JP2915097B2

JP2915097B2 - 自動車の空気調和装置

Info

Publication number: JP2915097B2
Application number: JP2167977A
Authority: JP
Inventors: 重紀土井; 勉藤記
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1999-07-05
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JPH0456619A; DE4121124A1; DE4121124C2; US5152335A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車の空気調和装置に係り、特に、車室
内の乗員の頭部周辺の温度を調節するために、ヒータコ
ア上流側の冷風を例えばベント吹出口へバイパスさせる
バイパス通路を備えたものに関する。

（従来の技術）従来より、自動車の空気調和装置において、暖房運転
時に乗員の頭部周辺へ冷風を送風して最適な頭寒足温状
態を得ることを目的として、ヒータコアの上流側とベン
ト吹出口とを直接接続するバイパス通路を設け、エバポ
レータを通過した冷風をこのバイパス通路を経て乗員の
頭部に向って吹出すようにしたものが知られている。

そして、通常、このバイパス通路には開閉可能なバイ
パスドアが配設されており、このバイパスドアを開閉駆
動することで、乗員頭部の空調フィーリングを調整する
ようになっている。

このようなバイパス通路を備えた空気調和装置の一例
として、特開昭63−34216号公報に開示されるものがあ
り、このものでは、吹出空気温度が所定温度以上であ
り、且つ車室内の温度と設定温度との差が所定温度以下
であるという２つの条件が成立した場合に、バイパスド
アを開状態にして乗員頭部周辺に冷風を吹出すようにし
ている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述したような従来例においては、前
記の条件が成立するとバイパスドアが全開するために、
多量の冷風が一気に乗員の頭部周辺に吹出され、特に、
外気温度が低温の場合には、頭部周辺の温度が急激に低
下することになり、乗員に不快感を与えてしまうことが
ある。また、このような状況は、バイパスドアを手動に
より開閉させるスイッチをインストルメントパネル上に
設け、このスイッチの操作により冷風を得るようにした
場合にも同様に発生する。

一方、バイパスドアの開度を乗員の頭部周辺の温度に
応じて自動で連続的に制御することも考えられるが、こ
の場合には、例えばバイパス風量を多くしたいといった
乗員の要求が生じた際に、この要求に応えることができ
ない。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであっ
て、乗員頭部への冷風の吹出しに関して、乗員に不快感
を与えることなく、且つ、乗員の要求に十分に応えるこ
とが可能な空気調和装置を得ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明では、乗員頭部
への冷風吹出時に、バイパス通路に導かれる冷風の温度
に応じて冷風バイパスドアの開度を調整するようにし
た。具体的にこの発明は、送風手段により吸込まれた空
気を冷却手段及び加熱手段によって温度調節した後、空
気吹出口より車室内に吹出すメイン通路と、前記加熱手
段よりも上流側の空気を乗員頭部に向う空気吹出口に直
接導くようにバイパスさせるバイパス通路と、このバイ
パス通路を開閉するバイパスドアとを備えた自動車の空
気調和装置を前提としている。そして、第１図に示すよ
うに、前記バイパスドアを開閉する駆動手段と、前記バ
イパス通路に導かれる空気の温度を検出する温度検出手
段と、前記バイパスドアの制御モードを切換えるバイパ
ススイッチと、前記温度検出手段及びバイパススイッチ
の出力を受け、バイパススイッチによりバイパスドアの
制御モードが手動モードに切換えられたときには、温度
検出手段によって検出された空気温度が低くなるに従っ
てバイパスドアの開度が小さくなるように駆動手段を制
御する制御手段とを備えた構成としている。

（作用）上記の構成により本発明では、バイパススイッチの操
作によりバイパスドアの制御モードを手動モードに切換
えると、温度検出手段がバイパス通路に導かれる空気の
温度の検出信号を制御手段に出力する。そして、制御手
段は、この検出信号に応じてバイパスドアの開度を設定
し、その開度信号を駆動手段に出力する。そして、駆動
手段がこの設定信号に応じてバイパスドアの開度を調整
駆動する。これにより、モード切換時に大量の冷風が乗
員に吹出して乗員に不快感を与えることが防止され、且
つ、乗員の要求するバイパス風量を得ることができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、自動車用空気調和装置１は、メイン
通路としての空気通路1aの最上流側にインテークドア切
換装置２が設けられている。このインテータドア切換装
置２は、内気入口３と外気入口４とを備え、この各入口
3,4の境界部分に内外気切換ドア５が配置されており、
この内外気切換ドア５をアクチュエータ６により操作し
て空気通路1a内に導入する空気を内気と外気とに選択で
きるようになっている。

送風手段としての送風機７は空気通路1a内に空気を吸
込んで下流側に送風するもので、この送風機７の下流側
には冷却手段としてのエバポレータ８が、該エバポレー
タ８の更に下流側には加熱手段としてのヒータコア９が
夫々配設されている。

エバポレータ８は、図示しないコンプレッサなどと共
に配管接続されて冷凍サイクルを構成し、空気通路1aに
吸込まれた空気を冷却可能となっている。また、ヒータ
コア９は図示しないエンジンの冷却水が循環して空気を
加熱可能となっている。このヒータコア９の前側にはエ
アミックスドア10が配設されており、このエアミックス
ドア10の開度をアクチュエータ11により調整すること
で、ヒータコア９を通過する空気とヒータコア９をバイ
パスする空気との量が調節され、その結果、吹出空気の
温度が制御されるようになっている。このエアミックス
ドア10の開度は、該エアミックスドア10の位置がフルク
ール位置（第２図に仮想線で示す）のとき０％、フルヒ
ート位置（第２図に実線で示す）のとき100％である。

そして、前記空気通路1aの下流端は、デフロスト吹出
口12、ベント吹出口13及びヒート吹出口14に分岐されて
車室15に開口している。そして、前記ベント吹出口13が
本発明でいう乗員頭部に向かう空気吹出口となる。ま
た、各吹出口12,13,14の分岐部分にはモードドア16,17,
18が設けられており、このモードドア16,17,18をアクチ
ュエータ19で操作することにより所望の吹出モードが得
られるようになっている。

また、この空気調和装置１には空気通路1aの一部をバ
イパスするバイパス通路20が設けられている。このバイ
パス通路20は、一端が空気通路1aのエバポレータ８より
も下流側で且つエアミックスドア10よりも上流側に、他
端がベント吹出口13に夫々接続されており、エバポレー
タ８を通過した空気の一部をベント吹出口13へ直接供給
できるようになっている。そして、このバイパス通路20
にはバイパスドア21が設けられており、バイパス通路20
を介してベント吹出口13へ供給される冷風量は、このバ
イパスドア21の開度を駆動手段としてのアクチュエータ
22で制御することにより調節できるようになっている。

また、第２図において、25は、車室内の代表温度Trを
検出する車室内温度検出器であり、図示しないインスト
ルメントパネル等に取付けられている。また、26は自動
車の天井等に取付けられて頭部周辺の温度Trhを検出す
る頭部温度検出器、27は外気温度Taを検出する外気温度
検出器、28は日射量Tsを検出する日射検出器、29はエバ
ポレータ８の直後に設けられ該エバポレータ８を通過し
た空気の温度Teを検出するエバ吹出温度センサである。
そして、これら各検出器25,26,27,28,29の出力信号はマ
ルチプレクサ31を介して選択され、A/D変換器32にてデ
ジタル信号に変換された後、本発明でいう制御手段を備
えたマイコン33に入力される。また、前記外気温度検出
器27と吹出温度センサ29とによって本発明でいう温度検
出手段が構成されている。

また、34はバイパスドア21の開度を検出する開度検出
器、35はモードドア16,17,18の位置を検出する位置検出
器、36はエアミックスドア10の開度を検出する開度検出
器であり、これらの出力信号もマルチプレクサ31、A/D
変換器32を介して夫々マイコン33に入力される。

更に、マイコン33には、コントロールパネル37、温度
設定器38及び頭部温度設定器39からの出力信号が入力さ
れる。

コントロールパネル37は、吹出モードをVENTモード、
BI−Ｌモード、HEATモード、DEFモードにマニュアル設
定するモードスイッチ40a〜30d、前記冷凍サイクルを稼
動させるA/Cスイッチ41、送風機７の回転速度を低速（F
AN1）、中速（FAN2）、高速（FAN3）に切換えるファン
スイッチ42a〜42c、送風機７等の空調機器の全てを自動
制御に切換えるオートスイッチ43、空調機器の駆動を停
止させるオフスイッチ44を備えている。

温度設定器38は、アップ，ダウンスイッチ45a,45b
と、設定温度を表示する表示部46とから成り、アップ，
ダウンスイッチ45a,45bの操作で表示部46に示される設
定温度を所定の範囲で任意に変更することができるよう
になっている。

また、頭部温度設定器39は、本発明の特徴の１つであ
るバイパススイッチ39aと温度調整ダイヤル39bとを備え
ている。バイパススイッチ39aは、押しボタン式のスイ
ッチであって、乗員に、頭部周辺に吹出される冷風量を
手動調整する要求が生じた際等に、押込み操作すること
により手動モードに切換え可能となっているものであ
る。温度調整ダイヤル39bは、前記バイパススイッチ39a
が押込まれて手動モードに設定された状態においてバイ
パスドア21の開度を手動調整可能とするものである。
尚、温度設定器38のアップ，ダウンスイッチ45a,45bや
温度調整ダイヤル39bとしては、テンプレバーをスライ
ドさせる方式のものであってもよい。

マイコン33は、図示しないCPU、RAM、ROM等を持った
周知のもので、前述した各種入力信号に基づいて、前記
アクチュエータ6,11,19,22、送風機７のモータに、夫々
駆動回路48a〜48eを介して制御信号を出力し、各ドア5,
10,16,17,18,21の駆動制御及びモータの回転制御を行う
ようになっている。

次に、マイコン33におけるバイパスドア21の開閉制御
手順について、第３図に示すフローチャート及び第４図
のグラフに沿って説明する。

スタートした後、ステップS₁においてバイパススイッ
チ39aがON状態であるか否かを判定する。ここで、バイ
パススイッチ39aが押込まれたON状態であるとステップS
₂に移ってACスイッチ41がON状態であるか否かを判定す
る。ここで、ACスイッチ41がON状態であるとステップS₃
に移り、エバ吹出温度センサ29によってエバポレータ８
から吹出される空気温度Teを読み込む。その後、ステッ
プS₄に移り、第４図に示すグラフに基づいて、前記吹出
温度センサ29によって読み込まれたエバポレータ８から
の吹出し空気温度Teに応じたバイパスドア21の開度が設
定され、その開度信号をステップS₅において駆動回路48
dに出力する。一方、ステップS₂においてACスイッチ41
がOFF状態であるとステップS₆に移り、外気温度検出器2
7によって外気温度Taを読み込んでステップS₄に移り、
前記と同様に第４図に示すグラフに基づいて外気温度Ta
に応じたバイパスドア21の開度が設定され、その開度信
号をステプS₅において駆動回路48dに出力する。つま
り、バイパス通路20に導入されるバイパス空気の温度に
応じて、該バイパス空気の温度が比較的低い場合にはバ
イパスドア21の開度を小開度とし、バイパス空気の温度
が比較的高い場合にはバイパスドア21の開度を大開度と
するように、開度信号を駆動回路48dに出力する。ま
た、第４図のグラフからも解るように、バイパス空気の
温度が０℃以上のときには、バイパスドア21を全開状態
とし、−20℃以下の時には一定の小開度に設定される。
また、ステップS₁においてバイパススイッチがOFF状態
であるとステップS₇に移ってマイコン制御によるバイパ
スドア21の連続オート運転を継続して行うようにする。

次に、この空気調和装置１の駆動動作について説明す
る。

先ず、コイトロールパネル37上のオートスイッチ43が
押込まれている状態で、且つバイパススイッチ39aが押
込まれていない状態においては、温度設定器38によって
設定される設定温度、車室内温度検出器25によって検出
される車室内温度Tr、頭部温度検出器26によって検出さ
れる頭部温度Trh、外気温度検出器27によって検出され
る外気温度Ta、日射検出器28によって検出される日射量
Tsがマルチプレクサ31及びA/D変換器32を経てマイコン3
3に入力される。そして、マイコン33は、これら検出信
号に基づいて、制御信号を各駆動回路48a〜48eに出力
し、車室内の熱負荷に対応した吹出しモード、エアミッ
クスドア10を開度、エバポレータ８の能力、送風機７の
風量等の空調機器の諸態様を決定し、空気調和装置１の
自動空調制御が行われる。この時には、バイパスドア21
の開度も自動制御されており、所定の頭寒足温状態を得
るように制御される。

そして、この自動空調制御時において、乗員に、頭部
周辺に吹出される冷風温度をより低くしたいという要求
が生じた場合には、頭部温度設定器39のバイパススイッ
チ39aを押込み操作する。これによって、前述した如
く、バイパス通路20に導入される冷風温度に応じてバイ
パスドア21の開度が設定され、ベント吹出口13からの吹
出空気温度が調整される。つまり、バイパスドア21の制
御モードを自動モードから手動モードに切換えた場合
に、冷風温度を極端に変化させることなく、マニュアル
操作可能とするようになっている。その後、温度調整ダ
イヤル39bを回転操作することで所望の温度の冷風を頭
部周辺に得ることができる。

また、コントロールパネル37上のオートスイッチ43が
押込まれていない状態で、且つバイパススイッチ39aが
押込まれていない状態、つまり、空気調和装置１のマニ
ュアル制御でバイパスドア21が全閉の状態から、頭部に
冷風を得るためにバイパススイッチ39aを押込み操作し
た場合にあっても、バイパス通路20を流通する冷風温度
に応じてバイパスドア21の開度が設定されるために、急
に大量の冷風が乗員頭部に吹出されることがなく、乗員
に不快感を与えることがない。

このように、本例の空気調和装置１にあっては、バイ
パススイッチ39aを押込み操作することで乗員頭部周辺
に低温の冷風を吹出させる際、頭部周辺の温度が急激に
変化することを防止し、乗員に不快感を与えることなし
に、乗員の要求する冷風を得ることができる。

尚、本例では、バイパス通路20に流通される空気の温
度が０℃以上でバイパスドア21を全開とし、−20℃以下
で一定小開度とするようにしたが、本発明はこれに限る
ものではなく、例えば、所定温度においてバイパスドア
21の開度を全閉とするように設定してもよい。

（発明の効果）上述したように、本発明によれば、加熱手段をバイパ
スさせるバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する
バイパスドアとを備えた自動車用空気調和装置に対し、
バイパススイッチの操作によりバイパスドアを手動モー
ドで開閉して乗員頭部周辺に低温の冷風を吹出させる
際、バイパス通路の空気温度に応じてバイパスドアの開
度を制御するようにしたことで、頭部周辺の温度が急激
に変化することを防止し、乗員に不快感を与えることな
しに、乗員の要求する冷風を得ることができ、常に、最
適な頭寒足温状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図
〜第４図は本発明の一実施例を示し、第２図は空気調和
装置の全体構成図、第３図はマイコンによるバイパスス
イッチの制御を示すフローチャート図、第４図は空気温
度とバイパスドアの開度との関係を示す図である。１…空気調和装置 1a…空気通路（メイン通路）７…送風機（送風手段）８…エバポレータ（冷却手段）９…ヒータコア（加熱手段） 13…ベント吹出口（空気吹出口） 20…バイパス通路 21…バイパスドア 22…アクチュエータ（駆動手段） 27…外気温度検出器（温度検出手段） 29…エバ吹出温度センサ（温度検出手段） 33…マイコン（制御手段） 39a…バイパススイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60H 1/00 102

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】送風手段により吸込まれた空気を冷却手段
及び加熱手段によって温度調節した後、空気吹出口より
車室内に吹出すメイン通路と、前記加熱手段よりも上流
側の空気を乗員頭部に向う空気吹出口に直接導くように
バイパスさせるバイパス通路と、このバイパス通路を開
閉するバイパスドアとを備えた自動車の空気調和装置に
おいて、前記バイパスドアを開閉する駆動手段と、前記バイパス通路に導かれる空気の温度を検出する温度
検出手段と、前記バイパスドアの制御モードを切換えるバイパススイ
ッチと、前記温度検出手段及びバイパススイッチの出力を受け、
バイパススイッチによりバイパスドアの制御モードが手
動モードに切換えられたときには、温度検出手段によっ
て検出された空気温度が低くなるに従ってバイパスドア
の開度が小さくなるように駆動手段を制御する制御手段
とを備えていることを特徴とする自動車の空気調和装
置。