JPH07102776B2 - 車輌用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はデミスト時冷却機を構成するコンプレッサを所
定期間連続駆動する車輌用空気調和装置に関する。

（従来技術） 車輌用空気調和装置のデミスト制御は、車窓内面の近傍
に湿度センサを設け、湿度センサによる検出湿度が所定
値を超えると結露と判定し、例えば特開昭61−36044号
公報に示されている如く、デミスト吹出口を開放し、冷
却機を駆動するかまたは外気導入状態にし、かつ送風量
を増加させるデミスト手段を働かすことによって行なっ
ている。

また、実公昭57−54411号公報に示されている如く、エ
バポレータ直後の空気温度を温度検出手段にて検出し、
該温度検出手段による検出温度にともなって冷却機の一
部を構成するコンプレッサの作動を制御手段にて断続
し、制御手段によるコンプレッサを作動状態にする作動
温度を温度設定手段にて主導設定するように構成したも
のもあった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来例の前者によるときはデミスト能力が大き
い程、結露と判定したとき湿度を下げることができ、車
窓ガラスが曇り状態から抜け出すことができるのである
が、車室内温度への影響は大きくなって、車室内温度状
態の快適さは乱されてしまう問題点があった。

また、従来例の後者によるときは季節によりコンプレッ
サを作動状態にする作動温度を変更することによりコン
プレッサの稼働率を変更させる等が可能であるが、手動
ににて温度設定手段を設定しなければならない問題点が
あった。

本発明は上記の問題点を解消して、デミスト能力は大き
くとれ、かつ車室内温度への影響を抑制した車輌用空気
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消するために下記の如く構成
した。

車室30への吹き込み空気を冷却する冷却手段１の一部を
構成し、かつ車室内温度と温度設定手段３による設定車
室温度との差に関連した車室内温度制御信号に伴って駆
動制御されるコンプレッサ５を備えた車輌用空気調和装
置において、車窓内面の近傍に設けられた湿度検出セン
サ６と、湿度検出センサ６の出力に伴って車窓内面が結
露したことを判別する判別手段７と、判別手段７による
判別出力発生時から設定期間計時するタイマ手段８と、
タイマ手段８による計時期間中コンプレッサ５を車室内
温度制御信号による駆動制御に優先して連続駆動する駆
動制御手段９とを備えた。

（作 用） 車室内気温度は車室内温度検出手段２により検出され、
車室内温度と温度設定手段３による設定車室温度とは演
算制御手段４に供給され、車室内温度と設定車室温度と
の差に関連した車室内温度制御信号が演算制御手段４に
より演算される。この演算された車室内温度制御信号に
伴ってコンプレッサ５が駆動制御される。また車室内温
度信号に伴って外気を導入吸入するか車室内気を導入す
るかを選択するインテークダンパ14を介した空気を吸入
し車室30へ送風する送風機15の送風量が制御され、車室
内温度が設定車室温度に制御される。

湿度センサ６による検出湿度から、車窓ガラス内面が結
露していると判別手段７により判別されると、そのとき
から計時期間タイマ手段８によって計時が開始される。
この計時がなされている期間中、車室内温度制御信号に
よる駆動制御に優先してコンプレッサ５は駆動制御手段
９によって連続駆動に制御される。

この結果、結露状態と判別されたときはコンプレッサ５
は所定期間、連続駆動されてデミストが急速になされ、
車窓ガラスの曇りは短時間に晴らされることになる。一
方、インテークダンパ14の開度、送風機15の送風量等、
冷却機１以外の車室温度制御のための操作変数には変化
はない。したがって冷却機の連続駆動期間は一定であり
かつ冷却機１以外の車室温度操作変数の変化がないた
め、車室内温度への影響は小さくてすむ。

（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を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、吸い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24、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31₁,31
₂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34、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。

エバポレータ26には着霜防止のためにデフロストサーモ
スイッチ42が装着してあり、エバポレータ26の表面温度
がデフロストサーモスイッチ42の設定温度レベル以下の
とき、マグネットクラッチ38を介して、コンプレッサ32
の駆動を駆動回路50による制御を優先して停止させるよ
うにしてある。これはたとえば駆動回路50からの駆動電
圧に並列に、デフロストサーモスイッチ42を介した電圧
をマグネットクラッチ38に供給するこにより実現され
る。なお、デフロストサーモスイッチ42は設定温度レベ
ルが通常レベルと通常レベルより低い低温レベルとの２
つを有し、その１つを選択可能にしてある。

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により、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45、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り、駆動回路50によるマグネッ
トクラッチ38の制御は後記する車室内温度制御信号にと
もなって制御される温度制御による制御である。43はデ
フロストサーモスイッチ42の設定温度レベルを切替駆動
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。さらに
また、車窓の近傍に車窓内面の湿度を検出するための湿
度センサ61が設けてある。温度センサの出力、設定器57
の出力、ポテンショメータ58の出力および湿度センサ61
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テータに変
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、出
力ポートおよびタイマを備えている。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
ジタルデータは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
43,48〜52に出力され、インテークダンパ24の開度、送
風機25の駆動、停止および送風量、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
ダンパの開度の制御さなされて、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。

マイクロコンピュータ60のROMに記憶されているプログ
ラムにしたがって本発明の作用を第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、結合データと記す）Ｔ＝T_R＋K₁T_E＋
K₂T_A＋K₃T_S−K₄T_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。
したがって綜合データ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チ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％（フルヒート）としている。さらにK
₆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へ吹き出される吹出温度に対応している。

ステップｄに続いて、送風量制御がなされる（ステップ
ｅ）。送風量制御は綜合データＴに対応して第４図
（ａ）に示すパターンにしたがった電圧を送風機25の駆
動モータ印加することによりなされる。ステップｅに続
いて綜合データＴに対応して第４（ｂ）に示すパターン
にしたがったミックスダンパ開度を演算し、演算ミック
スダンパ開度に制御するミックスダンパ開度制御がなさ
れ（ステップｆ）、続いて綜合データＴに対応して第４
図（ｃ）に示すパターンにしたがうコンプレッサ駆動温
度が演算され、この演算されたコンプレッサ駆動温度を
エバポレータ出口空気温度T_Eが超えたか否かによりコン
プレッサ32の駆動を駆動回路50を介して制御するコンプ
レッサ駆動制御がなされる（ステップｇ）。なお、この
場合デフロストサーモスイッチ42の設定温度レベルは通
常レベルに設定してある、エバポレータ26の表面温度が
デフロストサーモスイッチ42の設定温度レベル以下に低
下したとき、マグネットクラッチ38は非付勢状態にされ
て、コンプレッサ32の駆動は停止され、エバポレータ26
の表面温度がデフロストサーモスイッチ42の設定温度レ
ベル以下にまで低下させられることはない。

ステップｇに次いで送風量、コンプレッサの駆動モード
に関連してインテークダンパ24の開度を制御するインテ
ークダンパ開度制御がなされる（ステップｈ）。さらに
データT_Fにしたがってヒート吹出口40、ベント吹出口39
またはベント吹出口39およびヒート吹出口40を開放する
吹出モード制御がなされ（ステップｉ）、ステップｉに
続いてデミスト制御がなされて（ステップｊ）、再びス
テップｂの実行がなされる。

デミスト制御（ステップｊ）に入ると湿度センサ61の検
出湿度が所定湿度以上か否かによる結露状態か否かがチ
ェックされる（ステップj₁）。検出湿度が所定湿度以上
のときは結露状態と判別されて、ステップj₁に続いてタ
イマが作動させられ（ステップj₂）、デフロストサーモ
スイッチ42の設定温度レベルが低温レベルに切替えら
れ、コンプレッサ32はマグネットクラッチ38を介してタ
イマの設定時間経過まで連続運転される（ステップj₃お
よびj₄）。コンプレッサ32のこの連続運転によりデミス
トが行なわれる。

ステップj₄に続いて、タイマの設定時間経過のときはデ
フロストサーモスイッチ42の設定温度レベルが通常に切
替えられ、再びステップｇと同様にコンプレッサ自動駆
動制御がなされ（ステップj₅）、続いてステップｂが実
行される。したがってステップj₁〜j₅が実行される場合
はステップj₃およびj₄によりタイマにて設定された機
関、デフロストサーモスイッチ42の設定温度レベルが低
温側レベルに切替えられて、この設定温度にエバポレー
タ26の表面温度が達するまでコンプレッサ32は連続運転
が可能となり、コンプレッサ32の連続運転により冷却機
36が最大能力で駆動されてデミストが行なわれ、このデ
ミストが行なわれている期間、インテークダンパ24の開
度、送風機25の送風量、モード切替ダンパ31₁および31₂
の開度がデミスト制御前の状態に保持されている。

ステップj₁において結露状態でないと判別されたとき、
すなわち湿度センサ61の検出湿度が所定湿度未満のとき
はステップj₁に続いてステップｂが実行されて、ステッ
プj₂〜j₅はバイパスされ、デミスト制御は実質的にバイ
パスされる。

なお、上記した一実施例においてステップj₃およびj₄の
期間、デフロストサーモスイッチ42の設定温度レベルが
低温側レベルに切替える場合を例示したが、低温側レベ
ルに切替えずデフロストサーモスイッチ42の接点をバイ
パスしてステップj₃〜j₄のタイマ設定期間、エバポレー
タ16の表面温度にかかわらず、マグネットクラッチ38に
電圧を印加するようにしてもよい。この様にすることに
よりタイマの設定期間、コンプレッサ32が連続駆動され
ることになる。この様にしてもコンプレッサ32の連続時
間は比較的短時間であり、コンプレッサ32の保護に不都
合が生ずることもない。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、結露状態と判別され
たときは、冷却手段のみを設定時間、連続運転状態に制
御し、温度制御のためのインテークダンパ開度、送風機
送風量、ミックスダンパ開度、モードダンパ開度等、冷
却手段を除く車室温度制御手段を結露状態前のままに維
持するようにしたため、デミストは短期間になされ、か
つ車室内温度の変化も少なくてすむ。また、デミストが
短期間で行なえるために、冷却手段を連続運転状態とす
る期間は短く設定でき、この期間を季節にともなって設
定する必要もなくなる。さらに冷却機の連続運転期間は
短期間ですむためにエバポレータが凍結したりすること
もなく、コンプレッサが保護される効果もある。

【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を構成を示すブロック図。 第３図および第５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……冷却手段、２……車室内温度検出手段、３……温
度設定手段、４……演算制御手段、５……コンプレッ
サ、６……湿度センサ、７……判別手段、８……タイ
マ、９……駆動制御手段、14……インテークダンパ、15
……送風機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室への吹き込み空気を冷却する冷却手段
   の一部を構成し、かつ車室内気温度と温度設定手段によ
   る設定車室温度との差に関連した車室内温度制御信号に
   伴って駆動制御されるコンプレッサを備えた車輌用空気
   調和装置において、車窓内面の近傍に設けられた湿度セ
   ンサと、前記湿度センサの出力に伴って車窓内面が結露
   したことを判別する判別手段と、前記判別手段による判
   別出力発生時から設定期間計時するタイマ手段と、前記
   タイマ手段による計時期間中前記コンプレッサを前記車
   室内温度制御信号による駆動制御に優先して連続駆動す
   る駆動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。
2. 【請求項２】駆動制御手段は、冷却手段の一部を構成す
   るエバポレータの表面温度が設定温度以下であることを
   検出し、その検出出力に伴って車室内温度制御信号に優
   先してコンプレッサを停止制御する停止制御手段の出力
   を、タイマ手段による計時期間中実質的に無効とする制
   御手段を備え、計時期間中コンプレッサを連続駆動する
   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。