JPH059284B2 - - Google Patents

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JPH059284B2
JPH059284B2 JP59172401A JP17240184A JPH059284B2 JP H059284 B2 JPH059284 B2 JP H059284B2 JP 59172401 A JP59172401 A JP 59172401A JP 17240184 A JP17240184 A JP 17240184A JP H059284 B2 JPH059284 B2 JP H059284B2
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air
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Nissan Motor Co Ltd
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00835—Damper doors, e.g. position control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
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    • G05D23/1917—Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
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  • Mathematical Physics (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、空気導入口からエバポレータを介し
て取入れられる吸入空気の温度を考慮して、該吸
入空気の一部をヒータコア側に導くエアミツクス
ドアの開度を制御することにより、車室内へ吹出
す空気の温度を制御するようにした車両用空調装
置の改良に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の車両用空調装置、所謂オートエ
アコンとして、例えば特開昭57−77218号等に開
示されるものがある。このような車両用空調装置
の機構部の構成は第６図に示すようになつてい
る。同図において、１はフアンモータ、２はフア
ンモータ１によつて回転するブロアフアンであ
り、ブロアフアン２がフアンモータ１の作動によ
り回転すると、インテークドア１６によつて切換
えられる外気Ａ又は内気Ｂが空気導入口３を介し
て取入れられるようになつている。４はコンプレ
ツサ１０の冷媒圧縮作動により上記のように空気
導入口３を介して取入れられる空気を冷却するた
めのエバポレータ、５は加熱用のヒータコア、６
はエバポレータ４を介した冷却空気の一部（又は
全部）をヒータコア５に導き、このヒータコアを
介した加熱空気と上記冷却空気とを混合して所望
温度の空気流を得るためのエアミツクスドアであ
り、このエアミツクスドア６を介した空気流が吹
出し口２７（FOOT）、２８（VENT）、２９
（DEF）を介して車室内に吹出されるようになつ
ている。また、１１はエアミツクスドア６作動用
のアクチユエータ、１２はエアミツクスドア６の
開度を検出する開度センサ、１３はエアミツクス
ドア６位置に運動したスライドスイツチ、１４及
び１５はアクチユエータ１１を作動するソレノイ
ドバルブで、１４がエンジン吸気管負圧をアクチ
ユエータ１１に導くソレノイドバルブ、１５はア
クチユエータ１１を大気圧に開放するソレノイド
バルブである。尚、２４はエバポレータを介した
空気導入口３からの吸入空気温度を検出するため
の吸気温センサである。
また、従来の車両用空調装置は、上記のような
構成となる機構部のエアミツクスドア６の開度Ｘ
を制御することによつて車室内への吹出し空気の
温度を制御すると共に、フアンモータ１への印加
電圧を制御することよつてその吹出し空気の風量
を制御するものであるが、その制御部の基本的な
構成は、例えば第７図に示すようになつている。
即ち、車室内温度Tptcを乗員が設定するための
温度設定器２１、車室外の温度Taを検出するた
めの外気温センサ２２、車室内の温度Trを検出
するための車室温センサ２３からの各情報、及び
エバポレータ４を介した吸入空気温度Tinを検出
するための吸気温度センサ２４からの情報に基づ
いて、マイクロコンピユータ等で構成された空調
制御部４０がエアミツクスドア６の開度Ｘ、及び
フアンモータ１への印加電圧Vmを決定し、この
ように決定された開度Ｘと開度センサ１２からの
実際のエアミツスクドア開度に基づいてエアミツ
クスドアアクチユエータ３０（ソレノイドバルブ
１４又は１５）を制御する一方、上記のように決
定された印加電圧Vmにてブロアフアン１の回転
制御を行なうようにしている。
ここで、空調制御部４０における上記エアミツ
クスドア６の開度制御に注目すると、まず、温度
設定器２１からの設定温度Tptc、外気温センサ
２２からの車室外温度Ta、車室内センサ２４か
らの車室内温度Trの各情報から、 To＝Ａ・Tptc＋Ｂ・Ta ＋Ｃ（Tptc−Tr）＋Ｄ ……(1) Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ：定数 に従つて目標吹出し空気温度Toを演算するよう
にしている。一方、この空調制御部４０には、第
８図に示すような、吸気温センサ２４を設けた位
置での吸入空気温度Tinをパラメータとした吹出
し空気温度に対するエアミツクスドア６の開度制
御パターンが、例えば、当該吸入空気温度Tinが
Tin≦０℃の時にパターンＱ１、同温度Tinが０
℃＜Tin＜20℃の時にパターンＱ２、同温度Tin
がTin≧20℃となる時にパターンＱ３となるよう
に予め設定されている。そして、上記(1)式に従つ
て演算された目標吹出し空気温度To′を得るため
に、空調制御部４０は吸気温センサ２４からの吸
入空気温度情報Tinから上記制御パターンに従つ
てエアミツクスドア６の開度Ｘを決定するように
している。例えば、吸気温センサ２４からの吸入
空気温度情報TinがTin≦０℃の時には適正な制
御パターンＱ１を選択し、この制御パターンＱ１
に従つて開度Ｘ１が決定され、同温度Tinが０℃
＜Tin＜20℃、Tin≧20℃の時には、それぞれ適
正な制御パターンとして制御パターンＱ２、同Ｑ
３が選択されて、これらの制御パターンＱ２，Ｑ
３に従つて開度Ｘ２、同Ｘ３が決定される。
このように、設定温度Tpct、車室外温度Ta、
車室内温度Trに基づいて目標吹出し空気温度To
を決定し、この吹出し空気温度Toが得られるよ
うに、吸気温センサ２４からの吸入空気温度情報
Tinに応じたエアミツクスドアの開度制御を行な
うようにすると、効率の良い車室内温度の制御が
可能となる。
また、特開昭56−86815号に記載された車両用
自動空調装置においても、エバポレータ出口温セ
ンサの温度検出信号によつてエアミツクスダンパ
の開度を演算するようにしている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、まず、特開昭57−77218号に記
載された空調装置にあつては、吸入空気温度Tin
をパラメータとした吹出し空気温度に対応するエ
アミツクスドアの制御パターンを複数定め、吸気
温センサ２４からの吸入空気温度Tinに基づいて
適正な制御パターンを選択した後に当該制御パタ
ーンに従つてエアミツクスドア６の開度Ｘを決定
するものであることから、上記複数の制御パター
ンから適正な制御パターンを選択するための演算
処理に時間がかかり、また、上記複数の制御パタ
ーンを格納するメモリが必要とされた。
また、特開昭56−86815号に記載された空調装
置にあつてもエバポレータ出口温センサからの温
度検出信号によつてエアミツクスダンパの開度を
演算するするための回路素子が必要とされた。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記の問題点に着目し、吸入空気の
温度を考慮したエアミツクスドアの開度制御に伴
なう処理をより簡単なものとした車両用空調装置
を提供することを目的とし、その構成は、車室内
空気温度を設定する温度設定器と、空気導入口か
らエバポレータを介して取入れられた吸入空気の
一部をヒータコアに導くエアミツクスドアの開度
を検出する開度検出器と、この開度検出器に並列
に接続され、前記空気導入口からエアミツクスド
アに至る経路の所定位置における空気温度を検出
し、この温度検出信号に応じて前記開度検出器か
らの開度検出信号を補正する温度検出器と、予め
設定された一つの特性パターンに基づいて前記温
度設定器によつて設定された目標吹出温度に対す
るエアミツクスドアの開度を決定する開度決定手
段と、該開度決定手段からのエアミツクスドアの
開度信号と前記温度検出器により補正された開度
検出器からの検出信号とを比較し、両者が一致す
るようにエアミツクスドアを駆動させる信号を出
力する比較手段とからなるものである。
［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
第１図は本発明に係る車両用空調装置の基本構
成の一例を示すブロツク図である。尚、当該空調
装置における機構部の構成は第６図に示したもの
と同様である。第１図において、２１，２２，２
３は第７図に示した従来のものと同様にそれぞれ
温度設定器、外気温センサ、車室温センサであ
り、２５はエアミツクスドア６の開度センサ１２
とエバポレータ４を介した空気導入口３からの吸
入空気温度を検出し前記開度センサ１２からの開
度検出信号を補正する吸気温センサ２４との複合
センサである。４０は温度設定器２１、外気温セ
ンサ２２、車室温センサ２３、複合センサ２５か
らの各情報に基づいてエアミツクスドア６の開度
制御を行なう空調制御部であり、マイクロコンピ
ユータ等によつて構成されている。ここで、温度
設定器２１は摺動抵抗器、外気温センサ２２及び
車室温センサ２３はサーミスタ等で構成され、ま
た複合センサ２５は摺動抵抗器でなる開度センサ
１２とサーミスタ等でなる吸気温センサ２４とが
それぞれ並列に接続された構成となつている。そ
して、温度設定器２１及び各センサ２２，２３，
２５は空調制御部４０に対して、例えば第２図に
示すように夫々空調制御部４０の入力ポートＰ
１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４と入力ポートＰ５（GND）
との間に接続されたものとなる。更に、複合セン
サ２５からの検出情報は、例えば第３図に示すよ
うに、電源電圧Vccを所定抵抗Ｒ１と抵抗体とな
る複合センサ２５とによつて分割した当該分圧電
圧Ｘとして空調制御部４０に入力するようになつ
ている。（尚、温度設定器２１、外気温センサ２
２、車室温センサ２３からの各情報も又ほぼ同様
のものとして空調制御部４０に入力されるように
なつている。） ここで、エアミツクスドア６の開度に対応した
開度センサ１２の抵抗値Rxとし、サーミスタで
なる吸気温センサ２４の当該吸入気温度に対応し
た抵抗値Roとすると、複合センサ２５からの検
出情報、即ち上記電源電圧Vccの分圧電圧ｘは、 Ｘ＝｛Ro／Ro＋R1−Ro2R1／（Ro＋R1）2／Rx＋
RoR1／Ro＋R1｝×Vcc のようになる。すると、エアミツクスドア６の実
質開度に対応した開度センサ１２の抵抗値Rxと
複合センサ２５からの検出情報ｘとの関係は、第
４図に示すように、開度センサ１２の抵抗値増大
（エアミツクスドア実質開度減少）に対して、当
該検出情報ｘが、 ｛Ro／（Ro＋R1）｝×VCC ……(1) を漸近線として増大するようになる。そして、吸
入空気温度Tinに応じて吸気温センサ２４の抵抗
値Roが変化することから、例えば異なる吸入空
気温度Tin(n)が Tin(1)＜Tin(2)＜Tin(3) となる時、各吸入空気温度Tin(n)に対応して当該
抵抗値は、 Ro(1)＞Ro(2)＞Ro(3) となつて、複合センサ２５からの検出情報ｘの漸
近線レベルは、吸入空気温度Tin(1)、Tin(2)、
Tin(3)の夫々に対して、 ［Ro(1)／｛Ro(1)＋R1｝］×Vcc ［Ro(2)／｛Ro(2)＋R1｝］×Vcc ［Ro(3)／｛Ro(3)＋R1｝］×Vcc となり、より低い吸入空気温度Tin(1)の時その漸
近線レベルが高くなり、より高い吸入空気温度
Tin(3)の時にその漸近線レベルは低くなる。
一方、空調制御部４０の具体的な構成を説明す
ると、この空調制御部４０は温度設定器２１、外
気温センサ２２、車室温センサ２３、複合センサ
２５からの各情報をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器
４１とこのＡ／Ｄ変換器４１を介した温度設定器
２１、外気温センサ２２、車室温センサ２３から
の各情報に基づいて前記(1)式 To＝Ａ・Tptc＋Ｂ・Ta ＋Ｃ（Tptc−Tr）＋Ｄ に従い目標吹出温度情報Toを演算する目標吹出
温度演算部４２と、後述するような吸気温センサ
２４を設けた当該検出位置での所定吸入空気温度
をパラメータとして吹出空気温度に対応するエア
ミツクスの開度制御パターンが予め定められ、目
標吹出温度演算部４２からの目標吹出温度情報
Toに基づき、前記開度制御パターンに従つてエ
アミツクスドア６の開度制御情報を出力する開度
決定部４３とを有しており、更に、この開度決定
部４３からの開度制御情報とＡ／Ｄ変換器４１を
介した複合センサ２５からの検出情報とを比較
し、これらの各情報が一致するまでエアミツクス
ドアアクチユエータ３０に対する制御情報を出力
する比較部４４と、この比較部４４からの制御情
報をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器４５とを有して
いる。そして、このＤ／Ａ変換器４５からの制御
信号、即ち空調制御部４０からの制御信号は駆動
装置３１を介してエアミツクスドアアクチユエー
タ３０に入力するようになつている。
ここで、上記開度決定部４３に設定された開度
制御パターンは、例えば第５図ａに示すように上
記吸入空気温度Tin(1)をパラメータとして目標吹
出温度Toに対するエアミツクスドア開度Ｘの関
係を定めたものとなつている。そして、開度セン
サ１２の抵抗値Rxと複合センサ２５からの検出
情報ｘとの関係を示した第４図の特性をエアミツ
クスドア開度Ｘと当該複合センサ２５からの検出
情報ｘとの関係に書き直すと第５図ｂのように、
吸入空気温度Tin(1)、Tin(2)、Tin(3)に対して
夫々Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３となり（開度センサ１２の
抵抗値増大方向がエアミツクスドア６の開度減少
方向となる）、開度決定部４３は与えられた目標
吹出温度に対して制御すべきエアミツクスドア６
の開度情報を、吸入空気温度Tin(1)での複合セン
サ２５の出力特性におけるエアミツクスドア開度
Ｘに対する検出情報ｘ（開度情報ｘ）にて出力す
るようになつている。即ち、この開度決定部４３
は与えられた目標吹出温度Toに対してその開度
制御情報ｘを第５図Ｃの特性に従つて出力するよ
うになる。
次に、エアミツクスドア６の具体的な開度制御
について説明すると、吸気温センサ２４にて検出
される吸入空気温度がTin(1)となる場合、目標吹
出温度演算部４２からの目標吹出温度情報が
To′になると開度決定部４３は第５図ａの制御パ
ターンに従つてエアミツクスドア開度をX1に制
御すべく、更に第５図Ｃの特性に従つて開度制御
情報x1を出力する。そしてこの時、第５図ｂに
おける特性S1に従つて出力される複合センサ２
５からの検出開度情報が当該開度検出情報ｘ１に
一致するまでエアミツクスドア６が駆動されるこ
とにより当該エアミツクスドア６は開度X1に制
御される。一方、吸気温センサ２４で検出される
吸入空気温度が上記Tin(1)より高いTin(2)となる
場合、目標吹出温度が上記と同様にTo′である
と、開度決定部４３からは上記と同様に第５図Ｃ
の特性に従つて開度制御情報x1が出力されるこ
とになるが、この時、複合センサ２５の出力特性
は第５図ｂにおけるS2になつており、複合セン
サ２５からの開度検出情報が当該x1になるまで
エアミツクスドア６が駆動されると、その時のエ
アミツクスドア開度Ｘは上記開度X1より小さい
開度X2となる。更に、吸入空気温度がTin(2)よ
り高いTin(3)となる場合、上記と同様に目標吹出
温度To′になるようにエアミツクスドア６の開度
制御しようとすると、複合センサ２５の出力特性
が第５図ｂにおけるS3となることから、エアミ
ツクスドア６には上記開度X2より更に小さい開
度X3に制御されることになる。従つて、同一の
目標吹出し温度To′を得るに際して、吸入空気温
度が高くなればなるほど、エアミツクスドア６の
開度Ｘ（ヒータコア側の開度）は小さくなるよう
に制御される。
上記のように、本実施例によれば、複合センサ
２５の出力特性が吸入空気温度Tinに応じて自動
的に補正されるようになるため、目標吹出温度
Toに対するエアミツクスドア６の開度制御パタ
ーンが第５図ａに示すように吸入空気温度Tin(1)
について、ただ一通り定められたものであつても
吸入空気温度Tin(1)、Tin(2)、Tin(3)を考えた場
合、実質的に第５図ｄに示すように第８図に示す
三通りの開度制御パターンとほゞ同様な制御パタ
ーンに従つてエアミツクスドア６が制御されるこ
とになる。更に、上記吸入空気温度Tin(2)、Tin
(3)は便宜的に定めたものであり、複合センサ２５
は任意の吸入空気温度に応じてその出力特性が補
正されるようになり、エアミツクスドア６はそれ
ぞれの吸入空気温度に対応する独自の制御パター
ンに従つて開度制御が行なわれるようになる。従
つて、開度演算部４３は常に第５図Ｃの特性に従
つた開度制御情報ｘを出力するだけで、また、そ
の開度制御情報ｘと複合センサ２５からの検出情
報を単に比較演算することによつてエアミツクス
ドア６の開度制御が行なわれることから、空調制
御部４０における演算処理は非常に簡略化され
る。
尚、本実施例は、吸気温センサ２４をエバポレ
ータ４とエアミツクスドア６との間に設けるよう
にしたが、通常空気導入口３における吸入空気温
度と更にエアミツクスドアを介した吸入空気温度
との相関がとれることから、吸気温センサ２４を
空気導入口とエバポレータ４との間に設けるよう
にしてもよい。その時、開度決定部４３において
設定するエアミツクスドア６の開度制御パターン
は当該吸気温センサ２４を設置した位置での所定
吸入空気温度をパラメータとして定めるものであ
る。
また、上記実施例において、複合センサ２５か
らの出力特性が吸入空気温度に応じて温度補正さ
れるということは、基本的に開度センサ１２から
の検出開度情報の出力特性を当該吸入空気温度に
応じて温度補正することであり、上記実施例で
は、吸気温センサ２４そのものが本発明に係る補
正手段として機能している。
［発明の効果］ 以上、説明してきたように、本発明によれば、
エアミツクスドアの開度を検出する開度検出手段
からの出力特性が吸気温検出手段からの吸入空気
温度に応じて自動的に温度補正されるようになる
ため、目標吹出温度に対するエアミツクスドアの
開度制御パターンを所定吸入空気温度をパラメー
タとした一通りのものにしても、あらゆる吸入空
気温度に対してその吸入空気温度に対応したエア
ミツクスドアの開度制御が行なえることになる。
従つて、吸入空気の温度を考慮したエアミツクス
ドアの開度制御に伴なう処理がより簡単になり、
この種の車両用空調装置の応答性を高めることが
可能となる。更に、メモリを少なくすることがで
きるため、装置を簡潔にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る車両用空調装置の基本構
成の一例を示すブロツク図、第２図は第１図にお
ける温度設定器、外気温センサ、車室温センサ、
複合センサの空調制御部への接続状態を示す回路
図、第３図は第１図及び第２図に示す複合センサ
からの検出情報の取出部について示す回路図、第
４図は複合センサの出力特性を示すグラフ、第５
図は目標吹出温度に対するエアミツクスドアの開
度制御パターン、複合センサのエアミツクスドア
開度に対する出力特性、第１図における開度決定
部４３の出力特性、及び３種類の吸入空気温度に
対する夫々のエアミツスクドア開度制御パターン
を示すグラフ、第６図は車両用空調装置の機構部
の構成を示す部分断面図、第７図は従来の車両用
空調装置の基本構成を示すブロツク図、第８図は
従来の車両用空調装置における目標吹出温度に対
するエアミツクスドア開度の制御パターンを示し
たグラフである。 １２……開度センサ、２１……温度設定器、２
２……外気温センサ、２３……車室温センサ、２
４……吸気温センサ、２５……複合センサ、３０
……エアミツクスドアアクチユエータ、３１……
駆動装置、４０……空調制御部、４２……目標吹
出温度演算部、４３……開度決定部、４４……比
較部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 車室内空気温度を設定する温度設定器と、 空気導入口からエバポレータを介して取入れら
    れた吸入空気の一部をヒータコアに導くエアミツ
    クスドアの開度を検出する開度検出器と、 この開度検出器に並列に接続され、前記空気導
    入口からエアミツクスドアに至る経路の所定位置
    における空気温度を検出し、この温度検出信号に
    応じて前記開度検出器からの開度検出信号を補正
    する温度検出器と、 予め設定された一つの特性パターンに基づいて
    前記温度設定器によつて設定された目標吹出温度
    に対するエアミツクスドアの開度を決定する開度
    決定手段と、 該開度決定手段からのエアミツクスドアの開度
    信号と前記温度検出器により補正された開度検出
    器からの検出信号とを比較し、両者が一致するよ
    うにエアミツクスドアを駆動させる信号を出力す
    る比較手段 とからなることを特徴とする車両用空調装置。
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