JPS62181910A - 自動車用空気調和装置 - 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〕 本発明は空気冷却手段と空気加熱手段とを備え、所定の
一定空間内に所定の一定気温を得ることが出来るように
した空気調和装置に係り、特に自動車用に好適なエアコ
ンデショナーに関する。

【従来の技術〕

自動車用のエアコン装置としては、最初はクーラーとヒ
ータとを別々に用いたものが使用されていたが、やがて
これらを一体として制御し、外気温度の広い範囲にわた
って車室内の気温を充分に所定の一定値に制御出来るよ
うにした、いわゆるヒートエアミックス方式のものが用
いられるようになり、温度制御の連続性に優れ、かつ除
湿機能も同時に与えられるという利点を有することなど
から、このヒートエアミックスタイプのものが広く普及
するようになってきた。 このヒートエアミックスタイプの自動車用エアコン装置
としては、例えば特開昭５５−３６１６６号公報に開示
があるが、この従来例のものでは、冷媒圧縮機の運転領
域が非常に広く、例えば車室内の気温がそのままで特に
冷房や除湿を行なわなくても不快感を生じないように保
てる、低い外気温状態にいたるまでも冷却手段の圧縮機
が運転されてしまう。 一方、自動車用エアコン装置としては、例えば、特開昭
５８−１５６４１０号公報に開示されているものもある
。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、このようなエアコン装置の運転に必要な動力
の８０％は冷却手段、即ち冷媒圧縮機の駆動のために消
費されている。 このため、このような従来のエアコン装置のうち、曲者
のものでは、年間を通して見た場合、不必要に多大のエ
ンジン動力を消費してしまい、省エネの点で問題があっ
た。 一方、上記の後者の装置では、冷却手段に送られる空気
の温度が制御に考慮されていないため、制御のｉ！］！
Ｍ性が充分に得れないという問題点があった。 本発明の目的は、上記した従来技術の問題点に対処し、
無駄なエネルギー消費が充分に抑えられ、かつ制御の連
続性も充分に保つことができる自動車用空気調和装置を
提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、ヒートエアミックス方式のエアコン装置に
おいて、冷却手段に流入する空気の温度を考慮し、これ
により冷却手段と加熱手段との間での機能の移行を制御
することによって解決される。 〔作　　用〕 冷却手段の目標吐気温度がその吸気温度にほぼ一致する
ところから加熱手段の動作に移行させることにより、冷
却手段の無駄な運転が避けられ、冷却手段から加熱手段
への移行をスムースに行なわせることが出来る。 〔実施例〕 以下本発明による自動車用空気調和装置について、図示
の実施例により詳細に説明する。 第一図は本発明の一実施例で、図において、１は熱交換
部全体を表わし、この熱交換部１には車室外からの空気
を吸入する外気吸込口１０１、車室内空気を吸入する内
気吸込口１０２と、これらの吸込口を開閉制御する吸込
口ドア１１１が設けられている。この吸込口ドア１１１
は２段アクションの負圧アクチェータ１１２とリターン
スプリング１１３により３位置に制御される。即ち、こ
の負圧アクチェータ１１２の各々の負圧作動室は電磁弁
１１４，１１５を介して図示してない負圧ポンプなどの
負圧源９０に接続されており、吸込口ドア１１１は、電
磁弁１１４，１１５両者共に通電されないときには、リ
ターンスプリング１１３の力により内気吸込口１０２を
閉じ、外気吸込の状態となり、電磁弁１１４，１１５両
者共に通電されると負圧アクチェータ１１２の両頁圧作
動室に供給される負圧力により外気吸込口１０１を閉じ
、内気吸込みの状態となる。又、電磁弁１１４を通電し
、電磁弁１１５を通電しないときには、負圧アクチェー
タ１１２の一方の負圧作動室のみに負圧力が作用するた
め、吸込口ドア１１１は前記状態の中間位置に停止し、
外気吸込口１０１、内気吸込口１０２共に開かれて内外
気吸込の状態となる。 熱交換部ユニットケース１００には前記吸込口から空気
を吸込み、後述の熱交換部に送るブロワ−１２１が設け
られている。このブロワ−１２１による風量は、制御部
２により制御されるドライバー１２３によりモータ１２
２に供給される印加電圧を制御することにより制御され
る。 ブロワ−１２１の下流には蒸発器１３１が設けられ、こ
の蒸発器１３１はコンプレッサ１３２、膨張弁１３３な
どで圧縮冷凍サイクルを構成しており、これを通過する
空気の冷却手段を構成する。 コンプレッサ１３２は図示してない自動車のエンジンに
より電磁クラフチ１３２ａを介して駆動され、その駆動
、非駆動は制御部２の制御信号により制御されるコンプ
レッサリレー１３２ｂにより前記電磁クラッチ１３２ａ
を励磁あるいは非励磁とすることにより行なわれる。 更に蒸発１ｓ１３１の下流には加熱手段となるヒータコ
ア１４１が設けられており、このヒータコア１４１には
自動車のエンジン冷却水（温水）が循環しヒータコア１
４１を通過する空気を加熱する。このヒータコア１４１
を通過する空気量を増減することにより加熱量を制御す
るための温調ドア１４２が設けられている。この温調ド
ア１４２は電磁弁１４５，１４６を介して前記負圧ｉ９
゜に接続された負圧アクチェータ１４３とリターンスプ
リング１４４により回動する。電磁弁１４５゜１４６両
者共に通電されないときには、負圧アクチェータ１４３
の負圧作動室は１！磁弁１４５゜１４６を経て大気に導
通するため負圧力が作用せず、リターンスプリング１４
４により温調ドア１４２は第１図にてθが減少する方向
に回動し、これによりヒータコア１４１を通過する空気
量を増加させることになる。電磁弁１４５が通電され、
電磁弁１４６が通電されないときには負圧アクチェータ
１４１の負圧作動室は電磁弁１４６゜１４５を経て負圧
源に導通され、負圧力が作用する。この結果温調ドア１
４２はリターンスプリング１４４に抗し前記θの増大す
る方向に回動する。 即ちヒータコア１４１を通過する空気量を減少させる方
向に作動する。温調ドア１４２と連動して作動するポテ
ンショメータ１４７は上記温調ドア１４４の位置に対応
する位置信号を電圧ｖＴの形で制御部２の１４８に入力
し、θの増加につれてｖＴが上昇する。 上記の構成にてｍ調ドア１４２は帰還制御され、ヒータ
コア１４１を通過する空気量はプロワ−１２１により送
られるブロワ−風ＩＡの０％（θが最大）から１００％
（θがＯ）まで制御される。 一方、ヒータコア１４１を通過しない空気は、ヒータコ
ア１４１に並列に設けられたバイパス１０３を通り、ヒ
ータコア１４１を通過し加熱された空気と混合して車室
内に吹出される。 蒸発器１３１はヒータコア１４１又はバイパス１０３を
通過した空気は車室内への上吹出口１０４、下吹出口１
０５又はフロントガラスへの吹出口１０６から車室内へ
吹出される。 車室内への空気の吹出口を切換えるモードドア１５１が
設けられており、このモードドア１５１も前記吸入口ド
ア１１１と同様２段アクション負圧アクチェータ１５２
により３位置に制御される。 負圧アクチェータ１５２の２個の負圧作動室は各々電磁
弁１５４，１５５を介して前記負圧源９０に接続されて
おり、電磁弁１５４，１５５の両者に通電されていない
ときにはリタースプリング１５３により上吹出口１０４
が閉じられ上記空気は下吹出口１０５から吹出される。 又、電磁弁１５４．１５５両者に通電されているときに
は負圧アクチェータ１５２の両頁圧作動室に負圧源９０
が接続状態となりモードドア１５１は下吹出口１０５を
閉じ、上記空気は上吹出口１０４から吹出される。電磁
弁１５４が通電され、電磁弁１５５に通電されない場合
には負圧アクチェータ１５２の一方の負圧作動室のみが
負圧源９０に接続されるためモードドア１５１は上記状
態の中間位置、上吹出口１０４、下吹出口１０５両者共
開いた状態となり前記空気は両次出口から吹出される、
いわゆるハイレベルの状態となる。前面防風ガラスへの
空気吹出口１０６はドア１５６により開閉される。なお
、ドア１．５６が閉状態でも通常少量の吐出空気が有る
様構成されるのが普通である。 ドア１５６は、いわゆるデフドア（デフロスタ−ドア）
で、電磁弁１５９を介して前記負圧源に接続された負圧
アクチェータ１５７とリターンスプリング１５Ｂにより
作動される。電磁弁１５９が通電されたときには負圧ア
クチェータ１５７に負圧力が作用し、デフドア１５６は
リターンスプリング１５８に抗して開き、電磁弁１５９
が通電されないときにはドア１５６はリターンスプリン
グ１５Ｂにより閉じられる。 蒸発器１３１の直ぐ下流にはサーミスターからなる、蒸
発器１３１通過直後の空気温度、すなわち吐気温度］゛
Ｃを検出する吐気温度センサー１６０が設けられ、吐気
温度Ｔｃを電圧Ｖｃの形で制御部２の入力１６１に供給
している。 又、蒸発器１３１の上流にも蒸発器１３１通過前の空気
温度、すなわち吸入空気温度Ｔ＋を検出するための、サ
ーミスターからなる吸気温度センサー１６５が設けられ
、吸気温ｄｅ　Ｔ　＝を電圧Ｖ、の形で制御部２の入力
１６６に供給している。 一方、車室内の適当な位置には車室温度センサー１７０
が取付けられ、車室温度ＴＲを電圧ｖ１１の形で制御部
２の入力１６１に供給している。 制御部２は、前記センサー類や操作部３からのアナログ
信号をディジクル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１と、
このＡ／Ｄ変換器２１と操作部３からのディジタル信号
を演算処理するマイクロコンピュータ２２と、このマイ
クロコンピュータ２２の出力信号により前記熱交換部１
の各機器を制御するインターフェース回路２３とから構
成されている。このインターフェース回２３は前記熱交
換部１の電磁弁１１４，１１５，１４５゜１４６．１５
４，１５５，１５９．コンプレッサーリレー１３２ｂを
制御するスイッチ素子としてのトランジスター２３１〜
２３８、モータ１２２に電力を供給するドライバー１２
３にアナログ電圧を供給するためのＤ／Ａ変喚器２３９
より構成される。 操作部３には本装置を起動、停止するための図示してな
いエアコンスイッチ、車室内を希望温度に設定する温度
設定器３１、車室内を手動により除湿するための除湿ス
イッチ３２、吹出口１０６からフロントガラスに空気を
吹出す操作をするためのスイ゛ンチ３３などが設けられ
ている。上記温度設定器により設定される車室の希望温
度（目標設定温度’ｒｓ）は電圧Ｖ、として制御部２に
入力され、除湿スイッチ３２、スイッチ３３の操作信号
■。。、■、、も電圧の形で制御部２へ入力される。 次に、以上の構成よりなる本実施例による自動空調装置
の動作について説明する。 第２図は本実施例で採用している自動温度制御の原理を
説明したものである。操作部３で設定された目標設定温
度Ｔ、と車室内温度Ｔ、とを比較し、その温度差ΔＴ　
＝　Ｔｓ　−ＴｓをＰＩ演算する。 ここで、Ｐ！演算の結果をＸと置けば次式が成り立つ。 Ｘ−に、　　・ΔＴ＋に、−Ｊ’ΔｄｔＰＩ演算は自動
制御の分野で一般に使われる手法であり上式に見る如く
、目標を制御対象の実状との差の比例分と時間的蓄積分
とに分け、これから制御対象を目標状態へ移行させるに
必要な装置を計量するものであり、これにより制御部２
は上記演算結果Ｘの値に比例した熱量Ｑを車室４内へ送
る様に熱交換部１を制御する。このとき、車室内空気（
熱負荷）は上記熱量Ｑの他に外乱熱ＱＤを受ける。なお
、この外乱熱Ｑ、には、車室外からの侵入熱、日射によ
る輻射熱、エンジン室からの伝達熱、乗員の発熱等があ
る。 車室内空気は、上記Ｑ＋Ｑゎの熱量を受け、−次遅れで
車室内温度Ｔ魔が変化する。このＴＩＩは制御部２へ負
帰還される。こうした負帰還制御系は、各要素の係数が
適当であれば車室内温度Ｔえは安定に目標設定温度に収
束することが数学的に証明されるので自動温度制御が達
成される。 以上説明の温度制御は、本発明の実施例では以下の説明
の通り実行される。 第３図は制御部２のマイコンプログラムの作動フローチ
ャートであり、図中の数字はフローの順序を示すステッ
プ番号である０図示の通り、本装置の作動はステップ２
０１〜２０３のイニシャライズ　ステップと、２０４〜
２１７を無限回操り返すメインルーチンと、このメイン
ルーチンの処理中にメインルーチンの一周期（実施例で
は約１秒）に比して数１００分の１の周期（実施例では
１００分の１秒）でステップ２２０〜２２７を処理する
割込みルーチンとからなる。 まず、前記エアコンスイッチにより本装置が起動される
と制御部２のマイクロコンピュータ２２のＩｌｏのデー
タはステップ２０１により定められた初期値に設定され
、ステップ２０２によりマイクロコンピュータ２２内の
図示してないＲＡＭがクリアされる０次に、ステップ２
０３において温調ドア１４２の位置（θ−０）に対応す
るポテンショメータ１４７の電圧Ｖ！がＡ／Ｄ変換器２
１によりディジタル量（Ｖｔ　）に変換されドア基準位
置の初期値として読込まれる。なお、このドア基準位置
信号はステップ２２４により前記割込みルーチンにより
監視、更新される。 次にメインルーチンについて説明する。 操作部３により設定された目標設定温度Ｔ、に対応した
電圧Ｖ３、車室温度ＴＩに対応した電圧ＶＲ１前記吐気
温度Ｔｃに対応した電圧ＶＣ１吸気温度Ｔ、に対応する
電圧Ｖ、はステップ２０４においてＡ／Ｄ変換器２１に
より各々ディジタル値（Ｖｓ）、（Ｖｍ）、（Ｖｃ）、
（Ｖｔ）に変換されマイクロコンピュータ２２に入力さ
れる。 温調ドア１４２の位置に対応した電圧■７の読込みは後
述の如くタイマ割込で行われる。 次に、これらのディジタル値（ＶＲ）　、　　（ｖｃ）
　。 （Ｖ＋）はステ′ンプ２０５においてマイクロコンピュ
ータ２２のＲＯＭに記憶された変換マツプ回路２４０に
より車室温度、吐気温度、吸気温度相当のデジタル（直
〔Ｔ□）　、　（Ｔｃ　）、　　（Ｔｉ　）に変換され
る。 一方、〔ｖ３〕はステップ２０６において目標設定温度
回路２４１により１次の変換式により目標設定温度を表
わすディジタル値〔Ｔ、〕に変換される。ステップ２０
７において、上記目標設定温度（Ｔｉ　）と車室温度（
ＴＲ）との偏差〔ΔＴ〕−（Ｔｓ　）　−（Ｔｌｌ　）
が求められる。 次にステップ２０８において、積分加算回路２４２によ
り（Ｘ）　−ｋ　（ΔＴ）＋−，／’ＣΔＴ）ｄｔのＰ
Ｉ演算が行われる。 まず、上式の積分項は、割込みルーチンのステップ２２
６におけるタイマー処理により措定された所定時間毎に
前記温度偏差〔ΔＴ〕を加算し、さらにこの積分項にｋ
〔ΔＴ〕を加えることにより制御信号（ｘ）が求められ
る（ステップ２０９）。 なお、上式のに、τは制御系により決められる定数であ
る。 こうして求められた制御信号（Ｘ）は、車室温度ＴＩＩ
を目標設定温度Ｔ、に制御する過程で、車室熱負荷が必
要とする熱量に見合う量であり、本実施例ではｋ〉０．
τ〉Ｏに選んであるので、（ｘ）＞０では（ｘ）値が大
きい程大きな加熱力を必要とし、（ｘ）＜Ｏでは〔−Ｘ
〕が大きい程大きな冷房力を車室熱負荷が必要としてい
ることを意味する。 この制御信号［ｘ〕の値に基く本空気調和装置の作動を
第４図により説明する。なお、この第４図は横軸制御信
号（ｘ）に対する熱交換部１の作動状態を示すものであ
る。 ステップ２１０においては、制御信号（Ｘ）に対する吐
気温度の目標温度（Ｔｃ、）が下記の如くして吐気温目
標温度設定回路２４７により求められる。すなわち、こ
の目標温度（Ｔｅａ）は、予め定められた（ｘ）の負の
値（Ｘｉ　）に対して、まず、（Ｘ）≦（ｘ２〕の範囲
では蒸発器表面が凍結直前となる可能最低値（ＴＣＬ）
　　（本実施例では２．５℃）となり、次に（ｘ）≧〔
ｘ２〕の範囲では（ｘ〕＝　（ｘｚ　）で前記（’ｒ　
ｃ　ｒ　）、〔Ｘ〕＝（０）で所定値（Ｔａｘ）　　（
本実施例では２５℃）なる２点を結ぶ１次式により求め
られる値となる。 次に、ステップ２１１において、制御信号（Ｘ）に対す
る温調ドア目標電圧（Ｖｙｏ）が計算により求められる
。先ず、吸気温度〔Ｔえ〕と前述の１次式とが、比較参
照され〔ＴＬ〕と等しい〔Ｔ、。〕に対応する制御信号
（Ｘ）の値を（Ｘｉ　）として求める。温調ドア目標電
圧（Ｖｔ。〕は前記〔Ｘ！〕と予め定められた（ｘ）の
正の値〔Ｘ、〕の間では１次式であり、（Ｘ）が〔Ｘ、
〕のとき（Ｖｔｏ）＝（ＶＴＩ）となり、〔Ｘ、〕のと
き（Ｖｔ。）−（Ｖ　ｔｚ）とする。ここに、（ＶＴＩ
）は温調ドア１４２がヒータコア１４１への通路を閉じ
た状態（θが最大）ポテンショメータ１４７による電圧
に相当するも、のであり、（Ｖ　ｔｔ）はヒータコア１
４１への通路を完全に開いた状ａ（θ−０）（７）ポテ
ンショメータ１４７の電圧に相当するものである。 さて、割込み処理ルーチンのステップ２２０では先ず次
のタイマー割込を許す。さらにステップ２２１ではメイ
ンルーチンで使っていたレジスタの内容を一時他のメモ
リに退避させておき、最後のステップ２２７で、その内
容をレジスタに戻してメインルーチンの実行に支障ない
ようにしておく。次にステップ２２２により温調ドア１
４２の位置信号としてポテンショメータ１４７の［圧■
７を読込み、Ａ／Ｄ変換器２１によりディジタル値〔ｖ
７〕に変換する。 次にステップ２２３において温調ドア位置制御回路２４
４により前記目標電圧（ＶＴ。〕と〔Ｖ７〕を比較する
ことにより温調ドア１４２の位置制御を行う。すなわち
、〔Δｖ’ｒ　〕−（ＶＴ。）−（Ｖｔ　）の値を求め
、予め定められた値〔ΔＶ　ＴＰ）〉Ｏに対して〔ΔＶ
Ｔ〕≧〔ΔＶＴＰ）　テ”　ｌ　”、〔ΔＶｔ）＜（Δ
Ｖｔｐ）で“０”となる制御信号〔ＴＩ〕と、〔−ΔＶ
ｙｐ）　≦（Δｖ７〕≦〔ΔＶｙｐ〕で°１”、それ以
外の範囲で“０”となる制御信号〔Ｔ２〕とを、それぞ
れ制御信号発生回路２４５，２４６により発生せしめる
。上記制御信号（ＴＩ　）　、　　（Ｔｚ　）が“ｌ”
のときにはスイッチング素子２３３，２３４がオンにな
り、を磁弁１４５，１４６は通電され、“Ｏ”のときに
は通電されない。以上の作動により前述の通り、〔ΔＶ
Ｔ）＞　（ΔＶｙｐ）テ温調）’７１４２は図示θを増
す方向に回動され、［ΔＶｔ］＜（−ΔＶ　ｔｐ）では
温調ドア１４２はθの減少する方向に回動される。〔−
ΔｖＴ？〕　≦〔ΔＶｔ）≦〔ΔｖＴＰ〕すなわち（Ｖ
ｔＯ）　　　（ΔｖＴＰ〕≦〔Δｖｔ　）　≦（Ｖｔｏ
ｌ　＋　ＣΔＶｔｒ）の範囲では温調ドア１４２は静止
状態となり、この時温調ドアの位置θは目標電圧（Ｖｔ
。〕に相当する位置になっている。 次のステップ２１５で前記吐気目標温度（Ｔｃｏ）と吐
気温度（’ｒｅ　）が比較され、その温度差（ΔＴＣ）
　−（Ｔｃｏ）　−（’ｒｃ　）が計算され、この〔Δ
ＴＣ）の値により次のようなコンプレッサ動作信号（Ｃ
）をコンプレッサ作動信号発生回路２４８から発生する
。すなわち、〔ΔＴｃ〕≧（０）で（Ｃ）がａ　Ｏｓ、
〔ΔＴｃ）＜［０）で（Ｃ）が＠１１となる。 コンプレッサ制御信号（Ｃ）が“１”のときには、ステ
ップ２１７の時点でスイッチング素子２３５がオンとな
りコンプレッサリレー１３２ｂに通電する。コンプレッ
サリレー１３２ｂによりマグネットクラッチ１３２ａが
励磁されコンプレッサ１３２が稼動し蒸発器１３１を通
過する空気が冷却され吐気温度Ｔ、が下る。吐気温度Ｔ
ｃが下がれば、やがて〔ΔＴｃ）≧【０〕となり（Ｃ）
＝“０”となる、そこでそのルーチンの最後のステップ
２１７の時点でコンプレッサー１３２は非稼動となる。 この様にコンプレッサ１３２が稼動、非稼動を繰返すこ
とにより吐気温度Ｔｃは制御信号（ｘ）により定まる目
標温度（Ｔｃ。〕近くに保たれる。 但し、前述の通り（Ｘｔ　）≧〔０〕の範囲ではＴ、。 ≧Ｔｉである。故に冷却手段が、作動しなくても〔ΔＴ
ＣＩ≧（Ｑ）でありコンプレッサ１３２は稼動すること
は無い。そして（Ｔｃ）”〔Ｔ、〕となる。 ブロワ−１２１により蒸発器１３１．ヒータコア１４１
又はバイパス１０３に送られる空気量すなわち、ブロワ
−風１１Ａはモータｌ′２２に供給される電圧ＶＦにほ
ぼ比例する。このモータ１２２に供給される電圧は次の
通り制御される。まず、制御信号（ｘ）に対応して、目
標電圧（Ｖｒ　）がステップ２１６において、ブロワ−
風量演算回路２４９によって求められる。予め定められ
た（ｘ）の負の値（ＸＩ〕％正の値〔ｘ４〕に対して（
ｘ）≦〔Ｘ、〕及び（ｘ）≧（ｘ４〕のときには最大値
（ＶＦＩ）　　（本実施例では１２ｖ）となり、前記負
の値〔ｘよ〕より正の値〔Ｘ、〕に至るまで〔ｖ２〕の
値を最小値（ＶＦり　　（本実施例では４Ｖ）となるよ
うに制御する。（Ｘ、）≦（Ｘ）≦（ｘ１］の範囲では
〔ｘＩ〕のときに（ＶＦＩ）　。 〔ｘ２〕のときには（Ｖｐｚ）となる２点を結ぶ１次式
により〔■、〕を定める。〔ｘ３〕≦（Ｘ）≦〔ｘ４〕
の範囲では（Ｘ、〕のときに〔ＶＦＲ〕。 〔ｘ４〕のときには（ＶＦＩ）となる２点を結ぶ１次式
により（ｖｒ）を定める。 上記求められた目標値（Ｖｔ　）はステップ２１７にお
いて、Ｄ／Ａ変換器３２９によりアナログ電圧ｖｙｓに
変換され、この電圧ｖ０により制御されるドライバー１
２３によりモータ１２２が駆動される。 そこで、制御信号（ｘ）が〔Ｘ、〕以下のときにはブロ
ワ−風量Ａは最大Ａ　ｓ　ａ　Ｘとなり、（ｘ、）と〔
ｘ２〕の間ではブロワ−風情は最大Ａ、□から最小Ａ１
，７までほぼ直線的に減少し、（ｘｔ）と〔Ｘ、〕の間
ではプ【１ワー風量は最小Ａ０．７に保たれ、〔ｘ３〕
と〔ｘ４〕の間ではブロワ−風景は最小へ〇、７から最
大Ａ　＠　＠　Ｘまで直線的に増加し、〔ｘ４〕以上で
ブロワ−風量が最大Ａ、□となるよう連続的に制御され
る。 以上の作動の外、メインルーチンの途中で吸込口ドア１
１１とモードドア１５１も下記のごとく制御信号（ｘ）
の値により制御される。 吸込口ドア】１１の制御では、ステップ２１２により（
Ｘ）≦（０〕で１′、（ｘ）≧【０〕で“０′となる制
御信号（Ｉｔ）、　　（ｘ）≦〔ｘ５〕で“１”（Ｘ）
≧〔Ｘ、〕で″０″となる制御信号〔■２〕を吸込口ド
ア制御回路２５０より発生する。ここで〔Ｘ、〕は負の
値で（ｘｌ）＜（Ｘｓ〕＜（Ｘ２）なる値である。 上記制御信号（１１）、（１１）が“１”のときにはス
テップ２１７にてスイッチング素子２３１．２３２が導
通し、電磁弁１１４，１１５に通電し、“０″のときに
は電磁弁に通電しない。 制御信号（ｘ）≦〔Ｘ、〕のときには、前記の通り（ｔ
＋３．　　（ｒｚ）共に“１“となり電磁弁１１４．１
１５共に通電され、吸込ドア１１１はアクチェータ１１
２の作動により内気吸込の状態となる。（ｘ）≧

〔０〕
のときには（１＋）。 ■、〕共に“０”であり、吸込ドア１１１はリターンス
プリング１１３により引かれ外気吸込の状態となる。 〔Ｘ、〕≦（ｘ）≦【０〕のときには〔ＩＩ〕が“１ゝ
、（■２〕が“０１であるため、吸込ドア１１１は中間
位１となり内外気吸込状態となる。 同様に、モードドア１５１も制御信号（Ｘ）により制御
される。このモードドア１５１の制御は、Ｃりの値が〔
ｘ６〕よりも小さい時に上吹出、〔ｘ７〕よりも大きい
時に下吹出、〔Ｘ、〕と〔Ｘ？〕の中間帯では上吹出と
下吹出の両者を行い、かつ（ｏ）＜　Ｃｘｈ　）＜　（
ｘｔ　）＜　（Ｘ３　）となるように（ｘ、）、　　（
ｘ、）が設定されている。実際の制御信号としては（ｘ
）と〔Ｘ、〕で“１”、（Ｘ）≧〔Ｘ、〕で＠Ｏ″とな
る制御信号〔０，〕と、〔ｘ〕＜　（ｘｉ　）で’１＠
（Ｘ）≧〔ｘ４〕で１０″となる制御信号〔０□〕がス
テップ２１３において、モードドア制御回路２５１より
発生ずる。 上記制御信号（Ｏｔ〕、（Ｏオ〕の値によりモードドア
１５１はステップ２１７にて次のように駆動される。 （Ｘ）　＜　（Ｘ６　）では、（０，）、（０，）共に
ｌ”となるから、スイッチ素子２３６゜２３７は共にオ
ンになり、電磁弁１５４．１５５は共に通電され、モー
ドドア１５１はアクチェータ１５２により上吹出の状態
となる。 （ｘ）＞　（ｘ）〕では、（０，）、（Ｏオ〕共に“０
′であり、電磁弁２３６．２３７は通電せず、モードド
ア１５１はリターンスプリング１５３により下吹出の状
態となる。 （ｘｈ）≦（ｘ）≦ＯＣ，）では、〔Ｏ１〕が１”、〔
Ｏ８］が“０”となるため電磁弁１５４は通電し、電磁
弁１５５は通電しないためモードドア１５１は中間位置
となり上下吹出状態となる。 以上の作動による車室への放熱量Ｑを示したものが第５
図である。（Ｘ）＜　（ｘｔ　）は最大冷房時を、（Ｘ
）＞　（ｘ４）は最大暖房時を示す。 （Ｘ＋　）＜　（Ｘ）＜　ＣＸａ　）間は放熱量Ｑをリ
ニアに制御する範囲である。 加熱ｆ！ＩＱは、ヒータコア１４１で加熱された空気の
有する熱Ｉ　Ｑｗと、蒸発器１３１を通過後バイパス１
０３を経る空気の有する熱量Ｑ、の和である。 ヒータコア１４１を通過した直後の空気温度を７１４％
プロワ−風１ｉＡの内、ヒータコア１４１を通過する風
量をＡＭとすれば、 Ｑｎ　”　（ＴＩ　−Ｔｉ　）　ＡＭ Ｑｃ　”　（Ｔｃ　−Ｔｉ　）（Ａ−ＡＭ　）となる。 まず、〔Ｘ、〕≦（Ｘ）≦（ｘｉ　）の範囲ではＡＭ−
０のため、ＱＮ　−０（Ｔｃ　−Ｔｉ　）　＝（ＴｃＩ
−ＴＩ）となり、これは負の一定値であり、Ａが（Ｘ）
に対して直線的に変化するので、（ｘ）が増加（絶対値
では減少）するにつれ、Ｑ−Ｑ。 は冷房力として最大冷房力から比例的に減少する。 〔ｘ２〕≦（ｘ）≦〔Ｘ、〕の範囲では相変わらずＱＨ
”　０−、　Ｑ　””　Ｑｃ”　（Ｔｃ　　　Ｔｔ　）
　Ａｌ１１１１であり、Ａ＋ｅｉｎが一定である。（Ｘ
）が増加（絶対値で減少）すると共に、（’ｒｅ　−Ｔ
ｔ　）が（Ｔｅｌ　　Ｔ８）から（Ｔｉ−ＴＲ）　へ直
線的に変化するので、Ｑは冷房力として（Ｘ〕の増加に
対して比例的に減少する。次に〔Ｘ工〕≦（ｘ）≦〔ｘ
３〕の範囲においては、吸入空気温度Ｔｉが目標吐気温
度ＴｃＯより低いため、冷却手段、即ちコンプレッサ１
３２は稼動しない。 故にＴｃ露Ｔｉｓここで、 Ｑ源ＱＨ＋Ｑｃ Ｑｃ　”　（Ｔｃ−ＴＩＩ）　　（Ａｓｉａ　−ＡＭ　
）ＱＨ”　（Ｔｔ　−Ｔｘ　）ＡＨ 従って、Ｑｃ　”　（Ｔｃ−Ｔ真）Ａ＠！Ｒ＋　（ＴＮ
−Ｔｉ）ＡＭとなる。ここにＴｉ−’ｒｅは負の定数、
Ａ、１７も定数であるため、（Ｔｌ−Ｔ、）Ａ　＃　１
　ｎは負の定数となり、ＴＩ−Ｔｉは正の定数となる。 ここにヒータコア１４１の加熱力は十分大きく、従って
Ｔ、は一定に保たれる。又、Ａ６は（Ｘｉ　）で０、〔
Ｘ、〕でＡの１００％、即ちＡ１１７まで直線的に変化
するため、ＱはＣＸ）が〔ｘ４〕から〔Ｘ、〕まで増加
すると共に比例的に増加する。 （ｘ、）≦（Ｘ）≦［ｘ４〕の範囲では、Ａｎ−Ａであ
り、したがって、Ｑ−Ｑ、■（Ｔ、Ｉ　−Ｔ、）Ａとな
り、（ＴＨ−Ｔｔ　）が一定、Ａが（ｘ）に対して直線
的に変化するので、ＱはＣｘ　）の増加に対して比例的
に増加する。 （ｘ）≧〔ｘ４〕では最大加熱状態である０以上説明の
通り車室内への放熱量（負のときは車室内空気より熱を
奪う冷房力）は、前記制御信号（Ｘ）に対し単調連続的
に制御される。 ところで、前記特開昭５８−１５６４１０号公報のもの
においては、熱交換部２への吸入空気温度Ｔゑが考慮さ
れておらず、温調ドア１４２は（ｘ）＝　（０）の点か
ら開き始める。故に第６図に示す通り〔ｘ１〕≦（ｘｌ
　≦

〔０〕の間ではＱ−Ｑｃ　”　（Ｔｔ　　　Ｔｔ　
）Ａ、６．一定となり、　（０）≦（Ｘ）≦〔Ｘ、〕の
間で、Ｑは増加する。 即ち、Ｔ□＜Ｔ’ｃｚの場合、Ｑは（Ｘ）に対して単調
連続増加とはならず、途中に段が存在する。 これは、第２図で説明した自動温度制御を（Ｘｔ　）≦
〔ｘ）≦（ｘ＊　）付近で不安定にする基となっていた
。 そこで、本実施例では、制御信号（ｘ）が〔ｘ１〕から
〔ｘ４〕の間で、車室への放熱量Ｑを（ｘ）対して比例
して制御するように構成した場合について説明した。 しかし、温度制御の安定性を得るためには、必ずしもＱ
は（ｘ）に対し比例しな（ともよく、（ｘ）の増減に対
して単！ＩＮ増加又は減少の関係にあれば良い０以上を
考慮して、温調ドア１４２は完全に（ｘ〕＝　（Ｘｔ　
）から開き始める必要はなく、〔ｘ８〕より少し小さい
値から開き始める様に設定してもよい、その場合は（Ｘ
、〕近辺の狭い範囲では、冷却手段、加熱手段共に稼動
することになる。 しかし、その範囲を狭く選ぶ限り、本装置が目指す省エ
ネルギーの効果が大きく減殺されることはない。 次に、梅雨時などに使用される除湿機能について説明す
る。 操作部３からの除湿スイッチ操作信号Ｖゎ、はマイコン
割込み処理ルーチン（第３図）のマニュアルスイッチ読
込みステップ２２５により除湿状態を読込む。 除湿スイッチタイマ処理ステップ２２６においてタイマ
２４４で規定される時間、例えば本実施例では１０分関
、メインルーチンのステップ２１４での目標吐気温度Ｔ
、。を第４図を示すごとく可能最低温度Ｔｅｌに固定し
、蒸発器１３１通過直後の空気温度Ｔ、をＴｃ１（本実
施例では２．５℃）となる様にする。又、温調ドア１４
２の特性もＴｔ　”Ｔｅｌであるかの如く変える。 この状態では、空気は蒸発器１３１通過時冷却されると
共に除湿され、車室に吹出される。しかし、第５図の特
性は（Ｘｔ　）が〔ｘよ〕と移る以外、何ら変わらない
。 次に吐出空気を前面防風ガラスへの空気吹出口１０６か
ら車両のフロントガラスに吹付けるフロントガラス空気
吹付は動作について説明する。 操作部３からのフロントガラス空気吹付は操作信号Ｖ　
ＤＩＦＦはステップ２２５の割込みルーチンによりフロ
ントガラスの状態を読込む、フロントガラス空気吹付は
状態にあると、メインルーチルのステップ２１３におい
てフリップ、フロップ２５２からの制御信号（Ｄ）を“
１″とし、これによりステップ２１７でスイッチ素子２
３８をオンさせて電磁弁１５９に通電し、空気吹出し口
切換ドア１５６は負圧アクチェータ１５７により作動さ
れ、デフ出口１０６より空気が吹出されるフロントガラ
ス空気吹付動作は、スイッチ３３を再度操作することに
より解除されるように構成されている。 第７図は本発明の他の一実施例を示したもので、上記説
明図の第４図に対応する。第７図には第４図と異なる部
分のみ示しである。 第７図において、目標吐気温度（Ｔｃｏ）　、温調ドア
目標位置（Ｖｔ。〕の下側変化点をそれぞれ（Ｘｉ　）
　、　　（ｘｉ　）から図の（Ｘ！’）、　　（Ｘｉ’
）に移した点が第４図との相異点である。この変更に依
り放熱ＩＱのＸに対する連続単調な増加特性が損なわれ
ることの無いことは詳述する迄もなく定性的に明らかで
ある。 第５図に示す特性図によれば、目標吐気温度Ｔｃ、と温
調ドア目標位置ｖ７゜の下側変化点をそれぞれ（ｘｚ’
）、　　（ｘ３’）とすることにより、ブロワ−風量Ａ
を最低値Ａ　Ｍ　Ｉ　Ｈのまま吐気温度を最低値ＴＣＩ
迄下げると、冷たい弱風が乗員のひざ元に落ちて不快感
をもよおしがちであり、又、ＡがＡｌｈのまま、熱い風
を全て下吹出口から吹出すと乗員の足元のみ熱し、やは
り不快感をもよおしがちである欠点を解消する効果があ
る。 （発明の効果〕 本発明によれば、吸気温度を考慮に入れて車室への放熱
量制御が行なわれるため、従来技術の問題点に充分に対
処でき、空気調和を必要とする全制御領域にわたって連
続性を保った安定な温度制御を行ない、快適な空気調和
を容易に与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
本発明を含む自動温度制御系の原理説明図、第３図は本
発明の一実施例における動作説明用のフローチャート、
第４図は本発明の一実施例における熱交換部の制御特性
図、第５図は本発明の一実施例における放熱特性図、第
６図は従来例における放熱特性図、第７図は本発明の他
の一実施例における熱交換部の制御特性図である。 １・・・熱交換部、２・・・制御部、３・・・操作部、
２１・・・Ａ／Ｄ変換器、２２・・・マイクロコンピュ
ータ、２３・・インターフェース回路、１３１・・・蒸
発器、１４１・・・ヒータコア、１４２・・・温調ドア
、１６０・・・吐気温度センサー、１６５・・・吸気温
度センサー、１７０・・・車室速度センサー。 第２図 第４図 □−−降湿操作哨の１）杵 手続書Ｕ正杏（自発） 昭和６２年　６月　１日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　空気冷却手段と空気加熱手段、及びこの空気加熱
   手段をバイパスさせる空気通路とを備え、車室内の気温
   制御を、上記空気冷却手段通過直後の空気温度が目標値
   に収束されていくようにして行なわれる上記空気冷却手
   段の冷房能力制御と、上記空気通路によるバイパス空気
   量制御とで行なうようにした自動車用空気調和装置にお
   いて、上記空気冷却手段通過直前の空気温度と上記目標
   値とを比較する手段を設け、該空気温度が該目標値に対
   して所定の偏差値以内に接近しているときだけ上記バイ
   パス空気量制御を行ない、それ以外のときには上記バイ
   パス空気量を最大値に保持するように構成したことを特
   徴とする自動車用空気調和装置。