JPS58221712A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用空調装置、特に切換え可能な吹田モー
ドを有するリヒートタイプの自動車用字ａｌｌ装置にお
いて、吹出モードとしてパイレベルモードが選択されて
いるとき、上部吹出口から冷風が、下部吹出口から温風
がそれぞれ車室内に吹き出され乗員に対して頭寒足温の
空調を行い得るようにした自動車用空調装置に関するも
のである。

周知の如く、自動車用空調装置としてリヒートタイプの
もの、即ち、ヒータコアに供給する高木の流量を調整す
ることによりヒータコアによる加熱量を調整し、吹出温
度を決定覆るタイプの空調装置がある。また自動車用空
調装置においては、一般に吹出モードとして乗員の足元
付近に温調空気を吹き出すヒートモード、乗員の上半身
に温調空気を吹き出すベントモードの他に足元及び上半
身の両方に温調空気を吹き出すパイレベルモードがあり
、該パイレベルモード時にはヒート吹出口とベント吹出
口の両者から温調空気が吹き出される。

従来、リヒートタイプの空調装置は、パイレベルモード
時に等温度の温調空気がヒート吹出口及びベント吹出口
の山吹出口から吹き出される構成をとっていた。

しかし車室内の乗員にとっては、上半身には冷風が、足
元には温風がそれぞれ吹き出されることが体感上好まし
い。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、リヒート
タイプの自動車用空調装置において頭寒足温の空調を行
うことができる空調装置を提供することを目的とする。

そのため本発明の自動車用空調装置は通風ダクト内に配
設されたヒータコアを備えると共に切換え可能な吹出モ
ードとして少なくともパイレベル吹出モードを有するリ
ヒートタイプの自動車用空調装置ｉおいて、上記ヒータ
コアの上方にバイパス通路を設けると共に該バイパス通
路を開閉するバイパスダンパを設け、かつ、パイレベル
吹出モード時に上記バイパスダンパにより上記バイパス
通路を聞き、該開放されたバイパス通路を介して冷風が
上部吹出口から、上記ヒータコアにより加熱されＩＣ温
風が下部吹出口からそれぞれ車室内に吹き出されるよう
構成したことを特徴とする。以下図面を参照しつつ本発
明を説明する。

第１図は本発明による自動車用空調装置の一実施例の主
要部構成を概略的に示している。

第１図において、１は空調装置本体であり図示の如き主
要部を有するもの、２は通風ダクト、３はプロワモータ
、４はブロワモータ３の下流側に設置されたエバポレー
タ、５は１バポレータ４の下流側に設置されたヒータコ
ア、６はヒータコア５の上方に設けられたバイパス通路
、７はバイパス通路６を開閉づるバイパスダンパ、８は
ベント吹出口（上部吹出口）、９はベン１〜吹出口８を
開閉づるベントダンパ、１０はヒート吹出口（下部吹出
口）、１１はヒート吹出口１０を開閉づるヒートダンパ
をそれぞれ表わす。

ブロワモータ３は図示しない内気ダンパ、外気ダンパに
より空気吸込口を介して通風ダクト２内に吸い込まれた
空気を吹田口８．１０側に送風するものであり、後）ホ
するブロワ駆動向路により駆動され、風量レベルを段階
的にあるいは無段階に変化させる。

エバポレータ４は図示しないコンプレッサ、膨張弁、受
液器、凝縮器と共に冷凍サイクルを成し、プロワモータ
３により送風されてくる空気を冷却する。尚、コンプレ
ッサはエンジン１２により、駆動され、コンプレッサと
エンジン１２との間に介在された電磁クラッチのオン・
オフに対応してエンジンによる駆動力が伝達・遮断され
る。

ヒータコア５はエバポレータ４により冷却されｌｃ空気
を加熱するものであり、つを−タバルブ１３によってバ
イパスされてくるエンジン１２のエンジン冷却水（温水
）の流量に応じてその加熱量が調整される。ここでウォ
ータバルブ１３は後述するウォータバルブ駆動信号に基
づいてそのパル５プ開度が調整され、バルブ開度が増大
するに従ってバイパス流量即ちヒータコア５に供給する
温水流量を増大さけ、ヒータコア５による加熱量を増大
させる。

バイパス通路６はエバポレータ４により冷却された空気
の一部をヒータコア５により加熱させることなく下流に
通過させる。

また第１図において、１４は空調装置本体１の運転条件
などを検出づるための検出器群であり、車室内温度を検
出する内気センサ、車室外温度を検出する外気センサ、
日ｉｊＪ量を検出する日割ヒンリー１■バポレータ４に
より冷却された後の空気高度を検出するエバ後セン１ノ
ー、エンジン１２の冷却水温を検出する水温センυなど
空調制御のために必要な情報を検出するもの、１５はポ
テンショメータであり、ウォータバルブ１３のバルブ開
度を検出するものを表わづ。１６はコントロールパネル
であり、該コン１−〇−ルパネル１６は入力部として、
車室内の目標温度を指定づるための室温設定器、吹出空
気のＪａｌｌを指定するためのＪｉｌｌ設定器、吹出モ
ード及び吹込モードを指定づるための吹出モードスイッ
チ及び吹込モードスイッチ、及び自動による空調制御を
指定するだめの自動制御スイッチなどを備えると共に、
出力部として、車室内の［Ｉ標温度を表示するための設
定温度表示器、及び各種の運転モードをランプ表示する
ためのランプ表示器などを備える。

１７は入出力回路であり、ＡＩＤ変換器、マルチプレク
サなどを含み、検出器群１４、ポテンショメータ１５及
びコントロールパネル１６の入力部からの信号をマイク
ロコンピュータ１８の処、理に適した信号に変更、保持
などしてマイクロ」ンビュータ１８に送ると共に、マイ
クロコンピュータ１８による処理結果である制御信号を
コントロールパネル１６の出力部及び後述する各種駆動
回路に出）】するものを表わす。

１８はマイクロコンピュータを表わし、１チツプＬＳＩ
からなり、図示しない車載バッテリに接続された安定化
電源回路からの定電圧により作動状態とされ、予め、設
けられた空調制御プログラムに従って数メガヘルツの水
晶振動子１９によるクロック信号に同期しつつ演韓処理
を行う。尚、マイクロコンピュータ１８の内部構成は公
知のＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ、Ｉ１０回路部などからな
る。

２０ないし２５はマイクロコンピュータ１８の出力信号
を入ノｊするアクチュエータ駆動回路を表わ１゜即ち、
２０はマイクロコンピュータ１８からのブロワ制御信号
に応じてブロワモータ３を駆動づる公知のブロワ駆動回
路であり、レジスタを使用しモータ印加電圧を有段変化
させ、あるいはトランジスタ等を使用しモータ印加電圧
を無段変化させるものである。２１はウォータバルブ駆
動回路であり、マイクロコンピュータ１８からのバルブ
開度信号を電力増幅しつを一タバルブ駆動部２６に供給
する。そして２２．２３．２４はそれぞれヒートダンパ
駆動回路、ベンｌ−ダンパ駆動回路、バイパスダンパ駆
動回路であり、それぞれマイクロコンピュータ１８から
のダンパ開閉信号を電力増幅してヒートダンパ駆動部２
７、ベントダンパ駆動部２８、バイパスダンパ駆動部２
９に供給する。２５はその他の空調用のアクチュエータ
、例えばコンプレッサの電磁クラッチ、吸入口切替ダン
パなどを駆動する駆動回路であり、マイクロコンピュー
タ１８からの制御信号を電力増幅して各アクチュエータ
に供給する。２６はつを一タバルブ１３のパルプ開度を
調整するウォータバルブ駆動部を表わし、該ウォータバ
ルブ駆動部２６は、大気連絡口、負圧連絡口を有するダ
イヤフラム、及びダイヤフラム室と大気側との連通、ダ
イヤフラム室とエンジン負圧側との連通をそれぞれオン
・Ａフする２個の電磁バルブを備えたもの、あるいはモ
ータを備えたものからなる。２７．２８．２９はそれぞ
れ、ヒートダンパ１１、ベントダンパ９、バイパスダン
パ７の開閉を行うヒートダンパ駆動部、ベントダンパ駆
動部、バイパスダンパ駆動部であり、それぞれ、上記ウ
ォータバルブ駆動部２６と同様に構成されている。

次に第２図のフローチャート、即ち空調制御プログラム
の主要部分を概略的に表わしたものを参照しつつマイク
ロコンピュータ１８の主要処理を説明する。

図示しないスイッチがオンされマイクロコンピュータ１
８が作動状態になると、マイクロコンピュータ１８はイ
ニシャライズ等を行った後、本フローヂＶ−トに移行し
てくる。

まずステップ１００を実行し、検出器群１４、ポテンシ
ョメータ１５及びコン１−ロールパネル１６の入力部か
ら各種の信号を入力回路１７を介して入力し、ＲＡＭ上
の所定のエリアにストアする。

次にステップ１０１を実行し、上記ステップ１００にて
入力データがストアされたＲＡＭ上から設定温度データ
、車室内温度データ、車室外温度データ及び日射データ
を読み出し、所定の計算式％式％ それぞれ必要吹出温度、設定温度、車室内温度、車室外
温度、日射量であり、またＫｓｅｔ　、　ＫＲ。

ＫＡＭ、ＫＳ、Ｃはそれぞれ予め定められた定数である
。）を演算し、必要吹出温度を算出する。そして必要吹
出温度データをＲＡＭ上の所定のエリアにストアする。

次にステップ１０２を実行し、上記ステップ１００にて
入力データがストアされたＲＡＭ上から吹出モードデー
タを読み出し、吹出モードが自動吹出切換えモードであ
るか否かを判断する。

自動吹田切換えモードである旨判断すると、次にステッ
プ１０３を実行し、上記ステップ１０１にて粋出された
必要吹出温度データをＲＡＭ上から読み出し、必要吹出
温度をパラメータとして予め定めた吹出モードパターン
に従って吹出モードを決定する。この吹出モードパター
ンは例えば第３図に図示する如く、必要吹田温度が２５
℃未満であるときはベント吹出モード、２５℃以上であ
りかつ３０℃未満であるときはパイレベル吹田モード、
３０℃以上であるときはヒート吹出モードが選択される
よう定められる。尚ベン１〜吹出モードとパイレベル吹
出モードとの間でのモード切換え、及びパイレベル吹出
モードとヒート吹出モードとの間でのモード切換えはそ
れぞれヒステリシス領域を設けておき当該ヒステリシス
曲線に従つ合、後続の吹出モード判定ステップ１０４．
１１０による判定結果にヂャタリング現象が生じ、その
結果ダンパ７．９．１１にヂャタリングを生ずることを
防止できる。

上記ステップ１０３を実行して吹出モードが決定される
と、次にステップ１０４を実行し、当該決定された吹出
モードがパイレベル吹出モードであるか否かを判Ｉ′ｉ
する。

パイレベル吹出モードである旨判断すると、次にステッ
プ１０５を実行し、ヒートダンパ１１を開状態、ベント
ダンパ９を開状態、バイパスダンパ７を閉状態に反転若
しくは維持するために、ヒートダンパ駆動回路２２、ペ
ン１〜ダンパ駆動回路２３、バイパスダンパ駆動回路２
４にそれぞれ対応する制御信号を出力する。そしくステ
ップ１０６を実（ｊし、後述する如きバイパスダンパ遅
延閉処理に対する許否を決定するフラグＦを「１」にセ
ットする。ここでこのフラグＦが「１」であることはバ
イパスダンパ遅延閉処理の実行を禁止する意味をもつ。

そして図示しない後続のプログラムに移行する。

一方、上記ステップ１０４実行により吹出モードがパイ
レベル吹出モード以外のモード、即ちヒート吹出モード
若しくはベント吹出モードである旨判断されると、後述
する如きステップ１．１０に移行する。

上述した如きステップ１０２実行により吹出モードが自
動吹出切換えモードでない、即ち手動吹田切換えモード
である旨判断すると、次にステップ１０７を実行し、手
動によりパイレベル吹出モードが選択されたか否かを判
断する。

手動によりパイレベル訳出モードが選択された旨判断す
ると、次にステップ１０８を実行し、ヒートダンパ１１
を開状態、ベントダンパ９を開状態、バイパスダンパ７
を開状態に反転若しくｔよ維持するために、ヒートダン
パ駆動回路２２、ベントダンパ駆動回路２３、バイパス
ダン１＜駆動回路２４にそれぞれ対応する制御信号を出
力する。そしてステップ１０９を実行し、フラグＦをＩ
ＯＪにリセツ［−シてバイパスダンパ遅延閉処理の実（
ｊを許可した上で本ルーチンの処理を終了する。

一方上記スＶツブ１０７実行により、手ｉ１１【こより
選択された吹出モードがパイレベル吹出モー１：以外の
もの、即ちベント吹出モー１石しく（まヒート吹出モー
ドである旨判断すると、または上８ｄステップ１０４実
行により、自動により選択された吹出モードが同様にベ
ント吹出モード若しく（よヒート吹田モードである旨判
断りると、次にステップ１１０を実行し、吹出モードが
ベント吹出モードであるか否かを判断する。

ペンミル吹出モードである旨判断すると、次にステップ
１１１を実行し、ヒートダンＩく１１を１７ｉ］状態、
ベントダンパ９を閉状態に反転若しく（ま維持Ｊるため
に、ヒートダンパ駆動回路２２、ベントダンパ駆動回路
２３にそれぞれ対応するｌｂ制御”号を出力する。

次にステップ１１２を実行し、フラグＦ　ｂ％　ｒ　Ｏ
ｊであるか否かを判断する。

フラグＦが「０」である旨判１１ｉ　’ｌると、次ｔこ
ステップ１１３を実行し、タイマ例えば１０秒タイマを
スタートさせ、１０秒経過後にバイパスダンパ７を閉状
態に反転させる処理を行わせるためのセット処理、即ら
バイパスダンパ遅延閉処理を実行する。そしてステップ
１０６を実行し、フラグＦを「１」にセットして本ルー
チンの処理を終了する。

一方フラグＦが「０」でない即ち「１」である旨判断す
ると、上記ステップ１１３．１０６を実行することなく
本ルーチンの処理を終了する。

上記ステップ１１０実行により、手動若しくは自動によ
り選択された吹出モードがペン１〜吹出モードでない、
即ちヒート吹出モードである旨判断すると、次にステッ
プ１１４を実行し、ヒートダンパ１１を閉状態、ベント
ダンパ９を開状態、バイパスダンパ７を閉状態に反転若
しくは維持するために、ヒートダンパ駆動回路２２、ベ
ントダンパ駆動回路２３、バイパスダンパ駆動回路２４
にそれぞれ対応づる制御信号を出力する。そしてステッ
プ１０６を実行し、フラグＦを「１」にセラ１〜して本
ルーチンの処理を終了づる。

次にこのように構成されたフローヂャ−１−を各種吹出
モードに対応して具体的に説明４−る。

［Ｎ　　自動吹田切換えモード （１）パイレベル吹出モード このモード時においては、ステップ１００．１０１．１
０２．１０３．１０４．１０５．１０６が順次実行され
、ヒートダンパ１１が開状態、ベン１−ダンパ９が開状
態、バイパスタンパ７が開状態に維持され、エバポレー
タ４により冷却された空気全体がヒータコア５により加
熱され、等温麿の空気がヒー］・吹出口１０及びベン１
〜吹出口８の両方から吹き出される。

（２）ピー１〜吹出モード このモード時においては、ステップ１００．１０１．１
０２．１０３．１０４．１１０．１１４．１０６が順次
実行され、ヒートダンパ１１が回状　　　態、ベントダ
ンパ９が閉状態、バイパスダンパ７が閉状態に維持され
、温風がヒート吹田口１０７’ｌ’ら吹き出される。

（３）ベント吹出モード このモード時においては、ステップ１００，１０１．１
０２．１’０３．１０４．１１０．１１１．１１２が順
次実行され、ヒートダンパ１１が閉状態、ベントダンパ
９が開状態に維持され、冷風がベント吹出口８から吹き
出される。

［■１　　手動吹田切換えモード （１）パイレベル吹出モード このモード時においては、ステップ１００，１０１．１
０２．１０７．１０８．１０９が順次実、　行され、ヒ
ートダンパ１１が開状態、ベントダンパ９が開状態、バ
イパスダンパ７が開状態に維持され、エバポレータ４に
より冷却された空気の一部がバイパス通路６を経て下流
側に流れ、残りの７気がヒータコア５により加熱された
上で下流側に流れ、ベン１〜吹出口８から冷風が、ヒー
ト吹出口１０から温風がそれぞれ吹き出される。

（２）と−ト吹出モード このモード時においては、ステップ１００，１０１．１
０２．１０７．１１０．１１４．１０６が順次実行され
、上記の如き自動のヒート吹出モードの場合と同様に温
風がヒート吹出口１０から吹き出される。

（３）ベント吹出モード このモード時においては、ステップ１００，１０１．１
０２．１０７．１１０．１１１．１１２が順次実行され
、上記の如き自動のベント吹田モードの場合と同様に冷
風がペンｊ〜吹出口８から吹き出される。

但し、パイレベル吹出モードからベント吹出モードに切
換えられたときは、パイレベル吹田モード時にステップ
１０９にてフラグ「が「０」にリセットされているため
ステップ１１２による判定結果がｒＹＥＳＪとなり、ス
テップ１１３によりバイパスダンパ遅延閉処理が実行さ
れる。従って、バイパスダンパ７は吹田モードがベント
吹出モードに切換ねっても直らに開状態から閉じられる
ことはなく、当該切換え後所定の時間例えば１０秒が経
過した時点で始めて閉じられるようになる。

このため、’ｉＱ　Ｊ　ａ図、即ちパイレベル吹田モー
ドからベント吹田モードへのモード切換えと同時にバイ
パスダンパ７を開状態から閉じるよう動作せしめた場合
におけるベント吹田温度の変化を説明するための図と、
第４ｂ図、即ち上述した如き本実施例におけるモード切
換えの際に生ずるベント吹田温度の変化を説明するため
の図とを比較すれば明゛らかな如く、本実施例における
ベント吹出温度はモード切換え後段階的に上昇するよう
になる。

従ってモード切換えの際、吹出温度が緩やかに変化する
。

第５図は本発明の他の実施例にお【プる空調装置本体を
概略的に表わした図を示す。

第５図において、１′は本実施例における空調装置本体
を表わし、バイパス通路６−を直接ベント吹出口８に連
通させる専用ダクト３０を設けたものである。その他、
符号２．３．４．５．７．８．９．１０．１１はそれぞ
れ第１図の同一符号と同じものを表わしている。

そして本実施例における他の構成部分は第１図の構成と
同様でおり、かつ処理動作は第２図を参照して上述した
如きものと同様である。

従って本実施例においても、上述した先の実施例と同様
の効果を秦する。

以上説明した如く、本発明は通風ダクト内に配設された
ヒータコアを備えると共に切換え可能な吹出モードとし
て少なくともパイレベル吹出モードを右Ｊるリヒートタ
イプの自動中用空調装回において、上記ヒータコアの上
方にバイパス通路を設Ｇｊると共に該バイパス通路を開
閉Ｊるバイパスダンパを設け、かつ、パイレベル吹出モ
ード時に上記バイパスダンパにより上記バイパス通路を
聞き、該開放されたバイパス通路を介して冷風が上部吹
出１」から、上記ヒータコアにより加熱された温風が下
部吹出口からイれぞれ車室内に吹き出されるよう構成し
た。

このため本発明によれば、パイレベル吹出モード時に上
部吹出口から冷風が下部吹出口から温風がれぞれ吹き出
され、乗員に対して頭寒足温の快適な空調をすることが
できる。

またパイレベル吹出モードからベント吹田モードへのモ
ード切換えの際、切換え後所定の時間が経過した時点で
バイパスダンパを閉塞すると、吹出温度が緩やかに変化
するため、モード切換えによる吹出温度の急変を充分に
緩和し、乗員に対する不快感の軽減を図ることかぐきる
。尚、このバイパスダンパ遅延閉処理は、バイパスダン
パの開度を徐々に小さくＪる処理であってもよく、この
場合においても同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は第１実施例の全体
構成図、第２図はその処理動作を説明するためのフロー
チャート、第３図は自動吹出切換えモードにおける吹出
モードパターンの一例、第４ａ図及び第４ｂ図は吹出モ
ード切換えによるベント吹出温度の変化を表わした図、
第５図は第２実施例における主要部構成図をそれぞれ示
す。 １・・・空調装置本体 ２・・・通風ダクｌ− ３・・・ブロワモータ ４・・・エバポレータ ５・・・ヒータコア ６．６′・・・バイパス通路 ７・・・バイパスダンパ ８・・・ベンｌ−吹出口く上部吹出口）９・・・ベント
タンパ １０・・・ピー１−吹出口（Ｆ部吹出口）１１・・・ヒ
ートダンパ １３・・・つを−タバルブ １４・・・検出器群 １５・・・ポテンショメータ １６・・・コントロールパネル １８・・・マイクロコンピュータ ２０・・・ブロワ駆動回路 ２１・・・ウォータバルブ駆動回路 ２２・・・ピー１〜ダンパ駆肋回路 ２３・・・ベン１−ダンパ駆動回路 ２４・・・バイパスダンパ駆動回路 ２６・・・ウォータバルブ駆動部 ２７・・・ヒートダンパ駆動部 ２８・・・ベントダンパ駆動部 ２９・・・バイパスダンパ駆動部 代理人　弁理士　定立　勉 第３図 、νご喝シ　ロ欠、ビ１５Ｓ＾　列Ｌ（’Ｃ）第４０図 第５図 ｂ　　　　　　　　　　　　　１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　通風ダグ１〜内に配設されたヒータコアを備えると
   共に・切換え可能な吹出モードとして少なくともパイレ
   ベル吹田モードを有するリヒートタイプの自動車用空調
   装置において、上記ヒータコアの上方にバイパス通路を
   設けると共に該バイパス通路を開閉するバイパスダンパ
   を設け、かつ、パイレベル吹出モード時に上記バイパス
   ダンパにより上記バイパス通路を開き、該開放されたバ
   イパス通路を介して冷風が上部吹出口から、上記ヒータ
   コアにより加熱された温風が下部吹出口からそそれぞれ
   車室内に吹き出されるよう構成したことを特徴とする自
   動車用空調装置。 ２　吹出モードがパイレベル吹出モードからベント吹田
   モードに切換わると、予め定めた所定時間が経過したと
   き、それまで開放されていたバイパス通路を上記バイパ
   スダンパにより閉塞するよう構成した特許請求の範囲第
   １項記載の自動車用空調装置。