JPS6344245Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は暖房時の起動制御を改良した車輌用空
気調和装置に関する。

（従来技術） 車輌用空気調和装置の暖房時における起動制御
は、たとえば特開昭57−77219号公報、実開昭57
−40689号公報に開示されているものがある。前
者の制御は送風機モータの回転数をエンジン冷却
水温度と、外気温度または車室内温度との組合せ
により増加させるものである。後者の制御は空調
装置の目標吹出温度に基き計算された送風機モー
タを要求回転数と、エンジン冷却水温度に基き計
算された送風機モータの許容回転数との何れか小
さい方の回転数に送風機モータを制御するもので
ある。

しかし上記した如き従来の起動制御によるとき
は送風量のみの制御であるため車輌のフロントガ
ラス、サイドガラスの曇りを晴す効果が少なかつ
たり、暖房速効性が劣る問題があつた。

また、特開昭59−26316号公報に示されたもの
もある。これは送風機風量のほかに内外気比率調
整ドアも制御するようにされており暖房速効性は
向上したが送風機風量の切替えが段階的であるた
め、乗員に不円滑な感じを与える問題があるほか
フロントガラスやサイドガラスが曇り易い問題が
あつた。

（考案の目的） 本考案は上記にかんがみなされたもので、送風
機風量および内外気比率調整ドアの外にモード切
替も同時に行なつて、上記問題を解消した車輌用
空気調和装置を提供することを目的とする。

（考案の構成） 第１図は本考案の構成を模式的に示した機能ブ
ロツク図である。

車輌用空気調和装置には、上流側から車内気還
流量と外気量との比を制御する内外気比率調整ド
ア１４、送風機１５、機関冷却水を熱源とするヒ
ータコア１８、ヒータコア１８により加熱される
空気量を制御するミツクスドア１７、ミツクスド
ア１７を通過した空気の吹出口を選択、制御して
車室３４に供給するモード制御用のドア１９_Aを
備えている。車室への空気吹出口はヒート吹出
口、デフロスト吹出口を有し、ドア１９_Aにより
各吹出口の選択およびそれぞれの吹出口からの吹
出空気量が制御される。車室内の温度は車室内気
温度検出センサ３６により検出する。内気温度検
出センサ３６により検出車内温度と車室温度の設
定をする設定器４０の設定車室温度との偏差に関
連した信号により、送風機１５の送風量、内外気
比率調整ドア１４の開度、ドア１９_Aの開度を制
御するように構成されている。

本考案においては、さらに内燃機関冷却水Ｗの
水温を検出した温度検出センサ１の出力を受け
て、内燃機関冷却水温が所定値未満か否かを判別
する第１の判別手段２を備えている。またさら
に、送風機送風量を低風量に制御する手段３₁、
内外気比率調整ドアの開度を外気100％の開度に
制御する手段３₂およびヒート吹出口とデフロス
ト吹出口を選択しヒート吹出口からの吹出風量よ
りデフロスト吹出口からの吹出風量を大きく制御
する手段３₃からなる第１の制御手段３と、送風
機送風量を検出車内温度の増加に対応して増加制
御する手段４₁、内外気比率調整ドア１４の開度
を外気と車内気還流とを混合する所定開度に制御
する制御手段４₂およびヒート吹出口からの吹出
風量をデフロスト吹出口からの吹出風量よりも大
きく制御する手段４₃とからなる第２の制御手段
４とを備えている。

一方、第２の制御手段４により制御されたとき
の送風機送風量が、前記偏差に関連した信号より
制御されたときの送風機送風量Ｚ未満あることを
判別する第２の判別手段６を備えている。

第１の判別手段２により内燃機関冷却水温が所
定値未満のときは第１の制御手段３の出力を選択
手段５により選択して、内燃機関冷却水温が所定
値以上でかつ第２の判別手段６により手段４₁の
出力に対応する送風機送風量が前記偏差に関連し
た信号により制御されたときの送風機送風量Ｚ未
満のときは、第２の制御手段４の出力を選択手段
５により選択して、内外気比率調整ドア１４の開
度、送風機１５の送風量、ドア１９_Aの開度をそ
れぞれ制御する。したがつて送風機送風量のみで
なく、内外気比率調整ドア１４の開度およびドア
１９_Aの開度も併せて暖房起動時制御されること
になる。

（考案の実施例） 以下、接続を一実施例により説明する。

第２図は本考案の一実施例の構成を示すブロツ
クである。

１１は空気調和装置本体であり、１２は空気調
和装置本体１１を制御するマイクロコンピユータ
からなる制御装置である。

空気調和装置１１はダクト１３の上流側から、
内外気比率調整ドア１４、送風機１５、エバポレ
ータ１６、ミツクスドア１７、ヒータコア１８が
順次配設してあり、最下流側にモード制御用のド
ア１９，２０が設けてある。

内外気比率調整ドア１４はモータアクチユエー
タ２１によつて制御される図示しないモータによ
つて制御され。吸入空気における外気量と還流車
内空気量との比率が調整され、吸気は送風機１５
によつて内外気比率調整ドア１４を介してダクト
１３内に吸引導入される。エバポレータ１６はコ
ンプレツサ２２、コンデンサ２３、レシーバ２４
および膨脹弁２５とともに冷却機２６を構成して
おり、コンプレツサ２２は車載内燃機関の出力軸
の回転が伝達されるプーリ２７により駆動され
る。プーリ２７から回転力はマグネツトクラツチ
２８を介して伝達され、マグネツトクラツチ２８
は制御装置１２からの出力により駆動回路４８を
介して制御される。本例においては暖房時に関し
ているため冷却機２６は直接関係なく、これ以上
の説明は省略する。

ヒータコア１８は車載内燃機関の冷却水が導入
されて加熱器として作用する。エバポレータ１６
を通過した吸入空気中ヒータコア１８を通過する
空気量の比率はミツクスドア１７の開度によつて
制御される。また、ミツクスドア１７が開くこと
によりヒータコア１８の内燃機関冷却水が供給さ
れる。ミツクスドア１７はモータアクチユエータ
３０によつて制御される図示しないモータによつ
て開度制御がされる。

モード制御用のドア１９，２０によりベント吹
出口３１、デフロスト吹出口３２、ヒート吹出口
３３を選択して空気調和された空気を車室３４に
吹き出すべく切替えられる。モード制御用のドア
１９，２０は、モータアクチユエータ３５により
制御される図示しないモータにより駆動制御され
る。

一方、車室内の温度を検出する車室内気温度検
出センサ（以下内気温度検出センサと記す）３
６、日射量を検出する日射量検出センサ３７、エ
バポレータ出口空気すなわちＡ点の温度を検出す
るエバポレータ出口空気温度センサ３８、外気温
度を検出する外気温度検出センサ３９、設定器４
０、ミツクスドア１７の開度を検出するポテンシ
ヨメータ４１が設けてある。内気温度検出センサ
３６の出力、日射量検出センサ３７の出力、エバ
ポレータ出口空気温度検出センサ３８の出力、外
気温度検出センサ３９の出力、設定器４０の出力
およびポテンシヨメータ４１の出力は図示しない
マルチプレクサを介してＡ／Ｄ変換器（以下
ADCと記す）４３に供給してデジタルデータに
変換し、制御装置１２に供給してある。

また、内燃機関冷却水温度を検出する鈴却水温
度検出センサの出力が所定値未満か否かを判別す
る判別スイツチ４４、その他の自動／手動の切替
スイツチ４５等のスイツチ群Ｂの出力が制御装置
１２に供給してある。

制御装置１２はCPU１２_-1、プログラムを記
憶させたROM１２_-2、データを記憶するRAM１
２_-3、入力ポート１２_-4、出力ポート１２_-5を備
えている。

入力ポート１２_-4はROM１２_-2に記憶されて
いるプログラムにしたがつてADC４３からのデ
ジタルデータ、スイツチ群Ｂの各スイツチの出力
を読み込み、ROM１２_-2に記憶されているプロ
グラムにしたがつて、CPU１２_-1で処理、演算
されたデータは出力ポート１２_-5を介して駆動回
路４６〜５０に出力される。

ROM１２_-2に記憶されているプログラムにし
たがつて本考案の一実施例の作用を第３図にした
がつて説明する。

プログラムを開始させれば初期設定がなされ
（ステツプａ）、ついでADC４３からのデータ、
スイツチ群Ｂの各スイツチの出力が入力ポート１
２_-4を介して読み込まれ、RAM１２_-3の所定記
憶エリアに記憶されて、Ｔ＝T_r＋K₁T_s＋K₂T_a＋
K₃T_E−K₄T_D＋K₅の綜合データが演算される（ス
テツプｂ）。ここでT_rは内気温度検出センサ３６
の検出出力、T_sは日射量検出センサ３７の検出
出力、T_aは外気温度検出センサ３９の検出出力、
T_Eはエバポレータ出口空気温度検出センサ３８
の検出出力、T_Dは設定器４０の設定出力、K₁〜
K₅は定数であり、綜合データＴは車室内温度と
設定器４０により設定温度との差を日射量、エバ
ポレータ出口空気温度、外気温度により補正した
値に対応している。

ステツプｂについで演算綜合データＴにもとづ
く所定開度に駆動回路４９を通してミツクスドア
１７の開度制御がなされる（ステツプｃ）。この
場合にミツクスドア１７の開度はポテンシヨメー
タ４１の出力により検出されて前記所定開度と比
較されて制御されることになる。第４図ａは綜合
データＴとミツクスドア１７の開度θとの関係を
示す特性図である。第４図ａにおいて開度100％
はエバポレータ１６を通過した空気の総てをヒー
タコア１８に供給するミツクスドア開度を、０％
はエバポレータ１６を通過した空気の全てがヒー
タコア１８を通過せず車室３４に導かれるミツク
スドア開度を示している。

ステツプＣにつづいて演算綜合データＴが所定
値Ｄ未満か否かが判別される（ステツプｄ）。第
４図ｃに示す如く演算綜合データＴが所定値Ｄ以
上のときは冷房機２６の稼動率が演算綜合データ
Ｔに対応して制御される冷房モードであり、所定
値Ｄ未満のときはマグネツトクラツチ２７が常時
オフ状態に制御される暖房モードである。本考案
では暖房モードの場合を問題にしており、冷房モ
ードの説明は省略する。

ステツプｄにつづいてスイツチ４４の出力状態
すなわち内燃機関冷却水温が所定値未満か否かが
判別される（ステツプｅ）。ステツプｅにおいて
内燃機関冷却水温が所定値未満のときは送風機１
５の駆動モータに印加する電圧を駆動回路４７を
介して低電圧にして送風機１５は低送風量に制御
され（ステツプｆ）、ついで内外気比率調整ドア
１４は外気100％の状態に制御される（ステツプ
ｇ）。ステツプｇにつづいて、モータアクチユエ
ータ３５を制御してヒート吹出口３３およびデフ
ロスト吹出口３２を開状態にするヒート／デフロ
ストモードにドア１９，２０が制御される（ステ
ツプｈ）。ステツプｈにおいてヒート吹出口３３
から吹出される加熱空気の量とデフロスト吹出口
３２から吹出される加熱空気の量とは50％対50％
になされる。そこで内燃機関冷却水温は所定温度
より低いが、送風機送風量は少なくかつヒート吹
出口３３からの吹出量は50％であるため、足元か
ら冷風吹出しによる不快感は低下させられる。ま
たデフロスト吹出口３２からの吹出量は50％であ
るため、ガラス窓の曇りは防止される。さらに、
送風機送風量は低風量に制御されているため内燃
機関冷却水の温度上昇が促進されることになる。
ステツプｈにつづいてステツプｂが実行される。

ステツプｅにおいて内燃機関冷却水温度が所定
値以上のときはステツプｅにつづいて、設定器４
０の設定値T_Dと内気温度検出センサ３６の検出
出力T_rとの差に関連した値ｍ、たとえばｍ＝T_D
＋（T_r−K₆）に対応した第４図ｄに示したパター
にもとづいた起動時送風量B_sが演算され、演算
結果のB_sに送風機送風量が制御される（ステツ
プｉ）。ここでK₆は定数であつて、たとえば基準
温度を25℃としたときは25である。またｍ＝T_D
＋（T_r−K₆）としたため車室内温度T_rのみならず
設定温度T_Dを変更したときにも送風量B_sが早く
変化することになる。ステツプｉにつづいてステ
ツプｉにおける送風量により所定時間内において
車室内温度がα度を超えて増加したか否かがチエ
ツクされる（ステツプｊ）。ステツプｊにおいて
ΔT_rは車室内温度の増加量を示している。ステツ
プｊににおいてΔT_r＞αでないときは送風機送風
量をステツプｉにおける値よりβだけ増加せしめ
（ステツプｋ）、ついで第４図ｂに示す如く綜合デ
ータＴに対して送風機１５が自動制御されている
ときにおける送風機送風量B_Aの最大値B_Mを外気
温度T_aにともなつて制御するべく、最大値B_Mが
第４図ｅに示したパターンにもとづいて演算され
る（ステツプｌ）。ステツプｊにおいてΔT_r＞α
のときはステツプｊにつづいてステツプｌが実行
される。

ここでステツプｊおよびｋが設けられている理
由は、ステツプｉにおいて送風機１５により送風
がなされても、その送風量B_sが少ない場合にお
いては車室内温度が上昇しない場合があるためで
あり、この場合所定時間経過しても車室内温度増
加ΔT_rがαより少ないときは送風機送風量をβだ
け増加させることにより車室内温度の上昇を促す
のである。

ステツプｌにつづいて、送風機B_sより送風機
送風量の自動制御時の送風量B_Aが大きいか否か
がチエツクされる（ステツプｎ）。ステツプｎに
おける送風量B_sはステツプｌの直前における送
風機送風量であつて、ステツプｋがバイパスされ
たときはステツプｉにおける送風機送風量であ
り、ステツプｋが実行されたときにおける送風機
送風量はステツプｉにおける送風量にβが加えら
れた送風量である。

ステツプｎにおいてB_A＞B_sでないときは、ス
テツプｎにつづいてｍ＝（T_D＋T_r−K₆）が増加
方向の場合において所定値Ｘ以上か否かが、減少
方向の場合において所定値Ｙ以下か否かがチエツ
クされる（ステツプｑ）。ステツプｑにおいてｍ
がＹ≧ｍのときにはステツプｑにつづいて内外気
比率調整ドア１４は予め設定された所定の内外気
混合状態に制御される（ステツプｒ）。つづいて
吹出口モードをヒート吹出口３３が開とされ、デ
フロスト吹出口３２からの吹出量とヒート吹出口
３３からの吹出量が20：80程度となるヒートモー
ドに制御される（ステツプｓ）。ステツプｓにつ
づいてステツプｂが再び実行される。

ステツプｎにおいてB_A＞B_sのときはステツプ
ｎにつづいて送風機送風量が第４図ｂに示された
パターンすなわち綜合データＴに対応した送風機
送風量B_Aに制御される（ステツプｔ）。ステツプ
ｔにおける送風機送風量制御は綜合データＴに対
する自動制御であるがその最大値B_Mは第４図ｅ
に示す如く外気温度T_aに対応して規制されてい
る。

ステツプｔにつづいておよびステツプｑにおい
てＸ≦ｍの場合には、内外気比率調整ドア１４は
自動制御モードになされ（ステツプｕ）、ついで
吹出口モードが綜合データＴに対応して制御され
る自動制御モードになされる（ステツプｖ）。ス
テツプｖについでステツプｂが再び実行される。

上記の如き各ステツプが実行されることにより
内燃機関冷却水温度が所定値以上になると送風機
送風量が第４図ｄに示す如く所定範囲で直線的に
制御され、起動時に滑らかな感じを乗員に与える
ことになり、さらに外気導入量を減少させ車室内
気を一部還流させるため暖房立上りを早めること
になる（ステツプｎ〜ｓ）。

また、ステツプｎおよびｑに代つて設定器４０
の設定出力T_Dと内気温度検出センサ３６の出力
T_rとの差（T_D−T_r）が所定値以上か否かをチエ
ツクし、所定値以上のときステツプｒを実行する
ようにしてもよい。この場合は、送風量制御が起
動時の送風量B_sから自動制御時の送風量B_Aに切
替わるときにステツプ的に変化する場合もある。

（考案の効果） 以上説明した如く本考案によれば、内燃機関冷
却水温が所定値未満のときは送風機風量を低風量
にするため起動時における冷風吹き出しが少なく
なり乗員の不快感が低減し、かつデフロスト吹出
口からの吹出風量比をほぼ等しくしているためフ
ロントガラス等は暖められて曇りが防止できる。

また内燃機関冷却水温が所定値以上となつたと
きは送風機送風量は車室温度の増加により順次増
加させるため、起動時に乗員に不円滑な感じを与
えることはなくなり、さらに一部外気が導入され
るため暖房時の温度上昇を早めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を模式的に示す機能ブロ
ツク図。第２図は本考案の一実施例の構成を示す
ブロツク図。第３図は本考案の一実施例の作用の
説明に供するフローチヤート。第４図ａ〜ｅは本
考案の一実施例におけるミツクスドアの開度特
性、送風機送風量特性、冷却機駆動特性、起動時
送風機送風量特性および送風機送風量の最大値特
性をそれぞれ示す図。 ２および６……第１のおよび第２の判別手段、
３および４……第１のおよび第２の制御手段、５
……選択手段、１４……内外気比率調整ドア、１
５……送風機、１７……ミツクスドア、１８……
ヒータコア、１９_A……ドア、３４……車室、３
６……車室内気温度検出センサ、４０……設定
器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関冷却水を熱源とするヒートコアと、ミ
   ツクスドアを介してヒートコアに空気を送風する
   送風機と、送風機により吸込まれる外気量と車内
   気還流量との比を制御する内外気比率調整ドア
   と、車室への空気吹出口を選択するモード制御用
   のドアとを備え、車室内気温度検出センサによる
   検出車内温度と車室温度の設定をする設定器の設
   定車内温度との偏差に関連した信号により送風機
   送風量、内外気比率調整ドアの開度、モード制御
   用のドアの開度を制御する車輌用空気調和装置に
   おいて、 内燃機関冷却水温が所定値未満か否かを判別す
   る第１の判別手段と、 送風機送風量と低風量に、内外気比率調整ドア
   を外気100％導入開度におよびヒート吹出口とデ
   フロスト吹出口を選択するとともにデフロスト吹
   出口からの吹出風量をヒート吹出口からの吹出風
   量とほぼ等しい値に制御する第１の制御手段と、 検出車内温度の増加に対応して送風機送風量を
   増大させるべく制御し、内外気比率調整ドアを外
   気と車内気還流とを混合する所定開度に制御しか
   つヒート吹出口からの吹出風量をデフロスト吹出
   口からの吹出風量より大きく制御する第２の制御
   手段と、 第２の制御手段により制御された送風機送風量
   が偏差に関連した信号により制御されるときの送
   風機送風量未満であることを判別する第２の判別
   手段と、 内燃機関冷却水温が第１の判別手段により所定
   値未満と判別されたとき第１の制御手段を、内燃
   機関冷却水温が所定値以上と判別されかつ第２の
   判別手段による判別出力が発生しているとき第２
   の制御手段を選択する選択手段と、 を備えたことを特徴とする車輌用空気調和装置。