JP3167396B2

JP3167396B2 - 自動車用空調装置のインテークドア駆動制御装置

Info

Publication number: JP3167396B2
Application number: JP01945192A
Authority: JP
Inventors: 英夫町田
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 1992-01-08
Filing date: 1992-01-08
Publication date: 2001-05-21
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: JPH05178067A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用空調装置のイ
ンテークドア駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用空調装置では、空調ダクトの上
流端に、外気を取り入れるための外気取入口と、内気を
取り入れるための内気取入口とが設けられている。ま
た、上記二つの空気取入口の分岐部に、アクチュエータ
によって回動操作されることにより両取入口を選択的に
開閉するインテークドアが設けられている。

【０００３】この場合、通常、外気取入口は、走行風を
効果的に取り入れやすくするため、車両の前方を向いて
いる。したがって、走行風の風圧がインテークドアに作
用することになり、その結果、インテークドアを外気導
入位置から内気導入位置に回動する場合は、その風が向
かい風になって作動速度が遅くなり、逆にインテークド
アを内気導入位置から外気導入位置に回動させる場合
は、その風が追い風になって作動速度が速くなる、とい
う現象が生じる。この操作方向による作動速度の開き
は、高速走行している場合に特に大きくなり、乗員に違
和感を感じさせるという問題がある。

【０００４】また、内気導入から外気導入に切り換える
際には、インテークドアの作動速度が設定以上に速くな
ってしまうため、外気の流入が急増して、ファンの音量
が急変したり、熱負荷が急変したりする問題もある。

【０００５】なお、実開昭６３−１３７０１６号公報に
は、条件によってインテークドアの作動速度を速くした
り遅くしたりする技術が開示されている。この技術は、
吹き出しモードがデフのとき、またはコンプレッサがオ
フのときにインテークドアの作動速度を速くし、それ以
外のときに作動速度を遅くするというものであり、上の
問題を解決することはできない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
自動車用空調装置では、特に高速走行中に、インテーク
ドアの作動速度が操作方向によって変化し、乗員に違和
感を与えるという問題があった。また、特に内気導入か
ら外気導入に切り換える際に、作動速度が設定速度を上
回ることで、ファン音量の急変や、熱負荷の急変を招く
という問題もあった。

【０００７】そこで本発明は、特に高速走行のときに生
じる操作方向によるインテークドアの作動速度の変化を
できるだけ小さくして、上記の各問題を解決できるよう
にした自動車用空調装置におけるインテークドア駆動制
御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、図１に示すように、回動操作されることに
より外気取入口１と内気取入口２とを選択的に開閉する
インテークドア３と、該インテークドア３を回動させる
インテークドアアクチュエータ４と、を有する自動車用
空調装置のインテークドア駆動制御装置において、走行
風の風速を検出する風速検出手段５と、上記インテーク
ドア３を内気導入側から外気導入側に回動するのか、外
気導入側から内気導入側に回動するのかを検出するイン
テークドア回動方向検出手段６と、上記風速検出手段５
とインテークドア回動方向検出手段６の出力に基づき、
走行風の風速が基準以上の場合に、インテークドア３を
外気導入側から内気導入側に回動させるときの駆動力よ
りも、内気導入側から外気導入側に回動させるときの駆
動力の方を小とする駆動信号をインテークドアアクチュ
エータ４に供給する制御手段と、を備えたことを特徴と
する。

【０００９】

【作用】上記構成のインテークドア駆動制御装置によれ
ば、走行風の風速が基準以上のときに、次のような制御
が行われる。すなわち、インテークドア３を外気導入側
から内気導入側に回動させる場合のインテークドアアク
チュエータ４の駆動力を基準とした場合、その駆動力よ
りも、内気導入側から外気導入側に回動させる場合の駆
動力の方が小さく制御される。したがって、後者の場合
は走行風が追い風となってドアを速く回動させようとす
るのであるが、インテークドアを動かす駆動力が小さく
なっている分、作動速度が遅めに押さえられる。それに
より、ドアの操作方向による作動速度の開きが小さくな
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら詳細に説明する。この実施例の空調装置においては、
図１に示すように、空調ダクト８の上流端に、外気を取
り入れるための外気取入口１と、内気を取り入れるため
の内気取入口２とが設けられている。外気取入口１は、
走行風を効果的に取り入れやすくするため、車両の前方
を向いている。また、上記二つの空気取入口１、２の分
岐部には、両取入口１、２を選択的に開閉するインテー
クドア３が回動自在に設けられている。

【００１１】インテークドア３は、アクチュエータ４に
よって回動操作される。この場合のインテークドアアク
チュエータ４としては、印加電圧（デューティ制御の場
合は平均印加電圧）により駆動力が変化し回転速度が変
わる直流モータが用いられている。また、空調ダクト８
内には、下流側に向かって順に、送風ファン９、エバポ
レータ、エアミックスドア、ヒータ、モードドアなどの
空調要素が配設されている。ここでは送風ファン９以外
は図示を略する。

【００１２】次に制御系の構成を述べる。図２に示すよ
うに、制御系の中心としては、コントロールユニット１
０が設けられている。このコントロールユニット１０は
マイクロコンピュ−タを中心に構成され、それ以外にＡ
／Ｄコンバータ、入出力インターフェース、及び各種ア
クチュエータの駆動回路等を含む。

【００１３】コントロールユニット１０の入力側には、
走行風の風速を検出する風速センサ５と、外気温度セン
サ、内気温度センサ、日射センサ等の熱負荷検出用のセ
ンサ１１と、車内温度設定用の温度設定スイッチ１２
と、各種操作スイッチ１３とが接続されており、適宜こ
れらの要素から検出信号、設定信号、操作信号が入力さ
れるようになっている。

【００１４】また、コントロールユニット１０の出力側
には、送風ファン９のモータ１４と、エアミックスドア
アクチュエータ１５と、コンプレッサ（厳密にはコンプ
レッサとエンジンを連結するマグネットクラッチ）１６
と、インテークドアアクチュエータ４と、モードドアア
クチュエータ１７とが接続され、これら各制御要素に駆
動信号を出力するようになっている。なお、この実施例
では、コントロールユニット１０が所定のプログラムに
従って処理を行うことにより、図１で示したインテーク
ドア回転方向検出手段６と制御手段７の機能を達成す
る。

【００１５】次に、上記コントロールユニット１０によ
って行なわれる空調制御の内容について、図３、図４の
フローチャートを参照しながら説明する。

【００１６】空調制御の全体の流れは、おおよそ図３に
示すようになる。すなわち、まずステップ１０１で各種
センサ信号、またステップ１０２で各種スイッチ信号を
マイクロコンピュ−タのＣＰＵに入力する。ついで、ス
テップ１０３で車内熱負荷に相当する総合信号Ｔを演算
する。この総合信号Ｔは、外気温度、内気温度、日射
量、設定温度の関数として求められる。

【００１７】ついで、ステップ１０４で総合信号Ｔに基
づいてエアミックスドアを制御し、ステップ１０５で送
風制御を行う。次に、ステップ１０６で吹出モードを切
換えるモードドアを制御し、ステップ１０７でインテー
クドア３を制御し、ステップ１０８でコンプレッサを制
御する。

【００１８】次に本発明のポイントである上記インテー
クドア制御について、図４を参照して詳しく述べる。イ
ンテークドア制御がスタ−トすると、まずステップ１１
１で、走行風の風速を検出する。走行風の風速は、直接
風速計などで検出してもよいが、ラジエータファンの回
転状態などから演算により求めてもよい。また、精度は
落ちるが、車速そのものを風速の代用値として用いても
よい。

【００１９】風速を検出した後は、ステップ１１２、１
１３にて、マニュアルで「ＦＲＥＳＨ（外気導入）」モ
ードあるいは「ＲＥＣ（内気導入）」モードが指定され
ているかどうかを判断する。「ＦＲＥＳＨ」モードまた
は「ＲＥＣ」モードのマニュアル指定がある場合は、ス
テップ１１６、１１８に進み、インテークドア３の目標
位置を「ＦＲＥＳＨ」位置または「ＲＥＣ」位置に決定
する。マニュアル指定が無い場合は、ステップ１１４に
進み、総合信号Ｔに応じてインテークドア３の目標モー
ドを求める。そして演算した目標モードに応じて、イン
テークドアの目標位置を、「ＲＥＣ」、「ＦＲＥＳ
Ｈ」、「ＭＩＸ（「ＦＲＥＳＨ」と「ＲＥＣ」の中間
で、外気と内気とを適当な割合で導入する位置であ
る）」のいずれかに決定する（ステップ１１５、１１
６、１１７、１１８）。

【００２０】ステップ１１６、１１７、１１８において
インテークドア３の目標位置を決定したら、つぎにステ
ップ１１９に進み、目標位置までインテークドア３を移
動する場合のインテークドア３の回動方向を判断する。
インテークドアの回動方向が「ＦＲＥＳＨ→ＲＥＣ」の
場合はステップ１２０に進み、「ＲＥＣ→ＦＲＥＳＨ」
の場合はステップ１２３に進む。

【００２１】ステップ１２０では、それぞれ風速が基準
値以上か基準値より小さいかを判断する。基準値として
は、ヒステリシスを持つＫ１とＫ２（Ｋ１＜Ｋ２）が与
えられている。風速が基準値以上の場合、つまり高速走
行していてインテークドア３に働く風圧が大きい場合に
は、判断結果が「Ｑ」となってステップ１２１に進み、
デューティ（Ｄｕｔｙ）率を１００％にする。つまり、
設定電圧を１００％維持した駆動信号をインテークドア
アクチュエータ４に供給する。

【００２２】また、風速が基準値より小さい場合には、
判断結果が「Ｐ」となってステップ１２２に進み、この
ステップでデューティ率を８０％にする。つまり、パル
ス状に電圧印加を行い、設定電圧を維持する割合を全体
の８０％にした駆動信号をインテークドアアクチュエー
タ４に供給する。

【００２３】また、ステップ１２３では、ステップ１２
０と同様に、風速が基準値以上か基準値より小さいかを
判断し、風速が基準値以上の場合、つまり高速走行して
いてインテークドアに働く風圧が大きい場合には、判断
結果が「Ｑ」となってステップ１２５に進み、デューテ
ィ（Ｄｕｔｙ）率を４０％にする。つまり、設定電圧を
維持する割合を全体の４０％にした駆動信号をインテー
クドアアクチュエータ４に供給する。

【００２４】また、風速が基準値より小さい場合には、
判断結果が「Ｐ」となってステップ１２４に進み、この
ステップでデューティ率を６０％にする。つまり、パル
ス状に電圧印加を行い、設定電圧を維持する割合を全体
の８０％にした駆動信号をインテークドアアクチュエー
タ４に供給する。

【００２５】このように、デューティ制御する場合の、
風速とインテークドア３の回動方向とデューティ率との
関係を図５に示す。〜の符号は、図４のフローチャ
ートにおける各ステップ１２１、１２２、１２４、１２
５の内容に対応している。

【００２６】インテークドア３の回動方向が「ＦＲＥ
ＳＨ→ＲＥＣ」の場合で風速が大きい場合は、デューテ
ィ率を１００％にする。これにより駆動力１００％で、
大きな風圧に抗してインテークドア３を回動させる。インテークドア３の回動方向が「ＦＲＥＳＨ→ＲＥ
Ｃ」の場合で風速があまり大きくない場合は、デューテ
ィ率を少し落として８０％にする。これにより駆動力８
０％で、小さな風圧に抗してインテークドア３を回動さ
せる。インテークドア３の回動方向が「ＲＥＣ→ＦＲＥＳ
Ｈ」の場合で風速が小さい場合は、デューティ率をもう
少し落として６０％にする。これにより駆動力６０％
で、小さな追い風を受けながらインテークドア３を回動
させる。インテークドア３の回動方向が「ＲＥＣ→ＦＲＥＳ
Ｈ」の場合で風速が大きい場合は、デューティ率をさら
に落として４０％にする。これにより駆動力４０％で大
きな追い風を受けながらインテークドア３を回動させ
る。

【００２７】このように、回動方向と走行風の風速の大
きさに応じて段階的に駆動力を制御することにより、上
記〜の全部の場合に、略一定の速度でインテークド
ア３が作動するようになる。したがって、操作方向や風
速の違いにより生じていたインテークドア３の作動速度
の開きが減少し、乗員の違和感が解消される。また特
に、インテークドア３を「ＲＥＣ」から「ＦＲＥＳＨ」
に移動する際には、駆動力が５０％程度に落ちることで
インテークドア３がゆっくり動くようになる。そのた
め、送風ファンの音量変化や熱負荷の変化も急激でなく
なる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インテークドアを内気導入側から外気導入側に回動させ
る場合の作動速度を遅くすることができる。したがっ
て、回動方向によって生じていた作動速度の開きを小さ
くすることができ、乗員の違和感を減じることができ
る。また、内気導入から外気導入に切換える場合の動作
がゆっくりになることで、急激な外気の導入を抑制する
ことができ、それにより送風ファンの音の急激な変化
や、熱負荷の急変を押さえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例の空調装置の制御系統の概略
構成を示すブロック図である。

【図３】同実施例の制御内容を示すメインルーチンのフ
ローチャートである。

【図４】同メインルーチンの中のインテークドア制御の
内容の詳細を示すフローチャートである。

【図５】同実施例における風速の大小とドア回動方向と
そのときの駆動力の大きさを対比する図であり、は風
速が大きく「ＦＲＥＳＨ→ＲＥＣ」に切り換える場合の
概念図、は風速があまり大きくなく「ＦＲＥＳＨ→Ｒ
ＥＣ」に切り換える場合の概念図、は風速が大きく
「ＲＥＣ→ＦＲＥＳＨ」に切り換える場合の概念図、
は風速があまり大きくなく「ＲＥＣ→ＦＲＥＳＨ」に切
り換える場合の概念図である。

【符号の説明】

１外気取入口２内気取入口３インテークドア４インテークドアアクチュエータ５風速検知手段（風速センサ）６インテークドア回動方向検出手段７制御装置１０コントロールユニット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回動操作されることにより外気取入口と
内気取入口とを選択的に開閉するインテークドアと、該
インテークドアを回動させるインテークドアアクチュエ
ータと、を有する自動車用空調装置のインテークドア駆
動制御装置において、走行風の風速を検出する風速検出手段と、上記インテークドアを内気導入側から外気導入側に回動
するのか、外気導入側から内気導入側に回動するのかを
検出するインテークドア回動方向検出手段と、上記風速検出手段とインテークドア回動方向検出手段の
出力に基づき、走行風の風速が基準以上の場合に、イン
テークドアを外気導入側から内気導入側に回動させると
きの駆動力よりも、内気導入側から外気導入側に回動さ
せるときの駆動力の方を小とする駆動信号をインテーク
ドアアクチュエータに供給する制御手段と、を備えてい
ることを特徴とする自動車用空調装置のインテークドア
駆動制御装置。