JPS6012327A - 車両用空気調和装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、車室内を自動的に設定温度に維持する機構を
有する。所謂オートエアコンの改良に関する。

従来技術 従来のオートエアコンとしては、例えば第１図に示すよ
うなものがある（商品名：ニツサンローレル０３１Ｈ１
ｌｅ日産自動車株式会社製造）。

すなわち空気調和ユニット１には、内外気の切換えを行
なうインチ４クドア２．ユニットＩＰ３に望気を導入す
るプロアファン３が設けられており、該プロアファン３
の下流にはりヒートエアミックス式空気調和装置の公知
の構成部材であるエバボレー９夕４．エアミックスドア
５．ヒータコア６゜バイパス通路７等が設けられている
。

前記エバポレータ４には、コンプレッサ８からの冷媒が
供給され、又エアミックスドア５は制御手段であるアク
チュエータ９によって回動操作さし、ヒータコア６の通
過空気量が０俤であってバイパス７の通過空気量が１０
０係となる全閉位置から、ヒータコア６の通過空気量が
１ｏｏｎであってバイパス７０通過空気量がθ俤となる
全開位置までの回動範囲を有しており、制御装ｒｍｔｏ
によりアクチュエータ９を介して自動制御されるように
構成されている。すなわち制御装置１１０には、前記エ
バポレータ４直後１こ配置されたエバポレータｍ後温匪
センサ１１によって検出されるエバポレータ直後温度Ｔ
幻ｐ　、ヒータコア６の温水帰還後に設けられたヒータ
コア内センサ１２によって検出されるヒータコア内水温
Ｔｗ（℃）＊アクチュエータび ９から検出するエアミックス開度Ｘの他、車室内に設け
られている室温センサ１３の室温Ｔ工。、室温設定器１
４の設定温度ＴｓｍＴ＃が入力されており、又前記エア
ミックスドア５を制御するための信号をアクチュエータ
ｔ、に、エバポレータ番の凍結を防止するための制御信
号をコンプレッサ８のコンブしかして制御装置ＩＯは、
室温’ｒｌ。を設定室温Ｔａ１Ｔ　に漸近維持するため
の必要吹出温Ｔ０νを所定の式に基づいて演算するとと
もに、該必要吹出温Ｔ。ンと、ニアミックスドアｄ匿ｘ
、エバポレータ直後温ｌｉｔ　Ｔｍｖｐ　ｅヒータコア
内水温Ｔｗを用い、として、現エアミックスドア開度Ｘ
に対する開度補正量７Ｋをめ、該開度補正量を１記アク
チュエータ９に出力し、エアミックスドア５を制御して
、前記必要吹出ｉＴｏνを得るのである。

しかしながら＠記式に基づいてエアミックスドアの開度
制御を行なう従来の空気調和装置にあっては、「Ｔ、−
ｉ’５　Ｊから明らかなように、ヒータコア直後温度は
ヒータコア内温度よりも１５℃低いものとして演算して
いるが、このような演算では、第１にヒータコア通過風
量が比較的少風量の場合、ヒータコア直後の空気温はヒ
ータコア内水温より１５℃も低くなることはなく、ヒー
タコア内水温と略同温度であること、第２に冬期に冷え
た車室内を暖め始める場合など、ヒータコア通過風温が
比較的低温の場合には、ヒータコア直ｉＩｋ温度はヒー
タコア内水温よりも２０゛Ｃも低い場合があること、第
３にヒータコア内水温は一様な温度状態ではなく、例え
ばヒータコア内水温とヒータコア導入水温との温度差が
大きい場合には、ヒータコア内各部での水温が大きな温
度差をもって分布しているため、一定の箇所の温度を検
出してこれをヒータコア内水の温度とすることは不適当
であること等の理由から、「Ｔｗ−１５Ｊにより精度良
くヒータコア通過風温を見積もることはできない。

このためこの不正確な見積りによるヒータコア通過風温
を用いた前記式に基づくエアミックスドア開度では、吹
出風温を正確に目標吹出風温にコントロールすることが
困峻であり、よって亘室内温就を精度よく乗員の所望す
る設定温度に制御するという梢就性能については改良の
余地を残していた。

又、不正確な見積りによりエアミックスドア開度を決定
した場合リヒート量が多過ぎることとなる場合があり、
この場合コンプレッサーの稼動率が上昇し、省エネルギ
ーの点から問題があった。

発明の目的 本発明は、従来装置のかかる現状に鑑みてなされたもの
であり、ヒータコア通過風温度を笑際に計測し、この現
実の値を用いてエアミックスドア補正量を演算し、これ
に基づいてエアミックスドアを制御することにより、吹
出温を正確に目標吹出温に制御することを可能にし、よ
ってオートエアコンの室温コントロール性能を向上させ
得るとともに、又特に可変容量コンプレッサを用いた場
合その特質を生かすことが可能な亘両用空気調和装置を
提供することを目的とするものである。

発明の構成 前記目的を達成するために本発明にあっては第２図に示
したように、プロアファン（４）によって移送された空
気を冷却するエバポレータい）と、該エバポレータ（Ｂ
）によって冷却された空気の再加熱を行なうヒータコア
（ａ）と、該ヒータコア（０）　全迂回するバイパス通
路（Ｄ）と、ヒータコア（Ｃ）前面に設けられ、ヒータ
コア通過空気量がθ係であってバイパス通過空気量が１
００係となる全閉位置から、ヒータコア通過空気量が１
００憾であってバイパス通過空気量がθ係となる全開位
置まで回動範囲を有スるエアミックスドア＠）と、該エ
アミックスドア（匂の開度又はヒータコア通過空気量と
バイパス通過空気量の配風比を検出する手段（１！５と
、前記エバポレータ（鴬のｍ過空気温度を検出するセン
サ（Ｇ）及びヒータコア通過空気温度を検出するセンサ
（６）と、前記両センサ（Ｇ）、（８）と温度設定器（
１）からの設定室温とより、室温を設定定温に漸近維持
するための目標吹出風温度を演算する手段σ）と、・４
ｘ＝−ｘ＋　Ｏ’　”Ｐ　ｘｌｏｏとＬｒ［０１ｖｐ 前記エアミックスドア（２））の開度補正量を演算子る
手段＠）と、この値に基づいてエアミックスドア（ｇ）
を制御する制御手段（υとを設けである。

実施例 以下本発明の実施例について、図面に従って説明する。

なお前記従来装置と同一部分、同一部材については同一
符号を付して重複した説明は省略する。

第３図に示したようにヒータコア６の下流には、該ヒー
タコア６を通過した空気の温度を検出するヒータコア直
後温度セｙす１５が設けられており、該センサ１５の検
出信号は制御装置加に入力されている。又エアミックス
ドア５は、その回動変位−とよって、ヒータコア６とバ
イパス通路７との通過空気量が相対的に変化すべく構成
されている。

第４図はこの制御装置１２０の制御プログラムのフロー
チャートを示すものでステップ■データ入力においては
、室温センサ１３により検出された室温ＴＬＯ％図示し
ない外気温センサにより検出された外気温Ｔム、室温設
定器１４からの設定室温Ｔ８□、アクチュエータ９より
検出するニアミックスドア開度Ｘ、エバポレータ直後温
就センサ１１によって検出されるエバポレータ直後風温
ｆＴｌｖｐ、ヒータコア直後温度センサ１５によって検
出されるヒータコア直後温度ＴＨＯを読み取る。そして
次のステップ■「必要吹出温’Ｉ’ｏｒの算出において
は、予め設定した数式から、設定室温ＴｓｌＴ　を漸近
維持スるために必要な吹出温を算出し、ステップ■「コ
ンプレッサ制御」にて、エバポレータの凍結を防止すべ
くコンプレッサの制御を行なうのであるが、本実施例に
おいては、前記外気温Ｔムに基づいてコンプレッサのＯ
Ｎ　−ＯＦＦ制御を行なう。

そして次のステップ■においては、ニアミックスドア開
度Ｘ、必要吹出温Ｔ。１．エバポレータ直後風温Ｔ幻１
．ヒータコア直後風温度ＴＨｃからエアミックスドアの
補正量・ΔＸを、 としてめる。

そしてステップ■においては、前記ステップ■に、基づ
くコンプレッサＯＮ　−ＯＦ？信号をコンプレッサ・ク
ラッチ８ａに出力し、又ステップ■においては、前記ス
テップ■でめたエアミックスドア開度補正量、ノｘをア
クチュエータ９に出方し、吹出風温を必要吹出温Ｔ６．
に一致させ、室温”ｔｏを設定室温にコントロールし、
以上のルーチンを繰り返すのである。

しかして本実施例によれば、エアミックスドア補正量４
Ｘを演算するに際１で１．現実にヒータコア直後温度上
／す１５によって検出したヒータコア直後風温度ＴＨＯ
を用いて行なうことから、外気温やヒータコア内の水温
分布に左右されることなく、必要吹出温Ｔ。νを得るた
めの正確なエアミックスドア開度を得て、その値に基づ
いてエアミックスドア５を制御することができ、よって
精度よく室温を乗員の所望する設定室温に漸近維持する
ことができるのである。このため必要以上にリヒート量
が増加することがなくコンプレッサの稼動率も適正に保
たれ省エネルギ効果が得られる。

槙５，６図は本発明の他の実施例を示すものでコンプレ
ッサはクラッチ１８　ａの作動によって、その吹出容量
が変更される本出願人が先に出願した（特願昭５７−２
９２３４号）可変接置コンプレッサ１８を用いたもので
ある。

ｍ６図はこの実施例に係る制御装置３０の制御プログラ
ムのフローチャートを示すもので、前記実施例のステッ
プ■に対応するステップ０では、前述のデータの他、ク
ラッチ１８　ａより入力されるコンプレッサ稼動吐出量
ＶＯＯＭｐが読み取られ、ステップ＠においては、前記
実施例と同様の必要吹出温Ｔ。、が算出される。

一方エアミックストア開度Ｘに対しては第５図にも示し
たように次のよう設定エアミックス開度Ｘ、〜Ｘ、を設
けである。

ｘｌ：ヒータコアの通過窒気量が０嚢あるいは最少の位
置（比較下限開度）。

ｘ、：ヒータコアの通過空気量がｘｌよりも多く、かつ
バイパス７通過空気量が最少とならない位置（ヒータコ
ア通過空気量３０憾程度）（比較上限開度）。

ｘ、：ヒータコア通過空気量がＸ３以上Ｘ！未満の所定
位置（比叔晶準細度）。

そしてまずステップｕ　ｒ　Ｘ　ＳＸｔ　Ｊにおいては
、実際のエアミックスドア５の開Ｈｚが比較上限回度Ｘ
、よりも大きいか否かをチェックする。このチェックが
Ｘ≧Ｘ、であれば、ヒータコア６によって再加熱される
空気の分配量は多く、冷房容量必要以上に過剰であると
することができる。したがってこの場合はステップｏｂ
Ｖ　ｖ、。ＭｐやＶ。ｎＭ、−ΔＶ」に進みｔ現在の吐
出容量ＶａｏＭｐから吐出容量可変ステップの１ステツ
プｉｉ’Ｖを減する。このときスツプ０の処理以前にお
けるコンプレッサ稼動吐出１１　ｖｃｏＭｐが０であっ
た場合には、ステップ０の処理によってコンプレッサ稼
動吐出１１ｔ　ＶｃｏＭｐ力１０以下となるという現実
の処理に合わない値となるため、ステップ［相］におい
てこれをチェックしｓ　ｖＱＯＭｐ≦０となっている場
合には、ステップ［相］においてその値Ｏに修正してス
テップＯ）に進み、ＶｃｏＭｐ）０である場合には、そ
のままステップＯに進む。

他方スナップ０におけるチェックがＸ＜Ｘ、となった場
合、すなわちヒータコア６により再加熱される空気の分
配量が比較的少ない場合には、ステップ■ｒＸ：ＸｓＪ
において、エアミックスドア開度Ｘと比較下限開度Ｘ、
との比較を行なう。この比較においてＸがＸ、よりも小
さい場合には、はとんどあるいは全くリヒート量がなく
、すし−トエアミックスによる温度コントロー′・ルが
不可能な状態にあることを意味することから、ステップ
［相］において、現コ／プレツサ稼動吐出量ｖ０゜Ｍｐ
に吐出容量変化ステップ、４Ｖの１ステツプ量を加える
。このときステップ［相］以前に案けるコンプレッサ稼
動吐出量が最大吐出容量Ｖｍａ！　であった場合には、
ステップ［株］での処理によってコンブフッ２ｍ動吐出
量ｖｃｏＭｐが最大吐出容量ｖｍ＆工以上となるという
現実の処理に合わない値となるため、ステップりにおい
てこれをチェックし、ＶＯＯＭｐ≧ｖｍａｗ　となって
いる場合にはステップ＠において、その値をｖｍａｘ　
に修正してステップＯに進み、ｖＯＯＭｐ　＜”ｍａＸ
となっている場合には、そのままステップυに進む。

又ステップＯにおけるチェックがＸ＞Ｘｓとなれば、前
乃テップ０におけるチェックによりｘ　（Ｘ。

となって詔り、よってエアミックスドア開度ＩＨま比較
上限開度Ｘ、よりも小でありかつ比較下限１軸度ｘ３よ
りも大であって、コンプレッサ稼動吐出量。

エアミックス開度とも可不足ない量及び位置にあること
を意味することから、コンプレッサ稼動吐出量を何ら変
吏させるための処理を行なうことなくステップＯに進む
。

そして前記実施例の■〜■に対応するステップ０におい
ては、前記実施例と同様にエアミックスドア開度補正量
を演算し、ステップ＠においてクラッチ１８１Ｌに可変
信号を出力し、ステラ１＠においてアクチュエータ９に
エアミックスドア開度補正量を出力して、ステップ■に
戻り、以上のルーチンを繰り返すのである。

しかしてこの実施例によれば、前記実施コンプレッサの
容量変更に対応して、室温を設定室温に漸近維持するこ
とができ、可変容量コンプレッサを用いたことによる省
エネルギ特性を生かしつつ、精度よく室温コントロール
を行なうことができる。

第７１は第６図のステップ［相］に替えてステップｇｐ
’　ｒ　ｖｏ。Ｍｐ　：　ｖｍｉｎ　Ｊを用いたもので
ある。ここでＶｍｉｎ　はコンプレッサの最小吐出量を
示し、したがってコンプレッサ稼動吐出蓋ｖ０゜Ｍｐが
最小吐出量Ｖｍ１ｎ　以下となることは現実の処理に合
わないことと判断でき、よってその場合はステップ［相
］にて４ンプレツサ稼動吐出蝋Ｏに修正して以降の処理
を行ない、前記実施例と同様の作用効果を得ることがで
きるのである。

なお前記両実施例においては、エアミックスドア５の開
度と、ヒータコア６とバイパス通路７の配風比とが定率
の対応関係にある場合を示したが、両者が定率の対応関
係にない場合には、予め設定したエアミックスドアの開
度と前記配風比との対応式あるいは対応表を用いて、エ
アミックスドア開度から配風比・ξをめ、これを前記式
（１，ｌにおけるエアミックスドア開度Ｘとして代入し
、配風比の補正量ｄξを、 （ここでξ＝０：ヒータコア通過ｊ虱量が０４であって
バイパス通過風量１００（ｔ。

ξ＝１００％：ヒータコア通過風量 １００％でバイパス通過風量θ係 である。） としてめ、ニアミックスドア補正量Δξトスることがで
きる。よってこの補正量Δξに基づいてアクチュエータ
９を作動させてエアミックスドア５を制御することによ
り、前記各実施例と同様に吹出温を目標吹出温に、１．
１整して室温を精度よく設定室温に漸近維持することが
できるのである。

発明の詳細 な説明したように本発明は、ヒータコア直後の空気温を
実際に計測し、この実際の値をフィードバックして吹出
温を正確に算出し、該吹出温を目標吹出温に保持するこ
とから、吹出温がヒータコア内水温その他の外側条件に
よって変動されることなく、この吹出温の変動による不
快を解消し得るとともに、室温をより精度よく設定室温
に維持することができ、よって新調オートエアコンにお
ける室温の自動コントロール精度を向上させることがで
きる。

又本発明によれば、ヒータコア直後空気温が正確にめら
れることから、リヒート量を精度よく算出することがで
き、よって前記他の実施例の如く可変容量コンプレッサ
を用いた場合には、その省エネルギ特性を最大に生かし
つつ、吹出温を正確にコントロールすることができ、オ
ートエアコンにおける理想的な空調制御を可能にするも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気調和装置の全体制御系統を示す構成
図、第２図は本発明のクレーム対応図、第３図は本発明
の一実施例の全体制御系統を示す構成図、第４図は同実
施例に係る制御装置の制御プログラムのフローチャート
、第５図は本発明の他の実施例の全体制御系統を示す構
成図、第６図は同地の実施例に係る制御装置の制御プロ
グラムのフローチャート、第７図は故地の実施例の１ス
テツプの変更例を示すフローチャートである。 １・・・空気調和ユニット、３・・・プロアファン、４
・・・エバポレータ、５・・・エアミックスドア、６・
・・ヒータコア、７・・・バイパス、８・・・コンプレ
ッサ、９・・・アクチュエータ、１０・・・制御装置、
１１・・・エハホレータ直後温度センサ、１３・・・室
温センサ、１４・・・室温設定器、　１５・・・ヒータ
コア直後温度センサ、１８・・・可変容量コンプレッサ
、２０・・・制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プロアファンによって移送された空気を冷却スる
   エバポレータと、該エバポレータにヨ）で冷却された空
   気の再加熱を行なうヒータコアと、該ヒータコアを迂回
   する゛バイパス通路と、ヒータコア前面に設けられ、ヒ
   ータコア通過空気量がＱ４であってバイパス通過空気量
   が１００係となる全開位置から、ヒータコア通過空気量
   が１００憾であってバイパス通過空気量がＯ゛係となる
   全開位置まで回動範囲を有するエアミツ■ クスド°アと、該エアミックスドアの開度又はヒータコ
   ア通過空気量をバイパス通過空気量との配風比（力を検
   出する手段と、前記エバポレータの通過空気温・Ｋ　（
   ”ＭｖＰ　）を検出するセンサ及びヒータコア通過空気
   温度（ＴＨＣ）を検出するセンサと、前記両センサから
   の検出信号と設定室温とから、室温を該設定室温に漸近
   維持するための目標吹出温（ＴＯ？　）を演算する手段
   と、こ←）として前記エアミックスドアの開度補正量を
   演算する手段と、この値に基づいてエアミックスドアを
   制御する制御手段とからなる車両用空気調和装置。