JPS6238163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば自動車車室の空気調和用として
使用される、すなわち少なくとも吸入経路が変更
可能な通風ダクト中に電動送風機および熱交換器
を有し少なくともこの熱交換器が温度調節用部材
として用いられる空気調和制御装置に関する。

従来この種の装置は、電動送風機と直列に変速
用抵抗を接続したりあるいはパルス印加電圧のデ
ユーテイ比を変化させるなどの方法により、吹出
空気風量を規定している。ところが、この装置は
吸入経路または吹出経路を変更すると、通風系の
通風抵抗が変化して電動送風機の送風能力が変化
するため、所望の吹出空気風量を得ることができ
なくなり、熱交換器における熱交換量が変化し、
被空調空間の温度が変化してしまうという問題点
を有している。また、吸入経路の変更時には吹出
空気風量が変化するだけでなく、送風騒音も変化
するため使用フイーリングも好ましくないという
問題点がある。

本発明は上記の問題点を解決することを目的と
するものであり、このため本発明では空気吸入側
にはそれぞれ車室内および車室外に連通する内気
吸入口１ｂおよび外気吸入口１ａが開口され、空
気吹出側が車室内に連通する通風ダクト１と、 この通風ダクト１内部に配設される電動送風機
３と、 前記通風ダクト１の内部に設けられ、前記電動
送風機３にて送風される空気を熱交換する熱交換
器HEと、 前記内器吸入口１ｂおよび外気吸入口１ａから
の空気導入状態を切換える切換手段Ｍ１と、 前記電動送風機の基本送風量を決定する基本送
風量決定手段Ｍ２と、 前記切換手段によつて切換えられる空気導入状
態を検出する検出手段Ｍ３と、 この検出手段Ｍ３にて検出された空気吸入状態
に基づいて、前記外気吸入口１ｂから空気を導入
する外気吸入状態１ａと比べて、前記内気吸入口
１ｂから空気を導入する内気循環状態における前
記電動送風機３の送風量を減少せしめる風量修正
信号を出力する風量修正手段Ｍ４と、 前記基本送風量決定手段Ｍ２にて決定された基
本送風量および前記風量修正手段Ｍ２からの風量
修正信号に基づいて、前記電動送風機３に供給す
る電力を決定する電力決定手段Ｍ５と を備えるという技術手段を採用する。

以下本発明を添付図面に示す実施例について説
明する。この実施例は一般的に知られている冷風
温風混合方式の自動車用空気調和装置に本発明を
適用したもので、全体システムを示す第１図にお
いて、車室前方部に配置される通風ダクト１の上
流側には外気導入のための外気吸入口１ａと内気
循環のための内気吸入口１ｂとが形成してあり、
両吸入口は内外気ダンパ２によつて開閉される。
通風ダクト１内には下流側に向つて、電動送風機
（ブロワモータ）３、冷房サイクルCCの一部をな
すエバポレータ４、エンジンEGの冷却水サイク
ルHCの一部をなすヒータコア５、およびこのヒ
ータコア５を通る空気とそのバイパス通路６を通
る空気との比を調節する温度調節ダンパ（Ａ／Ｍ
ダンパ）７が順に配置されている。通風ダクト１
の最下流部には、ダクト内で温度調節された空気
を車室内の上部、下部に吹出すための上、下吹出
口１ｃ，１ｄが形成してあり、両吹出口を吹出口
ダンパ８によつて開閉される。

制御装置１０は温度制御および各種の運転モー
ド制御を行なうために、各種の情報信号を受けて
処理を実行し、前記符号１〜８の機能要素の作動
を電気的に指令するものである。

そして、制御装置１０に各種の情報信号を入力
する手段として、車室内の温度に応じたアナログ
電圧信号Tr′を生じる、感熱抵抗を含む内気温セ
ンサ２１、車室外の温度に応じたアナログ電圧信
号Ta′を生じる感熱抵抗を含む外気温センサ２
２、設定温度（設定位置）に応じたアナログ電圧
信号Ts′を生じるポテンシヨメータを含む温度設
定器２３、温度調整ダンパ７の開度Arに応じた
アナログAr′電圧信号を生じるポテンシヨンメー
タを含む開度センサ２４、および運転、停止、運
転モード選定等のスイツチ群の操作によつてオン
オフ信号を生じるスイツチパネル１１が設けてあ
る。

また、制御装置１０からの電気的指令によつて
機能要素を作動させる手段として、エンジンEG
から冷房サイクルCCへの駆動力を断、続する電
磁クラツチ３１、暖房サイクルHCにおけるヒー
タコア５への冷却水循還路を開閉する電磁弁３
２、および内外気ダンパ２、温度調節ダンパ７、
吹出口ダンパ８の開閉駆動力をエンジン負圧によ
つて与える電磁弁制御の負圧作動器３３，３４，
３５が設けてある。表示パネル１２は制御装置１
０の出力信号によつて装置の動作状態を表示する
ものである。

なお、制御装置１０は自動車のイグニツシヨン
スイツチ１３の投入時に車載バツテリ１４から電
源供給を受け動作可能状態となる。

第２図に示すように制御装置１０は、予め設定
された制御プログラムに基いて情報処理を行なう
デジタルコンピユータ（マイクロコンピユータ）
１０ａ、信号入力手段２１，２２，２３，２４か
らのアナログ電圧信号を選択的にアナログ―デジ
タル変換してコンピユータ１０ａに入力するアナ
ログ入力用インターフエース１０ｂ、スイツチパ
ネル１１からの各スイツチのオンオフ信号を整形
してコンピユータ１０ａに入力するデジタル入力
用インターフエース１０ｃ、コンピユータ１０ａ
から出力される機能要素３１〜３５の作動指令信
号を増幅する増幅回路１０ｄ、コンピユータ１０
ａから出力されブロワモータ３の回転速度を示す
デジタル値をブロワモータ３を駆動するための直
流電圧に変換するデジタル―アナログ変換回路１
０ｅ、情報処理用クロツク発生回路１０ｆ、およ
び電圧回路、イグニツシヨンスイツチ１３の投入
直後にコンピユータ１０ａの作動を開始させるイ
ニシヤライズ回路（いずれも図示せず）から構成
してある。

第３図はコンピユータ１０ａの制御プログラム
の流れを示すもので、以下この第３図に従つて装
置の作動を説明する。

イグニツシヨンスイツチ１３を投入するとコン
ピユータ１０ａはイニシヤライズされ、その後ス
イツチパネル１１のうち空気調和装置の運転スイ
ツチが投入されているかどうかをインターフエー
ス１０ｃを介してくり返しチエツクする。

スイツチパネル１１中の運転スイツチが投入さ
れると、スタートステツプ１００よりコンピユー
タ１０ａの以下に述べる処理がスタートし、まず
初期設定ステツプ１０１においてコンピユータ１
０ａの内部状態および空気調和装置の作動状態を
初期状態にする。この処理において、増幅回路１
０ｄを介して電磁クラツチ３１、電磁弁３２に通
電して熱交換器４，５における熱交換を開始す
る。次にデータ入力ステツプ１０２において、信
号入力手段２１，２２，２３，２４からのアナロ
グ電圧信号Tr′，Ts′，Ta′，Ar′をインターフエ
ース１０ｂを介してデジタルデータTr，Ts，
Ta，Arとして順次入力し、スイツチパネル１１
の運転モードスイツチの投入状態をインターフエ
ース１０ｃを介して入力する。

次にスイツチパネル１１中の内気指令スイツチ
（内気スイツチ）が投入（オン）されているか否
かを判定ステツプ１０３で判定して、YESのと
きはステツプ１０４で負圧作動器３３を付勢して
内外気ダンパ２を破線矢印に沿つて駆動し、内気
吸入口１ｂを開放する。NOのときはステツプ１
０５で負圧作動器３３を消勢して内外気ダンパ２
を図示位置にする。また、内気吸入口１ｂの開放
時にはステツプ１０６において第１の風量修正項
DW１を予め設定した値Ａとし、外気吸入口１ａ
の開放時にはステツプ１０７においてDW１を０
とする。一般に内気吸入時は外気吸入時よりも通
風抵抗が小さいので、値Ａだけブロワモータ３の
送風能力を減少させるのである。このＡの値は吸
入口１ａ，１ｂの形状、通路面積等に応じて予め
決定されている。

次にステツプ１０８において設定温度Tsを得
るために必要とされる温度調節ダンパ７の開度
Tpoを算出する。この算出は次の計算式で表わさ
れる。

Tpo＝Ks・Ts−Kr・Tr−Ka・Ta＋Ｃ ただし、Ks，Kr，Ka，Ｃは予め設定された定
数項であり、本実施例では通風ダクト１内の送風
量が一定値Ｗであると仮定してこれらの定数項は
一定の値に定めてある。

次にステツプ１０９により、吹出空気の温度に
応じて、この吹出温度がある設定値例えば28℃±
１℃より低いか、高いかによつて吹出口の上、下
を決定する。一般的に熱交換器４，５において熱
交換がなされているときは、吹出温度はダンパ７
の開度にほぼ比例するので、本実施例は算出され
たダンパ開度Tpoが28℃±１℃に相当する値より
大きいか否かを判定している。

次のステツプ１１０，１１１では上記ステツプ
１０９の決定に従つて負圧作動器３５の付勢、消
勢を選択し、吹出口の上、下を切替える。次にス
テツプ１１２，１１３において、決定された吹出
口に対して第２の風量補正量DW２を決定する。
この補正量DW２は上、下の各吹出口の形状、通
路面積等によりそれぞれ予め決定されている。こ
の実施例では上吹出口１ｃより下吹出口１ｄの通
路面積が大であるので、下吹出口１ｄが決定され
ると風量補正量DW２は値Ｂに設定される。

次にステツプ１１４においてブロワモータ３に
供給すべき電力Ｐが、第１、第２の風量補正量
DW１，DW２に応じて次式により計算される。

Ｐ＝ｋ（Ｗ−DW1−DW2） ただし、Ｗは装置に要求される送風量で一定
値、ｋは送風量と供給電力Ｐとの変換のための比
例係数である。

次にステツプ１１５では前記ステツプ１０８で
算出されたダンパ開度Tpoを中心とするヒステリ
シス領域Tpo±ΔTpoにダンパ７の実開度Arが入
るように負圧作動器３４を制御し、ダンパ７によ
る温度調節を行なわせる。次にステツプ１１６で
は前記ステツプ１１４で算出された電力Ｐに対応
する印加電圧をブロワモータ３に供給すべくデジ
タル―アナログ変換回路１０ｅにデジタル値を出
力する。

以上説明したステツプ１０２〜１１６はコンピ
ユータ１０ａの動作クロツク周波数によつて定ま
る、通常充分に速い周期でくり返し実行される。
この実行中にスイツチパネル１１中の停止スイツ
チが投入されるかまたはイグニツシヨンスイツチ
１３が開かれると、その時点で第３図の処理は全
て停止され、コンピユータ１０ａおよび装置はス
テツプ１０１による初期設定前の状態に戻る。

しかして、この制御装置の運転中においては、
スイツチパネル１１の操作に基いての内外気ダン
パ２の開閉による吸入経路の変更、および吹出口
ダンパ８の吹出温度に対応した自動開閉による吹
出経路の変更が生じても、予め定められた補正量
DW１（Ｏ，Ａ）、DW２（Ｏ，Ｂ）に相当する値
だけブロワモータ３の供給電力が修正される。従
つて、吹出空気量は一定に保たれ、車室内温度を
安定に維持することができる。また、通風抵抗が
小さいときは送風機への供給電力が減少されるの
で送風騒音の急激な増加がない。

以上本発明の実施例について説明したが、本発
明は種々の変形のもとに実施できるものであり、
以下に変形例について説明する。

(1) 上記の実施例で説明した装置は吹出空気風量
が一定に定められているが、例えば内気温Tr
と設定温Tsとの差に応じて変更するようにし
てもよく、この場合変更して定められた風量が
得られるように上記実施例の如く吹入口ダンパ
２、吹出口ダンパ８の開閉に対応して修正をす
る。

(2) デジタルコンピユータを使用しない制御装置
を用いても本発明を実施することはできる。第
４図にその例を示す。４０はオペアンプ等で構
成された周知の制御回路で、その入力抵抗とし
て温度設定用可変抵抗４１、内気温センサ４
２、外気圧センサ４３、フイードバツクポテン
シヨメータ４４を直列に接続してある。制御回
路４０は温度設定抵抗４１の設定量と他の抵抗
４２〜４４の合成低抗との差に応じた信号を作
動部４８に与え、この作動部４８により例えば
温度調節ダンパの開度を調節する様にした調節
機構５１を作動させて、前記差がなくなる様に
温度調節を行なう。なお、４９は電圧調整回
路、５０は運転スイツチであり、このスイツチ
の投入によつてブロワモータ３、作動部４８等
が作動させられるようにしてある。

さらに操作パネル中に設けた通風経路変更に
連動する内気スイツチ４５やモードスイツチ４
６からの信号により常閉リレー４７を付勢開放
して風量補正用抵抗５３をブロワモータ３に直
列に接続することにより吸入口や吹出口の変更
による通風抵抗の違いによる風量変化を補正し
て風量を一定に保つことができる。ダイオード
５４，５５は逆流防止用である。なお補正用抵
抗５３はスイツチ４５，４６毎に値を変えても
よい。

また、送風機制御をランプ電圧とスライス電
圧との比較によるパルスデユーテイ比制御で行
なう装置においては、スイツチ４５，４６の信
号によりランプ電圧を修正制御して風量を一定
に保つことができる。

３ ブロワモータ３の供給電力の修正は、予め実
験的に定めた値だけ行なうほか、吹出口の開口
面積と吹出風速の実際の検出値との積を計算し
てこの値が一定になるように修正値を決定して
もよい。

以上述べたように本発明は、対象空間の温度の
安定維持と送風騒音の低減とに効果があり快適な
空気調和を行なう上で有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明を自動車用空気調
和装置に適用した一実施例を示し、第１図は全体
構成図、第２図は電気制御系のブロツク線図、第
３図は装置の作動を統合するデジタルコンピユー
タ１０ａ（第２図）の処理を示す流れ図、第４図
は本発明の他の実施例を示し電気制御系の結線図
であり、第５図は本発明の構成を示す機能ブロツ
ク図である。 １…通風ダクト、１ａ…外気吸入口、１ｂ…内
気吸入口、１ｃ…上吹出口、１ｄ…下吹出口、３
…電動送風機（ブロワモータ）、４，５…熱交換
器、７，５１…温度調節のためのダンパと調節機
構、１０…制御装置、１０ｅ…デジタル―アナロ
グ変換器、４５…内気スイツチ、４６…モードス
イツチ、４７…リレー、５３…補正用抵抗、１０
６，１０７，１１２，１１３，１１４…供給電力
を計算するための処理ステツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気吸入側にはそれぞれ車室内および車室外
   に連通する内気吸入口および外気吸入口が開口さ
   れ、空気吹出側が車室内に連通する通風ダクト
   と、 この通風ダクト内部に配設される電動送風機
   と、 前記通風ダクト内部に設けられ、前記電動送風
   機にて送風される空気を熱交換する熱交換器と、 前記内気吸入口および外気吸入口からの空気導
   入状態を切換える切換手段と、 前記電動送風機の基本送風量を決定する基本送
   風量決定手段と、 前記切換手段によつて切換えられる空気吸入状
   態を検出する検出手段と、 この検出手段にて検出された空気吸入状態に基
   づいて、前記外気吸入口から空気を吸入する外気
   吸入状態と比べて、前記内気吸入口から空気を吸
   入する内気循環状態における前記電動送風機の送
   風量を減少せしめる風量修正信号を出力する風量
   修正手段と、 前記基本送風量決定手段にて決定された基本送
   風量および前記風量修正手段からの風量修正信号
   に基づいて、前記電動送風機に供給する電力を決
   定する電力決定手段と を備えることを特徴とする車両用空調制御装
   置。