JPS6258924B2

JPS6258924B2 -

Info

Publication number: JPS6258924B2
Application number: JP58168397A
Authority: JP
Inventors: Eiji Oosawa; Toshinori Kajita
Original assignee: Nissan Shatai Co Ltd
Current assignee: Nissan Shatai Co Ltd
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1987-12-08
Also published as: JPS6061322A; US4523715A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、車両の自動空調装置、特にマイク
ロコンピユータを駆使して車室内の空調制御を行
なう車両の自動空調装置に関するものである。

従来より、車両の空調制御はマイクロコンピユ
ータの導入により全自動化が進められており、車
外の気温を検出する外気温センサ、車内に入射す
る日射量を検出する日射センサ、車室内の温度を
検出する室温センサ等の出力を空調制御要素とし
て入力データを得、これに基づきマイクロコンピ
ユータの制御プログラムに従つた演算を実行して
空調系の制御対象である例えば吹出風の風量を制
御するようにしている。

ところで、車両の空調制御においては、殊に乗
員が車内臨場時に直接的に感得する風当りの強
さ、つまり吹出風の風量は常に重要な制御対象と
なつている。このため、吹出風の風量は空調制御
要素などの変化に応じて制御され得るように空調
系を構成しているのが一般的である。

ところが、従来の空調制御装置の場合、吹出風
の風量制御は例えば空調系に配置された冷暖気混
合ドアの開度に応じて行なわれるように制御プロ
グラムが形成されているが、この場合吹出風の風
量は概ね吹出風の温度と関係あるところから風量
制御と温度制御とは冷暖気混合ドアの開度に応じ
て同時に行なわれるように制御プログラムを実行
している。したがつて、一つの空調制御要素によ
り二つの制御対象を制御し得るという簡易な面は
あるものの、実際には風量と温度とは異なる物理
量であるから同一の制御要素によつて同時に制御
することは事実上無理があることとなる。したが
つて、吹出風の風量と温度とを上記の如く制御し
た場合、例えば吹出風の吹出モードがいわゆるバ
イレベルモードからベントモードへ変化したとす
ると吹出風の風量を調整するブロアモータのモー
タ電圧は不変であるにも拘らず空調系の通気抵抗
は吹出口の変動、つまり吹出口の数の変動により
当然変化するため冷暖気混合ドアの開度に応じて
定まる風量は従前の設定風量と異なつたものとな
つてしまう。このため、折角モード切換えを行な
つて快適な空調状態を得ようとしたにも拘らず、
風量が変化するため暫時の間不快な状態を強いら
れる。すなわち、従来装置の場合、常時一定した
快適性を得るように空調状態の設定を図ることは
おのずと限界がある。

この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、吹出風の吹出モード変化
があつた場合でも空調状態の不自然な変化を招来
させることなく空調制御を続行することができ、
常時一定した快適性を確保し得る車両の空調制御
装置の提供を目的とする。この目的を達成するた
め、この発明は車体の所定個所にそれぞれ取付け
られた車外の気温を検出する外気温センサおよび
車内に入射する日射量を検出する日射センサの各
出力並びに所望の室温に設定するための信号を得
る温度設定部の出力をそれぞれ車内温度決定要素
として入力することにより車内温度の目標値を演
算する室内目標温度演算回路と、この室内目標温
度演算回路の出力および車内温度を検出する室温
センサの出力をそれぞれ受けて車内温度の目標値
に対する当該時点における車内温度の差分を演算
する室内温度差演算回路と、外気温センサおよび
日射センサの各出力を受けて空調系の吹出モード
の選択を行なうと共にその吹出モードの選択に応
じて空調系の通気抵抗に応じた出力を得る吹出モ
ード選択回路と、この吹出モード選択回路および
室内温度差演算回路の各出力を受けて吹出風の設
定風量の演算を行なう風量演算回路とを備えた構
成となつている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明が適用される通常の自動空調
装置の一実施例を示すものであり、同図において
符号１は車室内空調系を構成する通風ダクトであ
つて、この通風ダクト１の一端には車室内に臨ま
される内気導入口２および例えばカウルトツプに
臨まされる外気導入口３がそれぞれ設けられてい
る。そして、これら導入口２，３は内外気切換ド
ア４により開閉され得るようになつており、導入
された空気は送風ユニツトを構成するブロア５に
よりクーリングユニツトを構成するエバポレータ
６に向けて送風される。また、エバポレータ６の
下流側にはヒータユニツトを構成するヒータコア
７が設けられ、さらにエバポレータ６の下流側に
得られる冷気をヒータコア７側およびバイパス風
路８側へ分流することによりミツクスチヤンバ９
にて冷気と暖気との混合を図る冷暖気混合ドア１
０がヒータコア７に隣接されている。また、ミツ
クスチヤンバ９は車室内と連通しており、その連
通部にはデフロスタに臨まされるデフドア１１、
インストに臨まされるベントドア１２およびフロ
アに臨まされるフロアドア１３がそれぞれ設けら
れている。なお、ブロア５はブロアモータ１４に
より駆動され、エバポレータ６はコンプレツサ１
５、コンデンサ１６および膨張弁１７の作動によ
り機能するようになつており、ヒータコア７はエ
ンジン１８の冷却水を利用しウオータコツク１９
の開放により温水の循環が行なわれるようになつ
ている。

次に、内外気切換ドア４は例えば負圧駆動タイ
プの内外気切換ドア用アクチユエータ２０により
開閉自在となつており、ブロアモータ１４は風量
制御用アンプ２１により制御され、冷暖気混合ド
ア１０は例えば負圧駆動タイプのドア開度調整用
アクチユエータ２２により開度が調整自在となつ
ている。

一方、車室内の例えば天井には車内温度を検出
する室温センサ２３が取り付けられ、車体の外部
例えばフロントバンパには外気の温度を検出する
外気温センサ２４が取り付けられている。また、
車室内の例えばインスルメント上面には車室内に
入射する日射量を検出する日射センサ２５が取り
付けられ、デフドア１１、ベントドア１２および
フロアドア１３にはそれぞれ吹出風の温度を検出
する吹出温センサ２６が取り付けられている。な
お、説明の便宜上各ドア１１，１２，１３に設け
られる吹出温センサは１つで代表して示すものと
する。また、冷暖気混合ドア１０の近傍にはその
開度を検知する冷暖気混合ドア開度センサ２７が
設けられている。そして、各センサ２３，２４，
２５，２６，２７は一般的にアナログ出力である
から、このアナログ出力はＡ−Ｄ変換器２９を介
してマイクロコンピユータ３０に入力されるよう
になつている。また、マイクロコンピユータ３０
には車室内温度を所望の値に設定するためのデジ
タル信号を発生させる室温設定部２８が接続され
ている。

前述した内外気切換ドア用アクチユエータ２
０、風量制御用アンプ２１、およびドア開度調整
用アクチユエータ２２は予め定められた演算処理
用の空調制御プログラムに従つてマイクロコンピ
ユータ３０により制御されるようになつている。
第２図はこのマイクロコンピユータ３０による吹
出風の風量制御についての制御回路の一実施例を
示すものであり、温度設定部２８、外気温センサ
２４および日射センサ２５の各出力は室内目標温
度演算回路３１に供給されており、この室内目標
温度演算回路３１において車内温度の目標値が演
算される。また、室内目標温度演算回路３１の出
力は室温センサ２３の出力と共に室内温度差演算
回路３２に供給されており、この室内温度差演算
回路３２では車内温度の目標値に対する当該時点
における車内温度の差分を演算するようになつて
いる。

一方、温度設定部２８、外気温センサ２４およ
び日射センサ２５の各出力は車両熱負荷演算回路
３３に供給され、この車両熱負荷演算回路３３で
は当該時点における車両の熱的状態に対応する熱
負荷が演算されるようになつている。また、外気
温センサ２４および日射センサ２５の各出力は吹
出モード選択回路３４に供給されている。この吹
出モード選択回路３４では空調系の吹出モードの
選択、すなわちベントドア１２を開放するベンド
モード（一層吹出）、ベントドア１２およびフロ
アドア１３を開放するバイレベルモード二層吹
出）、そしてデフドア１１およびフロアドア１３
を開放するヒータモード（二層吹出）のいずれか
の選択を行なうと共に、各吹出モードの選択に応
じた出力が得られるようになつている。なお、こ
の吹出モード選択回路３４は温度設定部２８の出
力を入力することにより設定温度を考慮したモー
ド選択を行ない得る（図の破線参照）。

こうして、室内温度差演算回路３２、車両熱負
荷演算回路３３、および吹出モード選択回路３４
の各出力は風量演算回路３５に供給され、この風
量演算回路３５では風量制御用アンプ２１により
制御されるブロア５の設定風量が演算される。

次に、第３図に示すフローチヤート並びに第４
図および第５図のグラフを参照しながらこの発明
に係る自動空調装置の作動、特に吹出風の風量制
御につき説明する。例えば車両の運転時に図示省
略の空調制御用スイツチが投入されてマイクロコ
ンピユータ３０の電源が入ると、空調制御プログ
ラムはスタートのステツプ４０から演算が実行さ
れる。そして、ステツプ４１においては温度設定
部２８による設定温度Ｔ_Sの読込みが行なわれ、
次のステツプ４２においては外気温Taおよび日
射量Zcの読込みが行なわれる。また、ステツプ
４３においては設定温度Ｔ_S、外気温Taおよび日
射量Zcの各入力データに基づき室内目標温度演
算回路３１により目標室温Ｔ_SOの演算が行なわれ
る。さらに、ステツプ４４においては車内温度
Trを読込んで次にステツプ４５で車内温度Trと
目標室温Ｔ_SOとの差分Δｔが室内温度差演算回路
３２により演算され、これに基づき以下の如くス
テツプ４６においてモード選択回路３４により選
択されたモードを読み込んで各種吹出モードに応
じたブロア５のモータ電圧Ｖ_Mの設定が行なわれ
る。

ステツプ４７においてはステツプ４５で得られ
る差分Δｔが第４図に示すΔt₁よりも大きいか否
かの判断がなされる。この判断結果が肯定YES
である場合、ステツプ４８へ移行してモータ電圧
Ｖ_Mを最大値Ｖ_M1に設定する。なお、この場合は
例えば真夏の酷暑時におけるように強力な冷房を
必要とする場合に相当する。また、ステツプ４７
の判断結果が否定NOである場合、すなわち差分
ΔｔがΔt₁に達していない場合にはステツプ４９
へ移行し、差分ΔｔがΔt₂とΔt₁との間にあるか
否かの判断が行なわれる。そして、この判断結果
が肯定YESである場合にはステツプ５０へ移行
してベントモードであるか否かの判断が行なわれ
る。この結果が肯定YESである場合にはステツ
プ５１へ移行してモータ電圧Ｖ_MをＶ_Mに設定す
る一方、その結果が否定NOである場合にはステ
ツプ５２へ移行してバイレベルモードまたはヒー
タモードを確認してモータ電圧Ｖ_MをＶ_Mよりも
大きなＶ_M′に設定する（ステツプ５３）。な
お、Ｖ_MおよびＶ_Mは特性曲線Y₁，Y₂で示さ
れるようにそれぞれ差分Δｔの大きさに応じて変
化するものである。

一方、ステツプ４９における判断結果が否定
NOである場合にはステツプ５４へ移行してΔｔ
がΔt₂とΔt₃との間にあるか否かの判断が行なわ
れる。そして、この結果が肯定YESである場合
にはステツプ５５へ移行しベントモードであるか
否かの判断が行なわれる。この判断結果が肯定
YESである場合、すなわちベントモードである
ときはステツプ５６においてモータ電圧Ｖ_MをＶ_M
_３に設定する。これに対し、ステツプ５５の判断
結果が否定NOである場合にはステツプ５７へ移
行してバイレベルモードまたはヒータモードを確
認する一方、モータ電圧Ｖ_MをＶ_M3′より大きなＶ
_M3′に設定する。

またステツプ５４の判断結果が否定NOである
場合にはステツプ５９へ移行し、差分ΔｔがΔt₃
とΔt₄との間にあるか否かの判断が行なわれる。
そして、この判断結果が肯定YESである場合に
はステツプ６０へ移行してベントモードであるか
否かの判断が行なわれる。この判断結果が肯定
YESである場合にはステツプ６１にてモータ電
圧Ｖ_MをＶ_Mに設定する一方、その結果が否定
ONである場合にはステツプ６２へ移行してバイ
レベルモードまたはヒータモードを確認すると共
にステツプ６３でモータ電圧Ｖ_MをＶ_Mより大き
なＶ_M′に設定する。また、ステツプ５９にお
ける判断が否定NOである場合、例えば厳寒期に
おけるような強力な暖房を欲する場合にはステツ
プ６４へ移行してモータ電圧Ｖ_MをＶ_M2に設定し
最大風量を得る。

このようにブロア５のモータ電圧Ｖ_Mを吹出モ
ードに応じて変化させると第５図に示すように、
例えばベントモードのような一層吹出モードのよ
うに通気抵抗が高い状態W₁からバイレベルモー
ドのような二層吹出モードのように通気抵抗の低
い状態W₂へ移行した場合でもモータ電圧Ｖ_MをＶ
_MHからＶ_MLへ変化させることにより風量を従前と
同一のQ₀とすることができる。つまり風当りの
強さを変えることなく自然な状態で吹出モードの
切換が行なえる。なお、第５図においてW₁，W₂
はそれぞれ一層吹出モード、二層吹出モードの場
合の特性曲線を示し、例えばモータ電圧Ｖ_MをＶ_M
_Ｈのまま一層吹出モードから二層吹出モードへ切
換えると風量はQ₀からQ₂へ変化してしまい、同
様にモータ電圧Ｖ_MをＶ_MLのまま吹出モードを切
換えるとQ₁からQ₀へ風量が変化してしまうこと
を示している。

なお、第４図においてモータ電圧Ｖ_Mの差分Δ
Ｖ_M＝Ｖ_M3′−Ｖ_M3の値は当該空調系に応じて定ま
る定数である。

以上説明したように、この発明によれば空調系
の吹出モードの変化に応じてブロアのモータ電圧
を調整することにより、そのモード変換時におけ
る急激な風量や風量の変化による不快感を排除す
ることができ、常時一定した快適な空調状態を確
保し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る自動空調装置の概略構
成図、第２図は制御回路の一実施例を説明するブ
ロツク図、第３図は空調系を作動させる制御プロ
グラムの一実施例を説明するフローチヤート、第
４図は車内温度と目標室温との差分に対するブロ
アのモータ電圧の特性を示すグラフ、第５図は吹
出モードの差異による風量と通気抵抗の関係を説
明するグラフである。２３……室温センサ、２４……外気温センサ、
２５……日射センサ、２８……温度設定部、３１
……室内目標温度演算回路、３２……室内温度差
演算回路、３３……車両熱負荷演算回路、３４…
…吹出モード選択回路、３５……風量演算回路。

Claims

【特許請求の範囲】１車体の所定個所にそれぞれ取付けられ車外の
気温を検出する外気温センサおよび車内に入射す
る日射量を検出する日射センサの各出力並びに所
望の室温に設定するための信号を得る温度設定部
の出力をそれぞれ車内温度決定要素として入力す
ることにより車内温度の目標値を演算する室内目
標温度演算回路と、該室内目標温度演算回路の出力および車内温度
を検出する室温センサの出力をそれぞれ受けて前
記車内温度の目標値に対する当該時点における車
内温度の差分を演算する室内温度差演算回路と、前記外気温センサおよび日射センサの各出力を
受けて空調系の吹出モードの選択を行なうと共に
該吹出モードの選択に応じて空調系の通気抵抗に
応じた出力を得る吹出モード選択回路と、該吹出モード選択回路および室内温度差演算回
路の各出力を受けて吹出風の設定風量の演算を行
なう風量演算回路とを備えたことを特徴とする車
両の自動空調装置。