JP2575846B2 - 車両空調用制御装置 - Google Patents

車両空調用制御装置

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    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/0075Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being solar radiation
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は車両空調用制御装置に関し、特に、車室内外
の環境条件に応じて、吹出しモードを切換制御する車両
空調用制御装置に関する。
(従来技術) 従来の車両用空調装置において、車室内へ温風を吹き
出させる吹出しモードは、一般にベントモード、バイレ
ベルモード、ヒートモード、ヒート/デフロストモード
およびデフロストモードとなっているが、これら吹出し
モードを車室内外の環境条件に応じて自動切換制御する
ものが知られている。
例えば特開昭62−299422号公報に開示されている、エ
ンジン冷却水を熱源とする空調装置では、暖房起動時に
はエンジン冷却水の温度が未だ低いことと、急激な送風
量の増加が乗員に不快感を与えることを考慮して、暖房
起動時に送風量を自動制御のときの送風量にまで順次増
加させるとともに、吹出しモードを、冷却水温の上昇に
伴ってデフロストモード→ヒート/デフロストモード→
ヒートモードと切換えるようにして、窓ガラスの曇り防
止効果と足元の暖房感とを向上させている。
ところで、上述のように吹出しモードの切換制御を冷
却水温の上昇に応じて行なう場合、寒冷時には外気温が
低いために、吹出しモードがヒートモードになっている
と窓ガラスが曇り易い。そこで、このようなときには、
ヒート/デフロストモードが望ましいが、ヒート/デフ
ロストモードにおいて日射があると、デフロスト吹出し
口から吹き出す温風のために頭熱感を覚えるという欠点
があった。
(発明の目的) そこで、本発明は、寒冷時における窓ガラスの曇り防
止と、日射があるときの頭熱感の防止との両立を図った
車両空調用制御装置を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明による車両空調用制御装置は、ヒータダクトを
通じて乗員の足元へ温風を吹き出させるヒートモード
と、上記ヒータダクトおよびデフロスタダクトをそれぞ
れ通じて乗員の足元および窓ガラスへ温風を吹き出させ
るヒート/デフロストモードとを有し、車室内外への環
境条件に応じて、上記ヒートモードから上記ヒート/デ
フロストモードかを選択する車両空調用制御装置であっ
て、 日射量を検出する日射量検出手段と、外気温度を検出す
る外気温度検出手段と、上記日射量検出手段により検出
された日射量と上記外気温度検出手段により検出された
外気温度とに応じて、上記ヒートモードと上記ヒート/
デフロストモードとの先で吹出しモードを切り換える吹
出しモード切換え手段とを備え、該吹出しモード切換え
手段は、外気温度が所定の温度以下になったとき、日射
量が大きくなるほど切換え点を外気温度の低い側に寄せ
る態様で、吹出しモードを上記ヒートモードから上記ヒ
ート/デフロストモードに切り換えることを特徴とする
ものである。
(発明の効果) 本発明によれば、外気温度が所定の温度以下になった
とき、日射量が大きくなるほど切換え点を外気温度の低
い側に寄せる態様で、吹出しモードを上記ヒートモード
から上記ヒート/デフロストモードに切り換える吹出し
モード切換え手段を備えているので、寒冷時における窓
ガラスの曇り防止と、日射があるきにデフロスト吹出し
口から温風が吹き出すことによって乗員が頭熱感を覚え
ることの防止とを両立させることができる。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に
説明する。
第1図は、本発明による制御装置を備えた車両用空調
装置の一例構成を示す系統図であり、1は空調装置本
体、2は空調装置本体1を制御するコントロールユニッ
トである。
空調装置本体1は、ダクト3の上流側から下流側に向
かって、取入れ空気を車室内空気にするか外気にするか
を選択するインテークドア4と、このインテークドア4
を介して吸い込んだ空気を車室10へ送風するブロア5
と、後記する冷却機14の動作時に送風空気と熱交換する
エバポレータ6を通過した空気の中から後記するヒータ
コア8に分流する空気量を制御するエアミックスドア7
と、エンジンEの冷却水の循環により加熱器として作用
し通過空気を加熱するヒータコア8と、車室10への空気
吹出し口を選択するモード切換え用ドア9A,9B,9Cを備え
ている。
上記3つのモード切換え用ドア9A〜9Cのうち、ドア9A
は、暖房時にはベントダクト31を通じて前席の中央グリ
ルおよび左右のサイドグリルから温風を吹出させるため
のベントドアであり、ドア9Bは、デフロスタダクト32を
通じて温風を窓ガラスへ吹きつけるためのデフロスタド
アであり、ドア9Cは、ヒータダクト33から乗員の足元へ
温風を吹出させるためのヒートドアである。そして吹出
しモードがベントモードのとき、ベントドア9Aのみが開
かれ、バイレベルモードのときには、ベントドア9Aとヒ
ートドア9Cとの双方が開かれる。また、吹出しモードが
ヒートモードのときにはヒートドア9Cのみが開かれ、ヒ
ート/デフロストモードではヒートドア9Cとデフロスタ
ドア9Bとの双方が開かれる。さらにデフロストモードで
は、デフロスタドア9Bのみが開かれるようになってい
る。
コンプレッサ11、コンデンサ12、レシーバ13はエバポ
レータ6とともに冷却機14を構成しており、エンジンE
の出力軸の回転は、プーリ15およびマグネットクラッチ
16を介してコンプレッサ11に伝達され、これによりコン
プレッサ11が駆動される。
上記インテークドア4はモータアクチュエータ17によ
り、エアミックスドア7はモータアクチュエータ18によ
り、モード切換え用ドア9A〜9Cはモータアクチュエータ
19によりそれぞれ駆動されるようになっている。20はブ
ロワモータ、21はブロワモータ20を駆動するパワートラ
ンジスタである。
さらに、車室内温度を検出する室温センサ22、日射量
を検出する日射量センサ23、エバポレータ6の出口の空
気温度を検出するダクトセンサ24、外気温度を検出する
外気温センサ25、水温センサ26、車室内温度を設定する
ためにコントロールパネル30に設けられる室温設定器2
7、エアミックスドア7の開度を検出するポテンショメ
ータ28、サーモスタット29等が設けられている。各セン
サ22〜26の出力、室温設定器27の出力、ポテンショメー
タ28およびサーモスタット29の出力はコントロールユニ
ット2に供給される。コントロールユニット2は、これ
らの出力および内蔵ROMに記憶されているプログラムに
基づいて、送風量を決定するブロワモータ20の駆動電
圧、マグネットクラッチ16を介して制御されるコンプレ
ッサ11の稼動時間および期間、ならびにエアミックスド
ア7の開度の制御がなされて、車室内温度が室温設定器
27により設定された温度になるように制御される。
第2図は、コントロールユニット2がそのROMに記憶
されているプログラムに従って実行する制御ルーチンの
メインフローを示すフローチャートである。Sの後に付
された数字は各ステップを表す。
プログラムの実行が開始されると、コントロールユニ
ット2のCPUがリセットされて初期設定がなされるが(S
1)、CPUが暴走しているか否か(S2)およびチェックモ
ードか否か(S3)が判定され、その判定結果がともにNO
のとき、各センサ22〜26の出力、室温設定器27の出力、
ポテンショメータ28の出力等が読み込まれ、RAMの所定
エリアに一旦記憶された後、車室内温度制御信号(以下
「総合信号」と呼ぶ)Tが下記の式によって計算される
(S4)。
T=(tr−25)+α(ta−25) +β(td−12)−γ(TD−25) ここで、trは室温センサ22で検出される車室内温度、
taは外気温センサ25で検出される外気温度、tdはダクト
センサ24で検出されるダクト温度、TDは室温設定器27で
設定された温度設定値であり、α,β,γは定数であ
る。なお、日射量センサ23で検出される日射量について
は省略してある。すなわち、総合信号Tは、温度設定値
TDと車室内温度trとの偏差に関連し、さらちダクト温度
td、外気温度ta等により補正した値に対応しており、車
室内温度trを設定温度TDになるように制御するための熱
負荷に関連した値と言うことができる。
次に後述するようなエアミックスドア7の開度制御
(S5)および風量制御(S6)が行われ、さらにコンプレ
ッサ11の駆動設定温度が制御され(S7)、次にモード切
換え用ドア9A〜9Cの開閉による吹出しモード制御がなさ
れ(S8)、さらにインテークドア4の開閉による内外気
導入制御がなされ(S9)、S3へ戻る。なお、S3の判定結
果がYESのときには故障診断が行われる(S10)。
第3図は第2図のS8で行われるヒートモードとヒート
/デフロストモードとの切換制御に用いられる、外気温
度taおよび日射量Sに対するヒートモードとヒート/デ
フロストモードとの切換点を示すマップである。第3図
において、式S0=A×ta+B(Aは負の定数、Bは正の
定数)で表されるの直線は、日射量S=0のときの所定
の外気温度ta0の点から、左上方に向かって延びる直線
であり、この直線S0の右上方の領域がヒートモード領域
を、直線S0の左下方の領域がヒート/デフロストモード
領域をそれぞれ表している。
第3図から明らかなように、外気温度taが所定の温度
ta0以下になったとき、日射量Sが大きくなるほど切換
え点を外気温度taの低い側に寄せる態様で、吹出しモー
ドがヒートモードからヒート/デフロストモードに切り
換えられることになる。
第4図は、第3図のマップを用いたヒートモードとヒ
ート/デフロストモードとの切換制御ルーチンを示すフ
ローチャートである。先ずヒートモードか否かを判定し
(S11)、ヒートモードのときには(S11:YES)、外気温
度センサ25により外気温度taを検出するが(S12)、ヒ
ートモード以外のときには(S11:NO)、そのときの吹出
しモードを維持する(S13)。外気温度taを検出すると
(S12)、この外気温度taが所定の外気温度ta0よりも高
いか否かを判定し(S14)、ta>ta0であれば(S14:YE
S)、ヒートモードを維持し(S18)、ta≦ta0であれば
(S14:NO)、日射量センサ23により日射量Sを検出する
(S15)。次に上記の式S0=Ata+Bからモード切換点を
計算し(S16)、日射量SがS0よりも大きいか否かを判
定する(S17)。そして、S>S0であれば(S17:YES)、
ヒートモードからヒート/デフロストモードへの切換え
を禁止してヒートモードを維持するが(S18)、S≦S0
のとき(S17:NO)、ヒートモードからヒート/デフロス
トモードへ切換える(S19)。
以上の説明で明らかなように、本実施例によれば、外
気温度taが所定の温度ta0よりも高いとき、および外気
温度taが所定の温度ta0以下になっても日射量Sが上記
式S0=Ata+Bで表されるS0よりも大きいときには、ヒ
ートモードからヒート/デフロストモードへの切換えが
禁止されることにより、すなわち、外気温度taが所定の
温度ta0以下になったとき、日射量Sが大きくなるほど
切換え点を外気温度taの低い側に寄せる態様で、吹出し
モードがヒートモードからヒート/デフロストモードに
切り換えられることにより、寒冷時における窓ガラスの
曇り防止と、日射があるときにデフロスト吹出し口から
温風が吹き出すことによって乗員が頭熱感を覚えること
の防止とを両立させることができる。
なお、上述の実施例では、外気温度taと日射量Sに対
するモードへ切換点の関係を式S0=Ata+Bで表される
1次相関にしているが、1次相関に限らず2次相関ある
いは対数相関としても良い。
さらに、上述の実施例では、モード切換点を1本の直
線S0のみで表しているが、例えば第5図に示すように、
モード切換点を表す複数本の直線、例えば3本の直線S
01,S02,S03によって、ヒート/デフロストモード領域を
3つの領域I,II,IIIに区分し、領域Iから領域IIIへ向
かうに伴ってデフロスト吹出し口からの温風吹出し量を
増大させるようにすれば、さらに精密な制御が可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による制御装置を備えた車両用空調装置
の一例構成を示す系統図、第2図はその制御ルーチンを
示すフローチャート、第3図は外気温度および日射量に
対するヒートモードとヒート/デフロストモードとの切
換点を示すマップ、第4図はヒートモードとヒート/デ
フロストモードとの切換制御ルーチンを示すフローチャ
ート、第5図は第3図のマップの変形例である。 1……空調装置本体 2……コントロールユニット 5……ブロワ、6……エバポレータ 7……エアミックスドア、8……ヒータコア 11……コンプレッサ 17,18,19……モータアクチュエータ 20……ブロワモータ、22……室温センサ 23……日射量センサ、25……外気温度センサ 27……室温設定器、30……コントロールパネル

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒータダクトを通じて乗員の足元へ温風を
    吹き出させるヒートモードと、上記ヒータダクトおよび
    デフロスタダクトをそれぞれ通じて乗員の足元および窓
    ガラスへ温風を吹き出させるヒート/デフロストモード
    とを有し、車室内外の環境条件に応じて、上記ヒートモ
    ードか上記ヒート/デフロストモードかを選択する車両
    空調用制御装置であって、 日射量を検出する日射量検出手段と、外気温度を検出す
    る外気温度検出手段と、上記日射量検出手段により検出
    された日射量と上記外気温度検出手段により検出された
    外気温度とに応じて、上記ヒートモードと上記ヒート/
    デフロストモードとの先で吹出しモードを切り換える吹
    出しモード切換え手段とを備え、該吹出しモード切換え
    手段は、外気温度が所定の温度以下になったとき、日射
    量が大きくなるほど切換え点を外気温度の低い側に寄せ
    る態様で、吹出しモードを上記ヒートモードから上記ヒ
    ート/デフロストモードに切り換えることを特徴とする
    車両空調用制御装置。
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