード)を変更する。
【0115】
本実施形態では、サーボモータ等のアクチュエータによりFACEドア171を開放側に動かし、サーボモータ等のアクチュエータにより運転席側、助手席側ミドルFACEドア172、173を閉塞側に動かす。それによって、運転席側、助手席側センタFACE吹出口162、163および運転席側、助手席側サイドFACE吹出口164、165を開放し、運転席側、助手席側ミドルFACE吹出口166、167を閉塞することにより、ワイドフローFACE吹出口161の開口面積を小さくすることで、ワイドフローFACE吹出口161から吹き出される空調風の吹出範囲を小さくして空調ゾーンの乗員の頭胸部に局所的に空調風を吹き出す(乗員集中吹出モード、スポット吹出モード)。この乗員集中吹出モードを実施している乗員集中吹出時間は、第1実施形態の乗員方向へのスイング停止時間と見なすことができる。
【0116】
また、FACEドア171を開放側に動かし、運転席側、助手席側ミドルFACEドア172、173を中間位置に動かす。それによって、運転席側、助手席側センタFACE吹出口162、163、運転席側、助手席側サイドFACE吹出口164、165および運転席側、助手席側ミドルFACE吹出口166、167を開放することにより、ワイドフローFACE吹出口161の開口面積を大きくすることで、ワイドフローFACE吹出口161から吹き出される空調風の吹出範囲を大きくして空調ゾーン内に拡散的に空調風を吹き出す(車室内拡散吹出モード、ワイド吹出モード)。この車室内拡散吹出モードを実施している時間は、本発明の空調ゾーンへの車室内拡散吹出時間に相当する。
【0117】
なお、フェイスダクト160内にFACEドアを追加して更に細やかな配風量の変更制御を行うようにしても良いし、空調ダクト2およびフェイスダクト160内に仕切り板を1個または2個以上入れて、それぞれの空気通路毎に送風機を配置して、各送風機の送風量を異ならせることで、運転席側、助手席側空調ゾーンの乗員毎の配風量を変更しても良い。
【0118】
〔第6実施形態〕
図28は本発明の第6実施形態を示したもので、図28は車両用ドラムベンチレータを示した図である。
【0119】
本実施形態の車両用ドラムベンチレータは、自動車のインストルメントパネル201内に、空調ダクトのフェイスダクトに連通する筒形状のケース202が設けられている。このケース202は、内部にFACE吹出口203を形成する。そして、ケース202の空気下流側端部内には、筒形状の配風用ドラム204が回動自在に設けられている。
【0120】
この配風用ドラム204内には、縦ルーバ205が左右回転自在に支持され、この縦ルーバ205と組み合わせて格子を成すように横ルーバ206が設けられている。また、ケース202の空気上流側端部内には、FACE吹出口203から吹き出す空調風の吹出風量を調節するダンパ207が回動自在に支持されている。なお、縦ルーバ205および横ルーバ206は、第1実施形態と同様にして、図示しないリンク機構を介してルーバモータ等のアクチュエータにより揺動運動が与えられる。ここで、本実施形態の配風用ドラム204は、ケース202の前端部に回動自在に取り付けられた筒形状の第1のドラム211と、この第1のドラム211に内蔵された筒形状の第2のドラム212とから構成されている。
【0121】
本実施形態では、空調風の吹出方向を変更する場合には、第2のドラム212の前面開口の向きを変更すれば良い。例えば、図28に示したように、ケース202、第1のドラム211および第2のドラム212の中心軸を略一致させると、空調風の吹出方向が斜め上向きとなり、空調ゾーンの乗員の頭部付近に局所的に吹き出す。また、ケース202の中心軸に対して、第1のドラム211および第2のドラム212を反時計回りに回動させることにより、空調風の吹出方向が下向きとなり、空調ゾーンの乗員の頭胸部付近に局所的に吹き出す。これが乗員方向での揺動停止時間と見なすことができる。
【0122】
〔第7実施形態〕
図29および図30は本発明の第7実施形態を示したもので、図29および図30は空気吹出ルーバを示した図である。
【0123】
本実施形態の空気吹出ルーバ220は、例えば樹脂材料によって形成された細長い円筒形状で、一方の端面に断面D字状の係合穴221が設けられ、他方の端面に嵌合穴222が設けられている。そして、空気吹出ルーバ220の回転軸心Oと偏心した位置には、空気吹出ルーバ220の軸方向に亘って空気通路223が設けられ、回転軸心Oを挟んで空気通路223の反対側の位置には、軸方向に亘って閉鎖部224が設けられている。すなわち、閉鎖部224は、曲率中心を中心とした回転軸心Oを通る凸円弧面225を有しており、この凸円弧面225と空気吹出ルーバ220の外周面の一部とによって中実に形成され、閉鎖部224の中央部には、軸方向に亘って中空部226が形成されている。
【0124】
そして、空気吹出ルーバ220は、前記曲率中心を中心とする凹円弧面227を有しており、この凹円弧面227と空気吹出ルーバ220の外周面の一部とによってフィン228が形成され、凸円弧面225と凹円弧面227との間に一定幅の円弧状を成す空気通路223が形成されている。さらに、この空気通路223の幅方向の中間には、円弧状の整流フィン229が設けられている。
【0125】
上記のような空気吹出ルーバ220は、空気吹出ダクトの最空気下流側で開口した細長い矩形状の空気吹出口(図示せず)に収納されている。そして、空気吹出ルーバ220の係合穴221には、例えばステッピングモータまたはサーボモータ等のモータ230の回転軸231に形成された断面D字形状の係合軸部232が係合している。また、嵌合穴222には、空気吹出ダクトの側壁に突設された軸受ピン233が回転自在に嵌合されている。したがって、空気吹出ルーバ220は、モータ230の回転軸231と軸受ピン233とによって2点支持され、回転軸心Oを中心として、上下方向に揺動運動可能に設けられており、空気吹出口から吹き出される空調風の吹出方向を変更できるように構成されている。
【0126】
〔第8実施形態の構成〕
図31ないし図34は本発明の第8実施形態を示したもので、図31はインストルメントパネルを示した図で、図32は吹出ダクト、支持枠および回転バルブを示した図である。
【0127】
本実施形態では、自動車のインストルメントパネル301の内方下部に、車室内を空調するための空調ユニット302が設置されている。また、インストルメントパネル301の前面には、断面コの字形状で車幅方向に細長い直線状の空気吹出口303を形成する吹出ダクト304が1個取り付けられている。そして、吹出ダクト304の背面には、空調ユニット302からの空調風を空気吹出口303に導く導風ダクト305が接続されている。
【0128】
そして、吹出ダクト304の前面には、ルーバ支持枠306が取り付けられており、このルーバ支持枠306には、空気吹出口303から車室の空調ゾーン内に吹き出される空調風の吹出方向を変更するための縦ルーバ307と横ルーバ309とが格子状に設けられている。そして、ルーバ支持枠306の空気上流側には、空気吹出口303の開口度合を変更して配風量を可変する回転バルブ310が設けられている。
【0129】
回転バルブ310は、その支軸311が吹出ダクト304のスリット312に回動自在に支持されている。そして、回転バルブ310は、その両端に端壁313を有する略半割円筒形状のもので、回転バルブ310の表面形状の空気上流側の一端辺である後端縁314は略直線状に形成され、また、回転バルブ310の表面形状の空気下流側の一端辺である前端縁315は、その中央の水平直線部316と、この水平直線部316の左右側方に形成された略円弧状の湾曲部317とから構成されている。すなわち、回転バルブ310の横断面形状は、水平直線部316では半円形状であり、湾曲部317では左右端に向けて半円形状から略半円形状に徐々に変化する形状となっている。
【0130】
また、回転バルブ310の支軸311の外端には、回転バルブ310を回動して空調風の吹出状態を調整するための調整ダイヤル319が固着されている。なお、回転バルブ310の支軸311は、第1実施形態と同様にして、図示しないリンク機構を介してバルブモータ等のアクチュエータにより回動運動が与えられる。
【0131】
〔第8実施形態の作用〕
次に、本実施形態の作用を図31ないし図34に基づいて簡単に説明する。
【0132】
アクチュエータにより回転バルブ310をスポット吹出モード時の回動位置に駆動すると、空気吹出口303の中央部では、図33(a)に示したように、回転バルブ310により完全に閉じられ、また、空気吹出口303の左右端部では、図33(b)、(c)に示したように、空気吹出口303の左右端に近くなるに従って、徐々に大きく開かれる。これにより、空調ユニット302からの空調風は、空気吹出口303の中央部からは全く吹き出されず、空気吹出口303の左右端に近くなるに従って徐々に多量に吹き出される。その結果、空気吹出口303の左右端部前方においては、空調ゾーンの乗員に向けて空調風が集中的に多量に吹き出されるスポット吹出モードが行われる。
【0133】
一方、アクチュエータにより回転バルブ310をワイド吹出モード時の回動位置に駆動すると、空気吹出口303は、図34(a)〜図34(c)に示したように、中央部および左右端部共に略全開となる。これにより、空調ユニット302からの空調風は、空気吹出口303の全長に亘って均一に空調ゾーン内に吹き出されるワイド吹出モードが行われる。
【0134】
〔第9実施形態〕
図35ないし図37は本発明の第9実施形態を示したもので、図35(a)〜図35(e)は回転バルブの変形例を示した図である。
【0135】
図35(a)〜図35(e)の回転バルブ310の各後端縁314はいずれも第8実施形態の後端縁314と同じく直線上に形成されているが、前端縁321〜325の形状は各々異なっている。すなわち、図35(a)の回転バルブ310の前端縁321は、第8実施形態の前端縁の水平直線部316の中央にU字状の凹部326を形成したものであり、スポット吹出モードの時には、空調風は湾曲部317の部分だけでなく、凹部326の部分からも集中的に吹き出される。
【0136】
そして、図35(b)の回転バルブ310の前端縁322は、第8実施形態の右の湾曲部317のみを残して、左の湾曲部をなくしたものであり、空調風は湾曲部317のみから集中的に吹き出される。また、図35(c)の回転バルブ310の前端縁323は、回転バルブ310の全長に亘って逆V字形状に形成され、空調風の吹出風量は中央部から左右端に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。
【0137】
そして、図35(d)の回転バルブ310の前端縁324は、図35(c)の回転バルブ310と逆にV字形状に形成され、空調風の吹出風量は左右端から中央部に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。また、図35(e)の回転バルブ310の前端縁325は、左端から右端に向けて直線状に徐々に高さが低くなっており、空調風の吹出風量は左端から右端に向かうに従って徐々に増加するものとなっている。
【0138】
次に、運転席側空調ゾーンと助手席側空調ゾーンとをそれぞれ独立して空調できるようにインストルメントパネル301の前面にて吹出ダクト304が左右に2個並設されている場合のFACE吹出口からの吹出風量に対する空調風の吹出位置または吹出範囲を図36および図37に基づいて説明する。
【0139】
図36(a)は各乗員の頭胸部(乗員中央部)に空調風が当たる吹出位置を示した図で、以下その吹出位置を基準位置と呼ぶ。図36(b)は隣接する空調ゾーンよりも高い温度調節を行っている空調ゾーン(例えば運転席側空調ゾーン)の乗員に空調風が当たらないよう運転席側後席方向に吹き出すように吹出位置を変更した例と、隣接する空調ゾーンよりも低い温度調節を行っている空調ゾーン(例えば助手席側空調ゾーン)の乗員に空調風が直接当たるよう乗員顔部方向および乗員肩部方向に吹き出すように吹出位置を変更した例とを示した図である。
【0140】
図36(c)は隣接する空調ゾーンよりも低い温度調節を行っている空調ゾーン(例えば運転席側空調ゾーン)の乗員方向への吹出範囲(吹出幅)を狭くした例と、隣接する空調ゾーンよりも高い温度調節を行っている空調ゾーン(例えば助手席側空調ゾーン)の乗員方向への吹出範囲(吹出幅)を広くした例とを示した図である。
【0141】
なお、上記の乗員方向への吹出範囲は、予め定められた基準の吹出範囲(例えば30cm)に、図37(a)の特性図から求められる吹出範囲補正係数を加えたり、乗員方向への吹出範囲自体を、図37(b)の特性図から求められる吹出範囲に定めたりすることで、設定温度が高めに設定されている空調ゾーンでは乗員方向への吹出範囲が広くなり(ワイド吹出モード)、設定温度が低めに設定されている空調ゾーンでは乗員方向への吹出範囲が狭くなる(スポット吹出モード)。また、隣接する空調ゾーンよりも設定温度が高い場合には、高い温度調節を行った空調ゾーンの乗員方向への吹出範囲を広く設定し、逆に、隣接する空調ゾーンよりも設定温度が低い場合には、低い温度調節を行った空調ゾーンの乗員方向への吹出範囲を狭く設定しても良い。
【0142】
また、図36(d)は隣接する空調ゾーンよりも低い温度調節を行っている空調ゾーン(例えば運転席側空調ゾーン)の乗員への吹出風速を大きくした例と、隣接する空調ゾーンよりも高い温度調節を行っている空調ゾーン(例えば助手席側空調ゾーン)の乗員への吹出風速を小さくした例とを示した図である。なお、運転席側空調ゾーン側では、乗員顔部方向への吹出風速が、乗員肩部方向等への吹出風速に比べて高くなるように設定されている。
【0143】
〔他の実施形態〕
本実施形態では、運転席側、助手席側センタグリル41、運転席側、助手席側サイドグリル42をインストルメントパネル40に固定したが、各センタ、サイドグリルを左右方向に回動自在に支持された状態で格納部材に取り付けても良く、各センタ、サイドグリルを上下方向に回動自在に支持された状態で格納部材に取り付けても良い。この場合には、グリル本体を吹出状態可変手段として揺動させるようにしても良い。
【0144】
本実施形態では、可変ルーバまたは可変グリル等の吹出状態可変手段を各FACE吹出口21、22、31、32に設けたが、車室内の車両側面、車室内の中央部(例えばコンソールボックス付近)または車両の天井部に設けた吹出口に可変ルーバまたは可変グリル等の吹出状態可変手段を設けても良い。
【0145】
本実施形態では、スイングルーバとして、各FACE吹出口に左右方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ43および上下方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ46の両方を設けたが、スイングルーバとして、各FACE吹出口に水平方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ43または上下方向に揺動運動するセンタ、サイドルーバ46のいずれか一方のみを設けても良い。
【0146】
本実施形態では、1個のブロワ4を回転させることにより空調ダクト2の各FACE吹出口21、22、31、32から車室内に空調風を吹き出すように構成したが、2個の送風機を回転させることにより空調ダクト2の運転席側、助手席側FACE吹出口から車室内に空調風を吹き出す配風量を変更可能なように構成しても良く、FACE吹出口の数に対応した個数の送風機を回転させることにより空調ダクト2の各FACE吹出口から車室内に空調風を吹き出す配風量を変更可能なように構成しても良い。また、各FACE吹出口毎、または一方側、他方側吹出口毎に互いに独立して乗員への配風量を変えるようにしても良い。
【0147】
本実施形態では、本発明を運転席側空調ゾーンと助手席側空調ゾーンとの左右の温度調節およびスイングルーバ制御を互いに独立して行うことが可能な車両用空調装置に適用したが、本発明を車室内の前席側空調ゾーンと後席側空調ゾーンとの前後の温度調節およびスイングルーバ制御を互いに独立して行うことが可能な車両用空調装置に適用しても良い。また、本発明を車室内の温度調節を1つの吹出温度可変手段により行う車両用空調装置に適用しても良い。
そして、運転席側センタFACE吹出口21と運転席側サイドFACE吹出口22とのスイングルーバ制御を互いに独立して行うようにしても良く、また、助手席側センタFACE吹出口31と助手席側サイドFACE吹出口32とのスイングルーバ制御を互いに独立して行うようにしても良い。
【0148】
本実施形態では、日射強度検知手段を有する日射センサ93を設けたが、日射強度検知手段、太陽光の照射方向(日射方向、日射方位角)を検知する日射方向検知手段(例えばフォトダイオード、太陽電池、サーミスタ等の感温素子)、および太陽光の高度(日射仰角、日射高度、太陽仰角)を検知する日射高度検知手段(例えばフォトダイオード、太陽電池、サーミスタ等の感温素子)を有する日射センサを設けても良い。
【0149】
なお、少なくとも日射強度検知手段を有する日射センサを設けても良い。また、日射方向センサとして、カーナビゲーションシステムのマイクロコンピュータにその日時の太陽高度や車両の現在位置に対する日射方向を記憶させている場合には、そのカーナビゲーションシステムの出力信号を日射センサ信号としてエアコンECUに読み込むようにしても良い。
【0150】
本実施形態では、車室内の空調熱負荷として、図18の横軸に示したように、吹出温度、外気温、車室内温度(内気温)、吹出風速、車室内温度(内気温)と設定温度の差、ブロワ制御電圧(送風機への印加電圧)、エバ後温度、皮膚温度、シート温度、ステアリング温度、ブロワ風量、日射量、設定温度、車速、吹出口モードまたは日射方向を用いたが、乗員数等も考えられ、これらの値を検出するセンサや、温度を設定する温度設定手段、目標吹出温度を決定する目標吹出温度決定手段をも空調熱負荷検出手段として使用できる。ここで、内気温センサ91を2個使用して、運転席側空調ゾーン内および助手席側空調ゾーン内にそれぞれ設置しても良い。
【0151】
本実施形態では、吹出状態可変手段の作動位置を検出する方法として、ステッピングモータに送るパルスをカウントする方法や、ポテンショメータを設けたサーボモータを用いて吹出状態可変手段の作動位置を検出するようにしているが、ポテンショメータを持たないサーボモータにおいて電機子ノイズをカウントすることで、ステッピングモータのように作動角を演算して吹出状態可変手段の作動位置を検出するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両用空調装置の全体構成を示した構成図である(第1実施形態)。
【図2】車両のインストルメントパネルを示した正面図である(第1実施形態)。
【図3】エアコン操作パネルを示した正面図である(第1実施形態)。
【図4】吹出状態可変装置の全体構成を示した概略図である(第1実施形態)。
【図5】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した概略図である(第1実施形態)。
【図6】ルーバ上下方向揺動機構の構成を示した概略図である(第1実施形態)。
【図7】エアコンECUの制御プログラムの一例を示したフローチャートである(第1実施形態)。
【図8】運転席側、助手席側の目標吹出温度に対するブロワ制御電圧特性を示した特性図である(第1実施形態)。
【図9】運転席側、助手席側の目標吹出温度に対する吹出口モード特性を示した特性図である(第1実施形態)。
【図10】エアコンECUによるスイングルーバ制御を示したフローチャートである(第1実施形態)。
【図11】エアコンECUによるクールダウン判定を示した特性図である(第1実施形態)。
【図12】ルーバ原点補正方向を示した説明図である(第1実施形態)。
【図13】前席シートポジションとスイング範囲との関係を示した特性図である(第1実施形態)。
【図14】車室内への空調風のスイング範囲を示した説明図である(第1実施形態)。
【図15】日射左右比に対するスイング範囲の補正係数を示した特性図である(第1実施形態)。
【図16】(a)は設定温度または隣接する空調ゾーンとの設定温度の差と乗員方向でのスイング停止時間等の補正係数との関係を示した特性図で、(b)は設定温度または隣接する空調ゾーンとの設定温度の差と乗員方向でのスイング停止時間等との関係を示した特性図である(第1実施形態)。
【図17】(a)はランダムスイングの作動パターンを示したタイムチャートで、(b)はOFF時間列を示した図である(第1実施形態)。
【図18】各空調熱負荷とトータル停止時間との関係を示した特性図である(第1実施形態)。
【図19】エアコン操作パネルを示した正面図である(第2実施形態)。
【図20】車両用空調装置の全体構成を示した構成図である(第3実施形態)。
【図21】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した概略図である(第3実施形態)。
【図22】ルーバ上下方向揺動機構の構成を示した概略図である(第3実施形態)。
【図23】ルーバ左右方向揺動機構の構成を示した斜視図である(第4実施形態)。
【図24】集中拡散グリルからの吹出状態がスポット吹出モードの場合を示した説明図である(第4実施形態)。
【図25】集中拡散グリルからの吹出状態がワイド吹出モードの場合を示した説明図である(第4実施形態)。
【図26】車両のインストルメントパネルを示した正面図である(第5実施形態)。
【図27】空調ユニットのフェイスダクトを示した概略図である(第5実施形態)。
【図28】車両用ドラムベンチレータを示した断面図である(第6実施形態)。
【図29】空気吹出ルーバを示した斜視図である(第7実施形態)。
【図30】空気吹出ルーバを示した断面図である(第7実施形態)。
【図31】インストルメントパネルを示した正面図である(第8実施形態)。
【図32】吹出ダクト、支持枠および回転バルブを示した図である(第8実施形態)。
【図33】(a)〜(c)はスポット吹出モード時の回転バルブの回動位置を示した断面図である(第8実施形態)。
【図34】(a)〜(c)はワイド吹出モード時の回転バルブの回動位置を示した断面図である(第8実施形態)。
【図35】(a)〜(e)は回転バルブの変形例を示した斜視図である(第9実施形態)。
【図36】(a)は乗員中央部からの距離の基準位置を示した説明図で、(b)は乗員中央部から片側への距離を示した説明図で、(c)は乗員中央部から両側への距離を示した説明図で、(d)は吹出範囲を示した説明図である(第9実施形態)。
【図37】(a)は設定温度または隣接する空調ゾーンとの設定温度の差と吹出範囲の補正係数との関係を示した特性図で、(b)は設定温度または隣接する空調ゾーンとの設定温度の差と吹出範囲との関係を示した特性図である(第9実施形態)。
【符号の説明】
1 空調ユニット
2 空調ダクト
21 運転席側センタFACE吹出口(上部吹出口)
22 運転席側サイドFACE吹出口(上部吹出口)
23 運転席側FOOT吹出口(下部吹出口)
31 助手席側センタFACE吹出口(上部吹出口)
32 助手席側サイドFACE吹出口(上部吹出口)
33 助手席側FOOT吹出口(下部吹出口)
43 センタ、サイドルーバ(吹出状態可変手段)
46 センタ、サイドルーバ(吹出状態可変手段)
50 エアコンECU
Claims (6)
- 車室内に通じる第1空気通路の下流端に設けられた運転席側吹出口と、
前記車室内に通じる第2空気通路の下流端に設けられた助手席側吹出口と、
前記車室内の前部座席側空調ゾーンのうちの運転席側空調ゾーンと、助手席側空調ゾーンを独立して温度調節することが可能な空調ユニットと、
前記第1空気通路の内部に設けられ、前記運転席側吹出口から吹き出す空調風の揺動範囲、吹出方向を変更することが可能な運転席側吹出状態可変手段と、
前記第2空気通路の内部に設けられ、前記助手席側吹出口から吹き出す空調風の揺動範囲、吹出方向を変更することが可能な助手席側吹出状態可変手段と
を備え、
前記運転席側吹出状態可変手段は、前記運転席側吹出口から吹き出される空調風を所定の揺動範囲にて揺動させるとともに、所定の角度で揺動を停止させ、前記運転席側空調ゾーンの乗員方向または乗員外方向に吹出方向を固定することができ、
前記助手席側吹出状態可変手段は、前記助手席側吹出口から吹き出される空調風を所定の揺動範囲にて揺動させるとともに、所定の角度で揺動を停止させ、前記助手席側空調ゾーンの乗員方向または乗員外方向に吹出方向を固定することができる車両用空調装置において、
前記運転席側空調ゾーンで前記助手席側空調ゾーンよりも低い温度調節を行った時、
前記運転席側吹出状態可変手段は、
前記空調風を前記運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、前記助手席側空調ゾーンよりも多くなるように制御され、
前記助手席側吹出状態可変手段は、
前記空調風を前記助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、前記運転席側空調ゾーンよりも短くなるように制御され、
または、
前記助手席側空調ゾーンで前記運転席側空調ゾーンよりも低い温度調節を行った時、
前記助手席側吹出状態可変手段は、
前記空調風を前記助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、前記運転席側空調ゾーンよりも多くなるように制御され、
前記運転席側吹出状態可変手段は、
前記空調風を前記運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、前記助手席側空調ゾーンよりも短くなるように制御されることを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1に記載の車両用空調装置において、
前記運転席側空調ゾーンが前記助手席側空調ゾーンよりも低く温度調節された時、前記運転席側吹出状態可変手段は、温度調節が低い程、
前記空調風を前記運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、前記助手席側空調ゾーンよりも多くなるように制御される、
または、
前記助手席側空調ゾーンが前記運転席側空調ゾーンよりも低く温度調節された時、前記助手席側吹出状態可変手段は、温度調節が低い程、
前記空調風を前記助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、前記運転席側空調ゾーンよりも多くなるように制御されることを特徴とする車両用空調装置。 - 車室内に通じる第1空気通路の下流端に設けられた運転席側吹出口と、
前記車室内に通じる第2空気通路の下流端に設けられた助手席側吹出口と、
前記車室内の前部座席側空調ゾーンのうちの運転席側空調ゾーンと、助手席側空調ゾーンを独立して温度調節することが可能な空調ユニットと、
前記第1空気通路の内部に設けられ、前記運転席側吹出口から吹き出す空調風の揺動範囲、吹出方向を変更することが可能な運転席側吹出状態可変手段と、
前記第2空気通路の内部に設けられ、前記助手席側吹出口から吹き出す空調風の揺動範囲、吹出方向を変更することが可能な助手席側吹出状態可変手段と
を備え、
前記運転席側吹出状態可変手段は、前記運転席側吹出口から吹き出される空調風を所定の揺動範囲にて揺動させるとともに、所定の角度で揺動を停止させ、前記運転席側空調ゾーンの乗員方向または乗員外方向に吹出方向を固定することができ、
前記助手席側吹出状態可変手段は、前記助手席側吹出口から吹き出される空調風を所定の揺動範囲にて揺動させるとともに、所定の角度で揺動を停止させ、前記助手席側空調ゾーンの乗員方向または乗員外方向に吹出方向を固定することができる車両用空調装置において、
前記運転席側空調ゾーンで前記助手席側空調ゾーンよりも低い温度調節を行った時、
前記運転席側吹出状態可変手段は、
前記空調風を前記運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも多くなるように制御され、
前記助手席側吹出状態可変手段は、
前記空調風を前記助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも短くなるように制御され、
または、
前記助手席側空調ゾーンで前記運転席側空調ゾーンよりも低い温度調節を行った時、
前記助手席側吹出状態可変手段は、
前記空調風を前記助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも多くなるように制御され、
前記運転席側吹出状態可変手段は、
前記空調風を前記運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも短くなるように制御されることを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項3に記載の車両用空調装置において、
前記運転席側空調ゾーンが前記助手席側空調ゾーンよりも低く温度調節された時、前記運転席側吹出状態可変手段は、温度調節が低い程、
前記空調風を前記運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも多くなるように制御される、
または、
前記助手席側空調ゾーンが前記運転席側空調ゾーンよりも低く温度調節された時、前記助手席側吹出状態可変手段は、温度調節が低い程、
前記空調風を前記助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間が、低く温度調節される前よりも多くなるように制御されることを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の車両用空調装置において、
前記空調風を前記運転席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記運転席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間の補正が行われている時、
または、
前記空調風を前記助手席側空調ゾーンの乗員方向に吹出方向を固定する時間または前記空調風を前記助手席側空調ゾーンに向けて揺動させる時間の補正が行われている時、
前記補正が行われていない時に比べて、目標吹出温度、送風機の風量、上部吹出口と下部吹出口との吹出風量比のうち少なくとも1つ以上について、各空調ゾーン間での差が小さくされることを特徴とする車両用空調装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の車両用空調装置において、
前記運転席側吹出状態可変手段または前記助手席側吹出状態可変手段は、
前記運転席側空調ゾーンの乗員方向または前記助手席側空調ゾーンの乗員方向での揺動停止位置またはゆっくり揺動する位置、または乗員集中位置、または吹出範囲を、
シートポジションまたはシート形状、乗員個人差、乗員の姿勢のうち1つ以上で補正されることを特徴とする車両用空調装置。
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| JP33038498A JP4081802B2 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 車両用空調装置 |
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