JP2007118630A - 自動車用空調装置の内外気切換装置の制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一対のブロワとその上流に設けられた一対の内外気切換装置を有する自動車空調装置における前記内外気切換装置の吸入モードの切換時に発生する騒音を低減させること。
【解決手段】エバポレータ５、ヒータコア６、エアミックスドア７を持つ空調ケース２に、この空調ケース２と一体で空調空気を取り込む一対のファン１３ａ，１３ｂを有するブロワ４が設けられている。このブロワ４の上流に一対の内外気切換装置１９ａ，１９ｂを備えて、吸入モードの切換信号が発せられると、一対の内外気切換ドア２０ａ，２０ｂをそれぞれ別々に異ならせて制御する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、外気（車外空気）又は内気（車室内空気）を選択的に導入する一対のブロワを有する自動車用空調装置の内外気切換装置の制御方法及び装置に関する。

近年、ブロワも温度調節機器であるエバポレータとヒータコア等と同一のケースに組込む一体型の自動車用空調装置が採用されてきている。このため、採用されるブロワの径が今までよりも小さな径となり、風量不足となる傾向にある。

そこで、小径ではあるが、２つのブロワを採用し、風量増を図ると共に、当然ながらそれぞれのブロワに外気と内気を選択的に導入する内外気切換装置を接続している。例えば特許文献１，２に示す構成がある。特許文献１にあっては、空調ケース２内に冷却用熱交換器５と加熱用熱交換器６を前後に配置すると共に、その両熱交換器５，６の上方にブロワ４が設けられている。このブロワ４は１個のモータ１２と、その両側に２個のファン１３ａ，１３ｂと、一体のスクロール１４ａ，１４ｂとより成っている。そして、ブロワ４の上流に１個の内外気切換ボックス１９が設けられている。
特開２００５−１８６８７５ 特開２００５−９７５４

また、特許文献２では、左右独立温度調節が可能な空調装置で、前記した特許文献１とは目的を異にするが、１個のブロアモータ４により、２個のファン３Ｌ，３Ｒを駆動し、それぞれに設けられた一対の内外気切換ドア２Ｌ，２Ｒにて、内外気の導入の切換制御が行われている。

前述した特許文献１では、１個の内外気切換ボックス１９であり、内外気切換ドア２０を制御することで、２個のファン１３ａ，１３ｂには、同一の選択された外気又は内気が導入されている。同じく、特許文献２では、２つの内外気切換ドア２Ｌ，２Ｒを持つが、同一の吸入モード信号により一体に制御されている。

この２つの内外気切換ドアを同時に切換える際、特に内気口が微開口となると、２個の内気口から発生する騒音が大きく成り、相乗して更に大きく且つ不快な騒音が車室内に流れ、乗員に不快感を与えていた。しかも、２つの内気口の一方が運転席側にあり、特に運転者の不快感を増長させていた。

そこで、この発明は、２個の内外気切換装置を持つが、運転席側の騒音を減少させ、車室内の快適性の向上を図る内外気切換ドアの制御方法及び装置を提供する。

この発明に関わる自動車用空調装置の内外気切換装置の制御方法は、温度調節機器であるエバポレータとヒータコアが収納される空調ケースと、この空調ケースと一体で、該空調ケース内に空調空気を取り込む一体のファンを有するブロワと、このブロワの一体のファンの上流側にそれぞれ設けられ、内外気の導入を制御する一体の内外気切換装置を備えた自動車用空調装置において、吸入モードの切換信号が発せられると、前記内外気切換装置の構成部品である内外気切換ドアをそれぞれ（運転席側又は助手席側）別々に異ならせたことにある（請求項１）。

これにより、一対の内外気切換ドアのそれぞれ別々に異ならせた制御からは、切換時に大きな騒音源となる内気口の微開口時の重なりが防がれる。即ち、時間差により発生する騒音の相乗して大きくなることを防いで、同時の制御に比して騒音を低減させることができる。

また、前記一対の内外気切換ドアのそれぞれ別々に異ならせる制御として、内気循環モードを外気循環モードにする場合、運転席側の内外気切換ドアの外気化作動の開始を助手席側の内外気切換ドアの外気化作動開始よりも早めるようにしたことにある（請求項２）。さらに、一対の内外気切換ドアのそれぞれ別々に異ならせる制御として、外気導入モードを内気導入モードにする場合、運転席側の内気化作動の開始を助手席側の内気化よりも遅らせるようにしたことにある（請求項３）。これらにより常に運転席側を助手席側よりも優先して低騒音化が図られる。

さらにまた、前記一対の内外気切換ドアのそれぞれ別々に異ならせる制御として、助手席側を内外気循環モードとしながら、運転席側を外気導入モードとする内外気併用モードが設定されることにある（請求項４）。これにより、内外気併用モード時にあっても、助手席側が内気循環モードとなり、運転席側が外気導入モードに維持されることから、騒音源となる助手席側の開かれた内気口が運転席から遠く、騒音が届きにくくなる。

また、この発明に係る自動車用空調装置の内外気切換装置は、温度調節機器であるエバポレータとヒータコアが収納される空調ケースと、この空調ケースと一体で、該空調ケース内に空調空気を取り込む一対のファンを有するブロワと、このブロワの一対のファンの上流側にそれぞれ設けられ、内外気の導入を制御する一対の内外気切換装置を備えた自動車用空調装置において、前記一対の内外気切換装置を構成するそれぞれの外気導入ダクトと内気導入ダクトの少なくとも一方に、双方を連通させたレゾネータを連結したことにある（請求項４）。これにより、導入空気の流れやファンの発生する騒音をレゾネータの共鳴作用により消音することができる。

以上のように、この発明によれば、一対の内外気切換装置の内外気切換ドアの駆動を運転席側と助手席側を別々に異ならせた制御から、時間差を与えて発生する騒音の相乗して大きくなることを防ぐことができ、同時の制御に比して騒音を低減させることが可能となる（請求項１）。内気循環モードから外気導入モードにする場合に、運転席側の内外気切換ドアの外気化作動の開始を助手席側の内外気切換ドアの外気化作動開始よりも常に早めるようにし、また、外気導入モードを内気導入モードにする場合、運転席側の内気化作動の開始を助手席側の内気化よりも遅らせるようにしたことから、運転席側を助手席側に優先して低騒音化を図ることができる（請求項２，３）。また、内外気併用モード時には、助手席側を内気循環モードとし、運転席側を外気循環モードにできるため、騒音源としての開かれた内気口（助手席側）が運転席から遠く、騒音が届きにくい効果が得られる（請求項４）。

さらに、一対の内外気切換装置を構成するそれぞれの外気導入ダクトと内気導入ダクトの少なくとも一方に、双方を連通させたレゾネータを配置したことから、内外気切換装置から発生する低周波騒音を消音することができ、自動車用空調装置から発生する騒音を減少させ、車室内の快適性の向上を図ることができる（請求項５）。

以下、この発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

図１，２において、自動車用空調装置１は、車両のインストルメントパネルの下部のセンターに設置されているセンタータイプのもので、空調ケース２には、内気又は外気を導入するブロワ４、導入空気を冷却するエバポレータ５、同じく導入空気を加熱するヒータコア６、前記ヒータコア６を通過させる冷風量を制御して所望の温度制御するエアミックスドア７、そして選択された吹出モードに従って吹出すベント吹出用開口８、デフロスト吹出用開口９、足元吹出用開口１０を有している。

前記ブロワ４は、自動車用空調装置１の車両のファイヤーウォール１１側にあって、図２からも明らかなように、車両の左右方向に従ってモータ１２が中央に、その左右（運転席側、助手席側）にファン１３ａ，１３ｂを有している。このファン１３ａ，１３ｂは、空調ケース２の一部となるスクロール１４ａ，１４ｂ内に収納されている。

スクロール１４ａ，１４ｂは、巻き始めのノーズから徐々に拡大し、その最終端はブロワ４の出口となり、エバポレータ５を収納する通路へ拡大し継がっている。また、スクロール１４ａ，１４ｂは、その一端に吸入口１７ａ，１７ｂを持ち、運転席側及び助手席側の内外気切換装置１９ａ，１９ｂから選択された車外空気（外気）又は車室内空気（内気）が吸込まれる。

内外気切換装置１９ａ，１９ｂは、外気導入口に２１ａ，２１ｂと内気口２２ａ，２２ｂとが形成され、その接続位置に内外気切換ドア２０ａ，２０ｂが支軸２３ａ，２３ｂにより回転自在に配され、その回転位置により、外気又は内気を選択して導入している。この内外気切換ドアドア２０ａ，２０ｂを駆動するアクチュエータ２４ａ，２４ｂは、自動車空調制御用のマイクロコンピュータより成る制御回路２６からの出力により同時に又は必要に左右（運転席側と助手席側）別々に駆動されている。

制御回路２６は、設定温度、車室内温度等の空調制御用の信号が入力され、所望のプログラムに沿ってブロワ４、エアミックスドア７、吹出モード切換ドア３０，３１，３２等に回転数、ミックスドア開度、吹出モードを出力して所望する空調状態に適宜にコントロールしている。また、この制御回路２６には、内外気切換スイッチ２７が接続され、この内外気切換スイッチ２７を切換えることで、内気循環モード、外気導入モードを順次切換えることができる。また、必要によっては、内外気併用モードを加えることもできる。

内外気切換スイッチ２７を押圧すると、内気循環モード（ＲＥＣ）と外気導入モード（ＦＲＥＳＨ）とが順次切換えられ、例えば内気循環モード時に、内外気切換スイッチ２７を押圧すると、まず運転席側の内外気切替装置１９ａの内外気切換ドア２０ａが図３に示すＴ１時に駆動が始められ、Ｔ３時に終了し、外気導入モードに切換られる、そして、助手席側の内外気切換装置１９ｂの内外気切換ドア２０ｂも図３に示すＴ２時から遅れて駆動が開始され、Ｔ４時に終了し、外気導入モードに切換られる。即ち、内外気切換ドア２２ａ，２２ｂの駆動をＴ２−Ｔ１時間ずらせて制御し、これにより、発生する騒音、特に内気口が微開口時に大きくなるが、時間差から重ならず、相乗して大きくなることを防ぐことができ、切換時の騒音を低下させることができる。

そして、外気導入モード時に、内外気切換スイッチ２７を再び押圧すると、まず助手席側の内外気切替装置１９ａの内外気切換ドア２０ａが図４に示すＴ１時に駆動が始められ、Ｔ３時に終了し、内気循環モードに切換られる。そして運転席側の内外気切換装置１９ｂの内外気切換ドア２０ｂが図４に示すＴ２時から遅れて駆動が開始され、Ｔ４時に終了し内気循環モードに切換られる。即ち、内外気切換ドア２２ａ，２２ｂの駆動をＴ２−Ｔ１時間ずらせて制御し、これにより発生する騒音、特に内気口が微開口時に大きくなるが時間差から重ならず、相乗して大きくなることを防ぐことができ、切換時の騒音を低下させることができる。

内外気切換スイッチ２７に内外気併用モード追加する場合には、該スイッチ２７に内外気併用モード位置を加える。内外気併用モード位置に設定されると、例えば内気循環モード時からは、運転席側の内外気切換ドア２０ａが駆動されて外気導入口２１ａが全て開かれると共に、助手席側の内外気切換ドア２０ｂはその所定の位置にとどまり、内気口２２ｂが開かれた状態のまま維持される。即ち、運転席側が外気導入モード、助手席側が内気循環モードとなり、内気に加えて外気が導入されるようになる。

また、外気導入モード時からは、運転席側の内外気切換ドア２０ａはその位置にとどまり、外気導入口２１ａが全て開かれた状態のまま維持されると共に、助手席側の内外気切換ドア２０ｂが駆動されて外気導入口２１ｂが閉じられる。即ち、助手席側が内気循環モードとなり、内外気併用モードとなる。これら、前述の制御は制御回路２６内に組込まれているソフトにより行われる。

図５，図６において、この発明の他の実施例が示されている。前述の実施例は内外気切換ドアの制御方法にして騒音を低減させようとしているが、この実施例では、内外気切換装置１９ａ，１９ｂ内で発生する騒音を装置的に消音しようとするものである。即ち、内気口２２ａ，２２ｂに連らなる内気導入ダクト３５ａ，３５ｂ間にその双方と連通するレゾネータ３８を配置している。これにより特に内気口付近で発生する騒音（低周波騒音）を消音することができる。

また、外気導入口２１ａ，２１ｂに連らなる外気導入ダクト３６ａ，３６ｂ間にその双方に連通するレゾネータ３９を配置している。これにより、特に外気導入口２１ａ，２１ｂ付近で発生する騒音（低周波騒音）を消音することができる。なお、この実施例２では、レゾネータ３９を２個有しているが、どちらか一方でも充分に消音効果を得ることができる。また、その他の構成部分は同一のため、同一部分に前記実施例と同一符号を付けて説明を省略した。

この発明の実施例を示す縦断慨略図である。 同上に一対のブロワ及び一対の内外気切換装置を軸の前方から後方に向けて見た拡大の概略図である。 内外気切換装置の内外気切換ドアの作動例を示す線図である。 同じく内外気切換ドアの作動例を示す線図である。 この発明の実施例を示し、一対すブロワ及び一対の内外気切替装置を車両の前方から後方に向けて見た拡大の概略図である。 同上に助手席側から見た概略図で、ヒータコア等が配された上部ユニットが外された状態を示す。

符号の説明

１ 自動車用空調装置
２ 空調ケース
４ ブロワ
５ エバポレータ
６ ヒータコア
７ エアミックスドア
８ ベント吹出用開口
９ デフロスト吹出用開口
１０ 足元吹出用開口
１２ モータ
１３ａ，１３ｂ ファン
１７ａ，１７ｂ 吸入口
１９ａ，１９ｂ 内外気切換装置
２０ａ，２０ｂ 内外気切換ドア
２１ａ，２１ｂ 外気導入口
２２ａ，２２ｂ 内気口
２４ａ，２４ｂ アクチュエータ
２６ 制御回路
２７ 内外気切換スイッチ
３５ａ，３５ｂ 内気導入ダクト
３８ レゾネータ
３９ 外気導入ダクト

Claims (5)

1. 温度調節機器であるエバポレータとヒータコアが収納される空調ケースと、
   この空調ケースと一体で、該空調ケース内に、空調空気を取り込む一対のファンを有するブロワと、
   このブロワの一対のファンの上流側にそれぞれ設けられ、内外気の導入を制御する一対の内外気切換装置を備えた自動車用空調装置において、
   吸入モードの切換信号が発せられると、前記一対の内外気切換装置の構成部品である内外気切換ドアをそれぞれ別々に異ならせて制御したことを特徴とする自動車用空調装置の内外気切換装置の制御方法。
2. 前記一対の内外気切換ドアのそれぞれ別々に異ならせる制御として、内気循環モードを外気導入モードにする場合、運転席側の内外気切換ドアの外気化作動の開始を助手席側の内外気切換ドアの外気化作動開始よりも早めるようにしたことを特徴とする請求項１記載の自動車用空調装置の内外気切換装置の制御方法。
3. 前記一対の内外気切換ドアのそれぞれ別々に異ならせる制御として、外気導入モードを内気導入モードにする場合、運転席側の内気化作動の開始を助手席側の内気化よりも遅らせるようにしたことを特徴とする請求項１記載の自動車用空調装置の内外気切換装置の制御方法。
4. 前記一対の内外気切換ドアのそれぞれ別々に異ならせる制御として、助手席側を内気循環モードとしながら、運転席側を外気導入モードとする内外気併用モードが設定されることを特徴とする請求項１記載の自動車用空調装置の内外気切換装置の制御方法。
5. 温度調節機器であるエバポレータとヒータコアが収納される空調ケースと、
   この空調ケースと一体で、該空調ケース内に空調空気を取り込む一対のファンを有するブロワと、
   このブロワの一対のファンの上流側にそれぞれ設けられ、内外気の導入を制御する一対の内外気切換装置を備えた自動車用空調装置において、
   前記一対の内外気切換装置を構成するそれぞれの外気導入ダクトと内気導入ダクトの少なくとも一方に、双方を連通させたレゾネータを配置したことを特徴とする請求項１記載の自動車用空調装置の内外気切換装置。

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