JPH02258406A - 自動車用オートエアコンの始動制御装置 - 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、吹出モードが自動制御される自動車用オート
エアコンの始動制御装置に関する。

従来の技術 従来の自動車用オートエアコンとしては、第４図に示し
た制御を実行するものが提案されている（特開昭６０−
６１３２７号公報参照）。すなわちこの制御においては
、空調装置本体の熱源となるエンジン冷却水の水温Ｔｗ
を読み込み、該水温Ｔｗか所定の下限値Ｔｗｏ　（例え
ば４０°Ｃ）以上となったか否かを判別する。モしてＴ
ｗ＜Ｔｗ。

であって水温Ｔｗか４０℃に到達していない状態ではプ
ロアモータの回転数を超低速回転ＬＬＯにするとともに
、吹出口をデフロスタモードＤＥＦにする始動時制御を
実行する。これにより水温か」−Ｈするまでの間、デフ
ロスタモードによりフロントガラスの曇りなどを除去す
ることができ、又ブロアモータは超低速回転Ｌ　Ｌ　Ｏ
であるため、乗員の顔に低温の吹出風が吹き当たる不都
合はない。

次にエンジン冷却水の温度上昇によりＴｗ＞ＴＷＯとな
ると、前記デフロスタモードからヒートモードに切り換
えるとともに、ブロアモータは前記超低速回転ＬＬＯよ
り高回転の低速回転ＬＯに切り換わる。したがって、こ
のとき既に熱源であるエンジン冷却水温は４０℃以上で
あることから、イグニッションスイッチをオンにしだ後
直ちにヒートモードにした場合のように足元に冷たい空
気が吹き出されて乗員に不快感を与える不具合が解消さ
れる。そしてヒートモード時における足元吹出温度Ｔｄ
＋、が所定の基準値Ｔｄｔ、ｏに到達すると、以降他の
温度に関連した物理的環境因子に基づて、車室内に最適
環境を形成する定常時制御が実行されるのである。

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制御にあっては、特性図
に示されるように水温Ｔｗが下限値Ｔｗｏ（４ｏ’ｃ）
　　に上昇到達したか否を判別して、デフロスタモード
ＤＥＦからヒートモードＨＥＡＴへのモード切換を行う
よう制御している。このとき、外気温が極低温である場
合には、水温Ｔ５が下限値Ｔ　ｗｏに上昇到達するまで
に長時間（外気温が〜３０°Ｃのとき約８〜１０分）を
要することから、乗員にあっては、この間車室内に最適
環境を形成すべく行われるヒートモードによる暖房快適
感を享受することができない。

一方、外気温が極低温である場合には、乗車直前に乗員
は極低温を体感していることから、例え充分高温に上昇
到達していない低温風であっても、該低温風により暖房
感を体感し得る。したがって、前記従来装置のように、
ヒートモードが開始されるまでに長時間を要すると、乗
員は前記低温風により暖房感を得られるのにもかかわら
ず、該暖房感を得ることが可能となるまでに長時間を要
し、極低温において迅速に快適性を得るこ七ができるも
のではなかった。

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、極低温である条件下において、迅速に暖房感に
よる快適性を得ることを可能にしたオートエアコンの始
動制御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 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、車室内の温度を設定するため乗員の設定操
作に従って電気信号を送出する設定手段と、空調装置本
体に設けられた温度に関連した操作要素及び吹出モード
に関連した操作要素を駆動する駆動装置と、前記検出手
段及び前記設定手段の出力信号を基に、前記空調装置本
体の始動時に、所定の条件に応じて行われる始動時制御
及び、該始動時制御終了後開始される定常時制御の双方
に必要な演算を実行し、この演算結果に基づいて前記駆
動装置に指令信号を送出する演算制御装置とを具え、始
動時制御の終了後に定常時制御が開始されるオートエア
コンにおいて、前記検出手段は少なくとも外気温を検出
する外気温センサを有し、前記演算制御装置は外気温に
基づいて前記始動時制御における吹出モードの終期、具
体的にはには始動時制御におけるデフロスタモードの終
期を演算して可変制御するように構成されている。

作用 前記構成において、空調装置本体を始動させると、演算
制御装置は前記検出手段や設定手段の出力信号を基に始
動時の制御に必要な演算を実行し、この演算結果により
駆動装置が制御され、該駆動装置により操作要素が駆動
されることにより、予め設定されている始動時制御が行
われる。

そして、この始動時制御の実行中において演算装置は、
外気温センサにより検出された外気温に応じて始動時制
御におけるデフロスタモードを継続するか否かを判別す
る等の演算を実行し、この演算結果により始動時制御の
終期が決定される。

したがって、外気温が極低温の条件下で空調装置本体を
始動させた場合には、外気温に応じて始動時制御におけ
るデフロスタモードの終期を早めることができ、これに
よって、例えばデフロスタモードに続いて開始されるヒ
ートモードの開始時期や、該ヒートモードに続いて開始
される定常時制御の開始時期も早まる。

このとき、外気温が極低温である場合には、乗車直前に
乗員は極低温を体感していることに起因して、例え充分
高温に上昇到達していない低温風であっても、該低温風
により暖房感を体感し得ることから、ヒートモードや定
常時制御が早まることにより低温風が吹き出されても、
該低温風により暖房感を得ることが可能となる。

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１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イル。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１４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２０が配設されて
おり、又ヒータユニッ）−７内には両側部に導入タンク
１５ａと導出タンク１５とを有し、エンジン冷却水を熱
源とするヒータコア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
、上流側通気面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１５ａとケーシング４の他側壁２５間に
は、第１バイパス路２６が形成されており、前記導入タ
ンク１５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１５ａに形成されたボス部２９には、第
１導入路２３を開閉する操作要素たる第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バイパス通路２６を開閉スるベントバイパスド
ア３１が設けられ、さらに導入タンク１５の端縁には、
第２バイパス通路２８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
れており、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３６．３７３７を開閉するベン
チレータドア３９及び、デフロスト吹出口３５を開閉す
るデフロストドア４ｏが設けられている。一方策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、フート吹出口４１には、
フートドア４２が設けられているとともに、前記第１゜
第２エアミ、タスチャンバ３３，３４が連通ずる部位に
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４６の入力ボ
ートには、設定手段たる室温設定器４７が接続され、又
検出手段たる外気温センサ４８゜日射センサ４９．車室
内の温度を検出する室温センサの１つである上部室温セ
ンサ５０．同じく室温センサの１つである下部室温セン
サ５１．及び前記デフロスト、フート、センタベンチレ
ータ吹出口３５．３６．４１に各々配設されたデフ吹出
温センサ７０．ベント吹出温センサ７１、フート吹出温
センサ７２、さらにはエンジン冷却１を検出して水温メ
ータ７３を作動させる水温センサ５２がＡ／Ｄ変換器５
３を介して接続されている。

又この演算制御装置４６には、室温設定器４７から入力
される設定温度Ｔｓ、外気温センサ４８か検出した外気
温Ｔａ、日射センサ４９が検出した日射１２に基ついて
車室内の上部目標室温Ｔ　ｓ。

０と下部目標室温ＴｓｏＬを各々演算する上部目標室温
演算回路５５及び下部目標室温演算回路５６か設けられ
、又前記上部目標室温Ｔ　ｓｏｕ、上部室温センサ５０
か検出した上部室温Ｔｕ、日射量Ｚに基ついて上部目標
吹出ｉＷＴ　ｄ　ｏ　ｕ　（各ベンチレータ吹出口３６
．３７の目標吹出温）を演算する上部目標吹出温演算回
路７４が設けられているとともに、前記下部目標室温Ｔ
　ＳＱＬ、下部室温センサ５１か検出した下部室温Ｔ　
ｔ、日射１ｚに基ついて下部目標吹出温Ｔ　ｄ　ＯＬ　
（フート吹出口４１の目標吹出温）を演算する下部目標
吹出温演算回路７５が設けられている。

さらに、演算制御装置４６には、前記上部目標室温Ｔ　
９０１１、下部目標室温Ｔ　ｓｏｔ、、上部室温Ｔ　ｕ
、下部室温ＴＬ、上部目標吹出温Ｔ　ｄ　ｏ　ｕ、下部
目標吹出ｉＦＡ　Ｔ　ｄ　ｏ　１．、及びデフ吹出温セ
ンサ７０が検出したデフ吹出１＝Ｔｃ＋ｄ、ベント吹出
温センサ７１か検出した上部吹出温Ｔｄｕ、フート吹出
温センサ７２が検出した下部吹出ＩＦｉＡＴ　ｄ　Ｌに
基づいて、プロアモータ１３の印加電圧を演算する風量
演算回路７６及び、これらの値及び前記水温センサ５２
か検出した水温Ｔｗに基ついて始動時制御における吹出
モードと、定常時制御における吹出モードを演算する吹
出モード演算回路７７が設けられている。

そして、前記風量演算回路７６の出力部は、駆動回路６
５を介して前記ブロアモータ１３に接続されており、又
前記吹出モード演算回路７７の出力部は、駆動回路５７
を介して、前記ベンチレータ、デフロスト、フート各ド
ア３９，４０，４．２に連係された駆動装置たるベンチ
レータドア用アクチュエータ５９．デフロストドア用ア
クチュエータ６０．　　フートドア用アクチュエータ６
１及びベントバイパスドア３１に連係されたベントバイ
パスドア用アクチュエータ６２に接続されている。

次に以上の構成にかかる本実施例の作動について第３図
に示したフローチャートに従って説明する。なお、この
フローチャートにおいてＴｄｈは、ｒｉｉｒ記各吹出温
Ｔ　ｄ　ｄ　、　　Ｔ　ｄ　ｕ　、　　Ｔ　ｄ　Ｌの最
大値を意味している。

すなわち図外の空調スイッチを投入すると、空調偽作本
体ｌとともに演算制御装置４６は起動し、温度に関連し
た物理的環境因子としての６値Ｔａ、ＺＳＴ、ＪＳＴＬ
や、池の値Ｔｄ　ｄ、Ｔｄ　ｕ、ＴｄＬ。

Ｔｗ、Ｔｓの各電気信号が読み込まれる（ステップ■）
。引き続き、これらの値に基づいて車室内を設定温度Ｔ
ｓとするに必要な上部目標室温Ｔ８゜４、と、下部目標
室温Ｔ　ＳＱＬ及び、該Ｔ　ｓｏｕとＴ　ＳＱＬを達成
するに必要な上部目標吹出１ＷＴｄｏｕ、下部目標吹出
温Ｔ　ｄ　ＯＬが演算され（ステ、ブ■）、さらに風量
つまりブロアモータ１３への印加電圧か演算される（ス
テップ■）。

次ステツプ■では、Ｔυ−Ｔ　ｓｏｏ＋　５　＞　Ｏ±
１が判別され、この判別がＮｏであって下部室温Ｔ。

か上部目標室温Ｔ　ｓｏｕよりも５±１°Ｃ以上低い場
合には、車室内の上部が低温状態にあることから、当然
に車室内の下部も低温状態にあり、よって暖房を行うべ
く始動時制御を開始する必要性が判明する。

そこで始動時制御においては、先ずステップ■でＴｄｈ
−５／３０Ｔａ−ａ＞Ｏ＋１を判別しく定数ａは例えば
２１）、この判別がＮｏであれば、吹出温の最大値Ｔｄ
ｈは未だ低温であって、かかる低温の吹出風が乗員に吹
き当たると、乗員において不快感が生ずることととなる
。したかって、暖房時にヒートモードを開始する前の吹
出モードであるデフロスタモードを形成するとともに、
ブロアモータ１３の印加電圧を超低速回転となる４Ｖに
設定する（ステップ■）。

これによってデフロストドア４０は開位置に駆動される
とともに、フートドア４２、ベンチレータドア３９、ベ
ントバイパスドア３１は閉位置に駆動され、プロアファ
ン１４は超低速回転する。

よって、冷気が乗員の顔に吹き当たるようなことはなく
、又吹出温の最大値Ｔ、−１ｈがある程度高〆晶に到達
するまでの間を有効利用してフロントカラスの曇りが除
去される。

そして、始動からの時間経過に伴って、熱源となるエン
ジン冷却水温が上昇し、前記最大値Ｔｄｈが増加するこ
とにより、ステップ■の判別がＹＥＳになると、ステッ
プ■に進みＴ　ｄ　ｈ　−５／３ＣＩＴａ−ｂ＞Ｏ±１
が判別される（定Ｈｂは例えば３６）。この判別がＮｏ
であれば、デフロスタモードから、始動時制御における
他の吹出モードであるヒートモードへ切換する制御が行
われ、フートドア４２が開位置に駆動されるとともに、
ブロアモータ１３の印加電圧を超低速回転である４Ｖか
ら低速回転である５、５■に変化させる制御が、これと
同期して行われる（ステップ■）。

このとき、フート吹出口４１から給送される吹出風は、
前記ステップ■の条件を満足した温度であり、この吹出
風の温度はステップ■の演算式［Ｔｄｈ−５／３０Ｔａ
−ａＪにおいて、−５／３０Ｔ　ａが存在することによ
り理解し得るように、外気温Ｔａか低いはと、演算式の
値は小さくなる。したがつて、外気温Ｔａが低ければ低
いほどステップ■の判別がＹＥＳとなる吹出温の温度条
件も低くなり、デフロスタモードの終期、つまりヒート
モードの開始時期が早まり、比較的低温の吹出風がヒー
トモードの形成に伴って、乗員の足に吹き当たることな
る。

しかし、外気ｉＴａが例えば−３０°Ｃであるような極
低温の場合には、乗車直前に乗員は極低温を体感してい
ることから、ヒートモードの開始時期か早まることによ
って、エンジン冷却水を熱源とする吹出風が、充分高温
に上昇到達していない低温であっても、乗員は該低温の
吹出風によって、充分に暖房感を体感することかできる
。よって、ヒートモードの開始時期が早まること（こよ
り低温風が吹き出されても、不快感を生ずるようなこと
はなく、早期に暖房感を得ることか可能となる。

そして、ステップ■の判別がＮＯである間は、ヒートモ
ードが維持されるとともに、ステ、ブ■の判別がＹＥＳ
になると、以上の始動時の制御は解除され、以降上部及
び下部目標室温Ｔ　５０ｔｌ、　　Ｔ　ｓ。、をより漸
近維持するために、定常時制御が開始される（ステップ
■）。

ここで、定常時制御とは、前記設定温度Ｔｓに漸近推持
するに最適な吹出温度、吹出風量を設定し、各吹出口３
５．３６．３７．４１をを選択的に開成する、前述した
ステップ■〜■及び後述するステップ■〜■の始動時制
御の終了を解除条件として開始される制御モードである
。

この定常時制御の開始判別であるステップ■においても
、演算式ｒＴｄｈ−５／３０Ｔａ−ｂＪを用いているこ
とにより理解し得るように、外気温Ｔａが低ければ低い
ほどステップ■の判別がＹＥＳとなる温度条件も低くな
り、ヒートモードの終期、つまり定常時制御の開始時期
は早まる。このとき、前述のように外気ｆＡＴａが一３
０°Ｃであるような極低温の場合には、エンジン冷却水
を熱源とする吹出風が、充分高温に上昇到達していない
低温であっても、乗員は該低温の吹出風によって、充分
に暖房感を体感することができることから、定常時制御
の開始時期が早まることにより複数の吹出口から低〆詰
風か吹き出されても、不快感を生ずるようなことはなく
、早期に快適感を得ることか可能となる。

一方、前記ステップ■の判別がＹＥＳ、つまり上部室温
′ＦＩＪが上部目標室温ＴｓｏｌＩよりも５±１０Ｃ以
上高い場合には、車室内の上部は高温状（ｍにあること
は判明したことから、この時点で直ちにベントモードを
実行しても良い。しかし、本実施例では、ベントモード
の実行に際しては、車室内の下部の温度状態を検出すべ
く　ＴＬ　　Ｔ　ｓ　ｏ　Ｌ〉０±１を判別する（ステ
ップ［相］）。前記ステップ■とステップ［株］の判別
がともにＹＥＳであれば、車室内の上部と下部とかとも
に高温であることを意味し、このように車室内の上部と
下部とがともに高１．■であれば、車室内を冷却するの
であるから、水温や吹出温の最大値に関係なく制御して
も問題ないので、あえて始動時に特定の吹出口を限定す
る等の制御は必要なく、上部及び下部目膿室ｆＡＴ！］
ＯＩＪ＋　Ｔ　ＳＱＬをより迅速に達成すべく定常時制
御か即実行される（ステップ■）。

他方、ステップ［株］の判別がＮｏであれば、車室内の
上部のみが高温であって、車室内の下部は低温であるこ
とを意味することから、日射のある冬や日射のある春、
秋の気温が低い中間期のような状態なので、次にＴ　ｗ
＞　４０が判別され（ステップ０）、この判別がＮＯで
あれば車室内上部の温度を低下させるべく、吹出モード
演算回路７７は、ベントモードでの始動を実行すると判
断する。これによってベンチレータドア３９とベントバ
イパスドア３１とが開位置に、又デフロスト、フート両
ドア４０．４２が閉位置に駆動され、ブロアモータ１３
には５ｖが印加される（ステップ０）。

そして、水温Ｔ８が４０’Ｃ以上になると、Ｔｄｈ−Ｔ
ｄｏｕ＋５＞Ｏ±１が判別され（ステップ０）、この判
別がＹＥＳとなった時点で、ベントモードから定常時制
御への移行が許容される（ステップ■）。

このため、上部室温が高い条件下においては、先ずベン
トモードによりベンチレータ吹出口３６．３７のみが開
成され、その後冷却水温が上昇して加温能力が充分とな
った時点で、ベンチレータ吹出口３６．３７のみならず
、デフロスト吹出口３５やフート吹出口４１が単独ある
いは組み合わされて開成される可能性のある定常時制御
に移行することから、例えば、フート吹出口４１からベ
ント吹出口３６．３７より暖かい調和風を吹き出させた
いのにベント吹出口３６．３７と同じ冷たい風が給送さ
れるというような違和感が生ずることはない。

又前記水温センサは、水温メータ用であることから、検
出された水温には±１０６Ｃ程度の誤差が見込まれるが
、この誤差があっても吹出温が上部吹出目標温度Ｔｄｏ
ｕより所定値以上となったかも判断因子として、定常時
制御を開始するようにしていることから、正確な水温Ｔ
ｗを検出できていなくとも、加温能力が十分でないまま
定常時制御に移行するという不具合を生じさせない。

したがって、空調制御専用の高精度の水温センサを設け
ることなく、高温領域では精度よく温度検出するものの
、前記４０°Ｃを含む低温領域では検出温度誤差が大き
い、水温メータ用の水温センサ５２を用いても、乗員に
不快感を与えることなく、空調装置本体１の制御を行う
ことが可能となるのである。

なおこの実施例に各判別ステップにおける一５℃、＋５
°Ｃ，５／３０．４■、５．５■、５ｖ等の実数値、及
び前記定数ａ’＝２１．．ｂ＝３６等は例示であって、
これらの値は空調装置本体１の特性や単室容積に応じて
適宜設定される。

発明の詳細 な説明したように本発明は、外気温を用いて前記始動時
制御における吹出モードの終期を演算し、この演算結果
に基づいて始動時制御における吹出モードを可変制御す
るようにした。よって、外気温に応じて始動時制御にお
ける吹出モードの終期、及び当該吹出モードに続く他の
吹出モードの開始時期を可変的にすることができ、これ
によって、極低温の条件下において、吹出モードの切換
を外気温に応じて早めること可能となる。

このとき、外気温が極低温である場合には、乗車直前に
乗員は極低温を体感していることによって、例え充分高
温に上昇到達していない低温風であっても、該低温風に
より暖房感を体感し得ることから、吹出モードの切換が
早まることにより乗員に向けて低温風が吹き出されても
、該低温風により暖房感を得ることが可能となる。した
がって乗員は、極低温の条件下において短時間で暖房感
を得ることが可能となり、極低温における快適性を迅速
に得ることを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
同実施例の空調装置本体を示す概念図、第３図は同実施
例の作動を示すフローチャート、第４図は従来の自動車
用オートエアコンの制御特性図である。 １・・・空調装置本体、１３・・・ブロアモータ、３５
・・・デフロスト吹出口、４０・・・デフロストドア、
４１・・・フート吹出口、４２・・・フートドア、４６
・・・演算制御装置、４７・・・室温設定器、５０・・
・上部室温センサ、５２・・・水温センサ、６０・・・
デフロストドア用アクチュエータ、６１・・・フートド
ア用アクチュエータ、７０・・・デフ吹出温センサ、７
１・・・ベント吹出温センサ、７２・・・フート吹出温
センサ、７３・・・水温メータ、７４・・・上部目標吹
出温演算回路、７５・・・下部目標吹出温演算回路、７
７・・・吹出モード演算回路。

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、車室内の温度を設定する
   ため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、空調装置本体に設けられた温度に関連した操作要
   素及び吹出モードに関連した操作要素を駆動する駆動装
   置と、前記検出手段及び前記設定手段の出力信号を基に
   、前記空調装置本体の始動時に行われる始動時制御に必
   要な演算を実行するとともに、該始動時制御終了後開始
   される定常時制御に必要な演算を実行し、この演算結果
   に基づいて前記駆動装置に指令信号を送出する演算制御
   装置とを具えたオートエアコンにおいて、前記検出手段
   は少なくとも外気温を検出する外気温センサを有し、前
   記演算制御装置は外気温を用いて前記始動時制御におけ
   る吹出モードの終期を演算するように構成されたことを
   特徴とする自動車用オートエアコンの始動制御装置。