JPH04173423A - 車両用左右独立型空調装置の温度制御装置 - 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） この発明は、車両用空調装置の空調ダクト内に運転席側
及び助手席側の左右２つの空気流路を有し、この各々の
空気流路に送風機及び熱負荷手段を具備した車両用左右
独立型空調装置の温度制御装置に関する。

（従来の技術） 車両用空調装置の空調ダクト内を２分割し、それぞれの
空気流路に独立した熱負荷手段を有する空調装置として
は、特開昭５８−６３５１０号公報に、一つの送風機及
びエバポレータの下流側で空調ダクトが２分割され、そ
の２分割された２つの空気流路にまたがるヒータコアの
上流側に各々の空気流路の温度を調整するエアミックス
ドアが設けられたものが開示されている。

また、空調装置の温調をヒータコアに流れる温水の量で
調整する温水流量制御方式の空調装置としては、実開昭
６２−３１２８８号公報に、目標吹出温度とヒータコア
入口水温センサの検出温度との偏差によって流量弁を比
例制御行うものが開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、特開昭５８−６３５１０号に開示されている空
調装置においては、各空調ダクトにエアミックスドアが
設けられており、ユニット全体が大きくなるという欠点
があり、将来的にインストルメントパネル内のユニット
スペースが減らされていく現状から改善が要求されるも
のである。

また、実開昭６２−３１２８８号に開示されている温水
流量制御方式の空調装置においては、エアミックスドア
が不必要である点からスペース的には有利である。この
例では、ヒータコア入口温度と目標吹出温度の偏差によ
り流量弁を比例制御して、ヒータコア入口の水温を温度
コントロールしているが、流量弁が高温水と低温水とを
混合する構成であり、このため温水回路が複雑になると
共に、制御自体を複雑になるという欠点があった。

また、第４図で示すように、流量弁の開度に対して流量
（破ｖＡ）は２次関数的に上昇していき、またヒータコ
アの温度（−点鎖線）は過渡現象的に上昇するため、比
例的理想直！（２点鎖線）には程遠いため、流量弁の開
度を制御することによって温度等を比例制御することは
容易なことではない。

このために、この発明は、左右独立した空調制御を行う
空調装置において、省スペースが可能である温水流量制
御方式を採用すると共に、精度の高い流量弁制御を行え
る車両用左右独立型空調装置の温度制御装置を提供する
ことにある。

（課題を解決するための手段） しかして、この発明を第１図により説明すると、空調ダ
クト２内に運転席側と助手席側の左右２つの空気流路３
ａ、３ｂを有し、その各々に送風機４ａ、４ｂと温調手
段５ａ、５ｂが設けられ、この温調手段５ａ、５ｂの一
部を構成するヒータコア５ａ、５ｂに流入する温水の量
を左右各々の流量弁７ａ、７ｂによって調節することで
運転席側及び助手席側の温調を独立して行う車両用左右
独立型空調装置１において、少なくとも車室内温度と車
外温度と日射量を検出する熱負荷検出手段１００と、運
転席側及び助手席側の温度を設定する温度設定手段１１
０と、前記熱負荷検出手段１００からの熱負荷信号と、
前記温度設定手段１１０からの運転席側及び助手席側の
温度設定信号とによって、運転席側及び助手席側の目標
吹出温度を演算する目標吹出温度演算手段１２０と、こ
の目標吹出温度演算手段１２０の演算結果と、運転席側
及び助手席側の実際の吹出温度によって、運転席側及び
助手席側の比例積分制御信号を演算するＰＩ信号演算手
段１３０と、このＰＩ信号演算手段１３０によって演算
された運転席側のＰＩ制御信号に従って、運転席側の流
量弁を制御する運転席側流量弁制御手段１４０と、前記
ＰＩ信号演算手段１３０によって演算された助手席側の
ＰＩ制御信号に従って、助手席側の流量弁を制御する助
手席側流量弁制御手段１５０とを具備することにある。

（作用） 従って、この発明においては、温度設定信号及び熱負荷
信号によって演算された目標吹出温度と、運転席側及び
助手席側の実際の吹出温度とによって運転席側及び助手
席側の比例積分制御信号を演算し、この運転席側及び助
手席側の比例積分制御信号によって各々の流量弁を制御
することによって上記課題が達成できるものである。

（実施例） 以下、この発明の実施例について図面により説明する。

第２図において、車両用左右独立型空調装置１は、空調
ダクト２内に分割された左右（運転席側及び助手席側）
の空気流路３ａ、３ｂが設けられており、この左右の空
気流路３ａ、３ｂにはそれぞれに内気導入口８ａ、８ｂ
及び外気導入口９ａ。

９ｂが設けられ、更にこの内気導入口８ａ、　　８ｂ及
び外気導入口９ａ、９ｂを選択する内外気切替ドア１０
ａ、１０ｂが設けられている。この内外気切替ドア１０
ａ、１０ｂの下流には、送風機４ａ、４ｂが設けられて
おり、更にその下流には、左右の空気流路３ａ、３ｂに
またがってエバポレータ１１が設けられている。このエ
バポレータ１１は、図示しない冷房サイクルの一部を構
成するもので、このエバポレータ１１の後流側の設けら
れたヒータコア６ａ、６ｂと共に熱負荷手段５ａ。

５ｂを構成するものである。ヒータコア６ａ、６ｂは、
エンジン冷却水の一部を分流して加熱用の温水として使
用し、通過する空気を加熱するもので、流量弁によって
温水の流量を調整されるものである。

また、冷風バイパス通路１２ａ、１２ｂは、エバポレー
タ１１の後流側とベント吹出口１３ａ。

１３ｂを、ヒータコア６ａ、６ｂを迂回（バイパス）す
るように連通ずるもので、エバポレータ１１後流側の冷
風を直接ベント吹出口１３ａ、１３ｂから吹き出させる
ためのものある。また、この冷風バイパス通路１２ａ、
１２ｂは、開閉ドア１６ａ、１６ｂによって開閉される
ものである。空気流路３ａ、３ｂの最下流側には、前記
ベント吹出口１３ａ、１３ｂ、デフ吹出口１４ａ、１４
ｂ及びフット吹出口１５ａ、１５ｂが形成されており、
モードドア１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ。

２０ａ、２０ｂによって適宜選択されるものである。

この構成の車両用左右独立型空調装置１において、内外
気切替ドア１０ａ、１０ｂによって、左右の吸入空気が
選択され、この選択された内気又は外気は送風機４ａ、
４ｂによってそれぞれの空気流路３ａ、３ｂに送りこま
れる。この送り込まれた空気は、エバポレータ１１を通
過することによって冷却され、更にヒータコア５ａ、５
ｂを通過することによって加熱されて所望の温度に温調
された空気になる。この温調された空気は、モードドア
１８ａ　〜２０ａ、１８ｂ　〜２０ｂによって適宜選択
された吹出口１３ａ〜１５ａ、１３ｂ〜１５ｂから吹き
出して車室内を温調するものである。

前記車両用左右独立型空調装置１の制御を行うために、
マイクロコンピュータ２１が設けられている。このマイ
クロコンピュータ２１は、図示しない中央演算処理装置
（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ）　、
続出専用メモリ　（ＲＯＭ）、入出力ボート（Ｉｌｏ等
）からなるそれ自体公知のもので、マルチプレクサ（Ｍ
ＰＸ）２２及びＡ／Ｄ変換器２３を介して、車室内温度
センサ２４、車外温度センサ２５、日射センサ２６がら
の熱負荷信号、及びヒータコア６ａ、６ｂの吹出温度セ
ンサ１７ａ、１７ｂからの吹出温度信号を入力し、また
下記する操作パネル２７がらの信号によって処理実行を
行い、各種制御信号を出力するものである。

尚、操作パネル２７には、空調装置全体の自動運転モー
ドを設定するＡＵＴＯスイッチ２８、吹出モードをデフ
ロストモードに切り換えるＤＥＦスイッチ２９、冷房サ
イクルの稼動を０Ｎ１０ＦＦするＡ／Ｃスイッチ３０、
吸入空気モードを内気循環モードに切り換えるＩＮＴＡ
ＫＥスイッチ３１、吹出モードを上吹出又は下吹出モー
ドに切り換えるＭＯＤＥドア３２、運転席例の送風機の
運転モードを切り換えるＦＡＮスイッチ３３ａ、助手席
側の送風機の運転モードを切り換えるＦＡＮスイッチ３
３ｂ、運転席側の温度設定をする運転席側温度設定器３
４ａ、助手席側の温度設定をする助手席側温度設定器３
４ｂ、及びこの設定状況を表示回路３５を介して表示す
る表示部３６が設けられている。

これによって、前記マイクロコンピュータ２１は、各出
力回路３７ａ〜３７ｈを介して、内外気切替ドア１０ａ
、１０ｂを駆動させるモータアクチュエータ３８ａ、３
８ｂ、送風機４ａ、４ｂ。

開閉ドア１６ａ、１６ｂを駆動するモータアクチュエー
タ３８Ｃ、モードドア１８ａ〜２０ａ、１８ｂ〜２０ｂ
を駆動するモータアクチュエータ３８ｄ、流量弁７ａ７
ｂを開閉するアクチュエータ３８ｅ、３８ｆを制御する
ものである。

尚、図面に記載されたＡ−Ｆは、連結子を表し、例えば
ＡはＡと連結しているものである。

第３図において、マイクロコンピュータ２１で実行され
る温度制御用のフローチャートを示す。

このフローチャートで示されるプログラムは、メインル
ーチン等からジャンプ命令又はタイマによる割り込みに
よって、実行されるものでステップ２００により開始さ
れる。

ステップ２１０において、車室内温度（Ｔ、）、外気温
度（Ｔ、）　、及び日射量Ｑ、いが読み込まれる。また
、ステップ２２０において、運転席側設定温度（Ｔ　Ｄ
　Ｉｌ）および助手席側設定温度（ＴＤＡ）が読み込ま
れる。

ステップ２３０では、この読み込まれたデータによって
、運転席側目標吹出温度（ＸＭＤ）が下記する（１）式
によって演算され、ステップ２４０では、助手席側目標
吹出温度（ＸＭＡ）が下記する（２）式によって演算さ
れる。

ＸＮＤ＝Ｇｌ　　−Ｔｏｎ　　Ｈ＋　　−Ｔ＋＋　　　
Ｉｌ　　−Ｔ。

−Ｊ、　　・Ｑ、ＬＩＮ＋に、　　・・・（１）ＸＮＡ
＝Ｇ２　　・Ｔａａ　　Ｈｚ　　・Ｔ＊　　　Ｉｚ　　
・Ｔ。

−Ｊ２　・Ｑｓｕｓ　　Ｋｚ　　・・・（２）尚、ここ
でＧ、〜に、及びＧ２〜Ｊ２は利得定数であり、Ｋ２は
補正項である。

この運転席側及び助手席側目標吹出温度ＸＭＤ＋ＸＭＡ
と、ステップ２５０において読み込まれた運転席側及び
助手席側の実際の吹出温度Ｔｂａ、　ＴｈＡとによって
、ステップ２６０で運転席側のＰＩ制御信号が（３）式
によって演算され、ステップ２７０において助手席側の
ＰＩ制御信号が（４）式によって演算される。

ＷＤＣ＝　Ｌ　（（Ｘ　Ｍｎ　　Ｔ　ｓ、ａ＞Ｗａｃ＝
Ｌ　（ＣＸ、４ＡＴｈ−） 尚、ここでτ、は積分時間であり、Ｌはレベル調整用の
定数である。

ステップ２８０において、運転席側のＰＩ制御信号ＷＤ
Ｃ及び助手席用のＰＩ制御信号ＷａＣを出力し、プログ
ラムはステップ２９０においてメインルーチンに戻るも
のである。これらＷＤｃ、ＷＡｃのＰＩ制御信号は、出
力回路３７ｆ、３７ｇを介してアクチュエータ３８ｅ、
３８ｆを駆動することによって流量弁を開閉するもので
ある。

これによって、従来の比例項に積分項を付加することに
よって僅かでも偏差があると、これが完全に零になるま
で制御し続けるため、精度の高い操作を行うことができ
るものである。

また、この実施例において流量弁の開度による制御を用
いたが、弁開放回数のパルス制御量による流量制御を用
いた場合には、弁開放デユーティ比を比例積分制御する
方法も可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、流量弁の制御
に比例積分制御を用いることによって、省スペースの温
水流量制御方式の空調装置を用いてもエアミックスドア
を使用した場合と同様の空調水準を達成でき、車両用左
右独立型空調装置の第１図はこの発明の構成を示すブロ
ック図、第２図はこの発明の実施例をしめず説明図、第
３図はこの発明の実施例によるマイクロコンピュータで
実行されるプログラムのフローチャート図、第４図は弁
開度と温水流量及びヒータ温度の関係を示すグラフ図で
ある。

１・・車両用左右独立型空調装置、２・・空調ダクト、
３ａ、３ｂ・・空気流路、４ａ、４ｂ・−送風機、５ａ
、５ｂ・・熱付加手段、５ａ、５ｂ・・ヒータコア、７
ａ、７ｂ・・流量弁、１１・・エバポレータ、１７ａ、
１７ｂ・・吹出温度センサ。

１．４０ 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　空調ダクト内に運転席側と助手席側の左右２つの空気
   流路を有し、その各々に送風機と温調手段が設けられ、
   この温調手段の一部を構成するヒータコアに流入する温
   水の量を左右各々の流量弁によって調節することで運転
   席側及び助手席側の温調を独立して行う車両用左右独立
   型空調装置において、 少なくとも車室内温度と車外温度と日射量を検出する熱
   負荷検出手段と、 運転席側及び助手席側の温度を設定する温度設定手段と
   、 前記熱負荷検出手段からの熱負荷信号と、前記温度設定
   手段からの運転席側及び助手席側の温度設定信号とによ
   って、運転席側及び助手席側の目標吹出温度を演算する
   目標吹出温度演算手段と、この目標吹出温度演算手段の
   演算結果と、運転席側及び助手席側の実際の吹出温度に
   よって、運転席側及び助手席側の比例積分制御信号を演
   算するＰＩ信号演算手段と、 このＰＩ信号演算手段によって演算された運転席側のＰ
   Ｉ制御信号に従って、運転席側の流量弁を制御する運転
   席側流量弁制御手段と、 前記ＰＩ信号演算手段によって演算された助手席側のＰ
   Ｉ制御信号に従って、助手席側の流量弁を制御する助手
   席側流量弁制御手段とを具備したことを特徴とする車両
   用左右独立型空調装置の温度制御装置。