JP2972810B2

JP2972810B2 - 車両用空気調和装置

Info

Publication number: JP2972810B2
Application number: JP2252916A
Authority: JP
Inventors: 重紀土井; 武諭松下; 輝昭矢野
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JPH04129822A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両用空気調和装置に係り、特に、窓ガラ
スの曇り防止対策に関する。

（従来の技術）従来より、車両用空気調和装置として、フロントガラ
ス等に曇りが発生すると、その曇りを解消するようにし
たものが知られている。

例えば、特開昭62−247921号公報に開示されているも
のでは、フロントガラスに曇りが発生すると、それを検
知して、空調風の吹出モードをDEFモードに切換えたり
圧縮機を駆動させるなどして、除湿した空調空気をフロ
ントガラスに吹き付け、前記曇りを解消するようにして
いる。また、このような車両用空気調和装置として、圧
縮機を可変容量型とし、エンジン側の要求に応じて、こ
の圧縮機の容量を制御するようにしたものが知られてい
る。つまり、例えばエンジンの始動時や車両走行中にお
ける加速時などにあっては、エンジンの空調装置側から
の負荷を低減するために圧縮機の吐出容量を低下させた
り、場合によっては圧縮機を停止させるようにしてい
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、外
気温度や車室内温度の高低に拘らずエンジン側の要求に
応じて、圧縮機の吐出容量が無条件に低下することにな
る。そのために、冬期や中間期間等外気温度が比較的低
い状態で、内気循環DEFモードで空調運転を行っている
場合、エンジンからの要求によって圧縮機の吐出容量が
低下すると、空調装置の除湿能力の低下を招き、除湿さ
れていない空調空気がフロントガラスに吹き付けられ、
該フロントガラスに曇りが生じ易くなるといった問題が
あった。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであっ
て、窓ガラスが曇り易い環境下での圧縮機の容量低下時
に、窓ガラスの曇りを未然に防止する空気調和装置を得
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、エンジン
側の要求により圧縮機の容量が低下すると、窓ガラスに
向かう空調風の風量を低下させるようにした。

具体的に、請求項１の発明の解決手段は、第１図及び
第２図に示すように、送風手段７によって空気通路1aに
吸入された空気を、圧縮機10に接続された蒸発器８によ
って除湿した後、少なくとも窓ガラスに向う吹出口17よ
り車室20内に吹出すようにし、かつ圧縮機10の吐出容量
をエンジン側の要求に応じて低下させるようにした車両
用空気調和装置を前提としている。そして、前記窓ガラ
スが曇る環境状態を検知する曇り予知手段50と、前記圧
縮機10の吐出容量を検知する容量検知手段37と、前記曇
り予知手段50及び容量検知手段37の各出力を受け、圧縮
機10の吐出容量が所定値以下で、かつ窓ガラスが曇り易
い環境状態を検出しているあいだ、前記窓ガラスに向う
吹出口17からの吹出風量を低下させる風量規制手段51と
を備えた構成としている。

ここで、請求項２の発明では、前記請求項１における
風量規制手段51は、圧縮機10の吐出容量が所定値以下
で、かつ窓ガラスが曇り易い環境状態を検出しているあ
いだ、窓ガラスに向う吹出口17からの吹出を停止するも
のとする。また、請求項３の発明では、前記請求項１に
おける風量規制手段51は、圧縮機10の吐出容量が所定値
以下で、かつ窓ガラスが曇り易い環境状態を検出してい
るあいだ、窓ガラスに向う吹出口17からの吹出風量を少
なくするよう吹出モードを変更するものとする。

（作用）上記の構成により、請求項１〜３の発明では、圧縮機
10の吐出容量が所定値以下で、かつ窓ガラスが曇り易い
環境状態を検出しているあいだは、風量規制手段51が、
窓ガラスに向う吹出口17からの吹出風量を低下させる。
これによって、湿った空気が窓ガラスに吹付けられるこ
とが抑制され、該窓ガラスに曇りが発生することを防止
する。

（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、１は本発明の実施例に係る自動車用
空気調和装置で、空気通路1aの最上流側にインテークド
ア切換装置２を有する。このインテークドア切換装置２
は、内気入口３と外気入口４とを備え、この各入口3,4
の境界部分にアクチュエータ６により駆動される内外気
切換ドア５が配置されており、この内外気切換ドア５を
切換えることにより、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。

前記空気通路1aの上流端部には送風手段としての送風
機７が配設されている。この送風機７は、前記インテー
クドア切換装置２の各入口3,4から空気を吸込んで空気
通路1aの下流側に送風するもので、印加電圧に応じて吹
出風量が調整されるようになっている。そして、この送
風機７より下流側の空気通路1aにはエバポレータ（蒸発
器）８が、また該エバポレータ８の更に下流側にはヒー
タコア９が夫々配設されている。

エバポレータ８は、圧縮機10、コンデンサ11、レシー
バタンク12、エクスパンシヨンバルブ13と共に配管結合
されて冷凍サイクルを構成しており、前記圧縮機10はエ
ンジンＥに電磁クラッチ14を介して連結され、この電磁
クラッチ14を断接することで駆動が制御されるようにな
っている。

また、ヒータコア９はエンジンＥとの間で冷却水を循
環させて空気を加温する。このヒータコア９の直上流に
はアクチュエータ16により駆動されるエアミックスドア
15が配設されており、このエアミックスドア15の開度を
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整され、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15の開度は、該エアミックスドア15
が空気を全てヒータコア９をバイパスさせるフルクール
位置（第２図に仮想線で示す）に位置付けられたとき０
％となり、空気を全てヒータコア９に通過させるフルヒ
ート位置（第２図に実線で示す）に位置付けられとき10
0％となる。

そして、前記空気通路1aの下流端部分は分岐されて、
デフロスト吹出口17、ベント吹出口18及びヒート吹出口
19を介して車室20に開口している。また、各吹出口17〜
19の分岐部分には夫々モードドア21〜23が設けられてお
り、このモードドア21〜23をアクチュエータ24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。そして、前記ベント吹出口18は、車幅方向中央部
に互いに隣接配置された右側及び左側の両センタベント
吹出口18a,18bと、車幅方向右端に配設された右側サイ
ドベント吹出口18cと、車幅方向左端に配設された左側
サイドベント吹出口18dとを備えている。また、前記左
右のセンタベント吹出口18a,18bの仕切り部分にはアク
チュエータ25によって駆動される配風ドア22aが設けら
れており、この配風ドア22aで、各ベント吹出口18a〜18
dから吹出される空調風の分配量を調整するようになっ
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26が設けられている。即ち、こ
のバイパス通路26の一端は前記エバポレータ８よりも下
流側で且つエアミックスドア15よりも上流側の空気通路
1aに、また他端はベント吹出口18に夫々接続されてお
り、エバポレータ８を通過した直後の空気の一部をバイ
パス通路26でベント吹出口18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26の上流端にはア
クチュエータ28で駆動されるバイパスドア27が設けられ
ており、バイパス通路26を介してベント吹出口18へ供給
される冷風量は、このバイパスドア27の開度を制御する
ことにより調整できるようになっている。

また、第２図において、29は車室内におけるフロント
ガラス周辺の湿度を検出する湿度センサであり、図示し
ないフロントガラス内側面に取付けられている。また、
30は外気温度を検出する外気温度センサ、31は車両のボ
ンネット上などに設けられ降雨を検知する雨滴センサ、
32は図示しないワイパの作動を検知するワイパ作動検知
センサ、33a,33bはフロントガラスの内側面の複数箇所
に配設され該フロントガラス上での結露を検知する結露
センサである。そして、これら各センサ29〜32,33a,33b
の出力信号はマルチプレクサ34を介して選択され、A/D
変換器35にてデジタル信号に変換された後、マイコン36
に入力されている。

また、37は容量検知手段としての圧縮機駆動検出器で
ある。そして、この圧縮機駆動検出器37の出力信号もマ
ルチプレクサ34、A/D変換器35を介してマイコン36に入
力されている。

更に、マイコン36には、コントロールパネル38、温度
設定部39、頭部温度設定部40及び風量分配部41からの各
出力信号が入力されている。

コントロールパネル38には、吹出モードをVENTモー
ド、BI−Ｌモード、HEATモード、DEF/HEATモード又はDE
Fモードにマニュアル設定するモードスイッチ38a〜38e
と、前記冷凍サイクルを稼動させるA/Cスイッチ42と、
送風機７の回転速度を低速（FAN1）、中速（FAN2）又は
高速（FAN3）に切換えるフアンスイッチ43a〜43cと、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44と、空調機器の駆動を停止させるオフスイッ
チ45とが配設されている。

温度設定部39は、アップスイッチ46a及びダウンスイ
ッチ46bと、設定温度を表示する表示部47とから成り、
アップ及びダウンスイッチ46a,46bの操作で、表示部47
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、頭部温度設定部40は、バイパススイッチ40aと
開度調整ダイヤル40bとを備えている。パイパススイッ
チ40aは押しボタン式のスイッチであって、乗員の頭部
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
に、このスイッチ40aを押込み操作することにより、手
動モードに切換えられるようになっている。開度調整ダ
イヤル40bは、前記バイパススイッチ40aが押込まれ手動
モードに設定された状態において、バイパスドア27の開
度を手動調整可能とするものである、尚、温度設定部39
のアップ及びダウンスイッチ46a,46bや開度調整ダイヤ
ル40b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。

そして、風量分配部41は、手動式のスライドレバー41
aを備えており、このスライドレバー41aの操作により、
前記配風ドア22aの開度を調整して各ベント吹出口18a〜
18dにおける空調風の分配量を調整するようになってい
る。

マイコン36は図示しないCPU、RAM、ROM等をもった周
知のもので、前述した各センサの入力信号に基づいて、
前記アクチュエータ6,16,24,25,28及び送風機７のモー
タに夫々駆動回路48a〜48fを介して制御信号を出力し、
各ドア5,15,21,22,23,22a,27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、前記容量可変型の圧縮機10について説明する。
第３図に示すように、この圧縮機10は、従来より周知の
ワーブルプレートタイプのもので、クランク室52内にお
いて、ドライブシャフト53の軸回りに複数気筒配置され
たシリンダ54内にピストン55が往復動可能に収納され、
該ピストン55はピストロッド56を介してワーブルプレー
ト57に連結されており、前記ドライブシャフト53の回転
に伴うドライブハブ58の揺動運動に応じて、前記ピスト
ン55がドライブシャフト53と平行に往復運動を行うこと
により、吸入圧縮行程が行われるようになっている。

また、この圧縮機10のリヤ側には、吸入室59に通じる
吸入ポート60と吐出室61に通じる吐出ポート62とクラン
ク室52に通じる中間ポート63との連通状態を切換える電
磁弁64が配設されており、前記吸入ポート60と中間ポー
ト63とが連通された場合にはクランク室52の圧力が低下
し、前記吐出ポート62と中間ポート63とが連通された場
合にはクランク室52の圧力が上昇する。つまり、前記電
磁弁64の切換え作動によってクランク室53の圧力が調節
される。そして、この調節されたクランク室52の圧力
と、各シリンダ54においてピストン55に加えられるシリ
ンダ54の内圧とに応じて変化するジャーナルピン63を中
心にしたモーメントの釣り合いによって前記ワーブルプ
レート57の傾きが変化し、ピストン55のストロークが変
化させられる。このとき、ワーブルプレート57の中心が
ストローク方向に移動することにより、ピストン55の上
死点は一定で下死点が変化するようにストロークが変化
し、圧縮機10の容量が変化させられるようになってい
る。つまり、前記電磁弁64は、マイコン36に信号授受可
能に接続されており、該マイコン36からの制御信号によ
って切換え作動が行われ、前記クランク室52の圧力を調
節して圧縮機10の容量を可変制御することができるよう
になっている。

次に、前記マイコン36における風量調整制御に限定し
て、第４図に示すフローチャートに沿って説明する。

この制御では、第４図に示すように、スタートした
後、ステップS₁において前記圧縮機駆動検出器37により
圧縮機10が駆動状態であるか否かを判定する。そして、
この圧縮機10が停止されているNOの場合、ステップS₂に
移って外気温度センサ30によって検知された外気温度が
所定値以下で、且つ湿度センサ29によって検知されたフ
ロントガラス周辺の湿度が所定値以上であるか否かを判
定する。つまり、フロントガラスが曇り易い状態である
か否かを判定する。従って、このステップS₂によって曇
り予知手段50が構成されている。そして、フロントガラ
スが曇り易いYESに判定されると、ステップS₃に移り、
送風機７の駆動を停止して、デフロスト吹出口17から空
調空気を吹出さないようにする。これによって、フロン
トガラスに向って湿度の高い空気が吹き付けられること
がなくなり、該フロントガラスでの曇りの発明が防止さ
れる。従って、このステップS₃によって風量規則手段51
が構成されている。

一方、前記ステップS₁において圧縮機10が駆動してい
る場合や、ステップS₂においてフロントガラスが曇り易
い状態でないことが判定された場合にあっては、ステッ
プS₄に移って空調負荷に応じた通常の空調制御を行う。

次に、この空気調和装置１の作動について説明する。

先ず、コントロールパネル38上のオートスイッチ44が
押込まれている状態で、温度設定部39によって設定され
る設定温度、図示しない車室内温度センサによって検出
される車室内温度、外気温度センサ30によって検出され
る外気温度等の各検知信号がマルチプレクサ34及びA/D
変換器35を経てマイコン36に入力される。これによっ
て、目標温度が決定され、マイコン36は、この目標温度
に応じて、制御信号を各駆動回路48a〜48fに出力し、車
室内の熱負荷に対応した吹出しモード、エアミクックス
ドア15の開度、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。

そして、例えば内気循環DEFモードで空調運転が行わ
れている場合において、車両の加速時などエンジン側の
要求によって圧縮機10が停止し、除湿されていない空調
空気がフロントガラスに吹き付けられ、該フロントガラ
スが曇り易い状態となったときには、上述したマイコン
36の制御によって、送風機７の駆動が停止され、デフロ
スト吹出口17からの空調空気の吹出が停止される。これ
により、フロントガラスに湿った空気が吹付けられるこ
とによる曇りの発生が防止され、乗員の前方視界が妨げ
られることがなくなる。

また、車両が通常走行状態に戻って、圧縮機10の駆動
が再開されると、通常の空調運転に戻り、室内20の空調
状態に応じた駆動電圧でもって送風機７の駆動が再開さ
れる。

このように、本例の空気調和装置１にあっては、圧縮
機10の駆動状態に応じてデフロスト吹出口17からの吹出
量を調整しているために、フロントガラスの曇りを未然
に防止することができる。

次に、本発明の変形例を示す。本例では、マイコン36
による空調風の吹出モード制御に特徴があるために、そ
の動作について述べるに止める。

第５図のフローチャートに示すように、スタートした
後、ステップS₁₁において前記圧縮機駆動検出器37によ
り圧縮機10が駆動状態であるか否かを判定する。そし
て、この圧縮機10が停止されているNOの場合、ステップ
S₁₂に移って外気温度センサ30によって検知された外気
温度が所定値以下で、且つ湿度センサ29によって検知さ
れたフロントガラス周辺の湿度が所定値以上であるか否
かを判定する。つまり、フロントガラスが雲り易い状態
であるか否かを判定する。そして、フロントガラスが曇
り易いYESに判定されると、ステップS₁₃に移り、現在の
空調風の吹出モードがDEFモードであるか否かを判定す
る。そして、DEFモードであるYESの場合には、ステップ
S₁₄に移ってDEF/HEATモードに切換える。つまり、デフ
ロスト吹出口17からの送風量を低減させてフロントガラ
スへの湿った空気の送風量を低下させることによりフロ
ントガラスの曇りを防止する。

一方、ステップS₁₃において空調風の吹出モードがDEF
モードでないと判定された場合には、ステップS₁₅に移
って、現在の空調風の吹出モードがDEF/HEATモードであ
るか否かを判定する。そして、DEF/HEATモードであるYE
Sの場合には、ステップS₁₆に移ってHEATモードに切換え
る。つまり、デフロスト吹出口17から空調空気を吹出さ
ないようにしてフロントガラスへの湿った空気の送風量
を抑制して該フロントガラスの曇りを防止する。

一方、前記ステップS₁₁において圧縮機10が駆動して
いる場合や、ステップS₁₂においてフロントガラスが曇
り易い状態でないことが検知された場合、または、ステ
ップS₁₅において空調風の吹出モードがDEF/HEATモード
でないと判定された場合には、ステップS₁₇に移って空
調負荷に応じた通常の空調制御を行う。

尚、本例では、湿度センサ29によって検知されたフロ
ントガラス周辺の湿度及び外気温度センサ30によって検
知された外気温度によってフロントガラスの曇り易さを
判定するようにしたが、本発明はこれに限らず、前記雨
滴センサ31やワイパ作動検知センサ32によって降雨の有
無を検知することで外気の湿度が高いことを検知し、こ
れによってフロントガラスの曇り易さを判定して風量制
御を行うようにしたり、結露センサ33a,33bによって曇
りの初期発生状態を検出して、その結露の成長を抑制す
るようにしてもよい。

また、本例では、フロントガラスの曇り易さを判定
し、該フロントガラスの曇りを防止するようにしたが、
本発明はこれに限らず、ドアガラスやリヤガラス等の曇
りを防止するような構成として採用してもよい。

更に、本例では、圧縮機の停止時に吹出風量を制御す
るようにしたが、圧縮機の吐出容量が所定値以下に達す
ると、吹出風量を制御するような構成としてもよい。ま
た、圧縮機としては可変容量型のものに限らない。

（発明の効果）上述したように、請求項１〜３の発明によれば、エン
ジン側の要求によって圧縮機の吐出容量を低下させるよ
うにした自動車用空気調和装置に対し、圧縮機の吐出容
量が所定値以下で、かつ窓ガラスが曇り易い環境状態を
検出しているあいだは、窓ガラスに向う吹出口からの吹
出風量を低下させることにより、湿った空気が窓ガラス
に吹付けられることが抑制され、該窓ガラスに曇りが発
生することを防止することができる。従って、エンジン
側からの要求により強制的に圧縮機の容量が低下しても
窓ガラスが曇ることがなく、空調装置の信頼性の向上が
図れる。

【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５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図は圧縮機の縦断面図、第４図
はマイコンによる制御を示すフローチャート図、第５図
は変形例におけるマイコンによる制御を示すフローチャ
ート図である。１……空気調和装置 1a……空気通路７……送風機（送風手段）８……エバポレータ（蒸発器） 10……圧縮機 17……デフロスト吹出口（空気吹出口） 37……圧縮機駆動検出器（容量検知手段） 50……曇り予知手段 51……風量規制手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−247921（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−32018（ＪＰ，Ｕ) 実開昭60−24612（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60H 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】送風手段（７）によって空気通路（1a）に
吸入された空気を、圧縮機（10）が接続された蒸発器
（８）によって除湿した後、少なくとも窓ガラスに向う
吹出口（17）より車室内に吹出すようにし、かつ圧縮機
（10）の吐出容量をエンジン側の要求に応じて低下させ
るようにした車両用空気調和装置において、前記窓ガラスが曇る環境状態を検知する曇り予知手段
（50）と、前記圧縮機（10）の吐出容量を検知する容量検知手段
（37）と、前記曇り予知手段（50）及び容量検知手段（37）の各出
力を受け、圧縮機（10）の吐出容量が所定値以下で、か
つ窓ガラスが曇り易い環境状態を検出しているあいだ、
前記窓ガラスに向う吹出口（17）からの吹出風量を低下
させる風量規制手段（51）とを備えていることを特徴と
する車両用空気調和装置。
【請求項２】風量規制手段（51）は、圧縮機（10）の吐
出容量が所定値以下で、かつ窓ガラスが曇り易い環境状
態を検出しているあいだ、窓ガラスに向う吹出口（17）
からの吹出を停止するものである請求項１記載の車両用
空気調和装置。
【請求項３】風量規制手段（51）は、圧縮機（10）の吐
出容量が所定値以下で、かつ窓ガラスが曇り易い環境状
態を検出しているあいだ、窓ガラスに向う吹出口（17）
からの吹出風量を少なくするよう吹出モードを変更する
ものである請求項１記載の車両用空気調和装置。