JPS60979Y2 - 車輌用空調装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車等の車輌に用いられる空調装置に係り、
特にヒータ吹出口とベント吹出口の二つの空気吹出口を
有する空調装置に係る。

車輌用空調装置は、一般に座席に着座している乗員の主
に足元へ向けて空気を吹出す、いわゆるヒータ吹出口と
、座席に着座している乗員の主に上半身へ向けて空気を
吹出す、いわゆるベント吹出口とを有しており、それら
吹出口はダンパによって選択的に開閉されるようになっ
ている。

従来一般に、ヒータ吹出口及びベント吹出口の開閉は、
車輌のインストルメントパネルに組込まれた空調操作パ
ネルの切換レバーが乗員によって操作されることにより
行なわれており、その切換はヒータ吹出口が全開となり
ベント吹出口が全閉となる、いわゆるヒータモードと、
ヒータ吹出口とベント吹出口のいずれもが開く、いわゆ
るバイレベルモードと、ヒータ吹出口が全閉となりベン
ド吹出口が全開となる、いわゆるベントモードの三段階
にステップ状に行なわれるようになっている。

このため、従来、頭寒足熱の如き快適な暖房又は冷房を
行なうためには乗員は感覚的にレバーを操作して吹出口
の切換を行なわなければならない。

又、その切換は上述の如く三段階にステップ状に行なわ
れるため、特に切換直後の温域フィーリングが不自然に
なり、温感フィーリングを害していた。

本考案はヒータ吹出口及びベント吹出口の切換を自動的
に行ない、且ヒータモードとベントモードとの間の切換
を連続的に行ない、音感フィーリングの不自然さをなく
し、常に快適な暖房又は冷房が行なわれるように改良さ
れた車輌用空調装置を提供することを目的としている。

かかる目的は、本考案によれば通風ダクトと、前記通風
ダクトを通って空気を送る送風ファンと、前記通風ダク
トの通路断面を横＠らて設けられたエバポレ□二りと、
前記通風ダクトの通路断面の一部を横切つ七設けられた
ヒータ要素と、前記送風フテンに１よ：り前記通風ダク
トを通づて送られる空気を前記ヒータ要素を通る流れと
前記ヒータ要素を入イ）Ｊスする流れとに選択的に□分
配するエアミックスダン〉くと、前記通風ダクトの出口
端に設けられたヒータ吹出口及びベント吹：出口と、前
記ヒータ吹出口と前記ベント吹出口の開度を連続的に相
反する関係に制御するダンパ装装置と、前記ダンパ装置
を駆動するダンパ駆動装置と前記ダンパ駆動装置の作動
を制御するマイクロコンピュータと、外気温峻辷関する
情報を前記マイクロコンピュータに入力子る外気温度セ
ンサと、車室内温度に関する情報杏前記÷イクロコンｅ
ユータに入力する車室内温度センサと、所望の温度をマ
イクロコンピュータに入力する温度設定装置と、前記通
風ダク年の出口端に於ける空気温度（と量子る情報を前
記マイ□りｄコンピュータに入力する吹出口空気温度セ
ンサとを有する車輌用空調装置に於て、前記マイ１クロ
コンビエータは前記吹出口空気温度センサが検出する吹
出口空気温度が第一の所定値以下の時１１こは前記ベン
ト吹出口を全開とし前記ヒータ：吹出口を全閉とし、前
記吹出口空気温度センサが検出する吹出口空気温度が前
記第一の所定値より：大Ｓい：第二の′□所定値以上の
時には前記ベント吹出口を全閉とじ前記ヒータ吹出口を
全開とし、前記吹出口空気温度センサが検出する吠出口
空温度が前記第一の所定値と前記第二の所定値との間に
ある時には前記吹出口空気温度センサが検出する吹出口
空気温度の増大に伴ない前記ベント吹出口の開度を徐々
に減少し前記ヒータ吹出口の開度を徐々に増大する中間
の開度とするよう前記ダンパ駆動装置を作動させること
を特徴とする車輌用空調装置によって遠戚される。

以下に添付の図を参照して本考案を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本考案による車輌用空調装置の−っの実施例を
示す概略構成図である。

第１図に於て、１は通風ダクトを示している。

１通風ダクト１は、その一端に、車内気取入口２と車外
気取入口３とを有しており、この車内気取入口２と車外
気取入口３とは内外気切換ダンパ４によって選択的に一
方が開かれ、他方が閉じられるようになっている。

内外気切換ダンパ４は負圧作動式のダイヤフラム装置等
、適宜の内外気切換アクチュエータ５によって駆動され
るようにな：っている。

また通風ダクト１はその他端にヒータ吹出口６とベント
吹出ロアとを有している。

ヒータ吹出口６は、多くの場合、インストルメントパネ
ルの下方に設けられ、座席に着座している乗員の主に足
元へ向けて空気を吹出すようになっている。

、ベント吹出ロアは、多くの場合、インストルメントパ
ネルに設けられ、座席に着座している乗員の主に上半身
へ向けて空気を吹出すようになっている。

ヒータ吹出口６とベント吹出ロアは、この実施例の場合
、一つの切換ダンパ８によって選択的に開閉されるよう
になっている：切換ダンパ８はヒータ吹出口６を全開と
しているときベント吹出ロアを全閉とし、ヒータ吹出口
６を全閉としているときベント吹出ロアを全開とし、ま
たその両次出口の開度を連続的に且互四量相反する関係
にて制御するようになっている。

即ち、切換ダンパ８はヒータ吹出口６の開度を徐々に増
大するときベント吹出口の開度を徐々に減少し、また反
対にヒータ吹出口の開度を徐々に減少するどきベント吹
出口の開度を徐々に増大するようになっている。

切換ダンパ８はダイヤフラム装置や電動機等の空気吹出
口切換アクチュエータ９によって図にて実線で示されて
いる如き位置と図にて仮想線で示されている如き位置と
の間で駆動されるようになっている。

また、この実施例の場合ご通風ダクト１は前記他端にデ
フロスタ吹出口１０を有しており、このデフロスタ吹出
口１０はダンパ１１によって選択的に開閉されるように
なっている。

このダンパ１１は空調操作パネルに設けられた図には示
されていないレバー等によって運転者の意志によって操
作されて良い。

通風ダクト１の前記一端部付近には電動機１２によって
回転駆動される送風ファン１３が設けられている。

：この送風ファン１３は車内気取入口２、或いは車外気
取入口３より取入れられた空気をヒータ吹出口６とベン
ト吹出ロアへ向けて送風するようになっている。

前記送風：ファン１３の配設位置より空気の流れで見て
下流側の通風ダクト１内にはその通風ダクトを通って流
れる空気流を全て横切るべく、即ち通風ダクト・１の一
つの断面部の全てに、冷房用熱交換器であるエバポレー
タ１５が設けられている。

エバポ、レータ１５は図示されていないコンプレッサ及
びコンデンサ等と共に冷凍サイクルヲ構成し、冷媒を供
給されるようになっている。

またエバポレータ１５の配設位置より下流側に於ける通
風ダクト１内にはエアミックス式の温度調節機構１９が
設けられている。

温度調節機構１９は通風ダ１クト１の一つの断面部にそ
の断面の一部に設けられた加熱用熱交換器であるヒータ
要素２０と、前記通風ダクト１内を流れる空気流を前記
断面部に設けられたヒータ要素２０を通って流れる第一
の空気流と、ヒータ要素２０をバイパスして流れる第二
の空気流とに分けるエアミックスダンパ（温度調節ダン
パ）２１とを含んでおり、ダンパの開度を調節され、前
記第−及び第二の空気流の分配比を調節することにより
吹出空気の温度を調整するようになっている。

ヒータ要素２０は図には示き′れていないエンジンの冷
却水が循環式に供給されるようになっている。

図にて実線で示されている如き位置にエアミックスダン
パ２１があるとき１こは通風ダクト１を通って流れる空
気流が全てヒータ要素２０を通過することにより吹出空
気温度は高くなり、これに対し前記ダンノ々２１が図に
て仮想線で示されている如き位置にあるときには通風ダ
クト１を通って流れる空気流１ま全てヒータ要素２０を
バイパスして流れるため吹出空気の温度は低くなる。

エアミックスダンパ２１はエアミックスダンパアクチュ
エータ２３によって駆動されるようになっている。

内外気切換アクチュエータ５、空気吹出切換アクチュエ
ータ９、エアミックスダンパアクチュエータ２３は各々
個別にマイクロコンピュータ２４が発生する作動指令に
基き制御されるようになっている。

マイクロコンピュータ２４は、運転者等の乗員によって
操作される温度設定装置２５より設定温度信号を、外気
温度センサ２６より外気温１度信号を、車室内温度セン
サ２７より車室内温度信号を各々与えられ、それらに基
き前記各アクチュエータに作動指令信号を出力するよう
に構成されている。

マイクロコンピュータ２４は温度設定装置２５′より与
えられる設定温度信号と、外気温度センサ２６より与え
られる外気温度信号と、車室内温度センサ２７より与え
られる車室内温度信号とに基き目標吹出空気温度を演算
し、またその目標吹出空気温度より目標ダンパ開度を演
算し、その演算結果に基く信号をエアミックスダンパア
クチュエータ２３へ出力するようになっている。

これによリニアミックスダンパ２１は車室内温度が温度
設定装置２５によって設定された設定温度になるようそ
の開度を調節される。

また、マイクロコンピュー：夕２４は目標吹出空気温度
に応じて内外気切換アクチュエータ５および空気吹出口
切換アクチュエータ９へ作動指令信号を出力するように
なっている。

即ち、マイクロコンピュータ２４は、吹出空気温度Ｔｔ
が第一の所定値Ａ以下の時にはベント吹出ロアを全開と
してヒータ吹出口６を全閉とし、吹出空気温度が前記第
一の所定値Ａより大きい第二の所定値８以上の時にはベ
ント吹出ロアを全閉としてヒータ吹出口６を全開とし、
また吹出空気温度が前記第一の所定値Ａと前記第二の所
定値Ｂとの間にある時にはその吹出空気温度の増大に伴
い前記ベント吹出ロアの開度を徐々に減少しヒータ吹出
口６の開度を徐々に増大すべく切換ダンパ８を駆動する
旨の信号を出力するようになっている。

また切換ダンパ８の開度を検出する切換ダンパ開度セン
サ２９が設けられており、このセンサが発生する開度信
号はマイクロコンピュータ２４へ入力され、マイクロコ
ンピュータ２４はこの信号と空気吹出口切換アクチュエ
ータ９に出力した信号とを比較して、いわゆるフィード
バック制御を行なうようになっている。

次に第２図に示されたフローチャート及び第３図に示さ
れたグラフを参照しつつ本考案装置の作動について説明
する。

マイクロコンピュータ２４はまず各センサによるデータ
の読取りを行ない、目標吹出空気温度Ｔｔを演算する。

マイクロコンピュータ２４は更にこの目標吹出空気温度
Ｔｔに基き目標ダンパ開度を演算し、その結果に基く信
号をエアミックスダンパアクチュエータ２３へ出力する
。

これによりエアミックスダンパ２１の開度が調節される
。

マイクロコンピュータ２４は目標吹出空気温度Ｔｔと第
一の所定値Ａとの比較を行ない、その比較結果がＴｔ≦
Ａの時にはベント吹出ロアを全開・とし、ヒータ吹出口
６を全閉とする旨の信号を空気吹出口切換アクチュエー
タ９に出力する。

これによりアクチュエータ９は切換ダンパ８を第１図に
て仮想線で示されている如き位置にもたらし、ベント吹
出ロアを全開としてヒータ吹出口６を全閉と腰いわゆる
ベントモードを遠戚する。

Ｔｔ≦Ａでない時にはマイクロコンピュータ２４は次に
目標吹出空気温度Ｔｔと第二の所定値Ｂとの比較を行な
う。

この比較結果がＴｔ≧Ｂの時にはベント吹出ロアを全閉
とし、ヒータ吹出口６を全開とする旨の信号を空気吹出
口切換アクチュエータ９へ出力する。

これによりアクチュエータ９は切換ダンパ８を第１図に
て実線で示されている如き位置べ駆動し、ベント吹出ロ
アを全閉としてヒータ吹出口６を全開とし、いわゆるヒ
ータモードを遠戚する。

また、Ｔｔ≧Ｂでない時にはマイクロコンピュータ２４
は切換ダンパ８の目標開度θｔを演算する。

こｐ目標開度θｔは下式に従づて演算される。

θｔ＝ＫＴｔ 但しＫは定数である。

マイクロコンピュータ２４はその目標開度θｔに基く信
号を空気吹出口切換アクチュエータ９に出力する。

これによりアクチュエータ９は切換ダンパ８を第１図に
て実線で示されている位置と仮想線で示されている位置
との中間位置に切換ダンパ８を駆動し、いわゆるバイレ
ベルモードを遠戚する。

このバイレベルモード時に於けるベント吹出ロアとヒー
タ吹出口６より吹出される空気の風量割合は、その時の
目標吹出空気温度により決まり、それが大きいほどベン
ト吹出ロアよりの風量が減少しヒータ吹出口６よりの風
量が徐々に増大する。

即ち、目標吹出空気温度Ｔｔが第一の所定値Ａと第二の
所定値Ｂとの間にある時にはその間の目標吹出空気温度
Ｔｔに応じてダンパ開度が連続的に制御され、ベント吹
出口よりの風量は反比例関係にて、ヒータ吹出口の風量
は比例関係にて連続的に制御される。

また、マイクロコンピュータ２４は切換ダンパ８の目標
開度θｔと切換ダンパ開度センサ２９より検出された切
換ダンパ８の実際の開度θｒとの比較を行ない、その比
較を行ない、その比較結果がθｔ＝θｒである時に？ｉ
切換ダンパ１１の開度修正を行なわず１．これに対しθ
ｔ＝θｒでない時にはアクチュエータ９に修正信号を出
力してθｔ＝θｒとなるように切換ダンパ８の開度を修
正する。

尚、上述した実施例に於ては、目標吹出空気温度と設定
値との比較により切換ダンパの開度を調整したが、本考
案はこれに限られるものではなく、例えば通風ダクト１
の空気吹出口端付近に設けられた吹出口空気温度センサ
２８が検出する吹出口空気温度、或いはエアミックスダ
ンパ２１の開度と所定の設定値との比較に基き切換ダン
パ８の開度が制御されても良い。

即ち、切換ダンパ８は空調装置の吹出温度を代表する制
御因子に基きその開度を制御されれば良い。

第４図は空気吹出口切換ダンパ装置の他の実施例を示し
ている。

尚、第４図に於て第１図に対応する部分は第１図に付し
た符号と同一の符号により示されている。

ヒータモード６は第一の切換ダンパ３０によって、また
ベント吹出ロアは第二の切換ダンパ３１によって各々そ
の開度を調節されるようになっている。

第二の切換ダンパ３１はベント吹出ロアとデフロスタ吹
出口１０とを互いに相反する関係にて開閉するようにな
っている。

第−及び第二の切換ダンパ３０及び３１はレバー３２．
３３及び連結ロッド３４によって互いに駆動連結され、
第一の切換ダンパ３０がヒータ吹出口６を閉じる方向に
駆動されているとき第二の切換ダンパ３１をベント吹出
ロアが開く方向に、即ち互いに相反する関係にて駆動さ
れるようになつている。

第一の切換ダンパ３０は減速歯車対３５を経て電動機３
６に駆動連結され、該電動機３６によって駆動されるよ
うになっている。

電動機３６は上述した実施例に於けるコンピュータ２４
が発生する駆動信号を与えられ、これに基き駆動される
よう構成されていて良い。

以上に於ては、本考案を特定の実施例について詳細に説
明したが、本考案はこれに限られるものではなく本考案
の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当業者に
とって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による車輌用空調装置の一つの実施例を
示す概略構成・図、第２図は本考案装置のフローチャー
ト、第３図は目標吹出空気温度とダンパ開度との関係を
示すグラフ、第４図は吹出口切換用ダンパ装置の他の一
つの実施例を示す断片的な断面図である。 １・・・・・・通風ダクト、２・・・・・・車内気取入
口、３・・・・・・車外気取入口、４・・・・・・内外
気切換ダンパ、５・・・・・・内外気切換アクチュエー
タ、６・・・・・・ヒータ吹出口、７・・・・・・ベン
ト吹出口、８・・・・・・切換ダンパ、９・・・・・・
空気吹出口切換アクチュエータ、１０・・・・・・デフ
ロスタ吹出口、１１・・・・・・切換ダンパ、１２・・
・・・・電動機、１３・・・・・・送風ファン、１５・
・・・・・エバポレータ、１９・・・・・・温度調節機
構、２０・・・・・・ヒータ要素、２１・・・・・・エ
アミックスダンパ、２３・・・・・・エアミックスダン
パアクチュエータ、２４・・・・・・マイクロコンピュ
ータ、２５・・・・・・温度設定装置、２６・・・・・
・外気温度センサ、２７・・・・・・車室内温度センサ
、２８・・・・・・吹出口空気温度センサ、２９・・・
・・・切換ダンパ開度センサ、３０・・・・・・第一の
切換ダンパ、３１・・・・・・第二の切換ダンパ、３２
，３３・・・・・ルバー、３４・・・・・・連結ロッド
、３５・・・・・・減速歯車対、３６・・・・・・電動
機。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 通風ダクトと、前記通風ダクトを通って空気を送る送風
   ファンと、前記通風ダクトの通路断面を横切って設けら
   れたエバポレータと、前記通風ダクトの通路断面の一部
   を横切って設けられたヒータ要素と、前記送風ファンに
   より前記通風ダクトを通って逸られる空気を前記ヒータ
   要素を通る流れと前記ヒータ要素をバイパスする流れと
   に選択的に分配するエアミックスダンパと、前記通風ダ
   クトの出口端に設けられたヒータ吹出口及びベント吹出
   口と、前記ヒータ吹出口と前記ベント吹出口の開度を連
   続的に相反する関係に制御するダンパ装置と、前記ダン
   パ装置を駆動するダンパ駆動装置と、前記ダンパ駆動装
   置の作動を制御するマイクロコンピュータと、外気温度
   に関する情報を前記マイクロコンピュータに入力する外
   気温度センサと、車室内温度に関する情報を前記マイク
   ロコンピュータに入力する車室内温度センサと、所望の
   温度をマイクロコンピュータに入力する温度設定装置と
   、前記通風ダクトの出口端に於ける空気温度に関する情
   報を前記マイクロコンピュータに入力する吹出口空気温
   度センサとを有する車輌用空調装置に於て、前記マイク
   ロコンピュータは前記吹出口空気温度センサが検出する
   吹出口空気温度が第一の所定値以下の時には前記ベント
   吹出口を全開とし前記ヒータ吹出口を全閉と腰前記吹出
   口空気温度センサが検出する吹出口空気温度が前記第一
   の所定値より大きい第二の所定値以上の時には前記ベン
   ト吹出口を全閉とし：前記ヒータ吹出口を全開とし、前
   記吹出口空気温度センサが検出する吹出口空温度が前記
   第一の所定値と前記第二の所定値との間にある時には前
   記吹出口空気温度センサが検出する吹出口空気温度の増
   大に伴い前記ベント吹出口の開度を徐々に減少し前記ヒ
   ータ吹出口の開度を徐々に増大する中間の開度とするよ
   う前記ダンパ駆動装置を作動させることを特徴とする車
   輌用空調装置。