JPH05147424A - 車両用空調装置の冷風バイパス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 急速クールダウン制御時の車室内の温度変化
率が、所定値以上で所定時間継続した場合に、乗員が快
適状態に至ったと判断して冷風バイパス制御を停止し、
乗員の快適状態を維持する。 【構成】 総合信号による急速クールダウン制御時に冷
風バイパスドア制御手段１３０によってバイパス通路１
０を開状態とし、温度変化演算手段１２０によって演算
された車室内の温度変化率によって冷風バイパスドア１
１の開扉時間が決定されるので、乗員の快適状態に至っ
た状態時に、冷風バイパスドア制御手段１３０によって
冷風バイパスドア１１を閉扉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷風バイパス通路を
有する車両用空調装置の冷風バイパス制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の冷風バイアス通路を有する車両用
空調装置は、例えば特公昭６３−６３６５号公報に開示
されているように、空調ダクト内にヒータコアを迂回す
るバイパス通路を有しており、条件判定手段によって送
風量が最大である場合、及びヒータの加熱量が最小レベ
ルである場合に前記バイパス通路を開状態にして、最大
冷房時の送風量のアップを図るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の引例において
は、クールダクン初期において、バイパスドアが開状態
で急速冷却制御を行い、センサにおける認識温度が設定
温度に近くなるまで、バイパスドアは開状態のまま急速
冷却が行われる。しかし、人間の体感温度は、急速な温
度変化がある場合には、緩やかな変化の場合と比べ、目
標温度に達するまえに快適状態に至ることが知られてお
り、このため、目標温度に至るまで、ベント吹出口から
冷風が吹き出すと乗員に不快感を与えることとなる。ま
た、これを解消するために、目標温度を高めに設定した
のでは、速冷効果が減少し、体感温度が高くなるという
問題点があった。

【０００４】このために、この発明は、急速クールダウ
ン制御時の車室内の温度変化率が所定値以上で所定時間
継続した場合には、冷風バイパス通路を閉状態にして乗
員の快適状態を維持することのできる車両用空調装置の
冷風バイパス制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明を図
１によって説明すると、空調ダクト２内に、エバポレー
タ７と、エアミックスドア９と、ヒータコア８を有し、
一端がエバポレータ７の下流側に開口し、他端がヒータ
コア８を迂回してベント吹出口１３に開口する冷風バイ
パス通路１０と、この冷風バイパス通路１０を開閉する
冷風バイパスドア１１を有する車両用空調装置におい
て、車室内温度を検出する車室内温度検出手段１００
と、少なくともこの車室内温度検出手段１００によって
検出された車室内温度と、車外温度と、日射量と、設定
温度から車室内の熱負荷を表す総合信号を演算する総合
信号演算手段１１０と、前記車室内温度検出手段１００
によって検出された車室内温度の所定時間内の温度変化
率を演算する温度変化演算手段１２０と、前記総合信号
が所定値以上の場合に冷風バイアスドア１１を開扉する
と共に、前記温度変化演算手段１２０によって演算され
た温度変化率によって冷風バイパスドア１１を閉扉する
時間を制御する冷風バイパスドア制御手段１３０と、こ
の冷風バイパスドア制御手段１３０からの信号によって
前記冷風バイパスドア１１を駆動する冷風バイパスドア
駆動手段１４０とを具備することにある。

【０００６】

【作用】したがって、この発明においては、総合信号演
算手段１１０によって演算された総合信号に基づく急速
クールダウン制御時において、冷風バイパスドア制御手
段１３０によって冷風バイパス通路を開状態にすると共
に、車室内温度検出手段１００によって検出された車室
内温度から温度変化演算手段１２０によって演算された
温度変化率によって、冷風バイパスドアの開扉時間が決
定されるので、乗員が快適状態に至った状態時に冷風バ
イパスドア制御手段１３０によって冷風バイパスドア１
１を閉扉するために、上記課題が達成できるものであ
る。

【０００７】

【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。

【０００８】図２において示される車両用空調装置１
は、空調ダクト２の上流側に、内気導入口３と外気導入
口４が開口しており、内外気切換ドア５によって適宜選
択されるようになっている。この内外気切換ドア５の下
流には、送風機６が設けられ、この送風機６の下流に
は、冷房サイクルの一部を構成するエバポレータ７と、
電磁弁１９の開閉によって図示しない走行用エンジンか
ら冷却水が供給されるヒータコア８、及びヒータコア８
の上流側に取付られ、該ヒータコア８を通過する空気の
量を調整するエアミックスドア９が設けられている。
尚、前記冷房サイクルは、コンプレッサ１６、コンデン
サ１７、膨張弁１８、及びエバポレータ７が直列に配管
結合されて構成されたもので、コンプレッサ１６に設け
られた電磁クラッチ２０によって図示しない走行用エン
ジンとの連結がオンオフされることによって稼動が制御
され、またコンプレッサ１６に設けられた容量制御機構
２１によって冷媒の吐出容量が制御されることによっ
て、冷房能力が制御されるものである。

【０００９】また、空調ダクト２の下流側には、デフ吹
出口１２、ベント吹出口１３、及びフット吹出口１４が
開口しており、モードドア１５によって適宜選択される
ようになっている。

【００１０】バイパス通路１０は、エバポレータ７の下
流側とベント吹出口１３を連通するように空調ダクト２
に並列して設けられており、このバイパス通路１０の内
部には該バイパス通路１０を開閉するバイパスドア１１
が設けられている。

【００１１】以上の構成の車両用空調装置１において、
内外気切換ドア５によって選択された内気導入口３又は
外気導入口４から、送風機６の稼動によって吸入された
内気又は外気は、エバポレータ７を通過することによっ
て冷却される。この冷却された空気は、エアミックスド
ア９によってヒータコア８を通過する空気と、ヒータコ
ア８を迂回する空気に分けられ、ヒータコア８を通過し
て加熱された空気と、ヒータコア８を迂回した冷却され
たままの空気は、ヒータコア８の下流側で混合されて所
望の温度に温調された空気になるものである。

【００１２】この温調された空気は、モードドア１５に
よって選択されたデフ吹出口１２、ベント吹出口１３、
若しくはフット吹出口１４から図示しない車室内に吹き
出して、車室内を温調するものである。また、急速クー
ルダウン制御実行中においては、特にバイパスドア１１
を開扉することによって、エバポレータ７を通過直後の
冷風の一部を直接ベント吹出口１３に導いて、冷房効果
を増大させるものである。尚、急速クールダウン制御と
は、車両始動時等において熱負荷が大きい場合に、所定
時間コンプレッサ容量を最大に固定して、エバポレータ
の温度が目標温度に至るまでの時間を短縮させる制御の
ことである。

【００１３】この車両用空調装置１を制御するために、
マイクロコンピュータ２２が設けられており、このマイ
クロコンピュータ２２には、車室内温度を検出する温度
センサ２５、車外温度を検出する外気温度センサ２６、
エバポレータ７の温度若しくはエバポレータ７の吹出温
度を検出するエバポレータ温度検出センサ２７、及び日
射量を検出する日射センサ２８からの信号が、マルチプ
レクサ（ＭＰＸ）２３及びＡ／Ｄ変換器２４を介して入
力され、また下記する操作パネル２５からの信号が入力
されるものである。尚、マイクロコンピュータ２２は、
中央演算処理装置（ＣＰＵ）、読出専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力
ポート（Ｉ／Ｏ）等からなるそれ自体公知のものであ
る。

【００１４】操作パネル２５は、車両用空調装置１を自
動により制御するためにＡＵＴＯスイッチ２６、冷房サ
イクルの稼動を手動によりオンオフするＡ／Ｃスイッチ
２６、空調装置１の稼動を停止するＯＦＦスイッチ２
７、吹出モードを手動によりデフモードに設定するＤＥ
Ｆスイッチ２８、吸入空気のモードを手動により内気若
しくは外気に切り換えるＲＥＣスイッチ２９、アップダ
ウンスイッチからなり車室内の温度を設定する温度設定
器３０、手動により吹出モードを切り換えるＭＯＤＥス
イッチ３１、送風機６の風量を手動により切り換えるＦ
ＡＮスイッチ３２、及び設定温度、吹出モード、及び送
風量を表示回路３４を介してマイクロコンピュータ２２
からの信号によって表示する表示部３３によって構成さ
れている。

【００１５】マイクロコンピュータ２２に入力された信
号は、所定のプログラムに従って処理されて制御信号と
して出力されるもので、各出力回路３５ａ〜３５ｈを介
して、バイパスドア１１を駆動するアクチュエータ３
６、内外気切換ドア５を駆動するアクチュエータ３７、
送風機６、容量可変機構２１、電磁クラッチ２０、エア
ミックスドア９を駆動するアクチュエータ３８、電磁弁
１９、モードドアを駆動するアクチュエータ３９が制御
されるものである。

【００１６】このマイクロコンピュータ２２で実行され
るプログラムは、例えば図３のフローチャート図で示さ
れる空調装置のメイン制御ルーチンで、以下このフロー
チャート図に従って説明すると、ステップ２００から開
始される空調装置のメイン制御は、ステップ２１０にお
いて各入力信号がデータとして入力される。例えば、車
室内温度Ｔ_INC 、外気温度Ｔ_AMB 、エバポレータ温度Ｔ
_INT 、日射量Ｔ_SUN 、温度設定信号Ｔ_SET である。

【００１７】これらの信号によって、ステップ２２０に
おいて、熱負荷信号である総合信号Ｔが下記する数式１
によって演算される。

【００１８】

【数１】 Ｔ＝Ａ・Ｔ_INC ＋Ｂ・Ｔ_AMB ＋Ｃ・Ｔ_INT ＋Ｄ・Ｔ_SUN −Ｅ・Ｔ_SET ＋Ｆ

【００１９】尚、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは演算定数であ
り、Ｆは補正項であり、共に最適に空調効果が得られる
ように実験によって設定されるものである。

【００２０】この総合信号Ｔによって、ステップ２３０
においては、内外気切換ドア５が図４（ａ）で示すよう
に、冷房が要求される場合には内気循環（ＲＥＣ）モー
ドに、暖房が要求される場合には外気導入（ＦＲＥ）モ
ードに設定されるものである。

【００２１】また、ステップ２４０においては、エアミ
ックスドア９が総合信号Ｔによって図４（ｂ）で示すよ
うにヒータコア８を全閉するフルクール（Ｆ．Ｃ．）の
位置から、ヒータコア８を全開するフルホット（Ｆ．
Ｈ．）の位置までリニアに変化するものである。

【００２２】さらに、ステップ２５０においては、送風
機６の制御が総合信号Ｔによって、図４（ｃ）に示すよ
うに、最適温度から離れるに従って送風量が多くなるよ
うに制御され、またステップ２６０においては総合信号
Ｔによって図４（ｄ）で示すように、モードドア１５が
冷房時においてはベント吹出口１３（ＶＥＮＴモー
ド）、暖房時においてはフット吹出口１４（ＨＥＡＴモ
ード）、その間においては両者をリニアに変化させるバ
イレベル（ＢＩ−Ｌ）モードに制御されるものである。

【００２３】ステップ２７０においては、総合信号Ｔに
よって、図４（ｅ）で示すように、コンプレッサ１６の
容量が、暖房に移行するに従って冷媒の吐出量を小さく
なるように制御されるものである。

【００２４】通常の冷風バイパスドア制御は、基本的に
は図４（ｆ）に示すように総合信号Ｔによって、この総
合信号Ｔが所定値α以上の場合には、バイパスドア１１
を開扉して冷風バイパス通路１０を開状態とし、総合信
号Ｔが所定値β以下の場合には、バイパスドア１１を閉
扉して冷風バイパス通路１０を閉状態とするものである
が、本発明に係る冷風バイパス制御は、図５のフローチ
ャート図に示されるものである。

【００２５】このステップ３００から開始される冷風バ
イパス制御において、ステップ３１０において総合信号
Ｔが所定値α以上であるか否かの判定を行う。この判定
において、総合信号Ｔが所定値α以上である場合は、熱
負荷が大きく急速クールダウン制御が要求され、さらに
乗員に対して吹き出す空気が冷却されたものであること
を乗員も要求すると考えられるために、ステップ３２０
に進んで、冷風バイパスドア１１を開扉（ＯＰＥＮ）
し、冷風バイパス通路１０を介してエバポレータ７通過
直後の冷却した空気を直接ベント吹出口１３に導くもの
である。

【００２６】また、前記ステップ３１０において総合信
号Ｔが所定値α以下である場合には、熱負荷が冷風バイ
パス制御を行う必要がないと判断されるために、ステッ
プステップ５００からこの制御を抜けてメイン制御ルー
チンに復帰するものである。

【００２７】前記ステップ３２０において、冷風バイパ
スドア１１を開扉した後、ステップ３３０において車室
内温度信号Ｔ_INC が読み込まれ、ステップ３４０におい
てフラッグＦが１であるか否かの判定がなされ、Ｆが１
でない場合にはステップ３５０においてこの車室内温度
信号Ｔ_INC がＴ（０）に格納される。

【００２８】その後、ステップ３６０において、タイマ
１がスタートし、ステップ３７０においてこのタイマ１
がタイムアップするまで保持され、タイムアップすると
ステップ３８０において、フラッグＦに１を立ててステ
ップ３３０に回帰する。

【００２９】ステップ３３０において再度車室内温度信
号Ｔ_INC が読み込まれ、ステップ３４０においてＦが１
であるために、ステップ３９０に進むこととなる。この
ステップ３９０において、車室内温度信号Ｔ_INC はＴ
（１）に格納され、ステップ４００において、フラッグ
Ｆを０に戻す。この後、ステップ４１０において、タイ
マ１によって設定される所定時間内の温度変化ΔＴ_INC
が数式２により演算される。

【００３０】

【数２】ΔＴ_INC ＝Ｔ（０）−Ｔ（１）

【００３１】尚、この実施例においてはタイマ１によっ
て設定される所定時間は、数秒から数十秒と短い時間設
定によって行うこととしたので、プログラム内において
動作を保持させることとした。

【００３２】前記ステップ４１０において演算された温
度変化ΔＴ_INC は、ステップ４２０において所定値γ以
上であるか否かの判定が成される。この判定において、
所定値γ以上である場合には、ステップ４３０において
フラッグＧが１であるか否かの判定を行い、ステップ４
４０においてタイマ２をスタートさせる。このタイマ２
は前記タイマ１に比べて時間を数分単位、例えば５分程
度に設定するために、ステップ４６０において、タイム
アップするまで、ステップ５００からメイン制御ルーチ
ンに回帰させるものである。

【００３３】再度冷風バイパス制御ルーチンが開始され
ると、上記作業が繰り返され、ステップ４３０において
タイマ２のフラッグＧの判定がなされ、１の場合はステ
ップ４６０に跳んで、タイムアップか否かの判定を行う
ものである。このステップ４６０において、タイマ２の
タイムアップが判定されると、ステップ４７０に進ん
で、フラッグＧを０に戻し、ステップ４９０に進んで冷
風バイパスドア１１を閉扉（ＣＬＯＳＥ）し、ステップ
５００からメイン制御ルーチンに復帰するものである。

【００３４】また、ステップ４２０において、温度変化
ΔＴ_INC が所定値γ以下である場合には、ステップ４８
０に進んで、総合信号Ｔが所定値β以下であるか否かの
判定を行い、所定値β以下である場合には、ステップ４
９０に進んで、冷風バイパスドア１１を閉扉してステッ
プ５００からメイン制御ルーチンに復帰し、所定値β以
上の場合にはステップ５００に進むものである。

【００３５】以上のことにより、本発明の冷風バイパス
制御は、タイマ１によって設定された所定時間内の温度
変化ΔＴ_INC が、所定値γ以上で、タイマ２によって設
定された所定時間保持された場合には、乗員が快適状態
に達したと判定して、冷風バイパスドア１１を閉扉して
冷風バイパス通路１０を閉状態にして、冷風の吹き出し
を抑制し、温度変化ΔＴ_INC が所定値γ以下である場合
には、総合信号Ｔにより、総合信号Ｔが所定値β以下に
なった場合に、冷風バイパスドア１１を閉扉するもので
ある。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、急速クールダウン制御時の車室内の温度変化率によ
って、冷風バイパスドアを開扉する時間を制御するよう
にしたので、乗員が快適状態に至った状態時に冷風バイ
パス制御を停止することができるために、乗員の快適状
態を維持できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の構成を示した機能ブロック図であ
る。

【図２】この発明の実施例に係る車両用空調装置の構成
説明図である。

【図３】マイクロコンピュータのよって実行されるメイ
ン制御ルーヒンのフローチャート図である。

【図４】（ａ）は総合信号Ｔと内外気切換ドア、（ｂ）
は総合信号Ｔとエアミックスドア、（ｃ）は総合信号Ｔ
と送風機、（ｄ）は総合信号Ｔとモードドア、（ｅ）は
総合信号Ｔとコンプレッサ容量、（ｆ）は総合信号Ｔと
冷風バイパスドアの制御を示した特性線図である。

【図５】冷風バイパス制御のフローチャート図である。

【符号の説明】

２ 空調ダクト ７ エバポレータ ８ ヒータコア ９ エアミックスドア １０ 冷風バイパス通路 １１ 冷風バイパスドア １３ ベント吹出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調ダクト内に、エバポレータと、エア
   ミックスドアと、ヒータコアを有し、一端がエバポレー
   タの下流側に開口し、他端がヒータコアを迂回してベン
   ト吹出口に開口する冷風バイパス通路と、この冷風バイ
   パス通路を開閉する冷風バイパスドアを有する車両用空
   調装置において、 車室内温度を検出する車室内温度検出手段と、 少なくともこの車室内温度検出手段によって検出された
   車室内温度と、車外温度と、日射量と、設定温度から車
   室内の熱負荷を表す総合信号を演算する総合信号演算手
   段と、 前記車室内温度検出手段によって検出された車室内温度
   の所定時間内の温度変化率を演算する温度変化演算手段
   と、 前記総合信号が所定値以上の場合に冷風バイアスドアを
   開扉すると共に、前記温度変化演算手段によって演算さ
   れた温度変化率によって冷風バイパスドアを閉扉する時
   間を制御する冷風バイパスドア制御手段と、 この冷風バイパスドア制御手段からの信号によって前記
   冷風バイパスドアを駆動する冷風バイパスドア駆動手段
   とを具備することを特徴とする車両用空調装置の冷風バ
   イパス制御手段。