JPH02185819A

JPH02185819A - 車両用空調制御装置

Info

Publication number: JPH02185819A
Application number: JP563389A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Iida; 克巳飯田
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1990-07-20
Anticipated expiration: 2009-01-26
Also published as: JPH066403B2

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）本発明は車両用空調制御装置に関し、特に冷風バイパス
ユニットを用いて頭部温度の制御を行なう車両用空調制
御装置に関するものである。

（従来の技術）従来より、冷風バイパスユニットを用いて乗員の頭部温
度の制御を行なうことは公知である。例えば実開昭６０
−１５１７１０号においては、日射センサの検出値に応
じて冷風バイパスドアの開閉を制御し、日射時に乗員の
頭部の空調フィーリングを向上させようとすることが開
示されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来においては、単に、日射の有無によ
って冷風バイパスドアを開閉するのみであるため、日射
変化前後の乗員のフィーリング変化が大きく、さらに滑
らかな空調フィーリングが望まれるところであった。

このため、本出願人は空調フィーリングの改善方法とし
て、例えばバイレベルモードにおけるベント吹出口とヒ
ート吹出口の配風比を種々変えた複数段のバイレベルモ
ードを設け、空調フィーリングの変化に滑らかさを得よ
うと試みた。ところが、同一のエアミックスドア開度及
び同一の冷風バイパスドア開度において、複数段のバイ
レベルモードをベント吹出口が最大開口から最小開口方
向へ切替えていくと、本来変化すべきでない車室内への
吹出温度が徐々に下降していくことが実験的に確かめら
れた。これは空調ユニットの構造に起因するためである
と推察される。

そこで、この発明は、上述した従来の問題点を解消し、
冷風バイパスユニットを用いた制御において、特に日射
時に吹出モードの切替を行なった場合の空調フィーリン
グが一層滑らかな車両用空調制御装置を提供することを
課題としている。

（課題を解決するための手段）しかして、この発明に係る車両用空調制御装置は、請求
項１においては第１図に示すように、エバポレータ通過
直後の空気を車室内に導く冷風バイパス手段２０．２１
であって通過空気量を調節するバイパスドア２１を有す
るものと、少なくとも車室内温度と設定温度を含む複数
の入力信号に基づき車室内の熱負荷に・相当する主総合
信号を演算する主総合信号演算手段１００と、前記主総
合信号演算手段１００の演算結果に応じて吹出口を複数
のバイレベルモードを含む所定の吹出口モードに切替え
る吹出口切替判定手段１１０と、少なくとも車室内温度
、設定温度及び日射量を含む複数の入力信号と前記吹出
口切替判定手段１１０による切替結果に基づき、車室内
の熱負荷に対応する副総合信号を演算する副総合信号演
算手段１２０と、前記副総合信号演算手段１２０の演算
結果に応じて前記冷風バイパス手段２０．２１のバイパ
スドア２１を駆動制御するバイパスドア制御手段１３０
とを具備したものであり、また、請求項２においては第
２図に示すように、エバポレータ通過直後の空気を車室
内に導く冷風バイパス手段２０゜２１であって通過空気
量を調節するバイパスドア２１を有するものと、少なく
とも車室内温度と設定温度を含む複数の入力信号に基づ
き車室内の熱負荷に相当する総合信号を演算する総合信
号演算手段２００と、前記総合信号演算手段２００の演
算結果に応じて制御される少なくともエバポレータ後流
側温度とエアミックスドア開度とに基づいて吹出口を複
数のバイレベルモードを含む所定の吹出口モードに切替
える吹出口切替判定手段ｆｌＯと、少なくとも乗員の頭
部近傍の温度と頭部近傍の空調温度の設定値である頭部
設定温度との差を含む複数の入力信号と前記吹出口切替
判定手段１１０の切替結果に基づき、乗員の頭部近傍の
熱負荷に相当する頭部総合信号を演算する頭部総合信号
演算手段２１０と、前記頭部総合信号演算手段２１０の
演算結果に応じて前記冷風バイパス手段２０．２１のバ
イパスドア２１を駆動制御するバイパスドア制御手段１
３０とを具備したものである。

（作用）したがって、請求項１に係る発明においては、車室内温
度等の複数の入力データに基づいて主総合信号演算手段
により主総合信号が演算され、この主総合信号演算手段
による演算結果に応じて吹出口切替判定手段が適当な吹
出口モードを決定する。この吹出口切替判定手段による
吹出口モードの切替結果と、車室内温度等の入力データ
に基づいて、副総合信号演算手段により副総合信号が演
算される。この副総合信号はバイパスドア制御手段を介
して冷風バイパス手段を制御し、バイレベルモードを多
段に切替えた際、車室内温度及び頭部温度の低下を防止
する。また、請求項２に係る発明においても略同様に、
車室内温度等の複数の入力データに基づいて総合信号演
算手段により総合信号が演算され、この総合信号演算手
段による演算結果に応じて吹出口切替判定手段が適当な
吹出口モードを決定する。この吹出口切替判定手段によ
る吹出口モードの切替結果と、頭部温度等の入力データ
に基づいて頭部総合信号演算手段により頭部総合信号が
演算される。この頭部総合信号はバイパスドア制御手段
を介して冷風バイパス手段を制御し、バイレベルモード
を多段に切替えた際の車室内温度及び頭部温度の低下を
防止する。

そのため、上記課題を達成することができるものである
。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第３図において車両用空調制御装置は、主通路１の最上
流側にインテークドア切替装置２が設けられ、このイン
テークドア切替装置２は、内気人口３と外気人口４とが
分かれた部分に内外気切替ドア５が配置され、この内外
気切替ドア５をアクチエエータ６により操作して主通路
１内に導入する空気を内気と外気とに選択できるように
なっている。

送風機７は主通路１内に空気を吸い込んで下流側に送風
するもので、この送風機７の後方にはエバポレータ８と
ヒータコア９とが設けられている。

エバポレータ８は、コンプレッサ４９及び図示しないコ
ンデンサ等と共に配管結合されて冷房サイクルを構成し
、主通路１に吸い込まれた空気を冷却するようになって
おり、またヒータコア９はエンジン（図示せず）の冷却
水が循環して空気を加熱するようになっている。

コンプレッサ４９は可変容量型のもので、例えばワブル
プレート式のものが用いられている。このワブルプレー
”ト式のコンプレッサ４９は外部から吐出容量を電気的
に制御するための容量可変装置５３を有している公知の
もので、その詳細な説明は省略する。このコンプレッサ
４９は電磁クラッチ５１を介して図示しない車両用エン
ジンの動力を受けて駆動されるようになっている。

前述したヒータコア９の前方にはエアミックスドア１０
の開度θをアクチュエータ１１により調節することで、
ヒータコア９を通過する空気と、ヒータコア９をバイパ
スする空気との量が変えられ、その結果、吹出空気の温
度が制御されるようになっている。

尚、エアミックスドア１０の開度θは、エアミックスド
ア１０の位置がフルクール位置（１位置）のとき０％、
フルヒート位置（■位置）のとき１００％である。

そして、前記主通路ｌの下流端は、デフロスト吹出口１
２、ベント吹出口１３及びヒート吹出口１４に分かれて
車室１５に開口し、その分かれた部分にモードドア１６
，１７．１８が設けられ、このモードドア１６，１７．
１８をアクチュエータ１９で操作することにより所望の
吹出モードが得られるようになっている。

また、この装置には主通路ｌの一部をバイパスする冷風
バイパスダクト２０が設けられている。

この冷風バイパスダクト２０は、一端が主通路１のエバ
ポレータ８よりも下流側で且つエアミックスドア１０よ
りも上流側に、他端がベント吹出口１３の手前にそれぞ
れ接続されており、エバポレータ８を通過した空気の一
部を直接ベント吹出口１３へ供給できるようになってい
る。そして、このバイパスダクト２０を介して供給され
る冷風量は、冷風バイパスドア２１の開度をアクチュエ
ータ２２で制御することにより調節できるようになって
いる。

２５は車室内の代表温度ＴＩｌを検出する代表温度検出
器であり、インスツルメントパネル等に取付けられてい
る。また、２６は車両の天井等に取り付けられて頭部周
辺の温度ＴＲｈを検出する頭部温度検出器、２７は外気
温度ＴＡを検出する外気温度検出器、２８は日射ＩＴ３
を検出する日射検出器、２９はエバポレータ８又はエバ
ポレータ８の直後に設けられてエバポレータ８による空
気の冷却能力をエバポレータ８の温度又はエバポレータ
８を通過した空気の温度として検出するモードセンサ、
３０はエンジンの冷却水の温度を検出する水温センサで
あり、これらの出力信号はマルチプレクサ（ＭＰＸ）３
１を介して選択され、Ａ／Ｄ変換器３２を介してデジタ
ル信号に変換されてマイクロコンピュータ３３に入力さ
れる。

また、３４はバイパスドア２１の開度を検出する開度検
出器、３５はモードドア１６，１７．１８の位置を検出
する位置検出器、３６はエアミックスドア１０の開度を
検出する開度検出器であり、これらの出力信号もマルチ
プレクサ３１、Ａ／Ｄ変換器３２を介してそれぞれマイ
クロコンピュータ３３に入力される。

さらに、マイクロコンピュータ３３には、ｆｉ作パネル
３７、温度設定器３８及び頭部温度設定器３９からの出
力信号が入力される。

操作パネル３７は、吹出モードをＶＥＮＴモード、Ｂｌ
−Ｌモード、ＨＥＡＴモード、ＤＥＦ／ＨＥ！ＡＴモー
ド、ＤＥＦモードにマニュアル設定するモードスイッチ
４０ａ〜４０ｅ、前記冷房サイクルを可動させるＡ／Ｃ
スイッチ４１、送風機７の回転速度を低速（ＦＡＮ　１
　）　、中速（ＦＡＮ２）、高速（ＦＡＮ３）に切替え
るファンスイッチ４２ａ〜４２ｃ、送風機７等の空調機
器のすべてを自動制御するＡＵＴＯスイッチ４３、空調
機器の駆動を停止させるＯＦＦスイッチ４４を備えてい
る。

温度設定器３８は、アップダウンスイッチ４５ａ。

４５ｂと、設定温度ＴＩ、を表示する表示部４６とから
成り、アップダウンスイッチ４５ａ、４５ｂの操作で表
示部４６に示される設定温度ＴＤを所定の範囲で変える
ことができるようになっている。

また、頭部温度設定器３９は、例えばダイヤル弐のつま
み４７を有して成り、予め設定された所定の範囲（ＧＯ
ＬＤ−ＷＡＲＭ）で頭部設定温度ＴＯ＋、を変えること
ができるようになっている。尚、温度設定器３８や頭部
温度設定器３９としては、テンプレバーをスライドさせ
る方式のものであっても差し支えない。

マイクロコンピュータ３３は、図示しない中央処理装置
（ＣＰＵ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムア
クセス七メモリ（ＲＡＭ）、入出カポ−１−（Ｉｌｏ）
等を持つそれ自体周知のもので、前述した各種入力信号
に基づいて、前記アクチュエータ６．１１，１９，２２
、送風機７のモータにそれぞれ駆動回路４８ａ〜４８ｇ
を介して制御信号を出力し、各ドア５，１０，１６，１
７．１８゜２１の駆動制御及びモータの回転制御を行な
う。

また、第４図（ａ）には車両用空調制御装置の具体的な
構成例の正断面図、同図（ｂ）には同じく側面図をそれ
ぞれ示している。

この車両用空調制御装置は、大別して送風機７を収納す
る送風機ユニット９３、エバポレーク８を収納する第１
の温調配風ユニット９４及びヒータコア９及びエアミッ
クスドアｌＯ等を収納する第２の温調配風ユニット９５
の三つのユニットが連結されて構成されているものであ
る。

同図（ａ）、（ｂ）において第３図の車両用空調制御装
置の各部分と同じ部分には同一番号を付して、その説明
は省略する。

尚、同図（ａ）において、ヒータコア９の後流側には、
ヒータコア９に流入するエンジン冷却水の流れを遮断す
るウォータコックが冷却水サイクル中に設けられていな
い場合に、ヒータコア９で暖められた空気を必要に応じ
て遮断する温風遮断ドア４９が取付けられている。

次にマイクロコンピュータ３３の制御作動例について説
明する。

第５図には請求項２に係るバイレベルモード（Ｂｌ−Ｌ
）をＴＦ値によって適宜選択するメインルーチンのフロ
ーチャートを示している。

ステップ５０からスタートし、ステップ５２においては
、代表温度検出器２５による車室内代表温度Ｔ、Ｉ、頭
部温度検出器２６による頭部温度検出器２６による頭部
温度ＴＲｈ、温度設定器３８による設定温度ＴＤ、日射
検出器２８による日射量Ｔ８等の信号を当該マイクロコ
ンピュータ３３に入力する諸データ入力処理を行ない、
ステップ５４に進む。ステップ５４においては、メイン
温調用の総合信号ＴＩの演算を行なう。この総合信号Ｔ
Ｉの演算は前記代表温度ＴＲ１外気温度Ｔ＾、日射量Ｔ
、の他に、エバポレータ８後流側温度をＴｔとすると、Ｔ　＋　＝　Ｋｌｌ’ＴＲ＋’ＫＡ’ＴＡ　十ＫＳ・Ｔ
、　十Ｋｉ”Ｔｔ　　Ｋａ’Ｔ’Ｄ十Ｃ（但し、Ｋｌｌ、ＫＡ、Ｋｓ、Ｋｔ、Ｋｎは利得定数、
Ｃは演算定数）により行なう。次のステップ５６におい
ては、吹出口切替信号ＴＦ値の演算を行なう。このＴｒ
値の演算は、エアミックスドアｌＯの開度をθとすると
、ＴＦ　＝Ｔｔ　＋ＫＦ・θ （但し、ＫＦは比例定数）により行なう。

次のステップ５８からステップ６４までの処理は第６図
にも示されているように吹出口切替信号ＴＦ値によるＢ
ｌ−Ｌモードの切替えを行なうものである。ステップ５
８においては、吹出口切替信号Ｔｒ値がＴＦＩより大き
い時はステップ７４に進み、Ｔｒｒ（但し、Ｔ　Ｆ　ｌ
　＞　Ｔ　Ｆ　ｔでＴＦＩとＴＦ２間にはヒステリシス
が設けられいる）より小さい時はステップ６０に進む。

ステップ７４においては吹出口としてＨＥＡＴ吹出口を
選択してステップ８２に進む。また、ステップ６０にお
いてはＴＦ値がＴＦ３より大きい時はステップ６６に進
み、ＴＦ、（但し、ＴＦ３＞ＴＦ４）より小さい時には
ステップ６２に進む。ステップ６６においては、吹出口
としてＢＴ−Ｌ（パイレベル）３を選択してステップ７
６に進む。このＢｌ−Ｌ３の配風比は例えばＶＥＮＴ吹
出口を２０％、ＨＥＡＴ吹出口を８０％としている。ス
テップ６２においては、ＴＦ値がＴＦＳより大きい時は
、ステップ６８に進み、ＴＦＳ（但し、Ｔ　Ｆ　Ｓ　＞
　Ｔ　Ｆ　＆　）より小さい時にはステップ６４に進む
。ステップ６８においては、吹出口としてＢｌ−Ｌ（パ
イレベル）２を選択してステップ７８に進む。このＢｌ
−Ｌ２の配風比は例えばＶＥＮＴ吹出口を５０％、ＨＥ
ＡＴ吹出口を５０％としている。また、ステップ６４に
おいては、ＴＦ値がＴＦ？より大きい時はステップ７０
に進み、ＴＦＩ（但し、Ｔ　Ｆ　？　＞　Ｔ　ｒ　ｓ　
）より小さい時にはステップ７２に進む。ステップ７０
では吹出口としてＢｌ−Ｌ（パイレベル）■を選択して
ステップ８０に進む。

このＢｌ−Ｌｌの配風比は例えばＶＥＮＴ吹出口を８０
％、ＨＥＡＴ吹出口を２０％としている。

ステップ７２では吹出口としてＶＥＮＴ吹出口を選択し
、ステップ８４に進む。前記ステップ７６では後述する
頭部温調用の総合信号Ｔ２の演算定数Ａをプログラム変
数としてこの変数へに所定値ａを設定してステップ８４
に進む。また、前記ステップ７８では変数Ａに所定値ｂ
（但し、ａ＞ｂ）を設定し、ステップ８４に進む。また
、前記ステップ８０では変数Ａに所定値Ｃ（但し、ｂ＞
ｃ）を設定し、ステップ８４に進む、さらに、前記ステ
ップ８２においては、エバポレータ後流側温度Ｔ、が所
定値ＴＥＩより大きい時はステップ８４に進み、所定値
ＴＥｔ（但し、Ｔ　ｔ　＋　＞　Ｔ　ｔ　ｚ　）より小
さい時はステップ８８に進む。ステップ８４においては
、頭部温調用の総合信号Ｔ２の演算を行なう。

この総合信号Ｔ２の演算は、頭部温度をＴＲｈ、日射量
をＴｓ、頭部設定温度をＴＤｈとすると、Ｔｚ＝α・Ｔ
ｌ１ｈ十β・Ｔ、−γ・Ｔｏｈ＋Ａ（但し、α、β、Ｔ
は１１１得定数）により行なう。

このステップ８４の次はステップ８６に進み、バイパス
ドア２１の制御を行なう。即ち、前記吹出口Ｂｌ−Ｌｌ
、ＢＴ−Ｌ２、Ｂｌ−Ｌ３をそれぞれ選択した時に車室
内代表温度ＴＲは、エアミックスドアｌＯの開度が一定
であっても、主に空調ユニットの構造に基づく原因によ
り、従来よりＢｌ−Ｌｉ２時よりＢｌ−Ｌ２の時の方が
少し下降する傾向があり、またＢｌ−Ｌ２の時よりＢＩ
−Ｌ３の時の方が更に下降する傾向があることが経験的
に知られている。このため、このステップ８６のバイパ
スドア制御においては、もともと総合信号Ｔ！の増大に
伴いバイパスドア２１の開度を小さくするようにしてい
たものが、前述したステップ７６．７８．８０の処理に
よりＢｌ−ＬｌからＢｌ−Ｌ３へ切替えられるに従い、
より小さい開度に設定されることになり、このため冷風
の吹出量が減少して上述のような車室内代表温度ＴＲの
不本意な低下を防止できるものである。

次のステップ８８においてはエアミックスドアｌＯの制
御を総合信号Ｔ、に基づいて行ない、ステップ９０に進
む。ステップ９０においては送風機７の制御を総合信号
Ｔ、に基づいて行なう。このステップ８８．９０におい
て適宜車室内空調を行なってステップ９２で終了する。

尚、この実施例では、３段階のバイレベルモードを含む
吹出口の切替えを吹出口切替信号であるＴＦ値により行
なったが、これに限らず、例えば総合信号Ｔ、の大きさ
に応じて切替えを行なうようにしても良い。

また、請求項１の発明については、上記請求項２の発明
と略同様であるが、上記実施例中の頭部総合信号Ｔ！の
代わりに副総合信号Ｔ、を用いている点及び吹出口切替
の判定をＴＦ値の代わりに総合信号Ｔ１の大小で行なう
点が異なっているものである。

例えば、マイクロコンピュータ３３の制御においては第
５図に示されているフローチャートと同様なメインルー
チンを用いるが、先ずステップ５６の処理は必要なくな
り、ステップ５８〜６４の判定はステップ５４で演算さ
れた総合信号Ｔ＋が如何なる値にあるかによって吹出口
の選択を行なうこととなる。この場合、勿論各判定値も
ＴＦＩ〜ＴＦ８の値とは異なってくるが、判定値の大小
に対する吹出口の選択は基本的に変わりはない。

また、ステップ８４においては、副総合信号Ｔ３の演算
を行なうこととなるが、この副総合信号Ｔ３の演算は例
えば、Ｔｚ　＝　Ｄ％ｒ＊　＋　Ｅ’Ｔ’ｎ　＋　Ｆ−Ｔｓ　
＋Ａ（但し、Ｄ、　Ｅ、　Ｆは利得定数、Ａはプログラ
ム変数）により行なう。

更に、この請求項１の発明に関連して、副総合信号Ｔ、
を用いることなく、総合信号Ｔ＋のみを用いてバイパス
ドア２１を制御する構成とすることもできる。この場合
には、総合信号Ｔ１の前記演算定数Ｃをプログラム変数
として、それぞれ選択されたＢｌ−Ｌ（パイレベル）モ
ードに応じて適当な値をこのプログラム変数Ｃに設定す
る。

（発明の効果）以上述べたように、この発明によれば、車室内温度の制
御を例えば３段階のＢｌ−Ｌモード切替とバイパスドア
制御の組み合わせにより行なうようにしたので、特に、
日射等による頭部温度の制御時においてＢＩ−Ｌモード
を小刻みに変化させることができ、風量的に違和感の少
ない吹出口切替えが可能となった。また、Ｂｌ−Ｌモー
ド切替に起因する車室内温度の低下をバイパス制御によ
って軽減することができ、空調フィーリングが滑らかな
モード切替を行なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の構成を示す機能ブロック図
、第３図はこの発明の実施例における車両用空調制御装
置を示す構成図、第４図（ａ）は本発明に係る車両用空
調制御装置の具体的な構成例を示す正断面図、同図（ｂ
）は同じく車両用空調制御装置の側面図、第５図は同上
に用いたマイクロコンピュータのメインルーチンを示す
フローチャート、第６図は吹出口切替信号Ｔｙ値に対す
るＢｌ−Ｌモードの切替値の説明図である。７・・・送風機、８・・・エバポレータ、９・・・　ヒ
ータコア、１０・・・エアミックスドア、２０・・・冷
風バイパス通路、２１・・・バイパスドア、３３・・・
マイクロコンピュータ、１００・・・主総合信号演算手
段、１１０・・・吹出口切替判定手段、１２０・・・副
総合信号演算手段、１３０・・・バイパスドア制御手段
、２００・・・総合信号演算手段、２１０・・・頭部総
合信号演算手段。

Claims

【特許請求の範囲】

１．　エバポレータ通過直後の空気を車室内に導く冷風
バイパス手段であって通過空気量を調節するバイパスド
アを有するものと、少なくとも車室内温度と設定温度を
含む複数の入力信号に基づき車室内の熱負荷に相当する
主総合信号を演算する主総合信号演算手段と、前記主総合信号演算手段の演算結果に応じて吹出口を複
数のバイレベルモードを含む所定の吹出口モードに切替
える吹出口切替判定手段と、少なくとも車室内温度、設
定温度及び日射量を含む複数の入力信号と前記吹出口切
替判定手段による切替結果に基づき、車室内の熱負荷に
対応する副総合信号を演算する副総合信号演算手段と、
前記副総合信号演算手段の演算結果に応じて前記冷風バ
イパス手段のバイパスドアを駆動制御するバイパスドア
制御手段とを具備することを特徴とする車両用空調制御
装置。
２．　エバポレータ通過直後の空気を車室内に導く冷風
バイパス手段であって通過空気量を調節するバイパスド
アを有するものと、少なくとも車室内温度と設定温度を
含む複数の入力信号に基づき車室内の熱負荷に相当する
総合信号を演算する総合信号演算手段と、前記総合信号演算手段の演算結果に応じて制御される少
なくともエバポレータ後流側温度とエアミックスドア開
度とに基づいて吹出口を複数のバイレベルモードを含む
所定の吹出口モードに切替える吹出口切替判定手段と、少なくとも乗員の頭部近傍の温度と頭部近傍の空調温度
の設定値である頭部設定温度との差を含む複数の入力信
号と前記吹出口切替判定手段の切替結果に基づき、乗員
の頭部近傍の熱負荷に相当する頭部総合信号を演算する
頭部総合信号演算手段と、前記頭部総合信号演算手段の演算結果に応じて前記冷風
バイパス手段のバイパスドアを駆動制御するバイパスド
ア制御手段とを具備することを特徴とする車両用空調制
御装置。