JPH07242116A - 自動車用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な制御により、応答性よくしかも安定し
た温度制御を行うことのできる車両用空調装置を提供す
る。 【構成】 ＰＴＣを上昇側に変更操作すると、ステップ
Ａ４からステップＡ５に進み、ＰＴＣの変更後、所定時
間であるｔ時間（例えば２分）が経過したか否かを判別
する。この判別の結果、ＰＴＣの変更後ｔ時間が経過し
ていないならば、ステップＡ５からステップＡ６進み、
ステップＡ２で演算した目標吹出温Ｓを変数とし、“＋
α”を定数とする式Ｆ（Ｓ＋α）を用いてエアミックス
ドアのドア開度θを演算する。そして、ＰＴＣの変更か
らｔ時間が経過すると、ステップＡ５の判別がＹＥＳと
なって、該ステップＡ５からステップＡ７に進む。この
ステップＡ７では、ステップＡ２で演算した目標吹出温
Ｓを変数とする式Ｆ（Ｓ）を用いてエアミックスドア３
１のドア開度θを演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調装置本体に設けら
れたエアミックスドアを自動制御する自動車用空調装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用空調装置としては、図４
に示したフローチャートにしたがって制御を実行するも
のが一般的に知られている（例えば、平成５年１月 日
産自動車（株）発行 新型車解説書（Ｃ３４−１）参
照）。すなわち、先ず車室内の温度を設定するためのＰ
ＴＣに変更があったか否か、つまり乗員が設定温度を変
更したか否かを判別する（ステップＢ１）。この判別の
結果、ＰＴＣに変更があったならば、設定温度、車室内
温度、外気温度、日射量等を変数とする式ｆ（ｘ）を用
いて、車室内を前記設定温度に到達させるに適切な目標
吹出温Ｓを演算する（ステップＢ２）。

【０００３】次に、この目標吹出温Ｓを変数とする式Ｇ
（Ｓ）を用いてブロア電圧Ｖを演算し後（ステップＢ
３）、同様に目標吹出温Ｓを変数とする式Ｆ（Ｓ）を用
いてエアミックスドア開度θを演算する（ステップＢ
４）。引き続き、前記ステップＢ４で演算したエアミッ
クスドア開度θと、前記ステップＢ３で演算したブロア
電圧とに従って、エアミックス（Ａ／Ｍ）ドア位置とブ
ロア電圧とを変更する（ステップＢ５）。これにより、
空調装置本体の吹出口から、前記目標吹出温を有する空
気がブロア電圧に応じた量をもって車室内に吹き出さ
れ、やがて車室内の温度が設定温度に到達する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
自動車用空調装置にあっては、常に演算された目標吹出
温Ｓに基づいて演算されたエアミックスドア開度θに従
って、エアミックスドアを制御するように構成されてい
る。ここで、目標吹出温Ｓは、車室内の温度を設定温度
に到達させるに必要な吹出風の温度であるばかりでな
く、車室内の温度を設定温度に維持するに必要な吹出風
の温度であることから、設定温度との温度差があまり大
きい値とすることができない。したがって、ＰＴＣに変
更があった際、目標吹出温に基づくエアミックスドア開
度θによりエアミックスドアを制御しても、吹出風の急
速な温度変化はなく、よって、ＰＴＣにより設定温度を
変更した乗員の期待に応答して、車室内の温度を急速に
上昇させ、あるいは急速に低下させることができない。

【０００５】無論、ステップＢ２での演算に用いられる
式の定数を変更することにより、設定温度との差の大き
い目標吹出温を演算するようにすれば、ＰＴＣにより設
定温度を変更した乗員の期待に応答して、車室内の温度
を急速に温度上昇させたり、急速に温度低下させること
ができる。しかし、このように設定温度に対し差の大き
い目標吹出温を用いて制御を行うと、室温が設定温度を
越えるオーバーシュートや、設定温度より低下するアン
ダーシュートが多発し、安定した室温制御を行うことが
できない。

【０００６】そこで、各吹出口ごとにセンサを配置し
て、各センサにより吹出風温を直接検出し、これに基づ
いてエアミックスドアをフィードバック制御することに
よって、オーバーシュートやアンダーシュートを極力防
止する自動車用空調装置も実用されている。しかし、か
かる自動車用空調装置にあっては、複数のセンサが必要
となるばかりでなく、複数のセンサからの検出値に基づ
くフィードバック制御により、制御内容が複雑化して回
路規模が大きくなってしまう。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、簡単な制御により、応答性よくし
かも安定した温度制御を行うことのできる車両用空調装
置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明にあっては、開度の増加に伴って車室内への吹
出温度を上昇させるエアミックスドアを備えた空調装置
本体と、乗員の操作により設定温度を変化させる温度設
定手段と、該温度設定手段により設定された設定温度と
所定の環境条件とに基づいて目標吹出温を演算する演算
手段と、該演算手段により演算された目標吹出温に応じ
た開度に前記エアミックスドアを制御する制御手段とを
有する自動車用空調装置において、前記乗員の操作によ
り温度設定手段の設定温度が上昇側に設定変更されたと
き、操作時点から所定時間、前記エアミックスドアの開
度を増加補正し、低下側に設定変更されたとき、操作時
点から所定時間、前記エアミックスドアの開度を減少補
正する補正手段を設けてある。

【０００９】

【作用】前記構成において、乗員が温度設定手段を操作
して、現在の設定温度を上昇側に設定変更すると、補正
手段はこの操作時点から所定時間、空調装置本体に設け
られているエアミックスドアの開度を増加補正する。し
たがって、所定時間が経過するまでは、エアミックスド
アが目標吹出温に応じた定常時の開度より大きな開度を
もって作動する。これにより、定常時よりも高い吹出温
度からなる空気が車室内に給送されて、車室内の温度は
急速に上昇する。そして、前記所定時間が経過すると、
エアミックスドアは、設定温度と所定の環境条件に基づ
いて演算された目標吹出温に応じた開度に制御される。

【００１０】また、乗員が温度設定手段を操作して、現
在の設定温度を低下側に設定変更すると、補正手段はこ
の操作時点から所定時間、エアミックスドアの開度を減
少補正する。したがって、所定時間が経過するまでは、
エアミックスドアが目標吹出温に応じた定常時の開度よ
り小さな開度をもって作動する。これにより、定常時よ
りも低い吹出温度からなる空気が車室内に給送されて、
車室内の温度は急速に低下する。そして、前記所定時間
が経過すると、エアミックスドアは、設定温度と所定の
環境条件に基づいて演算された目標吹出温に応じた開度
に制御される。

【実施例】以下、本発明の一実施例について図にしたが
って説明する。すなわち、図２に示すように、空調装置
本体２０は、ブロアユニット２１、クーリングユニット
２２、ヒータユニット２３を連設して構成されている。
前記ブロアユニット２１には内気導入口２４と外気導入
口２５が設けられいるとともに、インテークドア２６及
びブロアファン２７が設けられている。前記インテーク
ドア２６は、外気導入口２５を閉鎖して内気導入口２４
を開放する内気循環モードと、内気導入口２４を閉鎖し
て外気導入口を開放する外気導入モードとを形成する。

【００１１】前記クーリングユニット２２には、冷凍サ
イクル内に設けられたエバポレータ２８が配置されてい
る。また、ヒータユニット２３にはヒータコア２９と該
ヒータコア２９の側部に形成されたバイパス通路３０と
が設けられているとともに、エアミックスドア３１が設
けられている。該エアミックスドア３１は、ヒータコア
２９の前面を全閉にしてバイパス通路３０を全開にする
フルクール位置（Ａ）と、ヒータコア２９前面を全開に
してバイパス通路３０を全閉にするフルホット位置
（Ｂ）との間で回動するように枢支されている。したが
って、エアミックスドア３１がフルクール位置（Ａ）か
らフルホット位置（Ｂ）方向に移動して、その開度θが
増大するに従って、ヒータコア２９の通過風量が増大し
て、後述する各吹出口からの吹出風温が上昇するように
構成されている。

【００１２】前記ヒータコア２９とバイパス通路３０と
の後流側には、エアミッスチャンバ３２が設けられてお
り、該エアミッスチャンバ３２には車室内に各々連通す
るデフ吹出口３３、ベンチレータ吹出口３４及びフット
吹出口３５が設けられている。前記デフ吹出口３３には
デフドア３６が設けられ、ベンチレータ吹出口３４には
ベントドア３７が設けられ、フット吹出口３５にはフッ
トドア３８が設けられている。

【００１３】図３は、本実施例の制御系を示すものであ
り、制御手段としてのオートアンプ１は、入力信号処理
部２、マイコン３、出力信号処理部４及び温度設定部５
で構成されている。入力信号処理部２は、入力されたア
ナログ信号をデジタル信号に変換してマイコン３に出力
する。該マイコン３は、本実施例において演算手段及び
補正手段を構成するものであって、その制御信号は出力
信号処理部４において、前記エアミックスドア３１を駆
動するエアミックスドアアクチュエーター６のモータ７
及び前記ブロアファン２７を駆動するブロアモータ８へ
の印加電圧に変換される。

【００１４】前記入力信号処理部２には、エアミックス
ドアアクチュエーター６に設けられ前記エアミックスド
ア３１の開度を検出するＰＢＲ９からの検出信号が入力
されるとともに、前記空調装置本体２０をオン・オフす
るためのＡ／Ｃスイッチ１０、及びオートモードとマニ
ュアルモードとを選択的に設定するためのＡＵＴＯスイ
ッチ１１からの信号が入力される。さらに、入力信号処
理部２には、車室内温度を検出する内気センサー１２、
外気温度を検出する外気センサー１３、及び日射量を検
出する日射センサー１４からの検出信号が入力される。

【００１５】また、ＰＴＣ１５は温度設定手段を構成す
るものであって、車室内のインストルメントパネルに配
置されており、乗員の操作により設定された任意の設定
温度を出力する。このＰＴＣ１５により設定された温度
は、前記温度設定部５においてデジタル値に変換され
て、マイコン３に入力される。

【００１６】次に、以上の構成にかかる本実施例の動作
を図１に示したフローチャートに従って説明する。すな
わち、マイコン３は、Ａ／Ｃスイッチ１０がオンであっ
て、空調装置本体２０が作動中の状態にあり、かつ、Ａ
ＵＴＯスイッチ１１によりオートモードが設定されて、
該オートモードで制御を実行している状態において、こ
のフローチャートに従って制御を実行する。そして、先
ずＰＴＣ１５に変更があったか否か、つまり乗員の操作
により設定温度が変更されたか否かを判別する（ステッ
プＡ１）。

【００１７】この判別の結果、ＰＴＣ１５に変更があっ
たならば、内気センサー１２により検出されている車室
内温度、外気センサー１３により検出されている外気温
度、日射センサー１４により検出されている日射量、及
びＰＴＣ１５により新たに設定された設定温度を変数を
する式ｆ（ｘ）を用いて、車室内を前記設定温度に到達
させるに適切な目標吹出温Ｓを演算する（ステップＡ
２）。

【００１８】次に、この目標吹出温Ｓを変数とする式Ｇ
（Ｓ）を用いて前記ブロアモータ８に印加するブロア電
圧Ｖを演算し後（ステップＡ３）、ＰＴＣ１５を＋方向
に変更したか否かを判別する。そして、乗員が現在の設
定温度よりも高い設定温度を設定すべく、ＰＴＣ１５を
上昇側に設定変更操作すると、ステップＡ４からステッ
プＡ５に進み、ＰＴＣ１５の変更後、所定時間であるｔ
時間（例えば２分）が経過したか否かを判別する。

【００１９】この判別の結果、ＰＴＣ１５の変更後ｔ時
間が経過していないならば、ステップＡ５からステップ
Ａ６進み、前述のステップＡ２で演算した目標吹出温Ｓ
を変数とし、“＋α”を定数とする式Ｆ（Ｓ＋α）を用
いてエアミックスドア３１のドア開度θを演算する。引
き続き、ステップＡ６からステップＡ１０に進んで、ス
テップＡ６で演算したドア開度θに、エアミックス（Ａ
／Ｍ）ドア３１の位置を変更するとともに、前述のステ
ップＡ３で演算した“Ｖ”にブロア電圧を変更する。

【００２０】したがって、このステップＡ１０の処理に
より、出力信号処理部４からブロア電圧Ｖがブロアモー
タ８に印加され、印加電圧に応じた速度でブロアモータ
８が作動する。また、出力信号処理部４からエアミック
スドアアクチュエーター６のモータ７に、エアミックス
ドア３１をドア開度θにする電圧が供給され、これによ
り、エアミックスドア３１はフルクール位置（Ａ）から
フルホット位置（Ｂ）にドア開度θをもって回動した位
置に駆動される。

【００２１】このとき、ドア開度θには、補正値である
“＋α”が加算されていることから、目標吹出温Ｓに対
応するドア開度であるθ＝Ｆ（Ｓ）よりも、“α”分だ
けフルホット位置（Ｂ）側へ余分に回動する。したがっ
て、乗員がＰＴＣ１５を高温側に変更操作した際には、
操作があった時点からｔ時間が経過するまで、目標吹出
温Ｓよりも高い温度の空気が、開放状態にあるいずれか
の吹出口３３，３４，３５から車室内に吹き出される。
これにより、ＰＴＣ１５により設定温度を上昇させた乗
員の期待に応答して、車室内の温度を急速に上昇させる
ことができるとともに、高温の空気を乗員に吹き当てる
こともできる。

【００２２】そして、ＰＴＣ１５の変更からｔ時間が経
過すると、ステップＡ５の判別がＹＥＳとなって、該ス
テップＡ５からステップＡ７に進む。このステップＡ７
では、ステップＡ２で演算した目標吹出温Ｓを変数とす
る式Ｆ（Ｓ）を用いてエアミックスドア３１のドア開度
θを演算する。引き続き、ステップＡ７からステップＡ
１０に進んで、このステップＡ６で演算したドア開度θ
に、エアミックス（Ａ／Ｍ）ドア３１の位置を変更する
とともに、前述のステップＡ３で演算した“Ｖ”にブロ
ア電圧を変更する。

【００２３】このとき、ドア開度θには、補正値である
“＋α”が加算されていないことから、目標吹出温Ｓに
対応するドア開度であるθにエアミックスドア３１が駆
動される。したがって、開放状態にあるいずれかの吹出
口３３，３４，３５から車室内に吹き出される空気の温
度は、ｔ時間経過する以前の温度よりも低下して、設定
温度との差の少ない、該設定温度を維持するに最適な目
標吹出温Ｓとなる。よって、ＰＴＣ１５の変更からｔ時
間が経過した定常状態において、室温が設定温度を越え
るオーバーシュートの発生を抑制しつつ、安定した車室
内の室温制御を行うことができる。

【００２４】また、乗員が現在の設定温度よりも低い設
定温度を設定すべく、ＰＴＣ１５を低下側に設定変更操
作すると、ステップＡ４の判別がＮＯとなって、該ステ
ップＡ４からステップＡ８に進み、ＰＴＣ１５の変更
後、所定時間であるｔ時間（例えば２分）が経過したか
否かを判別する。

【００２５】この判別の結果、ＰＴＣ１５の変更後ｔ時
間が経過していないならば、ステップＡ８からステップ
Ａ９進み、前述のステップＡ２で演算した目標吹出温Ｓ
を変数とし、“−α”を定数とする式Ｆ（Ｓ−α）を用
いてエアミックスドア３１のドア開度θを演算する。引
き続き、ステップＡ９からステップＡ１０に進んで、こ
のステップＡ９で演算したドア開度θに、エアミックス
（Ａ／Ｍ）ドア３１の位置を変更するとともに、前述の
ステップＡ３で演算した“Ｖ”にブロア電圧を変更す
る。

【００２６】したがって、このステップＡ１０の処理に
より、出力信号処理部４からブロア電圧Ｖがブロアモー
タ８に印加され、印加電圧に応じた速度でブロアモータ
８が作動する。また、出力信号処理部４からエアミック
スドアアクチュエーター６のモータ７に、エアミックス
ドア３１をドア開度θにする電圧が供給され、これによ
り、エアミックスドア３１はフルクール位置（Ａ）から
フルホット位置（Ｂ）にドア開度θをもって回動した位
置に駆動される。

【００２７】このとき、ドア開度θには、補正値である
“−α”が加算されていることから、目標吹出温Ｓに対
応するドア開度であるθ＝Ｆ（Ｓ）よりも、“α”分だ
けフルクール位置（Ａ）側へ余分に回動する。したがっ
て、乗員がＰＴＣ１５を低温側に変更操作した際には、
操作があった時点からｔ時間が経過するまで、目標吹出
温Ｓよりも低い温度の空気が、開放状態にあるいずれか
の吹出口３３，３４，３５から車室内に吹き出される。
これにより、ＰＴＣ１５により設定温度を低下させた乗
員の期待に応答して、車室内の温度を急速に低下させる
ことができるとともに、低温の空気を乗員に吹き当てる
こともできる。

【００２８】そして、ＰＴＣ１５の変更からｔ時間が経
過すると、ステップＡ８の判別がＹＥＳとなって、該ス
テップＡ８からステップＡ７に進む。このステップＡ７
では、前述と同様にステップＡ２で演算した目標吹出温
Ｓを変数とする式Ｆ（Ｓ）を用いてエアミックスドア３
１のドア開度θを演算する。引き続き、ステップＡ７か
らステップＡ１０に進んで、このステップＡ６で演算し
たドア開度θに、エアミックス（Ａ／Ｍ）ドア３１の位
置を変更するとともに、前述のステップＡ３で演算した
“Ｖ”にブロア電圧を変更する。

【００２９】このとき、ドア開度θには、補正値である
“−α”が加算されていないことから、目標吹出温Ｓに
対応するドア開度であるθにエアミックスドア３１が駆
動される。したがって、開放状態にあるいずれかの吹出
口３３，３４，３５から車室内に吹き出される空気の温
度は、ｔ時間経過する以前の温度よりも上昇して、設定
温度との差の少ない、該設定温度を維持するに最適な目
標吹出温Ｓとなる。よって、ＰＴＣ１５の変更からｔ時
間が経過した定常状態において、室温が設定温度を越え
るアンダーシュートの発生を抑制しつつ、安定した車室
内の室温制御を行うことができる。

【００３０】なお、この実施例においては、「Ｖ＝Ｇ
（Ｓ）」の処理をステップＡ３においてのみ実行するよ
うにしたが、ステップＡ１０の直前で同一の処理を再度
実行するようにしてもよい。かかる制御構成とすること
により、ステップＡ１０でブロア電圧を変更する際に、
その直前で演算された最新のブロア電圧Ｖを用いて、ブ
ロアモータ８を制御することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、乗員の操
作により設定温度が上昇側に設定変更されたときには、
エアミックスドアの開度を所定時間増加補正し、低下側
に設定変更されたときには、所定時間減少補正するよう
にした。よって、これらエアミックスドアの開度の増加
補正及び減少補正により、設定温度を変更操作した乗員
の期待に応答して、応答性よく車室内の温度を急速に上
昇させ、あるいは急速に低下させることができる。しか
も、エアミックスドアの開度補正は、操作時点から所定
時間のみ行われることから、室温が設定温度を越えるオ
ーバーシュートや、設定温度より低下するアンダーシュ
ートの発生を複雑な制御を伴うことなく、抑制すること
ができる。よって、簡単な制御により、応答性よくしか
も安定した車室内の温度制御を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。

【図２】同実施例に用いられた空調装置本体の概念図で
ある。

【図３】同実施例の制御系を示すブロック図である。

【図４】従来の自動車用空調装置の制御内容を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ オートアンプ ３ マイコン ６ エアミックスドアアクチュエータ １５ ＰＴＣ ２０ 空調装置本体 ３１ エアミックスドア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開度の増加に伴って車室内への吹出温度
   を上昇させるエアミックスドアを備えた空調装置本体
   と、 乗員の操作により設定温度を変化させる温度設定手段
   と、 該温度設定手段により設定された設定温度と所定の環境
   条件とに基づいて目標吹出温を演算する演算手段と、 該演算手段により演算された目標吹出温に応じた開度に
   前記エアミックスドアを制御する制御手段とを有する自
   動車用空調装置において、 前記乗員の操作により温度設定手段の設定温度が上昇側
   に設定変更されたとき、操作時点から所定時間、前記エ
   アミックスドアの開度を増加補正し、低下側に設定変更
   されたとき、操作時点から所定時間、前記エアミックス
   ドアの開度を減少補正する補正手段を設けたことを特徴
   とする自動車用空調装置。