JPS62178416A - 車両用空調装置 - 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、車室内への吹出し空気温度Ｌｌ制御を行なう
車両用空調装置に係り、詳しくは、外気温センサにて検
出される外気温との関連において決定される開度にてエ
アミックスドアの開度制御を行なうことにより上記吹出
し空気温度の制御を行なう車両用空調装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の車両用空調装置における機構部の構成は
例えば、第５図に示すようになっている。同図において
、１１は空気導入口からプロアファン（図示せず）によ
って吸入された空気を冷却するエバポレータ、１２は空
気加熱用のヒータコア、１０は上記エバポレータ１１を
介した冷気のうちヒータコア１２側に導く量を調整する
エアミックスドアである。そして、エアミックスドア１
０が所定の開度に位置する状態においてエバポレータ１
１を介した冷気と更にヒータコア１２を介した暖気との
混合空気が夫々開閉制御される各吹出口、即ら、フット
吹出口１３、ベント吹出口１４、デフ吹出口１５の夫々
から車室内に吹出されるようになっている。上記エアミ
ックスドア１０は、エンジン吸気管の負圧または大気圧
の印加によって所定のステップ駆動がなされるアクチュ
エータ１６により駆動され、上記アクチュエータ１６に
対する負圧及び同大気圧の印加ａｉ１１００は夫々ソレ
ノイドバルブ１８．１９の開閉弁制御によってなされる
ようになっている。

尚、同第５図において、１７はエアミックスドア１０の
開度を検出するための開度センサであり、この間度セン
リ１７はエアミックスドア１０の開度に対応するアクチ
ュエータ１６の作動杆の位置に応じた信号を出力するよ
うになっている。また、２１はエバポレータ１１に供給
される冷媒を圧縮するためのコンプレッサ、２５はエバ
ポレータ１１を介した吸入空気の温度を検出する吸気温
センυである。

上記のように当該車両用空調装置では、ソレノイドバル
ブ１８．１９の開閉弁制御に基づくアクチュエータ１６
の駆動によりエアミックスドア１０の開度制御がなされ
、このエアミックスドア１０の開度に応じた湿度の空気
が各吹出口１３，１４．１５から車室内に吹出されるよ
うになっている（特公昭６０−２８６８７号公報等参照
〉。

ところで、上記空調装置８８４部の構成において、エバ
ポレータ１１を介した吸入空気流はエアミックスドア１
ｏによって上層流と下層流とに分けられ、この各空気流
のうち下層流のみがヒータコア１２によって加熱される
ようになっている。ここで、各吹出口、特にフット吹出
口１３及びベント吹出口１４についてみると、フット吹
出口１３から車室内に吹出される空気はヒータコ、ア１
２によって加熱された上記下層流の影響を直接受けるの
に対して、ベント吹出口１４から車室内に吹出される空
気は当該下層流の影響を直接受けにくくなっている。従
って、エアミックスドア１０の開度×とフット吹出口１
３及びベント吹出口１４から車室内に吹出される空気の
温度Ｔｏ　　（以下、吹出し温ＴＯという）との関係は
、例えば第６図に示すようになる。即ち、ベント吹出口
１４からの吹出し温ＴＯは第６図の特性Ｐ１で示すよう
に、定常制御領域Ｅｏ　　（急冷房、急暖房を除く）で
は開度Ｘの変化に対して大きく変動せず、また、フット
吹出口１３からの吹出しｔｎＴｏは特性Ｐ２で示寸よう
に、同定常制御領域ＥＯでは前記ベント吹出口１４から
の吹出し温より高く、かつ開度Ｘが大きくなる（ヒータ
コア１２側が広くなる）に従って順次上昇する。このよ
うな特性により、例えばエアミックスドア１０を開度Ｘ
（１）の位置に制御すると、その際、フット吹出口１３
からの吹出し渦はＴｏｆｔ（１）となり、また、ベント
吹出口１４からの吹出し温は上記吹出り、ｔＷＴｏｆｔ
　　（１）より低イＴｏｖｅ　　（１）となる。

上記のように、ベント吹出口１４、フット吹出口１３か
らの吹出し濡Ｔｏとエアミックスドア１０の開度Ｘとの
関係が第６図の特性Ｐ１、Ｐ２となるよう機構部を構成
した理由は、一般に車室内の乗員は所謂パ頭寒足熱′”
に従った空調を快適と感するものだからである。

更に、一般に乗員が快適と感する゛頭寒足熱′。

は外気温Ｔａによってその特性が変ってくる。

即ち、乗員が快適と感するベント吹出口１４からの吹出
し温ＴＯは、第７図の特性Ｑ１で示すように外気温Ｔａ
が変化してもほぼ一定ＴＯＩ（２５℃程度）でり、また
、同じように乗員が快適と感するフット吹出口１３から
の吹出し渦ＴＯは、同第７図の特性Ｑ２で示すように、
外気ｍＴａが下がるに従って上昇し、かつ上記快適と感
するベント吹出口１４からの吹出しｆＡＴＯｌとの差が
外気ＷＴａが下がるに従って大きくなるものである。尚
、第７図を快適マツプと称する。

そこで、従来の車両用空調装置では、エアミックスドア
１０の開度制御（車室内への吹出し空気湿度の制御）に
対して外気ＵＴａは以下のように考慮されている。

まず、設定温度ＴｐｔＣ，外気ｍＴａ及び他の温度条件
（例えば日射量等）に基づいて目標吹出し瀉Ｔｏが Ｔｏ　＝Ａ　φＴｐｔｃ　＋Ｂ　−Ｔａ　十〇に従って
演算される。ここで、定数Ａ、Ｂについては、外気温Ｔ
ａのときに車室内温度を設定湿度Ｔ　Ｉ）ｔＣに保持す
るために必要な平均的な吹出し潟を実験的に定め、その
結果に基づいて決定されるものである。尚、上記式にお
けるＣは他の温度条件に係るファクターである。

上記式は、他の温度条件に変化がなくＣが一定値の場合
、設定温度Ｔ　ｐｔｃが所定湿度（例えば２５℃）に定
められると、外気温Ｔａと目標吹出し温ＴＯとの関係が
第８図に示すような一次の関係（Ｂ＜０）になることを
表わしている。

一方、目標吹出しｆｉＴｏをフット吹出口１３及びベン
ト吹出口１４から吹出すべき空気温度の平均的なものと
すると、当該目標吹出し温ＴＯとエアーミックスドア１
０の開度Ｘとの関係は、例えば第６図のＰＯで示びょう
なものとして定められる。

上記各関係により、設定温度Ｔ　ｐｔｃが所定温度に決
められた状況において、外気温がＴａ（１）になると、
第８図に示ずように当該外気温Ｔａ＜１）に対して目標
吹出し温Ｔｏ（１）が定まり、この目標吹出し温ＴＯ（
１）を１９るためにエアミックスドア１０が第６図に示
すように開度Ｘ（１）に制御される。従って、設定温１
０１−ｐｔｃが所定温度に設定された状況において、外
気温がＴａ（１）になると、ベント吹出口１４からは吹
出し４ＴＯＶｅ　　（１）　、フット吹出口１３からは
吹出し１Ｔｏｆｔ（１）にて夫々車室内への空気の吹出
しがなされる（第６図参照）。

上記のような外気温Ｔａのとの関連において決定される
開度にてエアミックスドア１０の開度制御を行なうよう
にすれば、例えば、外気温Ｔａが高い場合、第８図から
目標吹出し温Ｔ。

が低くなり、それに伴なってエアミックス１０の開度Ｘ
も小さくなる。また、外気温Ｔａが低い場合には、上記
関係からエアミックスドア１０の開度は大きくなる。従
って、第６図の特性から朗らかなように、外気温Ｔａが
高い場合には、ベント吹出口１４からの吹出し４　Ｔ　
ｏｖｅとフット吹出口１３からの吹出しＷＴｏｆｔとの
差が比較的小さく、外気温Ｔａが低い場合には、同吹出
し温度Ｔ　ｏｖｅとＴｏｆｔとの差が比較的大きくなり
、そのどきベント吹出口１４からの吹出し温度Ｔ　ｏｖ
ｅは外気ＷＴａによって大きく変動しない。

即ち、当該空調装置では、外気温Ｔａに対するベント吹
出口１４からの吹出し温Ｔ　ｏｖｅとフット吹出口１３
からの吹出し温Ｔｏｆｔとの相関関係が前記快適マツプ
と同様の傾向となる（第７図参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の車両用空調装置では、更に、
快適な制御を行ない得る余地がある。

それは、空調機構部については上述したように乗員の快
適感が考慮されたものとなっているものの、上記目標吹
出し温ＴＯの決定処理等を含む実際のエアミックスドア
の開度制御に関しては乗員の快適感が回答考慮されてい
ないからである。即ち、従来の空調装置では、車室内を
ある一定の温度に効率良く保持するという思想に基づい
て上記目標吹出しＷＴｏを決定しており、例えば、第８
図に従って現在の外気温Ｔａく１）に対する目標吹出し
温ＴＯを決め、この目標吹出し温Ｔｏ（１）に基づき第
６図に示す特性に従って決定される開度ｘ（１）では、
必ずしも乗員が快適と感する吹出し空気が得られず、実
際にはエアミックスドアを例えば第６図に示すように更
にΔＸだけ大きくしたときに快適と感するような場合が
あり１ｑるのである。

そこで、本発明の課題は、エアミックスドアの開度制御
についても乗員の快適感を考慮し得るようにすることで
ある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、第１図に示すように、外気温センサ１にて検
出される外気ｉＴａとの関連において決定される開度Ｘ
゛にてエアミックスドア２の開度制御を行なうことによ
り車室内への吹出し空気温度の制御を行なう車両用空調
装置を前提としており、当該車両用空調装置において、
上記課題を解決するための技術的手段は、予め定めた外
気温Ｔａとニアミックスドア２開度の所定の関係を記憶
する記憶手段３と外気温センサ１にて検出される外気温
に基づき上記記憶手段に記憶した所定の関係に従ってエ
アミックスドア２の開度を決定する開度決定手段４を備
えるようにしたものである。

［作用］ 外気温センサ１にて外気温Ｔａが検出されると、開度決
定手段４が記憶手段３に記憶された外気温とエアミック
スドア開度との関係を参照し、検出外気ｍ　Ｔ　ａに対
応したエアミックスドア開度Ｘを決定する。そして、こ
の決定された開度Ｘにてエアミックスドア２の開度制御
がなされる。ここで、記憶手段３に記憶すべき外気温と
エアミクスドア開度との関係は、乗員の快適感に基づき
実験的に定められるものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明に係る車両用空調装置のエアミックスド
ア制御に関する系の一例を示すブロック図である。尚、
この例では、当該空調装置の機構部を第５図に示すもの
と同様のものとする。

第２図において、３０はメモリであり、このメモリ３０
には第３図に示すような外気温Ｔａに対するエアミック
スドア開度Ｘ、の制御パターンが予め記憶されている。

この第３図に示す制御パターンは、空調制御に際する設
定温度Ｔ　ｐｔｃを２５℃とした場合、乗員が快適と感
するような外気温に対するニアミックスドア開度汽を実
験的に定めたものである。４０は演算部であり、この演
算部４０は、上記メモリ３０内の外気温とエアミックス
ドア開度との関係を参照しつつ、Ａ／Ｄ変換器４１を介
した外気温センサ２２からの検出外気温’ｒａ、温度設
定器２３での設定温０！ＴｐｔｃＳ至温センサ２４から
の検出車室１Ｔｉｎｃ、及び吸気温センサ２５からの検
出吸気温Ｔｉｎ１．：基づいて実際に制御づべきエアミ
ックスドア開度Ｘ　００を演算するようになっている。

４２は演算部４ｏにて演算された制御すべきニアミック
スドア開ａ、×００とＡ／Ｄ変換器４１を介した開度セ
ンサ１７からの実際のエアミックスドア開度Ｘとを比較
する比較部であり、のこ比較部４２は当該検出開度Ｘと
制御目標となる開度ＸＯＯとの差が所定量δ（０に近い
値〉以下になるまでエアミックスドア１０の作動指令信
＠（作動方向の情報も含む）を出力するようになってい
る。４３は比較部４２からの作動指令信号に基づきエア
ミックスドア１０のアクチュエータ４４に対して駆動信
号を出力する駆動回路であり、当該空調装置では機構部
の構成が第５図に示すようになることから、駆動回路４
３はアクチュエータ４４を実際に構成するソレノイドバ
ルブ１８．１９対して上記作動指令信号に基づいたオン
・オフ信号を出力することになる。

次に、第４図に示を演算部４０の処理フローに従って作
動を説明する。

乗員による温度設定器２３での温度Ｔ　ｐｔＣ設定がな
され、当該空調装置に起動がかけられると、演算部４０
はＡ／Ｄ変換器４１を介して当該設定温度Ｔｐｔｃと共
に各検出温度７ａ。

Ｔｉｎｃ、Ｔｉｎ及び検出開度Ｘを入力し、当該各情報
を内部のレジスタに蓄える（ＳＴ１　）。そして、演算
部４０は更に以下の処理を順次行なう。

■　メモリ３０に記憶した外気温とエアミックスドア開
度との関係を参照して上記入力した外気温Ｔａに対応し
たエアミックスドア開度へを決定する（ＳＴ２）。

例えば第３図に示すように、当該入力した外気温がＴａ
（１）であるときには対応するニアミックス開度×１１
）が決定される。

■　入力した設定温度Ｔ　ｐｔｃに基づき上記処理にて
決定したエアミックスドア開度Ｘ力を補正する（ＳＴ３
’）。

具体的には、開度×０を ＸＯ−泡＋Ａ・　（Ｔｐｔｃ　−２５）Ａ：定数 に従って演算する。これは、メモリ３０に記憶した外気
温とエアミックスドア開度との関係（第３図参照）が、
設定温度２５℃の場合に乗員が快適と感することを条件
に実験的に定めたものであるから、実際の設定温度Ｔｐ
ｔｃど２５℃との差温に応じた補正を行なうものである
。

■　入力した設定温度ＴｐｔＣ１車室温７ｉｎｃに基づ
き上記補正演算にて得たエアミックス開度ＸＯを更に補
正する（Ｓｒ４　）。

具体的には、開度Ｘを Ｘ＝Ｘｏ　＋３　＊　（Ｔｐｔｃ　−Ｔｉｎｃ　）に従
って演算する。これは、車室温Ｔｉｎｃを設定温度Ｔ　
ＤｔＣにできるだけ早く近づけるための補正であり、車
室ＵＴｉｎｃが設定温度Ｔ　ｐｔｃより高ければ、安定
状態時より低い吹出温となるように、また、車室温Ｔｉ
ｎｃが設定温度Ｔ　ｐｔｃより低ければ、当該安定状態
時より高い吹出し温となるようエアミックス開度の補正
を行なう。そして、その補正の程度は設定温度Ｔｐｔｃ
と車至温Ｔｉｎｃの差が大ぎい程大きくなる。

■　入力した吸気ｔｎＴｉｎに基づき上記二度の補正演
算にて１９だニアミックスドア開１ｆｆＸを補正する（
Ｓｒ１　）。

具体的には、上記エアミックスドア開度Ｘと吸気温Ｔｉ
ｎに基づいた補正関数ｆを予め定め、 Ｘ０Ｏ−ｆ　（Ｘ、　Ｔｉｎ＞ に従って最終的なエアミックスドア開度ＸＯＯを決定す
る。これは、吸気温Ｔｉｎが異なれば同じエアミックス
ドア開度であっても吹出し潟が異なることに基づくもの
であり、この補正により、吸気１ｍ　Ｔ　ｉ　ｎが変動
しても適正吹出し温度を保証している。そして、当該補
正関数ｆは乗員の快適感を考慮して実験的に定められる
ものである。

■　上記のように演算されたエアミックスドア開度ＸＯ
Ｏを出力する（Ｓｒ６　）。

この開度データＸＯＯを出力すると、以後、当該演算部
４０は上述した各検出温度等の入力処理、エアミックス
ドア開度の決定処理、各補正処理を繰り返し行ない、そ
の過程で得られる開度データＸＯＯを順次出力する。

上記のように演算部４０から所定の演算周期にて開度デ
ータ×００が出力される過程で、比較部４２は開度セン
サ１７かδの実際のエアミックスドア開度Ｘと当該開度
データＸＯＯとを比較し、その差が所定量をδ超えてい
る闇は作動指令信号を出力する。そして、この作動指令
信号に基づいてエアミックスドア１０が駆動され、開度
センサ１７にて検出される実際のエアミックスドア開度
Ｘが上記制御目標となる開度ＸＯＯに近づいて当該差が
当該所定■δ以下になると、その時点で比較部４２は作
動指令信号出力を中止づ“る。すると、エアミックスド
ア１０は当該時点での開度〈はぼＸＯＯとなる）を維持
し、各吹出口、即ち、ベント吹出口１４及びフット吹出
口１３からは第６図に示す特性に従って当該維持される
開度に対応した温度Ｔ　ｏｖｅ及びＴ　ｏｆｔの空気が
吹出される。

上記のように本実施例によれば、乗員が快適と感する外
気温に対するエアミックスドア開度を実験的に定め、そ
の関係に基づいてエアミックスドア１０の開度制御を行
なうようにしていることから、当該開度制御に乗員の快
適感が考慮されることになる。そして、空調機構部につ
いても乗員の快適感が考慮され７Ｃ構成となっているこ
とがら（第５図及び第６図参照）、両者相俟って更に乗
員にとって快適な空調制り１を行ない得る装置となる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、記憶手段に
記憶した外気温とエアミックスドア開度との関係に従っ
て制御づべきエアミックスドア開度を決定するようにし
たため、上記記憶手段に記憶する外気温とエアミックス
ドア開度との関係を乗員が快適と感するよう実験的に定
めるようにすれば、乗員の快適感を考慮した工アミック
ストアの開度制御が可能となる。そして、より快適な制
御を行ない１ｑる車両用空調装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明に係る車両用空調装置のエアミックスドア制御に関す
る系の一例を示すブロック図、第３図は第２図における
メモリに記憶した外気温とニアミックスドア開度との関
係を示す図、第４図は第２図における？１ＪｉｔｉＩ部
の処理フローを示すフローチャート、第５図は車両用空
調装置の機構部の一例を示す図、第６図は第５図に示す
機構部を有した空調装置におけるニアミックス開度と吹
出し温との関係を示ず図、第７図は乗員が快適と感する
外気温に対する吹出し温の関係を示す図、第８図従来の
空調制御における外気温と目標吹出し潟との関係を示す
図である。 １．２２・・・外気温センサ ２．１０・・・エアミックスドア ３・・・記憶手段 ４・・・開度決定手段 ３０・・・メモリ ４０・・・演算部 ４２・・・比較部 ４３・・・駆動回路 特許出願人　　　日産自動車株式会社 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 外気５翫Ｔａ 第８１′１ 目 Ｔｏ（１）　　　　　　　　　　　　　　　外気、ＬＴ
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　外気温センサにて検出される外気温との関連において
   決定される開度にてエアミックスドアの開度制御を行な
   うことにより車室内への吹出し空気温度の制御を行なう
   車両用空調装置において、予め定めた外気温とエアミッ
   クスドア開度の所定の関係を記憶する記憶手段と、外気
   温センサにて検出される外気温に基づき上記記憶手段に
   記憶した所定の関係に従ってエアミックスドアの開度を
   決定する開度決定手段とを備えたことを特徴とする車両
   用空調装置。