JP3398512B2 - 自動車用空調装置のエアミックス制御装置 - Google Patents
自動車用空調装置のエアミックス制御装置Info
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Description
アミックス制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】自動車用空調装置における従来のエアミ
ックス制御として、ハンチングを発生させずに所望のエ
アミックスドア開度を精度良く得られるようにするた
め、エアミックスドアをモータで駆動するエアミックス
ドアアクチュエータをデューティ制御するようにしたも
のがある。 【0003】図4はそのようなデューティ制御による従
来のエアミックス制御の処理手順を示すフローチャート
である。なお、ここでは、後で詳述するため、簡単に説
明するにとどめる。 【0004】まず、エアミックスドアアクチュエータを
制御するオートアンプに、各種のデータ値(たとえば、
設定温度、車室内温度、外気温度、日射量、現在のエア
ミックスドア開度など)が入力され(ステップS1)、
所定の演算式により、順に、目標室温とS値(吹出風温
度偏差)がそれぞれ算出される(ステップS2、ステッ
プS3)。 【0005】それから、設定温度をみて(ステップS
4)、それが18℃のときは、エアミックスドアをフル
クール位置に設定すべく、エアミックスドアアクチュエ
ータをクール側へデューティ比100%で駆動し(ステ
ップS7)、設定温度が32℃のときは、エアミックス
ドアをフルホット位置に設定すべく、エアミックスドア
アクチュエータをホット側へデューティ比100%で駆
動する(ステップS11)。 【0006】また、ステップS4の比較の結果、設定温
度が18℃と32℃の間(たとえば、18.5℃から3
1.5℃)のときは、S値を±5℃と比較して(ステッ
プS5)、それが−5℃未満のときは、目標温度のほう
が低くかつ偏差が大きいので、ステップS7に進み、S
値が5℃よりも大きいときは、目標温度のほうが高くか
つ偏差が大きいので、ステップS11に進む。 【0007】また、ステップS5の比較の結果、S値が
−5℃以上5℃以下のときは、さらにS値を±2℃と比
較する(ステップS6)。この比較により、S値が−2
℃未満のときは、エアミックスドアアクチュエータをク
ール側へデューティ比80%で駆動し(ステップS
8)、S値が2℃よりも大きいときは、エアミックスド
アアクチュエータをホット側へデューティ比80%で駆
動し(ステップS10)、S値が−2℃以上2℃以下の
ときは、エアミックスドアアクチュエータをホールドす
る(ステップS9)。このようにステップS8とステッ
プS10ではデューティ比80%のデューティ制御を行
うが、これによりエアミックスドアアクチュエータはゆ
っくりと駆動されることになり、ハンチングの発生が防
止される。 【0008】なお、ステップS7〜ステップS11の処
理が終了するとリターンし、ステップS1以下の一連の
処理を短い所定の制御周期で繰り返し実行する。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のエアミックス制御にあっては、エアミックスドア
が限界位置であるフルクール位置(エアミックスドア開
度0%)またはフルホット位置(エアミックスドア開度
100%)にすでに固定されている場合であっても、S
値が−5℃よりも大きく−2℃未満のときまたは2℃よ
りも大きく5℃未満のときには、エアミックスドアアク
チュエータへデューティ比80%の駆動信号が出力され
る(ステップS8、ステップS10)。デューティ比8
0%の信号を発生するためにはトランジスタなどのオン
オフを繰り返す必要があるのでノイズが発生しやすい。
したがって、上記のような場合にデューティ比80%の
信号が出力され続けた場合には、ラジオなどにノイズが
入るおそれがある。 【0010】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、コストの上昇をもたらすこ
となくデューティ制御に起因して起こりうるノイズ障害
を有効に防止することができる自動車用空調装置のエア
ミックス制御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
に、請求項1記載の発明は、吹出風温度を調節するため
のエアミックスドアと、このエアミックスドアをモータ
で駆動するエアミックスドアアクチュエータと、各種入
力信号を演算処理して求めた制御パラメータの値に基づ
いて前記エアミックスドアアクチュエータをデューティ
制御する制御手段とを備え、前記エアミックスドアを常
に最適な開度に設定する自動車用空調装置のエアミック
ス制御装置において、前記エアミックスドアの開度を検
出するドア開度検出手段を有し、前記制御手段は、前記
エアミックスドアアクチュエータを前記エアミックスド
アの限界位置に向けて駆動するときに、前記ドア開度検
出手段によって検出された現在のエアミックスドア開度
が前記限界位置を一端としてあらかじめ設定された領域
内に到達したときにデューティ制御を解除することを特
徴とする。 【0012】 【作用】このように構成された請求項1記載の発明にあ
っては、ドア開度検出手段はエアミックスドアの現在の
開度を検出し、制御手段は、エアミックスドアアクチュ
エータをエアミックスドアの限界位置(フルクール位置
またはフルホット位置)に向けて駆動するときに、ドア
開度検出手段によって検出された現在のエアミックスド
ア開度が前記限界位置を一端としてあらかじめ設定され
た領域内に到達したときにデューティ制御(デューティ
比100%未満の駆動信号による制御)を解除する。こ
れにより、エアミックスドアが限界位置に到達している
ときには、制御パラメータの値にかかわらず常に前記デ
ューティ制御は行われないので、デューティ比100%
未満の駆動信号が出力され続けるということはなくな
る。 【0013】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例に係る自動車用空調装置
のエアミックス制御装置の概略構成図である。同図にお
いて、自動車用空調装置本体を構成するヒータユニット
1には温水(たとえば、エンジン冷却水)を利用して空
気を加熱するヒータコア2が内設されており、このヒー
タコア2の上流側には吹出風温度を調節するためのエア
ミックスドア3が回動自在に取り付けられている。エア
ミックスドア3によって、ヒータコア2を通過する空気
とそれを迂回する空気との割合が調節される。つまり、
ヒータコア2の上流に設けられた図示しないエバポレー
タで冷却された冷風がヒータコア2を通過して加熱され
温風となる量とヒータコア2を迂回するエバポレータ通
過後の冷風の量との割合が調節される。こうしてエアミ
ックスドア3の開度によって決定される冷風と温風の混
合割合によって、車室内に吹き出される空気の温度(吹
出風温度)が決定される。エアミックスドア3は図中の
A位置(フルクール位置)とB位置(フルホット位置)
を限界位置としてそれらの間を自由に回動する。エアミ
ックスドア3がA位置(フルクール位置)にあるとき、
その開度は0%であり、エバポレータ通過後の冷風はす
べてヒータコア2を迂回して直接車室内に吹き出され、
最大冷房が発揮される。また、エアミックスドア3がB
位置(フルホット位置)にあるとき、その開度は100
%であり、エバポレータ通過後の冷風はすべてヒータコ
ア2を通過して加熱され温風として車室内に吹き出さ
れ、最大暖房が発揮される。 【0014】エアミックスドア3はエアミックスドアア
クチュエータ4によって駆動される。このエアミックス
ドアアクチュエータ4はモータ5を内蔵したモータアク
チュエータであって、シャフトに連結された図示しない
リンク機構を介してエアミックスドア3の開閉を行う。
また、エアミックスドアアクチュエータ4はシャフトと
連動して移動する可変抵抗器であるPBR(ポテンショ
・バランス・レジスタ)6を内蔵しており、後述するオ
ートアンプへエアミックスドアアクチュエータ4のシャ
フト位置、つまりエアミックスドア3の位置(開度)の
信号を出力する。図2はPBR6の特性図である。同図
に示すように、PBR6の抵抗値によってエアミックス
ドア3の開度を一義的に知ることができる。なお、後述
するようにエアミックスドアアクチュエータ4内のモー
タ5への駆動電力の供給は前記オートアンプによってな
される。 【0015】エアミックスドアアクチュエータ4はオー
トアンプ7に接続されており、これによって制御され
る。オートアンプ7はマイコン8とモータドライバ9を
内蔵している。また、オートアンプ7には、図示しない
コンプレッサをオンしてエアコンを作動させるためのエ
アコンスイッチ10、車室内の温度を調節するための温
度調節スイッチ11、車室内空気の温度(室温)を検出
する内気センサ12、外気温度を検出する外気センサ1
3、日射量を検出する日射センサ14、その他の図示し
ない適当な各スイッチおよび各センサが接続されてい
る。上記したように、エアミックスドア3の開度を検出
するエアミックスドアアクチュエータ4内のPBR6も
オートアンプ7に接続されている。オートアンプ7内の
マイコン8は、上記の各スイッチ10、11、各センサ
12、13、14、およびPBR6からの入力信号を演
算処理して、エアミックスドアアクチュエータ4を作動
させる制御信号を作出し、モータドライバ9に送る。モ
ータドライバ9はマイコン8からの制御信号に従ってエ
アミックスドアアクチュエータ4内のモータ5に所定の
駆動電力を供給する。その際、後述するように、オート
アンプ7によるエアミックスドアアクチュエータ4の制
御にあっては、エアミックスドア3の開度の精度、つま
りエアミックス(温調)の精度を上げるため、デューテ
ィ制御を行う。なお、図示しないが、エアミックスドア
アクチュエータ4にはパターンスイッチが内蔵されてお
り、エアミックスドア3が限界位置であるフルクール位
置(A位置)およびフルホット位置(B位置)に到達す
ると、それぞれの側に向かう方向の場合に限り、モータ
ドライバ9からの出力がモータ5に届かないようになっ
ている。 【0016】図3はマイコン8によるエアミックス制御
の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順
は図4に示す従来の処理手順を改良した内容となってい
る。具体的には、図4に示す処理手順に新たにステップ
S26とステップS27の判断を追加した点が異なって
いる。以下では、より具体的に、各処理の内容を説明し
ていく。 【0017】まず、オートアンプ7に、各センサ12〜
14、PBR6、および温度調節スイッチ11からの信
号が入力され、それぞれ、現在の車室内温度、外気温
度、日射量、エアミックスドア開度、設定温度がマイコ
ン8に認識される(ステップS20)。 【0018】それから、マイコン8は、所定の演算式に
より、目標室温を算出する(ステップS21)。ここで
は、場合により、各種の補正、たとえば、車両自体の特
性を加味した補正、PBR値によるエアミックスドア開
度に対するリンク特性を加味した補正、吹出口モードに
よる温調特性を加味した補正などが行われる。 【0019】それから、所定の演算式(車両熱平衡式)
により、制御パラメータとしての吹出風温度偏差(=目
標温度−現在温度)(S値という)を算出する(ステッ
プS22)。このS値にも、場合により、各種の補正値
が含まれている。後述するように、吹出風温度の制御、
つまりエアミックスドア開度の制御は、このS値による
偏差制御によって行われる。 【0020】それから、マイコン8は、ステップS1で
入力された現在の設定温度をみて(ステップS23)、
それがたとえば18℃のときは、エアミックスドア3を
フルクール位置(A位置)に設定すべく、エアミックス
ドアアクチュエータ4をクール側へ(つまり、A位置に
向かう方向へ)デューティ比100%で駆動させ、ま
た、設定温度がたとえば32℃のときは、エアミックス
ドア3をフルホット位置(B位置)に設定すべく、エア
ミックスドアアクチュエータ4をホット側へ(つまり、
B位置に向かう方向へ)デューティ比100%で駆動さ
せる制御信号をそれぞれ作出し、モータドライバ9に送
る(ステップS28、ステップS32)。これにより、
エアミックスドアアクチュエータ4はモータドライバ9
からのデューティ比100%での電力供給を受けてそれ
ぞれクール側へまたはホット側へ迅速に駆動され、エア
ミックスドア3はそれぞれフルクール位置(A位置)ま
たはフルホット位置(B位置)に固定されることにな
る。ここで、デューティ比100%とはパルス信号の1
周期に対するオン時間の比が100%であること、つま
りオン信号のみが出力されていることを意味している。 【0021】なお、本実施例では、設定温度が18℃お
よび32℃のときにそれぞれエアミックスドア3がフル
クール位置およびフルホット位置に設定されるものとし
ているが、これら各限界位置の設定温度は上記の値に限
定されないことはもちろんである。 【0022】ステップS23の判断の結果として設定温
度が18℃と32℃の間(たとえば、18.5℃から3
1.5℃)のときは、ステップS22で求めたS値をた
とえば±5℃と比較する(ステップS24)。この比較
の結果としてS値が−5℃未満のときは、目標温度のほ
うが低くかつ偏差が大きいので、早く偏差を解消すべ
く、ステップS28に進み、また、S値が5℃よりも大
きいときは、目標温度のほうが高くかつ偏差が大きいの
で、同じく早く偏差を解消すべく、ステップS32に進
む。これにより、エアミックスドアアクチュエータ4は
モータドライバ9からのデューティ比100%での電力
供給を受けてそれぞれクール側へまたはホット側へ迅速
に駆動され、エアミックスドア3はそれぞれ最適な開度
に向かってすばやく接近することになる。 【0023】ステップS24の比較の結果としてS値が
−5℃以上5℃以下のときは、さらにS値をたとえば±
2℃と比較する(ステップS25)。この比較の結果と
してS値が−2℃以上2℃以下のときは、エアミックス
ドア3が目標とする温調制御範囲内に入っているものと
判断して、エアミックスドアアクチュエータ4をホール
ドさせる制御信号を作出して、モータドライバ9に出力
する(ステップS30)。これにより、エアミックスド
アアクチュエータ4はその位置にホールドされ、エアミ
ックスドア3はその開度に保持される。 【0024】なお、ステップS25で比較される±2℃
以内という範囲は、目標として実現したい温調制御範囲
であって、その値に限定されないことはもちろんであ
る。一般には、その範囲が狭いほど温調制御の精度が向
上するが、その反面、制御範囲を狭くすればするほどハ
ンチングが発生しやすくなるので、これらの点を考慮し
て、適当に設定すればよい。本実施例では、目標とする
温調制御範囲を±2℃以内という狭い範囲に設定してい
るので、ハンチングの発生を抑制するため、後述するよ
うに、S値(偏差)が−5℃よりも大きく−2℃未満の
ときまたは2℃よりも大きく5℃未満のときには、エア
ミックスドアアクチュエータ4に対してデューティ比8
0%のデューティ制御を行って、エアミックスドアアク
チュエータ4をゆっくりと駆動し、エアミックスドア3
を目標とする温調制御範囲(偏差が±2℃以内)にゆっ
くりと近づけるようにしている。 【0025】ステップS25の比較の結果としてS値が
−2℃未満のとき、すなわち、S値が−5℃よりも大き
く−2℃未満のときは、さらに、PBR6によって検出
された現在のエアミックスドア開度により、エアミック
スドア3があらかじめ設定された所定のデューティ制御
禁止領域C内に入っているかどうかを判断する(ステッ
プS26)。ここにおけるデューティ制御禁止領域C
は、エアミックスドア3がフルクール位置(A位置)に
到達しているにもかかわらずモータドライバ9からデュ
ーティ比80%の駆動電力が出力され続けるのを防止す
るためにデューティ制御(つまり、デューティ比80%
の出力信号による制御)を解除するための領域であっ
て、本実施例では、エアミックスドア開度がフルクール
位置(開度0%)から5%の幅で設定されている(図2
参照)。ただし、このデューティ制御禁止領域Cは、エ
アミックスドア3がフルクール位置(A位置)に到達し
たかどうかをみるものであるため、エアミックスドアア
クチュエータ4がクール側に駆動されている場合にのみ
適用される。なお、本実施例では、デューティ制御禁止
領域Cの幅を5%にしているが、これはPBR6の検出
誤差を考慮したためであって、もちろんこの値に限定さ
れるわけではない。PBR6の検出誤差が小さければデ
ューティ制御禁止領域Cの幅をもっと狭くすることも可
能であり、逆に、検出誤差がもっと大きければその幅は
もっと広くとる必要があろう。 【0026】ステップS26の判断の結果としてエアミ
ックスドア3がクール側へ移動中にデューティ制御禁止
領域C内に入っているときは、エアミックスドア3がフ
ルクール位置(A位置)に到達しているものと判断し
て、ステップS28に進み、モータドライバ9からのデ
ューティ出力を80%から100%に切り替える。つま
り、ノイズが出やすいデューティ比80%のデューティ
制御を解除して、ノイズの出にくいデューティ比100
%のオン制御に切り替える。なお、エアミックスドア3
が限界位置(フルクール位置)に達するとパターンスイ
ッチによりモータドライバ9からの電力供給(クール側
に駆動する場合に限る)が遮断されることは前述したと
おりである。 【0027】これに対し、ステップS26の判断の結果
としてエアミックスドア3がクール側へ移動中にデュー
ティ制御禁止領域C内に入っている場合でないときは、
エアミックスドア3がフルクール位置(A位置)に到達
していないものと判断して、ハンチングを防止すべく、
エアミックスドアアクチュエータ4をクール側へデュー
ティ比80%で駆動させる制御信号を作出し、モータド
ライバ9に出力する(ステップS29)。これにより、
エアミックスドアアクチュエータ4はモータドライバ9
からのデューティ比80%での電力供給を受けてクール
側へデューティ比100%の場合よりもゆっくりと駆動
され、エアミックスドア3は目標とする温調制御範囲
(偏差が±2℃以内)にゆっくりと近づくことになる。
なお、本実施例では、この場合のデューティ比を80%
に設定しているが、この値に限定されないことはもちろ
んである。目標とする温調制御範囲の幅などを考慮し
て、ハンチングが起こらないようなエアミックスドア3
の移動速度が得られるよう、適当な値に設定すればよ
い。 【0028】他方、ステップS25の比較の結果として
S値が2℃よりも大きいとき、すなわち、S値が2℃よ
りも大きく5℃未満のときは、ステップS26の処理と
同様に、PBR6によって検出された現在のエアミック
スドア開度により、エアミックスドア3があらかじめ設
定された所定のデューティ制御禁止領域D内に入ってい
るかどうかを判断する(ステップS27)。ここにおけ
るデューティ制御禁止領域Dは、エアミックスドア3が
フルホット位置(B位置)に到達しているにもかかわら
ずモータドライバ9からデューティ比80%の駆動電力
が出力され続けるのを防止するためにデューティ制御
(つまり、デューティ比80%の出力信号による制御)
を解除するための領域であって、本実施例では、ステッ
プS26の場合と同様、エアミックスドア開度がフルホ
ット位置(開度100%)から5%の幅で設定されてい
る。つまり、エアミックスドア開度が95%から100
%(フルホット位置)の範囲がデューティ制御禁止領域
Dとなる(以上、図2参照)。ただし、このデューティ
制御禁止領域Dについても、エアミックスドア3がフル
ホット位置(B位置)に到達したかどうかをみるもので
あるため、エアミックスドアアクチュエータ4がホット
側に駆動されている場合にのみ適用される。なお、デュ
ーティ制御禁止領域Dの幅が5%の場合に限られないの
は、上記したデューティ制御禁止領域Cの場合と同様で
ある。 【0029】ステップS27の判断の結果としてエアミ
ックスドア3がホット側へ移動中にデューティ制御禁止
領域D内に入っているときは、エアミックスドア3がフ
ルホット位置(B位置)に到達しているものと判断し
て、ステップS32に進み、モータドライバ9からのデ
ューティ出力を80%から100%に切り替える。つま
り、ノイズが出やすいデューティ比80%のデューティ
制御を解除して、ノイズの出にくいデューティ比100
%のオン制御に切り替える。なお、エアミックスドア3
が限界位置(フルホット位置)に達するとパターンスイ
ッチによりモータドライバ9からの電力供給(ホット側
へ駆動する場合に限る)が遮断されることは前述したと
おりである。 【0030】これに対し、ステップS27の判断の結果
としてエアミックスドア3がホット側へ移動中にデュー
ティ制御禁止領域D内に入っている場合でないときは、
エアミックスドア3がフルホット位置(B位置)に到達
していないものと判断して、エアミックスドアアクチュ
エータ4をホット側へデューティ比80%で駆動させる
制御信号を作出し、モータドライバ9に出力する(ステ
ップS31)。これにより、エアミックスドアアクチュ
エータ4はモータドライバ9からのデューティ比80%
での電力供給を受けてホット側へデューティ比100%
の場合よりもゆっくりと駆動され、エアミックスドア3
は目標とする温調制御範囲(偏差が±2℃以内)にゆっ
くりと近づくことになる。 【0031】上記したステップS28〜ステップS32
の処理が終了するとリターンし、ステップS20以下の
一連の処理を短い所定の制御周期で繰り返し実行する。
これにより、エアミックスドア3は常に最適な開度に設
定され、目標とする温調が得られることになる。 【0032】したがって、本実施例によれば、エアミッ
クスドア3がデューティ制御禁止領域CまたはDに到達
したとき、つまりフルクール位置(A位置)またはフル
ホット位置(B位置)に到達していると判断されるとき
には、S値(偏差)がデューティ比80%の制御域(−
5℃よりも大きく−2℃未満のときまたは2℃よりも大
きく5℃未満のとき)にあるときであっても強制的にそ
のデューティ比80%のデューティ制御を解除してデュ
ーティ比100%のオン制御に切り替えるようにしたの
で、エアミックスドア3がフルクール位置(A位置)ま
たはフルホット位置(B位置)に到達しているにもかか
わらずノイズの出やすいデューティ比80%の出力が出
され続けるということがなくなり、デューティ比80%
のデューティ制御に起因して起こりうるノイズ障害を有
効に防止することができる。 【0033】また、上記の効果を得るにあたっては、何
らの部品の追加などは必要でなく、マイコン8に記憶さ
れるプログラムの変更(追加)だけで対応できるので、
コストの上昇はない。 【0034】 【発明の効果】以上述べたように、請求項1記載の発明
によれば、エアミックスドアが限界位置に到達している
ときには、制御パラメータの値にかかわらず常にデュー
ティ制御(デューティ比100%未満の駆動信号による
制御)を解除するので、デューティ比100%未満の駆
動信号が出力され続けるということはなくなり、プログ
ラムの変更だけで、デューティ比80%のデューティ制
御に起因して起こりうるノイズ障害を有効に防止するこ
とができる。
エアミックス制御装置の概略構成図 【図2】 PBRの特性図 【図3】 マイコンによるエアミックス制御の処理手順
を示すフローチャート 【図4】 従来のエアミックス制御の処理手順を示すフ
ローチャート 【符号の説明】 3…エアミックスドア 4…エアミックスドアアクチュエータ 5…モータ 6…PBR 7…オートアンプ(制御手段) 8…マイコン 9…モータドライバ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 吹出風温度を調節するためのエアミック
スドア(3)と、このエアミックスドア(3)をモータ
(5)で駆動するエアミックスドアアクチュエータ
(4)と、各種入力信号を演算処理して求めた制御パラ
メータの値に基づいて前記エアミックスドアアクチュエ
ータ(4)をデューティ制御する制御手段(7)とを備
え、前記エアミックスドア(3)を常に最適な開度に設
定する自動車用空調装置のエアミックス制御装置におい
て、 前記エアミックスドア(3)の開度を検出するドア開度
検出手段(6)を有し、前記制御手段(7)は、前記エ
アミックスドアアクチュエータ(4)を前記エアミック
スドア(3)の限界位置に向けて駆動するときに、前記
ドア開度検出手段(6)によって検出された現在のエア
ミックスドア開度が前記限界位置を一端としてあらかじ
め設定された領域内に到達したときにデューティ制御を
解除することを特徴とする自動車用空調装置のエアミッ
クス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07797395A JP3398512B2 (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | 自動車用空調装置のエアミックス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP07797395A JP3398512B2 (ja) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | 自動車用空調装置のエアミックス制御装置 |
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| JPH08276726A JPH08276726A (ja) | 1996-10-22 |
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-
1995
- 1995-04-03 JP JP07797395A patent/JP3398512B2/ja not_active Expired - Fee Related
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