(57)【要約】【課題】バイレベルモード時に上下吹出温度差をきめ細かく調整できるようにする。【解決手段】温風通路２０に温風風量を調整する温風側エアミックスドア２１を設け、冷風通路１５のうち、フェイス開口部２９の開口位置に対応する中央部に、フェイス開口部２９に向かう冷風の風量を調整する冷風側中央部エアミックスドア１６を設け、冷風通路１５のうち、フット開口部３０の開口位置に対応する左右両側部位に、フット開口部３０に向かう冷風の風量を調整する冷風側サイドエアミックスドア１８を設け、各エアミックスドア２１、１６、１８をそれぞ独立に操作可能とした。【選択図】        図１
2004330961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
前記暖房用熱交換器（１３）で加熱される温風が流れる温風通路（２０）と、
前記暖房用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる冷風通路（１５）と、
前記温風と前記冷風とを混合する空気混合部（２７）と、
前記空気混合部（２７）からの空調空気を乗員の顔部側へ吹き出すフェイス開口部（２９）と、
前記空気混合部（２７）からの空調空気を乗員の足元側へ吹き出すフット開口部（３０）と、
前記温風通路（２０）を流れる温風の風量を調整する温風側エアミックスドア（２１、２１１、２１２）と、
前記冷風通路（１５）のうち、前記フェイス開口部（２９）の開口位置に対応して設けられ、前記フェイス開口部（２９）に向かう冷風の風量を調整する冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）と、
前記冷風通路（１５）のうち、前記フット開口部（３０）の開口位置に対応して設けられ、前記フット開口部（３０）に向かう冷風の風量を調整する冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）と、
前記温風側エアミックスドア（２１、２１１、２１２）を独立に操作する温風側ドア操作機構（２６、２６ａ、２６ｂ）と、
前記冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）を独立に操作する冷風側第１ドア操作機構（２２、２２ａ、２２ｂ）と、
前記冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を独立に操作する冷風側第２ドア操作機構（２４、２５、２４ａ、２４ｂ）とを備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記フェイス開口部（２９）を前記冷風通路（１５）の車両左右方向の中央部に配置し、前記フット開口部（３０）を前記冷風通路（１５）の車両左右方向の左右両側に配置し、
前記冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）を前記冷風通路（１５）の車両左右方向の中央部に配置し、前記冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を前記冷風通路（１５）の車両左右方向の左右両側に配置することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記空気混合部（２７）からの空調空気を車両窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ開口部（２８）を前記フット開口部（３０）に隣接して配置し、
前記冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）により前記フット開口部（３０）と前記デフロスタ開口部（２８）の両方に向かう冷風の風量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。
【請求項４】
前記冷風通路（１５）は前記温風通路（２０）の上方側に配置され、
前記デフロスタ開口部（２８）は、前記冷風通路（１５）および前記温風通路（２０）のうち前記冷風通路（１５）に近い側に配置され、
前記フット開口部（３０）は、前記冷風通路（１５）および前記温風通路（２０）のうち前記温風通路（２０）に近い側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。
【請求項５】
前記冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）および前記冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を、板部材の一端部に回転軸（１６ａ、１６１ａ、１６２ａ、１７ａ、１８ａ）を配置した片持ちドアにより構成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記冷風側第１エアミックスドア（１６）および前記冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を、板部材の中央部に回転軸（１６ａ、１７ａ、１８ａ）を配置したバタフライドアにより構成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記フェイス開口部（２９）と前記フット開口部（３０）を同時に開口するバイレベルモード時に、前記冷風側第１エアミックスドア（１６）の開度を前記冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）の開度より大きくすることにより、前記フェイス開口部（２９）からのフェイス吹出温度を前記フット開口部（３０）からのフット吹出温度に比較して所定値以上低下させる制御手段（４０）を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアミックス方式の車両用空調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置の温度制御方式としては、温風と冷風との風量割合をエアミックスドアにより調整して、車室内への吹出空気温度を制御するエアミックス方式が代表的である。また、このエアミックス方式のものにおいて、車室内前席側の左側領域および右側領域に対応するエアミックスドアと、車室内後席側領域に対応するエアミックスドアとを設け、この３つのエアミックスドアをそれぞれ独立に制御して、車室内前席側の左側領域および右側領域と車室内後席側領域への吹出空気温度を独立に制御するものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、図８はエアミックス方式の車両用空調装置の従来技術を示すもので、空調ケース１１の内部において、冷房用熱交換器１２の下流側で、暖房用熱交換器１３の上方に冷風通路１５を形成し、冷房用熱交換器１２通過後の冷風が暖房用熱交換器１３をバイパスして冷風通路１５を流れる。また、暖房用熱交換器１３の空気流れ下流側（車両後方側）に暖房用熱交換器通過後の温風を上方へ導く温風通路２０を形成している。
【０００４】
そして、冷風通路１５に冷風側エアミックスドア１６０を、また、温風通路２０に温風側エアミックスドア２１をそれぞれ回転可能に設け、この両ドア１６０、２１の開度を制御することにより冷風と温風との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を制御するようにしている。
【０００５】
暖房用熱交換器１３の上方側に冷風と温風の合流部、すなわち、空気混合部２７が形成され、この空気混合部２７で上記の冷風と温風が混合されて所望温度となり、この所望温度の空気はデフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０に配風されて車室内各部へ吹き出す。ここで、フェイス開口部２９は空調ケース１１の車両後方側上部の中央部に配置され、デフロスタ開口部２８は空調ケース１１の左右の側壁の上部に配置され、フット開口部３０は空調ケース１１の左右の側壁においてデフロスタ開口部２８の下側部位に配置される。
【０００６】
一方、冷風通路１５の上方部にこの冷風通路１５と並列に冷風バイパス通路１５０を形成し、この冷風バイパス通路１５０には冷風バイパスドア１５１を配置している。この冷風バイパスドア１５１は、最大冷房時および吹出モードとしてバイレベルモードが設定されたときに冷風バイパス通路１５０を開口する。最大冷房時には、冷房用熱交換器１２直後の冷風を冷風バイパス通路１５０により直接フェイス開口部２９へ導入できるので、フェイス吹出風量を増加して最大冷房性能を向上できる。
【０００７】
また、バイレベルモード時には、冷風バイパス通路１５０からの冷風を直接フェイス開口部２９に導入することにより、フェイス吹出温度をフット吹出温度よりも所定温度引き下げて、頭寒足熱形の上下吹出温度分布を形成でき、これにより、バイレベルモード時の空調フィーリングを向上できる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２７２３２７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図８の従来技術では、バイレベルモード時に冷風バイパス通路１５０を冷風バイパスドア１５１により開閉して、フェイス開口部２９への冷風風量を変えるだけで上下吹出温度差を形成しているので、上下吹出温度差を乗員の好みに応じてきめ細かく調整できない。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、バイレベルモード時に上下吹出温度差をきめ細かく調整できる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、暖房用熱交換器（１３）で加熱される温風が流れる温風通路（２０）と、暖房用熱交換器（１３）をバイパスして冷風が流れる冷風通路（１５）と、温風と冷風とを混合する空気混合部（２７）と、空気混合部（２７）からの空調空気を乗員の顔部側へ吹き出すフェイス開口部（２９）と、空気混合部（２７）からの空調空気を乗員の足元側へ吹き出すフット開口部（３０）と、温風通路（２０）を流れる温風の風量を調整する温風側エアミックスドア（２１、２１１、２１２）と、冷風通路（１５）のうち、フェイス開口部（２９）の開口位置に対応して設けられ、フェイス開口部（２９）に向かう冷風の風量を調整する冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）と、冷風通路（１５）のうち、フット開口部（３０）の開口位置に対応して設けられ、フット開口部（３０）に向かう冷風の風量を調整する冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）と、温風側エアミックスドア（２１、２１１、２１２）を独立に操作する温風側ドア操作機構（２６、２６ａ、２６ｂ）と、冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）を独立に操作する冷風側第１ドア操作機構（２２、２２ａ、２２ｂ）と、冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を独立に操作する冷風側第２ドア操作機構（２４、２５、２４ａ、２４ｂ）とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これによると、温風側エアミックスドア（２１、２１１、２１２）と冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）と冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）との三者の開度調整により車室内吹出空気温度を調整できる。
【００１３】
そして、フェイス開口部（２９）とフット開口部（３０）を同時に開口するバイレベルモード時には、冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）によりフェイス開口部（２９）側への冷風風量を、また、冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）によりフット開口部（３０）側への冷風風量をそれぞれ調整できる。
【００１４】
従って、バイレベルモード時にフェイス吹出温度とフット吹出温度を、冷風側第１、第２エアミックスドアの開度調整により独立に調整できるので、上下吹出温度差をきめ細かく、かつ、広範囲にわたって調整できる。そのため、乗員の好みに合致した車室内上下温度分布を形成して、乗員の快適性を向上できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、フェイス開口部（２９）を冷風通路（１５）の車両左右方向の中央部に配置し、フット開口部（３０）を冷風通路（１５）の車両左右方向の左右両側に配置し、冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）を冷風通路（１５）の車両左右方向の中央部に配置し、冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を冷風通路（１５）の車両左右方向の左右両側に配置することを特徴とする。
【００１６】
これにより、左右両側のフット開口部（３０）から車室内左側領域および車室内右側領域の乗員足元側へ向けて空調空気を直接吹き出すことができる。また、、フェイス開口部（２９）には冷風通路（１５）から冷風を直線的に送り込むことができ、フェイス開口部（２９）への通風圧損を低減できる。従って、フット開口部（３０）およびフェイス開口部（２９）の配置レイアウト上、好都合である。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、空気混合部（２７）からの空調空気を車両窓ガラス側へ吹き出すデフロスタ開口部（２８）をフット開口部（３０）に隣接して配置し、冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）によりフット開口部（３０）とデフロスタ開口部（２８）の両方に向かう冷風の風量を調整することを特徴とする。
【００１８】
これにより、バイレベルモード時に、デフロスタ開口部（２８）とフェイス開口部（２９）とフット開口部（３０）を同時に開口する場合には、デフロスタ開口部（２８）からの吹出空気温度をフット開口部（３０）と同等の温度にすることができる。従って、デフロスタ吹出空気温度をフェイス吹出空気温度よりも高くして車両窓ガラスの防曇性能を確保しやすい。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、請求項３において、冷風通路（１５）を温風通路（２０）の上方側に配置し、デフロスタ開口部（２８）を、冷風通路（１５）および温風通路（２０）のうち冷風通路（１５）に近い側に配置し、フット開口部（３０）は、冷風通路（１５）および温風通路（２０）のうち温風通路（２０）に近い側に配置したことを特徴とする。
【００２０】
これによると、デフロスタ開口部（２８）とフット開口部（３０）を同時に開口するフットデフロスタモード時に、デフロスタ開口部（２８）にはフット開口部（３０）に比較して冷風が流入しやすくなり、また、フット開口部（３０）にはデフロスタ開口部（２８）に比較して温風が流入しやすくなる。そのため、フットデフロスタモード時に頭寒足熱形の吹出温度分布を形成できるとともに、フットデフロスタモード時の上下吹出温度差を冷風側第１、第２エアミックスドアと温風側エアミックスドアの開度調整により調整できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、冷風側第１エアミックスドア（１６、１６１、１６２）および冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）は、板部材の一端部に回転軸（１６ａ、１６１ａ、１６２ａ、１７ａ、１８ａ）を配置した片持ちドアにより構成できる。
【００２２】
また、請求項６に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つにおいて、冷風側第１エアミックスドア（１６）および冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）を、板部材の中央部に回転軸（１６ａ、１７ａ、１８ａ）を配置したバタフライドアにより構成してもよい。
【００２３】
請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つにおいて、フェイス開口部（２９）とフット開口部（３０）を同時に開口するバイレベルモード時に、冷風側第１エアミックスドア（１６）の開度を冷風側第２エアミックスドア（１７、１８）の開度より大きくすることにより、フェイス開口部（２９）からのフェイス吹出温度をフット開口部（３０）からのフット吹出温度に比較して所定値以上低下させる制御手段（４０）を備えることを特徴とする。
【００２４】
これによると、バイレベルモード時に制御手段（４０）によって上下吹出温度差を拡大した状態を自動的に作り出すことができる。
【００２５】
なお、上記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。
【００２６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態における空調ユニット１０部分を示すもので、空調ユニット１０の車両左右方向の中央部にて断面した概略斜視図である。図２は、本実施形態におけるエアミックスドア配置およびエアミックスドア操作機構を示す。なお、図１および図２の前後、上下、左右の各矢印は車両搭載状態における方向を示す。
【００２７】
本実施形態による車両用空調装置の通風系は、大別して、図示しない送風機ユニットと、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内側部のうち、中央部から助手席側へオフセットして配置されている。これに対し、空調ユニット１０は車室内の計器盤内側部のうち、車両左右方向の略中央部に配置されている。
【００２８】
送風機ユニットは周知のごとく内気（車室内空気）と外気（車室外空気）を切替導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱を通して空気を吸入して送風する遠心式の送風機とから構成されている。
【００２９】
空調ユニット１０部は、１つの共通の空調ケース１１内に冷房用熱交換器をなす蒸発器１２と暖房用熱交換器をなすヒータコア１３を両方とも一体的に内蔵するタイプのものである。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、例えば車両左側分割ケースと車両右側分割ケースとからなり、この複数の分割ケースを金属バネクリップ、ネジ等の締結手段により一体に結合することにより空調ケース１１を構成する。
【００３０】
空調ケース１１内の、最も車両前方側の部位には空気入口空間１４が形成されている。この空気入口空間１４には、前述の送風機ユニットにより送風される空調空気が流入する。
【００３１】
空調ケース１１内において空気入口空間１４直後の部位に蒸発器１２が配置されている。この蒸発器１２は車両前後方向には薄型の形態で空調ケース１１内通路を横断するように上下方向に配置されている。この蒸発器１２は周知のごとく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ものである。
【００３２】
そして、蒸発器１２の空気流れ下流側、すなわち、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、車両前方側に微小角度だけ傾斜して配置されている。なお、図示しないが、蒸発器１２およびヒータコア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。
【００３３】
ヒータコア１３は蒸発器１２を通過した冷風を再加熱するものであって、その内部に図示しない車両エンジンから高温の温水（エンジン冷却水）が流れ、この温水を熱源として空気を加熱するものである。
【００３４】
空調ケース１１内の空気通路において、ヒータコア１３の上方部位には、このヒータコア１３をバイパスして冷風（空気）が流れる冷風通路１５が形成されている。この冷風通路１５のうち、車両左右方向の中央部に冷風側中央部エアミックスドア１６が配置され、この冷風側中央部エアミックスドア１６により冷風通路１５のうち車両左右方向の中央部を開閉するようにしてある。
【００３５】
また、冷風通路１５のうち、車両左右方向の左右両側（すなわち、冷風側中央部エアミックスドア１６の左右両側）に冷風側サイドエアミックスドア１７、１８が配置され、この冷風側サイドエアミックスドア１７、１８により冷風通路１５のうち車両左右方向の左右両側部分を開閉するようにしてある。
【００３６】
なお、図１には車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８のみを図示しているが、図２には車両左右両側の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８を図示している。
【００３７】
一方、空調ケース１１のうち、ヒータコア１３の空気下流側（車両後方側）の部位には、ヒータコア１３との間に所定間隔を開けて上下方向に延びる壁部１９が一体成形されており、この壁部１９によりヒータコア１３の直後から上方に向かう温風通路２０が形成されている。この温風通路２０にはこの温風通路２０の全域を開閉する温風側エアミックスドア２１が配置されている。
【００３８】
冷風側エアミックスドア１６〜１８および温風側エアミックスドア２１は、いずれも回転軸１６ａ〜１８ａ、２１ａを中心として回転可能な板ドアにより構成されている。
【００３９】
但し、本実施形態では、冷風側エアミックスドア１６〜１８は矩形状板部材の一端部に回転軸１６ａ〜１８ａを配置した片持ちドアにより構成しているが、温風側エアミックスドア２１は矩形状板部材の中央部に回転軸２１ａを配置したバタフライドアにより構成している。
【００４０】
また、本実施形態では、図２に示すように冷風側中央部エアミックスドア１６の回転軸１６ａの外径を冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａの外径より小さくするとともに、後者の回転軸１７ａ、１８ａを中心部に中空部を有する中空軸とし、後者の回転軸１７ａ、１８ａの中空部に前者の回転軸１６ａを独立に回転可能に嵌合させている。
【００４１】
そして、冷風側中央部エアミックスドア１６の回転軸１６ａの右端部は車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８の回転軸１８ａの中空部を貫通して空調ケース１１の右側外方に突き出してドア操作機構の駆動用モータ２２の出力軸に連結され、駆動用モータ２２により冷風側中央部エアミックスドア１６を回転駆動するようなっている。
【００４２】
また、車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８の回転軸１８ａの右端部も空調ケース１１の右側外方に突き出して歯車機構２３に連結され、この歯車機構２３はドア操作機構の駆動用モータ２４の出力軸に連結される。従って、この駆動用モータ２４により歯車機構２３を介して車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８を回転駆動するようなっている。なお、回転軸１８ａと駆動用モータ２４の出力軸との間を歯車機構２３の代わりにリンク機構等を用いて連結してもよい。
【００４３】
また、車両左側の冷風側サイドエアミックスドア１７の回転軸１７ａの左端部は空調ケース１１の左側外方に突き出してドア操作機構の駆動用モータ２５の出力軸に連結され、この駆動用モータ２５により車両左側の冷風側サイドエアミックスドア１７を回転駆動するようなっている。
【００４４】
また、温風側エアミックスドア２１の回転軸２１ａの右端部は空調ケース１１の右側外方に突き出してドア操作機構の駆動用モータ２６の出力軸に連結され、この駆動用モータ２６により温風側エアミックスドア２１を回転駆動するようなっている。
【００４５】
冷風側エアミックスドア１６〜１８は冷風通路１５を通ってヒータコア１３をバイパスする冷風の風量を調整し、温風側エアミックスドア２１は温風通路２０を通過する温風の風量を調整するものである。本実施形態では、冷風側エアミックスドア１６〜１８と温風側エアミックスドア２１との組み合わせにより冷風と温風の風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を調整する温度調整手段を構成する。
【００４６】
空調ケース１１の内部において冷風通路１５の下流側（車両後方側）の部位に、冷風通路１５の冷風と温風通路２０の温風が合流して冷風と温風が混合される空気混合部２７が形成される。そして、空調ケース１１の車両後方側の上面部において左右両側の部位に、空気混合部２７から温度制御された空調空気が流入する左右のデフロスタ開口部２８が開口している。このデフロスタ開口部２８は図示しないデフロスタダクトを介して車両前面窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹き出す。
【００４７】
また、空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部２８よりも更に車両後方側（乗員寄り）で、且つ、車両左右方向の中央部にフェイス開口部２９が開口している。ここで、車両左右方向の中央部とは、冷風側中央部エアミックスドア１６の配置場所に対応する車両後方側部位という意味である。従って、フェイス開口部２９に流入する空調空気に対する冷風の風量配分は基本的には冷風側中央部エアミックスドア１６の開度により調整される。このフェイス開口部２９は図示しないフェイスダクトを介して車室内の乗員の顔部側に向けて空調空気を吹き出す。
【００４８】
また、空調ケース１１の車両後方側の下面部において左右両側の部位に、空気混合部２７から温度制御された空調空気が流入する左右のフット開口部３０が開口している。このフット開口部３０は車室内の乗員の足元側に向けて空調空気を吹き出すものである。
【００４９】
デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０は空調ケース１１の左右両側の部位に偏って配置してあるので、デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０に流入する空調空気に対する冷風の風量配分は基本的には左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の開度により調整される。なお、図１では、左右のデフロスタ開口部２８およびフット開口部３０のうち右側のデフロスタ開口部２８および右側のフット開口部３０のみを図示している。
【００５０】
また、デフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０にはそれぞれ吹出モードドア３１〜３３（図１には図示せず、後述の図６参照）を配置し、この吹出モードドア３１〜３３によりデフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０を開閉するようになっている。この複数の吹出モードドア３１〜３３はリンク機構を介して共通のドア操作機構の駆動用モータ３８（図３）に連結され、連動操作される。
【００５１】
次に、図３により本実施形態の電気制御部の概要を説明すると、空調制御装置４０はＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含んで構成される周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されるもので、ＲＯＭ内に空調制御のための制御プログラムを記憶しており、その制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。空調制御装置４０の入力側にはセンサ群４１からのセンサ検出信号、空調パネル４２からの操作信号が入力される。
【００５２】
センサ群４１には、蒸発器１２の吹出空気温度Ｔｅを検出する蒸発器温度センサ４１ａ、外気温Ｔａｍを検出する外気温センサ４１ｂ、内気温Ｔｒを検出する内気温センサ４１ｃ、車室内に入射される日射量Ｔｓを検出する日射センサ４１ｄ、ヒータコア１３に流入する温水温度Ｔｗを検出する水温センサ４１ｅ等が備えられている。
【００５３】
空調パネル４２は、車室内の運転席前方の計器盤（図示せず）付近に配置されるものであって、乗員により操作される以下の操作スイッチ４２ａ〜４２ｇを有している。温度設定スイッチ４２ａは車室内の設定温度Ｔｓｅｔの信号を出すものである。内外気切替スイッチ４２ｂは、図示しない送風機ユニットの内外気切替箱内に備えられる内外気切替ドア３４による内気モードと外気モードをマニュアル設定する信号を出すものである。
【００５４】
吹出モードスイッチ４２ｃは車室内へ吹き出す空気の吹出モードとして周知のフェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモード、およびデフロスタモードをマニュアル設定するための信号を出すものである。
【００５５】
風量設定スイッチ４２ｄは、車室内へ吹き出す空気の風量をマニュアル設定するための信号を出すものである。エアコンスイッチ４２ｅは、蒸発器１２が設けられる冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）の電磁クラッチ３５の通電のオンオフ信号を出して圧縮機の作動を断続するものである。
【００５６】
更に、上下吹出温度差拡大スイッチ４２ｆは、バイレベルモード時およびフットデフロスタモード時における上下吹出温度差拡大のための信号を出すものである。逆に、上下吹出温度差縮小スイッチ４２ｇは、バイレベルモード時およびフットデフロスタモード時における上下吹出温度差縮小のための信号を出すものである。
【００５７】
空調制御装置４０の出力側には、圧縮機の電磁クラッチ３５、図示しない送風機ユニットの内外気切替ドア３４の駆動用モータ３６、図示しない送風機ユニットの送風機駆動用モータ３７、前記した各ドアの駆動用モータ２２、２４、２５、２６、３８等が接続され、これらの機器の作動が空調制御装置４０の出力信号により制御される。
【００５８】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。空調制御装置４０は、センサ群４１の検出信号、空調パネル４２からの操作信号等を読み込み、車室内へ吹き出す空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出する。
【００５９】
この目標吹出温度ＴＡＯは、空調熱負荷変動にかかわらず、車室内を温度設定スイッチ４２ａにより設定した設定温度Ｔｓｅｔに維持するために必要な吹出空気温度である。この目標吹出温度ＴＡＯは、周知のごとく設定温度Ｔｓｅｔ、およびセンサ４１ｂ、４１ｃ、４１ｄにより検出される外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、および日射量Ｔｓに基づいて算出する。
【００６０】
そして、空調制御装置４０は、冷風側エアミックスドア１６〜１８および温風側エアミックスドア２１の制御のためのエアミックス目標開度ＳＷを算出する。このエアミックス目標開度ＳＷは、目標吹出温度ＴＡＯを得るために必要な冷風と温風の風量割合を決定する開度であって、目標吹出温度ＴＡＯと蒸発器吹出空気温度Ｔｅと温水温度Ｔｗとに基づいて算出する。
【００６１】
更に、上記エアミックス目標開度ＳＷに基づいて冷風側エアミックスドア１６〜１８および温風側エアミックスドア２１の個々の目標開度を決定し、この個々の目標開度となるように各エアミックスドア１６〜１８および２１を回転駆動する。なお、各エアミックスドア１６〜１８、２１の目標開度の具体的な決定方法は図４、５により後述する。
【００６２】
ここで、車室内吹出空気の吹出モードの切替について説明すると、本実施形態では、（１）デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０を閉塞してフェイス開口部２９から乗員の顔部側へ空調空気を吹き出すフェイスモードと、
（２）デフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０の三者を同時に開口して、この三者から同時に空調空気を吹き出すバイレベルモード（フルオープンモード）と、
（３）デフロスタ開口部２８およびフェイス開口部２９を閉塞してフット開口部３０から乗員の足元側へ空調空気を吹き出すフットモードと、
（４）フェイス開口部２９を閉塞してデフロスタ開口部２８およびフット開口部３０の両方から同時に空調空気を吹き出すフットデフロスタモードと、
（５）フェイス開口部２９およびフット開口部３０を閉塞してデフロスタ開口部２８から車両窓ガラスの内面側へ空調空気を吹き出すデフロスタモードとを切替設定できるようになっている。
【００６３】
この吹出モードは、前述の吹出モードスイッチ４２ｃによるマニュアル設定信号により切替設定できる。また、前述の目標吹出温度ＴＡＯによっても吹出モードを自動切替できるようになっており、このＴＡＯによる自動切替の場合は、ＴＡＯの低温側領域にてフェイスモードを設定し、ＴＡＯの中間温度域にてバイレベルモードを設定し、そして、ＴＡＯの高温側領域にてフットモードを設定する。
【００６４】
次に、冷風側エアミックスドア１６〜１８および温風側エアミックスドア２１の開度制御の具体例を図４、図５により説明すると、図４は吹出モードとしてバイレベルモードが設定され、且つ、乗員が空調パネル４２の上下吹出温度差縮小スイッチ４２ｇを操作して、上下吹出温度差縮小の操作信号を出している場合における各エアミックスドア１６〜１８の開度の具体例を示す。
【００６５】
図４において、最上段の▲１▼はエアミックス目標開度ＳＷであり、前述のように目標吹出温度ＴＡＯと蒸発器吹出空気温度Ｔｅと温水温度Ｔｗとに基づいて算出されるものである。次の▲２▼は冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の目標開度であり、次の▲３▼は冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度であり、最下段の▲４▼は温風側エアミックスドア２１の目標開度である。
【００６６】
ここで、エアミックス目標開度ＳＷは、温風通路２０側の開度を０％とし、冷風通路１５側の開度を１００％とする最大冷房状態を０％とし、温風通路２０側の開度を１００％とし、冷風通路１５側の開度を０％とする最大暖房状態を１００％として表している。
【００６７】
これに対し、冷風側サイドエアミックスドア１７、１８および冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度は冷風通路１５側の開度により表し、温風側エアミックスドア２１の目標開度は温風通路２０側の開度により表している。そして、▲２▼〜▲４▼の各ドア１６〜１８、２１の目標開度の算出に当たっては、先ず、エアミックス目標開度ＳＷの値に基づいて基本開度を算出し、この基本開度を上記スイッチ４２ｇの操作信号の入力により上下吹出温度差縮小側へ補正することにより、▲２▼〜▲４▼の各ドア１６〜１８、２１の目標開度を算出する。
【００６８】
より具体的には、エアミックス目標開度ＳＷが最大冷房側から最大暖房側へ変化するに伴って、温風側エアミックスドア２１の目標開度が次第に増大する際に、冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の目標開度と冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度を両者とも同じ割合で減少させている。
【００６９】
これにより、フェイス開口部２９に流入する冷風量と、デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０に流入する冷風量とを互いに同じ割合で変化させてフット吹出温度とフェイス吹出温度とが近似した状態、すなわち、上下吹出温度差が小さい状態を作り出すことができる。
【００７０】
外気温が比較的低めで、かつ、乗員の顔部側に直接日射が当たらない場合等の条件下では、通常、上下吹出温度差を小さくした方が乗員の快適性確保の観点から好ましい。
【００７１】
次に、図５は吹出モードとしてバイレベルモードが設定され、且つ、乗員が空調パネル４２の上下吹出温度差拡大スイッチ４２ｆを操作して、上下吹出温度差拡大の操作信号を出している場合における各エアミックスドア１６〜１８の開度の具体例を示す。
【００７２】
図５の場合は、上下吹出温度差拡大の操作信号を受けて、▲２▼〜▲４▼の各ドアの目標開度を次のように決定している。すなわち、エアミックス目標開度ＳＷが最大冷房側から最大暖房側へ変化するに伴って、温風側エアミックスドア２１の目標開度が次第に増大する際に、冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度を、エアミックス目標開度ＳＷ＝０％時（最大冷房時）を除く全域にて冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の目標開度より大きい開度に維持している。
【００７３】
従って、図５の場合は、フェイス開口部２９に流入する冷風量が常時、デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０に流入する冷風量よりも大きい状態を維持できる。
【００７４】
これにより、フット吹出温度に比較してフェイス吹出温度が所定温度だけ低い状態、すなわち、上下吹出温度差が拡大した状態を積極的に作り出すことができる。この結果、乗員の顔部に日射の影響等にて火照り感が生じやすい条件下であっても、車室内に頭寒足熱形の吹出温度分布を作ることにより乗員の快適性を確保できる。
【００７５】
特に、図５の場合には、エアミックス目標開度ＳＷ＝１００％時（最大暖房時）においても、冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度を０％とせず、所定の最小開度、例えば、２５％に設定している。これにより、最大暖房時においても、乗員の顔部側へのフェイス吹出温度を乗員足元へのフット吹出温度より低い温度に下げて、顔部の火照り感を解消できる。
【００７６】
なお、図４、５はバイレベルモード時における各ドア１６〜１８、２１の目標開度の具体的算出例について述べたが、デフロスタ開口部２８およびフット開口部３０の両方から同時に空調空気を車室内へ吹き出すフットデフロスタモードにおいても、次のようにして上下吹出温度差を調整できる。
【００７７】
すなわち、冷風通路１５およびデフロスタ開口部２８が温風通路２０およびフット開口部３０の上方側に配置されているから、フットデフロスタモード時には、冷風通路１５の冷風がデフロスタ開口部２８へ流入しやすく、温風通路２０の温風がフット開口部３０へ流入しやすい。従って、デフロスタ吹出温度をフット吹出温度より低くすることができる。そして、冷風側エアミックスドア１６〜１８の開度調整によりデフロスタ開口部２８への冷風流入量を調整してデフロスタ吹出温度を主に調整でき、また、温風側エアミックスドア２１の開度調整によりフット開口部３０への温風流入量を調整してフット吹出温度を主に調整できる。
【００７８】
従って、冷風側エアミックスドア１６〜１８と温風側エアミックスドア２１の開度調整によりフットデフロスタモード時の上下吹出温度差を調整できる。上記の説明から理解されるように、フットデフロスタモード時には冷風側中央部エアミックスドア１６と冷風側サイドエアミックスドア１７、１８を同一開度にて連動操作すればよい。
【００７９】
また、バイレベルモードおよびフットデフロスタモード以外の他の吹出モード、すなわち、フェイスモード、フットモードおよびデフロスタモードでは、それぞれ単一の吹出開口部のみから空調空気を車室内へ吹き出すので、各ドア１６〜１８、２１の目標開度は、エアミックス目標開度ＳＷのみに基づいて決定すればよい。
【００８０】
つまり、エアミックス目標開度ＳＷが最大冷房位置の０％から最大暖房位置の１００％に向かって増大するにつれて、冷風側エアミックスドア１６〜１８の目標開度を１００％から０％に向かって減少させ、一方、温風側エアミックスドア２１の目標開度を０％からに向かって１００％増大させる。この場合、冷風側中央部エアミックスドア１６の目標開度と冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の目標開度は、単一の吹出開口部のみの空気吹出であるから同一開度にすればよい。
【００８１】
（第２実施形態）
第１実施形態は、後席側への空気吹出部を持たない空調ユニット１０について説明したが、第２実施形態は後席側へのフェイス開口部を持つ空調ユニット１０に関する。
【００８２】
図６は第２実施形態による空調ユニット１０を示すものであり、空調ケース１１内の空気通路においてヒータコア１３の上方部位に形成される冷風通路１５を前席用冷風通路とし、そして、ヒータコア１３の下方部位に後席用冷風通路５０を形成している。この後席用冷風通路５０を後席用冷風側エアミックスドア５１により開閉する。この後席用冷風側エアミックスドア５１は、矩形状板部材の一端部に配置した回転軸５１ａを中心として回転可能な片持ちドアにより構成されている。
【００８３】
一方、ヒータコア１３の下流側（車両後方側）の下方部から更に下側へ向かって後席用温風通路５２を形成している。この後席用温風通路５２を後席用温風側エアミックスドア５３により開閉する。この後席用温風側エアミックスドア５３は矩形状板部材の中央部に配置した回転軸５３ａを中心として回転可能なバタフライドアにより構成されている。
【００８４】
そして、後席用冷風通路５０および後席用温風通路５２の下流側、すなわち、空調ケース１１内最下部の車両後方側部位に後席用フェイス開口部５４を開口し、この後席用フェイス開口部５４に後席用フェイスダクト５５を接続している。この後席用フェイスダクト５５内には後席用フェイス遮断ドア５６が配置されている。
【００８５】
この後席用フェイス遮断ドア５６も回転軸５６ａを中心として回転可能なバタフライドアにより構成されている。この後席用フェイス遮断ドア５６は後席側へのフェイス吹出が不要な場合に後席用フェイスダクト５５を閉塞するものである。後席用フェイスダクト５５の先端部は後席側領域に配置され、後席用フェイスダクト５５の先端部に設けた後席用フェイス吹出口（図示せず）から後席乗員の顔部側へ向けて空調空気を吹き出すようになっている。
【００８６】
また、第１実施形態では、冷風側エアミックスドア１６〜１８をいずれも矩形状板部材の一端部に配置した回転軸５１ａを中心として回転可能な片持ちドアにより構成しているが、第２実施形態では、冷風側エアミックスドア１６〜１８をいずれも矩形状板部材の中央部に配置した回転軸１６ａ〜１８ａを中心として回転可能なバタフライドアにより構成している。また、吹出モードドア３１〜３３も矩形状板部材の中央部に配置した回転軸３１ａ〜３３ａを中心として回転可能なバタフライドアにより構成している。
【００８７】
第２実施形態によると、後席用フェイス遮断ドア５６を図６の実線位置に操作して後席用フェイスダクト５５を開口することにより、この後席用フェイスダクト５５を通して後席乗員の顔部側へ向けて空調空気を吹き出すことができる。そして、後席用冷風側エアミックスドア５１と後席用温風側エアミックスドア５３とにより後席用冷風通路５０および後席用温風通路５２の開度を調整して、後席用フェイスダクト５５へ流入する冷風と温風の割合を調整することにより、後席側フェイス吹出温度を所望温度に調整できる。
【００８８】
ところで、第２実施形態では、蒸発器１２通過後の冷風の一部が後席用冷風通路５０に分岐され、また、ヒータコア１３通過後の温風の一部が後席用温風通路５２に分岐される。従って、後席用温風側エアミックスドア５３の開度を増加して後席用温風通路５２への温風分岐量が増加すると、前席用温風通路２０に流れる温風風量が減少して前席用フェイス開口部２９へ冷風が流れやすくなる。
【００８９】
この結果、前席側フェイス吹出温度が低下しようとするが、前席用の冷風側中央部エアミックスドア１６を独立に操作可能になっているから、前席用の冷風側中央部エアミックスドア１６の開度を減少側へ補正することにより、前席用フェイス開口部２９への冷風量を抑制できる。これにより、後席側フェイス吹出温度の温度調整の影響を回避して前席側フェイス吹出温度を一定に維持できる。
【００９０】
（第３実施形態）
上記の第１、第２実施形態では、空調ケース１１内の空気通路を単一の通路として構成する場合について説明したが、第３実施形態は空調ケース１１内の空気通路を車両左右方向に仕切る左右独立制御方式の空調ユニット１０に関する。
【００９１】
図７は第３実施形態を示すものであり、図２に対応する図である。空調ケース１１内の空気通路を中央仕切り板６０により車両左側通路６１と車両右側通路６２とに仕切っている。より具体的には、図１において蒸発器１２の下流側（車両後方側）の空気通路の車両左右方向の中央部に中央仕切り板６０を配置し、蒸発器１２の下流側から吹出開口部２８〜３０に至る空気通路を中央仕切り板６０により車両左側通路６１と車両右側通路６２とに仕切っている。
【００９２】
これに伴って、冷風側中央部エアミックスドア１６および温風側エアミックスドア２１をそれぞれ独立に操作可能な左右のドアに分割している。すなわち、第３実施形態では、車両左側通路６１に左側の冷風側中央部エアミックスドア１６１、左側の冷風側サイドエアミックスドア１７および左側の温風側エアミックスドア２１１を配置し、車両右側通路６２に右側の冷風側中央部エアミックスドア１６２、右側の冷風側サイドエアミックスドア１８および右側の温風側エアミックスドア２１２を配置している。
【００９３】
左右の冷風側中央部エアミックスドア１６１、１６２の回転軸１６１ａ、１６２ａはそれぞれ左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａの中空部を貫通して空調ケース１１の外方に突き出し、回転軸１６１ａ、１６２ａはそれぞれ独立のドア操作機構の駆動用モータ２２ａ、２２ｂの出力軸に連結される。従って、この駆動用モータ２２ａ、２２ｂにより左右の冷風側中央部エアミックスドア１６１、１６２をそれぞれ独立に回転駆動するようなっている。
【００９４】
また、左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の回転軸１７ａ、１８ａも空調ケース１１の外方に突き出して歯車機構２３ａ、２３ｂに連結され、この歯車機構２３ａ、２３ｂはそれぞれ独立のドア操作機構の駆動用モータ２４ａ、２４ｂの出力軸に連結される。従って、この駆動用モータ２４ａ、２４ｂにより歯車機構２３ａ、２３ｂを介して左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８をそれぞれ独立に回転駆動するようなっている。なお、回転軸１７ａ、１８ａと駆動用モータ２４ａ、２４ｂの出力軸との間を歯車機構２３ａ、２３ｂの代わりにリンク機構等を用いて連結してもよい。
【００９５】
また、左右の温風側エアミックスドア２１１、２１２の回転軸２１１ａ、２１２ａも空調ケース１１の外方に突き出してそれぞれ独立のドア操作機構の駆動用モータ２６ａ、２６ｂの出力軸に連結される。従って、この駆動用モータ２６ａ、２６ｂにより左右の温風側エアミックスドア２１１、２１２をそれぞれ独立に回転駆動するようなっている。
【００９６】
第３実施形態によると、以上のごとき構成を具備することにより車両左側通路６１から車室内左側領域へ吹き出す空気の吹出温度を左側のエアミックスドア１７、１６１、２１１の開度調整により独立に調整できる。同様に、車両右側通路６２から車室内右側領域へ吹き出す空気の吹出温度を右側のエアミックスドア１８、１６２、２１２の開度調整により独立に調整できる。更に、車室内左側領域および車室内右側領域の上下へ同時に吹き出す空気の上下吹出温度差も、それぞれ独立に良好に調整できる。
【００９７】
なお、第３実施形態の説明に際して図１（第１実施形態）を援用したが、第３実施形態の左右独立制御方式を図６（第２実施形態）にも同様に適用できることはもちろんである。
【００９８】
（他の実施形態）
なお、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、以下のごとく種々変形可能である。
【００９９】
（１）上記の実施形態では、空調パネル４２に乗員により手動操作される上下吹出温度差拡大スイッチ４２ｆおよび上下吹出温度差縮小スイッチ４２ｇを設けて、この両スイッチ４２ｆ、４２ｇの手動操作信号の入力を受けて、図４、図５に示すように冷風側中央部エアミックスドア１６と冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の開度を上下吹出温度差拡大側と上下吹出温度差縮小側とに切り替えるようにしているが、車両の空調環境条件、例えば、日射量、日射方向、外気温等の変化に基づいて快適性維持のために必要な上下吹出温度差を判定し、この必要な上下吹出温度差が得られるように、冷風側中央部エアミックスドア１６、冷風側サイドエアミックスドア１７、１８および温風側エアミックスドア２１の開度を自動的に制御するようにしてもよい。
【０１００】
（２）上記の実施形態では、バイレベルモード時にデフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０を同時に開口するフルオープン状態を設定しているが、バイレベルモード時にデフロスタ開口部２８を閉塞して、フェイス開口部２９とフット開口部３０を同時に開口するようにしてもよい。
【０１０１】
（３）上記の実施形態では、フットモード時にデフロスタ開口部２８を全閉する場合について説明したが、フットモード時にデフロスタ開口部２８をデフロスタドア３１により小開度だけ開口して、小風量の温風をデフロスタ開口部２８から吹き出して、乗員足元部の暖房機能の発揮と同時に、車両窓ガラスの曇り止め効果を発揮するようにしてもよい。
【０１０２】
（４）上記の実施形態では、吹出開口部としてデフロスタ開口部２８、フェイス開口部２９およびフット開口部３０を設定する車室内前席側の空調ユニット１０について説明したが、車室内後席側に配置される後席側の空調ユニットでは、吹出開口部としてフェイス開口部およびフット開口部のみを設定する。このような後席側の空調ユニットに本発明を適用してもよい。すなわち、後席側の空調ユニットにおいては、冷風側サイドエアミックスドアをフット開口部への冷風量調整のための専用ドアとして構成すればよい。
【０１０３】
（５）第１実施形態では、図２に示すように、車両右側の冷風側サイドエアミックスドア１８と車両左側の冷風側サイドエアミックスドア１７をそれぞれ専用の駆動用モータ２４、２５により回転駆動しているが、第１実施形態では、この左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８は同一の回転位置に連動操作されるため、この左右の冷風側サイドエアミックスドア１７、１８の操作機構として単一の駆動用モータを用い、この単一の駆動用モータの回転出力を左右の２つの冷風側サイドエアミックスドア１７、１８に伝達するように構成してもよい。
【０１０４】
（６）上記の実施形態では、エアミックスドア１６〜１８、２１、５１、５３をいずれも回転可能な板ドアにより構成しているが、エアミックスドア１６〜１８、２１、１６１、１６２、２１１、２１２、５１、５３をフィルムドア、スライドドア等を用いて構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるエアミックスドア配置とその操作機構を示す一部断面図である。
【図３】第１実施形態の電気制御部のブロック図である。
【図４】第１実施形態におけるエアミックスドア開度制御の一例を示す図表である。
【図５】第１実施形態におけるエアミックスドア開度制御の他の例を示す図表である。
【図６】第２実施形態を示す縦断面図である。
【図７】第３実施形態におけるエアミックスドア配置とその操作機構を示す一部断面図である。
【図８】従来技術を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１…空調ケース、１３…ヒータコア（暖房用熱交換器）、
１５…冷風通路、１６、１６１、１６２…冷風側中央部エアミックスドア、
１７、１８…冷風側サイドエアミックスドア、２０…温風通路、
２１、２１１、２１２…温風側エアミックスドア、２７…空気混合部、
２８…デフロスタ開口部、２９…フェイス開口部、３０…フット開口部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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