JPH0714014Y2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は自動車用空気調和装置に係り、特に、空気流通
路内の配風室に配設されたサブミックスドアの動作に起
因する急激な送風量の変化特性を改善する自動車用空気
調和装置に関する。

（従来の技術） 一般に、自動車には、車室内の温度等の雰囲気を調節す
る空気調和装置が設置されている。このうち、最近で
は、実開昭61−175008号公報に示すように、車室内の温
度等の雰囲気を乗員の希望設定温度に自動的に調節する
ものが普及してきており、その一例を第２図に示す。

同図に示すように、空気流通路の空気取入装置１には、
車室内へ取入れる空気取入口1a、1bの種類を切換えて車
室外気と車室内気とを選択するインテークドア２と、イ
ンテークドア２を介して取入れた空気をモータ３により
車室内へ送出するファン４とが配設されている。このイ
ンテークドア２はインテークドアアクチュエータ2aによ
り駆動される。ファン４の下流側には、ファン４より送
出された空気をその内部を通過させることにより冷却す
るエバポレータ５が設けられている。エバポレータ５の
下流側には、エバポレータ５通過直後の空気の温度を検
出する吸気センサ６と、エバポレータ５通過後の空気を
その内部を通過させることにより加温するヒータ７とが
設けられている。エバポレータ５とヒータ７との間に
は、その開度を変化させることにより車室内へ吹出す空
気の温度を調節するミックスドア８が設けられている。
すなわち、エバポレータ５より送出された空気は、ミッ
クスドア８によりヒータ７を通過する空気流Ａとヒータ
７を通過しない空気流Ｂとに分流された後に再度合流し
て、前記空気流A,Bはその温度分布が均一になるように
ミックスドア８の下流側に設けた配風室９において混合
される。ミックスドア８には、ミックスドアアクチュエ
ータ17が接続されており、これにより、ミックスドア８
は駆動されている。また、ミックスドア８には、その開
度を抵抗値に変換して検出するPBR18が接続されてい
る。ヒータ７のバイパス通路の下流側には、前記空気流
A,Bの混合を補助するサブミックスドア10が配設されて
いる。サブミックスドア10には、これを駆動するサブミ
ックスドアアクチュエータ20が接続されており、これに
よりサブミックスドア10はミックスドア８に連動するよ
うになっている。すなわち、サブミックスドア10は、ミ
ックスドア８がフルクール位置（第２図中Ｃ位置）にあ
る場合には空気の流通を妨げないように伏位置（図中Ｆ
位置）に設定され、一方、ミックスドア８がフルクール
位置以外にある場合には立位置（図中Ｇ位置）に設定さ
れて空気流ＡとＢとのミックス性の向上を図るようにな
っている。

このように混合された空気を車室内へ吹出すために、配
風室９には、デフ吹出口11、ベント吹出口12、およびフ
ット吹出口13が配設されている。また、それぞれの吹出
口11,12,13には、デフドア14、ベントドア15、およびフ
ットドア16のそれぞれのドアが配置され、これらのドア
14、15、16はモードドアアクチュエータ14aにより駆動
される。

上述のように構成された装置の動作を制御する制御装置
19には、ミックスドアアクチュエータ17と、PBR18と、
サブミックスドアアクチュエータ20と、車室内に配設さ
れ、乗員により目標温度を設定するPTC21と、車室内外
の温度等を検出する各種センサ22及びエバポレータ５通
過直後の空気の温度を検出する吸気センサ６とが接続さ
れている。

次に、第６図に制御装置19周辺のブロック構成図を示
す。

同図に示すように、入出力インターフェース23には、吸
気センサ６と、PTC21と、車室内の温度を検出する内気
センサ24と、車室外の温度を検出する外気センサ25と、
図示しない車両のインストルメントパネル上等に設けら
れ、車室内に入射する日射量を検出する日射センサ26と
が接続され、日射センサ26には、前記日射量を増幅する
日射センサアンプ27が接続されている。また、入出力イ
ンターフェース23には、PTC21よりの設定温度と、内気
センサ24よりの内気温度と、外気センサ25よりの外気温
度と、日射センサアンプ27よりの日射量とに基づいて必
要吹出温度を算出する必要吹出温度算出部28と、前記必
要吹出温度と吸気センサ６よりの吸気温度とに基づいて
ミックスドア８の開度を算出するミックスドア開度算出
部29と、前記ミックスドア開度とPTC21よりの設定温度
と内気センサ24よりの内気温度等とに基づいて送風量を
算出する風量算出部30とが接続されている。

ミックスドア開度算出部29には、ミックスドア開度に基
づいてミックスドア８を駆動するミックスドアアクチュ
エータ17が接続されている。また、ミックスドア開度算
出部29には、ミックスドア開度に基づいてサブミックス
ドア10の開度を算出するサブミックスドア開度算出部31
が接続されている。サブミックスドア開度算出部31に
は、サブミックスドア10を駆動するサブミックスドアア
クチュエータ20が接続されている。そして、風量算出部
30には、ファン４を駆動するモータ３が接続されてい
る。

このように構成された自動車用空気調和装置のサブミッ
クスドア10は、以下のように動作する。まず、必要吹出
温度算出部28において必要吹出温度が算出されると、ミ
ックスドア開度算出部29は、前記必要吹出温度に基づい
てミックスドア開度を算出する。すると、サブミックス
ドア開度算出部31は、ミックスドア開度がフルクール位
置（第２図中Ｃ位置）に在る場合にはサブミックスドア
アクチュエータ20を駆動してサブミックスドア10を伏位
置（図中Ｆ位置）に設定し、一方、ミックスドア開度が
前記フルクール位置以外に在る場合にはサブミックスド
ア10を立位置（図中Ｇ位置）に設定する。

（考案が解決しようとする問題点） しかして、前述した空気調和装置にあっては、サブミッ
クスドア10の動作に起因して車室内に吹出される送風量
が急激に変化するという問題点があった。

すなわち、上述したように、ミックスドア８がフルクー
ル位置設定時には、サブミックスドア10は空気流Ｂの流
れを妨げないように伏位置に設定されているが、一旦、
ミックスドア８がフルクール位置以外へ移動すると、サ
ブミックスドア10は空気流ＡとＢとを混合するため即座
に立位置へとその設定を変化させることになる。この
時、第７図に示すように、これまでは順調に流通してい
た空気流Ｂは突然にその行手を妨げられ、このため、車
室内へ吹出す送風量が急激に減少してしまう。乗員は、
この急激な送風量の変化に対して異和感を感じていた。

本考案は上記欠点に鑑みて成されたもので、サブミック
スドアの作動に伴う送風量の変化に起因して乗員が感じ
る異和感を除くことを目的とする。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案では、自動車用空気
調和装置の通風路内に配置され、車室内へ空気を送出す
るファンと、当該ファンにより送出された空気の温度を
その開度変化により調節するミックスドアと、当該ミッ
クスドアの前記通風路内下流側に配置されたサブミック
スドアと、当該サブミックスドアを駆動する駆動手段
と、車室内外の温度等の各種信号に基づいて前記ミック
スドアの開度を算出するミックスドア開度算出手段と、
前記開度と車室内外の温度等との各種信号に基づいて前
記ファンが送出する送風量を算出する風量算出手段とを
備え、前記送風量の変化特性が階段状を呈する自動車用
空気調和装置において、前記ミックスドア開度算出手段
が算出したミックスドアの開度が所定値以下であり、か
つ、前記風量算出手段が前記ファンの送風量を切換える
信号を出力した場合に、車室内温度が、前記ファンの送
風量の切換信号出力時の車室内温度と次回の切換信号出
力時の車室内温度との間の温度を呈するとサブミックス
ドアを所定開度だけ移動させる信号を駆動手段へ出力す
るサブミックスドア開度算出手段を有することを特徴と
する。

（作用） 次に、本考案の作用を第１図に基づいて説明する。

まず、ミックスドア開度算出手段が車室内外の温度等の
各種信号に基づいてミックスドア開度を算出すると、風
量算出手段は前記開度と車室内外の温度等の各種信号に
基づいてファンが送出する送風量を算出する。サブミッ
クスドア開度算出手段は、前記ミックスドア開度算出手
段が算出したミックスドアの開度が所定値以下であり、
かつ、前記風量算出手段が前記ファンの送風量を切換え
る信号を出力した場合に、車室内温度が、前記ファンの
送風量の切換信号出力時の車室内温度と次回の切換信号
出力時の車室内温度との間の温度を呈すると、前記サブ
ミックスドアを所定開度だけ移動させる信号を駆動手段
へ出力する。この信号を受けて、駆動手段は、階段状の
特性を呈する送風量変化特性における立ち下がり時点と
次の立ち下がり時点、あるいは立ち上がり時点と次の立
ち上がり時点との略中間時点に、サブミックスドアを所
定開度だけ移動させるので、これにより、階段状の特性
を呈する送風量の変化特性における階段数を増加させる
ことができ、その結果、送風量の変化特性が滑らかなも
のになるので、車室内の乗員が感じる風量変化に起因す
る違和感を軽減させることができる。

（実施例） 以下に、本考案に係る自動車用空気調和装置の一実施例
を図面に基づいて詳細に説明する。

なお、第６図と第３図とに共通する部材間には同一符号
を付してある。

第２図には本考案に係る自動車用空気調和装置の概略構
成図が示されている。

同図に示すように、空気流通路の空気取入装置１には、
車室内へ取入れる空気取入口1a、1bの種類を切換えて車
室外気と車室内気とを選択するインテークドア２と、イ
ンテークドア２を介して取入れた空気をモータ３により
車室内へ送出するファン４とが配設されている。このイ
ンテークドア２はインテークドアアクチュエータ2aによ
り駆動される。ファン４の下流側には、ファン４より送
出された空気をその内部を通過させることにより冷却す
るエバポレータ５が設けられている。エバポレータ５の
下流側には、エバポレータ５通過直後の空気の温度を検
出する吸気センサ６と、エバポレータ５通過後の空気を
その内部を通過させることにより加温するヒータ７とが
設けられている。エバポレータ５とヒータ７との間に
は、その開度を変化させることにより車室内へ吹出す空
気の温度を調節するミックスドア８が設けられている。
すなわち、エバポレータ５より送出された空気は、ミッ
クスドア８によりヒータ７を通過して加温される空気流
Ａとヒータ７を通過しない冷たい空気流Ｂとに分流され
た後に再度合流して、前記空気流A,Bはその温度分布が
均一になるようにミックスドア８の下流側に設けた配風
室９において混合される。ミックスドア８には、ミック
スドアアクチュエータ17が接続されており、これによ
り、ミックスドア８は駆動されている。また、ミックス
ドア８には、その開度を抵抗値に変換して検出するPBR1
8が接続されている。配風室９内の前記空気流Ｂの下流
側には、前記空気流A,Bの混合を促進するサブミックス
ドア10が配設されている。サブミックスドア10には、こ
れを駆動する駆動手段としてのサブミックスドアアクチ
ュエータ20が接続されており、これによりサブミックス
ドア10はミックスドア８等に連動して開閉するようにな
っている。

サブミックスドア10によって混合された空気を車室内へ
吹出すために、配風室９には、デフ吹出口11、ベント吹
出口12、およびフット吹出口13が配設されている。ま
た、それぞれの吹出口11,12,13には、デフドア14、ベン
トドア15、およびフットドア16のそれぞれのドアが配置
され、これらのドア14、15、16はモードドアアクチュエ
ータ14aにより駆動される。

上述のように構成された装置の動作を制御する制御装置
19には、ミックスドアアクチュエータ17と、PBR18と、
サブミックスドアアクチュエータ20と、車室内に配設さ
れ、目標温度を設定するPTC21と、車室内外の温度等を
検出する各種センサ22とが接続されている。

次に、第３図に制御装置19周辺のブロック構成図を示
す。

同図に示すように、入出力インターフェース23には、吸
気センサ６と、PTC21と、車室内の温度を検出する内気
センサ24と、車室外の温度を検出する外気センサ25と、
図示しない車両のインストルメントパネル上等に設けら
れ、車室内に入射する日射量を検出する日射センサ26と
が接続され、日射センサ26には、前記日射量を増幅する
日射センサアンプ27が接続されている。

また、入出力インターフェース23には、PTC21よりの設
定温度と、内気センサ24よりの内気温度と、外気センサ
25よりの外気温度と、日射センサアンプ27よりの日射量
とに基づいて必要吹出温度を算出する必要吹出温度算出
部28と、前記必要吹出温度と吸気センサ６よりの吸気温
度とに基づいてミックスドア８の開度を算出するミック
スドア開度算出手段としてのミックスドア開度算出部29
と、前記ミックスドア開度とPTC21よりの設定温度と内
気センサ24よりの内気温度等とに基づいて送風量を算出
する風量算出手段としての風量算出部30とが接続されて
いる。風量算出部30には、所定の遅延時間を作成するタ
イマ部32が接続されている。タイマ部32には、前記送風
量減少の立下がり時及び立上がり時を起点として所定の
遅延時間経過後にサブミックスドア10を所定開度だけ移
動させるサブミックスドア開度算出部31が接続されてい
る。タイマ部32とサブミックスドア開度算出部31とでサ
ブミックスドア開度算出手段34を構成している。サブミ
ックスドア開度算出部31には、サブミックスドア10を駆
動する駆動手段としてのサブミックスドアアクチュエー
タ20が接続されている。

また、風量算出部30には、ファン４を駆動するモータ３
が接続されている。さらに、ミックスドア開度算出部29
には、ミックスドア開度に基づいてミックスドア８を駆
動するミックスドアアクチュエータ17が接続されてい
る。

このように構成された自動車用空気調和装置のサブミッ
クスドア10の動作を第４図に示す動作フローチャートに
基づいて説明する。

まず、図示しないエアコンスイッチがオンされると（ス
テップ１）、PTC21よりの設定温度、内気センサ24より
の内気温度、外気センサ25よりの外気温度、日射センサ
アンプ27よりの日射量、吸気センサ６よりの吸気温度等
の各種センサ検出値が入出力インターフェース23へ入力
される（ステップ２）。この各種センサ検出値は必要吹
出温度算出部28に転送され、ここで各種センサ検出値に
基づいて必要吹出温度が算出され、次に、ミックスドア
開度算出部29において、前記必要吹出温度と吸気センサ
６よりの吸気温度とに基づいてミックスドア開度Kdが算
出される（ステップ３）。さらに、ミックスドア開度算
出部29において、前記算出したミックスドア開度Kdと所
定開度K1との大小を比較する判断が行なわれる（ステッ
プ４）。

すなわち、ステップ４においては、ミックスドア開度Kd
の大小より、車室内を冷房しているのかあるいは暖房し
ているのかの判断が行なわれている。ステップ４の判断
より、ミックスドア開度Kdが所定開度K1より大きいと判
断された場合、つまりミックスドア８がフルクール位置
以外の位置にある場合にはステップ３へ戻り、一方、小
さいと判断された場合、つまりミックスドア８がフルク
ール位置にある場合にはステップ５へ進む。なお、ミッ
クスドア８がフルクール位置以外にある場合には、サブ
ミックスドア10は常に立位置に設定されている。一方、
ミックスドア８がフルクール位置にある場合には、サブ
ミックスドア10は立位置から伏位置のうちの開度位置に
設定されている。

次に、風量算出部30において、前記算出したミックスド
ア開度Kdと内気センサ24よりの内気温度等に基づいて車
室内へ吹出す送風量が算出される（ステップ５）。風量
算出部30では、前記算出した送風量に切換りがないか否
かが常に監視されているが、この監視の結果、切換りが
ない場合にはステップ５へ戻り、一方、切換りがあった
場合にはこれがタイマ部32へ転送される。すると、タイ
マ部32に内蔵されたタイマがオンして（ステップ７）、
前記送風量の切換り時点を起点として所定時間経過後に
サブミックスドア10を所定開度だけ移動させる信号がタ
イマ部32より出力され、これを受けてサブミックスドア
開度算出部31はサブミックスドアアクチュエータ20を駆
動してサブミックスドア10を所定開度だけ移動させる
（ステップ８）。

なお、前記タイマ部32による所定時間は、送風量の変化
における切換り時点と次の切換り時点との間の略中間時
点と等くなるように決定される。さらに、前記移動した
サブミックスドア10の所定開度は、送風量の切換り回数
に合わせて適宜決定される。

すなわち、ステップ６〜８においては、車室内へ吹出す
送風量に変化があった場合には前記送風量の切換後所定
時間経過してからサブミックスドア10を所定開度だけ移
動させている。これにより、第５図に示すように、階段
状の特性を呈する送風量の変化特性における階段数を増
加させることができ、その結果、送風量の変化特性が滑
らかなものとなり、車室内の乗員が感じる送風量変化に
起因する違和感を軽減させることができる。

ステップ８終了後、風量算出部30は、算出した送風量が
最小か否かの判断を行い（ステップ９）、送風量が最小
でないと判断された場合にはステップ５へ戻り、一方、
送風量が最小であると判断された場合には全てのステッ
プを終了させる。この時、サブミックスドア10は、立位
置に設定されている。

なお、本実施例中、サブミックスドアの開度変化の引き
がねとしてタイマを使用するように例示したが、これに
限定されるものではなく、例えば車室内温度に関連して
サブミックスドアの開度変化が行なわれるように構成し
ても良い。

［考案の効果］ 以上、詳細に説明したように本考案によれば、サブミッ
クスドア開度算出手段が、ミックスドア開度算出手段が
算出したミックスドアの開度が所定値以下であり、か
つ、風量算出手段がファンの送風量を切換える信号を出
力した場合に、車室内温度が、前記ファンの送風量の切
換信号出力時の車室内温度と次回の切換信号出力時の車
室内温度との間の温度を呈すると、サブミックスドアを
所定開度だけ移動させる信号を駆動手段へ出力する。こ
の信号を受けて、駆動手段は、階段状の特性を有する送
風量変化における立ち下がり時点と次の立ち下がり時
点、あるいは立ち上がり時点と次の立ち上がり時点との
略中間時点に、サブミックスドアを所定開度だけ移動さ
せるので、これにより、階段状の特性を有する送風量の
変化特性における階段数を増加させることができ、その
結果、送風量の変化特性が滑らかなものになるので、車
室内の乗員が感じる風量変化に起因する違和感を軽減さ
せることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る自動車用空気調和装置のブロック
構成図、第２図は本考案と従来例とに共通する自動車用
空気調和装置の概略構成図、第３図は本考案に係る自動
車用空気調和装置の制御装置周辺のブロック構成図、第
４図は本考案に係る自動車用空気調和装置の動作を示す
動作フローチャート図、第５図は本考案に係る自動車用
空気調和装置の動作説明に供する図、第６図は従来例に
係る自動車用空気調和装置の制御装置周辺のブロック構
成図、第７図は従来例に係る自動車用空気調和装置の動
作説明に供する図である。 ４……ファン、８……ミックスドア、10……サブミック
スドア、20……サブミックスドアアクチュエータ（駆動
手段）、29……ミックスドア開度算出部（ミックスドア
開度算出手段）、30……風量算出部（風量算出手段）、
31……サブミックスドア開度算出部（サブミックスドア
開度算出手段）、32……タイマ部（サブミックスドア開
度算出手段）、34……サブミックスドア開度算出手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車用空気調和装置の通風路内に配置さ
   れ、車室内へ空気を送出するファン（４）と、当該ファ
   ン（４）により送出された空気の温度をその開度変化に
   より調節するミックスドア（８）と、当該ミックスドア
   （８）の前記通風路内下流側に配置されたサブミックス
   ドア（10）と、当該サブミックスドア（10）を駆動する
   駆動手段（20）と、車室内外の温度等の各種信号に基づ
   いて前記ミックスドア（８）の開度（Kd）を算出するミ
   ックスドア開度算出手段（29）と、前記開度（Kd）と車
   室内外の温度等との各種信号に基づいて前記ファン
   （４）が送出する送風量を算出する風量算出手段（30）
   とを備え、前記送風量の変化特性が階段状を呈する自動
   車用空気調和装置において、 前記ミックスドア開度算出手段（29）が算出したミック
   スドア（８）の開度（Kd）が所定値以下であり、かつ、
   前記風量算出手段（30）が前記ファン（４）の送風量を
   切換える信号を出力した場合に、車室内温度が、前記フ
   ァン（４）の送風量の切換信号出力時の車室内温度と次
   回の切換信号出力時の車室内温度との間の温度を呈する
   とサブミックスドア（10）を所定開度だけ移動させる信
   号を駆動手段（20）へ出力するサブミックスドア開度算
   出手段（34）を有することを特徴とする自動車用空気調
   和装置。