JPS63125427A - 自動車用空調装置の制御装置 - 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、送風機と、熱交換器と、該熱交換器での熱交
換量を変化させて吹出空気温度を調節する温調手段とを
介設した空調ダクトを備える自動車用空調装置の制御装
置に関する。

（従来の技術） 従来、この種空ｖＡ装置として、特公昭５９−１９８４
９号公報に見られるように、温調手段を外気温度や内気
温度（車室内温度）等の空調負荷に関係するパラメータ
と設定温度とに基いて演算される制御値に従って制御す
る制御手段を設け、吹出空気温度を内気温度が設定温度
に維持されるように自動的に調節する所謂オートエアコ
ンは知られる。

ここで、外気温度を■０、内気温度を１１１設定温度を
Ｔｓとして、ＴｉをＴＳに接近維持するのに必要な吹出
空気の目標温度Ｔｔは、日射量等の他の空調負荷を無視
すると、次の１次式で表わされる。

Ｔｔ＝にｓ’　Ｔｓ−にｏ’Ｔｏ−にビＴｉ　＋Ｃ’・
・・（１）（Ｋｓ’、Ｋｏ’、にビ、Ｃ°は定数）又、
温調手段として例えば加熱用熱交換器を通過させる空気
冷の割合を変化させるエアミツクスダンバを用いた場合
、吹出空気温度とダンパ開度θとは略比例し、その比例
定数をＫとすると、吹出空気温度をＴｔにするダンパ開
度θは、θ＝に（Ｋ’５Ｔｓ−にｏ’Ｔｏ−にｉ’Ｔｉ
　＋Ｃ’）＝　ＫｓＴｓ−にｏＴｏ　−Ｋ１Ｔｉ＋　Ｃ
・・・（２）となり、そこで従来は、エアミックスダン
パをその開度が〈２）式から演算される制御値になるよ
うに制御手段で制御している。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、夏季と冬季とでは、内気温度が同一であって
も、人体から車外への熱輻射の変化等の影響で体感温度
に差を生じ、内気温度が２５℃程度の一般に快適とされ
る湿度になるように制御しても、良好な冷房感や暖房感
を得られないことがあり、そこで従来は温度設定器の操
作で設定温度を変化させて冷房や暖房を行うようにして
いるが、その場合設定温度をついつい冷房時に下げ過ぎ
たり暖房時に上げ過ぎたりして、内気温度が本来快適即
ち健康的とされる温度から大ぎくずれてしまうことがあ
る。

本発明は、かかる問題点を解決すべく、設定温度を調節
せずに冷房や暖房等の空調目的に応じた所望の空調フィ
ーリングを得られるようにした制御装置を提供すること
をその目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成すべく、送風機と、熱交換器
と、該熱交換器での熱交換量を変化させて吹出空気温度
を調節する温調手段とを介設した空調ダクトを備える自
動車用空調装置であって、該温調手段を空調負荷に関係
するパラメータと車室内の設定温度とに暴いて演算され
る制御値に従って制御する制御手段を設けるものにおい
て、空調目的に応じた複数の空調モードから任息の空調
モードを選択自在なモード選択手段を設け、該制御手段
での制御値の演算に用いる演算式を該選択手段で選択さ
れる空調モードに応じて変更するようにしたことをＶＩ
′ｆｉとする。

（作　用） モード選択手段の操作により空調目的に合わせていずれ
かの空調モードを選択すると、その空調モード応じた演
算式で求められる制御値に従って温調手段が制御され、
吹出空気温度の自動調節が行われる。

ここで、演算式を空調モードの選択に現われるユーザの
意図に適合した空調フィーリングが１ηられるように空
調モード毎に設定しておけば、設定温度を変化させなく
とも、空調モードの選択だけで所望の空調フィーリング
を得られ、設定温度の調節に依存した温度制御を行う場
合のように、内気温度が設定温度の過度の調節によって
本来快適とされる温度から大きくずれるようなこともな
い。

（実施例） 第１図を参照して、（１〉は空調ダクトを示し、該ダク
ト（１）にその上流側から下流側に向って内外気切換ダ
ンパ（２）と、送風機（３）と、冷却用熱交換器たるエ
バポレータ（４）と、加熱用熱交換器たるエンジン冷却
水を熱源とするヒータ（５）とを順に配置すると共に、
該エバポレータ（４）と該ヒータ（５）との間に該ヒー
タ（５）を通過させる空気量と該ヒータ〈５）をバイパ
スさせる空気量との割合、即ち該ヒータ（５）での熱交
換量を変化させて吹出空気温度をｖＡＷＪする温調手段
としてのエアミックスダンパ（６）を設け、該ダクト（
１）の下流端のベント吹出口（７）、ヒート吹出口（８
）、デフロスタ吹出口（９）から車室内に空調空気を吹
出させるようにした。（７ａ）（８ａ）（９ａ）は該８
吹出口（７）　（８）　（９）を開閉するダンパを示す
。

前記エアミックスダンパ（６）は、マイクロコンピュー
タから成る制御手段（ＩＯからの信号に従って作動され
るアクチュエータ（６ａ）によりヒータ（５）を通過さ
せる空気量の割合を１００％とする全開状態からＯｘと
する全閉状態に亘って開閉制御されるもので該制御手段
ａＯに、外気温センサ（１１）で検知される外気温度■
０と、内気温センサ■で検知される内気温度Ｔｉと、温
度設定器ａ３で設定される設定温度Ｔｓとを入力し、上
記（２）式を基本的な演算式として該ダンパ（６）の開
度制御値を演算し、ダンパ開度θがこの制御値になるよ
うに該ダンパ（６）を制御するようにした。

第２図はインストルメントパネルに設けられる空調用の
操作部を示し、該操作部に、内外気切換ダンパ（２）を
動作させて空気ダクト（１）に取入れる空気を車室内空
気Ａと外気Ｂとのいずれにするかを選択する空気取入モ
ードの選択スイッチクΦと、送風１　（３）の風蚤調節
スイッチ（１５１と、内気温センサ（＋２１を収納する
アスピレータグリルａｅとを設けると共に、該操作部に
取付けた開閉蓋（１７）で常時は隠蔽されるように温度
設定器０３を設け、更に空調目的に応じた冷房、ドライ
、暖房の３種の空調モードから任息の空調モードを選択
するための冷房スイッチ（１８ｄ、ドライスイッチ（１
８２）、暖房スイッチ（１８３）の３個のスイッチから
成る空調モード選択手段■と、デフロスタ吹出口（９）
のダンパ（９ａ）を開いて窓ガラスの曇取りを行うデフ
ロスタスイッチａ！Ｊを設けた。

ここで、冷房スイッチ（１８＋）を押して冷房モードを
選択したときはベント吹出口（７）のダンパ（７ａ）が
、又暖房スイッチ（１８ｘ）を押して暖房モードを選択
したときはヒート吹出口（８）のダンパ（８ａ）が間か
れるようにすると共に、ドライスイッチ（１８２）を押
してドライモードを選択したときは該両ダンパ（７８Ｈ
８ａ）が共に開かれるようにし、更にエバポレータ（４
）に冷媒を供給するコンブレラ勺を冷房モードとドライ
モードの選択時に作動させ、暖房モード選択時にはコン
プレッサの作動を停止するようにした。

尚、空調モード選択手段は、車室内への空気吹出モード
をベント吹出口（７）からの空気吹出を行うベントモー
ドと、ヒート吹出口（８）からの空気吹出を行うヒート
モードと、山吹出口（７）　（８）からの空気吹出を行
うパイレベルモードとに選択自在な吹出モード選択手段
で構成することも可能である。

ところで、上記（２）式の演算式は空調モード選択手段
により選択される空調モードに応じて変更されるもので
、以下これを詳述する。

第４図を参照して、ａ線は、ドライモードを選択した状
態で外気温度■０を変化させつつ内気温度Ｔｉが所定温
度例えば２５℃に維持されるようにエアミックスダンパ
（６）の開度θを変化させたときの実験結果を示す開度
θの変化特性、ｂ線は、冷房モードを選択する比較的高
温時（Ｔｏ＞２２℃）は吹出空気温度を内気温度Ｔｉの
安定維持に必要な目ＩｆＡ温度より作為的に低くして、
冷房モード選択時に体感温度が２５℃に維持されるよう
に開度θを変化させたときの実験結果を示す開度θの変
化特性、Ｃｌ！は、暖房モードを選択する比較的低温時
（Ｔｏ＜１２℃）は吹出空気温度を高目にした方が乗員
の体感に合致すると考え、吹出空気温度を上記した０８
１１１１度より作為的に高くして、暖房モード選択時に
体感温度が２５℃に維持されるように開度θを変化させ
たときの実験結果を示す開度θの変化特性を示す。

この結果から、冷房モードや暖房モードの選択時体感温
度が一定になるように、又ドライモード選択時内気温度
Ｔｉが一定になるようにするための、開度０と外気温度
■０との関係式は以下の通りとなる。

冷房モード　　θ−に０言ＴＯ＋ｎ＋ ドライモード　　θ−−に０２ＴＯ＋ｎ２暖房モード　
　θ＝　−Ｋｏ、　Ｔｏ＋　ｎ３また、内気温度Ｔｉが
同温度であっても、真夏の炎天下で感じる温度感覚と、
真冬の夜間に感じる温度感覚には明らかに差があり、そ
こで夏は涼し目、冬は暖か目に温度制御すべく、冷房モ
ード選択時は設定温度Ｔｓを１℃低く、暖房モード選択
時は設定温度Ｔｓを１℃高く自動的に補正するようにし
た。

そして、上記（２）式の演算式を空調モードに応じて以
下の如く変更するようにした。

冷却モード　　０−に５（Ｔｓ−１）−に０１　Ｔｏ−
ＫｉＴｉ＋Ｃ＋−（３）ドライモード　０＝に５ＴＳ−
ＫＯ２Ｔｏ−にｉＴｉ＋ｃ２　　　＝（４）暖房モード
　　０＝に５（Ｔｓ＋１）−Ｋｏ、　Ｔｏ−にｉ　Ｔ　
ｉ　＋Ｃ３・＝　（５）第３図は演算式変更のブロック
ダイレグラムを示し、図中■は設定温度項の計算を行う
第１処理部、■は外気温度環の計算を行う第２処理部、
■は内気温度項の計算を行う第３処理部、■は定数を設
定する第４処理部を示し、これら処理部で計算された値
を第１乃至第３加減専部ＱＩＤ■■で順次加減算し、こ
の値に従ってエアミックスダンパ（６）の開度θを制ｍ
ａするようにした。

ここで、冷房スイッチ（１ａｇ）を押したときは、第１
処理部■で温度設定器（１３から入力される設定温度Ｔ
ｓに「−１」が加篩されてこれに利得係数にＳが乗算さ
れると共に、第２処理部■で外気温度ＴＯに利得係数に
０１が乗算され、又第４処理部ので定数としてＣ７が設
定され、上記（３）式に従った演算が行われる。

ドライスイッチ（１８２）を押したときは、第１処理部
■で設定温度Ｔｓにそのまま利得係数ＫＳが乗算される
と共に、第２処理部■で外気温度Ｔｏに利得係数ＫＯ２
が乗算され、又第４処理部ので定数としてＣ２が設定さ
れ、上記（４）式に従った演算が行われる。

暖房スイッチ（１８ａ）を押したときは、第１処理部■
で設定温度ＴＳに「＋１」が加算されてこれに利得係数
にＳが乗算されると共に、第２処理部■で外気温度Ｔｏ
に利得係数Ｎｏ３が乗算され、又第４処理部ので定数と
してＣ３が設定され、上記（５）式に従った演算が行わ
れる。

外気温度■０が余り高くなく一般にドライモードでの空
調を行う場合でも、車室内に入射される日ｔＪ４ｍが大
きくなると暑く感することがあり、そのため従来は日射
センサを設けて、ダンパ開度の制御パラメータとして日
ｍｆｌも用いているが上記実施例によれば、高価な日射
センサを設けなくとも、暑り感じたときは冷却スイッチ
（１８ｄを押すだけで体感温度に合った空調を行い得ら
れ、コストダウンを図る上で有利である。

尚、空調負荷が非常に大きく冷房モードや暖房モードを
選択しても充分な冷房感や暖房感を得られないときは、
開閉蓋（＋７）を開けて温度設定器（１３を操作し、設
定温度Ｔｓを調節すれば良い。

又、上記実施例では、設定温度項や内気温度項の利得係
数にＳ、にｉを一定としたが、空調モードに応じてこれ
ら係数を変更することも可能である。

（発明の効果） 以上の如く本発明によるときは、空調モード選択手段の
操作により乗員の好みに合った空調モードを選択すれば
、温調手段のｕＩ　ｍ値の演算式がこの空調モードに応
じたものに変更され、設定温度を調節しなくとも所望の
空調フィーリングを得られ、設定温度の調節に頼った温
度制御に有り勝ちな過度の冷暖房を有効に防止できる効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する自動車空調装置の１例の概略
線図、第２図は空調装置用の操作部の正面図、第３図は
制御手段による温調手段の制′ａ値の演算方法を示すブ
ロックダイヤグラム、第４図は内気温度や体感温度を一
定に維持する上で必要な外気温度と温調手段たるエアミ
ックスダンパの開度のとの関係を示す線図である。 （１）・・・空調ダクト （３）・・・送風機 （４）・・・エバポレータ （５）　、Ｉニー　９　　　　　　　　（熱交換鼎）（
６）・・・エアミックスダンパ　（温調手段）（９）・
・・制御手段 （１８・・・空調モード選択手段 第４図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送風機と、熱交換器と、該熱交換器での熱交換量を変化
   させて吹出空気温度を調節する温調手段とを介設した空
   調ダクトを備える自動車用空調装置であって、該温調手
   段を空調負荷に関係するパラメータと車室内の設定温度
   とに基いて演算される制御値に従って制御する制御手段
   を設けるものにおいて、空調目的に応じた複数の空調モ
   ードから任息の空調モードを選択自在なモード選択手段
   を設け、該制御手段での制御値の演算に用いる演算式を
   該選択手段で選択される空調モードに応じて変更するよ
   うにしたことを特徴とする自動車用空調装置の制御装置
   。