JP3627767B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置において、特に窓ガラスの曇りを防止するものに関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば、特開平２−５７４１９号公報にて開示される車両用空調装置では、特に外気温が低い冬場において、エンジン冷却水が低い時の乗員の冷風吹出防止のために、外気温度が所定温度よりも低ければ車室内への送風を停止し、外気温度が所定温度より高ければデフロスタ吹出口から窓ガラスの内面に向かって送風する送風制御を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用空調装置を作動させた状態で暖房運転を行い、その後車両用空調装置を停止（エンジン停止）させると、暖房用熱交換器であるヒータコアからの放熱または外気の熱によってダクト内の空気温度が上昇し、冷房用熱交換器であるエバポレータに付着した凝縮水が蒸発し、ダクト内が高温、高湿状態となる。
【０００４】
この後、上述のような送風制御を行うと、ダクト内の高温、高湿の空気がデフロスタ吹出口から吹き出され、車両の窓ガラスの表面温度が低いことから、窓ガラスに結露が生じ、フロントガラスが曇ることがある。
そして、本願出願人がこの問題についてさらに検討した結果、以下の事が判明した。つまり、ダクト内が高温、高湿状態において、車室内に向かって送風することで窓ガラスが曇る他に、送風を行わなくともデフロスタ吹出口が開口していると、高温、高湿の空気が窓ガラスの内面に向かって上昇し、窓ガラスが曇るということが分かった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて、空調装置が作動状態から停止状態となった後、車両の窓ガラスの曇りを防止することを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１および請求項２記載の発明では、作動停止状態判定手段によってイグニッションスイッチがオンからオフとなったと判定されたら、前記ＥＣＵへの電力供給が停止される前に、デフロスタ吹出口を閉口するようにデフロスタ開閉手段を制御する吹出口制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
これにより、車両用空調装置が作動状態から停止状態となると、空調ケース内に高温、高湿の空気が発生するが、デフロスタ吹出口が閉口しているので、この高温、高湿の空気は窓ガラスに向かって上昇しない。この結果、車両の窓ガラスの曇りを防止できる。
特に請求項３記載の発明では、車両用空調装置が作動状態から停止状態となった後、所定時間経過したか否かを判定する所定時間判定手段と、
この所定時間判定手段によって所定時間経過したと判定されると、吹出口制御手段が前記デフロスタ吹出口を閉口するようにデフロスタ開閉手段を制御すると共に、他の吹出口を開口するよう他の吹出口開閉手段を制御することを特徴としている。
【０００８】
これにより、車両用空調装置が作動状態から停止状態となり、所定時間経過してから、デフロスタ吹出口を開口し、他の吹出口を閉口するようになる。
つまり、車両用空調装置が作動状態から停止状態となるときとは、車両エンジンを停止させ、乗員が車両を降りる場合が多い。従って、車両用空調装置が作動状態から停止状態となった直後に、デフロスタ吹出口を閉口する際の作動音が発生し、乗員に違和感を与えることになる。しかしながら、所定時間後にこのような制御を行うことで、乗員への違和感を低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図２に車両用空調装置の全体概略構成図を示す。
空調ケース１は樹脂材にて形成されており、車室内に空気を導くための空気通路をなすものである。空調ケース１には、空気取入口となる開口部２が形成されており、この開口部２には送風機を収納した送風ユニット（図示しない）が紙面手前側に設けられ、この送風機が駆動することによって、空調ケース１内に車室内に向かった空気流が発生する。
【００１０】
空調ケース１内には、その空気上流側から順に冷却手段であるエバポレータ３と、加熱手段であるヒータコア４とが車両前後方向（図２中左右方向）に並ぶように設けられている。このエバポレータ３は、図示しない圧縮機、凝縮器、減圧手段と共に周知の冷凍サイクルを構成する蒸発器であり、空調ケース１内の空気を冷却する。また、ヒータコア４は、内部をエンジン冷却水が流れる熱交換器であり、空調ケース１内の空気を加熱する。
【００１１】
空調ケース１内の空気下流側には、空調空気を車室内の各場所に向けて吹きだされるための各吹出用開口部２０１〜２０３が設けられている。
２０１は、空調空気を車両の窓ガラスの一部であるフロントガラス１０１内面に向けて吹き出すためのデフロスタ開口部である。２０２は、乗員の上半身に向けて空調空気を吹き出すためのフェイス開口部である。また、２０３は、乗員の下半身に向けて空調空気を吹き出すためのフット開口部である。
【００１２】
そして、これら開口部２０１〜２０３は、延長ダクト５〜１０によって車室内に設けられた吹出口に連通しており、デフロスタ開口部２０１は、延長ダクト５によってフロントガラス１０１の近傍に設けられたデフロスタ吹出口１００に連通している。フェイス開口部２０３には、３つの延長ダクト６、７、８が連結されている。
【００１３】
延長ダクト６は、空調空気を前席乗員の中央上半身に向けて吹き出すために車両幅方向の中央部に設けられたセンターフェイス吹出口に連通している。
延長ダクト７は、空調空気を前席乗員の上半身に向けて吹き出すために車両幅方向の両端部に設けられたサイドフェイス吹出口に連通している。
延長ダクト８は、空調空気を後席乗員の上半身に向けて吹き出すために設けられたリアフェイス吹出口に連結されている。
【００１４】
フット開口部２０３には、延長ダクト９および１０に連結されている。そして、延長ダクト１０は、空調空気を後席乗員の足元に向けて吹き出すためのリアフット吹出口に連通している。また、延長ダクト９は、空調空気を前席乗員の足元に向けて吹き出すためのフロントフット吹出口に連通している。空調ケース１内には、第１駆動シャフト１１と第１従動シャフト１２が、空調ケース１にたいし、回転可能に支持されている。この第１駆動シャフト１１および第１従動シャフト１２には、可撓性の膜場部材で構成されたエアミックスドア１３の両端が固定されている。そして、エアミックスドア１３は、この第１駆動シャフト１１とヒータコア４と第１従動シャフト１２とによって、空気がヒータコア４を通る温風通路１４と、ヒータコア４をバイパスするバイパス通路１５、１６とをそれぞれ横切るようにして張設されている。
【００１５】
上記第１駆動シャフト１１は、図示しないその駆動手段（例えば、ステップモータ）によって駆動され、この第１駆動シャフト１１の回転は図示しない回転伝達手段（例えば、ワイヤー）によって第１従動シャフト１２に伝達される。
また、エアミックスドア１３には空気を通過させるための図示しない開口部および空気を遮断するための遮断部が形成されており、上記ステップモータで第１駆動シャフト１１を正逆両方向に回転させて、上記開口部を任意の位置で停止させることで、上記各通路１４〜１６を通る空気量が調節される。なお、エアミックｓドア１３の停止位置制御方法は、図示しない制御装置からステップモータに対して出力される駆動信号の数によって制御される。
【００１６】
また、空調ケース１内には、第２駆動シャフト１７と第２従シャフト１８と中間シャフト１９が、空調ケース１に対して回転可能に支持されている。この第２駆動シャフト１７および第２従動シャフト１８には、可撓性の膜場部材で構成された吹出モード切換ドア２０の両端が固定および巻回されている。そして、吹出モード切換ドア２０は、第２駆動シャフト１７と中間シャフト１９と第２従動シャフト１９と第２従動シャフト１８とによって、前記各取出口の空気上流側壁面と対向するようにして張設されている。
【００１７】
また、吹出モード切換ドア２０には空気を通過させるための開口部（図３参照）が形成されており、上記ステップモータで第２駆動シャフト１７を正逆両方向に回転させて上記開口部を任意の位置で停止させることによって、吹出モードが切換られる。なお、吹出モード切換ドア２０の停止位置制御方法は、図示しない制御装置からステップモータに対して出力される駆動信号の数によって制御される。
【００１８】
さらに空調ケース１内には、冷風を直接ダクト６、７側に導く冷風バイパス通路２１が形成されると共に、この冷風バイパス通路２１を開閉する冷風バイパスドア２２が設けられている。この冷風バイパス通路２２は、エアミックスドアの上記開口部が温風通路１４を全閉してバイパス通路１５、１６を全開するマックスクール時に冷風バイパス通路２１を開く。
【００１９】
次に上記吹出モード切換ドア２０について図３を用いて説明する。図３に示すように吹出モード切換ドア２０には、複数の開口部２０ａ〜２０ｃが形成されている。また、この開口部２０ａ〜２０ｃ以外の部分にて空気を遮断する遮断部２０ｆを構成している。
【００２０】
そして、このドア２０の一端側２０ｅに固定された第２駆動シャフト１７と他端側２０ｄに固定された第２従動シャフト１８との間を図中左右方向に移動することによって、上記各開口部２０ａ〜２０ｃ、遮断部２０ｆと，図２に示す開口部２０１〜２０３との位置関係が変わり、吹出モードが切換られる。そして、上述した送風機３、エアッミックスドア１３、吹出モード切換ドア２０は、以下のように制御される。なお、この制御内容は、既に周知のものであるため簡単に説明する。
【００２１】
例えば、車両の空調環境因子である外気温度、内気温度、車室内に進入する日射量、エンジン冷却水温度、車室内の設定温度等を各種センサにて読み取り、この各値が車両に搭載されたＥＣＵ（図示しない）に入力される。そして、このＥＣＵにて目標となる吹出温度ＴＡＯを算出する。さらに、この算出したＴＡＯに基づいて、送風機の送風量（具体的には電圧）、エアミックスドア１３の制御位置（温風通路１４とバイパス通路１５とを通過する風量割合）、吹出モード切換ドアの制御位置（吹出モード）の目標値が決定され、この目標値となるように送風機３や、上記ステップモータを駆動する。なお、上記ＥＣＵは、車両のイグニッションスイッチがオンされると、電力が供給されるようになっている。このような制御を以下通常制御という。
【００２２】
なお、本実施の形態では、吹出モードとして、吹出用開口部２０２だけから空調風を吹き出すフェイスモード（ＦＡＣＥ）、吹出用開口部２０２および吹出用開口部２０３の双方から空調風を吹き出すバイレベルモード（Ｂ／Ｌ）、空調風のうち大部分を吹出用開口部２０３、残りを吹出用開口部２０１から吹き出すフットモード（ＦＯＯＴ），空調風にうち、半分を吹出用開口部２０３、残りを吹出用開口部２０１から吹き出すフットデフモード（Ｆ／Ｄ），吹出用口部２０１だけから空調風を吹き出すデフロスタモード（ＤＥＦ）が切換可能となっている。
【００２３】
次に本発明の実施の形態の要部である制御内容を図１のフローチャートに基づき説明する。
先ず、ステップＳ１では、車両のイグニッションスイッチがＯＮ（オン）からオフに切り替わったか否かを判定する。つまり、車両用空調装置が作動（運転）状態から停止状態に切り替わったか否かを判定する。
【００２４】
この判定結果が、ＮＯの場合はステップＳ１０に進み、上述の通常制御を行う。なお、ステップＳ１で、車両用空調装置が作動状態から停止状態に切り替わったか否かを判定したが、イグニッションスイッチと連動してオフとなったらステップＳ２に進むようにしても良い。
一方、ステップＳ１での判定結果が、ＹＥＳの場合はステップＳ２に進み、タイマーを始動させ、車両用空調装置が作動状態から停止状態となってから所定時間経過したか否かを判定する。そして、この判定結果がＹＥＳの場合、つまり所定時間経過したと判定されたら、ステップＳ３に進む。
【００２５】
ステップＳ２での判定結果が、ＮＯの場合、つまりステップＳ４に進み、再度車両のイグニッションスイッチがオンされたか否かを判定する。ステップＳ４での判定結果が、ＮＯ場合、つまりイグニッションスイッチがオフ状態が続いた場合は、再度ステップＳ２に戻る。言い換えると、所定時間内に再度イグニッションスイッチがオンされた場合は、ステップＳ１０に進み通常制御を行う。
【００２６】
そして、所定時間内に再度イグニッションスイッチがオンされなかった場合は、ステップＳ３に進む。
次にステップＳ３では、現状（イグニッションスイッチがオフとなる直前）においてデフロスタ吹出口１００が開口しているか否か、つまり吹出モードが、デフロスタ吹出口１００を開口するデフロスタモード、フットデフモード、フットモードのいずれかであるか否かを判定する。この判定結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ５に進み、デフロスタ吹出口１００が開口しない吹出モードであるバイレベルモードまたはフェイスモードに切り替わるようにステップモータを駆動する。
【００２７】
そして、吹出モードがバイレベルモードまたはフェイスモードに切り替わると、ステップＳ６に進み終了（バッテリからの電力の供給が停止される）となる。
また、ステップＳ３の判定結果が、ＮＯの場合はステップ６に進む。
以上のような制御の作動を説明すると、車両用空調装置が運転状態から停止状態となると、エバポレータ３で発生する凝縮水が、ヒータコア４の放熱または外気の熱等によって蒸発し、空調ケース１内が高温、高湿状態となる。そして、この状態においてデフロスタ吹出口１００が開口していると図２中矢印Ａで示すように高温、高湿の空気が上昇し、デフロスタ吹出口１００を通じてフロントガラス１０１の内面近傍に存在するようになる。これにより、例えば外気温度が低い冬期などでは、フロントガラス１０１の内面温度も低くなるため、フロントガラス１０１が曇ってしまう。なお、本実施の形態では、冷風バイパスドア２２を閉じても紙面裏側から空気が上昇するようになっている。
【００２８】
特に本実施の形態のように、吹出切換ドア２０が膜状部材にて形成されているので、吹出口切換ドア２０の開口部を介してデフロスタ吹出口１００とエバポレータ３の直下流側とが連通しやすい。例えば、一般的に切換ドアとして使用される板状の板ドアでは、上述の吹出口切換ドア２０に比べ、デフロスタ開口部１００を開口している場合でも、板ドア自体にてエバポレータ３とデフロスタ吹出口１００との間を一部遮断するように配置されることが多い。従って、高温、高湿の空気がデフロスタ吹出口１００からフロントガラス１０１に向かって上昇しにくいのである。
【００２９】
そこで、車両用空調装置が作動状態から停止状態となり所定時間経過すると、デフロスタ吹出口１００を閉じる他の吹出モードに切り換える。これによって、デフロスタ吹出口１００から高温、高湿の空気が吹出し、フロントガラス１０１が曇ることがなくなる。
さらに、所定時間経過後に他の吹出モードに切り換えるのは、以下のような理由である。つまり、車両イグニッションスイッチをオンからオフにすることは、乗員が車両を停車させ、車両を降りる場合が多い。従って、所定時間を待たずすぐに吹出モードを切り換えると、ステップモータ等の作動音が発生し、乗員に違和感を与える。そこで、乗員がイグニッションスイッチをオンからオフにして、車両から降りる時間を考慮して、所定時間経過後に吹出モードを切り換えることで、乗員に与える違和感を小さくすることができる。なお、本実施の形態では、この所定時間を６０秒と設定してあるが、この時間は任意に設定できる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は以下に述べるような変形例にも適用できる。
上記実施の形態では、車両イグニッションスイッチがオンからオフになったら、デフロスタ吹出口を閉じるようにしたが、再度車両イグニッションスイッチがオンされ、ＥＣＵにてデフロスタ吹出口１００を開口する吹出モードが選択されたとしても、さらに所定時間だけデフロスタ吹出口１０１を閉じるようにしてもよい。つまり、空調ケース１内には、高温、高湿の空気が残っているので、この状態にて再度デフロスタ吹出口１００を開口すると、フロントガラス１０１が曇りやすい。そこで、さらに継続してデフロスタ吹出口１００を閉じておくと良い。
【００３１】
また、この際、再度イグニッションスイッチがオンされ、送風機が起動してからデフロスタ吹出口１００の閉口状態を所定時間継続させるとよい。つまり、送風機を起動させて所定時間、デフロスタ吹出口１００を閉じる吹出モードにしておくことで、空調ケース１内の高温、高湿の空気がデフロスタ吹出口以外の吹出口から車室内に吹き出され、一掃される。これにより、この後、デフロスタ吹出口１００が開口する吹出モードに切り替わった際、高温、高湿の空気がデフロスタ吹出口１００から吹き出すことが無く、フロントガラス１０１の曇りを防止できる。
【００３２】
また、上記実施の形態では、吹出口切換ドア２０を膜状の部材にて構成したが、上述したように板状の板ドアにて吹出口を切り換える車両用空調装置に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の要部を示すフローチャーとである。
【図２】上記実施の形態の車両用空調装置の全体概略構成図である。
【図３】上記実施の形態の吹出口切換ドアの全体図である。
【符号の説明】
１ 空調ケース
３ エバポレータ（冷却手段）
１００ デフロスタ吹出口

Claims (5)

1. 吹出口が自動的に開閉可能な車両用空調装置であって、
   車室内に空気を導く空気通路をなす空調ケースと、
   この空調ケース内に車室内に向かった空気流を発生させる送風手段と、
   前記空調ケース内に配設され、前記送風手段からの空気を冷却する冷却手段と、
   前記空調ケース内に配設され、前記送風手段からの空気を加熱する加熱手段と、
   前記冷却手段の空気下流側部位で、前記空調ケースに設けられ、車両の窓ガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口と、
   このデフロスタ吹出口を開閉するデフロスタ開閉手段と、
   車両のイグニッションスイッチがオンされると電力が供給され、前記送風手段および前記デフロスタ開閉手段を制御するＥＣＵと、
   前記イグニッションスイッチがオンからオフとなったか否かを判定する作動停止状態判定手段と、
   この作動停止状態判定手段によって前記イグニッションスイッチがオンからオフとなったと判定されたら、前記ＥＣＵへの電力供給が停止される前に、前記デフロスタ吹出口を閉口するように前記デフロスタ開閉手段を制御する吹出口制御手段とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
2. 吹出口が自動的に開閉可能な車両用空調装置であって、
   車室内に空気を導く空気通路をなす空調ケースと、
   この空調ケース内に車室内に向かった空気流を発生させる送風手段と、
   前記空調ケース内に配設され、前記送風手段からの空気を冷却する冷却手段と、
   前記空調ケース内に配設され、前記送風手段からの空気を加熱する加熱手段と、
   前記冷却手段の空気下流側部位で、前記空調ケースに設けられ、車両の窓ガラスの内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口と、
   このデフロスタ吹出口を開閉するデフロスタ開閉手段と、
   前記冷却手段の空気下流側部位で、前記空調ケースに設けられ、前記デフロスタ吹出口とは異なる車室内部位に向けて空気を吹き出すための他の吹出口と、
   この他の吹出口を開閉する他の吹出口開閉手段と、
   車両のイグニッションスイッチがオンされると電力が供給され、前記送風手段と前記デフロスタ開閉手段と前記他の吹出口開閉手段とを制御するＥＣＵと、
   前記イグニッションスイッチがオンからオフとなったか否かを判定する作動停止状態判定手段と、
   この作動停止状態判定手段によって前記イグニッションスイッチがオンからオフとなったと判定されたら、前記ＥＣＵへの電力供給が停止される前に、前記デフロスタ吹出口を閉口するように前記デフロスタ開閉手段を制御すると共に、前記他の吹出口を開口するよう前記他の吹出口開閉手段を制御する吹出口制御手段とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記イグニッションスイッチがオンからオフとなった後、所定時間経過したか否かを判定する所定時間判定手段と、
   この所定時間判定手段によって所定時間経過したと判定されると、前記吹出口制御手段が前記デフロスタ吹出口を閉口するように前記デフロスタ開閉手段を制御すると共に、前記他の吹出口を開口するよう前記他の吹出口開閉手段を制御することを特徴とする請求項２記載の車両用空調装置。
4. 前記吹出口制御手段が、
   前記デフロスタ吹出口が開口しているか否かを判定するデフロスタ吹出口開口判定手段を有し、
   このデフロスタ吹出口開口判定手段により、前記デフロスタ開閉手段を制御すると共に、前記前記他の吹出口が開口するように前記他の吹出口開閉手段を制御することを特徴とする請求項２または請求項３記載の車両用空調装置。
5. 前記デフロスタ開閉手段および前記他の吹出口開閉手段が、
   前記ケース内に設けられ、前記送風手段からの空気を通過させる開口部およびこの空気を遮断する遮断部を有する膜状部材にて構成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の車両用空調装置。

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