JPH0144525B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車輌用空気調和装置に関し、さらに詳
言すれば暖房起動時に暖房能力を判定して送風量
を制御するようにした車輌用空気調和装置に関す
る。

（従来技術） 従来、この種の送風量の制御を行なう車輌用空
気調和装置では、たとえば特開昭56−146416号公
報に示されている如く、暖房能力を送風機からの
送風量で制御しているものにあつては、たとえば
最大暖房要求時は送風機はエンジン冷却水温度に
無関係に制御されて最大送風量にされるように構
成されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の如き従来方式によるときは、エンジン冷
却水温度に無関係に自動制御状態時の最大送風量
が制御されているため、低外気温度のときは、車
室温度を設定温度に近ずけるように、送風量を最
大値または最大値近くに制御していた。

このためヒータユニツトの暖房能力が充分でな
い場合、かえつて車室への吹出空気温度が低下
し、車室温度も低下してしまうという問題点があ
つた。

また、エンジン型式の違いによるエンジン冷却
水温度の上昇値の違いによつても、上記と同様に
車室への吹出空気温度の低下を招くという問題点
があつた。たとえばデイーゼルエンジンの場合
は、その差は顕著である。さらにエンジン冷却水
温度が上限に達していても低外気温度ではエンジ
ン型式により暖房能力が不足する問題点があつ
た。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の問題点を解決するために第１図
に示す如く構成した。

エンジン冷却水を熱源とする加熱手段を含む熱
交換手段２を介して車室３０へ空気を送風する送
風手段１と、車室内温度検出手段３と、車室温度
設定手段４と、少なくとも検出車室内温度と設定
車室温度との偏差に関連した車室内気温度制御信
号を演算する演算手段５と、演算車室内気温度制
御信号にもとづいて送風手段１の送風量を制御す
る制御手段６とを備えた車輌用空気調和装置にお
いて、エンジン冷却水温度の最大値を検出する最
大値検出手段７と、暖房状態中における送風手段
１の最大送風量をエンジン冷却水最大温度にとも
なつて制限する制限手段３とを備えた。

（作用） 送風手段１の送風量は、演算手段５により演算
された演算車室内気温度制御信号にもとづいて、
たとえば所定のパターンにより制御される。この
制御がなされた送風手段１からの送風は熱交換手
段２を通して車室３０へ吹き込まれる。しかる
に、暖房状態中は熱交換手段２内の加熱手段によ
り送風手段１からの送風は加熱されて車室３０へ
吹き込まれる。

一方、エンジン冷却水温度の最大値は最大値検
出手段７により検出され、エンジン冷却水最大温
度にともなつて、暖房状態中における送風手段１
の最大送風量が制限手段８により制限される。

この結果、暖房状態中においてエンジン冷却水
最大温度が低温状態のときに送風手段１からの最
大送風量は制限されるため、エンジン冷却水最大
温度が低温状態のとき最大送風量が車室３０へ吹
き込まれることはなくなり、車室内を冷却するこ
とはなくなる。

また、冷却水温度の最大値に対応して暖房状態
中の最大送風量を制限することによりエンジン型
式の違いに対しても対応することができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例の車輌用空気調和装
置の構成を示すブロツク図である。

２１は空気調和装置本体であり、２２は空気調
和装置本体２１を制御する制御装置である。

空気調和装置本体２１はダクト２３の上流側か
ら下流側に向つて、取入れ空気を車室内気にする
か外気にするかを選択するインテークダンパ２
４、インテークダンパ２４を介して吸い込んだ空
気を車室３０へ送風する送風機２５、後記する冷
却機３４が動作中送風空気と熱交換するエバポレ
ータ２６、エバポレータ２６を通過した空気中後
記するヒータ２８に分流する空気量を制御するミ
ツクスダンパ２７、車載内燃機関の冷却水が循環
されて加熱器として作用し通過空気を加熱するヒ
ータコア２８、車室３０への空気吹出口を選択す
るモード切替用ダンパ２９を備えている。

コンプレツサ３５、コンデンサ３６、レシーバ
タンク３７、膨張弁３８はエバポレータ２６と共
に冷却機３４を構成している。さらにまた、車載
内燃機関出力軸の回転はプーリ３９に伝達されて
いる。プーリ３９の回転はマグネツトクラツチ４
０を介してコンプレツサ３５に伝達され、この伝
達によりコンプレツサ３５が駆動される。

車室３０への空気吹出口は乗員の顔部方向へ空
気を吹き出すベント吹出口３１と、足元から空気
を吹き出すヒート吹出口３２とで形成してあり、
モード切替用ダンパ２９によつてその一方、また
は両方が選択される。

インテークダンパ２４はモータアクチユエータ
３３により、ミツクスダンパ２７はモータアクチ
ユエータ４１により、モード切替用ダンパ２９は
モータアクチユエータ４２によりそれぞれ駆動さ
れる。なお、第２図において４４〜４８はそれぞ
れモータアクチユエータ３３、送風機２５、マグ
ネツトクラツチ４０、モータアクチユエータ４
１，４２をそれぞれ駆動する駆動回路である。

一方、車室内気温度を検出する内気温度センサ
５０、日射量を検出する日射量センサ（光電変換
素子を検出端とする）５１、エバポレータ出口空
気温度すなわちＡ点の温度を検出するエバポレー
タ出口空気温度センサ５２、外気温度を検出する
外気温度センサ５３、車室内温度を設定する設定
器５４、ミツクスダンパ開度を検出するポテンシ
ヨメータ５５およびエンジン冷却水温度を検出す
るエンジン冷却水温度センサ５６が設けてある。
各センサの出力、設定器５４の出力およびポテン
シヨメータ５５の出力はマルチプレクサ５７を介
してＡ／Ｄ変換器（以下、ADCと記す）５８に
供給してデイジタルデータに変換し、ADC５８
にて変換されたデイジタルデータはマイクロコン
ピユータ５９に供給してある。

マイクロコンピユータ５９は基本的にCPU、
プログラムを記憶させたROM、データを記憶す
るRAM、入力ポート、出力ポートおよびタイマ
を備えている。ROMに記憶されているプログラ
ムにしたがつてADC５８からの出力デイジタル
データが入力ポートを介して読み込まれ、CPU
で処理、演算されたデータは出力ポートを介して
駆動回路４４〜４８に出力され、送風機２５の送
風量、マグネツトクラツチ４０を介して制御され
るコンプレツサの稼動時期および期間、ミツクス
ダンパ２７の開度制御がなされて、車室内温度が
設定器５４による設定温度になるべく制御され
る。なお、インテークダンパは手動により内気循
環、外気取入れの指定がなされたものとして説明
する。

ROMに記憶されているプログラムにしたがつ
て本発明の一実施例の作用を第３図のフローチヤ
ートにより説明する。

プログラムの実行が開始されると、RAMをク
リアする等の初期設定がなされる（ステツプａ）。
ついで入力ポートを介してデイジタルデータに変
換されたセンサ５０〜５３および５６の出力、設
定器５４の出力およびポテンシヨメータ５５の出
力は読み込まれ、RAMの所定エリアに一旦記憶
されたうえ、車室内気温度制御信号（以下綜合デ
ータと記す）Ｔ＝T_R＋K₁T_E＋K₂T_A＋K₃T_S−
K₄T_D＋K₅が演算のうえ記憶される（ステツプ
ｂ）。ここでT_Rは内気温度、T_Eはエバポレータ出
口空気温度、T_Aは外気温度、T_Sは日射量をそれ
ぞれ示し、センサ５０〜５３により検出されてい
る。T_Dは設定器５４にて設定された設定温度で
あり、K₁〜K₅は定数である。また、後記のT_Wは
エンジン冷却水温度（以下、単に冷却水温度と記
す）である。したがつて綜合データＴは設定車室
内温度と検出内気温度との偏差に関連し、さらに
エバポレータ出口空気温度T_E、日射量T_S、外気
温度T_Aにより補正した値に対応しており、車室
内温度を設定車室内温度に制御するための熱負荷
に関連した値と言うこともできる。

ステツプｂに続いて、第４図ａに示した如く綜
合データＴに対応して、予め設定してある制御パ
ターンにしたがつて送風機２５の送風量制御がな
される（ステツプｃ）。なお送風量は後記する如
く（第５図）、暖房時にその最大送風量が制限さ
れる。

ステツプｃに続いて、第４図ｂに示した如く綜
合データＴに対応して、予め設定してある制御パ
ターンにしたがつてミツクスダンパ２７の開度制
御がなされる（ステツプｄ）。ステツプｄに続い
て、第４図ｃに示した如く綜合データＴに対応し
て、予め設定してある制御パターンにしたがつて
コンプレツサ３５の駆動設定温度が制御される
（ステツプｅ）。ステツプｅにおいてはエバポレー
タ出口空気温度T_Eが第４図ｃに示す温度パター
ン以上のときはマグネツトクラツチ４０が通電制
御され、コンプレツサ３５を駆動し、第４図ｃに
示す温度パターン未満のときはマグネツトクラツ
チ４０の通電が遮断されるコンプレツサ制御がな
される。ステツプｄおよびステツプｅによつて車
室内温度が設定車室内温度に制御されることにな
る。

ステツプｅに続いてデータT_F＝T_E＋K₆θ＋β
が演算のうえ記憶される（ステツプｆ）。ここで
θはミツクスダンンパ２７の開度を示しており、
エバポレータ２６を通過した全空気がヒータコア
２８を通過するようにしたときの開度をθ＝100
％（フルヒート）としている。さらにK₆および
βは定数である。したがつてデータT_Fは車室３
０へ吹き出される空気温度に対応している。ステ
ツプｆに続いて、データT_Fにしたがつてベント
吹出口３１または／およびヒート吹出口３２を選
択する吹出モード制御がなされ（ステツプｇ）。
ステツプｇに続いて再びステツプｂが実行され
る。なお、インテークダンパ２４はマイクロコン
ピユータ５９に出力が供給されている図示しない
手動スイツチの出力にしたがつて外気導入状態ま
たは内気循環状態に制御されるため、第３図のフ
ローチヤートから除外してある。

ステツプｃに示した送風量制御は第５図のフロ
ーチヤートに示す如くである。

キースイツチがイグニツシヨンオン位置にされ
たときに温度センサ５６により検出したエンジン
冷却水温度T_W0を冷却水温度T_W、T_W1として記憶
する初期設定を行ない、次回から検出した冷却水
温度をT_W1（今回の検出冷却水温度）として初期
設定を行なう（ステツプc₁）。ステツプc₁に続い
てマイクロコンピユータ５９に出力が供給されて
いる図示しない送風機スイツチのオン・オフが判
別され（ステツプc₂）、送風機スイツチがオフ状
態のときは送風機２５が停止状態に制御される
（ステツプc₃）。送風機スイツチがオン状態と判別
されたときは、マイクロコンピユータ５９に出力
が供給されている図示しない送風機自動制御指示
スイツチのオン・オフが判別され（ステツプc₄）、
送風機自動制御指示スイツチがオフ状態と判別さ
れたときは送風機２５は手動により制御される
（ステツプc₅）。送風機自動制御指示スイツチがオ
ン状態と判別されたときはステツプc₄に続いて暖
房状態か否かが判別される（ステツプc₆）。すな
わち送風機スイツチがオン状態で、かつ送風機自
動制御指示スイツチが自動制御指示のとき暖房状
態か否かが判別される。暖房状態であるか否かは
綜合データＴの値により判別でき、定数K₅の設
定により綜合データＴが負のときは暖房と判断さ
れる。

ステツプc₆において暖房状態と判別されたとき
は今回検出した冷却水温度T_W1が前回検出した冷
却水温度T_Wより大きいか否かが検出され（ステ
ツプc₇）、温度T_W1＞T_Wのときは温度T_W1が温度
T_Wとして置換される（ステツプc₈）。ステツプc₇
において温度T_W1＞温度T_Wでないときはステツ
プc₈がバイパスされる。したがつてステツプc₇お
よびステツプc₈によつて冷却水温度のそのときま
でにおける最大値が検出される（ステツプc₉）。
ステツプc₉において検出された冷却水温度が予め
温度してある温度Ｅ度を超えているか否かが判別
される（ステツプc₁₀）。

ここで温度Ｅ度は実験により求めた値であり、
各種のエンジン中で最も冷却水温度の上昇が低い
ものでも、到達し得る値に設定してある。

ステツプc₁₀において、冷却水温度T_Wが温度Ｅ
度を超えているときは、冷却水温度T_Wに対応し
て送風機２５の駆動モータに印加する駆動電圧が
枠内に記した制御パターンにしたがつて選定のう
え、記憶される（ステツプc₁₁）。ステツプc₁₁に
続いて、ステツプc₁₁にて記憶された駆動電圧が
暖房時における最大駆動電圧に代つて用いられる
（ステツプc₁₂）。したがつて、暖房時における最
大駆動電圧は冷却水温度によつてステツプc₁₁の
枠内の破線〔第４図ａの破線（なお第４図ａは送
風量に換算して示してある〕に示す如くリミツト
された状態になる。また、ステツプc₆において暖
房状態でないと判別されたときはステツプc₆から
直ちにステツプc₁₂が実行されるため、綜合デー
タＴにともなつて送風機２５の駆動電圧はリミツ
トされることはない。

また、ステツプc₁₀において冷却水温度T_WがＥ
度以下のときはステツプc₁₀に続いて送風機２５
の駆動モータに印加する電圧をＧ（Ｖ）に設定し
（ステツプc₁₃）、この電圧Ｇ（Ｖ）がT_W＞Ｅでな
い場合における最大駆動電圧とされる（ステツプ
c₁₂）。したがつて暖房時における送風機２５の駆
動モータに印加される最大駆動電圧はＧ（Ｖ）を
最低電圧として冷却水温度T_Wにともなつてリミ
ツトされることになる。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、エンジン冷
却水温度の最大値を検出し、この最大値にともな
つて暖房中における最大送風量を制限するように
したため、この制限値を設定することによりヒー
タユニツトの能力に対応した最大暖房効果を引き
出すことができて、ヒータユニツトの暖房能力が
充分でないときに大量の送風がなされて、車室へ
の吹出空気温度がかえつて低下してしまう様なこ
とはなくなる。

また、冷却水温度の最大値に対応して暖房中の
最大送風量が制限されるため、エンジン型式の違
いに対して対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロツク図。
第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロツク
図。第３図および第５図は本発明の一実施例の作
用の説明に供するフローチヤート。第４図は本発
明の一実施例の作用の説明に供する線図。 １……送風手段、２……熱交換手段、３……車
室内温度検出手段、４……車室温度設定手段、５
……演算手段、６……制御手段、７……最大値検
出手段、８……制限手段、３０……車室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン冷却水を熱源とする加熱手段を含む
   熱交換手段を介して車室へ空気を送風する送風手
   段と、車室内温度検出手段と、車室温度設定手段
   と、少なくとも検出車室内温度と設定車室温度と
   の偏差に関連した車室内気温度制御信号を演算す
   る演算手段と、演算車室内気温度制御信号にもと
   づいて送風手段の送風量を制御する制御手段とを
   備えた車輌用空気調和装置において、エンジン冷
   却水温度の最大値を検出する最大値検出手段と、
   暖房状態中における送風手段の最大送風量をエン
   ジン冷却水最大温度にともなつて制限する制限手
   段とを備えたことを特徴とする車輌用空気調和装
   置。 ２ 制限手段はエンジン冷却水最大温度の低下に
   ともなつて送風手段の最大量を低く制限する制限
   手段であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の車輌用空気調和装置。