JP2551111Y2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車用空気調和装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の自動車用空気調和装置にあって
は、乗員が所望の設定温度を指示するだけで、自動的に
吹出温度、吹出風量、吸込口の切り換えなど制御するオ
ートエアコンが広く用いられている（例えば、１９８９
年１０月，日産自動車（株）発行の新型車解説書（Ｇ５
０−１）号参照）。このオートエアコンは、オートエア
コンスイッチや温度スイッチなどの各スイッチや車室内
温度、外気温度、日射量およびエンジン水温を検出する
ための各種センサからの情報（信号）を制御手段（オー
トアンプ）に入力し、制御手段は、内蔵されたマイコン
によりこの情報を演算処理し、アクチュエータ類、ファ
ンモータやコンプレッサなどに適切な信号を出力するこ
とで、車室内を常に快適に保つように吹出温度、吹出風
量、吸込口の切り換えなどを自動的に制御するようにな
っている。例えば、室内温度が低い場合にコントローラ
の設定温度を高くすると、全ての取入れ空気をヒータコ
アを通過させるようにミックスドアの開度が選択され、
またファンモータの回転数も高速となって室内に多量の
温風を供給する。このようにして現在の室内温度と乗員
が設定した設定温度との差温を極力短時間で小さくしよ
うとするのである。このような配風制御は室内温度と設
定温度との差温のみに限らず、時々刻々変化する室内、
室外の温度や、日射量なども考慮され、乗員が希望する
室内環境が最も迅速に実現できるように制御するのがオ
ートエアコンである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、冬期などの
外気温度が低い時であってエンジン水温が所定値より低
い場合には、エンジンを起動した直後に空気調和装置を
作動しても、ヒータコアには高温となっていないエンジ
ン冷却水が循環していることから車室内に吹き出される
空気は外気温度とほぼ等しい冷風である。したがって、
このような冷風の吹き出しを防止するため、従来のオー
トエアコンにおいては、エンジン水温が所定値以上にな
るまでファンモータを駆動しないように起動制御され
る。

【０００４】しかしながら、自動車が停止している場合
には問題ないが、自動車が走行し始めるとエンジン冷却
水が一定以上の高温となるまでの間、ラム圧によって車
室内に多量の冷風が吹き出して乗員に不快感を与えるこ
とになる。本考案は、このような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、エンジン起動時に生じる冷風
の吹き出しを防止することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本考案は、ファンモータにより駆動されるファンと、
車室内の空気を導入する内気吸込口および車室外の空気
を導入する外気吸込口を選択的に開閉するインテークド
アとを備えたインテークユニットと、前記取入れ空気を
加熱するためのエンジン冷却水が循環するヒータコア
と、このヒータコアの下流側の空気を車室内の所望の位
置に吹き出す複数の吹出口とを備えたヒータユニット
と、前記エンジン冷却水温を検出するエンジン水温セン
サおよび前記車室外の気温を検出する外気温センサとを
有し、オートエアコンスイッチを入力することにより、
吹出温度、吹出風量、吸込口および吹出口の切り換えな
どを自動的に制御するようにした自動車用空気調和装置
において、前記オートエアコンスイッチが入力され、吹
き出しモードがベントモード、バイレベルモードまたは
フットモードであり、かつ、前記エンジン水温センサよ
り入力されたエンジン冷却水温および前記外気温センサ
より入力された車室外の気温がそれぞれ所定値以下の場
合には、前記ファンモータを停止させ、かつ、前記イン
テークドアを内気循環側に回動させて外気吸込口を全閉
する制御手段を有することを特徴とする自動車用空気調
和装置である。

【０００６】

【作用】このように構成した本考案にあっては、オート
エアコンスイッチ（１４）が入力されるとエンジン水温
センサ（１２）からのエンジン水温と外気温センサ（１
３）からの外気温度を演算するが、吹き出しモードがベ
ントモード、バイレベルモードまたはフットモードであ
り、かつ、エンジン起動時の如くエンジン冷却水温が所
定値以下の低温であって、かつ冬場の如く外気温度も所
定値以下の低温である場合には、ファンモータ（１）を
停止させるだけでなく、インテークドア（５）を外気吸
込口（４）を全閉する内気循環側に回動させる。これに
より、自動車の走行時にラム圧により生じる車室外の冷
風の侵入を防止することができ、乗員に対する不快感を
除去することができる。一方、吹き出しモードがベント
モード、バイレベルモードまたはフットモードのいずれ
でもない場合、すなわち自動車のフロントガラスに向け
て吹出される空気が通過するデフ吹出し口が開いている
モードの場合には、エンジン起動時の如くエンジン冷却
水温が所定値以下の低温であって、かつ冬場の如く外気
温度も所定値以下の低温であっても、外気吸込口（４）
を閉じる方へインテークドア（５）を回動させる制御は
行わないので、外気吸込口（４）からの外気導入が許容
される。

【０００７】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本考案の一実施例を示す装置構成図、図
２は同実施例の制御を説明するフローチャートである。

【０００８】まず、本実施例の自動車用空気調和装置
は、車室外の空気を導入する外気吸込口４と、車室内の
空気を循環するためにユニット内に導入する内気吸込口
３とが開設されたインテークユニット６を有している。
このインテークユニット６には、外気吸込口４と内気吸
込口３とを選択的に開閉して所望の空気をユニット内に
取り入れるためのインテークドア５が回動自在に設けら
れて、インテークドアアクチュエータ１６により外気吸
込口４を全閉する内気循環側と、内気吸込口３を全閉す
る外気取入れ側との間を連続的に、あるいは段階的に作
動するようになっている。例えば、夏場などにおいては
車室外温度が極めて高いため、外気を取り入れながら空
気を冷却すると冷房効果が劣ることから、インテークド
ア５を内気循環側に回動させた状態で冷房を行う。ま
た、フロントガラスに生じた曇りを除去する場合には、
車室内の高湿度の空気をフロントガラスに吹き付けても
曇りが助長されるだけであるため、この場合にはインテ
ークドア５を外気取入れ側に回動させて比較的低湿度の
空気を吹き出すようにしている。このようなインテーク
ドア５の回動制御は後述する制御手段１５からの作動指
令信号がインテークドアアクチュエータ１６に送信され
ることにより行われる。

【０００９】また、本実施例に係るインテークユニット
６には外気あるいは内気を吸い込むためのファン２が設
けられており、このファン２はファンモータ１により所
望の速度で回動するように印加電圧が制御される。例え
ば、室内のコントローラ１４に設けられた設定温度レバ
ー（あるいは設定温度ボタン）を乗員が選択すると、こ
の選択した設定温度と現在の室内温度や車室外温度、日
射量等の環境条件を演算して、室内温度を最も迅速に設
定温度に近付けようとするが、設定温度と室内温度との
差温が極めて大きい場合にはファンモータ１への印加電
圧を高くしてファン２を高速で回転させ、室内に多量の
温風あるいは冷風を供給する。また、設定温度と室内温
度との差温が差ほど大きくない場合には、適量の空気を
供給して徐々に設定温度に漸近させるべくファンモータ
１に適当な電圧を印加するように制御するのである。こ
のようなファンモータ１の印加電圧制御はインテークド
アアクチュエータ１６と同様に制御手段１５からの指令
信号がファンモータ１の駆動部に送信されることにより
行われる。

【００１０】本実施例の自動車用空気調和装置は、上述
したインテークユニット６の下流側に連設して、導入空
気を冷却するためのクーラユニット１７を有している。
クーラユニット１７内には冷房サイクルを構成するエバ
ポレータ１８が内設され、冷房サイクル内を循環する冷
媒と導入空気とが熱交換を行うことにより高温の空気が
冷却される。なお、クーラユニット１７は冷房作用に用
いられるだけでなく、除湿作用を行う場合にも用いるこ
とができる。また、本考案はクーラユニットを設けずに
インテークユニット６と後述するヒータユニット１１と
を直接接続させることも可能である。

【００１１】かかるクーラユニット１７の下流側にはヒ
ータユニット１１が接続され、上述したインテークユニ
ット６およびクーラユニット１７とともに空気の流路を
形成している。このヒータユニット１１には、自動車の
エンジンの冷却水の一部が循環するヒータコア７が内設
されて、かつ、クーラユニット側から流下した空気がヒ
ータコア７を迂回するように迂回路１９がヒータコア７
の近傍に形成されている。さらに、ヒータユニット１１
に流入した空気をヒータコア７と迂回路１９とに分岐す
るためのミックスドア２０が図示しないミックスドアア
クチュエータにより回動自在に設けられており、このミ
ックスドア２０の開度を適宜選択するとヒータコア７を
通過する空気量と迂回路１９を通過する空気量との比率
が規則的に変化することから、室内に吹き出される調和
空気の温度は、制御手段１５からミックスドアアクチュ
エータに作動指令信号を送信してミックスドア２０の開
度を調節することにより行われる。

【００１２】ヒータユニット１１の下流側には、上述し
たヒータコア７を通過した温風と、迂回路１９を通過し
た冷風とを混合して所望の調和空気とする混合室２１が
形成されており、この混合室２１に、室内の所定の位置
に調和空気を供給するための吹出口が開設されている。
まず、フロントガラスやサイドドアガラスの内面に生じ
た曇りを除去するために調和空気を導くのがデフ吹出口
８であって、図示しないデフダクトを介してインストル
メントパネルに設けられたデフグリルからフロントガラ
スなどに向かって調和空気が吹き出される。また、乗員
の上半身に向かって冷風や適度に温調された空気を供給
するために混合室内の調和空気を導くのがベント吹出口
９である。冷風などは乗員の上半身に直接吹き出すと冷
房効果を発揮することから、比較的冷房や温調領域にて
使用すると好ましい吹出口であり、混合室内の空気は、
図示しないベントダクトを介してインストルメントパネ
ルの前面に設けられたベントグリルに至る。これに対し
てフット吹出口１０は、室内を暖房すべく主にヒータコ
ア７を通過した温風を乗員の足元に供給するための吹出
口であり、混合室内の温風はフットダクトを介して乗員
の足元に至る。本実施例の吹出口８，９，１０にはそれ
ぞれ制御ドア、すなわち、デフドア８Ｄ、ベントドア９
Ｄおよびフットドア１０Ｄが回動自在に設けられてお
り、これら３つの制御ドア８Ｄ，９Ｄ，１０Ｄの回動位
置の組み合わせによって吹出モードが設定されている。
具体的には、デフモード、デフフットモード、ベントモ
ード、バイレベルモード、フットモードであり、デフモ
ードはデフ吹出口８のみを全開として全ての調和空気を
フロントガラス内面に供給するモード、デフフットモー
ドはデフ吹出口８とフット吹出口１０とをそれぞれ半開
として両吹出口８，１０からフロントガラス内面と乗員
の足元に調和空気を供給するモード、ベントモードはベ
ント吹出口９のみを全開として全ての調和空気を乗員の
上半身に供給するモード、バイレベルモードはベント吹
出口９とフット吹出口１０とをそれぞれ半開として両吹
出口９，１０から乗員の上半身と足元に調和空気を供給
するモード、そして、フットモードはフット吹出口１０
のみを全開として全ての調和空気を乗員の足元に供給す
るモードである。また、各制御ドア８Ｄ，９Ｄ，１０Ｄ
はリンク機構によって機械的に上述した各吹出モードに
対応した位置に回動するように構成されており、このリ
ンク機構は図示しないモードドアアクチュエータによっ
て回動する。そして吹出モードは制御手段１５からの作
動指令信号がモードドアアクチュエータに送信されるこ
とにより所定の回動位置にリンク機構を作動させ、これ
によって３つの制御ドア８Ｄ，９Ｄ，１０Ｄを所定の回
動位置に制御するように構成されている。

【００１３】本実施例の自動車用空気調和装置は、室内
のインストルメントパネル上にコントローラを有してお
り、設定温度レバー、吹出モードスイッチ、ファン速度
選択ボタンなどのマニュアルスイッチの他、吹出モー
ド、ファン速度を自動的に制御するためのオートエアコ
ンスイッチ１４が設けられている。このオートエアコン
スイッチ１４を入力しておくと設定温度を所望の値に設
定するだけであらかじめ制御手段１５に教示されたプロ
グラムにしたがって各種被制御部材の制御量の演算を行
い、それにしたがってリンク機構を駆動し、室内環境を
最も迅速に設定値に近付けようとする。この制御手段１
５に対する入力データとして、本実施例では、エンジン
冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ１２と、車
室外の温度を検出する外気温度センサ１３とを設けてお
り、これらのセンサ１２，１３で検出されたエンジン水
温と外気温度は制御手段１５に出力される。なお、これ
らエンジン水温センサ１２と外気温度センサ１３の他に
も、従来のオートエアコンと同様に、室内温度センサや
日射量センサを設けている。

【００１４】次に作用を説明する。室内に設けられたコ
ントローラのオートエアコンスイッチ１４を押し、設定
温度レバーを所望の温度に設定すると自動制御が開始さ
れるが、本実施例の自動車用空気調和装置の場合には、
まず、エンジン水温センサ１２からの情報を制御手段１
５にて演算し、エンジン冷却水の温度が予め設定してお
いた比較基準値（例えば５０℃）以上に上昇していない
状態では、ファンモータ１への印加電圧をゼロとしてフ
ァン２を停止させる（ステップ１〜３）。つぎに、冬場
の如く外気温度センサ１３により検出された外気温度が
予め設定しておいた比較基準値（例えば５℃）より低い
場合であって、同時に、モードドアアクチュエータから
の回動位置信号により現在の吹出モードが何れのモード
であるかどうかを判断し、ベントモード、バイレベルモ
ード、またはフットモードの何れかである場合には、イ
ンテークドアアクチュエータ１６に作動指令信号を送信
してインテークドア５を内気循環側に回動させる（ステ
ップ４〜６）。そうすると、自動車が走行し始めてラム
圧により外気吸込口４から寒気が室内に侵入しようとし
てもインテークドア５によって完全に遮断され、しかも
このとき、ファン２も作動していないから、吹出口から
は何ら空気は吹き出されなくなって乗員に不快感を与え
る虞れもなくなる。

【００１５】このようにして、冬場のエンジン起動時の
冷風の吹き出しを防止できる訳であるが、エンジンの冷
却水温度が所定値（本実施例では５０℃）以上に上昇す
ると、ファン２を作動させてインテークドア５を外気取
入れ側に回動させ、所定の手順で自動制御を開始する
（ステップ７〜９）。

【００１６】このように、本実施例の自動車用空気調和
装置では、特に冬場における室内への寒気の侵入を自動
的に防止でき、しかもこのとき、ヒータコアに循環する
エンジン冷却水の温度が十分に上昇するまでは当該ヒー
タコアを通過する空気を皆無としているため、エンジン
冷却水温度が上昇した際の熱交換効率が向上し、車室内
に即刻温風を供給することができるという付帯効果もあ
る。

【００１７】なお、本実施例においては、乗員に対して
寒気が吹き出される可能性があるベントモード、バイレ
ベルモード、およびフットモードの何れかの場合にのみ
起動時の寒気導入防止を図るように構成しているが、本
考案はこれに限定されることなくデフモード全てのモー
ドにおいて寒気導入防止を行っても良く、また、特にベ
ントモードのみ等に限定して構成しても良い。

【００１８】

【考案の効果】以上述べたように本考案によれば、特に
冬場においては、吹き出しモードから判断して直接室内
の乗員へ向けて空気が吹き出される吹き出しモードであ
る場合にのみ、外気吸込口を全閉として自動車の走行時
にラム圧により生じる車室外の冷風の侵入を防ぐことに
より、寒気が直接乗員の体に当たる事態を自動的に防止
できる。しかもこのとき、ヒータコアに循環するエンジ
ン冷却水の温度が十分に上昇するまでは当該ヒータコア
を通過する空気を皆無としているため、エンジン冷却水
温度が上昇した際の熱交換効率が向上し、車室内に即刻
温風を供給することができる。一方、上記モードでない
場合には、外気導入を許容する制御が行われるが、直接
乗員の体に寒気が当たることは吹き出しモードにより回
避されつつ、窓の曇りをも防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本考案の一実施例を示す装置構成図である。

【図２】は同実施例の制御状態を説明するフローチャー
トである。

【符号の説明】

１…ファンモータ、 ２…ファン、３…
内気吸込口、 ４…外気吸込口、５…インテー
クドア、 ６…インテークユニット、７…
ヒータコア、 ８…デフ吹出口、９…
ベント吹出口、 １０…フット吹出口、１１…ヒータユ
ニット、 １２…エンジン水温センサ、１３…
外気温度センサ、 １４…オートエアコンスイ
ッチ、１５…制御手段。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファンモータ（１）により駆動されるフ
   ァン（２）と、車室内の空気を導入する内気吸込口
   （３）および車室外の空気を導入する外気吸込口（４）
   を選択的に開閉するインテークドア（５）とを備えたイ
   ンテークユニット（６）と、 前記取入れ空気を加熱するためのエンジン冷却水が循環
   するヒータコア（７）と、このヒータコア（７）の下流
   側の空気を車室内の所望の位置に吹き出す複数の吹出口
   （８，９，１０）とを備えたヒータユニット（１１）
   と、 前記エンジン冷却水温を検出するエンジン水温センサ
   （１２）および前記車室外の気温を検出する外気温セン
   サ（１３）とを有し、 オートエアコンスイッチ（１４）を入力することによ
   り、吹出温度、吹出風量、吸込口および吹出口の切り換
   えなどを自動的に制御するようにした自動車用空気調和
   装置において、 前記オートエアコンスイッチ（１４）が入力され、吹き
   出しモードがベントモード、バイレベルモードまたはフ
   ットモードであり、かつ、前記エンジン水温センサ（１
   ２）より入力されたエンジン冷却水温および前記外気温
   センサ（１３）より入力された車室外の気温がそれぞれ
   所定値以下の場合には、前記ファンモータ（１）を停止
   させ、かつ、前記インテークドア（５）を内気循環側に
   回動させて外気吸込口（４）を全閉する制御手段（１
   ５）を有することを特徴とする自動車用空気調和装置。