JP2916829B2 - 車両用空調装置の騒音低減装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両用空調装置にお
いて、送風機の騒音を抑制するための静粛モード制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用空調装置の自動制御（ＡＵ
ＴＯ制御）時においては、車室内温度、外気温度、日射
量、設定温度等の条件から制御用の総合信号を演算し、
この総合信号により各制御機器を制御することによっ
て、快適な空調制御を行っていたが、車室内が概ね快適
な状態になってきた場合にもブロア電圧が落ちず、送風
機の騒音が大きく感じることがあった。

【０００３】この送風機の騒音対策として、実開平１−
８９２１５号公報には、ブロアモータの回転速度設定手
段と、ブロアモータの車速依存回転速度設定手段と、比
較手段とを設け、車速が小さくなって、エンジン音、風
切音、ロードノイズ等、ブロアモータの回転音以外の騒
音が小さくなる時に、前記回転速度設定手段と前記車速
依存回転速度設定手段とを比較手段によって比較して、
小さい方の値によりブロアモータを駆動させることによ
って、ブロアモータの回転速度を低下させ、騒音を抑制
するものが開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の引例に
おいては、アイドリング時等のエンジンの回転速度が低
い場合の送風機の騒音抑制は可能であるが、空調制御と
同期しておらず、クールダウン時等の熱負荷が大きい場
合及び内気循環モードで稼動している場合の騒音を抑制
することはできないという問題点がある。

【０００５】このために、この発明は、室内の快適度が
所定のレベルに達した場合に、空調性能の低下を最小限
に抑えつつ、送風機の騒音を抑制する車両用空調装置の
騒音低減装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明を図
１において説明すると、空調ダクト２の最上流側に設け
られた内気導入口３及び外気導入口４と、これら内気導
入口３及び外気導入口４を空気導入モードに従って選択
する内外気切換ドア５と、この内外気切換ドア５によっ
て選択された内気導入口３又は外気導入口４から吸入し
た内気又は外気を空調ダクト２の下流側に送風する送風
機６と、この送風機６によって送りこまれた空気を温調
する温調手段１００を有する車両用空調装置１におい
て、車室内外の環境状態を検出する環境状態検出手段１
１０と、この環境状態検出手段１１０からの信号によっ
て、車室内の快適度が所定レベルに達したか否かを判定
する快適度判定手段１２０と、この快適度判定手段１２
０によって快適度が所定レベルに達したと判定された場
合に、現実の騒音レベルを演算する騒音レベル演算手段
１３０と、この騒音レベル演算手段１３０によって検出
された騒音レベルから所定値低い騒音レベルを演算する
目標騒音レベル演算手段１４０と、この目標騒音レベル
演算手段１４０によって演算された目標騒音レベルに対
応する各々の空気導入モードにおける送風機６のブロア
電圧を演算するブロア電圧演算手段１５０と、前記各々
の空気導入モードにおけるブロア電圧が供給された場合
の吹出風量を演算する吹出風量演算手段１６０と、この
吹出風量演算手段１６０によって演算された各々の吹出
風量を比較し、吹出風量の多いものを選択する吹出風量
選択手段１７０と、この吹出風量選択手段１７０によっ
て選択された吹出風量を決定するブロア電圧及び空気導
入モードによって送風機６及び内外気切換ドア５を駆動
する駆動手段１８０とを具備することにある。

【０００７】

【作用】したがって、この発明によれば、車室内温度、
外気温度、及び日射量等の環境信号を検出（環境信号検
出手段１１０）して、車室内の快適度を判定（快適度判
定手段１２０）し、これによって車室内の快適度が所定
レベルに達したと判定された場合には、送風機６の騒音
レベルを検出（騒音レベル検出手段１３０）し、この騒
音レベルから所定値低い目標騒音レベルを演算（目標騒
音レベル演算手段１４０）する。ブロア電圧演算手段１
５０において、前記目標騒音レベルと同じ騒音を発生さ
せる各空気導入モードにおける送風機のブロア電圧を演
算し、これら各々の空気導入モードにおけるブロア電圧
による送風量を送風量演算手段１６０において演算す
る。これによって求められた各々の空気導入モードにお
ける送風機のブロア電圧による送風量を、送風量選択手
段１７０において比較し、最も多い送風量を有する空気
導入モードにおけるブロア電圧を選択し、このブロア電
圧によって送風機６を駆動させると共に、この空気導入
モードによって内外気切換ドア５を駆動するものである
（駆動手段１８０）。これによって、所定値低い騒音レ
ベルによって送風機６を駆動させると共に、送風量の多
い空気導入モードを選択するため、空調効果の低減を最
小限に抑制でき、上記課題が達成できるものである。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例について図面により
説明する。

【０００９】図２において示される車両用空調装置１
は、空調ダクト２の最上流に内気導入口３と外気導入口
４が開口しており、内外気切換ドア５によって適宜選択
されるようになっている。

【００１０】この内外気切換ドア５の下流には、送風機
６が設けられており、内外気切換ドア５によって選択さ
れた内気導入口３又は外気導入口４から内気又は外気を
吸入して空調ダクト２の下流側に送風している。

【００１１】この送風機６の下流には、エバポレータ７
が配され、このエバポレータ７の下流には、ヒータコア
１１が設けられている。エバポレータ７は、順次配管結
合されるコンプレッサ８、コンデンサ９、膨張弁１０と
共に冷房サイクルを構成しており、コンプレッサ８と動
力源（エンジン）との接続を電磁クラッチ１８によって
断続させることで冷媒循環量が調整されるようになって
いる。また、ヒータコア１１は、熱源としてエンジンの
冷却水を用い、その供給量が電磁弁１２によって調節さ
れるようになっている。このヒータコア１１の上流側に
は、エアミックスドア１３がヒータコア１１を通過する
空気を制限するように配されている。

【００１２】空調ダクト２の最下流には、デフ吹出口１
４、ベント吹出口１５、及びフット吹出口１６が開口し
ており、モードドア１７ａ，１７ｂ，１７ｃによって適
宜開口するようになっている。

【００１３】以上の構成の車両用空調装置１において、
内外気切換ドア５によって選択された内気導入口３又は
外気導入口４から送風機６の稼動によって吸入された内
気又は外気は、空調ダクト２の下流側に送風され、エバ
ポレータ７を通過することによって冷却される。

【００１４】この冷却された空気は、エアミックスドア
１３の開度によってヒータコア１１を通過する空気と、
ヒータコア１１を迂回（バイパス）する空気に分けら
れ、ヒータコア１１の後流側で、ヒータコア１１を通過
して加熱された空気と、ヒータコア１１をバイパスして
冷却されたままの空気が混合され、所望の温度に温調さ
れた空気が得られるものである。

【００１５】この温調された空気は、モードドア１７
ａ，１７ｂ，１７ｃによって選択された吹出口１４，１
５，１６から車室内に吹き出し、車室内を温調するもの
である。

【００１６】この車両用空調装置１を制御するために、
マイクロコンピュータ１９が設けられており、このマイ
クロコンピュータ１９には少なくとも車室内温度を検出
する温度センサ２２、外気温度を検出する温度センサ２
３、エバポレータ７の温度を検出する温度センサ２４、
及び日射量を検出する日射センサ２５からの信号が、マ
ルチプレクサ（ＭＰＸ）２０、Ａ／Ｄ変換器２１を介し
て入力され、さらに下記する操作パネル２７からの信号
が入力され、マイクロコンピュータ１９において所定の
プログラムで処理されて、各制御信号を出力するもので
ある。尚、マイクロコンピュータ１９は、少なくとも図
示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ
（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出
力ポート（Ｉ／Ｏ）を有するそれ自体公知のものであ
る。

【００１７】操作パネル２７は、空調装置１の制御を自
動で行うためのＡＵＴＯスイッチ２９、空調装置１の稼
動を停止させるＯＦＦスイッチ３２、コンプレッサ８の
稼動を停止させるＡ／Ｃスイッチ３０、吹出モードを手
動によりデフモードに設定するＤＥＦスイッチ４０、空
気導入モードを内気循環モードに手動により切り替える
ＲＥＣスイッチ３１、車室内の温度を設定するためのア
ップダウンスイッチ３３ａ，３３ｂ及び温度表示部３３
ｃから成る温度設定器３３、吹出モードを手動により設
定するＭＯＤＥスイッチ３４ａ及び吹出モード表示部３
４ｂから成るモード設定器、送風機６の風量を手動によ
り切り替えるＦＡＮスイッチ３５ａ及び送風レベル表示
部３５ｂから成る風量設定器３５を有している。また、
この操作パネル２７には、さらに破線でしめす静粛モー
ドスイッチ２６を配することもできる。

【００１８】この操作パネル２７からの設定は、マイク
ロコンピュータ１９に送られ、また操作パネル２７の表
示３３ｃ，３４ｂ，３５ｂは、表示回路３６を介してマ
イクロコンピュータ１９によって制御されるものであ
る。

【００１９】マイクロコンピュータ１９は、制御信号を
出力することによって、内外気切換ドア５を駆動するア
クチュエータ３８ａを出力回路３７ａを介して、送風機
６を出力回路３７ｂを介して、電磁クラッチ１８を出力
回路３７ｃを介して、エアミックスドア１３を駆動する
アクチュエータ３８ｂを出力回路３７ｄを介して、電磁
弁１２を出力回路３７ｅを介して、モードドア１７ａ，
１７ｂ，１７ｃを駆動するアクチュエータ３８ｃを出力
回路３７ｆを介して制御するものである。

【００２０】以下、このマイクロコンピュータ１９にお
いて実行される本発明に係る静粛モード制御のフローチ
ャートを図３乃至図５に示し説明する。

【００２１】静粛モードの制御は、空調装置１の制御を
自動で行うメインプログラムから、ジャンプ命令若しく
はタイマ割り込みによって定期的に開始されるもので、
次なるステップ２１０において必要なデータが読み込ま
れる。このステップ２１０において読み込まれるデータ
は、具体的には車室内温度Ｔｒ、外気温度Ｔａ、日射量
Ｑｓ、空気導入モードＲｅｃ／Ｆｒｅ、ブロア電圧Ｖｒ
である。

【００２２】ステップ２２０において、空気導入モード
の判定がなされ、内気循環モードの場合はステップ２３
０に、外気導入モードの場合にはステップ２４０に進
む。このステップ２２０における判定は、空気導入モー
ドを判定することによって、現実の空調制御が冷房モー
ドか暖房モードかの判定をするためのもので、自動制御
（ＡＵＴＯ制御）時においては内気循環モードの場合は
冷房モード、外気導入モードの場合は暖房モードである
と判定されることとなる。

【００２３】このステップ２２０の判定に基づいて、ス
テップ２３０では、車室内温度Ｔｒが上限値Ｔ₁ （例え
ば、２７〜２８℃）以下であるか否かの判定がなされ、
ステップ２４０においては、車室内温度Ｔｒが下限値Ｔ
₂ （例えば２１〜２２℃）以上であるか否かが判定され
る。ステップ２３０及びステップ２４０での判定は、車
室内温度Ｔｒが、所定レベルに到達しているか否かを判
定するもので、車室内の快適度の判定を行うものであ
る。

【００２４】前記ステップ２３０において、車室内温度
Ｔｒが上限値Ｔ₁ 以下であると判定された場合には、ス
テップ２５０に進んで、外気温度が所定値Ｔ₃ 以下であ
るか否かの判定がなされ、さらにステップ２６０におい
て日射量Ｑｓが所定値Ｓ以下である否かの判定さなされ
る。また、前記ステップ２３０において上限値Ｔ₁ より
大きい場合にはステップ５１０に進んで、メインプログ
ラムに回帰するものである。

【００２５】また、ステップ２４０において、車室内温
度Ｔｒが下限値Ｔ₂ 以下であると判定された場合には、
ステップ４００の第２静粛制御を行い、下限値Ｔ₂ 以上
である場合には、ステップ５１０に進んで、メインプロ
グラムに回帰するものである。

【００２６】ステップ２５０及びステップ２６０の判定
によって外気温度Ｔａ及び日射量Ｑｓが所定値Ｔ₃ ，Ｓ
よりも大きい場合には、車外の温度が高く日射量が多い
ために空気導入モードを外気導入モードに切り替えると
冷房条件が悪くなるため、ステップ４００に進んで第２
静粛制御を行い、所定値以下である場合にはステップ３
００において第１静粛制御を行うものである。

【００２７】以上のように、ステップ２２０，２３０，
２５０，２６０の判定によって、冷房モードで、車室内
温度、外気温度及び日射量の条件が整った場合、つまり
車室内の快適度が所定レベルに達している場合には、第
１静粛制御を実行し、ステップ２２０，２４０によって
暖房モードで車室内温度の条件が整っている場合、及び
ステップ２２０，２３０，２５０，２６０の判定によっ
て、冷房モードで、車室内温度の条件は整っているが、
外気温度及び日射量の車外条件が整っていない場合には
第２静粛制御を実行するものである。

【００２８】ステップ３００から開始される第１静粛制
御のサブルーチンは、図４のフローチャートで示される
ように、ステップ３１０において、現実のブロア電圧Ｖ
ｒから図７に示す特性線図に従って内気循環（Ｒｅｃ）
モード上の騒音レベルＮａ〔ｄＢ〕を演算するものであ
る。尚、図７で示す特性線図は、内気循環（Ｒｅｃ）モ
ード時及び外気導入（Ｆｒｅ）モード時における送風機
６に印加される電圧と車室内の騒音レベルの関係を実験
により求めたものである。

【００２９】ステップ３２０においては、前記ステップ
３１０によって演算された騒音レベルＮａから所定値Ｎ
〔ｄＢ〕低い目標騒音レベルＮｂ〔ｄＢ〕を演算（Ｎｂ
＝Ｎａ−Ｎ）し、ステップ３３０においてこの騒音レベ
ルＮｂに対応するＲｅｃモード時のブロア電圧Ｖ₂ 及び
Ｆｒｅモード時のブロア電圧Ｖ₁ を図７に示す特性線図
により演算するものである。

【００３０】ステップ３４０では、各々のブロア電圧Ｖ
₁ ，Ｖ₂ から図８に示す特性線図によって各々のブロア
電圧が対応する空気導入モード（具体的にはブロア電圧
Ｖ₁はＦｒｅモード、ブロア電圧Ｖ₂ はＲｅｃモード）
時の送風機６の吹出風量Ｂ₁，Ｂ₂ を演算し、ステップ
３５０において吹出風量Ｂ₁ ，Ｂ₂ の大小を判定する。

【００３１】このステップ３５０の判定において吹出風
量Ｂ₁ が大きいと判定された場合には、ステップ３６０
に進んで内外気切換ドア（ＩＮＴＡＫＥ）５をＦｒｅ
（外気導入）モードに切り替え、ステップ３７０におい
てブロア電圧をＶ₁ に設定するものである。

【００３２】これによって、第１静粛制御の場合は、通
常の制御よりも送風機６の騒音レベルはＮ〔ｄＢ〕低い
レベルとなり、さらに送風量の多い外気導入モードが選
択されることにより空調レベルの低下を最小限に抑えら
れるものである。

【００３３】この制御の後、ステップ３９０においてス
テップ５００に回帰し、車室内の温度変化ΔＴが所定値
αより小さい間この制御が保持され、所定値α以上にな
った場合にはステップ５１０からメインプログラムに回
帰して通常の制御が実行されるものである。

【００３４】ステップ４００から開始される第２静粛制
御のサブルーチンは、ステップ４１０，ステップ４２
０，ステップ４３０において、前記第１静粛制御のサブ
ルーチンのステップ３１０，ステップ３２０，ステップ
３３０と同様の働きをし、ブロア電圧Ｖ₁ ，Ｖ₂ を得る
ものである。

【００３５】その後、ステップ４４０において、空気導
入モードを判定し、Ｒｅｃ（内気循環）モードの場合は
ステップ４５０において空気導入モードがＲｅｃモード
時のブロア電圧Ｖ₂ に設定され、Ｆｒｅ（外気導入）モ
ードの場合はステップ４６０に進んでＦｒｅモード時の
ブロア電圧Ｖ₁ に設定されるものである。

【００３６】これによって、第２静粛制御の場合は、無
条件にＮ〔ｄＢ〕低いブロア電圧に設定し、車室内の騒
音レベルをＮ〔ｄＢ〕下げるものである。

【００３７】この後、ステップ４７０からステップ５１
０に回帰して、車室内の温度変化ΔＴが所定値αより小
さい間この制御が継続され、所定値α以上になった場合
にはステップ５１０からメインプログラムに回帰して通
常の制御が実行されるものである。

【００３８】また、この空調装置１の操作パネル２７内
に破線で示される静粛モードスイッチ２６を配して強制
的に静粛モード制御を実行させることもできる。

【００３９】この静粛モードスイッチ２６を配した場合
の静粛制御は、図６のフローチャートで示されるよう
に、ステップ６００からメインプログラムから定期的に
ジャンプ命令若しくはタイマの割り込みによって開始さ
れるもので、ステップ６１０において、静粛モードスイ
ッチ２６のＯＮ／ＯＦＦが判定される。

【００４０】このステップ６１０における判定によって
静粛モードスイッチ２６がＯＮされたと判定された場合
には、ステップ６２０において必要なデータが読み込ま
れる。このデータは、具体的には現実の送風機６に印加
されるブロア電圧Ｖｒで、このブロア電圧Ｖｒによっ
て、ステップ６３０，ステップ６４０，ステップ６５
０，ステップ６６０において前述の第１静粛制御のステ
ップ３１０乃至図３５０と同様の動作を行い、吹出風量
Ｂ₁ 及びＢ₂ を得るものである。

【００４１】ステップ６７０においてこの吹出風量Ｂ₁
とＢ₂ を比較し、Ｂ₁ が大きい場合には、ステップ６８
０において内外気切換（ＩＮＴＡＫＥ）ドア５をＦｒｅ
（外気導入）モードに、さらにステップ６９０において
ブロア電圧をＶ₁ に設定し、ステップ７２０に進むもの
である。また、ステップ６７０において、吹出風量Ｂ₂
が大きい場合には、ステップ７００に進んで内外気切換
（ＩＮＴＡＫＥ）ドア５をＲｅｃ（内気循環）モードに
設定し、ステップ７１０においてブロア電圧をＶ₂ に設
定してステップ７２０に進むものである。

【００４２】ステップ７２０においては、静粛モードス
イッチ２６のＯＮ／ＯＦＦが再び判定され、ＯＦＦの場
合にはステップ７４０に進んでメインプログラムに回帰
するものである。また、このステップ７２０において、
静粛モードスイッチ２６がＯＮのままである場合にはス
テップ７３０に進んで、車室内の温度変化ΔＴが所定値
α以上であるか否かが判定され、所定値α以下の場合に
はステップ６８０及びステップ６９０、若しくはステッ
プ７００及びステップ７１０において設定された値が保
持され、さらにこの間ステップ７２０の静粛モードスイ
ッチ２６のＯＮ／ＯＦＦが判定されるものである。

【００４３】このステップ７３０において、車室内の温
度変化ΔＴが所定値以上になった場合にはステップ７４
０からメインプログラムに回帰し、通常制御が実行され
るものである。

【００４４】これによって、静粛モードスイッチ２６の
ＯＮによって、空調装置１の空調レベルの低下を最小限
に抑制すると共に、送風機６の騒音レベルをＮ〔ｄＢ〕
下げることができるものである。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、空調の快適度が所定レベルに達した場合に、車室内
の騒音レベルを強制的に所定値下げるブロア電圧と吹出
風量の大きい空気導入モードとが設定できることによっ
て、空調装置の空調レベルの低下を最小限に抑制できる
と共に、車室内の騒音レベルを抑制できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の構成を示す機能ブロック図である。

【図２】この発明の実施例に係る空調装置の説明図であ
る。

【図３】この発明の実施例に係る静粛モード制御のフロ
ーチャート図である。

【図４】第１静粛制御を示すサブルーチンのフローチャ
ート図である。

【図５】第２静粛制御を示すサブルーチンのフローチャ
ート図である。

【図６】静粛モードスイッチによる静粛モード制御のフ
ローチャート図である。

【図７】内気循環（Ｒｅｃ）モード及び外気導入（Ｆｒ
ｅ）モード時のブロア電圧と車室内騒音レベルの関係を
示した特性線図である。

【図８】内気循環（Ｒｅｃ）モード及び外気導入（Ｆｒ
ｅ）モード時のブロア電圧と吹出風量の関係を示した特
性線図である。

【符号の説明】

１ 車両用空調装置 ２ 空調ダクト ３ 内気導入口 ４ 外気導入口 ５ 内外気切換（ＩＮＴＡＫＥ）ドア ６ 送風機 １００ 温調手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−143721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−39911（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60H 1/00 101 B60H 1/00 103

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調ダクトの最上流側に設けられた内気
   導入口及び外気導入口と、これら内気導入口及び外気導
   入口を空気導入モードに従って選択する内外気切換ドア
   と、この内外気切換ドアによって選択された内気導入口
   又は外気導入口から吸入した内気又は外気を空調ダクト
   の下流側に送風する送風機と、この送風機によって送り
   こまれた空気を温調する温調手段を有する車両用空調装
   置において、 車室内外の環境状態を検出する環境状態検出手段と、 この環境状態検出手段からの信号によって、車室内の快
   適度が所定レベルに達したか否かを判定する快適度判定
   手段と、 この快適度判定手段によって快適度が所定レベルに達し
   たと判定された場合に、現実の騒音レベルを演算する騒
   音レベル演算手段と、 この騒音レベル演算手段によって演算された騒音レベル
   から所定値低い騒音レベルを演算する目標騒音レベル演
   算手段と、 この目標騒音レベル演算手段によって演算された目標騒
   音レベルに対応する各々の空気導入モードにおける送風
   機のブロア電圧を演算するブロア電圧演算手段と、 前記各々の空気導入モードにおけるブロア電圧が供給さ
   れた場合の吹出風量を演算する吹出風量演算手段と、 この吹出風量演算手段によって演算された各々の吹出風
   量を比較し、吹出風量の多いものを選択する吹出風量選
   択手段と、 この吹出風量選択手段によって選択された吹出風量を決
   定するブロア電圧及び空気導入モードによって送風機及
   び内外気切換ドアを駆動する駆動手段とを具備すること
   を特徴とする車両用空調装置の騒音低減装置。