JPH01204814A - 自動制御空調装置のエアミックスドア制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車に搭載される自動制御空調装置のエア
ミックスドア制御装置に関する。

従来の技術 従来の自動制御空調装置としては第６図に示した構造の
ものが提案されている（特開昭５７−１３０８０９号公
報参ｊｉｆｉ）、すなわち空調装置本体６０の上流側に
は、内気導入口６１．外気導入口６２及びこの両溝入口
６１．６２を開閉するインテークドア６３が設けられて
いるとともに、プロアファン６４が設けられている。該
プロアファン６４の下流側にはエバポレータ６５とヒー
タコア６６とが順次配設されており、又空調装置本体６
０の下流端には冷風吹出口６７と温風吹出口６８とが設
けられている。前記ヒータコア６６の上下通気面には第
１エアミツクスドア６９と第２エアミツクスドア７０と
が枢支されており、該両エアミックスドア６９，７０に
は各々アクチュエータ７１．７２が連係されている。該
アクチュエータ７１．７２は前記インテークドア６３に
連係されたアクチエエータ７３とともに制御回路Ｃの出
力ボートに接続されており、該制御回路Ｃの入力ボート
には前記両エアミックスドア６９，７０の開度を検出す
るポテンショメータＰＭＩ、ＰＭ２が接続されている。

かかる構造において、制御回路Ｃ内のマイクロコンピュ
ータは、温度に関連した物理的環境因子等に基づいて目
標吹出温度を演算するとともに、該目標冷風温度を得る
ための第１エアミツクスドア６９の目標開度を所定の式
によって演算する。一方第１エアミックスドア６９の現
在の開度位置がポテンショメータＰＭＩで検出され、前
記目標開度と比較することによって第１エアミツクスド
ア６９を現在の位置からどちらの方向へ移動させるかが
判断される。この判断結果に基づき、アクチエエータ７
１が作動し、これによって変化する第１エアミツクスド
ア６９の開度は時々刻々ポテンショメータＰＭＩで検出
され、マイクロコンピュータ内のＲＡＭに記憶される。

モしてｒｔＡＭに記憶された現在の開度と目標開度とが
周期的に比較され、両開度が一致した時点でマイクロコ
ンピュータの指令に基づく制御回路Ｃからの制御信号に
よりアクチュエータ７１は停止し、第１エアミツクスド
ア６９はその位置で停止する。かくして冷風吹出口６７
から吹き出される冷風は設定温度に応じて所望の温度に
制御されるとともに、同様にして第２エアミツクスドア
７０を駆動することにより、温風吹田０６８から吹き出
される温風も所望の温度に制御されるものである。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来の装置にあっては、エアミ
ックスドア６９．ＴＯの現在の開度を検出し、この検出
した現在の開度と、演算した目標開度とを比較した比較
結果に基づいて前記エアミックスドア６９．７０に連係
されたアクチュエータ７１．７２を制御する構造である
ことから、前記現在の開度を検出すべくポテンショメー
タＰＭＩ。

ＰＭ２を用いることが不可欠となる。このため高価であ
るポテンショメータＰＭＩ、ＰＭ２を各エアミックスド
ア６９，７０に対応して必要とするコスト上の不利が生
ずるのみならず、ヒータコア６６やエアミックスドア６
９，７０に取付誤差がある場合には、ヒータコア６６に
対する実際のエアミックスドア６９，７Ｇの開度と、ポ
テンショメータＰＭＩ、ＰＭ２が検出した開度とに数値
誤差が生じ、このポテンショメータＰＭＩ、ＰＭ２が検
出した誤差のある値を前記実際の開度として制御を実行
する結果、エアミックスドア６９．７０の実際の開度を
目標開度に合致し得ず、適正な吹出温度制御が困難とな
るものであった。

本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので
あり、ポテンショメータを用いることなく、しかも適正
な吹田温度制御を行うことを可能にした自動制御空調装
置のエアミックスドア制御構造を提供するものである。

課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本発明にあっては、温度に関
連した物理的環境因子を検出し電気信号として出力する
検出手段と、温度に関連した車室内の物理的環境因子を
設定するため乗員の設定操作の従って電気信号を送出す
る設定手段と、前記両手段の出力信号を基に空調装置本
体の吹出口から給送される調和風の目標吹出温度を演算
し、この演算結果に基づいて前記空調装置本体に設けら
れているエアミックスドアの駆動装置を制御する演算制
御装置を備えた構造において、前記吹出口には現在の吹
出温度すなわち実吹出温度を検出する吹出温センナが設
けられ、前記演算制御装置にはエアミックスドア駆動演
算回路と駆動回路とが設けられるとともに、前記エアミ
ックスドア駆動演算回路は前記目標吹出温度と実吹出温
度との差温を演算し、この演算結果に基づいて実吹出温
度を目標吹出温度に漸近維持するに必要な方向にエアミ
ックスドアを駆動するためのエアミックスドア駆動信号
、及び前記差温か所定値以内となったとき、当該位置に
エアミックスドアを停止させるエアミックスドア停止信
号とを出力し、又前記駆動回路は前記エアミックスドア
駆動信号と停止信号とに応じて前記エアミックスドアの
駆動装置を作動及び停止させるように構成されている。

作用 前記構成において、空調装置本体が起動すると、吹出口
から調和風が給送され、該調和風の現在の温度である実
吹出温度が前記吹出口内に配置された吹出温センサによ
って検出される。一方演算制御装置は前記空調装置本体
とともに起動し、前記検出手段が検出した外気温や日射
等の環境因子と、前記設定手段により設定された室温等
の環境因子とから目標吹田温度を演算し、前記演算制御
装置に設けられたエアミックスドア駆動演算回路は、前
記目標吹出温度と実吹出温度との差温が所定値以上であ
る場合にはエアミックスドア駆動信号を、所定値以下で
ある場合には停止信号を出力する。

この両信号に応じて駆動回路はエアミックスドアに連係
された駆動装置を作動、停止させ、したがってエアミッ
クスドアは前記差温か所定値以上である間は、目標吹田
温度を漸近維持する方向に作動するとともに、前記差温
が所定値以内となったときには停止し、これによって実
吹出温度は目標吹出温度と所定値以内に維持される。

実施例 以下本発明の一実施例について図面に従って説明する。

すなわち第２図に示したように空調装置本体！は、各々
ケーシング２，３．４によって隔成されたプロアユニッ
ト５．クーリングユニット６、ヒータユニット７を順次
連結して構成されている。前記プロアユニット５には、
周壁に開設された外気導入口８と、相対向する内気導入
口９゜１０とを開閉する一対のインテークドア１１．１
２及び、ブロアモータ１３を駆動源とするファン＋４が
設けられている。前記クーリングユニット６内には、蒸
気圧縮式冷凍サイクルのエバポレータ１３が配設されて
おり、又ヒータユニット７内には両側部に導入タンク１
４と導出タンク１５とを有するヒータコア１６が配設さ
れている。

このヒータユニット７は所謂二層流式であって、ヒータ
コア１６は前記ファン１４によって給送される空気の通
流方向に沿って横置きに配設されているとともに、ヒー
タコア１６の上流側通気面１７を２分する上流エアガイ
ド１８と、下流側通気面１９を２分する下流エアガイド
２１とが設けられている。前記上流側エアガイド１８は
、ケーシング４の一側壁２２に沿って上流方向に延出し
、下流側通気面１７との間に第１導入路２３を画成し、
又前記−側壁２２との間に第２導入路２４を画成してい
る。前記導出タンク１５とケーシング４の他側壁２５間
には、第１バイパス路２Ｇが形成されており、前記導入
タンク１４とケーシング４の後壁２７間には、第２バイ
パス路２８が形成されている。前記導出タンク１５に形
成されたボス部２９には、第１導入路２３を開閉する操
作手段たる第１エアミツクスドア３０が設けられており
、第１バイパス路２６の上流端部には、前記第１エアミ
ツクスドア３０と共同して、この第１ノ（イパス通路２
６を開閉するベントバイパスドア３１が設けられ、さら
に導入タンク１４の端縁には、第２バイパス通路２Ｂを
開閉する操作手段たる第２エアミツクスドア３２が設け
られている。

前記下流エアガイド２１の両側域には、第１エアミツク
スチヤンバ３３と第２エアミツクスチヤンバ３４とが設
けられている。前記第１エアミツクスチヤンバ３３には
、フロントウィンドウを指向するデフロスト吹出口３５
と、車室内に配設されたインストルメントパネルの中央
部に位置するセンタベンチレータ吹出口３６及び両側に
位置するサイドベンチレータ吹出口３７．３７が連通さ
れている。該サイドベンチレータ吹出口３７．３７間に
は、配風制御ドア゛３８が設けられており、該配風制御
ドア３８の近傍であって、前記各ベンチレータ吹出口３
６，３７．３７の内部には吹出温センサ４９が配設され
ている。前記第１エアミツクスチヤンバ３３の下流端部
には、前記各ベンチレータ吹出口３６，３７．３７を開
閉するペンヂレータドア３９及び、デフロスト吹田口３
５を開閉するデフロストドア４０が設けられている。

一方第２エアミックスチャンバ３４には、車室内の下部
に設けられたフート吹出口４１が連通されているととら
に、該フート吹出口４１を開閉するフートドア４２が設
けられており、又第１．第２エアミツクスチヤンバ３３
，３４が連通する部位にはバイパスドア４３が設けられ
ている。

他方第１図に示したように、演算制御装置４４の入力ボ
ートには設定手段たる室温設定部４５が接続され、又検
出手段たる外気センサ４６１日射センサ４７．室温セン
サ４８．吹出温センサ４９がＡ／Ｄ変換器５０を介して
接続されている。又この演算制御装置４４には、前記外
気温センナ４６が検出した外気温Ｔａに基づいて基準目
標吹出温度Ｔｄｂを選定する基準目標吹出温度選定回路
５亘が設けられている。前記基準目標吹出温Ｔｄｂは、
第３図に例示したように、外気温Ｔａを用いた関数Ｔｄ
ｂ＝ｆ　（Ｔａ）から調和風が吹き当たった場合に体感
性の良い値を外気温Ｔａ毎に予め定めたものである。さ
らに演算制御装置４４には、室温設定部４５から出力さ
れた設定室温Ｔｓと室温センサ４８が検出した車室内温
Ｔｒとに基づいて目標室温Ｔｓｏｒを演算する目標室温
演算回路５２が設けられている。該目標室温演算回路５
２の出力段には、目標室温Ｔｓ　ｏ　ｒ、室温Ｔｒ、日
射量Ｚ、基準目標吹出温度Ｔｄｂ、設定温度Ｔｓに基づ
いて目標吹出温度Ｔｄｏを演算する目標吹田温度演算回
路５３が設けられており、該目標吹田温度演算回路５３
の出力段には、エアミックスドア駆動演算回路５４が設
けられている。該エアミックスドア駆動演算回路５４は
、前記目標吹出温度’Ｉ’　ｄ　ｏと、前記吹出温セン
サ４９が検出したペンヂレータ吹出口３６，３７．３７
から車室内に給送されている現在の調和風の温度、すな
わち実吹出温度Ｔｄとの差温を演算し、この演算結果か
らエアミックスドア３０，３２の作動方向及び停止を判
断する機能を有している。このエアミックスドア駆動回
路５４の出力段には、判別結果に応じた制御信号を駆動
装置たるエアミックスドア用アクチエエータ５５に出力
する駆動回路５６が設けられており、エアミックスドア
用アクチュエータ５５は、第１．第２エアミツクス、ド
ア３０゜３２に連係されている。

次に以上の構成に係る本実施例の作動について第４図に
示したフローチャートに従つて説明する。

すなわち図外の空調スイッチを投入すると、空調装置本
体重とともに演算制御装［４４は起動し２各センサ４６
，４７．４８．４９によって検出された温度に関連した
物理的環境因子たる外気温Ｔａ。

日射ｊｌｌＺ、車室内温Ｔｒ、実吹出温Ｔｄ、及び乗員
が室温設定部４５を操作することによ・うて設定された
車室内の物理的環境因子たる設定温度Ｔｓの各電気信号
が読み込まれ（ステップ■）、これらの値に基づいて車
室内を設定温度Ｔｓとするに必要な目標室温Ｔｓｏｒが
演算される（ステップ■）。次ステツプ■では、第３図
に示した特性に従って当該時における外気温Ｔλに対応
する基準目標吹出温度Ｔｄｂが選択され、引き続きステ
ップ■では、下記演算式により、目標吹出温度Ｔｄ。

が演算される。

Ｔｄｏ＝　Ｔｄｂ　−Ｋｚ−Ｚ　＋　Ｋｒ（Ｔｓｏｒ−
Ｔｒ）　＋　Ｋｓ（Ｔｓ−２５）ここで係数Ｋｚ、Ｋｒ
、Ｋｓは例えば下記の値を用いる。

Ｋｚ；５／６６０℃−ｍ”ｈ／ｋｃａＱｒＨ２ ＫＳ：２ 次にステップ■では目標吹出温Ｔｄｏと吹出温センサ４
９によって検出された現在の実吹出温Ｔｄとの比較がな
され、両者の差温がＴｄｏ−Ｋ＞Ｔｄであればエアミッ
クスドア３０，３２をＷａｒ−側に駆動しくステップ■
）、又Ｔｄｏ＋Ｋ＜ＴｄであればＣｏｏｌ側に駆動する
指令信号がエアミックスドア駆動回路５４から出力され
る（ステップ■）。

そして前記指令信号に応じた駆動回路５６がエアミック
スドア用アクチュエータ５５を制御し、エアミックスド
ア３０，３２を作動させると、徐々にＴｄはＴｄｏに漸
近しやがてＩＴｄｏ−Ｔｄｌ＝にとなる。するとエアミ
ックスドア３０，３２は当該位置に停止され（ステップ
■）、実吹出温度Ｔｄは目標吹出温度Ｔｄｏとの差温が
所定の値であるに以内に維持される。ここで定数には、
ヒステリシス分であり例えば０．８であって、又前記ス
テップ■においてＷａｒ＋ｓ側に駆動とはエアミックス
ドア３０，３２をヒータコア１６の通過風量が増大する
方向に移動させることを意味し、又前記ステップ■にお
いてＣｏｏｌ側に駆動とは逆にエアミックスドア３０，
３２をヒータコアｉ６の通過風量が減少する方向に移動
させることを意味する。

このときエアミックスドア３０，３２の移動量！よ、第
５図に示したように例えばＴｄが実線位置でＴｄ。

が点線位置である場合、該Ｔｄｏのエアミックスドア移
動量である４／６位置までエアミックスドア３０，３２
を移動する等、ＴｄｏとＴｄとの差温に応じて一義的に
定まる。したがってエアミックスドア３０，３２を移動
させる際に、現在のエアミックスドア３０，３２の位置
や移動量を検出する必要はなく、ＴｄｏとＴｄとの差温
に応じて一義的に定まる移動量をもってエアミックスド
ア３０．３２を移動させればよく、エアミックスドア３
０，３２の開度を検出するためのポテンショメータは不
要となる。しかも実際の調和風の温度である実吹出温Ｔ
ｄを用いて、該実吹出温Ｔｄをｌ　Ｔｄ　ｏ−Ｔｄ　Ｉ
　＝Ｋに維持するのであるから、空調装置本体ｌ毎にヒ
ータコア１６やエアミックスドア３０，３２に取付誤差
があっても実吹出温度Ｔｄを目標吹出温度Ｔｄｏに対し
てに以内の値に精度よく維持することができる。

そしてこのようにエアミックスドア３０，３２の制御を
行う各ステップ■■■に続くステップ■では、Ｔｄｏが
例えば３℃以上変化したか否かを判別し、この判別がＮ
ｏであれば前記各ステップ■■■の処理によって変化し
た温度の調和風が吹出温センサ４９に到達し、該吹出温
センサ４９が当該温度を感知するまでの応答時間（Ｔ＃
１ＯＳ）、次ステツプへの移行をカウンタ処理して遅延
させ、前記応答時間経過後前述したステップ■以降の処
理判別を開始させる（ステップ［相］）。又設定温度’
１’　ｓを変化させる等によって、目標吹出温度Ｔｄ。

が３℃以上変化するとステップ■の判別はＹＥＳとなり
、前述したステップ［相］の処理を行うことなく、ステ
ップ■〜■のループが実行され、エアミックスドア３０
．３２を迅速に１Ｔｄｏ＝Ｔｄｌ＝にとなる位置に駆動
する制御がなされるのである。

なお前記ステップ■における３℃は一例であって、この
値をより小さく設定すれば日射ｌｌＺや外気温Ｔａの変
化に伴って目標吹出温度Ｔｄｏが微小変化した場合にも
、実吹出温度Ｔｄを目標吹出温度Ｔｄｏに漸近維持する
制御を迅速に行うことが可能となる。

発明の詳細 な説明したように本発明は、空調装置本体の吹出口から
給送される調和風の現在の温度、すなわち実吹出温度を
実際に検出し、該実吹出温度と演算された目標吹田温度
との差温に応じて、実吹出温度を目標吹出温度に漸近す
る方向にエアミックスドアを駆動し、両温度の差温が所
定値以内になった時点でエアミックスドアを停止させる
ようにした。よってエアミックスドアの制御に際しては
、前記差温に応じて一義的に定まる移動量をもってエア
ミックスドアを駆動すればよく、エアミックスドアの位
置や移動量を検出する必要はない。

したがって、エアミックスドアの位置及び移動量を検出
するためのポテンショメータを不要にして装置の低廉化
を図ることができる。しかも実際の調和風の温度を直接
用いてエアミックスドアの制御を行うのであるから、部
品取付誤差等に起因して空調装置本体の特性に誤差があ
っても、実吹出温度を精度よく目標吹出温度に漸近維持
することができ、空調装置本体の特性の相違にかかわら
ず決適性の向上を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第璽図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
同実施例に係る空調装置本体の概念図、第３図は同実施
例の外気温−基準吹出温度特性図、第４図は同実施例の
作動を示すフローチャート、第５図は同実施例の実吹出
温度Ｔｄ・目標吹出温度’ｒ　ｃｊ　ｏ−エアミックス
ドア移動量特性図、第６図は従来の自動制御空調装置を
示す概念図である。 星・・・空調装置本体、３０・・・第１エアミツクスド
ア、３２・・・第２エアミツクスドア、４４・・・演算
制御装置、４５・・・室温設定部、（設定手段）、４９
・・・吹出温センサ、５４・・・エアミックスドア駆動
演算回路、５５・・・エアミックスドア用アクチュエー
タ（駆動袋Ｒ）、５６・・・駆動回路。 外気温Ｔａ 第５図 エアミックスドア移動量 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度に関連した物理的環境因子を検出し電気信号
   として出力する検出手段と、温度に関連した車室内の物
   理的環境因子を設定するための乗員の設定操作に従って
   電気信号を送出する設定手段と、前記検出手段及び設定
   手段の出力信号を基に目標吹出温度を演算し、この演算
   結果に基づいて空調装置本体に設けられたエアミックス
   ドアの駆動装置を制御する演算制御装置とを備えた自動
   制御空調装置において、前記空調装置本体の吹出口に、
   現在の実吹出温度を検出する吹出温センサが設けられ、
   前記演算制御装置には、前記目標吹出温度と実吹出温度
   との差温を演算し、この演算結果に基づいて目標吹出温
   度を漸近維持するに必要なエアミックスドア駆動信号を
   出力し、かつ前記差温が所定値以内となったときエアミ
   ックスドア停止信号を出力するエアミックスドア駆動演
   算回路が設けられるとともに、該エアミックスドア駆動
   演算回路の出力信号に応じて前記駆動装置を作動、停止
   させる駆動回路が設けられたことを特徴とする自動制御
   空調装置のエアミックスドア制御装置。