JPS6355449B2

JPS6355449B2 -

Info

Publication number: JPS6355449B2
Application number: JP57004049A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Kawai; Yasuro Kuramoto; Akiro Yoshimi; Akio Takemi
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1982-01-14
Filing date: 1982-01-14
Publication date: 1988-11-02
Also published as: JPS58122217A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は湿度調節を自動的に行なうカーエアコ
ン制御装置に関する。

自動車において、温度調節手段と組み合わされ
たエアコンユニツトと一体化されるか、またはそ
れとは独立して、加湿手段を設置し、それによつ
て車室内空気の湿度を高めることが知られてい
る。こうした装置は、特に寒冷時に暖房機を作動
させる場合において、乗員にのどが渇く不快感を
与えないようにし、またどの粘膜が乾燥するのを
防ぐ利点がある。

しかし、加湿手段を作動させる場合に、車室を
必要以上の高湿度にすることは好ましくなく、ま
た運転走行中に窓ガラスに曇りを生じることはさ
らに好ましくない。

本発明は上述した要求を考慮したもので、さら
に運転走行を停止して車室内で休息する場合に、
より快適な休息条件を作り出すことができるよう
にしたものである。

すなわち、乗員が運転走行を停止して休息する
場合においては、窓ガラスに曇りを生じることは
あまり問題ではなく、乗員の休息条件を整えるこ
とが重要となる。

本発明の目的は、運転走行モードと休息モード
とを選択する操作器の操作によつて、加湿調節量
を変えることにより、運転走行中の安全性と休息
中の快適性とを実現し、かつ適宜選択可能にする
ことを目的とする。

このため、本発明の要旨は、モード選択器を設
け、車室内湿度および窓ガラスの曇り度合を検知
し、制御装置が運転走行モードにおいては窓ガラ
スに曇りが生じない制限のもとに車室内湿度が所
望のレベルになるように加湿手段の作動を調節
し、休息モードにおいては上記制限を実質上解除
して車室内湿度が所望のレベルになるように加湿
手段の作動を調節することである。

本発明の一実施例を図面により説明すると、第
１図は公知の大型車両用空気調節装置に本発明を
適用した例を示しており、この空気調節装置のエ
ヤ・ダクト１内には、吹込切換ドア１４、送風機
５、エバポレータ６、加熱器８、エヤ・ミツク
ス・ダンパ７、およびモード切換ドア９，１０が
配置されている。

そして、吹込切換ドア４は、電気的気体作動機
構３８のロツド３９に連結されており、電気的気
体作動機構３８が大気圧或いは、内燃機関（図示
しない）からの負圧を付与されてロツド３９を上
動或いは下動させて、ロツド３９に連結される切
換ドア４を上動或いは下動させることにより導入
口を切り換える。そして、エヤ・ダクト１の導入
口２を開いたとき車両の外部からエヤ・ダクト１
内に外気を導入し、エヤ・ダクト１の還流口３を
開いたとき車室１４内の空気をエヤ・ダクト１内
に還流させる。

送風機５は、導入口２又は還流口３からの空気
を吸引し、その回転速度に応じた流量を有する空
気流としてエバポレータ６に送る。送風機５から
の空気流は、エバポレータ６内にて冷却媒体によ
り冷却されて冷却空気流としてエヤ・ミツクス・
ダンパ７に付与され、一方送風機５からの空気流
の熱により温められたエバポレータ６内の冷却媒
体はコンプレツサ（図示しない）に送られる。こ
のコンプレツサはその電磁クラツチ（図示しな
い）を介して内燃機関に作動的に連結されてお
り、電磁クラツチの励磁下にて内燃機関により駆
動されてエバポレータ６から送られる冷却媒体を
圧縮して高圧低温の冷却媒体とし、これを凝縮器
（図示しない）、受圧器（図示しない）及び膨張弁
（図示しない）を通して低圧低温の冷却媒体とし
てエバポレータ６に再び送る。なお、電磁クラツ
チが非励磁状態にあるとき、コンプレツサは内燃
機関から遮断されている。

加熱器８は、内燃機関から冷却水を受けてエバ
ポレータ６から送られる冷却空気流を温め、所定
の温度を有する空気流として車室１４内に送る。
エヤ・ミツクス・ダンパ７は、電気的気体作動機
構１７のロツド２０に連結されており、電気的気
体作動機構１７が大気圧或いは内燃機関からの負
圧を付与されてロツド２０を上動或いは下動させ
るとき、その開度Arをロツド２０の上動あるい
は下動に応じて減少或いは増大させるべく機能す
る。これにより、エバポレータ６からの冷却空気
流の一部がエヤ・ミツクス・ダンパ７の開度Ar
に応じて加熱器８に付与され、一方エバポレータ
６からの冷却空気流の残余の部分が、直接、車室
１４内に付与される。この場合、エヤ・ミツク
ス・ダンパ７は、ロツド２０が図示下動端にある
とき最小開度を有し、エバポレータ６からの全冷
却空気流が、直接、車室１４内に付与されるもの
とする。一方、ロツド２０の上動端にあるとき、
エヤ・ミツクス・ダンパ７は最大開度を有し、エ
バポレータ６からの全冷却空気流が、加熱器８に
付与されるものとする。なお、電気的気体作動機
構１７が大気圧及び内熱機関の負圧から同時に遮
断されてロツド２０を停止させると、エヤ・ミツ
クス・ダンパ７の開度が、ロツド２０の停止位置
に対応した値に維持される。

ヒート（HEAT）切換ドア９は、電気的気体
作動機構１８のロツド２１に連結されており、電
気的気体作動機構１８が大気圧或いは内燃機関か
らの負圧を付与されてロツド２１を上動或いは下
動させることにより、HEATドア９を上動或い
は下動させる。HEATドアが上動端にあつて、
ヒート（HEAT）吹出口１３を開くと車室下部
から空気が吹出す。逆に下動端にあつて、
HEAT吹出口１３を閉じると空気が出なくなる。

また、デフ−ベント（DEF−VENT）切換ド
ア１０は、電気的気体作動機構１９のロツド２２
に連結されており、電気的気体作動機構１９が大
気圧或いは内燃機関からの負圧を付与されてロツ
ド２２を上動或いは下動させることにより、
DEF−VENT切換ドア１０を上動あるいは下動
させる。DEF−VENT切換ドア１０が下動端に
ある時、デフロスト（DEF）の吹出口１１が開
き、ベント（VENT）の吹出口１２が閉じるこ
とにより、空気はDEFより吹出す。逆にDEF−
VENT切換ドア１０が上動端にある時、DEFの
吹出口１１が閉じ、、VENTの吹出口１２が開く
ことにより空気がVENTから吹出す。

また、車室１４内には、加湿器１５が配置され
ており、この加湿器１５は、例えば超音波式加湿
器である。この加湿器１５は、駆動回路２３によ
り作動（ON）−停止（OFF）制御される。

電気制御回路３４は、各種センサ２４〜３１に
接続したＡ−Ｄ変換器３６と、デイジタル式の温
度設定器３２及び制御スイツチ３３に接続したデ
イジタル・コンピユータ３５を備えている。

センサ群のうち、本発明にいう第２の検出手段
となる結露センサ２４は、車室１４内のフロント
ガラスの運転手の視界の妨げとならない場所に取
り付けられており、車室１４内のフロントガラス
のくもりを検出して、このくもりに対応したレベ
ルを有するアナログ信号を発生する。第１の検出
手段となる湿度センサ２５は、車室１４内に配置
されており、車室１４内の現実の相対湿度R_Hを
検出してこの相対湿度R_Hに対応したレベルを有
するアナログ信号を発生する。

内気温センサ２６は車室１４内に配置されてお
り、車室１４内の現実の温度Trを検出してこの
内気温Trに対応したレベルを有するアナログ信
号を発生する。開度センサ２７は、電気的気体作
動機構１７のロツド２０に作動的に連結されてお
り、ロツド２０の変位との関連において、エヤ・
ミツクス・ダンパ７の現実の開度Arを検出し、
この検出開度Arに対応したレベルを有するアナ
ログ信号を発生する。外気温センサ２８は当該車
両のラジエタのフロントグリルに近接して配置さ
れており、車外の空気の現実の温度Tamを検出
し、この外気温Tamに対応したレベルを有する
アナログ信号を発生する。

水温センサ２９は加熱器８の流入口に近接して
配置されており、冷却装置からの冷却水の現実の
温度T_Wを検出し、この検出水温T_Wに対応したレ
ベルを有するアナログ信号を発生する。空気温セ
ンサ３０はエバポレータ６の流出口に近接して配
置されており、エバポレータ６からの空気流の現
実の温度T_Eを検出し、この検出空気温T_Eに対応
したレベルを有するアナログ信号を発生する。日
射センサ３１は車室１４の窓際に配置されてお
り、現実の日射量T_Sを検出してこれに対応した
レベルを有するアナログ信号を発生する。

Ａ−Ｄ変換器３６は、デイジタルコンピユータ
３５からの要求に基づいて、各センサ２４〜３１
からのアナログ信号をデイジタル信号に変換し、
これら各デイジタル信号をくもり度合Ｆ、車室内
相対湿度R_H、内気温Tr、開度Ar、外気温Tam、
水温T_W、空気温T_E及び日射量T_Sを表わすものと
してデイジタルコンピユータ３５に付与する。温
度設定器３２は車室１４内に設けられており、乗
員の手動操作により所望の設定温度Tsetを選定
し、これを温度設定信号として発生する。

操作器をなす制御スイツチ３３は、エアダクト
１に含まれる空調部材の作動モードを指令する信
号を発生する複数個の自己復帰型のスイツチ素子
からなつており、スイツチ素子は例えば「仮眠」
と表示された休息モードを指令するためのものを
含んでいる。制御スイツチ３３は温度設定器３２
とともに、車室内で乗員が操作し易い部位に設置
されている。

デイジタルコンピユータ３５は、単一チツプの
LSIからなるマイクロコンピユータにより形成さ
れており、このマイクロコンピユータ３５は定電
圧回路（図示しない）から定電圧を受けて作動準
備完了状態におかれる。この場合、前記定電圧回
路はイグニツシヨンスイツチ（図示しない）の閉
成に応答して直流電源から直流電圧を受けて前記
定電圧を生じる。マイクロコンピユータ３５は、
中央処理装置（以下CPUと称する）、メモリ、入
出力装置（以下Ｉ／Ｏと称する）及びクロツク回
路を備えており、これらCPU、メモリ、Ｉ／Ｏ
及びクロツク回路はバスラインを介して互いに接
続されている。マイクロコンピユータ３５のメモ
リはＩ／Ｏを通してＡ−Ｄ変換器３６からの各デ
イジタル信号、温度設定器３２からの温度設定信
号及び制御スイツチ３３からの指令信号を受けて
一時的に記憶し、これら各信号をCPUに選択的
に付与する。マイクロコンピユータ３５のクロツ
ク回路は、水晶発振器３７と協働して所定周波数
を有するクロツク信号を発生し、これに基づいて
マイクロコンピユータ３５における所定の制御プ
ログラムの実行を許容する。

マイクロコンピユータ３５のメモリ内には、以
下に述べるような演算処理をマイクロコンピユー
タ３５内にて実行するために前記所定の制御プロ
グラムが予め記憶されている。

(1) CPUは、メモリに記憶した設定温度Tset、
内気温Tr、外気温Tam及び日射量T_Sに応じ
て、エヤ・ダクト１から車室１４内に吹出され
る空気流に必要とする吹出温度T_AOを次式(1)に
基づいて計算する。

T_AO＝Kset・Tset−Kr・Tr−Kam・Tam −Ks・Ts＋Ｃ ……(1) 但し、各係数Kset、Kr、Kam及びKsは当該
空気調節装置の性能を考慮して実験的に定めら
れた利得を示し、また符号Ｃは定数を示し、か
つこれら各利得及び定数は予めメモリ内に記憶
されている。

(2) CPUは、吹出温度T_AO及びメモリに記憶した
水温T_W及び空気温T_Eに応じてエヤ・ミツク
ス・ダンパ７の最適な開度SWを次式(2)に基づ
いて計算し、かつこの計算結果とメモリに記憶
したエヤ・ミツクス・ダンパ７の現実の開度
Arとの差を表わす出力信号を発生して電気的
気体作動機構１７に付与する。

SW＝（T_AO−T_E）／（T_W−T_E−15） ×100（％） ……(2) (3) CPUは、車室内相対湿度R_Hが50％以下か、
50〜70％か、70％以上かを判別し、車室内相対
湿度R_Hが50％以下の場合及び50〜70％でも判
別する前の加湿器１５の作動状態が作動
（ON）の場合には、休息スイツチが投入され
ている（ON）かどうかを判別する。しかし
て、車室内相対湿度R_Hが70％以上の場合及び
50〜70％でも判別す前の加湿器１５の作動状態
が停止（OFF）の場合は、加湿器１５をOFF
にする出力信号を発生し、加湿器１５の駆動回
路２３に付与する。

また、制御スイツチ３３内の休息スイツチが
ONの場合には、吸込口を内気循環３とし、吹
出口をDEF１１にし、かつ加湿器１５をONに
させる出力信号を発生し、電気的気体作動機構
１８，１９，３８、駆動回路２３に付与する。

次に制御スイツチ２３内の休息スイツチが
OFFの場合、吸込口を内気循環３にし、吹出
口をDEF１１andHEAT１３にするような出力
信号を発生し、電気的気体作動機構１８，１
９，３８に付与する。そして、結露センサ２４
の出力により窓がくもつているかどうかの判別
を行ない、窓がくもつている場合は、加湿器１
５をOFFに、窓がくもつていない場合は、加
湿器１５をONにするそれぞれの出力信号を発
生し駆動回路２３に付与する。

電気的気体作動機構１７は、マイクロコンピユ
ータ３５からの最適な開度SWと現実の開度Arと
の差を表わす出力信号に応答して、最適な開度
SWが現実の開度Arより大きいときこれらの開度
の差に応じて内燃機関から負圧を付与され、最適
な開度SWが現実の開度Arより小さいときこれら
の開度の差に応じて大気圧を付与され、かつ最適
な開度SWが現実の開度Arに等しいとき負圧及び
大気圧から遮断される。

電気的気体作動機構１８は、マイクロコンピユ
ータ３５からのHEAT吹出口１３に対応する出
力信号を受けて、吹出口をHEAT吹出口１３に
する時は、大気圧に付与されてHEAT吹出口１
３を開き、閉じる時は、内燃機関から負圧を付与
されてHEAT吹出口１３を閉じる。また電気的
気体作動機構１９は、マイクロコンピユータ３５
より吹出口を表わす出力信号を受けて、DEF吹
出口１１を開く場合は、内燃機関から負圧を付与
されてVENT吹出口１２を閉じDEF吹出口１１
を開く。次にVENT吹出口１２を開く場合は、
大気圧を付与されてDEF吹出口１１を閉じ
VENT吹出口１２を開く。次に、駆動回路２３
はマイクロコンピユータ３５から加湿器１５の
ON、OFFを表わす出力信号を受けて、この出力
信号に応じて加湿器１５をON、OFFする。次に
電気的気体作動機構３８も同様に負圧、大気圧の
切換えで、外気導入と内気循環とを変更する。

なお、本発明の実施と関係の小さい駆動回路１
６については、コンピユータ３４による制御状態
の説明とともにその説明を詳省する。

以上のように構成した本実施例において、当該
車両のイグニツシヨンスイツチの操作により内燃
機関がアイドリング状態におかれるとともに、マ
イクロコンピユータ３５が前記定電圧回路から定
電圧を受けて作動準備完了状態におかれて、第２
図に示すフローチヤートに従いステツプ101にて
演算処理の実行を開始する。このとき、温度設定
器３２が手動操作により所望の温度Tsetを表わ
す温度設定信号を発生するものとする。

このような状態にて、コンピユータプログラム
がステツプ102に進むと、車室１４内の現実の温
度Tr及びエヤ・ミツクス・ダンパ７の現実の開
度Arがそれぞれ内気温センサ２６及び開度セン
サ２７によりアナログ信号として検出され、車外
の現実の温度Tam及び冷却装置からの冷却水の
現実の温度T_Wがそれぞれ外気温センサ２８及び
水温センサ２９によりアナログ信号として検出さ
れ、かつエバポレータの流出口附近の現実の温度
T_E及び現実の日射量T_Sがそれぞれ空気温センサ
３０及び日射センサ３１によりアナログ信号とし
て検出されて、これら各アナログ信号がＡ−Ｄ変
換器３６によりデイジタル信号にそれぞれ変換さ
れてマイクロコンピユータ３５のメモリに一時的
に記憶される。また、温度設定器３５からの温度
設定信号及び制御スイツチ３３内の休息スイツチ
からのON、OFF指令信号がそれぞれマイクロコ
ンピユータ３５のメモリに一時的に記憶される。

コンピユータプログラムがステツプ１０３に進
むと、CPUがマイクロコンピユータ３５のメモ
リから設定温度Tset、内気温Tr、外気温Tam、
日射量T_S、定数Ｃ並びに各利得Kset、Kr、Kam
及びKsを読出し、(1)式に基づいて吹出温度T_AOを
計算してコンピユータプログラムをステツプ104
に進める。すると、CPUが、ステツプ103にて計
算した吹出温度T_AO及びメモリに記憶した水温
T_W及び空気温T_Eに応じて(2)式に基づきエヤ・ミ
ツクス・ダンパ７の最適な開度SWを計算し、ス
テツプ105にてこの開度SWとメモリに記憶した
現実の開度Arを表わす出力信号を発生する。こ
れにより、電気的気体作動機構１７がCPUから
の出力信号の値に応じてエヤ・ミツクス・ダンパ
７の開度を適切に制御する。

コンピユータプログラムがステツプ106に進む
と、CPUが、メモリに記憶した車室内相対湿度
R_Hと加湿器１５のON、OFF状態を表わす信号に
より、車室内相対湿度R_Hが50％以下か、50〜70
％か、70％以上かを判別し、車室内相対湿度R_H
が50％以下の場合或いは、50〜70％でも加湿器１
５の作動状態がONの場合には、CPUは「ON」
と判別し、ステツプ107にて、休息スイツチが
ONか否かを判別する。休息スイツチがONだつ
た場合には、CPUが「YES」と判別してステツ
プ108にて、吸込口は内気循環３とし、吹出口を
DEF１１となるように、電気的気体作動機構１
８，１９，３８に出力信号を発生する。そして、
ステツプ113に進み、加湿器１５をONにする出
力信号を駆動回路２３に発生する。しかして、
CPUからの出力信号が電気的気体作動機構１８，
１９，３８、及び駆動回路２３に付与され、それ
ぞれの切換ダンパ４，９，１０及び加湿器１５が
作動する。

また、ステツプ107において、休息スイツチが
OFFの場合には、CPUが「NO」と判別し、ステ
ツプ109にてメモリから外気温Tamを読出し外気
温Tamが一値以上か否かを判別する。そして、
外気温Tamが一定値以下の場合、CPUが「NO」
と判別してステツプ110に進む。そしてCPUはス
テツプ110にて吸込口を内気循環３に、吹出口を
DEF１１andHEAT１３とするように電気的気体
作動機構１８，１９，３８に出力信号を発生す
る。そしてステツプ112に進み、窓がくもつてい
るか否かをメモリに記憶した結露センサ２４から
の出力により判別し、CPUが「YES」と判別す
るとステツプ114にて加湿器１５をOFFにするよ
うな出力信号を発生し、駆動回路２３に付与す
る。そして、駆動回路２３は加湿器１５をOFF
にする。また、ステツプ112にて窓がくもつてお
らずCPUが「NO」と判別すると、ステツプ113
に進み前述のごとく作動する。またステツプ109
にて、外気温Tamが一定値以上の場合は、CPU
が「YES」と判別してステツプ111に進む。

ここで外気温Tamによる判定を行なうのは、
外気温Tamが低い場合には、窓ガラスの温度が
露点より低くなり窓のくもりが生じて運転に支障
をきたすが、外気温Tamが高く窓ガラスの温度
が露点より高い場合には快適性の面からVENT
吹出口１２より吹き出した方がフイーリングがよ
くなるため外気温Tamで判定して吹出口を切り
換える。

ステツプ111において、CPUは、吸込口を内気
循環３にし、吹出口をVENT１２にする。そし
てステツプ１１２に進み前述のごとく作動する。
また、ステツプ106にて、車室内相対湿度R_Hが70
％以上の場合或いは車室内相対湿度R_Hが50〜70
％でも加湿器１５の作動状態を表わす信号が
OFFの場合には、ステツプ１１４に進み、前述
のように作動する。

以上述べたことから理解できるように、走行中
つまり休息スイツチOFF時においては、湿度制
御がしやすいように吸込口を内気循環３にし、外
気温Tamによつて吹出口をDEF１１andHEAT
１３にするか、VENT１２にするかを決める。
ここでDEF１１にするのは、ガラスの表面での
結露を防いで窓のくもりを防ぐとともにかつ車室
１４内の温度分布を一定に保つためである。それ
でも窓がくもる場合は、強制的に加湿器１５の作
動をOFFにする。

また、仮眠時、つまり休息スイツチがONであ
る時においては、湿度制御ができやすいように吸
込口を内気３とし、窓がくもりにくいように吹出
口をDEF１１とする。この場合でも、ガラス表
面結露による車室内湿度の低下を抑えることがで
きる利点がある。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでは
なく、以下に述べる変形も可能である。たとえ
ば、前記実施例では加湿器を作動（ON）させた
ときに吸込口を内気循環としたが、必要により、
たとえば加湿能力に余裕があるときに内外気併用
としたり、外気導入としてもよい。

また、休息モードについて、上記実施例のよう
にスイツチ操作によつて選択する場合に、その選
択操作が車両走行中になされたときは、休息モー
ドとして受けつけないようにしてもよい。車両走
行中か否かは、スピードメータケーブルの回転数
を公知の検出器によつてパルス信号として検出
し、そのパルス信号をコンピユータ３５に入力し
てその周期を測定し、それが基準周期より小であ
るとき走行中と判定することができる。また、車
両速度を測定し判定する別のコンピユータから、
判定信号を入力するようにしてもよい。また、休
息スイツチがONで休息モードとなつているとき
に、車両走行中を判定したときに休息スイツチが
OFFされたとみなして処理するようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、車両用空調装置に本発明を適用した
実施例を示すブロツク図、及び、第２図は、第１
図におけるコンピユータの作動を表わすフローチ
ヤートである。符号の説明、１……エア・ダクト、２……外気
吸込口、３……内気吸込口、４……内外気切換ド
ア、９……ヒート（HEAT）ドア、１０……デ
フ−ベント（DEF−VENT）切換ドア、１１…
…DEF吹出口、１２……VENT吹出口、１３…
…HEAT吹出口、１４……車室、１５……加湿
器、１８……HEATドア用電気的気体作動機構、
１９……DEF−VENT切換ドア用電気的気体作
動機構、２３……加湿器用駆動回路、２４……結
露センサ（第２の検出手段）、２５……湿度セン
サ（第１の検出手段）、３３……制御スイツチ
（操作手段）、３４……電気制御回路、３５……マ
イクロコンピユータ、３６……Ａ−Ｄ変換器、３
８……内外気切換ドア用電気的気体作動機構。

Claims

【特許請求の範囲】１加湿手段と、車室内湿度に応答する第１の検出手段と、窓ガラスの曇りに応答する第２の検出手段と、
休息モードを選択する操作手段と、上記両検出手段に応答して窓ガラスに曇りを生
じない制限のもとで車室内湿度に関連して前記加
湿手段を調節し、前記操作手段により休息モード
が選択されると上記第２の検出手段に基づく制限
を弱めるように構成された制御装置と、を備えてなるカーエアコン制御装置。