JPH0224214A - 自動車用空調機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用空調機に係り、特に各吹出口からの吹
出配風量を各々最適かつ安定的に制御するに好適な配風
制御装置に関する。

〔従来の技術〕 従来の装置は、特公昭６２−５８９２９に記載のように
、空調機の各吹出口の風量分配制御にあたって、各吹出
通路上の配風切換用ドアの開度を変化させ、その通路抵
抗変化に応じて自然に決定される風量配分率に基づき配
風分配制御を行なっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、各配風用ドア及びこれらを駆動するリ
ンクやアクチュエータ等のバラツキや、ガタから生ずる
各吹出口からの配風率誤差が配慮されておらず、同一制
御信号により制御されているにもかかわらず、車両毎、
あるいはエアコンシステム毎にその配風率にバラツキが
生ずるという問題があった。特に、各配風用ドアが全閉
に近い開度（風がわずかに吹出す領域）では、ドア開度
変化に対する通路抵抗変化、すなわち、配風率変化が大
きいため、配風用ドア開度のわずかなバラツキにより、
大巾に吹出風速が変化し、温調感が得られない、あるい
は不必要な風量吹出しにより不快感を生ずる等の問題が
あった。

又、エアコン運転モードの切換に伴なう吹出口総数の変
化（Ｖｅｕｔ吹出モード→Ｂ／Ｌ吹出モード等の変化）
や、車速変化に伴なう空気取込ロ圧力変化等により、送
風装置の送風能力が一定にもかかわらず、吹出口の風速
が不必要に変化し、快適感を損なうという問題があった
。

本発明の目的は、各吹出口の通気抵抗のバラツキや、エ
アコンシステム、車両の運転条件にかかわらず、各吹出
口からの吹出風量（吹出風速）及びその配分率を常に最
適な値に安定に制御することにより、快適で、安定した
エアコンシステムを提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、各々相対的に配風率を変化させ得る各吹出
口毎に、各吹出口からの吹出風速を検知する吹出風速セ
ンサを設け、該吹出風速センサからの風速信号が、あら
かじめ演算された各吹出口からの目標吹出風速に一致す
る様、各配風ドアの開度と送風装置の能力を制御するこ
とにより、達成される。

〔作用〕

各吹出口毎に設けられた配風用ドアは、制御装置からの
信号に応じ、各々の開度に制御されるが、機械的なバラ
ツキにより通路抵抗は必ずしも一様にはならず、一般的
にま、目標とする配風率に対し、上下（Ｖｅｕｔ吹出、
　Ｆｌｏｏｒ吹出し）吹出し、左右吹出し、前後吹出し
の実配風率に誤差が生ずる。

本発明ではこの各吹出口からの吹出風速を繰返し検出し
て、各吹出口の実配風率が前記目標配風率に近ずく様、
繰返し上記配風用ドアの開度を補正するので、各吹出口
からの配風率のバラツキを解消することができる。

同様に、モード変化に伴なう吹出口総数の変化や、車速
変化に伴なう空気取込ロ圧力変化等により、特定の空気
吹出口の吹出風量（吹出風速）が変化する条件でも、送
風装置の送風能力と配風用ドア開度を順次補正するため
、各吹出口からの吹出風量が目標値に一致する機制御す
ることができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図〜第１２図により説明
する。まず第１図は、本発明の一実施例のシステム構成
を示す模式図であり、１は空調機の空気吸込口、２は送
風用ブロワモータ、３は同じくファン、４は空気冷却の
ためのエバポレータ。

５は空気加熱のためのヒータコア、６は吹出温度制御の
ためのエアミクスドア、７８〜７Ｃはそれぞれフロアダ
クト１４、ベントダクト１５、デフダクト１６への送風
量（配風率）を制御するための配風用ドア、８はフロア
ダクト１４からの吹出風の左右分配率を制御するための
配風用ドア、９は同じくベントダクト１５からの吹出風
の左右分配率を制御するための配風用ドア、１０はエア
ミクスドア６の開度を制御するための電動アクチュエー
タ、ｌｌａ〜ｌｌｃはそれぞれ各吹出口配風用ドア７ａ
〜７ｃの開度を制御するための電動アクチュエータ、１
２はフロン吹出口左右配風用ドア８の開度を制御するた
めの電動アクチュエータ、１３はベント吹出口左右配風
用ドア９の開度を制御するための電動アクチュエータ、
１４ａ〜１４ｄはフロア吹出口、１５ａ〜１５ｄはベン
ト吹出口、１６ａ〜１６ｄはデフ吹出口で、それぞれ、
添字ａ、ｂは車両の右側、添字ｃ、ｄは車両の右側の吹
出口である。又、１７ａ、１７ｄはフロア吹出口のそれ
ぞれ左側、右側に設けられた吹出風速センサ、１８ａ、
１８ｄは同じくベント吹出口のそれぞれ左側、右側に設
けられた吹出風速センサ、１９はデフ吹出口に設けられ
た風速センサ、２０ａ。

２０ｂはそれぞれ車両の左方向、右方向から入射する日
射量を検知するための日射センサ、２１は。

マイクロコンピュータを備え、エアコンシステム全体を
統括制御するための制御回路である。本システムにおい
ては、制御回路２１の制御信号に応じて、空気吸込口１
から導入された空気が送風用ファン３によりエバポレー
タ４内に送り込まれ、エアミクスドア６により、ヒータ
コア５を通過する風と、バイパスする風に分配されるこ
とにより適切な温度に温調される。その後、温調された
風は各配風用ドア７ａ〜７Ｃの開度の組合せに応じてフ
ロアダクト１４、ベントダクト１５、デフダクト１６に
それぞれ流入する。フットダクト１４、ベントダクト１
５に流入した吹出風は、日射センサ２０ａ、２０ｂによ
り検出された入射方向に応じ、各々の左右配風用ドア８
，９により左右に分配され、より強い日射がある側の暑
さを解消する様に配風され、各吹出口１４ａ〜１４ｄ、
１５ａ〜１５ｄより車室内に吹出す、一方、デフダクト
からの吹出風は１乗員に直接当ることはなく、日射の方
向に応じた左右配風による暑さ解消の効果は少ないため
、本実施例では、左右配風ドアは設置しておらずこのた
め吹出風速ダクトセンサも代表吹出口である１６ｃ近傍
に１つのみ設けている。

本実施例における上下方向すなわちＦｏｏｔ、　Ｖｅｎ
ｔ、Ｄｅｆ各吹山吹出口風量分配等性を第２図により説
明する。第２図において、横軸である配風制御係数αは
本実施例では下式により計算する。

配風制御係数αはほぼ外気温度Ｔ＆に近い値と見なして
よいが、日射量Ｚ、が強い場合、あるいは、設定温度Ｔ
ｓをより低い値に設定した場合は、第２図におけるＶｅ
ｎｔ配風率がより増加する方向にαが補正される。（１
）式で求められるαの値に対し、快適感が得られる上下
風量配分は第２図に示したごとく、α≧２５すなわち外
気温度Ｔ＆が高い領域では、１００％Ｖｅｎｔ吹出口か
ら風を吹出し、（Ｖｅｎｔ吹出モード）αが２５に対し
低下するとともに、Ｆｏｏｔ吹出口への配風量が徐々に
増加し、いわゆるＢ／Ｌ吹出モードとなる。さらにαが
１０以下の条件では、Ｄｅｆ吹出口への配風率が増加し
。

逆にＶｅｎｔ吹出口への配風率は徐々に減少し、α≦−
６の条件では、　Ｄｅｆ、Ｆｏｏｔ吹出口からだけの吹
出モード（Ｈｅａｔｅｒ吹出モード）となる。以上説明
した第２図に示す配風制御を実施することにより、車室
内の上下方向の吹出風量分配を乗員にとって快適な状態
に維持することができる。本配風制御を実施する場合、
各配風用ドア７ａ〜７ｃは各々独立に開閉することが可
能であり、いずれの配風用ドアの開度を変化させた場合
でも、エアコンシステム全体の通気抵抗が変化するため
、各々の吹出口の配風率が影響を受け、それぞれの配風
率が相対的に同時に変化する。一般的に、特定の、配風
用ドアを開く方向に動作させた場合、対応する吹出口の
配風率は増加し、他の吹出口の配風率は減少する。逆に
、特定の配風用ドアを閉じる方向に動作させた場合、対
応する吹出口の配風率は減少し、他の吹出口の配風率は
増加する。従って、本実施例に示したシステムでは、同
一の上下配風率を得るための各配風用ドアの開度の組合
せは１つ以上存在する。しかしながら、実用的には、送
風を最も効率的に行なえる条件を考慮し、エアコンシス
テムの総通気抵抗が最も小さくなる開度の組合せを採用
する必要がある。本条件を考慮した上で第２図に示す配
風制御を実施するための各配風用ドアの動作例を第３図
に示す。第３図において、最上段は横軸を吹出モード変
化として、縦軸は各吹出口からの配風率を示している。

モードＭ１の状態がＶｅｎｔ吹出モードであり、Ｍ１〜
Ｍ２の間がＢ／Ｌ吹出モード、Ｍ２〜Ｍ３の間は、Ｆｏ
ｏｔ　＋Ｖｅｎｔ、　Ｄｅｆすべてに配風する三層吹出
モード、Ｍ３〜Ｍ４はＨｅａｔｅｒ吹出モードである。

Ｍ４の位置よりも左側のモードは通常は使用しないが、
窓曇り防止のモードであるＤｅｆ吹出固定モードを実現
するためＭ５の位置が設けられている。Ｍ１〜Ｍ５で示
される吹出配風率を得るための各配風用ドアの開度変化
を各々下段に示している。モードＭ１の状態では、Ｄｅ
ｆ吹出口用配風ドア、Ｆｏｏｔ吹出口用配風ドアは全閉
、Ｖｅｎｔ吹出口用配風ドアは全開であり、Ｖｅｎｔ配
風率が１００％ｄｅｆ　、　Ｆｏｏｔ配風率は０％とな
る。この状態からモードがＭ２の状態に近づくに従って
Ｆｏｏｔ吹出口用配風ドアが徐々に開いてゆき、Ｖｅｎ
ｔ配風率が１００％がら徐々に低下するとともに、　Ｆ
ｏｏｔ配風率が増加してゆく。

以下、モードがＭ２からＭ３．Ｍ４．Ｍ５と変化するに
従って、同様に各配風ドアの開度を第３図に示した特性
で変化させることにより第２図のαに基づき決定された
各々の配風率に対応した上下の送風量を得ることができ
る。

次に本発明の左右方向の風量分配特性例を第４図により
説明する。自動車においては、日射を直接体に受ける状
態がしばしば発生するが、日射を体に受けることによる
熱気感は非常に大きい。この熱気感を解消するための方
法として、吹出温度を低下させる、又、吹出風量を増加
させる等の方法が一般に用いられるが、特に吹出風であ
る涼風量を日射量に応じて増加させる方式は熱気感の解
消に非常に効果的である。しかしながら日射が横方向か
ら当たっている場合には、運転席側、あるいは助手席側
いずれか日射を受けている側の乗員の快適感を維持する
ために風量を増加させると、日射を受けていない側の乗
員が寒さを感する結果となるため１日射の方向を検出し
て、日射を受けている側の吹出風量のみ増加することが
望ましい。

このための左右方向の風量分配特性を示したものが第４
図である。第４図において、横軸は日射の左右方向の入
射角度、縦軸が左右方向の目標配風率である。日射の入
射方向が０を含め左右１５゜の範囲、すなわちほぼ正面
から日射がある場合には、左右それぞれ５０％ずつの配
風とし、入射方向が右１５＠から右６０″に移動するに
従って右側吹出口の配風率は増加させ、左側吹出口の配
風率を減少させる。さらに日射の入射方向が右６０″以
上となる条件では、右側吹出ロ配風率８０％左側吹出ロ
配風率２０％一定とする。入射方向が右６０”Ｃ以上と
なっても左側吹出口配風率を２０％以下に低下させない
のは、左側乗員に対しても必要最小限の空調効果を保持
するためである。一方、日射の入射方向が左方向の場合
には、入射角度が大きくなるに従って右側とは対称的に
右側吹出口の配風率は低下させ、左側吹出口の配風率を
増加させることにより、日射による熱気感を効果的に解
消することができる。ここで、日射の左右方向の入射角
を検知する手段として、各々左右方向に傾けた日射セン
サ２０ａ、２０ｂ　（第１図）を用い、その受光量の比
より日射の入射角を演算することができる。複数の日射
センサを使用して、入射角を検知する方法については、
特開昭６１−２０００２１等に詳しく説明されており、
本発明の目的とは異なるので、ここでの詳しい説明は省
略する。

次に本実施例で用いる風速センサの構造、動作等につい
て、第５図〜第８図により説明する。

自動車用風速センサとしては、安価で信頼性が高く、小
型かつ取扱いが容易であることが重要であり、本実施例
では温度センサと組合せた自己発熱型サーミスタセンサ
を使用する。本風速センサの動作原理等については、特
願昭６２−６３９４７に詳しく説明されているが、ここ
でその概要について説明する。自己発熱型風速センサの
原理は、第５図に示すごとく一定の電力により発熱をす
る感温素子（風速検知部Ｈｖ）と、一般の感温素子（温
度検知部Ｈｔ）を−組として、風速測定部に設置し、発
熱する感温素子の温度上昇値から間接的に風速を測定す
るものである。すなわち、風速がＯの場合、発熱感温素
子からの熱放散があまり行なわれないため素子の温度上
昇が大きくなり、発熱しない感温素子が検知する空気温
度に対する発熱感温素子の検知温度は大きくなる。一方
、風速が大きくなるに従って、発熱感温素子が気流によ
って奪われる熱量が増加するため、その発熱感温素子の
温度上昇量は小さくなる。ここで、発熱感温素子の温度
上昇量は気流の温度にかかわらず、気流の流速に応じて
ほぼ決定される。従って、気流の温度に対する発熱感温
素子の相対温度上昇値を得ることによって間接的に気流
の風速を求めることができる。第５図において、Ｈｖ、
Ｈｖはサーミスタ、３０は一定電流を発生させる定電流
回路、Ｒｐはプルアップ抵抗、でありＶｃには一定電圧
（本実施例では５Ｖ）が印加されている。ＶＶ、ＶＴは
それぞれサーミスタＨｖ　Ｈｒからの出力電圧であり、
図示していないＡ／Ｄコンバータ等を介して制御回路２
１内のマイクロコンピュータに読取られる。サーミスタ
Ｈｖ、Ｈｔの特性は、それぞれの温度に対する抵抗値を
ＲＨＩ／、　ＲＨ７として、（２）式より、自己発熱す
るサーミスタＨｖの出力電圧Ｖｖは、定電流回路３０の
出力電流をｒｖとして、 Ｖｖ＝　Ｉ　ｖ　１ｌＲ１（Ｖ 一方、温度検知用サーミスタＨｔの出力電圧Ｖｔは、 で与えられる。これらのサーミスタを第５図の回路に組
込んだ場合の特性を第６図、第７図に示す。

第６図は、吹出温度Ｔ６がそれぞれ１０℃、２０℃３０
℃の場合の吹出風速に対する出力電圧Ｖｖの変化を示し
ている。（２）、及び（４）式かられかる通り吹出温度
が低下するに従って、サーミスタの抵抗値ＲＨＶが上昇
し、出力電圧Ｖｖも上昇する。一方、風速が速くなった
場合にも、同じくサーミスタの抵抗値ＲＨｖが上昇し、
出力電圧Ｖνが上昇する。一方、第７図は温度検知用サ
ーミスタＨｔが検出する吹出温度Ｔ−に対する出力電圧
ＶＴの特性（（３）及び（５）式より得られる特性）を
示しており、出力電圧ＶＴを第７図あるいは、（３）及
び（５）式により逆変換することによって、サーミスタ
Ｈｒの温度、すなわち、気流の温度を検知することがで
きる。

従って、これらにより求められた吹出空気温度に基づき
、第６図の特性を補正すれば、吹出口の吹出風速を求め
ることができる。本自己発熱型風速センサを使用する場
合には、吹出温度制御を実施するための吹出温度センサ
として、上記風速センサの温度検知用サーミスタＨＴが
共用できるため、非常に合理的である。これら風速セン
サを実際に組立てた場合の実施例を第８図に示す。第８
図において、３１は、風洩れ防止用シール材、３２は全
体を固定するセンサベース、３３は、センサを通風ダク
トに取付けるためのフック、３４はセンサからの信号を
取出すためのリード線、Ｈｖ　。

ＨＴはそれぞれ第５図で説明した風速センサの風速検知
部と温度検知部である。以上の構成の風速センサを、通
風路の側面の取付穴にフック３３により固定する。この
時、風洩れ防止用シール材３１は、通風路の壁面とセン
サベース３２の間のすきまから洩れる吹出風を防止する
役割を果たしており、本実施例では収縮自在のウレタン
材を使用している。ここで風速センサの風速検知部Ｈｖ
と温度検知部ＨＴを風の流れに対し、直交する位置関係
に配置しているが、これは、風速検知部Ｈｖの自己発熱
が温度検知部ＨＴに影響を与え、気流の検出温度に誤差
を生ずるのを防止するためである。一般には、自己発熱
する風速検知部Ｈｖが、温度検知部ＨＴの上流側になら
ない様装置すればよい。

次に本実施例の制御をマイクロコンピュータ（以下マイ
コンと略す）を使用して実行する場合の制御手順につい
て説明する。

第１０図は、マイコン制御におけるメインプログラムの
ＰＡＤである。第１０図において、初期設定を行なうス
テップ１００では、内部メモリ、入出力ボート等を必要
に応じ初期化（イニシャライズ）する。次にステップ１
０１にて、以後時間カウントのために使用するτ１タイ
マをクリアする。以後、ステップ１０２は、ステップ１
０３〜ステツプ１０８を無限に繰返すことを表わしてい
る。まず、ステップ１０３にて、配風制御、風量制御及
びその他の空調制御を実行するために必要となる周囲条
件を読取る。これらの条件としては、外気温度Ｔ　ａ、
車室内温度Ｔ　ｒ　、設定温度Ｔｓ、日射量（入射方向
を含む）ｚ、等がある。次にステップ１０４では、一定
時間の経過をチエツクするために、τ１タイマ＝０かど
うかを判断する。第１回目のプログラム実行時には、先
のステップ１０１によりτｌタイマはクリアされてＯと
なっているため、ステップ１０４の判断はｙｅｓとなり
、ステップ１０５に進む。このステップ１０５において
、第２図〜第４図で説明した配風制御を実施するが、詳
細は後述する。次に配風制御後、一定時間を計測する目
的で、ステップ１０６にて、τ１タイマに初期値をセッ
トする。次にステップ１０７にて、ステップ１０５に含
まれない他の制御項目の演算及び制御である吹出温度制
御や吸込口制御等を実施する。本内容については、本発
明と直接関係せず、又、特願昭５７−２２７等にも詳し
く説明されているため、ここでの説明は省略する。

次にステップ１０８にて、τ！ｌタイマカウントダウン
し、以後、前述のステップ１０３にもどる。

ここで、ステップ１０４，１０６，１０８は、定時間τ
１毎にステップ１０５を実行させる役割を果たしている
が、この原理及びその目的を説明する。まず、ステップ
１０６にてτｌタイマに初期値がセットされたあと、ス
テップ１０３〜ステツプ１０８のループを繰返す毎にτ
１タイマがカウントダウンされるが、本ループ１周に要
する時間はほぼ一定のため、ステップ１０４でτｌタイ
マがＯとなるまで本ループを繰返すことによって［ルー
プの１周期時間］×［τ１タイマの初期値］の時間を作
り出すこと力５できる。一方、ステップ１０５にて、配
風制御や風量制御を実行するが、マイコンの処理速度に
対し１機械的な応等は遅く、配風制御用のアクチュエー
タやドア類が動作し、又ブロワモータの回転数が変化す
るためには、０．２　から数秒程度の時間を要する。こ
れらに加え、配風や風量の変化が吹出口の風速センサ位
置に到達する時間、及び到達後、各検知部が気流の変化
に応答するまでの応答時間が必要であり、マイコンが配
風制御や風量制御の制御出力を出したあと各風速センサ
がその変化を検知するまでには。

１秒から数十秒の時間が必要となる。この間は、前に出
力された配風アクチュエータ等の出力に応じ、配風率や
風量が過渡的に刻々と変化しており、各風速センサが検
出する風速信号は必ずしも実態を示していない。従って
、制御の安定化のためには、各々の制御出力後、過渡状
態を脱し、配風率や風速がほぼ安定に検知できる様にな
るまでの時間１次の制御出力を禁止することが必要であ
る。

これに要する時間は、前述の通り約１秒から数十秒程度
であり、制御系が同じであれば、その制御出力の変化量
等にはほとんど関係がなく、いわゆる時定数的な値とし
て、実験的に求めることができる。本実施例では、第１
０図におけるステップ１０４．１０６，１０８の動作に
より、ステップ１０５により一担制御出力が出されたあ
と、τ１時間の間、次の配風、風量制御の演算や、制御
出力動作を禁止している。

次に第１１図により、第１０図に示したステップ１０５
の配風制御及び風量制御の制御手順について、詳しく説
明する６第１１図において、ステップ２００は上下目標
配風率の演算を行なうステップであり、前に読込まれて
いる周囲条件等に応じ、（１）式及び第２図の特性に従
って、それぞれＤｅｆ吹出口、Ｖｅｎｔ吹出口、Ｆｏｏ
ｔ吹出口への目標配風率であるＤａｏ＋　ＤＶＯ，Ｄｔ
ｏを演算する。同様にステップ２０１では、第４図の特
性に従って、それぞれ、Ｖｅｎｔ吹出口、Ｆｏｏｔ吹出
口の左右目標配風率であるＤＨＶＯ，Ｄｏｚｏが演算さ
れる。次にステップ２０２により、快適空調のために必
要とする最適な必要（目ｍ）全風量Ａｖｏの演算を行な
う、ここで得られる全風量Ａｖｏは、前ステップ２００
〜２０１で求めた目標配風率に応じて決定される。

各吹出口からの吹出風量の総和となる。次にステップ２
０３で、実際の各吹出口（Ｄｅｆ　ｌケ所、Ｖｅｎｔ、
Ｆｏｏｔ各々２ケ所）の吹出風速を読取る。具体的には
第５図〜第８図で説明した方式により各々の吹出口の吹
出風速を独立に読取ることができる。本ステップにて得
られた各々の吹出風速に基づき、次のステップ２０４及
び２０５で実際の上下及び左右の配風率であるＤｔ＋　
Ｄｖ、　Ｄｌｐ　ＤＨＶＩ　ＤＨｘを演算する。ここで
、前記ステップ２０３で検知する対象は風速データであ
り、ステップ２０４゜２０５で実配風率を演算するため
には、各吹出口から吹出す風量が必要となるが、各吹出
口は原則として吹出面積が決まっているため、各々の吹
出風速値を各々の吹出風量値に換算することができる。

以上の各吹出口からの吹出風量に基づき、ステップ２０
６にて実際の全風量Ａｖが演算される。

以上読取り演算された実際の配風率や総風量が、先に演
算された各々の目標値に近づく様制御することが必要と
なる。すなわち、ＤｄがＤ−ｏに、ＤＶがＤｖｏに、Ｄ
ａがＤｌｏに、Ｄ）ＩＶがＤ　ＨＶＯに、ＤｏｔがＤＨ
ｔｏに、ＡｖがＡｖｏに近づく様制御する。以上の制御
のために、まずステップ２０７にて上下配風ドア開度制
御を実施する。この上下配風については吹出口がＤｅｆ
、　Ｖｅｎｔ、　Ｆｏｏｔと３ケ所あり、かつ、配風制
御のためのドアも第１図に示すとと＜７ａ〜７ｃと３つ
あるため、種々の制御手順が考えられるが本実施例での
制御手順については、後述する。次にステップ２０８に
てＶｅｎｔ吹出口の実際の左右配風率ＤＨＶと左右目標
配風率Ｄ　）ＩＶＯがほぼ一致しているかどうか判断す
る。

両者がほぼ一致していれば、左右配風が目標値に制御さ
れている状態であるので、何もせずに次のステップに移
る。一方、両者が大きく異なっていれば左右配風ドアを
制御し実際の左右配風率を目標値に近づけるため、ステ
ップ２０９に移り、Ｖｅｎｔ吹出口の左右ドア開度制御
を実行する。同様に、ステップ２１０，２１１にてＦｏ
ｏｔ吹出口の左右配風ドア開度制御を実施する。風量に
ついても。

ステップ２１２，２１３にて、実際の全風量Ａｖが目標
全風量Ａｖｏに近づく様制御される。以上の制御手順の
中で、前述のステップ２０７上下配風ドア間度制御につ
いて、第１２図により詳しく説明する。前述のごとく、
上下配風については、制御自由度が大であるが、送風効
率を最大とする制御を実現するためには、くふうが必要
であるが本実施例ではまず、第１２図ステップ３００に
おいて、Ｄｅｆ、　ｖｅｎむ、　Ｆｏｏｔ各吹出口の実
際の配風＄Ｄ＜。

Ｄｖ、Ｄｉの中で、各々の目標値Ｄ４ｏ、　Ｄｖｏ、　
Ｄｌ。

に対し不足しているものがないかを判断する。これら３
ケ所の配風率は相互に排他的に変化するため、いずれの
配風率も目標に対し不足がないということは、逆にすべ
ての配風率が目標配風率に一致している結果であり、ス
テップ３００以後何もせずに終了する。一方、いずれか
の配風率が目標配風率に対し不足している時はステップ
３０１に進む。本ステップでは、すでに同一目的で配風
ドア開度制御が実行されたかどうかを示すフラグである
ドア動作フラグが１かどうかを判断する。該フラグが０
であれば、まだ配風ドア開度制御が実行されていないた
め、ステップ３０５に進み配風率が不足しているドアを
一定角度開く。次に配風ドア開度制御が実行されたこと
を示すために、ステップ３０６でドア動作フラグを１に
セットし上下配風ドア開度制御２０７を一担終了する。

一方、ステップ３０１でドア動作フラグ＝１と判断され
た場合には、ステップ３０２に進むがすでに配風ドア開
度制御が実行されているので、当該配風ドアが実際に開
く方向に動いていれば当該吹出口の配風率も前と比較し
て増加しているはずであり、その場合には、再び次の判
断、制御が繰返し実行できる様、ステップ３０４にてド
ア動作フラグをクリアする。ところが、先のステップ３
０５でドアを一定開度開く制御出力を出した場合でも、
当該ドアがすでに全開の位置に移動しきっている場合に
は、実際のドア開度はそれ以上変化せず、従って、ステ
ップ３０２での配風率の増加判断に対してはＮｏすなわ
ち、前回の不足している配風率に増加が見られない結果
となる。

ここで、先に述べたごとく、上下配風の各々の動きによ
って、各々の吹出口の配風率は排他的に変化するため、
残りの吹出口の中に実際の配風率が目標配風率よりも大
きな箇所が必ず存在する。

従って、この場合には、次のステップ３０３に移り、実
際の配風率が目標値よりも大きい吹出口に対応するドア
を一定開度閉じる。本制御出力により各吹出口の配風率
が排他的に変化し、前記。

実配風率が不足している吹出口の配風率が相対的に上昇
し、各々の実配風率を各々の目標配風率に近づく様制御
することができる。ここで、ステップ３０３あるいはス
テップ３０５に示したドア開度制御の実施方法について
第９図により改めて説明する。第９図はＶｅｎｔ吹出口
における配風ドア開度制御について示したもので横軸は
Ｖｅｎｔ吹出口の左右目標配風率Ｄ　）ＩＶＯと実際の
配風率ＤＨＶの差（Ｄ　）ＩＶＯ−Ｄ　ＨＶ）であり、
縦軸は、１回の演算、制御毎に出力する配風ドア開度の
動作角度である。

同図かられかる通り、配風率の誤差（Ｄ　ＨＶＯ−Ｄ　
＋＋ｖ）が±ΔＤＨＶ以内、すなわちＤＨｖｏ４Ｄｕｖ
であれば、左右配風は良好に制御されている状態であり
、制御出力は出さない。

一方、上記誤差（Ｄｏｖｏ　−ＤＨＶ）がΔＤＨＶより
も大きい時には、Ｖｅｎｔ吹出口への配風率が、目標値
に対し不足している状態であり、ベント吹出口への配風
ドア７ｂをその誤差の大きさに対応した角度だけ開いて
実際の配風率を上昇させる。逆に、上記誤差（ＤＨＶＯ
−Ｄ）ＩＶ）が−ΔＤＨＶよりも小さい時には、ベント
吹出口への配風ドア７ｂをその誤差の大きさに対応した
角度だけ閉、じて、実際の配風率を減少させる。第９図
の配風率の誤差に対するドア開度の動作角度は、あらか
じめ実験等により求めておくことができる。又、各ドア
開度の動作角度については、各ドアに各々開度検知用の
ポテンショメータ等を設け、それまでのドア開度を基準
に、第９図で与えられた開度だけ、開度検知信号に基づ
いて、実際のドア開度変化を行なうこともできるが、各
々の配風用ドアは必ずしも開度の絶対値を制御する必要
はなく、現在の配風用ドア開度に対して、相対的に第９
図で与えられる開度変化が行なえれば十分であるため、
本実施例では、各配風ドア開度検出用のポテンショメー
タ等は用いず、第９図にて与えられるドア開度動作開度
に対応するアクチュエータ駆動時間を演算し、その駆動
時間だけ、各々の配風ドア駆動用アクチュエータを駆動
（回転）させる方式を採用した。

これら配風用ドアは、各々のアクチュエータの駆動時間
と開度変化量がほぼ比例的に変化するため。

本方式により、前述の開度検知用ポテンショメータを用
いた方式と同様の結果が得られる。

以上、第１０図におけるステップ１０５すなわち、配風
制御及び風量制御の詳細を説明したが、以上によりこれ
ら制御出力が一担出力されると、その後１機械、物理的
な過度状態変化が安定するまでの１秒から数十秒間１次
の出力が禁止され。

出力状態が安定する毎にこれらの動作が繰返し実行され
るため、各々の吹出口への配風率や全送風量が目標値に
近づく様制御することができる。

以上、本発明の一実施例によれば、各配風率制部用ドア
開度を各々独立に制御でき、かつ、配風率が不足してい
る吹出口の配風ドアを優先的に開く方式を採用できるた
め、空調システムの通気抵抗を最低限に抑えることがで
き、送風効率が上がるため小型の送風機を採用でき、か
つ風切音等の吹出騒音も小さくできるという効果がある
。

かつ、各配風用ドア開度検知用のポテンショメータ等が
不要のため、構造が簡単で信頼性が高く。

かつ低コストの配風制御装置を提供できるという効果が
ある。

次に本発明の他の実施例について、第１３図を用いて説
明する。本実施例は各配風率制御ドアの各々のドア開度
が開度検知装置により読取れる場合に採用可能な上下配
風ドア開度制御方式について述べたものである。各配風
率制御ドアの各々のドア開度を検知する方式としては、
第１図における配風制御ドア７ａ〜７Ｃにポテンショメ
ータ等を連動させ、その信号電圧から開度を検知する方
法あるいは、配風制御ドアを駆動するための電動アクチ
ュエータｌｌａ〜ｌｌｃとして位置・検知用のポテンシ
ョメータを内蔵した電動アクチュエータを採用し、その
ポテンショメータの出力電圧から、各配風用ドアの開度
を検知する方法等があるが、ここでは、より構成が簡単
になるポテンショメータ内蔵型電動アクチュエータを用
いると仮定する。本実施例において、第１３図ステップ
２０７に示す上下配風ドア開度制御は先に説明した第１
７図におけるステップ２０７に対応するものであり。

本実施例においても第１０図及び第１１図で表わされる
エアコンシステム全体の制御手順は先の実施例と共通で
ある。さて、第１３図において、ステップ４００にて先
と同様に各々の目標値Ｄ−０゜Ｄｖｏ、　Ｄｚｏに対し
、実際の配風率Ｄａ、Ｄｖ、Ｄｒで不足しているものが
ないか判断する。いずれか目標値に対して配風率が不足
している吹出口があれば、配風率の補正制御が必要であ
り、ステップ４０１に進む０本実施例では、各々のポテ
ンショメータの出力信号から各配風用ドアの実際の開度
が判断できるため、該当している吹出口に対応する配風
用ドアが全開位置まで、すでに開いているかどうか判断
する。すでに該当ドアが全開となっていれば、そのドア
の開度増加による該当吹出口の配風率増加は不可である
ので、ステップ４０２に進み、配風率が目標値よりも大
きい吹出口に対応するドアを一定角度閉じる。各々の配
風率は、前述のごとく互いに排他的に変化するため、結
果的に前記該当吹出口の配風率を増加することができる
。一方ステップ４０１にて、該当する配風用ドアが全開
位置まで開いていない場合には、ステップ４０３に進み
、該当ドアの開度を一定開度開くことによって、配風率
を増加させる。これら−定開度の開度制御のため、前実
施例では、変化させたい開度に対応はた時間々隔だけ、
電動アクチュエータを通電駆動する方式を用いたが、本
実施例では、各ドアの実開度が検知できるめ、実際のド
ア開度と目標とすべきドア開度を繰返し比較しながら電
動アクチュエータの正転、逆転、停止を切換え、各々の
配風用ドアの開度制御を行なうことができる。

尚１本実施例において、配風率を変化させるための一定
開度は、前実施例と同様、配風率の誤差に応じ第９図に
示す特性によって求めることができるが、実際の配風用
ドアの開度に対する吹出風速の変化は、一般的に第１４
図に示すごとく非直線的な特性変化を示す。すなわち、
全開に近い開度では開度のわずかな変化で通気抵抗が大
きく変化するため、吹出風速の変化量も大きい。一方。

ドア開度が全開に近い開度では、ドア開度変化に対する
通気抵抗変化も少なく吹出風速変化量も少ない。ドア開
度制御上、第１４図に示す非直線特性を考慮しなくとも
、最終的な配風率（実際には各吹出口の吹出風速）を検
知して繰返し制御が行なわれるため、目標配風率を維持
する様制御することは可能であるが１本実施例において
は、ドア開度検知用ポテンショメータの出力信号に基づ
いて各配風用ドアの絶対開度を知ることができるため、
各々検知したドア開度と第１４図及び第９図の特性から
総合的にドア開度制御量、あるいは新たなドアの目標開
度を求め、この結果に基づいて各配風用ドアの開度制御
を実施することによりよリ少ない制御回数で短時間に安
定な吹出口の配風制御を実施することができる。

以上、本実施例によれば、各配風用ドア開度をポテンシ
ョメータ等により検知し、この実際のドア開度と、演算
された目標開度が一致する様単純に制御できるので、制
御手順がより簡単になり、又、制御応答時間の短縮化や
、制御安定度の向上の効果がある。

以上説明した実施例では、車室内の上下位置関係にある
吹出口間の配風率制御、及び左右位置関係にある吹出口
間の配風率制御を例にとりあげ、詳細に説明したが、車
両の前席、後席にそれぞれ吹出口を備え、それぞれの配
風率の制御が行なえる構造の空調装置を備えたシステム
の場合にも。

各々の吹出口に風速検知センサを用いることにより、ま
たつく同様に車両の前後方向の位置関係にある吹出口間
の配風率制御が実現でき、同様の効果を得ることができ
る。

一方、第１５図に示すごとく、空気吸込口の吸込空気割
合の制御にも本発明が適用可能である。

第１５図において、送風用ブロワモータ２、送風゛用フ
ァン３、エバポレータ４、制御回路２１は第１図にて説
明したものと同一であり、同図のさらに右側に続く部分
は第１図と同一であり、ここでは省略する。一方、第１
５図において、３０は、吸込口を全外気状態から全内気
状態まで切換えるためのインテークドア、３１はインテ
ークドア３０の開度を変化させるためのインテークドア
用電動アクチュエータ、１ａは外気吸込０．１ｂは内気
吸込口、３２ａ、３２ｂはそれぞれ外気吸込口１ａ、内
気吸込口ｌｂ内の吸込空気流速を検知するための風速検
知センサである。インテークドアの開度切換は、主に夏
期等の熱負荷が大きい条件で、−時的に内気吸込割合を
増加させるなど、冷房能力の不十分さを補なうために行
なわれるが、その目標開度がどのように決定されるか等
については、特願昭６２−１４８０７８等に詳細に説明
されているので、ここでの説明は省略する。第１５図に
示すごとく、各吸込口に風速センサを設け、各々の風速
センサからの信号より求められる各吸込口風速（風量）
割合と、あらかじめ演算決定されている各々の吸込口の
目標風速（風量）割合が近づく様、インテークドア３０
の開度を制御することによって、先述の吹出口風量配分
制御と同様に吸込割合の制御を実施することができる６
但し１本実施例においては、インテークドア３０と風速
検知センサ３２ａ、３２ｂの距離が比較的近く、特にイ
ンテークドア３０の開度が小さい側の吸込口の検知風速
と実際の平均風速に誤差が生じやすいため、各々の風速
検知センサの取付位置はインテークドア３０からでき・
るだけ離し、かつ検知誤差を受けにくい位置とする必要
がある。

又、本実施例では各吸込口に各々風速センサを用いたが
、各々の吸込口からの風量割合は前述の吹出口と同様、
互いに排他的に変化するため、どちらか一方の吸込口に
のみ風速センサを設け、送風装置の送風量（送風能力）
と該風速センサからの風速信号に応じ吸込空気割合を演
算し、インテークドアの開度制御を行なうこともできる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、各々の吹出口あるいは吸込口に設けら
れた風速センサからの信号に基づき、実際の吹出（吸込
）風速、あるいは風量を検出し、これらの値が目標値に
近づく様、送風能力、吹出配風比、吸込空気割合が制御
されるので、各吹出口の通気抵抗のバラツキやエアコン
システム、車両の運転条件にかかわらず、各吹出口から
の吹出風量（吹出風速）及びその配分率を常に最適な値
に安定に制御することができ、快適で安定したエアコン
システムを提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すエアコンシステムの構
成図、第２図は同実施例における吹出配風率特性図、第
３図は同実施例における上下配風制御特性図、第４図は
同実施例における左右配風制御特性図、第５図は同実施
例に使用した風速センサの結線回路図、第６図、第７図
は同風速センサの各々風速検知部、温度検知部の出力特
性図、第８図は同風速センサの外観斜視図、第９図は同
実施例における配風ドア開度制御特性図、第１０図〜第
１２図は同実施例における制御手順を示す図、第１３図
は本発明の他の実施例の制御手順を示す図、第１４図は
空調機における風速変化特性を示す特性図、第１５図は
さらに他の実施例を示すエアコンシステムの構成図であ
る。 ８．９・・・配風用ドア（左右配風制御用）１９・・・
吹出風速センサ（デフ吹出口用）、２１・・・制御回路
、３０・・・吹込口切換用ドア（インテークドア）、１
ａ・・・外気吸込０．１ｂ・・・内気吸込口、７ａ、ｂ
、ｃ・・・配風用ドア（上下配風制御用）、１４ａ＝ｄ
・・・フロア吹出口、１５ａ＝ｄ・・・ベント吹出口、
１６ａ〜ｄ・・・デフ吹出口、１７ａ、ｄ・・・吹出風
速センサ（フロア吹出口用）、１８ａ、ｄ・・・吹出風
速センサ（ベント吹出口用）、２０ａ、ｂ・・・日射セ
ンサ、３２ａ、ｂ・・・吸込口風速センサ、Ｈｖ・・・
風速センサの風速検出部、ＨＨ・・・風速センサの温度
検出部。 第 の 日ＩＦｒめ＼訂丁隣Ｊ ＩＺの 躬５囚 第すの 咲よ、＆ルロ”ＬＣ”ｃ） 塾ど閃 惨９ φ ＩＩ　ｌ］ 晒 口 第１λ口 惑 囚 φ 牛 口 囁 Ｓ 圀

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．車室内温度、車室外温度等を含む車両の環境条件を
   検出し、各々の環境条件信号を発生する環境条件検出装
   置、空調機から吹出す送風量を変化させ得る送風装置、
   車室内に空気を吹出す複数の空気吹出口、各々の空気吹
   出口への配風率を変化させる配風率制御装置、該空気吹
   出口の吹出風速を検知し、各々の吹出風速信号を発生す
   る複数の吹出風速検出装置さらに、前記環境条件信号を
   含む入力信号に応じ目標送風量及び目標配風率を演算す
   る目標送風量演算手段、目標配風率演算手段、又、前記
   複数の吹出風速信号に基づき実際の送風量及び実際の配
   風率を演算する実送風量演算手段、実配風量演算手段を
   備え、該実送風量が前記目標送風量に、又、該実配風率
   が前記目標配風率に近づく様、送風量あるいは配風率を
   制御することを特徴とする自動車用空調機の制御装置。
2. ２．特許請求の範囲第１項において、環境条件信号は日
   射量の強さの信号、日射の入射方向を表わす信号を含む
   環境条件信号からなることを特徴とする自動車用空調機
   の制御装置。
3. ３．特許請求の範囲第１項において、目標配風率、及び
   実配風率は、それぞれ、車室内各吹出口における上下位
   置関係にある吹出口間の配風率、左右位置関係にある吹
   出口間の配風率、前後位置関係にある吹出口間の配風率
   のいずれかであることを特徴とする自動車用空調機の制
   御装置。
4. ４．空調機から吹出す送風量を変化させ得る送風装置、
   車室内に空気を吹出す複数の空気吹出口、各々の空気吹
   出口への配風率を変化させる配風率制御装置、該空気吹
   出口の吹出風速を検知し、各々の吹出風速信号を発生す
   る複数の吹出風速検出装置、各々の空気吹出口毎の目標
   吹出風速を演算する目標吹出風速演算手段を設け、該吹
   出風速検出装置により検出された吹出風速が、各々対応
   する目標吹出風速に近づく様、送風量あるいは配風率を
   制御することを特徴とする自動車用空調機の制御装置。
5. ５．空調機への空気吸込口を全外気導入状態から全内気
   導入状態までその吸込割合を変化させ得る吸込割合制御
   装置、各々の空気吸込口の一方、あるいは双方の吸込空
   気量に応じた風速を検知し、風速信号を出力する１つ以
   上の風速検知装置、目標とする外気／内気吸込割合に基
   づき、各吸込口の目標吸込風速を演算する目標吸込風速
   演算手段を備え、風速検知装置により検出された風速信
   号が該目標吸込風速に近づく様、空気吸込口の吸込割合
   を制御することを特徴とする自動車用空調機の制御装置
   。