JPH0798447B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

車両用空気調和装置

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JPH0798447B2
JPH0798447B2 JP61105693A JP10569386A JPH0798447B2 JP H0798447 B2 JPH0798447 B2 JP H0798447B2 JP 61105693 A JP61105693 A JP 61105693A JP 10569386 A JP10569386 A JP 10569386A JP H0798447 B2 JPH0798447 B2 JP H0798447B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00828Ventilators, e.g. speed control

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両用空気調和装置に係り、特に吹出し風量
の制御方式の改善に関する。
(従来の技術) 近年、自動制御で車室内の温度調整を実行する車両用空
気調和装置は多数のものが知られている(例えば、特開
昭57-144117号など)。この種の装置では、車室内温
度、外気温度、日射量、設定温度など各種の制御条件に
基づいて、車室内へ調和空気を送出すための風量を調節
し、また高温用熱交換器の形成する高温空気と低温用熱
交換器の形成する低温空気との混合割合いを調節して、
設定した目標温度を達成するようにしている。この場
合、風量の調節はブロアと称する送風機のファンの回転
数の制御によって実行し、また低温空気と高温空気の混
合割合いの調節は2つの熱交換器の間に配置したダンパ
の開度の制御によって実行するのが一般的である。
(発明が解決しようとする問題点) この場合、特に風量制御は、供給する調和空気の温度が
定まれば、所定の熱負荷に対して供給すべき風量が決定
されるようにしている。このため、熱負荷が大きい場
合、例えば設定温度と車室内温度との差が大きい場合に
は、ブロアの回転数が極めて高くなる。このような制御
は熱量バランスの収支上は適正なものであるが、乗員に
とってはブロアの回転音が騒音として不快感を与えるお
それがある。
従って、本発明は、ある程度以上に熱負荷が大きい場合
にも、予め定めた回転数で直ちにブロアを駆動すること
なく補正した比較的低い回転数で起動することができる
車両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及び作用) この目的を達成するため、本発明によれば、車室内に吹
出す調和空気の温度の調節が可能な温度調節手段及び前
記調和空気の吹出し風量の調節が可能な風量調節手段を
主制御手段によって自動的に制御し前記車室内の温度を
自動的に調節するようにした車両用空気調和装置におい
て、車室内温度及び設定温度を含む空調制御条件に基づ
き前記車室内温度を前記設定温度に向かって制御するた
めに前記車室内に吹出す空気の温度に対応する吹出し温
度データを作成する第1の演算手段(31),(32),
(34),(35),(36),(37),(38)と、前記車室
内温度と前記設定温度との偏差に応じた変換利得により
前記吹出し温度データから前記車室内に吹出す空気の風
量に対応する吹出し風量データを作成する第2の演算手
段(33),(39)と、前記第1の演算手段(31),(3
2),(34),(35),(36),(37),(38)が出力
する前記吹出し温度データに基づいて、前記温度調節手
段を駆動する第1の駆動手段(41)と、前記第2の演算
手段(33),(39)が出力する前記吹出し風量データに
基づいて前記風量調節手段を駆動する第2の演算手段
(42)とを備えるようにする。
このような構成によれば、風量データを作成する第2の
演算手段の変換利得に応じた補正データをもって風量制
御が可能となる。
(実施例) 以下、添付図面に従って本発明の実施例を説明する。な
お、各図において同一の符号は同様の対象を示すものと
する。
第1図は本発明の実施例に係る車両用空気調和装置の系
統図を示す。図において、(1)は各種センサなど制御
条件を検出し又は設定する入力手段、(2)は周辺装置
(20〜24)及び主制御ユニット(CPU)(30)を含む制
御手段、(4)は温度調節手段並びに風量調節手段のア
クチュエータを含む駆動手段である。以下、これらの構
成要素を説明する。
入力手段(1)は、車室外の温度を検出しこれに対応し
た電圧(a0)を発生させることのできる外気温センサ
(11)、車室内の温度を検出しこれに対応した電圧(b
0)を発生させることのできる内気温センサ(12)、日
射量に対応した電圧(c0)を発生させることのできる日
射量センサ(13)、及び希望温度を設定するための温度
設定手段(15)を備えている。例えば、外気温センサ
(11)並びに内気温センサ(12)はサーミスタを使用す
ることができる。日射量センサ(13)はフォトダイオー
ドを使用することができる。また、温度設定手段(15)
は、希望する温度に対応して例えば4ビットのグレイコ
ード(d1)を発生させることが可能なコードスイッチと
することができる。
制御手段(2)は、周辺装置としてADコンバータ(2
0)、RAM(21)、ROM(22)、モータ制御用インタフェ
イス(23)、及びDAコンバータ(24)を備えている。ま
た、CPU(30)は、加算手段(31)、4つの変換手段(3
2),(33),(34),(35)、利得調整手段(36)、
温度データ算出手段(37)、ダンパ開度演算手段(3
8)、及びブロア電圧演算手段(39)を備えている。こ
のようなCPU(30)は、例えば8ビット入力のデータを1
6ビットで処理する。ここで、第1の変換手段(32)
は、ADコンバータ(20)を介した外気温センサ(11)及
び内気温センサ(12)の出力電圧値(a1),(b1)を加
算した値(a1+b1)に対応する8ビットの電圧データを
16ビットの温度データ(a3+b3)に変換する。この温度
データは、車室内外の温度に基づく合成熱負荷を与える
ものである。また、第2の交換手段(33)は、ADコンバ
ータ(20)を介した内気温センサ(12)の出力電圧値
(b1)に対応する8ビットの電圧データ(b1)を16ビッ
トの温度データ(b2)に変換する。第2の交換手段(3
4)は、ADコンバータ(20)を介した日射量センサ(1
3)の出力電圧値に対応する8ビットの電圧データ(c
1)を16ビットの温度データ(c3)に変換する。第4の
交換手段(35)は、同様に設定温度を表す4ビットのグ
レイコード(d1)を16ビットの信号(d2)に変換するも
のであり、データ重み付けのための利得制御手段(36)
を次段に備えてある。尚、他の第1、第2、第3の変換
手段(32),(33),(34)においては、変換関数によ
り、データ重み付けのための利得定数の乗算が行われる
ようになっている。
温度データ演算手段(37)は、第1並びに第3の変換手
段(32),(34)の出力信号(a3+b3),(c3)及び利
得制御手段(36)を介した第4の変換手段(35)の出力
信号(d3)を入力とし、この制御系統の処理に必要な温
度データTA0を予め定めた演算式に従って演算する。例
えば、本実施例によれば、この演算式は、Kを定数とし
て、 TA0=d3−(a3+b3)−c3+Kとすることができる。
バンパ開度演算手段(38)は、このような温度データ算
出手段(37)の出力する温度データTA0に基づいて要求
されるダンパ開度を、所定の演算式又はメモリマップへ
のアクセスによって決定する。この演算結果はモータ制
御用インタフェイス(23)を介してダンパ駆動用のモー
タ(図示せず)を所定方向に所定量だけ作動させ、所要
のダンパ開度を得る。
ブロア電圧演算手段(39)は、第2の変換手段(33)の
出力信号(b2)、利得制御手段(36)によって変換利得
を付加していない第4の変換手段(35)の出力信号(d
2)、及び温度データ演算手段(37)の出力温度データT
A0を入力とし、これらに基づいて要求されるブロア電圧
すなわち吹出し風量を決定する。このようにして決定し
た風量データはDAコンバータ(24)によって所定の電圧
値に変換され、ブロアモータ(図示せず)を例えばPWM
駆動するためのパワートランジスタ(42)を所定のタイ
ミングで作動させ、所要の風量を得る。このような風量
データの演算決定は、例えば第2図に示すようなメモリ
マップを用いて実行する。
すなわち、ブロア電圧算手段(39)は、温度データ演算
手段(37)の出力温度データTA0、第2の変換手段(3
3)の出力する車室内温度データ(b2)、及び第4の変
換手段(35)の出力する設定温度データ(d2)に基づい
て、(J)を係数として、 TF=TA0+J(b2−d2) なる変数(アクセスデータ)で第2図のマップにアクセ
スするようにする。このブロア電圧算部手段(39)に含
まれ前述のアクセスデータを形成する手段が変換係数
(J)を包含している。この変換係数(J)は、車室内
のボリュームノブや押しボタンスイッチによって、操作
変更できるようにしてもよい。従って、このようなブロ
ア電圧演算手段(39)によれば、車室内温度が設定温度
よりも低く(b2)<(d2)であるときは、温度データT
A0(正の値を有する)から補正項を差引いた若干小さめ
の温度データを風量データすなわちブロア電圧を決定す
ることとなり、風量は若干低下する。また、逆に車室内
温度が設定温度よりも高く(b2)>(d2)であるとき
は、温度データTA0(負の値を有する)から補正項を加
えた若干大きめのデータで風量データすなわちブロア電
圧を決定することとなり、風量はやはり若干低下する。
車室内温度が設定温度に等しく(b2)=(d2)であると
きは、温度データTA0が直ちにアクセスデータとなるの
は明らかである。
ここで、例えばTA0=85の場合に、(b2)=0,(d2)=2
5,(J)=0.8とすれば、(TF)=65である。第2図に
よれば、TA0=85でメモリをアクセスするとブロア電圧
は12.5Vである。これに対して、(TF)=65でメモリを
アクセスするとブロア電圧は11.0Vであり、ブロアは比
較的低い電圧で作動を開始する。
なお、以上のCPU(30)における処理においては、種々
のデータは適宜必要なタイミングでRAM(21)に書込ま
れ又は読出されており、更にこれらの処理はROM(22)
に記憶された所定のプログラムに従って実行される。
以上のような風量データを求める過程をまとめれば第3
図のステップ(301〜308)に示すようである。すなわ
ち、所定のタイミングで入力手段(1)及び各変換手段
(32〜35)により、外気温信号(a0),(a1)、内気温
信号(b0),(b1)、日射量信号(c0),(c1)、並び
に設定温度信号(d0),(d2)を入力しまた所定の処理
を実行し(301)、温度データ演算手段(37)により温
度データTA0を演算する(302)。この温度データT
A0は、ダンパ開度演算手段(38)に入力されダンパ開度
を決定するデータを演算し(303)、そのダンパ開度デ
ータを出力する(304)。このとき、ブロア電圧演算手
段(39)は、自己のメモリのアクセスデータ(TF)を演
算し(305)これに基づいてブロア電圧を決定するデー
タをデータマップから読出す(306)。DAコンバータ(2
4)は、この電圧データに基づきブロア電圧(VB)を出
力する(307)。また、本発明の要旨ではないが、以上
のような処理の結果に加えて、低温空気を形成するため
コンプレッサの駆動停止、空気調和ユニットに導入する
空気を選択する内外気ドアの切変え、調和空気の吹出し
箇所を変更するモードドアの切変え、高温空気を形成す
るための温水バルブの開閉などの制御を逐次実行する
(308)。
(発明の効果) 本発明によれば、以上のように車室内温度と設定温度と
の偏差に応じた変換利得により温度データから風量デー
タを作成するようにしたことにより、予め定めた回転数
で直ちにブロアを駆動することなく補正した比較的低い
回転数でブロアを起動することのできる車両用空気調和
装置を得ることができる。この場合、補正係数(J)を
0とすれば、風量データは補正項を含まないこととな
り、乗員は自分の好みによって、ブロアの風切り音が大
きくとも急速に目標温度に到達するようなプログラムを
選定するか、又は目標温度への到達は若干遅れるがブロ
ア騒音の小さいプログラムを選定するかを任意に選択す
ることができる。このような選択は、前述の変換利得を
手動で連続的に設定変更できるようにすることにより、
更にきめ細かにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る車両用空気調和装置の系
統図、第2図は本発明の実施例に係る車両用空気調和装
置の要部のメモリ構成図、第3図は本発明の実施例に係
る車両用空気調和装置の動作を説明するためのフローチ
ャートである。 図面において、(1)は入力手段、(2)は主制御回
路、(4)は駆動回路、(11),(12),(13)はセン
サ、(15)は温度設定手段、(30)はCPU、(31〜35)
は変換手段、(37)は温度データ算出手段、(38)はダ
ンパ開度演算手段、(39)はブロア電圧演算手段であ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車室内に吹出す調和空気の温度の調節が可
    能な温度調節手段及び前記調和空気の吹出し風量の調節
    が可能な風量調節手段を主制御手段によって自動的に制
    御し前記車室内の温度を自動的に調節するようにした車
    両用空気調和装置において、 車室内温度及び設定温度を含む空調制御条件に基づき前
    記車室内温度を前記設定温度に向かって制御するために
    前記車室内に吹出す空気の温度に対応する吹出し温度デ
    ータを作成する第1の演算手段と、前記車室内温度と前
    記設定温度との偏差に応じた変換利得により前記吹出し
    温度データから前記車室内に吹出す空気の風量に対応す
    る吹出し風量データを作成する第2の演算手段と、前記
    第1の演算手段が出力する前記吹出し温度データに基づ
    いて、前記温度調節手段を駆動する第1の駆動手段と、
    前記第2の演算手段が出力する前記吹出し風量データに
    基づいて前記風量調節手段を駆動する第2の駆動手段と
    を備えたことを特徴とする車両用空気調和装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の装置におい
    て、前記第2の演算手段の変換利得は前記車室内の操作
    手段により変更可能であることを特徴とする車両用空気
    調和装置。
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