JP2680391B2 - 自動車用空気調和装置のヒータユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用空気調和装置のヒータユニットに
関し、特にオートエアコンのデフ・フットモードにおけ
る暖房性を向上させたものである。

（従来の技術） 近年の自動車用空気調和装置にあっては、安全運転の
向上等を目的としてオートエアコンが広く用いられるよ
うになっている。このオートエアコンは、乗員が所望の
設定温度を指示するだけで、調和空気の温度、コンプレ
ッサの作動・停止、制御ドアの吹出モード設定、内外気
の選択、風量切り替え等を自動的に行い得る空気調和装
置である（例えば、昭和62年６月，日産自動車（株）発
行のサービス周報第578号参照）。これらの制御は、自
動車や空気調和装置等の所定の位置に設けられた各種セ
ンサからの入力信号によって、予め決められた判断基準
に沿って判断されるようになっており、このような各種
センサとしては、具体的には、内気センサ、外気セン
サ、日射センサ等などが挙げられる。

第４図及び第５図に基づいて従来のオートエアコンを
さらに詳しく述べれば、自動車用空気調和装置は、イン
テークイニット１、クーラユニット２、ヒータユニット
３から構成されている。インテークユニット１には、車
室内の空気を導入する内気取入れ口４と車室外の空気を
導入する外気取入れ口５とが形成され、これらの取入れ
口4,5からの空気の導入量は、インテークドアアクチュ
エータ６により駆動されるインテークドア７によって調
節されるようになっている。これらの空気は、インテー
クユニット１に設けられたファン８によって導入及び送
風され、その導入あるいは送風量は、ファンモータ９の
回転数により調節されるようになっている。

前記クーラユニット２には、エバポレータ10が内設さ
れており、このエバポレータ10は、図示しない冷房サイ
クルに接続されて前記導入空気を冷却するようになって
いる。

ヒータユニット３には、エンジン冷却水が循環する温
水管が接続されたヒータコア11が設けられており、この
ヒータコア11に近接した位置に当該ヒータコア11を迂回
して流下する迂回隘路12が形成されている。このヒータ
コア11の上流部には、当該ヒータコア11を通過する空気
量と前記迂回路12を通過する空気量との比を調節するミ
ックスドア13が回動自在に設けられ、ミックスドアアク
チュエータ14により駆動するようになっている。

また、このヒータコア11の下流側に形成された混合室
15内には、フロントガラス内面に向けて温風を吹き出す
デフ吹出口16と、乗員の上半身に向けて調和空気を吹き
出すベント吹出口17と、乗員の足元に温風を吹き出すフ
ット吹出口18とがそれぞれ開設されており、これらの吹
出口16,17,18は、デフドア16D、ベントドア17D、フット
ドア18Dによりそれぞれ開閉されるようになっている。
これら制御ドア、すなわちデフドア16D、ベントドア17
D、フットドア18Dは、図示しないリンク機構によって連
結されており、モードドアクチュエータ19がこのリンク
を所定の角度だけ回動させることによって、各制御ドア
16D,17D,18Dの開度をそれぞれ決定するようになってい
る。具体的には、ベントドア17Dのみを開くベントモー
ド、ベントドア17Dとフットドア18Dとをそれぞれ半開に
設定するバイレベルモード（以下B/Lモードという）、
デフドア16Dとフットドア18Dとをそれぞれ半開に設定す
るデフ・フットモード（以下D/Fモードという）、デフ
ドア16Dのみを開くデフモードの４つのモードが設けら
れ、B/Lモード及びD/Fモードにあっては、さらに配風比
を変化させた２種類のモードがそれぞれ設けられてい
る。

すなわち、前記D/Fモードを例にとれば、第６図に示
すように、デフドア16D及びフットドア18Dがそれぞれ実
線と点線にて示すような位置に作動するD/FモードＩ
（実線にて示すドア開度）とD/FモードII（点線にて示
すドア開度）とが設けられ、デフ吹出口16とフット吹出
口18との配風比が、D/FモードＩの場合は2:8、D/Fモー
ドIIの場合は3:7という具合に設定されている。このよ
うに、D/Fモードを配風比を変えた２種類のモードにさ
らに分割したのは、外気温度が低い場合にガラス内面の
曇り防止を行うためであって、オートエアコンの自動制
御によりファン８の回転数が低下して送風量が少量とな
った場合（第７図の目標吹出温度とファンモータ印加電
圧との関係を示すグラフ参照）にあっても、ガラス面に
は多量の温風を吹き付けることができるようにするため
である。したがって、第８図に示すように、前記各種セ
ンサ35からの入力データにより演算された目標吹出温度
Tmが高い場合には、ステップ２の判断基準によりD/Fモ
ードを選択し、さらにステップ９の判断基準により外気
温度が低い場合には、ステップ10にてD/FモードIIを選
択して、D/FモードＩより多量の温風をガラス内面に吹
き出すようになっている。

なお、一般的なオートエアコンにあってはこのような
モードに限定されることなく、例えばベントモード、バ
イレベルモード、フットモード、デフモードから構成し
た自動車用空気調和装置もある。また、その他サイドベ
ント等を追加したモードを設定したものもある。

さらに、前記ファンモータ９、インテークドアアクチ
ュエータ６、ミックスドアアクチュエータ14、モードド
アアクチュエータ19は、制御手段20により制御されるよ
うになっている。さらに、この制御手段20には、車室外
の温度を検出するための外気センサ31と、車室内の温度
を検出するための内気センサ30と、エボポレータ10の直
後の空気の温度を検出するための吸入温度センサ32と、
日射量を検出するための日射センサ33と、エンジン冷却
水の温度を検出するための水温センサ34と、前記ミック
スドア13の開度位置を検出するためのPBR36等からなる
センサ群が接続されており、これらのセンサからの検出
信号が、第４図に示す制御手段20の入力部に入力される
ようになっている。

また、前記制御手段20には、車室内に設けられたコン
トローラ28の各種制御スイッチが接続され、これによっ
て当該自動車用空気調和装置の操作を行うようになって
いる。例えば、「29」は、当該自動車用空気調和装置の
切断スイッチ、「30」は、当該空気調和装置の自動運転
スイッチ、「31」及び「32」は、設定温度の入力ボタン
である。

また前記制御手段20においは、第５図に示すような手
順で制御される。すなわち、各センサ30〜34から諸情報
を制御手段20に入力した後に、ミックスドア開度を演算
し、コンプレッサの作動・停止を演算する。そして、吹
出口モード、内外気吹込口及び風量を演算するようにな
っている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前述した２種類のD/Fモードを備えた自動
車用空気調和装置にあっては、外気温度が低い場合に、
D/FモードIIを選択しベフ吹出口から多量の温風を吹き
出してガラスの曇り止めを行なうことは確かに効果的で
はあるが、この場合、通常車室内も低温となっており、
乗員の足元側にも多量の温風を供給したいと考えられ
る。しかし、外気温度のみにより一義的にD/FモードＩ
及びIIを選択しているため、足元に供給される温風量は
D/FモードＩに比べて少量となってしまい、暖房性とい
う点においては不十分な制限といえる。

そこで、本発明者らは、ガラスの曇り止めにはある一
定以上の温風量は不必要であること、及びファンの送風
量は目標吹出温度により制御されていることに着目し
て、ガラスの曇り止め及び暖房性の両方を満足する自動
車用空気調和装置のヒータユニットを開発すべく鋭意検
討した結果、本発明を完成するに至った。

つまり本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、ガラスの曇り防止を行いつつ暖
房性能を向上させ得る自動車用空気調和装置のヒータユ
ニットを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、ヒータユニット
ケース内にヒータコアを内設し、当該ヒータコアを通過
した空気と迂回した空気とを混合した後に、複数の吹出
口から選択的に前記調和空気を車室内に吹き出す自動車
用空気調和装置のヒータユニットであって、少なくとも
デフ吹出口とフット吹出口とを有し、これら両吹出口の
それぞれから吹き出される空気の配風比が異なる２種類
のデフ・フットモードを設けてなるヒータユニットにお
いて、複数のセンサからなるセンサ群と、少なくとも前
記２種類のデフ・フットモードを選択するモード選択手
段と、当該センサ群からの入力データにより目標吹出温
度を算出すると共に、前記センサ群により検出された外
気温度が所定温度以下であってかつ算出された前記目標
吹出温度が所定温度以上である場合に前記２種類のデフ
・フットモードのうち前記フット吹出口からの空気の配
風比が大きいデフ・フットモードを選択する制御手段と
を有することを特徴とする自動車用空気調和装置のヒー
タユニットである。

（作用） このように構成した本発明にあっては、制御手段によ
り演算された目標吹出温度によってデフ・フットモード
が選択された場合において、センサ群により検出された
外気温度が措定値以下の場合は、デフ吹出口からの配風
量を増加させたデフ・フットモードとなるが、このとき
前記目標吹出温度が所定値以上であった場合には、デフ
吹出口からの配風量を減少させフット吹出口からの配風
量を増加させたデフ・フットモードを選択することとな
る。これにより、適量の温風をデフ吹出口から吐出する
と共に、乗員の足元には十分な温風を供給することがで
きる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るヒータユニットを示
す概略構成図、第２図は同実施例の動作を示すフローチ
ャート、第３図は同実施例における目標吹出温度とファ
ンモータ印加電圧及び吹出モードとの関係を示すグラフ
であり、第４〜８図に示す従来のオートエアコンと共通
する部分には同一の符号を付してある。

まず、本実施例に係るヒータユニットは、第４図に示
すような従来のオートエアコンに適用されるヒータユニ
ットであって、第１図に示すように、ヒータユニットケ
ース3a内には、エンジン冷却水が循環するヒータコア11
が内設されており、このヒータコア11の近接した位置に
は、取り入れ空気が当該ヒータコア11を迂回して流下す
る迂回路12が形成されている。このヒータコア11と迂回
路12とを通過する空気量の比を調節するために、ヒータ
コア11の上流側にミックスドア13が回動自在に設けられ
ている。また、ヒータコア11の下流側に形成された混合
室15には、デフ吹出口16、ベント吹出口17、及びフット
吹出口18がそれぞれ開設され、図示しないダクトを介し
て車室内に調和空気が供給されるようになっている。こ
れらの吹出口16,17,18には制御ドア16D,17D,18Dが回動
自在に設けられており、図示しないリンク機構によって
相互に連結され、モードドアアクチュエータ19を駆動源
として前記リンク機構を回動させることにより、３つの
ドア開度を決定するようにしている。これら制御ドア16
D,17D,18Dの開度を組み合わせて種々の吹出口モードを
設定しているが、本実施例においては、ベントドア17D
のみを開くベントモード、ベントドア17Dとフットドア1
8Dとをそれぞれほぼ半開に設定する２種類のB/Lモー
ド、デフドア16Dとフットドア18Dとをそれぞれほぼ半開
に設定する２種類のD/Fモード、デフドア16Dのみを開く
デフモードの６つのモードが設けられている。前記２種
類のD/Fモードには、デフ吹出口16とフット吹出口18と
の配風比が2:8であるD/FモードＩ（第１図に実線にて示
す）と、同じく配風比が3:7であるD/FモードII（第１図
に点線にて示す）とが設定されている。なお、本発明は
上記具体的な配風比の値に限定されることはなく、例え
ばD/FモードIIが4:6であっても良い。

前述したモード選択手段であるモードドアアクチュエ
ータ19は、制御手段50からの信号によって駆動するよう
に接続されており、この制御手段50には外気センサ30、
内気センサ31、吸入温度センサ32、日射センサ33等から
なるセンサ群35が接続されている。なお、「51」は、前
記センサ群35からのデータを入力する入力部であり、
「52」は、これら入力データに基づいて目標吹出温度Tm
を演算する目標吹出温度演算部、また「53」は、予め設
定された基準データと前記入力データ及び目標吹出温度
データ等を比較してその結果を前記モードドアアクチュ
エータ19に出力する比較演算部である。

このように構成した本実施例のヒータユニットの作用
を第２〜３図を参照しながら説明する。

まず、ステップ１に示す目標吹出温度Tmとは、コント
ローラの設定温度と、外気センサ30、内気センサ31、吸
入温度センサ32及び日射センサ33により検出されたデー
タとに基づいて演算される演算値であって、現在の車室
内温度を、ある所定の時間内に、前記設定温度にするた
めに必要な吹出空気の温度を表わしている。したがっ
て、車室内の温度が低い場合と高い場合とでは、同じ設
定温度であっても目標吹出温度は前者の方が高くなる。
また、日射量によっても同じことが言え、日射量が多い
場合には目標吹出温度が低くなる。

このようにして演算された目標吹出温度Tmにより吹出
口モードを選択する（ステップ２）。具体的には、目標
吹出温度Tmが所定値より低い場合にはベントモードを選
択し（ステップ３〜４）、目標吹出温度Tmが中温の場合
にはB/Lモードを選択する（ステップ５）。このB/Lモー
ドにおいては、さらにコンプレッサの作動・停止によっ
て、ベント吹出口17とフット吹出口18とから吹き出され
る配風比が異なるB/LモードＩとB/LモードIIとが選択さ
れるようになっている（ステップ６〜８）。

さらに、前記目標吹出温度Tmが、所定の値より高い場
合には、D/FモードＩ、あるいはD/FモードIIを選択する
ことになるが、このとき前記外気センサ30により検出さ
れた外気温度ｔが所定値（ステップ９に示す「t1」）、
例えば０℃より高い場合にはD/FモードＩを選択する。
また、この外気温度ｔが−３℃より低い場合にはD/Fモ
ードIIを選択する（ステップ９）。そしてさらに、この
ステップ９においてD/FモードIIが選択された場合に、
前記目標吹出温度Tmが、第３図に示す所定値T1より高い
ときは、ファンモータ印加電圧が高くなってファン送風
量が増加し、これによってデフ吹出口16から吹き出され
る温風量も増加するため、ガラスの曇り防止と車室内の
暖房性能とを同時に満足するようにD/FモードＩを選択
する（ステップ10〜13）。

このように、本実施例に係るヒータユニットは、外気
温度が低い場合にあっても目標吹出温度が高い場合に
は、D/FモードＩを選択して、ガラスの曇り防止を行い
つつ、暖房性能を高めることができる。また、暖房が十
分行われて目標吹出温度が低下した場合には、再びD/F
モードIIを選択してガラスの曇り防止を適格に行い得る
ようになっている。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の自動車用空気調和装置のヒ
ータユニットによれば、複数のセンサからなるセンサ群
と、少なくとも前記２種類のデフ・フットモードを選択
するモード選択手段と、当該センサ群からの入力データ
により目標吹出温度を算出すると共に、前記センサ群に
より検出された外気温度が所定温度以下であってかつ算
出された前記目標吹出温度が所定温度以上である場合に
前記２種類のデフ・フットモードのうち前記フット吹出
口からの空気の配風比が大きいデフ・フットモードを選
択する制御手段とを設けたため、ガラスの曇り防止を行
いつつ暖房性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るヒータユニットを示す
概略構成図、第２図は同実施例の動作を示すフローチャ
ート、第３図は同実施例における目標吹出温度とファン
モータ印加電圧及び吹出モードとの関係を示すグラフ、
第４図は従来のオートエアコンを示す概略構成図、第５
図は同装置の基本動作を示すフローチャート、第６〜８
図は同装置におけるデフ・フットモードの動作を示す概
念図、グラフ及びフローチャートである。 3a……ヒータユニットケース、11……ヒータコア、16…
…デフ吹出口、17……ベント吹出口、18……フット吹出
口、19……モードドアアクチュエータ（モード選択手
段）、30……外気センサ、31……内気センサ、32……吹
込温度センサ、33……日射センサ、35……センサ群、50
……制御手段、Tm……目標吹出温度、ｔ……外気温度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 栄二 東京都中野区南台５丁目24番15号 カル ソニック株式会社内 (72)発明者 赤坂 一志 東京都中野区南台５丁目24番15号 カル ソニック株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−149214（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒータユニットケース（3a）内にヒータコ
   ア（11）を内設し、当該ヒータコア（11）を通過した空
   気と迂回した空気とを混合した後に、複数の吹出口（1
   6,17,18）から選択的に前記調和空気を車室内に吹き出
   す自動車用空気調和装置のヒータユニットであって、 少なくともデフ吹出口（16）とフット吹出口（18）とを
   有し、これら両吹出口（16,18）のそれぞれから吹き出
   される空気の配風比が異なる２種類のデフ・フットモー
   ド（Ｉ、II）を設けてなるヒータユニットにおいて、 複数のセンサ（30,31,32,33）からなるセンサ群（35）
   と、 少なくとも前記２種類のデフ・フットモードを選択する
   モード選択手段（19）と、 当該センサ群（35）からの入力データにより目標吹出温
   度（Tm）を算出すると共に、前記センサ群（35）により
   検出された外気温度（ｔ）が所定温度（t1）以下であっ
   てかつ算出された前記目標吹出温度（Tm）が所定温度
   （T1）以上である場合に前記２種類のデフ・フットモー
   ド（Ｉ、II）のうち前記フット吹出口（18）からの空気
   の配風比が大きいデフ・フットモード（Ｉ）を選択する
   制御手段（50）とを有することを特徴とする自動車用空
   気調和装置のヒータユニット。