JPH03148321A - 自動車用空調装置の制御装置 - 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） この発明は、自動車用空調装置における特に送風量の制
御を改善した制御装置に関するものである。

（従来の技術） 自動車用空調装置を自動制御するに当り、車室内温度Ｔ
、。、外気温Ｔａ、日射量Ｑ８、設定温度Ｔ４等の熱負
荷条件に基づいて温調制御に利用する制御パラメータを
形成し、このパラメータに基づいて各空調機器を駆動制
御する方式は広く知られているところである。

より具体的には、Ｍ御パラメータとして例えば（１）式
で示されるような総合信号Ｔ等を用い、Ｔ＝＾−Ｔ、）
Ｂ−Ｔ、＋Ｃ−Ｑ、−Ｄ−Ｔ、＋１・　（１）式（但し
、Ａ−Ｅ４よ演算定数である。）送風機の回転するＶ、
とエアミックスドアの開度θ８を、この総合信号Ｔに基
づいて第４図の特性が得られるように制御する。

しかして、Ｔが太きく冷房負荷が大きい場合には、送風
機を高速で回転させると共にエアミックスドアをフルク
ール位置に設定し、Ｔが小さく暖房負荷が大きい場合に
は、送風機の回転数を高速にしてエアミックスドアをフ
ルヒート位置に設定し、Ｔが所定の中間領域にあるよう
な安定状態においては、送風機を低速にしてエアミック
スドアの開度がＴの大きさに応じて変化するようになっ
　。

ている。

（発明が解決しようとする課題） このような方式のものにおいては、車室内の温調が安定
してＴの中間領域の制御が行なわれると、吹出温度を温
度設定器によって少し変化させても、送風量が小さいた
めに体感的に設定を変化したという感覚が得られない不
都合がある。特に低外気時（０〜Ｉθ℃）や高外気時（
３０〜３５℃）の外部環境が車室内の熱−負荷に大きく
影響する時、あるいは送風量があまり届かない後席に座
っている時にはこの感が強い。

この不都合を防ぐために、例えば特開昭６１−１３５８
１２号公報に示されるように、送風量の下限値を外気温
によって変化させる技術を利用することも考えられる。

しかしながら、これによっても設定温度の僅かな変化に
対しては送風量が変化しないため、同様の問題を残すと
共に室温変化をすばやく行なうことができない。

そこで、この発明においては、上記問題点を解消し、車
室内の温調が安定している時に、設定温度を僅かに変化
させた場合でも車室内の温度変化を体感できるようにし
、これに加えて車室内の温度変化を素早く行なえるよう
にもした自動車用空調装置の制御装置を提供することを
課題としている。

（課題を解決するだめの手段） しかして、この発明の要旨とするところは、第１図に示
すように、ヒータコアを通過する空気とこれをバイパス
する空気との割合を可変させるエアミックスドア１６と
、送風能力を可変させる送風１１７と、少なくとも車室
内温度と設定温度とを含む熱負荷条件に基づいて前記エ
アミックスドア１６及び送ｆｆｌａフのｔｓｍに用いる
共通の制御パラメータを演算するｉＩｉｌｆ２Ｉパラメ
ータ演算手段１００と、この制御パラメータ演算手段１
００の出力に基づいて前記エアミックスドア１６の目標
開度を演算する目標開度演算手段２００と、前記目標開
度演算手段２００の演算結果に応じて前記エアミックス
ドア１６を駆動ｗ４御するエアミックスドア駆動ｕｒｎ
手段３００と、外気温及び設定温度をもとに目標室内温
度を演算する目標室内温度演算手段４００と、前記制御
パラメータ演算手段１００の出力に基づいて前記送風量
フの回転数を演算する第１の回転数演算手段５００と、
前記目標室内温度演算手段４００の出力の基づいて前記
送風機の回転数を演算する第２の回転数演算手段６０Ｇ
と、前記第１の回転数演算手段５００で演算された回転
数と前記第２の回転数演算手段６００で演算された回転
数のうち大きい方を選択する選択手段７００と、この選
択手段７００で選択された回転数演算手段の演算結果に
基づき前記送風量フを駆動制御する送風機駆動制御手段
８００とを具備したことにある。

（作用） 従って、熱負荷条件に基づいて演算された；ｔ４御パラ
メータから導かれる送風機の回転が設定温度の変更にか
かわらず低速域で安定してしまう状態であっても、目標
室内温度に基づいで轟かれる送風機の回転数は外気温の
みならず設定温度の変更によって敏感に変更させること
ができるので、いずれか大きい方の回転数を選択するよ
うにしておけば、実質的に送風機の回転数の下限値を設
定温度の僅かな変化によって修正することができること
になり、そのため、上記課題を達成することができるも
のである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、自動車用空調装置は、空調ダク）１の
最上流側に内外気切換装置２が設けられ、この内外気切
替装置２は、内気人口３と外気人口４とが分かれた部分
にインテークドア５が配置され、このインテークドア５
をアクチュエータ６により操作することで空調ダクトｌ
内に導入する空気を内気と外気とに選択できるようにな
っている。

送風６７は、空調ダクト１内に空気を吸い込んで下流側
に送風するもので、この送風機７の後方にはエバポレー
タ８とヒータコア９とが設けられれている。

エバポレータ８は、コンプレッサｌＯ、コンデンサ１１
、りキッドタンク１２及びエクスパンションバルブ１３
と共に配管結合されて冷房サイクルを構成しており、前
記コンプレッサ１０は、自動車のエンジン１４に電磁ク
ラッチ１５を介して連結され、この電磁クラッチ１５を
断続することでオンオフ制御される。また、ヒータコア
９は、エンジン１４の冷却水が循環して空気を加熱する
ようになっている。

ヒータコア９の前方には、エアミックスドア１６が設け
られており、このエアミックスドア１６の開度をアクチ
ュエータ１７で調節することにより、ヒータコア９を通
過する空気と、ヒータコア９をバイパスする空気との量
が変えられ、その結果、吹出空気の温度がｉｌＪ制御さ
れるようになっている。

そして、前記空調ダクト１の下流側は、デフロスト吹出
口１８、ベント吹出口１９及びヒート吹出口２０に分か
れて車室２１に開口し、その分かれた部分にモードドア
２２ａ、２２−ｂが設けられ、このモードドア２２ａ、
２２ｂをアクチュエータ２３で操作することにより所望
の吹出モードが得られるようになっている。

２５は車室内の空気の温度Ｔｒを検出する車室内温度セ
ンサ、２６は日射ＭＱｓを検出する日射センサ、２７は
外気温Ｔ、を検出する外気温センサであり、これらの信
号は信号選択を行なうマルチプレクサ２９を介してＡ／
Ｄ変換器３０へ入力され、ここでデジタル信号に変換さ
れてマイクロコンピュータ３Ｉへ人力される。また、マ
イクロコンピュータ３１には、操作パネル３２からの出
力信号が入力される。

操作パネル３２は、コンブレフサ１０を作動させるＡ／
Ｃスイッチ３３と経済的なコンプレッサ制御を行なうＥ
ＣＯＮスイッチ３４とを有し、各空調機器は、これらい
ずれかのスイッチが押されるとオート制御モードに入る
。また、操作パネル３２は、空ｍ機器の作動を停止させ
るＯＦＦスイッチ３５、吹出モードをデフロストモード
に設定するＤＥＦスイッチ３ｂ、車室内の設定温度Ｔ４
を設定する温度設定器３７、送風能力を設定する送風能
力設定器３８、デフロストモード以外の吹出モードを設
定する吹出モード設定器３９、吸入モードを設定する吸
入モード設定器４０を備え、設定された温度、送風能力
、吹出モード、吸入モードが、表示回路４１を介してマ
イクロコンピュータ３１により制御される表示部４２に
表示される。

マイクロコンピュータ３１は、図示しない中央処理装置
（ＣＰＵ）、読出し専用メモり（ＲＯＭ）、ランダムア
クセスメモり（ＲＡＭ）　、入出力ボー）　（Ｉｌｏ）
等を持つそれ自体周知のもので、前述した各種人力信号
に基づいて、前記アクチエニータロ、１？、２３、送風
器７のモータ及び電磁クラッチ１５にそれぞれ駆動回路
４３ａ〜４３ｅを介して制御信号を出力し、各ドア５．
１６．２２ａ。

２２ｂの駆動制御、送風機７の回転制御及び電磁クラッ
チ１５のｏｎｌｏｒｒ　１３？２ｉを行なう。

第３図において、上述したマイクロコンピュータ３１に
よるエアミックスドア１６と送風６７の制御ルーチン例
がフローチャートとして示され、以下このフローチャー
トに基づいて説明する。

マイクロコンビエータ３１は、電源が投入されることに
より、ステップ５０において車室内温度Ｔｒ、外気温Ｔ
、、日射労Ｑ、、設定温度Ｔ、等の熱負荷条件に関連す
る信号を順次マルチプレクサ２９及びＡ／Ｄ変換器３０
を介して、または直接に入力し、ＲＡＭの所定領域に格
納する。

そして、次のステップ５２において、各空調機器を制御
するために利用する共通の制御パラメータを、例えば（
１）式で示すような総合信号Ｔの形で求める。

Ｔ＝＾−ｒｒ＋ｎ−ｒｍ＋ｃ−Ｑｓ−ｏ−ｒａ＋訃−（
１）式但し、Ａ−Ｅは演算定数を表し、Ｔはその値が大
きい程車室内の冷房負荷が太きく、小さい程暖房負荷が
大きいことを示す。

総合信号が演算された後は、ステップ５４へ進み、ここ
でエアミックスドア１６の開度θ８を従来と同様の手法
により総合信号Ｔに基づいて第４図の特性パターンから
演算し、次のステップ５６においてエアミックスドア１
６をこの間度θ８へ動かすよう駆動回路４３ｂに指令信
号を出力する。

また、次のステップ５８において、送風１１７の回転数
Ｖ、を、従来と同様の手法により、総合信号Ｔに基づい
て第４図の特性パターンから送風機のモータへ印加する
電圧の形で演算する。

その後、ステップ６０において、目標室内温度Ｔ７を演
算し、ステップ６２において、この目標室内温度角Ｔ工
に基づいて送風機７の回転数■２を演算する。より具体
的な手法は第５図及び第６図に示され、第５図は低外気
時（例えば０〜ｌＯ−℃）において、第６図は高外気時
（例えば２０〜４０℃）においてそれぞれ利用される。

制御手法はいずれの場合も同じであるので、低外気時の
場合について説明すると、先ず、第５図（ａ）において
、目標室内温度ＴＮを外気温Ｔ、と設定温度Ｔ４に基づ
いて予め決められた所定の特性パターンが得られるよう
に演算する。このＴ、は、外気温Ｔ１が短時間で太き（
変化しないため、Ｔ、に起因して短時間に太き（変動す
ることはないが、同じＴ、であっても、設定温度Ｔ１の
変化に対しては段階的な変化が得られるようになってい
る。この実施例においては、設定温度を１℃変化させる
と目標室内温度Ｔ工も１℃変化するようになっている。

そして、Ｔ工が得られた後は、第５図山）にお−いて、
このＴ４値から送風機７の回転数ｖ２を所定の特性パタ
ーンに基づいて送風８１７のモータに印加する電圧とし
て求める。この回転数の特性パターンは、Ｔ、が例えば
２５℃以上である時にＶ、が″ｒｍの増加に伴って大き
くなるように決められている。このため、ｖ２は設定温
度の変化に対して敏感に変動するようになっている。尚
、高外気時の場合にあっては、目標室内温度Ｔ、が低外
気時の時よりも小さい値に設定され（第６図（ａ））、
ｖ２の値はＴ、が２４℃以下である時にＴ、の減少に伴
って太きくなるように決められている（第６図（ｂ））
。

そして、ステップ６４において、ステップ５８で求めた
送風機の回転数ｖ１と、ステップ６２で求めた送風機の
回転数Ｖ２との大小を比較し、Ｖｌが大きければステッ
プ６６に進んで、このｖ２を　もって送風機７を駆動さ
せ、Ｖｌが大きければステップ６８に進んで、このｖｌ
をもって送風量フを駆動させる。

従って、総合信号Ｔのみの送風機制御によれば、第４図
の送風量フの回転数がＬＯＷで安定してしまう中間領域
においては、前記（１）式の設定温度Ｔ４が僅かに変化
しても（例えば±１℃）、他の熱負荷条件との関係でＴ
自体は大きく変化せず、送風機の回転数がＬＯＷに維持
されたままエフミックスドアの開度θ、のみが変化して
しまうが、この実施例のような制御にしておけば、設定
温度の変化に伴って目標室内温度Ｔやが確実に変化する
ので、送風１１７をＴに基づ（Ｖヨの代わりにＴ。

に基づ＜Ｖｌによってコントロールすることができ、上
述の中間領域においてエフミックスドア１６の開度変化
に加えて送風量も変化させることができる。

尚、上述の実施例において、所定以上の設定温度の変更
力（あった場合には、ｖ２が変化しないよ′うにするよ
うな制限手段を付加してもよいものである。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、熱負荷条件によ
って得られるｉＩＩす御パラメータをもとに決定された
送風機の回転数と、外気温及び設定温度によって得られ
る目標室内温度をもとに決定された送風機の回転数との
うち、大きい方を選択することで、設定温度の僅かな変
更によってエアミックスドアの開度変更のみならず、送
風量をも変更できるようにしたので、車室内の温調制御
が安定している時でも設定温度を変更すれば、それに見
合う風量増加が得られ、車室内の温度変化を確実に体感
することができるようになる。また、設定温度の僅かな
変更によっても送風量が変化することから、目標とする
温度へ車室内の温度を素早く移行させることができる利
点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を表わす機能ブロック図、第２図はこ
の発明における自動車用空調装置を示す構成図、第３図
は同上に用いられるマイクロコンピュータによるエアミ
ックスドアと送風機の制御動作例を示すフローチャート
、第４図は総合信号と送風機の回転数及びエアミックス
ドアの開度との関係を示す特性線図、第５図及び第６図
は目標室内温度とこれに基づ（送風機の回転数の特性を
示す線図であり、第５図は低外気時におけるものを、第
６図は高外気時におけるものをそれぞれ示す。 ７・・・送風気、９・・・ヒータコア、１６・・・エア
ミックスドア、１００・・・制御パラメータ演算手段、
２００・・・目標開度演算手段、３００・・・エアミッ
クスドア駆動制御手段、４００・・・目標室内温度演算
手段、５００・・・第１の回転数演算手段、６００・・
・第２の回転数演算手段、ＴＯＯ・・・選択手段、８０
０・・・送風機駆動制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ヒータコアを通過する空気とこれをバイパスする空気と
   の割合を可変させるエアミックスドアと、送風能力を可
   変させる送風機と、 少なくとも車室内温度と設定温度とを含む熱負荷条件に
   基づいて前記エアミックスドア及び送風機の制御に用い
   る共通の制御パラメータを演算する制御パラメータ演算
   手段と、 この制御パラメータ演算手段の出力に基づいて前記エア
   ミックスドアの目標開度を演算する目標開度演算手段と
   、 前記目標開度演算手段の演算結果に応じて前記エアミッ
   クスドアを駆動制御するエアミックスドア駆動制御手段
   と、 外気温及び設定温度をもとに目標室内温度を演算する目
   標室内温度演算手段と、 前記制御パラメータ演算手段の出力に基づいて前記送風
   機の回転数を演算する第１の回転数演算手段と、 前記目標室内温度演算手段の出力の基づいて前記送風機
   の回転数を演算する第２の回転数演算手段と、 前記第１の回転数演算手段で演算された回転数と前記第
   ２の回転数演算手段で演算された回転数のうち大きい方
   を選択する選択手段と、 この選択手段で選択された回転数演算手段の演算結果に
   基づき前記送風機を駆動制御する送風機駆動制御手段と
   、 を具備することを特徴とする自動車用空調装置の制御装
   置。