专利名称：车辆空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆空调系统，并更具体地涉及一种具有辅助支管如上通风管或后通风管的车辆空调系统。
背景技术：
通常，在车辆空调系统中，在空调单元(加热和冷却单元)内产生的空调空气被强制流出单元开孔，如通风孔、除霜器孔或搁脚空间孔，并被引导到出口，如出风口、除霜器出口或搁脚空间出口。日本专利申请特开平H6(1994)-92135公开一种车辆空调系统，此系统具有从通风管分支的后通风管，把空气引导到后出风口。
发明内容
在上述车辆空调系统中，采用从通风管分支的后通风管，由于空调空气被设置为分配到出风口和后出风口，因此，出风口处的空气流量显著下降，对前座乘客的舒适性产生不利影响。
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种车辆空调系统，此系统具有对每个出口处空气流量的影响最小的支管。
本发明的一个方面是一种车辆空调系统，包括用于产生空调空气的空调单元，此单元设置有通风孔和除霜器孔；在通风孔处连接到空调单元的通风管，此通风管把空调空气引导到出风口；在除霜器孔处连接到空调单元的除霜器管道，此管道把空调空气引导到除霜器出口；以及从除霜器管道分支的辅助管道，此辅助管道把空调空气从除霜器管道引导到辅助出口。
现在结合附图描述本发明。
图1为根据第一实施例的车辆空调系统的空调单元的横截面侧视图。
图2为图1空调单元的透视图。
图3示出根据第一实施例的车辆空调系统的控制面板。
图4为空调控制单元的处理流程图。
图5为根据第二实施例的车辆空调系统的空调单元的横截面侧视图。
具体实施例方式
以下结合与根据本发明第一实施例的车辆空调系统有关的图1-4解释本发明的实施例。图5涉及根据第二实施例的车辆空调系统。[第一实施例]根据第一实施例的车辆空调系统采用上通风管作为辅助支管。
如图1和2所示的空调单元(或加热和冷却单元)100放置在乘客舱前部下仪表盘内的狭窄空间内，从而空调单元在尺寸上必须紧凑。
空调单元100由鼓风机3、蒸发器4、加热器中心6等、以及容纳这些部件并确定空气通道或空气室的壳体1构成。
壳体1在车辆横向上形成有侧壁。侧壁之一设置有新鲜空气入口2。借助鼓风机3的旋转，空气通过新鲜空气入口2而被吸入到壳体1中。在鼓风机3的上游设置新鲜空气/循环空气切换阀(未示出)。根据新鲜空气/循环空气切换阀的切换，而把新鲜空气或循环空气吸进到壳体1中。
蒸发器4位于鼓风机3的下方并且垂直布置。吸入到壳体1中的空气被引导向下通过涡形空气通道5到达蒸发器4，并且从车辆纵向上的前部穿过蒸发器4。当空气穿过蒸发器4时，蒸发处理带走蒸发器4内制冷剂从空气蒸发所需的热量，由此冷却空气。加热器中心6设置在下游并位于蒸发器4的后方。在加热器中心6的前面上，设置可绕枢轴7a旋转的空气混合阀7，根据空气混合阀7的开度，已经穿过蒸发器4的空气穿过和或/旁通加热器中心6。当冷却空气穿过加热器中心6时，热量从加热器中心6内的热水转移到空气，因而产生温暖空气。此温暖空气和已旁通加热器中心6的冷却空气在设置于加热器中心6上方的混合室8内混合在一起，产生空调空气。
壳体1在混合室8的各个侧壁上设置有搁脚空间孔11。在混合室8的上方，壳体1在车辆横向上设置除霜器孔12和在除霜器孔12外侧上的一对通风孔13。用于启闭搁脚空间孔11的搁脚空间风门21设置成在搁脚空间孔11处可旋转的。用于启闭通风孔13的通风风门22设置成在通风孔处可旋转的。
用于把空气引导到所述出口的管道连接到设置在壳体1上的开孔。通风管14连接到通风孔13。通风管14的其它端连接到设置在仪表盘中央部位上的中央出风口14a。通风管14在它们的横向外侧上设置侧通风孔15。管道(未示出)连接到侧通风孔15，并且连接到设置在仪表盘横向外侧上的侧出风口(未示出)。在中央出风口14a和侧出风口上设置关断阀，借助这些关断阀而人工开启或关闭这些出风口。
延伸到各个搁脚空间出口(未示出)的管道(未示出)连接到每个搁脚空间孔11。在前座乘客下肢和脚的附近设置搁脚空间出口。除霜器管道16连接到除霜器孔12。除霜器管道16的另一端连接到沿挡风玻璃下端设置的除霜器出口16a。在除霜器管道16的中部上，除霜器管道16设置有上通风孔17。上通风管18连接到上通风孔17，而从除霜器管道16分支。上通风管18的另一端连接到位于除霜器出口16a和中央出风口14a之间的上出风口18a，上出风口18a设置在仪表盘上表面的中部。
在上通风管18从除霜器管道16分支的上通风管18的分支部分设置切换风门23。切换风门23根据后述选择开关31的操作而旋转到位置23a或位置23b。在位置23a时，打开上通风孔17，并关闭除霜器管道16中的除霜器管道通道25。在位置23b时，打开除霜器管道通道25并关闭上通风孔17。在上通风管18的中部，设置启/闭风门24，启/闭风门24根据选择开关31的操作而旋转，以开启或关闭上通风管18中的上通风管通道26。
图3示出用于控制空调的控制面板30的一部分，控制面板30设置有用于选择空气分配模式的推式选择开关31和用于设置目标温度的滑动温度调节器32。选择开关31包括用于选择通风模式的VENT开关31a；用于选择双位模式的B/L开关31b；用于选择搁脚空间模式的FOOT开关31c；用于选择除霜器/搁脚空间模式的D/F开关31d；用于选择除霜器模式的DEF开关31e；以及用于选择上通风模式的UPPER VENT开关31f。
只有当选择通风模式、双位模式、或搁脚模式时才能选择上通风模式。此条件由图3中控制面板30上所画直线31g表示，直线31g把VENT开关31a、B/L开关31b和FOOT开关31c中的每一个连接到UPPER VENT开关31f。有选择性地操作除UPPER VENT开关31f之外的开关31a-31e。如果开关31a-31e中的任一个被操作，就只接通被操作的开关，而关断其余开关，包括关断在那以前已接通的开关。尽管在图中未示出，但在控制面板30中还设置向空调系统提供开/关命令的启/闭开关、向新鲜空气/循环空气切换阀提供命令的新鲜空气/循环空气开关、以及用于控制鼓风机转速的开关等等。
选择开关31和滑动温度调节器32的信号输入到空调控制单元40中。空调控制单元40从滑动温度调节器32接收信号，向用于驱动空气混合阀7的执行器41输出控制信号。空调控制单元40还从选择开关31接收信号，分别向用于驱动搁脚空间风门21的执行器42、用于驱动通风风门22的执行器43、用于驱动切换风门23的执行器44和用于驱动启/闭风门24的执行器45输出控制信号。因而，空气混合阀7根据滑动温度调节器32的操作而旋转，并且风门21-24根据选择开关31的操作而旋转。
图4示出在空调控制单元40内执行的用于控制风门21-24的处理流程图。首先，在步骤S1中，读取选择开关31的信号。接着，在判断步骤S2中，基于从选择开关31读取的信号而确定空气分配模式。
当判断VENT开关31a接通时，处理前进到步骤S3，在此步骤中，控制信号输出到用于驱动搁脚空间风门21的执行器42，以关闭搁脚空间孔11，并且前进到步骤S4，在此步骤中，控制信号输出到用于驱动通风风门22的执行器43，以打开通风孔13。当在步骤S2中判断B/L开关31b接通时，处理前进到步骤S5，在此步骤中，控制信号输出到执行器42，以打开搁脚空间孔11，并且前进到步骤S6，在此步骤中，控制信号输出到执行器43，以打开通风孔13。当在步骤S2中判断FOOT开关31c接通时，处理前进到步骤S7，在此步骤中，控制信号输出到执行器42，以打开搁脚空间孔11，并且前进到步骤S8，在此步骤中，控制信号输出到执行器43，以关闭通风孔13。风门21在步骤S5中把搁脚空间孔11的开度设定得小于步骤S7中搁脚空间孔11的开度。风门22在步骤S6中把通风孔13的开度设定得小于步骤S4中通风孔13的开度。
然后，在步骤S9中，控制信号输出到执行器44，把切换风门23旋转到位置23a，从而关闭除霜器管道通道25并打开上通风孔17。在步骤S10中，判断UPPER VENT开关31f是否接通。如果UPPER VENT开关31f接通，处理就前进到步骤S11，在此步骤中，控制信号输出到用于驱动启/闭风门24的执行器45，以打开上通风管通道26。如果判断UPPER VENT开关31f关断，处理就前进到步骤S12，在此步骤中，控制信号输出到用于驱动启/闭风门24的执行器45，以关闭上通风管通道26。
与此同时，如果判断D/F开关31d接通，处理就前进到步骤S13，在此步骤中，控制信号输出到用于驱动搁脚空间风门21的执行器42，以打开搁脚空间孔11，并且前进到步骤S14，在此步骤中，控制信号输出到用于驱动通风风门22的执行器43，以关闭通风孔13。进而，如果在步骤S2中判断DEF开关31e接通，处理就前进到步骤S15，在此步骤中，控制信号输出到执行器42，以关闭搁脚空间孔11，并且前进到步骤S14，在此步骤中，关闭通风孔13。下面，在步骤S16中，控制信号输出到执行器44，把切换风门23旋转到位置23b，从而打开除霜器管道通道25并关闭上通风孔17。随后，在步骤S12中关闭上通风管通道26。
下面，描述根据本发明第一实施例的车辆空调系统的操作。
当操作滑动温度调节器32时，执行器41使空气调节阀7绕枢轴7a旋转。根据滑动温度调节器32的移动而把空气调节阀7的角位置调节到某个点，在此点通过加热器中心6的空气量与旁通加热器中心6的空气量之比达到预定的空气混合比。因而调节空调空气的温度。例如，如果此时VENT开关31a接通且UPPER VENT开关31f关断，就打开通风孔13，并且关闭除霜器管道通道25和上通风管通道26(步骤S4、S9和S12)。相应地，在空调单元100内产生的空调空气被引导通过通风管14到达中央出风口14a，且通过侧通风孔15到达侧出风口，而且向下吹向乘客的躯体。
可替换地，如果接通B/L开关31b并且关断UPPER VENT开关31f，就打开搁脚空间孔11和通风孔13，并且关闭除霜器管道通道25和上通风管通道26(步骤S5、S6、S9和S12)。相应地，空调空气被分别引导到中央出风口14a、侧出风口和搁脚空间出口，并且向下吹向乘客的躯体以及下肢和脚。而且，如果接通FOOT开关31c并且关断UPPER VENT开关31f就打开搁脚空间孔11，并且关闭除霜器管道通道25和上通风管通道26(步骤S7、S9和S12)。相应地，空调空气被引导到搁脚空间出口，并向下吹向乘客的下肢和脚。
当接通UPPER VENT开关31f且同时接通VENT开关31a时，就打开上通风管通道26(步骤S11)。相应地，在空调单元100内产生的空调空气不仅被引导到中央出风口14a和侧出风口，而且也通过除霜器管道16和上通风管18而被引导到上出风口18a，并且向下吹向乘客舱的后上部。因而，从上出风口18a吹出的空调空气通过上乘客舱而分配到后座，这使得能迅速调节整个乘客舱内的温度。
在此情况下，空调单元100的空调空气被强制流出各个通风孔13和除霜器孔12，并通过相互独立的管道14、16和18而引导到中央出风口14a和上出风口18a。与上通风管18从通风管14分支并且空调空气仅从通风孔13流出的情况相比，这减小管道系统所产生的气流阻力，并且增加中央出风口14a和上出风口18a处的空气流量。从而，通过设置上通风管18作为辅助支管，限制中央出风口14a处空气流量的下降是可行的，进而，有可能较好地保持中央出风口14a和侧出风口处空气流量的平衡，而与空调空气是否分配到上出风口18a无关。这是因为上通风管18不从通风管14分支。相似地，当接通UPPER VENT开关31f且同时接通B/L开关31b或FOOT开关31c时，打开上通风管通道26(步骤S11)。由于在双位模式中也减少气流阻力，因此，有可能限制中央出风口14a处空气流量的下降。
与此同时，当接通D/F开关31d时，分别打开搁脚空间孔11和除霜器管道通道25，并且关闭通风孔13和上通风管通道26，而与UPPER VENT开关31f是否接通无关(步骤S13、S14、S16和S12)。相应地，空调单元100的空调空气被引导到搁脚空间出口和除霜器出口16a，接着，分别向下吹向乘客的下肢和脚以及挡风玻璃。而且，当接通DEF开关31e时，打开除霜器管道通道25，并且关闭搁脚空间孔11、通风孔13和上通风管通道26，而与UPPERVENT开关31f是否接通无关(步骤S15、S14、S16和S12)。相应地，空调单元100的空调空气只被引导到除霜器出口16a且被导向挡风玻璃。只要所选择的空气分配模式包括除霜器出口16a作为分配空气的出口之一，上通风管通道26就总是关闭以阻断从上出风口18a吹出的空气，这与UPPER VENT开关31f的操作无关，因而限制除霜器出口16a或搁脚空间出口处空气流量的下降。
根据本发明的第一实施例，可实现以下效果。(1)由于上通风管18从除霜器管道16分支，因此，当在通风模式中接通UPPER VENT开关31f时，空调单元100的空调空气从各个除霜器孔12和通风孔13流出，并通过相互独立的管道14、16和18而被引导到中央出风口14a和上出风口18a。管道系统所产生的气流阻力减小，因而限制中央出风口14a处空气流量的下降。(2)在除霜器管道16上设置上通风孔17，上通风管18在上通风孔17处连接到除霜器管道16。这消除在混合室8设置辅助孔的必要性，使空调单元100的尺寸最小化。(3)切换风门23设置在上通风管18的分支部分上，以便交替地打开除霜器管道通道25和上通风孔17。当空气从除霜器出口16a流出时，阻断去往上出风口18a的上通风管通道26，由此限制除霜器出口16a处空气流量的下降。(4)由于除霜器管道通道25和上通风孔17由切换风门23独自开启和关闭，因此可减少部件的数量。而且，即使风门23破裂，空气也肯定可以分配到出口16a和18a中的任一个。(5)上通风管18把空调空气从除霜器管道16引导到设置在仪表盘上表面上的上出风口18a。从而，上通风管18可形成为简单的形状并简单地配置。上通风管18用于迅速调节整个乘客舱的温度。(6)由于没有在除霜器孔12上设置启/闭风门并且此孔总是开着的，因此在除霜器孔12处不发生节流损失，系统的气流阻力保持较低。(7)由于在上通风管通道26中设置启/闭风门24，因此，即使在切换风门23打开上通风孔17时，也可阻断去往上出风口18a的气流。(8)通过直线31g连接在控制面板30上的开关31a-31c和UPPERVENT开关31f，该直线31g在视觉上通知(指示)用于操作UPPERVENT开关31f的开关组合。这用于消除乘客在操作控制面板30时可能的误操作。[第二实施例]在第一实施例中，上通风管18用作辅助支管。在第二实施例中，后通风管52用作辅助支管。
图5为示出根据本发明第二实施例的空调单元200的横截面侧视图。与图1相应的部件用相同的参考号注释，以下主要描述两个实施例之间的差别。
如图5所示，在除霜器管道16的后侧上设置后通风孔51。后通风管52在后通风孔51处连接到除霜器管道16，从除霜器管道16分支。后通风管52沿着地板底部向车辆后部延伸。管道52的末端连接到后出风口52a，后出风口52a设置在靠近后座的中控台的后部。
在后通风管52的分支部分上设置切换风门53，并且在后通风管52内设置启/闭风门54。与第一实施例相似地，切换风门53根据选择开关31的操作而旋转。具体地，当有选择性地操作VENT、B/L和FOOT开关31a-31c时，切换风门53旋转到位置53a，而当有选择性地操作D/F和DEF开关31d和31e时，切换风门53旋转到位置53b。因而，空调单元200的空调空气被有选择性地引导通过除霜器管道通道25或后通风管通道55。
当使用第二实施例的空调单元200时，尽管未示出，但在控制面板30上设置REAR VENT开关以取代UPPER VENT开关31f。通过操作此REAR VENT开关，启/闭风门54以与第一实施例中相似的方式而相应地转动。具体地，当接通REAR VENT开关且同时接通开关31a-31c之一时，启/闭风门54转动以打开后通风管通道55。当接通REAR VENT开关且同时接通开关31d和31e之一时，后通风管通道55保持关闭，而与REAR VENT开关的操作无关。
根据本发明的第二实施例，由于后通风管52从除霜器管道16分支，因此，当在通风模式中接通REAR VENT开关时，空调单元200的空调空气从各个除霜器孔12和通风孔13流出，并且通过相互独立的管道14、16和52而被引导到中央出风口14a和后出风口52a。减小管道系统所产生的气流阻力，从而限制在中央出风口14a处空气流量的下降。而且，在除霜器管道16上设置后通风孔51，并且后通风管52在后通风孔51处连接到除霜器管道16。这消除在混合室8设置辅助开孔的必要性，使空调单元200的尺寸最小化。由于后通风管52连接到设置在除霜器管道16后侧上的后通风孔51并连接到设置在中控台后部上的后出风口52a，因此，可简单地配置后通风管52。
在此描述的优选实施例是示例性的而不是限制性的，并且，只要不偏离本发明的精神或本质特性，本发明能以其它的方式来实践或体现。在实施例中，上通风管18和后通风管52用作辅助支管。然而，也可使用其它管道作为辅助支管。在实施例中，尽管切换装置由切换风门23和53构成并且启/闭装置由启/闭风门24和54构成，但是，有可能在除霜器管道通道25内设置启/闭风门，此启/闭风门与各个管道通道26和55中的启/闭风门24或54一起合作而构成切换装置。对于作为通风孔的启/闭装置的搁脚空间风门21和通风风门22，可使用任何类型的执行器。本发明可应用到由人工设定混合阀开度并选择出口的人工空调系统和自动调节上述状况的自动空调系统。
本发明的范围由权利要求表示，所有在权利要求涵义内的变化都包含在本发明中。
本发明涉及在2002年7月29日提交的日本专利申请2002-219768中所包含的主题，该专利申请的全部内容在此专门引作参考。
权利要求
1.一种车辆空调系统，包括用于产生空调空气的空调单元，此单元设置有通风孔和除霜器孔；在通风孔处连接到空调单元的通风管，此通风管把空调空气引导到出风口；在除霜器孔处连接到空调单元的除霜器管道，此管道把空调空气引导到除霜器出口；以及从除霜器管道分支的辅助管道，此辅助管道把空调空气从除霜器管道引导到辅助出口。
2.如权利要求1所述的车辆空调系统，进一步包括有选择性地把空调空气从除霜器管道引导到除霜器出口或辅助出口的切换风门。
3.如权利要求2所述的车辆空调系统，进一步包括用于开启和关闭辅助管道的空调空气通道的启/闭风门。
4.如权利要求1所述的车辆空调系统，其中，辅助出口包括上出风口，上出风口设置在仪表盘上表面上，以把空调空气分配到车辆后座。
5.如权利要求1所述的车辆空调系统，其中，辅助出口包括设置在车辆后座附近的后出风口。
6.如权利要求1所述的车辆空调系统，进一步包括用于开启和关闭空调单元的通风孔的通风风门，其中，根据所选择的空气分配模式而控制通风风门来开启和关闭通风孔，并且，其中，除霜器孔保持开启，与选择的空气分配模式无关。
7.一种车辆空调系统，包括用于产生空调空气的空调单元，连接到空调单元的第一和第二管道，第一管道把空调空气引导到出风口，第二管道把把空调空气引导到除霜器出口；以及从第二管道分支的第三管道，第三管道把空调空气引导到上出风口或后出风口之一，其中，上出风口设置在仪表盘的上表面上，以把空调空气分配给车辆后座；后出风口设置在车辆后座附近。
8.一种车辆空调系统，包括用于产生空调空气的空调单元，用于把空调空气从空调单元引导到出风口的第一通路；用于把空调空气从空调单元引导到除霜器出口的第二通路；以及从第二通路分支的第三通路，第三通路用于把空调空气引导到辅助出口。
全文摘要
一种车辆空调系统，包括用于产生空调空气的空调单元，此单元设置有通风孔和除霜器孔；在通风孔处连接到空调单元的通风管，此通风管把空调空气引导到出风口；在除霜器孔处连接到空调单元的除霜器管道，此管道把空调空气引导到除霜器出口；以及从除霜器管道分支的辅助管道，此辅助管道把空调空气从除霜器管道引导到辅助出口。
文档编号B60H1/00GK1475377SQ03152308
公开日2004年2月18日 申请日期2003年7月28日 优先权日2002年7月29日
发明者田野井晃 申请人:日产自动车株式会社