車両用空気調和装置
【課題】吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる車両用空気調和装置を提供すること。
【解決手段】車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置において、複数の吹き出し口１７，１８のそれぞれに設定した複数のモードドア１１，１２と、複数のモードドア１１，１２を、設定した揺らぎ風制御周期に応じて交互に開閉制御する揺らぎ風制御手段（図４）と、揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口１７，１８からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段（図５）と、を備えた。
【解決手段】車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置において、複数の吹き出し口１７，１８のそれぞれに設定した複数のモードドア１１，１２と、複数のモードドア１１，１２を、設定した揺らぎ風制御周期に応じて交互に開閉制御する揺らぎ風制御手段（図４）と、揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口１７，１８からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段（図５）と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗員に不快感や違和感を与えることなく揺らぎを発生させて空調フィーリングを向上することを目的とし、吹き出しモードとして、フットモードまたはフット・デフロスタモードが選定されたときに揺らぎ風制御を行う場合、フットドアとデフロスタドアとを所定の範囲内で周期的に往復揺動させる車両用空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３８５５８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の車両用空気調和装置にあっては、揺らぎ風制御を行う場合、送風機からの風量は一定のままで行われていたため、フットドアが開くときの乗員が感じる騒音レベルとデフロスタドアが開くときの乗員が感じる騒音レベルとが異なり、揺らぎ風制御中、周期的に風系騒音が変化し、この騒音変化により乗員に違和感を与えてしまう、という問題があった。
【０００４】
すなわち、空調ケース内からフット吹き出し口に至るまでの経路と、空調ケース内からデフ吹き出し口に至るまでの経路は異なり、経路が異なることにより、当然に通気抵抗には差がある。この通気抵抗が大きいほど騒音レベルが高くなるというように、通気抵抗差が吹き出し風の騒音レベル差となることによる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置において、
前記複数の吹き出し口のそれぞれに設定した複数のモードドアと、
前記複数のモードドアを、設定した揺らぎ風制御周期に応じて交互に開閉制御する揺らぎ風制御手段と、
前記揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の車両用空気調和装置にあっては、風量制御手段において、揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量が制御される。
すなわち、異なるモードドアを開くとき、通気抵抗が小さい側のモードドアを開いたときに比べ、通気抵抗が大きい側のモードドアを開いたときの方が吹き出し風の騒音レベルが高くなる。一方、同じモードドアを開いたとき、送風機からの風量を増すと騒音レベルは増大し、風量を減じると騒音レベルは低下する。
したがって、揺らぎ風制御中に風量制御を加え、通気抵抗が大きいモードドアを開いたときに風量を減じ、通気抵抗が小さいモードドアを開いたときに風量を増すことで、乗員が受ける騒音レベルを一定に保つことが可能である。
この結果、吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の車両用空気調和装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の空調ユニット１（車両用空気調和装置の一例）を示す全体システム図である。図２は実施例１の空調ユニット１の空調風の吹き出し口が設けられた自動車のインストルメントパネルを示す斜視図である。
【００１０】
実施例１の空調ユニット１は、図１に示すように、空調コントローラ２と、暖房用熱交換器３と、冷房用熱交換器４と、ブロワファン５（送風機）と、ブロワモータ６と、インテークドア７と、エアミックスドア８と、内気吸込み口１３と、外気吸込み口１４と、空調ユニットケース１９と、揺らぎスイッチ２０と、エンジン２１と、コンプレッサ２２と、コンデンサ２３と、レシーバドライヤー２４と、膨張弁２５と、を備えている。
【００１１】
前記空調コントローラ２は、所定の入力情報に基づいて、ブロワモータ６の回転数と、図外のコンプレッサクラッチの接続／切断と、インテークドア７のドア開度と、エアミックスドア８のドア開度と、後述する各モードドア９，１０，１１，１２のドア開度を制御する。
【００１２】
前記暖房用熱交換器３は、ヒータコアと呼ばれるもので、エンジン２１を冷却するエンジン冷却水を熱交換媒体とする。
【００１３】
前記冷房用熱交換器４は、エバポレータと呼ばれるもので、冷凍サイクルにより作り出された冷媒を熱交換媒体とする。冷凍サイクルは、エンジン２１により駆動されるコンプレッサ２２と、コンデンサ２３と、レシーバドライヤー２４と、膨張弁２５と、冷房用熱交換器４と、により構成される。
【００１４】
前記ブロワファン５は、ブロワモータ６により回転駆動され、インテークドア７の切り換えにより選択された外気吸込み口１４からの外気、または、内気吸込み口１３からの内気を吸入し、冷房用熱交換器４に向かって空調ユニットケース１９内へ送風する。
【００１５】
前記エアミックスドア８は、冷房用熱交換器４と暖房用熱交換器３の間の位置に配置され、冷房用熱交換器４を通過する冷風と、冷房用熱交換器４及び暖房用熱交換器３を通過する温風の混合比を可変に制御する。
【００１６】
実施例１の空調ユニット１は、図１に示すように、モードドアとして、デフモードの選択時に開かれるデフドア９と、ベントモードの選択時であってフルクール時に開かれるアッパーベントドア１０と、ベントモードの選択時に開かれるベントドア１１と、フットモードの選択時に開かれるフットドア１２と、を備えている。
【００１７】
実施例１の空調ユニット１は、図１に示すように、車室内に向けて設定された複数の吹き出し口として、デフドア９に対応するデフ吹き出し口１５と、アッパーベントドア１０に対応するアッパーベント吹き出し口１６と、ベントドア１１に対応するベント吹き出し口１７と、フットドア１２に対応するフット吹き出し口１８と、を備えている。
【００１８】
自動車の前席の前方側には、図２に示すように、インストルメントパネル２６とセンターコンソール２７が配置される。このインストルメントパネル２６とセンターコンソール２７に、図外のフロントガラスの内面に向かって温風等を吹き出すデフ吹き出し口１５と、上方に向かって冷風等を吹き出すアッパーベント吹き出し口１６と、左右位置と中央位置の三方から乗員の上半身に向かって冷風等を吹き出すベント吹き出し口１７と、左右位置から乗員の足元に温風等を吹き出すフットドア１２に対応するフット吹き出し口１８と、が設けられている。なお、各吹き出し口１５，１６，１７，１８の位置には、風の向きをコントロールするグリルが設けられている。
【００１９】
図３は実施例１の空調ユニット１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００２０】
ステップＳ１は、各制御に必要な入力情報（信号）を読み込む。
具体的には、吹き出し温センサ、外気温センサ、室内温センサ、吸い込み温センサ、日射量センサからのセンサ情報と、コントロールパネルからの各設定情報やスイッチ情報を読み込む。
【００２１】
ステップＳ２は、ステップＳ１での信号読み込みに続き、入力されたセンサ情報に基づいて入力データ処理を行った後、目標吹出温度の算出を行う。
この目標吹出温度の算出は、例えば、温度設定ダイアルに対する操作で乗員が希望する温度に設定すると、この設定温度を読み込み、外気温に応じて設定温度に対して乗員の体感温度に合わせるように設定温度の補正を行い目標吹出温度を算出する。
【００２２】
ステップＳ３は、ステップＳ２での目標吹出温度の算出に続き、図６に示すフローチャートにしたがって、通常の風量制御時における送風機制御値と、揺らぎ風制御時における送風機制御値の算出を行う。
【００２３】
ステップＳ４は、ステップＳ３での送風機制御値の算出に続き、ステップＳ１で算出した目標吹出温度に基づき、温調ドアであるエアミックスドア８のドアアクチュエータへの制御値を算出する。
この温調ドア制御値の算出は、例えば、目標吹出温度に応じてエアミックスドア８の目標ドア開度値を決定し、目標ドア開度値と現時点のドア開度値に基づいてドアアクチュエータへの制御値を算出する。
【００２４】
ステップＳ５は、ステップＳ４での温調ドア制御値の算出に続き、図４に示すフローチャートにしたがって、通常の吹出口制御（モード制御）におけるモードドア制御値と、揺らぎ風制御時におけるモードドア制御値の算出を行う。
【００２５】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのモードドア制御値の算出に続き、ステップＳ３で算出された送風機制御値と、ステップＳ４で算出された温調ドア制御値と、ステップＳ５で算出されたモードドア制御値を出力する。
なお、上記制御以外に、インテークドア７のドア位置制御による外気導入か内気循環かの吸込口制御、冷凍サイクルに設定されたコンプレッサ２２の作動制御等も併せて行う。
【００２６】
図４は実施例１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理のうちモードドア制御値の算出処理（図３のフローチャートのステップＳ５）を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００２７】
ステップＳ51は、揺らぎスイッチ２０からのスイッチ信号がOFFかONかを判断する。スイッチ信号がOFFと判断された場合はステップＳ52へ移行し、スイッチ信号がONと判断された場合はステップＳ53へ移行する。
ここで、実施例１では、揺らぎスイッチ２０をONとし、揺らぎ風制御に入ると、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる制御が行われる。
【００２８】
ステップＳ52は、ステップＳ51でのスイッチ信号がOFFとの判断に続き、通常制御にしたがって選択モードに応じたドア開度が算出される。
この通常のモードドア開度制御のうち、手動制御では、吹き出しモードスイッチにて選択された吹出口モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）を得るようにモードドアの開閉を制御する。また、自動制御では、目標温調ドア開度や日射量等に基づいて算出した吹出風温度に応じて、吹出口モードのいずれかを自動選択する。この場合、開くドアのドア開度値を100％とし、閉じるドアのドア開度値を０％とする。
【００２９】
ステップＳ53は、ステップＳ51でのスイッチ信号がONとの判断に続き、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、ベントドア１１のドア開度の変化を算出する。
【００３０】
ステップＳ54は、ステップＳ53でのベントドア１１のドア開度変化算出に続き、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、フットドア１２のドア開度の変化を算出する。
【００３１】
ステップＳ55は、ステップＳ52での選択モードに応じたドア開度の算出、あるいは、ステップＳ54でのフットドア１２のドア開度変化算出に続き、算出されたドア開度を目標ドア開度とし、実ドア開度を目標ドア開度に一致させるように、ドアアクチュエータへのモードドア制御値を算出する。
なお、ステップＳ51→ステップＳ53→ステップＳ54→ステップＳ55へと進む流れは、揺らぎ風制御手段に相当する。
【００３２】
図５は実施例１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理のうち送風機制御値の算出処理（図３のフローチャートのステップＳ３）を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００３３】
ステップＳ31は、揺らぎスイッチ２０からのスイッチ信号がOFFかONかを判断する。スイッチ信号がOFFと判断された場合はステップＳ32へ移行し、スイッチ信号がONと判断された場合はステップＳ33へ移行する。
【００３４】
ステップＳ32は、ステップＳ31でのスイッチ信号がOFFとの判断に続き、通常制御にしたがって手動又は自動での風量要求に応じてブロワモータ６への目標デューティ比が算出される。
【００３５】
ステップＳ33は、ステップＳ31でのスイッチ信号がONとの判断に続き、揺らぎ風制御にしたがって、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるようにブロワモータ６への目標デューティ比変化が算出される。
【００３６】
ステップＳ34は、ステップＳ32での風量要求に応じた目標デューティ比の算出、あるいは、ステップＳ34での揺らぎ風制御に基づく目標デューティ比変化の算出に続き、ブロワモータ６への実デューティ比を算出された目標デューティ比に一致させるように、ブロワモータ６への送風機制御値を算出する。
なお、ステップＳ31→ステップＳ33→ステップＳ34へと進む流れは、風量制御手段に相当する。
【００３７】
次に、本発明に至る経緯について説明する。
乗員の空調フィーリングを向上させるために、例えば、ベント吹き出し口とフット吹き出し口を交互に切り換える揺らぎ風制御を行う場合、ベントドアが開くときの乗員が感じる騒音レベルとフットドアが開くときの乗員が感じる騒音レベルとが異なり、揺らぎ風制御中、周期的に風系騒音が変化し、この騒音変化により乗員に違和感を与えてしまう。
【００３８】
すなわち、空調ケース内からベント吹き出し口に至るまでの経路と、空調ケース内からフット吹き出し口に至るまでの経路は異なり、経路が異なることにより、当然に通気抵抗には差がある。この通気抵抗が大きいほど騒音レベルが高くなるというように、通気抵抗差が吹き出し風の騒音変化となってあらわれる。
【００３９】
そして、吹き出し口を交互に切り換える揺らぎ風制御を行う場合、風系騒音が揺らぎ風制御の本来の目的である乗員の空調フィーリングを損なわせるため、揺らぎ風制御中においては、吹き出し口の切り換え揺らぎのみとし、風系騒音の揺らぎについては、これを極力抑えたいという要求がある。
【００４０】
本発明者は、揺らぎ風制御中に生じる風系騒音の揺らぎを抑えたいという要求に対し、制御周期に同期させた風量の揺らぎ制御を組み合わせることで、違和感となっていた風系騒音を抑えることができる点に着目した。
上記着目点に基づき、揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する構成を採用した。
したがって、吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる。
【００４１】
次に、作用を説明する。
以下、実施例１の空調ユニット１における作用を、「揺らぎスイッチＯＦＦ時の作用」と「揺らぎスイッチＯＮ時の揺らぎ風制御作用」に分けて説明する。
【００４２】
［揺らぎスイッチＯＦＦ時の作用］
揺らぎスイッチＯＦＦ時には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ51→ステップＳ52→ステップＳ55→リターンという流れが繰り返される。そして、ステップＳ52において、選択モードに応じたドア開度が算出され、ステップＳ55において、算出されたドア開度を目標ドア開度とし、実ドア開度を目標ドア開度に一致させるように、ドアアクチュエータへのモードドア制御値が算出される。
【００４３】
揺らぎスイッチＯＦＦ時には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ31→ステップＳ32→ステップＳ34→リターンという流れが繰り返される。そして、ステップＳ32において、手動又は自動での風量要求に応じてブロワモータ６への目標デューティ比が算出され、ステップＳ34において、ブロワモータ６への実デューティ比を算出された目標デューティ比に一致させるように、ブロワモータ６への送風機制御値が算出される。
【００４４】
このように、揺らぎスイッチＯＦＦ時には、手動又は自動での風量要求に応じてブロワモータ６が一定の風量を出すように作動し、また、手動選択又は自動選択された吹出口モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）を得るように特定のモードドアを開き、他のモードドアは閉じたままとされる。
【００４５】
したがって、例えば、夏季にベントモードを選択しているときは、風量要求に変更がない限り風量は一定のままで風系騒音に変化が無く、ベント吹出し口１７から冷風が乗員の上半身に向かって吹き出されることになる。
【００４６】
［揺らぎスイッチＯＮ時の揺らぎ風制御作用］
揺らぎスイッチＯＮ時には、図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ51→ステップＳ53→ステップＳ54→ステップＳ55→リターンという流れが繰り返される。そして、ステップＳ53において、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、ベントドア１１のドア開度の変化が算出され、ステップＳ54において、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、フットドア１２のドア開度の変化が算出され、ステップＳ55において、算出されたドア開度を目標ドア開度とし、実ドア開度を目標ドア開度に一致させるように、ドアアクチュエータへのモードドア制御値が算出される。
このように、揺らぎスイッチＯＮ時における吹き出し口の揺らぎ風制御は、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、ベントドア１１とフットドア１２を交互に開閉制御することで行われる。
【００４７】
揺らぎスイッチＯＮ時には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ31→ステップＳ33→ステップＳ34→リターンという流れが繰り返される。そして、ステップＳ33において、揺らぎ風制御にしたがって、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるようにブロワモータ６への目標デューティ比変化が算出され、ステップＳ34において、ブロワモータ６への実デューティ比を算出された目標デューティ比に一致させるように、ブロワモータ６への送風機制御値が算出される。
このように、揺らぎスイッチＯＮ時における風量制御は、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風量を変化させる制御が行われる。
【００４８】
図６は実施例１で採用したベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御における吹き出し配風比特性図である。以下、吹き出し口の揺らぎ風制御を説明する。
【００４９】
例えば、揺らぎ風制御開始時にベントドア１１のドア開度を100％とし、フットドア１２のドア開度を０％とする。この場合、１制御周期の中間時点でベントドア１１のドア開度を０％にするように徐々に閉じてゆくのに同期させ、１制御周期の中間時点でフットドア１２のドア開度を100％にするように徐々に開いてゆく。そして、１制御周期の終了時点でベントドア１１のドア開度を100％に戻すように徐々に開いてゆくのに同期させ、１制御周期の終了時点でフットドア１２のドア開度を０％に戻すように徐々に閉じてゆく。さらに、ベントドア１１とフットドア１２の100％開度と０％開度を除くドア開度変更過程では、ドア開度の変化と配風比の変化がリニアに比例する関係にないため、図６に示すように、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８からの配風比の和が一定で、徐々に配風比を変化させるように、ドア開度の変化を決めることで吹き出し口の揺らぎ風制御が行われる。
【００５０】
図７はベント吹き出し口１７からの吹き出し時とフット吹き出し口１８からの吹き出し時の騒音と風量の関係特性図である。図８はベント吹き出し口１７からの吹き出し時とフット吹き出し口１８からの吹き出し時の騒音とブロワモータ６へのデューティ比の関係特性図である。図９は実施例１で採用したベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御中におけるブロワモータ６へのデューティ比変化特性図である。以下、揺らぎ風制御中の風量制御を説明する。
【００５１】
実施例１の揺らぎ風制御で用いるベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８とは、ベント風の通風経路とフット風の通風経路の通風抵抗を比較した場合、断面積変化や曲がりが大きいため、フット風の通風経路の方がベント風の通風経路より通風抵抗が大きい。
すなわち、騒音と風量の関係特性をみると、図７に示すように、同じ風量位置ではフット吹き出し口１８から風を吹き出している時の騒音レベルがベント吹き出し口１７から風を吹き出している時の騒音レベルより大きくなる。したがって、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８のいずれの選択時にも、同じ騒音レベルにするには、フット吹き出し口１８から風を吹き出している時に風量を低減する必要がある。
この騒音と風量の関係は、風量とブロワモータ６へのデューティ比が比例関係にあることで、図８に示すように、騒音とブロワモータ６へのデューティ比の関係特性についても同じことが言える。
このため、揺らぎ制御を開始すると、予め測定することで得られた図８に示すデューティ比と騒音の関係に基づき、図９に示すように、ベント吹き出し口１７からの吹き出し配風比が最大のときに最高デューティ比Ａとし、フット吹き出し口１８からの吹き出し配風比が最大のときに最低デューティ比Ｂとし、２つの吹き出し口からの配風比の変化に応じて徐々にデューティ比を変化させることで揺らぎ風制御中の風量制御を行う。
【００５２】
したがって、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御に、揺らぎ風制御周期に同期して送風量を変化させる風量制御を組み合わせることで、風系騒音の変化による違和感の無い揺らぎ風制御を行うことができる。
【００５３】
次に、効果を説明する。
実施例１の空調ユニット１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５４】
(1) 車室内に向けて設定された複数の吹き出し口１７，１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置において、前記複数の吹き出し口１７，１８のそれぞれに設定した複数のモードドア１１，１２と、前記複数のモードドア１１，１２を、設定した揺らぎ風制御周期に応じて交互に開閉制御する揺らぎ風制御手段（図４）と、前記揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口１７，１８からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段（図５）と、を備えたため、吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる。
【００５５】
(2) 前記風量制御手段（図５）は、各吹き出し口１７，１８の通気抵抗差を考慮し、吹き出しモードが変更される過程で、吹き出し風騒音レベルが一定になるように、予め測定することで得られた騒音と風量の関係特性に基づき、ブロワファン５の風量を制御するため、揺らぎ風制御時、吹き出し口の変化による風系騒音の変化を精度良く抑えることができる。
【００５６】
(3) 前記揺らぎ風制御手段（図４）は、揺らぎ制御を開始すると、第１ドア（ベントドア１１）と第２ドア（フットドア１２）を、予め設定された揺らぎ風制御周期に応じ、吹き出し配風比を徐々に変化させながら交互に開閉制御し、前記風量制御手段（図５）は、揺らぎ制御を開始すると、ブロワファン５を駆動するブロワモータ６へのデューティ比を、配風比の変化に応じて徐々に変化させるデューティ比制御を行うため、揺らぎ風制御時、吹き出し口を変更する過渡期において風系騒音の変化を精度良く抑えることができる。
【００５７】
(4) 前記揺らぎ風制御手段（図４）は、前記第１ドアをベントドア１１とし、前記第２ドアをフットドア１２とし、揺らぎ制御を開始すると、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８からの吹き出し配風比を徐々に変化させながら交互に開閉制御し、前記風量制御手段（図５）は、揺らぎ制御を開始すると、予め測定することで得られたデューティ比と騒音の関係に基づき、ベント吹き出し口１７からの吹き出し配風比が最大のときに最高デューティ比Ａとし、フット吹き出し口１８からの吹き出し配風比が最大のときに最低デューティ比Ｂとし、２つの吹き出し口１７，１８からの配風比の変化に応じて徐々にデューティ比を変化させるため、ベントとフットの２つの吹き出し口１７，１８を交互に開閉制御する揺らぎ風制御時、吹き出し口１７，１８の変化による風系騒音の変化を整然と抑えた違和感の無い揺らぎ風制御を行うことができる。
【００５８】
以上、本発明の車両用空気調和装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５９】
実施例１では、揺らぎ風制御モードとして、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる例を示した。しかし、実施例１の場合、揺らぎ風制御モードとして、
(a)ベント：フット、(b)フット：デフ、(c)ベント：アッパーベント、(d)ベント：デフ、(e)フット：アッパーベント、(f)デフ：アッパーベント
のうち、いずれのパターンを用いても良い。さらに、３つ以上の吹き出し口を交互に開閉するような制御としても良い。要するに、揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段を備えたものであれば、実施例１には限られることはない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
実施例１では、エンジン車へ車両用空気調和装置を適用する例を示したが、ハイブリッド車や電気自動車等の他の車両用空気調和装置に対しても適用することができる。要するに、車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置であれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１の空調ユニット１（車両用空気調和装置の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の空調ユニット１の空調風の吹き出し口が設けられた自動車のインストルメントパネルを示す斜視図である。
【図３】実施例１の空調ユニット１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理のうちモードドア制御値の算出処理（図３のフローチャートのステップＳ５）を示すフローチャートである。
【図５】実施例１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理のうち送風機制御値の算出処理（図３のフローチャートのステップＳ３）を示すフローチャートである。
【図６】実施例１で採用したベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御における吹き出し配風比特性図である。
【図７】ベント吹き出し口１７からの吹き出し時とフット吹き出し口１８からの吹き出し時の騒音と風量の関係特性図である。
【図８】ベント吹き出し口１７からの吹き出し時とフット吹き出し口１８からの吹き出し時の騒音とブロワモータ６へのデューティ比の関係特性図である。
【図９】実施例１で採用したベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御中におけるブロワモータ６へのデューティ比変化特性図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 空調ユニット（車両用空気調和装置の一例）
２ 空調コントローラ
３ 暖房用熱交換器
４ 冷房用熱交換器
５ ブロワファン（送風機）
６ ブロワモータ
７ インテークドア
８ エアミックスドア
９ デフドア
１０ アッパーベントドア
１１ ベントドア
１２ フットドア
１３ 内気吸込み口
１４ 外気吸込み口
１５ デフ吹き出し口
１６ アッパーベント吹き出し口
１７ ベント吹き出し口
１８ フット吹き出し口
１９ 空調ユニットケース
２０ 揺らぎスイッチ
２１ エンジン
２２ コンプレッサ
２３ コンデンサ
２４ レシーバドライヤー
２５ 膨張弁
２６ インストルメントパネル
２７ センターコンソール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗員に不快感や違和感を与えることなく揺らぎを発生させて空調フィーリングを向上することを目的とし、吹き出しモードとして、フットモードまたはフット・デフロスタモードが選定されたときに揺らぎ風制御を行う場合、フットドアとデフロスタドアとを所定の範囲内で周期的に往復揺動させる車両用空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３８５５８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の車両用空気調和装置にあっては、揺らぎ風制御を行う場合、送風機からの風量は一定のままで行われていたため、フットドアが開くときの乗員が感じる騒音レベルとデフロスタドアが開くときの乗員が感じる騒音レベルとが異なり、揺らぎ風制御中、周期的に風系騒音が変化し、この騒音変化により乗員に違和感を与えてしまう、という問題があった。
【０００４】
すなわち、空調ケース内からフット吹き出し口に至るまでの経路と、空調ケース内からデフ吹き出し口に至るまでの経路は異なり、経路が異なることにより、当然に通気抵抗には差がある。この通気抵抗が大きいほど騒音レベルが高くなるというように、通気抵抗差が吹き出し風の騒音レベル差となることによる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置において、
前記複数の吹き出し口のそれぞれに設定した複数のモードドアと、
前記複数のモードドアを、設定した揺らぎ風制御周期に応じて交互に開閉制御する揺らぎ風制御手段と、
前記揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の車両用空気調和装置にあっては、風量制御手段において、揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量が制御される。
すなわち、異なるモードドアを開くとき、通気抵抗が小さい側のモードドアを開いたときに比べ、通気抵抗が大きい側のモードドアを開いたときの方が吹き出し風の騒音レベルが高くなる。一方、同じモードドアを開いたとき、送風機からの風量を増すと騒音レベルは増大し、風量を減じると騒音レベルは低下する。
したがって、揺らぎ風制御中に風量制御を加え、通気抵抗が大きいモードドアを開いたときに風量を減じ、通気抵抗が小さいモードドアを開いたときに風量を増すことで、乗員が受ける騒音レベルを一定に保つことが可能である。
この結果、吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の車両用空気調和装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の空調ユニット１（車両用空気調和装置の一例）を示す全体システム図である。図２は実施例１の空調ユニット１の空調風の吹き出し口が設けられた自動車のインストルメントパネルを示す斜視図である。
【００１０】
実施例１の空調ユニット１は、図１に示すように、空調コントローラ２と、暖房用熱交換器３と、冷房用熱交換器４と、ブロワファン５（送風機）と、ブロワモータ６と、インテークドア７と、エアミックスドア８と、内気吸込み口１３と、外気吸込み口１４と、空調ユニットケース１９と、揺らぎスイッチ２０と、エンジン２１と、コンプレッサ２２と、コンデンサ２３と、レシーバドライヤー２４と、膨張弁２５と、を備えている。
【００１１】
前記空調コントローラ２は、所定の入力情報に基づいて、ブロワモータ６の回転数と、図外のコンプレッサクラッチの接続／切断と、インテークドア７のドア開度と、エアミックスドア８のドア開度と、後述する各モードドア９，１０，１１，１２のドア開度を制御する。
【００１２】
前記暖房用熱交換器３は、ヒータコアと呼ばれるもので、エンジン２１を冷却するエンジン冷却水を熱交換媒体とする。
【００１３】
前記冷房用熱交換器４は、エバポレータと呼ばれるもので、冷凍サイクルにより作り出された冷媒を熱交換媒体とする。冷凍サイクルは、エンジン２１により駆動されるコンプレッサ２２と、コンデンサ２３と、レシーバドライヤー２４と、膨張弁２５と、冷房用熱交換器４と、により構成される。
【００１４】
前記ブロワファン５は、ブロワモータ６により回転駆動され、インテークドア７の切り換えにより選択された外気吸込み口１４からの外気、または、内気吸込み口１３からの内気を吸入し、冷房用熱交換器４に向かって空調ユニットケース１９内へ送風する。
【００１５】
前記エアミックスドア８は、冷房用熱交換器４と暖房用熱交換器３の間の位置に配置され、冷房用熱交換器４を通過する冷風と、冷房用熱交換器４及び暖房用熱交換器３を通過する温風の混合比を可変に制御する。
【００１６】
実施例１の空調ユニット１は、図１に示すように、モードドアとして、デフモードの選択時に開かれるデフドア９と、ベントモードの選択時であってフルクール時に開かれるアッパーベントドア１０と、ベントモードの選択時に開かれるベントドア１１と、フットモードの選択時に開かれるフットドア１２と、を備えている。
【００１７】
実施例１の空調ユニット１は、図１に示すように、車室内に向けて設定された複数の吹き出し口として、デフドア９に対応するデフ吹き出し口１５と、アッパーベントドア１０に対応するアッパーベント吹き出し口１６と、ベントドア１１に対応するベント吹き出し口１７と、フットドア１２に対応するフット吹き出し口１８と、を備えている。
【００１８】
自動車の前席の前方側には、図２に示すように、インストルメントパネル２６とセンターコンソール２７が配置される。このインストルメントパネル２６とセンターコンソール２７に、図外のフロントガラスの内面に向かって温風等を吹き出すデフ吹き出し口１５と、上方に向かって冷風等を吹き出すアッパーベント吹き出し口１６と、左右位置と中央位置の三方から乗員の上半身に向かって冷風等を吹き出すベント吹き出し口１７と、左右位置から乗員の足元に温風等を吹き出すフットドア１２に対応するフット吹き出し口１８と、が設けられている。なお、各吹き出し口１５，１６，１７，１８の位置には、風の向きをコントロールするグリルが設けられている。
【００１９】
図３は実施例１の空調ユニット１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００２０】
ステップＳ１は、各制御に必要な入力情報（信号）を読み込む。
具体的には、吹き出し温センサ、外気温センサ、室内温センサ、吸い込み温センサ、日射量センサからのセンサ情報と、コントロールパネルからの各設定情報やスイッチ情報を読み込む。
【００２１】
ステップＳ２は、ステップＳ１での信号読み込みに続き、入力されたセンサ情報に基づいて入力データ処理を行った後、目標吹出温度の算出を行う。
この目標吹出温度の算出は、例えば、温度設定ダイアルに対する操作で乗員が希望する温度に設定すると、この設定温度を読み込み、外気温に応じて設定温度に対して乗員の体感温度に合わせるように設定温度の補正を行い目標吹出温度を算出する。
【００２２】
ステップＳ３は、ステップＳ２での目標吹出温度の算出に続き、図６に示すフローチャートにしたがって、通常の風量制御時における送風機制御値と、揺らぎ風制御時における送風機制御値の算出を行う。
【００２３】
ステップＳ４は、ステップＳ３での送風機制御値の算出に続き、ステップＳ１で算出した目標吹出温度に基づき、温調ドアであるエアミックスドア８のドアアクチュエータへの制御値を算出する。
この温調ドア制御値の算出は、例えば、目標吹出温度に応じてエアミックスドア８の目標ドア開度値を決定し、目標ドア開度値と現時点のドア開度値に基づいてドアアクチュエータへの制御値を算出する。
【００２４】
ステップＳ５は、ステップＳ４での温調ドア制御値の算出に続き、図４に示すフローチャートにしたがって、通常の吹出口制御（モード制御）におけるモードドア制御値と、揺らぎ風制御時におけるモードドア制御値の算出を行う。
【００２５】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのモードドア制御値の算出に続き、ステップＳ３で算出された送風機制御値と、ステップＳ４で算出された温調ドア制御値と、ステップＳ５で算出されたモードドア制御値を出力する。
なお、上記制御以外に、インテークドア７のドア位置制御による外気導入か内気循環かの吸込口制御、冷凍サイクルに設定されたコンプレッサ２２の作動制御等も併せて行う。
【００２６】
図４は実施例１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理のうちモードドア制御値の算出処理（図３のフローチャートのステップＳ５）を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００２７】
ステップＳ51は、揺らぎスイッチ２０からのスイッチ信号がOFFかONかを判断する。スイッチ信号がOFFと判断された場合はステップＳ52へ移行し、スイッチ信号がONと判断された場合はステップＳ53へ移行する。
ここで、実施例１では、揺らぎスイッチ２０をONとし、揺らぎ風制御に入ると、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる制御が行われる。
【００２８】
ステップＳ52は、ステップＳ51でのスイッチ信号がOFFとの判断に続き、通常制御にしたがって選択モードに応じたドア開度が算出される。
この通常のモードドア開度制御のうち、手動制御では、吹き出しモードスイッチにて選択された吹出口モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）を得るようにモードドアの開閉を制御する。また、自動制御では、目標温調ドア開度や日射量等に基づいて算出した吹出風温度に応じて、吹出口モードのいずれかを自動選択する。この場合、開くドアのドア開度値を100％とし、閉じるドアのドア開度値を０％とする。
【００２９】
ステップＳ53は、ステップＳ51でのスイッチ信号がONとの判断に続き、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、ベントドア１１のドア開度の変化を算出する。
【００３０】
ステップＳ54は、ステップＳ53でのベントドア１１のドア開度変化算出に続き、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、フットドア１２のドア開度の変化を算出する。
【００３１】
ステップＳ55は、ステップＳ52での選択モードに応じたドア開度の算出、あるいは、ステップＳ54でのフットドア１２のドア開度変化算出に続き、算出されたドア開度を目標ドア開度とし、実ドア開度を目標ドア開度に一致させるように、ドアアクチュエータへのモードドア制御値を算出する。
なお、ステップＳ51→ステップＳ53→ステップＳ54→ステップＳ55へと進む流れは、揺らぎ風制御手段に相当する。
【００３２】
図５は実施例１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理のうち送風機制御値の算出処理（図３のフローチャートのステップＳ３）を示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００３３】
ステップＳ31は、揺らぎスイッチ２０からのスイッチ信号がOFFかONかを判断する。スイッチ信号がOFFと判断された場合はステップＳ32へ移行し、スイッチ信号がONと判断された場合はステップＳ33へ移行する。
【００３４】
ステップＳ32は、ステップＳ31でのスイッチ信号がOFFとの判断に続き、通常制御にしたがって手動又は自動での風量要求に応じてブロワモータ６への目標デューティ比が算出される。
【００３５】
ステップＳ33は、ステップＳ31でのスイッチ信号がONとの判断に続き、揺らぎ風制御にしたがって、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるようにブロワモータ６への目標デューティ比変化が算出される。
【００３６】
ステップＳ34は、ステップＳ32での風量要求に応じた目標デューティ比の算出、あるいは、ステップＳ34での揺らぎ風制御に基づく目標デューティ比変化の算出に続き、ブロワモータ６への実デューティ比を算出された目標デューティ比に一致させるように、ブロワモータ６への送風機制御値を算出する。
なお、ステップＳ31→ステップＳ33→ステップＳ34へと進む流れは、風量制御手段に相当する。
【００３７】
次に、本発明に至る経緯について説明する。
乗員の空調フィーリングを向上させるために、例えば、ベント吹き出し口とフット吹き出し口を交互に切り換える揺らぎ風制御を行う場合、ベントドアが開くときの乗員が感じる騒音レベルとフットドアが開くときの乗員が感じる騒音レベルとが異なり、揺らぎ風制御中、周期的に風系騒音が変化し、この騒音変化により乗員に違和感を与えてしまう。
【００３８】
すなわち、空調ケース内からベント吹き出し口に至るまでの経路と、空調ケース内からフット吹き出し口に至るまでの経路は異なり、経路が異なることにより、当然に通気抵抗には差がある。この通気抵抗が大きいほど騒音レベルが高くなるというように、通気抵抗差が吹き出し風の騒音変化となってあらわれる。
【００３９】
そして、吹き出し口を交互に切り換える揺らぎ風制御を行う場合、風系騒音が揺らぎ風制御の本来の目的である乗員の空調フィーリングを損なわせるため、揺らぎ風制御中においては、吹き出し口の切り換え揺らぎのみとし、風系騒音の揺らぎについては、これを極力抑えたいという要求がある。
【００４０】
本発明者は、揺らぎ風制御中に生じる風系騒音の揺らぎを抑えたいという要求に対し、制御周期に同期させた風量の揺らぎ制御を組み合わせることで、違和感となっていた風系騒音を抑えることができる点に着目した。
上記着目点に基づき、揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する構成を採用した。
したがって、吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる。
【００４１】
次に、作用を説明する。
以下、実施例１の空調ユニット１における作用を、「揺らぎスイッチＯＦＦ時の作用」と「揺らぎスイッチＯＮ時の揺らぎ風制御作用」に分けて説明する。
【００４２】
［揺らぎスイッチＯＦＦ時の作用］
揺らぎスイッチＯＦＦ時には、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ51→ステップＳ52→ステップＳ55→リターンという流れが繰り返される。そして、ステップＳ52において、選択モードに応じたドア開度が算出され、ステップＳ55において、算出されたドア開度を目標ドア開度とし、実ドア開度を目標ドア開度に一致させるように、ドアアクチュエータへのモードドア制御値が算出される。
【００４３】
揺らぎスイッチＯＦＦ時には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ31→ステップＳ32→ステップＳ34→リターンという流れが繰り返される。そして、ステップＳ32において、手動又は自動での風量要求に応じてブロワモータ６への目標デューティ比が算出され、ステップＳ34において、ブロワモータ６への実デューティ比を算出された目標デューティ比に一致させるように、ブロワモータ６への送風機制御値が算出される。
【００４４】
このように、揺らぎスイッチＯＦＦ時には、手動又は自動での風量要求に応じてブロワモータ６が一定の風量を出すように作動し、また、手動選択又は自動選択された吹出口モード（ベントモード、バイレベルモード、フットモード、デフモード等）を得るように特定のモードドアを開き、他のモードドアは閉じたままとされる。
【００４５】
したがって、例えば、夏季にベントモードを選択しているときは、風量要求に変更がない限り風量は一定のままで風系騒音に変化が無く、ベント吹出し口１７から冷風が乗員の上半身に向かって吹き出されることになる。
【００４６】
［揺らぎスイッチＯＮ時の揺らぎ風制御作用］
揺らぎスイッチＯＮ時には、図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ51→ステップＳ53→ステップＳ54→ステップＳ55→リターンという流れが繰り返される。そして、ステップＳ53において、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、ベントドア１１のドア開度の変化が算出され、ステップＳ54において、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、フットドア１２のドア開度の変化が算出され、ステップＳ55において、算出されたドア開度を目標ドア開度とし、実ドア開度を目標ドア開度に一致させるように、ドアアクチュエータへのモードドア制御値が算出される。
このように、揺らぎスイッチＯＮ時における吹き出し口の揺らぎ風制御は、予め設定した揺らぎ風制御周期に応じて、ベントドア１１とフットドア１２を交互に開閉制御することで行われる。
【００４７】
揺らぎスイッチＯＮ時には、図５のフローチャートにおいて、ステップＳ31→ステップＳ33→ステップＳ34→リターンという流れが繰り返される。そして、ステップＳ33において、揺らぎ風制御にしたがって、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるようにブロワモータ６への目標デューティ比変化が算出され、ステップＳ34において、ブロワモータ６への実デューティ比を算出された目標デューティ比に一致させるように、ブロワモータ６への送風機制御値が算出される。
このように、揺らぎスイッチＯＮ時における風量制御は、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風量を変化させる制御が行われる。
【００４８】
図６は実施例１で採用したベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御における吹き出し配風比特性図である。以下、吹き出し口の揺らぎ風制御を説明する。
【００４９】
例えば、揺らぎ風制御開始時にベントドア１１のドア開度を100％とし、フットドア１２のドア開度を０％とする。この場合、１制御周期の中間時点でベントドア１１のドア開度を０％にするように徐々に閉じてゆくのに同期させ、１制御周期の中間時点でフットドア１２のドア開度を100％にするように徐々に開いてゆく。そして、１制御周期の終了時点でベントドア１１のドア開度を100％に戻すように徐々に開いてゆくのに同期させ、１制御周期の終了時点でフットドア１２のドア開度を０％に戻すように徐々に閉じてゆく。さらに、ベントドア１１とフットドア１２の100％開度と０％開度を除くドア開度変更過程では、ドア開度の変化と配風比の変化がリニアに比例する関係にないため、図６に示すように、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８からの配風比の和が一定で、徐々に配風比を変化させるように、ドア開度の変化を決めることで吹き出し口の揺らぎ風制御が行われる。
【００５０】
図７はベント吹き出し口１７からの吹き出し時とフット吹き出し口１８からの吹き出し時の騒音と風量の関係特性図である。図８はベント吹き出し口１７からの吹き出し時とフット吹き出し口１８からの吹き出し時の騒音とブロワモータ６へのデューティ比の関係特性図である。図９は実施例１で採用したベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御中におけるブロワモータ６へのデューティ比変化特性図である。以下、揺らぎ風制御中の風量制御を説明する。
【００５１】
実施例１の揺らぎ風制御で用いるベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８とは、ベント風の通風経路とフット風の通風経路の通風抵抗を比較した場合、断面積変化や曲がりが大きいため、フット風の通風経路の方がベント風の通風経路より通風抵抗が大きい。
すなわち、騒音と風量の関係特性をみると、図７に示すように、同じ風量位置ではフット吹き出し口１８から風を吹き出している時の騒音レベルがベント吹き出し口１７から風を吹き出している時の騒音レベルより大きくなる。したがって、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８のいずれの選択時にも、同じ騒音レベルにするには、フット吹き出し口１８から風を吹き出している時に風量を低減する必要がある。
この騒音と風量の関係は、風量とブロワモータ６へのデューティ比が比例関係にあることで、図８に示すように、騒音とブロワモータ６へのデューティ比の関係特性についても同じことが言える。
このため、揺らぎ制御を開始すると、予め測定することで得られた図８に示すデューティ比と騒音の関係に基づき、図９に示すように、ベント吹き出し口１７からの吹き出し配風比が最大のときに最高デューティ比Ａとし、フット吹き出し口１８からの吹き出し配風比が最大のときに最低デューティ比Ｂとし、２つの吹き出し口からの配風比の変化に応じて徐々にデューティ比を変化させることで揺らぎ風制御中の風量制御を行う。
【００５２】
したがって、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御に、揺らぎ風制御周期に同期して送風量を変化させる風量制御を組み合わせることで、風系騒音の変化による違和感の無い揺らぎ風制御を行うことができる。
【００５３】
次に、効果を説明する。
実施例１の空調ユニット１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５４】
(1) 車室内に向けて設定された複数の吹き出し口１７，１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置において、前記複数の吹き出し口１７，１８のそれぞれに設定した複数のモードドア１１，１２と、前記複数のモードドア１１，１２を、設定した揺らぎ風制御周期に応じて交互に開閉制御する揺らぎ風制御手段（図４）と、前記揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口１７，１８からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段（図５）と、を備えたため、吹き出し口の変化による風系騒音の変化が抑えられ、乗員に違和感を与えない揺らぎ風制御を行うことができる。
【００５５】
(2) 前記風量制御手段（図５）は、各吹き出し口１７，１８の通気抵抗差を考慮し、吹き出しモードが変更される過程で、吹き出し風騒音レベルが一定になるように、予め測定することで得られた騒音と風量の関係特性に基づき、ブロワファン５の風量を制御するため、揺らぎ風制御時、吹き出し口の変化による風系騒音の変化を精度良く抑えることができる。
【００５６】
(3) 前記揺らぎ風制御手段（図４）は、揺らぎ制御を開始すると、第１ドア（ベントドア１１）と第２ドア（フットドア１２）を、予め設定された揺らぎ風制御周期に応じ、吹き出し配風比を徐々に変化させながら交互に開閉制御し、前記風量制御手段（図５）は、揺らぎ制御を開始すると、ブロワファン５を駆動するブロワモータ６へのデューティ比を、配風比の変化に応じて徐々に変化させるデューティ比制御を行うため、揺らぎ風制御時、吹き出し口を変更する過渡期において風系騒音の変化を精度良く抑えることができる。
【００５７】
(4) 前記揺らぎ風制御手段（図４）は、前記第１ドアをベントドア１１とし、前記第２ドアをフットドア１２とし、揺らぎ制御を開始すると、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８からの吹き出し配風比を徐々に変化させながら交互に開閉制御し、前記風量制御手段（図５）は、揺らぎ制御を開始すると、予め測定することで得られたデューティ比と騒音の関係に基づき、ベント吹き出し口１７からの吹き出し配風比が最大のときに最高デューティ比Ａとし、フット吹き出し口１８からの吹き出し配風比が最大のときに最低デューティ比Ｂとし、２つの吹き出し口１７，１８からの配風比の変化に応じて徐々にデューティ比を変化させるため、ベントとフットの２つの吹き出し口１７，１８を交互に開閉制御する揺らぎ風制御時、吹き出し口１７，１８の変化による風系騒音の変化を整然と抑えた違和感の無い揺らぎ風制御を行うことができる。
【００５８】
以上、本発明の車両用空気調和装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５９】
実施例１では、揺らぎ風制御モードとして、ベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる例を示した。しかし、実施例１の場合、揺らぎ風制御モードとして、
(a)ベント：フット、(b)フット：デフ、(c)ベント：アッパーベント、(d)ベント：デフ、(e)フット：アッパーベント、(f)デフ：アッパーベント
のうち、いずれのパターンを用いても良い。さらに、３つ以上の吹き出し口を交互に開閉するような制御としても良い。要するに、揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段を備えたものであれば、実施例１には限られることはない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
実施例１では、エンジン車へ車両用空気調和装置を適用する例を示したが、ハイブリッド車や電気自動車等の他の車両用空気調和装置に対しても適用することができる。要するに、車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置であれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１の空調ユニット１（車両用空気調和装置の一例）を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の空調ユニット１の空調風の吹き出し口が設けられた自動車のインストルメントパネルを示す斜視図である。
【図３】実施例１の空調ユニット１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理のうちモードドア制御値の算出処理（図３のフローチャートのステップＳ５）を示すフローチャートである。
【図５】実施例１の空調コントローラ２にて実行される空調制御処理のうち送風機制御値の算出処理（図３のフローチャートのステップＳ３）を示すフローチャートである。
【図６】実施例１で採用したベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御における吹き出し配風比特性図である。
【図７】ベント吹き出し口１７からの吹き出し時とフット吹き出し口１８からの吹き出し時の騒音と風量の関係特性図である。
【図８】ベント吹き出し口１７からの吹き出し時とフット吹き出し口１８からの吹き出し時の騒音とブロワモータ６へのデューティ比の関係特性図である。
【図９】実施例１で採用したベント吹き出し口１７とフット吹き出し口１８から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御中におけるブロワモータ６へのデューティ比変化特性図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 空調ユニット（車両用空気調和装置の一例）
２ 空調コントローラ
３ 暖房用熱交換器
４ 冷房用熱交換器
５ ブロワファン（送風機）
６ ブロワモータ
７ インテークドア
８ エアミックスドア
９ デフドア
１０ アッパーベントドア
１１ ベントドア
１２ フットドア
１３ 内気吸込み口
１４ 外気吸込み口
１５ デフ吹き出し口
１６ アッパーベント吹き出し口
１７ ベント吹き出し口
１８ フット吹き出し口
１９ 空調ユニットケース
２０ 揺らぎスイッチ
２１ エンジン
２２ コンプレッサ
２３ コンデンサ
２４ レシーバドライヤー
２５ 膨張弁
２６ インストルメントパネル
２７ センターコンソール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置において、
前記複数の吹き出し口のそれぞれに設定した複数のモードドアと、
前記複数のモードドアを、設定した揺らぎ風制御周期に応じて交互に開閉制御する揺らぎ風制御手段と、
前記揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用空気調和装置において、
前記風量制御手段は、各吹き出し口の通気抵抗差を考慮し、吹き出しモードが変更される過程で、吹き出し風騒音レベルが一定になるように、予め測定することで得られた騒音と風量の関係特性に基づき、送風機の風量を制御することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用空気調和装置において、
前記揺らぎ風制御手段は、揺らぎ制御を開始すると、第１ドアと第２ドアを、予め設定された揺らぎ風制御周期に応じ、吹き出し配風比を徐々に変化させながら交互に開閉制御し、
前記風量制御手段は、揺らぎ制御を開始すると、送風機を駆動するブロワモータへのデューティ比を、配風比の変化に応じて徐々に変化させるデューティ比制御を行うことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車両用空気調和装置において、
前記揺らぎ風制御手段は、前記第１ドアをベントドアとし、前記第２ドアをフットドアとし、揺らぎ制御を開始すると、ベント吹き出し口とフット吹き出し口からの吹き出し配風比を徐々に変化させながら交互に開閉制御し、
前記風量制御手段は、揺らぎ制御を開始すると、予め測定することで得られたデューティ比と騒音の関係に基づき、ベント吹き出し口からの吹き出し配風比が最大のときに最高デューティ比とし、フット吹き出し口からの吹き出し配風比が最大のときに最低デューティ比とし、２つの吹き出し口からの配風比の変化に応じて徐々にデューティ比を変化させることを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項１】
車室内に向けて設定された複数の吹き出し口から交互に風を吹き出させる揺らぎ風制御を行う車両用空気調和装置において、
前記複数の吹き出し口のそれぞれに設定した複数のモードドアと、
前記複数のモードドアを、設定した揺らぎ風制御周期に応じて交互に開閉制御する揺らぎ風制御手段と、
前記揺らぎ風制御手段による揺らぎ風制御中、乗員が受ける各吹き出し口からの吹き出し風騒音レベルが一定になるように送風機の風量を制御する風量制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用空気調和装置において、
前記風量制御手段は、各吹き出し口の通気抵抗差を考慮し、吹き出しモードが変更される過程で、吹き出し風騒音レベルが一定になるように、予め測定することで得られた騒音と風量の関係特性に基づき、送風機の風量を制御することを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用空気調和装置において、
前記揺らぎ風制御手段は、揺らぎ制御を開始すると、第１ドアと第２ドアを、予め設定された揺らぎ風制御周期に応じ、吹き出し配風比を徐々に変化させながら交互に開閉制御し、
前記風量制御手段は、揺らぎ制御を開始すると、送風機を駆動するブロワモータへのデューティ比を、配風比の変化に応じて徐々に変化させるデューティ比制御を行うことを特徴とする車両用空気調和装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車両用空気調和装置において、
前記揺らぎ風制御手段は、前記第１ドアをベントドアとし、前記第２ドアをフットドアとし、揺らぎ制御を開始すると、ベント吹き出し口とフット吹き出し口からの吹き出し配風比を徐々に変化させながら交互に開閉制御し、
前記風量制御手段は、揺らぎ制御を開始すると、予め測定することで得られたデューティ比と騒音の関係に基づき、ベント吹き出し口からの吹き出し配風比が最大のときに最高デューティ比とし、フット吹き出し口からの吹き出し配風比が最大のときに最低デューティ比とし、２つの吹き出し口からの配風比の変化に応じて徐々にデューティ比を変化させることを特徴とする車両用空気調和装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−３０２８３９（Ｐ２００８−３０２８３９Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５２６７８（Ｐ２００７−１５２６７８）
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００００４７６５）カルソニックカンセイ株式会社 (3,404)
【Ｆターム（参考）】
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