JP2004330961A

JP2004330961A - Air conditioner for vehicle

Info

Publication number: JP2004330961A
Application number: JP2003131845A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yasuno; 安野　真士; Simmet Wolfgang; シメットボルフガング; Naohisa Kuriyama; 直久栗山
Original assignee: Denso Automotive Deutschland GmbH; Denso Corp
Current assignee: Denso Automotive Deutschland GmbH; Denso Corp
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-11-25
Also published as: DE102004020565A1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carefully adjust the difference between upper and lower blow-out temperatures in a bi-level mode. <P>SOLUTION: A warm air side air mix door 21 adjusting the volume of warm air is provided in a warm air passage 20, a cool air side central part air mix door 16 adjusting the volume of cool air flowing to a face opening part 29 is provided in the central part in a cool air passage 15 corresponding to the opening position of the face opening part 29, and a cool air side side air mix door 18 adjusting the volume of cool air flowing to a foot opening part 30 is provided in both left and right side parts in the cool air passage 15 corresponding to the opening position of the foot opening part 30. Each of the air mix doors 21, 16, 18 can be operated independently. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアミックス方式の車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置の温度制御方式としては、温風と冷風との風量割合をエアミックスドアにより調整して、車室内への吹出空気温度を制御するエアミックス方式が代表的である。また、このエアミックス方式のものにおいて、車室内前席側の左側領域および右側領域に対応するエアミックスドアと、車室内後席側領域に対応するエアミックスドアとを設け、この３つのエアミックスドアをそれぞれ独立に制御して、車室内前席側の左側領域および右側領域と車室内後席側領域への吹出空気温度を独立に制御するものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、図８はエアミックス方式の車両用空調装置の従来技術を示すもので、空調ケース１１の内部において、冷房用熱交換器１２の下流側で、暖房用熱交換器１３の上方に冷風通路１５を形成し、冷房用熱交換器１２通過後の冷風が暖房用熱交換器１３をバイパスして冷風通路１５を流れる。また、暖房用熱交換器１３の空気流れ下流側（車両後方側）に暖房用熱交換器通過後の温風を上方へ導く温風通路２０を形成している。
【０００４】
そして、冷風通路１５に冷風側エアミックスドア１６０を、また、温風通路２０に温風側エアミックスドア２１をそれぞれ回転可能に設け、この両ドア１６０、２１の開度を制御することにより冷風と温風との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を制御するようにしている。
【０００５】
暖房用熱交換器１３の上方側に冷風と温風の合流部、すなわち、空気混合部２７が形成され、この空気混合部２７で上記の冷風と温風が混合されて所望温度となり、この所望温度の空気はデフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０に配風されて車室内各部へ吹き出す。ここで、フェイス開口部２９は空調ケース１１の車両後方側上部の中央部に配置され、デフロスタ開口部２８は空調ケース１１の左右の側壁の上部に配置され、フット開口部３０は空調ケース１１の左右の側壁においてデフロスタ開口部２８の下側部位に配置される。
【０００６】
一方、冷風通路１５の上方部にこの冷風通路１５と並列に冷風バイパス通路１５０を形成し、この冷風バイパス通路１５０には冷風バイパスドア１５１を配置している。この冷風バイパスドア１５１は、最大冷房時および吹出モードとしてバイレベルモードが設定されたときに冷風バイパス通路１５０を開口する。最大冷房時には、冷房用熱交換器１２直後の冷風を冷風バイパス通路１５０により直接フェイス開口部２９へ導入できるので、フェイス吹出風量を増加して最大冷房性能を向上できる。
【０００７】
また、バイレベルモード時には、冷風バイパス通路１５０からの冷風を直接フェイス開口部２９に導入することにより、フェイス吹出温度をフット吹出温度よりも所定温度引き下げて、頭寒足熱形の上下吹出温度分布を形成でき、これにより、バイレベルモード時の空調フィーリングを向上できる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２７２３２７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図８の従来技術では、バイレベルモード時に冷風バイパス通路１５０を冷風バイパスドア１５１により開閉して、フェイス開口部２９への冷風風量を変えるだけで上下吹出温度差を形成しているので、上下吹出温度差を乗員の好みに応じてきめ細かく調整できない。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、バイレベルモード時に上下吹出温度差をきめ細かく調整できる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、暖房用熱交換器（１３）で加熱される温風が流れる温風通路（２０）と、暖房用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる冷風通路（１５）と、温風と冷風とを混合する空気混合部（２７）と、空気混合部（２７）からの空調空気を乗員の顔部側へ吹き出すフェイス開口部（２９）と、空気混合部（２７）からの空調空気を乗員の足元側へ吹き出すフット開口部（３０）と、温風通路（２０）を流れる温風の風量を調整する温風側エアミックスドア（２１、２１１、２１２）と、冷風通路（１５）のうち、フェイス開口部（２９）の開口位置に対応して設けられ、フェイス開口部（２９）に向かう冷風の風量を調整する冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）と、冷風通路（１５）のうち、フット開口部（３０）の開口位置に対応して設けられ、フット開口部（３０）に向かう冷風の風量を調整する冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）と、温風側エアミックスドア（２１、２１１、２１２）を独立に操作する温風側ドア操作機構（２６、２６ａ、２６ｂ）と、冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）を独立に操作する冷風側第１ドア操作機構（２２、２２ａ、２２ｂ）と、冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を独立に操作する冷風側第２ドア操作機構（２４、２５、２４ａ、２４ｂ）とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これによると、温風側エアミックスドア（２１、２１１、２１２）と冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）と冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）との三者の開度調整により車室内吹出空気温度を調整できる。
【００１３】
そして、フェイス開口部（２９）とフット開口部（３０）を同時に開口するバイレベルモード時には、冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）によりフェイス開口部（２９）側への冷風風量を、また、冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）によりフット開口部（３０）側への冷風風量をそれぞれ調整できる。
【００１４】
従って、バイレベルモード時にフェイス吹出温度とフット吹出温度を、冷風側第１、第２エアミックスドアの開度調整により独立に調整できるので、上下吹出温度差をきめ細かく、かつ、広範囲にわたって調整できる。そのため、乗員の好みに合致した車室内上下温度分布を形成して、乗員の快適性を向上できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、フェイス開口部（２９）を冷風通路（１５）の車両左右方向の中央部に配置し、フット開口部（３０）を冷風通路（１５）の車両左右方向の左右両側に配置し、冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）を冷風通路（１５）の車両左右方向の中央部に配置し、冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を冷風通路（１５）の車両左右方向の左右両側に配置することを特徴とする。
【００１６】
これにより、左右両側のフット開口部（３０）から車室内左側領域および車室内右側領域の乗員足元側へ向けて空調空気を直接吹き出すことができる。また、、フェイス開口部（２９）には冷風通路（１５）から冷風を直線的に送り込むことができ、フェイス開口部（２９）への通風圧損を低減できる。従って、フット開口部（３０）およびフェイス開口部（２９）の配置レイアウト上、好都合である。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、空気混合部（２７）からの空調空気を車両窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ開口部（２８）をフット開口部（３０）に隣接して配置し、冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）によりフット開口部（３０）とデフロスタ開口部（２８）の両方に向かう冷風の風量を調整することを特徴とする。
【００１８】
これにより、バイレベルモード時に、デフロスタ開口部（２８）とフェイス開口部（２９）とフット開口部（３０）を同時に開口する場合には、デフロスタ開口部（２８）からの吹出空気温度をフット開口部（３０）と同等の温度にすることができる。従って、デフロスタ吹出空気温度をフェイス吹出空気温度よりも高くして車両窓ガラスの防曇性能を確保しやすい。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、請求項３において、冷風通路（１５）を温風通路（２０）の上方側に配置し、デフロスタ開口部（２８）を、冷風通路（１５）および温風通路（２０）のうち冷風通路（１５）に近い側に配置し、フット開口部（３０）は、冷風通路（１５）および温風通路（２０）のうち温風通路（２０）に近い側に配置したことを特徴とする。
【００２０】
これによると、デフロスタ開口部（２８）とフット開口部（３０）を同時に開口するフットデフロスタモード時に、デフロスタ開口部（２８）にはフット開口部（３０）に比較して冷風が流入しやすくなり、また、フット開口部（３０）にはデフロスタ開口部（２８）に比較して温風が流入しやすくなる。そのため、フットデフロスタモード時に頭寒足熱形の吹出温度分布を形成できるとともに、フットデフロスタモード時の上下吹出温度差を冷風側第１、第２エアミックスドアと温風側エアミックスドアの開度調整により調整できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）および冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）は、板部材の一端部に回転軸（１６ａ、１６１ａ、１６２ａ、１７ａ、１８ａ）を配置した片持ちドアにより構成できる。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、冷風側第１エアミックスドア（１６）および冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を、板部材の中央部に回転軸（１６ａ、１７ａ、１８ａ）を配置したバタフライドアにより構成してもよい。
【００２３】
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つにおいて、フェイス開口部（２９）とフット開口部（３０）を同時に開口するバイレベルモード時に、冷風側第１エアミックスドア（１６）の開度を冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）の開度より大きくすることにより、フェイス開口部（２９）からのフェイス吹出温度をフット開口部（３０）からのフット吹出温度に比較して所定値以上低下させる制御手段（４０）を備えることを特徴とする。
【００２４】
これによると、バイレベルモード時に制御手段（４０）によって上下吹出温度差を拡大した状態を自動的に作り出すことができる。
【００２５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における空調ユニット１０部分を示すもので、空調ユニット１０の車両左右方向の中央部にて断面した概略斜視図である。図２は、本実施形態におけるエアミックスドア配置およびエアミックスドア操作機構を示す。なお、図１および図２の前後、上下、左右の各矢印は車両搭載状態における方向を示す。
【００２７】
本実施形態による車両用空調装置の通風系は、大別して、図示しない送風機ユニットと、空調ユニット１０との２つの部分に分かれている。送風機ユニットは車室内の計器盤内側部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されている。これに対し、空調ユニット１０は車室内の計器盤内側部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。
【００２８】
送風機ユニットは周知のごとく内気（車室内空気）と外気（車室外空気）を切替導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する遠心式の送風機とから構成されている。
【００２９】
空調ユニット１０部は、１つの共通の空調ケース１１内に冷房用熱交換器をなす蒸発器１２と暖房用熱交換器をなすヒータコア１３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなる。空調ケース１１は具体的には複数の分割ケース、例えば車両左側分割ケースと車両右側分割ケースとからなり、この複数の分割ケースを金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合することにより空調ケース１１を構成する。
【００３０】
空調ケース１１内の、最も車両前方側の部位には空気入口空間１４が形成されている。この空気入口空間１４には、前述の送風機ユニットにより送風される空調空気が流入する。
【００３１】
空調ケース１１内において空気入口空間１４直後の部位に蒸発器１２が配置されている。この蒸発器１２は車両前後方向には薄型の形態で空調ケース１１内通路を横断するように上下方向に配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して、空調空気を冷却するものである。
【００３２】
そして、蒸発器１２の空気流れ下流側、すなわち、車両後方側に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が配置されている。このヒータコア１３は空調ケース１１内の下方側において、車両前方側に微小角度だけ傾斜して配置されている。なお、図示しないが、蒸発器１２およびヒータコア１３の車両左右方向の幅寸法は、空調ケース１１の幅寸法と略同等に設計されている。
【００３３】
ヒータコア１３は蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に図示しない車両エンジンから高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。
【００３４】
空調ケース１１内の空気通路において、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして冷風（空気）が流れる冷風通路１５が形成されている。この冷風通路１５のうち、車両左右方向の中央部に冷風側中央部エアミックスドア１６が配置され、この冷風側中央部エアミックスドア１６により冷風通路１５のうち車両左右方向の中央部を開閉するようにしてある。
【００３５】
また、冷風通路１５のうち、車両左右方向の左右両側（すなわち、冷風側中央部エアミックスドア１６の左右両側）に冷風側サイドエアミックスドア１７、１８が配置され、この冷風側サイドエアミックスドア１７、１８により冷風通路１５のうち車両左右方向の左右両側部分を開閉するようにしてある。
【００３６】
なお、図１には車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８のみを図示しているが、図２には車両左右両側の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８を図示している。
【００３７】
一方、空調ケース１１のうち、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側）の部位には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁部１９が一体成形されており、この壁部１９によりヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路２０が形成されている。この温風通路２０にはこの温風通路２０の全域を開閉する温風側エアミックスドア２１が配置されている。
【００３８】
冷風側エアミックスドア１６〜１８および温風側エアミックスドア２１は、いずれも回転軸１６ａ〜１８ａ、２１ａを中心として回転可能な板ドアにより構成されている。
【００３９】
但し、本実施形態では、冷風側エアミックスドア１６〜１８は矩形状板部材の一端部に回転軸１６ａ〜１８ａを配置した片持ちドアにより構成しているが、温風側エアミックスドア２１は矩形状板部材の中央部に回転軸２１ａを配置したバタフライドアにより構成している。
【００４０】
また、本実施形態では、図２に示すように冷風側中央部エアミックスドア１６の回転軸１６ａの外径を冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａの外径より小さくするとともに、後者の回転軸１７ａ、１８ａを中心部に中空部を有する中空軸とし、後者の回転軸１７ａ、１８ａの中空部に前者の回転軸１６ａを独立に回転可能に嵌合させている。
【００４１】
そして、冷風側中央部エアミックスドア１６の回転軸１６ａの右端部は車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８の回転軸１８ａの中空部を貫通して空調ケース１１の右側外方に突き出してドア操作機構の駆動用モータ２２の出力軸に連結され、駆動用モータ２２により冷風側中央部エアミックスドア１６を回転駆動するようなっている。
【００４２】
また、車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８の回転軸１８ａの右端部も空調ケース１１の右側外方に突き出して歯車機構２３に連結され、この歯車機構２３はドア操作機構の駆動用モータ２４の出力軸に連結される。従って、この駆動用モータ２４により歯車機構２３を介して車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８を回転駆動するようなっている。なお、回転軸１８ａと駆動用モータ２４の出力軸との間を歯車機構２３の代わりにリンク機構等を用いて連結してもよい。
【００４３】
また、車両左側の冷風側サイドエアミックスドア１７の回転軸１７ａの左端部は空調ケース１１の左側外方に突き出してドア操作機構の駆動用モータ２５の出力軸に連結され、この駆動用モータ２５により車両左側の冷風側サイドエアミックスドア１７を回転駆動するようなっている。
【００４４】
また、温風側エアミックスドア２１の回転軸２１ａの右端部は空調ケース１１の右側外方に突き出してドア操作機構の駆動用モータ２６の出力軸に連結され、この駆動用モータ２６により温風側エアミックスドア２１を回転駆動するようなっている。
【００４５】
冷風側エアミックスドア１６〜１８は冷風通路１５を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風の風量を調整し、温風側エアミックスドア２１は温風通路２０を通過する温風の風量を調整するものである。本実施形態では、冷風側エアミックスドア１６〜１８と温風側エアミックスドア２１との組み合わせにより冷風と温風の風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整する温度調整手段を構成する。
【００４６】
空調ケース１１の内部において冷風通路１５の下流側（車両後方側）の部位に、冷風通路１５の冷風と温風通路２０の温風が合流して冷風と温風が混合される空気混合部２７が形成される。そして、空調ケース１１の車両後方側の上面部において左右両側の部位に、空気混合部２７から温度制御された空調空気が流入する左右のデフロスタ開口部２８が開口している。このデフロスタ開口部２８は図示しないデフロスタダクトを介して車両前面窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹き出す。
【００４７】
また、空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２８よりも更に車両後方側（乗員寄り）で、且つ、車両左右方向の中央部にフェイス開口部２９が開口している。ここで、車両左右方向の中央部とは、冷風側中央部エアミックスドア１６の配置場所に対応する車両後方側部位という意味である。従って、フェイス開口部２９に流入する空調空気に対する冷風の風量配分は基本的には冷風側中央部エアミックスドア１６の開度により調整される。このフェイス開口部２９は図示しないフェイスダクトを介して車室内の乗員の顔部側に向けて空調空気を吹き出す。
【００４８】
また、空調ケース１１の車両後方側の下面部において左右両側の部位に、空気混合部２７から温度制御された空調空気が流入する左右のフット開口部３０が開口している。このフット開口部３０は車室内の乗員の足元側に向けて空調空気を吹き出すものである。
【００４９】
デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０は空調ケース１１の左右両側の部位に偏って配置してあるので、デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０に流入する空調空気に対する冷風の風量配分は基本的には左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の開度により調整される。なお、図１では、左右のデフロスタ開口部２８およびフット開口部３０のうち右側のデフロスタ開口部２８および右側のフット開口部３０のみを図示している。
【００５０】
また、デフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０にはそれぞれ吹出モードドア３１〜３３（図１には図示せず、後述の図６参照）を配置し、この吹出モードドア３１〜３３によりデフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０を開閉するようになっている。この複数の吹出モードドア３１〜３３はリンク機構を介して共通のドア操作機構の駆動用モータ３８（図３）に連結され、連動操作される。
【００５１】
次に、図３により本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、空調制御装置４０はＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含んで構成される周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されるもので、ＲＯＭ内に空調制御のための制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。空調制御装置４０の入力側にはセンサ群４１からのセンサ検出信号、空調パネル４２からの操作信号が入力される。
【００５２】
センサ群４１には、蒸発器１２の吹出空気温度Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ４１ａ、外気温Ｔａｍを検出する外気温センサ４１ｂ、内気温Ｔｒを検出する内気温センサ４１ｃ、車室内に入射される日射量Ｔｓを検出する日射センサ４１ｄ、ヒータコア１３に流入する温水温度Ｔｗを検出する水温センサ４１ｅ等が備えられている。
【００５３】
空調パネル４２は、車室内の運転席前方の計器盤（図示せず）付近に配置されるものであって、乗員により操作される以下の操作スイッチ４２ａ〜４２ｇを有している。温度設定スイッチ４２ａは車室内の設定温度Ｔｓｅｔの信号を出すものである。内外気切替スイッチ４２ｂは、図示しない送風機ユニットの内外気切替箱内に備えられる内外気切替ドア３４による内気モードと外気モードをマニュアル設定する信号を出すものである。
【００５４】
吹出モードスイッチ４２ｃは車室内へ吹き出す空気の吹出モードとして周知のフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、およびデフロスタモードをマニュアル設定するための信号を出すものである。
【００５５】
風量設定スイッチ４２ｄは、車室内へ吹き出す空気の風量をマニュアル設定するための信号を出すものである。エアコンスイッチ４２ｅは、蒸発器１２が設けられる冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）の電磁クラッチ３５の通電のオンオフ信号を出して圧縮機の作動を断続するものである。
【００５６】
更に、上下吹出温度差拡大スイッチ４２ｆは、バイレベルモード時およびフットデフロスタモード時における上下吹出温度差拡大のための信号を出すものである。逆に、上下吹出温度差縮小スイッチ４２ｇは、バイレベルモード時およびフットデフロスタモード時における上下吹出温度差縮小のための信号を出すものである。
【００５７】
空調制御装置４０の出力側には、圧縮機の電磁クラッチ３５、図示しない送風機ユニットの内外気切替ドア３４の駆動用モータ３６、図示しない送風機ユニットの送風機駆動用モータ３７、前記した各ドアの駆動用モータ２２、２４、２５、２６、３８等が接続され、これらの機器の作動が空調制御装置４０の出力信号により制御される。
【００５８】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。空調制御装置４０は、センサ群４１の検出信号、空調パネル４２からの操作信号等を読み込み、車室内へ吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
【００５９】
この目標吹出温度ＴＡＯは、空調熱負荷変動にかかわらず、車室内を温度設定スイッチ４２ａにより設定した設定温度Ｔｓｅｔに維持するために必要な吹出空気温度である。この目標吹出温度ＴＡＯは、周知のごとく設定温度Ｔｓｅｔ、およびセンサ４１ｂ、４１ｃ、４１ｄにより検出される外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、および日射量Ｔｓに基づいて算出する。
【００６０】
そして、空調制御装置４０は、冷風側エアミックスドア１６〜１８および温風側エアミックスドア２１の制御のためのエアミックス目標開度ＳＷを算出する。このエアミックス目標開度ＳＷは、目標吹出温度ＴＡＯを得るために必要な冷風と温風の風量割合を決定する開度であって、目標吹出温度ＴＡＯと蒸発器吹出空気温度Ｔｅと温水温度Ｔｗとに基づいて算出する。
【００６１】
更に、上記エアミックス目標開度ＳＷに基づいて冷風側エアミックスドア１６〜１８および温風側エアミックスドア２１の個々の目標開度を決定し、この個々の目標開度となるように各エアミックスドア１６〜１８および２１を回転駆動する。なお、各エアミックスドア１６〜１８、２１の目標開度の具体的な決定方法は図４、５により後述する。
【００６２】
ここで、車室内吹出空気の吹出モードの切替について説明すると、本実施形態では、（１）デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０を閉塞してフェイス開口部２９から乗員の顔部側へ空調空気を吹き出すフェイスモードと、
（２）デフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０の三者を同時に開口して、この三者から同時に空調空気を吹き出すバイレベルモード（フルオープンモード）と、
（３）デフロスタ開口部２８およびフェイス開口部２９を閉塞してフット開口部３０から乗員の足元側へ空調空気を吹き出すフットモードと、
（４）フェイス開口部２９を閉塞してデフロスタ開口部２８およびフット開口部３０の両方から同時に空調空気を吹き出すフットデフロスタモードと、
（５）フェイス開口部２９およびフット開口部３０を閉塞してデフロスタ開口部２８から車両窓ガラスの内面側へ空調空気を吹き出すデフロスタモードとを切替設定できるようになっている。
【００６３】
この吹出モードは、前述の吹出モードスイッチ４２ｃによるマニュアル設定信号により切替設定できる。また、前述の目標吹出温度ＴＡＯによっても吹出モードを自動切替できるようになっており、このＴＡＯによる自動切替の場合は、ＴＡＯの低温側領域にてフェイスモードを設定し、ＴＡＯの中間温度域にてバイレベルモードを設定し、そして、ＴＡＯの高温側領域にてフットモードを設定する。
【００６４】
次に、冷風側エアミックスドア１６〜１８および温風側エアミックスドア２１の開度制御の具体例を図４、図５により説明すると、図４は吹出モードとしてバイレベルモードが設定され、且つ、乗員が空調パネル４２の上下吹出温度差縮小スイッチ４２ｇを操作して、上下吹出温度差縮小の操作信号を出している場合における各エアミックスドア１６〜１８の開度の具体例を示す。
【００６５】
図４において、最上段の▲１▼はエアミックス目標開度ＳＷであり、前述のように目標吹出温度ＴＡＯと蒸発器吹出空気温度Ｔｅと温水温度Ｔｗとに基づいて算出されるものである。次の▲２▼は冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の目標開度であり、次の▲３▼は冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度であり、最下段の▲４▼は温風側エアミックスドア２１の目標開度である。
【００６６】
ここで、エアミックス目標開度ＳＷは、温風通路２０側の開度を０％とし、冷風通路１５側の開度を１００％とする最大冷房状態を０％とし、温風通路２０側の開度を１００％とし、冷風通路１５側の開度を０％とする最大暖房状態を１００％として表している。
【００６７】
これに対し、冷風側サイドエアミックスドア１７、１８および冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度は冷風通路１５側の開度により表し、温風側エアミックスドア２１の目標開度は温風通路２０側の開度により表している。そして、▲２▼〜▲４▼の各ドア１６〜１８、２１の目標開度の算出に当たっては、先ず、エアミックス目標開度ＳＷの値に基づいて基本開度を算出し、この基本開度を上記スイッチ４２ｇの操作信号の入力により上下吹出温度差縮小側へ補正することにより、▲２▼〜▲４▼の各ドア１６〜１８、２１の目標開度を算出する。
【００６８】
より具体的には、エアミックス目標開度ＳＷが最大冷房側から最大暖房側へ変化するに伴って、温風側エアミックスドア２１の目標開度が次第に増大する際に、冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の目標開度と冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度を両者とも同じ割合で減少させている。
【００６９】
これにより、フェイス開口部２９に流入する冷風量と、デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０に流入する冷風量とを互いに同じ割合で変化させてフット吹出温度とフェイス吹出温度とが近似した状態、すなわち、上下吹出温度差が小さい状態を作り出すことができる。
【００７０】
外気温が比較的低めで、かつ、乗員の顔部側に直接日射が当たらない場合等の条件下では、通常、上下吹出温度差を小さくした方が乗員の快適性確保の観点から好ましい。
【００７１】
次に、図５は吹出モードとしてバイレベルモードが設定され、且つ、乗員が空調パネル４２の上下吹出温度差拡大スイッチ４２ｆを操作して、上下吹出温度差拡大の操作信号を出している場合における各エアミックスドア１６〜１８の開度の具体例を示す。
【００７２】
図５の場合は、上下吹出温度差拡大の操作信号を受けて、▲２▼〜▲４▼の各ドアの目標開度を次のように決定している。すなわち、エアミックス目標開度ＳＷが最大冷房側から最大暖房側へ変化するに伴って、温風側エアミックスドア２１の目標開度が次第に増大する際に、冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度を、エアミックス目標開度ＳＷ＝０％時（最大冷房時）を除く全域にて冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の目標開度より大きい開度に維持している。
【００７３】
従って、図５の場合は、フェイス開口部２９に流入する冷風量が常時、デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０に流入する冷風量よりも大きい状態を維持できる。
【００７４】
これにより、フット吹出温度に比較してフェイス吹出温度が所定温度だけ低い状態、すなわち、上下吹出温度差が拡大した状態を積極的に作り出すことができる。この結果、乗員の顔部に日射の影響等にて火照り感が生じやすい条件下であっても、車室内に頭寒足熱形の吹出温度分布を作ることにより乗員の快適性を確保できる。
【００７５】
特に、図５の場合には、エアミックス目標開度ＳＷ＝１００％時（最大暖房時）においても、冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度を０％とせず、所定の最小開度、例えば、２５％に設定している。これにより、最大暖房時においても、乗員の顔部側へのフェイス吹出温度を乗員足元へのフット吹出温度より低い温度に下げて、顔部の火照り感を解消できる。
【００７６】
なお、図４、５はバイレベルモード時における各ドア１６〜１８、２１の目標開度の具体的算出例について述べたが、デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０の両方から同時に空調空気を車室内へ吹き出すフットデフロスタモードにおいても、次のようにして上下吹出温度差を調整できる。
【００７７】
すなわち、冷風通路１５およびデフロスタ開口部２８が温風通路２０およびフット開口部３０の上方側に配置されているから、フットデフロスタモード時には、冷風通路１５の冷風がデフロスタ開口部２８へ流入しやすく、温風通路２０の温風がフット開口部３０へ流入しやすい。従って、デフロスタ吹出温度をフット吹出温度より低くすることができる。そして、冷風側エアミックスドア１６〜１８の開度調整によりデフロスタ開口部２８への冷風流入量を調整してデフロスタ吹出温度を主に調整でき、また、温風側エアミックスドア２１の開度調整によりフット開口部３０への温風流入量を調整してフット吹出温度を主に調整できる。
【００７８】
従って、冷風側エアミックスドア１６〜１８と温風側エアミックスドア２１の開度調整によりフットデフロスタモード時の上下吹出温度差を調整できる。上記の説明から理解されるように、フットデフロスタモード時には冷風側中央部エアミックスドア１６と冷風側サイドエアミックスドア１７、１８を同一開度にて連動操作すればよい。
【００７９】
また、バイレベルモードおよびフットデフロスタモード以外の他の吹出モード、すなわち、フェイスモード、フットモードおよびデフロスタモードでは、それぞれ単一の吹出開口部のみから空調空気を車室内へ吹き出すので、各ドア１６〜１８、２１の目標開度は、エアミックス目標開度ＳＷのみに基づいて決定すればよい。
【００８０】
つまり、エアミックス目標開度ＳＷが最大冷房位置の０％から最大暖房位置の１００％に向かって増大するにつれて、冷風側エアミックスドア１６〜１８の目標開度を１００％から０％に向かって減少させ、一方、温風側エアミックスドア２１の目標開度を０％からに向かって１００％増大させる。この場合、冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度と冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の目標開度は、単一の吹出開口部のみの空気吹出であるから同一開度にすればよい。
【００８１】
（第２実施形態）
第１実施形態は、後席側への空気吹出部を持たない空調ユニット１０について説明したが、第２実施形態は後席側へのフェイス開口部を持つ空調ユニット１０に関する。
【００８２】
図６は第２実施形態による空調ユニット１０を示すものであり、空調ケース１１内の空気通路においてヒータコア１３の上方部位に形成される冷風通路１５を前席用冷風通路とし、そして、ヒータコア１３の下方部位に後席用冷風通路５０を形成している。この後席用冷風通路５０を後席用冷風側エアミックスドア５１により開閉する。この後席用冷風側エアミックスドア５１は、矩形状板部材の一端部に配置した回転軸５１ａを中心として回転可能な片持ちドアにより構成されている。
【００８３】
一方、ヒータコア１３の下流側（車両後方側）の下方部から更に下側へ向かって後席用温風通路５２を形成している。この後席用温風通路５２を後席用温風側エアミックスドア５３により開閉する。この後席用温風側エアミックスドア５３は矩形状板部材の中央部に配置した回転軸５３ａを中心として回転可能なバタフライドアにより構成されている。
【００８４】
そして、後席用冷風通路５０および後席用温風通路５２の下流側、すなわち、空調ケース１１内最下部の車両後方側部位に後席用フェイス開口部５４を開口し、この後席用フェイス開口部５４に後席用フェイスダクト５５を接続している。この後席用フェイスダクト５５内には後席用フェイス遮断ドア５６が配置されている。
【００８５】
この後席用フェイス遮断ドア５６も回転軸５６ａを中心として回転可能なバタフライドアにより構成されている。この後席用フェイス遮断ドア５６は後席側へのフェイス吹出が不要な場合に後席用フェイスダクト５５を閉塞するものである。後席用フェイスダクト５５の先端部は後席側領域に配置され、後席用フェイスダクト５５の先端部に設けた後席用フェイス吹出口（図示せず）から後席乗員の顔部側へ向けて空調空気を吹き出すようになっている。
【００８６】
また、第１実施形態では、冷風側エアミックスドア１６〜１８をいずれも矩形状板部材の一端部に配置した回転軸５１ａを中心として回転可能な片持ちドアにより構成しているが、第２実施形態では、冷風側エアミックスドア１６〜１８をいずれも矩形状板部材の中央部に配置した回転軸１６ａ〜１８ａを中心として回転可能なバタフライドアにより構成している。また、吹出モードドア３１〜３３も矩形状板部材の中央部に配置した回転軸３１ａ〜３３ａを中心として回転可能なバタフライドアにより構成している。
【００８７】
第２実施形態によると、後席用フェイス遮断ドア５６を図６の実線位置に操作して後席用フェイスダクト５５を開口することにより、この後席用フェイスダクト５５を通して後席乗員の顔部側へ向けて空調空気を吹き出すことができる。そして、後席用冷風側エアミックスドア５１と後席用温風側エアミックスドア５３とにより後席用冷風通路５０および後席用温風通路５２の開度を調整して、後席用フェイスダクト５５へ流入する冷風と温風の割合を調整することにより、後席側フェイス吹出温度を所望温度に調整できる。
【００８８】
ところで、第２実施形態では、蒸発器１２通過後の冷風の一部が後席用冷風通路５０に分岐され、また、ヒータコア１３通過後の温風の一部が後席用温風通路５２に分岐される。従って、後席用温風側エアミックスドア５３の開度を増加して後席用温風通路５２への温風分岐量が増加すると、前席用温風通路２０に流れる温風風量が減少して前席用フェイス開口部２９へ冷風が流れやすくなる。
【００８９】
この結果、前席側フェイス吹出温度が低下しようとするが、前席用の冷風側中央部エアミックスドア１６を独立に操作可能になっているから、前席用の冷風側中央部エアミックスドア１６の開度を減少側へ補正することにより、前席用フェイス開口部２９への冷風量を抑制できる。これにより、後席側フェイス吹出温度の温度調整の影響を回避して前席側フェイス吹出温度を一定に維持できる。
【００９０】
（第３実施形態）
上記の第１、第２実施形態では、空調ケース１１内の空気通路を単一の通路として構成する場合について説明したが、第３実施形態は空調ケース１１内の空気通路を車両左右方向に仕切る左右独立制御方式の空調ユニット１０に関する。
【００９１】
図７は第３実施形態を示すものであり、図２に対応する図である。空調ケース１１内の空気通路を中央仕切り板６０により車両左側通路６１と車両右側通路６２とに仕切っている。より具体的には、図１において蒸発器１２の下流側（車両後方側）の空気通路の車両左右方向の中央部に中央仕切り板６０を配置し、蒸発器１２の下流側から吹出開口部２８〜３０に至る空気通路を中央仕切り板６０により車両左側通路６１と車両右側通路６２とに仕切っている。
【００９２】
これに伴って、冷風側中央部エアミックスドア１６および温風側エアミックスドア２１をそれぞれ独立に操作可能な左右のドアに分割している。すなわち、第３実施形態では、車両左側通路６１に左側の冷風側中央部エアミックスドア１６１、左側の冷風側サイドエアミックスドア１７および左側の温風側エアミックスドア２１１を配置し、車両右側通路６２に右側の冷風側中央部エアミックスドア１６２、右側の冷風側サイドエアミックスドア１８および右側の温風側エアミックスドア２１２を配置している。
【００９３】
左右の冷風側中央部エアミックスドア１６１、１６２の回転軸１６１ａ、１６２ａはそれぞれ左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａの中空部を貫通して空調ケース１１の外方に突き出し、回転軸１６１ａ、１６２ａはそれぞれ独立のドア操作機構の駆動用モータ２２ａ、２２ｂの出力軸に連結される。従って、この駆動用モータ２２ａ、２２ｂにより左右の冷風側中央部エアミックスドア１６１、１６２をそれぞれ独立に回転駆動するようなっている。
【００９４】
また、左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａも空調ケース１１の外方に突き出して歯車機構２３ａ、２３ｂに連結され、この歯車機構２３ａ、２３ｂはそれぞれ独立のドア操作機構の駆動用モータ２４ａ、２４ｂの出力軸に連結される。従って、この駆動用モータ２４ａ、２４ｂにより歯車機構２３ａ、２３ｂを介して左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８をそれぞれ独立に回転駆動するようなっている。なお、回転軸１７ａ、１８ａと駆動用モータ２４ａ、２４ｂの出力軸との間を歯車機構２３ａ、２３ｂの代わりにリンク機構等を用いて連結してもよい。
【００９５】
また、左右の温風側エアミックスドア２１１、２１２の回転軸２１１ａ、２１２ａも空調ケース１１の外方に突き出してそれぞれ独立のドア操作機構の駆動用モータ２６ａ、２６ｂの出力軸に連結される。従って、この駆動用モータ２６ａ、２６ｂにより左右の温風側エアミックスドア２１１、２１２をそれぞれ独立に回転駆動するようなっている。
【００９６】
第３実施形態によると、以上のごとき構成を具備することにより車両左側通路６１から車室内左側領域へ吹き出す空気の吹出温度を左側のエアミックスドア１７、１６１、２１１の開度調整により独立に調整できる。同様に、車両右側通路６２から車室内右側領域へ吹き出す空気の吹出温度を右側のエアミックスドア１８、１６２、２１２の開度調整により独立に調整できる。更に、車室内左側領域および車室内右側領域の上下へ同時に吹き出す空気の上下吹出温度差も、それぞれ独立に良好に調整できる。
【００９７】
なお、第３実施形態の説明に際して図１（第１実施形態）を援用したが、第３実施形態の左右独立制御方式を図６（第２実施形態）にも同様に適用できることはもちろんである。
【００９８】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、以下のごとく種々変形可能である。
【００９９】
（１）上記の実施形態では、空調パネル４２に乗員により手動操作される上下吹出温度差拡大スイッチ４２ｆおよび上下吹出温度差縮小スイッチ４２ｇを設けて、この両スイッチ４２ｆ、４２ｇの手動操作信号の入力を受けて、図４、図５に示すように冷風側中央部エアミックスドア１６と冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の開度を上下吹出温度差拡大側と上下吹出温度差縮小側とに切り替えるようにしているが、車両の空調環境条件、例えば、日射量、日射方向、外気温等の変化に基づいて快適性維持のために必要な上下吹出温度差を判定し、この必要な上下吹出温度差が得られるように、冷風側中央部エアミックスドア１６、冷風側サイドエアミックスドア１７、１８および温風側エアミックスドア２１の開度を自動的に制御するようにしてもよい。
【０１００】
（２）上記の実施形態では、バイレベルモード時にデフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０を同時に開口するフルオープン状態を設定しているが、バイレベルモード時にデフロスタ開口部２８を閉塞して、フェイス開口部２９とフット開口部３０を同時に開口するようにしてもよい。
【０１０１】
（３）上記の実施形態では、フットモード時にデフロスタ開口部２８を全閉する場合について説明したが、フットモード時にデフロスタ開口部２８をデフロスタドア３１により小開度だけ開口して、小風量の温風をデフロスタ開口部２８から吹き出して、乗員足元部の暖房機能の発揮と同時に、車両窓ガラスの曇り止め効果を発揮するようにしてもよい。
【０１０２】
（４）上記の実施形態では、吹出開口部としてデフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０を設定する車室内前席側の空調ユニット１０について説明したが、車室内後席側に配置される後席側の空調ユニットでは、吹出開口部としてフェイス開口部およびフット開口部のみを設定する。このような後席側の空調ユニットに本発明を適用してもよい。すなわち、後席側の空調ユニットにおいては、冷風側サイドエアミックスドアをフット開口部への冷風量調整のための専用ドアとして構成すればよい。
【０１０３】
（５）第１実施形態では、図２に示すように、車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８と車両左側の冷風側サイドエアミックスドア１７をそれぞれ専用の駆動用モータ２４、２５により回転駆動しているが、第１実施形態では、この左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８は同一の回転位置に連動操作されるため、この左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の操作機構として単一の駆動用モータを用い、この単一の駆動用モータの回転出力を左右の２つの冷風側サイドエアミックスドア１７、１８に伝達するように構成してもよい。
【０１０４】
（６）上記の実施形態では、エアミックスドア１６〜１８、２１、５１、５３をいずれも回転可能な板ドアにより構成しているが、エアミックスドア１６〜１８、２１、１６１、１６２、２１１、２１２、５１、５３をフィルムドア、スライドドア等を用いて構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるエアミックスドア配置とその操作機構を示す一部断面図である。
【図３】第１実施形態の電気制御部のブロック図である。
【図４】第１実施形態におけるエアミックスドア開度制御の一例を示す図表である。
【図５】第１実施形態におけるエアミックスドア開度制御の他の例を示す図表である。
【図６】第２実施形態を示す縦断面図である。
【図７】第３実施形態におけるエアミックスドア配置とその操作機構を示す一部断面図である。
【図８】従来技術を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１…空調ケース、１３…ヒータコア（暖房用熱交換器）、
１５…冷風通路、１６、１６１、１６２…冷風側中央部エアミックスドア、
１７、１８…冷風側サイドエアミックスドア、２０…温風通路、
２１、２１１、２１２…温風側エアミックスドア、２７…空気混合部、
２８…デフロスタ開口部、２９…フェイス開口部、３０…フット開口部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air-mix vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a temperature control method of a vehicle air conditioner, an air mix method of controlling the temperature of air blown into a vehicle cabin by adjusting an air flow ratio of warm air and cool air by an air mix door is typical. In this air mix system, an air mix door corresponding to a left side area and a right side area on the front side of the vehicle compartment and an air mix door corresponding to a rear seat side area of the vehicle compartment are provided. It is also known to control the doors independently of each other to independently control the temperature of the air blown to the left and right regions on the front seat side of the passenger compartment and the rear seat side region of the passenger compartment (for example, see Patent Document 1). ).
[0003]
FIG. 8 shows a prior art of an air-mixing type air conditioner for a vehicle, in which a cold air passage is provided inside an air conditioning case 11 downstream of a cooling heat exchanger 12 and above a heating heat exchanger 13. The cooling air after passing through the cooling heat exchanger 12 bypasses the heating heat exchanger 13 and flows through the cold air passage 15. Further, a warm air passage 20 for guiding the warm air after passing through the heating heat exchanger upward is formed downstream of the air flow of the heating heat exchanger 13 (rear side of the vehicle).
[0004]
A cool air side air mix door 160 is provided in the cool air passage 15 and a warm air side air mix door 21 is provided in the warm air passage 20 so as to be rotatable. The ratio of the air volume to the hot air is adjusted to control the temperature of the air blown into the vehicle interior.
[0005]
A junction of cold air and hot air, that is, an air mixing section 27 is formed above the heating heat exchanger 13, and the above-mentioned cold air and hot air are mixed in the air mixing section 27 to reach a desired temperature. The air of the temperature is distributed to the defroster opening 28, the face opening 29, and the foot opening 30, and blows out to various parts in the vehicle compartment. Here, the face opening 29 is disposed at the center of the upper part of the air-conditioning case 11 on the rear side of the vehicle, the defroster opening 28 is disposed at the upper part of the left and right side walls of the air-conditioning case 11, and the foot opening 30 is formed at the air-conditioning case 11. The left and right side walls are arranged at lower portions of the defroster opening 28.
[0006]
On the other hand, a cool air bypass passage 150 is formed above the cool air passage 15 in parallel with the cool air passage 15, and a cool air bypass door 151 is arranged in the cool air bypass passage 150. The cool air bypass door 151 opens the cool air bypass passage 150 at the time of maximum cooling and when the bi-level mode is set as the blowing mode. At the time of maximum cooling, the cool air immediately after the cooling heat exchanger 12 can be directly introduced into the face opening 29 through the cool air bypass passage 150, so that the amount of face blown air can be increased and the maximum cooling performance can be improved.
[0007]
Further, in the bi-level mode, by introducing the cool air from the cool air bypass passage 150 directly into the face opening 29, the face blow-out temperature can be lowered by a predetermined temperature from the foot blow-out temperature, thereby forming a head-to-foot hot-type vertical blow-out temperature distribution. Thereby, the air conditioning feeling in the bi-level mode can be improved.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-272327 A
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art of FIG. 8, since the cool air bypass passage 150 is opened and closed by the cool air bypass door 151 in the bi-level mode, and only by changing the amount of cool air to the face opening 29, the upper and lower outlet temperature difference is formed. The temperature difference between the upper and lower outlets cannot be finely adjusted according to the passenger's preference.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner capable of finely adjusting a difference between upper and lower outlet temperatures in a bilevel mode.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the invention, a heating heat exchanger (13) for heating air, and a hot air passage (1) through which warm air heated by the heating heat exchanger (13) flows. 20), a cool air passage (15) through which cool air flows by bypassing the heating heat exchanger (13), an air mixing section (27) for mixing hot air and cold air, and an air mixing section (27). A face opening (29) for blowing the conditioned air toward the occupant's face, a foot opening (30) for blowing the conditioned air from the air mixing section (27) toward the occupant's feet, and a hot air passage (20). A hot air side air mixing door (21, 211, 212) for adjusting the flow rate of the flowing hot air, and a cold air passage (15) provided in correspondence with the opening position of the face opening (29); The first air fan on the cold air side that adjusts the amount of cold air going to (29) The cold air side (16, 161, 162) and the cool air passage (15), which are provided corresponding to the opening positions of the foot openings (30) and adjust the amount of cold air flowing toward the foot openings (30). A second air mixing door (17, 18); a warm air side door operating mechanism (26, 26a, 26b) for independently operating the warm air side air mixing door (21, 211, 212); A cold air side first door operating mechanism (22, 22a, 22b) for independently operating the mix doors (16, 161, 162) and a cold air side second door operating mechanism for independently operating the cold air side second air mix door (17, 18). A two-door operation mechanism (24, 25, 24a, 24b).
[0012]
According to this, the warm air side air mix doors (21, 211, 212), the cool air side first air mix doors (16, 161, 162), and the cool air side second air mix doors (17, 18) are provided. The temperature of the air blown out of the vehicle compartment can be adjusted by adjusting the opening degree.
[0013]
In the bi-level mode in which the face opening (29) and the foot opening (30) are simultaneously opened, the amount of cold air flowing toward the face opening (29) by the first air mixing door (16, 161, 162) on the cold air side. Further, the amount of the cool air to the foot opening (30) can be adjusted by the cool air side second air mix doors (17, 18).
[0014]
Therefore, in the bi-level mode, the face blowout temperature and the foot blowout temperature can be independently adjusted by adjusting the opening degrees of the first and second air mix doors on the cold air side, so that the difference between the upper and lower blowout temperatures can be finely adjusted over a wide range. Therefore, it is possible to form a vertical temperature distribution in the vehicle cabin that matches the occupant's preference, thereby improving the occupant's comfort.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the face opening (29) is disposed at the center of the cold air passage (15) in the vehicle left-right direction, and the foot opening (30) is formed in the cold air passage (15). The cold air side first air mix doors (16, 161, 162) are arranged on the left and right sides in the vehicle left and right direction, and the cold air side second air mix doors (17 , 18) are disposed on both left and right sides of the cold air passage (15) in the vehicle left-right direction.
[0016]
As a result, the conditioned air can be directly blown out from the left and right foot openings (30) toward the occupant's feet in the left area of the vehicle compartment and the right area of the vehicle compartment. In addition, the cool air can be sent straight into the face opening (29) from the cool air passage (15), and the ventilation pressure loss to the face opening (29) can be reduced. Therefore, it is advantageous in the layout of the foot opening (30) and the face opening (29).
[0017]
According to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the defroster opening (28) for blowing the conditioned air from the air mixing section (27) to the vehicle window glass side is adjacent to the foot opening (30). The cold air side second air mix doors (17, 18) are arranged to adjust the amount of cold air flowing toward both the foot opening (30) and the defroster opening (28).
[0018]
Accordingly, when the defroster opening (28), the face opening (29), and the foot opening (30) are simultaneously opened in the bilevel mode, the temperature of the air blown from the defroster opening (28) is reduced by the foot opening. The temperature can be equal to that of the part (30). Therefore, it is easy to secure the anti-fog performance of the vehicle window glass by setting the defroster air temperature higher than the face air temperature.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the cold air passage (15) is disposed above the hot air passage (20), and the defroster opening (28) is provided with the cold air passage (15) and the hot air passage. The foot opening (30) is arranged on the side of the cold air passage (15) and the hot air passage (20) closer to the hot air passage (20). It is characterized by having done.
[0020]
According to this, at the time of the foot defroster mode in which the defroster opening (28) and the foot opening (30) are simultaneously opened, cold air flows into the defroster opening (28) more easily than the foot opening (30). Further, warm air is more likely to flow into the foot opening (30) than the defroster opening (28). Therefore, in the foot defroster mode, it is possible to form the temperature distribution of the hot and cold heads, and in the foot defroster mode, the upper and lower blowing temperature difference is adjusted by adjusting the opening of the first and second air mixing doors on the cold air side and the air mixing door on the hot air side. it can.
[0021]
According to the fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the cold air side first air mix door (16, 161, 162) and the cool air side second air mix door (17, 18). Can be constituted by a cantilever door in which rotation shafts (16a, 161a, 162a, 17a, 18a) are arranged at one end of a plate member.
[0022]
Also, as in the invention according to claim 6, in any one of claims 1 to 4, the first air mixing door on the cold air side (16) and the second air mixing door on the cold air side (17, 18) are provided. It may be constituted by a butterfly door having a rotating shaft (16a, 17a, 18a) arranged at the center of the plate member.
[0023]
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in the bilevel mode in which the face opening (29) and the foot opening (30) are simultaneously opened, the first air mixing door on the cold air side is provided. By making the opening degree of (16) larger than the opening degree of the cold air side second air mix doors (17, 18), the face blowing temperature from the face opening (29) can be reduced by the foot blowing from the foot opening (30). A control means (40) for lowering the temperature by at least a predetermined value is provided.
[0024]
According to this, it is possible to automatically create a state in which the upper and lower outlet temperature difference is enlarged by the control means (40) in the bi-level mode.
[0025]
In addition, the code | symbol in the parenthesis of each said means shows the correspondence with the concrete means described in embodiment mentioned later.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a part of an air conditioning unit 10 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view of a center part of the air conditioning unit 10 in a vehicle left-right direction. FIG. 2 shows the arrangement of the air mix door and the air mix door operation mechanism in the present embodiment. 1 and 2 indicate directions in the vehicle mounted state.
[0027]
The ventilation system of the vehicle air conditioner according to the present embodiment is roughly divided into two parts, a blower unit (not shown) and an air conditioning unit 10. The blower unit is arranged offset from the central portion to the passenger seat side in the inside of the instrument panel in the vehicle interior. On the other hand, the air-conditioning unit 10 is arranged at a substantially central portion in the vehicle left-right direction in the inside of the instrument panel in the vehicle interior.
[0028]
As is well known, the blower unit includes an inside / outside air switching box that switches and introduces inside air (vehicle interior air) and outside air (outside vehicle interior air), and a centrifugal blower that sucks air and blows air through the inside / outside air switching box. ing.
[0029]
The air conditioning unit 10 is of a type in which a common air conditioning case 11 integrally incorporates an evaporator 12 serving as a cooling heat exchanger and a heater core 13 serving as a heating heat exchanger. The air-conditioning case 11 is made of a molded article of a resin, such as polypropylene, having a certain degree of elasticity and excellent strength. The air-conditioning case 11 is specifically composed of a plurality of divided cases, for example, a left-side divided case and a right-side divided case, and the plurality of divided cases are integrally connected to each other by fastening means such as metal spring clips and screws. The case 11 is constituted.
[0030]
An air inlet space 14 is formed in the air-conditioning case 11 at the most forward part of the vehicle. The conditioned air blown by the above-described blower unit flows into the air inlet space 14.
[0031]
The evaporator 12 is disposed in the air-conditioning case 11 immediately after the air inlet space 14. The evaporator 12 is vertically arranged so as to cross the passage in the air conditioning case 11 in a thin form in the vehicle front-rear direction. As is well known, the evaporator 12 cools the conditioned air by absorbing the latent heat of evaporation of the refrigerant in the refrigeration cycle from the conditioned air.
[0032]
A heater core 13 is arranged at a predetermined interval on the downstream side of the air flow of the evaporator 12, that is, on the rear side of the vehicle. The heater core 13 is disposed on the lower side in the air-conditioning case 11 at a small angle toward the front of the vehicle. Although not shown, the width in the vehicle left-right direction of the evaporator 12 and the heater core 13 is designed to be substantially equal to the width of the air conditioning case 11.
[0033]
The heater core 13 reheats the cold air that has passed through the evaporator 12, and high-temperature hot water (engine cooling water) flows from a vehicle engine (not shown) inside the heater core 13, and heats the air using the hot water as a heat source. .
[0034]
In the air passage in the air-conditioning case 11, a cool air passage 15 is formed above the heater core 13, through which the cool air (air) flows, bypassing the heater core 13. In the cold air passage 15, a cold air side central air mixing door 16 is arranged at a central portion in the vehicle left-right direction, and the cold air passage 15 opens and closes a central portion of the cold air passage 15 in the vehicle left / right direction. It is like that.
[0035]
Further, in the cool air passage 15, cool air side air mix doors 17 and 18 are arranged on both left and right sides of the vehicle in the vehicle left-right direction (ie, both right and left sides of the cool air side central air mix door 16). The right and left sides of the cold air passage 15 in the vehicle left and right direction are opened and closed by 17 and 18.
[0036]
FIG. 1 shows only the cold air side air mix door 18 on the right side of the vehicle, but FIG. 2 shows the cool air side air mix doors 17 on the left and right sides of the vehicle.
[0037]
On the other hand, in the air-conditioning case 11, a wall portion 19 extending in the vertical direction at a predetermined interval from the heater core 13 is formed integrally with a portion of the air-conditioning case 11 downstream of the heater core 13 (on the rear side of the vehicle). The wall portion 19 forms a warm air passage 20 that extends upward immediately after the heater core 13. A warm air side air mix door 21 that opens and closes the entire area of the warm air passage 20 is disposed in the warm air passage 20.
[0038]
Each of the cool air side air mix doors 16 to 18 and the warm air side air mix door 21 is configured by a plate door that can rotate around the rotation shafts 16a to 18a and 21a.
[0039]
However, in the present embodiment, the cool air side air mix doors 16 to 18 are constituted by cantilever doors in which rotating shafts 16a to 18a are arranged at one end of a rectangular plate member. It is constituted by a butterfly door having a rotating shaft 21a arranged at the center of a rectangular plate member.
[0040]
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the outer diameter of the rotating shaft 16a of the cool air side central air mixing door 16 is made smaller than the outer diameter of the rotating shafts 17a, 18a of the cool air side air mixing doors 17, 18. At the same time, the latter rotating shafts 17a, 18a are hollow shafts having a hollow portion at the center, and the former rotating shaft 16a is independently rotatably fitted to the hollow portions of the latter rotating shafts 17a, 18a.
[0041]
The right end of the rotating shaft 16a of the cold air side central air mixing door 16 penetrates through the hollow portion of the rotating shaft 18a of the cold air side air mixing door 18 on the right side of the vehicle, and projects to the right outside of the air conditioning case 11 to open the door. It is connected to the output shaft of the drive motor 22 of the operation mechanism, and the drive motor 22 rotates the cool air side center air mix door 16.
[0042]
The right end of the rotating shaft 18a of the cold air side air mixing door 18 on the right side of the vehicle also protrudes outward to the right of the air conditioning case 11 and is connected to a gear mechanism 23. The gear mechanism 23 is a driving motor 24 for the door operating mechanism. Output shaft. Therefore, the cold air side air mix door 18 on the right side of the vehicle is rotationally driven by the drive motor 24 via the gear mechanism 23. The rotation shaft 18a and the output shaft of the driving motor 24 may be connected using a link mechanism or the like instead of the gear mechanism 23.
[0043]
The left end of the rotating shaft 17a of the cold air side air mixing door 17 on the left side of the vehicle protrudes outward to the left of the air conditioning case 11 and is connected to the output shaft of the driving motor 25 of the door operating mechanism. Thereby, the cool air side air mix door 17 on the left side of the vehicle is driven to rotate.
[0044]
The right end of the rotating shaft 21a of the warm air side air mixing door 21 projects to the right outside of the air conditioning case 11 and is connected to an output shaft of a driving motor 26 of a door operating mechanism. The side air mix door 21 is driven to rotate.
[0045]
The cool air side air mix doors 16 to 18 adjust the amount of cool air that bypasses the heater core 13 through the cool air passage 15, and the warm air side air mix door 21 adjusts the amount of warm air that passes through the warm air passage 20. It is. In the present embodiment, a temperature adjusting unit that adjusts the ratio of the amount of cold air to the amount of warm air by adjusting the combination of the cool air side air mix doors 16 to 18 and the warm air side air mix door 21 to adjust the temperature of air blown into the vehicle cabin is provided. Constitute.
[0046]
An air mixing section 27 in which the cool air of the cool air passage 15 and the warm air of the warm air passage 20 are merged and mixed with the cool air and the warm air at a position downstream (on the rear side of the vehicle) of the cool air passage 15 inside the air conditioning case 11. Is formed. Left and right defroster openings 28 through which temperature-controlled conditioned air flows in from the air mixing section 27 are opened at left and right sides of the upper surface of the air conditioning case 11 on the vehicle rear side. The defroster opening 28 blows out conditioned air toward the inner surface of the vehicle front window glass through a defroster duct (not shown).
[0047]
On the upper surface of the air-conditioning case 11, a face opening 29 is further opened on the vehicle rear side (closer to the occupant) than the defroster opening 28 and at the center in the vehicle left-right direction. Here, the central part in the vehicle left-right direction means a part on the vehicle rear side corresponding to the location of the air mix door 16 at the cool air side central part. Therefore, the distribution of the amount of the cool air to the conditioned air flowing into the face opening 29 is basically adjusted by the opening of the central air mix door 16 on the cool air side. The face opening 29 blows out conditioned air toward the occupant's face in the passenger compartment through a face duct (not shown).
[0048]
Further, left and right foot openings 30 through which temperature-controlled conditioned air flows in from the air mixing section 27 are opened at left and right sides of the lower surface of the air conditioning case 11 on the vehicle rear side. The foot opening 30 blows out the conditioned air toward the foot of the occupant in the passenger compartment.
[0049]
Since the defroster opening 28 and the foot opening 30 are arranged on the left and right sides of the air conditioning case 11, the distribution of the amount of cool air to the conditioned air flowing into the defroster opening 28 and the foot opening 30 is basically determined. Is adjusted by the degree of opening of the left and right cold air side side air mix doors 17, 18. In FIG. 1, only the right defroster opening 28 and the right foot opening 30 of the left and right defroster openings 28 and the foot opening 30 are shown.
[0050]
Blow-out mode doors 31 to 33 (not shown in FIG. 1, see FIG. 6 described later) are arranged in the defroster opening 28, face opening 29 and foot opening 30, respectively. 33 opens and closes the defroster opening 28, the face opening 29 and the foot opening 30. The plurality of blowout mode doors 31 to 33 are connected to a drive motor 38 (FIG. 3) of a common door operation mechanism via a link mechanism, and are operated in conjunction.
[0051]
Next, an outline of the electric control unit according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 3. The air conditioning control device 40 includes a well-known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and its peripheral circuits. A control program for air conditioning control is stored in the ROM, and various calculations and processes are performed based on the control program. A sensor detection signal from the sensor group 41 and an operation signal from the air conditioning panel 42 are input to the input side of the air conditioning control device 40.
[0052]
The sensor group 41 includes an evaporator temperature sensor 41a for detecting the blown air temperature Te of the evaporator 12, an external air temperature sensor 41b for detecting the external air temperature Tam, an internal air temperature sensor 41c for detecting the internal air temperature Tr, and incident on the vehicle interior. And a water temperature sensor 41e for detecting a temperature Tw of hot water flowing into the heater core 13.
[0053]
The air-conditioning panel 42 is disposed near an instrument panel (not shown) in front of a driver's seat in the vehicle interior, and has the following operation switches 42a to 42g operated by an occupant. The temperature setting switch 42a outputs a signal of a set temperature Tset in the vehicle interior. The inside / outside air changeover switch 42b outputs a signal for manually setting the inside air mode and the outside air mode by the inside / outside air switching door 34 provided in the inside / outside air switching box of the blower unit (not shown).
[0054]
The blowout mode switch 42c outputs a signal for manually setting a face mode, a bilevel mode, a foot mode, a foot defroster mode, and a defroster mode, which are well-known modes of blowing air into the vehicle interior.
[0055]
The air volume setting switch 42d outputs a signal for manually setting the air volume of the air blown into the vehicle interior. The air conditioner switch 42e outputs an ON / OFF signal for energizing the electromagnetic clutch 35 of a compressor (not shown) of the refrigeration cycle in which the evaporator 12 is provided, and interrupts the operation of the compressor.
[0056]
Further, the upper and lower outlet temperature difference expanding switch 42f outputs a signal for expanding the upper and lower outlet temperature difference in the bilevel mode and the foot defroster mode. Conversely, the upper and lower outlet temperature difference reduction switch 42g outputs a signal for reducing the upper and lower outlet temperature difference in the bilevel mode and the foot defroster mode.
[0057]
On the output side of the air-conditioning control device 40, an electromagnetic clutch 35 of a compressor, a drive motor 36 of an inside / outside air switching door 34 of a blower unit (not shown), a blower drive motor 37 of a blower unit (not shown), and a drive of each door described above. The motors 22, 24, 25, 26, 38, etc. are connected, and the operation of these devices is controlled by the output signal of the air conditioning controller 40.
[0058]
Next, the operation of the present embodiment in the above configuration will be described. The air-conditioning control device 40 reads a detection signal of the sensor group 41, an operation signal from the air-conditioning panel 42, and calculates a target blowing temperature TAO of the air blown into the vehicle interior.
[0059]
The target outlet temperature TAO is an outlet air temperature required to maintain the vehicle interior at the set temperature Tset set by the temperature setting switch 42a regardless of the fluctuation of the air conditioning heat load. As is well known, the target outlet temperature TAO is calculated based on the set temperature Tset, the outside temperature Tam, the inside temperature Tr, and the amount of solar radiation Ts detected by the sensors 41b, 41c, 41d.
[0060]
Then, the air-conditioning control device 40 calculates an air mix target opening degree SW for controlling the cool air side air mix doors 16 to 18 and the warm air side air mix door 21. The air mix target opening degree SW is an opening degree that determines the ratio of the amount of cold air to the amount of hot air required to obtain the target blowing temperature TAO, and includes the target blowing temperature TAO, the evaporator blowing air temperature Te, and the hot water temperature Tw. Is calculated based on
[0061]
Further, based on the air mix target opening SW, the respective target openings of the cool air side air mix doors 16 to 18 and the warm air side air mix door 21 are determined, and each air is set so as to have the individual target opening. The mixing doors 16 to 18 and 21 are driven to rotate. A specific method of determining the target opening of each of the air mix doors 16 to 18 and 21 will be described later with reference to FIGS.
[0062]
Here, a description will be given of the switching of the blowing mode of the air blown into the passenger compartment. In the present embodiment, (1) the defroster opening 28 and the foot opening 30 are closed, and the conditioned air from the face opening 29 to the occupant's face side. Face mode that blows out
(2) a bi-level mode (full open mode) in which the three members of the defroster opening 28, the face opening 29 and the foot opening 30 are simultaneously opened, and the conditioned air is simultaneously blown from the three members;
(3) a foot mode in which the defroster opening 28 and the face opening 29 are closed and the conditioned air is blown out from the foot opening 30 toward the foot of the occupant;
(4) a foot defroster mode in which the face opening 29 is closed and conditioned air is simultaneously blown out from both the defroster opening 28 and the foot opening 30;
(5) The face opening 29 and the foot opening 30 are closed, and the defroster mode in which the conditioned air is blown from the defroster opening 28 to the inner surface side of the vehicle window glass can be switched and set.
[0063]
This blowing mode can be switched and set by a manual setting signal by the above-described blowing mode switch 42c. Also, the blowing mode can be automatically switched by the target blowing temperature TAO described above. In the case of the automatic switching by TAO, the face mode is set in the low temperature side region of TAO, and the face mode is set in the intermediate temperature range of TAO. To set the bi-level mode, and then set the foot mode in the high temperature region of the TAO.
[0064]
Next, a specific example of the opening control of the cool air side air mix doors 16 to 18 and the warm air side air mix door 21 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 shows that the bi-level mode is set as the blow mode, and A specific example of the opening degree of each of the air mix doors 16 to 18 when the occupant operates the upper / lower outlet temperature difference reduction switch 42g of the air conditioning panel 42 to output an operation signal for reducing the upper / lower outlet temperature difference will be described.
[0065]
In FIG. 4, (1) at the top is an air mix target opening degree SW, which is calculated based on the target outlet temperature TAO, the evaporator outlet air temperature Te, and the hot water temperature Tw as described above. The next (2) is the target opening of the cold air side side air mix doors 17 and 18, the next (3) is the target opening of the cold air side center air mix door 16, and the bottom (4) is This is the target opening of the hot air side air mix door 21.
[0066]
Here, the air mix target opening degree SW is 0% for the maximum cooling state where the opening degree on the hot air passage 20 side is 0% and the opening degree on the cold air passage 15 side is 100%. The maximum heating state in which the opening is 100% and the opening on the side of the cool air passage 15 is 0% is represented as 100%.
[0067]
On the other hand, the target opening of the cold air side side air mixing doors 17 and 18 and the cold air side central part air mixing door 16 is represented by the opening of the cold air passage 15 side, and the target opening of the hot air side air mixing door 21 is hot. It is represented by the opening on the wind passage 20 side. In calculating the target opening of each of the doors 16 to 18 and 21 in (2) to (4), first, a basic opening is calculated based on the value of the air mix target opening SW, and the basic opening is calculated. Is corrected to the side where the upper and lower blow-out temperature difference is reduced by inputting the operation signal of the switch 42g to calculate the target opening of each of the doors 16 to 18 and 21 of (2) to (4).
[0068]
More specifically, when the target opening of the hot air side air mixing door 21 gradually increases as the air mixing target opening degree SW changes from the maximum cooling side to the maximum heating side, the cold air side air mixing The target opening of the doors 17 and 18 and the target opening of the air-mixing door 16 at the center of the cool air side are both reduced at the same rate.
[0069]
Thereby, the amount of the cool air flowing into the face opening 29 and the amount of the cool air flowing into the defroster opening 28 and the foot opening 30 are changed at the same ratio, and the foot outlet temperature and the face outlet temperature are approximated. That is, a state in which the difference between the upper and lower blow-out temperatures is small can be created.
[0070]
Under conditions such as when the outside air temperature is relatively low and the solar radiation does not directly hit the occupant's face, it is usually preferable to reduce the difference between the upper and lower outlet temperatures from the viewpoint of ensuring the occupant's comfort.
[0071]
Next, FIG. 5 shows a case where the bi-level mode is set as the blowing mode, and the occupant operates the upper / lower blowing temperature difference expansion switch 42f of the air conditioning panel 42 to output an operation signal of the upper / lower blowing temperature difference expansion. The specific example of the opening degree of each air mix door 16-18 is shown.
[0072]
In the case of FIG. 5, the target opening degree of each of the doors (2) to (4) is determined as follows in response to the operation signal for increasing the difference between the upper and lower outlet temperatures. That is, when the target opening of the hot air side air mixing door 21 gradually increases as the air mixing target opening SW changes from the maximum cooling side to the maximum heating side, the cooling air side central air mixing door 16 The target opening is maintained at a larger opening than the target opening of the cool air side air mix doors 17 and 18 in all regions except when the air mix target opening SW = 0% (maximum cooling).
[0073]
Therefore, in the case of FIG. 5, it is possible to maintain a state in which the amount of cold air flowing into the face opening 29 is always larger than the amount of cold air flowing into the defroster opening 28 and the foot opening 30.
[0074]
This makes it possible to positively create a state in which the face blowing temperature is lower by a predetermined temperature than the foot blowing temperature, that is, a state in which the difference between the upper and lower blowing temperatures is increased. As a result, even under conditions in which the face of the occupant is likely to be lit by the effects of sunlight or the like, the comfort of the occupant can be ensured by creating a hot-foot-foot-type blow-off temperature distribution in the cabin.
[0075]
In particular, in the case of FIG. 5, even when the air mix target opening degree SW = 100% (at the time of maximum heating), the target opening degree of the cool air side central air mixing door 16 is not set to 0%, but is a predetermined minimum opening degree. , For example, is set to 25%. Thus, even at the time of maximum heating, the face blowing temperature toward the occupant's face can be reduced to a temperature lower than the foot blowing temperature toward the occupant's feet, thereby eliminating the burning sensation of the face.
[0076]
4 and 5 illustrate a specific example of calculating the target opening of each of the doors 16 to 18 and 21 in the bi-level mode. However, the conditioned air is simultaneously supplied from both the defroster opening 28 and the foot opening 30 to the vehicle. Even in the foot defroster mode in which the air is blown indoors, the upper and lower airflow temperature difference can be adjusted as follows.
[0077]
That is, since the cool air passage 15 and the defroster opening 28 are arranged above the warm air passage 20 and the foot opening 30, the cool air in the cool air passage 15 easily flows into the defroster opening 28 in the foot defroster mode. The warm air in the warm air passage 20 easily flows into the foot opening 30. Therefore, the defroster blowing temperature can be lower than the foot blowing temperature. By adjusting the degree of opening of the cold air side air mix doors 16 to 18, the amount of cold air flowing into the defroster opening 28 can be adjusted to mainly adjust the defroster outlet temperature, and the degree of opening adjustment of the warm air side air mix door 21 can be adjusted. Thereby, the amount of warm air flowing into the foot opening 30 can be adjusted to mainly adjust the foot outlet temperature.
[0078]
Therefore, the upper and lower outlet temperature difference in the foot defroster mode can be adjusted by adjusting the opening degrees of the cold air side air mix doors 16 to 18 and the warm air side air mix door 21. As will be understood from the above description, in the foot defroster mode, the cold air side central air mixing door 16 and the cold air side air mixing doors 17 and 18 may be operated in conjunction with each other at the same opening.
[0079]
In the other blowing modes other than the bi-level mode and the foot defroster mode, that is, in the face mode, the foot mode, and the defroster mode, the conditioned air is blown out from only a single blowing opening into the vehicle interior. The target opening degrees 18 and 21 may be determined based only on the air mix target opening degree SW.
[0080]
That is, as the air mix target opening degree SW increases from 0% of the maximum cooling position to 100% of the maximum heating position, the target opening degree of the cool air side air mix doors 16 to 18 increases from 100% to 0%. On the other hand, the target opening of the hot air side air mix door 21 is increased by 100% from 0%. In this case, the target opening of the cool air side central air mixing door 16 and the target opening of the cold air side air mixing doors 17 and 18 are air blowouts from only a single blowout opening. Good.
[0081]
(2nd Embodiment)
Although the first embodiment has described the air conditioning unit 10 having no air outlet to the rear seat side, the second embodiment relates to the air conditioning unit 10 having the face opening to the rear seat side.
[0082]
FIG. 6 shows an air conditioning unit 10 according to the second embodiment. In the air passage in the air conditioning case 11, a cool air passage 15 formed above the heater core 13 is used as a front seat cool air passage. A rear seat cool air passage 50 is formed in a lower portion. The rear-seat cool air passage 50 is opened and closed by a rear-seat cool air side air mix door 51. The rear-seat cool air side air mix door 51 is constituted by a cantilever door which is rotatable around a rotation shaft 51a disposed at one end of a rectangular plate member.
[0083]
On the other hand, the rear seat warm air passage 52 is formed from a lower portion on the downstream side (vehicle rear side) of the heater core 13 to the lower side. The rear seat warm air passage 52 is opened and closed by a rear seat warm air side air mix door 53. The rear-seat warm air side air mix door 53 is constituted by a butterfly door rotatable around a rotation shaft 53a disposed at the center of a rectangular plate member.
[0084]
A rear face opening 54 is opened downstream of the rear cold air passage 50 and the rear hot air passage 52, that is, at the lowermost part of the air conditioning case 11 on the rear side of the vehicle. The face duct 55 for the rear seat is connected to the opening 54. A rear face shut-off door 56 is arranged in the rear face duct 55.
[0085]
The rear face shut-off door 56 is also formed by a butterfly door that can rotate about a rotation shaft 56a. The rear face shut-off door 56 closes the rear face duct 55 when face blowing to the rear seat side is unnecessary. The front end of the rear face duct 55 is located in the rear seat side region, and is directed from the rear face air outlet (not shown) provided at the front end of the rear seat face duct 55 to the face side of the rear passenger. The conditioned air is blown out toward it.
[0086]
Further, in the first embodiment, each of the cold air side air mix doors 16 to 18 is constituted by a cantilever door which is rotatable around a rotation shaft 51a disposed at one end of a rectangular plate member. In the embodiment, each of the cold-air-side air mix doors 16 to 18 is constituted by a butterfly door rotatable around rotation shafts 16a to 18a arranged at the center of a rectangular plate member. The blowout mode doors 31 to 33 are also configured by butterfly doors rotatable around rotation shafts 31a to 33a arranged at the center of the rectangular plate member.
[0087]
According to the second embodiment, the rear-seat face blocking door 56 is operated to the solid line position in FIG. 6 to open the rear-seat face duct 55, and the face of the rear-seat occupant passes through the rear-seat face duct 55. The conditioned air can be blown out toward the side. Then, the opening degree of the rear-seat cold air passage 50 and the rear-seat hot air passage 52 is adjusted by the rear-seat cold air side air mixing door 51 and the rear seat hot air side air mixing door 53, and the rear seat face is adjusted. By adjusting the ratio of the cool air and the warm air flowing into the duct 55, the rear face side outlet temperature can be adjusted to a desired temperature.
[0088]
By the way, in the second embodiment, a part of the cool air after passing through the evaporator 12 is branched to the rear seat cool air passage 50, and a part of the warm air after passing the heater core 13 is connected to the rear seat warm air passage 52. Branched. Therefore, when the opening degree of the rear-seat warm air side air mix door 53 is increased and the amount of warm air branching to the warm air passage 52 for the rear seat increases, the amount of warm air flowing through the warm air passage 20 for the front seat decreases. As a result, the cool air easily flows to the front seat face opening 29.
[0089]
As a result, although the front-seat side face blowing temperature tends to decrease, since the front-seat cold air side center air mixing door 16 can be operated independently, the front-seat cold air side center air mixing door 16 can be operated. By correcting the degree of opening 16 to the decreasing side, the amount of cool air to the front seat face opening 29 can be suppressed. This makes it possible to avoid the influence of the temperature adjustment of the rear-seat side face blowing temperature and maintain the front-seat side face blowing temperature constant.
[0090]
(Third embodiment)
In the above-described first and second embodiments, the case where the air passage in the air-conditioning case 11 is configured as a single passage has been described. However, in the third embodiment, the air passage in the air-conditioning case 11 is partitioned in the vehicle left-right direction. The present invention relates to an air conditioning unit 10 of a left-right independent control system.
[0091]
FIG. 7 shows a third embodiment, and is a view corresponding to FIG. An air passage in the air-conditioning case 11 is divided into a vehicle left passage 61 and a vehicle right passage 62 by a central partition plate 60. More specifically, in FIG. 1, a central partition plate 60 is disposed at the center in the vehicle left-right direction of the air passage on the downstream side (vehicle rear side) of the evaporator 12, and the air outlet 28 extends from the downstream side of the evaporator 12. The air passages extending from 30 to 30 are divided into a left vehicle passage 61 and a right vehicle passage 62 by a central partition plate 60.
[0092]
Along with this, the cool air side central air mix door 16 and the warm air side air mix door 21 are divided into left and right doors which can be operated independently. That is, in the third embodiment, the left cool air side center air mix door 161, the left cool air side air mix door 17, and the left warm air air mix door 211 are arranged in the vehicle left passage 61, and the vehicle right passage is provided. At 62, a right cool air side center air mix door 162, a right cool air side air mix door 18, and a right hot air side air mix door 212 are arranged.
[0093]
The rotating shafts 161a and 162a of the left and right cold air side central air mixing doors 161 and 162 penetrate through the hollow portions of the rotating shafts 17a and 18a of the left and right cold air side air mixing doors 17 and 18, respectively. And the rotating shafts 161a and 162a are connected to the output shafts of the driving motors 22a and 22b of the independent door operating mechanisms. Therefore, the right and left cold air side central air mixing doors 161 and 162 are driven to rotate independently by the driving motors 22a and 22b.
[0094]
The rotating shafts 17a and 18a of the left and right cold air side air mixing doors 17 and 18 also protrude outward from the air conditioning case 11 and are connected to gear mechanisms 23a and 23b. The gear mechanisms 23a and 23b operate independently of each other. It is connected to the output shafts of the drive motors 24a and 24b of the mechanism. Accordingly, the left and right cold air side air mix doors 17 and 18 are independently driven to rotate by the drive motors 24a and 24b via the gear mechanisms 23a and 23b. The rotation shafts 17a, 18a and the output shafts of the driving motors 24a, 24b may be connected using a link mechanism or the like instead of the gear mechanisms 23a, 23b.
[0095]
The rotating shafts 211a and 212a of the left and right hot air side air mixing doors 211 and 212 also protrude outward from the air conditioning case 11 and are connected to output shafts of driving motors 26a and 26b of independent door operating mechanisms. Therefore, the left and right hot air side air mix doors 211 and 212 are independently driven to rotate by the drive motors 26a and 26b.
[0096]
According to the third embodiment, by providing the above configuration, the temperature of the air blown out from the left side passage 61 of the vehicle to the left side area of the vehicle compartment can be independently adjusted by adjusting the opening degrees of the left air mix doors 17, 161, 211. it can. Similarly, the temperature of the air blown out from the vehicle right passage 62 to the vehicle interior right region can be independently adjusted by adjusting the opening of the right air mix doors 18, 162, 212. Further, the difference between the upper and lower temperatures of the air simultaneously blown up and down in the left side area and the right side area in the vehicle compartment can be independently and preferably adjusted.
[0097]
Although FIG. 1 (first embodiment) is used in the description of the third embodiment, it goes without saying that the left and right independent control method of the third embodiment can be similarly applied to FIG. 6 (second embodiment). .
[0098]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified as follows.
[0099]
(1) In the above embodiment, the air conditioning panel 42 is provided with the upper / lower outlet temperature difference expanding switch 42f and the upper / lower outlet temperature difference reducing switch 42g which are manually operated by the occupant, and inputs the manual operation signals of the switches 42f and 42g. In response to this, as shown in FIGS. 4 and 5, the opening degree of the central air mixing door 16 on the cold air side and the side air mixing doors 17 and 18 on the cold air side are changed between the upper and lower outlet temperature difference increasing side and the upper and lower outlet temperature difference reducing side. Although switching is performed, the difference between the upper and lower air temperature required for maintaining the comfort is determined based on changes in the air conditioning environment conditions of the vehicle, for example, the amount of solar radiation, the direction of solar radiation, the outside air temperature, etc. The degree of opening of the cool air side central air mix door 16, the cool air side air mix doors 17, 18 and the warm air side air mix door 21 is automatically controlled so that a temperature difference is obtained. It may be so.
[0100]
(2) In the above-described embodiment, the full-open state in which the defroster opening 28, the face opening 29, and the foot opening 30 are simultaneously opened in the bilevel mode is set, but the defroster opening 28 is opened in the bilevel mode. The face opening 29 and the foot opening 30 may be opened simultaneously by closing.
[0101]
(3) In the above embodiment, the case where the defroster opening 28 is fully closed in the foot mode has been described. However, the defroster opening 28 is opened by the defroster door 31 by a small opening degree in the foot mode, and the temperature of the small air volume is reduced. The wind may be blown out from the defroster opening 28 so as to exert the heating function of the foot portion of the occupant and at the same time exert the effect of preventing fogging of the vehicle window glass.
[0102]
(4) In the above-described embodiment, the air conditioning unit 10 on the front seat side in the vehicle compartment in which the defroster opening 28, the face opening 29, and the foot opening 30 are set as the blowout opening has been described. In the rear air conditioning unit to be arranged, only the face opening and the foot opening are set as the blowout openings. The present invention may be applied to such a rear seat side air conditioning unit. That is, in the air conditioning unit on the rear seat side, the cool air side air mix door may be configured as a dedicated door for adjusting the amount of cool air to the foot opening.
[0103]
(5) In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the cold air side air mixing door 18 on the right side of the vehicle and the cold air side air mixing door 17 on the left side of the vehicle are rotationally driven by dedicated driving motors 24 and 25, respectively. However, in the first embodiment, since the left and right cold air side air mix doors 17 and 18 are operated in conjunction with the same rotational position, the operation mechanism of the left and right cool air side air mix doors 17 and 18 is operated. A single drive motor may be used as the control unit, and the rotation output of the single drive motor may be transmitted to the two left and right cold air side air mix doors 17 and 18.
[0104]
(6) In the above embodiment, the air mix doors 16 to 18, 21, 51, and 53 are all constituted by rotatable plate doors, but the air mix doors 16 to 18, 21, 161, 162, and 211 are provided. , 212, 51, 53 may be configured using a film door, a sliding door, or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional perspective view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating an arrangement of an air mix door and an operation mechanism thereof according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of an electric control unit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a chart showing an example of an air mix door opening control in the first embodiment.
FIG. 5 is a chart showing another example of the air mix door opening control in the first embodiment.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating an arrangement of an air mix door and an operation mechanism thereof according to a third embodiment.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
11: air conditioning case, 13: heater core (heat exchanger for heating),
15: cold air passage, 16, 161, 162: air mix door at the center of the cool air side,
17, 18: cold air side air mixing door, 20: hot air passage,
21, 211, 212: hot air side air mixing door, 27: air mixing unit,
28: defroster opening, 29: face opening, 30: foot opening.

Claims

A heating heat exchanger (13) for heating the air,
A hot air passage (20) through which warm air heated by the heating heat exchanger (13) flows;
A cool air passage (15) through which cool air flows, bypassing the heating heat exchanger (13);
An air mixing unit (27) for mixing the hot air and the cold air,
A face opening (29) for blowing the conditioned air from the air mixing section (27) toward the occupant's face,
A foot opening (30) for blowing the conditioned air from the air mixing section (27) toward the foot of the occupant;
A hot air side air mixing door (21, 211, 212) for adjusting the amount of hot air flowing through the hot air passage (20);
The cold air side first air mix door (16) which is provided in the cold air passage (15) in correspondence with the opening position of the face opening (29) and adjusts the amount of cold air flowing toward the face opening (29). , 161 and 162),
The cold air side second air mix door (17) which is provided in the cold air passage (15) at a position corresponding to the opening position of the foot opening (30) and adjusts the amount of cold air flowing toward the foot opening (30). , 18),
A warm air side door operating mechanism (26, 26a, 26b) for independently operating the warm air side air mix door (21, 211, 212);
A cold air side first door operating mechanism (22, 22a, 22b) for independently operating the cold air side first air mix door (16, 161, 162);
An air conditioner for a vehicle, comprising: a cold air side second door operating mechanism (24, 25, 24a, 24b) for independently operating the cold air side second air mix door (17, 18).

The face opening (29) is arranged at the center in the vehicle left-right direction of the cold air passage (15), and the foot opening (30) is arranged on both left and right sides of the cold air passage (15) in the vehicle left-right direction,
The cold air side first air mix door (16, 161, 162) is arranged at the center of the cold air passage (15) in the vehicle left-right direction, and the cold air side second air mix door (17, 18) is connected to the cold air passage. The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the air conditioner is disposed on both left and right sides of the vehicle in the lateral direction.

A defroster opening (28) for blowing conditioned air from the air mixing section (27) toward a vehicle window glass side is disposed adjacent to the foot opening (30);
The air flow of cold air directed to both the foot opening (30) and the defroster opening (28) is adjusted by the cold air side second air mixing door (17, 18). The vehicle air conditioner according to any one of the preceding claims.

The cold air passage (15) is disposed above the hot air passage (20),
The defroster opening (28) is arranged on a side of the cold air passage (15) and the hot air passage (20) closer to the cold air passage (15),
The said foot opening (30) is arrange | positioned at the side close | similar to the said warm air passage (20) among the said cool air passage (15) and the said warm air passage (20). Vehicle air conditioner.

The cold air side first air mixing doors (16, 161, 162) and the cold air side second air mixing doors (17, 18) are provided with rotating shafts (16a, 161a, 162a, 17a, 18a) at one end of a plate member. The air conditioner for a vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the vehicle air conditioner is configured by a cantilever door in which the door is disposed.

The cold air side first air mixing door (16) and the cold air side second air mixing door (17, 18) are configured by a butterfly door having a rotating shaft (16a, 17a, 18a) arranged at the center of a plate member. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein:

In the bi-level mode in which the face opening (29) and the foot opening (30) are simultaneously opened, the opening of the cold air side first air mixing door (16) is changed to the cold air side second air mixing door (17, The control means (40) for reducing the face blowing temperature from the face opening (29) by a predetermined value or more as compared with the foot blowing temperature from the foot opening (30) by making the opening degree larger than the opening degree of (18). The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 6, further comprising: