JPS6246371B2

JPS6246371B2 -

Info

Publication number: JPS6246371B2
Application number: JP55090711A
Authority: JP
Inventors: Yoshuki Ogiwara; Yasuyuki Uekusa
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1980-07-04
Filing date: 1980-07-04
Publication date: 1987-10-01
Also published as: JPS5718511A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車室内の温度制御を適確に行なうよに
した車両用空調装置に関する。

最近の車両には、車室内の空気を加熱または冷
却して、車室内を季節や時間または乗る人の好み
に合わせて最適に調節するためのエアコンデイシ
ヨナー（以下「空調装置」という）が装備されて
いる。

従来の車両用空調装置は第１図に示すように、
送風機１により空気取入口２から装置内に吸込ま
れた空気をエバポレータ３で除湿、冷却し、エバ
ポレータ３から出た冷風の一部をヒータコア４に
通して温風とし、これをエバポレータ３からの冷
風と混合して空気吹出し口５から室内に放出する
ようになつており、パワーサーボ６によりエアミ
ツクスドア７と温水弁８とを操作して温風と冷風
との混合比率およびヒータコア４の温水流量を変
えることにより吹出し温度を調節し、一方送風機
駆動用モータ９のの回転数を変えることにより吹
出し風量を調節して室温を制御している（特開昭
55−87612号）。

この空調装置で室温を設定値に維持するため従
来用いられている吹出し温度および風量制御装置
の構成を第２図に示す。第２図において、１０は
温度検出用サーミスタ、１１，１２は温度設定用
摺動抵抗、１３はフイードバツク用摺動抵抗、１
４，１５は固定抵抗であり、室温に対応するサー
ミスタ１０からの入力信号（抵抗値）と設定温度
に対応する摺動抵抗１１，１２からの基準入力
（抵抗値）との偏差を10〜15からなる抵抗ブリツ
ジのａ点とｂ点およびａ点とｃ点との間の電位差
に変換して取出し、比較器１６，１７に加えるこ
とにより偏差の大小および正負を判別する。その
結果、得られた制御信号を増幅用トランジスタ１
８，１９でパワー出力に変換し、それぞれの出力
でコイル２０，２１を選択的に励磁する。コイル
２０，２１により操作される三方弁２２，２３は
負圧アクチユエータ６内のピストン２４の両側部
を負圧側２５と大気側２６，２７に切換える役目
をする。

たとえば、いま室温が設定温度より下つたとす
ると、サーミスタ１０の低抗値の増加によりａ点
の電位が上がり、比較器１６から“１”の制御信
号が出力される。この信号でトランジスタ１８が
導通し、コイル２０が励磁される。そうすると三
方弁２２の作動によりピストン２４の下側が負圧
になるからピストン２４はＨ側に移動し、エアミ
ツクスドア７およびこれと連動する温水弁（第１
図の８）を吹出し温度が上昇する方向に操作す
る。これに伴なつてフイードバツク用摺動抵抗１
３の抵抗値が増加し、ｂ点の電位を押し上げるか
らである所で制御系は平衡状態になる。すなわ
ち、比較器１６の出力は“０”となり、トランジ
スタ１８は非導通となる。したがつて三方弁２２
は元の状態に戻り、ピストン２４はその位置で停
止する。室温が設定温度より上がつたときは比較
器１７からの制御信号により上記と逆の動作が行
なわれる。設定温度を高くすれば、摺動抵抗１
１，１２からの基準入力の減少によりａ，b2点
間の電位差が小さくなる方向に変化し、逆に設定
温度を低くすれば摺動抵抗１１，１２の基準入力
の増加によりａ，c2点間の電位差が小さくなる方
向に変化する。

一方、摺動抵抗２８の接触子２９がエアミツク
スドア７と連動して接点３０を切換えることによ
り送風機駆動用モータ９の印加電圧が変化し、そ
の結果モータ回転数が変化してエアミツクスドア
７が最大暖房位置P₁（第１図参照）と最大冷房位
置P₃（第１図参照）にあるとき吹出し風量も最大
になる。

このような制御装置においては、吹出し温度は
エアミツクスドアの開度によつて変化するが、従
来の空調装置では設定温度と室温との差すなわち
差温に対するエアミツクスドアの開度は第３図に
示すように設定されている。すなわち差温がＴよ
りも大きいときはエアミツクスドアは冷風をヒー
タコア４に通過させない開度０の最大冷房（フル
クール）位置（第１図のP₃）をとり、差温がＴよ
りも小さくなるに従つてその差温に応じて矢印Ａ
の方向にドア開度を徐々に増していき、冷風と温
風との混合比率を変えていく。一方、差温が
T′よりも大きいときはエアミツクスドアは冷風
を全部ヒータコア４に通過させる開度100％の最
大暖房（フルホツト）位置（第１図のP₁）をと
り、差温がT′よりも小さくなるに従つてその差
温に応じて矢印Ｂの方向にドア開度を徐々に減じ
ていき冷風と温風との混合比率を変えていく。こ
のようにしてエアミツクスドアの開度は最終的に
は開度50％前後で安定するようにセツトされてい
る。通常Ｔ，T′を±６〜８℃に設定して室温を
設定温度に制御している。

ところで差温に対するエアミツクスドアの開度
変化を示す第３図の特性線ａの傾きθはエアミツ
クスドアの応答感度を決めるものであつて、この
傾きθが大きい場合は差温に対するドア開度が急
激に変化するので室温が設定温度に達するのは早
いが、設定温度を越えてしまいその後同じ現象
（いわゆるオーバーシユート）を生じて第４図に
曲線Ｃで示すように設定温度T₃に落ちつくのに
時間がかかる。またこの場合には感度が良いため
に外乱などによるわずかな差温変化に対してドア
開度が急激に変化するため室温が不安定になると
いう問題もある。一方、特性線ａの傾きθが小さ
い場合は差温に対するエアミツクスドアの開度変
化が小さいために第４図にＤで示すように室温が
設定温度に達するのに時間がかかる。また、特性
線ａ，ｂの中間に特性線を設定した場合には、特
性線ａ，ｂの両者の問題がともに緩和された形で
はあるが、生ずるという問題がある。

本発明は上記の点にかんがみてなされたもの
で、車室内の温度制御を適確にするため、設定温
度と室温との温度差が所定値以下のときは、該温
度差が所定値を越えるときよりも、温度差に対す
るエアミツクスドアの開度特性曲線の傾斜を小さ
くしたものである。

次に本発明を図面に基づいて説明する。

第５図は本発明による空調装置の制御回路のブ
ロツク線図を示しており、３１は室温検知セン
サ、３２は室温設定器、３３は空調作動スイツチ
であり、これらからの信号は判別回路３４に入力
される。判別回路３４においては、温度設定器３
２からの設定温度信号と室温センサ３１からの室
温信号との差温信号の演算と、空調作動スイツチ
３３から出力される信号とを判別し、以下の判別
を行なう。

(1) 空調作動スイツチ３３から空調作動信号が出
力されかつ差温が第７図において所定値Ｂより
大きいときはエアミツクスドアを全閉または全
開にする。

(2) その後差温が設定値Ｃに達するまではエアミ
ツクスドアの開度を第６図に示したｂパターン
で制御する。

(3) ｂパターンで作動後、差温が設定値Ｃとなつ
たときはエアミツクスドアの開度制御を第６図
に示したａパターンに切り換える。

第５図における３６は判別回路３４からの信号
により空調動作パターンすなわちエアミツクスド
アの開度を全閉または全開、ａパターンまたはｂ
パターンに切換えるスイツチング回路であり、そ
の切換えによつてパワーサーボ制御回路３７が制
御され、室温制御装置たとえばエアミツクスドア
３８が制御される。すなわち、空調作動スイツチ
３３がオンになつたとき差温が演算され、その差
温が所定値Ｂより大きいときはエアミツクスドア
は全閉または全開となり、所定値ＢとＣとの間で
は第６図のｂパターンで制御される。その後室温
が設定温度に近づきその差温が設定値Ｃ以下にな
るとエアミツクスドアの制御はａパターンに切換
えられ、制御が継続される。このような差温に対
するエアミツクスドアの開度変化を第７図に示
す。

このような制御を行なうことにより空調動作時
に室内温度を急速に設定温度に近づけることと設
定温度に近づいた後は安定した従来の制御との両
方を行なうことができる。

第８図はスイツチング回路３６の一実施例の詳
細な回路構成を示しており、４０は差動増幅器
で、室温Ｔ_Rおよび設定温度Ｔ_sの電気信号Ｖ_R，
Ｖ_sの差をV₀₁として出力する。この特性を第９図
イに示す。演算増幅器４１および４２は第９図ロ
に示す特性のウインドコンパレータを構成してお
り、差動増幅器４０の出力V₀₁が基準電圧Ｖ_R1と
Ｖ_R2との間になつたき出力V₀₂はＨ（High）レベ
ルになる。４３はクロツク信号を発生する発振
器、４４はＪ―Ｋマスタースレーブフリツプフロ
ツプで、この真理値表を第１０図に示す。この真
理値表からわかるように、空調作動スイツチ３３
がオンンになると、空調作動信号がＬ（low）レ
ベル（ov）からＨレベル（＋）となり、フリツ
プフロツプ４４のクリアが解除される。

さて、設定温度Ｔ_sと室温Ｔ_Rとの温度差すなわ
ち差温が一定以上あると、第９図ロに示した特性
から明らかなように、V₀₂はＬレベルであり、従
つて出力ＱもＬレベルとなり、トランジスタ４５
はオフとなる。設定温度Ｔ_sと室温Ｔ_Rとの差温が
一定以内になると、V₀₂はＨレベルに変わり、従
つて出力ＱがＨレベルとなり、トランジスタ４５
は導通する。

第１１図はスイツチング回路の他の実施例の回
路構成を示す。

５０は差動増幅器で、室温Ｔ_Rおよび設定温度
Ｔ_sの電気信号Ｖ_RおよびＶ_sの差をV₀₃として出力
する。この特性は第９図イと同じである。ヒステ
リシスコンパレータ５１（特性は第１２図イであ
る）と５２（特性は第１２図ロである）は第１２
図ハに示す特性のヒステリシスウインドコンパレ
ータを構成している。第１２図ハにおいて室温Ｔ
_Rが設定温度Ｔ_sに近づいてきて出力V₀₃がＶ_R5か
らさらにＶ_R6になるとコンパレータ出力V₀₄はＬ
レベルからＨレベルに変わり、従つてトランジス
タ５３は導通する。またV₀₄がＨレベルのとき室
温Ｔ_Rが変化してV₀₃がＶ_R5よりも小さくまたはＶ
_R7よりも大きくなると、V₀₄はＬベルに変わり、
トランジスタ５３は非導通になる。

このようにエアミツクスドアの制御パターンは
第１３図に示すように設定温度Ｔ_sと室温Ｔ_Rとの
温度差が一定以上では急速パターン（ｂパター
ン）になり、一致するとその後は従来のパターン
（ａパターン）に移る。

第１４図はエアミツクスドア制御信号発生回路
の一実施例であり、６０は第８図または第１１図
に示したスイツチング回路、６１はスイツチング
回路６０により駆動されるリレーで、室温センサ
６２，６３の切換えを行なう。室温センサ６２は
ｂパターン用センサで温度変化に対する抵抗値の
変化が大きい。室温センサ６３はａパターン用セ
ンサで、室温センサ６２に比べて抵抗値の変化が
少ない。第８図および第１１図に示したスイツチ
ング回路において、トランジスタ４５または５３
が導通すると、リレー（図示せず）が動作して室
温センサは６３から６２に切換えられ、その結果
エアミツクスドアの制御パターンは第１１図のａ
パターンからｂパターンに切換えられる。６４，
６５はコンパレータである。

以上説明したように、本発明においては、空調
作動ススイツチがオンしたとき差温があらかじめ
設定した値より大きいときはエアミツクスドアの
応答が早くなる制御パターンとし、差温がその値
より小さいときは応答が普通になる制御パターン
としたため、室温を急速に設定温度に近づけ、設
定温度になつたときには従来の制御パターンで制
御することができ、室温を短時間で設定温度にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は空調装置の代表的な構成を示す概略線
図、第２図は第１図空調装置で用いる制御装置の
概略線図、第３図は従来のエアミツクスドア制御
特性、第４図は第３図に示した特性のエアミツク
スドアで制御した場合の室温変化特性を示すグラ
フ、第５図は本発明による空調装置のブロツク線
図、第６図は本発明による空調装置のエアミツク
スドアの開度変化特性図、第７図は第６図に示し
た開度特性を有するエアミツクスドアで室温制御
した場合の開度変化特性図、第８図は本発明で用
いるスイツチング回路の一実施例の詳細な回路
図、第９図は８図に示した回路に用いられる演算
増幅器の特性図、第１０図は第８図に示した回路
に用いられるフリツプフロツプの真理値表、第１
１図はスイツチング回路の他の実施例の回路図、
第１２図は第１１図に示されたコンパレータの特
性図、第１３図は本発明によるエアミツクスドア
の制御パターンを示す特性曲線、第１４図はエア
ミツクスドア制御信号発生回路である。１……送風機、２……空気取入口、３……エバ
ポレータ、４……ヒータコア、５……吹出し口、
６……パワーサーボ、７……エアミツクスドア、
８……温水弁、９……送風機駆動用モータ、１０
……サーミスタ、１１，１２……室温設定用摺動
抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

１室温設定手段と、室温検知手段と、前記室温
設定手段により設定された温度と前記室温検知手
段により検知された室温との温度差が所定値以下
のときは、温度差が前記所定値を越えるときより
も、温度差に対するエアミツクスドアの開度特性
曲線の傾斜を小さくして温度制御する手段とを有
することを特徴とする車両用空調装置。