JP3142144B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フロント側にオートエ
アコンディショナ装置を装備し、かつリヤ側にはリヤク
ーラ装置を設けた車両に適用される車両用空気調和装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば自動車などの車両に用いる車両
用空気調和装置は、ブロアファンの運転によって外気又
は車室内空気（以下、内気と言う）を吸込み、その吸込
み空気をエバポレータに通し、さらに必要に応じてヒー
タコアで加熱して所望の温度に調整した温調空気をダク
トによって車室内の吹出口へ導くように構成されてい
る。この温調空気の温度は、主にヒータコアへの通気量
を調節するエアミックスダンパの開度によって定まる
が、近年はこのエアミックスダンパの開度等を車室内温
度センサや日射センサなどの検出値と連動させ、乗員の
設定した好みの車室内温度を自動的に維持するオートエ
アコンディショナ装置（以下、オートエアコンと言う）
が広く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ワンボック
スカーなどのように車室内容積の大きな車両において
は、通常のフロント側エアコンに加えて、後席の乗員に
も快適な車室内環境を提供するためのリヤクーラ装置
（以下、リヤクーラと言う）を設ける場合がある。この
ような車両用空気調和装置は、フロント側にオートエア
コンを装備している場合であっても、リヤクーラの運転
調整を後席で手動操作するのが一般的である。

【０００４】従って、上述したようにフロント側にオー
トエアコンを装備しかつリヤ側に手動操作のリヤクーラ
が設けられた車両用空気調和装置では、リヤクーラがオ
ートエアコンと連動しないため、外気温度や日射量など
の変動によって空調負荷の変化が激しくなると、これに
対応して快適な環境が保たれる前席乗員とは異なり、後
席乗員が違和感を感じる状況になることがある。

【０００５】これを具体的に説明すると、たとえば外気
温度が低下した場合には、フロント側のオートエアコン
ではエアミックスダンパの開度が自動的に変化して吹出
温度が補正され、さらには吹出モードもフェイス吹出し
からバイレベル吹出しやフット吹出しへと切換えられる
などして、乗員の設定した快適な環境を維持する。しか
し、リヤクーラは、後席乗員が手動操作するまで冷風を
吹き出し続けることになり、吹出温度が冷たすぎるなど
して不快感や違和感を感じさせる不都合があった。

【０００６】また、吹出風量についても、たとえばフロ
ント側のブロアユニットが低速運転に変わっても後席乗
員が手動操作をするまでリヤクーラは高速運転を続けて
いる場合があり、不要な騒音を出し続けてしまうもので
あった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、特にリヤクーラ
の吹出温度をフロント側のオートエアコンの吹出モード
と連動させた車両用空気調和装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するためになされたもので、フロント側のオートエ
アコンディショナ装置とリヤ側のリヤクーラ装置とを備
えて成る車両用空気調和装置において、前記オートエア
コンディショナ装置が吹出モードとしてフェイスモー
ド、バイレベルモード及びフットモードを備え、前記リ
ヤクーラ装置の冷媒流路の適所に流量調整手段を設ける
と共に、前記リヤクーラ装置への冷媒流量が前記フェイ
スモード→前記バイレベルモード→前記フットモードの
順で少なくなるように前記流量調整手段を制御して前記
リヤクーラ装置の吹出温度をコントロールする吹出温度
制御手段を設けたことを特徴とする。

【０００９】そして、オートエアコンディショナ装置の
フェイスモードは空気負荷が冷房側の場合に設定され、
バイレベルモードは空調負荷が冷房側と暖房側との中間
の場合に設定され、及びフットモードは空調負荷が暖房
側の場合に設定される。

【００１０】

【作用】前述の手段によれば、リヤクーラ装置の冷媒流
路に設けた流量調整手段を吹出温度制御手段によりフロ
ント側のオートエアコンディショナ装置の吹出モードと
連動して作動せしめ、フロント側が冷風吹出しのフェイ
スモードに設定されている時にはリヤクーラ装置への冷
媒流量を多くして吹出温度を低くし、またフロント側が
温風吹出しのフットモードに設定されている時にはリヤ
クーラ装置への冷媒流量を少なくして吹出温度を高く
し、更にフロント側がフェイスモードとフットモードの
中間のバイレベルモードに設定されている時には、各モ
ード切換えダンパの開度に応じて、フェイスモード時の
低温とフットモード時の高温とを結ぶ線上の吹出温度と
なるように冷媒流量を調整し、これによりフロント側の
吹出モードに応じてリヤクーラ装置の吹出温度をコント
ロールすることができる。

【００１１】このようなリヤクーラ装置の吹出温度のコ
ントロールに加え、好適には、リヤクーラ装置のブロア
ユニットをオートエアコンディショナ装置のブロアユニ
ットと連動させて吹出風量比を一定に保つようにし、こ
れにより、フロント側が最大風量で吹出している時には
リヤ側も最大の吹出風量となり、逆にフロント側が最小
風量で吹出している時にはリヤ側も最小の吹出風量とな
るように、自動的にコントロールすることができる。そ
して、オートエアコンディショナ装置の吹出モードがフ
ットモードになると、リヤ側のブロアユニットも停止す
るようにする。

【００１２】

【実施例】本発明による車両用空気調和装置の一実施例
を図１ないし図４に基づいて説明する。

【００１３】図１は車両用空気調和装置の構成を示す図
である。フロント側のオートエアコンは、外気導入口１
及び内気導入口２を切換える内外気切換ダンパ３を有し
ており、これらの導入口１，２から車室内のインストル
メントパネル４に設けた各吹出口までの間に、ブロアユ
ニット５、エバポレータ６、ヒータコア７及び各吹出口
の切換ダンパがダクトで連結されて取付けられている。
ブロアユニット５はモータ５ａを駆動源として回転する
が、その運転速度はコントロールユニット８の制御を受
けて可変である。

【００１４】エバポレータ６の前後には各々温度センサ
９，１０が配設され、その検出値はコントロールユニッ
ト８に入力される。一般的な手動エアコンでは、これら
の温度センサ９，１０の検出値に基づいて図示省略のコ
ンプレッサをＯＮ−ＯＦＦするが、オートエアコンのコ
ントロールユニット８には、この他にも日射センサ１１
及び車室内温度センサ１２の検出値が入力されてよりき
め細かな制御をしている。

【００１５】ヒータコア７は、エンジン冷却水の熱を暖
房用として放出するもので、その出入口には一対のエア
ミックスダンパ１３が設けられている。ヒータコア７の
２次側には、インストルメントパネル４に開口するフロ
ントデフ吹出口１４、サイドデフ吹出口１５、フェイス
吹出口１６及びフット吹出口１７が設けられ、フット吹
出口１７からはリヤヒータ吹出口１８が分岐している。

【００１６】そして、フロントデフ吹出口１４及びサイ
ドデフ吹出口１５には両吹出口の開閉を切換えるデフモ
ード切換ダンパ１９が設けられ、同様にフェイス吹出口
１６にはフェイスモード切換ダンパ２０が、フット吹出
口１７にはフットモード切換ダンパ２１が各々設けられ
ている。これらの各切換ダンパ１９，２０，２１は共通
の駆動モータ２２を有し、各ダンパが連動状態で図示矢
印の方向へ開閉する。

【００１７】なお、２３はエアミックスダンパ１３の開
度を調整する駆動モータ、２４は内外気切換ダンパ３の
駆動モータである。

【００１８】一方のリヤクーラは、リヤエバポレータ３
１、リヤブロアユニット３２及び温度センサ３３を具備
して成り、リヤブロアユニット３２の作動で車室内から
吸引した空気をリヤエバポレータ３１で冷やし、ダクト
３４を通してリヤクーラ吹出口３５から冷風を吹出すよ
うに構成されている。リヤブロアユニット３２はモータ
３２ａを駆動源としており、該モータ３２ａの運転速度
はコントロールユニット８の制御を受けて可変である。
また、温度センサ３３の検出値はやはりコントロールユ
ニット８に入力される。

【００１９】さて、オートエアコンのエバポレータ６及
びリヤクーラのリヤエバポレータ３１は、いずれも図示
省略のコンプレッサやコンデンサと冷媒流路３６，３７
を介して接続されている。本発明では、リヤエバポレー
タ３１に接続されている冷媒流路３６，３７の適所に
（図１中では冷媒流路３７のリヤエバポレータ３１近
傍）冷媒の流量調整手段として電磁弁３８を設け、該電
磁弁の開閉をオートエアコンのモード切換ダンパと連動
させてコントローラ８で制御するようにしてある。

【００２０】次に、上述した構成の車両用空気調和装置
の作用を説明する。

【００２１】最初にフロント側オートエアコンの空気の
流れを簡単に説明すると、内外気切換ダンパ３の開閉位
置に応じて外気又は内気がブロアユニット５に吸引さ
れ、その全量がエバポレータ６を通過する。この時、図
示省略のコンプレッサが作動して冷媒を循環させていれ
ば、エバポレータ６を通過した空気は熱交換により冷風
となってヒータコア７へ送られる。ヒータコア７へ送ら
れた冷風は、エアミックスダンパ１３の開度に応じてヒ
ータコア７の通過量が変化する。図１のエアミックスダ
ンパ１３は全閉位置にあり、この状態では冷風の全量が
ヒータコア７から加熱を受けることなく吹出口へ送られ
る。また、エアミックスダンパ１３は、全閉から全開ま
での間で所望の開度に保持することができ、これによっ
てヒータコア７を通過して加熱された温風とヒータコア
７を通過しなかった冷風との混合割合が変化して吹出温
度の調整がなされる。

【００２２】上述したエアミックスダンパ１３の開度
は、各吹出口に設けた切換ダンパの開閉状態（設定モー
ド）と連動する。これらの制御はコントロールユニット
８で行われるが、その制御内容を図２の制御マップに基
づいて説明する。なお、図２の制御マップでは、雨天時
等に手動スイッチで操作されるデフモードは省略されて
いる。すなわち、オートエアコンにはフェイスモード、
バイレベルモード及びフットモードの３つの吹出しモー
ドがあり、種々の条件により自動的に切換えられる。

【００２３】フェイスモードは、空調負荷が冷房側の場
合であって、エアミックスダンパ１３の開度は全閉又は
全閉に近い状態となり、フェイスモード切換ダンパ２０
が開いてフェイス吹出口１６から冷風を吹き出す。

【００２４】フットモードは、空調負荷が暖房側の場合
であって、エアミックスダンパ１３の開度は全開又は全
開に近い状態となり、フットモード切換ダンパ２１が開
いてフット吹出口１７から温風を吹き出す。

【００２５】バイレベルモードは、空調負荷が冷房側と
暖房側との中間にある場合であって、エアミックスダン
パ１３の開度は中間付近となり、フェイス吹出口１６及
びフット吹出口１７から冷風と温風とが適度に混合され
た温調エアを吹き出す。

【００２６】これらの吹出しモードは、乗員の好みに応
じた設定温度と日射センサ１１及び車室内温度センサ１
２の検出値との関係で定まる。すなわち、設定温度に対
して車室内温度が高かったり、あるいは日射量が多い場
合は空調負荷が冷房側となり、反対に車室内温度が設定
温度より低く日射量も少ない場合は空調負荷が暖房側と
なる。

【００２７】本発明によれば、このような制御を受ける
フロント側オートエアコンの吹出モード切換と連動し
て、リヤクーラの吹出温度がコントロールされる。リヤ
クーラの吹出温度は、リヤエバポレータ３１を通過する
空気と冷媒との熱交換量によって変化する。すなわち、
リヤエバポレータ３１に供給される冷媒の流量が多い程
熱交換量も増え、吹出温度は低いものとなる。リヤエバ
ポレータ３１に供給される冷媒の流量は、電磁弁３８の
開閉によって調整される。この電磁弁３８は、モード切
換ダンパ１９，２０，２１の開閉操作に対応する制御信
号（電気信号）を受けて作動し、その開閉時間によって
冷媒流量を調整する。この制御信号としては、吹出温度
制御手段から、たとえば図４に詳細に示す如く、モード
切換ダンパ１９，２０，２１の作動機構と連結したポテ
ンショメータ３９から電圧信号をもらえばよい。そし
て、図２のリヤクーラ制御マップに示す如く、フロント
側がフェイスモードで冷風を吹出す時にはリヤクーラへ
の冷媒供給量が最大となって吹出温度は低温となり、フ
ロント側がフットモードで温風を吹出す時にはリヤクー
ラへの冷媒供給量が制限されて高温（吸引した車室内空
気の温度）の吹出温度となる。また、中間のバイレベル
モードでは、冷媒供給量が適度に制限されるので、リヤ
クーラの吹出温度も中間的なものとなる。

【００２８】このような温度制御をすることにより、フ
ロント側のオートエアコンとリヤ側のリヤクーラとが相
反する吹出温度となることはなく、たとえばフロント側
がフットモードに切換えられて温風を吹出とている時に
リヤ側が冷風を吹出し続けるといったことはなくなる。

【００２９】なお、本実施例では電磁弁３８の開閉時間
によって冷媒流量を調整しているが、他の実施例では開
度調整可能な弁を使用した流量調整手段であってもよ
い。

【００３０】また、本実施例では、オートエアコンのブ
ロアユニット５とリヤクーラのリヤブロアユニット３２
とをコントローラ８に接続することにより、その運転速
度をコントローラ８で制御して両ブロアユニットの吹出
風量比を一定に保つようにしてある。これを図３の制御
マップに基づいて説明する。フロント側のブロアユニッ
ト５は、冷房側又は暖房側の大きな空調負荷（ａ点、ｄ
点）で最大運転となり、バイレベルモードからフェイス
モードに切換わるｃ点とフェイスモードのｂ点との間が
最小運転となるように設定されている。

【００３１】これに対して、リヤブロアユニット３２
は、フロント側のブロアユニット５からその運転状況の
制御信号（一般的には電圧信号）を受け、ブロアユニッ
ト５に連動した運転をする。すなわち、ブロアユニット
５が最大運転となるａ点ではリヤブロアユニット３２も
最大運転となり、同じく最小運転となるｂ点ではリヤブ
ロアユニット３２も最小運転となるように、両ブロアユ
ニット５，３２の風量比を一定に保ちつつ冷房負荷の変
化に対応させた制御がなされる。また、フロント側のオ
ートエアコンがフットモードになると、リヤブロアユニ
ット３２は、上記ｂｃ間の所定の位置で運転が停止され
る。

【００３２】このような風量制御をすることにより、フ
ロント側のブロアユニット５が最小運転になるとリヤブ
ロアユニット３２も自動的に最小運転に変わり、さらに
空調負荷が暖房側へ変化すると自動的に停止するので、
操作性の改善や不必要な騒音の低減を実現できる。

【００３３】

【発明の効果】前述した本発明の車両用空気調和装置に
よれば、フロント側のオートエアコンが吹出モードとし
てフェイスモード、バイレベルモード及びフットモード
を備え、それぞれの吹出モードに応じてリヤ側のリヤク
ーラへの冷媒流量を調節し、これによりリヤクーラの吹
出温度をコントロールするようにしたので、環境（空調
負荷）の変化に対応して快適に保たれる前席乗員と同様
に、後席乗員にも異和感のない快適な車室内環境を提供
できる。また、後席に乗員がいる場合は、後席乗員が環
境変化に対応したリヤクーラの面倒な手動調整操作から
解放される効果があり、あるいは、後席に乗員がいない
場合であっても前席に連動した制御がなされるので、操
作性の良好な車両用空気調和装置となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両用空気調和装置の一実施例を
示す構成図である。

【図２】フロント側のオートエアコンと連動して変化す
るリヤクーラ吹出温度の制御マップ図である。

【図３】フロント側のオートエアコンと連動して変化す
るリヤクーラ吹出風量の制御マップ図である。

【図４】オートエアコンの吹出モード切換え位置検出例
を示す図である。

【符号の説明】

５ ブロアユニット ６ エバポレータ ７ ヒータコア ８ コントロールユニット １３ エアミックスダンパ １６ フェイス吹出口 １７ フット吹出口 ２０ フェイスモード切換ダンパ ２１ フットモード切換ダンパ ３１ リヤエバポレータ ３２ リヤブロアユニット ３４ ダクト ３５ リヤクーラ吹出口 ３６ 冷媒流路 ３７ 冷媒流路 ３８ 電磁弁（流量調整手段） ３９ ポテンショメータ（吹出温度制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−204828（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 101 - 102

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロント側のオートエアコンディショナ装
   置とリヤ側のリヤクーラ装置とを備えて成る車両用空気
   調和装置において、前記オートエアコンディショナ装置
   が吹出モードとしてフェイスモード、バイレベルモード
   及びフットモードを備え、前記リヤクーラ装置の冷媒流
   路の適所に流量調整手段を設けると共に、前記リヤクー
   ラ装置への冷媒流量が前記フェイスモード→前記バイレ
   ベルモード→前記フットモードの順で少なくなるように
   前記流量調整手段を制御して前記リヤクーラ装置の吹出
   温度をコントロールする吹出温度制御手段を設けたこと
   を特徴とする車両用空気調和装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の車両用空気調和装置におい
   て、前記フェイスモードは空気負荷が冷房側の場合に設
   定され、前記バイレベルモードは空調負荷が冷房側と暖
   房側との中間の場合に設定され、及び前記フットモード
   は空調負荷が暖房側の場合に設定されることを特徴とす
   る車両用空気調和装置。