JPH03182835A

JPH03182835A - 自動車用空調制御装置

Info

Publication number: JPH03182835A
Application number: JP32138889A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takahashi; 高橋　日出雄; Junichiro Hara; 潤一郎原; Yuji Ishihara; 裕二石原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-08-08

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、自動車の車室内の空調を制御する自動車用
空調制御装置に関する。

（従来の技術）従来の自動車用空調制御装置としては、例えば第７図に
示すようなものがある。これは特開紹５９−１５６８１
４号公報に示されたもので、空調ユニット１０１は、車
室内または車室外よりの空気の導入を選択的に切換える
インテークドア１０３と、前記空気を導入して送風する
送風機１，０５と、この送風機１０５の送風空気を冷却
導通させるエバポレータ１０６と、エンジン冷却水を導
入してその熱により送風空気を加熱通過させるヒータコ
ア１０７とを備え、前記エバポレータ１０６以後のダク
ト１０９内は仕切板１１１によって第１空調風通路１１
３と第２空調風通路１１５とに仕切られている。

前記第１空調風通路１１３および第２空調風通路１１５
には、それぞれエバポレータ１０５の通過空気に対して
ヒータコア１０７側へ導入する割合を調整して温度調整
を行う第１エアミツクスドア１１７および第２エアミツ
クスドア１１９が備えられ、第１空調風通路１１３は室
内上部吹出口１２１に、また、第２空調風通路１１５は
室内下部吹出口１２３に連通されている。これら吹出口
１２１．１．２３にはそれぞれ空調風の吹出し方向を切
換える吹出方向切換ドア１．２５，１．２７が設けられ
ている。

また、車室外には外気温を検出する外気温検出器１２つ
と車室内の上部と下部へのそれぞれのＦ１射量を検出す
る上部「１射量検出器１３１および下部室温検出器１３
３が備えられている。車室内には室内の上部と下部にお
けるそれぞれの車室内温度を検出する」二部室温検出器
１３５および下部室温検出器】３７が備えられている。

さらに、エンジン冷却水の水温を検出する水温検出器１
３９、エバポｌノータ出口温検出器１４１、第１エアミ
ツクスドア開度検出器１４３および第２エアミツクスド
ア開度検出器１４５、切換ドア開度検出器１４７．１４
９１部室温設定器１５１および下部室温設定器１５３が
備えられている。

以上の各検出器１２９乃至１４９により検出された信号
と設定器１．５１，１．５３により設定された信号は、
Ａ／Ｄ変換器１５５を介してマイクロコンピュータ１５
７へ人力され、このマイクロコンピュータ１５７から送
風機速度調節回路１５９、第１エアミックスドア駆動回
路１６１、第２エアミックスドア駆動回路１６３および
吹出方向切換ドア駆動回路１６５，１．６７を介して送
風機１０５、第１および第２エアミツクスドア駆動装置
１６９．１．７１および吹出方向切換ドア駆動装置１７
３．１７５に駆動信号を出力するようになっている。

そして、各検出器１２９乃至１４９により検出された各
データと設定器１５］、−，１５３により設定されたデ
ータとから、送風機１０５の同転速度および第１．第２
エアミックスドアｉＦ、７，１１９の開度を調節するこ
とにより空調風の温度と送風量とが制御されるとともに
、吹出方向切換ドア１２５．１２７を切換えて空調風の
室内上部および下部への吹出方向が制御される。

こうして、車室内の上部温度と下部温度とを作意に調節
することができ、快適性を向上することができるように
な、っている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、このような従来の自動重用空調制御装置では
、車室内温度を］」標空気温及び送風量の空調風によっ
て設定室温に制御するものであるから、乗員人体にも同
様の空気温と送風量の空調風が吹付けられる。このため
、例えば冷房時に、室内温度が設定温度状態に達すると
、送風量がローレベルで安定されることになり、乗員人
体に吹付けられる風速も低くなる。ところが、日射が強
い時などは、乗員人体に吹付けられる風速が低いと、乗
員は気流感を感じないため必ずしも快適性が得られなか
った。

第４図は外気温３５℃、］］射６６０Ｋｃａｌ／ｍ２ｈ
における冷房定常時の場合の乗員周囲空気温（室温）と
吹出し空気温度、風速（風量）との関係を示す図である
。

同図において点線で示すように、従来の空調制御装置で
は、冷房定常時において室温が高くなるに従い吹出空気
温度（黒丸で図示）も高く制御され、風速（白丸で図示
）は室温が低くなるほど強く制御されけていた。従って
、室温が低いときに、温度の低い風が強く吹付けられる
ため乗員は寒く感じ、また、室温が高いときに、温度の
高い風が弱く吹付けられるため乗員は暑く感じ、必ずし
も快適性が得られないという問題があった。

一方、Ｉ」射の強いｒ］には吹付は風速（気流感）を必
要とするが、日射の増減に応じて風速を変化させた場合
、冷房定常時において、］１射の急変により空調風の風
速が頻繁に変化することとなり、乗員はまともに気流の
変化を受け、いわゆるハンチング現象が発生ずる等の問
題があった。

そこでこの発明は、乗員周囲温度（室温）に応じて乗員
人体に吹付けられる空調風の空気温度および風速（風量
）を制御することにより、快適性を向上させることがで
きる自動車用空調制御装置の提供を目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記課題を解決するためにこの発明は、送風機からの空
調風を乗員の周囲へ吹出す乗員周囲吹出口ＣＬ１および
乗員人体へ吹出す乗員人体吹出口ＣＬ２と、車室内の熱
負荷を検出する室内熱負荷検出手段ＣＬ３と、室内温度
を設定する室温設定手段ＣＬ４と、設定室温値と室内熱
負荷値との差に応じて前記乗員周囲吹出口ＣＬ１−から
予め定められな空気温度と風量の空調風を吹出させ、前
記乗員人体吹出口ＣＬ２からは前記乗員周囲吹出口ＣＬ
Ｉの空調風とは異なる風質の空調風を吹出し可能に制御
する制御手段ＣＬ５とを備える構成とした。

（作用）室内熱負荷検出手段ＣＬ３により検出された室内熱負荷
値と、室温設定手段ＣＬ４で設定された設定室温値との
差に応じて制御手段ＣＬ５の制御により乗員周囲吹出口
ＣＬＩから予め定められた風質の空調風を乗員周囲へ向
けて吹出させ、方乗員人体吹出口ＣＬ２からは空調風が
乗員人体へ向けて吹出される。

従って、乗員へは最適な風質の空調風を吹付けることが
でき、これにより乗員は周囲への空調風に係わらず最適
な気流感を得ることが可能となる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図はこの発明の一実施例に係る構成図を示すもので
、この実施例の車両は空調ユニ・ソト１を車両インスト
ルメント内に備えている。この空調ユニット１は、車室
内または車室外よりの空気の吸気口３，５を選択的に切
換えるインテークドア７と、前記吸気口３．５から空気
を導入して第］の通風路９へ送風する第１の送風機１１
と上記空気を第２の通風路１３へ送風する第２の送風機
１５とを備えている。第１．第２の送風機１１．１５の
下流側には送風空気を冷却通過させるエバポレータ１７
と、エンジン冷却水を導入してその熱により送風空気を
加熱通過させるヒータコア１９とを備えている。ヒータ
コア１つの下流側には前記第１．第２の通風路９，１３
においてそれぞれエバポレータ１７の通過空気に対して
ヒータコア１．９側へ導入する割合を調整して温度調整
を行う第１−通風用エアミックストア２１および第２通
風用エアミックスドア２３とを備えている。また、前記
第１の通風路９からの空調風を乗員Ｍの周囲へ向けて吹
出す乗員周囲吹出口ＣＬＩとしての第１空調吹出口２５
および第２の通風路１３からの空調風を乗員人体へ向け
て吹付ける乗員人体吹出口ＣＬ２としての第２空調風吹
出口２７とを備えている。

車室外の適当な位置には、外気温を検出する外気温検出
器２９および日射量を検出する「１射量検出器３１が備
えられている。

車室内の適当な位置には乗員周囲の車室内温度を検出す
る室内熱負荷検出手段ＣＬ３としての室温検出器３３と
、乗員周囲の室内温度を設定する室温設定手段ＣＬ４と
しての室温設定器３５とが備えられている。

以上の各検出器２つ乃至３３により検出された信号と設
定器３５により設定された信号は、Ａ／Ｄ変換器３７に
よりデジタル信号に変換され、制御手段ＣＬ５としての
マイクロコンピュータ３つへ入力され、このマイクロコ
ンピュータ３つから第１．第２の送風機１．１．　＋、
　ｉ　５および第１．第２通風用エアミックスドア２１
．．２３へ駆動信号を出力するように構成されている。

つぎに、第３図の制御フローチャートを用いてこの実施
例の作用を説明する。

Ａ／ＣスイッチがＯＮになると、まず、ステップＳ１で
外気温検出器２９により検出された外気温Ｔａ、日射量
検出器３１により検出された日射量Ｓ１室温検出器３３
により検出された乗員周囲の空気温Ｔｉｃ、Ｍおよび室
温設定器３５で設定された乗員周囲の設定室温ＴＳｅｔ
ｏＭ等の各ブタがマイクロコンピュータ３つへ人力され
る。

つぎに、ステップＳ２において、外気温Ｔａ。

日射量Ｓ１室温Ｔｉｃ、Ｍおよび設定室温Ｔｓｅｔ、Ｍ
から定数Ａ乃至Ｅを用いて乗員周囲１」標吹出し空気温
Ｔｆが計算され、さらに乗員周囲目標吹出し空気温Ｔｆ
から定数Ｆ、Ｇを用いて乗員周囲の空気温をＴｆとする
ための第１通風用エアミツクストア２１の開度Ｘが計算
される（ステップＳ３）。

さらに、ステップＳ４で設定室温Ｔｓｅｔ、Ｍと乗員周
囲の検出室温Ｔｉｃ、Ｍの差（Ｔｓｅｔ。

Ｍ−Ｔｉｃ、Ｍ）より第１の送風機１１の印加電圧が計
算される。

そして、これらステップＳ１乃至Ｓ４によって第１空調
風吹出口２５からの空調風の吹出］、空気温度および風
量が計算され、乗員周囲の室温Ｔｉｃ、Ｍを設定室温Ｔ
ｓｅｔ、Ｍ状態にする。

同時に、ステップＳ５において、乗員周囲の室温Ｔｉｃ
、Ｍから定数Ｈを用いて乗員人体目標吹出し空気温ＴＩ
、Ｍが計算され、さらに、乗員人体１」標吹出し空気温
ＴｆＭから定数１．Ｊを用いて乗員人体への吹付は空気
温をＴＩ、Ｍとするための第２通風用エアミックスドア
２３の開度Ｘ１ｖｌが計算される（ステップＳ６）。

さらに、ステップＳ７て乗員周囲の空気温Ｔｉｃ、に４
に応じて第２の送風機１５の印加電圧ＶＭが計算される
。

そして、これらステップＳ５乃至Ｓ７によって第２空調
風吹出口２７からの空調風の吹出【７空気温および風量
か計算され、乗員周囲の室温Ｔｉｃ。

Ｍに対して最適な乗員人体への空調風の吹付けか行われ
る。

そして、ステップＳ８において、吹出しモードが計算さ
れ、ヒータモード、ベントモードあるいはパイレベルモ
ードに設定される。

上記実施例によれば、第４図において実線で示すように
、冷房定常時において室温が代く安定しているときは従
来に比べて温度が高い風を弱く乗員人体へ吹付け、また
、室温が高く安定しているときには温度の低い風を強く
乗員人体へ吹付けるように制御される。従って、乗員は
適切な気流感を得ることができ、最適性が向トされる。

また、１１射量の急変があって、乗員周囲吹出し風が制
御されても乗員人体吹出し風はそれ程大きく変わること
はなく、乗員は気流の変化をまともに受けることがない
。

なお、乗員人体への吹付けにおいて、風温は従１　′）来と同レベルでも室温が高くなるに従い気流感が増す様
に送風機１５をを制御することもできる。

エバポレータ１７、ヒータコア１９は通風路１３゜１５
毎に設けることもてきる。

第５図はこの発明の他の実施例に係る構成図を示すもの
である。第２図の構成と同様の要素には同ｎ号を付し、
重複した説明は省略する。

この実施例は、設定室温に対し風量（供給熱量）に余裕
のあるときに乗員周囲空気温、風速及び乗員人体吹付は
空気温、風速の双方を制御し、余裕がないときは後者の
みの制御とするものである。

従ってこの実施例では、上記実施例の効果に加え、送風
機１台分のコスト、消費電力の低減を図ることができる
。このため、１台の送風機４１で吸気０３．５から空気
を導入して第１の通風路９および第２の通風路１３へ送
風し、エバポレータ１７およびヒータコア１９を通過し
た空調風をヒータコア１−９の下流側に設けた風量配分
用ドア４３により第１空調風吹出口２５と第２空調風吹
出口２７とへ配分制御するように構成した。

つぎに、第６図の制御フローチャートを用いてこの実施
例の作用を説明する。第３図のフローチャートと同様の
ステップは、同符号をイ；１し説明は省略する。

すなわち、ステップＳ９において、室温設定器３５によ
る設定室温ＴＳｅｔ、ｌｖｌと室温検出器３３で検出さ
れた室温Ｔｉｃ、Ｍとの差（Ｔｓｅｔ。

Ｍ−Ｔｉｃ、Ｍ）が±３℃を下回るか否かが判別される
。この判別は乗員周囲空気温Ｔｉｃ、Ｍが乗員周囲設定
室温Ｔｓｅｔ、Ｍに近付き、空調装置が定常状態にある
か否かを判別するものである。

差（Ｔｓｅｔ、Ｍ−Ｔｉｃ、Ｍ）が±３℃を下回るとき
は、定常状態であると判断してステップＳ１０へ移行し
、風量配分用ドア４３を開いて第１空調風吹出口２５と
第２空調風吹出口２７の両方からの吹出状態とする。

つぎに、ステップＳ２で乗員周囲１」標吹出し空気温Ｔ
ｆが計算され、この乗員周囲目標吹出し空気温Ｔｆから
第１通風用エアミックスドア２１の開度Ｘが計算され（
ステップＳ３）、さらにステ　４ツブＳ　１．１で、設定室温Ｔｓｅｔ、Ｍと乗員周囲の
検出室温Ｔｉｃ、Ｍの差（Ｔｓｅｔ、Ｍ−Ｔｉｃ、Ｍ）
から定数Ｈを用いて目標吹出し風量Ｑが計算される。

以上のステップＳ２．Ｓ３およびＳｌｌによって第１空
調風吹出口２５からの適正な空調風の吹出し空気温度お
よび風量が計算される。

同時に、ステップＳ１２において、乗員周囲空気温Ｔｉ
ｃ、Ｍから定数Ｉを用いて乗員人体目標吹出し空気温Ｔ
Ｉ、ｕ・が計算され、この乗員人体目標吹出し空気温Ｔ
１．Ｍ−から定数Ｊ、Ｋを用いて第２通風用エアミック
スドア２３の開度ＸＭが計算される（ステップ５１３）
。さらに、ステップＳ１４で乗員周囲空気温Ｔｉｃ、Ｍ
から定数りを用いて目標吹出し風量ＱＭが計算される。

以上のステップＳ　］、　２乃至ＳＳｌによって第２空
調風吹出口２７からの空調風の吹出し空気温および風量
が計算される。

続いて、ステップＳ１５において、第１空調風吹出口２
５の目標吹出し風量Ｑと第２空調風吹出５０２７の目標吹出し風量ＱＭとの和（Ｑ＋ＱＭ）から送
風機４１の印加電圧Ｖ「が計算される。さらに、ステッ
プ５１６で第１空調風吹出口２５の目標吹出し風量Ｑと
第２空調風吹出口２７の目標吹出し風量ＱＭとの比Ｑ／
ＱＭから風量配分用ドア４３の開度が計算される。この
計算に基づいて風量配分用ドア４３が開かれ（ステップ
５１７）、送風機４１からの空調風を第１空調風吹出口
２５と第２空調風吹出口２７へ適切に配分し、乗員周囲
と乗員人体とへそれぞれ吹出すことにより快適さを向上
している。

一方、ステップＳ９で設定室温Ｔｓｅｔ、Ｍと検出室温
Ｔｉｃ、Ｍとの差（Ｔｓｅｔ、Ｍ−Ｔｉｃ、Ｍ）が±３
℃を上回るときは、検出室温Ｔｉｃ、Ｍがまだ低い過渡
状態であると判断して風量配分用ドア４３を閉じ、第１
空調風吹出口２５の吹出しを閉塞して第２空調風吹出口
２７のみの吹出し状態とする（ステップ３１８および８
１９）。

次に、ステップＳ２０で乗員周囲空気温Ｔ　ｉ　ｃ。

Ｍから定数Ｍを用いて乗員人体目標吹田し空気温１Ｆ。

ＴＩ、Ｍが計算され、この乗員人体目標吹出し空気温Ｔ
Ｉ、Ｍから定数Ｎ、θを用いて第２通風用エアミックス
ドア２３の開度ＸＭが計算される（ステップ５２１）。

さらに、ステップＳ２２で設定室温Ｔｓｅｔ、Ｍと乗員
周囲の検出室温Ｔｉｃ、Ｍとの差（Ｔｓｅｔ、Ｍ−Ｔｉ
ｃ、Ｍ）から送風機４１の印加電圧ＶＦが計算される。

すなわち、設定室温Ｔｓｅｔ、Ｍと検出室温Ｔｉｃ、Ｍ
との差（Ｔｓｅｔ、Ｍ−Ｔｉｅ、Ｍ）が予め定められた
値を上回る過渡状態のときは、第２空調風吹出口２７の
みから目標空気温および風量で乗員人体へ集中的に吹出
すことにより快適さを向上している。

［発明の効果］以上の説明より明らかなように、この発明によれば、乗
員周囲の室温を制御する空調風風質に応じて乗員人体へ
吹付ける空調風風質を制御するように構成したから、乗
員は適切な気流感を得ることができ、著しく、快適性を
向上することができる。

　７

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図、第２図はこの発明の一実施
例に係る構成図、第３図は第２図の構成図に基づく制御
フローチャート、第４図は室温と乗員人体へ吹付ける空
調風の空気温度、風速（風量）との関係を示す説明図、
第５図はこの発明の他の実施例に係る構成図、第６図は
第５図の構成図に基づく制御フローチャート、第７図は
従来による構成図である。１３、’１５．４１・・・送風機ＣＬＩ・・・乗員周囲吹出口ＣＬ２・・・乗員人体吹出口ＣＬ３・・・室内熱負荷検出手段ＣＬ４・・・室温設定手段ＣＬ５・・・制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

送風機からの空調風を乗員の周囲へ吹出す乗員周囲吹出
口および乗員人体へ吹出す乗員人体吹出口と、車室内の
熱負荷を検出する室内熱負荷検出手段と、室内温度を設
定する室温設定手段と、設定室温値と室内熱負荷値との
差に応じて前記乗員周囲吹出口から予め定められた風質
の空調風を吹出させ、前記乗員人体吹出口からは前記乗
員周囲吹出口の空調風とは異なる風質の空調風を吹出し
可能に制御する制御手段とを備えたことを特徴とする自
動車用空調制御装置。