JP2005153561A

JP2005153561A - Air conditioner for automobile

Info

Publication number: JP2005153561A
Application number: JP2003391000A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Hashimoto; 知博橋本
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2005-06-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce influence of a hot-cold feeling caused by reduction in a blowout air quantity, by adjusting the blowout air temperature, in an air conditioner for an automobile for reducing fan output for reducing a power generation load by an engine generator in a predetermined vehicle speed or less. <P>SOLUTION: A control part 4 adjusts the blowout air quantity by controlling a power supply quantity to a fan motor 23, and adjusts the blowout air temperature by controlling opening of an air mix damper 26. This control part 4 has a fan motor power supply quantity reducing means 42 for reducing the power supply quantity to the fan motor 23 in a preset predetermined vehicle speed or less, and an air mix damper opening correcting means 43 for adjusting the blowout air temperature by correcting the opening of the air mix damper 26 so as not to have influence on the hot-cold felling of an occupant by reduction in the blowout air quantity by reducing the power supply quantity to the fan motor 23. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は自動車用空気調和装置に係り、詳しくは、所定車速以下ではファンモータの通電量を低減させてエンジンによる発電機の発電負荷を軽減させるようにした自動車用空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner for an automobile, and more particularly to an air conditioner for an automobile that reduces a power generation load of a generator by an engine by reducing an energization amount of a fan motor below a predetermined vehicle speed.

エンジンによる発電機の発電負荷軽減の為、所定車速以下の時にファンモータへの通電量を低減させるようにした自動車用空気調和装置が知られている。ファンモータへの通電量を低減させた場合、ファンの風量が低下するので乗員の冷感が損なわれることがある。そこで、所定車速以下では、ファンモータへの通電量を低減するとともに、風向偏向板を駆動する駆動手段を制御して、吹出し口から乗員に向って空気を吹出すことによって、乗員に直接空気を当てて吹出風量の低下に伴う不快感を抑えるようにしている。
特開平２−９２７１５号公報 2. Description of the Related Art An automotive air conditioner is known that reduces the amount of power applied to a fan motor when the speed is below a predetermined vehicle speed in order to reduce the power generation load of a generator by an engine. When the energization amount to the fan motor is reduced, the air volume of the fan is reduced, so that the occupant's cool feeling may be impaired. Therefore, at a predetermined vehicle speed or less, the amount of current supplied to the fan motor is reduced and the driving means for driving the wind direction deflecting plate is controlled so that air is blown out from the outlet toward the occupant, so that air is directly supplied to the occupant. The uncomfortable feeling that accompanies the decrease in the blown air volume is suppressed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-92715

従来の自動車用空気調和装置は、吹出し口を変化させる為、補正するのに時間がかかっていた。また、乗員の意図に反して吹出し口が変化する為、違和感がある。 Since the conventional air conditioner for automobiles changes the outlet, it takes time to correct. Also, since the outlet changes against the passenger's intention, there is a sense of incongruity.

本発明はこのような課題を解決するためなされたもので、短時間で且つ乗員に違和感を与えることなく、吹出風量の低下に伴う温冷感の影響を吹出空気温度を調節することによって軽減することのできる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and reduces the influence of thermal sensation accompanying the decrease in the amount of blown air by adjusting the blown air temperature in a short time and without causing the passenger to feel uncomfortable. An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that can perform the above-described operation.

前記課題を解決するため本発明に係る車両用空気調和装置は、車室内に空気を送る通風ダクトと、ファンとファンモータとからなる送風機と、冷却用熱交換器と、加熱用熱交換器と、前記加熱用熱交換器を通過する空気の割合を調節して車室内への吹出空気温度を調節するエアミックスダンパとを備えた空調機本体と、ファンモータへの通電量を制御することで吹出風量を調節するとともに、エアミックスダンパの開度を制御することで吹出空気温度を調節する制御部とを備えてなる自動車用空気調和装置において、制御部は、予め設定した所定車速以下ではファンモータへの通電量を低減させるファンモータ通電量低減手段と、ファンモータ通電量低減手段によってファンモータへの通電量を低減させた際にエアミックスダンパの開度を補正するエアミックスダンパ開度補正手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an air conditioning apparatus for a vehicle according to the present invention includes a ventilation duct that sends air into a vehicle interior, a blower including a fan and a fan motor, a cooling heat exchanger, and a heating heat exchanger. By adjusting the ratio of the air passing through the heat exchanger for heating and adjusting the temperature of air blown into the passenger compartment, the air conditioner main body is provided, and the energization amount to the fan motor is controlled. An air conditioner for a vehicle comprising a control unit that adjusts the amount of blown air and adjusts the temperature of the blown air by controlling the opening of an air mix damper. Fan motor energization amount reducing means for reducing the energization amount of the motor, and the opening of the air mix damper is compensated when the energization amount to the fan motor is reduced by the fan motor energization amount reducing means. Characterized in that it comprises an air mixing damper opening degree correction means for.

本発明に係る車両用空気調和装置は、ファンモータへの通電量を低減させた際にエアミックスダンパの開度を補正するので、風量を低下した際には吹出空気温度が変更される。これにより、吹出風量の低下に伴う温冷感の影響を軽減できる。例えば、冷房運転時に吹出風量が弱くなると乗員は暑く感ずることがあるが、吹出風量を弱めるとともに吹出空気温度を下げることで乗員の体感の影響を軽減することができる。 Since the vehicle air conditioner according to the present invention corrects the opening of the air mix damper when the energization amount to the fan motor is reduced, the blown air temperature is changed when the air volume is reduced. Thereby, the influence of the thermal sensation accompanying the fall of the blowing air volume can be reduced. For example, the occupant may feel hot when the blown air volume becomes weak during cooling operation, but the influence of the occupant's sensation can be reduced by reducing the blown air volume and lowering the blown air temperature.

以下、発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described based on examples.

図１は本発明の実施例に係る自動車用空気調和装置の構造を示す図である。自動車用空気調和装置１は、空調機本体２と操作・表示部３と制御部４とからなる。空調機本体２は、通風ダクト２１と、通風ダクト２１の上流端に設けられた内外気切替ダンパ２２と、ファンモータ２３によって駆動されるファン（ブロワ）２４と、冷却用熱交換器としてのエバポレータ２５と、エアミックスダンパ２６と、加熱用熱交換器としてヒータコア２７と、吹出口切替ダンパ２８等を備える。ファンモータ２３の駆動電圧を制御することで吹出風量の調整がなされる。エアミックスダンパ２６によってヒータコア２７を通過し温風となる風量とヒータコア２７を通過しない冷風の風量との比率を変えることで、吹出空気温度の調整がなされる。 FIG. 1 is a diagram showing the structure of an automotive air conditioner according to an embodiment of the present invention. The automotive air conditioner 1 includes an air conditioner body 2, an operation / display unit 3, and a control unit 4. The air conditioner body 2 includes a ventilation duct 21, an inside / outside air switching damper 22 provided at the upstream end of the ventilation duct 21, a fan (blower) 24 driven by a fan motor 23, and an evaporator as a cooling heat exchanger. 25, an air mix damper 26, a heater core 27 as a heating heat exchanger, an outlet switching damper 28, and the like. The blown air volume is adjusted by controlling the drive voltage of the fan motor 23. The blown air temperature is adjusted by changing the ratio between the amount of air that passes through the heater core 27 and becomes warm air and the amount of cool air that does not pass through the heater core 27 by the air mix damper 26.

なお、図１では、冷却用熱交換器としてのエバポレータ２５のみを示し、冷凍サイクルを構成するためのコンプレッサ、コンデンサ、レシーバ、および、コンプレッサをエンジンに連結するための電磁クラッチ等の図示を省略している。また、図１では、加熱用熱交換器としてのヒータコア２７のみを示し、エンジン冷却水が供給される配管およびウォータバルブ等の図示を省略している。 In FIG. 1, only the evaporator 25 as a cooling heat exchanger is shown, and illustrations of a compressor, a condenser, a receiver, and an electromagnetic clutch for connecting the compressor to the engine are omitted. ing. In FIG. 1, only the heater core 27 as a heating heat exchanger is shown, and illustrations of piping, water valves, and the like to which engine cooling water is supplied are omitted.

符号２２Ｍは内外気切替サーボモータ２２Ｍ、符号２２Ｐは内外気切替ダンパ２２の開度（ダンパ位置）を検出するポテンショメータである。符号２５Ｔは、エバポレータ２５で冷却された空気の温度を検出するエバポレータ温度センサである。符号２６Ｍはエアミックスサーボモータ、符号２６Ｐはエアミックスダンパ２６の開度を検出するポテンショメータである。符号２８Ｍは吹出口切替サーボモータである。符号２９は、車室内５の温度を検出する内気温センサである。符号３０は、車室内５の日射量を検出する日射量センサである。符号３１は外気温センサ、符号３２はエンジン冷却水温センサである。 Reference numeral 22M denotes an inside / outside air switching servo motor 22M, and reference numeral 22P denotes a potentiometer that detects the opening degree (damper position) of the inside / outside air switching damper 22. Reference numeral 25T denotes an evaporator temperature sensor that detects the temperature of the air cooled by the evaporator 25. Reference numeral 26M denotes an air mix servomotor, and reference numeral 26P denotes a potentiometer that detects the opening degree of the air mix damper 26. Reference numeral 28M denotes an air outlet switching servo motor. Reference numeral 29 denotes an inside air temperature sensor that detects the temperature of the passenger compartment 5. Reference numeral 30 is a solar radiation amount sensor that detects the amount of solar radiation in the passenger compartment 5. Reference numeral 31 denotes an outside air temperature sensor, and reference numeral 32 denotes an engine cooling water temperature sensor.

操作・表示部３は、各種の操作部（例えば温度設定、オート設定、内外気切替設定、吹出モード設定等）を備えるともに、設定状態や運転状態等を可視表示する表示部を備える。各種の操作部での設定内容は制御部４へ供給される。 The operation / display unit 3 includes various operation units (for example, temperature setting, auto setting, inside / outside air switching setting, blowing mode setting, and the like) and a display unit that visually displays a setting state, an operation state, and the like. The setting contents in various operation units are supplied to the control unit 4.

制御部４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、操作・表示部３とのインタフェース回路等を備えるマイクロコンピュータシステムを用いて構成されている。また、制御部４は、各サーボモータ駆動回路、ファンモータ駆動回路、電源回路等を備えている。制御部４は、ＲＯＭに格納されている制御プログラムをＣＰＵによって実行することで空調制御手段４１を構成している。空調制御手段４１は、予め設定した所定車速以下ではファンモータ２３への通電量を低減させるファンモータ通電量低減手段４２と、ファンモータ通電量低減手段４２によってファンモータ２３への通電量を低減させた際にエアミックスダンパ２６の開度を補正するエアミックスダンパ開度補正手段４３とを備えている。制御部４には、車速センサ６からの車速信号が供給されている。制御部４は、各センサおよび各ポテンショメータからの信号（例えば、エバポレータ温度、内気温、日射量、外気温、エンジン冷却水温、エアミックスダンパの実開度等）をＡ／Ｄ変換器を介してデジタルデータとして取り込む。制御部４は、各サーボモータを駆動することで各ダンパの開度を調整する。制御部４は、ファンモータ２３の駆動電圧を制御することで吹出風量を調整する。 The control unit 4 is configured using a microcomputer system including a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, an interface circuit with the operation / display unit 3, and the like. The control unit 4 includes servo motor drive circuits, fan motor drive circuits, power supply circuits, and the like. The control part 4 comprises the air-conditioning control means 41 by running the control program stored in ROM by CPU. The air conditioning control means 41 reduces the energization amount to the fan motor 23 by the fan motor energization amount reduction means 42 for reducing the energization amount to the fan motor 23 below a predetermined vehicle speed set in advance, and the fan motor energization amount reduction means 42. And an air mix damper opening correcting means 43 for correcting the opening of the air mix damper 26 at the time. A vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 6 is supplied to the control unit 4. The control unit 4 sends signals from each sensor and each potentiometer (for example, evaporator temperature, inside air temperature, solar radiation amount, outside air temperature, engine cooling water temperature, actual opening of the air mix damper, etc.) via the A / D converter. Capture as digital data. The control unit 4 adjusts the opening degree of each damper by driving each servo motor. The control unit 4 adjusts the amount of blown air by controlling the drive voltage of the fan motor 23.

図２は制御部の動作を示すフローチャートである。空調制御手段４１は、操作・表示部３で設定された設定温度、および、各センサ２９，３０，３１によって検出される内気温（室内温）、日射量、外気温を取り込み、予め設定されている吹出空気温度計算式等に基づいて吹出空気温度を計算する（ステップＳ１）。空調制御手段４１は、予め設定されている吹出空気温度−送風量特性に基づいて算出した吹出空気温度に対応する送風量を求め（ステップＳ２）、さらに、予め設定されている送風量−ファンモータ駆動電圧特性に基づいてファンモータの駆動電圧を求める（ステップＳ３）。空調制御手段４１は、エバポレータ温度センサ２５Ｔおよびエンジン冷却水温センサ３２によって検出される各温度に基づいて、ステップＳ１で算出した吹出空気温度を得るためのエアミックスダンパ２６の開度を計算する（ステップＳ４）。 FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control unit. The air-conditioning control means 41 takes in the set temperature set by the operation / display unit 3 and the inside air temperature (indoor temperature), the amount of solar radiation, and the outside air temperature detected by the sensors 29, 30, and 31, and is set in advance. The blown air temperature is calculated on the basis of the blown air temperature calculation formula or the like (step S1). The air-conditioning control means 41 obtains an air volume corresponding to the air temperature calculated based on the preset air temperature-air volume characteristic (step S2), and further, a preset air volume-fan motor. Based on the drive voltage characteristics, the fan motor drive voltage is obtained (step S3). The air conditioning control means 41 calculates the opening degree of the air mix damper 26 for obtaining the blown air temperature calculated in step S1, based on the temperatures detected by the evaporator temperature sensor 25T and the engine coolant temperature sensor 32 (step S1). S4).

ファンモータ通電量低減手段４２は、設定温度と内気温（車室内温度）との差が所定範囲内（例えば±３〜５℃）であって（ステップＳ５）、ファンモータ駆動電圧が所定範囲内（例えば風量小〜中に対応する電圧）である場合に（ステップＳ６）、車速に基づいてファン駆動電圧を低減する補正を行なう（ステップＳ７）。具体的には、車速が例えば毎時３０キロメートルに達するまではファンモータ駆動電圧補正値を例えば−０．５ボルトとし、ステップＳ３で求めたファンモータ駆動電圧から０．５ボルトを減算した値を補正後のファンモータ駆動電圧とする。なお、車速が毎時３０キロメートル以上になった場合は、ファンモータ駆動電圧補正値をゼロとする（補正を行なわない）。また、ファンモータ駆動電圧補正値をゼロとした後は、車速が例えば毎時１０キロメートル以下になったときにファンモータ駆動電圧補正値を−０．５ボルトにする。このように、補正値の切り替え特性にヒステリシス特性を持たせることでファンモータ駆動電圧補正値が頻繁に変化するのを防止している。 The fan motor energization amount reducing means 42 is such that the difference between the set temperature and the inside air temperature (vehicle interior temperature) is within a predetermined range (eg, ± 3 to 5 ° C.) (step S5), and the fan motor drive voltage is within the predetermined range. If it is (for example, a voltage corresponding to low to medium airflow) (step S6), correction for reducing the fan drive voltage is performed based on the vehicle speed (step S7). Specifically, until the vehicle speed reaches, for example, 30 kilometers per hour, the fan motor drive voltage correction value is set to, for example, -0.5 volts, and the value obtained by subtracting 0.5 volts from the fan motor drive voltage obtained in step S3 is corrected. It is set as the fan motor drive voltage later. When the vehicle speed is 30 kilometers or more per hour, the fan motor drive voltage correction value is set to zero (no correction is performed). Further, after the fan motor drive voltage correction value is set to zero, the fan motor drive voltage correction value is set to -0.5 volts when the vehicle speed becomes 10 km / h or less, for example. As described above, the correction value switching characteristic is provided with a hysteresis characteristic to prevent the fan motor drive voltage correction value from frequently changing.

エアミックスダンパ開度補正手段４３は、ファンモータ駆動電圧が低減補正された場合に、ステップＳ４で算出されたエアミックスダンパの開度を補正する（ステップＳ８）。具体的には、ファンモータ駆動電圧が低減され送風量が低下されたことに伴って、乗員の温冷感に影響がでないように吹出空気温度を調整する。例えば、冷房運転状態において、ファンモータ駆動電圧を０．５ボルト低減して送風量を低下させた場合には、エアミックスダンパの開度を例えば０．５パーセント低減して吹出空気温度を低下させる。吹出風量の低下とともに吹出空気温度を低下させることで、乗員の温冷感に影響がでないようにする。 The air mix damper opening correction means 43 corrects the opening of the air mix damper calculated in step S4 when the fan motor drive voltage is corrected to be reduced (step S8). Specifically, the blown air temperature is adjusted so that the occupant's thermal sensation is not affected as the fan motor drive voltage is reduced and the air flow rate is reduced. For example, in the cooling operation state, when the fan motor drive voltage is reduced by 0.5 volts to reduce the blown air amount, the opening degree of the air mix damper is reduced by, for example, 0.5% to lower the blown air temperature. . By reducing the blown air temperature as the blown air volume decreases, the passenger's thermal sensation is not affected.

空調制御手段４１は、ステップＳ３で算出したファンモータ駆動電圧またはそれをステップＳ７で補正した得られたファンモータ駆動電圧に基づいて、ファンモータ２３に供給する電圧を制御する（ステップＳ９）。空調制御手段４１は、ステップＳ４で算出したエアミックスダンパ開度またはそれをステップＳ８で補正して得られたエアミックスダンパ開度に基づいて、エアミックスダンパ２６の開度を制御する（ステップＳ１０）。 The air conditioning control means 41 controls the voltage supplied to the fan motor 23 based on the fan motor drive voltage calculated in step S3 or the fan motor drive voltage obtained by correcting it in step S7 (step S9). The air conditioning control means 41 controls the opening of the air mix damper 26 based on the air mix damper opening calculated in step S4 or the air mix damper opening obtained by correcting it in step S8 (step S10). ).

このように、所定車速以下ではファンモータ２６への通電量を低減することで、発電機の発電負荷を低減させることができる。ファンモータ２６への通電量を低減することで吹出風量が低下することになり、乗員の温冷感に影響を与える。そこで、吹出風量の低下に対応してエアミックスダンパ２６の開度を補正し、吹出空気温度を変更することで、乗員の温冷感に影響を与えないようにする。乗員の温冷感をエアミックスダンパ２６の開度で補正することで、補正を短時間で行なうことができる。また、エアミックスダンパ２６の開度が変更されるだけで、乗員の意図に反して吹出口や吹出方向が変更されることはないので、乗員に違和感を与えることがない。 As described above, the power generation load of the generator can be reduced by reducing the energization amount to the fan motor 26 below the predetermined vehicle speed. By reducing the energization amount to the fan motor 26, the amount of blown air is reduced, which affects the thermal sensation of the occupant. Accordingly, the opening degree of the air mix damper 26 is corrected in response to a decrease in the blown air volume, and the blown air temperature is changed so as not to affect the thermal sensation of the occupant. The correction can be performed in a short time by correcting the thermal sensation of the occupant with the opening of the air mix damper 26. Moreover, since only the opening degree of the air mix damper 26 is changed, the air outlet and the air blowing direction are not changed against the occupant's intention, so that the occupant does not feel uncomfortable.

本発明の実施例に係る自動車用空気調和装置の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the air conditioning apparatus for motor vehicles based on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る自動車用空気調和装置の制御部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control part of the air conditioning apparatus for motor vehicles based on the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１自動車用空気調和装置
２空調機本体
３操作・表示部
４制御部
５車室内
６車速センサ
２１通風ダクト
２３ファンモータ
２４ファン
２５エバポレータ
２６エアミックスダンパ
２６Ｍエアミックスダンパサーボモータ
２６Ｐエアミックスダンパポテンショメータ
２７ヒータコア
２９内気温センサ
３０日射量センサ
３１外気温センサ
３２エンジン冷却水温センサ
４１空調制御手段
４２ファンモータ通電量低減手段
４３エアミックスダンパ開度補正手段

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automobile air conditioner 2 Air conditioner main body 3 Operation / display part 4 Control part 5 Car interior 6 Vehicle speed sensor 21 Ventilation duct 23 Fan motor 24 Fan 25 Evaporator 26 Air mix damper 26M Air mix damper servo motor 26P Air mix damper potentiometer 27 Heater core 29 Inside air temperature sensor 30 Solar radiation sensor 31 Outside air temperature sensor 32 Engine cooling water temperature sensor 41 Air conditioning control means 42 Fan motor energization amount reducing means 43 Air mix damper opening correction means

Claims

車室内に空気を送る通風ダクトと、ファンとファンモータとからなる送風機と、冷却用熱交換器と、加熱用熱交換器と、前記加熱用熱交換器を通過する空気の割合を調節して車室内への吹出空気温度を調節するエアミックスダンパとを備えた空調機本体と、
前記ファンモータへの通電量を制御することで吹出風量を調節するとともに前記エアミックスダンパの開度を制御することで前記吹出空気温度を調節する制御部とを備えてなる自動車用空気調和装置において、
前記制御部は、予め設定した所定車速以下では前記ファンモータへの通電量を低減させるファンモータ通電量低減手段と、前記ファンモータ通電量低減手段によって前記ファンモータへの通電量を低減させた際に前記エアミックスダンパの開度を補正するエアミックスダンパ開度補正手段とを備えることを特徴とする自動車用空気調和装置。

Adjust the proportion of the air that passes through the ventilation duct that sends air into the passenger compartment, the blower composed of a fan and a fan motor, the cooling heat exchanger, the heating heat exchanger, and the heating heat exchanger. An air conditioner body having an air mix damper for adjusting the temperature of air blown into the passenger compartment;
In an automotive air conditioner comprising: a controller that adjusts the amount of blown air by controlling the amount of current supplied to the fan motor and adjusts the temperature of the blown air by controlling the opening of the air mix damper ,
When the controller reduces the energization amount to the fan motor by the fan motor energization amount reducing means for reducing the energization amount to the fan motor below a predetermined vehicle speed set in advance, and the fan motor energization amount reducing means And an air mix damper opening correction means for correcting the opening of the air mix damper.