JP3471230B2 - 車両用空調装置 - Google Patents
車両用空調装置Info
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- JP3471230B2 JP3471230B2 JP22579298A JP22579298A JP3471230B2 JP 3471230 B2 JP3471230 B2 JP 3471230B2 JP 22579298 A JP22579298 A JP 22579298A JP 22579298 A JP22579298 A JP 22579298A JP 3471230 B2 JP3471230 B2 JP 3471230B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関し、とくに、車室内に開口するダクトからの吹き出し
空気温度を所望の温度に自動制御するオートエアコンデ
ィショナに関する。
関し、とくに、車室内に開口するダクトからの吹き出し
空気温度を所望の温度に自動制御するオートエアコンデ
ィショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、車室内に開口するダクト内
に、送風機と、冷媒蒸発器と、温水ヒータとを有し、温
水ヒータを通過する空気流量と通過せずにバイパスする
空気流量の割合を調節する開閉機構（エアミックス機
構）を備えた車両用空調装置が知られている。
に、送風機と、冷媒蒸発器と、温水ヒータとを有し、温
水ヒータを通過する空気流量と通過せずにバイパスする
空気流量の割合を調節する開閉機構（エアミックス機
構）を備えた車両用空調装置が知られている。
【０００３】このような車両用空調装置においては、ダ
クトからの吹き出し空気の温度を目標吹き出し温度に制
御するために、上記開閉機構の開度が算出され、算出さ
れた開度に調節されるようになっている。従来、開閉機
構開度の算出には、たとえば下記（１）式が用いられて
いる。 ＯＲ＝（Ｔｏｃ−Ｔｉｎ）／（ＴＨ−Ｔｉｎ） （１） ここで、ＯＲ ： 開閉機構開度（％） Ｔｏｃ： 目標ダクト吹き出し温度 Ｔｉｎ： 温水ヒータ入口空気温度 ＴＨ ： ヒータ出口空気温度 であり、算出のためのヒータ出口空気温度ＴＨには固定
値が用いられている。
クトからの吹き出し空気の温度を目標吹き出し温度に制
御するために、上記開閉機構の開度が算出され、算出さ
れた開度に調節されるようになっている。従来、開閉機
構開度の算出には、たとえば下記（１）式が用いられて
いる。 ＯＲ＝（Ｔｏｃ−Ｔｉｎ）／（ＴＨ−Ｔｉｎ） （１） ここで、ＯＲ ： 開閉機構開度（％） Ｔｏｃ： 目標ダクト吹き出し温度 Ｔｉｎ： 温水ヒータ入口空気温度 ＴＨ ： ヒータ出口空気温度 であり、算出のためのヒータ出口空気温度ＴＨには固定
値が用いられている。
【０００４】また、空調の作動状態が変化し、温水ヒー
タ入口空気温度が変化する場合においても、上記（１）
式中のＴｉｎには、常に検知された温水ヒータ入口空気
温度が用いられている。
タ入口空気温度が変化する場合においても、上記（１）
式中のＴｉｎには、常に検知された温水ヒータ入口空気
温度が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のシステムにおいては、温水ヒータ出口空気
温度は、温水ヒータ通過風量及び温水ヒータ入口空気温
度の影響を受けるので、これらが変化すると実際のダク
ト吹き出し空気温度が変化し、温度制御精度が悪くなっ
て、乗員に不快感を与えることがある。また、温水ヒー
タ入口空気温度が急変するような場合、設置された温水
ヒータ入口空気温度センサには温度応答遅れが生じ、こ
れを参照して（１）式にて開閉機構開度を算出するた
め、即座に開閉機構が反応せず、一時的に、ダクト吹き
出し空気温度が変化することがある。例えば、クーラー
が稼働し蒸発器出口空気温度が急低下するような場合
は、一時的に、ダクト吹き出し空気温度が低下する。こ
のような状態が生じると、やはり乗員に不快感を与える
ことになる。このような制御状態は、例えば図６に示す
ように表わされ、実際のダクト吹き出し空気温度が目標
吹き出し温度に対して大きくずれ、乗員への不快感の原
因となる。
ような従来のシステムにおいては、温水ヒータ出口空気
温度は、温水ヒータ通過風量及び温水ヒータ入口空気温
度の影響を受けるので、これらが変化すると実際のダク
ト吹き出し空気温度が変化し、温度制御精度が悪くなっ
て、乗員に不快感を与えることがある。また、温水ヒー
タ入口空気温度が急変するような場合、設置された温水
ヒータ入口空気温度センサには温度応答遅れが生じ、こ
れを参照して（１）式にて開閉機構開度を算出するた
め、即座に開閉機構が反応せず、一時的に、ダクト吹き
出し空気温度が変化することがある。例えば、クーラー
が稼働し蒸発器出口空気温度が急低下するような場合
は、一時的に、ダクト吹き出し空気温度が低下する。こ
のような状態が生じると、やはり乗員に不快感を与える
ことになる。このような制御状態は、例えば図６に示す
ように表わされ、実際のダクト吹き出し空気温度が目標
吹き出し温度に対して大きくずれ、乗員への不快感の原
因となる。
【０００６】そこで本発明の課題は、種々の空調状態変
化に対応させてとくに開閉機構開度を最適に制御し、目
標吹き出し温度に対し高い精度でダクト吹き出し温度を
制御できる車両用空調装置を提供することにある。
化に対応させてとくに開閉機構開度を最適に制御し、目
標吹き出し温度に対し高い精度でダクト吹き出し温度を
制御できる車両用空調装置を提供することにある。
【０００７】また、温水ヒータ入口空気温度が急変する
ような場合にあっても、それに対応させて応答遅れなく
開閉機構を作動させ、ダクト吹き出し温度の変動を抑え
ることのできる車両用空調装置を提供することにある。
ような場合にあっても、それに対応させて応答遅れなく
開閉機構を作動させ、ダクト吹き出し温度の変動を抑え
ることのできる車両用空調装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の車両用空調装置は、車室内に開口するダク
ト内に空気を送風する送風機の送風量を制御する送風量
制御手段と、通水される温水との熱交換により送風され
るダクト内空気を加熱する温水ヒータと、温水ヒータを
通過する空気流量と通過せずにバイパスする空気流量の
割合を調節する開閉機構と、温水ヒータに流入する空気
の温度を検知する温水ヒータ入口空気温度検出手段と、
車両熱負荷から目標とするダクト吹き出し温度を算出す
る目標吹き出し温度算出手段を備えた車両用空調装置に
おいて、少なくとも温水ヒータ通過風量、温水ヒータ入
口水温、及び温水ヒータ入口空気温度に基づいて温水ヒ
ータ出口空気温度を予測し、少なくともこの予測温水ヒ
ータ出口空気温度と、目標吹き出し温度及び温水ヒータ
入口空気温度に基づいて開閉機構の開度を算出する開閉
機構開度演算手段を有することを特徴とするものからな
る。
に、本発明の車両用空調装置は、車室内に開口するダク
ト内に空気を送風する送風機の送風量を制御する送風量
制御手段と、通水される温水との熱交換により送風され
るダクト内空気を加熱する温水ヒータと、温水ヒータを
通過する空気流量と通過せずにバイパスする空気流量の
割合を調節する開閉機構と、温水ヒータに流入する空気
の温度を検知する温水ヒータ入口空気温度検出手段と、
車両熱負荷から目標とするダクト吹き出し温度を算出す
る目標吹き出し温度算出手段を備えた車両用空調装置に
おいて、少なくとも温水ヒータ通過風量、温水ヒータ入
口水温、及び温水ヒータ入口空気温度に基づいて温水ヒ
ータ出口空気温度を予測し、少なくともこの予測温水ヒ
ータ出口空気温度と、目標吹き出し温度及び温水ヒータ
入口空気温度に基づいて開閉機構の開度を算出する開閉
機構開度演算手段を有することを特徴とするものからな
る。
【０００９】この車両用空調装置においては、たとえ
ば、温水ヒータ通過風量を、現在の開閉機構開度及び送
風機モータ印加電圧に基づいて算出することができ、温
水ヒータ通過風量の演算式の係数を、選択される吹き出
し口、または選択される導入口に応じて変更することも
できる。
ば、温水ヒータ通過風量を、現在の開閉機構開度及び送
風機モータ印加電圧に基づいて算出することができ、温
水ヒータ通過風量の演算式の係数を、選択される吹き出
し口、または選択される導入口に応じて変更することも
できる。
【００１０】また、この車両用空調装置においては、空
調状態の急変に対し、たとえば次のように対応させるこ
とができる。すなわち、空調装置の作動状態変化により
温水ヒータ入口空気温度の急変が予想される場合に、空
調装置作動状態変化時点から一定時間の間、温水ヒータ
入口空気温度の代替値として、予想される変化後の温水
ヒータ入口空気温度に置き換えることができる。
調状態の急変に対し、たとえば次のように対応させるこ
とができる。すなわち、空調装置の作動状態変化により
温水ヒータ入口空気温度の急変が予想される場合に、空
調装置作動状態変化時点から一定時間の間、温水ヒータ
入口空気温度の代替値として、予想される変化後の温水
ヒータ入口空気温度に置き換えることができる。
【００１１】また、温水ヒータのダクト内上流に蒸発器
を備えている場合には、蒸発器の稼働状態と非稼働状態
とが切り替わった場合、切り替わった時点から所定の時
間、前記温水ヒータ入口空気温度の代替値として、予測
される切換後の蒸発器出口空気温度に置き換えるように
することもできる。
を備えている場合には、蒸発器の稼働状態と非稼働状態
とが切り替わった場合、切り替わった時点から所定の時
間、前記温水ヒータ入口空気温度の代替値として、予測
される切換後の蒸発器出口空気温度に置き換えるように
することもできる。
【００１２】より具体的には、蒸発器出口空気温度を検
知する検出器を備え、該空気温度があらかじめ設定した
蒸発器出口空気目標温度となるように制御する蒸発器制
御系を備え、蒸発器が稼働から非稼働に切り替わったと
きは、前記代替値を温水ヒータ入口空気温度に相当する
温度に置き換え、蒸発器が非稼働から稼働に切り替わっ
たときは、前記代替値を蒸発器出口空気目標温度に置き
換えるようにすればよい。
知する検出器を備え、該空気温度があらかじめ設定した
蒸発器出口空気目標温度となるように制御する蒸発器制
御系を備え、蒸発器が稼働から非稼働に切り替わったと
きは、前記代替値を温水ヒータ入口空気温度に相当する
温度に置き換え、蒸発器が非稼働から稼働に切り替わっ
たときは、前記代替値を蒸発器出口空気目標温度に置き
換えるようにすればよい。
【００１３】上記温水ヒータ入口空気温度検出手段と蒸
発器出口空気温度検出手段は、別々の手段としてもよ
く、一つの検出手段で兼用させてもよい。
発器出口空気温度検出手段は、別々の手段としてもよ
く、一つの検出手段で兼用させてもよい。
【００１４】このような本発明に係る車両用空調装置に
おいては、温水ヒータ通過風量、温水ヒータ入口水温、
及び温水ヒータ入口空気温度を参考に、温水ヒータ出口
空気温度を予測し、少なくともこの予測温水ヒータ出口
空気温度と、目標吹き出し温度及び温水ヒータ入口空気
温度を参考に、開閉機構開度を算出する。したがって、
温水ヒータ通過風量、及び温水ヒータ入口空気温度が変
化しても、目標吹き出し温度に対し高い精度で開閉機構
の開度を最適な開度に制御することが可能になり、実際
のダクト吹き出し温度を高精度で目標吹き出し温度に制
御できるようになる。
おいては、温水ヒータ通過風量、温水ヒータ入口水温、
及び温水ヒータ入口空気温度を参考に、温水ヒータ出口
空気温度を予測し、少なくともこの予測温水ヒータ出口
空気温度と、目標吹き出し温度及び温水ヒータ入口空気
温度を参考に、開閉機構開度を算出する。したがって、
温水ヒータ通過風量、及び温水ヒータ入口空気温度が変
化しても、目標吹き出し温度に対し高い精度で開閉機構
の開度を最適な開度に制御することが可能になり、実際
のダクト吹き出し温度を高精度で目標吹き出し温度に制
御できるようになる。
【００１５】また、空調装置の作動状態変化により、温
水ヒータ入口空気温度が急変することが予想される場合
においては、空調装置作動状態変化時点から一定時間の
間、温水ヒータ入口空気温度の代替値として、予想され
る変化後の温水ヒータ入口空気温度に置き換えるように
している。したがって、温水ヒータ入口空気温度が急変
しても、即座に開閉機構を作動させることが可能にな
り、該作動により、ダクト吹き出し温度の変動を小さく
抑えることが可能になる。
水ヒータ入口空気温度が急変することが予想される場合
においては、空調装置作動状態変化時点から一定時間の
間、温水ヒータ入口空気温度の代替値として、予想され
る変化後の温水ヒータ入口空気温度に置き換えるように
している。したがって、温水ヒータ入口空気温度が急変
しても、即座に開閉機構を作動させることが可能にな
り、該作動により、ダクト吹き出し温度の変動を小さく
抑えることが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る車両用空調装置の機器系統図を示してい
る。図１において、１は、車両用空調装置の機械的な構
成部分全体を示しており、車室内へと開口する通風ダク
ト２の入口側には、内気導入口３側からの空気吸入量
（導入量）と外気導入口４側からの空気吸入量（導入
量）との割合を制御する内外気切替ダンパ５が設けられ
ている。吸入された空気は、モータ６により駆動される
送風機７によってダクト２内を吸引、圧送される。モー
タ６の制御により、送風機７の送風量が制御される。
形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る車両用空調装置の機器系統図を示してい
る。図１において、１は、車両用空調装置の機械的な構
成部分全体を示しており、車室内へと開口する通風ダク
ト２の入口側には、内気導入口３側からの空気吸入量
（導入量）と外気導入口４側からの空気吸入量（導入
量）との割合を制御する内外気切替ダンパ５が設けられ
ている。吸入された空気は、モータ６により駆動される
送風機７によってダクト２内を吸引、圧送される。モー
タ６の制御により、送風機７の送風量が制御される。
【００１７】送風機７の下流側には、冷却器としての蒸
発器８が設けられており、その下流側には加熱器として
の温水ヒータ９が設けられている。温水ヒータ９には、
エンジン冷却水１０が循環され、加熱されるようになっ
ている。
発器８が設けられており、その下流側には加熱器として
の温水ヒータ９が設けられている。温水ヒータ９には、
エンジン冷却水１０が循環され、加熱されるようになっ
ている。
【００１８】蒸発器８には、クーラサイクル１１内を循
環される冷媒が供給される。冷媒は、圧縮機（コンプレ
ッサ）１２で圧縮され、凝縮器１３で凝縮された後、レ
シーバタンク１４、膨張弁１５を介して蒸発器８に送ら
れ、蒸発器８から圧縮機１２に吸入される。クーラ稼働
／非稼働の切り換えは、圧縮機１２のクラッチ１６のＯ
Ｎ−ＯＦＦによる。
環される冷媒が供給される。冷媒は、圧縮機（コンプレ
ッサ）１２で圧縮され、凝縮器１３で凝縮された後、レ
シーバタンク１４、膨張弁１５を介して蒸発器８に送ら
れ、蒸発器８から圧縮機１２に吸入される。クーラ稼働
／非稼働の切り換えは、圧縮機１２のクラッチ１６のＯ
Ｎ−ＯＦＦによる。
【００１９】温水ヒータ９の直下流側には、開閉機構
（開閉器）としてのエアミックスダンパ１７が設けられ
ており、ポテンショメータ付モータアクチュエータから
なるエアミックスダンパアクチュエータ１８によって作
動される。エアミックスダンパ１７の開度調整により、
ヒータ９を通過する空気の量とバイパスする空気の量と
の割合を制御できるようになっている。
（開閉器）としてのエアミックスダンパ１７が設けられ
ており、ポテンショメータ付モータアクチュエータから
なるエアミックスダンパアクチュエータ１８によって作
動される。エアミックスダンパ１７の開度調整により、
ヒータ９を通過する空気の量とバイパスする空気の量と
の割合を制御できるようになっている。
【００２０】温調された空気は、各吹出口１９、２０、
２１（たとえば、ＤＥＦ、ＶＥＮＴ、ＦＯＯＴ吹出口）
を介して車室内に吹き出される。各吹出口１９、２０、
２１には、それぞれダンパ２２、２３、２４が設けられ
ている。ダンパ２２、２３、２４によって吹出口が選択
される。
２１（たとえば、ＤＥＦ、ＶＥＮＴ、ＦＯＯＴ吹出口）
を介して車室内に吹き出される。各吹出口１９、２０、
２１には、それぞれダンパ２２、２３、２４が設けられ
ている。ダンパ２２、２３、２４によって吹出口が選択
される。
【００２１】上記送風機７のモータ６の電圧（回転
数）、エアミックスダンパアクチュエータ１８、圧縮機
１２のクラッチ１６は、メインコントローラ（制御装
置）２５からの信号に基づいて制御されるようになって
いる。
数）、エアミックスダンパアクチュエータ１８、圧縮機
１２のクラッチ１６は、メインコントローラ（制御装
置）２５からの信号に基づいて制御されるようになって
いる。
【００２２】メインコントローラ２５には、車内温度設
定器２６によって設定された目標車室内温度が入力され
る。また、メインコントローラ２５には、車室内温度セ
ンサ２７、日射センサ２８、外気温度センサ２９からの
温度検知信号とともに、水温センサ３０による温水ヒー
タ入口水温の信号、蒸発器出口空気温度センサ３１から
の信号および温水ヒータ入口空気温度センサ３２からの
信号が入力される。
定器２６によって設定された目標車室内温度が入力され
る。また、メインコントローラ２５には、車室内温度セ
ンサ２７、日射センサ２８、外気温度センサ２９からの
温度検知信号とともに、水温センサ３０による温水ヒー
タ入口水温の信号、蒸発器出口空気温度センサ３１から
の信号および温水ヒータ入口空気温度センサ３２からの
信号が入力される。
【００２３】ただし上記の蒸発器出口空気温度と温水ヒ
ータ入口空気温度は、図２に示すように、一つの兼用セ
ンサ４０によって検出するようにしてもよい。
ータ入口空気温度は、図２に示すように、一つの兼用セ
ンサ４０によって検出するようにしてもよい。
【００２４】このような装置を用いて、図３に示すよう
な制御が行われる。システム全体としては、図１に示す
ように、蒸発器８を備えたクーラー部と、温水ヒータ９
によるヒータ部を備え、エアミックスダンパ１７によっ
て吹き出し温度を調節できるようになっており、送風機
７により送風量を調節できるようになっている。
な制御が行われる。システム全体としては、図１に示す
ように、蒸発器８を備えたクーラー部と、温水ヒータ９
によるヒータ部を備え、エアミックスダンパ１７によっ
て吹き出し温度を調節できるようになっており、送風機
７により送風量を調節できるようになっている。
【００２５】図３に示すように、目標吹き出し温度Ｔｏ
ｃは、設定器２６による目標車内温度Ｔｓ、日射センサ
２８からの日射量ＲＡＤ、外気温度センサ２９からの外
気温度ＡＭＢ、車内センサ２７からの車内温度Ｔｒ（セ
ンサ温度Ｔｒｓ）に基づいて、次式、 Ｔｏｃ＝Ｋｐ1 （Ｔｓ−Ｔｒ）＋ｆ（ＡＭＢ，ＲＡＤ，
ＴＳ） （Ｋｐ1 ：定数） によって算出される。この算出結果に基づいて、送風機
風量、つまり送風機のモータ電圧ＢＬＶが次式によって
演算される。 ＢＬＶ＝ｆ（Ｔｏｃ）
ｃは、設定器２６による目標車内温度Ｔｓ、日射センサ
２８からの日射量ＲＡＤ、外気温度センサ２９からの外
気温度ＡＭＢ、車内センサ２７からの車内温度Ｔｒ（セ
ンサ温度Ｔｒｓ）に基づいて、次式、 Ｔｏｃ＝Ｋｐ1 （Ｔｓ−Ｔｒ）＋ｆ（ＡＭＢ，ＲＡＤ，
ＴＳ） （Ｋｐ1 ：定数） によって算出される。この算出結果に基づいて、送風機
風量、つまり送風機のモータ電圧ＢＬＶが次式によって
演算される。 ＢＬＶ＝ｆ（Ｔｏｃ）
【００２６】クーラーは、蒸発器出口空気温度センサ３
１（又は４０）にて、該検出温度が設定値となるよう制
御される。蒸発器出口空気目標温度Ａは、図４に示すよ
うに、クーラーのオン、オフ（圧縮機のオン、オフ）に
よるクーラーサイクルに基づいて決められる。
１（又は４０）にて、該検出温度が設定値となるよう制
御される。蒸発器出口空気目標温度Ａは、図４に示すよ
うに、クーラーのオン、オフ（圧縮機のオン、オフ）に
よるクーラーサイクルに基づいて決められる。
【００２７】本実施態様では、温水ヒータ入口水温セン
サ３０を持ち、その検出値を開閉器開度演算に用いる。
そして、目標吹き出し温度、温水ヒータ入口空気温度セ
ンサ検出値、温水ヒータ出口空気温度推測値から開閉器
開度ＯＰを演算するようにしている。その際、開閉器は
ポテンショメータ付きモータアクチュエータにて作動さ
せ、開閉器開度とポテンショメータ信号値の相関式から
目標ポテンショメータ信号値を算出する。コントローラ
はポテンショメータ信号を検出しながら、ポテンショメ
ータ信号が目標値となるようにモータアクチュエータを
作動させる。
サ３０を持ち、その検出値を開閉器開度演算に用いる。
そして、目標吹き出し温度、温水ヒータ入口空気温度セ
ンサ検出値、温水ヒータ出口空気温度推測値から開閉器
開度ＯＰを演算するようにしている。その際、開閉器は
ポテンショメータ付きモータアクチュエータにて作動さ
せ、開閉器開度とポテンショメータ信号値の相関式から
目標ポテンショメータ信号値を算出する。コントローラ
はポテンショメータ信号を検出しながら、ポテンショメ
ータ信号が目標値となるようにモータアクチュエータを
作動させる。
【００２８】開閉器（エアミクッスダンパ１７）を所望
の開度に制御するために、目標ポテンショ信号値を下記
順序にて算出する。 温水ヒータ入口空気温度 計算に用いる温水ヒータ入口空気温度は、クーラーが停
止状態から稼働状態に変更されてから一定時間、たとえ
ばｂ秒間は、 Ｔｉｎ＝Ａ Ａ：蒸発器出口空気目標温度 とし、上記以外のときは、 Ｔｉｎ＝Ｔｉｎｓ（温水ヒータ入口空気温度検出値） とする。
の開度に制御するために、目標ポテンショ信号値を下記
順序にて算出する。 温水ヒータ入口空気温度 計算に用いる温水ヒータ入口空気温度は、クーラーが停
止状態から稼働状態に変更されてから一定時間、たとえ
ばｂ秒間は、 Ｔｉｎ＝Ａ Ａ：蒸発器出口空気目標温度 とし、上記以外のときは、 Ｔｉｎ＝Ｔｉｎｓ（温水ヒータ入口空気温度検出値） とする。
【００２９】風量（ＶＯＬ）の推定
ＶＥＮＴ、Ｂ／Ｌ（バイレベル）モードのとき：外気導
入のときは、 ＶＯＬ＝ａ1 ・ＢＬＶ・ＯＰ 内気循環のときは、 ＶＯＬ＝ａ2 ・ＢＬＶ・ＯＰ とする。ＦＯＯＴ、Ｆ／Ｄ（ＦＯＯＴ／ＤＥＦ）、ＤＥ
Ｆモードのとき：外気導入のときは、 ＶＯＬ＝ａ3 ・ＢＬＶ・ＯＰ 内気循環のときは、 ＶＯＬ＝ａ4 ・ＢＬＶ・ＯＰ とする。ここで、ＯＰは開閉器開度の前回算出値であ
り、ａ1 〜ａ4 は係数である。
入のときは、 ＶＯＬ＝ａ1 ・ＢＬＶ・ＯＰ 内気循環のときは、 ＶＯＬ＝ａ2 ・ＢＬＶ・ＯＰ とする。ＦＯＯＴ、Ｆ／Ｄ（ＦＯＯＴ／ＤＥＦ）、ＤＥ
Ｆモードのとき：外気導入のときは、 ＶＯＬ＝ａ3 ・ＢＬＶ・ＯＰ 内気循環のときは、 ＶＯＬ＝ａ4 ・ＢＬＶ・ＯＰ とする。ここで、ＯＰは開閉器開度の前回算出値であ
り、ａ1 〜ａ4 は係数である。
【００３０】温水ヒータ出口空気温度（ＴＨ）の推定
上記ＶＯＬの演算値と、Ｔｉｎ（車内温）と、ＴＷ（温
水ヒータ入口水温）とを用いて次式より演算する。 ＴＨ＝（ｃ−ｄ・ＶＯＬ）・（ＴＷ−Ｔｉｎ）＋Ｔｉｎ ここで、ｃ、ｄは係数である。
水ヒータ入口水温）とを用いて次式より演算する。 ＴＨ＝（ｃ−ｄ・ＶＯＬ）・（ＴＷ−Ｔｉｎ）＋Ｔｉｎ ここで、ｃ、ｄは係数である。
【００３１】開閉器開度の算出
そして開閉器開度ＯＰは、上述のＴＨと、Ｔｉｎと、前
述のＴｏｃ（目標吹出温度演算値）を用いて次式より演
算する。 ＯＰ＝（Ｔｏｃ−Ｔｉｎ）／（ＴＨ−Ｔｉｎ）
述のＴｏｃ（目標吹出温度演算値）を用いて次式より演
算する。 ＯＰ＝（Ｔｏｃ−Ｔｉｎ）／（ＴＨ−Ｔｉｎ）
【００３２】目標ポテンショメータ信号値の算出
さらに、実際に開閉器作動用アクチュエータ１８を作動
させ、エアミクッスダンパ１７を、正確に上記演算に基
づく開度に制御するために、そのポテンショメータの信
号値ＰＴを算出する。 ＰＴ＝ｆ（ＯＰ）
させ、エアミクッスダンパ１７を、正確に上記演算に基
づく開度に制御するために、そのポテンショメータの信
号値ＰＴを算出する。 ＰＴ＝ｆ（ＯＰ）
【００３３】上記のように演算されたポテンショメータ
信号値ＰＴにより、実際に開閉器アクチュエータ１８が
目標とする演算された開度に制御される。この開度は、
温水ヒータ通過風量ＶＯＬ、温水ヒータ入口水温ＴＷ、
温水ヒータ入口空気温度Ｔｉｎを参考に推定した温水ヒ
ータ出口空気温度ＴＨと、目標吹き出し温度Ｔｏｃと、
温水ヒータ入口空気温度Ｔｉｎとに基づいて算出された
ものであるから、温水ヒータ通過風量や温水ヒータ入口
空気温度が変化した場合にあっても、目標吹き出し温度
に対して、高い精度で最適な開閉器開度に制御できるよ
うになり、それによって実際のダクト吹き出し空気温度
を高精度で目標吹き出し温度に合致するように制御する
ことができる。
信号値ＰＴにより、実際に開閉器アクチュエータ１８が
目標とする演算された開度に制御される。この開度は、
温水ヒータ通過風量ＶＯＬ、温水ヒータ入口水温ＴＷ、
温水ヒータ入口空気温度Ｔｉｎを参考に推定した温水ヒ
ータ出口空気温度ＴＨと、目標吹き出し温度Ｔｏｃと、
温水ヒータ入口空気温度Ｔｉｎとに基づいて算出された
ものであるから、温水ヒータ通過風量や温水ヒータ入口
空気温度が変化した場合にあっても、目標吹き出し温度
に対して、高い精度で最適な開閉器開度に制御できるよ
うになり、それによって実際のダクト吹き出し空気温度
を高精度で目標吹き出し温度に合致するように制御する
ことができる。
【００３４】また、吹き出し口の選択状況および内外気
切り替え状態に応じて上記演算を行うようにしているの
で、そのときの状態に応じてさらに制御精度を向上でき
る。
切り替え状態に応じて上記演算を行うようにしているの
で、そのときの状態に応じてさらに制御精度を向上でき
る。
【００３５】さらに、クーラー（蒸発器）の作動変化状
態に応じて、演算に用いる温水ヒータ入口空気温度値を
適宜選択するようにしたので、温水ヒータ入口空気温度
の急変が予想される場合にも対応することができ、実際
のダクト吹き出し温度の変動を小さく抑えることができ
る。
態に応じて、演算に用いる温水ヒータ入口空気温度値を
適宜選択するようにしたので、温水ヒータ入口空気温度
の急変が予想される場合にも対応することができ、実際
のダクト吹き出し温度の変動を小さく抑えることができ
る。
【００３６】このような制御を行うことにより、たとえ
ば前述の図６に示したのと同等の変動要素が存在する場
合を考えると、図５に示すように開閉器の開度が追従制
御されることになり、それによって、実際のダクト吹き
出し温度は図５に示すように、変動に小さい極めて安定
した状態に制御され、かつ、目標吹き出し温度に対して
極めて高精度に制御される。
ば前述の図６に示したのと同等の変動要素が存在する場
合を考えると、図５に示すように開閉器の開度が追従制
御されることになり、それによって、実際のダクト吹き
出し温度は図５に示すように、変動に小さい極めて安定
した状態に制御され、かつ、目標吹き出し温度に対して
極めて高精度に制御される。
【００３７】なお、上記実施態様では開閉機構に回動式
のエアミックスダンパ１７を用いたが、この機構に限定
されるものではなく、温水ヒータを通過する空気流量と
バイパスする空気流量の割合を調節できる開閉機構であ
ればいかなるものであってもよい。したがって、遮蔽板
や遮蔽膜のスライドにより風量割合調節を行なう、いわ
ゆるスライド式の開閉機構にも本発明を適用できる。
のエアミックスダンパ１７を用いたが、この機構に限定
されるものではなく、温水ヒータを通過する空気流量と
バイパスする空気流量の割合を調節できる開閉機構であ
ればいかなるものであってもよい。したがって、遮蔽板
や遮蔽膜のスライドにより風量割合調節を行なう、いわ
ゆるスライド式の開閉機構にも本発明を適用できる。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用空
調装置によれば、温水ヒータ通過風量や温水ヒータ入口
空気温度が変化するような場合にも、実際のダクト吹き
出し空気温度を高精度で目標吹き出し温度に制御できる
ようになる。
調装置によれば、温水ヒータ通過風量や温水ヒータ入口
空気温度が変化するような場合にも、実際のダクト吹き
出し空気温度を高精度で目標吹き出し温度に制御できる
ようになる。
【００３９】また、温水ヒータ入口空気温度の急変を引
き起こすような状態変化時にあっても、開閉機構を高い
応答性をもって最適に作動させることができ、実際のダ
クト吹き出し空気温度の変動を極めて小さく抑えること
ができる。
き起こすような状態変化時にあっても、開閉機構を高い
応答性をもって最適に作動させることができ、実際のダ
クト吹き出し空気温度の変動を極めて小さく抑えること
ができる。
【図１】本発明の一実施態様に係る車両用空調装置の概
略機器系統図である。
略機器系統図である。
【図２】図１の変形例に係る車両用空調装置の概略機器
系統図である。
系統図である。
【図３】図１のメインコントローラにおける制御ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】クーラーサイクルを示す概略特性図である。
【図５】本発明による効果を示す制御特性図である。
【図６】従来の装置における制御特性図である。
１ 空調装置
２ 通風ダクト
５ 内外気切替ダンパ
６ モータ
７ 送風機
８ 冷却器としての蒸発器
９ 加熱器としての温水ヒータ
１１ クーラサイクル
１２ 可変容量圧縮機
１３ 凝縮器
１６ クラッチ
１７ エアミックスダンパ
１８ エアミックスダンパアクチュエータ
１９、２０、２１ 吹出口
２２、２３、２４ ダンパ
２５ メインコントローラ（制御装置）
２６ 設定器
２７ 車室内温度センサ
２８ 日射センサ
２９ 外気温度センサ
３０ 水温センサ
３１ 蒸発器出口空気温度センサ
３２ 温水ヒータ入口空気温度センサ
４０ 蒸発器出口空気温度兼温水ヒータ入口空気温度セ
ンサ
ンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−278436（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−35244（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−15216（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−14717（ＪＰ，Ａ)
実公 昭54−12819（ＪＰ，Ｙ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60H 1/00 - 3/06
Claims (8)
- 【請求項１】 車室内に開口するダクト内に空気を送風
する送風機の送風量を制御する送風量制御手段と、通水
される温水との熱交換により送風されるダクト内空気を
加熱する温水ヒータと、温水ヒータを通過する空気流量
と通過せずにバイパスする空気流量の割合を調節する開
閉機構と、温水ヒータに流入する空気の温度を検知する
温水ヒータ入口空気温度検出手段と、車両熱負荷から目
標とするダクト吹き出し温度を算出する目標吹き出し温
度算出手段を備えた車両用空調装置において、少なくと
も温水ヒータ通過風量、温水ヒータ入口水温、及び温水
ヒータ入口空気温度に基づいて温水ヒータ出口空気温度
を予測し、少なくともこの予測温水ヒータ出口空気温度
と、目標吹き出し温度及び温水ヒータ入口空気温度に基
づいて開閉機構の開度を算出する開閉機構開度演算手段
を有することを特徴とする車両用空調装置。 - 【請求項２】 温水ヒータ通過風量を、現在の開閉機構
開度及び送風機モータ印加電圧に基づいて算出すること
を特徴とする、請求項１の車両用空調装置。 - 【請求項３】 温水ヒータ通過風量の演算式の係数を、
選択される吹き出し口、または選択される導入口に応じ
て変更することを特徴とする、請求項２の車両用空調装
置。 - 【請求項４】 空調装置の作動状態変化により温水ヒー
タ入口空気温度の急変が予想される場合に、空調装置作
動状態変化時点から一定時間の間、温水ヒータ入口空気
温度の代替値として、予想される変化後の温水ヒータ入
口空気温度に置き換えることを特徴とする、請求項１な
いし３のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 【請求項５】 温水ヒータのダクト内上流に蒸発器を備
え、蒸発器の稼働状態と非稼働状態とが切り替わった場
合、切り替わった時点から所定の時間、前記温水ヒータ
入口空気温度の代替値として、予測される切換後の蒸発
器出口空気温度に置き換えることを特徴とする、請求項
１ないし４のいずれかに記載の車両用空調装置。 - 【請求項６】 蒸発器出口空気温度を検知する検出器を
備え、該空気温度があらかじめ設定した蒸発器出口空気
目標温度となるように制御する蒸発器制御系を備え、蒸
発器が稼働から非稼働に切り替わったときは、前記代替
値を温水ヒータ入口空気温度に相当する温度に置き換
え、蒸発器が非稼働から稼働に切り替わったときは、前
記代替値を蒸発器出口空気目標温度に置き換えることを
特徴とする、請求項５の車両用空調装置。 - 【請求項７】 温水ヒータのダクト内上流に蒸発器を備
え、前記温水ヒータ入口空気温度検出手段とは別に、蒸
発器出口空気温度を検知する検出手段が設けられてい
る、請求項１ないし６のいずれかに記載の車両用空調装
置。 - 【請求項８】 温水ヒータのダクト内上流に蒸発器を備
え、前記温水ヒータ入口空気温度検出手段と蒸発器出口
空気温度を検知する検出手段とが一つの検出手段にて兼
用されている、請求項１ないし６のいずれかに記載の車
両用空調装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22579298A JP3471230B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 車両用空調装置 |
| TW88113569A TW414850B (en) | 1998-08-10 | 1999-08-09 | Air-conditioner for a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22579298A JP3471230B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 車両用空調装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000052741A JP2000052741A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3471230B2 true JP3471230B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=16834861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22579298A Expired - Fee Related JP3471230B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 車両用空調装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471230B2 (ja) |
| TW (1) | TW414850B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5895788B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2016-03-30 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
| CN112172462B (zh) * | 2020-10-23 | 2023-10-10 | 东风本田汽车有限公司 | 电动汽车空调加热系统及控制方法 |
-
1998
- 1998-08-10 JP JP22579298A patent/JP3471230B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-08-09 TW TW88113569A patent/TW414850B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW414850B (en) | 2000-12-11 |
| JP2000052741A (ja) | 2000-02-22 |
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