JPH036488Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、吹出モードが自動制御される自動車
用オートエアコンの始動制御装置に関する。

従来の技術 従来の自動車用オートエアコンとしては、第５
図に示した制御を実行するものが提案されている
（実開昭60−61327号公報参照）。すなわちこの制
御においては、空調装置本体の熱源となるエンジ
ン冷却水の水温T_wを読み込み、該水温T_wが所定
の下限値T_wp（例えば40℃）以上となつたか否か
を判別する。そしてT_w＜T_wpであつて水温T_wが
40℃に到達していない状態ではブロアモータの回
転数を超低速回転LLOにするとともに、吹出口
をデフロスタモードDEFにする。これにより水
温が上昇するまでの間、デフロスタモードにより
フロントガラスの曇りなどを除去することがで
き、又ブロアモータは超低速回転LLOであるた
め、乗員の顔に冷気が当たる不都合はない。次に
エンジン冷却水の温度上昇によりT_w＞T_wpとなる
と、前記テフロスタモードからヒートモードに切
り換えるとともに、ブロアモータは前記超低速回
転LLOより高回転の低回転LOに切り換わる。し
たがつてこのとき既に熱源であるエンジン冷却水
温は40℃以上であることから、イグニツシヨンス
イツチをオンにした後直ちにヒートモードにした
場合のように足元に冷たい空気が吹き出されて乗
員に不快感を与える不都合が解消される。そして
ヒートモード時における足元吹出温度Td_Lが所定
の基準値Td_Lpに到達すると、以降他の温度に関
連した物理的環境因子に基づく通常の基本制御モ
ードが実行されるのである。

考案が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来の制御にあつて
は、特性図に示されるように水温T_wが下限値T_wp
に上昇到達すると、瞬時的にデフロスタモード
DEFからヒートモードHEATへのモード切換が
なされるとともに、ブロアモータが超低速回転
LLOから低速回転LOに回転増加してしまう。こ
のため前記モード切換によつて、ヒートモード時
に送風路となるフートダクト内に滞留していた冷
気が瞬時的に吹き出され、該冷気によつて体感上
の不快感を強いられるとともに、ブロアモータが
瞬時的に回転増となることによつて回転騒音や送
風騒音の変化が顕著に聴感され、聴感上の不快感
をも強いられるものであつた。

本考案はこのような従来の課題に鑑みてなされ
たものであり、前記体感上の不快感と聴感上の不
快感の併存を伴うことなく快適な暖房始動を行う
ことを可能にした自動車用オートエアコンの始動
制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本考案にあつては、
温度に関連した物理的環境因子を検出し電気信号
として出力する検出手段と、車室内の温度を設定
するため乗員の設定操作に従つて電気信号を送出
する設定手段と、温度に関連した操作要素を駆動
する駆動装置と、前記検出手段及び設定手段の出
力信号を基に最適環境を車室内に形成すべく演算
を実行しこの演算結果に基づいて前記駆動装置に
指令信号を送出する演算制御装置とを具えたオー
トエアコンにおいて、前記検出手段は空調装置本
体の熱源となるエンジン冷却水の水温を検出する
水温センサ、乗員足元への吹出温度を検出する下
部吹出温センサ、及び車室上部の温度を検出する
上部室温センサを少なくとも有し、前記駆動装置
は空調装置の吹出口を選択するドアに連係された
吹出モードアクチユエータ及び、前記吹出口から
の吹出風量を制御するブロアモータを駆動するモ
ータ制御回路を少なくとも有し、前記演算制御装
置は前記上部室温センサの出力する上部室温信号
を基にヒートモードでの始動を行うと判断した場
合以下の制御を実行するように構成されている。

(1) 前記水温センサが出力する水温信号によつて
前記水温が下限値（例えば40℃）より低いと判
断している間は前記モードアクチユエータがデ
フロスタモードを形成し且つ前記モータ制御回
路が超低速回転で前記ブロアモータを作動させ
る様に指令信号を送出する。

(2) 前記水温センサの出力する水温信号によつて
前記水温が下限値まで上昇到達したと判断した
とき、前記モードアクチユエータが予め設定さ
れ、あるいは外部条件から演算された変化率に
基づいて前記デフロスタモードからヒートモー
ドを形成し、且つ前記モータ制御回路が同様の
変化率に基づいて経時的に前記超低速回転から
これより高速の低速回転となるように指令信号
送出する。

(3) この後前記足元吹出温センサの出力する吹出
温信号によつて足元吹出温が基準値に上昇到達
したと判断したとき前記モータ制御回路が基本
制御モードに従つて作動する様に指令信号を送
出する 作 用 前記構成において、演算制御装置がヒートモー
ドで始動を行うと判断すると、まず前記(1)の制御
が実行され水温が下限値より低い条件下では、空
調装置本体の各ドアはデフロスタモードに駆動さ
れるとともに、超低速回転でのブロアモータによ
り微少風量で送風がなされる。したがつて冷気は
乗員の顔に当たることなく、その間フロントガラ
スの曇りが除去される。

次に水温の下限値まで上昇到達すると前記(2)の
制御の実行が開始され、前記変化率をもつてデフ
ロスタモードからヒートモードに変化するととも
に、ブロアモータは同様の変化率をもつて超低速
回転からこれよりは高速の低速回転に変化する。
したがつてヒートモード時に送風路となるダクト
内に滞留していた冷気は、その微少量が吹出口か
ら吹き出されるとともに、ダクト内に残留し続け
る吹き出し前冷気ダクト内において、ブロアモー
タの回転に伴つて給送された暖気と混合し温度上
昇する。一方ブロアモータの回転増に伴う送風騒
音や回転騒音は、単位時間当たりの変化量が聴感
上顕著となることのない微少なものとなる。

そして始動時からの時間経過に伴つて足元吹出
温が基準値に上昇到達すると、モータ制御回路は
演算制御装置に予め記憶されている基本制御モー
ドに従つて制御される。

実施例 以下本考案の一実施例について図面に従つて説
明する。すなわち第２図に示したように空調装置
本体１は、各々ケーシング２，３，４によつて隔
成されたブロアユニツト５，クーリングユニツト
６、ヒータユニツト７を順次連結して構成されて
いる。前記ブロアユニツト５には、周壁に開設さ
れた外気導入口８と、相対向する内気導入口９，
１０とを開閉する一対のインテークドア１１，１
２及び、ブロアモータ１３を駆動源とするフアン
１４が設けられている。前記クーリングユニツト
６内には、蒸気圧縮式冷凍サイクルのエバボレー
タ２０が配設されており、又ヒータユニツト７内
には両側部に導入タンク１５ａと導出タンク１５
とを有し、エンジン冷却水を熱源とするヒータコ
ア１６が配設されている。

このヒータユニツト７は所謂二層流式であつ
て、ヒータコア１６は前記フアン１４によつて給
送される空気の通流方向に沿つて横置きに配設さ
れているとともに、ヒータコア１６の上流側通気
面１７を２分する上流エアガイド１８と、下流側
通気面１９を２分する下流エアガイド２１とが設
けられている。前記上流側エアガイド１８は、ケ
ーシング４の一側壁２２に沿つて上流方向に延出
し、上流側通気面１７との間に第１導入路２３を
画成し、又前記一側壁２２との間に第２導入路２
４を画成している。前記導出タンク１５ａとケー
シング４の他側壁２５間には、第１バイパス路２
６が形成されており、前記導入タンク１５とケー
シング４の後壁２７間には、第２バイパス路２８
が形成されている。前記導出タンク１５ａに形成
されたボス部２９には、第１導入路２３を開閉す
る操作要素たる第１エアミツクスドア３０が設け
られており、第１バイパス路２６の上流端部に
は、前記第１エアミツクスドア３０と共同して、
この第１バイパス通路２６を開閉するベントバイ
パスドア３１が設けられ、さらに導入タンク１５
の端縁には、第２バイパス通路２８を開閉する操
作手段たる第２エアミツクスドア３２が設けられ
ている。

前記下流エアガイド２１の両側域には、第１エ
アミツクスチヤンバ３３と第２エアミツクスチヤ
ンバ３４とが設けられている。。前記第１エアミ
ツクスチヤンバ３３には、、フロントウインドウ
を指向するデフロスト吹出口３５と、車室内に配
設されたインストルメントパネルの中央部に位置
するセンタベンチレータ吹出口３６及び両側に位
置するサイドベンチレータ吹出口３７，３７が連
通されており、該サイドベンチレータ吹出口３
７，３７間には、配風制御ドア３８が設けられて
いる。前記第１エアミツクスチヤンバ３３の下流
端部には、前記各ベンチレータ吹出口３６，３
７，３７を開閉するベンチレータドア３９及び、
デフロスト吹出口３５を開閉するデフロストドア
４０が設けられている。一方第２エアミツクスチ
ヤンバ３４には、車室内の下部に設けられたフー
ト吹出口４１がフートダクト４４を介して連通さ
れ、該フートダクト４４内には下部吹出温センサ
４５が配設されているとともに、フート吹出口４
１を開閉するフートドア４２が設けらており、又
第１，第２エアミツクスチヤンバ３３，３４が連
通する部位にはバイパスドア４３が設られてい
る。

他方第１図に示したように、演算制御装置４６
の入力ポートには、設定手段たる室温設定器４７
が接続され、又検出手段たる外気温センサ４８、
日射センサ４９、上部室温センサ５０、下部室温
センサ５１、前記下部吹出温センサ４５、及びエ
ンジン冷却水温を検出する水温センサ５２がＡ／
Ｄ変換器５３を介して接続されている。又この演
算制御装置４６には、室温設定器４７から入力さ
れる設定温度T_s、外気温センサ４８が検出した
外気温T_a、日射センサ４９が検出した日射量Ｚ
に基づいて基準吹出モードM_spbを演算する基準
吹出モード演算回路５４が設けられ、又前記設定
温度T_sと外気温T_aとに基づいて上部目標温度
T_spu、下部目標温度T_SOLを各々演算する上部目標
温度演算回路５５及び下部目標演算回路５６が設
けられている。前記基準吹出モード演算回路５４
の出力段には、下部室温センサ５１が検出した車
室内の下部室温T_L、下部吹出温センサ４５が検
出したフート吹出口４１が吹出される吹出風量で
ある下部吹出温T_dl、及び水温センサ５２が検出
した水温Ｗに基づいて前記基準吹出モードM_spb
がヒートモードである場合にデフロスタモードか
らヒートモードへの変化率を演算し、その演算結
果を駆動装置５７に出力する吹出モード補正演算
回路５８が設けられている。前記駆動回路５７の
出力段には、前記ベンチレータ、デフロスト、フ
ート各ドア３９，４０，４２に連係された駆動装
置たるベンチレータドア用アクチユエータ５９、
デフロストドア用アクチユエータ６０、フートド
ア用アクチユエータ６１及びベントバイパスドア
３１に連係されたベントバイパスドア用アクチユ
エータ６２が設けられている。

前記上部目標温度演算回路５５と下部目標温度
演算回路５６の出力段には、上部目標温度T_spu、
下部目標温度T_SOL、上部室温センサ５０が検出し
た車室内の上部室温T_U及び前記下部室温T_Lに基
づいて、前記基準吹出モードM_spbに対応する基
準風量V_spbを演算する基準風量演算回路６３が設
けられている。該基準風量演算回路６３の出力段
には前記吹出モード補正演算回路５８と同様に、
デフロスタモードからヒートモードへ切り換る
際、風量の変化率を演算する風量補正演算回路６
４が設けられ、該風量補正演算回路６４の出力段
には、この演算結果に応じた印加電圧をブロアモ
ータ１３に供給する駆動回路６５が設けられてい
る。

次に本実施例の作動について第３図に示したフ
ローチヤートに従つて説明する。すなわち図外の
空調スイツチを投入すると、空調装置本体１とと
もに演算制御装置４６は起動し、温度に関連した
物理的環境因子たる外気温T_a、日射量Ｚ、上部
室温T_U、下部室温T_L、下部吹出温T_dl、水温T_w、
設定温度T_S及び乗員が室温設定器４７を操作す
ることによつて設定された設定温度T_Sの各電気
信号が読み込まれ（ステツプ）、これらの値に
基づいて車室内を設定温度T_Sとするに必要な上
部目標温度T_SOUと、下部目標温度T_SOLとが演算さ
れる（ステツプ）。次ステツプでは、前記上
部及び下部目標温度T_SOU，T_SOLをより迅速に達成
することが可能な基準吹出モードM_spbが演算さ
れるとともに、該基準吹出モードM_spbにおいて
適切な基準風量V_spbが演算される。次ステツプ
では、T_U＞T_SOU−５が判別され、該判別がYES
つまり現在の上部室温T_Uが上部目標温度T_SOUか
ら５℃引いた値より大きく、車室内の上部が高温
である場合には、T_L＞T_SOLを判別し（ステツプ
）、この結果がNO、つまり下部室温T_Uが下部
目標温度T_SOLよりも低い場合には、さらにステツ
プの判別を行う。該ステツプにおいては、水
温T_Wが下限値40℃に上昇到達したか否かを判別
し、40℃未達であれば、前述したステツプの判
別により車室内の上部が高温であることが明らか
となつていることからベントモードが選択される
（ステツプ）。これによつてベンチレータドア３
９とベントバイパスドア３１とが開位置に、又デ
フロスト、フート両ドア４０，４２が開位置に駆
動され、ブロアモータ１３には超低速回転4Vと
低速回転6Vの間の値である５，５Ｖが印加され
る（ステツプ）。したがつて水温T_Wが40℃とな
るまでの間、センタベンチレータ吹出口３６と、
サイドベンチレータ吹出口３７，３７から車室内
の上部に向けて送風がなされる。そして水温T_W
が40℃上昇到達し（ステツプの判別がNO）あ
るいは下部室温T_Lが下部目標温度T_SOLより高い
場合（ステツプの判別がYES）には、足元に
冷風が吹き出されることに起因する不快感発生の
おそれはないことから、基準吹出モードM_spbや
基準風量V_spbを補正する必要はなく、該基準吹出
モードM_psb、基準風量V_spbからなる基準制御モー
ドが実行される（ステツプ）。

一方前記ステツプの判別がNOあつて上部室
温T_UがT_SOU−５よりも低い場合には、従前のス
テツプで演算された基準吹出モードがヒートモ
ードであると判別することができる。そこでヒー
トモードを開始する前に水温T_Wが40℃に上昇到
達達しているか否かを判別し（ステツプ）、40
℃未達である場合にはデフロスタモードを形成す
るとともに、ブロアモータ１３の印加電圧を超低
速回転となる4Vに設定する（ステツプ）。これ
によつてデフロストドア４０は開位置に駆動され
るとともに、フートドア４２、ベンチレータドア
３９、ベントバイパスドア３１は閉位置に駆動
さ、ブロアフアン１４は超低速回転する。したが
つて冷気が乗員の顔に当たるようなことはなく、
又水温T_Wが40℃に到達するまでの間を有効に利
用してフロントガラスの曇りが除去される。そし
て水温T_Wが40℃に上昇到達し、ステツプの判
別がYESとなると、下部吹出温度T_dl（但しこの場
合フート吹出口４１は開状態であるから、下部吹
出温T_dlはフート吹出口４１内の空気温度を意味
する）が35℃以上であるかが判別される（ステツ
プ）。この判別がYESであれば、前述したステ
ツプの処理と同様に基本制御モードが実行され
る（ステツプ）。他方ステツプの判別がNO
であつて前記下部吹出温T_dlが35℃以下である場
合には、吹出モード補正演算回路５８及び風量補
正演算回路６４内に組み込まれているタイマーｔ
を作動させ（ステツプ）、該タイマーｔのセツ
ト時間Ｔが、Ｔ＝T_A＋BT_Lとして演算され（但
し、T_A，Ｂ＝定数）、したがつてセツト時間Ｔは
下部室温T_Lに応じた値となる（ステツプ）。そ
して次ステツプでは前記作動時間Ｔにおいて、
等速変化率をもつてデフロスタモードからヒート
モードへモード切換する制御と、ブロアモータ１
３の印加電圧を超低速回転である4Vから低速回
転である6Vに変化させる制御が同期して行われ
る。したがつて従前のデフロスタモード時には送
風路となることなく、ヒートモード時に送風路と
して使用されるフートダクト４４内に滞留してい
た冷気は、その微小量がセツト時間Ｔの初期にフ
ート吹出口４１から吹き出されるとともに、これ
に対しフートダクト４４内に残留し続ける多量の
冷気は、ブロアモータ１３の回転に伴つて給送さ
れた暖気と混合し、温度上昇する。したがつてセ
ツト時間Ｔ初期においては吹き出される冷気が微
小であることによつて不快感が喚起されず、又セ
ツト時間Ｔが経過するに従つて吹出量は増大する
ものの吹出温度が前述のように上昇していること
からこれによつても不快感が喚起されることがな
く、よつて体感上の不快感を伴うことなくデフロ
スタモードからヒートモードに切り換わる。一方
ブロアモータ１３の回転増に伴う送風騒音や回転
騒音は、セツト時間Ｔにおける変化量が微小であ
るから、騒音の変化を聴覚上識別することが困難
となり、必然的に聴覚上の不快感が生ずることは
ない。

そしてこのステツプの処理によつて刻々変化
する下部吹出温度T_dlは、下部吹出温センサ４５
によつて検出され、この下部吹出温T_dlが35℃以
上となるか（ステツプの判別がYES）、又はセ
ツト時間Ｔが継過するまでステツプ，のルー
プが繰り返される。したがつてセツト時間Ｔが継
過する以前であつても、下部吹出温T_dlが35℃以
上となれば、タイマーｔはリセツトされ（ステツ
プ）。又この時点では下部吹出温T_dlが上昇して
冷気によつて体感上の不快感が生ずることはない
ことから基本制御モードが実行される（ステツプ
）。他方セツト時間Ｔが継過してステツプの
判別がYESとなると、ヒートモードに固定され
るとともに、ブロアモータの印加電圧は6Vに固
定され（ステツプ）。このとき下部吹出温T_dlが
35℃以下であればステツプ，，のループが
繰り返される。そして下部吹出温度T_dlが35℃以
上となつた時点で前述のようにステツプにおい
て基本制御モードが実行されることとなるのであ
る。

なおこの実施例に各判別ステツプにおける−５
℃、35℃、40℃、4V、5.5V、6V等の実数値は例
示であつて、これらの値は空調装置本体１の特性
や車室容積に応じて適宜設定し得る。又本実施例
においてはステツプでタイマーｔのセツト時間
を演算するようにしていることから、演算結果と
してのＴ値によつて第４図に点線で示したように
デフロスタモードからヒートモードへの変化率及
び超低速回転LLOから低速回転L_pへの変化率が
異なり、この変化率を前述した不快感との関係に
おいて最適にすることができ、無論前記変化率を
一定の値にすることも可能である。

考案の効果 以上説明したように本考案は、演算制御装置が
ヒートモードでの始動を実行すると判断した場合
において、熱源となる水温が下限値より低い条件
下ではまずデフロスタモードを形成し、しかる後
にヒートモードを形成するとともに、デフロスタ
モードからヒートモードへの切り換え及びこれと
同期するブロアモータの超低速回転から低速回転
への回転増が所定の変化率に基づいて経時的に行
われるようにした。よつてヒートモード時に送風
路となるダクト内に滞留していた冷気が瞬時的に
吹き出されて体感上の不快感を強いられたり、ブ
ロアモータが瞬時的に回転増となることによつて
回転騒音や送風騒音の変化が顕著に聴感されて聴
感上の不快感が伴うことなく快適な始動制御を可
能にするものである。

加えて前記実施例にあつては、前記変化率が物
理的環境因子を用いた演算式の値から可変的に設
定されるようにした（ステツプ，）ことか
ら、変化率を不快感との関係においてより最適な
ものにするこことを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロツク図、
第２図は同実施例の空調装置本体を示す概念図、
第３図は同実施例の作動を示すフローチヤート、
第４図は同実施例の制御特性図、第５図は従来の
自動車用オートエアコンの制御特性図である。 １……空調装置本体、１３……ブロアモータ、
３５……デフロスト吹出口、４０……デフロスト
ドア、４１……フート吹出口、４２……フートド
ア、４４……フートダクト、４５……下部吹出温
センサ、４６……演算制御装置、４７……室温設
定器、５０……上部室温センサ、５２……水温セ
ンサ、６０……デフロストドア用アクチユエー
タ、６１……フートドア用アクチユエータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 温度に関連した物理的環境因子を検出し電気信号
   として出力する検出手段と、車室内の温度を設定
   するため乗員の設定操作に従つて電気信号を送出
   する設定手段と、温度に関連した操作要素を駆動
   する駆動装置と、前記検出手段及び前記設定手段
   の出力信号を基に最適環境を車室内に形成すべく
   演算を施しこの演算結果に基づいて前記駆動装置
   に指令信号を送出する演算制御装置とを具えたオ
   ートエアコンにおいて、前記検出手段はエンジン
   冷却水の水温を検出する水温センサ、足元への吹
   出温度を検出する下部足元吹出温センサ、及び車
   室上部の温度を検出する上部室温センサを少なく
   とも有し、前記駆動装置は空気の吹出口を選択す
   るドアを駆動する吹出モードアクチユエータ及び
   吹出風量を制御するブロアモータを駆動するモー
   タ制御回路を少なくとも有し、前記演算制御装置
   は前記上部室温センサの出力する上部室温信号を
   基にヒートモードでの始動を実行すると判断した
   場合、(1)前記水温センサの出力する水温信号によ
   つて前記水温が下限値より低いと判断している間
   は前記モードアクチユエータがデフロスタモード
   を形成し且つ前記モータ制御回路が超低速回転で
   前記ブロアモータを作動させる様に指令信号を送
   出し、(2)前記水温センサの出力する水温信号によ
   つて前記水温が前記下限値に上昇到達したと判断
   したとき前記モードアクチユエータが所定の変化
   率に基づいて経時的ヒートモードを形成し且つ前
   記モータ制御回路が前記所定の変化率に基づいて
   経時的に低速回転となる様に指令信号を送出し、
   (3)この後前記足元吹出温センサの出力する吹出温
   信号によつて足元吹出温が基準値に上昇到達した
   と判断したとき前記モータ制御回路が基本制御モ
   ードに従つて作動する様に指令信号を送出する様
   にしたことを特徴とする自動車用オートエアコン
   の始動制御装置。