JP5617779B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアミックス用のスライドドアを備える車両用空調装置に関する。

従来、この種の車両用空調装置が特許文献１に記載されている。この従来技術では、空調ユニット内に、ヒータコアを通過する温風通路が形成されているとともに、ヒータコアを迂回する冷風通路が温風通路の上下両側に形成されている。

そして、温風通路の上方部分と、上方側の冷風通路とを第１スライドドアによって開閉し、温風通路の下方部分と、下方側の冷風通路とを第２スライドドアによって開閉するようになっている。

さらに、第１、第２スライドドアが「く」字状に斜めに配置されていることによって、エアミックス性の向上、高風力化および低騒音化が図られている。

特開２０００−４３５３５号公報

しかしながら、上記従来技術では、スライドドアが略上下方向に作動するので、上方側へスライド作動させる場合にはドア自重の影響を大きく受けて操作力が増加してしまう。

そこで、ドア自重の影響を少なくするためにスライドドアの作動方向を水平に近づけて寝かす対策が考えられるが、この対策を単純に採用した場合、送風空気に含まれる砂塵等がスライドドアの作動をガイドする溝等に堆積しやすくなるという問題が生じてしまう。

本発明は上記点に鑑みて、砂塵堆積への悪影響を抑制しつつ操作力の低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内に向かって外気が流れる第１空気通路（１４）、および車室内に向かって内気が流れる第２空気通路（１５）を形成するケース（１１）と、
第１空気通路（１４）および第２空気通路（１５）に配置され、第１空気通路（１４）を流れる外気、および第２空気通路（１５）を流れる内気を加熱する加熱用熱交換器（１３）と、
第１空気通路（１４）に配置され、加熱用熱交換器（１３）を通過する外気と加熱用熱交換器（１３）をバイパスして流れる外気との風量割合を調整する第１エアミックスドア（１８）と、
第２空気通路（１５）に配置され、加熱用熱交換器（１３）を通過する内気と加熱用熱交換器（１３）をバイパスして流れる内気との風量割合を調整する第２エアミックスドア（１９）とを備え、
第１エアミックスドア（１８）および第２エアミックスドア（１９）はいずれも、板状のドア本体部が自重の影響を受ける方向にスライド移動するスライドドアであり、
第２エアミックスドア（１９）のスライド移動方向は、第１エアミックスドア（１８）のスライド移動方向に比べて水平に近い方向に傾斜していることを特徴とする。

これによると、第２エアミックスドア（１９）のスライド移動方向は、第１エアミックスドア（１８）のスライド移動方向に比べて水平に近い方向に傾斜しているので、第２エアミックスドア（１９）の作動についてドア自重の影響を受けることを抑制して操作力を低減することができる。

ここで、第２エアミックスドア（１９）は、内気が流れる第２空気通路（１５）に配置されているので、外気が流れる第１空気通路（１４）に配置された第１エアミックスドア（１８）に比べて、外気中に含まれる砂塵等が溜まりにくい。このため、第２エアミックスドア（１９）のスライド移動方向が水平に近い方向に傾斜していても砂塵堆積への悪影響を抑制することができる。以上のことから、砂塵堆積への悪影響を抑制しつつ操作力の低減を図ることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、第１エアミックスドア（１８）が下方側へスライド移動する際に第２エアミックスドア（１９）が上方側へスライド移動するように第１エアミックスドア（１８）および第２エアミックスドア（１９）を連動駆動する駆動機構（４５、４６）を備えることを特徴とする。

これによると、第１エアミックスドア（１８）が下方側へスライド移動する際、第１エアミックスドア（１８）は自重で操作力を低減する方向となり、第２エアミックスドア（１９）は上方側へスライド移動するので自重で操作力を増加させる方向となるが、第２エアミックスドア（１９）の方がスライド移動方向が水平方向に近いので自重による操作力への影響が小さくなる。そのため、第１、第２エアミックスドア（１８、１９）の自重による操作力の合計がマイナスとなり、操作力が低減される（後述する図２、図３を参照）。

具体的には、請求項３に記載の発明のように、請求項１または２に記載の発明において、第１空気通路（１４）の下方側に第２空気通路（１５）が配置され、
第１空気通路（１４）において、加熱用熱交換器（１３）の上方部位には、加熱用熱交換器（１３）をバイパスして空気が流れる第１冷風バイパス通路（１６）が形成され、
第２空気通路（１５）において、加熱用熱交換器（１３）の下方部位には、加熱用熱交換器（１３）をバイパスして空気が流れる第２冷風バイパス通路（１７）が形成され、
第１エアミックスドア（１８）は、加熱用熱交換器（１３）で加熱される空気と、第１冷風バイパス通路（１６）を通って加熱用熱交換器（１３）をバイパスする空気との風量割合を調整し、
第２エアミックスドア（１９）は、加熱用熱交換器（１３）で加熱される空気と、第２冷風バイパス通路（１７）を通って加熱用熱交換器（１３）をバイパスする空気との風量割合を調整するようになっていればよい。

請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、加熱用熱交換器（１３）は、第１エアミックスドア（１８）および第２エアミックスドア（１９）に対して水平方向一方側に配置され、
第２エアミックスドア（１９）のスライド移動方向は、スライド上端位置よりもスライド下端位置が前記水平方向一方側に位置するように傾斜し、
第２エアミックスドア（１９）のスライド下端位置は、第１エアミックスドア（１８）のスライド移動範囲よりも前記水平方向一方側に位置し、
加熱用熱交換器（１３）は、第２エアミックスドア（１９）のスライド移動方向と同じ側に傾斜し、かつ少なくとも一部が第２エアミックスドア（１９）のスライド移動範囲の直上に位置するように配置されていることを特徴とする。

これにより、ケース（１１）の水平方向における体格を小型化できる。

請求項５に記載の発明では、請求項３または４に記載の発明において、第２エアミックスドア（１９）のスライド上端位置は、第１エアミックスドア（１８）のスライド下端位置よりも加熱用熱交換器（１３）の反対側かつ上方側に位置していることを特徴とする。

これにより、ケース（１１）の上下方向における体格を小型化できる。

請求項６に記載の発明では、請求項３ないし５のいずれか１つに記載の発明において、回転運動が可能な第１シャフト（４０）および第２シャフト（４１）を備え、
第１シャフト（４０）の回転運動は、第１エアミックスドア（１８）のスライド運動に変換されるようになっており、
第２シャフト（４１）の回転運動は、第２エアミックスドア（１９）のスライド運動に変換されるようになっており、
加熱用熱交換器（１３）は、熱交換媒体が流れる複数本のチューブを含む熱交換コア部（１３ａ）と、チューブに対する熱交換媒体の分配または集合を行うタンク（１３ｂ、１３ｃ）とを有し、
タンク（１３ｂ、１３ｃ）は、熱交換コア部（１３ａ）の上方側に配置された上方側タンク（１３ｂ）、および熱交換コア部（１３ａ）の下方側に配置された下方側タンク（１３ｃ）であり、
第１シャフト（４０）は、上方側タンク（１３ｂ）の近傍に配置され、
第２シャフト（４１）は、下方側タンク（１３ｃ）の近傍に配置されていることを特徴とする。

これにより、加熱用熱交換器（１３）における空気の流通が第１シャフト（４０）および第２シャフト（４１）によって妨げられることを抑制できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における車両用空調装置の空調ユニットを示す断面図である。 図１のエアミックスドアの作動を説明する断面図である。 比較例におけるエアミックスドアの作動を説明する断面図である。

図１は、一実施形態における車両用空調装置の空調ユニット１０を示す断面図である。図１中、上下前後の各矢印は、車両搭載状態における上下前後方向を示している。

車両用空調装置の通風系は、大別して、送風機ユニット（図示せず）と、空調ユニット１０との２つの部分に分かれている。送風機ユニットは車室内の計器盤下方部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されており、これに対し、空調ユニット１０は車室内の計器盤下方部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。

図示を省略しているが、送風機ユニットは、内外気切替箱と、この内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する送風機とから構成されている。内外気切替箱には外気（車室外空気）を導入する外気導入口と、内気（車室内空気）を導入する内気導入口とが形成されている。この両導入口は内外気切替ドアにより開閉される。本例では、内外気切替ドアは電動アクチュエータによって駆動されるようになっている。

送風機は、遠心式ファンと駆動用モータとスクロールケースとから構成されている。より具体的には、送風機は、遠心式ファンとスクロールケースとを２組有しており、送風機ユニットは、外気のみを送風する外気モード、内気のみを送風する内気モード、および外気と内気とを区別して送風する内外気２層モードを切り替え可能になっている。

空調ユニット１０は、１つの共通の空調ケース１１内に蒸発器１２（冷却用熱交換器）とヒータコア１３（加熱用熱交換器）とを内蔵している。空調ケース１１はポリプロピレンのような、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂の成形品からなる。

空調ケース１１は具体的には複数の分割ケースからなり、この複数の分割ケースは、上記熱交換器１２、１３、後述のドア等の機器を収納した後に、金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合されて空調ユニット１０を構成する。

空調ケース１１のうち最も車両前方側の部位の側面には２つの空気入口（図示せず）が形成されている。２つの空気入口は、送風機ユニットの２つのスクロールケースに対応しており、外気モードでは２つの空気入口の両方に外気が流入し、内気モードでは２つの空気入口の両方に内気が流入する。そして、内外気２層モードでは、２つの空気入口のうち第１の空気入口に一方のスクロールケースからの外気が流入し、２つの空気入口のうち第２の空気入口に他方のスクロールケースからの内気が流入する。

空調ケース１１内には仕切り板１１ａが配置されている。仕切り板１１ａは、空調ケース１１内の空気通路を、第１の空気入口から流入した空気が流れる第１空気通路１４と、第２の空気入口から流入した空気が流れる第２空気通路１５とに仕切るためのものである。したがって、内外気２層モードでは、第１空気通路１４に外気が流れ、第２空気通路１５に内気が流れる。

仕切り板１１ａは、空調ケース１１内部において車両左右方向（図１の紙面垂直方向）の全域にわたって延びるように形成されており、本例では空調ケース１１と一体成形されている。

第１空気通路１４は仕切り板１１ａよりも上方側の通路であり、第２空気通路１５は仕切り板１１ａよりも下方側の通路である。すなわち、第２空気通路１５は、第１空気通路１４の下方側に配置されている。

空調ケース１１内において空気入口の直後の部位に蒸発器１２が配置されている。この蒸発器１２は、空調ケース１１内において上下方向の全域にわたって車両上下方向（鉛直方向）と略平行に配置されている。なお、図示しないが、蒸発器１２の車両左右方向の幅寸法は、空調ケース１１の幅寸法と略同等に設計されている。

蒸発器１２は、冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して空調空気を冷却する冷却用熱交換器であって、冷媒が通過する偏平チューブとこれに接合されたコルゲートフィンとからなる熱交換用コア部を有している。

蒸発器１２の熱交換用コア部は、仕切り板１１ａに設けられた貫通孔を貫通するように配置され、上部が第１空気通路１４、下部が第２空気通路１５に位置付けられている。したがって、蒸発器１２の熱交換用コア部の上部は、第１空気通路１４を流れる空気（矢印Ｆ１）を冷却し、熱交換用コア部の下部は、第２空気通路１５を流れる空気（矢印Ｆ２）を冷却する。

蒸発器１２の空気流れ下流側（車両後方側）に、所定の間隔を開けてヒータコア１３が配置されている。このヒータコア１３は空調ケース１１内の下方側において、車両上下方向に対して若干傾斜して配置されている。なお、図示しないが、ヒータコア１３の車両左右方向の幅寸法は、空調ケース１１の幅寸法と略同等に設計されている。

ヒータコア１３は、蒸発器１２を通過した冷風を再加熱する加熱用熱交換器であって、高温のエンジン冷却水（熱交換媒体）が通過する複数本のチューブ（偏平チューブ）とこれに接合されたコルゲートフィンとからなる熱交換用コア部１３ａを有している。

また、ヒータコア１３は、複数本のチューブに対するエンジン冷却水の分配または集合を行うタンクとして、熱交換用コア部１３ａの上方側に配置された上方側タンク１３ｂと、熱交換用コア部１３ａの下方側に配置された下方側タンク１３ｃとを有している。

ヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａは、仕切り板１１ａに設けられた貫通孔を貫通するように配置され、上部が第１空気通路１４、下部が第２空気通路１５に位置付けられている。このようなヒータコア１３の配置を可能にするために、仕切り板１１ａは、蒸発器１２とヒータコア１３との間で下方側に屈曲している。

これにより、熱交換用コア部１３ａの上部は、第１空気通路１４を流れる空気（矢印Ｆ５）を加熱し、熱交換用コア部１３ａの下部は、第２空気通路１５を流れる空気（矢印Ｆ６）を加熱する。

第１空気通路１４において、ヒータコア１３の上方部位には、矢印Ｆ３のようにヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる第１冷風バイパス通路１６が形成されている。

第２空気通路１５において、ヒータコア１３の下方部位には、矢印Ｆ４のようにヒータコア１３をバイパスして空気（冷風）が流れる第２冷風バイパス通路１７が形成されている。

空調ケース１１内においてヒータコア１３と蒸発器１２との間の部位には、温度調整手段をなす第１、第２エアミックスドア１８、１９が配置されている。第１エアミックスドア１８は、矢印Ｆ５のようにヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの上部で加熱される温風と、矢印Ｆ３のように第１冷風バイパス通路１６を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を調整する。

ヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの上部からの温風Ｆ５と第１冷風バイパス通路１６からの冷風Ｆ３は第１空気混合部２０において混合して所望温度の空気となる。

第２エアミックスドア１９は、矢印Ｆ６のようにヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの下部で加熱される温風と、矢印Ｆ４のように第２冷風バイパス通路１７を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風との風量割合を調整する。

ヒータコア１３の熱交換用コア部１３ａの下部からの温風Ｆ６と第２冷風バイパス通路１７からの冷風Ｆ４は第２空気混合部２１において混合して所望温度の空気となる。

第１、第２エアミックスドア１８、１９は、ヒータコア１３の前面に対して略平行にスライド移動するスライドドアで構成されている。図示を省略しているが、第１、第２エアミックスドア１８、１９は、板状のドア本体部とラックとが一体化された構成になっている。

第１エアミックスドア１８のラックは、第１シャフト４０に形成されたピニオン（図示せず）と噛み合うようになっており、第１シャフト４０を電動アクチュエータ（図示せず）で回転駆動することにより、第１シャフト４０の回転運動が第１エアミックスドア１８のスライド運動に変換され、第１エアミックスドア１８のスライド位置が調整されるようになっている。

同様に、第２エアミックスドア１９のラックは、第２シャフト４１に形成されたピニオン（図示せず）と噛み合うようになっており、第２シャフト４１を電動アクチュエータ（図示せず）で回転駆動することにより、第２シャフト４１の回転運動が第２エアミックスドア１９のスライド運動に変換され、第２エアミックスドア１９のスライド位置が調整されるようになっている。

なお、第１、第２シャフト４０、４１は、車両左右方向（図１の紙面垂直方向）に延びて空調ケース１１の側面に回転可能に支持されている。第１、第２シャフト４０、４１の一端部は、空調ケース１１の側壁を貫通し、空調ケース１１の外部にて電動アクチュエータ（図示せず）に連結されている。

第１、第２エアミックスドア１８、１９は、空調ケース１１に形成されたシール壁面（図示せず）に風圧によって押し付けられることで通路をシ−ルすることができるようになっている。

第１エアミックスドア１８の幅方向両端部（図１の紙面垂直方向における両端部）は、空調ケース１１の側面に形成された第１ガイド溝１１ｂに挿入されている。第２エアミックスドア１９の幅方向両端部（図１の紙面垂直方向における両端部）も、空調ケース１１の側面に形成された第２ガイド溝１１ｃに挿入されている。

第１、第２ガイド溝１１ｂ、１１ｃはいずれも、空調ケース１１の側面から空調ケース１１の内方側に突出する一対の対向壁によって形成されている。

第１ガイド溝１１ｂは、ヒータコア１３の空気流入面と略平行に、略上下方向に延びており、第１エアミックスドア１８の作動方向（スライド移動方向）をヒータコア１３の空気流入面と略平行に、略上下方向にガイドする。

第２ガイド溝１１ｃは、第１ガイド溝１１ｂに比べて水平に近い方向に傾斜して延びており、第２エアミックスドア１９の作動方向（スライド移動方向）を第１エアミックスドア１８の作動方向（スライド移動方向）に比べて水平に近い寝た方向にガイドする。より具体的には、第２ガイド溝１１ｃは、下端部が上端部よりも車両後方側（ヒータコア１３側）に位置するように傾斜している。

また、第２ガイド溝１１ｃの下端部は、第１ガイド溝１１ｂよりも車両後方側（ヒータコア１３側）に位置している。

さらに、第１ガイド溝１１ｂの下端部は、第２ガイド溝１１ｃの上端部よりも車両後方側（ヒータコア１３側）かつ下方側に位置している。それに伴い、仕切り板１１ａは、第２ガイド溝１１ｃの上端部から第１ガイド溝１１ｂの下端部に向かうにつれて下方側に傾斜している。

また、ヒータコア１３は、第２ガイド溝１１ｃの傾斜方向と同じ側に傾斜し、第２ガイド溝１１ｃの直上に位置している。

第１ガイド溝１１ｂを構成する一対の対向壁のうち空気流れ上流側（車両前方側）の壁の下端部には切り欠き１１ｄが設けられている。切り欠き１１ｄは、第１ガイド溝１１ｂに堆積した砂塵等を排出させるために設けられている。

第２ガイド溝１１ｃを構成する対向壁の下端部のうち空気流れ上流側（車両前方側）の壁の下端部にも、第２ガイド溝１１ｃに堆積した砂塵等を排出させるための切り欠き１１ｅが設けられている。

仕切り板１１ａは、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側）において上方側に屈曲している。これにより、ヒータコア１３の直後から上方に向かう第１温風通路２３が形成されている。この第１温風通路２３の下流側（上方側）はヒータコア１３の上方部において第１冷風バイパス通路１６の下流側と合流し、冷風と温風の混合を行う第１空気混合部２０を形成している。

空調ケース１１の上面部において、第１空気混合部２０に隣接する部位にデフロスタ開口部２４が開口している。このデフロスタ開口部２４は第１空気混合部２０から温度制御された空調空気が流入するものであって、図示しないデフロスタダクトを介してデフロスタ吹出口に接続され、このデフロスタ吹出口から、車両前面窓ガラスの内面に向けて風を吹き出す。

空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２４よりも車両後方側（乗員寄り）の部位に前席フェイス開口部２５が開口している。この前席フェイス開口部２５は第１空気混合部２０から温度制御された空調空気が流入するものであって、図示しないフェイスダクトを介して、計器盤上方側に配置されているフェイス吹出口に接続され、このフェイス吹出口から車室内前席の乗員頭部に向けて風を吹き出す。

デフロスタ開口部２４および前席フェイス開口部２５はフェイスドア（開口部ドア）２６により切替開閉される。このフェイスドア２６は、空調ケース１１の上面部近傍にて略水平方向にスライド移動するスライドドアにて構成されている。

フェイスドア２６は、板状のドア本体部とラックとが一体化された構成になっている。フェイスドア２６のラックは、シャフト４２に形成されたピニオン（図示せず）と噛み合うようになっており、シャフト４２を図示しないアクチュエータ機構で回転駆動することによりフェイスドア２６のスライド位置を調整するようになっている。

なお、シャフト４２は、車両左右方向（図１の紙面垂直方向）に延びて空調ケース１１の側面に回転可能に支持されている。シャフト４２の一端部は、空調ケース１１の側壁を貫通し、空調ケース１１の外部にて電動アクチュエータ（図示せず）に連結されている。

フェイスドア２６の幅方向両端部（図１の紙面垂直方向における両端部）は、空調ケース１１の側面に形成されたガイド溝１１ｆに挿入されている。ガイド溝１１ｆは、空調ケース１１の側面から突出する一対の対向壁によって形成されている。

ガイド溝１１ｆは、略水平方向に延びており、フェイスドア２６の作動（スライド移動）を略水平方向にガイドする。

フェイスドア２６は、空調ケース１１に形成されたシール壁面（図示せず）に風圧によって押し付けられることで通路をシ−ルすることができるようになっている。

空調ケース１１の車両後方部において、第２空気混合部２１に隣接する部位に前席フット開口部２９が開口している。この前席フット開口部２９は、第２空気混合部２１から温度制御された空調空気が流入するものであって、空調ケース１１の左右両側の側面に開口しており、図示しない左右両側の前席用フット吹出口を経て前席の乗員足元に空気を吹き出す。

空調ケース１１の車両後方部には、前席フット開口部２９を開閉する前席フットドア４３が配置されている。この前席フットドア４３は、車両左右方向に配置された回転軸により回動するようになっており、図示しない電動アクチュエータに連結されて、このアクチュエータ機構により回転操作されるようになっている。

空調ケース１１の車両後方部において、前席フット開口部２９よりも下方側の部位に後席用開口部３０が開口している。この後席用開口部３０は第２空気混合部２１から温度制御された空調空気が流入するものであって、ここから図示しない接続ダクトを経て図示しない後席用フェイス吹出口または図示しない後席用フット吹出口から後席乗員の頭部側または足元側へ吹出す。後席用開口部３０は、図示しない後席用ドアによって開閉されるようになっている。

仕切り板１１ａは、空調ケース１１の車両後方側壁面まで延びて、第１、第２空気混合部２０、２１を仕切る役割をも果たしている。仕切り板１１ａの車両後方側端部には、第１、第２空気混合部２０、２１を連通するフェイスフット連通口３１が形成されている。

空調ケース１１の車両後方部には、フェイスフット連通口３１を開閉するフェイスフット連通口ドア３２が配置されている。このフェイスフット連通口ドア３２は、車両左右方向に配置された回転軸により回動するようになっており、図示しないアクチュエータ機構に連結されて、このアクチュエータ機構により回転操作されるようになっている。

次に、本実施形態の車両用空調装置の電気制御部の概要を説明する。車両用空調装置は、図示しない空調制御装置（制御手段）により自動制御されるようになっている。

この空調制御装置は所謂ＥＣＵであり、マイクロコンピュータ等から構成されるもので、前述の送風機ユニット（図示せず）および空調ユニット１０に装備される各種空調機器を予め設定されたプログラムに従って制御するものである。なお、空調制御装置は、車両に搭載されたエンジンのイグニッションスイッチ（図示せず）がオンされたときに、車載バッテリー（図示せず）から電源が供給される。

空調制御装置にはセンサ群（図示せず）からのセンサ信号、車室内前方の計器盤部に設置される空調用の操作パネル（図示せず）からの操作信号が入力される。

センサ群としては、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温センサ、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温センサ、車室内への日射量Ｔｓを検出する日射センサ、蒸発器１２の吹出空気温度ＴＥを検出する蒸発器後温度センサ、ヒータコア１３への温水温度Ｔｗを検出する水温センサ等が設けられている。

図示を省略しているが、空調用操作パネルには、設定温度Ｔｓｅｔを設定する温度設定スイッチ、吹出モード設定スイッチ、内外気モード設定スイッチ、空調モード設定スイッチ等が設けられている。

次に、空調制御装置により制御される各種空調機器の駆動手段として、前述の内外気切替ドア（図示せず）の駆動用モータ（図示せず）、送風ファン（図示せず）の駆動用モータ（図示せず）、ならびに第１、第２エアミックスドア１８、１９、フェイスドア２６、フェイスフット連通口ドア３２、前席フットドア４３、後席用ドア（図示せず）の各種ドア用のアクチュエータ機構の駆動用モータ（図示せず）等が設けられている。

次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。本実施形態の車両用空調装置では、車両作動状態において、操作パネルから車両用空調装置の作動信号が入力されると、空調制御装置が、予めその記憶回路に記憶されている空調制御プログラムを実行する。

空調制御プログラムが実行されると、前述の空調用センサ群により検出された検出信号および操作パネルの操作信号が読込まれ、これらの信号に基づいて車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯが算出される。

具体的には、目標吹出温度ＴＡＯは、下記数式Ｆ１により算出される。

ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ…（Ｆ１）
ここで、Ｔｓｅｔは操作パネルの温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温センサによって検出された内気温、Ｔａｍは外気温センサによって検出された外気温、Ｔｓは日射センサによって検出される日射量、Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインおよびＣは補正用の定数である。

さらに、空調制御装置が目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、送風機ユニットのファン駆動用モータ、空調ユニット１０の各種電動アクチュエータ等の制御状態を決定し、決定した制御状態が得られるように各種アクチュエータに制御信号を出力する。そして、再び、検出信号および操作信号の読込み→目標吹出温度ＴＡＯの算出→新たな制御状態の決定→制御信号の出力といったルーチンを繰り返す。

例えば、送風機ユニットのファン駆動用モータの制御状態については、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め記憶回路に記憶されている制御マップを参照して決定される。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯの極低温域（最大冷房域）および極高温域（最大暖房域）で電動モータへ出力する制御電圧を最大として送風空気量を最大量付近に制御し、目標吹出温度ＴＡＯが中間温度域に近づくに伴って送風空気量を減少させる。

第１、第２エアミックスドア１８、１９用の電動アクチュエータについては、第１、第２エアミックスドア１８、１９の開度が目標開度ＳＷとなるように決定される。具体的には、目標開度ＳＷは下記数式Ｆ３により算出される。

ＳＷ＝〔（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ）〕×１００（％）…（Ｆ３）
ここで、Ｔｅは蒸発器温度センサによって検出された蒸発器吹出空気温度、Ｔｗは水温センサによって検出されたエンジン冷却水温度である。

なお、ＳＷ＝１００（％）は、第１、第２エアミックスドア１８、１９の最大暖房位置（ＭＡＸＨＯＴ）であり、図２（ａ）に示すように第１、第２冷風バイパス通路１６、１７側を全閉とし、ヒータコア１３側を全開とする。

また、ＳＷ＝０（％）は、第１、第２エアミックスドア１８、１９の最大冷房位置（ＭＡＸＣＯＯＬ）であり、図２（ｂ）に示すように第１、第２冷風バイパス通路１６、１７側を全開とし、ヒータコア１３側を全閉とする。

なお、図２（ａ）では、第１エアミックスドア１８と第２エアミックスドア１９とを共通の駆動機構４５、４６で連動駆動する場合の例を示している。例えば、駆動機構４５、４６は、第１シャフト４０、４１に連結されたリンク機構４５、およびリンク機構４５を介して連結して第１、第２エアミックスドア１８、１９を駆動する電動アクチュエータ４６で構成することができる。

本例では、図２（ａ）に示すように、第１エアミックスドア１８が上方側から下方側へ移動する際に第２エアミックスドア１９が下方側から上方側へ移動するように、駆動機構４５、４６が第１、第２エアミックスドア１８、１９を連動駆動する。

また、図２（ｂ）に示すように、第１エアミックスドア１８が下方側から上方側へ移動する際に第２エアミックスドア１９が上方側から下方側へ移動するように、駆動機構４５、４６が第１、第２エアミックスドア１８、１９を連動駆動する。

送風機ユニットの内外気切替ドア用の電動アクチュエータについては、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、予め空調制御装置に記憶された制御マップを参照して決定する。

本実施形態では、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、目標吹出温度ＴＡＯが極低温域となる最大冷房時には内気モードが選択され、目標吹出温度ＴＡＯが極高温域となる最大暖房時には内外気２層モードが選択される。

吹出口モード切替手段用の電動アクチュエータについては、目標吹出温度ＴＡＯが低温域から高温域へと上昇するにつれて吹出口モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切替える。

従って、フェイスモードは、主に目標吹出温度ＴＡＯが低温域となる夏季の冷房時に選択され、バイレベルモードは、主に目標吹出温度ＴＡＯが中温域となる春秋季の空調時に選択され、フットモードは、主に目標吹出温度ＴＡＯが低温域となる冬季の冷房時に選択されることになる。

さらに、車室内湿度センサを設けて、この湿度センサの検出値から車両窓ガラスに曇りが発生する可能性が高い場合には、デフロスタモードを選択するようにしてもよい。

内外気２層モードでは、第１空気通路１４に外気が流れ、第２空気通路１５に内気が流れるので、第２空気通路１５内よりも第１空気通路１４内の方が外気中に含まれる砂塵等の吸い込み量が多い。

そのため、第１エアミックスドア１８をガイドする第１ガイド溝１１ｂの方が、第２エアミックスドア１９をガイドする第２ガイド溝１１ｃよりも砂塵等が溜まりやすくなる。

そこで、本実施形態では、第１エアミックスドア１８をガイドする第１ガイド溝１１ｂが略上下方向（略鉛直方向）に延びるようにすることで、第１ガイド溝１１ｂに溜まった砂塵等を重力を利用して切り欠き１１ｆから排出しやすくしている。

これに対し、第２エアミックスドア１９をガイドする第２ガイド溝１１ｃは、第１ガイド溝１１ｂに比べて砂塵等が溜まりにくいので、第２ガイド溝１１ｃを第１ガイド溝１１ｂよりも水平に近い角度で延びるようにすることで、第２エアミックスドア１９をスライド作動させる場合にドア自重の影響を受けることを抑制して操作力を低減している。

したがって、本実施形態によると、操作力の低減と砂塵堆積の抑制との両立を図ることができる。

さらに、第２エアミックスドア１９の操作力が低減されることにより、第２エアミックスドア１９の必要強度を低減することができ、薄肉化や小型化、リブ等補強構造の簡素化を図ることができ、材料費等コスト低減を図ることが可能となる。

しかも、図２に示すように第１エアミックスドア１８と第２エアミックスドア１９とを共通の駆動機構４５、４６で連動駆動する場合、全体の操作力を低減できるという効果もある。

このことを具体的に説明する。図３は比較例であり、第１エアミックスドア１８および第２エアミックスドア１９の作動方向がいずれも鉛直方向になっている場合を示している。図３（ａ）はＭＡＸＨＯＴ（最大暖房位置）からＭＡＸＣＯＯＬ（最大冷房位置）へ向かうとき、図３（ｂ）はＭＡＸＣＯＯＬからＭＡＸＨＯＴへ向かうときを示している。

２枚のエアミックスドア１８、１９はほぼ同じ体格であり作動方向もほぼ同じであるため自重はほぼ同じとなり、図３（ａ）のとき、および図３（ｂ）のときのいずれにおいても、自重による操作力への影響はプラスマイナスゼロとなる。

これに対し、本実施形態では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように第２エアミックスドア１９の作動方向が第１エアミックスドア１８の作動方向よりも水平方向に近づいているため、自重による操作力への影響は第２エアミックスドア１９の方が第１エアミックスドア１８よりも小さくなる。

このため、図２（ａ）のようにＭＡＸＨＯＴからＭＡＣＯＯＬへ向かうとき、２枚のエアミックスドア１８、１９の自重による操作力への影響の合計がマイナスとなり、操作力が低減される。

ここで、静摩擦係数＞動摩擦係数である。また、ＭＡＸＨＯＴ時の方がヒータコア１３を通風する分、ＭＡＸＣＯＯＬ時よりスライドドア前後の差圧は大きくなり、ＭＡＸＨＯＴからＭＡＣＯＯＬへ向かう時の起動時が最大操作力となる。

このため、図２（ａ）のようにＭＡＸＨＯＴからＭＡＣＯＯＬへ向かうときの操作力が低減されることで、全体の操作力を低減できる。

また、本実施形態によると、ヒータコア１３は、第１エアミックスドア１８および第２エアミックスドア１９に対して車両後方側（水平方向一方側）に配置され、第２エアミックスドア１９のスライド移動方向は、スライド上端位置よりもスライド下端位置が車両後方側（ヒータコア１３側）に位置するように傾斜し、第２エアミックスドア１９のスライド下端位置は、第１エアミックスドア１８のスライド移動範囲よりも車両後方側（ヒータコア１３側）に位置し、ヒータコア１３は、第２エアミックスドア１９のスライド移動方向と同じ側に傾斜し、かつ少なくとも一部が第２エアミックスドア１９のスライド移動範囲の直上に位置するように配置されているので、空調ユニット１０の車両前後方向（水平方向）における体格を小型化できる。

また、第１エアミックスドア１８のスライド下端位置は、第２エアミックスドア１９のスライド上端位置よりも車両後方側（ヒータコア１３側）かつ下方側に位置しているので、空調ユニット１０の上下方向における体格を小型化できる。

また、第１シャフト４０は、ヒータコア１３の上方側タンク１３ｂの近傍に配置され、第２シャフト４１は、ヒータコア１３の下方側タンク１３ｃの近傍に配置されているので、ヒータコア１３の熱交換コア部１３ａにおける空気の流通が第１シャフト４０および第２シャフト４１によって妨げられることを抑制できる。

（他の実施形態）
なお、エアミックスドア１８、１９のドア本体部やガイド溝１１ｄ、１１ｅの形状は、図１に示されているような平板状や直線状に限定されるものではなく、例えば風下側に凸状に膨出した円弧状であってもよい。

また、エアミックスドア１８、１９のドア本体部は、剛体に限定されるものではなく、可撓性を有していても良い。

１１ ケース
１３ ヒータコア（加熱用熱交換器）
１４ 第１空気通路
１５ 第２空気通路
１８ 第１エアミックスドア
１９ 第２エアミックスドア
４０ 第１シャフト
４１ 第２シャフト
４５ リンク機構（駆動機構）
４６ 電動アクチュエータ（駆動機構）
１３ａ 熱交換コア部
１３ｂ 上方側タンク
１３ｃ 下方側タンク

Claims (6)

1. 車室内に向かって外気が流れる第１空気通路（１４）、および車室内に向かって内気が流れる第２空気通路（１５）を形成するケース（１１）と、
   前記第１空気通路（１４）および前記第２空気通路（１５）に配置され、前記第１空気通路（１４）を流れる外気、および前記第２空気通路（１５）を流れる内気を加熱する加熱用熱交換器（１３）と、
   前記第１空気通路（１４）に配置され、前記加熱用熱交換器（１３）を通過する外気と前記加熱用熱交換器（１３）をバイパスして流れる外気との風量割合を調整する第１エアミックスドア（１８）と、
   前記第２空気通路（１５）に配置され、前記加熱用熱交換器（１３）を通過する内気と前記加熱用熱交換器（１３）をバイパスして流れる内気との風量割合を調整する第２エアミックスドア（１９）とを備え、
   前記第１エアミックスドア（１８）および前記第２エアミックスドア（１９）はいずれも、板状のドア本体部が自重の影響を受ける方向にスライド移動するスライドドアであり、
   前記第２エアミックスドア（１９）のスライド移動方向は、前記第１エアミックスドア（１８）のスライド移動方向に比べて水平に近い方向に傾斜していることを特徴とする車両用空調装置。
2. 前記第１エアミックスドア（１８）が下方側へスライド移動する際に前記第２エアミックスドア（１９）が上方側へスライド移動するように前記第１エアミックスドア（１８）および前記第２エアミックスドア（１９）を連動駆動する駆動機構（４５、４６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
3. 前記第１空気通路（１４）の下方側に前記第２空気通路（１５）が配置され、
   前記第１空気通路（１４）において、前記加熱用熱交換器（１３）の上方部位には、前記加熱用熱交換器（１３）をバイパスして空気が流れる第１冷風バイパス通路（１６）が形成され、
   前記第２空気通路（１５）において、前記加熱用熱交換器（１３）の下方部位には、前記加熱用熱交換器（１３）をバイパスして空気が流れる第２冷風バイパス通路（１７）が形成され、
   前記第１エアミックスドア（１８）は、前記加熱用熱交換器（１３）で加熱される空気と、前記第１冷風バイパス通路（１６）を通って前記加熱用熱交換器（１３）をバイパスする空気との風量割合を調整し、
   前記第２エアミックスドア（１９）は、前記加熱用熱交換器（１３）で加熱される空気と、前記第２冷風バイパス通路（１７）を通って前記加熱用熱交換器（１３）をバイパスする空気との風量割合を調整することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
4. 前記加熱用熱交換器（１３）は、前記第１エアミックスドア（１８）および前記第２エアミックスドア（１９）に対して水平方向一方側に配置され、
   前記第２エアミックスドア（１９）のスライド移動方向は、スライド上端位置よりもスライド下端位置が前記水平方向一方側に位置するように傾斜し、
   前記第２エアミックスドア（１９）のスライド下端位置は、前記第１エアミックスドア（１８）のスライド移動範囲よりも前記水平方向一方側に位置し、
   前記加熱用熱交換器（１３）は、前記第２エアミックスドア（１９）のスライド移動方向と同じ側に傾斜し、かつ少なくとも一部が前記第２エアミックスドア（１９）のスライド移動範囲の直上に位置するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。
5. 前記第１エアミックスドア（１８）のスライド下端位置は、前記第２エアミックスドア（１９）のスライド上端位置よりも前記水平方向一方側かつ下方側に位置していることを特徴とする請求項３または４に記載の車両用空調装置。
6. 回転運動が可能な第１シャフト（４０）および第２シャフト（４１）を備え、
   前記第１シャフト（４０）の回転運動は、前記第１エアミックスドア（１８）のスライド運動に変換されるようになっており、
   前記第２シャフト（４１）の回転運動は、前記第２エアミックスドア（１９）のスライド運動に変換されるようになっており、
   前記加熱用熱交換器（１３）は、熱交換媒体が流れる複数本のチューブを含む熱交換コア部（１３ａ）と、前記チューブに対する熱交換媒体の分配または集合を行うタンク（１３ｂ、１３ｃ）とを有し、
   前記タンク（１３ｂ、１３ｃ）は、前記熱交換コア部（１３ａ）の上方側に配置された上方側タンク（１３ｂ）、および前記熱交換コア部（１３ａ）の下方側に配置された下方側タンク（１３ｃ）であり、
   前記第１シャフト（４０）は、前記上方側タンク（１３ｂ）の近傍に配置され、
   前記第２シャフト（４１）は、前記下方側タンク（１３ｃ）の近傍に配置されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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