用于车辆的空调装置制造方法

用于车辆的空调装置制造方法
【专利摘要】一种控制单元（30），其控制第一打开/关闭单元（34），使得或者第一外部空气引入口（36a）或者第一内部空气引入口（36b）在从第一外部空气引入口引入的外部空气被确定从第一内部空气引入口流出而进到车辆内部时进入关闭状态，并且控制第二打开/关闭单元（35），使得或者第二外部空气引入口（37a）或者第二内部空气引入口（37b）在从第二外部空气引入口引入的外部空气被确定从第二内部空气引入口流出而进到车辆内部时进入关闭状态。
【专利说明】用于车辆的空调装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开基于在2011年4月19日提交的日本专利申请N0.2011-93280，该申请的公开内容通过引用并入文中。
【技术领域】
[0003]本公开涉及一种用于车辆的空调。
【背景技术】
[0004]公开了一种用于车辆的常规空调，在该空调中，空气通过同轴地设置的两个风扇送入乘客舱(例如，参照专利文献I)。专利文献I中描述的空调具有第一风扇和第二风扇以及壳体，该第一风扇和第二风扇通过被供应以来自驱动源的旋转动力而送出空气，该壳体具有将内部空气和外部空气都引入的第一引入口和第二引入口。所述引入口中的每个引入口均具有内部空气引入口和外部空气引入口，并且设置了打开及关闭门以使外部空气引入口和内部空气引入口切换成打开或关闭。在这种情况下，从第一引入口朝向第一风扇延伸的第一空气通道以及从第二引入口朝向第二风扇延伸的第二空气通道被彼此独立地限定。
[0005]在该空调中，如果打开及关闭门能够被定位在内部空气和外部空气均被引入的中间位置处，则例如根据进入乘客舱中的吹出空气温度的目标值的从低温到高温的变化，内部空气的引入率能够逐渐减少，并且外部空气的引入率能够逐渐增加。在这种内部空气引入口和外部空气引入口均打开的模式下，如果车辆的速度增加，则大的压力将施加于外部空气引入口的上游部。结果，外部空气可能作为回流在未被空气调节的情况下直接穿过内部空气引入口朝向乘客舱中的乘员逐渐流动。
[0006]已知在内部空气引入口和外部空气引入口均打开的模式下，内部空气引入口在外加于吹风机的电压小于特定值的情况下关闭。当吹风机电压大于或等于特定值时，即使在空气调节单元中的压力损失大的情况下，外部空气仍能够被吹风机强制地吸入到空气调节单元中，因此能够防止回流。当吹风机电压小于特定值时，由于空气调节单元中的压力损失大并且由于强制吸入外部空气的吹风机的动力弱，因此可能产生回流(例如，参照专利文献2)。
[0007]专利文献2中描述的技术与空调中仅有一个空气通道的情况下的回流防止有关，并且在空调具有彼此独立的两个通道的专利文献I的情况下没有提示用于防止回流的控制。
[0008]相关技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:JP-2010_36834A
[0011]专利文献2 JP-HO7-25I63OA

【发明内容】
[0012]本公开的目的是提供一种用于车辆的空调，在该空调中，在空气通道中回流被限制。
[0013]根据本公开的第一方面，用于车辆的空调包括:
[0014]壳体，所述壳体具有引入外部空气的第一外部空气引入口和第二外部空气引入口以及引入内部空气的第一内部空气引入口和第二内部空气引入口；
[0015]第一打开及关闭部，所述第一打开及关闭部使所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口切换成打开或关闭、并且能够使所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口两者均打开；
[0016]第二打开及关闭部，所述第二打开及关闭部使所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口切换成打开或关闭、并且能够使所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口两者均打开；
[0017]吹风机，所述吹风机设置在所述壳体中；以及
[0018]控制部，所述控制部控制所述第一打开及关闭部的打开及关闭状态和所述第二打开及关闭部的打开及关闭状态，
[0019]所述吹风机具有:
[0020]旋转轴，所述旋转轴在所述壳体中沿上下方向延伸，
[0021]第一风扇，所述第一风扇联接至所述旋转轴，以及
[0022]第二风扇，所述第二风扇相比于所述第一风扇在下侧联接至所述旋转轴，
[0023]所述壳体具有彼此独立的第一空气通道以及第二空气通道，所述第一空气通道从所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口朝向所述第一风扇延伸，所述第二空气通道从所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口朝向所述第二风扇延伸，
[0024]所述控制部:
[0025]在确定从所述第一外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第一内部空气引入口流入到乘客舱中时，控制所述第一打开及关闭部，以关闭所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口中的任一者，以及
[0026]在确定从所述第二外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第二内部空气引入口流入到所述乘客舱中时，控制所述第二打开及关闭部，以关闭所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口中的任一者。
[0027]在这种情况下，从第一外部空气引入口和第一内部空气引入口朝向第一风扇延伸的第一空气通道以及从第二外部空气引入口和第二内部空气引入口朝向第二风扇延伸的第二空气通道彼此独立地形成。由于第一空气通道和第二空气通道彼此独立地形成，因此外部空气与内部空气的比率能够通过所述打开及关闭部中的每个打开及关闭部在所述空气通道中的每个空气通道中单独地调节。然而，在外部空气引入口和内部空气引入口均处于打开状态的情况下，当车辆速度增加一诸如此类一时，被引入的外部空气的压力变高，在这种情况下，存在从外部空气引入口引入的外部空气可能穿过内部空气引入口流入到乘客舱中(作为回流)的可能性。该控制部在确定回流将发生在第一空气通道时控制第一打开及关闭部以关闭第一外部空气引入口和第一内部空气引入口中的任一者。由于所述引入口中的一个引入口关闭，因此能够防止回流。类似地，控制部在确定回流将发生在第二空气通道时控制第二打开及关闭部以关闭第二外部空气引入口和第二内部空气引入口中的任一者。由于所述引入口中的一个引入口关闭，因此能够防止回流。
[0028]此外，该控制部:
[0029]在确定从所述第一外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第一内部空气引入口流入到所述乘客舱中时，控制所述第一打开及关闭部，以关闭所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口中的在所述第一打开及关闭部开始运行之后关闭所花费的时间段较短的一者，以及
[0030]在确定从所述第二外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第二内部空气引入口流入到所述乘客舱中时，控制所述第二打开及关闭部，以关闭所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口中的在所述第二打开及关闭部开始运行之后关闭所花费的时间段较短的一者。
[0031]当确定将要产生回流时，该控制部控制打开及关闭部，以关闭从打开及关闭部开始运行起至关闭时所花费的时间段较短的外部空气引入口或内部空气引入口。因此，能够使在确定之后关闭所花费的时间段变短。因此，能够较早防止回流的产生。此外，当打开及关闭部在运行时产生噪音时，噪音产生时期能够被缩短。此外，还能够减小运行打开及关闭部所需要的动力。
[0032]此外，从所述吹风机送出的空气的至少一部分吹向所述车辆的挡风玻璃的内表面并且向下吹进所述乘客舱中，
[0033]由所述第一风扇吹向所述挡风玻璃的所述内表面的空气的量大于由所述第二风扇吹向所述挡风玻璃的所述内表面的空气的量，
[0034]由所述第二风扇向下吹进所述乘客舱中的空气的量大于由所述第一风扇向下吹进所述乘客舱中的空气的量，以及
[0035]在确定从所述第一外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第一内部空气引入口流入到所述乘客舱中的情况下，当所述第二外部空气引入口由所述第二打开及关闭部关闭时，所述控制部控制所述第一打开及关闭部以关闭所述第一内部空气引入口。
[0036]在确定外部空气将穿过第一内部空气引入口流出的情况下，当第二外部空气引入口借助于第二打开及关闭部而处于关闭状态时，控制部控制第一打开及关闭部以关闭第一内部空气引入口。使包含大量来自于第一风扇的外部空气流通以限制挡风玻璃的起雾是有效的。此外，为了改善空气调节效率，期望的是增加已经被调节的内部空气的比率。于是，根据本公开，内部空气由于第二打开及关闭部关闭第二外部空气引入口而被引入乘客舱中。当存在回流可能在第一空气通道中产生的可能性时，控制部控制第一内部空气引入部进入关闭状态，以在限制回流之外确保防起雾效果。因此，能够防止回流，能够限制空气调节效率降低，并且能够获得防起雾效果。
[0037]此外，从所述吹风机送出的空气的至少一部分吹向所述车辆的挡风玻璃的内表面并且向下吹进所述乘客舱中，
[0038]由所述第一风扇吹向所述挡风玻璃的所述内表面的空气的量大于由所述第二风扇吹向所述挡风玻璃的所述内表面的空气的量，
[0039]由所述第二风扇向下吹进所述乘客舱中的空气的量大于由所述第一风扇向下吹进所述乘客舱中的空气的量，以及
[0040]在确定从所述第二外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第二内部空气引入口流入到所述乘客舱中的情况下，当所述第一内部空气引入口由所述第一打开及关闭部关闭时，所述控制部控制所述第二打开及关闭部以关闭所述第二内部空气引入口。
[0041]在确定外部空气将穿过第二内部空气引入口流出的情况下，当第一内部空气引入口由于第一打开及关闭部而处于闭合状态时，控制部控制第二打开及关闭部以关闭第二内部空气引入口。使包含有不仅来自于第一风扇而且来自于第二风扇的大量外部空气流通以立即防止和消除车窗的起雾是有效的。于是，根据本公开，当存在回流将在第二空气通道发生的可能性时，不仅是通过第一打开及关闭部，而且还通过第二打开及关闭部来关闭第二内部空气引入口，从而防止回流，并且能够通过来自所述两个外部空气引入口的外部空气引入来获得防起雾效果。
【专利附图】

【附图说明】
[0042]图1为示出了用于车辆的处于外部空气模式的空调的状态的截面图；
[0043]图2为示出了用于车辆的处于内部空气模式的空调的状态的截面图；
[0044]图3为示出了用于车辆的处于两层模式的空调的状态的截面图；
[0045]图4为示出了用于车辆的处于第一中间模式的空调的状态的截面图；
[0046]图5为示出了用于车辆的处于第二中间模式的空调的状态的截面图；
[0047]图6为示出了用于车辆的空调的电气构造的示意性框图；
[0048]图7为示出了用于门的伺服马达的脉冲值与控制模式之间的关系的线图；
[0049]图8为示出了回流防止过程的流程图；
[0050]图9为示出了基于车辆速度与吹风机电压之间的关系的基准值的线图；以及
[0051]图10为示出了用于门的伺服马达的脉冲值与门位置之间的关系的图表。
【具体实施方式】
[0052]将参照图1至图10对实施方式进行描述。图1至图5中的上下方向近似地平行于其安装至车辆的状态下的竖直方向。
[0053]用于车辆的空调10的室内单元11主要包括朝向乘客舱送出空气的吹风机单元12以及调节从吹风机单元12送出的空气的温度的空气调节单元(未示出)。
[0054]此外，室内单元11设置在缓冲板与仪表板(仪表盘)之间的空间中，该缓冲板将发动机舱与乘客舱分开，该仪表板位于乘客舱中的最前方。更具体地，空气调节单元设置在该空间的在车辆宽度方向上的近似中心部段处，并且吹风机单元12的位置相对于空气调节单元朝向乘客座椅侧偏置。
[0055]仪表板的上端部以紧密接触的状态固定至缓冲板，并且仪表板的下端部远离缓冲板。因此，缓冲板与仪表板之间的空间的下侧开向乘客舱内的乘员空间。
[0056]空气通道被限定在未示出的空气调节单元内，并且从吹风机单元12送出的空气流动穿过空气通道。冷却空气的冷却热交换器、重新加热由冷却热交换器冷却的空气的加热热交换器、以及调节要由加热热交换器重新加热的冷却空气的量的空气混合门设置在空气通道中。
[0057]具体地，冷却热交换器为蒸气压缩制冷循环的蒸发器，并且加热热交换器为利用发动机冷却水作为热源来加热空气的加热器芯。空气混合门是温度调节部，该温度调节部通过持续地改变打开程度从而持续地改变相对于由蒸发器冷却的空气的穿过加热器芯的空气量与绕过加热器芯的空气量的比率来调节空气温度。空气混合门由用于空气混合门的致动器来驱动(参照图6)。用于空气混合门的致动器21由从空气调节控制器30输出的控制信号控制。
[0058]温度在空气调节单元中被控制的空气穿过限定在空气调节单元的最下游处的开口、以及导管从限定在乘客舱中的出气口送入到乘客舱中。具体地，被调节的空气从面部出气口朝向乘员的面部、从脚部出气口朝向乘员的腿和脚、以及从除霜出气口朝向前挡风玻璃的内表面送出。除霜出气口由除霜门打开及关闭。面部出气口由面部门打开及关闭。脚部出气口由脚部门打开及关闭。除霜门、面部门以及脚部门构造了出气口模式门，并且由用于出口模式门的致动器22通过未示出的连接机构驱动(参照图6)。用于出口模式门的致动器22由从空气调节控制器30输出的控制信号控制。
[0059]图1中示出的吹风机单元12 —体地包括内部/外部空气切换装置31以及吹风机32，该内部/外部空气切换装置31通过切换而引入内部空气和/或外部空气，该吹风机32将由内部/外部空气切换装置31引入的内部空气和/或外部空气朝向空气调节单元送出。在图1的示例中，内部/外部空气切换装置31设置在上侧，并且吹风机32设置在下侧。
[0060]内部/外部空气切换装置31包括壳体33、第一门34以及第二门35。壳体33形成内部/外部空气切换装置31的外部形状。该壳体33由具有一定弹性和出色强度的树脂(例如聚丙烯)制成。尽管未示出，根据模制和组装的原因，在构造了壳体33的多个部件被模制之后,所述多个部件彼此结合成一体以形成壳体33。
[0061]第一引入口 36和第二引入口 37被限定在壳体33的上部中，乘客舱外的空气(夕卜部空气)和乘客舱内的空气(内部空气)穿过该第一引入口 36和第二引入口 37而被引入到壳体33中。具体地，第一引入口 36具有两个引入口，S卩，第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b，外部空气进入第一外部空气引入口 36a而被引入到壳体33中，内部空气进入第一内部空气引入口 36b而被引入到壳体33中。
[0062]具体地，第二引入口 37具有两个引入口，S卩，第二外部空气引入口 37a和第二内部空气引入口 37b，外部空气进入第二外部空气引入口 37a而被引入到壳体33中，内部空气进入第二内部空气引入口 37b而被引入到壳体33中。第一外部空气引入口 36a和第二外部空气引入口 37a通过限定在缓冲板中的未示出的开孔连通，并且将流过该开孔的外部空气引入。
[0063]第一内部空气引入口 36b位于车辆右侧(图1的右手侧)、与第一外部空气引入口36a相邻。此外，第二内部空气引入口 37b位于车辆左侧(图1的左手侧)、与第二外部空气引入口 37a相邻。
[0064]隔断壁38设置到壳体33的上壁，并且向下延伸以将壳体33的内部空间分成左空间和右空间。由隔断壁38分开的左空间和右空间分别构造了第一空气通道38a和第二空气通道38b，该第一空气通道38a将来自第一外部空气引入口 36a的外部空气以及来自第一内部空气引入口 36b的内部空气引入到吹风机32，该第二空气通道38b将来自第二外部空气引入口 37a的外部空气以及来自第二内部空气引入口 37b的内部空气引入到吹风机32。
[0065]因此，第一空气通道38a和第二空气通道38b沿左右方向彼此相邻地设置。过滤器(未示出)设置在第一空气通道38a和第二空气通道38b中，并且除去从第一外部空气引入口 36a、第二外部空气引入口 37a、第一内部空气引入口 36b以及第二内部空气引入口 37b流动的空气中的灰尘，从而净化空气。
[0066]第一门34设置到第一空气通道38a，并且将第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b切换成打开或关闭。第一门34是由用于门的伺服马达39驱动的第一打开及关闭部，并且旋转位置和开度是能够连续控制的。第一门34包括呈板状的门主部，并且为具有位于门主部的上端处的在宽度方向上的旋转轴的悬臂门。第一门34的门主部具有带有旋转轴的长方形平面形状，并且由例如聚丙烯或尼龙的树脂材料制成。由例如橡胶的弹性材料制成的密封剂(未示出)以框架形状设置到门主部的周缘。因此，第一门34的角度从第一外部空气引入口 36a关闭的位置到第一内部空气引入口 36b关闭的位置是连续可变的。第一门34能够布置在第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b均打开的位置处。
[0067]第二门35设置到第二空气通道38b，并且将第二外部空气引入口 37a和第二内部空气引入口 37b切换成打开或关闭。第二门35为由与第一门34相同的用于门的伺服马达39驱动的第二打开及关闭部，并且旋转位置和开度是能够连续控制的。第二门35具有与第一门34相同的结构。因此，第二门35的角度从第二外部空气引入口 37a关闭的位置到第二内部空气引入口 37b关闭的位置是连续可变的。第二门35能够布置在第二外部空气引入口 37a和第二内部空气引入口 37b均打开的位置处。
[0068]第一门34的旋转轴和第二门35的旋转轴连接到用于门的伺服马达39以被驱动。该用于门的伺服马达39由从空气调节控制器30输出的控制信号控制。
[0069]吹风机32为离心式吹风机，在该离心式吹风机中，两个风扇，即，第一风扇40a和第二风扇40b利用用于吹风机的一个共用的马达32a作为驱动源而被驱动以旋转。吹风机的马达32a为悬垂式马达，在该悬垂式马达中，旋转轴32b仅从马达本体的一个方向(一侧)突出。在图1的示例中，吹风机32的轴向方向(旋转轴32b的延伸方向)对应于上下方向。
[0070]吹风机的马达32a可以是直流马达或交流马达。该吹风机的马达32a由从空气调节控制器30输出的控制信号(控制电压或控制频率信号)控制。
[0071]第一风扇40a和第二风扇40b为离心多叶片式风扇，并且将空气沿轴向方向从一侧吸入。具体地，在第一风扇40a和第二风扇40b中，多个叶片围绕吹风机的马达32a的旋转轴以固定间隔环状地设置。因此，第一风扇40a和第二风扇40b彼此同轴地设置。
[0072]第一风扇40a和第二风扇40b分别以单独的方式能够旋转地容置在第一蜗壳41a和第二蜗壳41b中(下文中可以被称为第一壳体和第二壳体)。第一壳体41a和第二壳体41b由与内部/外部空气切换装置31的壳体33相同的材料制成，并且通过例如金属弹簧、夹子或螺钉的紧固部或者例如焊接部或粘合剂的连接部与壳体33 —体地结合。
[0073]第一壳体41a具有螺旋形空气通道,从第一风扇40a送出的空气穿过该螺旋形空气通道。具体地，当沿垂直于旋转轴32b的方向观察第一壳体41a的外壁表面时，距旋转轴32b的距离(涡卷半径)沿第一风扇40a的旋转方向逐渐增加。第一壳体41a的垂直于旋转轴32b并远离吹风机的马达32a的壁具有圆形形状的第一进气口 42a，空气穿过该第一进气口 42a朝向第一风扇40a的内周侧被吸入。此外,第一出气口 43a被限定在第一壳体41a的空气通道的端部处，并且吹出空气。
[0074]第二壳体41b具有从第二风扇40b送出的空气所穿过的空气通道，并且第二壳体41b的基本结构与第一壳体41a相同。类似于第一壳体41a，第二壳体41b具有第二进气口42b和第二出气口 43b。
[0075]第二风扇40b相比于第一风扇40a与吹风机的马达32a相邻地设置，并且第二进气口 42b开向下侧。第一进气口 42a位于第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口36b的正下方。因此，第一空气通道38a从第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b朝向第一进气口 42a近似直地向下延伸。第二空气通道38b从第二外部空气引入口37a和第二内部空气引入口 37b沿着并在第一壳体41a和第二壳体41b的侧部上近似直地向下延伸，随后，在朝向第二壳体41b转弯后到达第二进气口 42b。
[0076]接下来，将参照图6对空调10的电气构造进行描述。用于门的伺服马达39、用于空气混合门的致动器21、用于出口模式门的致动器22、以及用于吹风机的马达32a由从与控制部对应的空气调节控制器30 (电子控制单元:缩写成ECU)输出的控制信号控制。
[0077]E⑶30由包括CPU、ROM、RAM等的众所周知的微型计算机及其外围电路构造，并且基于存储在ROM中的空气调节控制程序来执行各种计算和处理，从而控制连接到输出侧的空气调节控制仪表。
[0078]例如感测内部空气温度的内部空气温度传感器51、感测外部空气温度的外部空气温度传感器52以及感测车辆速度的速度传感器53的传感器连接到ECU30的输入侧。此外，从设置在位置靠近仪表盘的操作面板60中的各种空气调节操作开关输出的操作信号被输入到ECU30的输入侧。操作面板60的各种空气调节操作开关为例如切换内部/外部空气引入模式的内部/外部空气引入模式开关61、用于吹风机32的风量设定开关62、用于设定乘客舱中温度的温度设定开关63以及用于切换出气口模式的出口模式开关64。
[0079]接下来将描述所述操作。当乘员对操作面板60的内部/外部空气引入模式开关61进行操作时，或者通过ECU30，从内部和外部空气两层模式(参照图3)、内部空气模式(参照图2)、外部空气模式(参照图1)、第一中间模式(参照图4)以及第二中间模式(参照图5)中选择并设定了一种模式。
[0080]第一门34和第二门35的门位置(打开/关闭状态)由用于门的伺服马达39基于E⑶30提供的脉冲值来控制。第一门34和第二门35互锁以联合地运行，因为这两个门一即，第一门34和第二门35——的位置由用于门的一个伺服马达39控制。在本实施方式中，第一门34和第二门35未被同时移置。当第一门34被驱动时，第二门35停止。当第二门35运行时，第一门34停止。用于门的伺服马达39的脉冲值与门位置之间的具体关系在图10中示出。此外，图7示出了说明脉冲值与控制模式之间关系的线图。
[0081]如图10和图7所示，脉冲位置为大于等于0并且小于等于100的整数。当脉冲值为0时，内部空气模式被设定,并且第一门34和第二门35分别关闭第一外部空气引入口36a和第二外部空气引入口 37a。当脉冲值设定为大于0直到49时，第一门34被逐渐移置成使得第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b均打开。在脉冲值为I至49的情况下，由于第二门35关闭第二外部空气引入口 37a，因此第二中间模式被如图5所示地设定。当脉冲值被设定到50时，第一门34关闭第一内部空气引入口 36b，并且第二门35关闭第二外部空气引入口 37a，因此内部和外部两层模式被如图3所示地设定。
[0082]脉冲值被设定为大于50直到99，第二门35被逐渐移置，并且第二外部空气引入口37a和第二内部空气引入口 37b均打开。当脉冲值为51至99时，由于第一门34关闭第一内部空气引入口 36b，因此第一中间模式被如图4所示地设定。当脉冲值设定为100时，第二门35关闭第二内部空气引入口 37b，并且第一门34关闭第一内部空气引入口 36b，因此，外部空气模式被如图1所示地设定。图10中所示的回流防止模式将在之后进行描述。
[0083]当空调10被启动时，空气调节控制器30将控制信号输出到用于吹风机的马达32a,以旋转用于吹风机的马达32a。第一风扇40a和第二风扇40b通过来自吹风机的马达32a的旋转动力旋转，从而朝向乘客舱送风。
[0084]具体地，在第一风扇40a中，空气沿轴向方向从第一进气口 42a被吸入并且沿径向方向从第一出气口 43a朝向空气调节单元向外吹出。另一方面，在第二风扇40b中，空气沿轴向方向从第二进气口 42b被吸入并且沿径向方向从第二出气口 43b朝向空气调节单元向外吹出。
[0085]空气调节控制器30根据要被送至乘客舱中的空气的目标温度来确定而选择内部空气模式、外部空气模式、内部和外部两层模式、第一中间模式或第二中间模式。空气调节控制器30根据空气进口模式将控制信号输出至用于门的伺服马达39。
[0086]如图1所示，在外部空气被引入室内单元11的外部空气模式下，第一门34打开第一外部空气引入口 36a并且关闭第一内部空气引入口 36b，以及第二门35打开第二外部空气引入口 37a并且关闭第二内部空气引入口 37b。因此，外部空气被从第一外部空气引入口36a和第二外部空气引入口 37a引入到第一进气口和第二进气口 42b，随后，被从第一出气口 43a和第二出气口 43b送至空气调节单元。
[0087]当出气口模式为防霜模式时，例如，防霜门打开防霜开口，面部门关闭面部开口，并且脚部门关闭脚部开口。来自第一风扇40a和第二风扇40b的吹出空气从防霜开口朝向车辆的挡风玻璃吹出。因此，在外部空气被作为具有预定温度的经调节的空气而被吹出的外部空气模式下，能够使吹向车辆的挡风玻璃的空气的湿度最低，从而提高了车辆的挡风玻璃的防起雾性能。
[0088]如图2所示，在内部空气被引入室内单元11中的内部空气的模式下，与外部空气模式相反，第一门34关闭第一外部空气引入口 36a并且打开第一内部空气引入口 36b，以及第二门35关闭第二外部空气引入口 37a并且打开第二内部空气引入口 37b。因此，内部空气被从第一内部空气引入口 36b和第二内部空气引入口 37b引入第一进气口 42a和第二进气口 42b，随后，被从第一出气口 43a和第二出气口 43b送到空气调节单元。
[0089]当出气口模式为脚部模式时，例如，防霜门关闭防霜开口，面部门关闭面部开口，并且脚部门打开脚部开口。来自第一风扇40a和第二风扇40b的吹出空气从脚部开口吹向乘员。因此，在内部空气作为具有预定温度的经调节的空气而被吹出的内部空气模式下，壳体33的空气通道、第一风扇40a、第二风扇40b、蒸发器以及加热器芯能够被作为整体有效地利用，使得空气调节的效率能够最大限度地提高。
[0090]图3中所示的内部和外部两层模式为主要在冬季设定的模式。如图3所示，在外部空气由第一风扇40a送出并且内部空气由第二风扇40b送出的内部和外部两层模式下，第一门34打开第一外部空气引入口 36a并且关闭第一内部空气引入口 36b，以及第二门35关闭第二外部空气引入口 37a并且打开第二内部空气引入口 37b。由此，外部空气被从第一外部空气引入口 36a引入第一进气口 42a，随后，被从第一出气口 43a送到空气调节单元，并且内部空气被从第二内部空气引入口 37b引入到第二进气口 42b，随后，被从第二出气口43b送到空气调节单元。
[0091]当出气口模式为脚部防霜模式时，例如，防霜门打开防霜开口，面部门关闭面部开口，以及脚部门打开脚部开口。因此，来自第一风扇40a的吹出空气从防霜开口吹向车辆的挡风玻璃。来自第二风扇40b的吹出空气从脚部开口吹向乘员。
[0092]因此，吹向车辆的挡风玻璃的空气的湿度被降低以提高车辆的挡风玻璃的防起雾性能。此外，吹向乘员的空气的空气调节程度被提高(温度在加热时被提高)，从而增加了乘员的舒适度。
[0093]如图4所示，在外部空气由第一风扇40a送出并且内部空气和外部空气由第二风扇40b送出的第一中间模式下，第一门34打开第一外部空气引入口 36a并且关闭第一内部空气引入口 36b，以及第二门35位于中间位置以打开第二外部空气引入口 37a和第二内部空气引入口 37b。由此，外部空气被从第一外部空气引入口 36a引入到第一进气口 42a，随后，被从第一出气口 43a送到空气调节单元，并且内部空气和外部空气被从第二内部空气引入口 37b引入第二进气口 42b，随后，被从第二出气口 43b送入空气调节单元。因此，作为外部空气模式与内部和外部两层模式之间的中间的效果，与内部和外部两层模式相比，防起雾性能提高，并且与外部空气模式相比，对乘员的空气调节程度能够被提高。
[0094]如图5所示，在外部空气和内部空气由第一风扇40送出并且内部空气由第二风扇40b送出的第二中间模式下，第一门34设置在中间位置以打开第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b，以及第二门35关闭第二外部空气引入口 37a并且打开第二内部空气引入口 37b。由此，内部空气和外部空气被从第一外部空气引入口 36a引入到第一进气口 42a，随后，被从第一出气口 43a送到空气调节单元，并且内部空气被从第二内部空气引入口 37b引入到第二通风口 42b，随后，被从第二出气口 43b送到空气调节单元。因此，作为内部空气模式与内部和外部两层模式之间的中间的效果，与内部空气模式相比，防起雾性能提高，并且与内部和外部两层模式相比，对乘员的空气调节程度能够被提高。
[0095]接下来，利用图8来说明借助于E⑶30的回流防止过程。首先，对回流进行说明。如第一中间模式(参照图4)和第二中间模式(参照图5)，当第一门34或第二门35设置在内部和外部空气能够被引入的中间位置时，如果车辆的行驶速度变高，则大的压力会施加于外部空气引入口 36a、37a中的每一者的上游部，结果，如沿图4和图5中的虚线箭头方向所示，产生了外部空气的回流，使得外部空气流动穿过内部空气引入口 36b、37b。该外部空气的回流将在其未被空气调节的情况下逐渐吹向通道舱内的乘员。回流防止过程是用于防止这种回流的控制。
[0096]图8为示出了回流防止过程的流程图。该回流防止过程在打开及关闭模式相对于第一门34和第二门35的位置被确定时被执行。此外，回流防止过程在点火状态下被周期性地执行。
[0097]在步骤Sll处，读取从速度传感器53输出的车辆速度、当前施加至用于吹风机的马达32a的马达电压、以及用于门的伺服马达39的当前脉冲值，而后移至步骤S12。
[0098]在步骤S12处，基于所读取的脉冲值来判定当前打开及关闭模式是否处于第一中间模式或第二中间模式(它们可以被统称为“中间模式”)。当打开及关闭模式为中间模式时，移至步骤S13。在不是中间模式的情况下，未发生回流，因此当前流程结束。
[0099]在步骤S13处，为中间模式设定用于防止回流的基准值，而后移至步骤S14。这里对基准值进行解释。该基准值被设定成使得外部空气引入口 36a和37a的上游部处的空气压力(外部空气压力)与内部空气引入口 36b和37b的上游部处的空气压力(内部空气压力)之间的压力差变得等于外部空气压力与空气通道处的空气压力(通道压力)之间的压力差。图9为示出该基准值的线图。该基准值基于车辆速度和吹风机电压(马达电压)来计算。具体地，车辆速度与外部空气压力具有紧密的关系，并且吹风机电压与通道压力具有紧密的关系。因此，外部空气压力与通道压力之间的压力差能够通过这两个参数获知。此外，对于外部空气压力与内部空气压力之间的压力差，内部空气引入口 36b和37b的上游部处的内部空气压力与乘客舱中的空气压力几乎相同，因此环境压力可以被用作内部空气压力。因此，外部空气压力与内部空气压力之间的压力差可以在外部压力已知的情况下获知。因此，图9中，例如，如果车辆速度为60km/h，则吹风机电压设定成第一电压A，从而外部空气压力与内部空气压力之间的压力差将变得与外部空气压力与通道压力之间的压力差正好相等。因此，作为设定该基准值的方法，该基准值基于图9中所示的特性来计算并且被存储在ECU30的ROM中，并且车辆速度在步骤Sll处读取。例如，当车辆速度为60km/h时，该基准值为图9中的第一电压A。
[0100]在步骤S14处，判定当前读取的吹风机32的电压值是否小于基准值。当当前吹风机电压小于基准值时，移至步骤S15。当当前吹风机电压不小于基准值时，移至步骤S18。当当前吹风机电压小于基准值时，回流发生的可能性高，因为吸入外部空气的吹风机32的动力弱。因此，能够在步骤S14处判定是否发生了回流。空气调节控制器30作为当第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b均处于打开状态时判定从第一外部空气引入口 36a引入的外部空气是否穿过第一内部空气引入口 36b流动(回流)到乘客舱中的第一判定部。此外，空气调节控制器30作为当第二外部空气引入口 37a和第二内部空气引入口37b均处于打开状态时判定从第二外部空气引入口 37a引入的外部空气是否穿过第二内部空气引入口 37b流动(回流)到乘客舱中的第二判定部。
[0101]在步骤S15处，判定打开及关闭模式是否为第一中间模式，以便转换到回流防止模式，因为存在可能发生回流的可能性。在第一中间模式的情况下，移至步骤S16。在不处于第一中间模式的情况下，移至步骤S17。
[0102]在步骤S16处，用于门的伺服马达39的脉冲值设定为100，以转换至作为用于第一中间模式的回流防止模式的外部空气模式(参照图10)，并且当前流程结束。在步骤S17处，用于门的伺服马达39的脉冲值设定成50，以转换至作为用于第二中间模式的回流防止模式的内部和外部两层模式(参照图10)，并且当前流程结束。在步骤S18处，确定回流没有发生，并且当前中间模式继续，随后，当前流程结束。
[0103]因此，在回流防止过程中，中间模式在回流发生时或在存在回流可能根据压力差而发生的可能性时被转换至外部空气模式或内部和外部两层模式。在外部空气模式和内部和外部两层模式中未产生回流，因此，能够确切地防止回流的产生。在第一中间模式的情况下，第一中间模式转换至外部空气模式以防止回流，并且在第二中间模式的情况下，第二中间模式转换至内部和外部两层模式以防止回流。因此，打开及关闭模式沿增加外部空气的方向转换，并且该转换对提高防起雾性能是有效的。例如，在冬季外部空气温度低的环境中，挡风玻璃上可以容易地起雾。作为回流防止模式，相比于当前状态，更期望的是将模式沿增加外部空气量的方向进行转换。[0104]此外，要被转换的打开及关闭模式不被限制于当前流程的打开及关闭模式。在第一中间模式的情况下，可以转换至内部和外部两层模式以防止回流，并且在第二中间模式的情况下，可以转换至内部空气模式以防止回流。在这种情况下，打开及关闭模式沿增加内部空气的方向转换，因此，该转换对提高空气调节的效率是有效的。
[0105]此外，在第一中间模式的情况下，可以转换至内部和外部两层模式以防止回流，并且在第二中间模式的情况下，也可以转换至内部和外部两层模式以防止回流。这对确保防起雾性能和空气调节的效率均是有效的。
[0106]此外，当确定回流将要发生时，空气调节控制器30可以控制每个门，以关闭外部空气引入口 36a、37a和内部空气引入口 36b、37b中的在每个门开始运行之后关闭所花费的时间段较短的引入口。也就是说，要被转换的打开及关闭模式可以基于中间模式的脉冲值来确定。具体地，期望的是在最短的时间段完成至回流防止模式的转换。因此，例如，当脉冲值大于等于51并且小于等于75时，第一中间模式可以转换至内部和外部两层模式。当脉冲值大于等于76并且小于等于99时，第一中间模式可以转换至外部空气模式。当脉冲值大于等于26并且小于等于49时，第二中间模式可以转换至内部和外部两层模式。当脉冲值大于等于I并且小于等于25时，第二中间模式可以转换至内部空气模式。因此，从确定回流发生到设定回流防止模式所花费的时间段能够被缩短。因此，回流的产生能够被快速地防止。此外，在致动器运行的同时产生噪音的情况下，噪音产生时间段能够被缩短。此夕卜，运行致动器所需的动力也能够被减小。
[0107]如图9所示，基准值的数据经由实验等通过相对于一定的车辆速度设定吹风机电压而预先获得，使得压力差变为彼此相等。该数据被存储在ROM中以建立基准值。此外，尽管外部空气压力基于车辆速度来估算，但压力传感器实际上可以设置到外部空气引入口的上游部，并且可以使用从压力传感器输出的信号。内部空气压力和通道压力可以类似地利用这种压力传感器来检测。
[0108]如上所述，在根据本实施方式的空调10的壳体33中，从第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b朝向第一风扇40a延伸的第一空气通道38a、以及从第二外部空气引入口 37a和第二内部空气引入口 37b朝向第二风扇40b延伸的第二空气通道38b被彼此独立地限定。由于第一空气通道38a和第二空气通道38b彼此独立地形成，因此外部空气与内部空气之间的比率能够通过门34、35中的每个门在空气通道38a、38b中的每个空气通道中单独地调节。然而，当外部空气引入口 36a、37a和内部空气引入口 36b、37b均处于打开状态时，引入的外部空气的压力由于车辆速度等的提高而变大，并且存在有从外部空气引入口 36a、37a引入的外部空气可能穿过内部空气引入口 36b、37b流入到乘客舱中(此称为回流)的可能性。空气调节控制器30判定这种回流是否发生。当确定回流在第一空气通道38a中发生时，空气调节控制器30控制第一门34以关闭第一外部空气引入口 36a和第一内部空气引入口 36b中的任一者。由于所述引入口的一个引入口关闭，因此能够防止回流。类似地，当确定回流在第二空气通道38b中发生时，空气调节控制器30控制第二门35以关闭第二外部空气引入口 37a和第二内部空气引入口 37b中的任一者。由于所述引入口中的一个引入口关闭，因此能够防止回流。
[0109]此外，在本实施方式中，在确定外部空气流出第一内部空气引入口 36b的情况下，当第二外部空气引入口 37a借助于第二门35而处于关闭状态时(即，当其处于第二中间模式时)，空气调节控制器30控制第一门34以关闭第一内部空气引入口 36b (S卩，内部和外部两层模式被设定)。利用来自于第一风扇40a的大量外部空气而进行通风对于挡风玻璃的防起雾是有效的。此外，为了提高空气调节效率，期望的是增加为已经被调节的空气的内部空气的比率。于是，在本实施方式中，内部空气由于第二外部空气引入口 37a由第二门35关闭而被引入到乘客舱中。在回流可能在第一空气通道38a中产生的情况下，第一内部空气引入口 36b由空气调节控制器30关闭以在防止回流之外确保防起雾性能。因此，能够防止回流，能够限制空气调节效率的减小，并且能够获得防起雾效果。
[0110]此外，在本实施方式中，在确定外部空气流出第二内部空气引入口 37b的情况下，当第一内部空气引入口 36b借助于第一门34而处于关闭状态时(即，当其处于第二中间模式时)，空气调节控制器30控制第二门35以关闭第二内部空气引入口 37b (S卩，外部空气模式被设定)。利用不仅来自于第一风扇40a而且来自于第二风扇40b的大量外部空气进入乘客舱而进行通风对于立即防止和消除挡风玻璃起雾是有效的。于是，在本实施方式中，当回流可能发生在第二空气通道38b中时，第二内部空气引入口 37b由第二门35关闭。因此，能够防止回流，并且能够通过从所述两个外部空气引入口 36a和37a引入外部空气而获得防起雾效果。
[0111]此外，在本实施方式中，第一门34和第二门35由用于门的一个伺服马达39驱动。由于所述两个门由一个驱动源驱动，因此该构造相比单独地提供驱动源的构造能够被简化。此外，由于所述两个门由用于门的一个伺服马达39驱动，因此门34、35不能被单独地操作。然而，运行时间由于回流防止模式设定成接近每个中间模式的打开及关闭模式而能够防止变长。
[0112]具有上述内部和外部空气两层单元的空调10主要在冬季具有以下优势。第一个优势在于，在维持防起雾性能的情况下通过吹向前部座椅中的脚部的内部空气的循环而提高了加热性能。第二个优势在于，通过提高内部空气的比率以限制发动机冷却水的温度的降低——尤其是在HV车或EV车中通过减少用以使发动机冷却水的温度保持为高的发动机运行——而降低了燃料消耗。因此，为了维持这些效果，期望的是尽可能多地维持内部和外部两层模式。在常规模式中，回流防止模式总是设定成外部空气模式，因此上述效果在所有使用范围中将被破坏。然而，根据本实施方式，回流能够通过根据环境条件维持内部和外部两层模式来防止，因此，能够获得回流防止效果以及内部和外部两层模式这两者的效果。此外，在用于门的伺服马达39的驱动中，回流防止模式根据环境保持于内部和外部两层模式，因此能够缩短至回流防止模式的运行时间——相比于设定外部空气模式。空气流动方向上的变化以及通过切换打开及关闭模式而导致的HVAC运行的声音能够被减小。此外，用于驱动伺服马达的动力消耗能够被减小。
[0113]本公开不限于上述实施方式，并且能够在本公开的范围内被修改。
[0114]在本实施方式中，第一空气通道38a和第二空气通道38b彼此独立地形成。然而，这不仅意味着严格的独立而且也包括大致的独立。即，第一空气通道38a和第二空气通道38b可以通过小间隙彼此连通。
[0115]此外，在本实施方式中，基于外部空气压力、内部空气压力以及通道压力来判定从外部空气引入口 36a、37a引入的外部空气是否穿过内部空气引入口 36b、37b流入到乘客舱中，但是，不限于这种判定方法。例如，可以根据内部空气引入口 36b、37b处的空气流动方向来判定，或者可以基于仅车辆速度来简单地判定。
[0116]此外，在本实施方式中，尽管第一门34和第二门35由板门制成，但它们并不限于此。例如，可以使用转动门、滑动门或膜门。
[0117]此外，在本实施方式中，尽管第一门34和第二门35由用于门的一个伺服马达39驱动，但并不限于一个伺服马达。替代性地，伺服马达可以被提供给每个门，并且每个门被单独地驱动。在这种情况下，能够提高门控制灵活性，因此，回流防止模式能够在短时间内被设定。
[0118]此外，在本实施方式中，尽管空气调节控制器30基于用于门的伺服马达39的脉冲值来检测第一门34和第二门35的位置，但是并不限于脉冲值。替代性地，可以利用在其他控制中使用的项目(参数)。例如，门位置可以通过检测挡风玻璃的起雾的检测值来确定。
[0119]可以理解的是，本公开不限于优选的实施方式和构造。本公开意在覆盖各种改型和等同布置。此外，尽管存在优选的组合和构型，但包括更多、更少或仅单个元件的其他组合和构型同样处在本公开的精神和范围内。
【权利要求】
1.一种用于车辆的空调，包括: 壳体(33)，所述壳体(33)具有引入外部空气的第一外部空气引入口( 36a)和第二外部空气引入口(37a)以及引入内部空气的第一内部空气引入口(36b)和第二内部空气引入口(37b)； 第一打开及关闭部(34)，所述第一打开及关闭部(34)使所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口切换成打开或关闭、并且能够使所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口两者均打开； 第二打开及关闭部(35)，所述第二打开及关闭部(35)使所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口切换成打开或关闭、并且能够使所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口两者均打开； 吹风机(32 )，所述吹风机(32 )设置在所述壳体中；以及 控制部(30)，所述控制部(30)控制所述第一打开及关闭部的打开及关闭状态和所述第二打开及关闭部的打开及关闭状态，其中， 所述吹风机具有: 旋转轴(32b ),所述旋转轴(32b )在所述壳体中沿上下方向延伸，第一风扇(40a)，所述第一风扇(40a)联接至所述旋转轴，以及第二风扇(40b)，所述第二风扇(40b)相比于所述第一风扇在下侧联接至所述旋转轴，所述壳体具有彼此独立的第一空气通道(38a)以及第二空气通道(38b)，所述第一空气通道(38a)从所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口朝向所述第一风扇延伸，所述第二空气通道(38b)从所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口朝向所述第二风扇延伸， 所述控制部: 在确定从所述第一外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第一内部空气引入口流入到乘客舱中时，控制所述第一打开及关闭部，以关闭所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口中的任一者，以及 在确定从所述第二外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第二内部空气引入口流入到所述乘客舱中时，控制所述第二打开及关闭部，以关闭所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口中的任一者。
2.根据权利要求1所述的空调，其中， 所述控制部: 在确定从所述第一外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第一内部空气引入口流入到所述乘客舱中时，控制所述第一打开及关闭部，以关闭所述第一外部空气引入口和所述第一内部空气引入口中的在所述第一打开及关闭部开始运行之后关闭所花费的时间段较短的一者，以及 在确定从所述第二外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第二内部空气引入口流入到所述乘客舱中时，控制所述第二打开及关闭部，以关闭所述第二外部空气引入口和所述第二内部空气引入口中的在所述第二打开及关闭部开始运行之后关闭所花费的时间段较短的一者。
3.根据权利要求1或2所述的空调，其中，从所述吹风机送出的空气的至少一部分吹向所述车辆的挡风玻璃的内表面并且向下吹进所述乘客舱中， 由所述第一风扇吹向所述挡风玻璃的所述内表面的空气的量大于由所述第二风扇吹向所述挡风玻璃的所述内表面的空气的量， 由所述第二风扇向下吹进所述乘客舱中的空气的量大于由所述第一风扇向下吹进所述乘客舱中的空气的量，以及 在确定从所述第一外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第一内部空气引入口流入到所述乘客舱中的情况下，当所述第二外部空气引入口由所述第二打开及关闭部关闭时，所述控制部控制所述第一打开及关闭部以关闭所述第一内部空气引入口。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调，其中， 从所述吹风机送出的空气的至少一部分吹向所述车辆的挡风玻璃的内表面并且向下吹进所述乘客舱中， 由所述第一风扇吹向所述挡风玻璃的所述内表面的空气的量大于由所述第二风扇吹向所述挡风玻璃的所述内表面的空气的量， 由所述第二风扇向下吹进所述乘客舱中的空气的量大于由所述第一风扇向下吹进所述乘客舱中的空气的量，以及 在确定从所述第二外部空气引入口引入的所述外部空气穿过所述第二内部空气引入口流入到所述乘客舱中的情况下，当所述第一内部空气引入口由所述第一打开及关闭部关闭时，所述控制部控制所述第二打开及关闭部以关闭所述第二内部空气引入口。
【文档编号】B60H1/00GK103492203SQ201280019562
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年4月9日 优先权日:2011年4月19日
【发明者】坂本三郎, 平井伸一郎, 渡边雅志, 田部井康一 申请人:丰田自动车株式会社