车用空调器的制作方法

专利名称：车用空调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车用空调器，具有直接空气出口以及间接空气出口，其中直接空气出口用于把调适过的空气直接吹向乘客轿箱中的乘客，而间接空气出口用于把调适过的空气间接吹向乘客轿箱中的乘客。
背景技术：
在JP-A-1-285417(对应于US 4,938,033号)中叙述的车用空调器中，冷却乘客轿箱的冷却操作需要三个操作阶段，即快速冷却阶段(降温阶段)、稳定冷却阶段，以及在快速冷却阶段与稳定冷却阶段之间的过渡冷却阶段。另外，按照冷却操作阶段改变空气出口的模式。在这种车用空调器中，调适过的空气从仪表板、中央控制台等类似部件吹进乘客轿箱中。所以，难以在乘客轿箱中形成均匀的气温分布或者均匀的风速分布。结果，整个乘客轿箱中很难达到令人舒服的空气调适状态。

发明内容
针对上述问题，本发明的第一个目的在于提供一种车用空调器，通过形成均匀的气温分布或者均匀的风速分布，能在整个乘客轿箱内达到令人舒服的空气调适状态。
本发明的第二个目的在于提供一种车用空调器，通过有效地使用直接空气出口和间接空气出口，能在整个乘客轿箱内形成均匀的气温分布或者均匀的风速分布，其中直接空气出口用于把调适过的空气直接吹向乘客轿箱中的乘客，而间接空气出口用于把调适过的空气间接吹向乘客轿箱中的乘客。
按照本发明，一种车用空调器，它包括空气出口部分，所述部分具有多个空气出口，空气调适单元排出的调适过的空气经过这些出口吹进乘客轿箱中。所述空气出口部分具有直接空气出口和间接空气出口，调适过的空气从直接空气出口直接吹向乘客轿箱中的乘客，并从间接空气出口间接吹向乘客而散开。通常，间接空气出口设在乘客轿箱的内壁部分中，用于基本上从内壁部分的整个区域送出调适过的空气。所述车用空调器还包括冷却状态确定部件，用于判断快速冷却操作中的进行状态；以及空气量控制单元，用于根据冷却状态确定部件检测出的进行状态，控制从直接空气出口吹出的空气量以及从间接空气出口吹出的空气量。另外，当该冷却状态确定部件判断所述进行状态处于一个预定阶段的初始段时，所述空气量控制单元增大从直接空气出口吹出的空气量，使之大于从间接空气出口吹出的空气量。因而，可以根据乘客轿箱中的空气调适状态，控制从这些空气出口吹进乘客轿箱中的空气吹送方向和空气吹送量。于是，可以使乘客轿箱快速冷却，同时使乘客感觉舒服。从而，在快速冷却操作中，能在整个乘客轿箱中形成舒服的空气调适环境。
另外，当冷却状态确定部件判断所述进行状态处于一个预定阶段的后期段时，所述空气量控制单元就增大从间接空气出口吹出的空气量，使之大于从直接空气出口吹出的空气量。并且，当冷却状态确定部件判断所述快速冷却操作结束时，在从间接空气出口把调适过的空气送进乘客轿箱的同时，空气量控制单元减小吹进乘客轿箱中的总空气量，使之小于快速冷却操作初始段时的总空气量。从而，可以改善乘客的空气调适感觉，而不需要手动改变类似格栅这样的送气控制板、空气出口模式或者空气吹送量。
譬如，所述间接空气出口是壁面送气部件，用于把调适过的空气从乘客轿箱的内设壁部分间接吹向乘客轿箱中的乘客，而所述直接空气出口包括座位送气部件，用于向乘客轿箱座位上的乘客直接吹送调适过的空气。所述冷却状态确定部件包括快速冷却确定部件，用于判断是否在进行快速冷却操作。另外，所述空气量控制单元包括快速冷却量控制部件和稳定冷却量控制部件，其中快速冷却量控制部件用于在快速冷却确定部件判断是进行快速冷却操作时，确定从壁面送气部件与座位送气部件两个部件吹送的第一空气量；而稳定冷却量控制部件用于在快速冷却确定部件判断出并未进行快速冷却操作时，确定从壁面送气部件与座位送气部面两个部件吹送的第二空气量。于是，通过有效地控制直接空气出口吹送的空气量以及间接空气出口吹送的空气量，可以在整个乘客轿箱内形成均匀的气温分布或者均匀的风速分布。


根据下面参照附图对优选实施方案的详细描述，本发明的其它目的和优点会变得更加清楚。其中图1是表示安装了本发明第一实施方案车用空调器的车辆的乘客轿箱透视图；图2是表示在第一实施方案车用空调器的冷却操作初始阶段中吹送被调适过的空气的情况示意图；图3是表示在第一实施方案车用空调器的冷却操作后期阶段中吹送被调适过的空气的情况示意图；图4是表示在第一实施方案车用空调器的冷却操作结束后吹送被调适过的空气的情况示意图；图5是表示第一实施方案车用空调器中所经过的时间与各送气量以及内部气温之间的关系曲线；图6是表示在本发明第二实施方案车用空调器的冷却操作初始阶段中吹送被调适过的空气的情况示意图；图7是表示在第二实施方案车用空调器的冷却操作后期阶段中吹送被调适过的空气的情况示意图；图8是表示在第二实施方案车用空调器的冷却操作结束后吹送被调适过的空气的情况示意图；图9是表示安装了本发明第三实施方案车用空调器的车辆的乘客轿箱的透视图；图10是表示按照本发明第四实施方案，在车辆的乘客轿箱内，车用空调器冷却操作的初始阶段中吹送调适过的空气的情况透视图；
图11是表示按照本发明第四实施方案，在车辆的乘客轿箱内，车用空调器冷却操作的后期阶段吹送调适过的空气的情况透视图；图12是表示按照本发明第四实施方案，在车辆的乘客轿箱内，车用空调器冷却操作的稳定冷却操作中吹送调适过的空气的情况透视图；图13是表示第四实施方案车用空调器控制过程的流程图；图14是表示第四实施方案车用空调器的示意图；图15是表示第四实施方案车用空调器控制系统的示意图。
具体实施例方式
以下参照附图描述本发明的优选实施方案。
(第一实施方案)以下参照图1-5描述第一实施方案的车用空调器。如图1所示，在仪表板1中设置诸如速度计等仪表元件的仪表盘部分2，所述仪表板位于驾驶员座位一侧，并沿车辆的宽度方向(车辆的左右方向)延伸。在仪表板1中设置空调单元(未示出)，在沿车辆宽度方向与驾驶员座位相邻的前部乘客座位处，用以控制吹进乘客轿箱中空气的温度及湿度。
所述空调单元是普通的空调单元，包括冷却的热交换器，如用于冷却空气的蒸发器；加热的热交换器，如用于加热通过冷却的热交换器之后的空气的加热器芯；温度调节单元，用于调节加热的热交换器中空气的加热量，从而获得具有预定温度的调适空气；以及空气出口模式门，用于有效地打开及关闭空气出口部分的空气出口，以设定空气的出口模式。
仪表空气出口3设在具有仪表盘部件2的部分仪表板1中，从空调单元送出的调适过的空气从仪表空气出口3直接吹向坐在驾驶员座位上的驾驶员上半身。乘客座位侧面空气出口4设在位于乘客座位一侧的工具箱上方的仪表板1中，空调单元中经过调适的空气从该出口4直接吹向坐在前部乘客座位上的乘客上半身。侧面空气出口5设在位于车辆宽度方向两端的仪表板1中，经过调适的空气从该出口5吹向乘客轿箱的侧端上部。仪表盘空气出口(扩散空气出口)6设在仪表板1的上表面(图1中斜线部分)的几乎整个区域中，调适过的空气从这个出口平稳地扩散，向外渗透。
除霜器空气出口7设在前挡风玻璃周围的仪表板1中，空调单元中经过调适的空气从该出口7吹向前挡风玻璃。脚部空气出口(未示出)设在下部的仪表板1中，空调单元中经过调适的空气从该脚部空气出口吹向坐在前部乘客座位上的乘客脚部。门空气出口9设在车门8的壁部中，经过调适的空气从该出口9扩散，向外渗透。座位空气出口11设在座位10的靠背部分及座位部分中，经过调适的空气从该出口11直接吹向坐在座位10上的乘客。从空调单元送出的调适过的空气通过通风管(未示出)供给各空气出口3-7、9、11。
接下去描述第一实施方案车用空调器的工作过程。降温操作(即快速冷却操作)分解成多个阶段，例如，分解为初始阶段及后期阶段。图5表示在进行过冷却操作之后的空气量变化及气温变化。图5中的Tr表示乘客轿箱中的内部气温，A(表面)表示从比如仪表空气出口3及乘客座位侧面空气出口4吹送的空气量，A(座位)表示从座位空气出口11吹送的空气量，A(面板)表示从仪表盘空气出口6间接吹送的空气量，而A(门)表示从门空气出口9的壁部间接吹送的空气量。
如图5所示，在初始阶段，将空气吹送单元吹送的总空气量设定成最大值。这时，调适过的空气从座位空气出口11和表面空气出口(譬如仪表空气出口3及乘客座位空气出口4)直接吹向乘客，如图2、5所示。然后，在图5中，当进行降温操作时，即当乘客轿箱中的内部气温下降时，使从多个空气出口吹向乘客轿箱中的总空气量减小。
当进一步进行降温操作，轿箱内部气温Tr降至预定温度时，降温操作的初始阶段改变为降温操作的后期阶段，而且吹进乘客轿箱中的总空气量停止减少，如图5所示。在降温操作的后期阶段，如图3、5所示，从间接空气出口(譬如仪表盘空气出口6及门空气出口9)吹送的空气量A(面板)、A(门)增加，而从直接空气出口(譬如表面空气出口3、4和座位空气出口11)吹送的空气量A(表面)、A(座位)减小。这之后当停止降温操作时，只从直接空气出口(譬如仪表盘空气出口6和门空气出口9)吹送调适过的空气，如图4所示，并且吹进乘客轿箱中的总空气量比降温操作的初始阶段减少。
按照第一实施方案，计算内部气温Tr与设定温度和目标空气吹送温度TAO中任何一个之间的温差ΔT。当温差ΔT等于或大于第一预定温差T1时，就判断所述冷却操作处于降温操作的初始阶段。当温差ΔT小于第一预定温差T1并大于比第一预定温差T1小的第二预定温差T2时，就判断所述冷却操作处于降温操作的后期阶段。当温差ΔT小于比第二预定温差T2小的第三预定温差T3时，就判断所述冷却操作处于降温操作结束后的稳定操作状态。
这里，所述目标空气吹送温度TAO是根据乘客设定的温度、外部气温、内部气温和进入乘客轿箱内的太阳辐射量所确定的控制目标气温。通常，随着目标空气吹送温度TAO降低，电子控制单元(ECU)判断空调器需要更大的致冷能力。
下面，描述第一实施方案车用空调器的工作效果。在降温操作的初始阶段，冷空气以最大值从直接空气出口(譬如仪表空气出口3、表面空气出口4和座位空气出口11)吹向乘客。于是，在降温操作的初始阶段，使乘客轿箱被迅速冷却，同时，使乘客有效地感到凉爽。另外，按照第一实施方案，还自动控制从座位空气出口11送出的空气量。从而，可以给乘客带来舒服的快速降温感觉，而不需要进行改变从座位空气出口11吹送空气量的手动操作。
如果在内部气温Tr逐渐降低的降温操作过渡阶段中，从直接空气出口连续向乘客吹风，乘客会感到不舒服。所以，在此情况下，乘客可能会手动调整空气吹送方向。但是，在第一实施方案中，当进行降温操作时，吹送调适过的空气的空气出口的打开状态会被改变。所以，会给乘客带来更舒适的空调感觉，并能向整个乘客轿箱内供应冷气，而不需要麻烦用户作手动操作。随着内部气温Tr降低，空气出口的打开状态从直接空气出口改变为间接空气出口。所以，能给乘客带来更舒适的空调感觉，而不需要在降温操作的过渡阶段麻烦乘客进行手动操作。
在降温操作的后期阶段，由于调适过的空气可以从仪表板1的上表面(仪表盘空气出口6)和车门8(门空气出口9)间接吹出，所以乘客轿箱内壁(如仪表板1的上表面和车门8)的温度降低。如果乘客轿箱内壁的温度上升，会使热量从内壁辐射给乘客，可给乘客带来不均匀的热度感觉。但是，在本发明的第一实施方案中，因为可以防止热量从内壁辐射给乘客，所以不会给乘客带来这种不均匀的热度感觉。从而，能为乘客轿箱内的乘客带来舒服的空调感觉。
(第二实施方案)以下参照图6-8描述本发明的第二实施方案。在上述本发明第一实施方案中，仪表盘空气出口6及门空气出口9用作间接空气出口。但按照第二实施方案，图7所示的顶棚空气出口12也用作间接空气出口。在第二实施方案中，其它部分与上述第一实施方案中类似。
在降温操作的初始阶段，经调适的空气吹送情况如图6所示。在降温操作的初始阶段，有如图6所示，调适过的空气(冷气)直接从座位空气出口11和譬如仪表空气出口3及乘客座位侧面空气出口4的表面空气出口吹出，这与上述第一实施方案类似。降温操作的后期阶段则如图7所示。在降温操作的后期阶段，从直接空气出口3、4吹送的空气量减小，而从间接空气出口6、9、12吹送的空气量增加。在降温操作结束后的稳定操作中，调适过的空气吹送情况如图8所示。在这种稳定操作中，调适过的空气从各间接空气出口吹出，所述间接空气出口包括仪表盘空气出口6、门空气出口9和顶棚空气出口12。
按照本发明的第二实施方案，由于顶棚空气出口12也包括在间接空气出口中，所以能进一步改善带给乘客轿箱内的乘客以空调的感觉。
(第三实施方案)在上述第一实施方案中，用作直接空气出口的表面空气出口包括仪表空气出口3和乘客侧面空气出口4。在第三实施方案中，去掉仪表表面空气出口3和乘客表面空气出口4。如图9所示，取代直接空气出口3、4的是中间表面空气出口13，这个出口13基本设在沿车辆宽度方向的仪表板1的中间区域，用作直接空气出口。在第三实施方案中，其它部分与上述第一实施方案中类似，并能实现上述优点。
(第四实施方案)以下参照图10-15描述第四实施方案。如图14所示，第四实施方案的车用空调器包括前空调单元110、后空调单元120和外部空调单元130。前空调单元110设在乘客轿箱的前部，而后空调单元120设在位于车辆后部的行李箱内。外部空调单元130置于在发动机舱内。
前空调单元110包括空调器外壳111、内外空气传输单元112、空气过滤器113和吹风扇114。设置空调外壳111，用以形成前空气通道，空气通过该通道流向乘客轿箱中的前座区域。内外空气传输单元112调节要被引入空调外壳111中的内部空气和外部空气之间的流量比。空气过滤器清除要进入空调外壳111中的灰尘。
除霜器空气供应口115a、表面空气供应口115b、脚部空气供应口115c、座位空气供应口115d和顶棚空气供应口115e设在最下游的空调外壳111上。调适过的空气从除霜器空气供应口115a供送给除霜器空气出口，并从除霜器空气出口吹送至前挡风玻璃的内表面。调适过的空气从表面空气供应口115b被供送到表面空气出口，并从表面空气出口吹送至乘客轿箱中的前座部分。调适过的空气从脚部空气供应口115c被供送到脚部空气出口，并从脚部空气出口吹送到乘客轿箱中的前座区域。调适过的空调从座位空气供应口115d被供送到前座141，并从图10中所示的前座141吹向乘客。调适过的空气从顶棚空气供应口115e被供送到顶棚(即车顶)，并前座位侧从顶棚吹送至乘客轿箱。
空气出口模式门116a-116e分别设在空气供应口115a-115e的上游，用于调节要被供送到空气供应口115a-115e的空气吹送量，并切换空气出口模式。在图14中，分别为空气供应口115a-115e单独设置空气出口模式门116a-116e。但是，本发明不限于这种方式。
另外，前冷却单元117、前加热单元118、空气混合门119等设在吹风扇114上游及空气出口模式门116a-116e上游处的空调外壳111中。前冷却单元117冷却流入空调外壳111中的空气，而设在前冷却单元117下游的前加热单元118加热通过所述前冷却单元117后的空气。空气混合门119通过调节流经前加热单元118的热空气与流经前加热单元118的冷空气之间的流量比，来调节要吹进乘客轿箱内的空气的温度。
前冷却单元117是冷却热交换器，通过蒸发在其中流动的致冷剂而获得吸热性能。前加热单元118是加热热交换器，通过使用在车辆中比如发动机冷却水产生的废热作为热源来加热空气。另外，从座位空气供应口115d吹出的经过调适的空气通过设在乘客轿箱的车辆底座下面的通风道被供送到前座141。从顶棚空气供应口115e吹送的调适过的空气通过设在挡风玻璃左、右端的各A柱状物(pillar)中的通风道进入在顶棚(即车顶)中所设置的大量空气出口。
后空调单元120没有设置内外空气传输单元、除霜器空气供应口、表面空气供应口及脚部空气供应口。除去这点外，后空调单元120基本上与前空调单元110的结构一样。具体地说，后空调单元120包括空调外壳121，用以限定空气流向乘客轿箱中后座部分的空气通道。另外，后空调单元120包括用于过滤空气的空气过滤器123、用于吹送空调外壳121中的空气的吹风扇124、用于冷却空气的后冷却单元127、用于加热空气的后加热单元128，以及后空气混合门129用于调节流经后加热单元128的空气与流经后加热单元128的空气之间的流量比，以上这些部件都设在空调外壳121中。另外，空调外壳121的最上游端一侧设有座位空气供应口125d、顶棚空气供应口125e和空气出口模式门126d、126e。经过调适的空气从座位空气供应口125d被供送到后座142，并从图10所示的后座142吹向坐在后座142上的乘客。经过调适的空气从顶棚空气供应口125e供应至顶棚，并从顶棚吹向乘客轿箱中的后座部分。空气出口模式门126d、126e分别调节被供送到空气供应口125d、125e的空气量，并切换后空气出口模式。
后冷却单元127是蒸汽压缩致冷循环的低压端热交换器，与前冷却单元117类似。后加热单元128是加热热交换器，用于通过使用废热作为热源来加热空气，与前加热单元118类似。
另外，来自座位空气供应口125d的经过调适的空气从后座142的背面被供送到后座142。来自顶棚空气供应口125e的经过调适的空气通过设在后窗玻璃左右端的C柱状物中的通风道被供送到顶棚中所设置的多个空气出口。
外部单元130包括压缩机131、冷凝器132和接收器133。压缩机131由汽车发动机用于驱动车辆的驱动力来驱动，该压缩机131吸进并压缩致冷剂。通过中断用于从汽车发动机向压缩机131传递驱动力的磁电螺线圈离合器，来控制压缩机131的设备运转率(排气量)。或者，使用排气量可变的压缩机作为压缩机131，并控制其排气量。
冷凝器132是高压热交换器，通过在致冷剂和外部空气之间进行热交换，用以冷却从压缩机131排出的冷凝剂。在第四实施方案中，用作致冷剂的是氟里昂。在这种情况下，从压缩机131排出的致冷剂压力，即高压端的致冷剂压力为等于或小于致冷剂的临界压力。因此，与致冷剂在冷凝器132中受到冷凝的同时，致冷剂的焓降低。
接收器133是气-液分离器，用于把在蒸汽压缩致冷循环中循环的致冷剂分离成气态致冷剂和液态致冷剂，并存储过量的的致冷剂作为被分离的液态致冷剂。在第四实施方案中，把接收器133设在位于冷凝器132的致冷剂出口处的致冷剂通道中，从而向前后两个冷却单元117、127供应被分离的液态致冷剂。
降压设备134a、134b分别使流入前冷却单元117中的致冷剂和流入后冷却单元127中的致冷剂降压。在第四实施方案中，将热膨胀阀用作所述各降压设备134a、134b。控制热膨胀阀的节气门打开程度，从而把吸入压缩机131中的致冷剂的过热程度设定在预定程度。通过中断电磁阀，分别控制冷却单元117、127的致冷剂供应状态。即通过中断电磁阀，分别控制冷却单元117、127的冷却能力。
如图15所示，由电子控制单元(ECU)150控制吹风器114、124、空气混合门119、129、空气出口模式门116a-116e、126d、126e等。所述ECU150接收空调传感器151的检测值、输入到前控制单元152的设定气温以及输入到后控制单元153的设定气温。空调传感器151检测空气调适控制所需的参数，例如内部气温、外部气温、射入乘客轿箱内的太阳辐射量以及要提供给加热单元118、128的发动机冷却水的温度。另外，输入到前控制单元152的设定空气温度是乘客轿箱前座上所需的温度，而输入到后控制单元153的设定温度是乘客轿箱内后座位上所需的温度。
这里，设在顶棚中的顶棚空气供应口115e、125e和各间接空气出口都是壁表面空气吹送部件，在本发明中，用于间接地将调适过的空气从乘客轿箱的内部设计壁部分吹向乘客。另外，设在座位中的座位空气供应口115d、125d和各直接空气出口都是座位空气吹送部件，在本发明中，用于向座位上的乘客吹送调适过的空气。
以下描述第四实施方案的车用空调器的控制工作过程。首先，将叙述用来把调适过的空气吹向乘客轿箱内后座区域的后空调单元120的控制操作。
降温操作过程分成多个阶段(如初始阶段和后期阶段)。如图10中所示，在降温操作的初始阶段，把由后吹风扇124吹送的空气设定为最大的量，从而把要从后座142吹出的空气量设定得大于要从顶棚吹出的空气量。即在降温操作(快速冷却操作)的初始阶段，增大从座位空气吹送部件的直接空气出口吹出的空气量，使之大于从壁表面空气吹送部件(顶棚空气吹送部件)的间接空气出口吹出的空气量。在降温操作的后期阶段同，则如图11所示，把要从顶棚吹出的空气量对要从后座142吹出的空气量的流量比设定得比初始阶段的大，从而把要从顶棚吹出的空气量设定得实质上等于要从后座142吹出的空气量。即在快速冷却操作的后期阶段，使从壁表面空气吹送部件(顶棚空气吹送部件)的间接空气出口吹出的空气量与从座位空气吹送部件的直接空气出口吹出的空气量的流量比增大，使之大于初始阶段时的流量比。
然后，在降温操作结束时，进行图12中所示的稳定冷却操作。如图12所示，在稳定冷却操作中，比起降温操作时，由后吹风扇124吹送的空气量有所下降，从而把要从顶棚吹出的空气量设定得大于从后座142吹出的空气量。
具体地说，如图13中所示，在步骤S1，计算内部气温Tr与设定温度或者内部气温Tr与目标空气吹送温度TAO之间的温差ΔT1。在步骤S2，判断该温差ΔT1是否等于或大于第一预定温差T1。当在步骤S2判断所述温差ΔT1等于或大于第一预定温差T1时，确定所述操作处于降温操作的初始阶段，并在步骤S3把吹风扇124吹送的空气量设定为最大值(大的量)。在步骤S4，把要从后座142的直接空气出口吹出的空气量(座位空气)设定得大于要从顶棚的间接空气出口吹出的空气量(顶棚空气)。在第四实施方案中，在步骤S4，把从后座142的直接空气出口吹出的空气量设定为等于或大于由吹风扇124吹送的空气量的70％，而把从顶棚的直接空气出口吹出的空气量设定为等于或小于吹风扇124吹送的空气量的30％。
从所设定的温度、空调传感器151的检测值等得出目标空气吹送温度TAO。通常，随着目标空气吹送温度TAO降低，则ECU150判断出乘客轿箱内所需的冷却量变大。在这种情况下，通过增大由吹风扇124吹送的空气的同时，调节空气混合门129的打开程度，所述ECU150减小通过后加热单元128的空气量。
当在步骤S5判断顶棚的工作处于降温操作的后期阶段时，也即当在步骤S5判断所述温差ΔT1小于第一预定温差T1并大于第二预定温差T2时，则在步骤S6，把要由吹风扇124吹送的空气设定为预定量。在步骤S7，把要从顶棚的间接空气出口吹出的空气量与要从后座142的直接空气出口吹出的空气量的流量比设定得比冷却操作初始阶段时的大。
具体地说，在第四实施方案中，把要从后座142吹出的空气量设定为等于或大于吹风扇124吹送空气量的40％，而把要从顶棚吹出的空气量设定得等于或小于吹风扇124吹送空气量的60％。可将从后座142吹出的空气量设定为等于或大于吹风扇124吹送空气量的50％，而将从顶棚吹出的空气量设定为等于或小于吹风扇124吹送空气量的50％。
在冷却操作中，随着目标空气吹送温度TAO的增大，由吹风扇124吹送的空气量减少。于是，在步骤S6，把由吹风扇124吹送的空气量设定为中间值。并在步骤S7，把从后座142的直接空气出口吹出的空气量(座位空气)设定为约等于或稍大于从顶棚的间接空气出口吹出的空气量(顶棚空气)。
当在步骤S8判断出所述温差ΔT1小于比第二预定温差T2小的第三预定温差T3时，确定降温操作结束，并开始稳定冷却操作。在步骤S9，比起降温操作时，吹风扇124吹送的空气量减小。在步骤S10，把要从顶棚吹送的空气量与要从后座142吹送的空气量的流量比设定得比降温操作后期时的大，从而把要从顶棚吹出的空气量设定得大于要从后座142吹出的空气量。例如，在稳定冷却操作中，把从顶棚吹出的空气量设定成约为吹风扇124吹送空气量的70％。
因此，按照乘客轿箱后座部分的空调情况使后空气出口模式受到控制。于是，在给乘客带来舒适的空调感觉的同时，使乘客轿箱快速冷却。因而，可以在整个乘客轿箱内形成合适的空调环境。
前空调单元110的控制操作与后空调单元120的类似。下面描述前空调单元110的控制操作。具体地说，控制从扩散空气吹送部件的扩散空气出口(间接空气出口)吹出的空气量、从局部空气吹送部件的局部空气出口(直接空气出口)吹出的空气量、以及从前座141(座位空气吹送部件)的直接空气出口吹向乘客的空气量。所述扩散空气出口设在图10中所示上表面的几乎整个区域上的仪表板101中，前空调单元10的已调适过的空气从该出口被扩散。局部空气出口(如表面空气出口)设在仪表板101上，经过调适的空气从该出口局部地吹向乘客。
在降温操作的初始阶段，把要从扩散空气吹送部件的扩散空气出口和局部空气吹送部件的表面空气出口这两个出口吹出的空气量设定得大于要从前座141(座位空气吹送部件)吹出的空气量，而将从表面空气出口吹出的空气量设定得大于从所述扩散空气出口吹出的空气量。具体地说，把要从扩散空气出口和表面空气出口吹出的空气量设定得等于或大于从前吹风扇114吹出的空气量的70％，而把要从前座141吹送的空气量设定为等于或小于从前吹风扇114吹出的空气量的30％。另外，把从表面空气出口吹出的空气量对从扩散空气出口吹出的空气量的流量比实质上设定为7/3。
在降温操作的后期阶段，把要从扩散空气出口和表面空气出口两个出口吹出的空气量与要从前座141吹送的空气量的流量比设定得比降温操作初始阶段时的大。另外，把要从扩散空气出口吹出的空气量与要从表面空气出口吹出的空气量的流量比设定得比降温操作初始阶段时的大。具体地说，把要从扩散空气出口和表面空气出口吹出的空气量设定成等于或大于从前吹风扇114吹送空气量的50％，而把要从前座141吹送的空气量设定成等于或小于从前吹风扇114吹送空气量的50％。例如，把要从表面空气出口吹出的空气量对要从扩散空气出口吹出的空气量的流量比实质上设定为5/5。
在乘客轿箱中前座部分的稳定冷却操作中，把吹进乘客轿箱内的总空气量设定成比降温操作时的小。另外，把要从表面空气出口吹出的空气量设定得大于要从前座141吹出的空气量，而把要从扩散空气出口吹出的空气量设定成大于要从表面空气出口吹出的空气量。
相应地，按照乘客轿箱前座区域中的空调情况控制前空气出口模式。于是，在给坐在乘客轿箱前座上的乘客带来舒适的空调感觉的同时，可以使乘客轿箱的前座区域快速冷却。因而，能在整个乘客轿箱内形成舒适的空调环境。
在上述第四实施方案中，可以与乘客轿箱内后座区域的后空调单元120的控制操作独立地进行乘客轿箱内前座区域的前空调单元110的控制操作。作为选择，可以进行对乘客轿箱内前座区域之前空调单元110的控制操作和对乘客轿箱内后座区域之后空调单元120的控制操作当中之一的控制操作。
(上述实施方案的改型)虽然参照附图完整地描述了本发明的优选实施方案，但应予说明的是，对于本领域普通技术人员而言，很清楚可以对本发明作各种变化和改型。
例如，在本发明上述第一至第三实施方案中，在降温操作的初始阶段，不从间接空气出口(譬如仪表盘空气出口6和门空气出口9)吹送调适过的空气。但本发明并不限于这种方式。比如，在降温操作的初始阶段，可以从间接空气出口吹送调适过的空气。在这种情况下，随着内部气温Tr的下降，使从间接空气出口(譬如仪表盘空气出口6和门空气出口9)吹送的空气量增大。另外，作为直接空气出口，也可使用其它局部空气出口，比如侧面空气出口5。
此外，在本发明上述各实施方案中，将降温操作分成两个阶段(初始阶段和后期阶段)，并按两个阶段完成空气吹送控制。不过，在本发明中，也可将所述降温操作分成三个或更多阶段，或者采用以不分阶段的方式，而不限于这种控制操作。比如，可以没有阶段地连续控制所述降温操作。
在上述第四实施方案中，使调适过的空气从几乎整个顶棚部分被扩散。不过，在本发明中，比如可以局部地从顶棚向乘客(即座位)吹送调适过的空气，而不限于这种方式。另外，在第四实施方案中，使用ECU150进行本发明的控制操作。但是，本发明的控制操作不限于这种方式。
应能理解，类似的这些变化和改型都落入所附权利要求限定的本
权利要求
1.一种车用空调器，包括空调单元，它调整气温，从而获得要吹进乘客轿箱中的调适过的空气；空气出口部分，该部分具有多个空气出口(3-7、9、11-13)，空气调适单元排出的调适过的空气经过这些出口吹进乘客轿箱中，所述空气出口部分具有直接空气出口(3-5、13)，调适过的空气从直接空气出口直接吹向乘客轿箱中的乘客，和间接空气出口(6、9、12)，调适过的空气从间接空气出口间接吹向乘客，所述间接空气出口设在乘客轿箱的内壁部分中，用于基本上从内壁部分的整个区域供送调适过的空气；冷却状态确定部件，用于判断快速冷却操作中的进行状态；空气量控制单元，用于根据冷却状态确定部件检测出的进行状态，来控制从直接空气出口吹出的空气量以及从间接空气出口吹出的空气量，其中，当冷却状态确定部件判断出进行状态处于预定阶段的初始阶段时，空气量控制单元增大从直接空气出口吹出的空气量，使之大于从间接空气出口吹出的空气量。
2.如权利要求1所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出进行状态处于预定阶段的后期阶段时，空气量控制单元增大从间接空气出口吹出的空气量，使之大于从直接空气出口吹出的空气量。
3.如权利要求2所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出快速冷却操作结束时，在从间接空气出口把调适过的空气送进乘客轿箱的同时，空气量控制单元减小吹进乘客轿箱中的总空气量，使之小于快速冷却操作初始阶段时的总空气量。
4.如权利要求3所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出快速冷却操作结束时，空气量控制单元只从间接空气出口把调适过的空气送进乘客车箱中。
5.如权利要求1-4任一项所述的空调器，其中所述直接空气出口在仪表板中被打开，以面向乘客轿箱前座上的乘客。
6.如权利要求1-4任一项所述的空调器，其中所述直接空气出口设在乘客轿箱的座位中，用于把调适过的空气从座位表面吹向座位上的乘客。
7.如权利要求1-4任一项所述的空调器，其中设置间接空气出口，实际上从仪表板上表面的整个区域扩散并吹送调适过空气。
8.如权利要求1-4任一项所述的空调器，其中所述间接空气出口设在车门内，用以从车门的壁表面扩散并吹送调适过的空气。
9.如权利要求1-4任一项所述的空调器，其中所述间接空气出口设在乘客轿箱的顶棚中，实际上从顶棚的整个区域扩散并吹送调适过的空气。
10.如权利要求1所述的空调器，其中所述间接空气出口是壁面送气部件(6、9、12)，用于把调适过的空气从乘客轿箱的内设壁部分间接地吹向乘客轿箱中的乘客；所述直接空气出口包括座位送气部件(11)，用于向乘客轿箱座位(10、141、142)上的乘客直接吹送调适过的空气；冷却状态确定部件包括快速冷却确定部件，用于判断是否在进行快速冷却操作；以及空气量控制单元包括快速冷却量控制部件和稳定冷却量控制部件，所述快速冷却量控制部件用于在快速冷却确定部件判断出进行快速冷却操作时，确定从壁面送气部件与座位送气部件两个部件吹送的第一空气量；而所述稳定冷却量控制部件用于在快速冷却确定部件判断出没有进行快速冷却操作时，确定从壁面送气部件与座位送气部面两个部件吹送的第二空气量。
11.如权利要求10所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出快速冷却操作的进行状态处于预定阶段的初始段时，所述快速冷却量控制部件增大从座位空气吹送部件吹出的空气量，使之大于从壁表面空气吹送部件吹出的空气量。
12.如权利要求11所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出快速冷却操作的进行状态处于预定阶段的后期段时，所述快速冷却量控制部件增大从壁表面空气吹送部件吹出的空气量与对座位空气吹送部件吹出的空气量的流量比，使之比初始阶段时的流量比大。
13.如权利要求10所述的空调器，其中当快速冷却确定部件判断出没有进行快速冷却操作时，所述稳定冷却量控制部件减小吹进乘客轿箱内的总空气量，使之比快速冷却操作时的小，并增加从壁表面空气吹送部件吹出的空气量，使之大于从座位空气吹送部件吹出的空气量。
14.如权利要求10所述的空调器，其中所述间接空气出口包括实质上设在仪表板(1、101)上表面的整个区域中的扩散空气吹送部件；所述直接空气出口还包括设在仪表板中的局部空气吹送部件(3、4、5)，从这些部件局部吹送调适过的空气；当快速冷却确定部件判断出进行快速冷却操作时，所述快速冷却量控制部件确定从设在仪表板中的扩散空气吹送部件、设在仪表板中的局部空气吹送部件和座位空气吹送部件吹出的总空气量；以及当快速冷却确定部件判断出没有进行快速冷却操作时，所述稳定冷却量控制部件确定从设在仪表板中的扩散空气吹送部件、设在仪表板中的局部空气吹送部件和座位空气吹送部件吹出的总空气量。
15.如权利要求14所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出快速冷却操作的进行状态处于预定阶段的初始段时，所述快速冷却量控制部件增大设在仪表板中的扩散空气吹送部件和局部空气吹送部件这两个部件吹出的空气量，使之大于从座位空气吹送部件吹出的空气量。
16.如权利要求15所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出快速冷却操作的进行状态处于预定阶段的初始段时，所述快速冷却量控制部件增大从仪表板中的局部空气吹送部件吹出的空气量，使之大于从设置在仪表板中的扩散空气吹送部件吹出的空气量。
17.如权利要求16所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出快速冷却操作的进行状态处于预定阶段的后期段时，所述快速冷却量控制部件增大从扩散空气吹送部件和局部空气吹送部件吹出的空气量对从座位空气吹送部件吹出的空气量的流量比，使之比初始阶段时的流量比大。
18.如权利要求17所述的空调器，其中当冷却状态确定部件判断出快速冷却操作的进行状态处于预定阶段的后期段时，所述快速冷却量控制部件增大从扩散空气吹送部件吹出的空气量对从局部空气吹送部件吹出的空气量的流量比，使之比初始阶段时的流量比大。
19.如权利要求14所述的空调器，其中当快速冷却确定部件判断出没有进行快速冷却操作时，所述稳定冷却量控制部件在把吹进乘客轿箱内的总空气降低得小于快速冷却操作时的总空气量的同时，增大从设在仪表板中的扩散空气吹送部件和局部空气吹送部件这两个部件吹出的空气量，使之大于从座位空气吹送部件吹出的空气量。
20.如权利要求19所述的空调器，其中当快速冷却确定部件判断出没有进行快速冷却操作时，所述稳定冷却量控制部件增大从设在仪表板中的扩散空气吹送部件吹出的空气量，使之大于从设在仪表板中的局部空气吹送部件吹出的空气量。
全文摘要
在车用空调器的降温操作的初始阶段进行快速冷却操作，同时冷气从直接空气出口(3－5、13)直接吹向乘客。在车用空调器的降温操作的后期阶段降低乘客轿箱内壁部分的温度，同时冷气从间接空气出口(6、9、12)间接吹向乘客轿箱中的乘客。因此，在初始阶段，冷气可以部分吹向乘客，并且，在后期阶段，冷气可以供送到整个乘客轿箱，同时限制由于内壁部分的热辐射引起的不利影响。因而，可以在给乘客轿箱内的乘客带来舒适的空调感觉的同时，提高空调的工作性能。
文档编号B60H1/24GK1504354SQ20031011802
公开日2004年6月16日 申请日期2003年11月20日 优先权日2002年11月20日
发明者四方一史, 神谷知宏, 梅林诚, 稻田智洋, 宏, 洋 申请人:株式会社电装