JP2534904B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車室内の日射量を一要素として総合信号の演
算を行ない、この総合信号に基づいて送風機、エアミッ
クスドア等の空気調和手段を制御する車両用空気調和装
置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、外気温度、車室内設定温度、日射量等に適
切な利得定数を乗じてそれらを加算した値が車室内の温
度を制御する総合信号として用いられ、且つ前記日射量
は立ち上がり時を所定時間遅延させた（立ち上がりを漸
増させた）補正を行なったもの（日射補正）が用いられ
ている。例えば、実開昭62−92908号公報にはイグニッ
ションスイッチON時から所定期間は日射検出値に比較的
短い遅延時間を与え、その後は比較的大きい遅延時間を
与えた日射補正を行なうことにより、日射時に体感上違
和感のない空調を行なうようにしたものが開示されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来例にあって日射補正の遅延時
間は、吹出し温度の変化する領域、即ち、エアミックス
ドア開度が変化する領域において日射補正によるエアミ
ックスドア開度変化による空調フィーリングへの影響を
少なくするべく設定されている。したがって、総合信号
によって制御されるエアミックスドア以外の空調機器、
例えば送風機が特にエアミックスドア開度がフルヒート
位置又はフルクール位置に到達した後に日射変化に伴な
う速度制御を受ける場合には、乗員の感覚としては速度
変化が速すぎ、このため、過度の暖房感又は冷風感を与
え、結局は空調フィーリングを損ねるという問題点があ
った。

そこで、この発明は、上述した従来の問題点を解決
し、環境状態の変化時において、総合信号によって制御
される各空調機器の空調が滑らかに調和し、乗員の空調
フィーリングを損ねることのない車両用空気調和装置を
提供することを課題とするものである。

（課題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
示すように、少なくとも、車室内温度、設定温度、外気
温度及び日射量を含む複数の入力信号T_R,T_A等に基づき
車室内の熱負荷に相当する総合信号を演算する総合信号
演算手段300と、前記複数の入力信号T_R,T_A等の何れかに
変化が生じたことを検出する信号変化検出手段100と、
前記信号変化検出手段100により前記複数の入力信号T_R,
T_A等の何れかに変化が生じたことが検出された場合に、
前記総合信号演算手段300の演算値に応じて、該総合信
号演算手段300の演算において前記変化のあった入力信
号値を補正する入力信号補正手段200と、前記総合信号
演算手段300の演算値に応じて車室内の空調を行なう空
調機器4,5,6等の作動を制御する空調機器制御手段400と
を具備したことにある。

（作用） したがって、総合信号演算手段の複数の入力信号の何
れか、例えば日射の検出値の信号に変化が生じたのを信
号変化検出手段が検出すると、それが入力信号補正手段
に伝えられ、この入力信号補正手段により、前記変化の
生じた信号の例えば立ち上がり遅延時間が、前記総合信
号演算手段の演算値に応じて補正される。そして、この
補正された入力信号を基にして総合信号演算手段により
新たに総合信号が演算され、この総合信号演算手段の演
算結果を用いて空調機器制御手段により例えば送風機、
エアミックスドア等の空調機器の制御が行なわれ、その
ため、上記課題を達成することができるものである。

（実施例） 以下、この発明に係る車両用空気調和装置の実施例を
図面により説明する。第２図において、車両用空気調和
装置は、空調ダクト１の最上流側に内気入口２と外気入
口３とが二股に分かれる形で形成され、その分かれた部
分に内外気切換ドア４が設けられ、この内外気切換ドア
４は連続的にその開度が変化し、空調ダクト１内に導入
すべき内気と外気との割合を調節するようになってい
る。

送風機５は空調ダクト１内に空気を吸い込んで後流側
に送風するためのもので、この送風機５の後流側にエバ
ポレータ６が設けられている。

エバポレータ６は、コンプレッサ７、コンデンサ８、
レシーバタンク９、エクスパンションバルブ10及び圧力
制御弁11と共に配管結合されて冷凍サイクル36を構成し
ている。

コンプレッサ７は、エンジン12から伝達される駆動力
を断続するための電磁クラッチ13を有する。

圧力制御弁11は、コンプレッサ７が連続的に運転され
た場合であってもエバポレータ６が凍結温度以下となら
ないようにエバポレータ６の蒸発圧力を制御する。

上記エバポレータ６の後流側にはエアミックスドア14
とヒータコア15とが配置され、エアミックスドア14の開
度に応じてヒータコア15へ送られる空気とヒータコア15
をバイパスする空気との割合が調節される。ヒータコア
15を通過した空気とバイパスした空気とはヒータコア15
の後流側で混合されて温度調節される。

空調ダクト１の後端は、デフロスト吹出口16、ベント
吹出口17及びヒート吹出口18に分かれて車室19に開口
し、その分かれた部分にモードドア20a,20bが設けら
れ、このモードドア20a,20bを選択的に開閉することで
吹出モードが変えられるようになっている。

上述した内外気切換ドア４、エアミックスドア14及び
モードドア20a,20bは、それぞれアクチュエータ21a〜21
cにより操作され、さらに該アクチュエータ21a〜21cが
駆動回路22a〜22cを介してマイクロコンピュータ23から
の出力信号に基づいて制御される。また、送風機５の回
転数及び電磁クラッチ13のオンオフも同様にそれぞれ駆
動回路22d,22eを介してマイクロコンピュータ23からの
出力信号に基づいて制御される。

マイクロコンピュータ23は中央処理装置CPU、読出し
専用メモリROM、ランダムアクセスメモリRAM等を有する
周知のものである。このマイクロコンピュータ23にはＡ
−Ｄ変換器25が接続されている。このＡ−Ｄ変換器25は
車室19内の代表温度の検出を行なう車室内センサ26（車
室内代表温度をT_Rとする）、エアミックスドア14の開度
を検出するポテンショメータ27、車室19内に入る日射量
を検出する日射センサ28、外気温度を検出する外気セン
サ29（外気温度をT_Aとする）、車室19内の温度を設定す
る温度設定器31（設定温度をT_Dとする）が接続され、こ
れらから入力されるアナログ信号をデジタル信号に代え
てマイクロコンピュータ23に送る。上記温度設定器31
は、図示しないインスツルメントパネルに設けたつまみ
を適宜操作することにより車室内代表温度を設定（例え
ば25℃）することができるものである。

また、マイクロコンピュータ23には、内外気導入の制
御を自動とするか否かを指令するマニュアルスイッチ33
等からの信号が入力される。そして、マイクロコンピュ
ータ23において、これらの入力信号に基づき、前述した
駆動回路22a〜22eに出力するための制御信号が演算され
るものである。

次にマイクロコンピュータ23の制御作動例について説
明するが、送風機５、コンプレッサ７、エアミックスド
ア14及びモードドア20a,20bの制御は従来と同様である
ので省略し、先ず第３図に示すメインルーチンの制御を
説明する。

ステップ40からスタートし、ステップ42において日射
センサ28、外気センサ29、温度設定器31等からの信号の
入力処理を行なう。次のステップ44は後述する日射補正
ルーチンであり、総合信号Ｔのそれぞれの制御域に対応
する日射補正遅延時間を設定して日射補正処理を行な
い、この補正に基づいて次のステップ46で総合信号の演
算を行なう。

ステップ46においては前記ステップ42で入力された諸
データ及びステップ44の日射補正処理後のデータに基づ
いて総合信号Ｔの演算を行なう。この総合信号Ｔの演算
は一般にT_Rを室内温度、T_Aを外気温度、T_Dを設定温度、
T_Sを日射量補正処理値とすると、 Ｔ＝Ａ・T_R＋Ｂ・T_A＋Ｃ・T_D＋Ｄ・T_S＋Ｅ （但し、A,B,C,Dは利得係数、Ｅは定数である） により行なわれる。次のステップ48では前述した総合信
号の演算値に応じてミックスドア制御を行ない、ステッ
プ50に進む。ステップ50では同じく総合信号に応じてフ
ァン制御を行ないステップ52に進む。ステップ52におい
ても同様に総合信号に応じてコンプレッサ制御を行な
う。上記三つのステップによって適宜車室内空調を行な
い、ステップ54で終了する。

次に第４図に示す日射補正ルーチンの制御を説明す
る。

ステップ60からスタートし、ステップ62において第５
図に示すように総合信号Ｔがエアミックスドア14をフル
ヒート状態として送風機５のファンを制御する制御域Ａ
か否かを判定する。

YESであればステップ64に進んで日射補正遅延時間
（以後、遅延時間という）ｄに60（SEC）を設定し、NO
であればステップ66に進む。ステップ66では総合信号Ｔ
がファンとエアミックスドア14の両方の制御域Ｂか否か
を判定する。YESであればステップ68に進んで遅延時間
ｄに45（SEC）を設定し、NOであればステップ70に進
む。ステップ70では総合信号Ｔがエアミックスドア14の
制御域Ｃか否かを判定する。YESであればステップ72に
進んで遅延時間ｄに30（SEC）を設定し、NOであればス
テップ74に進む。ステップ74では総合信号Ｔがファンと
インテークドア４の両方を制御する制御域Ｄ′か否かを
判定する。YESであればステップ76へ進んで遅延時間ｄ
に75（SEC）を設定し、NOであればステップ78に進む。
ステップ78では総合信号Ｔがエアミックスドア14をフル
クール状態としてファンを制御する制御域Ｄか否かを判
定する。YESであればステップ80に進んで遅延時間ｄに6
0（SEC）を設定し、NOであればステップ82に進んで、日
射が有るか否かを判定し、YESであればステップ84に進
み、NOであればステップ88を介してメインルーチンに復
帰する。ステップ84においては前記各ステップにおいて
設定された遅延時間ｄに基づいて、第６図（ａ）に示す
日射検出値に対して同図（ｂ）に示すような日射補正を
行なう。その後、ステップ86に進み、前記日射補正に基
づいた新たな総合信号Ｔの演算を行なってステップ88を
介してメインルーチンに復帰する。

尚、第６図（ｂ）に示す遅延時間ｄによる日射補正に
おいて、例えば総合信号Ｔのファンとエアミックスドア
の制御域Ｂの時間が比較的短時間で、すぐミックスドア
制御域Ｃに移行するような場合には、遅延時間ｄが変わ
るので点線で示しているように日射補正立ち上がりの特
性線が折れ線になる。

尚、この実施例においては、総合信号Ｔを構成する諸
データ（室内温度T_R、外気温度T_A等）の内、日射量演算
値T_Sの遅延時間ｄを総合信号Ｔのそれぞれの制御におい
て異ならせた場合を示したが、他のデータ、例えば設定
温度T_Dの設定時においても上記実施例と同様に送風機５
とエアミックスドア14のそれぞれの制御における遅延時
間（設定温度遅延）を異ならせることができる。

また、外気温度T_Aの変化時においても、上記と同様の
遅延時間（外気温度遅延）を設定することがきる。

本実施例においては、総合信号の制御対称を送風機５
とエアミックスドア14に限って説明したが、これ以外の
例えば、インテークドア４やエバポレータ６、モードド
ア20a,20b等の制御においても、実施例と同様のそれぞ
れ固有の遅延時間を持たせた構成とすることもできる。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、総合信号のフ
ァン制御域、エアミックスドア制御域、ファン・ミック
スドア制御域のそれぞれの日射補正の遅延時間を異なら
せ、例えば、ファン制御域の遅延時間をエアミックスド
ア制御域の遅延時間より適宜長くしたので、従来に比較
して日射変化時の空調フィーリングを向上させることが
でき、またインテークドア、モード変化領域の時に遅延
時間を変えることによりハンチングやオーバーシュート
を防止することができ、制御上の安定を図ることができ
る。

さらに、総合信号の構成要素である外気温度や設定温
度にも同様にそれぞれの制御域毎に遅延時間を異ならせ
て設定することにより、外気温度変化時及び設定温度設
定時の空調フィーリングを向上させることができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す機能ブロック図、第２図
はこの発明の実施例における車両用空気調和装置を示す
構成図、第３図は同上に用いたマイクロコンピュータの
メインルーチンを示すフローチャート、第４図は同じく
マイクロコンピュータの日射補正ルーチンを示すフロー
チャート、第５図は総合信号と送風機速度、インテーク
ドア位置及びエアミックスドア位置との関係を示す特性
線図、第６図（ａ），（ｂ）は日射補正の説明図であ
る。 ４……インテークドア、５……送風機、６……エバポレ
ータ、14……エアミックスドア、15……ヒータコア、20
a,20b……モードドア、28……日射センサ、29……外気
センサ、31……温度設定器、100……変動信号検出手
段、200……入力信号補正手段、300……総合信号演算手
段、400……空調機器制御手段。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、車室内温度、設定温度、外気
   温度及び日射量を含む複数の入力信号に基づき車室内の
   熱負荷に相当する総合信号を演算する総合信号演算手段
   と、 前記複数の入力信号の何れかに変化が生じたことを検出
   する信号変化検出手段と、 前記信号変化検出手段により前記複数の入力信号の何れ
   かに変化が生じたことが検出された場合に、 前記総合信号演算手段の演算値に応じて、該総合信号演
   算手段の演算において前記変化のあった入力信号値を補
   正する入力信号補正手段と、 前記総合信号演算手段の演算値に応じて車室内の空調を
   行なう空調機器の作動を制御する空調機器制御手段とを
   具備したことを特徴とする車両用空気調和装置。