JPH111112A - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置Info
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- JPH111112A JPH111112A JP10114307A JP11430798A JPH111112A JP H111112 A JPH111112 A JP H111112A JP 10114307 A JP10114307 A JP 10114307A JP 11430798 A JP11430798 A JP 11430798A JP H111112 A JPH111112 A JP H111112A
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Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 温熱感を任意に設定し得る目標値に制御し、
そのときの条件に応じたより快適な空調状態の実現。 【解決手段】 通風ダクトと送風機と冷却器及び／また
は加熱器と、該冷却器の冷却度合及び／または加熱器の
加熱度合に応じてダクト出口空気温度を調節する手段
と、送風機の風量を調節する手段と、車室内温度を検出
する手段とを備えた車両用空調装置において、（ａ）温
熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定できるよう
にした温熱感目標値設定手段と、（ｂ）車室内温度検出
手段により検出された車室内温度と、風量調節手段の調
節量に対応した信号を参照して、乗員の感じる温熱感に
対応する温熱感指標推測値を算出する温熱感指標推測手
段を備え、温熱感目標値と温熱感指標推測値の偏差を参
照しながら出口空気調節手段、または風量調節手段及び
出口空気温度調節手段を調節して、偏差が無くなるよう
温熱感を制御する温熱感制御手段を有する。
そのときの条件に応じたより快適な空調状態の実現。 【解決手段】 通風ダクトと送風機と冷却器及び／また
は加熱器と、該冷却器の冷却度合及び／または加熱器の
加熱度合に応じてダクト出口空気温度を調節する手段
と、送風機の風量を調節する手段と、車室内温度を検出
する手段とを備えた車両用空調装置において、（ａ）温
熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定できるよう
にした温熱感目標値設定手段と、（ｂ）車室内温度検出
手段により検出された車室内温度と、風量調節手段の調
節量に対応した信号を参照して、乗員の感じる温熱感に
対応する温熱感指標推測値を算出する温熱感指標推測手
段を備え、温熱感目標値と温熱感指標推測値の偏差を参
照しながら出口空気調節手段、または風量調節手段及び
出口空気温度調節手段を調節して、偏差が無くなるよう
温熱感を制御する温熱感制御手段を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関し、とくに乗員の温熱感を任意に設定でき、かつ、設
定した目標温熱感に精度よく制御して、極めて快適な空
調状態を作り出すことが可能な車両用空調装置に関す
る。
関し、とくに乗員の温熱感を任意に設定でき、かつ、設
定した目標温熱感に精度よく制御して、極めて快適な空
調状態を作り出すことが可能な車両用空調装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用空調装置は、たとえば図
８、図９に示すように構成されている。図８において、
１は、車両用空調装置の機械的な構成部分全体を示して
おり、通風ダクト２の入口側には、内気導入口３側から
の空気吸入量と外気導入口４側からの空気吸入量との割
合を制御する内外気切替ダンパ５が設けられている。吸
入された空気は、モータ６により駆動される送風機７に
よってダクト２内を吸引、圧送される。
８、図９に示すように構成されている。図８において、
１は、車両用空調装置の機械的な構成部分全体を示して
おり、通風ダクト２の入口側には、内気導入口３側から
の空気吸入量と外気導入口４側からの空気吸入量との割
合を制御する内外気切替ダンパ５が設けられている。吸
入された空気は、モータ６により駆動される送風機７に
よってダクト２内を吸引、圧送される。
【０００３】送風機７の下流側には、冷却器としての蒸
発器８が設けられており、その下流側には加熱器として
の温水ヒータ９が設けられている。温水ヒータ９には、
エンジン冷却水１０が循環され、加熱されるようになっ
ている。
発器８が設けられており、その下流側には加熱器として
の温水ヒータ９が設けられている。温水ヒータ９には、
エンジン冷却水１０が循環され、加熱されるようになっ
ている。
【０００４】蒸発器８には、クーラサイクル１１内を循
環される冷媒が供給される。冷媒は、たとえば可変容量
型の圧縮機（コンプレッサ）１２で圧縮され、凝縮器１
３で凝縮された後、リザーバタンク１４、膨張弁１５を
介して蒸発器８に送られ、蒸発器８から圧縮機１２に吸
入される。この吸入圧力は、吸入圧力コントローラ１６
によって任意に制御できるようになっている。
環される冷媒が供給される。冷媒は、たとえば可変容量
型の圧縮機（コンプレッサ）１２で圧縮され、凝縮器１
３で凝縮された後、リザーバタンク１４、膨張弁１５を
介して蒸発器８に送られ、蒸発器８から圧縮機１２に吸
入される。この吸入圧力は、吸入圧力コントローラ１６
によって任意に制御できるようになっている。
【０００５】温水ヒータ９の直下流側には、エアミック
スダンパ１７が設けられており、エアミックスダンパア
クチュエータ１８によって作動されるエアミックスダン
パ１７の開度調整により、ヒータ９を通過する空気の量
とバイパスする空気の量との割合を制御できるようにな
っている。
スダンパ１７が設けられており、エアミックスダンパア
クチュエータ１８によって作動されるエアミックスダン
パ１７の開度調整により、ヒータ９を通過する空気の量
とバイパスする空気の量との割合を制御できるようにな
っている。
【０００６】温調された空気は、各吹出口１９、２０、
２１（たとえば、ＤＥＦ、ＶＥＮＴ、ＦＯＯＴ吹出口）
を介して車室内に吹き出される。各吹出口１９、２０、
２１には、それぞれダンパ２２、２３、２４が設けられ
ている。
２１（たとえば、ＤＥＦ、ＶＥＮＴ、ＦＯＯＴ吹出口）
を介して車室内に吹き出される。各吹出口１９、２０、
２１には、それぞれダンパ２２、２３、２４が設けられ
ている。
【０００７】上記送風機７のモータ６の電圧（回転
数）、エアミックスダンパアクチュエータ１８、圧縮機
１２の吸入圧力コントローラ１６は、メインコントロー
ラ２５からの信号に基づいて制御されるようになってい
る。メインコントローラ２５には、車室内温度設定器２
６によって設定された目標車室内温度が入力、設定さ
れ、車室内温度センサ２７、外気温度センサ２８、日射
センサ２９からの検知信号がそれぞれ入力される。
数）、エアミックスダンパアクチュエータ１８、圧縮機
１２の吸入圧力コントローラ１６は、メインコントロー
ラ２５からの信号に基づいて制御されるようになってい
る。メインコントローラ２５には、車室内温度設定器２
６によって設定された目標車室内温度が入力、設定さ
れ、車室内温度センサ２７、外気温度センサ２８、日射
センサ２９からの検知信号がそれぞれ入力される。
【０００８】メインコントローラ２５では、たとえば図
９に示すように、車室内温度設定器２６によって設定さ
れた目標車室内温度ＴＶ、外気温度センサ２８によって
検知された外気温度ＡＭＢ、日射センサ２９によって検
知された日射量ＲＡＤ、車室内温度センサ２７によって
検知された車室内温度ＴＲがそれぞれ入力される。これ
ら入力信号に基づいて、目標吹出温度ＴＯｓが次式によ
り演算される。 ＴＯｓ＝Ｋｐ１（ＴＲ−ＴＶ）＋ｆ（ＡＭＢ，ＲＡＤ，
ＴＶ） ここでＫｐ１は比例定数である。
９に示すように、車室内温度設定器２６によって設定さ
れた目標車室内温度ＴＶ、外気温度センサ２８によって
検知された外気温度ＡＭＢ、日射センサ２９によって検
知された日射量ＲＡＤ、車室内温度センサ２７によって
検知された車室内温度ＴＲがそれぞれ入力される。これ
ら入力信号に基づいて、目標吹出温度ＴＯｓが次式によ
り演算される。 ＴＯｓ＝Ｋｐ１（ＴＲ−ＴＶ）＋ｆ（ＡＭＢ，ＲＡＤ，
ＴＶ） ここでＫｐ１は比例定数である。
【０００９】また、加熱器入口空気温度ＴＩＮｈが、コ
ンプレッサＯＮの場合とＯＦＦの場合との条件に応じて
演算される。 コンプレッサＯＮの場合： ＴＩＮｈ＝ｆ（ＴＩＮｅ，ＢＬＶ，ＰＳ） コンプレッサＯＦＦの場合： ＴＩＮｈ＝ＴＩＮｅ ここで、ＴＩＮｅは冷却器入口空気温度、ＢＬＶは送風
機（ブロワ）電圧信号値、ＰＳはコンプレッサ吸入圧力
である。
ンプレッサＯＮの場合とＯＦＦの場合との条件に応じて
演算される。 コンプレッサＯＮの場合： ＴＩＮｈ＝ｆ（ＴＩＮｅ，ＢＬＶ，ＰＳ） コンプレッサＯＦＦの場合： ＴＩＮｈ＝ＴＩＮｅ ここで、ＴＩＮｅは冷却器入口空気温度、ＢＬＶは送風
機（ブロワ）電圧信号値、ＰＳはコンプレッサ吸入圧力
である。
【００１０】また、冷却器入口空気温度ＴＩＮｅは、外
気導入の場合、ＴＩＮｅ＝ＡＭＢとされ、内気導入の場
合、ＴＩＮｅ＝ＴＲとされる。
気導入の場合、ＴＩＮｅ＝ＡＭＢとされ、内気導入の場
合、ＴＩＮｅ＝ＴＲとされる。
【００１１】これらの演算値に基づいて、送風機電圧Ｂ
ＬＶが、 ＢＬＶ＝ｆ（ＴＯｓ） によって演算され、エアミックスダンパ１７の開度ＡＭ
Ｄが、 ＡＭＤ＝ｆ（ＴＯｓ，ＴＩＮｈ，ＴＷ） によって演算され、コンプレッサ吸入圧力ＰＳが、 ＰＳ＝ｆ（ＴＯｓ，ＢＬＶ，ＴＩＮｅ） によって演算される。ここでＴＷは、加熱器入口温水温
度である。
ＬＶが、 ＢＬＶ＝ｆ（ＴＯｓ） によって演算され、エアミックスダンパ１７の開度ＡＭ
Ｄが、 ＡＭＤ＝ｆ（ＴＯｓ，ＴＩＮｈ，ＴＷ） によって演算され、コンプレッサ吸入圧力ＰＳが、 ＰＳ＝ｆ（ＴＯｓ，ＢＬＶ，ＴＩＮｅ） によって演算される。ここでＴＷは、加熱器入口温水温
度である。
【００１２】このような演算に基づき、送風機電圧信号
が送風機電圧コントローラ３０に、エアミックスダンパ
位置信号がエアミックスダンパアクチュエータ１８に、
コンプレッサ吸入圧力信号が吸入圧力コントローラ１６
に、それぞれ送られ、送風機７の回転数、エアミックス
ダンパ１７の開度、圧縮機１２の吸入圧力がそれぞれ制
御される。
が送風機電圧コントローラ３０に、エアミックスダンパ
位置信号がエアミックスダンパアクチュエータ１８に、
コンプレッサ吸入圧力信号が吸入圧力コントローラ１６
に、それぞれ送られ、送風機７の回転数、エアミックス
ダンパ１７の開度、圧縮機１２の吸入圧力がそれぞれ制
御される。
【００１３】すなわち、このような従来の制御において
は、車室内温度目標値を設定し、車室内に設置された車
室内温度検知手段による車内温度が目標値と同一になる
ように、送風量、加熱量、冷却量等を調節していた。な
お、加熱量の調節には、たとえばエンジン冷却水を利用
しエンジン排熱を熱源とする加熱器では、加熱器を通過
する空気風量割合を調節する場合と、加熱器を通過する
エンジン冷却水の流量を調節する場合があり、たとえば
ヒートポンプによる加熱器では、圧縮機の回転数等容量
を調節する場合がある。また、冷却量の調節には、クー
ラサイクル中の圧縮機回転数等容量を調節する場合と、
クーラサイクル中の蒸発器、圧縮機間の冷媒絞り弁（蒸
発圧力調節弁等）の開度を調節する場合がある。
は、車室内温度目標値を設定し、車室内に設置された車
室内温度検知手段による車内温度が目標値と同一になる
ように、送風量、加熱量、冷却量等を調節していた。な
お、加熱量の調節には、たとえばエンジン冷却水を利用
しエンジン排熱を熱源とする加熱器では、加熱器を通過
する空気風量割合を調節する場合と、加熱器を通過する
エンジン冷却水の流量を調節する場合があり、たとえば
ヒートポンプによる加熱器では、圧縮機の回転数等容量
を調節する場合がある。また、冷却量の調節には、クー
ラサイクル中の圧縮機回転数等容量を調節する場合と、
クーラサイクル中の蒸発器、圧縮機間の冷媒絞り弁（蒸
発圧力調節弁等）の開度を調節する場合がある。
【００１４】図８、図９に示したような制御の場合、そ
の制御特性は、たとえば図１０の（イ）に示すようにな
る。図１０の（イ）に示すように、吹出温度は、車室内
温度が目標値となるように制御され、たとえば日射有り
から日射無しに変化した場合にも、車室内温度が目標値
となるように吹出温度が変更制御される。
の制御特性は、たとえば図１０の（イ）に示すようにな
る。図１０の（イ）に示すように、吹出温度は、車室内
温度が目標値となるように制御され、たとえば日射有り
から日射無しに変化した場合にも、車室内温度が目標値
となるように吹出温度が変更制御される。
【００１５】ところが、人の温熱感を左右する主要素
は、代謝量、着衣量、空気温度、輻射温度、気流、湿度
である。このうち代謝量については、車内搭乗の際の乗
員活動量は大きく異ならず、また湿度は発汗等が伴わな
い快適に近い環境条件下では快適感に大きな影響を及ぼ
さないが、その他の因子は車両乗員の温熱快適感に大き
く関わる。したがって、車両乗員の温熱感に関わる因子
は、車内温度だけではなく、気流に関わる送風機送風
量、輻射温度に関わる日射量および外気温度、および着
衣量に関わる外気温度がある。よって、上記のように車
室内温度を一定に保つ空調装置の場合、外気温度や日射
量によっては、不快と感じる場合があり快適感を維持で
きない。また、それを是正するには、頻繁な設定値変更
を要する。
は、代謝量、着衣量、空気温度、輻射温度、気流、湿度
である。このうち代謝量については、車内搭乗の際の乗
員活動量は大きく異ならず、また湿度は発汗等が伴わな
い快適に近い環境条件下では快適感に大きな影響を及ぼ
さないが、その他の因子は車両乗員の温熱快適感に大き
く関わる。したがって、車両乗員の温熱感に関わる因子
は、車内温度だけではなく、気流に関わる送風機送風
量、輻射温度に関わる日射量および外気温度、および着
衣量に関わる外気温度がある。よって、上記のように車
室内温度を一定に保つ空調装置の場合、外気温度や日射
量によっては、不快と感じる場合があり快適感を維持で
きない。また、それを是正するには、頻繁な設定値変更
を要する。
【００１６】この人の温熱感を表す指標の代表的なもの
として、ＰＭＶ値（predicted meanvote)がある。ＩＳ
Ｏ７７３０では、このＰＭＶに関して次のように規定さ
れている。 ＰＭＶ ＋３ ＋２ ＋１ ０ −１ −２ −３ 温熱感 hot warm slightly warm neutral slightly cool cool cold
として、ＰＭＶ値（predicted meanvote)がある。ＩＳ
Ｏ７７３０では、このＰＭＶに関して次のように規定さ
れている。 ＰＭＶ ＋３ ＋２ ＋１ ０ −１ −２ −３ 温熱感 hot warm slightly warm neutral slightly cool cool cold
【００１７】前述した従来の空調装置の場合、たとえば
図１０の（ロ）に示すようになる。つまり、日射有りと
日射無しの場合とではＰＭＶの目標値が変化するが、前
述の如く車室内温度が目標値となるように制御するのみ
であるから、実際のＰＭＶ値はこのような変化に追従で
きず、ＰＶＭ値が目標値からずれてしまって不快と感じ
ることがある。
図１０の（ロ）に示すようになる。つまり、日射有りと
日射無しの場合とではＰＭＶの目標値が変化するが、前
述の如く車室内温度が目標値となるように制御するのみ
であるから、実際のＰＭＶ値はこのような変化に追従で
きず、ＰＶＭ値が目標値からずれてしまって不快と感じ
ることがある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
のような問題点に着目し、温熱感を目標値に制御して、
そのときの条件に応じたより快適な空調状態を実現する
ことにある。
のような問題点に着目し、温熱感を目標値に制御して、
そのときの条件に応じたより快適な空調状態を実現する
ことにある。
【００１９】なお、ＰＭＶを制御する従来技術として、
特開平５−２１５３９４号公報に開示された室内空調制
御が知られているが、本願発明におけるような制御は開
示されておらず、とくにＰＭＶの目標値を任意に設定で
きる技術は開示されていない。
特開平５−２１５３９４号公報に開示された室内空調制
御が知られているが、本願発明におけるような制御は開
示されておらず、とくにＰＭＶの目標値を任意に設定で
きる技術は開示されていない。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１に係る車両用空調装置は、少なく
とも、通風ダクトを介して車室内に空気を送風する送風
機と、通風ダクト内にあって空気と熱交換することによ
り空気を冷却する冷却器および／または空気を加熱する
加熱器と、該冷却器の冷却度合いおよび／または該加熱
器の加熱度合いに応じて通風ダクト出口空気温度を調節
する出口空気温度調節手段と、前記送風機の送風量を調
節する風量調節手段と、車室内温度を検出する車室内温
度検出手段とを備えた車両用空調装置において、（ａ）
温熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定できるよ
うにした温熱感目標値設定手段と、（ｂ）前記車室内温
度検出手段により検出された車室内温度と、前記風量調
節手段の調節量に対応した信号を参照して、乗員の感じ
る温熱感に対応する温熱感指標推測値を算出する温熱感
指標推測手段を備え、前記温熱感目標値と該温熱感指標
推測値の偏差を参照しながら前記出口空気温度調節手
段、または、前記風量調節手段および出口空気温度調節
手段を調節して、該偏差が無くなるように温熱感を制御
する温熱感制御手段とを有することを特徴とするものか
らなる。
に、本発明の請求項１に係る車両用空調装置は、少なく
とも、通風ダクトを介して車室内に空気を送風する送風
機と、通風ダクト内にあって空気と熱交換することによ
り空気を冷却する冷却器および／または空気を加熱する
加熱器と、該冷却器の冷却度合いおよび／または該加熱
器の加熱度合いに応じて通風ダクト出口空気温度を調節
する出口空気温度調節手段と、前記送風機の送風量を調
節する風量調節手段と、車室内温度を検出する車室内温
度検出手段とを備えた車両用空調装置において、（ａ）
温熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定できるよ
うにした温熱感目標値設定手段と、（ｂ）前記車室内温
度検出手段により検出された車室内温度と、前記風量調
節手段の調節量に対応した信号を参照して、乗員の感じ
る温熱感に対応する温熱感指標推測値を算出する温熱感
指標推測手段を備え、前記温熱感目標値と該温熱感指標
推測値の偏差を参照しながら前記出口空気温度調節手
段、または、前記風量調節手段および出口空気温度調節
手段を調節して、該偏差が無くなるように温熱感を制御
する温熱感制御手段とを有することを特徴とするものか
らなる。
【００２１】この車両用空調装置においては、前記温熱
感指標推測手段において、温熱感指標推測値を、少なく
とも送風機モータの供給電圧またはこれに対応する状態
量と、車室内温度またはこれを参照した状態量を参照し
て算出することができる。
感指標推測手段において、温熱感指標推測値を、少なく
とも送風機モータの供給電圧またはこれに対応する状態
量と、車室内温度またはこれを参照した状態量を参照し
て算出することができる。
【００２２】また、本発明の請求項２に係る車両用空調
装置は、少なくとも、通風ダクトを介して車室内に空気
を送風する送風機と、通風ダクト内にあって空気と熱交
換することにより空気を冷却する冷却器および／または
空気を加熱する加熱器と、該冷却器の冷却度合いおよび
／または該加熱器の加熱度合いに応じて通風ダクト出口
空気温度を調節する出口空気温度調節手段と、日射量を
検出する日射量検出手段および／または外気温度を検出
する外気温度検出手段と、車室内温度を検出する車室内
温度検出手段とを備えた車両用空調装置において、
（ａ）温熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定で
きるようにした温熱感目標値設定手段と、（ｂ）前記車
室内温度検出手段により検出された車室内温度と、前記
日射量および／または前記外気温度を参照して、乗員の
感じる温熱感に対応する温熱感指標推測値を算出する温
熱感指標推測手段を備え、前記温熱感目標値と該温熱感
指標推測値の偏差を参照しながら、前記出口空気温度調
節手段を調節して、該偏差が無くなるように温熱感を制
御する温熱感制御手段とを有することを特徴とするもの
からなる。
装置は、少なくとも、通風ダクトを介して車室内に空気
を送風する送風機と、通風ダクト内にあって空気と熱交
換することにより空気を冷却する冷却器および／または
空気を加熱する加熱器と、該冷却器の冷却度合いおよび
／または該加熱器の加熱度合いに応じて通風ダクト出口
空気温度を調節する出口空気温度調節手段と、日射量を
検出する日射量検出手段および／または外気温度を検出
する外気温度検出手段と、車室内温度を検出する車室内
温度検出手段とを備えた車両用空調装置において、
（ａ）温熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に設定で
きるようにした温熱感目標値設定手段と、（ｂ）前記車
室内温度検出手段により検出された車室内温度と、前記
日射量および／または前記外気温度を参照して、乗員の
感じる温熱感に対応する温熱感指標推測値を算出する温
熱感指標推測手段を備え、前記温熱感目標値と該温熱感
指標推測値の偏差を参照しながら、前記出口空気温度調
節手段を調節して、該偏差が無くなるように温熱感を制
御する温熱感制御手段とを有することを特徴とするもの
からなる。
【００２３】この車両用空調装置においては、前記温熱
感指標推測手段において、温熱感指標推測値を算出する
際に、乗員の着衣量が外気温度と相関関係にあることを
前提とすることができる。
感指標推測手段において、温熱感指標推測値を算出する
際に、乗員の着衣量が外気温度と相関関係にあることを
前提とすることができる。
【００２４】また、これら車両用空調装置においては、
前記温熱感制御手段において、出口空気温度調節手段の
調節を、前記温熱感目標値と前記温熱感指標推測値の偏
差に関する、比例制御または積分制御を含む演算を用い
て行うことができる。
前記温熱感制御手段において、出口空気温度調節手段の
調節を、前記温熱感目標値と前記温熱感指標推測値の偏
差に関する、比例制御または積分制御を含む演算を用い
て行うことができる。
【００２５】すなわち、請求項１に係る車両用空調装置
における制御の主要件は、たとえば図１に示す制御フロ
ー４１として表すことができ、請求項２に係る車両用空
調装置における制御の主要件は、たとえば図２に示す制
御フロー４２として表すことができる。
における制御の主要件は、たとえば図１に示す制御フロ
ー４１として表すことができ、請求項２に係る車両用空
調装置における制御の主要件は、たとえば図２に示す制
御フロー４２として表すことができる。
【００２６】このような車両用空調装置においては、ま
ず、温熱感指標の目標値を任意に設定できるため、その
ときの状況に応じて、あるいは乗員自身の感覚基準や乗
員のそのときの状態に応じて、制御すべき最適な温熱感
目標値に設定することが可能になる。
ず、温熱感指標の目標値を任意に設定できるため、その
ときの状況に応じて、あるいは乗員自身の感覚基準や乗
員のそのときの状態に応じて、制御すべき最適な温熱感
目標値に設定することが可能になる。
【００２７】そして、実際の温熱感が目標値となるよう
に、温熱感目標値と温熱感指標推測値との偏差が無くな
るように各部制御手段が制御される。したがって、外的
条件に左右されずに、実際の温熱感を最適値に制御する
ことが可能になり、単なる車室内温度制御のみでは得ら
れない、快適な空調状態を実現できる。
に、温熱感目標値と温熱感指標推測値との偏差が無くな
るように各部制御手段が制御される。したがって、外的
条件に左右されずに、実際の温熱感を最適値に制御する
ことが可能になり、単なる車室内温度制御のみでは得ら
れない、快適な空調状態を実現できる。
【００２８】また、外的条件（状態量）の変化に応じて
現在の温熱感指標を推測するので、頻繁な設定値変更等
は全く必要とせず、容易にかつ精度よく目標とする温熱
感状態に制御される。
現在の温熱感指標を推測するので、頻繁な設定値変更等
は全く必要とせず、容易にかつ精度よく目標とする温熱
感状態に制御される。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の車両用空調装置
の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図
３は、本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の機器
系統図を示している。ハード機器系統は、図８に示した
ものと実質的に同一であるので、図８で付したのと同一
の符号を付すことにより、説明を省略する。本実施態様
では、メインコントローラ５１に、温熱感指標としての
ＰＭＶ値を任意に設定可能なＰＭＶ設定器５２から、温
熱感目標値としての、目標ＰＭＶが設定、入力される。
この温熱感指標としては、本実施態様ではＰＭＶを使用
したが、ＰＭＶ以外にも、たとえば、いわゆる作用温
度、等価温度、有効温度、新有効温度と呼ばれる指標も
あり、これらのいずれかを採用することも可能である。
の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。図
３は、本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の機器
系統図を示している。ハード機器系統は、図８に示した
ものと実質的に同一であるので、図８で付したのと同一
の符号を付すことにより、説明を省略する。本実施態様
では、メインコントローラ５１に、温熱感指標としての
ＰＭＶ値を任意に設定可能なＰＭＶ設定器５２から、温
熱感目標値としての、目標ＰＭＶが設定、入力される。
この温熱感指標としては、本実施態様ではＰＭＶを使用
したが、ＰＭＶ以外にも、たとえば、いわゆる作用温
度、等価温度、有効温度、新有効温度と呼ばれる指標も
あり、これらのいずれかを採用することも可能である。
【００３０】メインコントローラ５１においては、現在
のＰＭＶ値が推測（予測演算）され、この推測値をＰＭ
Ｖ設定器５２で設定した目標ＰＭＶに近づけるように、
送風機電圧、加熱量、冷却量が調節される。
のＰＭＶ値が推測（予測演算）され、この推測値をＰＭ
Ｖ設定器５２で設定した目標ＰＭＶに近づけるように、
送風機電圧、加熱量、冷却量が調節される。
【００３１】この制御は、たとえば図４に示すように行
われる。外気温度センサ２８によって検知された外気温
度ＡＭＢ、日射センサ２９によって検知された日射量Ｒ
ＡＤおよび車室内センサ２７によって検知された車室内
温度ＴＲの信号５３、５４、５５が、温熱感指標推測手
段としてのＰＭＶ予測演算手段５６に入力され、該手段
５６によって現在のＰＭＶ値が演算により推測される。
このＰＭＶは、外気温度ＡＭＢ、日射量ＲＡＤ、車室内
温度ＴＲ、送風機（ブロワ）電圧信号値ＢＬＶから導出
され、演算はたとえば下式による。 ＰＭＶ＝ａ・ＴＲ＋ｂ・ＡＭＢ＋ｃ・ＲＡＤ＋ｄ・ＢＬ
Ｖ＋ｅ ここで、送風機電圧信号値ＢＬＶは、現在の動作電圧信
号値、すなわち前回の演算値である。また、ａ〜ｅは定
数であり、このうち、定数ｂは、着衣熱抵抗ＣＬＯが、
外気温度に対し一義的に、たとえば図５に示す関係にあ
る場合の定数である。すなわち、 ｂ・ＡＭＢ＝ｂ1 ・ＣＬＯ＋ｂ2 ・ＡＭＢ ただし、ＣＬＯ＝ｂ3 ・ＡＭＢ よって、ｂ＝ｂ1 ・ｂ3 ＋ｂ2 の関係にある。
われる。外気温度センサ２８によって検知された外気温
度ＡＭＢ、日射センサ２９によって検知された日射量Ｒ
ＡＤおよび車室内センサ２７によって検知された車室内
温度ＴＲの信号５３、５４、５５が、温熱感指標推測手
段としてのＰＭＶ予測演算手段５６に入力され、該手段
５６によって現在のＰＭＶ値が演算により推測される。
このＰＭＶは、外気温度ＡＭＢ、日射量ＲＡＤ、車室内
温度ＴＲ、送風機（ブロワ）電圧信号値ＢＬＶから導出
され、演算はたとえば下式による。 ＰＭＶ＝ａ・ＴＲ＋ｂ・ＡＭＢ＋ｃ・ＲＡＤ＋ｄ・ＢＬ
Ｖ＋ｅ ここで、送風機電圧信号値ＢＬＶは、現在の動作電圧信
号値、すなわち前回の演算値である。また、ａ〜ｅは定
数であり、このうち、定数ｂは、着衣熱抵抗ＣＬＯが、
外気温度に対し一義的に、たとえば図５に示す関係にあ
る場合の定数である。すなわち、 ｂ・ＡＭＢ＝ｂ1 ・ＣＬＯ＋ｂ2 ・ＡＭＢ ただし、ＣＬＯ＝ｂ3 ・ＡＭＢ よって、ｂ＝ｂ1 ・ｂ3 ＋ｂ2 の関係にある。
【００３２】上記ＰＭＶ推測値と、各センサからの信号
値および目標ＰＭＶの信号ＴＰを用いて、目標吹出温度
演算手段５７により、目標吹出温度ＴＯｓが演算され
る。演算は、たとえば、目標ＰＭＶの信号ＴＰ、ＰＭＶ
推測値（ＰＭＶ）、外気温度ＡＭＢ、日射量ＲＡＤ、車
室内温度ＴＰを参照して、下式により行われる。 ＴＯｓ＝Ｋｐ２・〔（ＴＰ−ＰＭＶ）＋Ｉn 〕＋ｇ・Ａ
ＭＢ＋ｈ・ＲＡＤ＋ｉ・ＴＲ＋ｊ ここで、Ｋｐ２・（ＴＰ−ＰＭＶ）は比例制御項で、Ｋ
ｐ２はその比例定数である。Ｉn は積分制御項を示して
いる。ｇ、ｈ、ｉ、ｊはそれぞれ定数である。但し、 Ｉn ＝Ｉn-1 ＋（Δｔ／Ｋｉ）・（ＴＰ−ＰＭＶ） である。ここで、Δｔは制御周期、Ｋｉは定数である。
値および目標ＰＭＶの信号ＴＰを用いて、目標吹出温度
演算手段５７により、目標吹出温度ＴＯｓが演算され
る。演算は、たとえば、目標ＰＭＶの信号ＴＰ、ＰＭＶ
推測値（ＰＭＶ）、外気温度ＡＭＢ、日射量ＲＡＤ、車
室内温度ＴＰを参照して、下式により行われる。 ＴＯｓ＝Ｋｐ２・〔（ＴＰ−ＰＭＶ）＋Ｉn 〕＋ｇ・Ａ
ＭＢ＋ｈ・ＲＡＤ＋ｉ・ＴＲ＋ｊ ここで、Ｋｐ２・（ＴＰ−ＰＭＶ）は比例制御項で、Ｋ
ｐ２はその比例定数である。Ｉn は積分制御項を示して
いる。ｇ、ｈ、ｉ、ｊはそれぞれ定数である。但し、 Ｉn ＝Ｉn-1 ＋（Δｔ／Ｋｉ）・（ＴＰ−ＰＭＶ） である。ここで、Δｔは制御周期、Ｋｉは定数である。
【００３３】上記目標吹出温度演算結果を用いて、送風
機電圧ＢＬＶが送風機電圧演算手段５８によって演算さ
れる。この演算は、たとえば図６に示すように行われ
る。
機電圧ＢＬＶが送風機電圧演算手段５８によって演算さ
れる。この演算は、たとえば図６に示すように行われ
る。
【００３４】加熱器入口空気温度ＴＩＮｈは、加熱器入
口空気温度演算手段５９によってコンプレッサＯＮの場
合とＯＦＦの場合との条件に応じて演算される。 コンプレッサＯＮの場合： ＴＩＮｈ＝ｆ（ＴＩＮｅ，ＢＬＶ，ＰＳ） コンプレッサＯＦＦの場合： ＴＩＮｈ＝ＴＩＮｅ ここで、ＴＩＮｅは冷却器入口空気温度、ＢＬＶは送風
機（ブロワ）電圧信号値、ＰＳはコンプレッサ吸入圧力
である。なお、ＰＳは現在の吸入圧力制御演算値から推
定される。
口空気温度演算手段５９によってコンプレッサＯＮの場
合とＯＦＦの場合との条件に応じて演算される。 コンプレッサＯＮの場合： ＴＩＮｈ＝ｆ（ＴＩＮｅ，ＢＬＶ，ＰＳ） コンプレッサＯＦＦの場合： ＴＩＮｈ＝ＴＩＮｅ ここで、ＴＩＮｅは冷却器入口空気温度、ＢＬＶは送風
機（ブロワ）電圧信号値、ＰＳはコンプレッサ吸入圧力
である。なお、ＰＳは現在の吸入圧力制御演算値から推
定される。
【００３５】また、冷却器入口空気温度ＴＩＮｅは、冷
却器入口空気温度判定手段６０により、外気導入の場
合、ＴＩＮｅ＝ＡＭＢとされ、内気導入の場合、ＴＩＮ
ｅ＝ＴＲとされる。
却器入口空気温度判定手段６０により、外気導入の場
合、ＴＩＮｅ＝ＡＭＢとされ、内気導入の場合、ＴＩＮ
ｅ＝ＴＲとされる。
【００３６】エアミックスダンパ１７の開度ＡＭＤは、
エアミックスダンパ開度演算手段６１により、 ＡＭＤ＝ｆ（ＴＯｓ，ＴＩＮｈ，ＴＷ） によって演算され、吹出温度がＴＯｓとなるように調節
され、コンプレッサ吸入圧力ＰＳが、コンプレッサ吸入
圧力演算手段６２により、 ＰＳ＝ｆ（ＴＯｓ，ＢＬＶ，ＴＩＮｅ） によって演算され、吹出温度がＴＯｓとなるように調節
される。ここでＴＷは、加熱器入口温水温度である。
エアミックスダンパ開度演算手段６１により、 ＡＭＤ＝ｆ（ＴＯｓ，ＴＩＮｈ，ＴＷ） によって演算され、吹出温度がＴＯｓとなるように調節
され、コンプレッサ吸入圧力ＰＳが、コンプレッサ吸入
圧力演算手段６２により、 ＰＳ＝ｆ（ＴＯｓ，ＢＬＶ，ＴＩＮｅ） によって演算され、吹出温度がＴＯｓとなるように調節
される。ここでＴＷは、加熱器入口温水温度である。
【００３７】このような演算に基づき、送風機電圧信号
が送風機電圧コントローラ３０に、エアミックスダンパ
位置信号がエアミックスダンパアクチュエータ１８に、
コンプレッサ吸入圧力信号が吸入圧力コントローラ１６
に、それぞれ送られ、送風機７の回転数、エアミックス
ダンパ１７の開度、圧縮機１２の吸入圧力がそれぞれ制
御される。
が送風機電圧コントローラ３０に、エアミックスダンパ
位置信号がエアミックスダンパアクチュエータ１８に、
コンプレッサ吸入圧力信号が吸入圧力コントローラ１６
に、それぞれ送られ、送風機７の回転数、エアミックス
ダンパ１７の開度、圧縮機１２の吸入圧力がそれぞれ制
御される。
【００３８】上記において、エアミックスダンパ開度調
節は加熱器の加熱量調節、コンプレッサ吸入圧力調節は
冷却器の冷却量調節であるので、これらの調節により、
ＴＯｓ＞ＴＩＮｅのときはエアミックスダンパ、ＴＯｓ
＜ＴＩＮｅのときはコンプレッサ吸入圧力により吹出温
度が調節される。なお、コンプレッサ吸入圧力の調節
は、吸入圧力コントローラ１６によりコンプレッサの吐
出容量（または、コンプレッサ回転数でもよい）が制御
されることにより達成されている。
節は加熱器の加熱量調節、コンプレッサ吸入圧力調節は
冷却器の冷却量調節であるので、これらの調節により、
ＴＯｓ＞ＴＩＮｅのときはエアミックスダンパ、ＴＯｓ
＜ＴＩＮｅのときはコンプレッサ吸入圧力により吹出温
度が調節される。なお、コンプレッサ吸入圧力の調節
は、吸入圧力コントローラ１６によりコンプレッサの吐
出容量（または、コンプレッサ回転数でもよい）が制御
されることにより達成されている。
【００３９】上記のような制御により、実際の制御特性
は、たとえば図７の（イ）、（ロ）に示すようになる。
すなわち、図７の（イ）に示すように、たとえば日射有
りと日射無しとの条件変化に対応して、吹出温度が制御
され、車室内温度が制御される。このとき、従来のよう
に車室内温度が条件変化にかかわらず一定の目標値とな
るように制御されるのではなく、日射無しの条件では自
動的に少し高目の車室内温度に制御される。これによっ
て、図７（ロ）に示すように、上記のような条件変化に
かかわらず、実際のＰＭＶ値が目標ＰＭＶとなるように
制御され、条件によらず温熱感が目標とする設定値に維
持され、快適な空調状態が実現される。また、条件変化
に自動的に追従した制御であるから、頻繁な設定値変更
は全く必要としない。
は、たとえば図７の（イ）、（ロ）に示すようになる。
すなわち、図７の（イ）に示すように、たとえば日射有
りと日射無しとの条件変化に対応して、吹出温度が制御
され、車室内温度が制御される。このとき、従来のよう
に車室内温度が条件変化にかかわらず一定の目標値とな
るように制御されるのではなく、日射無しの条件では自
動的に少し高目の車室内温度に制御される。これによっ
て、図７（ロ）に示すように、上記のような条件変化に
かかわらず、実際のＰＭＶ値が目標ＰＭＶとなるように
制御され、条件によらず温熱感が目標とする設定値に維
持され、快適な空調状態が実現される。また、条件変化
に自動的に追従した制御であるから、頻繁な設定値変更
は全く必要としない。
【００４０】なお、本発明に係る車両用空調装置では、
ＩＳＯ７７３０に規定されているＰＭＶ値でおよそ−
２．０〜＋２．０の範囲で目標値設定ができれば十分で
ある。ＰＭＶ設定器上でＰＭＶ値を表示しそのまま設定
できるようにしてもよいが、ＰＭＶ値に対応させて摂氏
温度値で表示、設定できるようにすると、従来の車両用
空調装置の温度設定器と違和感が生じない。たとえば、
標準条件（外気温度２０〜３０℃、日射量無し、送風機
最低風量）における摂氏温度とＰＭＶ値との下記関係式
で算出される摂氏温度値Ｔｓを表示し設定することがで
きる。 Ｔｓ＝Ｋ×ＰＭＶ＋２５ （Ｋは３〜５）
ＩＳＯ７７３０に規定されているＰＭＶ値でおよそ−
２．０〜＋２．０の範囲で目標値設定ができれば十分で
ある。ＰＭＶ設定器上でＰＭＶ値を表示しそのまま設定
できるようにしてもよいが、ＰＭＶ値に対応させて摂氏
温度値で表示、設定できるようにすると、従来の車両用
空調装置の温度設定器と違和感が生じない。たとえば、
標準条件（外気温度２０〜３０℃、日射量無し、送風機
最低風量）における摂氏温度とＰＭＶ値との下記関係式
で算出される摂氏温度値Ｔｓを表示し設定することがで
きる。 Ｔｓ＝Ｋ×ＰＭＶ＋２５ （Ｋは３〜５）
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用空
調装置によれば、目標温熱感を任意に設定できるととも
に、外的条件の変化等によらず実際の温熱感を目標とす
る温熱感に自動的に制御することができ、設定変更等の
操作を要することなく、極めて快適な空調状態を現出で
きる。
調装置によれば、目標温熱感を任意に設定できるととも
に、外的条件の変化等によらず実際の温熱感を目標とす
る温熱感に自動的に制御することができ、設定変更等の
操作を要することなく、極めて快適な空調状態を現出で
きる。
【図１】請求項１に係る発明の基本概念を示すブロック
図である。
図である。
【図２】請求項２に係る発明の基本概念を示すブロック
図である。
図である。
【図３】本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図４】図３の車両用空調装置の制御の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】図４の制御における着衣熱抵抗の特性図であ
る。
る。
【図６】図４の制御における送風機電圧演算に用いる送
風機電圧の特性図である。
風機電圧の特性図である。
【図７】図４の制御の結果得られる特性例を示す特性図
である。
である。
【図８】従来の車両用空調装置の概略構成図である。
【図９】図８の車両用空調装置の制御の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１０】図９の制御の結果得られる特性例を示す特性
図である。
図である。
１ 空調装置 ２ 通風ダクト ５ 内外気切替ダンパ ６ モータ ７ 送風機 ８ 冷却器としての蒸発器 ９ 加熱器としての温水ヒータ １１ クーラサイクル １２ 圧縮機 １３ 凝縮器 １６ 吸入圧力コントローラ １７ エアミックスダンパ １８ エアミックスダンパアクチュエータ １９、２０、２１ 吹出口 ２２、２３、２４ ダンパ ２７ 車室内温度センサ ２８ 外気温度センサ ２９ 日射センサ ３０ 送風機電圧コントローラ ５１ メインコントローラ ５２ ＰＭＶ設定器 ５６ ＰＭＶ予測演算手段 ５７ 目標吹出温度演算手段 ５８ 送風機電圧演算手段 ５９ 加熱器入口空気温度演算手段 ６０ 冷却器入口空気温度判定手段 ６１ エアミックスダンパ開度演算手段 ６２ コンプレッサ吸入圧力演算手段
Claims (7)
- 【請求項１】 少なくとも、通風ダクトを介して車室内
に空気を送風する送風機と、通風ダクト内にあって空気
と熱交換することにより空気を冷却する冷却器および／
または空気を加熱する加熱器と、該冷却器の冷却度合い
および／または該加熱器の加熱度合いに応じて通風ダク
ト出口空気温度を調節する出口空気温度調節手段と、前
記送風機の送風量を調節する風量調節手段と、車室内温
度を検出する車室内温度検出手段とを備えた車両用空調
装置において、（ａ）温熱感を表す温熱感指標の目標値
を任意に設定できるようにした温熱感目標値設定手段
と、（ｂ）前記車室内温度検出手段により検出された車
室内温度と、前記風量調節手段の調節量に対応した信号
を参照して、乗員の感じる温熱感に対応する温熱感指標
推測値を算出する温熱感指標推測手段を備え、前記温熱
感目標値と該温熱感指標推測値の偏差を参照しながら前
記出口空気温度調節手段、または、前記風量調節手段お
よび出口空気温度調節手段を調節して、該偏差が無くな
るように温熱感を制御する温熱感制御手段とを有するこ
とを特徴とする車両用空調装置。 - 【請求項２】 少なくとも、通風ダクトを介して車室内
に空気を送風する送風機と、通風ダクト内にあって空気
と熱交換することにより空気を冷却する冷却器および／
または空気を加熱する加熱器と、該冷却器の冷却度合い
および／または該加熱器の加熱度合いに応じて通風ダク
ト出口空気温度を調節する出口空気温度調節手段と、日
射量を検出する日射量検出手段および／または外気温度
を検出する外気温度検出手段と、車室内温度を検出する
車室内温度検出手段とを備えた車両用空調装置におい
て、（ａ）温熱感を表す温熱感指標の目標値を任意に設
定できるようにした温熱感目標値設定手段と、（ｂ）前
記車室内温度検出手段により検出された車室内温度と、
前記日射量および／または前記外気温度を参照して、乗
員の感じる温熱感に対応する温熱感指標推測値を算出す
る温熱感指標推測手段を備え、前記温熱感目標値と該温
熱感指標推測値の偏差を参照しながら、前記出口空気温
度調節手段を調節して、該偏差が無くなるように温熱感
を制御する温熱感制御手段とを有することを特徴とする
車両用空調装置。 - 【請求項３】 前記温熱感指標推測手段において、温熱
感指標推測値を、少なくとも送風機モータの供給電圧ま
たはこれに対応する状態量と、車室内温度またはこれを
参照した状態量を参照して算出することを特徴とする、
請求項１の車両用空調装置。 - 【請求項４】 前記温熱感制御手段において、出口空気
温度調節手段の調節を、前記温熱感目標値と前記温熱感
指標推測値の偏差に関する、少なくとも比例制御を含む
演算、または積分制御を含む演算を用いて行うことを特
徴とする、請求項１または２の車両用空調装置。 - 【請求項５】 前記温熱感指標推測手段において、温熱
感指標推測値を算出する際に、乗員の着衣量が外気温度
と相関関係にあることを前提とする、請求項２の車両用
空調装置。 - 【請求項６】 前記温熱感指標推測手段における前記温
熱感指標推測値を下記演算により算出することを前提と
する、請求項１または２の車両用空調装置。 温熱感指標推測値＝ａ・ＴＲ＋ｂ・ＡＭＢ＋ｃ・ＲＡＤ
＋ｄ・ＢＬＶ＋ｅ ここで、ＴＲ ：車室内温度 ＡＭＢ：外気温度 ＲＡＤ：日射量 ＢＬＶ：送風機風量調節量 ａ〜ｅ：定数 である。 - 【請求項７】 前記温熱感目標値設定手段が、前記温熱
感指標に対応する摂氏温度値を設置する手段からなる、
請求項１または２の車両用空調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10114307A JPH111112A (ja) | 1997-04-16 | 1998-04-09 | 車両用空調装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-115187 | 1997-04-16 | ||
| JP11518797 | 1997-04-16 | ||
| JP10114307A JPH111112A (ja) | 1997-04-16 | 1998-04-09 | 車両用空調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111112A true JPH111112A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=26453085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10114307A Pending JPH111112A (ja) | 1997-04-16 | 1998-04-09 | 車両用空調装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH111112A (ja) |
Cited By (8)
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| KR100727184B1 (ko) * | 2006-06-09 | 2007-06-13 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 공조시스템의 ｐｍｖ 제어방법 |
| KR100727352B1 (ko) | 2006-06-09 | 2007-06-13 | 현대자동차주식회사 | 차량용 공조시스템의 제어방법 |
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| CN104949271A (zh) * | 2015-06-15 | 2015-09-30 | 小米科技有限责任公司 | 监测温度调节装置的方法及装置 |
| CN111572312A (zh) * | 2020-05-20 | 2020-08-25 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种自动空调控制方法、装置、设备及存储介质 |
| FR3097471A1 (fr) * | 2019-06-19 | 2020-12-25 | Psa Automobiles Sa | Procede de regulation de temperature equivalente dans un habitacle d’un moyen de transport dote d’un systeme de climatisation |
| WO2021014500A1 (ja) * | 2019-07-19 | 2021-01-28 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 空気調和装置、制御装置、情報処理装置及び情報処理方法 |
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-
1998
- 1998-04-09 JP JP10114307A patent/JPH111112A/ja active Pending
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