JPS6253362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は少なくとも２つのクーラユニツトを有
し、その一方が単独で冷却作用をなすようにした
カーエアコンに適用されて、その冷却能力を制御
するのに有効なカーエアコン制御装置に関する。

本発明は特にリアクーラ制御装置として有用な
ものである。

〔従来の技術〕

従来リアクーラの作動を自動的に制御するため
に、もう１つのクーラユニツトを内蔵したフロン
トエアコンの温度調節状態、すなわち加熱作用を
なしクーラユニツトと組み合わされて温調作用を
なすヒータユニツトとその調節部材の調節位置に
応動するスイツチによつて、リアクーラの作動有
無を決定することが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記温調部材はクーラユニツト
およびヒータユニツトが正規の冷却、加熱能力を
有していることを前提としてその調節位置が決定
されるので、それらが能力不足あるいは過剰であ
るときは、必要な温調作用をなしていないことに
なる。従つて、それに応動するリアクーラの作動
が無意味に変動してしまい真に必要な冷房能力を
満足させることができないという不具合を生じる
ことがある。

本発明の目的はそうした不具合を解消すること
である。

〔問題点を解決するための手段〕 そこで本発明では、上記目的を達成するため
に、第３図に示す如く、２つのクーラユニツトを
有し、第１のクーラユニツトＥ１がヒータユニツ
トＨおよび温度調節部材TCと組み合わされて温
度調節をなし、第２のクーラユニツトＥ２が単独
で冷却作用をなすカーエアコンに適用される制御
装置であつて、 少なくとも車室内の目標温度および現実の車室
内温度を含む空調条件を検出する空調条件検出手
段Ｄ１と、 前記検出された空調条件に応じて車室内に供給
される空気の必要吹出温度を演算する必要吹出温
度演算手段Ｑと、 前記第１のクーラユニツトＥ１およびヒータユ
ニツトＨの冷却能力および加熱能力を検出する空
調能力検出手段Ｄ２と、 前記必要吹出温度演算手段Ｑの演算結果および
前記空調能力検出手段Ｄ２の検出結果に応じて前
記温度調節部材TCの調節量を決定する第１の制
御手段Ｃ１とを備えるカーエアコン制御装置にお
いて、 前記必要吹出温度演算手段Ｑの演算結果のみに
対応して前記第２のクーラユニツトＥ２の冷却作
用と、その停止を指令する第２の制御手段Ｃ２を
具備するという技術手段を採用する。

本発明は第１のクーラユニツトとしてのフロン
トエアコンと第２のクーラユニツトとしてのリア
クーラとの両者を制御するための１つの回路パツ
ケージを有する装置として構成することができる
し、またリアクーラ単体を制御するために１つの
回路パツケージを有し、フロントエアコンが既設
である場合に追加設置する装置として構成でき
る。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す一実施例について
説明すると、まず第１図において、１はフロント
エアコンの冷暖房用空気を導くエアダクトで、外
気取入口１ａから外気を導入し、また内気取入口
１ｂから車室内気を循環させるものである。２は
内外気切替ダンパで、外気導入と内気循環を手動
操作にて切替えるものであり、外気導入状態を実
線にて示し、内気循環状態を破線にて示してい
る。３はブロワモータで、外気取入口１ａ、或い
は内気取入口１ｂから空気を吸い込んで車室８に
向つて送風するものである。４は前記ブロワモー
タ３による送風空気を冷却通過させる冷却器とし
てのエバポレータで、エアダクト１内の横断配設
している。

また、車室８の後部にリアクーラ用のブロワモ
ータ２２が有り、このブロワモータ２２は、車室
８より空気を吸い込んで再び車室８に向つて送風
するものである。２３は前記ブロワモータ２２に
よる送風空気を冷却通過させる冷却器としてのエ
バポレータで、２６は通過空気の洗浄を行うフイ
ルタである。

９は冷媒を圧縮して循環させるコンプレツサ
で、自動車の車載駆動源をなすエンジンにベルト
にて連結してその回転駆動力により作動し、冷媒
を圧縮して凝縮器（図示せず）に送り高圧冷媒を
液化し、エキスパンシヨンバルブ（図示せず）を
通してその液化冷媒を低圧、低温液体に変えて前
記エバポレータ４に送り、送風空気よりその熱を
吸収して低圧低温気体になり循環させている。こ
のコンプレツサ９はエンジンに対する連結を行う
ための電磁クラツチ９ａを有しており、この電磁
クラツチ９ａの通電にて連結状態となり、通電遮
断にて切離状態となるものである。また、コンプ
レツサ９はエバポレータ４と同時にリアクーラの
エバポレータ２３へも冷媒を流すように２３ａ，
２３ｂの配管がなされている。この配管２３ａに
は冷媒の通路を開閉するための電磁弁２５が接続
されており、この電磁弁２５の通電にて冷媒を流
す状態となり通電遮断にて冷媒の流れを停止させ
る状態となるものである。

６はエアダクト１内に配設した加熱器としての
ヒータコアで、エンジン冷却水を導入してその熱
により送風空気を加熱通過させるものである。７
はエアミツクスダンパで、エバポレータ４を通過
した除湿、冷却空気に対し、ヒータコア６側に導
入して加熱する空気量と側別する空気量との割合
を調整し、冷却空気の冷風と加熱空気の暖風の混
合によつて温度調整して車室８内に吹き出してい
る。このエアミツクスダンパ７の開度は、内気、
外気温度、設定温度およびダンパ開度のフイード
バツクなどの各種情報に基づいて室内温度を制御
目標の設定温度に保つよう自動制御される。

１０は車室８内の温度を検出して室温信号を発
生する室温センサ、１１はエアミツクスダンパ７
の開度位置を検出して開度信号を発生する開度セ
ンサで、エアミツクスダンパ７の動きに連動する
ポテンシヨメータを用いてその開度を温度制御の
ためにフイードバツクする。１２は内気の温度を
検出して外気温信号を発生する外気温センサ、１
５は制御目標の設定温度を定める温度設定器で、
乗員がマニユアルにて希望の室温を高める。１３
はヒータコア入口水温を検出する水温センサ、１
４は４のエバポレータ出口の空気温度を検出する
エバ出口温センサである。

１６はアナログ信号をデイジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器で、室温センサ９よりの室温信号
（Tr）、開度センサ１０よりの開度信号（Ar）、外
気温センサ１１よりの外気温信号（Tam）、水温
センサ１３よりの水温信号（Tw）、エバ出口温
センサ１４よりのエバ出口温信号（TE）を順次
デイジタル信号に変換するものである。

１７は予め定めた空調制御プログラムに従つて
ソフトウエアのデイジタル演算処理を実行するシ
ングルチツプのマイクロコンピユータで、演算処
理手段を構成しており、数メガヘルツ（ＭHz）の
水晶振動子１８を接続するとともに、車載バツテ
リよりの電源供給に基づいて安定化電圧を発生す
る安定化電源回路（図示せず）よりの安定化電圧
の供給を受けて作動状態になるものである。そし
て、このマイクロコンピユータ１７の演算処理に
よつてブロワモータ３の回転数を調整するための
指令信号、コンプレツサ９をオンオフさせるため
の指令信号、およびエアミツクスダンパ７の開度
を調整するための指令信号、またリアクーラのブ
ロワモータ２２の回転数を調整するための指令信
号、および電磁弁２５をオンオフさせるための指
令信号を発生する。

このマイクロコンピユータ１７は、上記の指令
信号を発生するための演算手順を定めた空調制御
プログラムを記憶している読出専用メモリ
（Read Ony Memory；ROM）と、このROMの
空調制御プログラムを順次読出してそれに対応す
る演算処理を実行する中央処理部（Central
Processing Unit；CPU）と、このCPUの演算処
理に関連する各種データを一時記憶するとともに
そのデータのCPUによる読出しが可能なメモリ
（Randam Access Memory；RAM）と、水晶振
動子１８を伴つて上記各種演算のための基準クロ
ツクパルスを発生するクロツク発生部と、各種信
号の入出力を調整する入出力（Ｉ／Ｏ）回路部と
を主要部に構成した１チツプの大規模集積回路
（LSI）製のものである。

１９はエアミツクスダンパ７の開度を調整する
開度調整アクチユエータで、マイクロコンピユー
タ１７よりの温度制御の演算処理に基づいて出力
される開度指令信号を受けて、その開度指令信号
に対応する作動を行うものであり、５は送風機３
の回転数制御を行う駆動回路で、また２４は送風
機２２の回転制御を行う駆動回路でマイクロコン
ピユータ１７よりの信号により送風機の回転数を
制御する。

上記構成においてその作動を第２図のフローチ
ヤートとともに説明する。なおこのフローチヤー
トは本発明の要点に係るブロワモータ２２の送風
調節と電磁弁２５の開閉を示すが、その他のフロ
ントエアコン制御機能については公知技術を参照
し得る。

いまマイクロコンピユータ１７が作動状態にな
ると、数百msecの周期にて図示の空調制御プロ
グラムの演算処理を実行する。まず、信号入力ス
テツプ１０１では、室温センサ９よりＡ／Ｄ変換
器１６を介したデイジタルの室温信号Tr、同様
に外気温信号Tam、エバ出口温信号TE、水温信
号Tw、エアミツクスダンパ開度信号Ar、設定温
信号Tsetを入力記憶し、必要吹出温度TAO計算
ステツプ１０２に進む。ステツプ１０２では、信
号入力ステツプ１０１にて入力記憶したデータよ
り必要吹出温度を次式より求める。

TAO＝Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam＋
Ｃ （ただし、Kset，Kr，Kam，Ｃは予め決めら
れた定数である。） 次にステツプ１０３ではコンプレツサ９の電磁
クラツチ９ａが連結状態か否かを判定するステツ
プで連結状態であればステツプ１０４へ進み、連
結状態でなければステツプ１０６へ進む。ステツ
プ１０４では、ステツプ１０２で求めた必要吹出
温度に対応する目標とするリアクーラブロワモー
タ２２の風量を次式より求める。

WAO＝−K₁×TAO＋Ｃ （ただしK₁，Ｃは予め決められた定数であ
る。） そして次にステツプ１０５で必要吹出温度に対
応する電磁弁２５の開閉を決定する。TAO１で
電磁弁２５を開としてTAO２で閉とする（ただ
しTAO１＜TAO２）。

またステツプ１０６ではリアクーラブロワモー
タ２２の風量を０（OFF）とし、次のステツプ
１０７で電磁弁２５を閉（OFF）とする。

この制御プログラムを繰り返し実行する結果リ
アクーラブロワモータ２２と電磁弁２５は、コン
プレツサ９の連結状態と設定温度と各種センサ入
力によつて、作動および停止が決定される。すな
わちコンプレツサ９が連結されていなければクー
ラとしての作用が全くないため、リアクーラのブ
ロワモータ２２と電磁弁２５をOFFにすること
によつてリアクーラの作動を停止させ、連結状態
であれば設定温度と各種センサ入力によつてリア
クーラの作動を可能とするものである。

そして、必要吹出温度がTAO１，TAO２で設
定する値より低い冷房要求時はリアクーラが冷却
作動し、さらに必要吹出温度が低いほど冷却空気
の送風量が増加する。一方、これと並行してフロ
ントエアコンのエアミツクスダンパ７の開度が必
要吹出温度と水温信号（Tw）とエバ出口温信号
（TE）とで制御される（特開昭55―77659号公報
参照）。ここで必要吹出温度の値は車室の熱負荷
に対応した値であるのでフロントエアコンの吹出
温度とリアクーラの作動とは常に同じパターンに
従つて制御される。また、エアミツクスダンパの
開度が変動しても、必要吹出温度が変化しない限
りリアクーラの作動は変わらないため、リアクー
ラの作動は安定になされる。

なお、本発明の実施に際して、エバポレータの
フロスト防止のためにコンプレツサ９を間欠運転
する制御システムにおいては、コンプレツサを作
動させようとする操作スイツチの投入有無をステ
ツプ１０４で判定するとよい。

また、本発明の自動制御とは別に手動スイツチ
でリアクーラを作動する制御機能を追加してもよ
い。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば第２クーラユ
ニツトは空調条件に応じた演算された熱量のみに
応じて制御されるため、第１クーラユニツトの空
調能力の影響を受けることなく、最適な冷房を行
うことができるという優れた効果が得られる。

しかも、第２のクーラユニツトは、温度調節部
材に追従しないため、冷房作用が必要な時は、温
度調節部材の作動を待つことなく速やかに冷房を
行うことができるという効果が得られる。

また、本発明では、第１のクーラユニツトの空
調能力が変化しても、空調条件が変化しない限
り、第２クーラユニツトのオン・オンフが頻繁に
行われることがないため、安定で正確な作動がな
されるという効果がある。

【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２図は第１図中マイクロコンピユータの制御プ
ログラムの要点を示すフローチヤートであり、第
３図は本発明の構成を示すブロツク図である。 １…通風ダクト、３…ブロワモータ、４…冷却
器としてのエバポレータ、６…加熱器としてのヒ
ータコア、７…エアミツクスダンパ、１０…室温
センサ、１２…外気温センサ、１３…水温セン
サ、１４…エバ出口温センサ、１５…温度設定
器、１６…アナログ―デイジタル変換器、１７…
マイクロコンピユータ、１９…開度調整アクチユ
エータ、２２…リアクーラブロワモータ、２３…
リアクーラのエバポレータ、２４…リアクーラブ
ロワモータ駆動アクチユエータ、２５…電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つのクーラユニツトを有し、第１のクーラ
   ユニツトがヒータユニツトおよび温度調節部材と
   組み合わされて温度調節をなし、第２のクーラユ
   ニツトが単独で冷却作用をなすカーエアコンに適
   用される制御装置であつて、 少なくとも車室内の目標温度および現実の車室
   内温度を含む空調条件を検出する空調条件検出手
   段と、 前記検出された空調条件に応じて車室内に供給
   される空気の必要吹出温度を演算する必要吹出温
   度演算手段と、 前記第１のクーラユニツトおよびヒータユニツ
   トの冷却能力および加熱能力を検出する空調能力
   検出手段と、 前記必要吹出温度演算手段の演算結果および前
   記空調能力検出手段の検出結果に応じて前記温度
   調節部材の調節量を決定する第１の制御手段とを
   備えるカーエアコン制御装置において、 前記必要吹出温度の演算結果のみに対応して前
   記第２のクーラユニツトの冷却作用と、その停止
   を指令する第２の制御手段を具備してなるカーエ
   アコン制御装置。