JP2020083215A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車等に搭載される車両空調用送風装置に関し、特に、電動アクチュエータによって駆動されるダンパを備えた構造の技術分野に属する。 The present invention relates to a vehicle air-conditioning blower mounted on, for example, an automobile, and particularly to a technical field of a structure including a damper driven by an electric actuator.
従来より、車両用空調装置には、空調用空気を熱交換器に送風するための送風装置が設けられている（例えば、特許文献１、２参照）。送風装置は、遠心式ファンと、ファンを収容する送風ケーシングと、ファンを駆動するモータとを備えている。送風ケーシングの上部には、車室外の空気（外気）を送風ケーシングの内部に導入するための外気導入口と、車室内の空気（内気）を送風ケーシングの内部に導入するための内気導入口とが形成されている。送風ケーシングの内部には、外気導入口及び内気導入口の一方を開いて他方を閉じる内外気切替ダンパが設けられている。また、送風ケーシングには、電動アクチュエータが取り付けられている。
BACKGROUND ART Conventionally, a vehicle air conditioner is provided with an air blower for blowing air for air conditioning to a heat exchanger (see, for example,
そして、内外気切替ダンパは、リンク部材を介して電動アクチュエータによって駆動されて、外気導入口を開いて内気導入口を閉じる外気導入モードと、外気導入口を閉じて内気導入口を開く内気循環モードとに切り替えることが可能に構成されている。 The inside/outside air switching damper is driven by an electric actuator via a link member to open the outside air introduction port to close the inside air introduction port, and the inside air circulation mode to close the outside air introduction port to open the inside air introduction port. It is configured to be able to switch to and.
電動アクチュエータは、空調制御装置からの制御信号によって動作するように構成されており、一般的には、電動モータ、減速歯車、出力軸、ポテンションメータ（位置検出センサ）等を有している。ポテンションメータによって出力軸の回動角度を検出して、電動アクチュエータの出力軸が所定の回動角度となるように制御され、上記内外気切替ダンパを所定のモードとすることができるようになっている。 The electric actuator is configured to operate according to a control signal from the air conditioning control device, and generally has an electric motor, a reduction gear, an output shaft, a potentiometer (position detection sensor), and the like. The rotation angle of the output shaft is detected by the potentiometer, and the output shaft of the electric actuator is controlled to have a predetermined rotation angle, so that the inside/outside air switching damper can be set to a predetermined mode. ing.
また、特許文献３には、モータを備えた電動モータ式アクチュエータの駆動制御において、ＰＷＭ制御におけるデューティ比の例えば９０パーセントに設定し、モータへ供給する電力を定格電力よりも約１０パーセント低減することで、小型のモータの回転数を低下させて、モータの運転に伴って発生する騒音の周波数を低くするようにしている。これは、他の電動モータ式アクチュエータが発生する騒音の周波数と小型のモータを採用した電動モータ式アクチュエータが発生する騒音の周波数とを略一致させるためである。
Further, in
ところで、例えば、内外気切替ダンパが外気導入口を全閉とする位置まで電動アクチュエータが内外気切替ダンパを駆動すると、通常であれば、電動アクチュエータが停止する。しかし、電動アクチュエータの駆動時間を制御する上で何らかの不具合が発生した場合等は、電動アクチュエータが外気導入口を全閉とする位置にあるのに、内外気切替ダンパに対して更に閉じ方向に駆動力を作用させる場合が想定される。そうすると、内外気切替ダンパはリンク部材を介して電動アクチュエータによって駆動されているので、リンク部材に対して無理な力が生じることになる。 By the way, for example, when the electric actuator drives the inside/outside air switching damper to a position where the inside/outside air switching damper fully closes the outside air introduction port, the electric actuator normally stops. However, if some trouble occurs in controlling the drive time of the electric actuator, the electric actuator is driven in the direction to close the inside/outside air switching damper even if the electric actuator is at the position where the outside air inlet is fully closed. It is assumed that force is applied. Then, since the inside/outside air switching damper is driven by the electric actuator via the link member, an unreasonable force is generated on the link member.
このとき、例えばリンク部材が樹脂製であり、かつリンク部材の雰囲気温度が高いと、リンク部材が撓みやすくなり、リンク部材が外れてしまうおそれがある。リンク部材が外れてしまうと、内外気切替ダンパを駆動することができなくなるので、分解修理が必要になり、使用者の負担が大きなものになる。 At this time, for example, if the link member is made of resin and the ambient temperature of the link member is high, the link member is likely to bend and the link member may come off. If the link member comes off, the inside/outside air switching damper cannot be driven, so disassembly and repair are required, and the burden on the user becomes heavy.
このことは、内外気切替ダンパに限られるものではなく、吹出方向切替ダンパや温度調節ダンパ（エアミックスダンパ）等でも起こり得る問題である。 This is not limited to the inside/outside air switching damper, but is a problem that may occur in the blowing direction switching damper, the temperature control damper (air mix damper), and the like.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リンク部材でダンパを駆動する場合に、リンク部材にかかる負荷を低減して故障を抑制することにある。 The present invention has been made in view of the above point, and an object of the present invention is to reduce a load applied to a link member and suppress a failure when the damper is driven by the link member.
上記目的を達成するために、本発明では、トルク可変型の電動アクチュエータを使用し、所定時間作動させた後は、駆動トルクを低くするようにした。 In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, a variable torque electric actuator is used, and the drive torque is reduced after being operated for a predetermined time.
第１の発明は、空調用機器が設けられるとともに、内部に空気が流通するケーシングと、前記ケーシングの内部に配設されるダンパと、前記ダンパを駆動するトルク可変型の電動アクチュエータと、前記ダンパの回動軸と前記電動アクチュエータとの間に配設され、前記電動アクチュエータから出力される力を前記ダンパの前記回動軸に伝達するリンク部材と、前記電動アクチュエータを制御する制御装置とを備えた車両用空調装置において、前記制御装置は、前記電動アクチュエータに対して所定時間連続して第１の駆動トルクを出力させる第１駆動制御を行った後、前記第１の駆動トルクよりも低い第２の駆動トルクを出力させる第２駆動制御を行うように構成されていることを特徴とする。 A first aspect of the present invention includes a casing provided with an air conditioner, in which air flows, a damper arranged inside the casing, a torque variable electric actuator for driving the damper, and the damper. A link member that is disposed between the rotating shaft of the electric actuator and the electric actuator, and that transmits a force output from the electric actuator to the rotating shaft of the damper; and a control device that controls the electric actuator. In the vehicle air conditioner, the control device performs a first drive control for causing the electric actuator to continuously output a first drive torque for a predetermined time, and then a first drive torque lower than the first drive torque. It is characterized in that it is configured to perform a second drive control for outputting a drive torque of 2.
この構成によれば、例えばダンパを全閉にする場合には、制御装置が電動アクチュエータに対して第１の駆動トルクを出力させる。この電動アクチュエータから出力されたトルクは、リンク部材を介してダンパの回動軸に伝達し、ダンパが駆動されて全閉状態になる。その後、制御装置が電動アクチュエータに対して第１の駆動トルクよりも低い第２の駆動トルクを出力させる。これにより、全閉状態にあるダンパに対して電動アクチュエータから出力されるトルクが低くなるので、リンク部材にかかる負荷が低減する。また、上記所定時間でダンパが閉まりきらなかった場合には、その後の第２の駆動トルクによってダンパを完全に閉じることができる。尚、ダンパを全開にする場合も同様である。 According to this configuration, for example, when the damper is fully closed, the control device causes the electric actuator to output the first drive torque. The torque output from the electric actuator is transmitted to the rotary shaft of the damper via the link member, and the damper is driven to be in the fully closed state. Then, the control device causes the electric actuator to output the second drive torque that is lower than the first drive torque. As a result, the torque output from the electric actuator with respect to the damper in the fully closed state is reduced, so the load on the link member is reduced. Further, when the damper is not completely closed within the predetermined time, the damper can be completely closed by the subsequent second drive torque. The same applies when the damper is fully opened.
第２の発明は、前記第１駆動制御を行う時間は、前記ダンパが全閉状態となる時間に設定されていることを特徴とする。 A second aspect of the invention is characterized in that the time for performing the first drive control is set to a time for which the damper is in a fully closed state.
この構成によれば、電動アクチュエータが第１の駆動トルクを出力する間にダンパが全閉状態になり、その後の第２の駆動トルクによってダンパが閉めきった状態で維持される。この間にリンク部材にかかる負荷が低減する。 With this configuration, the damper is fully closed while the electric actuator outputs the first driving torque, and the damper is maintained in the fully closed state by the second driving torque thereafter. During this time, the load on the link member is reduced.
第３の発明は、前記第２の駆動トルクを出力する時間は、前記所定時間よりも短く設定されていることを特徴とする。 A third invention is characterized in that the time for outputting the second drive torque is set shorter than the predetermined time.
この構成によれば、電動アクチュエータが第１の駆動トルクを出力することによって例えばダンパを全閉状態にした後、第２の駆動トルクを出力する時間が短くなる。 According to this configuration, the electric actuator outputs the first drive torque, and thereby the second drive torque is output for a short time after the damper is fully closed, for example.
第４の発明は、前記制御装置は、前記電動アクチュエータに対して所定時間連続して第１の駆動トルクを出力させた後、駆動トルクを徐々に低下させて前記第２の駆動トルクを出力させるように構成されていることを特徴とする。 In a fourth aspect, the control device causes the electric actuator to continuously output the first drive torque for a predetermined time, and then gradually reduces the drive torque to output the second drive torque. It is characterized in that it is configured as follows.
この構成によれば、電動アクチュエータから出力される駆動トルクが徐変することになるので、異音等の発生が起こり難くなる。 According to this configuration, the driving torque output from the electric actuator changes gradually, so that it is difficult for abnormal noise to occur.
第５の発明は、前記制御装置は、前記第２駆動制御中に駆動トルクを徐々に低下させるように構成されていることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is characterized in that the control device is configured to gradually reduce the drive torque during the second drive control.
この構成によれば、例えば第２の駆動トルクによってダンパが閉めきった状態になると、その後、駆動トルクが徐々に低くなるので、リンク部材にかかる負荷をより一層低減する。 According to this configuration, when the damper is completely closed by the second drive torque, for example, the drive torque is gradually reduced thereafter, so that the load applied to the link member is further reduced.
第６の発明は、外気温度を検出する外気温度センサを備え、前記制御装置は、前記第１の駆動トルクと前記第２の駆動トルクの差を、前記外気温度センサで検出された外気温度に応じて変化させるように構成されていることを特徴とする。 6th invention is provided with the outside air temperature sensor which detects outside air temperature, The said control apparatus makes the difference of the said 1st drive torque and the said 2nd drive torque into the outside air temperature detected by the said outside air temperature sensor. It is characterized in that it is configured to change according to.
第７の発明は、前記制御装置は、前記第２の駆動トルクを、前記外気温度センサで検出された外気温度が所定以上の場合は所定未満の場合に比べて低くするように構成されていることを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is configured such that the control device lowers the second drive torque when the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor is equal to or higher than a predetermined value, compared to when the outside air temperature is lower than the predetermined value. It is characterized by
第８の発明は、車室内の温度を検出する内気温度センサを備え、前記制御装置は、前記第１の駆動トルクと前記第２の駆動トルクの差を、前記内気温度センサで検出された車室内の温度に応じて変化させるように構成されていることを特徴とする。 An eighth aspect of the present invention includes an inside air temperature sensor that detects a temperature in a vehicle compartment, wherein the control device detects a difference between the first driving torque and the second driving torque by the inside air temperature sensor. It is characterized in that it is configured to change according to the temperature in the room.
第９の発明は、前記制御装置は、前記第２の駆動トルクを、前記内気温度センサで検出された車室内の温度が所定以上の場合は所定未満の場合に比べて低くするように構成されていることを特徴とする。 A ninth aspect of the invention is configured such that the control device lowers the second drive torque when the temperature in the vehicle compartment detected by the inside air temperature sensor is equal to or higher than a predetermined value compared to when the temperature is lower than the predetermined value. It is characterized by
すなわち、外気温度が高い場合や、車室内の温度が高い場合には、リンク部材が変形しやすくなることが考えられ、この場合に駆動トルクを低くすることで、リンク部材の外れを抑制することができる。 That is, when the outside air temperature is high or the temperature inside the vehicle interior is high, the link member is likely to be deformed. In this case, the driving torque is reduced to prevent the link member from coming off. You can
第１０の発明は、空調用機器としての送風機を備え、前記制御装置は、前記第１の駆動トルクと前記第２の駆動トルクの差を、前記送風機の送風量に応じて変化させるように構成されていることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is provided with a blower as an air conditioning device, and the control device is configured to change a difference between the first drive torque and the second drive torque according to an amount of air blown by the blower. It is characterized by being.
すなわち、送風量によってダンパに作用する力が変化することになるが、第１の駆動トルクと第２の駆動トルクの差を送風量に応じて変化させることで、送風量に対応したダンパ駆動力を得ることができる。 That is, although the force acting on the damper changes depending on the air flow rate, by changing the difference between the first drive torque and the second drive torque according to the air flow rate, the damper drive force corresponding to the air flow rate can be changed. Can be obtained.
第１１の発明は、前記制御装置は、前記第２の駆動トルクを、前記送風機の送風量が所定以上の場合は所定未満に場合に比べて低くするように構成されていることを特徴とする。 An eleventh aspect of the invention is characterized in that the control device is configured to reduce the second drive torque when the amount of air blown by the blower is greater than or equal to a predetermined value and less than the predetermined value as compared with a case where the amount is less than a predetermined value. ..
第１２の発明は、前記送風機の送風量は、目標温度と車室内の温度の偏差に基づいて演算されることを特徴とする。 A twelfth aspect of the invention is characterized in that the amount of air blown by the blower is calculated based on a deviation between the target temperature and the temperature inside the vehicle compartment.
第１３の発明は、前記送風機の送風量は、車速に基づいて演算されることを特徴とする。 A thirteenth aspect of the invention is characterized in that the amount of air blown by the blower is calculated based on the vehicle speed.
第１４の発明は、前記第１の駆動トルクと、前記第２の駆動トルクとの差は、前記電動アクチュエータが駆動するダンパの種類に応じて変化させることを特徴とする。 A fourteenth aspect of the invention is characterized in that the difference between the first drive torque and the second drive torque is changed according to the type of damper driven by the electric actuator.
第１５の発明は、前記制御装置は、前記電動アクチュエータにより駆動されるダンパが吹出モード切替ダンパである場合は、他のダンパを駆動する場合に比べて第２の駆動トルクを低くするように構成されている。 A fifteenth aspect of the invention is configured such that the control device lowers the second drive torque when the damper driven by the electric actuator is a blowout mode switching damper as compared with the case of driving another damper. Has been done.
第１の発明によれば、電動アクチュエータを所定時間作動させた後、電動アクチュエータから出力される駆動トルクを低くするようにしたので、リンク部材にかかる負荷を低減して故障を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, the drive torque output from the electric actuator is reduced after the electric actuator is operated for a predetermined time, so that the load applied to the link member can be reduced and the failure can be suppressed. ..
第２の発明によれば、ダンパが全閉状態となるまで通常の駆動トルクによってダンパを駆動し、その後、低いトルクでダンパを駆動するようにしたので、リンク部材にかかる負荷を低減しながら、ダンパを閉めきった状態にすることができる。 According to the second aspect of the invention, the damper is driven by the normal drive torque until the damper is fully closed, and then the damper is driven by a low torque, so that the load applied to the link member is reduced. The damper can be completely closed.
第３の発明によれば、例えば第１の駆動トルクによってダンパを全閉状態にした後、第２の駆動トルクを出力する時間が短くなるので、電動アクチュエータの無用な駆動時間を短縮することができる。 According to the third invention, for example, after the damper is fully closed by the first drive torque, the time for outputting the second drive torque is shortened, so that the unnecessary drive time of the electric actuator can be shortened. it can.
第４の発明によれば、駆動トルクを徐々に低下させるようにしたので、異音等の発生が起こり難くなる。 According to the fourth aspect of the invention, the drive torque is gradually reduced, so that abnormal noises are less likely to occur.
第５の発明によれば、例えば第２の駆動トルクによってダンパが閉めきった状態になると、その後、駆動トルクを徐々に低くすることができるので、リンク部材にかかる負荷をより一層低減することができる。 According to the fifth invention, for example, when the damper is completely closed by the second drive torque, the drive torque can be gradually reduced thereafter, so that the load applied to the link member can be further reduced. it can.
第６〜９の発明によれば、リンク部材の変形しやすさに応じて駆動トルクを設定することができるので、リンク部材の外れを抑制することができる。 According to the sixth to ninth inventions, the drive torque can be set according to the easiness of deformation of the link member, so that the link member can be prevented from coming off.
第１０の発明によれば、送風量に応じたダンパ駆動力を得ることができる。 According to the tenth aspect, it is possible to obtain the damper driving force according to the air flow rate.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely an example in essence, and is not intended to limit the present invention, its application, or its application.
図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置１の概略構成図である。この車両用空調装置１は、例えば自動車等の車両に搭載されるものであり、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）との一方または両方を導入して温度調節した後、車室の各部に供給するように構成されている。車両の車室内には、図示しないが、運転席及び助手席からなる前席と、前席の後方に配設される後席とが設けられている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
尚、この実施形態では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとするが、これは説明の便宜を図るために定義するだけであり、実際の使用状態や設置状態、組付状態を限定するものではない。 In this embodiment, the vehicle front side is simply referred to as “front”, the vehicle rear side is simply referred to as “rear”, the vehicle left side is simply referred to as “left”, and the vehicle right side is simply referred to as “right”. However, this is only defined for the convenience of description, and does not limit the actual use state, installation state, or assembly state.
車両用空調装置１は、空調ケーシング３０と制御装置（図５に示す）５０とを備えている。空調ケーシング３０は、例えば車室の前端部に配設されたインストルメントパネル（図示せず）の内部に収容されている。空調ケーシング３０は、空気流れ方向上流側から下流側に向かって順に、送風ケーシング２０と、温度調節部３１と、吹出方向切替部４０とを備えている。送風ケーシング２０には、外気導入口２ａと内気導入口２ｂとが形成されている。外気導入口２ａは、例えば図示しないインテークダクトを介して車室外と連通しており、車室外の空気（外気）を導入するようになっている。内気導入口２ｂは、インストルメントパネルの内部で開口しており、車室内の空気（内気）を導入して車室内に循環させるようになっている。外気導入口２ａから導入する外気の量が外気導入量となる。内気導入口２ｂから導入する内気の量が内気循環量となる。
The
送風ケーシング２０の内部には、外気導入口２ａ及び内気導入口２ｂを開閉する内外気切替ダンパ６、７が配設されている。内外気切替ダンパ６、７は、内外気切替アクチュエータ９によって任意の回動角度となるように駆動される。これによりインテークモードが切り替えられる。内外気切替アクチュエータ９は、制御装置５０によって後述するように制御されるものであり、従来から周知のトルク可変型の電動アクチュエータで構成されている。
Inside the
図１に示すように、送風ケーシング２０には、空調用機器としての送風機５が設けられている。送風機５が作動することによって送風ケーシング２０の内部に空気が流通し、送風ケーシング２０の下流側に設けられている温度調節部３１に空調用空気が送風される。
As shown in FIG. 1, the
温度調節部３１は、内部に空気が流通するようになっており、送風ケーシング２０から導入された空調用空気の温度調節を行うための部分である。温度調節部３１の内部には、冷却用熱交換器３２と加熱用熱交換器３３とエアミックスダンパ３４とが設けられている。冷却用熱交換器３２と加熱用熱交換器３３は、空調用機器である。
The
すなわち、温度調節部３１の内部には、空気流れ方向上流側に冷風通路Ｒ１が形成され、この冷風通路Ｒ１に冷却用熱交換器３２が収容されている。また、冷風通路Ｒ１の下流側は温風通路Ｒ２とバイパス通路Ｒ３とに分岐しており、温風通路Ｒ２に加熱用熱交換器３３が収容されている。
That is, inside the
冷却用熱交換器３２は、例えばヒートポンプ装置の冷媒蒸発器等で構成することができるが、これに限られるものではなく、空気を冷却することができるものではあればよい。また、加熱用熱交換器３３は、例えば車両のエンジンルームに搭載されているエンジン（図示せず）の冷却水が供給されるヒータコア等で構成することができるが、これに限られるものではなく、例えば電気式ヒータ等、空気を加熱することができるものではあればよい。また、電気式ヒータを補助熱源として付加することもできる。
The
エアミックスダンパ３４は、冷却用熱交換器３２と加熱用熱交換器３３の間に配設されており、温風通路Ｒ２の上流端とバイパス通路Ｒ３の上流端とを開閉するものである。エアミックスダンパ３４は、例えば板状の部材で構成することができ、温度調節部３１の側壁に対して回動可能に支持される回動軸（図示せず）を有している。エアミックスダンパ３４は、エアミックスアクチュエータ３５によって任意の回動角度となるように駆動される。エアミックスアクチュエータ３５は、制御装置５０によって制御されるものであり、トルク可変型の電動アクチュエータで構成されている。エアミックスダンパ３４の回動軸と、エアミックスアクチュエータ３５との間には、エアミックスアクチュエータ３５から出力される力をエアミックスダンパ３４の回動軸に伝達するリンク部材（図示せず）が配設されている。
The
エアミックスダンパ３４が温風通路Ｒ２の上流端を全開にし、かつ、バイパス通路Ｒ３の上流端を全閉にすると、冷風通路Ｒ１で生成された冷風の全量が温風通路Ｒ２に流入して加熱されるので、吹出方向切替部４０には温風が流入する。一方、エアミックスダンパ３４が温風通路Ｒ２の上流端を全閉にし、かつ、バイパス通路Ｒ３の上流端を全開にすると、冷風通路Ｒ１で生成された冷風の全量がバイパス通路Ｒ３に流入するので、吹出方向切替部４０には冷風が流入する。エアミックスダンパ３４が温風通路Ｒ２の上流端及びバイパス通路Ｒ３の上流端を開く回動位置にあるときには、冷風及び温風が混合した状態で吹出方向切替部４０に流入することになる。エアミックスダンパ３４の回動位置によって吹出方向切替部４０に流入する冷風量と温風量とが変更されて所望温度の調和空気が生成される。尚、エアミックスダンパ３４は、上記した板状のダンパに限られるものではなく、冷風量と温風量とを変更することができる構成であればその構成はどのような構成であってもよい。例えばロータリダンパやフィルムダンパ、ルーバーダンパ等であってもよい。また、温度調節の構成は上記した構成でなくてもよく、冷風量と温風量とを変更することができる構成であればよい。
When the
吹出方向切替部４０は、温度調節部３１で温度調節された調和空気が流通するとともに、温度調節された調和空気を車室の各部に供給するための部分である。吹出方向切替部４０には、デフロスタ吹出口４２と、ベント吹出口４３と、ヒート吹出口４５とが形成されている。デフロスタ吹出口４２は、インストルメントパネルに形成されたデフロスタノズル４１に接続されている。このデフロスタ吹出口４２は、フロントウインドガラス（窓ガラス）Ｇの車室内面に調和空気を供給するためのものである。デフロスタ吹出口４２の内部には、デフロスタ吹出口４２を開閉するためのデフロスタダンパ４２ａが設けられている。
The blowing
ベント吹出口４３は、インストルメントパネルに形成されたベントノズル４４に接続されている。ベントノズル４４は、前席の乗員の上半身に調和空気を供給するためのものであり、インストルメントパネルの車幅方向中央部と、左右両側にそれぞれ設けられている。ベント吹出口４３の内部には、ベント吹出口４３を開閉するためのベントダンパ４３ａが設けられている。
The
ヒート吹出口４５は、乗員の足元近傍まで延びるヒートダクト４６に接続されている。ヒートダクト４６は、乗員の足元に調和空気を供給するためのものである。ヒート吹出口４５の内部には、ヒート吹出口４５を開閉するためのヒートダンパ４５ａが設けられている。
The
デフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａは、吹出方向切替部４０の側壁に対して回動可能に支持される回動軸（図示せず）を有している。デフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａは吹出方向切替アクチュエータ４７によって駆動されて開閉動作する。吹出方向切替アクチュエータ４７は、トルク可変型の電動アクチュエータで構成されている。デフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａの回動軸と、吹出方向切替アクチュエータ４７との間には、吹出方向切替アクチュエータ４７から出力される力をデフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａの回動軸に伝達するリンク部材（図示せず）が配設されている。
The
吹出方向切替アクチュエータ４７は、制御装置５０によって制御される。デフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａは、図示しないがリンクを介して連動するようになっており、例えば、デフロスタダンパ４２ａが開状態で、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａが閉状態となるデフロスタモード、デフロスタダンパ４２ａ及びヒートダンパ４５ａが閉状態で、ベントダンパ４３ａが開状態となるベントモード、デフロスタダンパ４２ａ及びベントダンパ４３ａが閉状態で、ヒートダンパ４５ａが開状態となるヒートモード、デフロスタダンパ４２ａ及びベントダンパ４３ａが開状態で、ヒートダンパ４５ａが閉状態となるデフベントモード、デフロスタダンパ４２ａ及びヒートダンパ４５ａが開状態で、ベントダンパ４３ａが閉状態となるバイレベルモード等の複数の吹出モードの内、任意の吹出モードに切り替えられる。デフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａは、吹出モードを切り替えるための吹出モード切替ダンパである。
The blowing
（送風ユニットの構成）
この実施形態では、送風ユニットが、内外気切替ダンパ６、７によって内気導入口２ｂのみを開く内気循環モード、外気導入口２ａのみを開く外気導入モード、内気導入口２ｂ及び外気導入口２ａを開く内外気２層流モードの切替が可能になっているが、本発明は、内外気２層流モードを有さずに、内気循環モードと外気導入モードとに切り替えられる送風ユニットに適用することもできる。
(Structure of blower unit)
In this embodiment, the blower unit opens the inside air circulation mode in which only the inside
図２〜４に示すように、送風ケーシング２０には、送風機５が設けられている。送風機５は、上層送風用ファン（第１送風用ファン）３と、下層送風用ファン（第２送風用ファン）４と、上層送風用ファン３及び下層送風用ファン４を回転駆動するためのブロアモータ５ｂとを備えている。また、送風ケーシング２０には、第１内外気切替ダンパ６と、第２内外気切替ダンパ７と、エアフィルタ８と、内外気切替アクチュエータ９（図２及び図３に示す）とが設けられている。上層送風用ファン３及び下層送風用ファン４と、第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７と、エアフィルタ８とは、送風ケーシング２０の内部に配設されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
送風ケーシング２０の上側に、前側及び後側内気導入口２ｂ、２ｂと、外気導入口２ａとが形成されている。内気導入口２ｂから車室内の空気（内気）を送風ケーシング２の内部に導入することが可能になっている。また、外気導入口２ａは車体のカウル（図示せず）と接続されており、カウルを介して車室外と連通している。外気導入口２ａから車室外の空気（外気）を送風ケーシング２０の内部に導入することが可能になっている。
On the upper side of the
図４に示すように、送風ケーシング２０の内部における内気導入口２ｂよりも下側には、上記フィルタ８が収容されている。フィルタ８は、板状に形成されており、水平方向に延びるように配置されている。フィルタ８の周縁部が送風ケーシング２０の内部に設けられたフィルタ支持部２ｅによって支持されている。送風ケーシング２０の後壁部には、上記フィルタ８を該送風ケーシング２に挿入するためのフィルタ挿入孔２ｆが形成されている。フィルタ挿入孔２ｆは、フィルタ８の後端部に設けられた蓋部８ａによって閉塞されるようになっている。尚、フィルタ８は、例えば一般的な不織布等で構成することができる。
As shown in FIG. 4, the
送風ケーシング２０の内部におけるフィルタ８よりも上側には、区画壁部２ｇが設けられている。区画壁部２ｇは、上下方向に延びており、下端部に近づけば近づくほど後に位置するように若干傾斜している。送風ケーシング２０の内部の上側には、区画壁部２ｇよりも前側に第１空気通路Ｒ１が形成され、区画壁部２ｇよりも後側に第２空気通路Ｒ２が形成されている。第１空気通路Ｒ１の前後方向の幅は、第２空気通路Ｒ２の前後方向の幅よりも広く設定されており、第１空気通路Ｒ１の断面積が第２空気通路Ｒ２の断面積よりも広くなっている。
A
第１空気通路Ｒ１の上流端部（上端部）は、前側の内気導入口２ｂと外気導入口２ａとに連通している。また、第２空気通路Ｒ２の上流端部（上端部）は、後側の内気導入口２ｂと外気導入口２ａとに連通している。第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２は、共通の外気導入口２ａに連通しているが、内気導入口については互いに別の内気導入口２ｂ、２ｂに連通している。これにより、第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２の両方に、内気と外気との導入が可能な構造になる。
The upstream end (upper end) of the first air passage R1 communicates with the
第１内外気切替ダンパ６は、送風ケーシング２０の内部において区画壁部２ｇよりも前側に配設されており、閉塞板部６ａと軸部（回動軸）６ｂと端板部６ｃとを備えている。閉塞板部６ａは、左右方向に延びている。軸部６ｂも左右方向に延びており、送風ケーシング２０の左右両側壁部に対して回動可能に支持されている。端板部６ｃは、軸部６ｂの左右方向の両端近傍に設けられている。端板部６ｃは、軸部６ｂから径方向に延び、閉塞板部６ａの左右両端部に連なっている。閉塞板部６ａと軸部６ｂと端板部６ｃは一体成形されている。第１内外気切替ダンパ６は、軸部６ｂの中心線周りに回動することにより、図４に示す前に向けて回動した状態と、図示しないが後に向けて回動した状態とに切り替えられる。第１内外気切替ダンパ６が前に向けて回動した状態になると、前側の内気導入口２ｂを閉塞して外気導入口２ａを開放するので、内気の流入が遮断されて外気が第１空気通路Ｒ１の上流部に導入される。一方、第１内外気切替ダンパ６が後に向けて回動した状態になると、前側の内気導入口２ｂを開放して外気導入口２ａを閉塞するので、外気の流入が遮断されて内気が第１空気通路Ｒ１の上流部に導入される。
The first inside/outside
第２内外気切替ダンパ７は、送風ケーシング２０の内部において区画壁部２ｇよりも後側に配設されており、第１内外気切替ダンパ６と同様に、閉塞板部７ａと軸部（回動軸）７ｂと端板部７ｃとを備えている。第２内外気切替ダンパ７は、軸部７ｂの中心線周りに回動することにより、図４に示す後に向けて回動した状態と、図示しないが前に向けて回動した状態とに切り替えられる。第２内外気切替ダンパ７が後に向けて回動した状態になると、後側の内気導入口２ｂを閉塞して外気導入口２ａを開放するので、内気の流入が遮断されて外気が第２空気通路Ｒ２の上流部に導入される。一方、第２内外気切替ダンパ７が前に向けて回動した状態になると、後側の内気導入口２ｂを開放して外気導入口２ａを閉塞するので、外気の流入が遮断されて内気が第２空気通路Ｒ２の上流部に導入される。
The second inside/outside
第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７は、図２及び図３等に示す内外気切替アクチュエータ９によって駆動される。第１内外気切替ダンパ６の軸部６ｂ及び第２内外気切替ダンパ７の軸部７ｂと、内外気切替アクチュエータ９との間には、リンク部材９ａが配設されており、内外気切替アクチュエータ９から出力される力はリンク部材９ａを介して第１内外気切替ダンパ６の軸部６ｂ及び第２内外気切替ダンパ７の軸部７ｂに伝達される。
The first inside/outside
リンク部材９ａは、円板状の部材であってもよいし、棒状の部材であってもよい。リンク部材９ａは、例えば軸部６ｂ、７ｂが挿入される挿入孔や挿入溝（共に図示せず）を有しており、軸部６ｂ、７ｂが挿入孔や挿入溝に挿入された状態で係合し、力の伝達が可能になっている。リンク部材９ａを使用した力の伝達構造は従来から周知である。また、リンク部材９ａは例えば樹脂材で構成されている。
The
例えば、リンク部材９ａを内外気切替アクチュエータ９によって回動させることにより、第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７を連動させることができるようになっている。リンク部材９ａを用いた第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７の連動構造については従来から周知の手法を利用することができるので、詳細な説明は省略する。
For example, by rotating the
この実施形態では、第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７を以下のように駆動する。すなわち、図４に示すように、第１内外気切替ダンパ６を前に向けて回動させるとともに第２内外気切替ダンパ７を後に向けて回動させる外気導入モードと、第１内外気切替ダンパ６を後に向けて回動させるとともに第２内外気切替ダンパ７を前に向けて回動させる内気循環モードと、第１内外気切替ダンパ６を前に向けて回動させるとともに第２内外気切替ダンパ７を前に向けて回動させる内外気２層流モードとの３つのモードのうち、任意のモードに切り替えることができるようになっている。
In this embodiment, the first inside/outside
外気導入モードでは、第１内外気切替ダンパ６が前に向けて回動するとともに第２内外気切替ダンパ７が後に向けて回動するので、第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２には外気のみが導入される。内気循環モードでは、第１内外気切替ダンパ６が後に向けて回動するとともに第２内外気切替ダンパ７が前に向けて回動するので、第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２には内気のみが導入される。内外気２層流モードでは、第１内外気切替ダンパ６が前に向けて回動するとともに第２内外気切替ダンパ７が前に向けて回動するので、第１空気通路Ｒ１には外気が導入され、第２空気通路Ｒ２には内気が導入される。内外気２層流モードは、暖房時に使用されるモードである。
In the outside air introduction mode, since the first inside/outside
内気循環モード、外気導入モード及び内外気２層流モードの切替は、従来から周知のオートエアコン制御によって行われる。内外気２層流モードにすることで、冬季には比較的乾燥した外気をデフロスト吹出口に供給してフロントウインドガラスの曇りを良好に晴らしながら、比較的暖かい内気をヒート吹出口に供給して暖房効率を向上させることができる。 Switching between the inside air circulation mode, the outside air introduction mode, and the inside/outside air two-layer flow mode is performed by a conventionally known automatic air conditioner control. By using the two-layer internal/external air mode, it is possible to supply relatively dry outside air to the defrost outlet in winter and to clear the windshield windshield, while supplying relatively warm inside air to the heat outlet. The heating efficiency can be improved.
送風ケーシング２０の内気導入口２ｂ及び外気導入口２ａよりも下側には、上層送風用ファン３及び下層送風用ファン４が収容されるようになっている。図２及び図３に示すように、送風ケーシング２０は、上層送風用ファン３が収容される上側スクロールケーシング２１と、下層送風用ファン４が収容される下側スクロールケーシング２２とに分割されている。また、送風ケーシング２０の下部には、底壁部材２３が設けられている。底壁部材２３は、送風ケーシング２０を構成する部材である。上側スクロールケーシング２１、下側スクロールケーシング２２及び底壁部材２３によって送風ケーシング２０が構成されている。さらに、送風ケーシング２０の内部には、該送風ケーシング２０の内部を上下方向に仕切る仕切板２４が配設されており、この仕切板２４も送風ケーシング２０を構成する部材である。
An upper-
上側スクロールケーシング２１の上壁部には、送風ケーシング２０の内部で開口するように、略円形の第１ベルマウス開口部２１ａが形成されている。第１ベルマウス開口部２１ａは、フィルタ８の下面と対向するように配置されており、第１空気通路Ｒ１と連通している。さらに、上側スクロールケーシング２１の上壁部には、上方へ突出する突出壁部２１ｂが設けられている。この突出壁部２１ｂは、第１ベルマウス開口部２１ａの開口縁部よりも後に位置付けられており、左右方向に延びている。突出壁部２１ｂの上端部は、区画壁部２ｇの下端部近傍に達している。突出壁部２１ｂ及び区画壁部２ｇにより、送風ケーシング２０の内部における上側スクロールケーシング２１よりも上側が、前後方向に仕切られて、突出壁部２１ｂ及び区画壁部２ｇよりも前側に第１空気通路Ｒ１が形成され、突出壁部２１ｂ及び区画壁部２ｇよりも後側に第２空気通路Ｒ２が形成されることになる。
A substantially circular first bell mouth opening 21 a is formed on the upper wall of the
第１空気通路Ｒ１は、第１ベルマウス開口部２１ａを介して上側スクロールケーシング２１の内部と連通しており、この上側スクロールケーシング２１の内部は第１空気通路Ｒ１の一部となっている。仕切板２４よりも上方が第１空気通路Ｒ１とされている。上層送風用ファン３は、上側スクロールケーシング２１の内部において第１空気通路Ｒ１に配設されている。第１送風用ファン３が上側スクロールケーシング２１の内部で回転すると、第１送風用ファン３によって第１空気通路Ｒ１内の空気が空調用空気として送風される。
The first air passage R1 communicates with the inside of the
図２に示すように、上側スクロールケーシング２１の左側壁部の前側には、上記空調ユニットに接続される上側空気吹出口２１ｃが形成されている。上側空気吹出口２１ｃには、第１空気通路Ｒ１の下流端が連通しており、第１空気通路Ｒ１内の空気は上側空気吹出口２１ｃから上側スクロールケーシング２１の外部に吹き出すようになっている。
As shown in FIG. 2, an
図４に示すように、第２空気通路Ｒ２は、上側スクロールケーシング２１の内部の後側を下方へ向けて延びており、第２空気通路Ｒ２の下端部は底壁部材２３に達している。下側スクロールケーシング２２の下壁部は底壁部材２３から上方に離れており、下側スクロールケーシング２２の下壁部と底壁部材２３との間に、第２空気通路Ｒ２の下端部が位置している。下側スクロールケーシング２２の下壁部には、略円形の第２ベルマウス開口部２２ａが形成されたベルマウス構成部材２２ｂが設けられている。第２ベルマウス開口部２２ａは底壁部材２３と対向するように配置されており、第２空気通路Ｒ２の下端部と連通している。第２ベルマウス開口部２２ａと第１ベルマウス開口部２１ａとは同心上に位置している。ベルマウス構成部材２２ｂは、下側スクロールケーシング２２の下壁部に形成された開口部２２ｃの周縁部に嵌合するようになっている。
As shown in FIG. 4, the second air passage R2 extends downward with the rear side inside the
第２空気通路Ｒ２の下端部は、第２ベルマウス開口部２２ａを介して下側スクロールケーシング２２の内部と連通しており、この下側スクロールケーシング２２の内部は第２空気通路Ｒ２の一部となっている。仕切板２４よりも下方が第２空気通路Ｒ２とされている。下層送風用ファン４は、下側スクロールケーシング２２の内部において第２空気通路Ｒ２に配設されている。第２送風用ファン４が下側スクロールケーシング２２の内部で回転すると、第２送風用ファン４によって第２空気通路Ｒ２内の空気が空調用空気として送風される。
The lower end of the second air passage R2 communicates with the inside of the
図２に示すように、下側スクロールケーシング２２の左側壁部の前側には、上記空調ユニットに接続される下側空気吹出口２２ｃが形成されている。下側空気吹出口２２ｃは、上側空気吹出口２１ｃの真下に位置している。下側空気吹出口２２ｃには、第２空気通路Ｒ２の下流端が連通しており、第２空気通路Ｒ２内の空気は下側空気吹出口２２ｃから下側スクロールケーシング２２の外部に吹き出すようになっている。
As shown in FIG. 2, on the front side of the left side wall portion of the
底壁部材２３は、下側スクロールケーシング２２の下端部を覆うように形成され、該下端部を覆うカバー状の部材である。底壁部材２３の周縁部は、下側スクロールケーシング２２の下端部の周縁部に嵌合するように形成されており、底壁部材２３の周縁部と、下側スクロールケーシング２２の下端部の周縁部との間から空気が漏れないようになっている。
The
底壁部材２３には、ブロアモータ５ｂがモータ取付部材５ａを介して取り付けられている。モータ取付部材５ａは、底壁部材２３に固定されている。このモータ取付部材５ａにブロアモータ５ｂが取り付けられている。ブロアモータ５ｂは、回転軸５ｃを有している。回転軸５ｃは、上方へ突出するように設けられており、第１ベルマウス開口部２１ａ及び第２ベルマウス開口部２２ａと同心上に配置されている。回転軸５ｃの上端部は、第２ベルマウス開口部２２ａよりも上方に位置している。
A
回転軸５ｃには、第１送風用ファン３及び第２送風用ファン４が固定されており、第１送風用ファン３及び第２送風用ファン４と回転軸５ｃとは一体に回転するようになっている。したがって、ブロアモータ５ｂに電圧が印加されると、回転軸５ｃの回転力が第１送風用ファン３及び第２送風用ファン４に伝達されて該第１送風用ファン３及び第２送風用ファン４が第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２内でそれぞれ回転する。ブロアモータ５ｂには、制御装置５０が接続されており、ブロアモータ５ｂは制御装置５０によって所望の回転数となるように電圧が印加される。
The
（各種センサ類）
図５に示すように、車両用空調装置１は、例えば、外気温度センサ（外気温度検出手段）５１、内気温度センサ（内気温度検出手段）５２、日射量センサ（日射量検出手段）５３、エバ後温度センサ５４、空調操作スイッチ５５等を備えている。外気温度センサ５１、内気温度センサ５２、日射量センサ５３、エバ後温度センサ５４及び空調操作スイッチ５５は、制御装置５０に接続され、制御装置５０へ信号を出力している。また、空調操作スイッチ５５は制御装置５０に接続されており、乗員による操作状態を制御装置５０が検出できるようになっている。
(Various sensors)
As shown in FIG. 5, the
外気温度センサ５１は、例えば車室外において車両前部や側部等に配設されており、車両の周囲の空気温度（外気温度）を検出するものである。内気温度センサ５２は、例えば車室内においてインストルメントパネルの近傍等に配設されており、車室内の空気温度（内気温度）を検出するものである。日射量センサ５３は、例えば車室内においてインストルメントパネルの近傍等に配設されており、車室に照射される日射量を検出するものである。
The outside
内気温度センサ５２、外気温度センサ５１及び日射量センサ５３は、乗員が感じる冷熱に関連する情報を検出することができるものである。すなわち、内気温度センサ５２から出力される内気温度は、乗員の雰囲気温度と略等しい温度であり、内気温度が高いということは乗員が暖かいと感じ、内気温度が低いということは乗員が寒いと感じる。また、外気温度センサ５１から出力される外気温度が高いと乗員が暖かいと感じ、外気温度が低いと乗員が寒いと感じる。さらに、日射量センサ５３から出力される日射量が多いと乗員が暖かいと感じ、日射量が少ないと乗員が寒いと感じる。また、同様に、内気温度センサ５２、外気温度センサ５１及び日射量センサ５３に基づいてリンク部材９ａの雰囲気温度状態を推定することもできる。
The inside
エバ後温度センサ５４は、冷却用熱交換器３２の空気流れ方向下流側に配設されており、冷却用熱交換器３２の表面温度を検出するものである。
The
空調操作スイッチ５５は、例えばインストルメントパネル等に配設されており、例えば、空調装置１のＯＮ／ＯＦＦの切替スイッチ、送風量を増減させる風量切替スイッチ、車室の温度を設定する温度設定スイッチ、内気循環、外気導入及び内外気混入モードを切り替える内外気切替スイッチ、オートエアコン制御とするか否かを選択するオートスイッチ、吹出方向を切り替える吹出モード切替スイッチ、デフロスタスイッチ等で構成されている。
The air
（制御装置５０による制御内容）
制御装置５０は、上記センサ５１〜５４やその他のセンサから出力される信号（出力値）と、空調操作スイッチ５５の操作状態とに基づいて、内外気切替アクチュエータ９、エアミックスアクチュエータ３５、吹出方向切替アクチュエータ４７及びブロアモータ５ｂを制御する。すなわち、空調操作スイッチ５５のオートスイッチによってオートエアコン制御が選択された場合には、車室外の温度、車室内の温度、日射量、エンジン冷却水温度、冷却用熱交換器３２の表面温度、設定温度等に基づいて、車室内に供給する調和空気の目標吹出温度を決定するとともに、この目標吹出温度となるようにエアミックスダンパ３４の開度を演算し、エアミックスダンパ３４がこの開度となるようにエアミックスアクチュエータ３５を制御してエアミックスダンパ３４を回動させる。これにより、調和空気の温度が目標吹出温度となる。
(Contents of control by the controller 50)
The
また、制御装置５０は、冷房時には吹出モードが主にベントモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ４７を制御し、暖房時には吹出モードが主にヒートモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ４７を制御する。また、冷房時や暖房時であっても弱めの場合には、バイレベルモードやデフベントモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ４７を制御する。さらに、空調操作スイッチ５５が有するデフロスタスイッチがＯＮにされると、吹出モードがデフロスタモードとなるように吹出方向切替アクチュエータ４７を制御する。
Further, the
例えば冬季に長時間放置された車両で暖房を行う場合や、夏季で長時間放置された車両で冷房を行う場合には、目標吹出温度と内気温度との差が大きくなる。このような場合には、制御装置５０は、風量が多くなるようにブロアモータ５ｂを制御するが、乗員が風量切替スイッチを操作して好みの風量にすることもできるようになっている。また、オートエアコン制御では、目標吹出温度と内気温度との差が小さくなるにつれて風量が少なくなるようにブロアモータ５ｂを制御する。ブロアモータ５ｂの制御は印加電圧の変更によって行われるが、これに限られるものではなく、ブロアモータ５ｂの回転数を変更できればよい。
For example, when heating is performed in a vehicle left for a long time in winter or when cooling is performed in a vehicle left for a long time in summer, the difference between the target outlet temperature and the inside air temperature becomes large. In such a case, the
（アクチュエータの制御）
制御装置５０は、内外気切替アクチュエータ９に対して所定時間連続して第１の駆動トルクを出力させる第１駆動制御を行った後、第１の駆動トルクよりも低い第２の駆動トルクを出力させる第２駆動制御を行うように構成されている。すなわち、内外気切替アクチュエータ９を、外気導入口２ａを全閉する側に駆動する際、図６に示すように、制御装置５０は、まず、所定時間であるＡ秒間だけ、内外気切替アクチュエータ９にＴ１（第１の駆動トルク）の駆動トルクを出力させるように制御信号を出力する。Ａ秒間が経過すると、Ｔ１よりも低い値に設定されたＴ２（第２の駆動トルク）の駆動トルクを内外気切替アクチュエータ９に出力させるように制御信号を出力する。Ｔ２の駆動トルクを出力する時間はＢ秒間とされている。Ａ秒間よりもＢ秒間の方が短く設定されている。これは、内外気切替アクチュエータ９を、内気導入口２ｂを全閉する側に駆動する際も同様である。第１駆動制御が行われる時間はＡ秒間であり、第２駆動制御が行われる時間はＢ秒間である。第２駆動制御の後、駆動トルクは０になる。また、第２駆動制御の後、Ｔ２よりも低い値に設定された駆動トルクを出力する第３駆動制御を行うこともできる。
(Control of actuator)
The
第１駆動制御を行う時間（Ａ秒間）は、内外気切替ダンパ６、７が全閉状態となる時間に設定されている。内外気切替ダンパ６、７の位置は、例えば内外気切替アクチュエータ９に内蔵されたポテンションメータ（図示せず）によって取得することができる。この内外気切替ダンパ６、７の位置に基づいて内外気切替ダンパ６、７が内気導入口２ｂを全閉するまでの内外気切替アクチュエータ９の駆動時間、及び内外気切替ダンパ６、７が外気導入口２ａを全閉するまでの内外気切替アクチュエータ９の駆動時間を予め得ることができる。駆動時間は、予め実験等で得ておくこともできる。
The time for performing the first drive control (A seconds) is set to the time when the inside/outside
第１の駆動トルクＴ１の大きさは、内外気切替ダンパ６、７の摺動抵抗、リンク部材９ａの摺動抵抗、内外気切替ダンパ６、７の重量、内外気切替ダンパ６、７にかかる送風抵抗、雰囲気温度（車室内温度）、外気温度、日射量等を考慮して設定することができる。内外気切替ダンパ６、７を回動させる際に最も負荷がかかる状態を想定し、その状態で内外気切替ダンパ６、７を回動させるのに十分な大きさとなるように第１の駆動トルクＴ１を設定しておくことで、内外気切替ダンパ６、７を所望の位置まで確実に回動させることができる。従って、第１の駆動トルクＴ１は余裕代を見込んで大きめに設定されるので、内外気切替ダンパ６、７を確実に閉じることができる。第１の駆動トルクＴ１を車室内温度、外気温度、日射量等に応じて変化させることもでき、この場合、第１の駆動トルクＴ１を段階的に変化させることや、連続的に変化させることができる。また、内外気切替ダンパ６、７にシール材が設けられている場合には、シール材の摺動抵抗を考慮して第１の駆動トルクＴ１を設定することもできる。
The magnitude of the first drive torque T1 is applied to the sliding resistance of the inside/outside
内外気切替ダンパ６、７を確実に全閉状態にするためには、内外気切替ダンパ６、７が実際に全閉状態になる時間よりも長めに駆動時間を設定する必要がある。このため、内外気切替ダンパ６、７が全閉状態になった後も、内外気切替アクチュエータ９の駆動力が内外気切替ダンパ６、７やリンク部材９ａに作用し続けることになる。また、何らかの原因により、内外気切替ダンパ６、７が全閉状態になったにもかかわらず、内外気切替アクチュエータ９が第１の駆動トルクＴ１を発生し続けてしまうことが想定される。上述したように第１の駆動トルクＴ１を大きめに設定しているので、内外気切替ダンパ６、７が全閉状態になった後に内外気切替ダンパ６、７やリンク部材９ａに作用するトルクが大きなものになり、その結果、リンク部材９ａが有するピン（図示せず）が外れるおそれがある。
In order to surely bring the inside/outside
このことに対して、本実施形態では、第１の駆動トルクＴ１を出力する時間を、内外気切替ダンパ６、７が全閉状態になる程度として余裕代を短くし、その後は、第２の駆動トルクＴ２を出力するようにしているので、内外気切替ダンパ６、７の全閉状態を維持しながら、内外気切替ダンパ６、７やリンク部材９ａにかかる負荷を低減することができる。また、仮に、第１の駆動トルクＴ１を出力する時間で内外気切替ダンパ６、７が閉まりきらなかった場合には、その後の第２の駆動トルクＴ２によって内外気切替ダンパ６、７を完全に閉じることができる。
On the other hand, in the present embodiment, the time for outputting the first drive torque T1 is set so that the inside/outside
制御装置５０は、第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ１の差を、外気温度センサ５１で検出された外気温度に応じて変化させるように構成されている。具体的には、外気温度が高ければ高いほど、第２の駆動トルクＴ１を低くし、これにより、第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ１の差を大きくする。また、外気温度が低ければ低いほど、第２の駆動トルクＴ１を大きくすることもできる。外気温度が低ければリンク部材９ａが撓みにくいと考えられるからである。
The
制御装置５０は、第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ１の差を、内気温度センサ５２で検出された内気温度に応じて変化させるように構成されている。具体的には、内気温度が高ければ高いほど、第２の駆動トルクＴ１を低くし、これにより、第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ１の差を大きくする。また、内気温度が低ければ低いほど、第２の駆動トルクＴ１を大きくすることもできる。
The
制御装置５０は、第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ１の差を、日射量センサ５３で検出された日射量に応じて変化させるように構成されている。具体的には、日射量が多ければ多いほど、第２の駆動トルクＴ１を低くし、これにより、第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ１の差を大きくする。また、日射量が少なければ少ないほど、第２の駆動トルクＴ１を大きくすることもできる。
The
すなわち、外気温度が高い場合や、車室内の温度が高い場合、日射量が多い場合には、リンク部材９ａの温度が上昇してリンク部材９ａが撓み変形しやすくなることが考えられ、この場合に第２の駆動トルクＴ１を低くすることで、リンク部材９ａの外れを抑制することができる。第２の駆動トルクＴ１の大きさは、温度条件等によって撓み変形し易くなった状態にあるリンク部材９ａが外れないような値に設定することができ、例えば実験等で得ることができる。外気温度、内気温度及び日射量は推定した値であってもよい。外気温度よりも内気温度を優先させることができる。
That is, when the outside air temperature is high, the temperature inside the vehicle interior is high, or when the amount of solar radiation is large, the temperature of the
制御装置５０は、第２の駆動トルクＴ２を、外気温度センサ５１で検出された外気温度が所定以上の場合は所定未満の場合に比べて低くするように構成されている。例えば、外気温度が３０℃以上のように高温の場合には、リンク部材９ａの温度が上昇していると推定され、この場合に３０℃未満の場合に比べて第２の駆動トルクＴ２を低くすることで、リンク部材９ａの外れを抑制することができる。
The
制御装置５０は、第２の駆動トルクＴ２を、内気温度センサ５２で検出された内気温度が所定以上の場合は所定未満の場合に比べて低くするように構成されている。例えば、内気温度が３０℃以上のように高温の場合には、３０℃未満の場合に比べて第２の駆動トルクＴ２を低くすることで、リンク部材９ａの外れを抑制することができる。
The
制御装置５０は、第２の駆動トルクＴ２を、日射量センサ５３で検出された単位時間当たりの日射量が所定以上の場合は所定未満の場合に比べて低くするように構成されている。例えば、日射量が夏場のように多い場合には、第２の駆動トルクＴ２を低くすることで、リンク部材９ａの外れを抑制することができる。
The
制御装置５０は、第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ２の差を、送風機５の送風量に応じて変化させるように構成されている。送風機５の送風量は、送風機５に印加される電圧や回転数等によって推定することができ、その推定の結果、送風機５の送風量が多ければ多いほど、第２の駆動トルクＴ２を大きくして第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ２の差を小さくする。送風機５の送風量が多いと、内外気切替ダンパ６、７にかかる負荷が大きく、全閉状態を維持するのに要する力が大きくなるためである。
The
また、図７に示す変形例１のように、制御装置５０は、内外気切替アクチュエータ９に対して所定時間連続して第１の駆動トルクＴ１を出力させた後、駆動トルクを徐々に低下させて第２の駆動トルクＴ２を出力させるように構成することもできる。制御装置５０は、まず、所定時間であるＡ秒間だけ、内外気切替アクチュエータ９にＴ１（第１の駆動トルク）の駆動トルクを出力させるように制御信号を出力する。Ａ秒間が経過すると、その後、Ｃ秒間は、駆動トルクを徐々に低下させるように、制御信号を内外気切替アクチュエータ９に出力する。Ｃ秒間が経過すると、その後、Ｂ秒間は、第２の駆動トルクＴ２を出力させるように制御信号を内外気切替アクチュエータ９に出力する。これにより、内外気切替アクチュエータ９から出力される駆動トルクが徐変することになるので、異音等の発生が起こり難くなる。Ｃ秒間は、Ａ秒間及びＢ秒間よりも短く設定されている。第１駆動制御が行われる時間はＡ秒間にＣ秒間を加えた時間であり、第２駆動制御が行われる時間はＢ秒間である。駆動トルクの低下度合いは任意に設定することができる。Ｃ秒間は、車室内温度、外気温度、日射量等に応じて変更することができる。
Further, as in the modified example 1 shown in FIG. 7, the
また、制御装置５０は、第２駆動制御中に駆動トルクを徐々に低下させるように構成されている。図８に示す変形例２のように、制御装置５０は、内外気切替アクチュエータ９に対して、所定時間であるＡ秒間連続して第１の駆動トルクＴ１を出力させた後、Ｂ秒間だけ、第２の駆動トルクＴ２を出力させるように制御信号を内外気切替アクチュエータ９に出力する。このＢ秒間は、第２駆動制御が行われる時間であり、この間に駆動トルクを徐々に低下させて、最終的に０にする。第２駆動制御中の駆動トルクは、段階的に低下させるようにしてもよい。
Further, the
また、制御装置５０は、第２の駆動トルクＴ２を、送風機５の送風量が所定以上の場合は所定未満に場合に比べて低くするように構成されている。また、送風機５の送風量は、目標温度（目標吹出温度）と、内気温度センサ５２で検出された車室内の温度の偏差に基づいて演算することができる。この偏差が大きい程、送風量が大きく設定される。また、送風機５の送風量は、車速に基づいて演算することもできる。車速は周知の車速センサによって取得することができ、車速が低い程、送風量が大きく設定される。また、送風機５の送風量は、外気温度センサ５１で検出された外気温度に基づいて演算することもできる。外気温度が高い程、送風量が大きく設定される。図９は、送風量の設定イメージを示す図であり、縦軸は送風量、具体的には送風機５に印加される電圧（Ｖ）であり、横軸は車両のイグニッションがＯＮにされてからの経過時間である。破線で示す送風量から実線で示す送風量に移行するのは、上述したように、目標温度と車室内の温度の偏差が所定以上の場合、車速が所定以下の場合、外気温度が所定以上の場合である。
Further, the
制御装置５０は、第１の駆動トルクＴ１と第２の駆動トルクＴ２との差を、電動アクチュエータが駆動するダンパの種類に応じて変化させるように構成されている。内外気切替アクチュエータ９、エアミックスアクチュエータ３５及び吹出方向切替アクチュエータ４７は、それぞれ駆動するダンパが異なっているので、要求されるトルクも異なっている場合がある。具体的には、制御装置５０は、電動アクチュエータにより駆動されるダンパが吹出モード切替ダンパ（デフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａ）である場合は、他のダンパを駆動する場合に比べて第２の駆動トルクＴ２を低くするように構成されている。
The
（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係る車両用空調装置１によれば、内外気切替ダンパ６、７を全閉にする際、制御装置５０が内外気切替アクチュエータ９に対して第１の駆動トルクＴ１を出力させた後、第１の駆動トルクＴ１よりも低い第２の駆動トルクＴ１を出力させる。これにより、全閉状態にある内外気切替ダンパ６、７に対して内外気切替アクチュエータ９から出力されるトルクが低くなるので、リンク部材９ａにかかる負荷が低減し、故障を抑制することができる。
(Operation and effect of the embodiment)
As described above, according to the
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The above-described embodiments are merely examples in all respects, and should not be limitedly interpreted. Furthermore, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
例えば、エアミックスダンパ３４を駆動するエアミックスアクチュエータ３５と、デフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａを駆動する吹出方向切替アクチュエータ４７に対しても、上述した内外気切替アクチュエータ９の制御と同様な制御を行うことができる。エアミックスダンパ３４を全閉にする際に、制御装置５０がエアミックスアクチュエータ３５に対して第１の駆動トルクＴ１を出力させた後、第１の駆動トルクＴ１よりも低い第２の駆動トルクＴ１を出力させるように制御信号を出力する。この場合、第２の駆動トルクＴ１は、例えば吹出空気温度等に応じて変更することができる。また、デフロスタダンパ４２ａ、ベントダンパ４３ａ及びヒートダンパ４５ａのいずれかを全閉にする際に、制御装置５０が吹出方向切替アクチュエータ４７に対して第１の駆動トルクＴ１を出力させた後、第１の駆動トルクＴ１よりも低い第２の駆動トルクＴ１を出力させるように制御信号を出力する。この場合、第２の駆動トルクＴ１は、吹出モード等に応じて変更することもできる。
For example, the same control as the above-described control of the inside/outside
以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば、内外気切替ダンパ、エアミックスダンパ、吹出方向切替ダンパを備えたものに適用することができる。 As described above, the vehicle air conditioner according to the present invention can be applied to, for example, one including an inside/outside air switching damper, an air mix damper, and an outlet direction switching damper.
１ 車両用空調装置
５ 送風機（空調用機器）
６、７ 内外気切替ダンパ
９ 内外気切替アクチュエータ（電動アクチュエータ）
９ａ リンク部材
２０ 送風ケーシング
３０ 空調ケーシング
３４ エアミックスダンパ
３５ エアミックスアクチュエータ（電動アクチュエータ）
４２ａ デフロスタダンパ（吹出モード切替ダンパ）
４３ａ ベントダンパ（吹出モード切替ダンパ）
４５ａ ヒートダンパ（吹出モード切替ダンパ）
４７ 吹出方向切替アクチュエータ（電動アクチュエータ）
５０ 制御装置
５１ 外気温度センサ
５２ 内気温度センサ
1
6, 7 Inside/outside
42a Defroster damper (Blowout mode switching damper)
43a Vent damper (Blowout mode switching damper)
45a Heat damper (Blowout mode switching damper)
47 Blow-out direction switching actuator (electric actuator)
50
Claims (15)
前記ケーシングの内部に配設されるダンパと、
前記ダンパを駆動するトルク可変型の電動アクチュエータと、
前記ダンパの回動軸と前記電動アクチュエータとの間に配設され、前記電動アクチュエータから出力される力を前記ダンパの前記回動軸に伝達するリンク部材と、
前記電動アクチュエータを制御する制御装置とを備えた車両用空調装置において、
前記制御装置は、前記電動アクチュエータに対して所定時間連続して第１の駆動トルクを出力させる第１駆動制御を行った後、前記第１の駆動トルクよりも低い第２の駆動トルクを出力させる第２駆動制御を行うように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 An air conditioning device is provided, and a casing in which air flows,
A damper arranged inside the casing,
A variable torque electric actuator that drives the damper,
A link member arranged between the rotary shaft of the damper and the electric actuator, and transmitting a force output from the electric actuator to the rotary shaft of the damper;
In a vehicle air conditioner including a control device for controlling the electric actuator,
The control device performs a first drive control for continuously outputting a first drive torque for a predetermined time to the electric actuator, and then outputs a second drive torque lower than the first drive torque. A vehicle air conditioner configured to perform a second drive control.
前記第１駆動制御を行う時間は、前記ダンパが全閉状態となる時間に設定されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1,
The vehicle air conditioner, wherein the time for performing the first drive control is set to a time for which the damper is in a fully closed state.
前記第２の駆動トルクを出力する時間は、前記所定時間よりも短く設定されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
An air conditioner for a vehicle, wherein a time for outputting the second drive torque is set shorter than the predetermined time.
前記制御装置は、前記電動アクチュエータに対して所定時間連続して第１の駆動トルクを出力させた後、駆動トルクを徐々に低下させて前記第２の駆動トルクを出力させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
The control device is configured to output the first drive torque to the electric actuator continuously for a predetermined time, and then gradually reduce the drive torque to output the second drive torque. A vehicle air conditioner characterized by the above.
前記制御装置は、前記第２駆動制御中に駆動トルクを徐々に低下させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4,
The vehicle air conditioner, wherein the control device is configured to gradually reduce the drive torque during the second drive control.
外気温度を検出する外気温度センサを備え、
前記制御装置は、前記第１の駆動トルクと前記第２の駆動トルクの差を、前記外気温度センサで検出された外気温度に応じて変化させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5,
Equipped with an outside air temperature sensor that detects the outside air temperature,
The control device is configured to change a difference between the first drive torque and the second drive torque in accordance with an outside air temperature detected by the outside air temperature sensor. Air conditioner.
前記制御装置は、前記第２の駆動トルクを、前記外気温度センサで検出された外気温度が所定以上の場合は所定未満の場合に比べて低くするように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 6,
The control device is configured to reduce the second drive torque when the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor is equal to or higher than a predetermined value as compared with when the outside air temperature is lower than the predetermined value. Air conditioner.
車室内の温度を検出する内気温度センサを備え、
前記制御装置は、前記第１の駆動トルクと前記第２の駆動トルクの差を、前記内気温度センサで検出された車室内の温度に応じて変化させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 7,
Equipped with an inside air temperature sensor that detects the temperature inside the vehicle,
The control device is configured to change a difference between the first drive torque and the second drive torque according to a temperature in a vehicle compartment detected by the inside air temperature sensor. Air conditioning system for vehicles.
前記制御装置は、前記第２の駆動トルクを、前記内気温度センサで検出された車室内の温度が所定以上の場合は所定未満の場合に比べて低くするように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 8,
The control device is configured to reduce the second drive torque when the temperature in the vehicle compartment detected by the inside air temperature sensor is equal to or higher than a predetermined value compared to when the temperature is lower than a predetermined value. Air conditioning system for vehicles.
空調用機器としての送風機を備え、
前記制御装置は、前記第１の駆動トルクと前記第２の駆動トルクの差を、前記送風機の送風量に応じて変化させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 9,
Equipped with a blower as an air conditioning device,
The said control apparatus is comprised so that the difference of the said 1st drive torque and the said 2nd drive torque may be changed according to the ventilation volume of the said air blower, The vehicle air conditioner characterized by the above-mentioned.
前記制御装置は、前記第２の駆動トルクを、前記送風機の送風量が所定以上の場合は所定未満に場合に比べて低くするように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 10,
The air conditioner for a vehicle, wherein the control device is configured to reduce the second drive torque when the amount of air blown by the blower is greater than or equal to a predetermined value and less than the predetermined value, compared to a case where the amount is less than a predetermined value.
前記送風機の送風量は、目標温度と車室内の温度の偏差に基づいて演算されることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 11,
The air conditioner for a vehicle, wherein the amount of air blown by the blower is calculated based on a deviation between a target temperature and a temperature inside the vehicle compartment.
前記送風機の送風量は、車速に基づいて演算されることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 11,
The air conditioner for a vehicle, wherein the amount of air blown by the blower is calculated based on a vehicle speed.
前記第１の駆動トルクと、前記第２の駆動トルクとの差は、前記電動アクチュエータが駆動するダンパの種類に応じて変化させることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 13,
The vehicle air conditioner, wherein a difference between the first drive torque and the second drive torque is changed according to a type of a damper driven by the electric actuator.
前記制御装置は、前記電動アクチュエータにより駆動されるダンパが吹出モード切替ダンパである場合は、他のダンパを駆動する場合に比べて第２の駆動トルクを低くするように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 14,
When the damper driven by the electric actuator is a blowout mode switching damper, the control device is configured to lower the second drive torque as compared with the case of driving another damper. A vehicle air conditioner.
Priority Applications (1)
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