JPS58105820A - 車両用空気調和装置の湿度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 た車両用空気調和装置の湿度制御方法に関する。

近年、車両における快適性への要求は強まりつつあり、
特に冬季ののどの乾きは大きな問題として注視されてい
る。このため、車載用の加湿器が提供されているが、加
湿器の調節が容易でないため、使い勝手が悪いという欠
点がある。

例えば、特開昭５６−６０７１６には車室の湿度を検出
して加湿器の作動を調節することが示されているが、湿
度に関する快適性は単に車室内の湿度センサの検出値、
つまり相対温Ｊｋによって決まるのではなく、温度に応
じても変わるため、充分でけなかった。

本発明は前記の事情に鑑みて快適性のより優れた車両用
空気調和装置の湿度制御方法を提供することを目的とす
る。

このだめ本発明は車室内温度と同相対湿度全入力し、そ
のときの車室内温度において予定の絶対湿度番得るに必
要な基準相対湿度を決定し、検出された相対湿度がこの
基準相対湿度より大となるように加湿器を作動させるこ
Ｌにより、車室内湿度が最低の絶対湿度を常に上回るよ
うに湿度調節することを特徴とする。

なお、車室内温度の入力は温度センサで実測するか、ま
たは室温自動制御を行なう車両用空気調和装量にあって
は、その目標温度設定器から入力しても実質的に同等の
作用が期待される。

いずれにしても本発明は室温自動制御装置と組み合わさ
れた場合に、その信号入力部を共用できる効果があり、
システムの効率設計が可能となる。

また本発明は制御室温が変えられる空気調和装置に使用
するに適しており、車室内で仮眠する場合に、仮眠制御
モードとして車室内温度を時間とともに変化させる場合
に有効である。

以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第１
図は公知の車両用空気調節装置に本発明を適用した例を
示しており、この空気調節装置のエヤ・ダクト１０内に
は、切換ドア２０、送風機３０、エバポレータ４０、加
熱器５０及びエヤ・ミックス・ダンパ６０が配置されて
いる。切換ドア２０は、例えば手動により、エア・ダク
ト１０の導入口１１’に開いたとき車両の外部からエヤ
・ダクｌ−１０内に外気を導入し、エヤ・ダクト１０の
還流口１２を開いたとき車室１３内の空気をエヤ・ダク
ト１０内に還流させる。

送風機８０は、導入口１１又は還流口１２からの空気を
吸引し、その回転速度に応じた流量を有する空気流とし
てエバポレータ４０に送る。送風機８０からの空気流は
、エバポレータ４０内にて冷却媒体により冷却されて冷
却空気流としてエヤ・ミックス・ダンパ６０に付与され
、一方プロワ３０からの空気流の熱により濡められたエ
バポレータ４０内の冷却媒体は図示しないコンプレッサ
に送られる。このコンプレッサは電磁クラッチを介して
図示しない内燃機関に作動的に連結されており、電磁ク
ラッチの励磁下にて内燃機関により駆動されてエバポレ
ータ４０から送られる冷却媒体を圧縮して高圧低温の冷
却媒体とし、これを図示しない凝縮器、受圧器及び膨張
弁を通して低圧低温の冷却媒体としてエバポレータ４０
に再び送る。なお、電磁クラッチが非励磁状態にあると
き、コンプレッサは内燃機関から遮断されている。

加熱器５０は、内燃機関の冷却装置から冷却水を受けて
エバポレータ４０から送られる冷却空気流を温め、所定
の温度を有する空気流として車室１８内に送る。エヤ・
ミックス・ダンパ６０１ｄ、電気的気体作動機ｍａｌの
ロッド６２に連結すれており、電気的気体作動機構６１
が大気圧或いは内燃機関からの負圧を付与されてロッド
６２を上動或いは下動させるとき、その開度Ａｒをロッ
ド６２の上動あるいは下動に応じて減少或いは増大させ
るべく機能する。これにより、エバポレータ４０からの
冷却空気流の一部がエヤ・ミックス５ダンパ６０の開度
Ａｒに応じて加熱器５０に付与され、一方エバボレータ
４０からの冷却空気流の残余の部分が、直接、車室１３
内に付与される。

この場合、エヤ・ミックス・ダンパ６０は、ロッド６２
が図示上動端にあるとき最小開度を示し、エバポレータ
４０からの全冷却空気流が、直接、車室１８内に付与さ
れるものとする。一方、ロッド６２が下動端にあるとき
、エヤ・ミックス・ダンパ６０け最大開度を示し、エバ
ポレータ４０からの全冷却空気流が、加熱器５０に付与
されるものとする。なお、電気的気体作動機構６１が大
気圧及び内燃機関の負圧から同時に遮断されてロッド６
２を停止させると、エヤ・ミックス・ダンパ６０の開度
が、ロッド６２の停止位置に対応した値に維持される。

公知の加湿器８１は、車室内１３を加湿するためのもの
で、駆動回路８２によって制御される。

電気制御回路７０は、各種センサ７１〜７６゜８０に接
続したＡ−Ｄ変換器７９ａと、温度設定器？？及び制御
スイッチ７８に接続したディジタル・コンピュータ７９
を備えている。内気温センサ７１は車室１３内に配置さ
れており、車室１３内の現実の温度Ｔｒｙ検出してこの
内気温Ｔｒに対応シたレベ）ｖを有するアナログ信号を
発生する。

開度センサ７２は、電気的気体作動機ｔ＃６１のロッド
６２に作動的に連結されており、ロッド６２の変位との
関連において、エヤ・ミックス・ダンパ６０の現実の開
度Ａｒｉ検出し、この検出開度Ａｒ１Ｃ対応したレペ）
Ｖを有するアナログ信号を発生する。外気温センサ７３
は当該車両用ヲジエタの７０ントグリルに近接して配置
されており、車外の空気の現実の温度ＴＢｍを検出し、
この外気温Ｔａｍに対応したレベルを有するアナログ信
号を発生する。

水温センサ７４は加熱器５０の流入口に近接して配置さ
れており、冷却装置からの冷却水の現実の温度Ｔｗを検
出し、この検出水温Ｔｗに対応したレベルを有するアナ
ログ信号を発生する。空気温センサ７５はエバポレータ
４０の流出口に近接して配置されており、エバポレータ
４０からの空気流の現実の温度ＴＥを検出し、この検出
空気温ＴＥＫ対応したレベＡ／’）有するアナログ信号
を発生する。日射センサ７６は車室１３の窓際に配置さ
れており、現実の日射量Ｔｓを検出してこれに対応した
レペ）Ｖを有するアナログ信号を発生する。

湿度センサ８０は、車室１３内に配置されており、車室
１８内の現実の相対湿度ＲＨを検出してこの湿度に対応
したレイ／ｌ／ｆｔ有するアナログ信号を発生する。

Ａ−Ｄ変換器７９ａは、ディジタルコンピュータ７９か
らの要求に基づいて、各センサ７１〜７６．８０からの
アナログ信号をディジタル信号に変換し、これら各ディ
ジタル信号を内気温Ｔｒ、開度Ａｒ、外気温Ｔａｍ、水
温Ｔｗ、空気温ＴＥ、日射量ＴＳ及び車室内相対湿度Ｒ
ａｉ表わすものとしてディジタルコンピュータ７９に付
与する。

温度設定器７７は車室１８内に設けられており、デジタ
ルスイッチからなり乗員の手動操作により所望の設定温
度Ｔｓｅｔを選定し、これを温度設定信号として発生す
る。制御スイッチ７８は、その操作下にて、送風機３０
を所定の回転速度にて駆動するに必要な第１指令信号を
発生する。また、制御スイッチ７８は、その非操作下に
て、送風機３０全自動制御下におくに必要な第２指令信
号を発生する。

ディジタルコンピュータ７９は、単一チップのＬＳＩか
らなるマイクロコンピュータにより形成されており、こ
のマイクロコンピュータ７９は定電圧回路（図示しない
）から定電圧を受けて作動準備完了状態におかれる。こ
の場合、前記定電圧回路はイグニッションスイッチ（図
示しない）の閉成に応答して直流電源から直流電圧を受
けて前記定電圧を生じる。マイクロコンピュータ７９は
、中央処理装置（以下ＣＰＵと称する）、メモリ、入出
力装ｆｌ（以下Ｉ１０と称する）及びクロック回路を備
えており、これらＣＰＵ、メモリ、Ｉｌｏ及びクロック
回路はパスラインを介して互いに接続されている。マイ
クロコンピュータ７９のメモリはＩｌｏを通してＡ／Ｄ
変換器７９ａからの各ディジタル信号、温度設定器７７
からの温度設定信号及び制御スイッチ？８からの指令信
＠を受けて一時的に記憶し、これら各信号をＣＰＵ１選
択的に付与する。マイクロコンピュータ７９のクロック
回路は、水晶発振器７９ｂと協働して所定周波数を有す
るクロック信号を発生し、これに基づいてマイクロコン
ピュータ７９における所定の制御プログラムの実行を許
容する。

マイクロコンピュータ７９のメモリ内には、以下に述べ
るような演算処理をマイクロコンピュータ７９内にて実
行するために前記所定の制御プログラムが予め記憶され
ている。

（１）　ＣＰ　Ｕけ、メモリに記憶した設定温度Ｔｓｅ
ｔ、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ及び日射量Ｉｌｌ　８に
応じて、エヤ・ダク）１０から車室１３内に吹出される
空気流に必要とする吹出温度ＴＡＯｅ次式（１）に基づ
いて計算する。

ＴＡｏ＝Ｋｓｅｔ、Ｔｓｅｔ−Ｋｒ、’ｌ’ｒ−Ｋａｍ
ｅＴａｍ−Ｋｓ−Ｔｓ十〇・・・・・・（１） 但し、各係数Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ　及びＫｓは当該
空気調節装置の性能を考慮して実験的に定められた利得
を示し、また符号Ｃは定数を示し、かつこれら各利得及
び定数は予めメモリ内に記憶されている。

（２）　ＯＰ　Ｕけ、吹出温度ＴＡＯ及びメモリに記憶
した水温Ｔｗ及び空気温ＴＥに応じてエヤ・ミックス・
ダンパ６０の最適な開度ＳＷを次式（２）に基づいて計
算し、かつこの計算結果とメモリに記憶したエヤ・ミッ
クス・ダンパ６０の現実の開度Ａｒとの差を表わす出力
信号を発生して電気的気体作動機構６１に付与する。

５Ｗ＝ｌＯＯＸ（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＶ−ＴＥ−１５
）（＠・・・（２）（８）　ＣＰ　Ｕけ、制御スイッチ
７８からの第１指令信号に基づいて軟量空気流量Ｗを一
定値ＷＭとし、これを表わす出力信号を発生し駆動回路
３１に付与する。

（４）ＣＰＵは、内気温Ｔｒにより車室１３内の絶対湿
度がほぼ一定で、ｏ、ｏ　ｏ　８Ｋｇ　ｆ／Ｋｇｆより
大となるように基準相対湿度ＲＨＩを次式（３）に基づ
いて計算する。

几ＨＩ＝−ＡＴｒ＋Ｂ　（＠（１５℃≦Ｔｒ≦３０℃）
・・・・・・（８）この（３）式は絶対湿度全一定とし
たときの、内気温Ｔｒと相対湿度１ａＨＩとの関係を示
しており、Ａ、Ｂは定数である。ちなみにウィンスロー
の研究によると快適絶対湿度はｏ、ｏｏｓＫｇｆ／Ｋｇ
ｆといわれており、そのときの定数は、Ａ＝＝２、Ｂ＝
８０である〇 この計算された基準相対湿度且ＨＩと この値と車室内相対湿度几■とが次式（４）の関係にあ
る場合、ＣＰＵは加湿器８１を停止（ＯＦＦ）させる出
力信号を発生し駆動回路８２に付与する。

ｌ１ｌ−１）　Ｒ１（Ｉ　−２０・・・・・・（４）次
にＩＬ　ＨとＲＨＩが次式（５）で表わされる関係に（
１１） ある場合、ＣＰＵは、加湿器８１に対し、前の状態を保
つような出力回路を発生し、駆動回路８２に付与する。

ＲＨＩ＋２ｏ〉Ｒ）■〉ＲＨＩ　　・・・・・・（５）
そして、Ｒ１（（ＲｔｌＩ　　・・・・・・（６）にな
った時、加湿器を作動（ＯＮ　）させる出力信号を発生
し、駆動回路８２に何年する。

電気的気体作動機構６１は、マイクロコンピュータ７９
からの最適な開度ＳＷと現実の開度Ａｒとの差を表わす
出力信号に応答して、最ａな開度ＳＷが現実の開度Δｒ
より大きいときこれらの開度の差に応じて内燃機関から
負圧を付与され、最適な開度ＳＷが現実の開度Ａｒより
小さいときこれらの開度の差に応じて大気圧を付与され
、かつ最適な開度８Ｗが現実の開度Ａｒに等しいとき負
圧及び大気圧から遮断される。また、駆動回路３１け、
マイクロコンピュータ７９から吹出空気流ｉｌＷを表わ
す出力信号を受けて、この出力信号の値に対応したレベ
）Ｖを有するアナログ信号に変換し送風機３０に付与す
る。このことは、送風機８０が、（１２） 駆動回路３１からのアナログ信号のレベルに応じた回転
速度にて駆動されることを意味する。

駆動回路８２は、マイクロコンピュータ７９から加湿器
１ＯＮ、ＯＦＦさせる出力信号を受けてこの出力信号に
応じて加湿器をＯＮ　、ＯＦＦさせるように作動する。

以上のように構成した本実施例において、当該車両ノイ
グニッションスイッチの操作により内燃機関がアイドリ
ング状態におかれるとともに、マイクロコンピュータ７
９が前記定電圧回路から定電圧を受けて作動準備完了状
態におかれて、第２図に示すフローチャートに従いステ
ップ１０１にて演算処理の実行を開始する。このとき、
温度設定器７７が手動操作により所望の温度Ｔ　ｓｅ　
ｔｉ表わす温度設定信号を発生し、かつ制御スイッチ７
８が非操作下にあって第２指令信号を発生しているもの
とする。

このような状態にて、コンピュータプログラムがステッ
プ１０２に進むと、車室１３内の現実の温度Ｉｌｌ　ｒ
及びエヤ・ミックス・ダンパ６０の現実の開度Ａｒがそ
れぞれ内気温センサ７■及び開度センサ７２によりアナ
ログ信号として検出され、車外の現実の温度Ｔ　ａ　Ｉ
ｎ及び冷却装置からの冷却水の現実の温ｇ　Ｔ　ｗがそ
れぞれ外気温センサ７３及び水’ｌＦＡセンサ７４によ
りアナログ信号として検出すれ、かつエバポレータ４０
の流出口附近の現実の温度ＴＥ、現実の日射量Ｉｌｌ　
Ｓ及び現実の車室内相対湿度几■がそれぞれ空気温セン
サ７５及び日射センサ７６及び湿度センサ８０によりア
ナログ信号として検出されて、これら各アナログ信号が
Ａ−Ｄ変換器７９ａによりディジタル信号にそれぞれ変
換されてマイクロコンピュータ７９のメモリに一時的に
記憶される。また、温度設定器７７からの温度設定信号
及び制御スイッチ７８からの第２指令信号がそれぞれマ
イクロコンピュータ７９のメモリに一時的に記憶される
。

コンピュータプログラムがステップ１０８に進むと、Ｃ
ＰＵがマイクロコンピュータ７９のメモリから設定温度
Ｔｓｅ　ｔ、内気温Ｔｒ、外気温Ｔａｍ、日射１ｉＴｓ
、定数Ｃ並びに各利得Ｋ　ｓ　ｅ　ｔ　。

Ｋｒ、Ｋａｍ及びＫｓを読出し、（１）式に基づいて吹
出温度ＴＡＯｋ計算してコンピュータプログラムをステ
ップ１０４に進める。すると、ＣＰＵが、ステップ１０
８にて計算しだ吹出ｍ度ＴＡＯ及びメモリに記憶した水
温Ｔｗ及び空気温ＴＥに応じて（２）式に基づきエヤ・
ミックス・ダンパ６０の最適な開度ＳＷ１計算し、ステ
ップ１０５にてこの開度８Ｗとメモリに記憶した現実の
開度Ａｒｆ：表わす出力信号を発生する。これにより、
電気的気体作動機構６）がＣＰＵからの出力信号の値に
応じてエヤ・ミックス・ダンパ６０の開度全適切に制御
する。

コンピュータプログラムがステップ１０６に進むと、Ｃ
ＰＵがマイクロコンピュータ７９のメモリから内気温Ｔ
ｒを読出し、前記（３）式に基づいて快適相対湿度ＲＨ
Ｉを計算してコンピュータプログラムをステップ１０７
に進める。すると、ＣＰＵがステップ１０６にて計算し
た快適相対湿度ＲＩＴＩ及びメモリーに記憶した現実の
相対湿度ＲＨに応じて前記（４＋　、　（５１、（６）
式に基づき、加湿器をＯＮ。

（１５）　　　’ ＯＦＦさせる出力信号を発生する。そして、ステップ１
０８，１０９に進み、ステップ１０７から発せられた出
力信号に応じて駆動回路８２が加湿器のＯＮ、ＯＦＦ制
御を行なう。

なお上記の実施例においては、加湿器のＯＮ。

ＯＦＦ制御により相対湿度を制御する方法を説明したが
、加湿器に加える電圧を無段階に変化させ制御すること
も可能である。

また本実施例では、快適相対湿度を計算により求めたが
、あらかじめコンピュータにデータを記憶させておいて
その中からサーチするようにしてもよい。

本発明Ｆｉ盾単車室内温度より快適湿度が異なることに
注目して、発明者らのフィーリングテスト結果から、そ
の都度快適湿度を求めてその湿度を得るべく加湿器を作
動させるもので、のどの乾きを防止して快適にドライブ
を楽しむことができ、また冬季は湿度を上昇させてかぜ
をひきにくくするなどの効果がある。

（１６）

【図面の簡単な説明】

第１図中は、車両用空気調節装置に本発明を適用した実
施例を示すブロック図、第２図は第１図におけるコンピ
ュータの作動を表わすフローチャートである。 （符号の説明） １０・・・エア・ダクト、１３・・・車室、８０・・・
送風機、４０・・・エバポレータ、５０・−・加熱器、
６０・・・エア・ミックス・ダンパ、６１・・・エア・
ミックス・ダンパ用電気的気体作動機構、７０・・・電
気制御回路、７１・・・内気温センサ、７７・・・温度
設定器、７９・・・ディジタルコンピュータ、７９＆・
・・Ａ−Ｄ変換器、８０・−・湿度センサ、８１・・・
加湿器、８２・・・加湿器用駆動回路。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 （１７）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加湿器を備える車両用空気調和装置において加湿器の作
   動を調節することにより車室内の湿度を制御する車両用
   空気調和装置の湿度制御方法において、車室内温度およ
   び車室内相対湿度を入力し、上記車室内温度から予め設
   定された絶対湿度を得るために基準となる車室内相対湿
   度を決定し、上記入力される車室内相対湿度が基準とな
   る車室内相対湿度より大となるように加湿器を作動させ
   ることを特徴とする車両用空気調和装置の湿度制御方法
   。