JPH0380644B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用空気調和装置に係り、特に送風
機の回転速度制御に関するものである。

〔従来の技術〕

従来技術による車両用空気調和装置は第５図に
示す如く、ダクト１に設けられた内気切換ドア２
と、送風機３と、冷却器４と、エアミツクスドア
５と、ヒータコア６と、モード切換ドア７，７
と、デフロスト吹出口８と、顔部吹出口９と、足
元吹出口１０を備えている。前記冷却器４はコン
プレツサ１１、コンデンサ１２、レシーバタンク
１３、エキスパンシヨンバルブ１４とで冷却サイ
クルを構成し、コンプレツサ１１にエンジン（図
示せず）の回転力がマグネツトクラツチ１６を介
して伝達される。

１７はＡ／Ｄ変換器であり、車内温度を検出す
る内気温度センサ１８の検出温度Tr、位置検出
ポテンシヨメータ１９により検出されるエアミツ
クスドア５の開度θ、日射センサ２０により検出
される日射温度Ts、外気センサ２１により検出
される外気温度Ta、冷却器温度センサ２２によ
り検出される冷却器温度Tm、温度設定器２３に
より出力される設定温度Tdを各々デイジタル信
号に変換して制御装置２４に出力する。

制御手段２４は、例えばマイクロコンピユータ
により構成され、切換回路２５とアクチユエータ
２６とを介して内気切換ドア２を制御する内気切
換ドア制御手段２７と、駆動回路２８を介してマ
グネツトクラツチ１６を制御するコンプレツサ制
御手段２９と、駆動回路３０を介して送風機３を
制御する送風機制御手段３１と駆動回路３２、ア
クチユエータ３３を介してエアミツクスドア５を
制御するエアミツクスドア制御手段３４と、切換
回路３５、アクチユエータ３６を介してモード切
換ドア７，７を制御するモード切換えドア制御手
段３７と、各データTr、Ts、Ta、Tm、Tdを演
算して総合信号Ｔを算出して、各制御手段２７，
３１，３４，３７に出力する演算手段３８とから
なる。

３９は送風機制御用のマニユアルスイツチ、４
０はラジエータを水温を検出する水温スイツチで
ある。

前記コンプレツサ制御手段２９は冷却器温度セ
ンサ２２により検出される温度Tmが冷却器の凍
結温度より若干高い温度レベルまで低下したとき
にコンプレツサ１１をオフし、冷却器４の温度を
一定に保つ。

前記送風機制御手段３１は、第６図に示す如
く、エンジンスタート直後の送風機３の起動時に
作動する起動制御部３１Ａと、自動制御モード時
に上記総合信号Ｔに基づき送風機３を制御する自
動制御部３１Ｂとから構成され、上記起動制御部
３１Ａは、暖房起動時に作動する起動制御部３１
Ｃと、冷房起動時に作動する起動制御部３１Ｄと
から構成されている。

ここで、上記自動制御部３１Ｂは、記憶部３１
Ｅに記憶されている駆動電圧VS１を総合信号Ｔ
に基づき読出して、送風機３に供給する第１設定
部３１Ｆを備えている。ここで、該駆動電圧VS
１は、同図に示す如く、総合信号Ｔに応じて高電
圧、低電圧に変動するものであり、自動制御モー
ド時における送風機３の駆動電圧である。

また、上記起動制御部３１Ｃは、実開昭59−
38105号等で明らかのように同図の如く、暖房制
御初期、記憶部３１Ｇからの駆動電圧VS２を読
出し、この電圧VS２に対応する回転数に送風機
３を設定する設定部３１Ｈを備えている。また、
上記起動制御部３１Ｄは冷房制御初期、記憶部３
１Ｋからの駆動電圧VS３を読出し、この電圧VS
３に対応する回転数に送風機３を設定する設定部
３１ｌを備えている。

また、３１Ｎは切換手段を示す。該切換手段３
１Ｎは暖房起動時又は冷房起動時に、駆動電圧
VS２又はVS３が上昇し、上記駆動電圧VS１よ
り大となつたときに、上記第１起動制御部３１Ｃ
又は第２起動制御部３１Ｄによる送風機制御部を
自動送風機制御部３１Ｂによる制御に切換えるよ
うになつている。

ここで、前記記憶部３１Ｇからは、第７図に示
す如く次式(1)で与えられる値Ｍが減少するに伴つ
て、 Ｍ＝Td−Tr ……(1) 換言すれば内気温度Trの上昇に伴つて、増加す
る駆動電圧VS２が出力される。従つて、エンジ
ンスタート時の電源スイツチ投入初期には内気温
度Trの上昇した分だけ送風機３の回転数が増加
するので、暖房のフイーリングが向上する。送風
機３に供給される駆動電圧VS２が記憶部３１Ｅ
より読出される駆動電圧VS１より大きくなると、
換言すると、Td−Trが所定の値α（ここではα
は総合信号Ｔに対応して与えられる変数）に達
し、Td−Tr＜αになると、送風機３は自動制御
部３１Ｂによる自動制御モードに切換わる。すな
わち、演算手段３８で、第８図に示す如く、次式
(2)に従つて算出される総合信号Ｔの変化に伴い、 Ｔ＝（Ｎ・Ts＋Ｌ・Tr＋Ｍ・Ta ＋Ｏ・Tm）−Ｋ・Td ……(2) （但し、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏは定数） 特性Ｚに従つて読出される駆動電圧VS１に基
づき送風機３は自動制御される。これにより、温
度Td、Tr、Ta、Ts、Tm等種々の因子に基づき
送風機３の回転数が設定され、自動制御モードが
行われる。

かくして、送風機３は、起動制御部３１Ｃ，３
１Ｄにより内気温度Trの上昇に伴い一定速度ま
で立上つた後に、自動制御部３１Ｂによる自動制
御モードに切換えられるのである。これは、いき
なり自動制御モードにしたのでは冷風又は暖風が
強く吹出されて送風機３の回転数が電源スイツチ
投入時急激に変化することもあり、フイーリング
低下を招くからである。

一方、このような起動制御部３１Ｃによる制御
方法を更に発展させたものとして、次の方法が本
発明者により提案されている。

即ち、自動制御モードに至る前の暖房起動制御
における送風機の駆動電圧特性について、第９図
に基づき説明する。第９図は、横軸を下式(3)で示
す演算温度TPとし、縦軸を該演算温度TPに対応
する送風機駆動電圧Ｖとしている。

TP＝Td＋（Tr−25） ……(3) ここで、Tdは温度設定器２３に入力設定され
る設定温度であり、また、Trは内気温度センサ
１８が検出する内気温度である。

而して、同図に示す如く、送風器３の暖房起動
時の駆動電圧特性線ｌは、点P1と点P2とを結ぶ
直線として得られる。ここで、点P1は、エンジ
ン水温が所定温度（例えば、40℃）になつた時点
における演算温度TPであり、送風機３はこの点
P1より点P2に向かつて増速開始する。

以下、この点P1における上記演算温度TPを検
出演算温度TP1という。この点P1に達する前に
おいては、送風機３は電源スイツチ投入後から低
電圧が印加されており、低速回転である。

また、上記点P2は送風機３が高速に回転する
時点であり、例えば演算温度TPが16℃である。
以下、この点P2における上記演算温度TPを目標
換算温度TP2という。この点P2においては、送
風機３には、高電圧が印加されている。

従つて、電源スイツチ９を投入すると送風機は
低速運転され、この状態でヒータコアを加熱する
エンジン水温が、例えば40℃に達すると、検出演
算温度TP1を求め、この温度TP1に相当する点
P1と、あらかじめ設定しておいた点P2とを結ぶ
直線ｌに従つて送風機３の駆動電圧を低電圧から
高電圧まで上昇させ、その回転速度を上昇させる
ようにしている。これは、直線特性ｌの傾斜勾配
を検出演算温度TP1に関連させることにより、フ
イーリング上好ましい送風機の増速を得ようとす
るものである。以後は、自動制御モードに切換わ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来技術による車両用空気調和
装置においては、水温が40℃に達した後、設定温
度Td又は内気温度Trの上昇に対応して送風機を
増速させることができ暖房を徐々に行うことがで
きるが、エンジン水温を直接検出せず水温スイツ
チを設計上ヒータコアの近傍に設けているため水
温スイツチの作動が遅れる。これが中間期又は再
起動時室温が比較的上昇しているときは演算温度
TPの値が大きく、第９図において点P1が点P2方
向に大きくずれて、直線駆動電圧特性線ｌが第９
図laと急傾斜となる。その結果、送風機が急激に
増速し、運転者、乗員のフイーリングが悪化する
という問題点があつた。このことは特に直噴式デ
イーゼルエンジン等の如く廃棄熱が小さいものに
あつては（あるいは外温温度が低かつたり、乗員
数が多い場合は）エンジンスタートからエンジン
水温が40℃に達するまでに比較的長時間を要する
ことになり欠点となつていた。

従つて、本発明は上記実情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、送風機の風量が急速に上昇す
る減少を回避し、もつて、運転者、乗員のフイー
リングの悪化を防止し得るようにした車両用空気
調和装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の送風機制御手段は、演算温度が所定温
度以上のとき送風機の回転速度を時間の変数とし
て上昇させる第１設定手段と演算温度が所定温度
以下のとき送風機の回転速度を内気温度Trの変
数として上昇させる第２設定手段とを具備したも
のである。

〔作用〕

第１設定手段は、演算温度TPが所定温度以上
のとき、すなわち送風機の駆動電圧特性線が急傾
斜となり得るときは送風機の回転速度を低速から
高速にまで時間を変数として経時的に上昇させ
る。また、第２設定手段は、演算温度TPが所定
温度以下のとき上記回転速度を内気温度の変数と
して上昇させる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を第１図ないし第４図
に基づき説明する。なお、従来技術と同一構成要
素には同一符号を付して説明を省略するものとす
る。

第１図は本発明に係る送風機制御手段としての
送風機制御部４１の構成を示す。当該送風機制御
部４１は、送風機３の起動時に作動する起動制御
部４２と、自動制御モードになつた後に該送風機
３を制御する自動制御部４３とから構成され、該
自動制御部４３は第６図に示す従来技術による自
動制御部３１Ｂと同様である。

また、上記起動制御部４２は、暖房起動時に作
動する第１起動制御部４４と、冷房起動時に作動
する第２起動制御部４５とから構成され、該第２
起動制御部４５は、記憶部（45K）と設定部
（45l）から成り、第６図に示す従来技術による起
動制御部３１Ｄと同様なもので説明は省略し、以
後、第１起動制御部４４について説明する。

而して、図中、４４Ａは演算手段を示す。該演
算手段４４Ａは、温度設定器２３から設定温度
Tdを入力し、また、内気温度センサ１８から内
気温度Trを入力して、下式(4)で示す演算温度TP
を出力するようになつている。

TP＝Td＋（Tr−25） ……(4) また第１図中、４６は補助温度設定器を示す。
該補助温度設定器４６において、任意の限界設定
温度Tl、例えば13℃が入力設定される。この温
度Tlは送風機で増速開始点P1の限界点P3を設定
するものである。当該限界設定温度Tlとしては、
第２図中、点P2で示す目標温度TP2に近い任意
の温度が選択される。

また、４７は、上記演算手段４４Ａの出力と上
記補助温度設定器４６の出力とを入力する比較器
を示す。該比較器４７は、上記演算温度TPと上
記限界設定温度Tlとを比較し、演算温度TPが該
設定温度Tlより高いときには第１検出信号αを
出力し、また、演算温度TPが設定温度Tlより低
いときには、第２検出信号βを出力するものであ
る。

４８は上記第１検出信号αの入力により作動す
る第１設定手段を示す。該第１設定手段４８は第
３図に示すように、あらかじめ設定された特性lc
にしたがつて電圧VS21を読出して送風機３に供
給するものである。特性lcの始点は本実施例で
は、前記点P3に一致し、終点は前記点P2に一致
する。第１駆動電圧VS21は、第３図に示す如く、
時間をパラメータとして上昇するもので、送風機
３の低速回転に対応する低電圧から、高速回転に
対応する高電圧にまで、例えば90秒間で上昇する
よう設定されている。

また、５０は上記第２検出信号βの入力により
作動する第２設定手段を示す。第２設定手段50は
水温スイツチ４０が、例えば40℃を検出したとき
の検出演算温度TP1を求めることにより、点P1
を設定し、設定器５２を設定された点P2とを結
ぶ特性線ｌを決定し、演算温度TPの大きさに基
づきこの特性線ｌに沿つて変化する電圧VS22を
出力する。

５３は選択手段で、該選択手段５３の可動接点
５３Ａは送風機３に接続され、常閉設定５３Ｂは
上記第１起動制御手段４４に接続され、常開設定
５３Ｃは上記自動制御手段４３に接続されてい
る。

５４は上記選択手段５３を制御する駆動手段を
示す。該駆動手段５４は、上記第１設定手段４８
又は第２設定手段５０の出力と、上記自動制御部
４３の出力とを比較し、両出力が一致したときに
上記可動接点５３Ａを上記常閉接点５３Ｂから常
開接点５３Ｃに切換えるようになつている。

また、５５は選択手段で、該選択手段５５の可
動接点５５Ａは送風機３に接続され、常閉接点５
５Ｂは第２起動制御部４５に接続され、常開接点
５５Ｃは自動制御部４３に接続されている。ま
た、５６は上記選択手段５５を制御する駆動手段
を示す。該駆動手段５６は、第２起動制御部４５
の出力と、自動制御部４３の出力とを比較し、両
出力が一致したときに上記可動接点５５Ａを常閉
接点５３Ｂから常開接点５５Ｃに切換えるように
なつている。

次に、その作用について説明する。

第４図においてまず、ステツプS1において、
制御装置２４はモード切換信号に基づき暖房モー
ドであると判定したとする。その後、ステツプ
S2において、エンジン水温が所定温度（例えば、
40℃）以下であるとすると、ステツプS3におい
て、送風機制御部４１は送風機３を低速回転にす
る。

一方、上記ステツプS2において、エンジン水
温が40℃の所定温度以上になつたとすると、ステ
ツプS4において、起動制御が完了しているか否
かを判定し、完了していないときには、ステツプ
S5において、比較器４７は演算温度TPが所定温
度Tl（例えば、13℃）以上か否かを判断し、その
結果、設定温度Tl以上であるとする。即ち、送
風器３の増速始点P1が、例えば第２図中、点P3
にあり、従つて、点P2で示す目標演算温度に接
近していたとする。

この場合には、第１設定手段４８は第３図に示
す第１起動電圧VS21を選択手段５３を介して送
風器３に出力する。而して、この際、図示の如
く、上記第１駆動電圧VS21は、90秒後にHigh電
圧となるため、換言すれば、送風器３が高速回転
する時点が90秒間遅延するため、この間にエンジ
ン水温は上昇する。従つて、従来技術の問題点の
如く、エンジン水温が低温のときに送風器３が急
激に高速回転になる事態を防止できる（ステツプ
S6）。

一方、上記ステツプS5において、演算温度TP
が所定温度Tl以下であるとすると、第２設定手
段５０が読出した第２駆動電圧VS22により送風
機３は回転駆動される（ステツプS7）。

その後、ステツプS8において、上記第１設定
手段４８又は第２設定手段５０が読出した第１駆
動電圧VS21又は第２駆動電圧VS22と、自動制御
部４３が読出した駆動電圧VS1とが一致したとす
ると、ステツプS9において、起動制御が完了し
た旨のフラグが設定され、また、ステツプS10に
おいて、エバポレータ冷却から一定時間遅延して
送風機を動作することによりエバポレータから発
生する異臭を阻止し、冷房を迅速に行なうための
マヂツククールが完了した旨のフラグが設定され
た後、ステツプS11において、自動制御モードと
なり、送風機３は、自動制御部４３が出力した駆
動電圧VS1により回転駆動される。

一方、上記ステツプS8において、第１設定手
段４８又は第２設定手段５０が読出した第１駆動
電圧VS21又は第２駆動電圧VS22と、自動制御部
４３が読出した駆動電圧VS1とが一致しないとす
る。この場合には、ステツプS12において、送風
機３は、上記第１駆動電圧VS1又は第２駆動電圧
VS2により回転駆動される。

一方、上記ステツプS1において、モード切換
信号に基づき、クーラモードが判定されたとす
る。この場合には、従来技術と同様に、風量は冷
房起動制御により上昇する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、送風機起
動時の演算温度が所定温度以上のときには、該送
風機の回転速度を時間の変数として経時的に上昇
させるようにしたので、暖房時、送風機の風量が
急激に上昇することはなく、従つて、運転者は冷
感を感じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係り、第１図は
構成図、第２図及び第３図は特性線図、第４図は
フロー図、第５図ないし第９図は従来技術に係
り、第５図及び第６図は構成図、第７図ないし第
９図は特性線図である。 １……通風ダクト、３……送風機、４１……送
風機制御手段、４８……第１設定部、５０……第
２設定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン水温により加熱されるヒートコアを
   介して車室の内気温度Trを上昇させる車両用空
   気調和装置において、 送風機制御手段４１の出力に基づきヒートコア
   に対して風量を可変に送風する送風機３と、設定
   温度Tdを設定する温度設定器２３と、内気温度
   Trと該設定温度Tdとから演算温度TPを演算す
   る演算手段４４Ａと、予め設定された限界設定温
   度Tlを出力する補助温度設定器４６と、前記演
   算温度TPと該限界設定温度Tlの大小を判断する
   比較器４７と、エンジン水温を検出し予め定めた
   温度以上となつたときに作動する水温スイツチ４
   ０とを備え、 前記エンジン水温が予め定めた温度以上となつ
   た後で、その時の前記演算温度TPの値をTP１と
   し、 該演算温度TP１が前記限界設定温度Tlより小
   ならば、内気温度Trの上昇に比例させて送風機
   ３を低速から高速まで増速する第２設定手段５０
   と、 該演算温度TP１が前記限界設定温度Tlより大
   ならば、時間に比例させて送風機３を低速から高
   速まで増速する第１設定手段４８とを設けたこと
   を特徴とする車両用空気調和装置。