JP2017171122A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】補助内気導入口を送風ケーシングに設けるとともに、内外気切替ダンパによって内外気混入モードに切替可能に制御する場合に、開状態にある車両のドアを閉めるときの車室内の圧力変動によるサブドアのばたつき音を抑制する。【解決手段】制御装置は、内外気混入モードが選択されているときに、ドアが開状態にあることが検出された場合にはドアが閉状態にあるときよりも、外気導入口の開度が大きくなるように内外気切替アクチュエータを制御する。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載される車両用空調装置に関し、特に、車室外の空気と車室内の空気とを空調風として同時に導入して温度調整する技術分野に属する。

一般に、車両用空調装置には、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）を選択して空調用空気として導入するための内外気切替装置が設けられている。内外気切替装置は、内気を導入する内気導入口と外気を導入する外気導入口とが形成された送風ケーシングを備えている。この送風ケーシング内に、内気導入口と外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが設けられている。導入された空調用空気は冷却用熱交換器や加熱用熱交換器等によって温度調節された後、デフロスタ吹出口、ベント吹出口、ヒート吹出口の内、選択された吹出口から車室に吹き出すようになっている。

上記内外気切替装置として、例えば特許文献１に開示されているように、送風ケーシングに、上記内気導入口とは別の補助内気導入口を設け、この補助内気導入口を上記内外気切替ダンパとは別のサブドアによって開閉可能にしたものが知られている。特許文献１では、サブドアをビスによって送風ケーシングに固定しており、外気導入時に送風ケーシング内の負圧によってサブドアが補助内気導入口を開くように撓み変形し、これにより内気も一部導入されて暖房効率の向上が図られるようになっている。

また、特許文献２、３の車両用空調装置は内外気切替ダンパを制御することにより、内気を導入して温度調節した後、車室内に供給する内気循環モードと、外気を導入して温度調節した後、車室内に供給する外気導入モードと、内気及び外気の両方を導入して温度調節した後、車室内に供給する内外気混入モードとの３つのインテークモードに切り替えることができるように構成されている。そして、車室内外の状態（車室内温度、外気温度、日射量）と乗員が設定した設定温度とに基づいてインテークモード、吹出モード、風量、吹出温度等を自動で設定するオートエアコン制御が行われる。

特許文献２では、内外気混入モードにおいて外気と内気の導入割合を変更することができるとともに、湿度センサで測定した車室内湿度が２０％以下ならば内気循環モードとし、５０％ならば外気導入モードとしている。

特許文献３では、窓ガラスが曇り易いか否かを判定する判定手段を設け、窓ガラスが曇り難いと判定手段が判定すると、少なくとも内気を循環させ、窓ガラスが曇り易いと判定手段が判定すると、外気導入モードとして窓ガラスに曇りが生じるのを防止するようにしている。さらに、内外気混入モードにおける内気循環量を段階的に増加させる制御モード、内気及び外気の比率を持続する制御モード、及び内外気混入モードにおける外気の導入量を段階的に増加させる制御モードを備えており、窓ガラスの曇り易さに基づいて制御モードを選択するようにしている。窓ガラスが曇らない範囲で内気循環量を高めることで換気量が減少して暖房に要するエネルギ消費量を少なくすることができる利点がある。

特開２００１−３９１４５号公報 特公平１−２７８９１号公報 特許第５１５２３５５号公報

上述したように、特許文献１では送風ケーシングに補助内気導入口を設けることで内気を一部導入可能にして暖房効率を向上でき、また、特許文献２、３では内外気混入モードによって換気量が減少して暖房効率を向上できる。

そこで、特許文献１の補助内気導入口を設ける構造に、特許文献２、３の内外気混入モードを設定可能に制御することによって更なる暖房効率の向上を図ることが考えられる。ところが、以下に述べるようなケースでは問題が発生する懸念がある。

具体的には、特許文献２、３の内外気混入モードの場合、内外気切替ダンパが中間位置、即ち、内気導入口と外気導入口の両方を開いた位置で停止することがある。この状態で、例えば乗員の乗降時等に開状態にある車両のドアを閉めると車室内の圧力が急に上昇した後、素早く低下し、この車室内の瞬間的な圧力変動に起因して特許文献１のサブドアが補助内気導入口を開く方向に撓んでから元の閉状態に戻り、サブドアのそのような変形によってばたつき音が発生することがある。サブドアは車室内に配置されているので、サブドアのばたつき音が異音として乗員に聞こえてしまう恐れがある。

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、サブドアによる開閉される補助内気導入口を送風ケーシングに設けるとともに、内外気切替ダンパによって内外気混入モードに切替可能に制御する場合に、開状態にある車両のドアを閉めるときの車室内の圧力変動によるサブドアのばたつき音を抑制することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、車両のドアが開状態にあるときには外気導入口の開度を大きくして車室内の空気が車室外に容易に移動可能にすることにより、ドアが閉状態になるときの車室内の急な圧力上昇を低減するようにした。

第１の発明は、
車室内の空気を導入して車室内に循環させる内気導入口及び補助内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが形成された送風ケーシングと、
上記送風ケーシングに設けられ、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパと、
上記内外気切替ダンパを駆動する駆動手段と、
上記送風ケーシングに設けられ、上記補助内気導入口を開閉する可撓性部材からなるサブドアと、
上記駆動手段を制御する制御装置とを備え、
上記制御装置は、車両の窓ガラスの曇り易さを検出し、この検出結果に基づいて窓ガラスが曇り易い場合には外気導入量が増える方向に上記内外気切替ダンパを作動させるべく上記駆動手段を制御し、一方、窓ガラスが曇り難い場合には内気循環量が増える方向に上記内外気切替ダンパを作動させるべく上記駆動手段を制御する内外気混入モードを選択可能に構成された車両用空調装置において、
上記車両用空調装置は、上記車両に設けられているドアの開閉状態を検出するドア開閉状態検出手段を備え、
上記制御装置は、上記内外気混入モードが選択されているときに、上記ドア開閉状態検出手段により上記ドアが開状態にあることが検出された場合には上記ドアが閉状態にあるときよりも、上記外気導入口の開度が大きくなるように上記駆動手段を制御する外気導入口開度増大制御を行い、一方、上記ドア開閉状態検出手段により上記ドアが閉状態にあることが検出された場合には上記外気導入口開度増大制御を禁止することを特徴とする。

この構成によれば、外気導入時には、送風ケーシング内の負圧によってサブドアが補助内気導入口を開くように撓み変形するので、内気も一部導入されて暖房効率の向上が図られる。しかも、内外気混入モードが選択されているときには、窓ガラスの曇り易さに基づいて外気導入量及び内気循環量が変更されるので、窓ガラスが曇らない範囲で内気循環量を高めることが可能になり、これにより換気量が減少して暖房に要するエネルギ消費量が少なくなる。

また、内外気混入モードが選択されているときに、車両のドアが開状態にあることが検出されると、ドアが閉状態にあるときよりも外気導入口の開度が大きくなる。これにより、車室内の空気が車室外に容易に移動可能になるので、その後、ドアが閉状態になったときに車室内の空気を外気導入口から逃がして車室内の急な圧力上昇が低減される。したがって、サブドアのばたつき音が抑制される。

尚、本発明では、車両のドアが閉状態になると外気導入口開度増大制御が禁止されるが、実際の空調制御には遅れが発生するものなので、開状態のドアが閉状態になった瞬間は未だ外気導入口の開度が大きい状態にあり、よって、ドアが閉状態になった瞬間の車室内の急な圧力上昇は低減される。

第２の発明は、第１の発明において、
上記制御装置は、上記外気導入口開度増大制御を行うときに上記外気導入口を全開にするように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、車両のドアが開状態にあるときに外気導入口が全開になるので、ドアが閉状態になったときに車室内の空気が外気導入口から逃げやすくなり、サブドアのばたつき音の抑制効果がより一層高まる。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記サブドアは、上下方向延びる板状に形成されており、上端部が上記送風ケーシングにおける上記補助内気導入口に取り付けられ、下端部が自由端とされていることを特徴とする。

この構成によれば、外気導入時に送風ケーシング内の負圧によってサブドアの下端部が補助内気導入口を開く方向に変位し、これにより、補助内気導入口が確実に開かれる。サブドアの下端部が自由端である場合には補助内気導入口を開きやすい構成にすることができる反面、圧力変動によってばたつき音が発生し易くなることが考えられるが、本発明では、ドアが閉状態になったときの車室内の急な圧力上昇が低減されるようになっているので、開きやすい構成のサブドアであっても該サブドアのばたつき音が抑制される。

第１の発明によれば、サブドアによる開閉される補助内気導入口を送風ケーシングに設けるとともに、内外気切替ダンパによって内外気混入モードに切替可能に制御することができるので、暖房効率を向上できる。そして、車両のドアが開状態にあるときには外気導入口の開度を大きくして車室内の空気を車室外に逃がすことができるので、ドアが閉状態になるときの車室内の急な圧力上昇を低減することができ、サブドアのばたつき音を抑制できる。

第２の発明によれば、車両のドアが開状態にあるときに外気導入口を全開にすることができるので、ドアが閉状態になったときに車室内の空気が外気導入口から逃げやすくなり、サブドアのばたつき音の抑制効果をより一層高めることができる。

第３の発明によれば、上下方向延びる板状のサブドアとし、その上端部を送風ケーシングに取り付け、下端部を自由端とすることで、補助内気導入口を開きやすい構成にすることができ、このような構成であってもサブドアのばたつき音を抑制できる。

実施形態に係る車両用空調装置の概略構造を示す図である。 車両用空調装置の送風ユニットを示す斜視図である。 送風ユニットの断面図である。 車両用空調装置のブロック図である。 制御装置による制御手順を示すフローチャートである。 インテーク制御手順を示すフローチャートである。

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。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置１００の概略構造を示す図である。この車両用空調装置１００は、空調用空気を送風するための送風ユニット１と、送風ユニット１から送風された空調用空気を温度調節して車室の各部に供給するための空調ユニット２と、制御装置３（図４に示す）とを備えている。送風ユニット１及び空調ユニット２は車室の前端部に設けら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。空調ユニット２は車室の左右方向の略中央部に配置され、送風ユニット１は車室の助手席側（右ハンドル車の場合左側）に配置される。送風ユニット１と空調ユニット２は別体に構成することもできるし、一体に構成することもできる。送風ユニット１及び空調ユニット２を別体に構成した場合には、図示しない中間ダクト等によって接続すればよい。

尚、この実施形態の説明では、説明の便宜を図るために、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。

（送風ユニットの構成）
送風ユニット１は、図２及び図３にも示すように、送風ケーシング１０と、内外気切替ダンパ２０と、送風ファン２５と、ファン駆動モーター２６とを備えている。送風ケーシング１０は、図２に示すように左右方向の中間部において左右に分割された左側部材１１及び右側部材１２を組み合わせることによって構成されている。

送風ケーシング１０の上部前側には、車室外の空気（外気）を導入する外気導入口１０ａが形成されている。外気導入口１０ａは、左右方向に長い形状とされている。外気導入口１０ａは、図示しないが車体のカウル部材に形成された開口部に接続されて車室外部と連通している。送風ケーシング１０の上部後側には、車室内の空気（内気）を導入する上部内気導入口１０ｂが形成されている。上部内気導入口１０ｂは、送風ケーシング１０の上壁部において左端から右端に亘って形成されている。上部内気導入口１０ｂの左右両側は、送風ケーシング１０の左側壁部及び右側壁部にも開口している。上部内気導入口１０ｂは、インストルメントパネルの内部に開口している。

内外気切替ダンパ（インテークダンパ）２０は、送風ケーシング１０内において上部に設けられている。内外気切替ダンパ２０は、送風ケーシング１０の側壁部に回動可能に支持される支軸２１（図２にのみ示す）と、支軸２１の外面から径方向に突出する端壁部２２（図３に示す）と、端壁部２２の突出方向先端部から支軸２１の中心線と平行に左右方向に延びる閉塞板部２３とを備えている。内外気切替ダンパ２０は、図１に示す内外気切替アクチュエータ（駆動手段）２４によって駆動されて支軸２１周りに回動する。

すなわち、内外気切替ダンパ２０は、内外気切替アクチュエータ２４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２４は、制御装置３によって制御される。例えば、図１に示すように外気導入口１０ａを全閉にし、かつ、内気導入口１０ｂを全開にするまで内外気切替ダンパ２０を回動させると、インテークモードが内気循環モードとなる。このときの内外気切替ダンパ２０の開度は１００％とする。一方、図３に示すように外気導入口１０ａを全開にし、かつ、内気導入口１０ｂを全閉にするまで内外気切替ダンパ２０を回動させると、インテークモードが外気導入モードとなる。このときの内外気切替ダンパ２０の開度は０％とする。

そして、内外気切替ダンパ２０の開度が１％〜９９％の間にあるときには、外気導入口１０ａと内気導入口１０ｂの両方が開状態となり、内気と外気の両方が送風ケーシング１０の内部に同時に導入されて混合し、空調用空気として送風される。内気と外気の両方が送風ケーシング１０の内部に同時に導入されるインテークモードが内外気混入モードである。内外気混入モード時には、内外気切替ダンパ２０の開度によって内気と外気の導入比率が変更される。インテークモードの切替制御の詳細及び、内外気混入モードの具体的な説明については後述する。

図２に示すように、送風ケーシング１０の左側壁部には、空気流出口１０ｃが形成されている。送風ケーシング１０の下部にはスクロール部１３が形成されており、このスクロール部１３の内部が空気流出口１０ｃと連通している。スクロール部１３の内部には、送風ファン２５が設けられている。送風ファン２５は、例えば遠心式ファンで構成することができ、回転中心線が上下方向に延びる姿勢で配置されている。送風ケーシング１０のスクロール部１３の底壁部には、ファン駆動モーター２６が設けられている。ファン駆動モーター２６の出力軸はスクロール部１３の内部へ向けて上方へ突出するように設けられている。ファン駆動モーター２６の出力軸に送風ファン２５の中心部が固定されている。送風ファン２５がファン駆動モーター２６によって駆動されることで空調用空気を送風ファン２５の上方から吸い込んでスクロール部１３の内部に吐出する。スクロール部１３の内部に吐出された空調用空気はその周方向の一部に連通する空気流出口１０ｃから空調ユニット２に送風されるようになっている。

送風ケーシング１０における上部内気導入口１０ｂと、スクロール部１３との間には、フィルタ収容部１４が設けられている。このフィルタ収容部１４の内部には、図３に示すフィルタＦが収容されている。フィルタＦは、板状をなしており、その空気通過面が略水平に延びる姿勢で配置されている。フィルタ収容部１４の後側には、着脱可能な蓋部材１５が取り付けられている。

送風ケーシング１０における上部内気導入口１０ｂと、フィルタ収容部１４との間には、後側へ膨出する膨出部１６が一体に設けられている。膨出部１６は、全体として左右方向に長い形状とされている。この膨出部１６における膨出方向先端壁部は上下方向に延びており、この先端壁部には、後側に向けて開口する開口部１６ａが送風ケーシング１０の内部に連通するように形成されている。開口部１６ａは左右方向に長い略矩形状であり、開口部１６ａの左縁部は送風ケーシング１０の左側壁部近傍に位置し、右縁部は送風ケーシング１０の右側壁部近傍に位置している。開口部１６ａの下縁部は、フィルタ収容部１４の上方に位置している。また、膨出部１６における左右両端部には、係合孔１６ｂがそれぞれ形成されている。

膨出部１６には、別部品からなる内気導入部３０が組み付けられるようになっている。内気導入部３０は送風ケーシング１０内に内気を導入可能に構成されたものであり、送風ケーシング１０の一部を構成するものである。内気導入部３０は、開口部１６ａの後側に配置される左右方向に長い縦板部３１と、縦板部３１の周縁部から前側へ突出して周方向に連続する周壁部３２とを有している。周壁部３２の左右両側には、係合片３３がそれぞれ前方へ突出するように形成されている。係合片３３は、送風ケーシング１０の係合孔１６ｂに挿入された状態で係合孔１６ｂの周縁部に係止する。

縦板部３１の上下方向中間部には、内気導入口１０ｂとは別に開閉され、内気を導入するための複数の下部補助内気導入口３１ａが左右方向に互いに間隔をあけて形成されている。下部補助内気導入口３１ａは、ケーシング１０内においてフィルタＦよりも上流側の空間に連通している。下部補助内気導入口３１ａの全開口面積は、下部補助内気導入口３１ａの全開口面積よりも小さく設定されている。

各下部補助内気導入口３１ａは、左右方向に長い略矩形状とされている。左右方向に隣り合う下部補助内気導入口３１ａの間隔は狭く設定されており、縦板部３１の表面積に対する下部補助内気導入口３１ａの開口面積ができるだけ広くなるようにしている。

図３に示すように、縦板部３１における送風ケーシング１０内に臨む面（縦板部３１の前側の面）には、送風ケーシング１０内へ向けて突出する複数の爪部３４が左右方向に互いに間隔をあけて設けられている。これら爪部３４は、下部補助内気導入口３１の形成部位よりも上方に位置している。

内気導入部３０はサブドア４０を備えている。このサブドア４０は、縦板部３１の前側に配置された状態で、縦板部３１の爪部３４が差し込まれて係止することによって内気導入部３０に取り付けられるように構成されている。サブドア４０は、可撓性を有する板状の樹脂材やゴム材等からなるものであり、全体として左右方向に長い矩形状に形成されている。サブドア４０の材料としては例えば弾性材が好ましい。

サブドア４０の大きさは、縦板部３１の外形よりも小さく、かつ、下部補助内気導入口３１ａの形成範囲よりも大きく設定されており、サブドア４０によって全ての下部補助内気導入口３１ａをその前側、即ち、送風ケーシング１０内側から閉塞することができるようになっている。

送風していないときや送風量が少ないときには、サブドア４０によって下部補助内気導入口３１ａが閉じられている。一方、例えば外気導入モード時に送風量が多く、送風ケーシング１０内におけるサブドア４０近傍の圧力が送風ケーシング１０外の圧力よりも低くなると、サブドア４０に対して送風ケーシング１０内へ向かう力が作用する。これにより、図３に仮想線で示すようにサブドア４０が撓み変形して下部補助内気導入口３１ａが開く。これにより、内気が下部補助内気導入口３１ａから送風ケーシング１０内に導入されるので、例えば暖房時には暖房効率が向上する。

図示しないが、補助内気導入口の形成箇所は上記した箇所に限られるものではなく、送風ケーシング１０の側壁部等であってもよい。また、サブドア４０の構造は、上記した構造に限られるものではなく、送風ケーシング１０内外の圧力差によって開くように構成されたものであればよい。

（空調ユニットの構成）
空調ユニット２は、送風ユニット１から送風された空調用空気の温度調節を行うためのユニットである。図１に示すように、空調ユニット２は空調ケーシング２ａを備えている。空調ケーシング２ａの内部には、冷却用熱交換器５０と加熱用熱交換器５１とエアミックスドア５２とが配設されている。すなわち、空調ケーシング２ａ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５０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５１が収容されている。バイパス通路Ｒ３は、温風通路Ｒ２をバイパスして延びる通路である。

冷却用熱交換器５０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５１は、例えばエンジン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。

エアミックスドア５２は、冷却用熱交換器５０と加熱用熱交換器５１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。エアミックスドア５２は、例えば板状の部材で構成することができ、空調ケーシング２ａの側壁に対して回動可能に支持されている。エアミックスドア５２は、エアミックスアクチュエータ５２ａ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５２ａは、制御装置３によって制御される。

エアミックスドア５２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、空調ケーシング２ａの空気流れ方向下流側に設けられている吹出方向切替部５４には温風が流入する。一方、エアミックスドア５２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５４には冷風が流入する。エアミックスドア５２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、冷風及び温風がエアミックスドア５２の空気流れ方向下流側で混合してから吹出方向切替部５４に流入することになる。

エアミックスドア５２の回動位置によって吹出方向切替部５４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、エアミックスドア５２は、上記した板状のドア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。例えばロータリドアやフィルムドア等であってもよい。また、温度調節機構の構成は上記した構成でなくてもよく、下流側へ流れる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。

吹出方向切替部５４は、上述のようにして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５４には、デフロスタ吹出口５４ａと、ベント吹出口５４ｂと、ヒート吹出口５４ｃとが形成されている。デフロスタ吹出口５４ａ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５５に接続されている。このデフロスタ吹出口５４ａ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５４ａの内部には、デフロスタ吹出口５４ａを開閉するためのデフロスタドア５９が設けられている。

ベント吹出口５４ｂは、インストルメントパネルに形成されたベントノズル５６に接続されている。ベントノズル５６は、主に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５４ｂの内部には、ベント吹出口５４ｂを開閉するためのベントドア６０が設けられている。

ヒート吹出口５４ｃは、乗員の足元近傍まで延びるヒートダクト５７に接続されている。ヒートダクト５７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５４ｃの内部には、ヒート吹出口５４ｃを開閉するためのヒートドア６１が設けられている。

デフロスタドア５９、ベントドア６０及びヒートドア６１は吹出方向切替アクチュエータ６２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６２は、制御装置３によって制御される。デフロスタドア５９、ベントドア６０及びヒートドア６１は、図示しないがリンク部材を介して連動するようになっており、例えば、デフロスタドア５９が開状態で、ベントドア６０及びヒートドア６１が閉状態となるデフロスタモード、デフロスタドア５９及びヒートドア６１が閉状態で、ベントドア６０が開状態となるベントモード、デフロスタドア５９及びベントドア６０が閉状態で、ヒートドア６１が開状態となるヒートモード、デフロスタドア５９及びベントドア６０が開状態で、ヒートドア６１が閉状態となるデフベントモード、デフロスタドア５９及びヒートドア６１が開状態で、ベントドア６０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。

図４に示すように、車両用空調装置１には、外気温度センサ７０、内気温度センサ７１、日射量センサ７２、冷却水温センサ７３、エバポレータセンサ７４、フロントウインド温度センサ７５、フロントウインド近傍温度センサ７６、フロントウインド近傍湿度センサ７７、操作スイッチ７８及びドアセンサ７９を備えている。これらセンサ７０〜７７、７９は制御装置３に接続され、制御装置３へ信号を出力している。また、操作スイッチ７８も制御装置３に接続されており、乗員による操作状態を制御装置３が検出できるようになっている。

外気温度センサ７０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７１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７２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。

冷却水温センサ７３は、車両に搭載されているエンジンの冷却水の温度を検出するものであり、この冷却水温センサ７３により、加熱用熱交換器５１に流入するエンジンの冷却水の温度を推定することができる。エバポレータセンサ７４は、冷却用熱交換器５０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５０の表面温度を検出するものである。

フロントウインド温度センサ７５は、フロントウインドガラスＧの車室内面に配設されており、フロントウインドガラスＧの車室内面の温度を検出するものである。フロントウインド近傍温度センサ７６は、フロントウインドガラスＧの車室内面から離れ、かつ、該内面近傍に配設されており、フロントウインドガラスＧの車室内面近傍の温度を検出するものである。フロントウインド近傍湿度センサ７７は、フロントウインドガラスＧの車室内面から離れ、かつ、該内面近傍に配設されており、フロントウインドガラスＧの車室内面近傍の湿度を検出するものである。

操作スイッチ７８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。

ドアセンサ７９は、車体に設けられており、車両の側部に設けられているフロントドア及びリヤドア（共に図示せず）の開閉状態を検出するドア開閉状態検出手段である。左側フロントドア、右側フロントドア、左側リヤドア及び右側リヤドアの各々について開状態にあるか、閉状態にあるかを検出することができるようになっており、開状態にあるときにＯＮとなる一方、閉状態にあるときにＯＦＦとなる周知のドアスイッチ等で構成することができる。フロントドア及びリヤドアは、前端部がヒンジを介して車体に支持されて回動するようになっている。尚、ドアはスライドドアであってもよいし、車両の後部に設けられるバックドアであってもよい。

制御装置３は、図示しない中央演算処理装置や記憶装置等を備えたマイクロコンピュータで構成されており、記憶装置に予め記憶されている所定のプログラムに従って動作するように構成されている。すなわち、制御装置３は、上記センサ７０〜７７、７９から出力される信号（出力値）と、操作スイッチ７８の操作状態とに基づいて、内外気切替アクチュエータ２４、エアミックスアクチュエータ５２ａ、吹出方向切替アクチュエータ６２及びファン駆動モーター２６を制御する。

具体的には、操作スイッチ７８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５０の表面温度、乗員による室内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ドア５２の開度を演算し、エアミックスドア５２がこの開度となるようにエアミックスアクチュエータ５２ａを制御してエアミックスドア５２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。

また、制御装置３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６２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６２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６２を制御する。さらに、操作スイッチ７８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６２を制御する。

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３は、風量が多くなるようにファン駆動モーター２６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ファン駆動モーター２６を制御する。ファン駆動モーター２６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、ファン駆動モーター２６ｂの回転数を変更可能な方法であればよい。

制御装置３によるファン駆動モーター２６の制御及び吹出モードの切替制御によって乗員の上半身への送風量を検出することができる。すなわち、吹出モードがベントモードである場合には、主に乗員の上半身へ調和空気が送風されることになり、このベントモード時におけるファン駆動モーター２６への印加電圧を検出することで乗員の上半身への送風量を検出することができる。また、ヒートモード時には、ベントモード時に比べて全体的に乗員の上半身への送風量が少なくなり、このことも制御装置３によって検出できる。

また、制御装置３は、図５に示すフローチャートの手順に従って内外気切替アクチュエータ２４を制御する。この内外気切替アクチュエータ２４の制御は、車両のイグニッションスイッチがＯＮで、かつ、車両用空調装置１がＯＮとされて制御装置３が暖房を行う必要があると判断した場合に、所定のタイミングで繰り返されている。尚、冷房時には、基本的には乗員が選択したモード（外気導入モードか内気循環モード）となるように内外気切替アクチュエータ２４を制御する。

スタート後のステップＳＡ１では、各センサ７０〜７７、７９の出力値を読み込むとともに、操作スイッチ７８の操作状態を読み込む。ステップＳＡ１に続くステップＳＡ２では、露点温度を計算する。露点温度は、フロントウインド近傍温度センサ７６から出力されるフロントウインドガラスＧの車室内面近傍の温度と、フロントウインド近傍湿度センサ７７から出力されるフロントウインドガラスＧの車室内面近傍の湿度とに基づいて得られる。

ステップＳＡ３では、目標露点温度を計算する。目標露点温度は、フロントウインド温度センサ７５から出力されるフロントウインドガラスＧの車室内面の温度よりも低い温度とする。例えば、フロントウインドガラスＧの車室内面の温度が１０℃の場合、それよりも２〜３℃程度低い温度を目標露点温度とする。上記露点温度及び目標露点温度は、周知の手法に従って得ることができる。

ステップＳＡ４ではインテーク制御を行う。具体的には、図６に示すフローチャートに示すように、ステップＳＢ１において、オート制御であるか否か、即ち、オートエアコン制御と乗員によるマニュアル操作とのいずれが選択されているかを判定する。オートエアコン制御であるか否かは、操作スイッチ７８のうち、オートスイッチが押されているか否かで判定できる。ステップＳＢ１においてＮＯと判定されてオートエアコン制御でなく、マニュアル操作が選択されている場合にはステップＳＢ２に進み、インテークモードが外気導入モードであるか否かを判定する。尚、マニュアル操作では内外気混入モードを選択できないので、ステップＳＢ２では、外気導入モードと内気循環モードとのうち、いずれのモードであるかを判定することになる。

ステップＳＢ２においてＹＥＳと判定されて外気導入モードにある場合には、乗員が外気導入モードを積極的に選択しているということであることからステップＳＢ３に進み、内外気切替ダンパ２０の目標開度を外気導入開度とする。外気導入開度は、外気導入口１０ａを全開にし、かつ、内気導入口１０ｂを全閉にする開度であり、０％である。一方、ステップＳＢ２において、ＮＯと判定されて内気循環モードにある場合には、乗員が内気循環モードを積極的に選択しているということであることからステップＳＢ４に進み、内外気切替ダンパ２０の目標開度を内気循環開度とする。内気循環開度は、外気導入口１０ａを全閉にし、かつ、内気導入口１０ｂを全開にする開度であり、１００％である。

上記ステップＳＢ１においてＹＥＳと判定されてオートエアコン制御である場合にはステップＳＢ５に進む。ステップＳＢ５では、図５に示すフローチャートのステップＳＡ２で計算した露点温度が、ステップＳＡ３で計算した目標露点温度となるように、内外気切替ダンパ２０の目標開度（ｆ）を計算する。例えば、露点温度が目標露点温度よりも高い場合には、外気導入量を増やすように内外気切替ダンパ２０の目標開度（ｆ）を計算し、露点温度が目標露点温度よりも低い場合には、内気循環量を増やすように内外気切替ダンパ２０の目標開度（ｆ）を計算する。露点温度が目標露点温度よりも高い場合に、その差が大きくなるほど、外気導入量を増やし、また、露点温度が目標露点温度よりも低い場合に、その差が大きくなるほど、内気循環量を増やす。つまり、制御装置３は、フロントウインドガラスＧの曇り易さを検出し、基本的には、この検出結果に基づいてフロントウインドガラスＧが曇り易い場合には外気導入量を増やす一方、フロントウインドガラスＧが曇り難い場合には内気循環量を増やすように構成されている。このように、オートエアコン制御では、基本的に、フロントウインドガラスＧの曇り易さに基づいて外気導入量及び内気循環量を変更する内外気混入モードが選択される。

ステップＳＢ５において内外気切替ダンパ２０の目標開度（ｆ）を計算した後、ステップＳＢ６に進んで車両の複数のドアのうち、いずれか１つのドアが開状態にあるか否かを判定する。これはドアセンサ７９の出力に基づいて行われる。ステップＳＢ６でＮＯと判定された場合には、車両の全てのドアが閉状態であるということである。この場合は、ステップＳＢ７に進み、ステップＳＢ５において計算された内外気切替ダンパ２０の目標開度（ｆ）を出力する。そして、図５に示すフローチャートのステップＳＡ５では、ステップＳＢ５において計算された内外気切替ダンパ２０の目標開度（ｆ）となるように、内外気切替アクチュエータ２４の駆動処理を行う。具体的には、目標開度（ｆ）となるまで内外気切替ダンパ２０が回動するように内外気切替アクチュエータ２４に制御信号を出力する。これにより、内外気切替ダンパ２０が目標開度（ｆ）となり、内気と外気とが同時に導入される。

図６に示すフローチャートのステップＳＢ６においてＹＥＳと判定されて車両のドアが開状態にある場合には、ステップＳＢ８に進んで内外気切替ダンパ２０の目標開度を外気導入開度（０％）とする。通常の走行時には車両の全ドアが閉状態にあるので、走行時等ではステップＳＢ８に進むことはないが、例えば乗員が乗降する際、荷物の積み卸しの際には、少なくとも１つのドアが開状態になり、ステップＳＢ８に進む。

そして、図５に示すフローチャートのステップＳＡ５において外気導入開度となるように、内外気切替アクチュエータ２４の駆動処理を行う。これにより、内外気切替ダンパ２０が外気導入モードとなる。

つまり、ステップＳＢ１において内外気混入モードが選択されているときに、ステップＳＢ６においてドアが開状態にあることが検出された場合には、ステップＳＢ８においてドアが閉状態にあるときよりも外気導入口１０ａの開度が大きく設定され、ステップＳＡ５においてその開度となるように内外気切替アクチュエータ２４を制御する外気導入口開度増大制御が行われる。

上述のようにしてエアミックスドア１８の開度を決定する。また、吹出モード、風量（ファン駆動モーター２６への印加電圧）も周知の制御手法に基づいて決定する。

（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１００によれば、送風ユニット１の送風ケーシング１０に下部補助内気導入口３１ａを設け、下部補助内気導入口３１ａを可撓性部材からなるサブドア４０により開閉可能にしているので、外気導入時には、送風ケーシング１０内の負圧によってサブドア４０が下部補助内気導入口３１ａを開くように撓み変形し、これにより、送風ケーシング１０に内気も一部導入されて暖房効率の向上が図られる。しかも、内外気混入モードが選択されているときには、フロントウインドガラスＧの曇り易さに基づいて外気導入量及び内気循環量が変更されるので、フロントウインドガラスＧが曇らない範囲で内気循環量を高めることが可能になり、これにより換気量が減少して暖房に要するエネルギ消費量が少なくなる。特に、上下方向に延びる板状のサブドア４０とし、その上端部を送風ケーシング１０に取り付け、下端部を自由端としたので、外気導入時に送風ケーシング１０内の負圧によってサブドア４０の下端部が下部補助内気導入口３１ａを開く方向に容易に変位し、これにより、下部補助内気導入口３１ａを確実に開くことができる。

また、図６に示すように、ステップＳＢ１でオート制御とされている場合には内外気混入モードが選択されており、このときに、ステップＳＢ６で車両のドアが開状態にあることが検出されると、ドアが閉状態にあるときよりも外気導入口１０ａの開度が大きく設定され、その設定された開度となるように内外気切替ダンパ２０が作動する。これにより、デフロスタ吹出口５４ａ、ベント吹出口５４ｂ及びヒート吹出口５４ｃと、外気導入口１０ａとを介して車室内と車室外とが連通するので、車室内の空気が車室外に容易に移動可能になる。従って、その後、ドアが閉状態になったときに車室内の空気がデフロスタ吹出口５４ａ、ベント吹出口５４ｂ及びヒート吹出口５４ｃと、外気導入口１０ａを通って車室外へ逃げやすくなるので、車室内の急な圧力上昇、即ち、車室内の瞬間的な圧力変動が低減される。よって、サブドア４０のばたつき音が抑制される。

また、図５及び図６に示す制御は所定のタイミングで繰り返されており、例えばステップＳＢ６からステップＳＢ８を経た後、車両のドアが閉状態になると、その後のフローにおいてステップＳＢ６でＮＯと判定されてステップＳＢ７に進むことになるので、外気導入口開度増大制御が禁止される。実際の空調制御では、内外気切替アクチュエータ２４に制御信号が伝達されて動き始めるまでに若干の遅れが発生するとともに、その内外気切替アクチュエータ２４の駆動力がリンク部材等を介して内外気切替ダンパ２０に伝達されるまでにも若干の遅れがあるものなので、開状態のドアが閉状態になった瞬間は未だ外気導入口１０ａの開度が大きい状態にある。よって、ドアが閉状態になった瞬間の車室内の急な圧力上昇は低減される。

また、車両のドアが開状態にあるときに外気導入口１０ａが全開になるようにしたので、ドアが閉状態になったときに車室内の空気が外気導入口１０ａから逃げやすくなり、サブドア４０のばたつき音の抑制効果がより一層高まる。尚、外気導入口開度増大制御を行う際、外気導入口１０ａは全開にしなくてもよく、例えば１０％以下の開度となるようにするのが好ましい。

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。

以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば自動車の車室内を空調する場合に使用することができる。

１０ 送風ケーシング
１０ａ 外気導入口
１０ｂ 内気導入口
２０ 内外気切替ダンパ
２４ 内外気切替アクチュエータ（駆動手段）
３１ａ 下部補助内気導入口
４０ サブドア
７９ ドアセンサ（ドア開閉状態検出手段）

Claims (3)

1. 車室内の空気を導入して車室内に循環させる内気導入口及び補助内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが形成された送風ケーシングと、
   上記送風ケーシングに設けられ、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパと、
   上記内外気切替ダンパを駆動する駆動手段と、
   上記送風ケーシングに設けられ、上記補助内気導入口を開閉する可撓性部材からなるサブドアと、
   上記駆動手段を制御する制御装置とを備え、
   上記制御装置は、車両の窓ガラスの曇り易さを検出し、この検出結果に基づいて窓ガラスが曇り易い場合には外気導入量が増える方向に上記内外気切替ダンパを作動させるべく上記駆動手段を制御し、一方、窓ガラスが曇り難い場合には内気循環量が増える方向に上記内外気切替ダンパを作動させるべく上記駆動手段を制御する内外気混入モードを選択可能に構成された車両用空調装置において、
   上記車両用空調装置は、上記車両に設けられているドアの開閉状態を検出するドア開閉状態検出手段を備え、
   上記制御装置は、上記内外気混入モードが選択されているときに、上記ドア開閉状態検出手段により上記ドアが開状態にあることが検出された場合には上記ドアが閉状態にあるときよりも、上記外気導入口の開度が大きくなるように上記駆動手段を制御する外気導入口開度増大制御を行い、一方、上記ドア開閉状態検出手段により上記ドアが閉状態にあることが検出された場合には上記外気導入口開度増大制御を禁止することを特徴とする車両用空調装置。
2. 請求項１に記載の車両用空調装置において、
   上記制御装置は、上記外気導入口開度増大制御を行うときに上記外気導入口を全開に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。
3. 請求項１または２に記載の車両用空調装置において、
   上記サブドアは、上下方向延びる板状に形成されており、上端部が上記送風ケーシングにおける上記補助内気導入口に取り付けられ、下端部が自由端とされていることを特徴とする車両用空調装置。
   

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