JPH0558142A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、特にヒータモード時のウオームア
ップ制御において、空調フィーリングが保たれるように
ブロワ風量を制御するようにした車両用空調装置を提供
することを目的とする。 【構成】ステップ102 で検出信号に基づいた目標吹出し
温度TAO を求めた後、ステップ103 でウォームアップ条
件が確認されたならば、ステップ104 でブロワ風量Ｖを
求める。このステップ104 においては吹出し口温度と設
定値Ｔ1 〜Ｔ3 との対比によってブロワ風量Ｖ1 が設定
され、さらに目標吹出し温度TAO に対応してブロワ風量
Ｖ2 が得られ、その小さい方のブロワ風量が選択され、
この求められた風量にしたがってブロワが制御される。
ここで、ブロワ風量Ｖ1 を上昇設定させるための設定値
Ｔ2 は、車室内温度に対応して変化され、車室内温度の
低い状態でブロワ風量が制限されるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空気加熱熱源として
エンジンの冷却水を使用するような場合の、特にヒータ
モード時における制御を改良した車両用空調装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両用の空調装置においては、エンジン
によって駆動される圧縮機によって圧縮された冷媒の循
環されて空気を冷却する蒸発器、およびエンジンの加熱
された冷却水が循環される加熱器を備え、ブロワで発生
された空気流をこれらの蒸発器および加熱器部分を通過
させることによって通過空気を冷却および加熱し、所定
の温度に調節された空気を車室内に吹出すようにしてい
る。

【０００３】この場合、吹出し空気温度の調節は、圧縮
機から蒸発器に供給される冷媒の量を可変制御するこ
と、並びに蒸発器で冷却された空気と加熱器で加熱され
た空気との混合割合を制御するエアミックスドアによっ
て行われる。

【０００４】この様な空調装置において、例えば周囲温
度が低いときのヒータモードの場合には、加熱器で加熱
された空気の吹出し量が増加されるように制御されるも
のであるが、例えばエンジンが始動して間もない状態の
ときには、その冷却水温度が充分に上昇されていない。
したがって、このウォームアップの状況においては吹出
し温度を上昇させることができず、寒い車室内環境の中
に加熱されない空気を吹出すことになる。

【０００５】この様な問題点を解決する手段として、例
えば特開昭６０−３３１２１号公報に開示された技術に
おいては、エンジンの冷却水温度を検出し、ヒータモー
ド時にこの冷却水温度が設定値以下の状態が検出された
ときに、ブロワ風量を少なく制御するようにしている。

【０００６】しかし、この様な制御方法を採用した場合
において、例えば外気温度並びに車室内温度が非常に低
い状態のときに、冷却水温度に対応してブロワが制御さ
れたとしても、吹出し空気が直接乗員に接触される状態
においては、乗員に対して非常に冷感を与える。すなわ
ち、同じ水温であっても外気並びに内気の温度状態が異
なると、空調フィーリングが大きく異なる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、特にヒータモードにおいて
加熱器に冷却水を供給するエンジンが始動されたばかり
で、冷却水温度が充分に上昇されていないウォームアッ
プ時において、乗員に寒さをさらに感ずるような不快感
を与えることなく吹出し空気が制御されるようにした車
両用空調装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両用空
調装置は、ブロワで発生された空気流が、空気を冷却す
る蒸発器部および空気を加熱する加熱器部を通過して車
室内に吹出されるようにした装置において、ウォームア
ップ状態と判定されたときに、車室内空気温度状況に対
応してブロワの風量制御モードが変更されるようにす
る。

【０００９】

【作用】すなわち、この様に構成された車両用空調装置
にあっては、ウォームアップの状況下において、基本的
には車室内吹出し温度に対応してブロワからの風量が制
御されるものであるが、この制御のための設定値が車室
内温度環境によって可変制御され、例えば車室内温度の
低い状態では、吹出し温度がより上昇してからブロワ風
量が増大されるようになる。したがって、車室内の温度
が低い状況で充分加熱されていない空気の吹出し量が増
大されることがなく、乗員に対する寒さ感をさらに強め
るように不快感を与えるヒータモードが設定されること
がない。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は車両に搭載される空調装置の構成を示
すもので、空調用の空気通路11の一方端には送風用ブロ
ワ12が設定され、内外気切り替えダンパ13によって設定
された内気若しくは外気が空気通路11内に導入される。

【００１１】空気通路11内には、図示しない圧縮機で圧
縮された冷媒が、コンデンサ、レシーバ、さらに膨脹弁
を介して供給される蒸発器14が設けられ、この蒸発器14
部を通過した空気を冷却し、空気通路11の下流側に送ら
れるようにする。また、この空気通路11の蒸発器14の下
流側には、この通路11の一部を塞ぐようにして加熱器15
が設けられる。この加熱器15には、詳細は図示していな
いがエンジンからの冷却水が循環され、この加熱された
冷却水と熱交換して、この加熱器15部を通過して空気を
加熱するようにしている。

【００１２】そして、この加熱器15部に対応してエアミ
ックス（Ａ／Ｍ）ドア16が設定され、このＡ／Ｍドア16
によって蒸発器14を通過した冷却空気と、加熱器15を通
過した加熱空気との混合割合を調整し、下流側に送られ
る空気の温度が調整されるようにする。

【００１３】このＡ／Ｍドア16によって制御された空調
空気は、吹出しモードの切り替えダンパ17によってDEF
（デフロスター）吹出し口あるいはFACE（上部）吹出し
口の一方から吹出され、また吹出しモード切り替えダン
パ18によってFOOT（下部）吹出し口に選択的に吹出され
るようにしている。

【００１４】ブロワ12はブロワ制御回路121 からの指令
によってその回転速度等が制御されるものであり、また
内外気切り替えダンパ13はサーボ機構131 によって駆動
される。さらにＡ／Ｍドア16はサーボ機構161 によって
駆動され、吹出しモード切り替えダンパ17および18はそ
れぞれサーボ機構171 および181 により駆動される。そ
して、これらブロワ制御回路121 、サーボ機構161 、17
1 、181 は、それぞれマイクロコンピュータ等によって
構成された電子制御ユニット19からの指令によって制御
される。

【００１５】FACE吹出し口およびFOOT吹出し口には、そ
れぞれその吹出し空気温度を測定する温度センサ20およ
び21が設けられ、これらの温度センサ20、21それぞれで
測定された温度情報TAV およびTAH は共に電子制御ユニ
ット19に入力される。また、この電子制御ユニット19に
は、車室内の温度を測定する内気センサ22、車室外の空
気温度を測定する外気センサ23、日射の状態を検出する
日射センサ24それぞれからの検出信号Ｔr 、Ｔam、およ
びＴs が入力され、さらに空調温度の設定器25からの設
定温度情報Ｔset が入力される。

【００１６】この電子制御ユニット19においては、内気
センサ22からの検出信号Ｔr 、外気センサ23から検出信
号Ｔam、日射センサ24からの検出信号Ｔs 、および温度
設定器25で設定された温度信号Ｔset 等の情報、さらに
温度設定ゲインＫs 、内気温度ゲインＫr 、外気温度ゲ
インＫam、日射料ゲインＫs 、さらに補正定数Ｃによ
り、下記(1) 式にしたがって目標吹出し温度TAO を演算
する。

【００１７】

【数１】

【００１８】次に、例えば吹出しモードがFACEモードに
設定された場合には、温度センサ20からの検出温度信号
TAV を吹出し温度TAOUとして使用し、演算された目標吹
出し温度TAO とこの測定された吹出し温度TAOUとの偏差
Ｅn （＝TAO −TAOU）を求め、(2) 式で示すＰＩＤ制御
式に基づいてＡ／Ｍドア16の開度ＳＷn を算出し、この
算出された開度情報ＳＷn にしたがってサーボ機構161
に指令を与える。

【００１９】ここで、他の吹出しモードにおいて使用す
る吹出し温度TAOUと測定温度との関係は、以下のように
設定する。 ａ）FACEモード：TAOU＝TAV ｂ）FOOTモード：TAOU＝TAH ｃ）B/L モード：TAOU＝（TAV ＋TAH ）／２

【００２０】

【数２】

【００２１】ここで上記制御式(2) において、ＳＷn-1
は前回の制御値、ＳＷn は今回の制御値であり、Ｋp は
比例ゲイン、Ｔi は積分時間、θはサンプリング時間、
Ｔ_D は微分時間である。

【００２２】図２は電子制御ユニット19における制御の
流れを示すもので、まず最初のステップ101 において各
センサ20〜24それぞれからの測定信号、並びに温度設定
器25で設定された温度信号を取り込む。そして、次のス
テップ102 においてこれらの取り込んだ信号に基づいて
目標吹出し温度TAO を求める。

【００２３】この様に目標吹出し温度TAO が求められた
ならば、ステップ103 で現在ウォームアップ条件である
か否かを判定する。この判定は、図３で示すように目標
吹出し温度TAO に基づいて、ウォームアップ制御条件が
成り立つ“１”か、あるいはその条件が成り立たない
“０”かを判定する。

【００２４】このステップ103 でウォームアップ制御が
指定された場合には、ステップ104でブロワ風量(1) を
選択する。この場合、例えばFOOT吹出口の温度センサ21
からの検出信号TAH を用い、図４の（Ａ）で示すように
ブロワ風量３（Ｖ）からFOOT吹出し温度TAH がＴ1 に達
したときにブロワ風量をＬＯ（４Ｖ）に立ち上げ、その
後さらにFOOT吹出し温度TAH がＴ2 に達したときに、ブ
ロワ風量がFOOT吹出し温度の上昇にしたがって上昇され
るような制御量Ｖ1 を得る。また図５で示すように目標
吹出し温度TAO との関係でブロワ風量の制御量Ｖ2 を得
る。

【００２５】ここで、図４の（Ａ）で制御量Ｖ1 を求め
るに際して、設定温度Ｔ2 が一定値に固定されると、ブ
ロワ風量を上昇していく過程で乗員のフィーリングに悪
影響を与えることがある。すなわち、同じFOOT吹出し温
度であっても、車室内の雰囲気温度である内気センサ22
の検出温度Ｔr （または外気温度Ｔam）によって、風の
巻き込み等が原因で乗員に達する温風の温度にばらつき
が見られる。そして、車室内が特に低温の状態のときに
は、乗員に冷風感を与える。

【００２６】そこで、図４の（Ｂ）で示すように内気セ
ンサ22の検出温度Ｔr に対応する車室内温度に対応し
て、設定温度Ｔ2 およびＴ3を変化させる。具体的に
は、車室内温度Ｔr の低い状態ではＴ2 、Ｔ3 を高く設
定し、車室内温度が上昇するにしたがってＴ2 、Ｔ3 を
低くする。

【００２７】この様にしてブロワ風量が設定されたなら
ば、ステップ105 においてステップ104 で求められた制
御量Ｖ1 およびＶ2 の小さい方“Ｖ＝ min（Ｖ1 、Ｖ2
）”を選択してブロワ風量Ｖを演算する。

【００２８】ステップ103 でウォームアップ条件が成り
立たないと判定されたときは、ステップ106 に進んで、
ブロワ風量(2) を選択するもので、具体的には図５にし
たがってブロワ風量Ｖ2 を求め、これをブロワ風量Ｖと
する。

【００２９】ステップ107 ではステップ102 で求めた目
標吹出し温度TAO に基づいて、図６で示す条件にしたが
って吹出し口モードを演算する。さらにステップ108 で
は同じく目標吹出し温度TAO に基づき図７で示す条件に
したがいＡ／Ｍドア16の開度ＳＷを演算する。

【００３０】ステップ109 では、前記求められたブロワ
風量Ｖにしたがってブロワ制御回路121 に制御指令を出
力し、ステップ110 ではステップ108 で求めたＡ／Ｍド
ア16の開度にしたがってサーボ機構161 に指令を与え、
Ａ／Ｍドア16を駆動する。そして、さらにステップ111
においてステップ107 で求めた吹出しモードにしたがっ
て、モード切り替えダンパ17、18を制御するサーボ機構
171 、181 に指令を与える。

【００３１】この様な空調制御においては、ウォームア
ップ制御時において、水温センサの出力を使用すること
なく、車室内への吹出し空気温度を用いて空調制御を行
っているものであり、特に車室内温度に対応してウォー
ムアップ制御におけるブロワ風量制御が行われる。した
がって、乗員に対する空調フィーリングが良好に保たれ
る風量制御が実行される。

【００３２】実施例の説明においては、車室内温度Ｔr
によってブロワ風量を上昇制御し、さらにFOOT吹出し温
度の所定値Ｔ2 と共にフロワ風量を高い（ＨＩ）に達す
るときの所定値Ｔ3 をも変化させるようにした［図４の
（Ａ）］。しかし、図８で示すようにＴ3 を一定に保
ち、Ｔ2 のみを車室内温度に対応して変化させるように
してもよい。この場合は、FOOT吹出し温度に対する風量
の変化を示す傾きが変化されるようになる。また、車室
内温度に限らず車室外温度Ｔamに基づいた制御を行って
もよい。

【００３３】その他、実施例では吹出し口温度を制御す
るためにＡ／Ｍドア16の開度を調節するように説明した
が、加熱器15に循環される冷却水による温水流量を調節
して行う、温水調温式の空調装置においても同様に実施
できるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る車両用空調
装置によれば、特にウオームアップ制御状態におけるヒ
ータモードに際して、車室内吹出し空気流量、すなわち
ブロワ風量が車室内温度環境に対応して制御される。し
たがって、乗員が寒い環境下にある状態で、充分に加熱
されない空気が車室内に吹出されるようなことがなく、
ウォームアップ制御時における空調フィーリングが良好
に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に一実施例に係る車両用空調装置を説
明する構成図。

【図２】この空調装置の電子制御ユニットにおける制御
の流れを説明するフローチャート。

【図３】ウォームアップ制御の条件を説明する図。

【図４】（Ａ）は吹出し温度とブロワ風量との関係を示
す図で、（Ｂ）はこの関係を設定する設定温度Ｔ2 、Ｔ
3 の設定条件を示す図。

【図５】目標吹出し温度とブロワ風量との関係を示す
図。

【図６】吹出し口モードの設定条件を示す図。

【図７】目標吹出し温度とＡ／Ｍドアの開度との関係を
示す図。

【図８】前記設定温度Ｔ2 、Ｔ3 の他の設定条件を示す
図。

【符号の説明】

11…空気通路、12…ブロワ、14…蒸発器、15…加熱器、
16…エアミックス（Ａ／Ｍ）ドア、17、18…吹出し口切
り替えダンパ、19…電子制御ユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調用空気流を発生させるブロワと、こ
   のブロワで発生された空気流の通路に設定され、この通
   路を流れる空気を冷却する蒸発器、およびエンジンの冷
   却水が循環される加熱器で構成される熱交換手段と、 この熱交換手段を通過した空気の温度を目標空調温度に
   対応して制御する温度調節手段と、 この温度調節手段で制御された前記熱交換手段から車室
   内に吹出される吹出し空気温度を測定する吹出し温度検
   出手段と、 目標吹出し温度に基づいてウォームアップ条件か否かを
   判定する条件判別手段と、 この条件判別手段でウォームアップ条件であることが判
   別された状態で、前記吹出し空気温度と設定された温度
   との比較により前記ブロワ風量を決定するブロワ制御手
   段とを具備し、 このブロワ制御手段では、前記設定された温度を車室内
   温度環境に対応して可変させ、前記ブロワ風量が設定さ
   れるようしたことを特徴とする車両用空調装置。