JPH0751924Y2 - 自動車用空気調和機の制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車用空気調和機の制御装置に係り、特
に、モード切換時における吹き出し空気の温度変化を少
なくすることができる自動車用空気調和機の制御装置に
関する。

（従来の技術） 最近の自動車には、車室内の温度を乗員が設定する設定
温度に応じて自動制御するいわゆるフルオートエアコン
と呼ばれる自動車用空気調和装置が搭載されているもの
がある。

このような自動車用空気調和装置は、特開昭58−174012
号公報や特開昭60−104408号公報などに開示されてお
り、従来そのような自動車用空気調和装置は例えば第４
図に示す制御装置によって自動制御されている。

同図に示すように、制御装置26aは外部情報入力部27か
らのそれぞれの入力情報に基づいて車室内に吹出す空気
の温度を算出し、その温度に応じて空気調和機のミック
スドア12の開度を算出し、その算出結果に基づいてミッ
クスドア12を駆動し、車室内の温度を調整している。
又、制御装置26aは算出した温度に応じてベントドア14
a、フットドア15aを作動させモード切換を行なうように
なっている。

車両の各部に配設されたそれぞれのセンサ27a〜ｅ、及
び乗員が車室内の温度を好みに応じて設定する温度設定
器27fとからなる外部情報入力部27からの入力情報に基
づいて、吹出温度算出部30は、車室内の温度に設定温度
にする為に車室内に吹き出す空気の適正な温度を算出す
る。そして、吹出温度算出部30は、その算出結果である
吹出温度信号をドア開度算出部31に出力し、この温度信
号に基づいてドア開度算出部31は、車室内に吹き出す空
気の温度を調整するミックスドア12の開度を算出する。

又、ドア開度算出部31は、各吹出口を選択するベントド
ア14a、フットドア15のそれぞれのドアをモードドアア
クチュエータ22によって作動し、車室内に吹き出す空気
の吹出口を、その算出した温度に応じて選択し、乗員に
快適感を与えるようになっている。

さらに、ドア開度算出部31が算出したミックスドア12の
開度は、必要移動開度算出部32に出力され、この必要移
動開度算出部32は、ミックスドア12を現在位置からどの
くらいどちらに移動すべきかを、ミックスドアの開度に
応じて変化する可変抵抗（以降PBRと称す）27g、および
現在開度算出部33によって算出し、その算出結果に基づ
いて、ミックスドアアクチュエータ20を介してミックス
ドア12を作動する。このようにして該空気調和機は、設
定温度に応じた温度の空気を車室内に吹出すようになっ
ている。

したがって、このような自動車用空気調和機の制御装置
26aは、車室内の温度を乗員が設定する設定温度にする
為に、それぞれのセンサー27a〜ｅに基づいて車室内に
吹き出す空気の温度を算出し、その温度に応じたミック
スドア12の開度を算出し、ミックスドア12をその開度に
すると共に、その算出した温度に応じてベントドア14
a、フットドア15aを作動し、モードを切換える。そし
て、乗員に快適感を与えつつ車室内の温度に設定温度に
応じて自動制御するようになっている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の自動車用空気調和機の
制御装置にあっては、モード切換を行なう際に、吹き出
し空気の温度変化が大きく、乗員に不快感を与える虞れ
があった。

例えばフットモード（フットドアから温風が吹出す状
態）からバイレベルモード（ベントドアから冷風、フッ
トドアから温風がそれぞれ吹き出す状態）に自動的にモ
ード切換が行なわれる場合には、空気調和機内には、比
較的高温の空気が充満しており、ベントドアが開かれる
ことによってこの空気の一部がベントドアから吹き出し
乗員に直接当り、一時的とは言え、乗員に不快感を与え
る虞れがあった。又、他のモード切換においても同様
に、設定した吹出空気の温度と異なる温度の空気が一時
的に車室内に吹き出し、吹き出し空気の温度変化が大き
くなる虞れがあった。

本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであり、モー
ド切換時における吹き出し空気の温度変化を少なくする
ことができる自動車用空気調和機の制御装置を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成する為の本考案は、乗員が要求する車室
内の設定温度と各種センサからの入力情報とに基づいて
車室内に吹き出す空気の温度を算出する吹出温度算出手
段と、当該吹出温度算出手段により算出された吹出温度
に基づいてこれに応じたミックスドアの開度を算出する
ドア開度算出手段と、前記吹出温度算出手段により算出
された吹出温度に基づいてこれに応じた吹出口モードを
選択し、車室内へ空気を吹き出す各吹出口ドアの開閉を
行う吹出口モードドア制御手段と、当該吹出口モードド
ア制御手段によって前記各吹出口ドアの開閉が行われる
前に、前記吹出口モードドア制御手段によって選択され
た吹出口モードを認識して、吹出口モード切換え時の吹
出し温度の変化を少なくするように、前記ミックスドア
の開度を補正するミックスドア開度補正手段と、を有す
ることを特徴とする自動車用空気調和機の制御装置であ
る。

（作用） 以上のように構成された本考案にあっては、吹出温度算
出手段は、乗員が要求する車室内の設定温度と各種セン
タからの入力情報とに基づいて車室内に吹き出す空気の
温度を算出する。この算出結果に基づいて、ドア開度算
出手段は吹き出し温度に応じたミックスドアの開度を算
出し、一方で吹出口モードドア制御手段が吹き出し温度
に応じた吹出口モードを選択して、そのモードの吹出口
ドアの開度を制御する。ミックスドア開度補正手段は、
吹出口モードドア制御手段により吹出口モードの変更が
なされることを認識して、吹出口モードドア制御手段が
各吹出口ドアの開閉を行う前に、モード切換時の吹出温
度の変化を少なくするミックスドアの補正開度を算出
し、この算出結果をドア開度算出手段に出力する。これ
により、モード切換によって各吹出口のドアが開閉され
る前に、一時的にミックスドアの開度が補正されて、モ
ード切換時における吹出口温度の変化が低減される。

（実施例） 以下、本考案に係る自動車用空気調和機の制御装置を図
面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本考案に係る自動車用空気調和機の概略図であ
り、第４図に示した部材と同一部材には同一符号を付し
てある。同図に示すように、車室内の温度を調整する為
に車両に搭載される空気調和機１は、車室内外に空気を
取入れるインテークユニット２と、この取入れられた空
気を冷却するクーラユニット３と、クーラユニット３で
冷却された空気を加熱し、乗員の要求する温度となった
空気を車室内に吹出すヒータユニット４とによって構成
されている。

インテークユニット２には、車室内及び車室外の空気を
取入れる内気エアインテーク５及び外気エアインテーク
６が配設されると共にこの両インテーク５及び６を選択
的に開閉するインテーク７が配設され、さらに、ファン
モータ８によって駆動されるファン９がそのインテーク
７の下流に配設されている。

また、クーラユニット３には、ファン９によって取入れ
られた空気を冷却するエバポレータ10が設けられてい
る。

そして、ヒータユニット４には、エバポレータ10を通過
して冷却された空気を加熱するヒータコア11が設けら
れ、ヒータコア11の空気入口部には、ヒータコア11を通
過する空気の量を調節するミックスドア12が配設されて
いる。

さらに、ヒータコア11の下流に設けられた混合室4aに
は、図示しない車両のフロントウインドウに空気を吹出
すデフ吹出口13、インストルメントパネル中央から空気
を吹出すベント吹出口14及び乗員の足下に空気を吹出す
フット吹出口15がそれぞれ開口されている。そして、こ
れらの吹出口13、14、15には、それぞれを開閉するデフ
ドア13a、ベントドア14a、フットドア15aが設けられて
いる。

このように構成された空気調和機１は、制御装置26によ
って自動制御される。この制御装置26は、車室内に設け
られているコントロールパネル25と車両の各部に配設さ
れているセンサからなる外部情報入力部27のそれぞれの
入力情報に基づいて空気調和機１を自動制御するように
なっている。

そのコントロールパネル25には、ファンモータ８の回転
速度の設定をするファンスイッチ17と、内気循環モード
を設定する内気循環スイッチ19aおよび外気導入モード
を設定する外気導入スイッチ19bからなる内外気切換ス
イッチ19と、車室内の温度を設定する為のコールドスイ
ッチ23aおよびホットスイッチ23bからなる温度設定スイ
ッチ23と、制御を停止させるオフスイッチ24とがそれぞ
れ配設されている。

又、このコントロールパネル25には、設定温度、空気の
吹出口等を表示する表示器21が配設され、この表示器21
に表示される設定温度は温度設定スイッチ23によって変
更することができ、その温度設定スイッチ23により設定
された設定温度は、この表示器21に設けられている温度
設定器27fによって電気信号に変換され制御装置26に出
力される。

そして、乗員がこのコントロールパネル25に配設された
それぞれのスイッチを操作することによって、制御装置
26はそれぞれのセンサとそれぞれのスイッチからの入力
情報に基づいて、ファンモータ８を作動する為のファン
コントロール回路16とインテークドア７を作動させるイ
ンテークドアアクチュエータ18と、ミックスドア12を作
動させるミックスドアアクチュエータ20と、空気の吹出
口を決定する各ドアを作動するモードドアアクチュエー
タ22とにそれぞれ所定の信号を出力し、それらのドアー
等を自動制御する。

さらに、制御装置26を第２図に基づいて説明する。

第２図は、本考案に係る制御装置の概略構成図である。

この制御装置26に接続された外部情報入力部27は、車室
内の温度を検出する内気センサ27aと、車室外の温度を
検出する外気センサ27bと、ファン９によって空気調和
機１に取入れた空気の温度を検出する吸込温度センサ27
cと、車両の受ける日射量を検出する日射センサ27dと、
エンジンの冷却水の水温を検出する水温センサ27eと、
前記温度設定器27fとからなり、これらのセンサ等はそ
れぞれ制御装置26の吹出温度算出部30に接続され、それ
ぞれのセンサ等が検出した温度等の入力情報をこの吹出
温度算出部30に出力する。そして、この吹出温度算出部
30は、それらの入力情報に基づいて、空気調和機１が車
室内に吹出す空気の適正な温度を算出し、その算出結果
をドア開度算出部31に出力する。

すると、そのドア開度算出部31は、その算出結果の温度
の空気を車室内に吹出させる為に、その温度に応じたミ
ックスドア12の最適な開度を算出し、この算出結果を必
要移動開度算出部32に出力する。必要移動開度算出部32
は、ミックスドア12をその最適な開度にする為に、PBR2
7gを介して現在開度算出部33によって現在のミックスド
ア12の開度を認識し、その開度に基づいてミックスドア
12を前記最適な開度にするのに必要な移動開度を算出す
る。

PBR27gは、ミックスドア12を作動するミックスドアアク
チュエータ20の動作によってミックスドア12の開度を電
圧に変換し、その電圧を現在開度算出部33に出力する。
すると、現在開度算出部33はその電圧に基づいて現在の
ミックスドア12の開度を算出し、その算出結果を必要移
動開度算出部32とドア開度算出部31に出力する。

そして、必要移動開度算出部32は、ミックスドアアクチ
ュエータ20を介して、その算出した移動開度に応じた開
度にミックスドア12を作動させ、吹出温度算出部30が算
出した温度の空気を車室内に吹出させるようにする。

又、ドア開度算出部31は、吹出温度算出部30が算出した
温度が所定値よりも高い場合には、モードドアアクチュ
エータ22を作動させ、ベントドア14aを閉じ、フットド
ア15aを開にして、車室内を高温にする際に乗員の足元
から温風を吹出すようにする（フットモード）。

又、同様に、ドア開度算出部31はその算出した温度が所
定値よりも低い場合には、ベントドア14aを開にしてフ
ットドア15aを閉じて車室内を低温にする際に、乗員の
上半身に比較的冷たい冷風吹出すようにする（ベントモ
ード）。

さらに、ドア開度算出部31は同様にその算出した温度が
所定の温度の範囲内にある場合には、ベントドア14a,フ
ットドア15aのそれぞれのドアを開にして乗員の足元に
は比較的温かい温風を、乗員の上半身には、比較的冷た
い冷風をそれぞれ吹出させるように（バイレベルモー
ド）する。

すなわち、吹き出し空気の温度に応じた吹出口モードの
選択と、各吹出口ドア（ベントドア14a、フットドア15
a）の開閉を制御している。

又、この制御装置26には、ドア開度算出部31と通信可能
なモード切換認識部34があり、このモード切換認識部34
は、ドア開度算出部31が前記説明したように、それぞれ
のドアを動作させ、モード切換する場合に、そのモード
切換を認識すると共に、各吹出し口ドアの開閉が行われ
る前に、ドア開度算出部31を介してそのモード切換時に
一時的にミックスドア12を移動させ、モード切換時にそ
れぞれの吹出口より一時的に吹出す空気の温度差を少な
くするようになっている。

なお、吹出口温度算出手段は吹出口温度算出部30によ
り、ドア開度算出手段と吹出口モードドア制御手段はド
ア開度算出部31により、ミックスドア開度補正手段はモ
ード切換認識部34によりそれぞれ構成されている。

このように構成された制御装置26は、第３図に示すフロ
ーチャートに基づいて以下のように動作する。

吹出温度算出部30には、車両の各部に配設された各種セ
ンサ27a〜ｅと、乗員が車室内の温度を好みに応じて設
定する温度設定器27fとからなる外部情報入力部27の入
力情報が入力される（ステップ１）。

そして、吹出温度算出部30は、ステップ１において入力
されたそれぞれの入力情報に基づいて、空気調和機１が
車室内に吹出す空気の適正な温度を算出し、その温度を
ドア開度算出部31に出力する（ステップ２）。

ドア開度算出部31は、その温度をあらかじめ設定されて
いるモード切換の判断となる所定値と比較し、モード切
換を行なうか否かを判断し、その判断をモード切換認識
部34が認識する。そしてこのモード切換認識部34が、モ
ード切換がなされると認識するとステップ４へ進み、モ
ード切換がなされないと認識するとステップ８へ進む
（ステップ３）。

ステップ３においてモード切換認識部34がモード切換が
なされると認識すると、モード切換認識部34は、ステッ
プ２において吹出温度算出部30が算出した温度（以下に
単に算出温度という。）に応じてミックスドア12を一時
的に移動させる為の補正開度を算出する。

この補正開度は、現在吹出している吹出空気の温度（以
下に単に吹出温度という。）その算出温度との温度差に
対応するミックスドア12の開度であり、吹出温度が算出
温度より低い場合には、ヒータコア11を通過する空気の
量が多くなる方向にミックスドア12を一時的に移動さ
せ、又その逆の場合には、ヒータコア11を通過する空気
の量を少なくする方向にミックスドア12をヒータコア11
が閉じる方向へ一時的に移動させるもので、吹出温度を
算出温度に近づけるようにする為の一時的な移動に相当
するミックスドア12の開度である（ステップ４）。

そして、ドア開度算出部31は、ステップ２において吹出
温度算出部30が算出した算出温度に応じてミックスドア
12の最適な開度を算出し、その算出結果に、ステップ４
においてモード切換認識部34が算出した補正開度を加算
し、ミックスドア12を一時的に移動する開度を算出し、
必要移動開度算出部32に出力する（ステップ５）。

必要移動開度算出部32は、ミックスドア12の開度をドア
開度算出部31が算出した算出開度にする為に、現在開度
算出部33からの算出結果に基づいてミックスドア12の必
要な移動開度を算出する。そして、その算出結果をミッ
クスドアアクチュエータ20に出力することによってミッ
クスドアアクチュエータ20がミックスドア12を作動さ
せ、ミックスドア12をドア開度算出部31が算出した開度
にする（ステップ６、ステップ７）。

又、ステップ３において、モード切換認識部34がモード
切換がなされないと認識すると、ドア開度算出部31は、
算出温度に相当するミックスドア12の最適な開度を算出
し、その算出結果を必要開度算出部32に出力し、ステッ
プ６へ進める（ステップ８）。

吹出温度算出部30は、コントロールパネル25のオフスイ
ッチ24が乗員によって押され、空気調和装置が停止する
までステップ１からステップ７までの制御をくり返えし
行なう（ステップ９）。

したがって、例えばフットモードで空気調和がなされて
いる場合に、車室内の設定温度が低下され、バイレベル
モードにモード切換が行なわれるに際し、制御装置26
は、空気調和機１内の各吹き出しドア近くの高温の空気
を算出温度に近づける為にミックスドア12を一時的にヒ
ータコア11をバイパスする空気の量が多くなる方向に移
動させ、その高温の空気の温度を低下させる。そして、
制御装置26は、ベントドア14aを開き、モード切換を行
ない乗員の上半身にその温度を低下させた空気を吹出さ
せ、乗員にモード切換時における吹き出し空気の温度変
化を少なくすることができる。

尚、前述の実施例では、モードの切換認識部を設けて、
モード切換時の吹出空気温度の急変を防止したが、本考
案は、この実施例に限定されるものではなく、モードの
切換に際して生じる温度の急変を補正する為に、モード
の切換直前、すなわち、各吹出口ドアの開閉が行われる
前に、設定温度に対応したミックスドアの開度を一時的
に補正する機能を、ドア開度算出部31に付加することも
できる。

（考案の効果） 以上の説明により明らかなように本考案にあっては、モ
ード切換を認識すると、各吹出口ドアの開閉を行う前
に、ミックスドアの開度を一時的に所定量変化させ、モ
ード切換時における吹き出し空気の温度変化を少なくす
ることができるので、乗員は、モード切換時においても
快適感を損なうことがなくなり、常に乗員に快適な空気
調和を行なうことができるようになるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る自動車用空気調和機の概略図、
第２図は、本考案に係る自動車用空気調和機の制御装置
の概略構成図、第３図は、本考案に係る制御装置の動作
フローチャート、第４図は、従来の自動車用空気調和機
の制御装置の概略構成図。 12…ミックスドア、14a…ベントドア、15a…フットド
ア、26…制御装置、27…外部情報入力部、27a〜ｅ…セ
ンサ、27f…温度設定器、30…吹出温度算出部（吹出温
度算出手段）、31…ドア開度算出部（ドア開度算出手段
および吹出口モードドア制御手段）、34…モード切換認
識部（ミックスドア補正手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】乗員が要求する車室内の設定温度と各種セ
   ンサからの入力情報とに基づいて車室内に吹き出す空気
   の温度を算出する吹出温度算出手段（30）と、 当該吹出温度算出手段（30）により算出された吹出温度
   に基づいてこれに応じたミックスドア（12）の開度を算
   出するドア開度算出手段（31）と、 前記吹出温度算出手段（30）により算出された吹出温度
   に基づいてこれに応じた吹出口モードを選択し、車室内
   へ空気を吹き出す各吹出口ドア（14a、15a）の開閉を行
   う吹出口モードドア制御手段（31）と、 当該吹出口モードドア制御手段によって前記各吹出口ド
   ア（14a、15a）の開閉が行われる前に、当該吹出口モー
   ドドア制御手段（31）によって選択された吹出口モード
   を認識して、吹出口モード切換え時の吹出し温度の変化
   を少なくするように、前記ミックスドア（12）の開度を
   補正するミックスドア開度補正手段（34）と、を有する
   ことを特徴とする自動車用空気調和機の制御装置。