JPS59160617A - 自動車用空調制御装置 - Google Patents

自動車用空調制御装置

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JPS59160617A
JPS59160617A JP3318483A JP3318483A JPS59160617A JP S59160617 A JPS59160617 A JP S59160617A JP 3318483 A JP3318483 A JP 3318483A JP 3318483 A JP3318483 A JP 3318483A JP S59160617 A JPS59160617 A JP S59160617A
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JP
Japan
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air
temperature
blow
insolation
solar radiation
Prior art date
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Application number
JP3318483A
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English (en)
Inventor
Akio Takemi
竹味 明生
Akiro Yoshimi
吉見 彰郎
Takamasa Kawai
孝昌 河合
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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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
    • B60H1/00735Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/0075Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being solar radiation
    • 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
    • B60H1/00871Air directing means, e.g. blades in an air outlet

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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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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】 本発明は自動車の車室内への温度空気吹出の方向を変更
させて車室内の空調を制御する自動車用空調制御装置に
関するものである。
従来、車室内温度と設定値との差に応じて、吹出方向を
変えるようにしたものが例えば特開昭57−10791
2により知られている。しかし、このような制御では乗
員に日射が当っている場合でも車室内温度と設定値とが
一致していれば吹出方向は乗員以外の方向になってしま
うので乗員は暑く感じるという欠点がある。
本発明は、車室内の複数箇所に日射センサを配置して日
射量及び日射量1iI]を検知できるようにし、車室に
吹□出空気の調節温度と日射量及び日射方向に応じて、
吹出方向を゛変化させるようにし、これにより乗員が日
射の有無にかかわらず安定した空調感が自動的に得られ
るようにした自動車用空調制御装置を提供することを目
的とするものである。
以下本発明自動車用空調制御装置の一実施例について説
明する。第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図で
、この第1図において、■は空調ユニットで公知の空気
導入装置より車室内または車室外よりの空気を選択的に
導入して送風するブロワモータ1aと、このブロワモー
タ1aによる送風空気を冷却通過させるエバポレータ1
bと、エンジン冷却水を導入してその熱により送風空気
を加熱通過させるヒータコア1cと、エバポレータ1b
の通過空気に対しヒータコアlc側に導入する割合を調
整して温度調整を業なうエアミ吻ノクスダンバldなど
より構成されている。
2B、2Cは車室前方中央吹出口、2A、2Dは車室前
方横吹出口で、ベント吹出口と通称される。これら吹出
口は風向変更板群2a、2b、’2c、  2dを備え
て車室内前側の吹出方向を切替えるものである。そして
、吹出口2A〜2. Dにおりる風向変更板群はそれぞ
れ実線で示す開度(搭乗座席を避ける方向)と破線で示
す開度(搭乗座席に向かう方向)との間で自由に位置決
めし得るように回転自在に支持され、吹出方向変更手段
を構成している。
なお、空調ユニット1においては図示しないが前吹出口
2A〜2Dのほかに、デフロスト吹出口。
ヒート吹出口が平行して設けられている。調節空気をデ
フロスタ吹出口またはヒート吹出口から吹出すために、
例えば手動で操作されるダンパが設けられる。
4はモードスイッチで、調節空気が前吹出口2A〜2D
から吹出すように操作された時に閉成してモード信号を
発生するものである。9は目標温度を定める温度設定器
で、前記計器パネル当に配設され乗員が希望の温度を定
めるものである。10aは室温センサで、たとえば車室
内の前記パネルに設けられ車室内の代表温度を検出する
ものである。10bは外気センサで車室外温度を検出す
る。3a、3bは日射センサで、光−電気変換素子が使
用され、計器盤上面に配設される。日射センサ3aと3
bは車両に対する入射感知角が異なり、3aは主に助手
席側の日射量を、3bは主に運転席例の日射量を検出す
るように配設される。
センサ10a、10bはサーミスタが使用され、日射セ
ンサ3a、3bには応答遅れを付与する時定数回路が特
に接続しである。11はアナログ信号をディジタル信号
に変換するA/D変換器で、室温センサ10a1外気セ
ンサ10b、日射センサ3a、3t)よりの各信号、温
度設定器9よりの設定信号を順次ディジタル信号に変換
するものである。
12は予め定めた制御プログラムに従ってソフトウェア
によるディジタル演算処理を実行するディジタルコンピ
ュータで、マイクロコンピュータを使用している。この
コンピュータは数メガヘルツ(MH2)の水晶振動子1
3を接続すると止もに、車載バッテリより電源供給を受
けて5ボルト(V)の安定化電圧を発生する安定化電源
回路(図示せず)よりの安定化電圧の供給を受けて作動
状態になるものである。そして、このマイクロコンピュ
ータ12は、演算手順を定めた制御プログラムを記憶し
ている続出専用メモリ (ROM)と、このROMの制
御プログラムを順次読出してそれに対応する演算処理を
実行する中央処理部(、CPU)と、このCPUの演算
処理に関連する各種データを一時記憶するとともにその
データのCPUによる読出しが可能なメモリ (RAM
)と、水晶振動子13を伴って上記各種演算のための基
準クロ・ツクパルスを発生するクロック発生部と、。
各種信号の入力(I 10)回路部とを主要部に構成し
たものである。このマイクロコンピュータ12の演算処
理によって、ブロワモータ1aの回転速度制御の指令信
号、吹出口2A〜2Dにおける風向変更板群2a、2b
、2c、2dの方向変更の指令−信号を発生する。
14はブロワモータ1aの回転速度をそれぞれ制御する
モータ駆動回路で、第2図に示すように、マイクロコン
ピュータ12よりの回転速度を示すディジタルの指令信
号12aをラッチ指令パルス信号12bに応答してラン
チするラッチ回路2゜と、ラッチされたディジタル信号
をアナログ信号に変換するD/A変換器21と、このア
ナログ信号を増幅する増幅回路22とから構成され、ブ
ロワモータの回転速度を制御するものである。15はエ
アミックスダンパ駆動アクチュエータ (サーボモータ
)である。16,17は吹出方向変更アクチュエータ(
サーボモータ)で、それぞれ吹出口2八〜2Dの風向変
更板群’la、  2b、2C。
2dを変更駆動するものである。
これらの変更アクチュエータは、それぞれ2つの変更板
をコンピュータ12の指令により同時に同時に駆動する
ようになっており、例えばアクチュエータ16は変更板
2aと2bを連動して駆動する。そして、変更板2a、
2bが破線位置にあるとき、空調ユニット1からの空気
の中央吹出口Bから前左席に向ってつまり搭乗者に向っ
て吹出され、また横吹出口2Aからも前左席に向って吹
出される。変更アクチュエータ16が作動すると、変更
板’la、  2bの位置は破線位置から実線位置へ変
化し、実線位置では横吹出口2Aからの吹出方向を座席
側からウィンド側に変更させると同時に、中央吹出口2
Bからも前左席に向う吹出量をほぼな′クシ乗員のいな
い中央方向へ吹出させる。
変更アクチュエータ17も同様に作動する。
第3図は変更アクチュエータの構成を示すもので、マイ
クロコンピュータ12よりの作動it ヲ示すディジタ
ルの指令信号12cをラッチする指令パルス12dに応
答してランチするう・ノチ回路25と、ラッチされたデ
ィジタル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器2
6と、誤差増幅器27と、この誤差増幅器27の出力信
号によって駆動されるサーボモータ28とから構成され
、サーボモータ28の出力作動量により前記風向変更板
2a、2b (2c、2dも同じ)の変更量を制御する
次に、上記構成においてその作動を第4乃至第6図に示
す演算流れ図とともに説明する。
第4図はマイクロコンピュータ12における演算処理の
制御プログラムを示している。マイクロコンピュータ1
2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msの周期でくりかえず。
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を含んでいる。この信号入力ステッ
プ101では、A/D変換器11で2進コ一ド信号に変
換されたセンサtoa、iQb、3a、3bの各検出信
号をRAMの所定番地に記憶するとともに、温度設定器
9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、車室のおかれた環境条件
を示すデータに基づいて、室温を設定された目標温度T
set、近接させ維持するのに必要な吹出空気流の温度
TAOを計算する。この4算は実験的に測定した定数を
用いて次の一般式に従ってなされる。
TAO=KsetXTset−KrXTr−K a m
 X T a m −K s X (T S A +T
sB) ただし、Ts e t、 Tr、 Tam、 Ts A
、 Ts Bは温度設定器9、センサ10a、10b、
3a。
3bより得られた値、Kset、Kr、Kam。
Ks、Cは、予め定めた定数である。
次の計算ステップ103では、上記計算ステップ102
で算出した必要吹出空気温度TAOを実際に吹出口2A
〜2.Dから得るために、必要なエアミックスダンパ1
dの位置が次の式に従って計算される。
5W=(TAo  DI)/Dま ただし、DI、D2は予め定めた正の定数である。
次の命令ステップ104では、現実のエアミックスダン
パ1dの位置か上記計算ステ・ノブ103で算出したダ
ンパの位置SWに近接し所定の交差内となるようにダン
パ駆動アクチュエータに位置制御命令信号を与える。ま
たステップ105では上記の必要吹出温度TAOに応じ
てブロワモータ1aの印加電圧を制御する。その制御の
一例を第6図に示す。なお、駆動回路14におけるブロ
ワモータlaの印加電圧調撃方法としては公知のパワー
トランジスタを用いる方法とする。
ステップ106では必要吹出温度T A O、モードス
イッチ4、日射センサ3a、3bよりの信号に基づき、
前吹出口2A〜2Dの風向変更板群2a、2b、2c、
2dの駆動装置制御のための演算処理を実行する。その
後データ人力ステップ101にもどる。以後このデータ
人力ステップ101から吹出方向調整ステップ106へ
の演算処理を繰り返す。
次に上記繰返演算における吹出方向調整ス°テ・ノブ1
06の詳細な演算処理を第5図の演算流れ図とともに説
明する。ます吹出モード判定ステ・7ブ601では、モ
ードスイッチ4からの信号により吹出モードがVF、N
Tモードか否か、すなわち調節空気が吹出口2A〜2D
から吹出しているか否かを判定する。判定がNOの時は
吹出方向調整ステップ106の演算処理を終了する。
判定がYESの時は必要吹出温度判定ステ・ノブ602
へ進み、必要吹出温度T A Oが一25°Cよりも低
いか否かを判定する。この必要吹出温度判定ステップ6
02の判定がYESの時は強力冷凍を必要とするときで
あってステップ603へ進み、吹出方向を助手席側も運
転席側も乗員方向にするようにアクチュエータ16.1
7に指令信号を発しこれらを駆動し、吹出方向調整ステ
ップ10Gの演算処理を終了する。
一方、ステップ602での判定がNoの時は、助手席側
日射量判定ステップ604へ進み、助手席側日射センサ
3aにより検出された日射量8丁Aが150kc、al
/rdhより大きいか否か判定する。判定がNoの時は
ステップ605へ進み、助手席側の吹出方向を乗員以外
の方向にするようにアクチュエータ16に指令信号を発
しこれを駆動し、判定がYESの時にはステップ106
へ進み助手席側の吹出方向が乗員方向と乗員以外の方向
との間を周期的に例えば6秒周期で切替わるように、時
間の関数でアクチュエータ16に指令信号を発しこれを
駆動する。
次に運転席側日射量判定ステップ607へ進み、運転席
側日射センサ3bにより検出された日射量STDが15
’Ok c a l /Mh以上かどうか判定する。判
定がN0時はステップ608へ進み運転席例の吹出方乗
員以外の方向にするようにアクチュエータ17に指令信
号を発しこれを駆動し、吹出方向1MMステップ106
の21il算処理を終了する。
判定がYESの時はステップ609へ進み、運転席側の
吹出方向が乗員方向と乗員以外の方向との間を周期的に
例えば6秒周期で切替わるようにアクチュエータ17に
指令信号を発しこれを駆動し、吹出方向調整ステップ1
06の演算処理を終了する。
次に、種々の状態における空調制御の全体作動を順次説
明する。まず、夏の炎天下に駐車している時のように車
室内高温状態時に運転を開始した場合について説明する
主スィッチを投入すると、図示しない安定化電源回路よ
り安定化電圧がマイクロコンピュータに供給され、マイ
クロコンピュータは作動状態になり、第4図の信号人力
ステップ101よりその演算処理を開始し、計算ステッ
プ102に進んで必要吹出温度T A Oを計算する。
このとき、車室内が高温状態であるためTAOは低い値
になり、通常は一25℃よりも低くなる。従って、次の
計算ステップ103で求めるエアミンクスダンパ1dの
開度SWは負の値になるが、現実には0%すなわち最大
冷房位置を指示する。そして、次の命令ステップでエア
ミンクスダンバ1dを最大冷房位置にするようにダンパ
駆動アクチュエータ■5に位置制御命令信号を与える。
そして、次の風量調整ステップ105へ進み、その時の
必要吹出温度T A Oに対応した指令信号をモータ駆
動回路14に発し、ブロワモータ1aの印加電圧を制御
する。この時の風量はEX−HIまたはHtである。 
− 次のステップ106では前吹出口2A〜2Dの風向変更
板群2a、2b、2c、2dの駆動装置制御のための演
算処理を実行する。まずステップ601では吹出モード
を判定する。車室内が高温状態である時は通常VENT
モードにするので、この時もVENTそ−ドにしていた
とすると、判定はYESとなりステップ602へ進む。
この時の必要吹出温度は一25℃よりも低いのでその判
定はYESとなりステップ603へ進み、前吹出口2A
〜2Dの風向変更板群2a〜2dを乗員方向にするよう
にアクチュエータ16.17に指令信号を発し、これら
を駆動させ、運転席及び助手席に集中的に風を吹出させ
る。これで吹出方向調整ステップ106の1回の演算処
理を終了してデータ入力ステップ101から吹出方向調
整ステップ106への演算処理を数百m s e cの
周期にて繰り返ずことにより、前吹出口2A、2Bにお
ける風向変更板群2a、2bを助手席方向に、前吹出口
2C,2Dにおける風向変更板群2c、2dを運転席方
向にし、EX−HIまたはHlの最大冷風を運転席と助
手席方向に吹出して集中吹出による冷房を行なう。
その後、射出的温度が順次低下してくると、必要吹出温
度TADが順次高くなり、風量調整ステップ105で求
める風量が順次小さくなる。日射センサ3a、3bにて
検出する日射量がそれぞれ100kcal/n?h、3
00cal/rrlhであるとすると、吹出方向調整ス
テップ106の演算処理の流れは、601→602→6
04→605→607→609となり、前吹出口2A、
2Bにおける風向変更板群2a、、2bを助手席以外の
方向にし、前吹出口2C,2Dにおける風向変更板群2
c、2dを例えば6秒周期でスウィングさせるようにし
、運転席には周期的に風が当たるようにする。
なお、上記の説明における判定値である一25℃、15
0kcal/n?hはこれに限定せず、車両あるいは乗
員の希望に応じて変更可能なものである。
また、。空調ユニット1は上記実施例のようにいわゆる
エアミックス型のものを使用するほか、エバポレータと
その下流に配置したヒータコアと、そのヒータコアを通
るエンジン冷却水の量を調節する弁機構とかなる、いわ
ゆるリヒート型のものを使用してもよい。
また、吹出口モードとしてVENT吹出口とヒート吹出
口の両方から調節空気を吹出すようなバイレベルモード
が設けられている空調ユニットの場合、ステップ601
の判定をV E N Tまたはパイレベルとしてもよい
また、吹出口切換は手動で行なうほか、必要吹出温度T
AOにより自動的に切替わるようにしてもよい。
以上述べたように本発明においては、空調された空気の
温度調節と関連させて車室内への空気吹出方向を変更さ
せるため、外気温および日射に応じて布筒に合った吹出
方向を選ぶことができるとともに、日射の入射角度に対
応させて車室内への空気吹出方向を変更するため、車室
内各部の熱負荷に対応させて適切な空調感を付与できる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示ず全体構成図、第2図は
第1図中の駆動回路14の電気結線図、第3図は第1図
中の駆動回路15,16.17の電気結線図、第4図は
第1図中マイクロコンピュータの制御プログラムの概略
フローチャート、第5図は第4図中のステップ106の
詳細フローチャート、第6図は第4図中のステップ10
5に実現される風量特性図である。 ■・・・空調ユニット、ld・・・エアミックスダンパ
(調節装置)、2A、2B、2C,2D・・・吹出口、
2a、2b、2c、2d−−−風向変更板、3c、26
・・・日射センサ、4・・・モードスイッチ、9・・・
温度設定器、10c・・・室温センサ、106・・・外
気センサ、12・・・マイクロコンピュータ。 代理人弁理士 岡 部   隆

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 自動車の車室内温度を目標温度に近づけるように調整装
    置によって温度調節された空気を車室内へ送出する自動
    車用空調制御装置において、車室内へ送出する調節空気
    の吹出方向を対象搭乗者の方向を含む第1の吹出方向と
    対象搭乗者の方向を減じたf412の吹出方向との間で
    、変更可能にした変更手段と、 車室内温度を検出する検出手段と、 車室外温度を検出する検出手段と、 車室の複数箇所に入射する日射の値を検出する複数の検
    出手段と、 目標温度設定手段と、 前記検出手段により検出された値と目標温度設定手段に
    より設定された目標温度により前記調節装置の調節量を
    決定するとともに、この調節量および前記複数の日射検
    出手段により検出された値に応じて前記変更手段の変更
    位置を変化さ・Uる制御手段と、 を備えたことを特徴とする自動車用空調制御装置。
JP3318483A 1983-02-28 1983-02-28 自動車用空調制御装置 Pending JPS59160617A (ja)

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