JPH0629052Y2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、送風機の風量をマニュアル選択により変えた
場合でも、車室内温度の変動を防止し得る車両用空調装
置に関する。

（従来の技術） 近年の車両用空調装置においては、オートエアコンによ
り空調制御を行なうようにしているのが一般的である。

このようなオートエアコンによる空調制御では、車室内
温度や外気温度等に基づいて、コンプレッサ、送風機の
風量およびミックスドアの開度を自動的に制御すること
により、車室内温度が設定温度となるように制御され
る。

また、各種マニュアル設定器を備え、マニュアル選択に
より、例えば乗員の好みに応じた風量が選択できるよう
な機能を有し、快適性の向上を図るようになっている。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上述した如き車両用空調装置においてオート
エアコンで空調制御されている場合に、送風機の風量を
マニュアル選択により強制的に変えると、室内温度が変
動してしまう不具合があった。

すなわち、オートエアコンで送風機の風量がミディアム
・ロー（Ｍ_Ｌ）で暖房制御されているときに、送風機の
風量音が大きい等の理由で、風量を強制的にロー（Ｌ）
に低下した場合には、風量の低下に伴って車室内に吹出
される吹出し熱量が減少することになり、車内温度が低
下してしまう不具合がある。

これと反対に、オートエアコンで風量がミディアム・ロ
ー（Ｍ_Ｌ）で制御されているときに風量を強制的にミデ
ィアム・ハイ（Ｍ_Ｈ）に上昇させた場合には、風量が上
昇して吹出し熱量が増大することになり、車内温度が設
定温度よりも上昇してしまう不具合がある。

他方、冷房制御時においても、風量低下に伴う車内温度
上昇や、風量上昇に伴う車室内温度の低下を招く不具合
が生ずる。

また、風量がマニュアル操作により選択された場合に、
吹出し温度を制御する空調装置として特開昭６２−２３
４７１５号に記載されたものがあるが、この空調装置で
は、風量がマニュアル選択されると、ミックスドアが単
に設定温度に比例した開度に制御される構成であるた
め、外気温度等の諸条件に対応したコントロールが不可
能となり、快適な温度制御ができない欠点がある。

そこで、本考案では、オートエアコンによる空調制御時
に、マニュアル選択により風量を変えた場合には、設定
した風量と現在の風量との差に基づいてミックスドアの
目標開度を補正することにより、上記問題点を解決する
ことを目的としている。

（課題の解決手段およびその作用） 第１図は本考案の全体構成図である。

本考案の車両用空調装置は、第１図に示すように、車室
内温度ｔ_ｒを検出する車室内温度センサ１、外気温度ｔ
_ａを検出する外気温度センサ２、日射量ｔ_ｓを検出する
日射量センサ３、車室内を目標温度ｔ_Ｄに設定する温度
設定器４、および送風機の風量を設定する風量設定器５
とを備え、更に前記各センサ１，２，３および温度設定
器４からの出力信号に基づいてミックスドアの目標開度
および送風機の目標風量等の目標値を演算する目標値演
算手段６と、前記風量設定器４からの設定風量と現在の
風量との差に基づいて前記目標値演算手段６からのミッ
クスドアの目標開度を補正する目標開度補正手段７と、
この目標開度補正手段７からの補正目標開度に基づきミ
ックスドアを駆動するミックスドア駆動手段８とを備え
て構成されている。

したがって、オートエアコン時には、目標値演算手段６
において、各センサ１，２，３および温度設定器４から
の出力信号に基づき、ミックスドアの目標開度および送
風機の目標風量が決定され、これらの目標値に基づいて
ミックスドアおよび送風機が自動的に駆動制御される。

また、オートエアコン時に風量設定器４により送風機風
量が任意に変更されると、目標開度補正手段７におい
て、目標値演算手段６で決定されたミックスドアの目標
開度が風量設定器５の設定風量とオートエアコンにより
設定された現在の風量との差に基づいて補正される。そ
して、ミックスドア駆動手段８において、前記補正され
た目標開度に基づいてミックスドアが駆動制御される。
これにより、オートエアコン時、例えば暖房時に風量を
変更した場合、例えば風量を低下させた場合には、設定
風量と現在の風量との差に対応した大きさで、より暖房
側にミックスドア目標開度が補正されることになり、風
量変更に伴って車室内温度が低下することが防止でき、
車室内の快適性を維持できる。

（実施例） 以下に、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は車両用空調装置の概略構成を示し、空調装置
は、ダクト１１の最上流側に内気入口１２と外気入口１
３とを切換えるインテークドア１４を備え、このダクト
１１内には、上流側から下流側に、送風機１５、エバポ
レータ１６、ミックスドア１７、ヒータコア１８が順次
配設されている。ダクト１１の最下流側には、車室に連
通するフェイス吹出口２１、フット吹出口２２、デフロ
スタ吹出口２３が設けられている。フェイス吹出口２１
とフット吹出口２２はモードドア２４により切換えら
れ、デフロスタ吹出口２３は切換ドア２５により開閉さ
れる。

上記インテークドア１４は、モータアクチュエータ（図
示省略）により駆動され、外気と車室内気との切換えを
行なう。送風機１５は駆動回路２６により駆動し、イン
テークドア１４を通じて吸入された空気をダクト１１内
に導入し送風する。エバポレータ１６はコンプレッサ等
に接続され、送風機１５により導入された空気を冷却す
る。

また、上記ヒータコア１８にはエンジン冷却水が通流さ
れ、エバポレータ１６を通過した空気を加熱する。ミッ
クスドア１７はモータアクチュエータ２７により駆動さ
れ、ミックスドア１７の開度の設定により上記ヒータコ
ア１８を通過する空気の比率を変えて吹出し空気温度の
調節が行なわれる。上記モードドア２４および切換ドア
２５は、モータアクチュエータ（図示省略）により駆動
され、フェイス吹出口２１、フット吹出口２２、デフロ
スタ吹出口２３を選択し、調和された空気を車室内に送
出する。

さらに、空調装置は、ミックスドア１７の開度θ_ｘを検
出するポテンションメータ２９、車室内温度ｔ_ｒを検出
する車室内温度センサ１、外気温度ｔ_ａを検出する外気
温度センサ２および日射量ｔ_ｓを検出する日射量センサ
３とを備え、これらの出力信号θ_ｘ、ｔ_ｒ、ｔ_ａ、ｔ_ｓ
がマルチプレクサ３０およびＡ／Ｄ変換器３１を介し、
マイクロコンピュータユニット（ＭＣＵ）３２に入力さ
れている。また、車室内温度ｔ_Ｄを設定する温度設定器
４、オートエアコンかマニュアルエアコンかを選択する
制御モード選択スイッチ３３、内気導入か外気導入かを
選択する内外気選択スイッチ３４、送風機１５の風量設
定を行なう風量設定器５、および車内吹出しモードがフ
ェイス吹出口２１かフット吹出口２２かデフロスタ吹出
口２３かを選択する吹出しモード設定器３５を備えてお
り、これらの出力信号がマイクロコンピュータユニット
３２に入力されている。

マイクロコンピュータユニット３２は、Ｉ／Ｏポート、
ＣＰＵ、メモリ等を有し、オートエアコン（ＡＵＴＯ）
の場合には、Ａ／Ｄ変換器３１から入力される各入力信
号に基づき総合信号Ｔを演算し、この総合信号Ｔに基づ
いて、駆動回路を制御してインテークドア１４を切換え
たり、駆動回路を制御してコンプレッサを駆動したり、
駆動回路２６を制御して送風機１５を駆動したり、駆動
回路２８およびモータアクチュエータ２７によりミック
スドア１７の開度を制御して車室内温度ｔ_ｒが設定温度
ｔ_Ｄになるように温度制御を行なったり、駆動回路を制
御して各切換ドア２４，２５を動作させて吹出しモード
の設定が自動的に行なわれる。また、マニュアル駆動時
には、内外気選択スイッチ３４、送風機１５の風量設定
器５および吹出しモード設定器３５により選択した状態
で空調装置が駆動される構成となっている。尚、上記目
標値演算手段６および目標開度補正手段７は、上記マイ
クロコンピュータユニット３２により構成され、ミック
スドア駆動手段８は駆動回路２８およびモータアクチュ
エータ２７により構成されている。

次に、本実施例に係る空調装置の動作を、第３図〜第５
図に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、第
３図はオートエアコン時の空調制御のメインルーチン
を、第４図は送風機制御のサブルーチンを、第５図はミ
ックスドア制御のサブルーチンを示す。

まず、空調装置が起動されると、メインルーチンに従っ
て、空調制御が開始され、ステップＰ_１においてマイク
ロコンピュータの各レジスタやＲＡＭ内のデータの初期
設定が行なわれ、ステップＰ_２において各センサ１，
２，３や温度設定器４や風量設定器５からの各出力信号
が読込まれる。次にステップＰ_３において、例えば車室
温度ｔ_ｒ、外気温度ｔ_ａ、日射量ｔ_ｓおよび設定温度ｔ
_Ｄに基づいて、総合信号Ｔが例えば下式に基づいて演算
される。

Ｔ＝Ｋ_１ｔ_ｒ＋Ｋ_２ｔ_ａ＋Ｋ_３ｔ_ｓ−Ｋ_４ｔ_Ｄ 尚、上式中、Ｋ_１〜Ｋ_４は各々定数を示す。

また、ステップＰ_４とステップＰ_５においては、上記総
合信号Ｔに基づいてミックスドア１７の開度θ_ｘの制御
や送風機１５の送風量の制御が行なわれ、ステップＰ_２
からＰ_５の制御が繰返し行なわれる。

上記送風機制御は、第４図に示すサブルーチンに基づき
制御される。まず、ステップＰ₄₀₁においては、オート
エアコン時の送風機１５の目標風量が、総合信号Ｔの大
きさと第６図に示す風量特性とに基づき決定される。こ
の風量特性は、空調装置の容量等の特性に対応して、第
４図に示す特性となるように予め設定されており、総合
信号Ｔ_Ｏを中心に暖房側と冷房側では略対称的に設定さ
れている。

次に、ステップＰ₄₀₂においては、送風機１５の送風量
がマニュアル選択されたかどうかが判別される。すなわ
ち、オートエアコン駆動時に、風量設定器４により風量
が任意に選択されたかが判別され、選択されていない場
合にはステップＰ₄₀₃においてステップＰ₄₀₁で決定され
た目標風量で送風機１５が駆動され、メインルーチンに
リターンする。

ステップＰ₄₀₂で送風量がマニュアル選択された場合に
は、ステップＰ₄₀₄においてマニュアル選択により設定
された送風量で送風機１５が駆動される。すなわち、第
６図において、総合信号Ｔ_１でオートエアコン時の目標
風量Ｍ／Ｌの時に、マニュアル選択風量が一段階下のＬ
に選択された場合には、Ｌの風量で駆動される。

上記ミックスドア制御は、第５図に示すサブルーチンに
基づき制御される。まず、ステップＰ₄₀₅において、オ
ートエアコン駆動時でのミックスドア１７の目標開度が
総合信号Ｔの大きさと第６図の実線で示す標準開度特性
Ｍに基づいて演算により決定される。上記標準開度特性
Ｍは、第６図に示すように、暖房側（ＨＯＴ）から冷房
側（ＣＯＯＬ）に亘って、総合信号Ｔの大きさに対応し
てＦＵＬＬ ＨＯＴとＦＵＬＬ ＣＯＯＬとの間で直線
的に変化するように予め設定されている。

次に、ステップＰ₅₀₂においては、送風機１５の風量が
マニュアル選択されたかどうかが判別され、マニュアル
選択でない場合、すなわちオートエアコンの場合には、
ステップＰ₅₀₄においてステップＰ₅₀₂で決定された目標
開度にミックスドア１７が駆動制御され、その後メイン
ルーチンに戻る。

ステップＰ₅₀₂で風量がマニュアル選択された場合に
は、ステップＰ₅₀₃において、現在のオートエアコンに
より設定された風量とマニュアル選択により設定された
風量の差の大きさに基づいて、ミックスドア１７の補正
目標開度が決定される。この場合、補正目標開度は、第
６図に破線で示す補正開度特性m₁〜m₃、n₁〜n₃に基づい
て決定される。これらの補正開度特性m₁〜m₃、n₁〜n₃は
総合信号Ｔｏで標準開度特性Ｍと交叉し異なる傾斜角度
の特性に設定され、マニュアル選択により風量が減少す
る場合には補正開度特性m₁〜m₃に基づき、反対に風量が
増大する場合には、補正開度特性n₁〜n₃に基づいて補正
開度が決定される。

例えば、第６図において、暖房側の総合信号がＴ_１の時
に、送風量がオートアエコン時のＭ／ＬからＬに一段階
減少する変更が行なわれた場合には、第６図の標準開度
特性Ｍではなく、破線で示す一段階上の補正開度特性m₁
に基づいて補正目標開度が決定される。つまり、暖房制
御時に送風量を下げると、車室内に供給される吹出し熱
量が減少し車内温度が低下するので、車内温度を一定に
保つためにミックスドアの開度がより暖房側となる制御
が行なわれる。また、この場合にはオートエアコン時の
目標風量とマニュアル設定風量の風量段階の差が一段階
であるので、ミックスドア補正開度の特性も一段階上の
補正開度特性m₁に基づいて補正開度の決定が行なわれ
る。同様にして、マニュアル設定風量が二段階減少する
場合には、補正開度特性m₂に基づいて補正開度が決定さ
れ、反対に風量が増大した場合には風量の差に応じて補
正開度特性n₁〜n₃に基づいて補正開度が決定される。

そして、このようにして決定された補正開度に基づい
て、ステプＰ₅₀₄でミックスドア１７が駆動制御され
る。

したがって、オートエアコン時にマニュアル選択により
風量を減少する風量変更が行なわれると、変更風量の大
きさに応じて、暖房時にはミックスドア１７の開度がよ
り暖房側に補正され、冷房時にはミックスドア１７の開
度がより冷房側に補正されることになり、風量減少に伴
う車室への供給熱量の変動が是正され、車室内温度が一
様に維持される。反対に、風量を増大する風量変更が行
なわれると、変更風量の大きさに応じて、暖房時にはミ
ックスドア開度がより冷房側に補正され、冷房時にはミ
ックスドア開度がより暖房側に補正されることになり、
風量増大に伴う車室への供給熱量の変動が是正され、車
室内温度が一様に維持される。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、オートエアコン
時に風量マニュル設定により変更した場合には、設定風
量と現在の風量との差に基づいてミックスドアの目標開
度が補正されるので、風量変更に伴う車室内温度の変動
が防止でき、快適性の維持を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の車両用空調装置を示すブロック構成
図、第２図〜第６図は本考案の一実施例に係り、第２図
は車両用空調装置の概略構成図、第３図は空調制御のメ
インルーチンを示すフローチャート、第４図は送風機制
御を示すフローチャート、第５図はミックスドア制御を
示すフローチャート、第６図はミックスドア開度および
送風機風量の制御特性図である。 １…車室内温度センサ、２…外気温度センサ ３…日射量センサ、４…温度設定器 ５…風量設定器、６…目標値演算手段 ７…目標開度補正手段 ８…ミックスドア駆動手段 １５…送風機、１７…ミックスドア

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内温度を検出する車室内温度センサ、
   外気温度を検出する外気温度センサ、日射量を検出する
   日射量センサ、車室内を目標温度に設定する温度設定
   器、および送風機の風量を任意に設定できる風量設定器
   とを備え、更に前記各センサおよび温度設定器からの出
   力信号に基づいてミックスドアの目標開度および送風機
   の目標風量を演算する目標値演算手段と、前記風量設定
   器からの設定風量と現在の風量との差に基づいて前記目
   標値演算手段のミックスドアの目標開度を補正する目標
   開度補正手段と、この目標開度補正手段からの補正目標
   開度に基づいてミックスドアを駆動するミックスドア駆
   動手段とを備えたことを特徴とする車両用空調装置。