(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された空調ユニットが、車室内の２つのゾーンに向けて、それぞれ複数の吹出モードを独立して形成可能に、複数の吹出口ならびに吹出口開閉手段を備えているとともに、送風を行うファンモータならびに前記吹出口開閉手段を駆動させる吹出モードアクチュエータとを備え、前記ファンモータならびに吹出モードアクチュエータの駆動を制御する制御手段は、入力手段からの入力に基づいて、自動的に２つのゾーンに対して共通の最適の吹出モードならびに吹出温度を形成する自動制御を実行可能に構成されている車両用空調制御装置において、前記制御手段は、自動制御の実行中に、手動により２つのゾーンの一方のみの吹出モードが変更されたときには、他方の吹出モードを変更させることなくこの一方の吹出モード変更により他方のゾーンに向けて吹き出す吹出風量が変化しないように予め記憶された通気抵抗に基づいて、ファンモータの駆動を補正する風量補正演算回路が設けられていることを特徴とする車両用空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の空調装置に関し、特に、１つの空調ユニットから、運転席ゾーンと助手席ゾーンのように車室内の２箇所のゾーンに向けて独立して温度調節された送風を分配可能に構成されている装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車室において、運転席と助手席とのように２箇所のゾーンに向けてそれぞれ独立して温度調節を行って送風を分配する車両用空調装置が、例えば特開昭５８−８４１９号公報などにより知られている。
【０００３】
この従来装置は、図５に示すように、ブロアファンモータ０１およびエバポレータ０２の下流が第１通路０１１と第２通路０１２とに画成され、その下流において、第１通路０１１と第２通路０１２とにそれぞれ流路０１３，０１３を残してヒータコア０３が設けられているとともに、ヒータコア０３と流路０１３との送風通過割合を調節するエアミックスドア０４，０４が設けられ、さらにその下流には、送風の吹出口のモードを切り替える配風ドア０５が設けられた構成となっている。
【０００４】
この従来装置によれば、第１通路０１１と第２通路０１２から、それぞれ異なるゾーンに向けて吹き出させることができ、したがって、車室内において、運転席と助手席とのような２箇所のゾーンに向けてそれぞれ独立して空調を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来技術にあっては、例えば運転席と助手席というような２箇所のゾーンに向けてそれぞれ独立して空調を行うことができるという優れたものであったが、以下に述べるような解決すべき課題を残していた。
【０００６】
すなわち、運転席と助手席を例に挙げると、送風モードとして、一般的に、乗員に向けて送風を行うベントモード、ガラスの曇りを取るデフモード、足元から暖房を行うフットモード、足元を暖房しながら乗員に向けて送風を行うバイレベルモードなどの複数の吹出モードを選択可能に構成されている。
これら複数の送風モードでは、それぞれ空気が流れる流路が異なることから、通気抵抗も異なることになる。
一般的に、自動的に空調を行う自動制御を実行した場合、運転席も助手席も同じ吹出モードで送風を行うが、このようなときに、運転席と助手席の一方のみにおいて手動により送風モードを、あるモードから他のモードに変更して通気抵抗が変化すると、全体の通気抵抗が変化することから他方における吹出風量が変化することがあった。図６は、その一例を示しているもので、同図（ｂ）に示すように運転席側の吹出モードをフットモードからベントモードに変更して、運転席側の通気抵抗がＡからＢに低下した場合には、運転席側ではａからｂへ風量が増加する。それに伴って、助手席側では、通気抵抗の絶対値はその操作の前と後とで変化していないのに、全体の通気抵抗に占める助手席側の割合がＡからＣへと高くなる。このため、助手席側の風量が実線で示すａから点線で示すｃへと低下することになる。
このような場合、助手席側では、何も操作していないのに、風量が突然低下することになり、乗員が違和感をおぼえるおそれがあった。すなわち、２つのゾーンの一方の吹出モードを変更すると、通気抵抗が変化して、他方で風量が変化してしまうことがあり、このような場合、乗員が違和感をおぼえるおそれがあるという不具合があった。
【０００７】
本発明は、上述の従来の問題点に着目して成されたもので、１つの空調ユニットから複数のゾーンに向けて独立して送風可能に構成された空調装置において、１つのゾーンに対する吹出モードを切り替えた際に、他方のゾーンに対する風量が変化することがないようにして、乗員が違和感をおぼえるのを防止して空調性能の制御品質向上を図ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明は、車両に搭載された空調ユニットが、車室内の２つのゾーンに向けて、それぞれ複数の吹出モードを独立して形成可能に、複数の吹出口ならびに吹出口開閉手段を備えているとともに、送風を行うファンモータならびに前記吹出口開閉手段を駆動させる吹出モードアクチュエータとを備え、前記ファンモータならびに吹出モードアクチュエータの駆動を制御する制御手段は、入力手段からの入力に基づいて、自動的に２つのゾーンに対して共通の最適の吹出モードならびに吹出温度を形成する自動制御を実行可能に構成されている車両用空調制御装置において、前記制御手段は、自動制御の実行中に、手動により２つのゾーンの一方のみの吹出モードが変更されたときには、他方の吹出モードを変更させることなくこの一方の吹出モード変更により他方のゾーンに向けて吹き出す吹出風量が変化しないように予め記憶された通気抵抗に基づいて、ファンモータの駆動を補正する風量補正演算回路が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用および効果】
本発明では、自動制御を実行中には、制御手段が入力手段からの入力に基づいて、例えば運転席と助手席というような車室内の２つのゾーンに向けて送風を行うもので、この時、２つのゾーンに対して複数の吹出モードのうちで最適の吹出モードを形成して、それぞれ最適の吹出温度で送風が行われる。この自動制御時に、乗員が手動操作を行って、２つのゾーンのうちの一方の吹出モードを変更したときには、制御手段は、風量補正演算回路による補正制御を実行して、他方の吹出モードを変更させることなくこの一方の吹出モード変更により他方のゾーンに向けて吹き出す吹出風量が変化しないように予め記憶された通気抵抗に基づいてファンモータの駆動を制御する。すなわち、吹出モードの変更により、通気抵抗が増した場合を例に説明すると、この場合、全体の通気抵抗量が増加することから、全体の通気抵抗量に対する吹出モードを変更していない側の通気抵抗の割合が低下し、風量が増加することになる。そこで、制御手段は、ファンモータによる全体風量を低下させる方向に補正し、吹出モードを変更していない側の風量が一定となるようにする。したがって、吹出モードを変更していない側のゾーンにいる乗員が違和感をおぼえることがない。また、この場合、吹出モードを変更した側では、風量が低下することになるが、こちら側は、乗員が吹出モードを変更した結果生じる風量低下であるため、違和感をおぼえることはない。
【００１０】
また、吹出モードの変更により通気抵抗が減少した場合、上記とは逆に吹出モードを変更していない側では、全体の通気抵抗に対するこちら側の通気抵抗の割合が増加することになる。したがって、そのままでは、吹出モードを変更していない側の風量が低下することになるので、ファンモータによる全体風量を増加させる側に補正を行い、吹出モードを変更していない側の風量が変化するのを防止する。
【００１１】
以上説明したように、本発明では、風量補正演算回路による補正制御を実行することにより、風量が変化することがないようにできるため、従来乗員が感じていた違和感を除去することができ、空調性能の制御品質を向上することができるという効果を奏する。また、上記補正制御を実行するにあたり、予め検出することができる吹出モード別の通気抵抗に基づいてファンモータの駆動を制御するだけであるので、制御自体が簡便で、安価に適用することができるという効果も奏する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施の形態の空調制御装置を示す構成図である。
図において、１は空調ユニットである。この空調ユニット１は、図外の車両のインストルメントパネル内に設置され、温度調節を行った空気を車室に向けて送風するもので、かつ、主として図外の運転席近傍の運転席ゾーンと助手席近傍の助手席ゾーンとに向けて送風可能に構成されている。この空調ユニット１は、吸気口として、２つの車室側吸気口２，２と、１つの車外側吸気口３が設けられており、一方、吹出口として、運転席側ベント吹出口４ａ、運転席側フット吹出口４ｂ、デフロスタ吹出口５、助手席側ベント吹出口６ａ、助手席側フット吹出口６ｂが設けられている。
前記車室側吸気口２，２と車外側吸気口３とのどちらから吸気を行うかは、インテークドア１１，１２により選択的に切り替えられる。また、各吹出口４ａ，４ｂ，５，６ａ，６ｂにもそれぞれ吹出開閉手段としての開閉ドア１３，１４，１５，１６，１７が設けられている。
【００１３】
また、両吸気口２，３の下流には、ブロアファンモータ２１が設けられ、さらに、その下流にエバポレータ２２が設けられている。このエバポレータ２２の下流は、仕切板３０により図中上下の運転席側流路３１と助手席側流路３２とに画成されている。そして、運転席側流路３１と助手席側流路３２との中間には、ヒータコア２３が、各流路３１，３２を半分だけ遮断して設けられ、かつ、各流路３１，３２に流れる送風がヒータコア２３を通る割合を調整する運転席側エアミックスドア４１と助手席側エアミックスドア４２が設けられている。
【００１４】
前記運転席側の２つの吹出口４ａ，４ｂに設けられた開閉ドア１３，１４ならびに助手席側の２つの吹出口６ａ，６ｂに設けられた開閉ドア１６，１７の開閉は、それぞれ吹出モードアクチュエータとしての運転席側モードアクチュエータ５１ならびに助手席側モードアクチュエータ５２により成され、また、デフロスタ吹出口５に設けられた開閉ドア１５の開閉駆動は、図示を省略したアクチュエータにより成される。これらのアクチュエータ５１，５２駆動に基づいて、運転席ゾーンおよび助手席ゾーンに向けて吹き出しを行う吹出モードとして、それぞれ、ベント吹出口４ａ，６ａのみを開いたベントモードと、ベント吹出口４ａ，６ａならびにフット吹出口４ｂ，６ｂを開いたバイレベルモードと、フット吹出口４ｂ，６ｂのみを開いたフットモードと、デフロスタ吹出口５ならびにフット吹出口４ｂ，６ｂを開いたデフ・フットモードとを形成可能に構成され、かつ、図外の窓ガラスに向けて送風を行うデフロスタ吹出口５のみを開いたデフモードを形成可能に構成されている。さらに、エアミックスドア４１，４２の開度を調節して吹出空気温度を調整可能に構成されている。
【００１５】
前記各アクチュエータ５１，５２の駆動、ブロアファンモータ２１および図外のアクチュエータの駆動は、制御手段としてのコントロールユニット６０により成される。このコントロールユニット６０は、入力手段として、ブロアファンモータ２１の回転速度を調整あるいは選択するファンスイッチ６１と、運転席ゾーンに対する送風モードを選択する運転席側モードスイッチ６２と、助手席ゾーンに対する送風モードを選択する助手席側モードスイッチ６３とを備えている。なお、入力手段としては、図示は省略しているが、温度設定スイッチや風量設定スイッチなどのスイッチ類や、室温センサ、外気温センサ、日射センサなどのセンサ類が接続され、設定された車室温度の環境を形成するのに最適の吹出モードならびに吹出温度で自動的に送風を行うオート制御（自動制御）を実行可能に構成されている。
【００１６】
また、前記コントロールユニット６０は、ファンスイッチ６１の操作に基づいてモータ制御回路６４からブロアファンモータ２１に向けて駆動信号を出力させる風量演算回路６５と、前記運転席側モードスイッチ６２の操作に基づいて運転席側モードアクチュエータ５１の駆動量を演算する運転席側モードドア演算回路６６と、助手席側モードスイッチ６３の操作に基づいて助手席側モードアクチュエータ５２の駆動量を演算する助手席側モードドア演算回路６７と、両モードドア演算回路６６，６７の出力に基づいてブロアファンモータ２１の駆動状態の補正量を演算する風量補正演算回路６８と、を備えている。
【００１７】
次に、本実施の形態の特徴である風量補正演算回路６８の制御流れについて図２のフローチャートにより説明する。この制御は、通常のオート制御の実行中に両モードスイッチ６２，６３のいずれかが切り替えられたら実行されるサブルーチンである。すなわち、オート制御にあっては、運転席側と助手席側の吹出モードは一致するように制御されているもので、この状態から手動操作を行って、両モードスイッチ６２，６３のいずれかが切り替えられた場合に、本制御が実行されることになる。
【００１８】
まず、ステップ１０１では、運転席側と助手席側のモードが一致しているか否かを判定し、一致している場合には、ステップ１０４に進んで通常風量制御を実行する。なお、この通常風量制御は、オート制御に予め設定されている制御である。
【００１９】
ステップ１０１で、運転席側と助手席側の吹出モードが不一致の場合、すなわち両モードスイッチ６２，６３のいずれかが切り替えられて運転席側と助手席側の吹出モードが不一致となったら、ステップ１０２に進んで、オート制御に基づいて現在デフモードが選択されているか否かを判定し、デフモードが選択されている場合には、ステップ１０５に進んで、各モードスイッチ６２，６３の操作に対応することなく、デフモードに固定する。すなわち、デフモードが選択されている場合には、窓ガラスの曇りを取る必要がある状況であり、窓ガラスに曇りが生じると車両の走行に支障を来すおそれがあるため、この曇り取りを優先して、手動により両モードスイッチ６２，６３のいずれが操作されても吹出モードを切り替えないものである。
【００２０】
ステップ１０２において、オート制御によりデフモード以外の吹出モードが選択されている場合には、ステップ１０３に進んで、風量補正を実行する。
本実施の形態では、この風量補正は、予め図３に示すマップの状態で記憶されている。すなわち、図３に示すように、風量補正量は、変更前の吹出モードと変更後の吹出モードとに応じてそれぞれ設定されているもので、この図３に示す風量補正量ａ〜ｆは、ｂ＞ｃ＞ａ＝ｄ＞ｅ＞ｆという大小関係に設定されている。なお、この大小関係は、空調ユニット１における各吹出モードを選択したときの通気抵抗に基づくものであって、本実施の形態では、各吹出モードと通気抵抗の関係は、図４に示すような関係になっており、通気抵抗が少ない側からベントモードＶＥＮＴ、バイレベルモードＢ／Ｌ、デフ・フットモードＤ／Ｆ、フットモードＦＯＯＴとなっており、この通気抵抗の大小関係に基づいて風量補正量が設定されている。したがって、空調ユニットの構造が変わればこの大小関係もそれに応じて変化するものであり、本実施の形態で示した大小関係に限定されるものではない。
【００２１】
次に、実施の形態の作用について説明する。
以上のように構成した本実施の形態では、オート制御を選択して空調制御装置が自動的に吹出モードを設定して、所定の風量で送風を行っているときに、運転席・助手席のいずれかの乗員が手動により両モードスイッチ６２，６３のいずれかを操作して、オート制御による吹出モードとは異なる吹出モードとしたときには以下のように作動する。
【００２２】
（ベントモードからの変更）
ベントモードからバイレベルモードに切り替えたときには、この吹出モードを切り替えた側の通気抵抗が増すため、ブロアファンモータ２１の駆動状態（風量）がそのままであれば、反対側の風量が増してしまう。そこで、本実施の形態では、図３に示すマップに基づいてａだけ風量を減少させる。したがって、全体の風量が低く補正され、吹出モードを切り替えない側の風量が増加することなく一定に保つことができ、吹出モードを切り替えない側の乗員が違和感をおぼえることがない。
同様に、ベントモードからデフ・フットモードに切り替えた場合も通気抵抗が増加することから、図３に示すマップに基づいて、ｃだけ量を低下させる。これにより吹出モードを切り替えてない側では、吹出風量が変化することはなく、乗員が違和感をおぼえることはない。
さらに、ベントモードからフットモードに切り替えた場合、いっそう通気抵抗が増すことから、図３に示すマップに基づいて上記ｃよりも大きなｂだけ風量を低下させる。この場合も、吹出モードを切り替えてない側では、吹出風量が変化することはなく、乗員が違和感をおぼえることはない。
【００２３】
（フットモードからの変更）
上述したのとは逆に、通気抵抗が最も大きなフットモードに制御している状態から手動により他のモードに切り替えた場合、例えば、フットモードからベントモードに切り替えた場合には、この切り替えた側の通気抵抗が低下することから風量が一定の場合には、切り替えていない側の風量が低下することになる。そこで、図３に示すマップに基づいてｂだけ風量を増大させ、これにより吹出モードを切り替えていない側の風量低下を防止して、乗員が違和感をおぼえるのを防止できる。同様に、バイレベルに切り替えた場合はｄだけ風量を増大させ、デフ・フットモードに切り替えた場合はｆだけ風量を増大させ、吹出モードを切り替えていない側の風量低下を防止する。
【００２４】
（バイレベルモードからの変更）
また、バイレベルモードに制御しているときに、手動により吹出モードを切り替えた場合、ベントモードに切り替えたときには、通気抵抗が少なくなることから、ａだけ風量を増大させることにより、吹出モードを切り替えていない側の風量が低下するのを防止する。
また、バイレベルからフットモードあるいはデフ・フットモードに切り替えた場合には、通気抵抗が増すことから、前者の場合にはｄだけ風量を減少させ、後者の場合にはｅだけ風量を減少させることにより、吹出モードを切り替えていない側の風量が増加するのを防止する。
【００２５】
（デフ・フットモードからの変更）
デフ・フットモードに制御しているときに、手動により吹出モードを切り替えた場合、ベントモードあるいはバイレベルモードに切り替えたときには、通気抵抗が少なくなることから、前者の場合にはｃだけ風量を増大させ、後者の場合にはｅだけ風量を増大させることにより、吹出モードを切り替えていない側の風量が低下するのを防止する。
また、デフ・フットモードからフットモードに切り替えたときには、通気抵抗が増すことから、ｆだけ風量を減少させることにより、吹出モードを切り替えていない側の風量が増加するのを防止する。
【００２６】
また、その後、手動により吹出モードを元に戻し、運転席側と助手席側の吹出モードを一致させると、ステップ１０１→１０４の流れとなって、通常風量制御に戻る。この場合、ブロアファンモータ２１に対する補正がキャンセルされるものであるが、吹出モードの変更により通気抵抗も元に戻っているため、風量が変化することはない。
また、上記のように、再び手動により吹出モードを変更し、このモードが自動制御による吹出モードと異なる場合、すなわち以前として運転席側と助手席側とで吹出モードが異なる場合は、ステップ１０１→１０２→１０３の流れとなって、再び、変更前の吹出モードと変更後の吹出モードとの通気抵抗の差に基づいて風量補正を実行する。
【００２７】
以上説明したように、本発明では、風量補正演算回路による補正制御を実行することにより、風量が変化することがないようにできるため、従来乗員が感じていた違和感を除去することができ、制御品質を向上することができるという効果を奏する。また、上記補正制御を実行するにあたり、予め検出することができる吹出モード別の通気抵抗に基づいてファンモータの駆動を制御するだけであるので、制御自体が簡便で、安価に適用することができるという効果も奏する。
【００２８】
以上、図面により実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、実施の形態では、空調ユニットが吹き出す２つのゾーンとして運転席と助手席を示したが、例えば、前席と後席というような他のゾーンでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の車両用空調制御装置を示す構成図である。
【図２】実施の形態のメインフローを示すフローチャートである。
【図３】実施の形態の風量補正特性マップである。
【図４】実施の形態の風量補正特性図である。
【図５】従来技術の構成図である。
【図６】従来技術の風量変化を説明する説明図である。
【符号の説明】
１    空調ユニット
２    車室側吸気口
３    車外側吸気口
４ａ    運転席側ベント吹出口
４ｂ    運転席側フット吹出口
５    デフロスタ吹出口
６ａ    助手席側ベント吹出口
６ｂ    助手席側フット吹出口
１１    インテークドア
１２    インテークドア
１３    開閉ドア
１４    開閉ドア
１５    開閉ドア
１６    開閉ドア
１７    開閉ドア
２１    ブロアファンモータ
２２    エバポレータ
２３    ヒータコア
３０    仕切板
３１    運転席側流路
３２    助手席側流路
４１    運転席側エアミックスドア
４２    助手席側エアミックスドア
５１    運転席側モードアクチュエータ
５２    助手席側モードアクチュエータ
６０    コントロールユニット
６１    ファンスイッチ
６２    運転席側モードスイッチ
６３    助手席側モードスイッチ
６４    モータ制御回路
６５    風量演算回路
６６    運転席側モードドア演算回路
６７    助手席側モードドア演算回路
６８    風量補正演算回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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