JPS5940918A - 自動車の空調制御装置 - Google Patents

自動車の空調制御装置

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JPS5940918A
JPS5940918A JP57150144A JP15014482A JPS5940918A JP S5940918 A JPS5940918 A JP S5940918A JP 57150144 A JP57150144 A JP 57150144A JP 15014482 A JP15014482 A JP 15014482A JP S5940918 A JPS5940918 A JP S5940918A
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    • 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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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】 この発明は、自動車の空調制御装置、特にマイクロコン
ピュータを駆使して空調制御系に配設された送風ファン
の高速側回転速度を制御する自動車の空調制御装置に関
するものである。
従来より、自動車の空調制御はマイクロコンピュータの
導入により全自動化が進められており、ことに空調制御
系に配設される送風ファンのプログラム制御は車室の目
標温度を決定する上で重要な決定要素となっている。
ところで、車室の目標温度は車室へ送風される冷暖気混
合風の温度およびその送風量で決まるわけであり送風フ
ァンの回転速度は一般に車室の室温と室温の設定値との
差に応じて変えるように制御される。すなわち、室温と
設定値との間に大きな差がある場合には送風−ファンを
最大限高速度に固定して速やかに設定値に近づけるよう
にすると共に、室温が設定値に近づいた場合には送風フ
ァンによる温度制御はほとんど必要なくなるため送風フ
ァンを低速度に固定するようにしている。
しかしながら、例えば酷暑時あるいは厳寒時においては
室温と設定値との間に大きな差があるため送風ファンは
始動時から送風量を最大にするように制御されてしかる
べきであるが、春期あるいは秋期におけるように室温と
設定値との間に極端な差がない場合には送風ファンによ
る送風量は必ずしも最大限にする必要はない。そればか
りか送風ファンは高速度で駆動する程騒音が大きくなり
乗員に不快感を与える。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、空調制御に係る車室の全熱負荷を演算し
てその演算値に応じて送風ファンによる最大風量を決定
するようにして騒音対策を講じた自動車の空調制御装置
を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明は車室内空調系に配
設される送風ファンを室温と所望の設定温度との温度差
に対応させて駆動することにより車室の空調制御を図る
空調制御装置であり、外気温度、日射量および車室の発
生熱量に基づいて空調制御に係る余熱負荷を演算する車
両熱負荷演算回路と、該車両熱負荷演算回路にて演算さ
れた余熱負荷の演算値に応じて送風ファンによる最大風
量を定める送風ファン特性演算回路とを設けた構成にな
っている。
以下、この発明を図面に基づいて説明する。第1図から
第4図まではこの発明の一実施例を説明する図である。
まず構成を説明すると、図において符号1は自動車の車
室であり、この車室1には車室内空調系を構成する通風
ダクト2が連通して取り付けられ、この通風ダク1−2
の一端である内外気取入口2人には室外側Qまたは室内
側Rがらの空気の取り入れを切替える内外気切替ドア3
が設けられている。なお、内外気取入口2Aの室内側R
は車室1に形成される通気孔IAと連通ずるようになっ
ている。また、通風ダクト2における内外気切替ドア3
の車室側、すなわち送風の風下側には所定間隔を置いて
送風ファン4が設けられ、さらに送風ファン4の風下側
には所定間隔を置いて配設されたエバポレータ5を介し
て冷暖気混合ドア6が設けられている。そして、通風ダ
クト2の他端であって車室1を臨む部位には冷暖気混合
ドア6から所定間隔を置いてヒータコア7が設けられて
いる。なお、内外気切替ドア3は例えば負圧駆動タイプ
の内外気切替ドア用アクチュエータ8に3− より開閉自在となっており、送風ファン4は電気回路で
構成される送風量制御用アクチュエータ9により送風量
、つまり送風ファン4の回転速度が制御自在となってい
る。また、冷暖気混合ドア6は例えば負圧駆動タイプの
ドア開度調整用アクチュエータ10により調整自在とな
っている。
さらに、車室1には車室内の温度を検出する室温センサ
11が適宜位置に取り付けられ、車体の外部例えばバン
パには外気の温度を検出する外気温センサ12が取り付
けられている。また、車体の上面例えばカウルトップグ
リル部には車室内に入り込む日射量に応じた出力を得る
ための日射センサ13が取り付けられている。そして、
一般、的にアナログ出力の各センサ11.12.13は
アナログデジタル(A −D)変換器14に接続され、
これによりマイクロコンピュータ15による信号処理が
容易に行なわれるようになっている。また、マイクロコ
ンピュータ15には車室内を所望の温度に設定するため
のデジタル信号を発生させる室温設定部16が接続され
ている。さらにマイクロコンピュータ15には4− 車室1の乗員数等に応じた熱量の信号を発生させる室内
発生熱入力部17が接続されている。
なお、前述した内外気切替ドア用アクチュエータ8、送
風量制御用アクチュエータ9、およびドア開度調整用ア
クチュエータ10は予め定められた演算処理用の空調制
御プログラムに従ってマイクロコンピュータ15により
制御されるようになっている。また、図において符号1
8は室温設定部16にて設定された温度、例えば25℃
を車室内に表示する室温表示部である。
次に、マイクロコンピュータ15における制御回路につ
き説明すると、A−D変換器14を通過した外気温セン
サ12および日射センサ13の各出力は車両熱負荷演算
回路19に供給されている。車両熱負荷演算回路19は
前述した各出力のばか室温設定部16および室内発生熱
入力部17の各出力を受けて空調制御に係る全熱負荷O
Tをに1(Ta−TS)+に2 Z+O1の式に基づき
演算するようになっている。ここで、Taは外気温度、
Tsは設定温度、2は日射量、Qiは室内発生熱量、K
1、K2は定数である。そして、車両熱負荷演算回路1
9の出力は最大風量相当熱負荷検出回路20に供給され
送風ファン4による最大風量、すなわち送風ファン4の
最高回転速度Vn+axに対応した余熱負荷QTが検出
されるようになっている。さらに最大風量相当熱負荷検
出回路20の出力は送風ファン特性演算回路21に供給
され、この送風ファン特性演算回路21は室温設定部1
6および室温センサ11の出力を受けて送風ファン40
回転速度特性を演算するようになっている。そして、送
風ファン特性演算回路21の出力は駆動回路22に供給
され、この駆動回路22は室温設定部16および室温セ
ンサ11の出力を受けて送風量制御用アクチュエータ9
を制御するようになっている。
目標室温演算回路23は外気温センサ12、日射センサ
13.および室温設定部16の各出力を受けて車室内の
目標温度が演算されるようになっている。
また、目標室温演算回路23の出力は車両熱負荷演算回
路19および室温センサ11の出力と共に駆動回路24
に供給され、この駆動回路24は内外気切替ドア用アク
チュエータ8を制御するようになっている。さらに、目
標室温演算回路23の出力は室温センサ11の出力と共
に混合気ドア開度演算回路25に供給され、混合気ドア
開度演算回路25は駆動回路26を介してドア開度調整
用アクチュエータ10を制御するようになっている。こ
うして内外気切替ドア用アクチュエータ8は室内温度と
目標温度との温度差により内外気切替ドア3を内気導入
または外気導入に切替えるように構成されている。また
送風量制御用アクチュエータ9は室内温度と設定温度と
の温度差が一定温度を超えている場合には送風ファン4
を高速度に固定し、室内温度が設定温度に等しいか近い
場合には送風ファン4を低速度に固定するようにしてい
る。さらに、ドア開度調整用アクチュエータ10は目標
温度と室内温度との温度差に応じて冷暖気混合ドア6の
開度を調整しつるようになっている。
次に、フローチャートに従ってこの実施例に係る空調制
御装置の作動につき説明する。例えば自動車の運転時に
図示しない空調制御用スイッチが投入されてマイクロコ
ンピュータ15の電源が入る7− と、空調制御プログラムはスタートのステップ27から
演算処理が実行される。次いで初期設定のルーチン28
に移行してマイクロコンピュータ15の図示しないレジ
スタ回路、カウンタ回路、ラッチ回路などを演算処理の
実行に必要な初期状態に設定され、室温センサ11、外
気温センサ12、日射センサ13、および室温設定部I
6の各入力データを読み込んで送風量制御演算ルーチン
29に進む。そして、この演算ルーチン29に続く各種
空調制御演算ルーチン30では内外気切替ドア3、冷暖
気混合ドア6などの空調制御手段の駆動を図る演算が実
行される。そして、この演算ルーチン30は所定の周期
で繰り返される。
送風量制御演算ルーチン29の詳細につき説明すると、
処理28で読み込まれた設定温度Ts、外気温度Ta、
日射量および室内温度TRの各入力データに基づき処理
32では車両熱負荷OTが演算される。そして、処理3
2に続く判断33では室内温度TRが設定温度Tsを超
えているか否かの判定が行なわれる。
この判定結果が肯定YESである場合には処理34へB
− 進み、車両熱負荷Orの最大側設定値OT1に対する送
風ファン4による必要最大風量相当のモータ電圧最大値
Vmaxが得られる。なお、送風ファン4のモータ電圧
最小値Voは車両熱負荷QTが最小熱負荷OTOに達し
ていない場合に定まる。
また、処理34に続く処理35においては送風ファン4
のモータ電圧Vo、 Vmaxにそれぞれ対応した温度
差(室内温度TRと設定温度Tsとの差)Oo、θ1を
定めて送風ファン特性Msを得る。なお、特性臥は車両
熱負荷QTに基づかないで定められた場合のものであり
、送風ファーン4のモータ電圧の最大値v1は車両熱負
荷Q7に基づいて得られる最大値Vmaxより大きくな
っている。一方、判断33の判定結果が否定NOである
場合には処理36へ進み、処理34と同様に車両熱負荷
QTの最大側設定値QT1に対応する送風ファン4のモ
ータ電圧最大値Vmaxを得る。そして、処理37では
送風ファン4のモータ電圧最大値Vmaxに対応する温
度差−〇〇を得て送風ファン特性Mすが定まる。なお、
iは車両熱負荷0丁を考慮に入れない場合の特性である
一般に、判断33における判定結果が肯定YESである
場合は春期、否定NOである場合は秋期に該当する。な
お、処理35.37で示した送風ファン特性は第5図お
よび第6図にそれぞれ示すものでも良く、特性M1.M
2に見られるように送風ファン4のモータ電圧最大値V
maxは温度差(+1.−01にて■2から■1まで変
化する。つまり、温度差に対するモータ電圧の変化率を
変えることができる。
以」二説明したように、この発明によれば車両熱負荷を
演算して送風ファンによる車室への最大風量を決めるよ
うにしたので、室内温度と外気温度との温度差によって
は送風ファンを始動時から最大限度における回転速度で
駆動させる必要がなくなり、騒音対策を考慮した空調制
御装置の提供という所期の目的が達成される。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例を説明する空調制御装置の
概略構成図、第2図はマイクロコンピュータを構成する
制御回路を説明するブロック図、第3図は空調制御系を
作動させる空調制御プログラムの全体の流れを説明する
フローチャー1〜、第4図は送風量制御演算ルーチンの
詳細を説明するフローチャー1−1第5図および第6図
は送風ファン特性の他の実施例を説明する図である。 1・・・車室、2・・・通風ダウ1−14送風ファン、
9・・・送風量制御用アクチュエータ、11・・・室内
温度センサ、12・・・外気温センサ、13・・・日射
センサ、16・・・室温設定部、19・・・車両熱負荷
演算回路、2゜・・・最大風量相当熱負荷検出回路、2
1・・・送風ファン特性演算回路。 ルメ凶トベ甲−素−田 し   >   し 裸城ヘト入甲−素禮田 手続補正書(自発) 昭和58年8月ノ2日 特許庁長官 殿 1、 事件の表示 昭和57年特許願第150144号 2、発明の名称 自動車の空調制御装置 3、補正をする者 事件との関係  出願人 住 所  神奈川県平塚市天沼10番1号名称 日産車
体株式会社 4、代理人 〒103電話669−4421住 所 東
京都中央区日本橋蛎殻町1−13−12明細書 6、補正の内容 (1)明細書第11頁第1行から第3行にわたり、「一
般に、・・・・・・該当する」とある記載を削除する。 手続補正書(自発) 昭和58年11月2(口 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第150144号 2、発明の名称 自動車の空調制御装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 神奈川県平塚市天沼1.141号名称日産車体
株式会社 4、代理人 〒103電話669−442+住 所 東
京都中央区日本橋蛎殻町1−13−12明細書及び図面 6、 補正の内容 (1)明細書第6頁第16行の「16および室内発生熱
入力部17の各出力」を「16の出力」と補正する。 (2)同書同頁第20行の「室内発生熱量、K1. K
2は」を「室内発生熱量であってあらかじめ定めた値で
あり、th 、 Kzは」と補正する。 (3)添付図面中筒1図を別紙のとおり補正する。 以  上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 車室内空調系に配設される送風ファンを室温と所望の設
    定温度との温度差に対応させて駆動することにより車室
    の空調制御を図る空調制御装置であって、 外気温度、日射量、および車室の発生熱量に基づいて空
    調制御に係る余熱負荷を演算する車両熱負荷演算回路と
    、 該車両熱負荷演算回路にて演算された全熱負荷−の演算
    値に応じて送風ファンによる最大風量を定める送風ファ
    ン特性演算回路とを設けたことを特徴とする自動車の空
    調制御装置。
JP57150144A 1982-08-31 1982-08-31 自動車の空調制御装置 Granted JPS5940918A (ja)

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