JPS6233603Y2

JPS6233603Y2 -

Info

Publication number: JPS6233603Y2
Application number: JP1981151244U
Authority: JP
Priority date: 1981-10-12
Filing date: 1981-10-12
Publication date: 1987-08-28
Also published as: JPS5854909U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は車輛用空調装置、特に車室内温度を自
動的に設定温度に調整する車輛用空調装置に関す
る。

例えば自動車等に備えられている空調装置は、
ヒートモード、ベンチレータモード、デフロスタ
モードの各モードで使用することができる構造に
なつている。そして、このような空調装置には、
車内のインストルメントパネルの下方に設けられ
座席に着座している乗員の足下に向けて空気を吹
出すヒータ吹出口、多くの場合インストルメント
パネルの前面に設けられ着座している乗員の主に
上半身に向けて空気を吹出すベント吹出口、およ
びインストルメントパネル上方に設けられフロン
トウインドウに向けて空気を吹出すデフロスタ吹
出口等が設けられており、これら各吹出口のなか
から任意に選択された吹出口から設定されたモー
ドに従つて所定温度に制御された空気がフアンの
回転により車室内へ吹出される。

そして、この空調装置は、ヒートモードに設定
され車内温度を設定値ｔ_SEtに制御するようにセ
ツトされると、車外温度、車内温度および日射量
をセンサを用いて検出しこれら各検出値に基づき
車室内への空気の吹出温度を自動的に演算制御さ
れる。そして更に吹出温度に対応して設定された
回転数でフアンを駆動して所定吹出温度に制御さ
れたこの空気をヒート吹出口またはベント吹出口
から車室内へ吹出し、車内温度を設定値ｔ_SEtに
自動的に制御する。

ところでこの空調装置はヒートモードに設定さ
れている場合でも、フロントウインドウの曇りを
防止するため前述の如く所定吹出温度に制御され
た空気の一部を前記フアンの駆動によりデフロス
タ吹出口から吹出している。しかし、従来装置に
おいてはフアンの回転数が、車内温度設定値ｔ_SE
_ｔに対応して演算制御される吹出温度に基づき一
義的に定まつてしまうため、ウインドウ周囲条件
等によつてはフロントウインドウの防曇の為に必
要なフアンの回転数が得られずフロントウインド
ウが曇るという欠点があつた。

本考案はこのような従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、空調装置が車室内の温
度を所定設定値に制御するヒートモードに設定さ
れた場合に、車室内の温度を設定値に自動的に制
御するのみならず、車のウインドウ、例えばフロ
ントウインドウ等の防曇をも確実に行なうことを
可能とする車輛用空調装置を提供することにあ
る。

前記目的を達成するため、本考案の装置は、車
外温度、車内温度および日射量に基づき車室内へ
の空気の吹出温度を所定値に演算制御するととも
にこの吹出温度に対応して設定された回転数でフ
アンを駆動し車室内への空気の吹出を行ない車内
温度を設定温度に制御すると共に、前記空気の吹
出を利用してウインドウの防曇も併せて行なう車
輛用空調装置において、前記ウインドウの近傍に
設けられた湿度センサと、車外温度、車内温度お
よび前記湿度センサから得られる湿度に基づき前
記ウインドウの防曇に必要なフアン回転数を演算
するとともにこの演算値と前記吹出温度に対応し
て設定されたフアン回転数とを比較しいずれか大
きい方の回転数でフアンを駆動する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。

次に本考案の車輛用空調装置の好適な実施例を
図面に基づき説明する。

第１図は本考案の空調装置の説明図である。第
１図に示す空調装置は自動車に取付けられたもの
であり、通風ダクト１０には車外の空気を取り入
れる外気吸入口１２と車室内の空気を取り入れる
内気吸入口１４とがあり、内外気切替ダンバ１６
で選択的に切替られる。そして、この通風ダクト
１０内において吸入口１２，１４の直後にはこれ
ら吸入口１２，１４から取込んだ空気を通風ダク
ト１０下流にあるヒータ吹出口１８、ベント吹出
口２０およびデフロスタ吹出口２２に向けて送風
するフアン２４が設けられており、このフアン２
４はフアンモータ２６により回転駆動される。

このフアン２４の空気流下流に位置して冷房用
熱交換器であるエバポレータ２８が設けられてお
り、図示されないコンプレツサおよびコンデンサ
等とともに冷凍サイクルを構成している。そし
て、このエバポレータ２８は、フアン２４の下流
側の通風ダクト１０内を通つて流れる空気流の全
てが横切るべく、通風ダクト１０の断面の全てに
設けられている。

また、エバポレータ２８の配置位置より下流側
に位置する通風ダクト１０内にはエアミツクス式
の温度調節機構３０が設けられている。この温度
調節機構３０は、エバポレータ２８の下流側の通
風ダクト１０内を通つて流れる空気流を２つに分
流させるエアミツクスダンパ３２と、分流された
一方の空気流を加熱する加熱用熱交換器であるヒ
ータコア３４とから成つている。そして、このダ
クト１０内を上流から流れてくる空気流は、エア
ミツクスダンパ３２により、ヒータコア３４によ
り加熱される第１の空気流と、ヒータコア３４を
バイパスする第２の空気流とに分流され、この第
１および第２の空気流は温度調節機構３０下流で
再び合流する。これにより吹出口１８，２０，２
２から吹出される空気の吹出温度が調整される。
すなわちこの吹出温度は、ダンパ３２の開度によ
り前記第１および第２の空気流の分配比を調整す
ることにより制御される。例えば、図示の如く実
線位置にダンパ３２があると空気流は全てヒータ
コア３４に加熱されることとなるため吹出温度は
高くなり、また仮想線で示す位置にダンパ３２が
あるときには空気流は全てヒータコア３４をバイ
パスするため吹出温度は低くなる。３６はこのダ
ンパ３２の開度を調整するエアミツクスダンパア
クチユエータである。なお、ヒータコア３４には
図示しないエンジンの冷却水が循環式に供給され
るようになつている。

また、温度調節機構３０の配置位置より下流側
に位置する通風ダクト１０内、すなわち通風ダク
ト１０の最下流位置には車室内に空気流を吹出す
ヒータ吹出口１８、ベント吹出口２０、デフロス
タ吹出口２２が開口されている。ヒータ吹出口１
８は、多くの場合、自動車のインストルメントパ
ネルの下方に設けられ着座している乗員の足下に
向けて空気を吹出す構造になつている。また、ベ
ント吹出口２０は、多くの場合、インストルメン
トパネルの前面に設けられ、着座している乗員の
上半身に向けて空気を吹出す構造になつている。
実施例において、これらヒータ吹出口１８および
ベント吹出口２０は、一つの切替ダンパ３８によ
り選択的に開閉される。

また、前記デフロスタ吹出口２２は、フロント
ウインドウ４０に向けて空気を吹出しその防曇を
確保すべく、インストルメントパネルの上方にフ
ロントウインドウ４０に向けて開口して設けられ
ている。このデフロスタ吹出口２２はダンパ４２
により選択的に開閉あるいは一部開口ができるよ
うになつている。

なおこれら各ダンパ３８，４２はアクチユエー
タ４４，４６で駆動される。

５０は以上詳述した空調装置を制御する制御装
置としてのマイクロコンピユータであり、車室内
の操作パネルに設けられた温度設定装置５２から
の指示に従い、各ダンパ３２，３８，４２を駆動
するアクチユエータ３６，４４，４６の制御およ
びフアンモータ２６を制御するフアン速度駆動装
置５４の制御等を行なう。なお、マイクロコンピ
ユータ５０による制御を行なうためには種々の演
算処理のためのデータが必要とされる。このた
め、自動車の各部位には、外気温度を検出する外
気センサ５６、車内温度を検出する内気センサ５
８、車室内への日射量を検出する日射センサ６０
およびフロントガラス近傍の湿度を検出するため
フロントガラス近傍に位置して湿度センサ６２が
それぞれ設けられ、これら各センサ５６，５８，
６０，６２の検出データはマイクロコンピユータ
５０に入力されている。

本実施例において、温度設定装置５２の操作に
より空調装置がヒートモードに設定され車内温度
がｔ_SEtにセツトされると、マイクロコンピユー
タ５０は次式に従い空気の吹出温度Ｔ_Aを演算す
るとともに、実際に吹出される空気の温度が前記
演算値Ｔ_Aと一致するようアクチユエータ３６を
駆動しエアミツクスダンパ３２の開度を制御す
る。

Ｔ_A＝k₁t_SEt−k₂t_p−k₃t_r−k₄ST＋Ｃ ……(1) ここにおいて、ｔ_pは外気センサ５６で検出さ
れる車外温度、ｔ_rは内気センサ５８で検出され
る車内温度、STは日射センサ６０で検出される
日射量、k₁、k₂、k₃、k₄、Ｃは定数である。

このようにしてマイクロコンピユータ５０は空
調装置の空気吹出温度を第(1)式で示す演算値Ｔ_A
に制御すると、次にこの演算値Ｔ_Aに対応する最
適フアン速度を演算しその結果に基づく信号をフ
アン速度制御装置５４に出力する。このフアン速
度制御装置５４は可変抵抗装置やパルス速度制御
装置の如き周知の装置により構成されており、マ
イクロコンピユータ５０から入力される信号に基
づきフアン２４が最適送風フアン速度で回転され
るようフアンモータ２６を制御する。

第２図は、以上説明した吹出温度Ｔ_Aと、この
吹出温度に対応する最適フアン速度を与えるフア
ンモータ電圧V₁との関係図であり、その関係は
次式をもつて表わされる。

V₁＝Ｆ（Ｔ_A） ……(2) ここにおいて、Ｆ（ｘ）は関数を表わしてい
る。

ところで、空調装置はヒートモードに設定され
ている場合でも、フロントウインドウ４０の防曇
を確保すべく所定吹出温度Ｔ_Aに制御された空気
の一部を、ダンパ４２の開度を調整してデフロス
タ吹出口２２からフロントウインドウ４０に向け
て吹出している。

本考案に係る空調装置の特徴は、ヒートモード
に設定された場合に、車室内の温度を設定値ｔ_SE
_ｔに制御するために演算された吹出温度Ｔ_Aに対し
て最適な送風フアン速度を演算するのみならず、
以下に述べる如く、マイクロコンピユータ５０を
用いてフロントウインドウ４０の防曇に必要な送
風フアン速度も演算し、これら２つの送風フアン
速度を比較し大きい方の速度にフアン２４を制御
する点にある。これにより、車室内の温度は設定
値ｔ_SEtに制御されるとともに、フロントウイン
ドウ４０には確実な防曇が施されることになる。

次式はヒートモードに設置された場合にフロン
トウインドウ４０の防曇に必要とされる送風フア
ン速度を与えるフアンモータ電圧V₂の演算式で
ある。

ここにおいて、は相対湿度、A₁、A₂、A₃、
A₄、A₅、A₆は定数である。

マイクロコンピユータ５０は、外気センサ５６
により検出される車外温度ｔ_p、内気センサ５８
により検出される車内温度ｔ_rおよび湿度センサ
６２により検出されるフロントガラス近傍の相対
湿度等を用い前記第３式に基づき、フロントウ
インドウ４０の防曇に必要なフアンモータ電圧
V₂を演算する。そして、第２式で得られたフア
ンモータ電圧V₁と、第３式で得られたフアンモ
ータ電圧V₂とを比較し大きい方のフアン速度で
フアン２４を駆動するよう制御する。

なお、本実施例の空調装置においては、ヒート
モードの他にベンチレータモード、デフロスタモ
ードの設定も可能であり、この場合マイクロコン
ピユータ５０はいずれのモードに設定されている
かを判断し自動的にアクチユエータ４４，４６へ
の作動指令を出力する。これによりダンパ３８，
４２の開度が調整され、吹出口１８，２０，２２
が設定モードに合せて選択されることとなる。

第３図は本実施例の空調装置の動作を示すフロ
ーチヤート図である。

本考案の空調装置は以上の構成から成り、次に
その動作を説明する。

まず、温度設定装置５２を操作し空調装置をヒ
ートモードに設定し車内温度をｔ_SEtにセツトす
ると、この空調装置は第３図に示すステツプ１０
０〜１０４に従い動作しマイクロコンピユータ５
０は車室内への空気の吹出温度Ｔ_Aを第１式に従
い演算するとともに、実際に車室内へ吹出される
空気の温度が前記演算値Ｔ_Aと一致するようアク
チユエータ３６を駆動しダンパ３２の開度を制御
する。

またこれと同時に、温度設定装置５２からの指
示に従いマイクロコンピユータ５０はアクチユエ
ータ４４を駆動してダンパ３８の開度を制御し、
ヒータ吹出口１８またはベント吹出口２０の１方
を選択するとともに、アクチユエータ４６を駆動
してデフロスタ吹出口２２のダンパ４２の開度を
制御する。

次にこの空調装置は第３図に示すステツプ１０
６〜１１０に従つて動作する。すなわち、マイク
ロコンピユータ５０は、ステツプ１０６において
吹出温度Ｔ_Aに対応した最適送風フアン速度を与
えるフアン電圧V₁を第２式に基づき演算すると
ともに、ステツプ１１０においてフロントウイン
ドウ４０の防曇に必要な送風フアン速度を与える
フアン電圧V₂を第３式に基づき演算する。

そして、この空調装置は第３図に示すステツプ
１１２〜１１６に従つて動作しフアン２４の送風
フアン速度を制御する。すなわち、マイクロコン
ピユータ５０は、ステツプ１１２において前記フ
アン電圧V₁とV₂とを比較し、V₁≧V₂と判断した
場合にはステツプ１１４に推移しフアンモータ２
６をフアン電圧V₁で駆動し、またV₁＜V₂と判断
した場合にはステツプ１１６に推移しフアンモー
タ２６をフアン電圧V₂で駆動する。

このため、空調装置がヒートモードに設定され
ている場合には、ヒータ吹出口１８あるいはデフ
ロスタ吹出口２２からフアン２４の駆動をもつて
吹出温度Ｔ_Aで車室内に吹出される空気により車
内温度ｔ_rは設定温度ｔ_SEtに確実に制御される。
更にデフロスタ吹出口２２からは常にフロントウ
インドウ４０の防曇に必要な送風が得られ外気条
件等の変化にかかわりなくフロントウインドウ４
０は確実に防曇されることとなる。

次に、温度設定装置５２を操作し空調装置をヒ
ートモード以外のモードに設定した場合について
考える。

この場合には、空調装置は、３図に示すステツ
プ１００〜１０８，１１８に従つて動作する。す
なわちマイクロコンピユータ５０は設定されたモ
ードを判断し、この設定モードに従つてステツプ
１０２で各センサからの入力の読込みを行ない、
前述と同様ステツプ１０４で車室内への空気の吹
出温度Ｔ_Aの演算制御を行ない、更にステツプ１
０６で設定されたモードに必要な最適送風フアン
速度を与えるフアンモータ電圧V₁を演算する。
そして、ステツプ１０８においてマイクロコンピ
ユータ５０は設定されたモードがヒートモードで
ないことを判断してステツプ１１８に推移し、こ
のステツプ１１８においてステツプ１０６で演算
されたフアンモータ電圧V₁に従いフアンモータ
２６を駆動する。

なお本実施例においてはフロントウインドウの
防曇を行なう場合を例に採り説明したが、本考案
の空調装置はこれに限らず他のウインドウの防曇
も同様に行なうことができる。

以上の如く、本考案によれば、空調装置が車室
内の温度を所定設定値に制御するヒートモードに
設定された場合に、車室内への空気の吹出を行な
うフアンの速度制御を、従来の如く車室内の温度
を設定値に制御するために適当なフアン回転数を
考慮するのみならず、ウインドウの防曇を行なう
に必要なフアン回転数をも考慮して行なうことに
より、車室内の温度を自動的に設定値に制御する
のみならず、車のウインドウ、特にフロントウイ
ンドウ等の防曇を確実に行なうことを可能とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る車輛用空調装置の好適な
実施例の説明図、第２図は車室内への空気の吹出
温度Ｔ_Aと車室内の温度を設定値に制御するため
に最適なフアン回転数を与えるフアンモータ電圧
V₁との相関図、第３図は本考案の車輛用空調装
置の動作を示すフローチヤート図である。２４……フアン、４０……ウインドウ、５０…
…制御装置としてのマイクロコンピユータ、６２
……湿度センサ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

車外温度、車内温度および日射量に基づき車室
内への空気の吹出温度を所定値に演算制御すると
ともにこの吹出温度に対応して設定された回転数
でフアンを駆動し車室内への空気の吹出を行ない
車内温度を設定温度に制御するとともに、前記空
気の吹出を利用してウインドウの防曇も併せて行
なう車両用空調装置において、前記ウインドウの
近傍に設けられた湿度センサと、車外温度、車内
温度および前記湿度センサから得られる湿度に基
づき前記ウインドウの防曇に必要なフアン回転数
を演算するとともにこの演算値と前記吹出温度に
対応して設定されたフアン回転数とを比較しいず
れか大きい方の回転数でフアンを駆動する制御装
置と、を備えたことを特徴とする車両用空調装
置。