JPS61232914A - 車輛用空気調和装置 - 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） 本発明は車輛用空気調和装置に関し、さらに評言すれば
暖房起動時の冷風吹出しを抑制し九車輛用空気調和装置
に関する。

（従来技術） 車輛用空気調和装置において暖房起動時の冷風吹出を抑
制するために車載内燃機関冷却水温度によシ送風量を制
御することが、たとえば実公昭５３−５２２０４号公報
に開示されている。実公昭５３−５２２０４号公報に示
されている従来例すなわち第１の従来例ではコンプレッ
サを内燃機関出力軸に駆動結合するだめの電磁クラッチ
をオン・オフするスイッチと、内燃機関冷却水温度が所
定値以下か否かを判別する水温判別スイッチとによって
、送風機の通電回路に設けたリレーを作動させるように
し、電磁クラッチがオンの時は水温判別スイッチの作動
がリレーに影響しないように構成して、暖房運転開始後
、内燃機関冷却水温度が上昇するまで、送風を遮断また
は送風量を低く抑えて、冷風が大量に直接車室内に吹込
まれるのを防止し、冷房運転時においては内燃機関冷却
水温度に関係なく所望の速度で送風機が駆動されるよう
にしている。

しかるに上記した第１の従来例によれば、除湿暖房時に
おいては冷却機が働かされるため、除湿暖房時において
も水温判別スイッチがパイ／臂スされた状態になシ除湿
暖房時に起動制御が行なえない問題があった。ここで起
動制御とは送風量を起動のときから自動制御の状態に達
するまでの期間、低風量または中間風量に制御すること
をいう。

また、上記第１の従来例と同様の目的を達成するため、
空気調和モードを検出する第１の手段と、水温判別スイ
ッチとを設け、第１の手段によシ暖房モードであること
が検出され、かつ水温判別スイッチによシ内燃機関冷却
水温度が所定値以下であると判別されたときは送風機モ
ータの回転駆動を停止することが特開昭５６−１５７６
１２号公報に示されている。この従来例すなわち第２の
従来例の場合には空気調和モードを検出する第１の手段
を必要とし、この第１の手段によって暖房モードである
ことを検出させねばならない問題があった。

（発明の目的） 本発明は上記にかんがみなされたもので、上記の問題を
解消して、暖房起動時に内燃機関冷却水温度が低いとき
は冷風の吹き出しが抑制され、除湿暖房のときにおよび
パイレベルモードのときにおいても暖房起動時に送風量
を起動制御することができて、上記の問題を解消した空
気調和装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図である。

送風機１５からの送風空気は熱交換器１を通して車室３
４に供給しである。熱交換器１はエバポレータ１６を含
む冷却機と内燃機関冷却水を熱源とする加熱器２とから
なっている。

設定温度と車室内空気温度との偏差に関連した値に対応
して、熱交換器１の熱交換量は熱交換量制御手段（以下
調節手段と記す）３にょシ、冷却機の稼動を制御してエ
バポレータ１６による熱交換量とエバポレータ１６を通
過した空気量中における加熱器２を通過する空気量との
比を変更するミックスドア１７の開度とを制御して加熱
器２による熱交換量とが調節される。

一方、エバ４レータ１６による熱交換量およびミックス
ドア１７の開度の信号は演算手段４に供給されて吹出し
要求空気温度に対応した値を演算させる。ここで演算手
段キ４による演算値は定常状態においては吹出し空気温
度に対応するが、暖房起動時の如く過渡的状態において
は必ずしも吹出し温気温度に対応しない。たとえば暖房
起動時においてはエバポレータ１６による熱交換量は零
にかつミックスドア１７はエバポレータ１６の通過空気
全量が加熱器２を通過する開度に制御される。しかるに
この場合内燃機関冷却水温度が低く、吹出し温度は現実
に増大しない。しかして演算手段４による演算値はミッ
クスドア１７の開度が前記の如（１００％のため大きな
値となるが、吹出し温度には対応しておらず、吹出し要
求空気温度ということができる。内燃機関冷却水温度が
上昇した定常状態になると演算手段４の演算値は吹出し
空気温度に対応し、吹出し要求空気温度と吹出し空気温
度とはほぼ等しくなる。本発明では暖房起動時が問題に
なるため吹出し空気温度に対し吹出し要求空気温度と記
す。

一方、内燃機関冷却水温度は水温判別手段５によって所
定温度以下か否かを判別する。

送風量制御手段６に演算手段４による演算値が所定吹出
し要求温度を超えかつ水温判別手段５によシ内燃機関冷
却水温度が所定温度以下であると判別されたとき、送風
機１５の送風量を低下させて低風量に制御する。

（作用） 上記の如く構成された本発明において、暖房起動時には
前記偏差に関連した値は大きく調節手段３によってエバ
ポレータ１６による熱交換量はなく、かつ送風機の全送
風量は加熱器２を介して車室に吹込まれる。この場合、
演算手段４による演算値に対応する吹出し要求空気温度
は所定値を超えた値となっている。また内燃機関冷却水
温は水温判別手段５により所定温度以下であると判別さ
れている。したがって送風量制御手段６によって送風機
送風量は低下させられて低風量に抑えられる。

したがって暖房起動時は冷風が大量に車室に吹出される
ととはなくなる。また、吹出し要求空気温度の所定値を
たとえばフェースモードとパイレベルモードとの境界温
度に設定することにより、″　　　除湿暖房、パイレベ
ルモードのときにおいても起動制御されることになる。

（発明の実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

１１は空気調和装置本体であり、１２は空気調和装置本
体１１を制御するマイクロコンピュータからなる制御装
置である。

空気調和装置本体１１はダクト１３の上流側から、内外
気比率調整ドア１４、送風機１５、エバポレータ１６、
ミックスドア１７．ヒータコア１８が順次配設してあり
、最下流側にモード切替用のドア１９．２０が設けられ
ている。

内外気比率調整ドア１４はモータアクチュエータ２１に
よって制御され、その開度によって吸入空気における外
気量と還流車内空気量との比率が調整され、吸入空気は
送風機１５によって内外気比率調整ドア１４を介してダ
クト１３内に吸引導入される。エバポレータ１６は冷媒
を圧縮し循環させるコンプレッサ２２、コンデンサ２３
．レシーバタンク２４および膨張弁２５と共に冷却機２
６を構成しておシ、コンプレッサ２２は車載内燃機関の
出力軸の回転が伝達されるプーリ２７によシ駆動される
。プーリ２７からの回転力はマグネットクラッチ２８を
介して伝達される。送風機１５によって吸引導入された
吸入空気は冷却機２６が〔 動作しているときはエバポレータ１６を通過することい
よっ、冷却される。　　　　　　　　　％ｑ　、゛ヒー
タコア１８は車載内燃機関の冷却水が導入されて加熱器
として作用する。エバポレータ１６を通過した吸入空気
のヒータコア１８を通過する比率はミックスドア１７の
開度によって制御される。ミックスドア１７はモータア
クチュエータ３０によシ駆動される。

モード切替用のドア１９，２０によシ１乗員の顔部へ空
気を吹出すベント吹出口３１、乗員の足元から空気を吹
出すヒート吹出口３３を選択して空気調和された空気を
吹出すべく、吹出し要求空気温度〔定常状態では吹出し
空気温度（以下、同一）〕に対応して切替えられる。モ
ード切替用のドア１９．２０はモータアクチュエータ３
５によって駆動される。なお、３２はデフロスト吹出口
である。なお、４６〜５０はそれぞれ、モータアクチュ
エータ２１．送風機１５．電磁クラッチ２８、七−タア
クチュエータ３０．モータアクチュエータ３５を駆動す
る駆動回路である。

車室内温度は内気温度検出センキ３６により検出され１
日射量は日射量検出センサ３７によって、エバポレータ
出口空気温度すなわちＡ点の温度はエバポレータ出口空
気温度検出センサ３８によって、外気温度は外気温度検
出センサ３９によって検出される。また車室内温度は設
定器４０によって設定され、ミックスドア１７の開度は
ポテンショメータ４１によって検出される。内気温度検
出センナ３６の出力、日射量検出センサ３７の出力、エ
バポレータ出口空気温度検出センサ３８の出力、外気温
度検出センサ３９の出力、設定器４０の出力、ポテンシ
ョメータ４１の出力は図示しないマルチプレクサを介し
てん生変換器（以下、ＡＤＣと記す）４３に供給してデ
ジタルデータに変換され、ＡＤｃ４３にて変換されたデ
ジタルデータは制御装置１２に供給されている。

制御装置１２は基本的にＣＰＵ　ＩＬｌ　　、プログラ
ムを記憶させたＲＯＭ　ｉ２．　、データを記憶するＲ
ＡＭ　１２．　、入力デー）　１２−４、出カポ−）　
１２−５を備えている。

入力ポート１２−４からＲＯＭ　１２．　　に記憶され
ているプログラムにしたがってＡＤＣ４３からのデジタ
ルデータ、送風機１５への電圧印加指示する送態様スイ
ッチ４２、送風機１５の回転の自動制御／手動制御を指
示する送風機制御指示スイッチ４５および内燃機関冷却
水温度を感知して動作するサーモスタット等からなる水
温判別スイッチ４４を含むスイッチ群５１の出力が読み
込まれ、ＲＯＭ　１２−２　に記憶されているプログラ
ムにしたがって、ＣＰＵ　１２−ｊ　　で処理、演算さ
れたデータは出力ｙｊｅ　−）　１２−５　　を介して
駆動回路４６〜５０に出力される。

ＲＯＭ　ｔｚ−２に記憶されているプログラムにしたが
って本発明の一実施例の作用を第３図、第４図にしたが
って説明する〇 プログラムを開始させればＲＡＭ　１２−５をクリアす
る等の初期設定がなされ（ステツｆ＆）、ついでＡＤＣ
４３からのデジタルデータ、送風機スイッチ４２を含む
前記スイッチ群５１の出力が入力ポート１２−４　を介
して読み込まれ、ＲＡＭ　１２−５の所定エリアに記憶
される（ステツｆｂ）。ステップｂにつづいてＴ＝ＴＲ
＋に、Ｔ、＋に２ＴＡ＋に３Ｔ、−に４ＴＤ＋に５の綜
合データが演算される（ステラ７”　ｃ　）。ここでＴ
Ｒは内気温度検出センサ３６の検出出力、ＴＢはは日射
量検出センサ３７の検出出力、ＴＡは外気温度検出セン
サ３９の検出出力、Ｔ８はエバーレータ出口空気温度検
出センサ３８の検出出力、ＴＤは設定器４０の設定出力
、Ｋ１−に５は定数であり、綜合データＴは車室内温度
と設定器４０による設定出力との偏差を日射量、外気温
度、エバポレータ出口空気温度により補正した値に対応
している。

ステップＣに続いて、Ｔ、＝Ｔ、＋に６θ＋βのデータ
が演算される（ステップｄ）。ここでθはミックスドア
１７の開度すなわちポテンショメータ４１の出力、Ｋ６
は定数、βは補正値であシ、データＴ７はエバポレータ
出口空気温度で、およびミックスドア１７の開度に対応
しておシ、データＴ２　　は車室３４への吹出し要求空
気温度に対応している。θはエバポレータ１６を通過し
た全空気がヒータコア１８を通過するミックスドア開度
を１００チとしている。

ステラ７’ｄに続いて後記する送風機制御が駆動回路４
７を介してなされる（ステップｅ）。ステラ７″ｅに続
き綜合ｆ−タＴに基いて駆動回路４６を介してモータア
クチュエータ２１が制御されて内外気比率調整ドア１４
の開度が制御され、駆動回路４９を介してモータアクチ
ュエータ３０が制御されてミックスドア１７の開度が制
御され、かつ駆動回路４８を介してマグネットクラッチ
２８への通電、非通電を制御し冷却機２６の稼動時期お
よび稼動率が制御される公知の温度制御がなされる（ス
テラ７６ｆ）。ついでデータＴ、に応答してモード切替
用のドア１９．２０−を駆動回路５０を介してモータア
クチュエータ３５を制御して、データＴ、の値すなわち
吹出し要求空気温度が所定値よシ高温のときはヒート吹
出口３３が選択されるフットモード、吹出し要求空気温
度が所定値よシ低温のときはベント吹出口３１が選択さ
れるフェースモード、吹出し要求空気温度が７ツトモー
ドと７エースモードとの間のときはベント吹出口３１お
よびヒート吹出口３３が選択されるパイレベルモードに
切替える公知のモード制°御がなされる（ステップｇ）
。ステップｇに続いて再びステツ７″ｂから実行される
。

本発明の一実施例においてステップｅすなわち送風機制
御は第４図に示す如く行なわれる。すなわち、ステップ
ｄＫ続いて送風機スイッチ４２０オン・オフ状態がチェ
ックされ（ステラ７’ｅ１）、ステップｅ１において送
風機スイッチ４２がオフ状態になされているときは送風
機１５の停止指示をしている場合でアシ送風機１５のモ
ータは停止させられる（ステップ叱、）。ステラｆ＠１
において送風機スイッチ４２がオン状態になされている
ときは、ステップｅ□に続いて送風機制御指示スイッチ
４５０オン・オフ状態がチェックされ（ステップｅ８）
、ステップｅ、において送風機制御指示スイッチ４５が
オフ状態になされているときは送風機１５の送風量を手
動にて制御することを指示している場合であり、この場
合はステップｅ４が実行されて送風機１５のモータ回転
数は手動にて制御される（ステップｅ４　）。ステップ
ｅ１において送風機制御指示スイッチ４５がオン状態に
なされているときは送風機１５のモータ回転数が自動制
御されることを指示している場合であシ、この場合はス
テップｅ３に続いてデータＴ。

が所定値を超えているか否かがチェックされる（ステッ
プｅ、）。本実施例においてはモード制御の場合におけ
るフェースモードとパイレベルモードとの選択と同一の
判別がステップｅ、において行なわれる。上記の所定値
を′ｕ℃”、　”　ｖｃ’（、＞、　）に対応する値と
して幅を持たせてヒステリシスが生ずるように設定しハ
ンチングの発生を防止している。データＴ、が増加して
いる場合で所定値＠ｕＣ”以上の温度に対応していると
き、または減少している場合で所定値１マ℃”を超える
温度に対応しているときにはステップｅ、に続いて水温
判別スイッチ４４のオン・オフの状態がチェックされる
（ステップａｓ）。ステップｅ、が実行される場合はフ
ェースモード以外の場合すなわちフットモードまたはパ
イレベルモードが選択される場合である。

水温判別スイッチ４４は内燃機関冷却水温度が所定温度
以下のときはオン状態に、所定温度を超えているときは
オフ状態になるものとする。ステップｅ６において水温
判別スイッチ４４がオン状態のときはステップｅ、に続
いて送風機１５のモータを所定の低速で回転する低速運
転がなされる（ステラｆａｙ）。したがって内燃機関冷
却水温度が所定温度以下のときは送風量は少なく抑えら
れることになる。

ステップ・、において水温判別スイッチ４４がオン状態
のときはステップｅ、に続いて設定器４０の設定出力Ｔ
Ｄと内気温度検出センサ３６の検出出力Ｔ、の差が所定
値以上か否かがチェックされる（ステップｅｓ）。本実
施例においてはこの所定値を“ｘ℃”＋　”　Ｙ　℃”
（ｘ＞ｙ　）として幅を持たせてヒステリシスが生ずる
ように設定しハンチングの発生を防止している。ここで
（ＴＤ−Ｔ、）は車室内気温度が設定値に対し所定範囲
にまで追従したことを判定するパラメータとして用いて
いる。

ステップｅ、において（ＴＤ−Ｔ、）が増加している場
合で所定値″”ｘ℃″以上のとき、または減少している
場合で所定値″′ｙ℃″を超えている場合にはまだ暖房
起動状態であると判定して、送風機１５のモータをステ
ラ７’　ｅ　Ｙにおける回転数よシ多い中間値の回転数
またはステップｅ、における回転数から直線的に増加さ
せる中速運転がなされ・る（ステップｅ、）。したがっ
て内燃機関冷却水温度が所定温度を超えかつ（ＴＩ）−
Ｔ１１）が所定値″′ｙ℃“を超えまたは所定値″’ｘ
’ｃ”以上のときは送風量は中間的な値に、または低風
量の状態から順次増加する中間量に制御されることにな
る。ここでステップｅ、およびｅ、の状態が起動制御の
状態である。

ステップｅ８において（ＴＤ−Ｔ、）が増加している場
合で所定値″ｘ’ｃ”未満のとき、または減少している
場合で所定値“ｙ℃”以下のときには既に暖房起動状態
は終了したと判定して、綜合データＴに対応させた第５
図のパターンに対応する演算式によシ演算された送風量
になすべく送風機１５のモータの回転数の制御が駆動回
路４７を介してなされる（ステップＣ□。）。すなわち
送風機１５は自動制御状態になされる。

また、ステップｅ、においてデータＴ、が増加している
場合で所定値″′ｕ′Ｃ”未満の温度に対応していると
き、または減少している場合で所定値―マ℃”以下の温
度に対応しているときにはステップｅ、に続いてステッ
プｅ８゜が実行される。この場合は、モード制御ではフ
ェースモードが選択される場合であって水温判別スイッ
チ４４０オン・オフ状態のチェックおよび暖房起動状態
でおるかの判別はバイパスされることになる。

ステップ＠ｚ　１８４　＋ｅｙ　＋”ｓｔたはｅｌ。に
続いてステラｆｔが実行される。

以上の如く本実施例においては、ステップｅ。

を設けてデータＴ、によってモード制御のときにパイレ
ベルモードおよびフットモードと判定される条件のとき
、水温判別スイッチ４４０判別をするようにしたため、
除湿暖房のときも、パイレベルモードのときも送風量を
低減させる起動制御が行なわれる。また、暖房起動の終
了を検出するステップｅ、および送風機風量を中間風量
に制御するステップｅ、を設けた場合を例示したが、ス
テツプｅ、およびｅ、を省略して内燃機関冷却水温度が
所定温度を超えたこと、データＴ２が７エースモードと
なる条件となったこととの何れかにょシ暖房起動状態の
終了と判別してもよい。

また、本実施例において水温判別スイッチ４４を第２図
に示す如く内燃機関冷却水配管途中に設けた場合を示し
ているが、水温判別スイッチ４４をヒータ１８のコア部
分に取付けてもよい。通常ミックスドア１７によシヒー
タコア１８を流通する吸入空気を零とする所謂フルクー
ルの場合、第２図において水温判別スイッチ４４とヒー
タコア１７との間に設けられた遮断弁が閉止される。し
またがって水温判別スイッチ４４をヒータコア１８のコ
ア部分に取付けた場合でフルクールの状態ではヒータコ
ア１８がモードドア側の方向から冷却されることおよび
内燃機関冷却水がヒータコア１８に流入しないために、
水温判別スイッチ４４は内燃機関冷却水温度にて動作せ
ず誤動作するが、この場合においてはフェースモードが
選択されることになシ、水温判別スイッチ４４による判
別はバイパスされるための問題にならない。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、エバ４レータによる
熱交換量およびミックスドア開度から演算した演算値に
対応した吹出し要求空気温度が所定値を超えかつ内燃機
関冷却水温度が所定温度以下のとき送風機送風量が低下
させられるようにしたため、所定吹出し要求空気温度を
適当な値に設定することによってパイレベルモードのと
きにもまたさらに除湿暖房のときにおいても起動制御が
なされる効果が得られる。

また、内燃機関冷却水温度を判別する水温判別手段を冷
却水配管に設けた場合にも、ヒータコアに設けた場合に
も適用することができる。

また、従来必要とした暖房モードであることを判別する
手段を必要としなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図。 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図。 第３図および第４図は本発明の詳細な説明に供するフロ
ーチャート◎ 第５図は送風機送風量と綜合データとの関係の一例を示
す特性図。 １・・・熱交換器、２・・・加熱器、３・・・調節手段
、４・・・演算手段、５・・・水温判別手段、６・・・
送風量制御手段、１５・・・送風機、１６・・・エバポ
レータ、１７・・・ミックスドア、３４・・・車室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送風機から送風された空気を通過させて冷却するエバポ
   レータおよび内燃機関冷却水を熱源とする加熱器からな
   る熱交換手段と、設定温度と車室内空気温度との偏差に
   関連した値に対応してエバポレータによる熱交換量およ
   びエバポレータ通過空気量中における加熱器通過空気量
   の比率を変更するミックスドアの開度を制御する熱交換
   量制御手段とを備えた車輛用空気調和装置において、内
   燃機関冷却水温度が所定温度以下か否かを判別する水温
   判別手段と、エバポレータによる熱交換量およびミック
   スドア開度から吹出し要求空気温度に対応する値を演算
   する演算手段と、演算手段による演算値に対応する吹出
   し要求空気温度が所定値を超えかつ水温判別手段により
   内燃機関冷却水温が所定温度以下と判別されたとき送風
   機送風量を低下させる送風量制御手段とを備えてなるこ
   とを特徴とする車輛用空気調和装置。