JP2573836Y2 - 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、車室内を目標温度に保
つように吹出空気の温度、吹出風量、空気吹込口、及び
吹出口の切り替え等を自動的に行う自動車用空気調和装
置に係り、特に、クールダウン時の性能を高めたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の自動車用空気調和装置には、車室
内を乗員の希望する目標温度に維持することによって、
乗員の快適性を向上させるようにしたオートエアコンと
呼ばれるものがある。このオートエアコンは、外気温
度、日射量の変化、あるいは乗員の変動等による車室内
温度の変化を各種センサで検知し、車室内を目標温度に
保つように、吹出空気の温度、吹出風量、空気吸込口、
及び吹出口の切り換え等をオートアンプ（制御手段）で
自動的に行うようになっている。また、車両の後席側に
も空調手段を設置して、前後席共に快適な空調を実現す
るようにしたものがある。

【０００３】自動車用空気調和装置は、周知のように、
車室内空気あるいは外気を選択的に取り込むインテーク
ユニットと、取り込んだ空気を冷却するクーラユニット
と、空気を加熱して車室内の所定位置に吹き出すヒータ
ユニットとを有し、これらを連結して構成されている。
クーラユニットには、冷媒が循環するエバポレータが設
けられ、このエバポレータで、冷媒と車室内に吹き出さ
れる空気との熱交換を行って該空気を冷却するようにな
っている。

【０００４】ところで、夏期の炎天下で自動車を放置し
ておくと日射等の影響を受けるために、車室内の温度
は、外気温度よりも極めて高い温度となる。このような
ときに乗員がオートエアコンを作動させると、オートア
ンプは、乗員が設定した目標温度と車室内温度との比較
等の種々の演算を行い、吹出空気の温度、吹出風量、空
気吸込口、及び吹出口の切り換えを自動的に行って冷房
空調運転を開始する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】このような場合に、短
時間で目標温度に車室内温度を低下させる、所謂クール
ダウンの性能を上げる方法としては、一般に、空調シス
テムの各コンポーネントを大型化、大容量化する方法が
採られるが、車室内の温度が極めて高い場合を想定して
大型化等することは非効率的となる。また、オートエア
コンの一部には、車室内温度が所定値以上の場合は、ま
ず、外気導入モードにてスタートさせ、所定時間経過
後、内気循環モードに切り替えるようにしているものも
ある。ところが、車室内が非常に高温となっているため
車室内の熱気が十分に排出されず、エバポレータで冷却
された低温の空気を車室内にいくら吹き出したとしても
冷風が車室内に充満されないで熱気との混合状態とな
り、車室内を迅速にクールダウンすることができない。

【０００６】一方、車室内前方に設置した空調手段を外
気導入モードとしたときに後方に設置した強制排気ファ
ンを駆動させる考案が、実開昭５７−４７４０９号公報
に開示されている。しかしながら、この考案は、外気導
入モード時における排気を強制的に行い、これにより車
室内の内圧上昇を回避し、送風ファンの送風効率が低下
することを回避して、内気循環モードと外気導入モード
との切り替えにより風量が変化することを防止し乗員に
不自然な感覚を与えないようにすることを目的としてい
る。従って、後方に設置した排気ファンは車室内の内圧
調整のために使用され、車室内全体を急速にクールダウ
ンすることは期待できない。また、この考案の実施例に
おいては、空調手段の目標吹出風温度が所定値以下の場
合は内気循環モードに設定されるため、車室内温度が高
温である場合は、排気ファンは働かず、熱気の排出が行
われないという欠点がある。

【０００７】また、実開昭６２−１７２６１２号公報に
は、車室内後方に設置した後席側空調手段に車室内の空
気を排気する機構を備えたものが開示されている。これ
によれば、車室内温度と設定値の差が所定値より大きい
場合に、所定時間だけ後席側空調手段にて車室内空気を
排気させてから後席側空調手段を冷房運転することにな
る。しかしながら、車室内の後席付近の熱気は排出され
て冷房効果が上がるものの、車室内の前席付近は後席付
近に比べ熱気の排出が不十分で冷房効果が上がらず、ま
た、車室内の空気の流れがスムーズでないこともあり、
車室内全体を急速にクールダウンするには十分でないと
いう欠点がある。

【０００８】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、本考案の目的は、夏期の炎
天下で車室内が非常に高温となっている場合であって
も、空調システムの各コンポーネントを大型化、大容量
化することなく車室内全体を急速かつ確実に冷却し得る
自動車用空気調和装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本考案は、車室内空気を取り込む内気導入口、外気
を取り込む外気導入口、及び前記内気導入口と前記外気
導入口とを選択的に開閉して内気循環モードや外気導入
モード等の吸気モードを切り替えるインテークドアを有
するインテークユニットと、前記インテークユニットで
取り込んだ空気を冷却するエバポレータが内蔵されたク
ーラユニットとを備えてなる車室内前方に設けた前席側
空調手段と、車室内空気を吸い込む吸込口、吸い込んだ
車室内空気を車室内に戻す内気送風口、吸い込んだ車室
内空気を車室外に排出する排気送風口、及び前記内気送
風口と前記排気送風口とを選択的に開閉して内気モード
と排気モードとを切り替える送風口切替ドアを有するイ
ンテークユニットと、前記インテークユニットで取り込
み前記内気送風口を通って送られてきた空気を冷却する
エバポレータ、及びこのエバポレータで冷却された空気
を車室内に吹き出す吹出口を有するクーラユニットとを
備えてなる車室内後方に設けた後席側空調手段と、車室
内温度を検出する車室内温度検出手段と、車室内の目標
温度を設定する温度設定手段とを有し、車室内を目標温
度に保つように吹出空気の温度を自動制御する自動車用
空気調和装置において、前記車室内温度検出手段により
検知した車室内温度と前記温度設定手段で設定した目標
温度との差が、所定値より大きい場合には、前席側空調
手段のインテークドアが優先的に外気導入モードに、後
席側空調手段の送風口切替ドアが排気モードとなるよう
に制御し、所定値より小さい場合には、少なくとも後席
側空調手段の送風口切替ドアが内気モードとなるように
した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。

【００１０】

【作用】このように構成した自動車用空気調和装置にあ
っては、空調運転を開始した場合に、車室内温度検出手
段により検知した車室内温度と前記温度設定手段で設定
した目標温度との差が、所定値より大きい場合には、前
席側空調手段のインテークドアが優先的に外気導入モー
ドに設定されると共に後席側空調手段の送風口切替ドア
が排気モードに設定される。そして、前記差が所定値よ
り小さい場合には、少なくとも後席側空調手段の送風口
切替ドアが内気モードに設定される。これにより、車室
内が非常に高温となっている場合には、前席側空調手段
は優先的に外気導入モードに設定されると共に後席側空
調手段は排気モードに設定され、前記差が所定値より小
さくなった時点で、少なくとも後席側空調手段が内気モ
ードに切り替わるように効率良く制御される。

【００１１】

【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、本考案の一実施例に係る自動車用空気
調和装置を組み込んだ自動車の概略構成図、図２は、図
１に示される自動車を後ろから見た図（前席側空調手段
は図示省略）、図３は、本考案の一実施例に係る自動車
用空気調和装置の概略構成図、図４は、図３に示される
自動車用空気調和装置の制御フロー、図５は、図３に示
される自動車用空気調和装置による効果を表した車室内
温度の推移グラフである。

【００１２】先ず、前席側空調手段４０について説明す
る。図３に示す前席側空調手段４０はいわゆるオートエ
アコン４０であり、これに取り付けられた各種ドア４
６、５４、５９〜６１の駆動等を制御するためのオート
アンプ（制御手段に相当する）６５を有している。

【００１３】前席側空調手段４０は、周知のように、車
室内空気あるいは外気を選択的に取り込むインテークユ
ニット４１と、取り込んだ空気を冷却するクーラユニッ
ト４２と、空気を加熱して車室内の所定位置に吹き出す
ヒータユニット４３とを有し、これらを連結して構成さ
れている。

【００１４】前記インテークユニット４１には、車室内
空気を取り込む内気導入口４４と、外気を取り込む外気
導入口４５とが形成され、これら導入口４４、４５を選
択的に開閉するインテークドア４６が開閉自在に設けら
れている。また、取り込んだ空気をクーラユニット４２
に送るために、ファンモータＭ1 により駆動されるファ
ン４７が設けられている。前記クーラユニット４２に
は、冷媒が循環するエバポレータ４８が内蔵され、冷媒
と空気との熱交換を行い、該空気を冷却するようになっ
ている。このエバポレータは、図示しないコンプレッ
サ、コンデンサ、膨張弁等と共に冷房サイクルを構成し
ている。前記ヒータユニット４３には、空気を加熱する
ヒータコア４９がバイパス通路５０を有するように設け
られている。ヒータコア４９にはエンジン冷却水が循環
しており、ヒータコア４９の前面にはミックスドア５４
が開閉自在に設けられている。このミックスドア５４を
図中Ｈで示すフルホット位置に回動すると最大暖房運転
となり、図中Ｃで示すフルクール位置に回動すると最大
冷房運転となる。また、ミックスドア５４を中間位置Ｍ
に回動した場合には、クーラユニット４２からの空気は
その回動位置に応じた比率でヒータコア４９とバイパス
通路５０とを通り、所定の温度に調整される。

【００１５】ヒータコア４９の下流には、温風と冷風と
を混合するミックス室５５が形成され、このミックス室
５５内の空気を取り出すために、デフロスト口５６と、
ベント口５７と、フット口５８とが設けられている。ま
た、これらの各口５６、５７、５８を開閉するためのデ
フロストドア５９、ベントドア６０、フットドア６１
（これらを総称して「モードドア」ともいう）が開閉自
在に設けられている。

【００１６】前席側空調手段４０の空調モードには、乗
員の上半身に向けて空気を吹き出すベントモード、足元
に向けて空気を吹き出すフットモード、頭寒足熱空調を
行うバイレベルモード、ウィンドの曇りを除去するデフ
モード等の種々のモードがある。これらの空調モード
は、前記モードドア５９〜６１の位置を切り替えること
により実現されている。

【００１７】オートエアコン４０は自動制御時、外気温
度、日射量の変化、あるいは乗員の変動等による車室内
温度の変化を各種センサ類で検知し、車室内を目標温度
に保つように、吹出空気の温度、吹出風量、空気吸込
口、及び吹出口の切り換えを自動的に行う。前記オート
アンプ６５には、インテークドア４６を駆動するインテ
ークドアアクチュエータ６６、ファンモータＭ1 への印
加電圧を調整するファンコントロール回路６７、ミック
スドア５４を駆動するミックスドアアクチュエータ６
８、モードドア５９〜６１を駆動するモードドアアクチ
ュエータ６９が接続されている。また、オートアンプ６
５には、車室外温度を検出する外気センサ１２、車室内
温度を検出する内気センサ１３、オートエアコンを作動
させるためのＡ／Ｃスイッチ１４、目標温度を設定する
温度設定スイッチ１５、表示部（図示せず）を消灯し、
ファン及びコンプレッサを停止するオフスイッチ１６、
デフモードを選択するデフスイッチ１６、内気循環モー
ドを選択するＲＥＣスイッチ１８、外気導入モードを選
択するＦＲＥスイッチ１９等が接続されている。そし
て、オートアンプ６５は、内蔵されたマイクロコンピュ
ータによって、センサ類等からの入力信号を演算処理し
て、各アクチュエータ６６、６８、６９やファンコント
ロール回路６７を制御している。

【００１８】また、車室内後方に、後席側空調手段８０
が設けられ、車室内空気を取り込むインテークユニット
８１と、取り込んだ空気を冷却して車室内の所定位置に
吹き出すクーラユニット８６と、取り込んだ空気をその
まま排気する排気ユニット９０とを有し、これらを連結
して構成されている。

【００１９】前記インテークユニット８１には、車室内
空気を吸い込む吸込口８２と、吸い込んだ車室内空気を
車室内に戻す内気送風口８３と、吸い込んだ車室内空気
を車室外に排出する排気送風口８４とが形成され、これ
ら送風口８３、８４を選択的に開閉する送風口切替ドア
８５が設けられている。また、取り込んだ空気をクーラ
ユニット８６あるいは排気ユニット９０に送るために、
ファンモータＭ2 により駆動されるファン８９が設けら
れている。前記クーラユニット８６には、インテークユ
ニット８１で取り込み内気送風口８３を通って送られて
きた空気を冷却するエバポレータ８７が内蔵され、ま
た、このエバポレータ８７で冷却された空気を車室内に
吹き出す吹出口８８が形成されている。そして、前記排
気ユニット９０は、インテークユニット８１で取り込み
排気送風口８４を通ってきた空気を送る排気ダクト９１
と、この空気を車室外に排気する排気口９２を有してい
る。

【００２０】更に、本実施例の自動車用空気調和装置１
０にあっては、オートアンプ６５に、送風口切替ドア８
５を駆動する送風口切替ドアアクチュエータ９３が接続
され、また、ファンコントロール回路６７からの信号が
ファンモータＭ2 にも入力されるようになっている。そ
して、オートアンプ６５は、内蔵されたマイクロコンピ
ュータによって、種々の信号を演算処理して、前席側空
調手段４０と、後席側空調手段８０を総合的に制御して
いる。このオートアンプ６５は、Ａ／Ｃスイッチ１４が
オンされて空調運転を開始した場合に、内気センサ１３
で検出した車室内温度Ｔｉと温度設定手段１５により設
定された目標温度Ｔｓとの差Ｔｉ−Ｔｓが所定値Ａより
大きい場合は、優先的に、前席側空調手段４０のインテ
ークドア４６を駆動する信号をインテークドアアクチュ
エータ６６に出力して内気導入口４４を閉じて外気導入
口４５を開くと共に、後席側空調手段８０の送風口切替
ドア８５を駆動する信号を送風口切替ドアアクチュエー
タ９３に出力して内気送風口８３を閉じて排気送風口８
４を開く。そして、前記差が所定値Ａより小さい場合に
は、オートアンプ６５は、前席側空調手段４０のインテ
ークドア４６の駆動を種々の信号に基づいて自動制御す
ると共に、後席側空調手段８０の送風口切替ドア８５を
駆動する信号を送風口切替ドアアクチュエータ９３に出
力して内気送風口８３を開いて排気送風口８４を閉じ
る。これにより、車室内が非常に高温となっている場合
には、優先的に外気導入モードに設定して前席側空調手
段４０を冷房運転すると共に排気モードに設定して後席
側空調手段８０を運転し、前記差が所定値より小さくな
った時点で前席側空調手段４０を自動制御運転させると
共に内気モードに設定して後席側空調手段８０を冷房運
転するように切り替わる。

【００２１】次に、本実施例の自動車用空気調和装置１
０の作動を図４に示す制御フローに基づいて説明する。
Ａ／Ｃスイッチ１４がオンされると、先ず、ステップＳ
１１で、オフスイッチ１６が押されている状態か否かを
判断する。ここで、オフスイッチ１６が押されている場
合は、ファン及びコンプレッサを停止し、吸気モードを
外気導入モードに固定する（ステップＳ２０）。オフス
イッチ１６が押されていない場合は、次のステップＳ１
２に進む。このステップＳ１２では、デフスイッチ１７
がオンされたか否かを判断する。ここでデフスイッチ１
７がオンされると、吹出口をデフロスト口５６とし、吸
気モードを外気導入モードとする（ステップＳ２０）。
この場合に、コンプレッサがオフ状態であるときはオン
状態に切り替わる。ステップＳ１２で、デフスイッチ１
７がオンされなかったと判断した場合は、ステップＳ１
３に進む。このステップＳ１３では、ＲＥＣスイッチ１
８がオン状態か否かを判断する。ここでＲＥＣスイッチ
がオン状態であれば、通常は、吸気モードを内気循環モ
ードとするが（ステップＳ２１）、低外気温による凍結
保護等でコンプレッサがオン状態からオフ状態になった
と判断した場合（ステップＳ１９）は、急激な窓曇りを
防止するため吸気モードを外気導入モードに切り替える
（ステップＳ２０）。ステップＳ１３でＲＥＣスイッチ
がオフ状態であると判断した場合は、ステップＳ１４に
進み、コンプレッサのオン・オフ状態を判断する。ここ
で、コンプレッサがオフ状態である場合、例えばコンプ
レッサを常にオフして自動制御するようなエコノミーモ
ードのときは、吸気モードを外気導入モードにして（ス
テップＳ２０）、運転を継続する。ステップＳ１４で、
コンプレッサがオン状態である場合は、次のステップＳ
１５に進む。

【００２２】このステップＳ１５では、内気センサ１３
で検出した車室内温度Ｔｉと温度設定手段１５により設
定された目標温度Ｔｓとの差Ｔｉ−Ｔｓが所定値Ａより
大きいか否かを判断する。ここでＴｉ−Ｔｓが所定値Ａ
より大きいと判断した場合は、優先的に外気導入モード
に設定して前席側空調手段４０を冷房運転すると共に排
気モードに設定して後席側空調手段８０を運転する（ス
テップＳ１８）。また、ステップＳ１５で、Ｔｉ−Ｔｓ
が所定値Ａより小さいと判断した場合は、内気モードに
設定して後席側空調手段８０を冷房運転する（ステップ
Ｓ１６）と共に前席側空調手段４０を自動制御運転させ
る（ステップＳ１７）。この自動制御時においは、エア
ミックスドア５４の開度及び吹出温度に応じて、外気、
内気、半外気が選択されることになる。

【００２３】このように、本実施例の自動車用空気調和
装置１０の作動中においては、常に上記の制御フローが
繰り返されることになり、冷房空調運転を開始した場合
に、車室内温度Ｔｉと目標温度Ｔｓとの差Ｔｉ−Ｔｓが
所定値Ａより大きい場合は、優先的に外気導入モードに
設定して前席側空調手段４０を冷房運転すると共に排気
モードに設定して後席側空調手段８０を運転し、前記差
が所定値Ａより小さくなった時点で前席側空調手段４０
を自動制御運転させると共に内気モードに設定して後席
側空調手段８０を冷房運転するように切り替わる。

【００２４】図５は、車室内が非常に高温となったよう
な場合に、前席側空調手段を外気導入モード（ＦＲＥモ
ード）にし、かつ後席側空調手段を排気モードにしてク
ールダウンしたときの車室内温度の推移（図５中、実
線）を、前席側空調手段だけを内気循環モード（ＲＥＣ
モード）にして冷房運転した場合（図５中、２点鎖
線）、前席側空調手段だけをＦＲＥモードにして冷房運
転した場合（図５中、破線）と共に表したグラフであ
り、ΔＴの時間内の斜線部分が本実施例の効果部分とな
る。こうして、夏期の炎天下で車室内が非常に高温とな
っている場合であっても、空調システムの各コンポーネ
ントを大型化、大容量化することなく車室内全体を急速
かつ確実に冷却することが可能となる。

【００２５】尚、本考案は、上述した実施例のみに限定
されるものではなく、実用新案登録請求の範囲の範囲内
で種々改変することができる。実施例では、車室内温度
と目標温度との差が、所定値より大きい場合には、前席
側空調手段を優先的に外気導入モードに、後席側空調手
段を排気モードとなるように設定し、前記差が所定値よ
り小さくなった時点で前席側空調手段を自動制御運転さ
せると共に後席側空調手段を内気モードに切り替えるよ
うにしているが、前記差が所定値より小さくなった時点
で、少なくとも後席側空調手段が内気モードに切り替わ
るように構成されていればよく、前席側空調手段は、例
えば、内気モードに固定してもよい。また、コンプレッ
サの作動制御も適宜改変することができる。

【００２６】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の自動車用
空気調和装置は、車室内温度検出手段により検知した車
室内温度と温度設定手段で設定した目標温度との差が、
所定値より大きい場合には、前席側空調手段のインテー
クドアが優先的に外気導入モードに、後席側空調手段の
送風口切替ドアが排気モードとなるように制御し、所定
値より小さい場合には、少なくとも後席側空調手段の送
風口切替ドアが内気モードとなるようにした制御手段を
有するので、冷房空調運転を開始した場合に、夏期の炎
天下で車室内が非常に高温となっている場合であって
も、前席側空調手段は優先的に外気導入モードに設定さ
れると共に後席側空調手段は排気モードに設定され、前
記差が所定値より小さくなった時点で、少なくとも後席
側空調手段が内気モードに切り替わるように効率良く制
御されるため、空調システムの各コンポーネントを大型
化、大容量化することなく車室内全体を急速かつ確実に
冷却することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例に係る自動車用空気調和装
置を組み込んだ自動車の概略構成図

【図２】 図１に示される自動車を後ろから見た図（前
席側空調手段は図示省略）

【図３】 本考案の一実施例に係る自動車用空気調和装
置の概略構成図

【図４】 図３に示される自動車用空気調和装置の制御
フロー

【図５】 図３に示される自動車用空気調和装置による
効果を表した車室内温度の推移グラフ

【符号の説明】

４０…オートエアコン（前席側空調手段） ４１、８１…インテークユニット ４２、８６…クーラユニット ４４…内気導入口 ４５…外気導入口 ４８、８７…エバポ
レータ ６５…オートアンプ（制御手段） ８０…後席側空調手
段 ８２…吸込口 ８３…内気送風口 ８４…排気送風口 ８５…送風口切替ド
ア ８８…吹出口

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内空気を取り込む内気導入口(44)、外
   気を取り込む外気導入口(45)、及び前記内気導入口(44)
   と前記外気導入口(45)とを選択的に開閉して内気循環モ
   ードや外気導入モード等の吸気モードを切り替えるイン
   テークドア(46)を有するインテークユニット(41)と、前
   記インテークユニット(41)で取り込んだ空気を冷却する
   エバポレータ(48)が内蔵されたクーラユニット(42)とを
   備えてなる車室内前方に設けた前席側空調手段(40)と、 車室内空気を吸い込む吸込口(82)、吸い込んだ車室内空
   気を車室内に戻す内気送風口(83)、吸い込んだ車室内空
   気を車室外に排出する排気送風口(84)、及び前記内気送
   風口(83)と前記排気送風口(84)とを選択的に開閉して内
   気モードと排気モードとを切り替える送風口切替ドア(8
   5)を有するインテークユニット(81)と、前記インテーク
   ユニット(81)で取り込み前記内気送風口(83)を通って送
   られてきた空気を冷却するエバポレータ(87)、及びこの
   エバポレータ(87)で冷却された空気を車室内に吹き出す
   吹出口(88)を有するクーラユニット(86)とを備えてなる
   車室内後方に設けた後席側空調手段(80)と、 車室内温度を検出する車室内温度検出手段(13)と、 車室内の目標温度を設定する温度設定手段(15)とを有
   し、 車室内を目標温度に保つように吹出空気の温度を自動制
   御する自動車用空気調和装置において、 前記車室内温度検出手段(13)により検知した車室内温度
   と前記温度設定手段(15)で設定した目標温度との差が、
   所定値より大きい場合には、前席側空調手段(40)のイン
   テークドア(46)が優先的に外気導入モードに、後席側空
   調手段(80)の送風口切替ドア(85)が排気モードとなるよ
   うに制御し、所定値より小さい場合には、少なくとも後
   席側空調手段(80)の送風口切替ドア(85)が内気モードと
   なるようにした制御手段(65)を有することを特徴とする
   自動車用空気調和装置。