JPS588419A - 自動車用空調装置 - 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】 本発明は、１つの空調エニンＦが複数の温度調節装置を
有しそれによって各空調ゾーンに対して興なつ九温変の
空気を吹出すようにした、自動車用空調装置（以下カー
エアコンと称する）に関する◎ カーエアコンに対する要求の１つとして車室内複数の乗
員に対して異なった温度調節を行なうことが挙げられる
。そのため、１つの空調エニンＦに複数の温度調節装置
を設けて、それによって懐数の空調ゾーンに異なった温
度の空気を吹出すようにしたカーエアコンが開発されて
いる。このように１つの空調ユニットを使用する装置は
、全く独立した空調ユニットを複数個設ける場合よ）も
、スペース効率が良く、部品数が少なく、かつ経済的で
ある。

本発明はこうした１つの空調ユニットと複数の温度調節
装置とを具備したカーエアコンにおいて、各空調ゾーン
への空気炊出の垂直レベルを自動的に変化させる自動制
御管提供することを目的とするものである。

すなわち、複数の温度関節装置における各々の温度関節
量に応じて複数の分配装置の各々を制御することによっ
て、各空′調ゾーンにおける吹出空気温度と吹出方向（
垂直レベル）との対応を個別に正確に切替えることを特
徴とする。

本発明によると、空調ゾーンは、それ以上でもよ−が、
例えば２つ設けられる。その第１．第８の空調ゾーンに
臨んで、第１．第２の空気吹出装置が各々設けられ、各
吹出装置に対応して空調エニッを内の第１．＠Ｈの温度
調節装置が用意される。各吹出装置は各空調ゾーンへの
ペント吹出とヒート吹出とを選択するための第１．ｔｓ
ｓ分配装置を備え−ている。電気制御装置が設けられ、
第１゜第３の温度関節装置と第１．第３の分配装置とを
関連して制御する。

好適な実施例によると、空調エニツを内部の空気通路は
仕切部材によって少なくとも部分的に２分割される。そ
して８分割された通路の各々にヒータコアとエア権ツタ
スダンパとからなる温度１１１節装置が設けられる。ヒ
ータコアは仕切板を嵌挿するように配置した１つのヒー
タコアを使用することが可能である。

電気制御装置は各空調ゾーンにおける要求設定温度ある
いは測定温度に応じて第１．第２の温度調節装置の冬エ
ア鷹ツクスダンバを制御する。これによって、各吹出装
置において員なった温度Ｏ吹出空気が得られる。電気制
御装置はその吹出装置ごとの空気温度に対応するように
分配装置を制御する。

この場合において、ヒータコア部あるいは空調ユニット
内部において、断熱性が完全でないと２つの空気流が熱
的に影響し合って、エア主ツクス〆ンパの開度に対して
吹出空気温度が変化することが生じる。後述する実施例
では、このために分１ｉｌＩＩ置において作動点が狂い
、その結果ペンＹ吹出口から漏風が吹出されたりヒーを
吹出口から冷風が吹出され九）する不具合を防止するよ
うに、工夫されて−る。すなわち、８つのエア文フタス
ダンパの開度のずれに見合った分だけ分配装置の作動点
を補正するように構成される。

１１１１ｍは本発明の一実施例を示す全体構成図で、こ
の図において、１）は車室の前方部に配置され大連風ダ
クトで、その上流は車室外空気の取入口１６ｍと車室内
空気の取入口Ｉｏｂとに分岐され、内外気切替ダンパ１
０ｏによって、車室外空気の取入状態と車室内空気の取
入状態とを選択するように亀っている。ダンパ１０・は
機械リンクによって手動操作できるものでもよい。１１
はグ四ワモータで通風ダクト１Ｇ内に車室に向かうｃＷ
ｉ中左から右への）空気流を生じさする。

１３は冷却用熱交換器としてのエバポレータで、車載エ
ンジンによって駆動されるコンプレッサや電磁クラッチ
のはか図示しなｉ他の部品とで公知の空気冷却装置をな
し、通風ダク）１０内を通る空気流を冷却する。１８は
加熱用熱交換器としてのヒータで、車載エンジンの冷却
水を熱源として循環させている。とのヒータはエバポレ
ータ１８の下流においてユニット内部を２分する仕切板
１０１１に設けた穴部に嵌挿され、１分された３つの通
路１（１＠、１０ｆに各々に突出した部分１１＆。

１８ｂを有する。

１４ａ、１４ｂ温度調節部材としてのエアミックスダン
パで、エバポレータｌｊｌで冷却された空気がヒータ１
ｌｌａ、１８′ｂで再加熱される割合とバイパス通路を
そのまま通過する割合とを各通路１０・、ｌ＠ｆ毎に変
化させ、もって通風ダクト１０かも車室に吹き出される
吹出空気の温度を８通勤に調節する。なお、本実施例で
はエニツ）１０は長手方向が車両の左右方向となるよう
に配置され、仕切板１０（ｌは出口値よシ水平方向に形
成されている。

エバポレータ１１．ヒータ１８．およびエアミックスダ
ンパ１４で温度調節された吹出空気は、各通路ＩＱｓ、
ｌ□ｆを通って、運転席吹出口群１９＆：おけるベント
吹出口ｆｉ９ｍまたはと一ト吹出ロ怠９ｂ、あるいは助
手席吹出口群８ｏにおけるベント吹出口８０ｍまたはと
一ト吹出ロ８ｏｂよ）、各々運転席空調ゾーン、助手席
空調ゾーンに吹出される。これら各吹出口は通路１ｏ・
。

１ｅｔｔ分紋して形成され、分銃点には分配装置として
の切替ダンパ！８ａ＋ｊｌｌｌｂが各々配置され、各空
調ゾーンにおける吹出量−ドを選択する。

１Ｍは車室内の空気温ｆｆ１（例えば運転席ど助手席と
の中間位置の温度）に対応したアナレグ電気信号（〒ｒ
）を生じる内気温センナ（本実施例では１つしか使用し
てないが各空調ゾーン毎に設けてもよい。１６は車室外
の空気温度に対応したアナジグ電気信号（Ｊａｎ）を生
じる外気温センナ、１？は車室に入射する日射の熱輻射
又は光量に対応したアナレグ電気信号（Ｔｓ）を生じる
日射センサ、１ｓｊｔヒータ１８の入口水温に対応した
アナレグ電気信号（Ｔｗ）を生じる水温センサ、１９は
エバポレータｌ怠の出口空気温度に対応したアナレグ電
気信号（Ｔｍ）を生じるエバ出口温センサ、８１ａ。

２＋１１１はエアミックスダンパ１４ｍ　、　’に、の
開度に対応したアナレグ電気信号（ムｒｓ　、Ａｒ、　
）を生じる開度センサである。

これらの各センナの生じる電気信号は、アナログ−ディ
ジタル変換回路ｇｏで露進コード信号に変換される。８
１はエア主ツタスダンバ１４＆。

ｂの位置を制御するとともに吹出口切替ダンパ５ｓａｓ
ｂｔ制御するディジタルコンビュータテ、予め内部メモ
リに設定された制御デルグラムに従って演算処理を行な
う過程で、各センナ、スイッチからの入力信号に基づい
て、エア宅ツタスダンバ１４＆、ｂに対しての位置制御
命令信号、及び吹出０切替ダンパｊ１８ａ、ｂｅ対して
の位置制御命令信号を与える。

このディジタル】ンビュータは、いわゆる！イタａコン
ピュータからなり、空調デルグラふ憂紀憶したプｐグフ
ムメ量り（ＩＩＯＭ）　ト、＋のデーグラムに従って演
算処理を積み重ねる中央処理部（ＯＰ１７）と、このＯ
ＰＨの演算処理に関連する各種データを一時記憶する書
き込みと読み出しが可能な一時記憶メモリ（ＲＪＬＭ）
と、水晶振動子ｓ２を伴なって演算処理の基準クロック
パルスを生じるタイミング回路と、入出力信号を調整す
る入出カー路上を、主要部に構成した１チツプのＩＩ８
工（大規模集積回路）からなる。

１４＆、怠４ｂ、ｉ１６＆、ｆｉ６ｂ　　Ｌｉ１７バ駆
動回路でコンピュータｊ１１からの信号によりそれぞれ
関度アクチェエータｓｓａ、ｓｇｂ　　吹出口切替アク
チュエータ８マ＆、ｍ１１ｓ　Ｏ位置を指令する信号を
生じる。Ｓ３は吹出口を手動で選択するためのマニュア
ルモードスイッチ及び各空調ゾーン毎に設定温度（テｓ
＊ｔｌ、Ｔ・・ｔｇ）を変更するための温度設定スイッ
チを含む操作ボードである。なお温度設定に関し、　４
１Ｍｌ１６　＆−６８４１？［公報１１示０７７デメウ
ンカウンタを使用し得る。

第ｓ図はデジタルコンピュータ８１＆：おける演算処理
の制御デルグラムを示している。デジタルコンピュータ
１１は、主スィッチの投入時に車載バラチリから図示し
ない安定化電源回路を介して給電され、図に示す演算処
理を数百ｍ−の周期でくりかえす〇 制御プログラムは各入力装置からの信号を受は取る信号
入力ステップ１０１を含んでいる。この信号入力ステッ
プ１０１では、アナログ−ダシタル変換回路ＳＯで８進
コ一ド信号に変換されたセンナ１６〜１９　ｍ　８１　
ａ　ｅ　８　ｌ　ｂの各検出信号をＲＡＭの所定番地に
記憶するとともに、切換スイッチ１８からのスイッチ信
号を１人麗の所定番地に記憶するＯ 次の計算ステップｌＯｓでは、車室のおかれ九環境条件
を示すデータに基づいて、各空調ゾーンの温度を設定さ
れ九目標温度！−・ｔｌ、Ｔ・・ｔｌに各々接近させ艙
持するのに必要な通風〆り）１０からの吹出空気流Ｏ温
度τａｏを計算する。この計算は実験的に測定し九定数
を用いて次の一般式に従ってなされる。

ＴＡＯ＝に＠　＠ｔＸ〒ｔｒｏｔ−ＫｒＸτｒ−ＫＩＬ
！ＩＸＴ＆１Ｅ１−１＊ＸＴｓ＋０ ただし、Ｔｓｅｔ、Ｔｒ、Ｔａｍ、丁−はセンｆ１５＋
１’＋１？および設定！Ｉ１８よ）得られた値、Ｋ１・
ｔ。

Ｋｒ、に＆ｍ、Ｋｍ、Ｏは、予め定めた定数である。

本実施例では８つの温調部をもち、それでれ独立し九温
度設定が行なえる様になってお〕、それぞれ０１１定温
度’！’ｓ＊ｔ１．Ｔｓｅｔｇ　　についてＴムｏ１゜
テムｏｌを計算する。

次ｏ計算ステップ１０ｇでは、上記計算ステップ１０１
で算出しえ必要吹出、空気温度’ｒＡＯ１゜テムＯ２を
実際に吹出口１９．８０から得るために、必要なエアミ
ックスダンパト４ｍ、１４ｂ　　の位置ＢＷＩ、ＢＷＩ
　　が各々計算される。この計算は、熱交換器であるエ
バポレータ会およびヒータ墨の現実Ｏ熱交換能力を参照
して、次式によって各々なされる。

８Ｗ：（テムｏ　　Ｔｍ）／（？ｖ　　Ｔ冨−ＤＩ　）
ＸＤ雪ただし、Ｔｌｌ、ＴＶはセン９１９．１８よ〉得
られた値、Ｉ）１ｙＤＩは予め定めた定数である。

次の命令ステップ１０４では、上記計算ステツｆｌｏｇ
で算出したエア之ツタスダンパト４ｍ、１４ｂの位置ｓ
ｗＲ，ｓｗ、と、センサ８１＆、３１ｂ　で得られる現
実のダンパ位電ムｒＩ＋Ａｒ！　　とを比較して、後者
が前者に接近し所定の交差内となるようにダンパ駆動回
路１４　ａ　ｙ　１４　ｂ　　に位置制御命令信号を与
える。

ステップ１０ｇでは温度ＩＩＩｊＩ量に対応して吹出碌
−ドな決定するため分配ダンパ１ａ１．２８ｂ　の作動
点を計算で求める。この場合、各空調ゾーンに与える温
度調節量は、ステップ１０１で算出し九必要欧出温度の
値’Ｊ’ＡＯＩ、Ｔム０２またはステップ１（ｉｌｌで
算出したエアミックスダンパの調節開度を示す値８Ｗ、
、ＪｉＷ、またはステップ１０１で入力した開度センサ
Ｏ実置値ムｒ１．ムｒ１によって示されるが、本実施例
は熱交換１１１ｍ、ＩＩＩにおける現実の熱交換能力に
影響されず、しかも応答遅れのない必要吹出空気温度Ｔ
ム０１１丁ム０８を用いている。

ヒータ１３および仕切板１Ｇ＋１’＆どにおいて、８つ
の通路ｌＯ・、ｌｏｔ　　を通る調節空気量に熱的な相
互作用がほとんどないように断熱されているか、あるい
は、調節空気の一方の濃度が他方に若干引き寄せられる
ことを無視するならば、各温度１１＃ｌＴＡ”ＩＩＴＡ
Ｏｇを予め定めた設定値〒１゜７１１丁１と大小比較す
ることによシ、各分配装置ｓｓａ、ｓｓｂ　　＆：おけ
る切替モード（ベント、パイレベル、と−ト）を決定す
ることができる０１１ｇ閣はその切替特性を示してｉる
。

本実施例は、露つの温度調節部において、熱的な相互影
響がある場合＆−おいて、各吹出口の温度−璧一ド特性
がその影響のために変化しないように、補正動作するよ
うになっている。つｔｂ、各空調ゾーンにおける＊＊温
度が興なる場合は、エアミックスダンパ１４ｍ、１４ｂ
　　の調節位置も変化する。

それによって、両通路１０ｓ、１０ｆ　　の間に通風抵
抗Ｏ差が生じ、ｋ−夕１８において仕切板１０との、ま
たはコア闘志のすき間を通勤抜けて他の通路へ到達する
空気量が生じたヤ、あるいは仕切板１０４などにおける
熱伝導のために、実際に吹出口から吹出される空気の温
度は当初に計算で求めた吹出温度Ｔ＾Ｏ１，ＴＡＯ１１
よプも、両者の平均に近い値になる。

この補正を行なうため、ステップ１０５では２つのエア
ミックスダンパの調節位置ＳＷｌｓｖｇＯ差に所定の定
数を栄算した補正値ＤＴを算出して、切替点つ！！フ必
要吹出温度Ｔム０（ＩＪ）との比較値？、　、？、　、
？、を補正する。この計算過程を数式で示すと次の通り
である。

Ｄ丁＝　ｍ　Ｘ　（８ｖ　１−　Ｓ　ｖ　１　）Ｔ１／
＝〒ｌ＋ＤＴ ？、／＝丁、＋ＤＴ Ｔａ　’　”Ｔｍ　＋Ｄ　Ｔ Ｔｌ夕＝Ｔ、−ＤＴ Ｔ、’＝？、−Ｄ？ ’ｔ’、　’　：Ｔ、　−Ｄ　Ｔ 上式において、切替点Ｔ１′、τ１′、〒１′は調節位
置ｓｖｌが与えられる第１のエアミックスダンパ１４　
ｍに対応する第１の切替ダンパｊｌｌａの切替特性を決
定するもので、切替点Ｔ１′、７１′、Ｔｓ′は第８の
切替ダンパＳ８ｂの切替特性を決定する。参考のため、
第１の切替ダンパｊ１８ｍの切替特性を第４図に田水す
る。

すなわち、各切替ダンパｇｓａ　　ｇｓｂにおいて切替
特性は、各温度調節量の差が存在する場合においてその
差に対応して補正され、その結果ベント吹出口（２９＆
、８０ａ）から温風が吹出されたり、ヒート吹出口（２
９ｂ、８０’ｂ）から冷風が吹出されるのを防止する。

ステップ１０６では、第１の切替ダンパｌ　８　ａに関
し、ステップｔｏ１１で求めた必要吹出温度ＴムＯ１を
第１の切替点Ｔ、／〜Ｔ３／と比較して、吹出モードを
判定する。この判定の結果により、ステップｌＯフ、１
０８．１０１９＆：おいて、切替ダンパ！８ａを駆動す
るため駆動回路２５ａに制御命令を出力する、 同様にステップ１１０６ａＮ１０９において第１の切替
ダンパｇ８ａに関し、吹出モードが決定され、制御命令
が駆動回路ｇ５ｂに与えられる。

かくして、制御プログラムが高速でくり返されると、第
１１第８のエアミックスダンパ１４１Ｌ。

１４ｂは各々の空調ゾーンの温度を各設定値に接近させ
るように位置制御され、吹出口群２９．８０からの吹出
空気温度が変えられる。そして、その各空掘温度に対応
するように各切替ダンツマ３８１、ｇｓｂの切替が決定
され、吹出モードが選ばれる３、 なお、本発明の実施に際して、各空調ゾーン毎に内気温
センサを備え、その値を用いることにより各空調ゾーン
に対する温度調節量を独立に計算するようにしてもよい
。

また、本発明は温度調節部が８つ以上ある場合に適用す
ることも可能であり、その場合吹出モードの切替点を補
正する方法として、ある１つの温度調節部の調節量と他
の温度調節部の調節量の平均値との差により補正量を決
めることもできる。

また、各通路１０・、ｌｏｆにおいて、温度センナを設
けその検出値を予め定めた切替点と比稜して、切替ダン
パ１８ａ％ｍｓｂの位置を決定するようにしてもよい。

また、空調ゾーンは運転席、助手席といつ九区分でなく
、前席、後席の区分によって分＆すた場合にも当然本発
明は適用し得る。

以上のように本発明は、車室内の各空調ゾーンの温度調
節を行なう場合において、各空調ゾーンに臨む各吹出装
置から、その吹出空気温度に対応し九吹出方向に空気を
供給すること力；でき、各乗員の希望に適合したゾーン
空調を提供できるという優れ九効呆がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第８図は
第１図中コンピュータの制御プログラムを示すフローチ
ャーＦ１第８図および第４ＷＧま本発明の実施下におけ
る吹出モード切替特性を示す説明図である。 １０・・・空調ユニットを形成する通風ダン）。 １０通・・・仕切板、１０・、ｌＯｆ・・・通路、ｌｚ
・・・エバポレータ、１８・・・ヒータ、１８ｍ、１４
ａ・・・第１の温度調節装置をなすヒータの部分とエア
ミックスダンパ、１８ｂ、１４ｂ・・・第３の温度調節
装置をなすヒータの部分とエアミックスダンパ。 ＄１１−−・制御装置の主部をなすデジタルコンピュー
タ、　２５　ｍ　、　１１６　ｂ　・−駆動回路、ｇｙ
ａ、ｇフｂ　−・・アクチュエータ、１８ｍ、１８ｂ・
・・分配装置をなす吹出口切替ダンパ、ｇ９，８Ｇ−・
・吹出口群。 代理人弁理士　岡　部　　　隆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）車室内の平面分割された第１．第２の空調ゾーン
   の各々に臨んで用意され、各空調ゾーンに対して空気吹
   出の乗置方向への分配管変える第１゜第ＳＯ分配装置を
   備えた、第１．第３の空気吹出装置、 上記第１．第ｇｏ空気吹出装置Ｏ条々を通って各車室空
   調ゾーンへ供給する空気の温度を独立して変えるために
   空調エニットに用意された第１．第３の温度調節装置、
   および 上記第１．第３の温度調節装置の各々の調節量に応じて
   前記第１．第３の分配装置を制御する制御装置、 を備えてなる自動車用空調装置。 （１）　＊記第１．第１の温度関節装置が、空調エニン
   ｔを仕切部材によって窓分割してなる通路の各々に配置
   される８つの部分を有するヒータコアと、各通路におい
   てヒータコアを側路する空気量を調節する２つのエアミ
   ックスダンパとからなる特許請求の範囲第１項に記載の
   自動車用空調装置〇 （８）前記ヒータコアが一体に構成されている特許請求
   の範囲第２項に記載の自動車用空調装置。 （４）前記制御装置が前記第１．第８の温度調節量の偏
   差に対する補正作動を包含する特許請求の範囲第１項ま
   たはｉｇｓ項または第８項に記載の自動車用空調装置。