JP5937623B2

JP5937623B2 - ラム圧制御を行う車両用ｈｖａｃシステム

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Publication number: JP5937623B2
Application number: JP2013554449A
Authority: JP
Inventors: 純一金丸; 真二柿崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2012-01-03
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-01-03
Also published as: EP2678176A1; US20120214394A1; EP2678176A4; CN103384607B; US8939823B2; WO2012115719A1; JP2014505633A; EP2678176B1; CN103384607A

Description

本発明は、車両用ＨＶＡＣシステムに関し、詳しくは、ラム圧制御を用いる部分的再循環車両用ＨＶＡＣシステムに関する。

車両内に暖房、換気、および空調（ＨＶＡＣ）システムを設置することは公知である。これらのシステムは、乗員区画内の空気を加熱および冷却し、車両乗員を快適にする。車両用ＨＶＡＣシステムの中には、空気の源を変更するよう選択的に構成することができるものがある。ある構成において、ＨＶＡＣシステムは、車両外部から外気を取り入れ、その空気を調節し、次いで、調節された空気を乗員区画内に送り込む。他の構成において、ＨＶＡＣシステムは、乗員区画内部から空気を取り入れ、その空気を調節し、次いで、その空気を乗員区画内に再循環する。さらに他の構成において、ＨＶＡＣシステムは、外部の空気と内部の空気との混合気を取り入れ、混合した空気を調節し、次いで、調節された空気を乗員区画内に送り込む。「混合気」の構成において、乗員は、窓の曇りを減少し、車両内での運転をより快適にすることも可能な外気の一部を受け取り、さらに、燃費向上を可能とする再循環された空気の一部を受け取る。

これらの既知の車両用ＨＶＡＣシステムは、それらの所期の目的のために作動してきたが、いくつかの短所があった。例えば、これらのＨＶＡＣシステムを用いると、車両の速度が上がるにつれて、外気と再循環空気との間の比率が変わるであろう。車両がより速い速度で走行している場合、ＨＶＡＣシステムの外気取入れ口から流入する外気の圧力（すなわち、「ラム空気」または「ラム圧」）は、比較的高くなる。ブロワユニットの吸込圧力ではラム空気圧の増加を解決することができないため、外気の取入れ量が増え、再循環空気の量が減少する。結果として、外気の取入れと関連した高湿度は、コンプレッサ負荷を大幅に増加し、さらに、燃費効率を減少させる原因となり得る。

本発明の一の概念によれば、新鮮空気モード、再循環空気モード、および混合気モードのうちの１つのモードで動作可能な車両用ＨＶＡＣシステムのブロワユニットは、外部新鮮空気取入れ開口部および内部再循環空気取入れ開口部が形成されているハウジングを備える。吸込流路は、外部新鮮空気取入れ開口部および内部再循環空気取入れ開口部の両方と連通する。第１のドアは、外部新鮮空気取入れ開口部と動作可能に関連しており、外部新鮮空気取入れ開口部を選択的に開閉する。第２のドアは、内部再循環空気取入れ開口部と動作可能に関連しており、内部再循環空気取入れ開口部を選択的に開閉する。第１のドアおよび第２のドアは、互いに独立して移動可能である。パーティションが吸込流路に位置しており、吸込流路を少なくとも部分的に分割する。パーティションは、ＨＶＡＣシステムのモードに応じて、第１のドアおよび第２のドアの少なくとも一方に選択的に係合する。混合気モードにおいて、第１のドアは、車両速度が増加したときに、ラム圧を制御して、外部新鮮空気取入れ開口部を介してハウジング内に流れる新鮮空気と、内部再循環空気取入れ開口部を介してハウジング内に流れる再循環空気との所定の気流比率を維持するよう構成される。

本発明の他の態様によれば、新鮮空気モード、再循環空気モード、および混合気モードのうちの１つのモードで動作可能な車両用ＨＶＡＣシステムのブロワユニットは、外気入口および再循環空気入口を備える。制御可能フラッグ型循環空気バルブは、再循環空気入口を通る再循環空気の流れを制御する。制御可能バタフライ型ラム空気バルブは、外気入口を通る外気の流れを制御する。ラム空気バルブが循環空気バルブとは無関係に制御可能に移動できることによって、循環空気バルブの位置とは無関係に、外気入口を通過する空気のラム空気圧を制御するように、循環空気バルブおよびラム空気バルブは、それぞれ別々の支持軸を中心にして揺動するよう支持されている。

本発明の更なる他の態様によれば、新鮮空気モード、再循環空気モード、および混合気モードうちの１つのモードで動作可能な車両用ＨＶＡＣシステムのブロワユニットは、外部新鮮空気取入れ開口部および内部再循環空気取入れ開口部が形成されているハウジングを備える。吸込流路は、外部新鮮空気取入れ開口部および内部再循環空気取入れ開口部の両方と連通する。バタフライ型の第１のドアは、外部新鮮空気取入れ開口部に配置され、外部新鮮空気取入れ開口部を選択的に開閉する。第２のドアは、内部再循環空気取入れ開口部を選択的に開閉するために設けられている。パーティションは吸込流路に位置しており、吸込流路を第１の吸込流路と第２の吸込流路とに少なくとも部分的に分割する。パーティションは、ＨＶＡＣシステムのモードに応じて第１のドアおよび第２のドアの少なくとも一方と選択的に係合する。センサは、外部新鮮空気取入れ開口部を通過する少なくとも外気の分量を測定する。第１のドアが第２のドアとは無関係に制御可能に移動できることによって、第２のドアの位置とは無関係に、外部新鮮空気取入れ開口部を通過する空気のラム空気圧を制御して、ブロワ内に流れる再循環空気と外気との間の所定の気流比率を維持するように、第１のドアおよび第２のドアは、それぞれ別々の支持軸を中心にして揺動するよう支持されている。

外気と内部空気の両方をブロワユニット内に流入させる混合気動作モードを有する既知の車両用ＨＶＡＣシステムのブロワユニットの模式図。外気と内部空気の両方をブロワユニット内に流入させる混合気動作モードを有する既知の車両用ＨＶＡＣシステムのブロワユニットの模式図。新鮮な外部空気のみをブロワユニット内に流入させる外気動作モードにある本開示の一態様によるＨＶＡＣシステムの模式図。内部空気のみをブロワユニット内に流入させる再循環動作モードにある図３のＨＶＡＣシステムの模式図。外気と内部空気の両方をブロワユニット内に流入させる混合気動作モードにある図３のＨＶＡＣシステムの模式図。車両速度の上昇に伴うラム圧の増加を示すグラフ。既知のＨＶＡＣシステムと本開示のＨＶＡＣシステムとの両方における、車両速度の上昇に伴う混合気モードでの外気と内部空気との比率を示すグラフ。車両速度に対するラム圧制御ドアの角度をパーセントで示す図。内部空気のみをブロワユニット内に流入させる再循環動作モードにある本開示の他の態様によるＨＶＡＣシステムの模式図。

当然、本明細書の記述および図面は単に例示目的であり、本開示から逸脱することなく、開示された構造において、さまざまな変形や変更を行うことが可能であることが理解されるべきである。本明細書に開示された車両用ＨＶＡＣシステムのための例示的なブロワユニットの各個別の構成要素は、単なる技術用語であり、ある製造者と他の製造者の間で異なる可能性があり、本開示を限定すると見なされるべきではないことも理解されよう。

図面を参照すると、いくつかの図全体を通して同様の番号は同様の部品に関し、図１および図２は、ブロワユニット１０２を備える既知の車両用ＨＶＡＣシステム１００を模式的に図示する。ブロワユニット１０２は、一般に、上ケース部材１１２、ベルマウス部材１１４、および下ケース部材１１６を備える。ベルマウス部材１１４は、上ケース部材１１２と下ケース部材１１６との間に配置され、上ケース部材１１２と下ケース部材１１６とに結合される。

一般に、図１および図２に示すように、上ケース部材１１２は概ね中空であり、外部空気取入れ開口部１１８を画定する。外部空気取入れ開口部１１８は、車両の外側の外部空間、例えば、周辺と流体連通する。上ケース部材１１２はまた、第１の内部空気取入れ開口部１２０と、第２の内部空気取入れ開口部１２２とを画定する。内部空気取入れ開口部１２０、１２２は、車両の乗員区画の内部空間と流体連通する。さらに、上ケース部材１１２は、下部開口１３２を備え、ベルマウス部材１１４と流体連通する。

ベルマウス部材１１４は、実質的に、下ケース部材１１６の開放上端部１４０を覆う。下ケース部材１１６はまた、排気口１４２も備える。排気口１４２は、暖房ユニット（図示しない）および／または冷却ユニット（図示しない）と流体連通する。ブロワユニット１０２はまた、フィルタ１４４も備える。フィルタ１４４は、下部開口１３２に隣接する上ケース部材１１２によって支持され、実質的に、下部開口１３２を覆う。フィルタ１４４は、空気が上ケース部材１１２からベルマウス部材１１４に通過するとき、空気から埃や他のあらゆる粉塵を取り除く。

ファン１４６は、下ケース部材１１６内に配置される。ファン１４６は、ブロワユニット１０２内に、外部空気取入れ開口部１１８および／または内部空気取入れ開口部１２０、１２２を通過して空気を流入させるよう動作可能である。次いで、その空気は、フィルタ１４４を通過し、あらゆる粉塵が取り除かれる。次いで、ファン１４６は空気を下ケース部材１１６に排気し、次いで、ファン１４６は、その空気を、暖房ユニットまたは冷却ユニット（図示しない）に向けて、排気口１４２から押し出す。上ケース部材１１２内で、ブロワユニット１０２の下部開口１３２付近に配置されるのは、パーティションすなわち封止部材１４８である。封止部材１４８は、本体部分１５０、第１のアーム１５２、および第２のアーム１５４を備える。第１および第２のアーム１５２、１５４は、本体１５０から外側に向けて、ベルマウス部材１１４の方に下向きに伸びる。

図１および図２に示すように、ブロワユニット１０２は、さらに、第１のドア１５８および第２のドア１６０を備える。第１および第２のドア１５８、１６０は、それぞれ、概ね平らで真っ直ぐ（例えば、概ね平面）である。第１のドア１５８は、少なくとも１つのピン１６６によって上ケース部材１１２に動作可能に結合され、ピン１６６は、第１のドア１５８が、封止部材１４８と第１の内部空気取入れ開口部１２０との間でピン１６６の周りを旋回することを可能にする。第２のドア１６０は、第１のドア１５８と同様であり、少なくとも１つのピン１７２によって上ケース部材１１２に動作可能に結合される。したがって、第２のドア１６０は、封止部材１４８と第２の内部空気取入れ開口部１２２との間でピン１７２の周りを旋回することができる。第１および第２のドア１５８、１６０は、任意の適切な方法、例えば、１つまたは複数のモータで、それぞれピン１６６、１７２の周りを動くことができる。

第１および第２のドア１５８、１６０は、外気位置、再循環空気位置、および混合気位置の間を動くことができる。外気位置（図示しない）では、第１のドア１５８は、第１の内部空気取入れ開口部１２０を塞ぎ、第２のドア１６０は、第２の内部空気取入れ開口部１２２を塞ぐ。したがって、空気は、外部空気取入れ開口部１１８を通過してブロワユニット１０２に流入することができ、さらに、空気は、内部空気取入れ開口部１２０、１２２を通過してブロワユニット１０２に流入することはないであろう。第１および第２のドア１５８、１６０が再循環空気位置（図示しない）にある場合、第１および第２のドア１５８、１６０は、封止部材１４８のそれぞれ第１および第２のアーム１５２、１５４に対して封止され、それにより、外部空気取入れ開口部１１８を塞ぐよう協働する。第１および第２のドア１５８、１６０が混合気位置（図１および図２）にある場合、第２のドア１６０は、第２の内部空気取入れ開口部１２２を塞ぎ、第１のドア１５８は、封止部材１４８の第１のアーム１５２に対して封止される。したがって、空気は、外部空気取入れ開口部１１８および第１の内部空気取入れ開口部１２０の両方を通過して、ブロワユニット１０２に流入することができる。

既知のＨＶＡＣシステム１００を用いた場合、図６および図７にグラフで示すように、車両がより速い速度で走行している場合、ブロワユニット１０２に流入する外部空気のラム圧は、比較的高い。結果として、混合空気モードでは、新鮮空気と再循環空気との比率は変化する。例えば、ＨＶＡＣシステム１００は、混合気の状態で、新鮮空気と再循環空気との比率を所定の比率で提供しようとする。この比率は、典型的には、車両速度０Ｋｍ／ｈで、新鮮空気が約３０％、再循環空気が約７０％である。しかしながら、既知のＨＶＡＣシステム１００を使用すると、ブロワユニットの吸込圧力ではラム空気圧の増加を上回ることができないため（図７の点線を参照）、新鮮空気の取入れ量が増え、再循環空気の量が減少する。例えば、低速車両（ＶＬ）では、比率は、新鮮空気が約５０％、再循環空気が約５０％である。高速車両（ＶＨ）では、比率は、新鮮空気が約９０％、再循環空気が約１０％である。結果として、新鮮空気の取入れと関連する高い湿度は、コンプレッサの負荷を大幅に増加し、さらに、燃費効率を減少させる原因となり得る。

ここで図３から図５を参照して、本開示の一の概念によるＨＶＡＣシステム２００を図示する。ＨＶＡＣシステム２００は、新鮮空気モード（図３）、再循環空気モード（図４）、および混合空気モード（図５）のうちの１つのモードで動作可能である。ＨＶＡＣシステム２００は、ブロワユニット２０２を備える。ブロワユニット２０２は、車両の乗員室（不図示）内の内部空間および／または乗員室外の外部空間（例えば、周辺）から空気を取り込む。ブロワユニット２０２は、空気を暖房ユニット（図示しない）および／または冷房ユニット（図示しない）に移し、その空気を調節（すなわち、加熱および／または冷却）することができる。空気が加熱／冷却されると、調節された空気は内部空間に移り、乗員を快適にする。

ブロワユニット２０２は、ハウジング２０４を備える。既知のブロワユニット１０２と同様に、ハウジング２０４は、上ケース部材２１２、ベルマウス部材２１４、下ケース部材２１６に分けることができる。ベルマウス部材２１４は、上ケース部材２１２と下ケース部材２１６との間に配置され、上ケース部材２１２と下ケース部材２１６とに結合される。上ケース部材２１２、ベルマウス部材２１４、および下ケース部材２１６は、一体式に形成され、一体型のハウジング２０４を画成するが、これは必須ではない。ハウジング２０４、より詳しくは、上ケース部材２１２には、外部新鮮空気取入れ開口部すなわち入口２２０および内部再循環空気取入れ開口部すなわち入口２２２が形成されている。吸込流路２２４は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０および内部再循環空気取入れ開口部２２２の両方と連通する。

外部新鮮空気取入れ開口部２２０は、車両外の外部空間と流体連通する。したがって、周囲の空気をブロワユニット２０２に、外部新鮮空気取入れ開口部２２０を通じて流入することができる。内部再循環空気取入れ開口部２２２は、車両の乗員区画の内部空間と流体連通する。したがって、内部空間内の空気をブロワユニット２０２に、内部再循環空気取入れ開口部２２２を通じて流入することができる。さらに、上ケース部材２１２は、下部開口２３２を備え、ベルマウス部材２１４と流体連通する。ベルマウス部材２１４は、下ケース部材２１６の開放上端部２４０を実質的に覆う。下ケース部材２１６はまた、排気口２４２も備える。排気口２４２は、暖房ユニット（図示しない）および／または冷却ユニット（図示しない）と流体連通する。したがって、ブロワユニット２０２内の空気は、ブロワユニットから、排気口２４２を通じて排出され、調節され得る。ブロワユニット２０２はまた、フィルタ２４４も備え、フィルタ２４４は、下部開口２３２に隣接する上ケース部材２１２によって支持され、実質的に、下部開口２３２を覆う。埃および他のあらゆる粉塵物質は、空気が上ケース部材２１２からベルマウス部材２１４に通過するときに、フィルタ２４４によって空気から取り除かれる。

ファン２４６は、下ケース部材２１６内に配置され、空気をブロワユニット２０２に、外部新鮮空気取入れ開口部２２０および／または内部再循環空気取入れ開口部２２２を通じて流入させるよう動作可能である。次に、空気は、上ケース部材２１２の下部開口２３２を通過し、次いで、ベルマウス部材２１４を通過する。次いで、その空気は、フィルタ２４４を通過し、あらゆる粉塵物質が取り除かれる。次いで、ファン２４６は空気を下ケース部材２１６に排気し、次いで、ファン２４６は、その空気を、暖房ユニットまたは冷却ユニット（図示しない）に向けて、排気口２４２から押し出す。ハウジング２０２内で、排気口２４２、ファン２４６、およびフィルタ２４４の上流に配置されるのは、パーティション２４８である。パーティション２４８は、吸込流路２２４内に配置され、吸込流路を、第１の吸込流路２５０と第２の吸込流路２５２とに、少なくとも部分的に分割する。

図３から図５に示すように、ブロワユニット２０２は、さらに、外部空気の流れを外部新鮮空気入口２２０からブロワ２４６ならびに排気吹出し口２４２に向かうよう制御するよう配置された制御可能な第１のドアすなわちラム空気バルブ２５８と、再循環空気の流れを再循環空気入口２２２からブロワ２４６ならびに排気吹出し口２４２に向かうよう制御するよう配置された制御可能な第２のドアすなわち循環空気バルブ２６０とを備える。第１のドア２５８は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０と動作可能に関連し、外部空気取入れ開口部を選択的に開閉する。第２のドア２６０は、内部再循環空気取入れ開口部２２２と動作可能に関連し、内部再循環空気取入れ開口部を選択的に開閉する。第１および第２のドア２５８、２６０は、互いに独立して移動可能であり、ＨＶＡＣシステム２００のモードに応じて、パーティション２４８と選択的に係合することが可能である。以下により詳細に記載ように、混合気モードでは、第１のドア２５８は、車両速度が上がっても、ラム圧を制御して、ハウジング２０４に外部新鮮空気取入れ開口部２２０を介して流れる外気と、ハウジング２０４に内部再循環空気取入れ開口部２２２を介して流れる再循環空気との気流比率を所定の気流比率に維持するよう構成される。

図示した例示的な実施形態において、第１および第２のドア２５８、２６０は、別々の軸の周りを揺動するよう支持される。より詳しくは、第１のドア２５８は、少なくとも１つの揺動ピン２７０によってハウジング２０４の上ケース部材２１２に動作可能に結合された中央部分を有するバタフライ型ドアである。揺動ピン２７０は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０内に位置づけられ、第１のドア２５８が、吸込流路２２４内で、パーティション２４８との接点と、ハウジング２０４との接点との間で揺動もしくは回転し、空気が、外部新鮮空気取入れ開口部２２０を通過して吸込流路２２４に向かって流れることを遮蔽もしくは封止することを可能にする。第２のドア２６０は、その端部分の一方が少なくとも１つのピン２７２によって上ケース部材２１２に移動可能に結合されたフラッグ型ドアである。したがって、第２のドア２６０は、ピン２７２を中心にして、パーティション２４８との接点と、ハウジング２０４との接点との間で揺動し、内部再循環空気取入れ開口部２２２を遮蔽または封止することを可能にする。第１および第２のドア２５８、２６０の構成を有する場合、図３に示すように、第２のドア２６０の先端２９４は弧２９６を描くように動き、第１のドアの先端２９０は弧２９８を描くように動く。第１のドア２５８の先端２９０は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０と吸込流路２２４との連通を遮断するように第１のドア２５８が閉じた閉位置と、第１のドアがパーティション２４８と係合する完全開位置との間で、弧２９８に沿って動く。

上記のように、第１のドア２５８は、第２のドア２６０とは無関係に独立して制御可能に可動する。この目的を達成するために、第１および第２のドア２５８、２６０は、任意の適切な方法、例えば、１つまたは複数のアクチュエータまたはモータで、それぞれピン２７０、２７２を中心にして動くことができる。図のように、モータ２７４は、第１のドア２５８に動作可能に接続され、モータ２７６は、第２のドア２６０に動作可能に接続される。制御器２８０は、モータ２７４、２７６、およびファン２４６のそれぞれの動作を制御するよう提供される。ラム空気圧、および／または外部新鮮空気取入れ開口部２２０を通過する外気の容量ならびに／もしくは内部再循環空気取入れ開口部２２２を通過して流れる再循環空気の分量を測定するための少なくとも１つのセンサ２８２を、ブロワユニット２０２内に提供することができる。少なくとも１つのセンサ２８２は、ハウジング２０４内、例えば、外部新鮮空気取入れ開口部２２０ならびに／もしくは内部再循環空気取入れ開口部２２２、および／または吸込流路２２４内に位置づけることができる。少なくとも１つのセンサ２８２は、制御器２８０と信号通信し、少なくとも１つのセンサ２８２の出力に少なくとも部分的に基づいて、第１のドア２５８の回転位置を選択的に調整し、ラム圧を制御することが可能である（すなわち、第１のドア２５８の回転位置は、少なくとも部分的には、測定値に左右される）。したがって、少なくとも１つのセンサ２８２を使用すると、混合空気動作モードにおいて、ラム圧を調整する第１のドア２５８の位置決めを高精度で可能にすることができる。

ラム圧を調整する第１のドア２５８の回転位置を制御して、車両に対して目標新鮮空気量（例えば、約３０％の新鮮空気、図７参照）を得るための他の方法は、図８に図示するラム圧制御マップである。制御マップは、まず、車両速度に応じてラム圧をトラッキングすることによって生成することができる（図６参照）。図６のグラフは、車両を駆動し、第１のドア２５８を完全開位置で維持し、車両速度の増加に対するラム圧をモニタリングすることによって得ることができる。次に、図６の車両速度試験結果に基づいて、特定の車両速度に対する特定のラム圧が、ファン２４６への電力を調整することによって得られる。次いで、各特定のラム圧および速度に対し、第１のドア２５８の回転位置は、完全開位置（第１のドアの角度０％）から閉位置（第１のドアの角度１００％）まで徐々に変化し、各増分での新鮮空気の量が決定される。ラム圧による新鮮空気量に基づいて、各車両速度に対する目標新鮮空気量を得るための第１のドア２５８の開き角度を決定することができ、図８の制御マップを生成することができる。この制御マップを用いて、車両速度に基づき、制御器２８０は、第１のドア２５８の回転位置を制御し、ラム圧を制御することができる。

第１および第２のドア２５８、２６０は、新鮮空気位置、再循環空気位置、および混合気位置の間を動くことができる。図３に示すように、新鮮空気位置では（すなわち、ＨＶＡＣシステム２００の新鮮空気モードでは）、バタフライ型の第１のドア２５８は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０を通過するブロワユニット２０２内への気流を可能にするよう回転し、第２のドア２６０は、内部再循環空気取入れ開口部２２２を塞ぐ。第１のドア２５８は、一部開位置と、第１のドア２５８の先端２９０がパーティション２４８と係合する完全閉位置と、第１および第２の吸込流路２５０、２５２が遮蔽される閉位置との間を選択的に動き、ラム圧を制御する。したがって、空気は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０を通過してブロワユニット２０２に流入し、パーティション２４８のいずれかの側の吸込流路２２４を通過し、フィルタ２４４を通過し、ベルマウス部材２１４を通過し、下ケース部材２１６を通過し、そして排気口２４２を通過してブロワユニット２０２の外へ流れることが可能となる。このような方法で、車両の内部に引き込まれた外気は新鮮であり、乗員は快適な呼吸を享受できる。

図４を参照すると、再循環空気位置では（すなわち、ＨＶＡＣシステム２００の再循環空気モードでは）、第１のドア２５８は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０を塞ぎ、フラッグ型の第２のドア２６０は、第２のドアの端２９４がパーティション２４８と係合する完全開位置に動く。第１および第２のドア２５８、２６０が再循環空気位置にある場合、空気は、内部再循環空気取入れ開口部２２２を通過してブロワユニット２０２に流入し、フィルタ２４４を通過し、ベルマウス２１４および下ケース部材２１６を通過し、排気口２４２を通過してブロワユニット２０２の外へ流れることが可能となる。第１および第２のドア２５８、２６０が再循環空気位置にある場合、ＨＶＡＣシステム２００は、より効率的に動作し、それにより、燃料を節約することが可能となることが理解されよう。

図示した例示的な実施形態において、再循環空気モードでは、内部空気は、パーティション２４８のいずれの側の吸込流路２２４も通過して流れる。内部空気が吸込流路２２４全体を通過して流れることを可能にするために、一態様によれば、一方向バルブすなわちドア３００が提供される。一態様によれば、第２のドア２６０は、一方向バルブ３００を備える。一方向バルブ３００は、内部再循環空気取入れ開口部２２２との流体連通がパーティション２４８と完全開位置にある第２のドア２６０とによって遮られている吸込流路２２４の部分２５２に再循環空気が第２のドア２６０を介して流れることを可能にする。図９に示すように、他の態様によれば、パーティション２４８’は、一方向バルブ３００’を備える。この構成では、一方向バルブ３００’は、内部再循環空気取入れ開口部２２２との流体連通がパーティション２４８’と完全開位置にある第２のドア２６０’とによって遮られている吸込流路２２４の部分２５２に再循環空気がパーティション２４８’を介して流れることを可能にする。

図５を参照すると、混合空気位置では（すなわち、外部新鮮空気取入れ開口部および内部空気取入れ開口部２２０，２２２の両方を通るブロワユニット２０２への気流を可能にするＨＶＡＣシステム２００の混合気モードでは）、第１のドア２５８は、一部開位置と完全開位置との間で移動可能であり、第２のドア２６０は、第２のドア２６０の端２９４がパーティション２４８と係合する完全開位置に動く。バタフライ型の第１のドア２５８は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０内に取り付けられ、ラム圧を制御し、新鮮空気が外部新鮮空気取入れ開口部２２０を通過して第１および第２の吸込流路２５０、２５２に向かうことを遮断するよう構成される。第１のドア２５８は、吸込流路２２４内に位置づけられたパーティション２４８と選択的に係合し、新鮮空気と再循環空気との特定の気流比率を維持する。第１および第２のドア２５８、２６０が混合気位置にある場合、空気は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０と内部再循環空気取入れ開口部２２２との両方を通過してブロワユニット２０２に流入することができる。外部空気の流れと関連したラム圧は、一方向バルブ３００に対して印加され、それにより、一方向バルブ３００が開くことを防止する。同様に、図３に示すように、新鮮空気モードでは、外部空気の流れと関連したラム圧は、一方向バルブ３００に対して印加され、それにより、一方向バルブ３００が開くことを防止する。図５に戻って参照すると、内部空気は、第１の吸込流路２５０を通過して流れ、外部空気は、第２の吸込流路２５２を通過して流れる。混合空気は、フィルタ２４４を通過し、ベルマウス部材２１４を通過し、下ケース部材２１６を通過し、そして排気口２４２を通過してブロワユニット２０２の外に流れる。

上記のように、第１および第２のドア２５８、２６０は、ピン２７０、２７２によって形成されるそれぞれ別々の軸を中心に揺動するよう支持され、第１のドア２５８は、第２のドア２６０から独立して制御可能に可動であることによって、第２のドア２６０の位置とは無関係に、外部新鮮空気取入れ開口部２２０を通過して流れる空気のラム空気圧を制御する。第１のドア２５８の回転位置は、車両速度に左右され、ブロワユニット２０２は、外部新鮮空気取入れ開口部２２０を介してブロワユニット内に流れる新鮮空気と、再循環空気取入れ開口部２２２を介してブロワユニット内に流れる再循環空気との気流比率を維持することが可能である。特に、図６および図７を参照すると、車両がより速い速度で走行している場合、ブロワユニット２０２に流入する外気のラム圧は比較的高い。上記のＨＶＡＣシステム２００を用いて、ラム圧を制御することよって、新鮮空気の取入れ量の増加を防止することができ、混合気位置での新鮮空気と再循環空気との均衡（新鮮空気が約３０％、再循環空気が約７０％、図７の実線を参照）は、車両の速度が増加しても維持することが可能である。圧力を調整する第１のドア２５８の変位を制御することは、外部新鮮空気取入れ開口部２２０での動圧が、外部新鮮空気取入れ開口部での空気の流速にかかわらず、実質的に一定に保持されることを可能とする。これは、この速度が、車両の前方へ走行する速度と、周囲の風速との関数であるためである。したがって、ＨＶＡＣシステム２００は、車両速度に基づくラム圧の上昇にかかわらず、新鮮空気／再循環空気の気流比を一定に維持することができ、燃費効率への影響を減らすことができる。

各上記で開示した、および他の特徴ならびに機能、もしくはそれらの代替は、望ましくは他の多くの異なるシステムもしくは用途で組み合わせることができることが理解されよう。また、現在は予想または予期されないそれらの代替形態、改変形態、変形形態または改善が当業者によって引き続きもたらされる可能性があり、これらもまた添付の特許請求の範囲に包含されるものである。

Claims

新鮮空気モード、再循環空気モード、および混合気モードのうちの１つのモードで動作可能な車両用ＨＶＡＣシステムのブロワユニットであって、
外部新鮮空気取入れ開口部と、内部再循環空気取入れ開口部と、前記外部新鮮空気取入れ開口部及び前記内部再循環空気取入れ開口部の両方に連通する吸込流路と、が形成されているハウジングと、
前記外部新鮮空気取入れ開口部に動作可能に関連しており、前記外部新鮮空気取入れ開口部を選択的に開閉する第１のドアと、
前記内部空気取入れ開口部に動作可能に関連しており、前記内部空気取入れ開口部を選択的に開閉する第２のドアと、
前記吸込流路内に設置されており、前記吸込流路を少なくとも部分的に分割するパーティションと、
を備えており、
前記第１のドアと前記第２のドアとは互いに独立して移動可能であり、
前記パーティションは、前記ＨＶＡＣシステムの前記１つのモードに応じて、前記第１のドア及び前記第２のドアの少なくとも一方と選択的に係合し、
前記混合気モードにおいて、前記第１のドアは、車両速度が増加した際にラム圧を制御して、前記外部新鮮空気取入れ開口部を介して前記ハウジング内に流れる新鮮空気と、前記内部再循環空気取入れ開口部を介して前記ハウジング内に流れる再循環空気と、の所定の気流比率を維持するよう構成されていることを特徴とするブロワユニット。
前記第１のドアがバタフライ型のドアである請求項１に記載のブロワユニット。
前記第１のドアは、前記吸込流路内で回転できるように揺動可能に取り付けられている請求項２に記載のブロワユニット。
前記第１のドアは揺動ピンを介して前記ハウジングに移動可能に結合されており、前記揺動ピンは、前記外部新鮮空気取入れ開口部内に配置されている請求項２に記載のブロワユニット。
前記ＨＶＡＣシステムの前記新鮮空気モードにおいて、前記第１のドアは、開位置に回転して、気流が前記外部新鮮空気取入れ開口部を介して前記ブロワユニット内へ入ることを可能にし、前記第２のドアは、前記内部再循環空気取入れ開口部を塞ぎ、前記第１のドアは、一部開位置と、前記第１のドアの先端が前記パーティションと係合する完全開位置と、閉位置との間で選択的に移動して、ラム圧を制御する請求項２に記載のブロワユニット。
気流が前記外部新鮮空気取入れ開口部及び内部再循環空気取入れ開口部の両方を介して前記ブロワユニット内へ入ることを可能にする前記ＨＶＡＣシステムの前記混合気モードにおいて、前記第１のドアは、前記一部開位置と前記完全開位置との間を移動可能であり、前記第２のドアは、前記第２のドアの端が前記パーティションと係合する完全開位置に動く請求項５に記載のブロワユニット。
前記ＨＶＡＣシステムの前記再循環空気モードにおいて、前記第１のドアは、前記外部新鮮空気取入れ開口部を塞ぎ、前記第２のドアは、前記第２のドアの端が前記パーティションと係合する完全開位置に動く請求項１に記載のブロワユニット。
前記第２のドアは、一方向バルブを有するフラッグ型のドアであり、前記一方向バルブは、前記第２のドアが前記完全開位置にあるとき、前記再循環空気が前記第２のドアを通過し、前記内部再循環空気取入れ開口部との流体連通を前記パーティションによって遮られている前記吸込流路の一部に流れることを可能にする請求項７に記載のブロワユニット。
前記パーティションは一方向バルブを備えており、前記一方向バルブは、前記第２のドアが前記完全開位置にあるとき、前記再循環空気が前記パーティションを通過し、前記内部空気取入れ開口部との流体連通を前記パーティションによって遮られている前記吸込流路の一部に流れることを可能にする請求項７に記載のブロワユニット。
前記外部新鮮空気取入れ開口部及び前記内部再循環空気取入れ開口部から前記吸込流路を通過して流れる空気の分量を測定する少なくとも１つのセンサを更に備えており、前記第１のドアの回転位置は、前記センサによって測定された値に少なくとも部分的に左右される請求項１に記載のブロワユニット。
前記第１のドアはバタフライ型のドアであり、前記第２のドアはフラッグ型のドアであり、前記第１のドア及び前記第２のドアは、前記ハウジングに支持されてそれぞれ別々の支持軸を中心に揺動し、前記第１のドアの先端は、前記第１のドアが前記外部新鮮空気取入れ開口部を閉じる閉位置と、前記第１のドアが前記パーティションと係合する完全開位置との間を動く請求項１に記載のブロワユニット。
前記外部新鮮空気取入れ開口部を通過して流れる新鮮空気と、前記内部再循環空気取入れ開口部を通過して流れる再循環空気と、の前記所定の気流比率は、新鮮空気の３０％と再循環空気の７０％の比率であり、前記所定の気流比率を維持するためのさまざまな車両速度での前記第１のドアの回転位置は、ラム圧制御マップによって決定され、前記ラム圧制御マップは、特定の車両速度での特定のラム圧に対して選択された目標新鮮空気量に少なくとも部分的に基づいている請求項１に記載のブロワユニット。
新鮮空気モード、再循環空気モード、および混合気モードのうちの１つのモードで動作可能な車両用ＨＶＡＣシステムのブロワユニットであって、
外気入口と、
再循環空気入口と、
前記再循環空気入口を通過する再循環空気の流れを制御するよう構成された制御可能なフラッグ型循環空気バルブと、
前記外気入口を通過する外気の流れを制御するよう構成された制御可能なバタフライ型ラム空気バルブと、
を備えており、
前記ラム空気バルブが前記循環空気バルブから独立して制御可能に移動できることによって前記循環空気バルブの位置とは無関係に前記外気入口を通過する空気のラム空気圧を制御するように、前記循環空気バルブ及び前記ラム空気バルブは、それぞれ別々の支持軸を中心として揺動するように支持されており、
前記ブロワユニットには、前記外気入口と前記再循環空気入口の両方と流体連通する吸込流路が形成されており、前記ブロアユニットは、更に、前記吸込流路を第１の吸込流路と第２の吸込流路とに少なくとも部分的に分けるためのパーティションを備えており、前記パーティションは、完全開位置にある前記循環空気バルブ及びラム空気バルブの両方に係合し、
前記ＨＶＡＣシステムの前記新鮮空気モードにおいて、前記ラム空気バルブは開位置に回転し、前記循環空気バルブが前記再循環空気入口を閉じ、前記ラム空気バルブは、一部開位置と、前記ラム空気バルブの先端が前記パーティションと係合する完全開位置と、閉位置との間で選択的に移動し、
前記ＨＶＡＣシステムの前記混合気モードにおいて、前記ラム空気バルブは、前記一部開位置と前記完全開位置との間で移動可能であり、前記循環空気バルブは、完全開位置に移動して前記パーティションと係合し、前記ラム空気バルブの回転位置は、前記外気入口を介して前記ブロワユニット内に流れる新鮮空気と、前記再循環空気入口を介して前記ブロワユニット内に流れる再循環空気と、の所定の気流比率を維持するように、車両速度に左右されることを特徴とするブロワユニット。
ラム空気圧を測定するための少なくとも１つのセンサを更に備える請求項１３に記載のブロワユニット。
前記循環空気バルブは、一方向バルブを別途備えており、前記ＨＶＡＣシステムの前記再循環モードにおいて、前記ラム空気バルブは前記外気入口を閉じ、前記循環空気バルブは前記パーティションと係合し、前記再循環空気入口を通過する前記再循環空気は、前記第１の吸込流路を通過し、前記一方向バルブは、前記再循環空気が前記循環空気バルブを通過して前記第２の空気流路に流れることを可能にする請求項１３に記載のブロワユニット。
前記パーティションは一方向バルブを備えており、前記ＨＶＡＣシステムの前記再循環モードにおいて、前記ラム空気バルブは前記外気入口を閉じ、前記循環空気バルブは前記パーティションと係合し、前記再循環空気入口を通過する前記再循環空気は、前記第１の吸込流路を通過し、前記一方向バルブは、前記再循環空気が前記パーティションを通過して前記第２の空気流路に流れることを可能にする請求項１３に記載のブロワユニット。
新鮮空気モード、再循環空気モード、および混合気モードのうちの１つのモードで動作可能な車両用ＨＶＡＣシステムのブロワユニットであって、
外部新鮮空気取入れ開口部と、内部再循環空気取入れ開口部と、前記外部新鮮空気取入れ開口部及び前記内部再循環空気取入れ開口部の両方と連通する吸込流路と、が形成されているハウジングと、
前記外部新鮮空気取入れ開口部内に配置されており、前記外部新鮮空気取入れ開口部を選択的に開閉するバタフライ型の第１のドアと、
前記内部再循環空気取入れ開口部を選択的に開閉する第２のドアと、
前記吸込流路内に位置しており、前記吸込流路を第１の吸込流路と第２の吸込流路とに少なくとも部分的に分割し、前記ＨＶＡＣシステムの前記１つのモードに応じて前記第１および第２のドアの少なくとも一方に選択的に係合するパーティションと、
前記外部新鮮空気取入れ開口部を通過する少なくとも新鮮空気の分量を測定するためのセンサと、
を備えており、
前記第１のドアが前記第２のドアから独立して制御可能に移動できることによって前記第２のドアの位置とは無関係に前記外部新鮮空気取入れ開口部を通過する空気のラム空気圧を制御して前記ブロワ内に流れる再循環空気と新鮮空気との所定の気流比率を維持するように、前記第１のドア及び第２のドアは、それぞれ別々の支持軸を中心にして揺動するように支持されていることを特徴とするブロワユニット。
前記第２のドア及び前記パーティションの一方には一方向バルブが設けられており、前記ＨＶＡＣシステムの前記再循環モードにおいて、前記第１のドアは前記外部新鮮空気取入れ口を閉じ、前記第２のドアは完全開位置に移動して前記パーティションと係合し、前記内部再循環空気取入れ開口部を通過する前記内部空気が前記第１の吸込流路を通過し、前記一方向バルブは、前記再循環空気が前記第２の吸込流路内に流れることを可能にする請求項１７に記載のブロワユニット。