JPH0628971B2

JPH0628971B2 - 車輌用空気調和装置

Info

Publication number: JPH0628971B2
Application number: JP11935186A
Authority: JP
Inventors: 克已飯田; 義彦桜井
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1986-05-26
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1994-04-20
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: JPS62279113A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は車輌用空気調和装置に関する。

（従来技術）従来の車輌用空気調和装置において、たとえば実開昭59
-39208号公報に示されている如く、エバポレータが凍結
する直前までコンプレッサを連続的に駆動させることを
指示するエアコン指示スイッチと、車室内気温度と設定
車室温度との偏差に関連した車室内温度制御信号に対応
するパターンにしたがうコンプレッサ駆動制御温度にと
もなってコンプレッサを断続的に駆動させるエコノミ指
示スイッチとを設けエコノミ指示スイッチによる動作指
示時、さらに外気温度等によりコンプレッサの作動、非
作動を決定するようにしたものがある。

（発明が解決しようとする問題点）しかし上記の如き、エアコン指示スイッチとエコノミ指
示スイッチとを備えた車輌用空気調和装置において、例
えば単一のオート指示スイッチを設けてオート指示スイ
ッチをオン状態にすることにより、モード制御、インテ
ークダンパの開度制御、ミックスダンパ開度制御および
コンプレッサを連続駆動状態にするエアコンモードに自
動制御指示するようにした場合、オート指示スイッチの
オン状態指示時期によっては暖房起動時に未だ機関冷却
水温度が上昇していない時からコンプレッサが稼動させ
られ、車室への吹出口より冷風が吹き出したりする問題
点があった。

本発明は上記の問題点を解消した車輌用空気調和装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の問題点を解決するために、第１図に示す
如く構成した。

すなわち、送風機１から車室３０への送風と熱交換をす
る熱交換手段２と、熱交換手段２の一部を構成する冷却
手段２₁ と、エアコン指示手段３と、エコノミ指示手段
４と、エアコン指示手段３のエアコン指示を受けて冷却
手段２₁ を連続的あるいは断続的に凍結温度近くまで駆
動制御し、かつエコノミ指示手段４のエコノミ指示を受
けて車室内気温度検出手段５による検出車室内気温度お
よび車室温度設定手段６による設定温度とに少なくとも
関連して冷却手段２₁ を断続的に駆動制御する第１制御
手段７とを備えた車輌用空気調和装置において、オート
指示手段８と、暖房起動完了を判別する判別手段９と、
オート指示手段８の操作出力を受けかつエアコン指示手
段３からエアコン指示を受けているとき判別手段９によ
り暖房起動完了と判別されるまで冷却手段２₁ の動作を
停止せしめる第２制御手段１０とを備えた。

（作用）上記の如く構成した本発明において、車室３０への送風
は送風機１によりなされ、この送風は熱交換手段２を介
してさなれる。熱交換手段２の一部を構成する冷却手段
２₁ は第１制御手段７によって駆動制御がなされる。こ
の駆動制御はエアコン指示手段３によるエアコン指示中
は冷却手段２₁ が連続的にあるいは断続的に凍結温度近
くまで駆動する制御がなされる。またエコノミ指示手段
４によるエコノミ指示中は車室内温度検出手段５による
検出車室内温度および車室温度設定手段６による設定温
度とに少なくとも関連して断続的に駆動制御がなされ
る。この場合は冷却手段２₁ が連続的に駆動される場合
より、経済的である。

一方、オート指示手段８からの操作出力が受けかつエア
コン指示がなされているときは判別手段９により暖房起
動完了までは、上記にかかわらず冷却手段２₁ の駆動は
第２制御手段１０によって停止させられる。

したがって、オート指示手段８からの操作出力を受け、
かつエアコン指示をなした場合において、暖房起動完了
まで冷却手段２₁ が駆動されないため、暖房起動の完了
まで車室３０に冷風が吹き出されるようなことはなくな
る。また、暖房起動完了は内燃機関冷却水温度、または
車室内気温度が所定値にまで達したことにより判別する
ことができる。さらにまた、送風量が暖房時における自
動制御状態の送風量に最初に達したことにより判別して
もよい。

（発明の実施例）以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

２１は空気調和装置本体であり、２２は空気調和装置本
体を制御する制御装置である。

空気調和装置本体２１はダクト２３の上流側から下流側
に向って、吸込み空気を内気循環、一部外気導入または
全部外気導入にするかを制御するインテークダンパ２
４、インテークダンパ２４を介して吸い込んだ空気を車
室３０へ送風する送風機２５、後記する冷却機３６が動
作中送風空気と熱交換するエバポレータ２６、エバポレ
ータ２６を通過した空気中後記するヒータ２８に分流す
る空気量を制御するミックスダンパ２７、車載内燃機関
２９の冷却水が循環されて加熱器として作用し通過空気
を加熱するヒータコア２８、車室３０への空気吹出口を
選択するモード切替ダンパ31₁,３１₂ を備えている。

コンプレッサ３２、コンデンサ３３、レシーバタンク３
４、膨張弁３５はエバポレータ２６と共に冷却機３６を
構成している。さらにまた車載内燃機関２９の出力軸の
回転はプーリ３７に伝達されている。プーリ３７の回転
はマグネットクラッチ３８を介してコンプレッサ３２に
伝達され、この伝達によりコンプレッサ３２が駆動され
る。

車室３０への空気吹出口は乗員の顔部方向へ空気を吹き
出すベント吹出口３９、乗員の足元から空気を吹き出す
ヒート吹出口４０およびフロントガラス内面に沿って空
気を吹き出すデフロスト吹出口４１を備えており、モー
ド切替ダンパ３１₁,３１₂ によって空気吹出口の１つま
たは２つが選択開放される。

インテークダンパ２４はモータアクチュエータ４５によ
り、ミックスダンパ２７はモータアクチュエータ４６、
モード切替ダンパ３１₁ および３１₂ はモータアクチュ
エータ４７によりそれぞれ駆動される。なお、第２図に
おいて４８〜５２はそれぞれモータアクチュエータ４
５、送風機２５、マグネットクラッチ３８、モータアク
チュエータ４６，４７を各別に駆動する駆動回路であ
る。

一方、車室内気温度を検出する内気温度センサ５３、日
射量を検出する日射量検出センサ５４、エバポレータ出
口空気温度すなわちＡ点の温度を検出するエバポレータ
出口空気温度センサ５５、外気温度を検出する外気温度
センサ５６、車室内温度を設定する設定器５７、ミック
スダンパ開度を検出するポテンショメータ５８が設けて
ある。各センサの出力、設定器５７の出力およびポテン
ショメータ５８の出力は図示しないマルチプレクサを介
してＡ／Ｄ変換器（以下、ＡＤＣと記す）５９に供給し
てディジタルデータに変換し、ADC５９にて、変換され
たディジタルデータはマイクロコンピュータ６０に供給
してある。

マイクロコンピュータ６０は基本的にＣＰＵ、プログラ
ムを記憶させたＲＯＭ、データを記憶するＲＡＭ、入力
ポートおよび出力ポートを備えている。ＲＯＭに記憶さ
れているプログラムにしたがってＡＤＣ５９から出力さ
れるディジタルデータ、手動指示スイッチ群６１の出力
および機関冷却水温度スイッチ６２の出力が入力ポート
を介して読み込まれ、ＣＰＵで処理、演算されたデータ
は出力ポートを介して駆動回路４８〜５２に出力され、
インテークダンパ２４の開度、送風機２５の送風量、マ
グネットクラッチ３８を介して制御されるコンプレッサ
３２の稼動、ミックスダンパ２７の開度の制御がなされ
て、車室内温度を設定温度になすべく制御される。ま
た、吹出空気温度に対応した空気吹出口を選択して開放
する吹出モード制御がなされる。

また、手動指示スイッチ群６１には、送風機２５の駆動
をオン・オフ指示する送風機オン・オフ指示スイッチ６
１₁ 、モード切替ダンパ３１₁,３１₂ の開度位置を指定
してモード制御を手動制御するモード指示スイッチ６１
₂ 、コンプレッサ３２の連続的動作を指示するエアコン
指示スイッチ６１₃ 、エコノミ指示スイッチ６１₄ およ
び前記したオート指示スイッチ６１₅ が含まれており、
オート指示スイッチ６１₅ はモーメンタリスイッチで構
成されている。

さらにまた、機関冷却水温度スイッチ６２は設定温度以
下の温度検出中はオン出力を、設定温度を超えた温度検
出中はオフ出力を発生するものとする。

ＲＯＭに記憶されているプログラムにしたがって本発明
の一実施例の作用を第３図および第５図のフローチャー
トにより説明する。

プログラムの実行が開始されるとＲＡＭをクリアする等
の初期設定がなされ（ステップａ）、入力ポートを介し
てＡＤＣ５９からの出力ディジタルデータ、手動指示ス
イッチ群６１の出力および機関冷却水温度スイッチ６２
の各出力が読み込まれ、ＲＡＭの所定エリアに一旦記憶
される（ステップｂ）。車室内温度制御信号（以下、総
合データと記す）Ｔ＝Ｔ_R＋Ｋ₁Ｔ_E＋Ｋ₂Ｔ_A＋Ｋ₃Ｔ_SＫ₄
Ｔ_D＋Ｋ₅ が演算のうえ記憶される（ステップｃ）。こ
こでＴ_R は車室内気温度、Ｔ_E はエバポレータ出口空気
温度、Ｔ_A は外気温度、Ｔ_S は日射量をそれぞれ示し、
センサ５３〜５６により検出されている。Ｔ_D は設定器
５７にて設定された設定温度であり、Ｋ₁ 〜Ｋ₅ は定数
である。したがって総合データＴは設定車室温度と検出
車室内気温度との偏差に関連し、さらにエバポレータ出
口空気温度Ｔ_E 、日射量Ｔ_S 、外気温度Ｔ_A により補正
した値に対応しており、車室内気温度を設定車室温度に
制御するための熱負荷に関連した値とも言うことができ
る。

ステップｃに続いて吹出温度データＴ_F ＝Ｔ_E ＋Ｋ₆θ
＋βが演算のうえ記憶される（ステップｄ）。ここでθ
はミックスダンパ２７の開度を示しており、エバポレー
タ２６を通過した全空気がヒータコア２８を通過するよ
うにしたときの開度をθ＝１００％（F.H.）としてい
る。さらにＫ₆ およびβは定数である。したがって吹出
温度データＴ_F は車室３０へ吹き出される空気温度に対
応している。

ステップｄに続いて、送風量制御（ステップｅ）、ミッ
クスダンパ開度制御（ステップｆ）、コンプレッサ駆動
制御（ステップｇ）、インテークダンパ開度制御（ステ
ップｈ）、吹出モード制御（ステップｉ）がなされる。

自動制御指示がなされているときの送風量制御は第４図
(a)に示したパターンにしたがって送風量の制御がなさ
れ、ミックスダンパ開度制御は第４図(b)に示したパタ
ーンにしたがって開度の制御がなされる。またエコノミ
指示がなされているときはコンプレッサ３２の駆動温度
が第４図(c)に示したパターンにしたがって制御され、
コンプレッサ３２は第４図(c)に示す線図を超えるエバ
ポレータ出口空気温度Ｔ_E のときにはオン状態に、未満
のときはオフ状態に制御される。またエアコン指示がな
されているときはエバポレータ２６が凍結する直前まで
コンプレッサ３２は連続的に駆動される。なお、第４図
(a)〜(c)において横軸は総合データである。

ステップｇに続いて、例えば送風量、コンプレッサ３２
の駆動に関連して車室内気循環、外気導入、一部外気導
入の状態にインテークダンパ２４を制御するインテーク
ダンパ開度制御がなされる（ステップｈ）。ステップ
(e)〜(h)によって車室内気温度が設定温度に制御される
ことになる。ステップｈに続いてデータＴ_F にしたがっ
て吹出口を選択する吹出モード制御がなされ（ステップ
ｉ）、続いて再びステップｂが実行される。

つぎに、コンプレッサ駆動制御ステップについて説明す
る（第５図）。

コンプレッサ駆動制御ルーチンに入ると送風機オン・オ
フ指示スイッチ６１₁ がオフ状態を指示しているか否か
がチェックされ（ステップｇ₁ ）、オフ指示のときはコ
ンプレッサ３２がオフ状態に制御され（ステップｇ
₂ ）、ステップｈが実行される。ステップｇ₁ において
送風機オン・オフ指示スイッチ６１₁ がオフ指示でない
ときはモード指示スイッチ６１₂ がデフロスト吹出口を
選択するデフロストモード指示になされているか否かが
チェックされる（ステップｇ₃ ）。デフロストモード指
示になされていないときはオート指示スイッチ６１₅ が
オン状態か否かがチェックされる（ステップｇ₄ ）。オ
ート指示スイッチ６１₅ がオン状態にされているときは
エアコン指示スイッチ61₃ がエアコン指示状態にオート
指示スイッチ６１₅ の出力にともなって設定されたこと
を示すエアコンオート設定フラグがセットされ（ステッ
プｇ₅）、エアコン指示スイッチ61₃ がオン状態にされ
（ステップｇ₅₁）、設定器５７による設定が最低値にあ
るか否かがチェックされる（ステップｇ₆）。設定器５
７による設定が最低値に設定されているときは、エアコ
ンスイッチオート設定フラグがリセットされ（ステップ
ｇ₇ ）、エアコン指示スイッチ６１₃ がオン状態にされ
（ステップｇ₇₁）、引き続いてコンプレッサ３２が連続
的にオン状態にされる（ステップｇ₈ ）。

ステップｇ₆ において設定器５７による設定値が最低値
に設定されていないときはエコノミ指示スイッチ６１₄
の状態がチェックされる（ステップｇ₁₀）。エコノミ指
示スイッチ６１₄ によりエコノミ指示がなされていると
きは外気温度Ｔ_A がＣ゜（Ｃ）以下か否か、Ｂ゜（Ｃ）
〔Ｂ＞Ｃ〕以上かが判別される。外気温度Ｔ_A がＣ゜
（Ｃ）以下の場合はミックスダンパ２７の開度がＤ度以
上か、Ｅ度以下かが判別される。開度がＤ度以上のとき
はステップｇ₂ が実行されてコンプレッサ３２が停止さ
せられる（ステップｇ₁₁，ｇ₁₂）。すなわち外気温度が
Ｃ゜（Ｃ）以下で、かつミックスダンパ２７の開度がＤ
度以上のときは冷房の要なしとしてコンプレッサ３２が
停止されるわけである。ステップｇ₁₁において外気温度
がＢ゜（Ｃ）以上のときはステップｇ₁₂がバイパスされ
て、ミックスダンパ２７の開度にかかわらずコンプレッ
サ３２はエコノミモード、すなわち第４図(c)に示した
如く総合データに対応するパターンにともなってオン・
オフされるエコノミモードにて駆動される（ステップｇ
₁₃）。外気温度Ｔ_A を一要素として、コンプレッサ３２
をエコノミモードで駆動することは前記した従来例の場
合と同様である。

ステップｇ₁₀においてエコノミ指示スイッチ６１₄ によ
りエコノミ指示がなされていないときは、エアコン指示
スイッチ６１₃ がオン状態か否かがチェックされ（ステ
ップｇ₁₄）、エアコン指示スイッチ６１₃ がオン状態で
ないと判別されたときはステップｇ₂ が実行されて、コ
ンプレッサ３２は停止させられる。エアコン指示スイッ
チ６１₃ がオン状態のときはエアコンスイッチオート設
定フラグがセットされているかがチェックされる（ステ
ップｇ₁₅）。エアコンスイッチオート設定フラグがセッ
トされていないときはステップｇ₁₅に続いてステップｇ
₈ が実行される。エアコン指示スイッチ６１₃ が手動に
よってエアコン指示状態に設定された場合においてはス
テップｇ₁₅による判別ではエアコンスイッチオート設定
フラグがセットされたとは判別されず、ステップｇ₁₅か
らステップｇ₈ が実行されることになる。

ステップｇ₁₅においてフラグがセットされていることが
判別されたときは送風機暖房起動が完了したか否かがチ
ェックされる（ステップｇ₁₆）。暖房起動が完了してい
ないときはコンプレッサ３２が停止状態になされる。ス
テップｇ₁₆において暖房起動が完了していると判別され
たときはステップｇ₁₆に続いてステップｇ₈ が実行され
る。ここで暖房起動の完了は、たとえば機関冷却水温度
スイッチ６２の出力がオフ状態、すなわち設定温度を検
出している場合としてもよく、または内気温度が所定温
度以上に達したときとしてもよい。さらに次に説明する
如く送風機の駆動モータに印加される電圧Ｂ_LOが自動制
御状態中の電圧Ｂ_AUTOを超えたときとしてもよい。した
がって何れにしても暖房起動が完了していない期間にお
いては冷風が吹き出すことはなくなる。

また、ステップｇ₃ においてモード指示スイッチ６１₂
によってデフロストモードに指示されているときは、デ
フロストモードの指示が初回か否かがチェックされ（ス
テップｇ₉ ）、デフロスト指示が初回のときはステップ
ｇ₉ に続いてステップｇ₇ が実行され、デフロスト指示
が初回でないときはステップｇ₉ に続いてステップｇ₄
が実行される。これは、初回でないときにおいてコンプ
レッサ３２の駆動を手動にてオフ状態にしたり、エコノ
ミモードに設定できないことを避けるためである。

また前記した暖房起動完了かの判定は送風量制御（ステ
ップｅ）における起動制御フラグをチェックすることに
よりなされる。指動制御は第６図の如くである。すなわ
ち吹出温度データＴ_F が“Ｔ_F2”以下か否かがチェック
され（ステップｅ₁）、吹出温度データＴ_F がＴ_F ≧Ｔ
_F2のときは機関冷却水温度スイッチ６２の出力がチェッ
クされる（ステップｅ₂ ）。

ステップｅ₂ における機関冷却水温度が所定値以下のと
きはステップｅ₂ に続いて送風機２５のモータに印加す
る電圧Ｂ_LOをＳ・Lowとする（ステップｅ₃ ）。ここで
Ｓ・Lowは送風量を特に低い値とする電圧であり、ステ
ップｅ₃ の実行により送風量は特に低風量に制御され
る。

ステップｅ₂ における機関冷却水温度が所定値を超えて
いるときは後記するステップｅ₁₀にてセットされる起動
制御終了フラグの状態がチェックされ（ステップｅ
₄ ）、起動制御終了フラグがセットされていないときす
なわち起動制御が終了していないときは検出車室内気温
度Ｔ_R と設定車室温度Ｔ_D との和ｍ′（＝Ｔ_R ＋Ｔ_D ）
が所定値δ以下かがチェックされる（ステップｅ₅ ）。
ステップｅ₅ においてｍ′≧δの場合は送風機のモータ
に印加する電圧Ｂ_VSを所定勾配でこのステップｅ₅ の実
行毎に増加させ（ステップｅ₆ ）、Ｂ_VS≧Ｂ_AUTOかのチ
ェックがされる（ステップｅ₇ ）。ここでＢ_AUTOは自動
制御時において送風機２５のモータに印加される電圧で
あり、総合データに対応している。またステップｅ₅ に
おいてｍ′＜δのときは送風機のモータに印加される電
圧Ｂ_VSとｍ′およびタイマにより第２所定勾配で増加さ
せられる（ステップｅ₈ ）。ここでｍ′およびタイマに
より増加させたのは、たとえば車扉が開いていてｍ′が
増加して行かない様な場合においても前記タイマにより
増加させるようにするためである。ステップｅ₈ に続い
てステップｅ₇ が実行される。ステップｅ₇ においてＢ
_VS＜Ｂ_AUTOのときはＢ_LO＝Ｂ_VSが実行される（ステップ
ｅ₉ ）。したがってステップｅ₉ が実行されるときは送
風機２５の送風量がステップｅ₃ による送風量からＢ
_AUTOの電圧が印加されたときの送風量にまで順次増加し
て行くことになる。

ステップｅ₄ にて起動制御終了フラグがセットされてい
るときはステップｅ₁₀を介して、ステップｆ₇ において
Ｂ_US≧Ｂ_AUTOのときは起動制御終了フラグがセットし
（ステップｅ₁₀）、送風機２５のモータに印加される電
圧Ｂ_LOがＢ_LO＝Ｂ_AUTOになされる（ステップｅ₁₁）。

また、起動制御終了フラグは初期設定（ステップａ）に
おいてリセットされる。

したがって、ステップｅ₁ により暖房状態であることが
判別されており、起動制御フラグの状態をステップｇ₁₆
でみることにより暖房起動終了か否かが判別できること
になる。

なお、第６図のステップｅ₁ においてはΔＴ_F （Ｔ_F2−
Ｔ_F1）＞０のヒステリシスを設けた場合を例示してい
る。

（発明の効果）以上説明した如く本発明によれば暖房起動が完了するま
で冷却手段の稼動が行なわれないため、暖房時に起動初
期より冷風が吹き出すことはない。またさらに、暖房起
動時に冷却手段が作動しないため乗員に違和感を与える
ようなこともない。

また、冬季にデミストを重視して低外気温までコンプレ
ッサを作動可能な状態に設定しても、起動初期に冷風が
吹き出す様なこともなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図。第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図。第３図、第５図および第６図は本発明の一実施例の作用
の説明に供するフローチャート。第４図は本発明の一実施例の作用の説明に供する線図。１……送風機、２……熱交換手段、２₁ ……冷却手段、
３……エアコン指示手段、４…エコノミ指示手段、５…
…車室内気温度検出手段、６……車室温度設定手段、７
……第１制御手段、８……オート指示手段、９……判別
手段、１０……第２制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送風機から車室への送風と熱交換をする熱
交換手段と、熱交換手段の一部を構成する冷却手段と、
エアコン指示手段と、エコノミ指示手段と、エアコン指
示手段のエアコン指示を受けて冷却手段を連続的あるい
は断続的に凍結温度近くまで駆動制御し、かつエコノミ
指示手段のエコノミ指示を受けて車室内気温度検出手段
による検出車室内気温度および車室温度設定手段による
設定温度に少なくとも関連して冷却手段を断続的に駆動
制御する第１制御手段とを備えた車輌用空気調和装置に
おいて、オート指示手段と、暖房起動完了を判別する判
別手段と、オート指示手段の操作出力を受けかつエアコ
ン指示手段からエアコン指示を受けているとき判別手段
により暖房起動完了と判別されるまで冷却手段の動作を
停止せしめる第２制御手段とを備えたことを特徴とする
車輌用空気調和装置。
【請求項２】判別手段は冷却手段の一部を構成するコン
プレッサ駆動のための内燃機関冷却水温度が所定温度以
上に達したことを検出する検出手段であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の車輌用空気調和装置。
【請求項３】判別手段は車室内気温度が所定温度以上に
達したことを検出する検出手段であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の車輌用空気調和装置。
【請求項４】判別手段は送風量が、暖房起動時における
車室内気温度と車室温度設定手段による設定温度との偏
差に基づいて制御される自動制御送風量に最初に達した
ことを検出する検出手段であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の車輌用空気調和装置。