JPH0495518A - 車両用空調制御装置 - 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、車室温度特に乗員の体感温度にゆらぎを与え
る車両用空調制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来の車両用空調装置では、乗員への送風空気温度が一
定であり、乗員がその温度に慣れるにしたがい快適感を
喪失するという問題が知られている。

特開平１−２１２６１５号公報の装置は、車室温度が設
定温度近傍にある定常状態時に、乗員の上半身に向けて
吹出す吹出し空気の温度を増減させて、乗員の上半身に
快適感を不断に与えることを開示する。

また、特開昭６１−４０５６８号公報の装置は、車室内
の温度分布を偏温させるための複数のエアミックスダン
パを有し、これらのダンパを互いに逆方向に制御して車
室内への供給総熱量を一定化させることを開示している
。

［発明が解決しようとする課題］ 上半身、特に皮膚が露出する顔面部に吹出す空気温度を
増減すなわち波動させて乗員が空調温度に慣れるのを防
ぐ場合、車室内の他の部分（例えば、乗員の足元部など
）に吹出す空気温度を逆に増減させることにより車室内
への供給総熱量を−電化させつつ、温度に敏感な顔面部
に吹出す空気温度を波動させることが望ましい。

しかしながら、このように車室内部の複数の部位におけ
る温度変化を逆方向に同時制御する場合、両方への空気
流が干渉したり、また、上半身と逆の温度変化（より乗
員の下半身に好ましくない刺激を与える可能性が考えら
れる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、車室内
供給総熱量を一定化しつつ乗員の下半身に無用な刺激を
与えないようにした車両用空調制御装置を提供すること
を、その目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の車両用空調制御装置は、第８図のクレーム対応
図に示すように、車両用空調装置から車室上部に供給す
る上部供給熱量を制御する上部供給熱量制御手段と、前
記車両用空調装置から車室下部に供給する下部供給熱量
を制御する下部供給熱量制御手段と、前記上部供給熱量
制御手段に指令して上部供給熱量を波動させる上部供給
熱量波動手段と、前記下部供給熱量制御手段に指令して
前記上部供給熱量の波動を打消す方向に前記上部供給熱
量の波動よりも緩慢に下部供給熱量を波動させる下部供
給熱量波動手段とを備えることを特徴としている。

［作用及び発明の効果］ この発明では、車室上部へ供給する上部供給熱量及び車
室下部へ供給する下部供給熱量を逆方向に変化させて、
供給総熱量を一定化する。

更に、下部供給熱量の変化速度をより緩慢として乗員の
下半身に与える無用な刺激を減らし、敏感な顔（上半身
）に対する空調快適感の慣れを防止する。

したがってこの発明によれば、単室平均温度自体の変化
を抑止しつつ乗員の上半身への供給熱量にゆらぎを与え
て快適な空調感を持続させるとともに、単室下部に供給
する熱量の変化を緩慢化することにより下半身への無用
な刺激を抑止することができる。

［実施例］ 本発明の車両用空調制御装置の一実施例を第１図のブロ
ック図で説明する。

この車両用空調制御装置で用いる車両用空調装置は、車
室上部に吹出すＶＥＮＴ吹出し口６と、車室下部に吹出
すＦＯＯＴ吹出し口５とを独立に温調する型式であって
、ダクト２０の吸入口側から順番に空気流生成用のプロ
ワ１、冷凍装置の空気冷却用のエバポレータ２が内設さ
れている。ダクト２０はエバポレータ２の下流で二分岐
してＶＥＮＴダクト２１、ＦＯＯＴダクト２２となって
おり、ＶＥＮＴダクト２１及びＦＯＯＴダクト２２の各
入口近傍には空気加熱用のヒータ３が設けられている。

また、ＶＥＮＴダクト２１及びＦＯＯＴダクト２２の各
入口には通常、エアミックスダンパと呼ばれる温度調節
用のダンパ７．９が個別に設けられており、ダンパ７．
９はそれぞれヒータ３を通過して加熱される空気分流の
割合を調節する。ダンパ７は本発明でいう上部供給熱量
波動手段を構成し、ダンパ９は本発明でいう下部供給熱
量波動手段を構成する。

ＶＥＮＴダクト２１の下流部側面にはフロントガラスに
空気を吹き出すためのＤＥＦ吹出口４が設けられており
、ＶＥＮＴダクト２１の最後部には乗員の上半身へ空気
を吹き出すためのＶＥＮＴ吹出口６が設けられている。

更に、ＤＥＦ吹出口４の直真にはＶＥＮＴダクト２１内
の空気流をＤＥＦ吹出口４及びＶＥＮＴ吹出口６の間で
切換えるダンパ８が設けられている。

一方、ＦＯＯＴダクト２２の最後部には乗員の足元に空
気を吹き出すためのＦＯＯＴ吹出口５が設けられており
、ＦＯＯＴ吹出口５の奥にはＦＯＯＴ吹出し間とＶＥＮ
Ｔ吹出量の比率を調節するダンパ１０が設けられている
。

上記各ダンパは内蔵のサーボモータで駆動され、またブ
ロワ１も内蔵のモータで駆動される構成となっている。

なお、ブロワ駆動モータは印加電圧に比例して回転数が
変化するＤＣタイプのものが採用される。

一方、ＶＥＮＴ吹出口６にはＶＥＮＴ吹出温度を検出す
るＶＥＮＴ温センサ１１が設けられており、車室内には
単室空気温度を検出する車室温センサ１２が設けられて
いる。更に、ＦＯＯＴ吹出口５にはＦＯＯＴ吹出温度を
検出するＦＯＯＴ温センサ１３が設けられており、これ
ら各センサ１１．１２．１３が検出した出力信号はマイ
コン内蔵の制御装置（本発明でいう上部、下部供給熱量
制御手段）１４に送られ、制御装置１４はブロワ１及び
各ダンパ７．８．９．１０を制御する。

次に、本発明に関係する温度波動サブルーチンについて
第２図のフローチャートを参照して説明する。なお、こ
のサブルーチンは制御装置１４により１０ｍ５ｅｃ毎に
実行される。

まずステップ１００でダンパ８がＶＥＮＴ側を開放して
いるかどうかを調べ、ＶＥＮＴ側開放でなければ（ＤＥ
Ｆ側開放であれば）メインルーチンにリターンし、ＶＥ
ＮＴ側開放であればステップ１０１に進む。

ステップ１０１ではループ循環回数ＮをＯにリセットし
た後、車室温度ＴＲをセンサ１２で、ＶＥＮＴ吹出温度
ＴＶをセンサ１１で、ＦＯＯＴ吹出温度ＴＦをセンサ１
３で検知する。また、ブロワ１への印加電圧（以下ブロ
ワ電圧という）ＶＢ、ダンパ１０内蔵のサーボモータへ
の印加電圧ＶＭを検知する（ステップ１０２）。

次に、予め記憶している車室設定温度ＴＲ３Ｅ下と車室
温度ＴＲとの差が一定値△Ｔａ以下になったかどうかを
調べ（ステップ１０３）、以下でなければ車掌温度ＴＲ
は定常状態でないとしてメインルーチンにリターンし、
以下であればループ循環回数Ｎが所定の循環満了回数Ｎ
ａに達したかどうかをを調べる（ステップ１０４）。も
しルプ循環回数ＮがＮａに達していなければ、Ｎに１を
加えて（ステップ１０５）、ステップ１０２に戻り、ス
テップ１０２．１０３．１０４を繰返す。

ループ循環回数ＮがＮａに達したならば、車室温度ＴＲ
は十分に定常状態にあると判定し、以下の温度波動（ゆ
らぎ）制御をステップ１０６〜１１４で実行する。

まずステップ１０６で、ＶＥＮＴ吹出しの供給熱量Ｑ１
、ＦＯＯＴ吹出の供給熱量Ｑ２をＲＯＭ内蔵のテーブル
からサーチし、サーチしたＱｌ、Ｑ２から両者の和すな
わち、車室供給総熱量ＴＱ−Ｑ１＋０２を計粋し、これ
らの熱量を波動制御のために用いるパラメータとしての
目標熱量とする。なお、供給熱量Ｑ１、Ｑ２は、まずダ
ンパ１０の開度から検出したＶＥＮＴ、ＦＯＯＴへの送
風割合と、ブロワ電圧ＶＢから検出した仝送Ｊｉｌｔと
からＶＥＮＴ風量及びＦＯＯＴ風量を求め、次に温度セ
ンサ１１．１３で検知したＶＥＮＴ風温度ＴＶ、ＦＯＯ
Ｔ風温度ＴＦをこれらＶＥＮＴ風量及びＦＯＯ丁風量に
個別に乗じて算出される。

次に、ステップ１０７でループ循環回数１をＯにリセッ
トした後、ループ循環回数Ｉに１を加え（ステップ１０
８）、ステップ１０９でｖＥＮ丁目標温度の今回値ＴＶ
（Ｉ）＝ΔＴＶ（Ｉ）＋ＴＶ、及びＦＯＯ丁目標温麻の
今回値ＴＦ（Ｉ）＝ΔＴＦ（Ｉ）＋ＴＦを求める。

ここで、ＴＶ、ＴＦは初回にはステップ１０２で求めた
値である。

ΔＴｖ（Ｉ）、ΔＴＦ（Ｉ）はそれぞれその時点のＶＥ
ＮＴ目標温度変化量及びＦＯＯＴ目標変化量の今回値で
あって、ＲＯＭ内蔵のマツプから読み出される。

このＲＯＭ内蔵のマツプには、ＶＥＮＴ目標吹出温度変
化量ＴＶ（Ｉ）及びＦＯＯＴ目標吹出温度変化量ＴＦ（
Ｉ）の基準変化波形が１サイクル期間Ｔにわたって記憶
されている（第３図参照）。

すなわち、１サイクル期間ＴをＬ個の単位期間Δ丁に分
割し、各単位期間ΔＴ毎のΔＴＶ（１）、ΔＴＦ　（１
）を順番に記憶することにより、この１サイクルのＶＥ
Ｎ王吹出温度ＴＶ及びＦＯＯ丁吹出温度ＴＦの変化波形
が記憶される。

ナオ、ＴＦ（Ｉｌ）変化ＬｔＴＶ（１）（７）変化より
時間Ｔｄ　（本実施例では３Ｑｓｅｃに設定されている
）だけ先行している。

次にマイコン内蔵のタイマをスタートさせる（ステップ
１１０）。なお、このタイマは単位期間Δ丁の経過をカ
ウントするタイマである。

次に、Ｖ　Ｅ　Ｎ　ＴＪ！１ｍ度ＴＶ及びＦｏｏＴ風温
度ＴＦを上記へＴｖ（■）、△ＴＦ（Ｉ）だけ変化させ
るために必要となるところのＶＥＮＴ吹出し温度調節用
のダンパ７の開度ＡＭ１の補正量△ＡＭ１及び、ＦＯＯ
Ｔ吹出し温度調節用のダンパ９の開度ＡＭ２の補正量△
ＡＭ２をＲＯＭ内蔵のテーブルから求める（ステップ１
１１）。

このＲＯＭには、ＶＥＮＴ目標温度変化量の各同値ＡＴ
Ｖ　（Ｉ　＞　、ＶＭ、ＶＢと補正量△ＡＭ１との関係
を表すテーブルと、ＦＯＯＴ目標温度変化量の各同値△
ＴＦ　（Ｉ）、ＶＭ、ＶＢと補正量△ＡＭ２との関係を
表すテーブルとを備えている。

なお、ダンパ７．９を閉じると例えばエバポレータ２か
らの冷風がヒータ３からの温風により強勢となってＶＥ
ＮＴ風及びＦＯＯＴ風は低温となり、逆にダンパ７．９
を開くとヒータ３からの温風が強勢となってＶＥＮＴ風
及びＦＯＯＴ風は高温となる。

次に、ダンパ７の開度ＡＭ１−△ＡＭ１＋△ＭＯ、ダン
パ９の開度ＡＭ２−△ＡＭ２＋ＡＭＯ’−を求める（ス
テップ１１２〉。なおここで、ＡＭＯはこの実施例の温
度波動制御をしない場合におけるダンパ７の基本開度で
あり、ＡＭＯ−は温度波動制御をしない場合におけるダ
ンパ９の基本開度であり、これらダンパ開度ＡＭＯ，Ａ
ＭＣＩは制御装置１４に組込まれた空調制御メインルー
チンにより決定されるが、本発明の要旨に関係ないので
説明を省略する。

次に、ステップ１１２で求めた開度ＡＭ１、ＡＭ２まで
ダンパ７．８内蔵のサーボモータを駆動する（ステップ
１１３）。これ（よりＶＥＮＴ風温度ＴＶ及びＦＯＯＴ
風温度ＴＦが決定される。

その後、ＶＥＮＴ風温度ＴＶ及びＦＯＯＴ風温度ＴＦの
現在値ＴＶｏ　、ＴＦｏを求め（ステップ１１４）、求
めたＴＶｏと今回の目標値ＴＶ（Ｉ）との差の絶対値が
所定の小値ε１以下かどうか、及び、求めたＴＦとＴＦ
（Ｉ）との差の絶対値が所定の小値ε２以下かどうかを
調べ、以下でなければステップ１１４にリターンしてＴ
Ｖ、ＴＦを再度検知し、結局、ＴＶｏがＴＶ（Ｉ＞の近
傍に、ＴＦｏがＴＦ（１）の近傍に収束するまで待機す
る（ステップ１１５） そして、ＴＶｏがＴＶ（Ｉ）に、ＴＦｏが丁Ｆ（Ｉ）に
収束すれば、タイマが終了するまで待機しくステップ１
１６）、単位期間Δ丁が経過すればループ循環回数Ｉが
所定の最大ループ循環回数しに達したかどうかを調べ、
Ｌに達していなければステップ１０８に戻って次の単位
期間における温度変化制御を実行する。

そして、［に達していれば、このサブルーチンを終了し
てメインルーチンにリターンする。

このフローチャートの最初に述べたように、このサブル
ーチンは定期的に実行されるので、もしも車至温度ＴＲ
の変化が定常状態であれば第３図に示す１サイクルの温
度変化波形が定期的に繰返される。

以上説明したようにこの実施例によれば、単室への供給
熱量を一定に保ちつつ乗員の上半身へのＶＥＮＴ風温度
を波形させることができ、しかもＦＯＯＴ風の熱量変化
を緩慢に（すなわちＶＥＮＴ風よりも長時間をかけて）
変化させているので、下半身に無用な刺激を与えること
がない。

更にこの実施例では、ＦＯＯＴ風の温度変化ＴＦをＶＥ
ＮＴ風の温度変化ＴＶより先行して変化させているが、
この変化は乗員の下半身に対し無感の範囲に設定されて
いる。

このようにすることにより、乗員に対して第４図の温感
変化を与えることができる。なお、第４図において、Ｔ
ＶＯ，ＴＰＯはＶＥＮＴ風及びＦ００Ｔ風の定常化され
た温度である。もちろん、ＲＯＭに記憶する温度変化波
形は第３図のものに限られるものではなく、例えばＶＥ
ＮＴ風は最初に温度上昇し温度下降してもよい。

更にこの実施例では、第４図に示すようにＶ「Ｎ下風の
変化が上昇時には上昇速度がその直後の下降速度より早
く、下降時には下降速度がその直後の上昇速度より早く
設定されている。

このようにすれば、乗員により敏感に温度変化が認識で
きるという利点が生じる。

逆に、第４図に示すようにＦＯＯＴ風の変化は上昇時に
は上昇速度がその直後の下降速度より遅く、下降時には
下降速度がその直後の上昇速度より遅く設定されている
。このようにすれば、乗員ｋＦＯＯＴ風の温度変化がよ
り認識されにくいという利点がある。

なお第４図において、斜線領域で示したＶＥＮＴ風の温
度変化時間積分面積Ｓ１はＦＯＯＴ風の温度変化時間積
分面積Ｓ２と異なる。しかし、ＶＥＮＴ風の風量Ａ１と
ＦＯＯＴＭの風量Ａ２との割合は上記Ｓ１、Ｓ２の比率
と逆になっているので、Ａ１、Ａ２を一定と仮定すれば
、結局、ＶＥＮＴ風の供給熱量変化Ｑ１＝Ｓ１ＸＡ１は
、ＦＯＯＴ風の供給熱量変化Ｑ２＝Ｓ１ＸＡ１に等しく
設定されている。

（実施例２） 本発明の他の実施例を第５図に示す。ただし、第１実施
例と共通機能要素には同一符号を付す。

この実施例では、ダクト２０がエバポレータ２の下流側
でヒータダクト部２０ｄ及び冷風バイパスダクト部２０
Ｃに分岐し、更にヒータダクト部２０ｄの下流はＦＯＯ
Ｔダクト部２０ａ及びＶＥＮＴダクト部２０ｂに分岐し
ている。冷風バイパスダクト部２０Ｃの出口はＶＥＮＴ
ダクト部２０ｂとともに車室上部に開口している。

ヒータダクト部２０ｄの入口部には、入口から順番に温
度調節用のダンパ３１、ヒータ３、風量割合調節用のダ
ンパ３２が設けられている。一方、冷風バイパスダクト
部２０Ｇの入口には風量制御用のバイパスダンパ３３が
設けられている。

ここでダンパ３１はビー９３通過風量を制御してヒータ
ダクト部２０ｄを通過する空気の温度をを決定するエア
ミックスダンパであり、ダンパ３２はＦＯＯＴダクト部
２０ａ及びＶＥＮＴダクト部２０ｂの風量割合を決定す
るダンパであり、バイパスダンパ３３は冷風バイパスダ
クト部２０Ｇの風量を決定するダンパである。

この実施例の装置の作動を第６図及び第７図の温度時間
線図を参照して説明する。

まず、ＶＥＮＴ側から涼風を出すモードについて第６図
により説明する。

この場合、ＦＯＯＴ風を時点ｔ１から先行して暖風とす
るためにダンパ３１を継続して徐々に開いてゆく（ヒー
タ通過ｆｆｌ量を増加する）。この場合ダンパ３２は中
立位置（両開位置）のままとする。これによりＶＥＮＴ
側ではダンパ３２からのＶＥＮＴ風の温度が上昇する為
、バイパスダンパ３３を開きＶＥＮＴ吹出温度低下させ
る。

時点ｔ２になれば、ＶＥＮＴ吹出し温度を低下させて涼
風を出すためにバイパスダンパ３３の開度を更に大きく
する。

次にＶＥＮＴ側から暖風を出すモードについて第７図に
より説明する。

この場合、ＦＯＯＴ風を時点ｔ１から先行して継続して
徐々に冷却するためにダンパ３２はＦＯＯＴ側へ徐々に
移動し、ＦＯＯＴ風量（待にヒタ３を通過するＦＯＯＴ
風量）を絞ってゆく。これによりヒータ３を通過するＦ
ＯＯ丁風量が減少し、ＦＯＯＴ風温度が継続的に低下し
てゆく。

一方、ＶＥＮＴダクト部２０ｂの風量はダンパ３２がＦ
ＯＯＴ側へ徐々に移動するためにＶＥＮＴ風量（特にヒ
ータ３を通過するＶＥＮＴ風量）が増大してゆき、その
ためにＶＥＮＴダクト部２ｏｂを通過する空気の温度（
ＶＥＮＴダクト風温度風温性続的に高くなってゆく。

このＶＥＮＴダクト風温度風温性のためにＶＥＮＴ吹出
し温度が時点ｔ１がら時点ｔ２までの間、上昇するのを
防止するために、バイパスダンパ３３の開度を継続して
徐々に広げ、それによりバイパス風の温度を継続して低
下させる。これによりＶＥＮＴ吹出し温度が一定化する
。そして、時点ｔ２でバイパスダンパ３３を元のく時点
１１時の）開度に戻すことによりバイパス空気温度を上
昇させる。その結果、ＶＥＮＴ吹出し温度を時点ｔ２か
ら上昇させることができ、第１実施例と同様の温度変化
波形を得ることができる。

なお、ＶＥＮＴ風に乗員が温度変化を刺激として感じる
ためには、温度変化速度を１℃／１５ｓｅｃ以上とする
ことが好ましいことがねがった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用空調制御装置の一実施例を表す
ブロック図、第２図はその作動を示すフローチャート、
第３図は温度変化の一例を示す温度時間線図、第４図は
この実施例によって得ることができる温感変化を示す温
感時間線図、第５図は本発明の第２実施例を示すブロッ
ク図である。 第６図及び第７図は第２実施例の効果を示す温度時間線
図、第８図は本発明のクレーム対応図である。 ７・・・ダンパ（上部供給熱量制御手段）９・・・ダン
パ（下部供給熱量制御手段）１４・・・制御装Ｍ（上部
供給熱量波動手段、下部供給熱量波動手段） 特許出願人　　日本電装株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両用空調装置から車室上部に供給する上部供給熱量を
   制御する上部供給熱量制御手段と、前記車両用空調装置
   から車室下部に供給する下部供給熱量を制御する下部供
   給熱量制御手段と、前記上部供給熱量制御手段に指令し
   て上部供給熱量を波動させる上部供給熱量波動手段と、
   前記下部供給熱量制御手段に指令して前記上部供給熱量
   の波動を打消す方向に前記上部供給熱量の波動よりも緩
   慢に下部供給熱量を波動させる下部供給熱量波動手段と
   、 を備えることを特徴とする車両用空調制御装置。