JPS5850885B2 - 自動車用空気調和装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は吹出空気の温度調節が可能であり、特に車両が
受ける日射の量に応じて温度調節量を補正するようにし
た自動車用空気調和装置に関する。

本発明は、車室内の日射を受ける部分の温度と日射を受
けない部分の温度とを検出し、この日射を受ける部分の
温度と日射を受けない部分の温度との差を求め、この差
から車両が受けている日射の量を判断して温度調節量を
補正することにより、車室内の温度を日射の影響なく安
定に維持できる装置を提供することを目的とするもので
ある。

さらに本発明は、第１の温度吹出口がデフロスタ吹出口
から吹出される空気の温度の影響を受けることなく温度
調節量の補正を行なうこともできる装置を提供すること
を目的とする。

そこで本発明は、第４図に示すように、送風機１１０お
よび熱交換器１２０を配設した通風ダクト１００の下流
側に車室への空気吹出口を複数個備え、その少なくとも
１つの空気吹出口１３０（デフロスタ吹出口）が計器盤
上の車室前面窓に対向する位置に開口され、かつこのデ
フロスタ吹出口１３０からの空気吹出を選択する開閉ダ
ンパ１４０を有し、さらに前記熱交換器１２０の熱交換
量を調節する調節手段１５０を具備した自動車用空気調
和装置において、 前記計器盤上でかつ前記前面窓を透過した日射光線を実
質的に受ける位置に配置した第１の温度検出器１６０と
、車室内において前記日射光線を実質的に受けない位置
に配置した第２の温度検出器１７０とを備えて、制御手
段１９０が両温度検出器で検出される温度の差に関する
データを求めてこの値に応じて、前記調節手段１５０の
調節量を補正するようにした特徴を有するとともに、さ
らに前記開閉ダンパ１４０により前記デフロスタ吹出口
１３０が実質的に閉じている状態に応答する手段１８０
を備え、前記制御手段１９０はこの状態応答手段１８０
に応答し、前記デフロスタ吹出吹出口１３０が実質的に
閉じている状態において、前記温度の差に関するデータ
を記憶することにより、デフロスタ吹出口１３０が開い
ているときはその記憶値を使用することにより第１の温
度検出器１６０がデフロスタ吹出口１３０から吹出され
る空気の温度の影響を除くことができるようにした特徴
を右する。

以下本発明を添付図面に示す実施例について説明する。

第１図は構成要素の全体的な配置を示す。図において、
既知の空気調和ユニット１が車両の計器盤１０の背部に
設置されている。

空気調和ユニット１はダツシュボード２を通る通風ダク
ト３と、この通風ダクト中に配置された電動送風機４、
冷却用熱交換器５、加熱用熱交換器６、温度調節のため
のエアミックスダンパ（Ａ／Ｎダンハ）７、および空気
の吹出方向を選択するための２つのダンパ８，９から構
成される。

通風ダクト３は上流端を車室外と車室内とに開口すると
ともに下流側において３本の吹出ダク１−ＩＬ１３．１
５と分岐して連結され、これら吹出ダクトの先端はそれ
ぞれ計器盤１０の前面に位置する上部吹出口１２、計器
盤１０の下部に位置する下部吹出口１４、計器盤１０の
上面で前面窓ガラス１７に対向するデフロスタ吹出口１
６として車室に開口されている。

前記ダンパ８は上部吹出口１２に通じる吹出ダクト１１
と他の吹出ダクト１３，１５とを開閉するようになって
おり、調節レバー１８によって車両乗員により好みの開
閉度に調節される。

ダンパ９は下部吹出口１４に通じる吹出ダクト１３とデ
フロスタ吹出口１６に通じる吹出ダクト１５とを開閉す
るようになっており、切替レバー１９によって開閉が切
替わる。

なお、このダンパ９は吹出ダクト１５を完全には閉じな
いようになっており、下部吹出口１４から空気が吹出さ
れるときでもデフロスタ吹出口１６かられずかながら空
気が吹出される。

前記Ａ／Ｍダンパ７は、冷却用熱交換器５で冷却された
空気が加熱用熱交換器６を通る配分を変えることにより
、吹出される空気の温度を変化させる。

電磁弁制御型の気圧作動器１９がＡ／Ｍダンパ７と結合
されており、電気的制御装置２０からの指令信号により
Ａ／Ｍダンパ７の位置を決める。

電気的制御装置２０は車両各部に配置された温度検出器
２Ｌ２２，２３、温度設定器２４、位置検出器２５、お
よびスイッチ２６からの信号を受けて、車室内温度を設
定器２４にて指示される値に維持するべく温度調節量を
求めるように構成されている。

制御装置２０の出力信号は気圧作動器１９に印加される
。

第１の温度検出器２１は計器盤１０の上拵で前面ガラス
１７を透過した日射光線ｔを直接に受ける位置に設置さ
れる。

この位置は乗員、特に前席の乗員に近く、乗員とほぼ同
等の日射光線の熱的影響を受けるのに適している。

第２の温度検出器２２は実質的に日射光線を受けない位
置で、車室内の平均的温度をほぼ代表されるとする箇所
に設置される。

例えば、上部吹出口１２と下部吹出口１４とのほぼ中間
でその吹出された空気が直接当たらない位置に取付けら
れる。

第３の温度検出器２３は車室外の温度を検出するもので
エンジン冷却用ラジェータの前位置に取付けられる。

温度検出器２１，２２．２３はサーミスタのごとき感熱
抵抗素子で構成され、所定の電流を流すことにより温度
に依存した電圧信号を発生する。

温度設定器２４は操作レバーを備えた可変抵抗器にて構
成され、乗員の操作位置に対応する電圧信号を生じる。

開度検出器２５は負圧作動器１９の出力ロンド（図示せ
ず）に可動接点を取付けた可変抵抗器にて構成され、Ａ
／Ｍダンパ７の位置に対応する電圧信号を生じる。

検出スイッチ２６は切替レバー１９とダンパ９とを結合
するリンク機構と連動する可動接点を有し、デフロスタ
吹出口１６に通じる吹出ダクト１５がダンパ９によって
ほとんど開かれているときにこの可動接点が固定接点と
閉成する。

第２図に電気的制御装置２０の詳細が示しである。

２７はマルチプレクサであり、計算機２９からの選択信
号２９Ａにより、第１、第２、第３の温度検出器２１，
２２，２３、温度設定器２４、開度検出器２５からの電
圧信号を選択してＡ／Ｄ変換器２８に出力する。

Ａ／Ｄ変換器２８はマルチプレクサ２７よりの電圧信号
を計算機２９からのＡ／Ｄ変換開始信号２９Ｂによりデ
ィジタル信号に変換し、変換が終了すると終了信号２８
Ａを計算機２９に出力する。

この計算機２９はいわゆるマイクロコンピュータと称さ
れるもので、Ａ／Ｄ変換器２８より出力されたディジタ
ル信号およびスイッチ２６のオンオフ信号にもとすいて
、第２の温度検出器２２の検出データに相当する車室内
温塵を温度設定器２４の設定データに相当する設定温度
に接近させるためのＡ／Ｍダンパ７の位置調節量を、デ
ィジタル計算の方法を用いて計算するようにプログラム
されている。

計算機２９は計算結果を増幅器３０に出力腰増幅器３０
は増幅した出力信号を調節器１９に印加する。

電気的制御装置２０は上記内部回路に定電圧電源を供給
する定電圧回路３１と定電圧電源の立ち上がり時に計算
機２９を初期セットするリセット回路３２とを含む。

装置の作動電源は車載バッテリ３３からキースイッチ３
４とメインスイッチ３５を経由して供給される。

キースイッチ３４およびメインスイッチ３５０投入によ
り、制御装置２０、プロワモータ４、および熱交換器５
，６を作動状態にするための付勢手段（図示せず）に電
源が供給され、空調装置の運転状態を実現する。

第３図に計算機２９の計算処理の手順が示しである。

計算機２９は、スイッチ３４．３５の閉成により作動状
態となり、まず初期値ＮをＯとする。

次にマルチプレクサ２７とＡ／Ｄ変換器２８とを作動さ
せて、温度検出器２Ｌ２２，２３、温度設定器２４、位
置検出器２５の電圧信号を順次ディジタルデータ信号に
変換した上このデータを内部記憶装置の割当番地に記憶
する。

なお、以下の説明のため記憶されたデータのうち、第１
の温度検出器２１の検出信号に対応するデータを上部温
度ＴＵ、第２の温度検出器２２の検出信号に対応するデ
ータを車室内代表温度Ｔｒ、第３の温度検出器２３の検
出信号に対応するデータを外気温度Ｔａと称する。

また、温度設定器２４の設定信号に対応するデータを設
定温度Ｔｓ、位置検出器の検出信号に対応するデータを
ダンパ開度ＴＰｏと称する。

計算機２９はスィッチ２６０オンオフ信号Ａのレベルに
より、ダンパ９がデ゛フロスタ吹出口１６への吹出ダク
ト１５を開いている（ＹＥＳ）か否（ＮＯ）かを判定す
る処理を含む。

この判定により吹出ダクト１５が閉じているときは補正
量計算を行なう。

電気的制御装置２０の作動開始直後においてはこの判定
に関係なく補正量計算を行なう。

つまりもし吹出ダクト１５が開いていても実質的にデフ
ロスク吹出口１６から空気が吹出されていない状態にお
いては、第１の温度検出器２１はデフロスク吹出口１６
から吹出される空気の温度の影響を受けないからである
。

補正量を示すデータＸは、上部温度ＴＵと車室内代表温
度Ｔｒとの差に所定の定数Ｋｏを乗算することによって
求められる。

補正量データＸが負の値になっているときは次の処理に
おいて補正量データＸはＯに固定される。

これは、上部温度ＴＵが車室内代表温度Ｔｒより低い状
態では車両は日射の熱影響を実質的に受けていないとみ
なされるからである。

計算機２９は次に補正量データＸおよび他の制御パラメ
ータを用いてＡ／Ｍダンパ７の位置調節量データ△ＴＰ
ｏを計算する。

この計算のため車室外温度Ｔａおよび日射光線ｔの熱的
影響を受けずに車室内代表温度Ｔｒを設定温度Ｔｓに接
近させるようにプログラムされた図示の計算式が使用さ
れ、定数に１ ＋ Ｋ２ ＋ Ｋ３ ＋ Ｋ４ 、Ｃの
うち係数に１．に２．に３．に４は制御パラメータＴ８
．Ｔｒ。

’ｌ’ ａ 、Ｔ Ｐ Ｏの制御系における重みを予め
設定したものである。

計算結果において得られる調節量データ△ＴＰＯはＡ／
Ｍダンパ７の位置を変更するための指令信号に変更され
て増幅器３０に出力される。

すなわち、調節量データ△ＴＰＯが正符号を有するか負
符号を有するかによって、Ａ／Ｍダンパ７の駆動方向を
示す信号として出力される。

電気的制御装置２０の役割は要約すれば次のごとくであ
る。

すなわち、計算機２９が上述した計算処理をくり返し実
行し、調節量データ△Ｔ’ｐ。

を次第にＯに接近させるように電磁弁制御型の負圧作動
器１９に指令信号を印加することである。

そして気圧作動器１９によって駆動されるＡ／Ｍダンパ
７は車室内代表温度Ｔｒを設定温度Ｔ８に接近させるの
に適した位置に常に制御される。

しかして、調節量データ△ＴＰｏは上部温度ＴＵと車室
内代表温度Ｔｒとの差に応じた補正量Ｘを見込んで計算
される。

ここで、上部温度ＴＵは計器盤１０上に日射光線ｔによ
る温度上昇を生じているときに代表温度Ｔｒに対して高
くなるから、補正量Ｘは日射の熱的大きさを示す値とな
る。

従って、車室内代表温度Ｔｒは日射光説ｔの熱的影響に
よって変化することなく制御される。

乗員の好みにより、調節レバー１８および切替レバー１
９を介してダンパ８，９の開度が変更される。

そして、ダンパ９によって吹出ダクト１５の上流が開か
れたことがスイッチ２６によって検出されると、制御装
置２９は計算機２９による補正量データＸの計算を停止
する。

しめルで計算機２９は、それ以前に計算した補正量デー
タＸをそのままメモリに記憶しており、その値に基いて
調節量データ△ＴＰｏを計算する。

従って、第１の温度検出器２１がデフロスタ吹出口１６
から吹出される空気の温度に影響されて、その検出信号
に相当する上部温度ＴＵが正しい値を示さなくなるのを
マスクする。

装置はデフロスタ吹出口１６が開いている間、日射の熱
的大きさが変わらないものとして温度調節を続ける。

デフロスタ吹出口１６が閉じられると、補正量Ｘは新し
く計算され、各時点の日射の熱的大きさに応じて温度調
節を行なう。

なお、上記実施例は本発明の一実施例であって種々の変
形が可能である。

例えば日射光線を実質的に受けるための温度検出器は、
計器盤１０上を含めて複数の箇所に設置して、そのうち
最も高い温度を示す検出データもしくはそれら検出デー
タの平均値を求めて、これと車室内代表温度との差を求
め、この値により温度調節手段の調節量を補正してもよ
い。

この場合において、計器盤１０上に設置された温度検出
器の検出データのみをデフロスタ吹出口が開いている間
保存することはもちろんである。

また、ダンパ９の開閉を電気的駆動手段により切替える
ようにし、切替のための指令スイッチを電気的スイッチ
とした装置では、検出スイッチ２６の役割をこの指令ス
イッチが負担するようにしてもよい。

また、スイッチ２６のオンオフ信号を遅延させて計算機
２９に入力する回路手段を付加してもよい。

このことは、デフロスタ吹出口１６がダンパ９によって
一旦間かれてから閉じたとき、計器盤１０の上面付近に
おける温度がしばらくの間好ましくない値にあるのをマ
スクするのに役立つ。

以上説明したように本発明は、日射の熱的大きさを正確
に検出してこの影響を受けないように車室内温度を調節
することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す模式的構成図、第
２図は第１図中電気的制御装置２０の構成を示すブロッ
ク線図、第３図は第２図中計算機２９の計算処理手順を
示す流れ図、第４図は本発明の構成上の特徴を表わした
全体構成図である。 ３・・・・・・通風ダクト、４・・・・・・送風機、５
，６・・・・・・熱交換器、７，１９・・・・・・調節
手段をなすエアミックスダンパと気圧作動器、９・・・
・・・ダンパ、１０・・・・・・計器盤、１２・・・・
・・上部吹出口、１４・・・・・・下部吹出口、１６・
・・・・・デフロスタ吹出口、１７・・・・・・前面窓
ガラス、２０，２６・・・・・・制御手段をなす電気的
制御装置と検出スイッチ、２１・・・・・・第１の温度
検出器、２２・・・・・・第２の温度検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送風機および熱交換器を配設した通風ダクトの下流
   側に単室への空気吹出口を複数個備え、その少なくとも
   １つの空気吹出口（デフロスタ吹出口）が計器盤上の車
   室前面窓に対向する位置に開口され、かつこのデフロス
   タ空気吹出口からの空気吹出を選択する開閉ダンパを有
   し、さらに前記熱交換器の熱交換量を調節する調節手段
   を具備した自動車空気調和装置において、 前記計器盤上でかつ前記前面窓を透過した日射光線を実
   質的に受ける位置に配置した第１の温度検出器と、 車室内において前記日射光線を実質的に受けない位置に
   配置した第２の温度検出器と、 前記開閉ダンパにより前記デフロスタ空気吹出口が実質
   的に閉じている状態に応答する手段と、このデフロスタ
   空気吹出口が実質的に閉じている状態において、前記第
   １、第２の温度検出器にて検出される温度の差に関する
   データを求めて記憶し、この記憶値に応じて前記調節手
   段の調節量を補正するようにした制御手段と、 を備えたことを特徴とする自動車用空気調和装置。