JPH0746566Y2

JPH0746566Y2 - 自動車用空気調和装置

Info

Publication number: JPH0746566Y2
Application number: JP4245890U
Authority: JP
Inventors: 正敏須藤; 裕司大門; 卓石井
Original assignee: カルソニック株式会社
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1995-10-25
Anticipated expiration: 2005-04-23
Also published as: JPH042713U

Description

【考案の詳細な説明】［考案の目的］（産業上の利用分野）本考案は自動車用空気調和装置に係り、特にデータ設定
の簡略化が可能な風量制御装置を有する自動車用空気調
和装置に関する。

（従来の技術とその問題点）最近、いわゆるフルオートエアコンを装着する自動車が
多くなっている。このフルオートエアコンは、一度乗員
の好みの温度にセットすると、外気温度や日射量、車室
内温度等の情報を各種センサで検知し、車室内を常に快
適に保つように、吹出風温度や吹出風量、吸入口、吹出
口の選択等が自動的に制御されるようになっている（例
えば実開昭63-170306号公報参照）。その際、吹出風温
度や吹出風量、吸入口、吹出口の各制御はそれぞれエア
ミックスドアの開度、ファンの回転速度、インテークド
アの位置、各モードドアの位置を調節することにより行
われる。

これらのうち吹出風量の自動制御については、基本的に
例えば目標エアミックスドア開度に応じて吹出風量が決
定されており、吹出風量の段数も多段階（例えば８段
階）設定されきめ細かな風量制御が行われるようになっ
ているものが多い（第２図（Ａ）（Ｂ）参照）。

このような吹出風量の段階可変制御を行うに当たって、
従来は、吹出風量の段数に関するデータ、及び同一の吹
出風量の段数を維持する基準となる目標エアミックスド
ア開度の境界値（あるいは領域）に関するデータをポイ
ントごとにすべて記憶させていた。そして、当該目標エ
アミックスドア開度を、これら記憶されているポイント
データと順次１つずつ比較していくことにより、当該目
標エアミックスドア開度における吹出風量の段数を決定
するようにしていた。

しかしながら、このような従来技術にあっては、データ
をポイントごとにすべて記憶させる必要があるため、吹
出風量の段数を記憶させる工程と同一の吹出風量段数を
維持する基準となる目標エアミックスドア開度の境界値
（あるいは領域）をすべて記憶させる工程を要し、デー
タ設定が煩雑である。

また、これに付随して、吹出風量の段数を多く設定する
ほど記憶させるべきデータ数が増大し、多くのメモリ容
量が必要となる。その他、車種ごとに吹出風量段数及び
基準目標エアミックスドア開度の設定が異なる場合には
その都度すべてのポイントについてデータを入れ替えな
ければならず、そのため多車種に対応することが困難で
ある。

本考案は上記従来技術の問題点を解決するためになされ
たものであり、データ設定が簡略な風量制御装置を有す
る自動車用空気調和装置を提供することを目的とする。

［考案の構成］（課題を解決するための手段）前記目的を達成するための本考案は、車室内外に配設さ
れている各種センサの検出値に基づいてファンの吹出風
量段数を決定するための制御値を算出する制御値算出手
段と、前記吹出風量段数の決定基準とされる基準制御値
と該基準制御値における基準吹出風量段数とを記憶する
記憶手段と、前記吹出風量段数を同一に維持すべき前記
制御値の領域幅を記憶する領域幅記憶手段と、前記制御
値算出手段によって算出された制御値が前記記憶手段に
記憶されている基準制御値を基準として、前記風量段数
の何段目に相当する領域に存在するかを前記領域記憶手
段に記憶されている領域幅に基づいて演算し、当該制御
値における吹出風量段数を前記記憶手段に記憶されてい
る基準吹出風量段数から当該制御値の存在する風量段数
をずらして設定する吹出風量段数決定手段と、前記吹出
風量段数決定手段によって決定された吹出風量段数にな
るよう前記ファンを駆動するファン駆動手段とを有する
ことを特徴とする。

（作用）予め、基準制御値と基準吹出風量段数を記憶手段に、領
域幅を領域幅記憶手段にそれぞれ記憶させる。

吹出風量段数決定手段は、制御値算出手段によって算出
された制御値を入力し、この制御値が記憶手段に記憶さ
れている基準制御値を基準として前記風量段数の何段目
に相当する領域に存在するかを領域幅記憶手段に記憶さ
れている領域幅に基づいて演算する。それから、当該制
御値における吹出風量段数を記憶手段に記憶されている
基準吹出段数から当該制御値の存在する風量段数をずら
して設定し、吹出風量段数を決定する。それからこの吹
出風量段数を出力する。

それからファン駆動手段は、吹出風量段数決定手段によ
って決定された吹出風量段数になるようファンを駆動す
る。

（実施例）以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本考案の実施例に係る自動車用空気調和装置の
概略構成図であって、フルオート式のエアコンを示して
いる。

第１図に示すように、このフルオートエアコンは、車室
内外の空気を取入れるインテークユニット１と、インテ
ークユニット１で取入れられた空気を冷却するクーリン
グユニット９と、クーリングユニット９で冷却された空
気を加熱し、温度調節された空気を車室内に吹出すヒー
タユニット11とを有する。

インテークユニット１は、外気側吸入口２と内気側吸入
口３とをインテークドア４により切り換え、ブロアファ
ン５をブロアファンモータ６で回転させて車室内外の空
気を選択的に取入れると共に取入れた空気をクーリング
ユニット７及びヒータユニット９に圧送する。ブロアフ
ァン５の送風量は、ブロアファンモータ６の印加電圧を
可変してブロアファン５の回転速度を調節することによ
り制御される。そのためブロアファンモータ６には、ブ
ロアファンモータ６の印加電圧を変化させるファンコン
トロール回路７が接続されている。ブロアファンモータ
６とファンコントロール回路７とでファン駆動手段が構
成されている。なお、インテークドア４の開閉は、イン
テークドアアクチュエータ８によって図示しないリンク
を介して行われる。

クーリングユニット９にはエバポレータ10が設けられて
おり、インテークユニット１から送られてきた空気はこ
のエバポレータ10を通過する際熱交換されて冷却され
る。

ヒータユニット11にはヒータコア11が設けられており、
クーリングユニット９で冷却された空気の全部又は一部
をエアミックスドア13によりヒータコア11に導いて熱交
換により加熱し、ヒータコア11をバイパスした空気とミ
ックスして車室内に吹出す空気の温度を調節する。吹出
空気の温度はエアミックスドア13の開度θによって決定
され、エアミックスドア13が全閉（フルクール位置）の
とき（図中のＡ位置）が吹出空気の温度は最も低く、全
開（フルホット位置）のとき（図中のＢ位置）吹出空気
温度が最高になる。こうして温度調節された空気は各モ
ードドア（ベントドア15a、フットドア15b、デフドア15
c）の開閉に応じてそれに対応する各モード吹出口（ベ
ント吹出口14a、フット吹出口14b、デフロスト吹出口14
c）から車室内に吹出される。車室内に吹出される空気
の量、つまり吹出風量は、前述のように、ブロアファン
５の回転速度を調節することにより制御される。なお、
エアミックスドア13の開閉及び各モードドア15a〜15cの
開閉は、それぞれエアミックスドアアクチュエータ16、
モードドアアクチュエータ17によって図示しないリンク
を介して行われる。

エアコンの制御、つまり、図示しないコンプレッサの制
御や、エアミックスドア13による吹出風温度の制御、ブ
ロアファン５による吹出風量の制御、インテークドア４
による吸入口の制御、各モードドア15a〜15cによる吹出
口の制御等は、制御装置18により総合的に行われる。制
御装置18は各種の演算処理を実行するCPU19と、各種の
情報を記憶するRAM20及びROM21とで構成されている。吹
出風量の制御については、後述のように、CPU19が制御
値算出手段及び吹出風量段数決定手段を構成し、ROM21
が記憶手段及び領域幅記憶手段を構成している。

制御装置18には、車室内温度を検出する内気センサ22、
車外の温度を検出する外気センサ23、車室内に入射する
日射量を検出する日射センサ24、エンジン冷却水温度を
検出する水温センサ25がそれぞれ接続されており、これ
らの各種センサ22〜25はそれぞれ車室内外に配設されて
いる。

また、制御装置14には、前述したファンコントロール回
路７、インテークドアアクチュエータ８、エアミックス
ドアアクチュエータ16、及びモードドアアクチュエータ
17の他、図示しないコンプレッサの制御を行うコンプレ
ッサ制御部26がそれぞれ接続されている。なお、インテ
ークドアアクチュエータ８、エアミックスドアアクチュ
エータ16、及びモードドアアクチュエータ17はそれぞ
れ、インテークドア４、エアミックスドア13、各モード
ドア15a〜15cの位置を検出する機能をも有している。

更に、エアコンを操作するコントロールパネル27が制御
装置18に接続されており、コントロールパネル24には各
種の操作スイッチ28〜32が配設されている。ダイヤル式
のスイッチ28はファンスイッチであって、これが図示す
るAUTOの位置にあるとき、ブロアファン５の吹出風量
は、後述するように、エアミックスドア13の目標開度に
応じて自動制御される。また、吹出風量を手動で選択す
ることもできる（LOWからHIまで例えば10段階に任意に
設定可能）。５つのボタン式スイッチからなるスイッチ
群29はモードスイッチであって、吹出口モードを自動制
御し若しくは所定のモードに固定する。ボタン式スイッ
チ30はRECスイッチであって、これを押すとインテーク
ドア４が内気循環３に固定される。ボタン式スイッチ31
はエアコンスイッチであって、図示しないコンプレッサ
のオン・オフ制御を行う。レバー式スイッチ32はテンプ
コントロールレバーであって、これにより車室内の温度
を例えば18℃〜32℃の範囲で任意に設定する。

制御装置18は、コントロールパネル27の各種操作スイッ
チ28〜32や各種センサ22〜125等からの入力信号を演算
処理して、ファンコントロール回路７やインテークドア
アクチュエータ８、エアミックスドアアクチュエータ1
6、モードアクチュエータ17、コンプレッサ制御部26等
を総合的に制御する。オート機能を選択した場合には、
一度好みの温度をセットすると、車室内を常に快適に保
つように、吹出風温度や吹出風量、吸入口、吹出口の選
択が自動制御される。

第２図（Ａ）は吹出風量の自動制御時におけるその制御
特性を示す図である。

第２図（Ａ）に示すように、吹出風量、つまりブロアフ
ァンモータ６の印加電圧は、基本的に目標エアミックス
ドア開度に応じて決定される。本実施例では、この目標
エアミックスドア開度がブロアファン５の吹出風量の段
数を決定するための制御値である。エアミックスドア13
の中央位置付近にあるとき印加電圧は最も小さい段階
（例えば5.6V）にあり、中央位置付近からフルクール位
置（第１図のＡ位置）の方向あるいはフルホット位置
（第１図のＢ位置）の方向にずれるほど印加電圧１は大
きくなる（例えば10.5Vまで）。印加電圧が5.6V〜10.5V
の範囲で変化する可変領域は、吹出風量のチャタリング
を防止してその安定化を図るため、目標エアミックスド
ア開度が増大傾向にある場合（図中のC₁とC₂）と減少傾
向にある場合（図中のD₁とD₂）との間でヒステリシスが
形成されている。なお、エアミックスドア13がフルクー
ル位置付近にあるときにはブロアファンモータ６に最大
電圧（例えば電源電圧たる12V）がかかる。この場合に
もヒステリシスが形成されている。

第２図（Ｂ）には、例えば目標エアミックスドア開度が
増大傾向にある場合の可変領域（第２図（Ａ）のC₁と
C₂）における制御特性が詳細に示されている。

第２図（Ｂ）に示すように、可変領域C₁、C₂において
は、吹出風量は例えば８段階設定されており、１段目
（印加電圧は5.6V）から８段目（印加電圧は10.5V）ま
ですべて等間隔である。また、同一の吹出風量段数を維
持する目標エアミックスドア開度の幅もすべての吹出風
量段数について等しく設定されている。

このような段階制御を可変領域C₁、C₂において行うため
には、目標エアミックスドア開度を算出し、この算出さ
れた目標エアミックスドア開度における吹出風量段数を
決定しなければならない。第３図は第２図（Ｂ）を書き
替えた図であり、この第３図を使用して吹出風量段数の
決定方法を説明する。

第３図では、縦軸に第２図（Ｂ）のブロアファンモータ
印加電圧に代わってファン段数（つまり吹出風量段数）
を変数とし、横軸の変数たる目標エアミックスドア開度
をＸで表わす。そして、ファン段数相互の目標エアミッ
クスドア開度Ｘの境界値を小さい方から順にそれぞれ、
第３図に示すように、X₁〜X₇（可変領域C₁の場合）、X₈
〜X₁₄（可変領域C₂の場合）で表わす。前述の如く境界
値X₁〜X₇の各相互間の幅、及び境界値X₈〜X₁₄の各相互
間の幅はすべて等しく、この幅をΔＸで表わす。なお、
Ｍは目標エアミックスドア開度Ｘの中央位置を表わす。

これらの各種データのうち、可変領域C₁では始点として
境界値X₁〜X₇の一端たるX₁と、始点X₁に対応するファン
段数８段目とをROM21に記憶させ、可変領域C₂では始点
として境界値X₈〜X₁₄の一端たるX₈と、始点X₈に対応す
るファン段数１段目とをROM21に記憶させる。始点X₁及
びX₈はそれぞれ吹出風量段数（ファン段数）の決定基準
となる基準制御値であり、始点X₁に対応するファン段数
８段目及び始点X₈に対応するファン段数１段目はそれぞ
れ基準吹出風量段数である。この場合のROM21は記憶手
段を構成している。また、境界値X₁〜X₇、X₈〜X₁₄各相
互間の幅ΔＸも、吹出風量段数（ファン段数）を同一に
維持すべき制御値（目標エアミックスドア開度Ｘ）の領
域幅として、ROM21に記憶させる。この場合のROM21は領
域幅記憶手段を構成している。更に、目標エアミックス
ドア開度Ｘの中央位置ＭもROM21に記憶させておく。

制御値たる目標エアミックスドア開度Ｘの算出は、CPU1
9が、テンプコントロールレバー32を操作してセットし
た設定温度、及び内気センサ22、外気センサ23、日射セ
ンサ24からの入力信号を演算処理して算出する。この場
合のCPU19は制御値算出手段を構成している。

第４図は目標エアミックスドア開度Ｘにおけるファン段
数を決定するための演算処理を実行するCPU19のその動
作フローチャートであって、この場合のCPU19は吹出風
量段数決定手段を構成している。

吹出風量段数決定手段たるCPU19は、まず、制御値算出
手段たるCPU19により算出された目標エアミックスドア
開度Ｘを入力する（S1）。

それから、ROM21に記憶されている中央位置Ｍを読み取
り、ＸがＭ以下か否か判断する（S2）。この判断は、ミ
ックスドア13をフルホット位置、あるいはフルクール位
置のいずれかの方向にずらすかを決定するためのもので
あって、吹出風量段数の決定に関与するものではない。
S2の判断の結果、ＸがＭ以下ならばS3に進み、ＸがＭよ
り大きければS8に進む。なお、ＸがＭ以下であることは
Ｘが可変領域C₁に存在すること、また、ＸがＭより大き
いことはＸが可変領域C₂に存在することをそれぞれ意味
する。

S2の判断としてＸがＭ以下の場合、CPU19は、ROM21に記
憶されている始点X₁とX₁に対応するファン段数８段目と
を読み取り、それぞれF_CをX₁に、F_Dを８段目に設定し、
RAM20に記憶する（S3）。ここで、F_CはＸと大小比較す
るための比較用データであって、境界値X₁〜X₇のいずれ
か１つに相当する（S8以下では境界値X₈〜X₁₄のいずれ
か１つに相当する）。また、F_DはＸとF_Cの比較時におけ
るファン段数である。

それから、CPU19は、ＸがRAM20に記憶されているF_C以下
か否か判断する（S4）。

S4の判断としてＸがF_C以下の場合、CPU19は、RAM20に記
憶されているF_Cに対応するF_Dを読み取り、このF_Dをファ
ン段数として決定する（S7）。

これに対し、S4の判断としてＸがF_Cより大きい場合、CP
U19は、F_DとF_Cの各情報を書き換える。つまり、現在のF
_Dから１だけ減じた値（F_D-1）を新たなF_DとしてRAM20に
記憶すると共に、現在のF_CにΔＸを加えた値（F_C＋Δ
Ｘ）新たなF_CとしてRAM20に記憶する（S5）。

それから、CPU19は、書き換えたF_Dが１段目か否か判断
する（S6）。

S6の判断としてF_Dが１段目の場合、CPU19は、ファン段
数を１段目に決定する（S7）。

これに対し、S6の判断としてF_Dが１段目でない場合には
S4に戻る。そして、ファン段数が決定される（S7）ま
で、S4→S5→S6→S4というループを順次繰り返す。

他方、S2の判断としてＸがＭより大きい場合、CPU19
は、ROM21に記憶されている始点X₈とX₈に対応するファ
ン段数１段目とを読み取り、それぞれF_CをX₈に、F_Dを１
段目に設定し、RAM20に記憶する（S8）。

それから、CPU19は、ＸがRAM20に記憶されているF_C以下
か否か判断する（S9）。

S9の判断としてＸがF_C以下の場合、CPU19は、RAM20に記
憶されているF_Cに対応するF_Dを読み取り、このF_Dをファ
ン段数として決定する（S7）。

これに対し、S9の判断としてＸがF_Cより大きい場合、CP
U19は、RAM20に記憶されているF_DとF_Cの各情報を書き換
えて、新しいF_Dを現在のF_Dに１だけ加えた値（F_D+1）
に、新しF_Cを現在のF_CにΔＸを加えた値（F_C＋ΔＸ）に
それぞれ設定する（S10）。

それから、CPU19は、書き換えたF_Dが８段目か否か判断
する（S11）。

S11の判断としてF_Dが８段目なら、CPU19は、ファン段数
を８段目に決定する（S7）。

これに対し、S11の判断としてF_Dが８段目でない場合に
はS9に戻る。そして、ファン段数が決定される（S7）ま
で、S9→S10→S11→S9というループを順次繰り返す。

このようにＸをF_Cと順次比較していくという演算処理を
経て、入力された目標エアミックスドア開度ＸがROM21
に記憶されている基準制御値たるX₁あるいはX₈から何段
階外れた領域に存在するか算出され、この外れた領域の
段数分だけROM21に記憶されている基準吹出風量段数た
る８段目あるいは１段目からずらして当該Ｘにおけるフ
ァン段数が決定されるようになっている。

例えば、算出された目標エアミックスドア開度ＸがX₂と
X₃の間にあるとき（X₂<X<X₃）のCPU19の動作のフローは
以下の通りである。S1（Ｘ入力）→S2（Ｘ＜Ｍ）→S3
（F_C=X₁、F_D=8）→S4（Ｘ＞X₁）→S5（F_D=7、F_C=X₂）→S6
（F_D≠１）→S4（Ｘ＞X₂）→S5（F_D=6、F_C=X₃）→S6（F_D
≠１）→S4（Ｘ＜X₃）→S7（ファン段数６段目と決
定）。

こうして決定されたファン段数の信号は制御装置18から
ファンコントロール回路７に出力され、ファンコントロ
ール回路７はブロアファンモータ６のそのファン段数に
相当する電圧を印加する。

従って、本実施例によれば、可変領域でのファン段数の
決定に当たり、予めROM21に記憶させておくべきデータ
として、１つの可変領域C₁（又はC₂）について、１つの
F_Cの始点X₁（又はX₈）とこの始点X₁（又はX₈）における
ファン段数８段目（又は１段目）、並びに幅ΔＸを記憶
させるだけで済むので、データ設定が極めて簡略とな
る。それゆえ、車種ごとにファン段数や同一段階の領域
幅等が異なる場合であっても、容易に対応することがで
きる。また、メモリ容量が少なくて済み、その分残りの
メモリ容量を他の制御の方に回すことができる。

なお、本実施例では、Ｘの属する領域を算出してファン
段数を決定する演算処理方法として、F_CやF_Dを書き換え
ながら１段１段ＸをF_Cと比較していくという方法を採用
しているが、具体的な演算処理方法はこれに限らない。
例えば、ＸとX₁との差をΔＸで割ることによりＸの属す
る領域を認識する方法が考えられる。

また、本実施例では、目標エアミックスドア開度が増大
傾向にある場合の可変領域C₁とC₂における段階制御を例
にとって説明してきたが、目標エアミックスドア開度が
減少傾向にある場合の可変領域D₁とD₂における段階制御
についても同様であり（第２図（Ａ）参照）、データ設
定はF_Cの始点とそのファン段数、並びに幅だけで済む。

［考案の効果］以上の説明により明らかなように、本考案によれば、デ
ータ設定の簡略化が図られ、メモリ容量が少なくて済む
他、多車種にも容易に対応可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る自動車用空気調和装置
の概略構成図、第２図（Ａ）はその風量制御特性を示す
図、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）の風量制御特性の一部
詳細図、第３図はデータ設定の説明を供するため第２図
（Ｂ）を書き直した図、第４図は第１図に示すCPUの動
作フローチャートである。５……ブロアファン（ファン）、６……ブロアファンモ
ータ（ファン駆動手段）、７……ファンコントロール回
路、（ファン駆動手段）、13……エアミックスドア、19
……CPU（制御値算出手段、吹出風量段数決定手段）、2
1……ROM（記憶手段、領域幅記憶手段）、22〜24……各
種センサ、28……ファンスイッチ、θ……エアミックス
ドア開度（制御値）、X₁、X₈……始点（基準制御値）、
ΔＸ……幅（領域幅）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車室内外に配置されている各種センサ（2
2,23,24）の決定値に基づいてファン（５）の吹出風量
段数を決定するための制御値を算出する制御値算出手段
（19）と、前記吹出風量段数の決定基準とされる基準制御値と該基
準制御値における基準吹出風量段数とを記憶する記憶手
段と、前記吹出風量段数を同一に維持すべき前記制御値の領域
幅を記憶する領域幅記憶手段（21）と、前記制御値記憶手段（19）によって算出された制御値が
前記記憶手段（21）に記憶されている基準制御値を基準
として、前記風量段数の何段目に相当する領域に存在す
るかを前記領域記憶手段（21）に記憶されている領域幅
に基づいて演算し、当該制御値における吹出風量段数を
前記記憶手段（21）に記憶されている基準吹出風量段数
から当該制御値の存在する風量段数をずらして設定する
吹出風量段数決定手段（19）と、前記吹出風量段数決定手段（19）によって決定された吹
出風量段数になるように前記ファン（５）を駆動するフ
ァン駆動手段（６、７）とを有することを特徴とする自
動車用空気調和装置。