JP2580319B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主としてバス又はワゴン車等、車両用の空調
装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図はバス用空調装置の従来例の模式的側面図で、
図において１は冷房装置20や暖房装置30に対し、外気温
センサ４や温度設定器６からの情報を与えるコントロー
ラ、２は上層部温度センサ、４は外気温センサ、５はエ
バポレータ11用のエバポレータセンサ、６は室内目標温
度を設定するための温度設定器、７はON/OFFによって冷
房装置20の冷房能力制御を行なう電磁クラッチ、８はエ
ンジン10と暖房装置30との間に介装された温水弁、９は
ヒータファン、10はバスを駆動すると同時にその冷却水
によって暖房装置に給熱するエンジン、11は冷房装置20
のエバポレータ、12は冷風を吹出すための天井吹出しグ
リル、13は暖風を吹出すための床吹出しグリル、14はク
ーラファン、15は暖房装置30のヒータである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のバス用空調装置には解決すべき次の課題が
あった。

即ち、天井部に取付けられた冷房装置20は、天井吹出
しグリル12より冷風を吹き出し、主に車内の上層部を冷
房し、また、床部に取付けられた暖房装置30は同様に床
吹出しグリル13より温風を吹き出し、主に車内の下層部
を暖房し、一般的に言う頭寒足熱を狙っているものであ
るが、室内温度を検出するセンサとして上層部温度セン
サ２のみしか配されていないため、冷風を吹き出す上層
部の温度は適確に検出するのが暖風を吹き出す下層部の
温度は適確に検出できないという欠点を有していた。即
ち、暖房時には、上層部温度センサ２に床吹出しグリル
13より吹き出される暖風が届くまでに時間がかかるた
め、オーバーシュートが大きくなり、且つ上層部は下層
部に比べ暖房風の流れが無いため、検知温度が低くなり
暖かめ制御となる欠点を有していた。

本発明は上層部、下層部に各々センサを配し、各々の
検知比率を変化させることにより、応答遅れや検知温度
のオフセットを解消し、オーバーシュートがなく、か
つ、設定温度制度も良好な車両用空調装置を提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題の解決手段として、冷房装置と暖房
装置とを独立して設置してなる車両用空調装置におい
て、車内の上層部に設置されて同上層部の温度を検出す
る上層部温度センサと、車内の下層部に設置されて同下
層部の温度を検出する下層部温度センサと、前記両温度
センサの検出値から、温度制御状態を示す温調指令値が
冷房側基準値以上の冷房状態にあるときは上記上層部温
度センサの効き率を大きくし、上記温調指令値が暖房側
基準値以下の暖房状態にあるときは上記下層部温度セン
サの効き率を大きくし、上記温調指令値が上記暖房側基
準値と冷房側基準値との間にある冷・暖房域の中間期に
おいては、冷・暖房の制御状態比率に応じ上記上層部温
度センサ及び下層部温度センサの検出比率をほぼ線形的
に変化させて、夫々車内温度を演算する手段と、同演算
手段により演算された車内温度と設定値とに基づいて冷
房装置又は暖房装置の作動状態を制御する制御手段とを
具備してなることを特徴とする車両用空調装置を提供し
ようとするものである。

〔作用〕

本発明は上記のように構成されるので次の作用を有す
る。

即ち、冷・暖房吹出し風の影響を受ける車両内の上層
・下層に各温度センサを配置し、比較的冷房負荷の大き
い領域では主に上層部温度センサにて検知し、比較的暖
房負荷の大きい領域では主に下層部温度センサにて検知
し、冷房域と暖房域の中間の領域においては冷・暖の制
御比率に応じ両温度センサの検知比率を線形的に変化さ
せているので、冷・暖房装置が各々稼働状態にある時の
近傍温度を各温度センサが検知し、その中間領域におい
ては各センサの検知比率を温調指令値に対し線形的に変
えるため、暖房制御領域においても温度設定に対し、オ
ーバーシュートも、オフセットも生じず全負荷領域にお
いて良好な制御を行なうことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明する。
なお、従来例の第４図と同様の構成品には同符号を付
し、必要な場合以外は説明を省略する。先ず第１図によ
り、構成と作用のあらましを説明する。

第１図は本実施例に係るバス用空調装置を示すもの
で、図において、１はコントローラ、２は車内の上層部
に設置されて同上層部の温度を検出する上層部温度セン
サ、３は車内の下層部に設置されて同下層部の温度を検
出する下層部温度センサ、４は外気温センサ、５はエバ
ポレータ11出口の吹出し空気温度を検出するエバポレー
タセンサである。上記コントローラ１は上層部温度セン
サ２及び下層部温度センサ３と温度設定器６、外気温セ
ンサ４の各情報を入力し、後述の（１）〜（４）式に示
す演算を行ない、冷房装置20及び暖房装置30の稼働頻度
を制御する。

ここで、冷房の制御はエンジン10にてベルト等を介し
駆動させる図示しないコンプレッサのON/OFF制御を行な
うこと等により行なわれる。即ち、コンプレッサのON/O
FFは、冷風を吹き出すエバポレータ11の吹出し温度を検
知するエバポレータセンサ５と、温調指令値との関係で
第２図に示す関係のコンプレッサ稼働率にコントローラ
１の制御により保たれる。

一方暖房の制御はエンジン10の排熱を利用したエンジ
ンの温水（図示しない）をヒータ15に送り込み、温水弁
８のON/OFF又はヒータファン９の電圧変化により行な
う。また、これらの制御は温調指令値との関係で第２図
に示す関係の稼働率にコントローラ１の制御により保た
れる。

次に第２図及び第３図によりこれら制御について詳し
く説明する。

第２図は冷・暖房負荷に対する冷房装置20及び暖房装
置30の稼働率を示す。ここで冷・暖房負荷つまり温調指
令値:Vは横軸の０〜100の範囲で示され、０は暖房負荷
が最大の状態を示し、100は冷房負荷が最大の状態を示
し、60は冷房と暖房も必要としない熱収支のバランス点
である。

なお、温調指令値Ｖは下式によって表わすことができ
る。

Ｖ＝（TS−TI）×Ａ＋（TS−Ｔφ）×Ｂ ＋（TS−Ｃ）×Ｄ＋Ｅ ……（１） ここで、TS:設定温度 TI:室内温度 Ｔφ：外気温度 Ａ・Ｂ・Ｃ・Ｄ・E:定数 また、本実施例におけるTIは上層部温度センサ２およ
び下層部温度センサ３により下式の如く設定される。

TI＝TIL 但しＶ＜35 ……（２） TI＝TIU 但しＶ＞85 ……（４） 即ち、室内温度:TIは第３図に示す如く温調指令値:V
により検知比率が決まり、そこで決まった室内温度:TI
により温調指令値が決まる関係となる。

次にこの温度指令値を決めるコントローラ１等の作用
について説明する。

コントローラ１は、主として冷房状態を検知する上層
部温度センサ（TIU）２と、主として暖房状態を検知す
る下層部温度センサ（TIL）３とにより、温度制御状態
が冷房側にある時は上層部温度センサ２の効き率を大き
くし、暖房側にある場合は下層部温度センサ３の効き率
を大きくする。また冷房域と暖房域の間つまり中間域に
おいては冷・暖房の制御状態比率に応じ、上層部温度セ
ンサ２及び下層部温度センサ３の検知比率を、ほぼ線形
的に変化させ、これをコントローラ１内で演算し、車両
室内温度をTIとする。

更にこの車両室内温度は、外気温度を検知する外気温
センサ４と室内目標温度を設定する温度設定器６の各取
り込み値とをコントローラ１によって演算し、冷・暖房
装置の作動状態を決める温調指令値を決定する。この温
調指令値が第２図に横軸:V（０〜100）で表わされる。
この温調指令値の値により冷房装置20は、コンプレッサ
の電磁クラッチ７のON/OFF等により冷房能力制御を行な
い、一方暖房装置30は温水流量制御を司どる温水弁８の
ON/OFF又は温風量制御を行なうヒータファン９の電圧制
御等を行ない温調指令値にて指定された所要分の冷・暖
能力の制御を行ない車両室内温度を温度設定器に定めら
れた温度に自動温度制御を行なう。

以上の通り本実施例によればコントローラ１は上層部
温度センサ２、外気温センサ４のみならず、床部に設け
た下層部温度センサ３からも温度信号を受けて冷房装置
20及び暖房装置30の作動を適切にコントロールするの
で、従来のように、たとえば暖房時に暖かめ制御となる
といった過熱や上層、下層の温度ムラの不具合がなくな
り、常に快適な車両室内温度を得ることができるという
利点がある。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されるので次の効果を有す
る。

（１） 各冷・暖房装置近傍の温度をそれぞれ検知して
いるため、冷房装置と暖房装置とが独立して離れている
場合でも設定温度に対し、オーバーシュートも少なく、
オフセットも少ない快適な温度制御を行なうことができ
る。

（２） たとえば車内の上層部に冷房装置、下層部に暖
房装置を配置する典型的な車両空調装置の既存頻度はき
わめて高いがこれら既存装置にほとんど変更を加えずに
下層部温度センサその他の制御システムを付加すること
により容易に車両の快適なオートエアコン化を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るバス用空調装置の模式
的側面図、第２図は本発明の一実施例の冷・暖房稼働率
線図、第３図は上記実施例の上・下層センサ検知比率の
線図、第４図は従来のバス用空調装置の模式的側面図で
ある。 １……コントローラ、２……上層部温度センサ、 ３……下層部温度センサ、４……外気温センサ、 ５……エバポレータセンサ、６……温度設定器、 10……エンジン、20……冷房装置、 30……暖房装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷房装置と暖房装置とを独立して設置して
   なる車両用空調装置において、車内の上層部に設置され
   て同上層部の温度を検出する上層部温度センサと、車内
   の下層部に設置されて同下層部の温度を検出する下層部
   温度センサと、前記両温度センサの検出値から、温度制
   御状態を示す温調指令値が冷房側基準値以上の冷房状態
   にあるときは上記上層部温度センサの効き率を大きく
   し、上記温調指令値が暖房側基準値以下の暖房状態にあ
   るときは上記下層部温度センサの効き率を大きくし、上
   記温調指令値が上記暖房側基準値と冷房側基準値との間
   にある冷・暖房域の中間期においては、冷・暖房の制御
   状態比率に応じ上記上層部温度センサ及び下層部温度セ
   ンサの検出比率をほぼ線形的に変化させて、夫々車内温
   度を演算する手段と、同演算手段により演算された車内
   温度と設定値とに基づいて冷房装置又は暖房装置の作動
   状態を制御する制御手段とを具備してなることを特徴と
   する車両用空調装置。