JPH0676006B2

JPH0676006B2 - 車輛用空気調和装置

Info

Publication number: JPH0676006B2
Application number: JP21804385A
Authority: JP
Inventors: 克巳飯田
Original assignee: 株式会社ゼクセル
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1985-10-02
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS6280117A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は車輛用空気調和装置に関し、さらに詳言すれば
冷房起動時の空気吹出しモード制御を適切にした車輛用
空気調和装置に関する。

（従来技術）従来の車輛用空気調和装置は、たとえば特公昭59-19849
号公報、実公昭48-38657号公報に示されている如く、設
定車室温度、車室内気温度、外気温度、日射量とに関連
した信号により熱交換量制御手段を制御し、前記信号に
より車室への吹出し口の選択すなわち空気吹出しモード
制御を行なつている。また、エバポレータ出口空気温度
と前記熱交換量制御手段の制御位置と対応した信号によ
り空気吹出しモード制御を行なつているものもある。

一方、冷房指示中はエバポレータ出口温度が所定温度に
なるように冷却手段がオン・オフ駆動される。この結
果、エバポレータ出口温度が前記所定温度近傍におい
て、冷却手段がオン・オフした場合、エバポレータ出口
温度の変動は大きい値となる。したがつて空気吹出しモ
ード制御のための信号の変動は大きくなり、吹出口の選
択がしよつちゆう変化する問題が生ずる。このため冷房
指示中はエバポレータ出口温度がたとえば前記所定温度
に維持されていると擬制して、空気吹出しモード制御を
行なつていた。

また、熱交換量制御のための信号を得るためにエバポレ
ータ出口温度を、今一つの要素とした場合にも上記と同
様にエバポレータ出口空気温度が変動して、熱交換量制
御手段がハンチングを繰返す。これを避けるため冷房指
示中はエバポレータ出口温度を一定温度に擬制すること
が行なわれていた。

（発明が解決しようとする問題点）上記した如く冷房指示中はエバポレータ出口温度が所定
温度に維持されているものと擬制しているために、冷房
開始時におけるエバポレータ出口温度が未だに冷却され
ていない時においても、既に冷却された所定温度に維持
されていると擬制されるために、冷房起動初期において
ベント吹出口が選択され、暖い空気が乗員の顔部方向に
吹き出し、乗員に不快感を与えていた。

本発明は、この問題点を解消して冷房起動初期における
吹出空気温度が高いとき、ベント吹出口以外の空気吹出
口から空気を吹き出すべく空気吹出しモード制御を行な
つて、冷房起動初期においても乗員に不快感を与えない
ようによるものである。

（問題点を解消するための手段）上記の問題点を解消するために本発明は下記の技術的手
段を講じた。

本発明の車輛用空気調和装置は第１図に示す如く、冷却
手段１と加熱手段２と冷却手段１を通過した空気量中加
熱手段２を通過する空気量を制御して熱交換量を制御す
るミツクスダンパ手段３とからなる熱交換手段を備える
とともに、車室内気温度検出手段４により検出された内
気温度、車室内気温度を設定する温度設定手段５の車室
内設定温度、外気温度検出手段６により検出された外気
温度および日射量検出手段７により検出された日射量
に、少なくとも関連してミツクスダンパ手段３の開度を
制御する制御手段８を備えて、制御手段８によりミツク
スダンパ手段３の開度により熱交換量を制御するように
構成してあることは従来の通りである。

さらに一方、本発明の車輛用空気調和装置には、冷却手
段１の出口空気温度を実質的に検出する出口空気温度検
出手段９、冷却手段１の運転指示をする運転指示手段1
0、運転指示手段10による運転指示中、前記出口空気温
度が第１の所定温度となるように冷却手段１をオン・オ
フ制御する冷却手段の制御手段11、運転指示手段10によ
り冷却手段１が運転指示されているとき前記出口空気温
度が第２の所定温度以上か否かを判別する判定手段12、
前記出口空気温度に代つて一定温度に対応する出力を発
生する出口空気温度設定手段13、判別手段12により切替
えられて、前記出口空気温度が第２の所定温度以上のと
き出口空気温度検出手段９の検出温度を選択しかつ前記
出口空気温度が第２の所定温度未満のとき出口空気温度
設定手段13の出力を選択する選択手段14と、選択手段14
により選択された温度とミツクスダンパ手段３の開度と
に対応して車室への空気吹出口を選択するモード切替ダ
ンパ手段15を制御するモード制御手段16とを備えてい
る。

（作用）上記の如く構成された本発明において、制御手段８によ
つて、車室内設定温度、内気温度、外気温度、日射量に
関連してミツクスダンパ手段３を介して熱交換量が制御
され、車室内気温度が車室内設定温度に調節される。ま
た、運転指示手段10により冷却手段１の運転指示がなさ
れているときは、冷却手段１は出口空気温度検出手段９
の検出温度が第１の所定温度になるべくオン・オフ制御
される。

一方、モード制御手段16によりモード切替ダンパ手段15
が切替えられて、空気吹出口の選択がなされる。この場
合に選択手段14によつて出口空気温度設定手段13の出力
とミツクスダンパ手段３の開度とに対応してモード制御
手段16が制御される。この状態は従来と同様であるが、
本発明ではこの状態は判別手段12によつて出口空気温度
検出手段９による検出温度が第２の所定温度未満となつ
ているときに起る。また、出口空気温度が第２の所定温
度以上のときは選択手段14によつて出口空気温度設定手
段13の出力による固定に代つて出口空気温度検出手段９
の検出温度が選択され、出口空気温度検出手段９の出力
温度とミツクスダンパ手段３の開度とに対応して制御さ
れる。したがつて冷却手段１が運転指示されて出口空気
温度検出手段９による検出温度が第２の所定温度以上の
ときにおいては後者により、第２の所定温度未満になる
と前者によりモード制御がなされることになる。

すなわち、本発明によれば、冷却手段１の運転指示中、
実質的な出口空気温度が所定温度以下に冷却されていな
いときに、出口空気温度が出口空気温度設定手段13の出
力に対応した温度に擬制されず、前記の如く出口空気の
擬制は解除される。この結果、実質的な出口空気温度が
設定温度以上のときには実質的な出口空気温度に対応し
て空気吹出口がモード制御手段16にて制御されることに
なり、ベント吹出口から暖い空気が吹き出すことはなく
なる。

（発明の実施例）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構成を示すブロツク図であ
る。

本発明の一実施例における車輛用空気調和装置は、空気
調和装置本体21と、空気調和装置本体21を制御するマイ
クロコンピユータからなる制御装置22を備えている。

空気調和装置本体21は、ダクト23の上流側から、空気を
取り入れるインテークダンパ24、インテークダンパ24を
介して空気を吸い込み車室25へ送風する送風機26、エバ
ポレータ27、エバポレータ27を通過した空気量中後記す
るヒータコア29へ導く空気量を制御するミツクスダンパ
28、車載内燃機関の冷却水が導入されて加熱器として働
くヒータコア29が順次配設してあり、ダクト23の最下流
側に車室25へ空気を吹き出すベント吹出口31、ヒート吹
出口32を選択する空気吹出しモード切替用のモード切替
ダンパ33が設けてある。

インテークダンパ24はモータアクチユエータ35によつて
駆動され、車室内気循環状態または外気導入状態に制御
される。インテークダンパ24を介して送風機26によつて
吸入された空気はエバポレータ27を通過し、エバポレー
タ27を含む冷却機36が動作中のとき冷却される。37はコ
ンプレツサを、38はコンデンサを、39はレシーバタンク
を、40は膨張弁をそれぞれ示し、エバポレータ27と共に
冷却機36を構成している。車載内燃機関の出力軸の回転
はプーリ42に伝達されている。プーリ42の回転はマグネ
ツトクラツチ43を介してコンプレツサ37に伝達され、こ
の伝達によりコンプレツサ37が駆動され、冷却機36が動
作する。

ミツクスダンパ28はモータアクチユエータ44によつて駆
動されて、ミツクスダンパ28の開度によつてヒータコア
29を通過する空気量が制御される。

ベント吹出口31は乗員の顔部方向へ空気を吹き出すよう
に、ヒート吹出口32は乗員の足元から空気を吹き出す様
に設けてあり、モード切替ダンパ33により、ベント吹出
口31、ヒート吹出口31の何れか一方または両方を開放
し、空気調和された空気を車室25へ吹き出すべく制御さ
れる。モード切替ダンパ33はモータアクチユエータ45に
より駆動される。

一方、車室内気温度を検出する内気温度センサ46が、エ
バポレータ27を通過した空気の温度すなわちＡ点の空気
温度を検出するエバポレータ温度センサ47が、たとえば
バンパー裏面に外気温度を検出する外気温度センサ48
が、たとえばダツシユボート面に日射量を検出する日射
量センサ49が、車室25内の温度を設定する温度設定器50
が、およびミツクスダンパ28の開度を検出するポテンシ
ヨメータ51がそれぞれ設けてある。

内気温度センサ46の出力、エバポレータ温度センサ47の
出力、外気温度センサ48の出力、日射量センサ49の出
力、温度設定器50の出力およびポテンシヨメータ51の出
力は図示しないマルチプレクサを介してA/D変換器（以
下、ADCと記す）52に供給してデイジタルデータに変換
し、制御装置22に供給してある。

なお、第２図において53〜57は制御装置22からの出力を
受けて、それぞれモータアクチユエータ35、送風機26の
モータ、マグネツトクラツチ43、モータアクチユエータ
44および45各別に駆動する駆動回路である。

さらに、コンプレツサ37のオン・オフ温度を設定して経
済運転を指示するコンプレツサ経済運転指示スイツチ5
8、コンプレツサ経済運転指示中におけるコンプレツサ3
7のオン・オフ温度より低温度においてコンプレツサ37
のオン・オフを指示するコンプレツサ運転指示スイツチ
59を備えている。

制御装置22は基本的にCPU22_-1、プログラムを記憶させ
たROM22_-2、データを記憶するRAM22_-3、入力ポート2
2_-4、出力ポート22_-5を備えている。ROM22_-2に記憶され
ているプログラムにしたがつて、入力ポート22_-4を介し
てADC52から出力されたディジタルデータおよびスイツ
チ58,59の出力が読み込まれ、CPU22_-1で処理、演算され
たデータは出力ポート22_-5を介して駆動回路53〜57に出
力される。

ROM22_-2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。

たとえばイグニツシヨンスイツチを閉成することにより
プログラムの実行が開始され、RAM22_-3の記憶内容をク
リアする等の初期設定がなされる（スイツチａ）。つい
で入力ポート22_-4を介してADC52の出力およびスイツチ5
8,59の出力状態が読み込まれてRAM22_-3を所定エリアに
記憶され、綜合データＴ＝T_R＋K₁＋T_E＋K₂T_A＋K₃T_S−K₄
T_D＋K₅が演算のうえ記憶される（ステツプｂ）。ここで
T_Rは車室内気温度、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、T_Dは設定器50により設定され
た設定温度であり、K₁〜K₅は定数である。綜合データＴ
は車室内気温度と設定温度との偏差をエバポレータ出口
空気温度、外気温度、日射量により補正した値に対応し
ている。

ステツプｂに続いて綜合データＴに対応して、第４図
（ａ）に示したパターンにしたがつたミツクスタンパ28
の開度制御がなされ（ステツプＣ）、続いて第４図
（ｂ）に示したパターンにしたがつて送風機26の送風量
制御がなされる（ステツプｄ）。ステツプｄに続いてオ
ン状態になされているスイツチ58,59に対応させた温度
でコンプレツサ37のオン・オフ制御がなされる（ステツ
プｅ）。ここでステツプｃ〜ｅは車室内気の温度制御の
ためのステツプである。ステツプｃおよびｄにより公知
の如く綜合データＴにもとづく、ミツクスダンパ28の開
度制御、送風機26の送風量の制御がなされて車室内温度
が所定温度に制御される。

ステツプｅに続いて、擬制された一定温度のエバポレー
タ出口空気温度または、擬制を解除されたエバポレータ
出口空気温度T_Eを用いて、データT_F＝T_E＋K₆θ＋βが演
算、記憶され、データT_Fに対応したモード切替ダンパ33
が制御されて、ベント吹出口31またはヒート吹出口32の
一方または両方が選択される後記の空気吹出しモード制
御がなされる（ステツプｆ）。ここでθはミツクスダン
パ28の開度であり、エバポレータ27を通過した全空気を
ヒータコア29に通すようにしたときの角度をθ＝100％
としている。さらにK₆およびβは定数である。ここでデ
ータT_Fは空気吹出口から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、車室内気温度T_Rが設定温
度T_Dより高いときは内気循環状態に、車室内気温度T_Rが
設定温度T_D以下のときは外気導入状態にインテークダン
パ24を制御するインテークダンパ制御がなされ（ステツ
プｇ）、ステツプｇに続いてステツプｂが再び実行され
る。

ステツプｆの空気吹出しモード制御は第５図に示す如く
になされる。

まず、コンプレツサ運転指示スイツチ59の出力状態がチ
エツクされる（ステツプf₁）。ステツプf₁においてコン
プレツサ運転指示スイツチ59によりコンプレツサ運転指
示がなされているときは、ステツプf₁に次いでエバポレ
ータ出口空気温度T_Eが所定温度α℃（たとえば５℃）未
満か否かがチエツクされる（ステツプf₂）。ステツプ
_２においてエバポレータ出口空気温度T_Eが所定温度α℃
未満のときはエバポレータ出口空気温度T_Eが所定温度Ａ
℃（たとえば２℃）の如くにデータT_Fの演算に関して一
定値に擬制される（ステツプf₃）。ステツプf₂において
エバポレータ出口空気温度T_Eが所定温度α℃未満でない
ときはエバポレータ出口空気温度T_Eの擬制状態が解除さ
れ、エバポレータ温度センサ47によつて検出された温度
がデータT_Fの演算に関して使用される。（ステツプ
f₄）。

ステツプf₁においてコンプレツサ運転指示スイツチ59に
よりコンプレツサ運転指示がなされていないときはステ
ツプf₁に次いで、コンプレツサ経済運転指示スイツチ58
にてコンプレツサ経済運転指示されているか否かがチエ
ツクされる（ステツプf₅）。ステツプf₅において、経済
運転指示がなされているときエバポレータ出口空気温度
T_Eが所定温度β℃（たとえば15℃）（β＞α）未満か否
かがチエツクされる（ステツプf₆）。ここでβ＞αに設
定されているのはコンプレツサ37のオン・オフ温度が経
済運転指示のとき高温度に指定されているためである。

ステツプf₆においてエバポレータ出口空気温度T_Eが所定
温度β℃未満のときはエバポレータ出口空気温度T_Eを所
定温度Ｂ℃（Ｂ＞Ａ）（たとえば12℃）にデータT_Fの演
算に関して擬制状態になされる（ステツプf₇）。ステツ
プf₆においてエバポレータ出口空気温度T_Eが所定温度β
℃未満でないときはエバポレータ出口温度T_Eの擬制が解
除された状態になされ、エバポレータ温度センサ47によ
る検出温度がデータT_Fの演算に関して使用される（ステ
ツプf₄）。

ステツプf₃,f₇,f₄に続いてデータT_F＝T_E＋K₆＋θ＋βが
演算される（ステツプf₈）。したがつてステツプf₃,f₈
が実行されるときにおいてはデータT_Fの演算において温
度T_EはＡ℃に擬制され、ステツプf₇,f₈が実行されると
きにおいてはデータT_Fの演算において温度T_EはＢ℃に擬
制されることになる。またステツプf₄,f₈が実行される
ときはデータT_Fの演算においてエバポレータ温度センサ
47により検出された温度T_Eが用いられることになる。

ステツプf₈に続いて、ステツプf₈にて演算されたデータ
T_Fにもとづいて吹出口の選択がなされる。すなわち、ス
テツプf₈における演算によるデータT_Fが所定値Ｅ以上か
否かがチエツクされる（ステツプf₉）。ステツプf₉にお
いてデータT_Fが所定値Ｅ以上と判別されたときはステツ
プf₉に続いてヒート吹出口32が開放されかつベント吹出
口31が閉止されるヒートモードが選択される（ステツプ
f₁₀）。ステツプf₉においてデータT_Fが所定値Ｅ未満と
判別されたときはステツプf₉に続いて、データT_Fが所定
値Ｈ以上か否かがチエツクされる（ステツプf₁₁）。上
記した所定値ＥおよびＨにはモード切替ダンパ33のハン
チングを防ぐためにそれぞれΔE,ΔＨのヒステリシスが
設けてあつて、（Ｅ−ΔＥ）＜（Ｈ−ΔＨ）に選定して
ある。また（Ｅ−ΔＥ）＞（Ｈ＋ΔＨ）であつても差支
えない。以下、簡単のために、ΔE,ΔＨのヒステリシス
幅を無視して説明する。

ステツプf₁₁においてデータT_Fが所定値Ｈ以上（Ｈ＜
Ｅ）を判別されたときはステツプf₁₁に続いてベント吹
出口31およびヒート吹出口32が開放されるバイレベルモ
ードが選択される（ステツプf₁₂）。ステツプf₁₁におい
てデータT_Fが所定値Ｈ未満と判別されたときはステツプ
f₁₁に続いてベント吹出口31が開放されかつヒート吹出
口32が閉止されるベントモードが選択される（ステツプ
f₁₃）。

したがつて、コンプレツサ運転指示スイツチ59によつて
コンプレツサ運転が指示されているときはエバポレータ
出口空気温度T_Eがα℃以下に下るまで、またコンプレツ
サ経済運転指示スイツチ58によつてコンプレツサ運転が
指示されているときはエバポレータ出口空気温度T_Eがβ
℃以下に下るまでは、データT_Fの演算にエバポレータ温
度センサ47によつて検出された温度が用いられることに
なる。したがつて、エバポレータ出口空気温度が冷房起
動時からα℃またはβ℃以下に低下するまでは、車室25
への吹出し空気温度に伴つてモード切替ダンパ33が制御
され、吹出し空気温度が未だ低下していないときにあた
かも低下した如くに擬制されることもない。この結果、
コンプレツサ起動初期においてベント吹出モードが選択
されて乗員の顔部に暖い空気が吹き付けて、乗員に不快
感を与えることはなくなる。

また、エバポレータ出口空気温度T_Eがα℃、β℃以下に
まで低下した後は、エバポレータ出口空気温度T_FはＡ
℃,B℃に、一定に維持されていると擬制され、この擬制
されたエバポレータ出口空気温度を用いて演算されたデ
ータT_Fによつて空気吹出しモード制御がなされるため、
コンプレツサのオン・オフが繰返されるようなエバポレ
ータ出口空気温度T_Eの場合にあつても空気吹出口の選択
がしよつちゆう変るようなことはない。

さらにステツプf₃,f₇に対応して総合データＴの演算に
おけるエバポレータ出口空気温度をそれぞれＡ℃,B℃と
擬制することもできる。

なお、以上説明した本発明の一実施例においては、ステ
ツプf₂,f₆にてエバポレータ出口空気温度を判別するこ
とにより、エバポレータ出口空気温度の一定値の擬制を
解除した場合を例示したが、これに代つて時間により擬
制の解除を行なうようにすることも、またコンプレツサ
が最初にオフ状態になつたことを検出して擬制の解除を
行なうようにすることもできる。前者の場合はコンプレ
ツサ経済運転指示スイツチ58をオン状態にしたときから
所定期間経過したとき、コンプレツサ運転指示スイツチ
59をオン状態にしたときから第２の所定期間経過したと
きに、擬制を解除すればよく、前記所定期間、第２の所
定時間はこの期間経過したときエバポレータ出口空気温
度T_Eがβ℃，α℃になる筈であるような期間に設定して
おけばよい。後者の場合はコンプレツサ運転指示スイツ
チ59、コプレツサ経済運転指示スイツチ58がオン状態に
なされた後、最初にコンプレツサ37がオフ状態になつた
ときを検出して、このときから擬制を解除すればよく、
コンプレツサ37が最初にオフ状態になつたときは、エバ
ポレータ出口空気温度T_Eが設定温度に達したときである
ためである。

（発明の効果）以上説明した如く、本発明によれば、冷却手段の出口空
気温度を冷却手段駆動中一定温度と擬制し、この擬制温
度とミツクスダンパ手段の開度とによりモード制御をな
す車両用空気調和装置において、冷却手段と始動開始時
から出口空気温度が低下して実質的に所定温度に達する
まで前記の擬制を解除し、擬制温度に代つて出口空気温
度検出手段によつて検出した温度を用いるようにしたた
め、冷却手段の起動初期において、出口空気温度検出手
段の検出温度が未だ冷却されていないのに冷却されてい
る如く擬制されることはなくベント吹出口から暖い空気
が吹き出すようなことはなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図。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（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例の作用の
説明に供するミツクスダンパの開度制御を示す線図およ
び送風量制御を示す線図。１……冷却手段、２……加熱手段、３……ミツクスダン
パ手段、４……車室内気温度検出手段、５……温度設定
手段、６……外気温度検出手段、７……日射量検出手
段、８……制御手段、９……出口空気温度検出手段、10
……運転指示手段、11……冷却手段の制御手段、12……
判別手段、13……出口空気温度設定手段、14……選択手
段、15……モード切替ダンパ手段、16……モード制御手
段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却手段およびその後段に設けられた加熱
手段からなる熱交換手段と、前記冷却手段を通つた空気
量中前記加熱手段へ供給する空気量を制御して熱交換量
を制御するミツクスダンパ手段と、車室への空気吹出口
を選択するモード切替ダンパ手段とを備えた車輛用空気
調和装置において、前記ミツクスダンパ手段上流でかつ
前記冷却手段の出口空気温度を実質的に検出する出口空
気温度検出手段と、前記冷却手段の運転指示をする運転
指示手段と、前記運転指示手段による運転指示中前記出
口空気温度を第１の所定温度に維持するように前記冷却
手段をオン・オフ制御する冷却手段の制御手段と、前記
運転指示手段により運転指示がなされているとき前記出
口空気温度が第２の所定温度以上か否かを判別する判別
手段と、一定温度に対応する出力を発生する出口空気温
度設定手段と、前記判別手段により切替えられて、前記
出口空気温度が前記第２の所定温度以上のときは前記出
口空気温度検出手段の出力を選択しかつ前記出口空気温
度が前記第２の所定温度未満のときは前記出口空気温度
設定手段の出力を選択する選択手段と、前記選択手段に
より選択された出力と前記ミツクスダンパの開度とに対
応して前記モード切替ダンパ手段を制御するモード制御
手段とを備えてなることを特徴とする車輛用空気調和装
置。