(57)【要約】【課題】車両のイグニッションスイッチがオフされている間に開閉ドアのシール部材に永久歪みが残ることを防止することが可能な空気通路開閉装置を提供すること。【解決手段】電子制御ユニット７は、イグニッションスイッチがオフ操作されたときに、サーボモータ１４からの信号に基づいてエアミックスドア２１が図示二点鎖線位置で温風側開口部１５を閉じていると判断した場合には、エアミックスドア２１が実線で図示する温風側開口部１５を確実に開く所定位置にまで回動するように、サーボモータ１４を作動制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、空気が流通する開口部（１５）を有するとともに、内部に空気通路を形成するケース（２０）と、
前記開口部（１５）を開閉する開閉ドア（２１）と、
前記開閉ドア（２１）を駆動する駆動手段（１４）と、
前記駆動手段（１４）を作動制御する制御手段（７）とを備え、
前記開閉ドア（２１）は、
ドア板部材（２１２）と、
前記ドア板部材（２１２）と一体的に設けられ、前記開口部（１５）を閉じたときに前記ケース（２０）に押圧されて、前記ドア板部材（２１２）と前記ケース（２０）との間を閉塞可能なシール部材（２１３）とを有する空気通路開閉装置において、
前記制御手段（７）は、前記車両のイグニッションスイッチがオフされたときに前記開閉ドア（２１）が前記開口部（１５）を閉じていることを検出した場合には、前記開閉ドア（２１）が前記ケース（２０）から離間するように前記駆動手段（１４）を作動させ、前記イグニッションスイッチがオンされるまで、前記開閉ドア（２１）と前記ケース（２０）とが離間した状態を維持することを特徴とする空気通路開閉装置。
【請求項２】
前記シール部材（２１３）は、熱可塑性エラストマ材からなることを特徴とする請求項１に記載の空気通路開閉装置。
【請求項３】
前記駆動手段（１４）は、サーボモータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気通路開閉装置。
【請求項４】
前記サーボモータ（１４）は、パルスパターン式であり、
前記制御手段（７）は、前記サーボモータ（１４）のパルス信号に基づいて前記開閉ドア（２１）の位置を検出することを特徴とする請求項３に記載の空気通路開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を流通する空気通路を開閉する空気通路開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、下記特許文献１に開示された車両用空調装置に用いられる空気通路開閉装置がある。この空気通路開閉装置では、空調ケースに設けた開口部を開閉ドアで開閉するようになっており、開閉ドア本体の周縁部には、開閉ドアが開口部を閉じたときに弾性変形して、開閉ドア本体と空調ケースとの間の隙間を閉塞するための弾性体からなるシール部材が設けられている。
【特許文献１】特開平１１−１８０１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術の空気通路開閉装置では、車両のイグニッションスイッチがオフされたときに開閉ドアが開口部を閉じている場合には、次にイグニッションスイッチがオンされるまでに（車両の駐車中に）シール部材が変形して歪みが残る（弾性変形した形状に近い永久歪みが残る）という問題がある。
【０００４】
このようにシール部材に永久歪みが残ると、開閉ドアが開口部を閉じる際のシール部材のシール代が少なくなったり、開閉ドアによる風量調整機能が低下したりするという不具合を発生する場合がある。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、車両のイグニッションスイッチがオフされている間に開閉ドアのシール部材に永久歪みが残ることを防止することが可能な空気通路開閉装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
車両に搭載され、空気が流通する開口部（１５）を有するとともに、内部に空気通路を形成するケース（２０）と、
開口部（１５）を開閉する開閉ドア（２１）と、
開閉ドア（２１）を駆動する駆動手段（１４）と、
駆動手段（１４）を作動制御する制御手段（７）とを備え、
開閉ドア（２１）は、
ドア板部材（２１２）と、
ドア板部材（２１２）と一体的に設けられ、開口部（１５）を閉じたときにケース（２０）に押圧されて、ドア板部材（２１２）とケース（２０）との間を閉塞可能なシール部材（２１３）とを有する空気通路開閉装置において、
制御手段（７）は、車両のイグニッションスイッチがオフされたときに開閉ドア（２１）が開口部（１５）を閉じていることを検出した場合には、開閉ドア（２１）がケース（２０）から離間するように駆動手段（１４）を作動させ、イグニッションスイッチがオンされるまで、開閉ドア（２１）とケース（２０）とが離間した状態を維持することを特徴としている。
【０００７】
これによると、車両のイグニッションスイッチがオフされたときに開閉ドア（２１）が開口部（１５）を閉じている場合には、開閉ドア（２１）がケース（２０）から引き離されて、次にイグニッションスイッチがオンされるまで、開閉ドア（２１）とケース（２０）とが離れた状態が維持される。したがって、イグニッションスイッチがオフされてから次にオンされるまでの間、開閉ドア（２１）のシール部材（２１３）がケース（２０）に押圧されることを防止できる。このようにして、開閉ドア（２１）のシール部材（２１３）に永久歪みが残ることを防止できる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、開閉ドア（２１）のシール部材（２１３）は、熱可塑性エラストマ材からなることを特徴としている。
【０００９】
熱可塑性エラストマ材は、他の弾性体と比較して歪みが残り易い。したがって、シール部材（２１３）を熱可塑性エラストマ材により形成した場合には、本発明を適用して極めて有効である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、駆動手段（１４）は、サーボモータであることを特徴としている。
【００１１】
これによると、制御手段（７）は、サーボモータの作動状態から開閉ドア（２１）の位置を容易に検出することができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明のように、サーボモータ（１４）にパルスパターン式を採用した場合には、制御手段（７）は、サーボモータ（１４）のパルス信号に基づいて開閉ドア（２１）の位置を精度よく検出することができる。
【００１３】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明を適用した一実施形態における空気通路開閉装置を備える車両用空調装置の構成を概略的に示す模式構成図である。
【００１６】
図１に示すように、車室内に空気を送るための通風ダクト２０内には、この通風ダクト２０内に空気流を発生させるブロワモータ１１によって駆動されるブロワ１９が配設されている。ここでブロワモータ１１とブロワ１９とで送風機を構成している。ブロワ１９の下流部には、通風ダクト２０を塞ぐように冷房用熱交換器であるエバポレータ１２が配設され、エバポレータ１２はブロワ１９が吹き出す空気流を冷却する。
【００１７】
エバポレータ１２は、図示しない圧縮機や凝縮機、減圧手段等とともに冷凍サイクルを構成しており、エバポレータ１２は、圧縮機から吐出され、凝縮、減圧された後の冷凍サイクル内の液相冷媒を蒸発する冷媒蒸発器である。
【００１８】
またエバポレータ１２の下流部には、通風ダクト２０を約半分塞ぐように暖房用熱交換器であるヒータコア１３が配設され、ヒータコア１３はエバポレータ１２を通過した冷風を再加熱する。
【００１９】
また、ヒータコア１３の上流部には、ヒータコア１３を通る空気の割合を切り替えて車室内へ吹き出す空気の温度を調節するエアミックスドア２１が配設されている。ここでエバポレータ１２とヒータコア１３とエアミックスドア２１とで温度調節手段を構成している。
【００２０】
通風ダクト２０の最下流には、エバポレータ１２およびヒータコア１３によって温度調節された空気を、フロントガラスへ向かって吹き出すデフロスタ吹出口３０、乗員の上半身へ向かって吹き出すフェイス吹出口３１、および乗員の足元へ向かって吹き出すフット吹出口３２がそれぞれ設けられている。そしてこれらの各吹出口から吹き出される吹出風量は、デフロスタドア３３、フェイスドア３４およびフットドア３５によってそれぞれ調節される。
【００２１】
また、ブロワ１９の上流部には、内気と外気との取り込む割合を切り替える内外気切替ドア６が配設されている。
【００２２】
符号１を付した構成は車室内温度（内気温）を検出する車室温検出手段である車室温センサ、符号２を付した構成は外気温を検出する外気温検出手段である外気温センサ、符号３を付した構成はヒータコア１３に流入する冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段である水温センサ、符号４を付した構成は日射量を検出する日射センサ、および符号１０を付した構成は車室内の目標設定温度を設定する車室温設定手段である温度設定器である。そして、上記各センサおよび温度設定器の出力信号は電子制御ユニット７へ出力される。
【００２３】
電子制御ユニット７は中央演算処理装置、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェイスを備えた周知のマイクロコンピュータから構成されている。そして、上記の各センサ１、２、３、４および温度設定器１０からの信号等に基づいて、あらかじめ定められたプログラムおよびマップに従って演算処理し、各アクチュエータを作動制御する信号を出力する。
【００２４】
電子制御ユニット７は上記の演算処理後、その演算結果に基づいて内外気サーボモータ５、エアミックスサーボモータ１４、および吹出モードサーボモータ１８へ制御信号を出力し、内外気サーボモータ５は内外気切替ドア６を、エアミックスサーボモータ１４はエアミックスドア２１を、吹出モードサーボモータ１８はデフロスタドア３３、フェイスドア３４およびフットドア３５をそれぞれ駆動する。
【００２５】
また、電子制御ユニット７はブロワモータ１１および図示しない圧縮機へも制御信号を出力する。そして、ブロワモータ１１の回転数を制御し、ブロワ１９が吹き出す空気流の強さを制御するとともに、圧縮機を作動制御し、冷凍サイクル中の冷媒の循環状態を制御する。
【００２６】
上記構成の車両用空調装置は、車両のイグニッションスイッチのオンとともに空調制御を開始する。電子制御ユニット７は、まず、車室温センサ１、外気温センサ２、水温センサ３、日射センサ４等からのセンサ信号を入力し、温度設定器１０や図示しないコントロールパネルの各スイッチの状態を入力する。
【００２７】
次に上記入力信号のうち、各種環境条件等より、車室内に吹き出す空気（空調風）の目標吹出温度ＴＡＯを演算し、予め電子制御ユニット７内に記憶されたエアミックスドア２１の開度制御特性から、ＴＡＯに対応するエアミックスドア２１の開度が算出され、この開度となる様にエアミックスサーボモータ１４を制御し、各吹出し口から車室内へ吹き出される空気（空調風）の温度をコントロールする。
【００２８】
また、予め記憶された印加電圧特性からＴＡＯ等に対応するブロワモータ１１への印加電圧を演算し、電圧を図示しない駆動回路を介して印加してブロワモータ１１を駆動させ、ブロワ１９により車両室内へ吹き出される送風量を制御する。
【００２９】
さらに、予め記憶された内外気モード制御特性から、ＴＡＯ等に対応する内外気モードが演算され、内外気切替ドア６を駆動する内外気サーボモータ５を駆動制御するとともに、予めに記憶された吹出しモード制御特性から、ＴＡＯ等に対応する吹出しモードが演算され、デフロスタドア３３、フェイスドア３４、およびフットドア３５を駆動する吹出モードサーボモータ１８を駆動制御する。
【００３０】
なお、送風量や各モードが図示しないコントロールパネルの吹出口切替スイッチ、ブロワスイッチ等により手動選択されている場合は、選択された送風量やモードになるようにブロワモータ１１、内外気サーボモータ５および吹出モードサーボモータ１８は制御される。また、電子制御ユニット７は、図示しない圧縮機（コンプレッサ）の制御を行ない、エバポレータ１２に循環する冷媒を調節する。
【００３１】
次に、車両のイグニッションスイッチがオフ操作され車両が駐車状態となった際の上記車両用空調装置の作動について説明する。
【００３２】
本実施形態の車両用空調装置は、イグニッションスイッチがオフされたときに、上述した各ドア６、２１、３３〜３５の位置制御を行うものであるが、各ドア６、２１、３３〜３５はほぼ同一構成をなしており、各ドア６、２１、３３〜３５に対し同一の制御がなされるものであるので、以下エアミックスドア２１を用いて、構成および作動を説明する。
【００３３】
図２は、エアミックドア２１配設部位の構成を示す模式構成図であり、図３は、イグニッションスイッチがオフされた際の電子制御ユニット７の制御動作を示すフローチャートである。
【００３４】
図２に示すように、エアミックスドア２１は、通風ダクト２０に回動可能に支持された回転軸２１１と、この回転軸２１１に直接接続され回転軸２１１の径外方向に延びる平板状のドア板部２１２とを有し、ドア板部２１２の周縁（周縁部）には、ドア板部２１２の周縁端よりもさらに外方に延出されたシールリップ２１３が形成されている。
【００３５】
本例のドア板部２１２は、回転軸２１１とともに一体成形され、例えばポリプロピレン等の比較的弾性を有する硬質の樹脂製である。回転軸２１１およびドア板部２１２は樹脂製に限定されるものではなく、剛性を有するものであれば、例えば金属製等であってもよい。これに対し、シールリップ２１３は、弾性体である熱可塑性エラストマ製である。
【００３６】
エアミックスドア２１を製造するときには、回転軸２１１およびドア板部２１２を一体成形した後、この成形体を内部に配置した金型内でシールリップ２１３を成形し、シールリップ２１３の基部をドア板部２１１の周縁部に接合して一体化している。
【００３７】
そして、エアミックスドア２１は、通風ダクト２０の外壁面に配設されたエアミックスサーボモータ１４により、詳細形状を省略して図示したリンク機構１４ａを介して回転軸２１１を中心に駆動され、ヒータコア１３の空気流れ上流側の温風側開口部１５と、ヒータコア１３をバイパスする空気が流れる冷風バイパス通路の冷風側開口部１６との開度比を調節するようになっている。
【００３８】
図３に示すように、電子制御ユニット７は、車両側からの信号、例えばエンジン制御装置からの信号に基づいてイグニッションスイッチがオフされたか否かを監視している（ステップ１１０）。イグニッションスイッチがオフされたら、まず、エアミックスドア２１の位置を検出する（ステップ１２０）。
【００３９】
本実施形態の車両用空調装置では、各サーボモータ５、１４、１８にパルスパターン式サーボモータを採用しており、ステップ１２０では、エアミックスサーボモータ１４からのパルス信号（パルス数）に基づいて、イグニッションスイッチオフ時のエアミックスドア２１の位置を検出する。
【００４０】
次に、ステップ１２０で検出したエアミックスドア２１の位置が、開口部１５、１６のいずれかを閉じている位置であるか否かを判断する（ステップ１３０）。エアミックスドア２１が開口部１５、１６のいずれかを閉じていると判断した場合には、エアミックスドア２１が閉じている開口部を開く所定位置まで回動するようにエアミックスサーボモータ１４を作動制御する（ステップ１４０）。
【００４１】
図４にエアミックスドア２１が温風側開口部１５を閉塞していた場合を例示するように、ステップ１３０においてエアミックスドア２１が図示二点鎖線位置で温風側開口部１５を閉じていると判断した場合には、ステップ１４０において、エアミックスドア２１が実線で図示するように、温風側開口部１５を確実に開く所定位置にまで回動する。
【００４２】
ここで、エアミックスドア２１のシールリップ２１３が通風ダクト２０のシール面２０ａから確実に離れる位置（サーボモータの目標パルス数）を予め設定して、ステップ１４０の所定位置としている。なお、この所定位置は、冷風側開口部１６を閉塞する位置でないことはもちろんである。
【００４３】
ステップ１３０で開口部１５、１６を閉じていないと判断した場合、もしくはステップ１４０を実行した場合には、電子制御ユニット７はイグニッションスイッチオフ時制御を終了し、次にイグニッションスイッチがオン操作されるまで、エアミックスドア２１が上記所定位置で両開口部１５、１６を開き、シールリップ２１３が通風ダクト２０から離れた状態を継続する。
【００４４】
本実施形態において、通風ダクト２０がケースに相当し、温風側開口部１５及び冷風側開口部１６が開口部に相当する。また、エアミックスドア２１が開閉ドアに相当し、ドア板部２１２がドア板部材に、シールリップ２１３がシール部材に相当する。また、エアミックスサーボモータ１４が駆動手段に相当し、電子制御ユニット７が制御手段に相当する。
【００４５】
上述の構成および作動によれば、電子制御ユニット７は、車両のイグニッションスイッチがオフされたときにエアミックスドア２１が開口部１５、１６を閉じていることを検出した場合には、エアミックスドア２１が通風ダクト２０から離れるようにエアミックスサーボモータ１４を作動させ、次にイグニッションスイッチがオンされるまで、エアミックスドア２１と通風ダクト２０とが離れた状態を維持する。
【００４６】
したがって、イグニッションスイッチがオフされてから次にオンされるまでの間（車両の駐車中）、エアミックスドア２１のシールリップ２１３が通風ダクト２０のシール面に押圧されることを防止でき、シールリップ２１３に永久歪みが残ることを防止できる。これにより、エアミックスドア２１の風量割合調節機能が低下することを抑止できる。
【００４７】
例えば図５に示すように、本発明を適用した制御によらず、シールリップ２１３に永久歪みが残った場合には、冷温風の混合割合を所定比率（図５図示例では５０：５０）とするようにエアミックスドア２１が駆動制御されたとしても、風量割合を目標とする所定比率とすることができない。また、温風側開口部１５を閉塞する際のシール代が減少するとともに、冷風側開口部１６を僅かに開口する状態を形成しようとした場合に冷風側開口部１６を閉塞してしまうという不具合を発生する。これに対し、本実施形態によれば、このような不具合を発生することはない。
【００４８】
また、エアミックスドア２１のシールリップ２１３は、熱可塑性エラストマ材からなり、熱可塑性エラストマ材は、成形加工等が比較的容易であるが、他の弾性材に対し比較的歪みが残り易い。したがって、シールリップ２１３を熱可塑性エラストマ材により形成した本実施形態では、極めて効果が大きい。
【００４９】
また、エアミックスドア２１を駆動する駆動手段としてパルスパターン式サーボモータを採用している。したがって、電子制御ユニット７は、エアミックスサーボモータ１４からのパルス信号に基づいてエアミックスドア２１の位置を容易かつ精度よく検出することができる。
【００５０】
なお、本実施形態の要部の構成、作動およびその効果は、エアミックスドア２１を用いて説明したが、前述したように、本実施形態の車両用空調装置は、イグニッションスイッチがオフされたときに、他のドア６、３３〜３５についても同様の制御をするものである。したがって、内外気の導入風量割合や各吹出モードにおける各吹出口からの吹出風量割合についても、風量割合調節機能が低下することを抑止できる。
【００５１】
すなわち、内外気切換ドア６、各吹出モードドア３３〜３５も開閉ドアに相当し、内気導入口、外気導入口、各吹出口３０〜３２も開口部に相当する。また、内外気サーボモータ５および吹出モードサーボモータ１８も駆動手段に相当する。
【００５２】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、内外気切替ドア６、エアミックスドア２１、各吹出モードドア３３〜３５の全てについて、イグニッションオフ時に開口部を閉塞しないように位置制御されるものであったが、各ドア６、２１、３３〜３５の少なくともいずれかにおいてイグニッションオフ時に開口部を閉塞しない位置制御が行われるものであればよい。また、上記各ドア６、２１、３３〜３５に限定されるものではなく、通風ダクト内に各ドア６、２１、３３〜３５以外のドアを備える場合には、そのドアに適用してもかまわない。また、１つのドアが複数の開口部を開閉するものにおいては、少なくともいずれかの開口部に対して、上記開口状態位置制御を行うものであってもよい。
【００５３】
ただし、従来技術であれば開口部を閉塞したまま加温される環境に置かれるドアについて本発明を適用することが特に有効である。例えば、通風ダクト２０の下流側部に温風が流れることが多い吹出モード時にフェイス吹出口３１を閉じるフェイスドア３４に本発明を適用することは、非常に有効であり、上記一実施形態のように高温となるヒータコア１３の近傍で温風側開口部１５を閉塞するエアミックスドア２１に本発明を適用することは、極めて有効である。
【００５４】
また、上記一実施形態では、ドアのシールリップ２１３は熱可塑性エラストマ製であったが、弾性体からなるものであればこれに限定されるものではない。例えばゴム製であってもよい。また、ドアに設けられるシール部材はシールリップの限定されるものではない。例えば、ドア板部に貼着されたフォーム体等であってもかまわない。
【００５５】
また、上記一実施形態では、各ドア６、２１、３３〜３５は、いずれも回転軸の径方向の片側にドア板部を設けた片持ちタイプのドアであったが、剛体からなるドア板部材と弾性体からなるシール部材とを備えるものであればこれに限定されるものではない。例えば、回転軸の径方向の両側にドア板部を設けたバタフライタイプのドアであってもよい。また、ロータリドアやスライドドアであってもかまわない。
【００５６】
また、上記一実施形態では、開閉ドアを駆動する駆動手段はパルスパターン式サーボモータであったが、他のサーボモータであってもよい。例えば、ポテンショメータ式サーボモータを採用し、電子制御ユニットはサーボモータの作動状態信号からドア２１の位置を検出するものであってもよい。また、開閉ドアの駆動手段はサーボモータに限定されず、他のアクチュエータ手段を採用してもかまわない。また、電子制御ユニットにおける開閉ドアの位置検出は駆動手段からの信号によらず、ドア位置を直接検出する検出手段を設け、このドア位置検出手段からの信号に基づいて制御を行うものであってもよい。
【００５７】
また、上記一実施形態では、車両用空調装置内の空気通路開閉装置に本発明を適用した例を説明したが、車両用であれば空調装置以外の用途の空気通路開閉装置にも、広く本発明を適用して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明を適用した一実施形態における空気通路開閉装置を備える車両用空調装置の構成を概略的に示す模式構成図である。
【図２】車両用空調装置のエアミックドア２１配設部位の構成を示す模式構成図である。
【図３】イグニッションスイッチがオフされた際の電子制御ユニット７の制御動作を示すフローチャートである。
【図４】図３の制御動作によるエアミックスドア２１の作動例を示す模式構成図である。
【図５】比較例を示す模式構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
７  電子制御ユニット（制御手段）
１４  エアミックスサーボモータ（駆動手段）
１５  温風側開口部（開口部）
１６  冷風側開口部（開口部）
２０  通風ダクト（ケース）
２１  エアミックスドア（開閉ドア）
２１２  ドア板部（ドア板部材）
２１３  シールリップ（シール部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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