JPS62137213A - カ−エアコン制御装置 - 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、送風機、空気冷却器、および加熱能力を連続
的に調整可能な空気加熱器を備えたカーエアコンに通用
される制御装置に関する。

〔従来の技術〕

このような制御装置は、例えば特開昭５５−７７６５９
号公報に例示されるように、車室内空気温度の制御目標
温度と車室内空気温度の現実の測定温度とに少なくとも
基づいて車室内に供給する空気の温度（または熱量）を
決定するとともに、加熱器の加熱媒体温度および冷却器
の実際の冷却度を示す冷却温度をそれぞれ測定し、この
加熱媒体温度および冷却温度を加熱器の加熱能力の決定
に反映させている。このため、熱交換器、特に冷却器の
冷却能力が冷却器の作動・停止の別によって変動する要
因に対し、カーエアコンから供給される空気の温度が冷
却器の停止の際にその作動時よりも上昇するといった乗
員に対して好ましくない変動を生じるのを抑制すること
ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、本発明者らの実験によれば、カーエアコ
ンの吹出空気温度の変動が抑制されて、その吹出空気温
度が冷却器の作動・停止にかかわらず同程度の値であっ
ても、乗員は一般に、冷却器の停止時には冷却器の作動
時に比してより暖かさを感じることが判明した。

発明者らの推ａｌｌ＋によれば、この原因は、冷却器の
作動時には除湿された空気が得られるのに対して、冷却
器の停止時では比較的湿気が多いことによると考えられ
ている。

本発明はこのような問題の解消されたカーエアコン制御
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 このため、本発明は、第１図に示すように、送風機、空
気冷却器、および加熱能力を連続的に調整可能な空気加
熱器を備えたカーエアコンに通用される制御装置であっ
て、車室内空気温度の制御目標温度と車室内空気温度と
に少なくとも基づいて前記カーエアコンから車室に供給
される空気の温度（または熱量）を決定する手段と、前
記空気冷却器の冷却温度および前記空気加熱器の加熱媒
体温度に応じて、決定された前記空気温度（または熱量
）を前記加熱器の加熱能力を調整する調整信号に変換す
る手段と、を有するカーエアコン制御装置において、 前記空気冷却器の作動・停止の別に対応して、前記変換
手段における前記空気冷却器の冷却温度に異なる比例係
数を乗じた修正量を与える（ピ正手段を備え、この修正
手段により前記空気冷却器の停止時にはその作動時に比
して前記調整信号によって規定される前記加熱能力が所
定割合だけ減少するようにしたことを構成上の特徴とす
る。

なお、冷却器の作動・停止の別を、手動で決定する装置
においても、例えば決定された空気温度（または熱量）
に応じて自動的に決定する装置においても、その決定さ
れた作動・停止の別に対応して異なる比例係数を乗じた
修正量を与えることができる。

〔作用効果〕

本発明の装置はこのような特徴を有するから、空気冷却
器の冷却能力の変化の測定値を調整量に反映させるに際
して、冷却器の作動時よりもその停止時において吹出空
気温度（または熱量）が所定割合だけ減少する。このた
め、冷却器の停止時にはその作動時よりも車室内温度が
実際には低下されるが、乗員はむしろ温度変動がないよ
うに感じる。

さらに、上述した特徴によれば、冷却器の冷却温度に比
例して修正幅が決定されるから、冷却温度が低いほど吹
出空気温度の低温側への修正幅が小さく、このため冷却
器が作動状態から停止されたときにその冷却能力が徐々
に低下していく場合にも、非所望に低温の空気が吹き出
されることがない。

よって、本発明によれば、乗員の温度感覚に適合した空
気温度制御を実現することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を添付図面に示す実施例について説明する
。この実施例は、上流に配置された空気冷却器で一旦冷
却された空気を下流に配置された空気加熱器で加熱する
とともに、エアミックスダンパの開度調節によりその加
熱される空気と加熱されないでバイパスされる空気との
割合を変化させ、それによって車室への吹出空気の温度
（または熱量）を変化調節するようにしたカーエアコン
に本発明を通用したものである。しかしながら、本発明
がこのようなタイプのカーエアコンに限定されるもので
ないことはもちろんである。

第２図はこの実施例にかかるカーエアコン制御装置の全
体構成を示すもので、ダク）１０は上流において内気口
１１と外気口１２とに分岐し、ダンパ１３が内気口１１
と外気口１２とを選択的に開閉する。またダク）１０内
には、送風機１４、空気冷却器としてのエバポレータ１
５、空気加熱器としてのヒータ１６が配置されている。

ヒータ１６はダクトＩＯの通路の一部を横切って配置さ
れており、そのバイパス路１７との空気通過割合を調節
するエアミックスダンパ１８が配置されている。ダクト
１０の下流は複数の吹出口１９．２０に分岐されダンパ
２１により、両次出口を選択的に開閉できる。

エバポレータ１５は冷媒循環により冷凍サイクル２２の
一部として構成されており、自動車原動機２３と選択的
に連結・遮断されるコンプレッサ２４がかかる連結時に
原動機２３から受ける駆動力によって回転されると、コ
ンデンサ２５、レシーバ２６、減圧手段２７を通じて供
給される冷媒の作用によりダクト１０内を通る空気を冷
却する。

ヒータ１６は原動機２３の冷却水を加熱媒体として温度
感応弁２８を介して受は取り、ダクト１０を通る空気を
加熱する。

上述したカーエアコンの機能要素のうち、エバポレータ
１５は電磁クラッチ２９が付勢されて冷凍サイクル２２
が原動機２３と連結状態にあるときに冷却作動し、電磁
クラッチ２９が消勢されると冷却を停止する。ダンパ１
３はアクチュエータ３０により、その位置が選択される
。電磁クラッチ２９およびアクチェエータ３０は、電気
制御装置３１から出力される制御出力信号により作動す
る。

エアミックスダンパ１８は、電気制御装置３１の制御出
力信号に応答するアクチュエータ３２によりその位置が
調整されるようになっている。ダンパ２１も同様に電気
制御装置３１により図示しないアクチュエータを介して
その位置が選択されるようにしてもよいが、手動でその
位置を選択するものでもよい。

電気制御装置３１は、上述したカーエアコンの機能要素
を作動させる制御出力信号を予め設定された制御条件に
従って発生させるために、内気温センサ３３、外気温セ
ンサ３４、温度設定器３５、冷却器センサ３６、加熱媒
体温センサ３７、およびエアミックスダンパ１８の位置
センサ３８と接続され、これら信号発生器からの信号を
予め設定された制御プログラムに従って評価するように
構成されている。

各温度センサ３３．３４．３６．３７は通常のサーミス
タが用いられ、図示しない電流供給回路と組み合わされ
て、検出温度に応じたアナログ電圧を発生し、電気制御
装Ｎ３１においてデジタル信号に変換され、上述した評
価に供される。温度設定器３５は操作パネル３５に組み
込まれ乗員によって操作できるようにした可変抵抗器か
らなり、位置センサ３８はアクチュエータ３２の出力口
５ツドの位置に対応して変位するようにした可変抵抗器
からなり、それぞれ操作または変位に対応するアナログ
電圧を発生し、電気制御装置３１においてデジタル信号
に変換して、上述した評価に通用される。

電気制御装置３１は上述した制御プログラムに従うカー
エアコンの制御を実行するために、マイクロコンピュー
タを主要素として、適宜信号入出力回路を組み合わせて
構成されている。

第３図はそのマイクロコンピュータの制御プログラムの
構成を示しており、以下この装置の動作をこのプログラ
ムの流れに沿って説明する。

第２図図示の主スィッチ４０　（１つのスイッチのみ図
示されているが、エンジンキースイッチとカーエアコン
の主電源スイッチとの直列体からなるのが普通である）
が投入されると、車載バッチＩ７４１からの給電が開始
されて、装置全体が作動可能状態になるとともに、マイ
クロコンピュータはパワーオンスタートにより第３図の
捨て５０に始まるプログラムの実行を開始する。コンピ
ュータは所期設定ステップ５１を経て、ステップ５２で
各信号発生器３３〜３９からの信号を受け、これをデジ
タル信号としで内蔵する一部メモリに記憶する。

次にステップ５３では、ステップ５２で記憶した信号を
用いて次の計算式によりカーエアコンから吹き出す空気
温度Ｔａｏを計算する。

Ｔａ　ｏ＝Ｋｓ−Ｔｓ−Ｋｒ−Ｔｒ −Ｋａｍ−Ｔａｍ＋Ｃ ただし、Ｋｓ、Ｋｒ、Ｋａｍは予め設定した比例定数、
Ｃは予め設定した定数である。

この計算式は、送風器１４の送風量が予め想定した送風
量である場合に、車室内の空気温度Ｔｒを外気温Ｔａｍ
の影響をなるべく受けずに設定温度Ｔｓに接近させかつ
維持するためにカーエアコンから吹き出すべき空気温度
’ｌ’ａｏを規定する。

また、（実際上そうであるが）送風量がさほど変化しな
いので、計算結果の空気温度’ｌ’ａｏはカーエアコン
から吹き出す空気が持つべき熱量とみなすこともできる
。空気温度’［’ａｏは、この制御装置において温度制
御の基本となる値である。

続いてコンピュータはステップ５４において、空気温度
Ｔａｏが予め設定した第１基準値Ｔ１を超えるかどうか
を判定する。第１基準値Ｔ１は、内気温Ｔｒを制御する
上でエバポレータ１５の冷却を必要とするか否かのレベ
ルを定めるもので、判定の結果、空気温度Ｔａｏが第１
基準値Ｔ１を超えるときはステップ５５で電磁クラッチ
２９に遮断命令を付与し、エバポレータ１５の冷却作用
を停止させる。逆に、空気温度Ｔａｏが第１基準値ＴＩ
を超えないときはステップ５７で電磁クラッチ２９に連
結命令を付与し、エバポレータ１５の冷却作動を発揮さ
せる。

エバポレータ１５での冷却作用の有無に対応して、ステ
ップ５６．５８では冷却温度Ｔａに予め設定した比例係
数α、βを乗じる。ステップ５６で用いる比例係数αは
エバポレータ１５の冷却作動状態に対応するもので、β
はその冷却停止状態に対応する。α、βは、例えばβが
αの１〜２倍の大きさ、例えばαを１、βを１．５に定
めることができる。これにより、ステップ５６．５８を
経過した後の冷却温度Ｔａはエバポレータ１５の停止状
態においては、作動状態に比してみかけ上高めの値に修
正される。

ステップ５９では、空気温度Ｔａｏが予め設定した第２
基準値Ｔ２を超えるかどうかを判定する。

第２基準値Ｔ２は、内気温Ｔｒを制御する上で内気口１
１を開放すべきか否かのレベルを定めるもので、判定の
結果、空気温度Ｔａｏが第２基準値Ｔ２以下のときはス
テップ６０でアクチェエータ３０に内気口１１を開放す
る命令を付与し、内気口１１を開かせる。逆に、空気温
度Ｔａｏが第２基準値Ｔ２を超えるときはステップ６１
でアクチュエータ３０に外気口１２を開放する命令を付
与し、内気口１２を開かせる。

第２基準値Ｔ２は第１基準値Ｔ１より小さく設定されて
おり、強力冷房を必要とする条件で内気口１１を開いて
車室内空気を循環するようにしである。このため、エバ
ポレータ１５の冷却作用が停止される条件では、外気口
１２が開かれ、導入された外気を必要なだけ加熱して空
気温度Ｔａ。

を得ようとする。

コンピュータはステップ６２で、ステップ５２で記憶し
た信号と、ステップ５６．５８で修正した信号とを用い
て、冷却温度Ｔａと加熱媒体温度Ｔｗとを参照して、次
の式によりステップ５３で計算された値７ａｏを実際に
カーエアコンより吹き出される空気温度とするためのエ
アミックスダンパ１８の開度（目標開度）に変換する計
算を行なう。

目標開度（％）＝ １００　（Ｔａ　ｏ−Ｔａ）　／　（Ｔｗ−Ｔａ）ステ
ップ６３では、ステップ６２で計算した目標開度とステ
ップ５２で記憶した位置センサ３８の検出信号が示す実
際の開度とを比較して、実際の開度を目標開度にすべき
アクチュエータ３２の調整量を決定し、アクチェエータ
３２に調整信号を付与する。

制御プログラムはステップ６３から再びステップ５２に
戻り、上述した一連のステップを繰り返し実行し、制御
条件の変化に対応して内気温を設定温に維持するように
作用する。

第４図はこの装置の作動特性を示すもので、特性ＡＩは
、外気温が２０℃、加熱媒体温度が６５℃とし、またエ
バポレータ１５が冷却作用中であってその冷却温度が０
℃である条件を示すものとする。このとき計算された空
気温度Ｔａｏが４５℃で内気温が２５℃に保たれている
とすると、エアミックスダンパＩ８の開度は特性ＡＩ上
から該当する６５％の値が得られる。

次にこの状態において、エバポレータ１５の冷却作用が
停止されると、冷却温度は外気温に等しい２０℃に向か
って上昇し、やがて２０°Ｃになる。

このとき、ステップ６２での変換計算に用いる冷却温度
７’ａがエバポレータ１５の作動中と同じ値（図示例で
は測定値Ｔａに等しい）であれば、特性Ａ２上からエア
ミックスダンパ１８の開度が求められ、ダンパ１８の開
度は５６％に調整されるであろう。しかしながら、ステ
ップ６２の変換計算に用いる冷却温度Ｔａは捨て５６に
おいて比例係数β（図示例では１．５）を乗じた値に修
正されているから、実際には特性Ａ３上からダンパ開度
を求めることになる。すなわち、同じ条件でエアミック
スダンパ１８は１３％だけ冷房側に修正された４３％の
開度に調整される。この結果、実際の吹出空気温度はエ
バポレータ１５の冷却作動時に比して低めに調整される
。

また、特性Ｂｌ、Ｂ２は外気温が５℃の場合を示すが、
比例係数βが１であると仮定した場合の特性Ｂ１に対し
、比例係数βが１．５である場合の特性Ｂ２は大差がな
く、調整温度を大幅に低下させることがない。このよう
に、外気温が低い場合は含まれる湿気も少ないため、も
しも調整温度を低く変更するとなるとむしろ寒気を与え
るおそれがあるが、この装置は冷却温度が低い場合は修
正幅も小さいため、このような不具合が軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発明の構成上の特徴を示すブロック図
、第２図は本発明を通用した一実施例の全体構成図、第
３図は第２図図示装置のマイクロコンピュータにおける
制御プログラムを示すフローチャート、第４図は第２図
図示装置の作動特性図である。 １４・・・送風機、１５・・・空気冷却器をなすエバポ
レータ、１６．１８・・・空気加熱器をなすヒータとエ
アミックスダンパ、２２・・・冷凍サイクル、２９・・
・電磁クラッチ、３１・・・電気制御装置、３２・・・
アクチュエータ、３３・・・内気温センサ、３４・・・
外気温センサ、３５・・・温度設定器、３６・・・冷却
器センサ、３７・・・加熱媒体塩センサ。 代理人　弁理士　　岡　　部　　　　隆第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送風機、空気冷却器、および加熱能力を連続的に調整可
   能な空気加熱器を備えたカーエアコンに通用される制御
   装置であって、車室内空気温度の制御目標温度と車室内
   空気温度とに少なくとも基づいて前記カーエアコンから
   車室に供給される空気の温度（または熱量）を決定する
   手段と、前記空気冷却器の冷却温度および前記空気加熱
   器の加熱媒体温度に応じて、決定された前記空気温度（
   または熱量）を前記加熱器の加熱能力を調整する調整信
   号に変換する手段と、を有するカーエアコン制御装置に
   おいて、 前記空気冷却器の作動・停止の別に対応して、前記変換
   手段における前記空気冷却器の冷却温度に異なる比例係
   数を乗じた修正量を与える修正手段を備え、この修正手
   段により前記空気冷却器の停止時にはその作動時に比し
   て前記調整信号によって規定される前記加熱能力が所定
   割合だけ減少するようにした ことを特徴とするカーエアコン制御装置。