JPS5826618A - カ−エアコン制御装置 - 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】 自動温度制御機能を有する制御装置であって、車室に倶
給する空気の量、つまり送風量を適切に制御する送風量
制御に圓する。

従来、送風量の自動調節機部を有するカーエアコン制御
装置は、自動で動く温度調節部材の位置と一対一に連−
する抵抗群または可変抵抗によって、プロワモータの印
加電圧を変化させ、もって送風量を調節することが一般
的に行なわれている。

また、実公昭４８−３８６５８号公報には、温度調節部
材の位置を指令する電気制御回路の出力指令値を速度制
御回路に与えて、ブｌワモータの回転速度を変えること
が開示されている。

（２） しかるに上述した従来の制御方式を踏襲すると、送風量
が温度調節部材の位置と一義的に連動して決定されるの
で、温度調節部材の位置が変えられる毎に送風量も変化
するので、空調フィーリングが悪いという問題を生じる
。

本発明は、温度調節部材の現実の位置ではなく、空調に
必要とする熱量（空調ａｍ力）に関達丑けて送風量を制
御することにより、前記の問題を除去し、温度制御性の
優れたカーエアコン制御装厭を提供することを目的とす
る。

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図でこの図に
おいて、１は車室８の前方部に配置された通風ダクトで
、その上流は車室外空気の取入口と車室内空気の取入口
とに分岐され、内外気切換ダンパ（図示せず）によって
、車室外空気の取入状態と車室内空気の取入状態とを選
択するように、たとえば手動で切り換えられる。３はプ
ロワモータで、図示しない主スィッチの投入時に車載バ
ッテリから通電され、通風ダクト１内に内外気切換ダン
パ２から車室８に向かう空気流を生じさせる。

（３） ４は冷却用熱交換器としてのエバポレータで、車載エン
ジンによって駆動されるコンブサッサや電磁クラッチの
ほか図示しない他の部品とで公知の空気冷却装置をなし
、通風ダクト１内を通る空気流を冷却する。

５は加熱用熱交換器としてのヒータで、車載エンジンの
冷却水を熱源として循環させている。ヒータ５は通風ダ
クト１内の通風断面積の半分程度を占め、残りの部分は
バイパス通路６となっている。

７は温度調節部材としてのエアミックスダンパで、エバ
ポレータ４で冷却された空気がヒータ５で再加熱される
割合とバイパス通路６をそのまま通過する割合とを変化
させ、もって通風ダクト１から車室８に吹き出される吹
出空気の温度を調節する。調節された吹出空気は、図示
しない適当な吹出口切り換えダンパによって吹出方向を
変えられ車室に吹き出される。

１０は車室８内の空気温度に対応したアナログ電気信号
Ｔｒ°を生じる室温センサ、１１は車室（４） 外の空気温度に対応したアナログ電気信号Ｔａｍ’を生
じる外気温センサ、１２は車室８に入射する日射の熱輻
射または光量に対応したアナログ電気信号Ｔｒ゛を生じ
る日射センサである。

１３は温度設定器で、乗員によって設定された希望温度
に対応したアナログ電気信号Ｔｓ　ｅ　ｔ’を生じる。

１４は風量設定器で、乗員によって手動設定された希望
風量に対応したアナログ電気信号Ｗ”を生じ葛。

これら各センサおよび設定器の生じる電気信号は、アナ
ログ−デジタル変換図ａｔＳで２進コ一ド信号に変換さ
れる。

１６は前記プロワモータについての切替スイッチで、手
動スイッチからなり、通風ダクト１からの吹出空気の調
節状態を自動制御によるか、あるいは風量設定器で設定
された希望風量によるかを選択する。このスイッチは、
たとえば風量設定器１４と連動するタイプのものでよい
。

１７はプロワモータ３の生じる風量とエアミックスダン
パ７の位置の制御等を含む空調器の制御（５） を行しなうデジタルコンビ二一夕で、予め内部メモリに
設定された制御プログラムに従って演算処理を行なう過
程で、各センサならびに設定器からの入力信号に基づい
て、エアミックスダンパ７に対しての温度制御命令信号
、およびプロワモータ３に対しての印加型ＰＥ＠御命令
信号等を与える。

このデジタルコンビ二一夕は、いわゆるマイクロコンビ
二一夕からなり、空調制御プログラムを記憶したプログ
ラムメモリ　（ＲＯＭ）と、そのプログラムに従って演
算処理を積み重ねる中央処理部（ＣＰＵ）と、このＣＰ
Ｕの演算処理に関連する各種データを一時記憶する書き
込みと読み出しが可能な一時記憶メモリ　（ＲＡＭ）と
、水晶振動子１７ａを伴って演算処理の基準クロックパ
ルスを生じるタイミング回路と、入出力信号を調整する
入出力回路とを、主要部に構成した１チツプのＬＳＩ（
大規模集積回路）からなる。

１８はエアミックスダンパ７の開度をかえるモータとリ
ンク機構、゛あるいはエンジン負圧と大気を切替える電
磁パルプとダイヤフラムで構成され（６） たダンパー駆動部１９に、空調器の吹出空気温度力、コ
ンピュータ１７の算出した吹出温度となるよう信号を送
る回路で、図示しないダンパーの位置検出器を有してい
る。

２０はプロワモータの駆動回路で、デジタルコンビエー
タ１７からの風量制御命令信号に応答してプロワモータ
の印加電圧を変化させる。プロワモータ駆動回路は、た
とえばデジタルコンビ１−タ１７からの目標風量を示す
デジタル制御命令信号をアナリグ電気信号に変換するデ
ジタル−アナログ変換回路と、この変換したアナ四グ電
気信号を増幅してプロワモータに印加する電力増幅回路
とから構成される。

第２図はデジタルコンビ二一夕１７における演算処理の
制御プログラムを示している。デジタルコンピュータ１
７は、主スィッチの投入時に車載バッテリから図示しな
い安定化電源回路を介して給電され、図に示す演算処理
を数百ｍ８の周期でくりかえす、なお、図は本発明の要
点と係わるステップのみ示し他は省略しである。

（７） 制御プログラムは各入力装置からの信号を受は取る信号
入力ステップ１０１を含んでい畳、この信号入力ステッ
プ１０１では、アナログ−デジタル変換回路１５で２違
コ一ド信号に変換されたセンサ１０〜１２の各検出信号
および設定器１３゜１４の設定信号をＲＡＭの所定番地
に記憶するとともに、切替スイッチ１６からの設定信号
をＲＡＭの所定番地に記憶する。

次の計算ステップ１０２では、車室８のおかれた環境条
件を示すデータに基づいて、車室内の温度を設定された
目標温度に接近させ維持するのに必要な通風ダクト１か
らの吹出空気流の熱量Ｑを計算する。この計算は実験的
に測定した定数を用いて次式に従ってなされる。

Ｑ−ＫｑｅＷｏ　（ＫｓｅｔｊＴｓｅｔ−Ｋｒ　ａＴｒ
−Ｋａｍ−Ｔａｎ− Ｋａ−Ｔｓ＋Ｃ−Ｔｒ） ただし、Ｔｓ　ｅ　ｔ、Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓはセンサ１
０．１１．１２および設定１Ｂ１３より得られた値、Ｋ
ｑ、Ｗｏ、Ｋａｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓ。

（８） Ｃは予め定めた定数である。

次の判定ステップ１０５では、切替スイッチ１６の信号
をＲＡＭの記憶値からチェックし、風量の手動設定を希
望しているか否かを、判定する。この判定結果から手動
設定を希望しているときは、次に置換ステップ１０７に
ジャンプする。これ以外であると、次の風量計算ステッ
プ１０５を実効する。

風量計算ステップ１０６では、必要熱量Ｑの計算値に対
応して吹出空気の量すなわち風量を、予め定めた開数式
によって算出する。この計算により熱量Ｑの絶対値が小
さいほど風量が少なく、逆に、Ｑの絶対値が大きくなる
に従い、風量が徐々に増加する制御風量の値Ｗ　ｏ　ｕ
　ｔが得られる。なお、関数計算の代りにＲＯＭをデー
タテーブルとして用いることもできる。

一方、手動設定の際は、置換ステップ１０７．において
風量設定１Ｂ１４で与えられた設定風量をそのまま制御
風量の値Ｗｏｕｔに置換する。

ステップ１０６または１０７で得られた風量値（９） Ｗ　Ｏｕ　ｔは、次の出力ステップ１０８でプロワ駆動
回路２０に対する制御命令として出力される。

次のステップ１１０は、制御風量値Ｗｏｕｔにて、必要
な熱量Ｑを得るために必要な吹出温度ＴＢｏを算出でき
ゐ。

’［’ｉ　ｏ−Ｑ／　（Ｋｑ−Ｗｏｕｔ）＋’ｌ’ｒ次
の計算ステップ１０３では、上記計算ステップ１１０で
算出した必要吹出空気温度Ｔａｏを実際に通風ダクト１
から得るために、必要なエアミックスダンパ７の位置Ｓ
Ｗが計算される。この計算は、熱交換器でなるエバポレ
ータ４およびヒータ５の現実の熱交換能力が一定である
と仮定して次式によってなされる。

ＳＷ＝　（Ｔａ　ｏ−Ｃａ）／　（ＣＷ−Ｃａ−Ｇｏ）
×Ｄ りｔｔ　Ｌ／　、Ｃａ　＊　ＣＷは各々エバポレータ４
およびヒータ５の仮想温度値、Ｃｏ、Ｄは予め定めた定
数である。

次の出、カステップ１０４では、上記計算ステップ１０
３で算出したエアミックスダンパく７の制御（１０） 目標位置ＳＷを示す位置制御命令信号をダンパー駆動回
路１８に与える。

次に以上説明した以外の適当なプログラムルーチン１０
９を実行したのち再び先に説明したプログラムルーチン
を実行する。そして、以上説明したプログラムステップ
を、くりかえし実行し、車室８の環境条件が変化すると
、これに追随してエアミックスダンパ７の位置が調整さ
れ、車室への吹出空気温度を適性に変化させることで、
現実の車室内温度を目標温度に総枠する。

なお、本発明の実施に際しては、風量制御方式として、
通風ダクト１内に風量センサを備え、その検出値が制御
風量値と一致するようにプロワモータの印加電圧を調鯵
するフィードバック制御を用いてもい。

また、針算ステップ１０６における風量−熱量特性は必
要に応じて変更し得る。

また本発明を、プロワモータの印加電圧をレジスタ等で
有段に変化させるシステムに適応しても良い、またエア
ミックスタイプ温調器ではなくリヒートタイプの温調器
と組合せても良い。

以上説明したごとく本発明は、室温を設定室温にするの
に必要な熱量を求め゛、その熱量に従い適切な風量を決
定も、その風量にて空調に必要な熱量を得るのに必要な
吹出空気温を求め、各駆動部を作動させるので、常に安
定した空調制御が可能となり非常にフィーリングの良い
空調制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例をしめす全体構成図、第２図
は第１図中デジタルコンピュータの演算処理を説明する
ためのフローチャートである。 １・・・通風ダクト、３・・・プロワモータ、４・・・
冷却用熱交換器としてのエバポレータ、５・・・加熱用
熱交換器としてのヒータ、７・・・温度調節用エアミッ
クスダンパ、１７−・・制御手段としてのデジタルコン
ビ晶−タ、１９・・・位置調整用作動器、２０・・・プ
ロワモータの駆動回路。 代理人弁理士　岡　部　　隆

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車室に向かって空気を送るための通風ダクト、この通風
   ダクトにおいて車室に向かう空気流を生じさせるための
   プロワモータ、および前記通風ダクトに配置され、前記
   空気流に対して熱交換を行うとともに前記空気流の温度
   を調節する熱交換手段を備え、かつ、 車室内温度の測定値を含む空調制御条件に応じて前記熱
   交換手段の温度調節値を自動制御するカーエアコン制御
   装置において、 前記空調制御条件に応じて、車室内温度をその目標値に
   接近させ繰枠するのに必要な前記通風ダクトからの吹出
   空気の熱量を、電気的計算によって算出し、その計算結
   果に対応して前記熱交換手段ｄ温度調節量ならびにプロ
   ワモータの送風量を指令する電気信号を生じる制御手段
   、 この制御手段よりの電気信号に応答して前記熱（１） 交換手段の温度調節値を変化させる第１の作動装置、お
   よび 前記制御手段よりの電気信号に応答仕手前記プロワモー
   タへの供給電力を変化させる第２の作動装置、 を備えたカーエアコン制御装置。