JP3186384B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フット吹出口から温風
を吹出すと同時にベント吹出口から冷風を吹出すバイレ
ベルモードが設定可能な車両用空調装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒータコアを通過する空気と通過
しない空気の混合比を調節して空気の温度調節を行うエ
アミックスドアを有し、このエアミックスドアで温度調
節された空気をベント吹出口やフット吹出口から車室内
に吹出すようにした車両用空調装置が知られている。ま
た、この種の空調装置において、上記エアミックスドア
をバイパスするバイパスダクト（バイパス通路）を有
し、このバイパスダクトを介して冷却空気を直接ベント
吹出口に導くようにしたものも知られている。このよう
なバイパスダクト内には、通常、バイパスダクトの通過
空気量を調節するバイパスドアが設けられている（日産
自動車株式会社発行 新型車解説書 Ｙ３２−１ １９
９１年 ６月）。

【０００３】そして、上記ベント吹出口とフット吹出口
の双方から空気を吹出すバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードが
設定されると、エアミックスドアで温度調節された比較
的高温の空気がフット吹出口から吹出されるとともに、
この温度調節された空気と上記バイパスダクトを通過し
た空気との混合空気（比較的低温の空気）がベント吹出
口から吹出され、これにより乗員の頭寒足熱が図られ
る。その際、上記バイパスドア開度は、例えばエアミッ
クスドア開度（車両熱負荷に依存する）に応じて自動制
御され、このバイパスドア開度が大きいほどバイパスダ
クトを通過する冷却空気量が多くなり、ベント吹出口か
らの吹出温度が低くなる。

【０００４】ここで、上記Ｂ／Ｌモードや、ベントモー
ド，フットモードなどの吹出口モードは、自動制御時に
は例えば外気温度や日射量などの車両熱負荷に基づいて
決定されるが、手動式の吹出口モード選択スイッチが操
作されると、上記自動制御に優先してその操作に応じた
吹出口モードが設定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動制御で
フットモードが選択されているとき（暖房時）に、乗員
が顔面に涼感を得たいと感じた場合には、上記吹出口モ
ード選択スイッチを操作してＢ／Ｌモードを選択すれば
よいが、このとき上記バイパスドア開度が閉じ側に制御
されていると、ベント吹出口から吹出される空気の温度
が高く満足な涼感が得られないという問題がある。

【０００６】本発明の目的は、自動制御によるフットモ
ード選択時に手動操作でＢ／Ｌモードが設定された場合
に必ず乗員に満足な涼感を与えられるよう改良した車両
用空調装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応付けて説明すると、本発明は、空調ダクト１０
１内に導入された空気を加熱するヒータコア１０２と、
このヒータコア１０２を通過する空気と通過しない空気
との混合比を調節して空気の温度調節を行うエアミック
スドア１０３と、このエアミックスドア１０３をバイパ
スさせて上記導入空気をベント吹出口１０４に直接導く
バイパス通路１０５と、バイパス通路１０５を通過する
空気量を調節するバイパスドア１０６と、車両熱負荷に
基づいて吹出口モードを自動選択する自動吹出口モード
選択手段１０７と、所定操作部材の操作に応じて吹出口
モードを選択する手動吹出口モード選択手段１０８と、
自動吹出口モード選択手段１０７により、ベント吹出口
１０４およびフット吹出口１０９の双方から空気を吹出
すバイレベルモードが設定されているときには、車両熱
負荷に基づいてバイパスドア１０６の開度を制御するバ
イパスドア制御手段１１０とを備えた車両用空調装置に
適用される。そして、バイパスドア制御手段１１０を次
のように構成することにより上記問題点を解決する。す
なわちバイパスドア制御手段１１０は、自動吹出口モー
ド選択手段１０７によりフット吹出口１０９から温風を
吹出すフットモードが設定されているときに手動吹出口
モード選択手段１０８によりバイレベルモードが設定さ
れると、車両熱負荷に拘らず所定時間だけバイパスドア
１０６を所定開度以上に保持する。

【０００８】

【作用】自動吹出口モード選択手段１０７によりフット
モードが設定されているときに手動吹出口モード選択手
段１０８によりバイレベルモードが設定されると、車両
熱負荷に拘らず所定時間だけバイパスドアが所定開度以
上に保持され、これにより少なくとも上記所定時間だけ
ベント吹出口１０４からの吹出温度が所定温度以下に保
持される。

【０００９】

【実施例】図２〜図６により本発明の一実施例を説明す
る。図２は本発明に係る車両用空調装置の全体構成図で
ある。空調ダクト１内には、周知の如くブロアファン２
と、ブロアファン２からの空気を冷却するエバポレータ
３と、エバポレータ３を通過した空気を暖めるヒータコ
ア４と、ヒータコア４を通過する空気と通過しない空気
との混合比を調節して空気の温度調節を行うエアミック
スドア５とが設けられている。エアミックスドア５は、
破線で示す全開位置と、二点鎖線で示す全閉位置との間
で開閉可能とされ、全開位置でヒータコア４の通過空気
量が最も多くなり、全閉位置で最も少なくなる。

【００１０】また空調ダクト１には、デフロスタ吹出口
１１ａを有するデフロスタダクト１と、フロントフット
吹出口１２ａおよびリアフット吹出口１２ｂを有するフ
ットダクト１２と、運転席側および助手席側ベント吹出
口１３ａ，１３ｂを有するベントダクト１３とが接続さ
れている。上記デフロスタ吹出口１１ａからの空気は車
両のウインドパネルに向けて吹出され、フット吹出口１
２ａ，１２ｂからの空気は前席および後席の乗員の足元
に吹出され、ベント吹出口１３ａ，１３ｂからの空気は
運転席および助手席の乗員の上半身にそれぞれ向けて吹
出される。

【００１１】各ダクト１１〜１３と空調ダクト１との境
界部分には、それぞれデフロスタドア１４、フットドア
１５およびベントドア１６（以下、総称してモードドア
と呼ぶ）が設けられ、各ドア１４〜１６の開度によって
各吹出口から車室内へ吹出される空気量が調節される。

【００１２】また１７は、エバポレータ３を通過した冷
却空気の一部を、エアミックスドア５をバイパスさせて
直接ベントダクト１３に導くためのバイパスダクトであ
る。このバイパスダクト１７の内部にはバイパスドア１
８が設けられ、このバイパスドア１８の開度に応じてバ
イパスダクト１７の通過空気量が調節される。バイパス
ドア１８は、図示実線で示す全開位置と、二点鎖線で示
す全閉位置との間で開閉可能とされ、全開位置でバイパ
スダクト１７を通過する空気量が最も多くなる。

【００１３】ここで本実施例では、吹出口モードとし
て、上記ベント吹出口１３ａ，１３ｂから空気を主に吹
出すベントモード、フット吹出口１２ａ，１２ｂから空
気を主に吹出すフットモード、ベント吹出口１３ａ，１
３ｂおよびフット吹出口１２ａ，１２ｂの双方から空気
を吹出すバイレベルモード（以下、Ｂ／Ｌモード）、デ
フロスタ吹出口１１ａから主に空気を吹出すデフロスタ
モードなどが設定可能とされている。

【００１４】Ｂ／Ｌモード設定時には、エアミックスド
ア５により温度調節された混合空気（Ａ＋Ｂ）がフット
吹出口１２ａ，１２ｂから吹出され、一方、上記混合空
気とバイパスダクト１７を通過した空気Ｃとの混合空気
（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）がベント吹出口１３ａ，１３ｂから吹出
される。したがって、乗員の足元には比較的高温の空気
が、上半身には比較的低温の空気がそれぞれ吹出される
ことになり、これにより頭寒足熱の効果が得られる。

【００１５】図３は制御系の構成を示し、空調装置全体
を制御する制御回路２１には、エアミックスドア５の開
度を調節するためのエアミックスドアアクチュエータ２
２と、各モードドア１４〜１６の開度を調節するための
モードドアアクチュエータ２３と、バイパスドア１８の
開度を調節するためのバイパスドアアクチュエータ２４
と、ブロアファン２のモータ２ａが接続されている。ま
た、外気温度ＴAMBを検出する外気温センサ２５、車室
内温度ＴINCを検出する室内温度センサ２６、日射量ＱS
UNを検出する日射センサ２７、および手動により吹出口
モードを選択するための吹出口選択スイッチ２８も制御
回路２１に接続され、各センサの検出出力およびスイッ
チ２８の操作状態が制御回路２１に入力される。

【００１６】制御回路２１は、上記検出された外気温度
ＴAMB，車室内温度ＴINCおよび日射量ＱSUNに基づいて
目標吹出温度を演算し、これに基づいてブロアファンモ
ータ２ａへの印加電圧（ブロアファン風量）、エアミッ
クスドア５の開度、および各モードドア１４〜１６の開
度（吹出口モード）などを制御するとともに、エアミッ
クスドア開度に基づいてバイパスドア１８の開度を制御
する。

【００１７】次に、図４〜図６のフローチャートを参照
して実施例の動作を説明する。図４は制御回路２１によ
る吹出口制御の手順を示すフローチャートであり、この
ルーチンは不図示のメインルーチンから周期的にコール
されるものである。まずステップＳ１で吹出口選択スイ
ッチ２８が操作されているか否かを判定する。操作され
ていればステップＳ２に進み、上記スイッチ２８により
デフロスタモードが指令されているか否かを判定する。
ステップＳ２が肯定されるとステップＳ３でデフロスタ
モードを設定し、否定されるとステップＳ４に進む。ス
テップＳ４では、上記スイッチ２８によりいずれのモー
ドが指令されているかを判定する。ベントモードであれ
ばステップＳ５でベントモードを設定し、Ｂ／Ｌモード
であればステップＳ６でＢ／Ｌモードを設定し、フット
モードであればステップＳ７でフットモードを設定す
る。ここで、各吹出口モードの設定は、上記モードドア
アクチュエータ２３により各モードドア１４〜１６を駆
動することにより行う。

【００１８】一方、ステップＳ１で吹出口選択スイッチ
２８が操作されていないと判定された場合にはステップ
Ｓ８に進み、各センサ２５〜２７で検出された外気温度
ＴAMB，車室内温度ＴINC，日射量ＱSUNおよび乗員によ
り設定された設定温度などに基づいて目標吹出温度を演
算する。次いでステップＳ９では、上記演算された目標
吹出温度に基づいて、予め格納された制御特性（不図
示）からベントモード，Ｂ／Ｌモード，フットモードの
いずれかを選択し、モードドア１４〜１６を駆動して上
記選択された吹出口モードを設定する。

【００１９】ここで、上述したように吹出口モードは車
両熱負荷に応じて決定されるが、通常は、外気温度ＴAM
Bが２０℃を越える場合にはベントモードが設定され
る。このベントモード設定時には、ベント吹出口１３
ａ，１３ｂから冷風が吹出されるようエアミックスドア
開度が制御される。また、外気温度ＴAMBが０℃を下回
る場合にはフットモードが設定され、フット吹出口１２
ａ，１２ｂから温風が吹出されるようエアミックスドア
開度が制御される。さらに外気温度ＴAMBが約０℃〜２
０℃の場合にはＢ／Ｌモードが設定され、少なくともフ
ット吹出口１２ａ，１２ｂから温風が吹出されるようエ
アミックスドア開度が制御される。

【００２０】図５，図６は制御回路２１によるバイパス
ドア開度制御の詳細手順を示すフローチャートであり、
このルーチンも不図示のメインルーチンから周期的にコ
ールされるものである。まず図５のステップＳ１１で
は、上記吹出口選択スイッチ２８の操作によりＢ／Ｌモ
ードが設定されているか否かを判定し、否定されると図
６のステップＳ２１に進み、肯定されるとステップＳ１
２に進む。

【００２１】ステップＳ１２では、上記スイッチ２８に
よりＢ／Ｌモードが設定された直後であるか否かを判定
し、肯定されるとステップＳ１３において、上記スイッ
チ２８の操作によってＢ／Ｌモードが設定される直前の
モードがフットモードであったか否かを判定する。フッ
トモードでなかった場合にはステップＳ２１に進み、フ
ットモードであった場合にはステップＳ１４でフラグを
オンするとともに、ステップＳ１５で制御回路２１内の
タイマーをスタートさせてステップＳ１６に進む。一
方、上記ステップＳ１２が否定された場合にはステップ
Ｓ２０に進み、フラグがオンか否かを判定する。オンで
あればステップＳ１６に進み、オフであればステップＳ
２１に進む。

【００２２】ステップＳ１６では、上記タイマースター
トから所定時間ｔ（例えば、２０秒〜３０秒）が経過し
たか否かを判定し、まだ経過していなければステップＳ
１７で目標バイパスドア開度ＸFを１００％（全開）に
設定して図６のステップＳ２９に進む。ステップＳ１６
で所定時間が経過したと判定された場合にはステップＳ
１８でタイマーをストップし、ステップＳ１９でフラグ
をオフしてステップＳ２１に進む。

【００２３】ステップＳ２１では上記ベントモードが設
定されているか否かを判定し、ベントモードであればス
テップＳ２２に進む。ステップＳ２２ではブロアファン
モータ２ａへの印加電圧ＶFが最大値ＶMAXか否かを判定
し、肯定されるとステップＳ２３に進む。ステップＳ２
３では、目標バイパスドア開度ＸFを１００％（全開）
としてステップＳ２９に進む。

【００２４】一方、ステップＳ２１でベントモードでな
いと判定された場合、およびステップＳ２２で印加電圧
ＶFが最大値ＶMAXでないと判定された場合はステップＳ
２４に進み、Ｂ／Ｌモードが設定されているか否かを判
定する。ステップＳ２４が否定されると、すなわちフッ
トモードの場合にはステップＳ２５に進み、目標バイパ
スドア開度ＸFを０％（全閉）としてステップＳ２９に
進む。またステップＳ２４でＢ／Ｌモードと判定された
場合にはステップＳ２６に進む。

【００２５】ステップＳ２６ではエアミックスドア開度
Ｘを検出し、図示の特性に従って開度ＡかＢかを判定す
る。ステップＳ２７で開度Ａと判定されるとステップＳ
２５に進み、開度Ｂと判定された場合にはステップＳ２
８に進む。ステップＳ２８では、エアミックスドア開度
Ｘに基づいて図示の特性から目標バイパスドア開度ＸF
を求める。ステップＳ２３，Ｓ２５，Ｓ２８の後はステ
ップＳ２９に進み、バイパスドアアクチュエータ２４を
作動させて上記求められた目標バイパスドア開度ＸFと
なるようにバイパスドア１８を駆動する。ここで、エア
ミックスドア開度Ｘは上述した目標吹出温度によって制
御され、この目標吹出温度は外気温度，車室内温度，日
射量などの車両熱負荷に応じて決定される値であるか
ら、上記ステップＳ２８にて求められるバイパスドア開
度ＸFは、車両熱負荷に基づいているといってよい。

【００２６】以上の手順によれば、自動制御によってフ
ットモードが設定されているとき、すなわちフット吹出
口１２ａ，１２ｂからのみ温風が吹出されているときに
吹出口選択スイッチ２８を操作してバイレベルモードを
設定すると、エアミックスドア開度Ｘに拘らず所定時間
ｔだけバイパスドア１８が全開となる。ここで、フット
モード設定時にＢ／Ｌモードを手動設定するのは、乗員
が顔面に涼感を得たいと感じたときであるから、ベント
吹出口１３ａ，１３ｂからの吹出温度は低い方がよい。
本実施例では、上述のように所定時間ｔだけバイパスド
ア１８を全開とすることにより、バイパスダクト１７を
通過してベント吹出口１３ａ，１３ｂに導かれる冷却空
気量が最大となり、ベント吹出口１３ａ，１３ｂから所
定時間ｔだけ低温の空気が吹出されることになる。した
がって乗員が顔面に涼感を得たいときに確実にその要求
を満足させることができる。

【００２７】一方、自動制御によりフットモードが設定
されていたということは、元々外気温度がかなり低く強
力な暖房を必要としているときであるから、ベント吹出
口１３ａ，１３ｂから所定温度以下の冷却空気が一定時
間以上吹出されると、乗員は涼感を通り越して冷感を感
ずることになる。しかし本実施例では、バイパスドア１
８を全開とした後、所定時間ｔが経過した後は通常の制
御、すなわちエアミックスドア開度Ｘに基づくバイパス
ドア開度制御に切換えるようにしているので、乗員に冷
感を与えることはない。なお、フットモード時にはバイ
パスドア１８は全閉とされ、ベントモード時には全開と
される。

【００２８】以上の実施例に構成において、バイパスダ
クト１７がバイパス通路１０５を、制御回路２１が自動
吹出口モード選択手段１０７，手動吹出口モード選択手
段１０８およびバイパスドア制御手段１１０をそれぞれ
構成する。

【００２９】なお以上では、自動制御によるフットモー
ド設定時に手動にてＢ／Ｌモードが設定されると、所定
時間ｔだけバイパスドア１８を全開に保持するようにし
たが、その際のバイパスドア開度は全開に限定されず、
予め設定された所定値以上の開度に保持するようにして
もよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、自動制御にてフットモ
ードが設定されているときに手動によりバイレベルモー
ドが設定されると、車両熱負荷に拘らず所定時間だけバ
イパスドアを所定開度以上に保持するようにしたので、
少なくとも上記所定時間だけベント吹出口からの吹出温
度が所定温度以下に保持され、乗員が顔面に涼感を得た
いときにその要求を確実に満足させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図。

【図２】本発明に係る車両用空調装置の一実施例を示す
構成図。

【図３】上記空調装置の制御系を示すブロック図。

【図４】吹出口制御の手順を示すフローチャート。

【図５】バイパスドア開度制御の手順を示すフローチャ
ート。

【図６】図５に続くフローチャート。

【符号の説明】

１ 空調ダクト ２ ブロアファン ３ エバポレータ ４ ヒータコア ５ エアミックスドア １１ デフロスタダクト １２ フットダクト １２ａ，１２ｂ フット吹出口 １３ ベントダクト １３ａ，１３ｂ ベント吹出口 １４〜１６ モードドア １７ バイパスダクト（バイパス通路） １８ バイパスドア ２１ 制御回路（自動吹出口モード選択手段，手動吹出
口モード選択手段，バイパスドア制御手段） ２３ モードドアアクチュエータ ２４ バイパスドアアクチュエータ ２８ 吹出口選択スイッチ

フロントページの続き (72)発明者 福林 誠 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/00 103 B60H 1/00 102

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調ダクト内に導入された空気を加熱す
   るヒータコアと、 このヒータコアを通過する空気と通過しない空気との混
   合比を調節して空気の温度調節を行うエアミックスドア
   と、 このエアミックスドアをバイパスさせて前記導入空気を
   ベント吹出口に直接導くバイパス通路と、 前記バイパス通路を通過する空気量を調節するバイパス
   ドアと、 車両熱負荷に基づいて吹出口モードを自動選択する自動
   吹出口モード選択手段と、 所定操作部材の操作に応じて前記吹出口モードを選択す
   る手動吹出口モード選択手段と、 前記自動吹出口モード選択手段により、ベント吹出口お
   よびフット吹出口の双方から空気を吹出すバイレベルモ
   ードが設定されているときには、車両熱負荷に基づいて
   前記バイパスドアの開度を制御するバイパスドア制御手
   段とを備えた車両用空調装置において、 前記バイパスドア制御手段は、前記自動吹出口モード選
   択手段により前記フット吹出口から温風を吹出すフット
   モードが設定されているときに前記手動吹出口モード選
   択手段により前記バイレベルモードが設定されると、前
   記車両熱負荷に拘らず所定時間だけ前記バイパスドアを
   所定開度以上に保持することを特徴とする車両用空調装
   置。