JP2530206B2 - 車両用空調装置の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車両用空調装置の制御装置、特にエンジ
ン始動初期における車室内を加熱する方向に温度制御が
行なわれる空調制御時にあつて、送風機の送風量を制御
する装置に関するものである。

（従来の技術） ヒータコアの熱源をエンジンの冷却水で賄つている空
調装置においては、エンジンを始動させてから冷却水を
充分に温まるまでに長時間を要することから、それまで
送風機を駆動させないものとすれば、適切な暖房制御が
できない。

このため、従来においては、特公昭60−21082号公報
で示されるように、エンジン冷却水の温度を検出する水
温検出手段を設け、水温が所定温度以上であれば、設定
温度に対する車室内温度の偏差に基づいて送風量を設定
するが、水温が所定温度に達するまでの間は、水温が高
くなるにつれて送風量を徐々に多くしていく制御装置が
考えられている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の制御装置においては、水温が所
定温度に達するまでの間は水温検出手段により水温を常
に検出していなければならなかつたので、制御装置に対
する演算負荷が重くなるという問題点があつた。

そこで、この発明は低水温時において適切な送風機制
御を確保しつつ、演算負荷が軽い車両用空調装置の制御
装置を提供することを課題とするものである。

（問題点を解決するための手段） しかして、この発明の要旨とするところは、第１図に
示されるように、車室内に送風される空気をエンジン14
の冷却水を熱源とするヒータコア９で加熱する車両用空
調装置において、少なくとも車室内温度を検出する車室
内温度センサと車室内の温度を設定する温度設定器とを
含む環境信号発生手段100と、この環境信号発生手段の
出力に基づいて送風量を演算する第１の送風量演算手段
200と、前記エンジンの始動時における冷却水の温度を
検出する水温検出手段300と、前記水温検出手段による
検出結果に基づいて後述するタイマ手段のタイマ値の初
期値を演算するタイマ初期値演算手段400と、前記タイ
マ初期値演算手段で演算された初期値からタイマ値を変
化させるタイマ手段500と、このタイマ手段の出力に基
づいて送風量を演算する第２の送風量演算手段600と、
前記タイマ手段のタイマ値が所定値に達したか否かを判
定する判定手段700と、この判定手段により前記タイマ
値が所定値に達していないと判定された場合は前記第２
の送風量演算手段の出力値を、所定値に達したと判定さ
れた場合は前記第１の送風量演算手段の出力値をそれぞ
れ選択する選択手段800と、この選択手段により選択さ
れた出力値に基づいて送風機７の回転速度を制御する制
御手段900とを設けたことにある。

（作用） したがつて、エンジンが始動されれば、始動時の冷却
水の温度から、送風量を演算するタイマ値の初期値が算
出され、以後冷却水の温度を検出しなくても徐々に変化
していくタイマ値に基づいて送風量が増加設定される。
このため、水温の検出をエンジン始動時に１回行なえば
低水温時で車室内加熱空調時における送風機の送風量制
御を行なうことができる。そして、タイマ値が所定値に
達した後は環境信号に基づいて送風量が設定され、通常
の車室内加熱空調時における送風量の制御が行なわれ
る。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、車両用空調装置は、空調ダクト１の
最上流側にインテークドア切換装置２が設けられ、この
インテークドア切換装置２は、内気入口３と外気入口４
とが分かれた部分に内外気切換ドア５が配置され、この
インテークドア５をアクチユエータ６により操作して空
調ダクト１内に導入する空気を内気と外気とに選択でき
るようになつている。

送風機７は、空調ダクト１内に空気を吸込んで下流側
に送風するもので、この送風機７の後方にはエバポレー
タ８とヒータコア９とが設けられている。

エバポレータ８は、コンプレツサ10、コンデンサ11、
リキツドタンク12及びエクスパンシヨンバルブ13と共に
配管結合されて冷房サイクルを構成しており、前記コン
プレツサ10は、自動車のエンジンに電磁クラツチ15を介
して連結され、この電磁クラツチ15を断続することでオ
ンオフ制御される。また、ヒータコア９は、エンジンの
冷却水が循環して空気を加熱するようになつている。こ
のヒータコア９の前方には、エアミツクスドア16が設け
られており、このエアミツクスドア16の開度をアクチユ
エータ17により調節することで、ヒータコア９を通過す
る空気と、ヒータコア９をバイパスする空気との量が変
えられ、その結果、吹出空気の温度が制御されるように
なつている。

そして、前記空調ダクト１の下流側は、デフロスト吹
出口18、ベント吹出口19及びヒート吹出口20に分かれて
車室に開口し、その分かれた部分にモードドア22a〜22c
が設けられ、このモードドア22a〜22cをアクチユエータ
24で操作することにより所望の吹出モードが得られるよ
うになつている。

25は、エンジン14の冷却水の温度を検出する水温セン
サで、例えばヒータコア９の流入側の配管に取付けられ
て水温を間接的に検出できるものであればよい。

26は、車室内の温度TRを検出する車室内温度センサ、
27は外気温度TAを検出する外気温度センサであり、これ
らの出力信号はマルチプレクサ46を介してA/D変換器28
に入力され、ここでデジタル信号に変換されてマイクロ
コンピユータ29へ入力される。

また、マイクロコンピユータ29には、操作パネル30か
らの出力信号が入力される。この操作パネル30は、停止
モードやマニユアル操作状態を解除して送風機等の空調
機器のすべてをオート状態に設定するAUTOスイツチ31、
送風機等の駆動を停止させると共に後述する各表示部を
消灯させる停止モードを指令するOFFスイツチ32、吸入
モードを内気吸入モード（REC）と外気吸入モード（FRE
SH）に切換えるインテークスイツチ33、吹出モードをデ
フロストモードに設定するDEFスイツチ34、車室内の設
定温度を設定する温度設定器35、送風能力を設定する送
風能力設定器36、デフロストモード以外の吹出モードを
設定する吹出モード設定器37を備えている。

温度設定器35は、アツプダウンスイツチ38a,39bと設
定温度TDをデジタル表示する温度表示部39とから成り、
アツプダウンスイツチ38a,38bの操作で温度表示部39に
示される設定温度を所定の範囲で変えるようにしたもの
で、前記車室内温度センサ26、外気温度センサ27と共に
環境信号発生手段（必要によつては日射センサを加えて
も良い。）を構成している。また、送風能力設定器36
は、送風機７の回転レベルを切替えるFANスイツチ40と
現行の回転レベルを表示するレベル表示部41とから成
り、FANスイツチ40の操作で送風能力のモードが停止
（レベル０）、LOW（レベル１）、MID（レベル２）、HI
（レベル３）、MAX HI（レベル４）の順で順次切替えら
れると共に、レベル表示部41の上部に“MANUAL"の文字
が点灯するようになつている。

更に、モード設定器37は、吹出モードをベント、バイ
レベル、ヒートの順で順次切替えるMODEスイツチ42と、
現行の吹出モードを絵表示で示す絵表示部43とから成
り、MODEスイツチ42の操作で絵表示部43の空気流の矢印
43a,43bが選択された吹出モードを示すように点灯表示
されると共に、絵表示部43の上部に“MANUAL"の文字が
点灯するようになつている。

マイクロコンピユータ29は、図示しない中央処理装置
（CPU）、読出し専用メモリ（ROM）、ランダムアクセス
メモリ（RAM）、入出力ポート（I/O）等を持つそれ自体
周知のもので、前述した各種入力信号に基づいて、前記
アクチユエータ6,17,24、コンプレツサ10及び送風機７
のモータにそれぞれ駆動回路44a〜44eを介して制御信号
を出力し、各ドア5,16,22a〜22cの駆動制御、コンプレ
ツサ10のオンオフ制御及びモータの回転制御を行なうと
共に、表示回路45を介して操作パネル30の点灯表示や各
表示部39,41,43の表示を制御する。

第３図において、前述したマイクロコンピユータ29に
よる送風機の制御動作例がフローチヤートとして示さ
れ、マイクロコンピユータ29は、エンジン14の始動と共
にステツプ50からプログラムの実行を開始し、次のステ
ツプ52において、エンジンの始動時における前記水温セ
ンサ25からの出力信号Twを入力する。そして、次のステ
ツ54において、タイマ値Ｔの初期値を例えば第４図に示
す所定の記憶されたパターンから求める。このパターン
により、エンジンの始動時の水温Twが高いほど初期値は
大きく設定され、水温の影響を考慮しなくてよいほどに
水温Twが高くなれば（T₁以上）初期値は一定値t₁に設定
される。

次のステツプ56においては、タイマ値Ｔが所定値t₁以
下であるか否かを判定し、このステツプ56においては、
Ｔがt₁以下であると判定された場合はステツプ58へ進
み、タイマ値Ｔに基づいて、例えば第５図に示す所定の
パターンから送風量を送風機７への印加電圧VFとして求
める。

この実施例においては、タイマ値Ｔが所定値t₀以下で
あれば送風機７への印加電圧VFを零とし、暖房時であり
ながら冷風が車室内に吹出るのを防いでいるが、波線で
示すように、水温がある程度高くなるまではVFを送風能
力がLOWとなる電圧に固定しておいてもよい。また、t₀
からt₁に至るまでは、タイマ値Ｔが大きくなるにしたが
つてLOWレベルに相当する電圧値から印加電圧VFを徐々
に大きくしているが、これは、ヒータコア９の熱交換能
力の増大に合せて空調ダクト１への吸入空気を多くし、
効率的な暖房を行なうためである。

そして、VFが演算された後は、ステツプ60に進んでタ
イマ値Ｔに所定値（例えば１）を加えて新たなタイマ値
Ｔとし、次のステツプ62において、前記ステツプ58で求
めた印加電圧VFを送風機７に出力するよう駆動回路44e
に制御信号へ送る。そして、その後はステツプ56へ戻
り、以後、タイマ値Ｔがt₁に達するまで同様の制御が行
なわれる。

タイマ値Ｔがt₁に達した後はステツプ56からステツプ
64へ進み、車室内温度TR、外気温度TA、設定温度TD等の
環境信号を入力し、次のステツプ66において、この環境
信号をもとに、例えば（１）式に基づいて吹出空気の目
標吹出温度XMを演算する。

XM＝Ａ・TD−Ｂ・TR−Ｃ・TA＋Ｄ・・・・・（１）式 但し、A,B,C,Dは演算定数である。

そして、次のステツプ68において、この目標吹出温度
XMから例えば第６図に示される公知のパターンに基づい
てXMを得るために必要な送風量VFを求め、ステツプ62に
おいて、このVFで送風機７を駆動させるようにしてい
る。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、エンジン始動
時の水温をもとに送風量の演算因子に用いるタイマ値の
初期値を求め、以後、タイマ値が所定値に達するまでは
タイマ値に基づいて送風量を設定し、所定値に達した後
は環境信号に基づいて送風量を設定するようにしたの
で、水温が低い車室内加熱空調時（暖房初期）において
は、エンジン始動時に水温を１回検出すれば送風量の制
御が可能となり、演算負荷が軽くなるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を示す機能ブロツク図、第２図はこの
発明の実施例を示す構成図、第３図は同上に用いられる
マイクロコンピユータによる送風機の制御動作例を示す
フローチヤート、第４図は水温Twとタイマ値Ｔの初期値
Ｔと送風機の印加電圧VFとの関係を示す特性線図、第５
図はタイマ値Ｔと送風機の印加電圧VFとの関係を示す特
性線図、第６図は目標吹出温度XMと送風機の印加電圧VF
との関係を示す特性線図である。 ７……送風機、９……ヒータコア、14……エンジン、26
……車室内温度センサ、35……温度設定器、100……環
境信号発生手段、200……第１の送風量演算手段、300…
…水温検出手段、400……タイマ初期値演算手段、500…
…タイマ手段、600……第２の送風量演算手段、700……
判定手段、800……選択手段、900……制御手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内に送風される空気をエンジンの冷却
   水を熱源とするヒータコアで加熱する車両用空調装置に
   おいて、 少なくとも車室内温度を検出する車室内温度センサと車
   室内の温度を設定する温度設定器とを含む環境信号発生
   手段と、 この環境信号発生手段の出力に基づいて送風量を演算す
   る第１の送風量演算手段と、 前記エンジンの始動時における冷却水の温度を検出する
   水温検出手段と、 前記水温検出手段による検出結果に基づいて後述するタ
   イマ手段のタイマ値の初期値を演算するタイマ初期値演
   算手段と、 前記タイマ初期値演算手段で演算された初期値からタイ
   マ値を変化させるタイマ手段と、 このタイマ手段の出力に基づいて送風量を演算する第２
   の送風量演算手段と、 前記タイマ手段のタイマ値が所定値に達したか否かを判
   定する判定手段と、 この判定手段により前記タイマ値が所定値に達していな
   いと判定された場合は前記第２の送風量演算手段の出力
   値を、所定値に達したと判定された場合は前記第１の送
   風量演算手段の出力値をそれぞれ選択する選択手段と、 この選択手段により選択された出力値に基づいて送風機
   の回転速度を制御する制御手段と、 を設けたことを特徴とする車両用空調装置の制御装置。