JPS6152003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自動車用空調装置に係り、特に車内吹
出方向の自動制御手段を備えた自動車用空調装置
に関する。 従来例えば冷却装置で冷却された冷風または、
外気を直接流入させた冷風をエンジンの冷却水を
熱源とする加熱器（以下ヒータという）で適度に
加熱し車内へ吹出し車内温度を適温とする自動車
用空調装置においては、車内温度を所望の温度と
するための操作としてヒータへ流入する冷風をヒ
ータにて適度に加熱し、吹出し温度を制御する操
作と、その風量を増減する操作とが行なわれてい
る。 ヒータでの加熱量を制御する方法として、ヒー
タへ流入する温水流量を制御する方法と、ヒータ
へ流入する冷風をヒータをバイパスする冷風とヒ
ータを通過し過熱された温風量を、ダンパ（エア
ミツクスダンパ）で加減し、この冷、温風をヒー
タの下流で混合し、適温として吹出すエアミツク
スダンパ制御方式とがあり、最近はエアミツクス
ダンパ制御方式が一般的である。当然のことなが
ら夏季冷房時においては、ヒータでの加熱量を少
なく（または０）し冷却装置で冷却された冷風を
吹出すように制御される。冬季の暖房時では冷却
装置を停止し、冷風をヒータで加熱し、車内へ吹
出し、その車内への吹出方向は、環境条件に応じ
て夏季は車内上部吹出方向（以下、フエースモー
ドという）、中間季は車内上部と足元部の双方吹
出方向（以下バイレベルモードという）、冬季は
足元部吹出方向（以下フツトモードという）、お
よび、フロントガラスに霜または、曇りを生ずる
時はデフロスタ吹出方向（以下デフロストモード
という）となるよう各種ダンパを操作して制御さ
れる。 これらの制御は、一般的には、吹出温度制御部
と、風量制御部と、吹出方向制御部で夫々操作さ
れるが、最近これら操作を自動で行うものもあ
る。 このように構成され操作される空調装置で冬季
において、次のような不具合がある。冬季の始動
時車内温度は当然低いため、ヒータは最大暖房側
でかつ最大風量で運転されるが、ヒータの熱源を
エンジン冷却水によるためエンジンが暖機される
まではヒータへ流入する水温が低く冷風が強風で
吹出されることとなりかつ吹出し方向は冬季であ
るためフツトモードとなりこれら冷風が足元に吹
出され乗員に耐え難い寒さを与えることとなる。
かつまた、フロントガラス面も低温であるため乗
員の吐息によりフロントガラスまたはサイドガラ
スに曇りを生じ、視界を阻害することとなる。こ
れを解消するため、エンジン水温が上昇しヒータ
能力が増大するまでフアンを停止または低速とし
風量を低下させ、かつ、吹出方向はデフロストモ
ードに操作され、エンジン水温が上昇すると、フ
ツトモードで最大風量となるよう再度操作され
る。 また、エンジン水温が上昇し、フツトモードで
足元へ温風を吹出しても、車内上部は冷え切つて
いるため、暖房感を得るに充分でない。特に、ハ
ンドルやギヤシフトレバー等に触れると非常な冷
たさを覚える。このため、さらに吹出方向をバイ
レベルモードまたはフエースモードとし上部の冷
風を追い出す操作が行なわれるが、常時温風が上
部からも吹出されると温風が顔面に当つて不快感
を与えるので、フツトモードとバイレベルモード
またはフツトモードとフエースモードを交互に車
内が暖まるまで選択操作される。車内温度が所望
の温度に近づけば、フツトモードで安定して使用
される。 このように冬季暖房の始動時はヒータ能力、車
内温度の推移に応じて、繁雑な操作を必要とし、
その操作が面倒であり、かつ安全運転に支障を生
ずるおそれがあつた。 本発明は上記の事情に鑑みて提案されたもの
で、ヒータ能力と車内温度とに対応して車内吹出
方向を制御する配風手段の操作を自動化して快適
な運転を行い得るとともに安全運転に寄与し得る
自動車用空調装置を提供することを目的とし、本
発明による自動車用空調装置は車内を空調する加
熱器を有し、同加熱器を経て空気を複数の吹出口
へ配風する手段と、前記配風手段を選択作動させ
る操作スイツチと、前記加熱器の能力を検知する
第１の検出器と、車内温度を検知する第２の検出
器とを備えるとともに、前記操作スイツチにより
デフロスタ吹出方向以外の吹出方向が選択された
時、前記第１の検出器が所定レベル以上で作動す
るまで吹出方向をデフロスタ方向とし、前記第１
の検出器が作動したとき、前記第２の検出器の作
動温度に車内温度が上昇するまで吹出方向を前記
により選択された吹出方向とデフロスタ方向以外
の他の吹出方向の少くとも１つ以上の吹出方向と
の間で周期的に切換え、前記第２の検出器が作動
したとき、前記操作スイツチで選択された吹出方
向に前記配風手段を制御する手段を備えてなるこ
とを特徴とする。 次に本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説
明する。 第１図は本発明の一実施例のシステム構成を示
す概略図、第２図は第１図における制御回路の一
例を示す図、第３図は第１図における制御回路の
他の例を示す図である。 第１図において、内外気切換えダンパ１によ
り、送風機２の吸入空気を車内気または外気のい
づれかを選択し、送風機２の運転により冷却装置
３に送風されて冷却され、冷却された冷風は、エ
アミツクスダンパ５によりヒータ４を通過し過熱
された温風と、ヒータ４をバイパスする冷風に分
流され、その下流で混合され適温となつて車内上
部吹出口（フエース吹出口）６または車内足元吹
出口（フツト吹出口）７、またはデフロスタ吹出
口８のいづれかまたは双方より車内へ吹出され
る。内外気切換ダンパ１は負圧で往復運動する負
圧アクチエータ１３およびこれへ負圧または大気
圧を供給するソレノイドバルブ１７により操作さ
れる。本実施例では、ソレノイドバルブ不作動で
大気圧をアクチエータに印加し、ダンパ１を外気
導入側とする。よつてソレノイドバルブ作動でダ
ンパ１は内気導入側となる。同様に、フエース吹
出口６は、ダンパ９を２段負圧アクチエータ１１
により３位置（フエース、バイレベル、フツトま
たはデフロスタ位置）に操作される。２段負圧ア
クチエータ１１は、ソレノイドバルブ１４および
１５により、双方OFFの時バイレベルモードと
なりソレノイドバルブ１４がオン（負圧供給）で
フエースモードとなりソレノイドバルブ１５がオ
ンでフツトまたはデフロストモードとなる。さら
にダンパ１０を負圧アクチエータ１２とソレノイ
ドバルブ１６によりフツト吹出口７を開（ソレノ
イドバルブ１６オン）またはデフロスタ吹出口８
を開（ソレノイドバルブ１６はオフ）とする。こ
れらのダンパの作動とソレノイドバルブの作動状
態をまとめると下表のようになる。

【表】 これらの操作は操作パネル２１に設けられたモ
ードスイツチ２３、内外気スイツチ２４により選
択操作される。（但し、フツトモード時の制御は
さらに後述する）。ヒータ４へ供給されるエンジ
ン水温を検出する温度スイツチ１８は例えば50℃
以下でオフとなり、50℃以上でオンとなるスイツ
チを内蔵している。車内温度を検出する温度スイ
ツチ１９は、例えば15℃以下でオンとなり15℃以
上でオフとなるスイツチを内蔵している。さらに
送風機２およびエアミツクスダンパ５は温度制御
器２０により、車内温度が所定温度となるよう自
動制御される。 次に第２図および第３図に基いて本発明の実施
例の作動について説明する。第１図〜第３図にお
いて同一部分には同一符号を符して説明する。 電源３３よりエンジン始動用イグニツシヨンス
イツチ３１をオンするとリレー２７が励磁されそ
の接点２７Ａが閉となる。操作パネル２１内のフ
アンスイツチ２２の選択により、送風機２は
OFF（開）、AUTO（自動）、Ｌ（低速）、Ｈ（高
速）で選択運転される。AUTO位置では送風機
２は空調状態に応じ自動的に制御される。送風機
２に並列し、操作パネル２１内に設けられたエア
コンスイツチ２５、冷却装置３を制御するリレー
２９が形成されている。エアコンスイツチ２５が
オンするとリレー２９の接点２９Ａを介して、冷
却装置３を構成するコンプレツサ３２が運転され
る。 モードスイツチ２３によりフエース、バイレベ
ル、フツト、デフロスタの夫々のモードが選択さ
れる。内外気スイツチ２４がオンとなるとソレノ
イドバルブ１７がオンし、負圧アクチエータ１３
に負圧を供給し内気導入となる。 モードスイツチ２３がフツトモード（FOOT
位置）の時、これと連動し、フツトモードスイツ
チ２６がその接点ｃよりｄに変わり、タイマーリ
レー３０を作動させる。タイマーリレー３０は例
えば、30秒間隔またはフツトモード30秒、フエー
スモードが10秒となる間隔でそのリレーをオンオ
フし、その接点３０Ａの接点ｅ（タイマーリレー
３０がオフでオン）と接点ｆ（タイマーリレー３
０がオンでオン）をオンオフさせる。タイマーリ
レー３０はさらに車内温度スイツチ１９により、
スイツチがオンの時（車内温度が低い時）タイマ
ーリレー３０が作動するように構成される。さら
にフツトモードスイツチ２６の接点ｃ（フツトモ
ード時オフ）回路と並列に水温スイツチ１８が配
置され夫々のスイツチによりリレー２８が制御さ
れ、リレー２８がオフのの時は、その接点２８Ａ
のａ側および２８Ｂを開とする。よつて接点２８
Ａのｂ側がオンとなり、ソレノイドバルブ１５が
励磁され負圧アクチエータ１１を介してダンパ９
がデフロスト側に作動される。同時に接点２８Ｂ
が開となるためフアンスイツチ２２がAUTO位
置であるとダイオードＤ１を介して、温度制御器
２０へ低速信号が入り、送風機２は低速で運転さ
れる。水温スイツチ１８が水温の上昇によりオン
すると、リレー２８が励磁されその接点２８Ａお
よび２８Ｂを切換え送風機２は自動運転となり車
内温度が低ければ高速で作動する。同時に接点２
８Ａがａ側となるため、モードスイツチ２３を介
してフツトモードとなるが車内温度が低いときは
車内温度スイツチ１９がオンであるためタイマー
リレー３０が動作し、その接点３０Ａを周期的に
ｅ側およびｆ側へ切換え、ｅ側にあるときはソレ
ノイドバルブ１５およびソレノイドバルブ１６を
作動させ、フツトモード吹出しとし、ｆ側にある
ときは第２図の例ではソレノイドバルブ１６のみ
を作動させてバイレベルモード吹出しとし、また
第３図の例ではソレノイドバルブ１４のみを作動
させてフエースモード吹出しとする。よつてタイ
マーリレー３０の作動により周期的に吹出方向が
変動することとなる。これにより車内温度が上昇
し車内温度スイツチ１９が開となると、タイマー
リレー３０の作動が停止し、その接点３０Ａがｅ
側に復帰し吹出方向はフツトモードで固定され
る。この後は、吹出モードはモードスイツチで選
択された状態で安定する。なおこれらの第２図お
よび第３図に示すＤ２およびＤ３はそれぞれまわ
り込み防止のダイオードである。 以上の如く本発明の一実施例においては、エン
ジン始動用イグニツシヨンスイツチ３１をオン
し、モードスイツチ２３をフツトモードに選択す
ると、エンジン水温が所定温度以下の時は、吹出
モードがデフロストモードとなり、送風機は低速
で運転される。またエンジン水温が所定温度以上
に上昇すると車内温度があらかじめ定められた温
度に上昇するまで吹出モードは、フツトモードお
よびバイレベルモード（第２図）またはフツトモ
ードおよびフエースモード（第３図）を周期的に
変動し、車内温度を急速に上昇せしめる。車内温
度があらかじめ定められた温度以上になると、タ
イマーリレー３０がオフとなり、吹出方向はフツ
トモードに固定される。 またモードスイツチ２３を他のモードに選択し
た時は、これら自動制御機能は停止し、選択され
た吹出モードで運転されることとなる。 本発明は以上の如く構成されているので次の如
き効果が奏せられる。 冬季の如く低外気温時のスタート時フツトモ
ードを選択するとヒータ能力が充分となるまで
吹出方向をデフロスタ側とすることにより足元
への冷風吹出しを防止し、かつ、デフロスタへ
送風することにより乗員の吐息によるフロント
ガラス、サイドガラス面の曇り発生を防止する
ことができる。 エンジン水温が上昇し、ヒータ能力が回復し
ても、車内温度が低いときは、吹出方向を周期
的にフツトモードとバイレベルモードまたはフ
ツトモードとフエースモードを変えることによ
り車内温度を均一に、かつ急速に上昇せしめる
ことができる。 吹出方向を周期的に変動させることにより、
常時バイレベルモードまたはフエースモードで
使用したときに生ずる温度が顔面に当る不快感
を防止できる。 車内温度がある程度上昇したところで本来の
フツトモードに固定させることにより、頭寒足
熱の車内温度分布となり、快適な暖房運転を行
うことができる。 これらモードの操作を自動化することにより
安全運転に寄与できる。 送風機およびエアミツクスダンパの制御は手
動操作でも自動操作でもよいが、例えば送風機
およびエアミツクスダンパの制御が自動化され
ていると本発明の機能がより効果的となる。 以上は本発明の一実施例について説明したが、
本発明は上記の実施例に限定することなく例えば
フツトモード時の制御に本発明を適用するばかり
でなくバイレベルモードの時の制御にも本発明を
適用し得るものであり、その効果も同等である。
さらにエンジン水温が上昇し、フツトモードとバ
イレベルモードを周期的に切換えるのみならずフ
ツトモードとフエースモードまたはフツトモード
とバイレベルおよびフエースモードを交互に変え
ることも可能でありその効果も同等である。さら
にまた上記実施例ではシーケンシヤルな構成であ
るが、夫々の機能を電子回路（論理素子またはマ
イクロコンピユータ）で構成することもできる。
また特にヒータとしてエンジン冷却水を熱源とす
るものだけではなく、電気ヒータまたはエンジン
排気熱またはヒートポンプ式冷却装置による加熱
器であつても、ヒータ能力が充分でない時これを
検知するスイツチング手段により前記実施例の水
温センサの機能を置き換えてもよいこと言うまで
もない。 以上要するに本発明によれば車内を空調する加
熱器を有し、同加熱器を経て空気を複数の吹出口
へ配風する手段と、前記配風手段を選択作動させ
る操作スイツチと、前記加熱器の能力を検知する
第１の検出器と、車内温度を検知する第２の検出
器とを備えるとともに、前記操作スイツチにより
デフロスタ吹出方向以外の吹出方向が選択された
時、前記第１の検出器が所定レベル以上で作動す
るまで吹出方向をデフロスタ方向とし、前記第１
の検出器が作動したとき、前記第２の検出器の作
動温度に車内温度が上昇するまで吹出方向を前記
により選択された吹出方向とデフロスタ方向以外
の他の吹出方向の少くとも１つ以上の吹出方向と
の間で周期的に切換え、前記第２の検出器が作動
したとき、前記操作スイツチで選択された吹出方
向に前記配風手段を制御する手段を備えてなるこ
とによりヒータ能力と車内温度とに対応して車内
吹出方向を制御する配風手段の操作を自動化して
快適な運転を行い得るとともに安全運転に寄与し
得る自動車用空調装置を提供するものであるか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム構成を示
す概略図、第２図は第１図における制御回路の一
例を示す図、第３図は第１図における制御回路の
他の例を示す図である。 １……内外気切換ダンパ、２……送風機、３…
…冷却装置、４……ヒータ、５……エアミツクス
ダンパ、６……車内上部吹出口、７……車内足元
吹出口、８……デフロスタ吹出口、９，１０……
ダンパ、１１……２段負圧アクチエータ、１２…
…負圧アクチエータ、１３……負圧アクチエー
タ、１４，１５，１６，１７……ソレノイドバル
ブ、１８……温度スイツチ、１９……温度スイツ
チ、２０……温度制御器、２１……操作パネル、
２２……フアンスイツチ、２３……モードスイツ
チ、２４……内外気スイツチ、２５……エアコン
スイツチ、２６……フツトモードスイツチ、２７
……リレー、２７Ａ……接点、２８……リレー、
２８Ａ，２８Ｂ……接点、２９……リレー、２９
Ａ……接点、３０……タイマーリレー、３０Ａ…
…接点、３１……イグニツシヨンスイツチ、３２
……コンプレツサ、３３……電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車内を空調する加熱器を有し、同加熱器を経
   て空気を複数の吹出口へ配風する手段と、前記配
   風手段を選択作動させる操作スイツチと、前記加
   熱器の能力を検知する第１の検出器と、車内温度
   を検知する第２の検出器とを備えるとともに、前
   記操作スイツチによりデフロスタ吹出方向以外の
   吹出方向が選択された時、前記第１の検出器が所
   定レベル以上で作動するまで吹出方向をデフロス
   タ方向とし、前記第１の検出器が作動したとき、
   前記第２の検出器の作動温度に車内温度が上昇す
   るまで吹出方向を前記により選択された吹出方向
   とデフロスタ方向以外の他の吹出方向の少くとも
   １つ以上の吹出方向との間で周期的に切換え、前
   記第２の検出器が作動したとき、前記操作スイツ
   チで選択された吹出方向に前記配風手段を制御す
   る手段を備えてなることを特徴とする自動車用空
   調装置。