JPH0120084B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車輌用空気調和装置に関し、詳言すれ
ば内燃機関冷却水を熱源とする熱交換手段を備え
た車輌用空気調和装置に関する。

（従来技術） 従来の車輌用空気調和装置においては、(イ)特開
昭59−20719号公報に示されている如く、内燃機
関冷却水温が末だ低く、加熱能力が要求値に満た
ない場合、車室へはデフロスト空気吹出口および
ビート空気吹出口を選択して該吹出口を通して送
風し、加熱能力が要求値に達した後はヒート吹出
口を選択するようにしたものが知られている。さ
らにまた、(ロ)実公昭50−20460に示されている如
く、冷却水温度を水温スイツチで検出し、水温ス
イツチが作動するまでの温度ではデフロスト空気
吹出口を、水温スイツチが作動すればヒート吹出
口を通して送風するしうにしたものも知られてい
る。また、(ハ)特開昭54−151234号公報に示されて
いる如く機関冷却水温度が所定値に達するまで機
関冷却水温度の上昇に応じて車室への送風量を
徐々に増加させ、機関冷却水温度が所定値に達し
た後は車室内検出温度と設定車室温度との差に関
連した値にしたがつて車室への送風量が制御され
いるものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来例において、上記(イ)および(ロ)によ
るときは、機関冷却水温度が、まだ低い状態時に
おいては湿度による車窓ガラスのくもりに対する
晴し効果および暖房感を増加さることに対しては
十分でなく、充分な車窓ガラスのくもり晴し効果
および暖房感が得られない問題点があつた。さら
にまた上記の(ハ)によれば機関冷却水温度の上昇に
応じて送風量を増加させるが、若し機関冷却水温
度が上昇した後、送風機をオフ状態からオン状態
にした時、急に送風量が増加し、乗員に不快感を
与える問題点があつた。

本発明は上記にかんがみなされたもので、上記
の問題点を解決した車輌用空気調和装置を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決するために本発明は第１図
に示す如く構成した。

送風機２５と、機関冷却水を熱源とし、かつ送
風機２５により送風されて車室３０へ吹き込まれ
る空気を加熱する熱交換手段１と、吹き込まれる
空気を車室３０へ導くデフロスト吹出口４１、ベ
ント吹出口３９およびヒート吹出口４０とを備え
た車輌用空気調和装置において、暖房起動時に送
風起動制御が終了したか否かを判別する第１判別
手段２と、該第１判別手段２により送風機起動制
御が未終了と判別されている期間送風量を送風量
自動制御のときの送風量にまで順次増加させる第
１制御手段３と、前記第１制御手段３により制御
されている送風量が所定量に達したか否かを判別
する第２判別手段４と、送風量が前記所定量に達
しないときにおいて、機関冷却水温度が所定温度
以下のときデフロスト吹出口４１を選択し、前記
機関冷却水温度が前記所定温度を超えかつ送風機
に駆動指示されているときはデフロスト吹出口４
１およびヒート吹出口４０を選択し、かつ前記機
関冷却水温度が前記所定温度を超えると共に送風
機に駆動停止指示されているときはヒート吹出口
４０を選択する吹出口選択制御手段５とを備え
た。

（作用） 上記の如き構成を備えた本発明において、暖房
起動時に送風機起動制御が終了したかが第１判別
手段２によつて判別される。この判別はたとえば
送風機のモータに印加される電圧が初めて自動制
御時における電圧に達したときにより判別され
る。第１判別手段により送風機起動制御（以下、
単に起動制御と記す）が未終了であると判別され
たときは、第１制御手段３により送風機送風量が
送風量自動制御のときの送風量にまで順次増加さ
れる。第１制御手段３による送風量制御の途中に
おいて送風量が所定量に達したか否かが第２判別
手段４により判別される。送風量が前記所定量に
達していない状態において、機関冷却水温度が所
定温度以下のときはデフロスト吹出口４１が、機
関冷却水温度が前記所定温度を超えかつ送風機２
５に駆動指示が与えられているときはデフロスト
吹出口４１およびヒート吹出口４０が、機関冷却
水温度が前記所定温度を超えかつ送風機２５に駆
動停止指示が与えられているときはヒート吹出口
４１のみが、吹出口選択制御手段５によつて選択
され、開放される。

したがつて送風量が少なく制御されかつ機関冷
却水温度が低い場合にはデフロスト吹出口４１が
選択され、機関冷却水温度が高くなりかつ送風機
２５が駆動指示されているときはデフロスト吹出
口４１およびヒート吹出口４０が選択され、送風
機２５が停止指示されているときはヒート吹出口
４０が選択される。

この結果、吹出口はデフロスト吹出口４１、デ
フロスト吹出口４１およびヒート吹出口４０と選
択が切替えられる間に送風量は増加して、くもり
晴し効果と足元の暖房感が得られる。さらに送風
機２５が駆動停止させられておりかつ機関冷却水
温度が高いときにおいてはヒート吹出口４０が選
択され、ラム圧によりデフロスト吹出口４１より
暖風が吹き出して乗員に頭熱感を与えることもな
くなる効果が得られる。

（発明の実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図である。

２１は空気調和装置本体であり、２２は空気調
和装置本体を制御する制御装置である。

空気調和装置本体２１はダクト２３の上流側か
ら下流側に向つて、吸込み空気を内気循環、一部
外気導入または全部外気導入にするかを制御する
インテークダンパ２４、インテークダンパ２４を
介して吸い込んだ空気を車室３０へ送風する送風
機２５、後記する冷却機３６が動作中送風空気と
熱交換するエバポレータ２６、エバポレータ２６
を通過した空気中後記するヒータ２８に分流する
空気量を制御するミツクスダンパ２７、車載内燃
機関２９の冷却水が循環されて加熱器とし作用し
通過空気を加熱するヒータコア２８、車室３０へ
の空気吹出口を選択するモード切替ダンパ３１₁，
３１₂を備えている。

コンプレツサ３２、コンデンサ３３、レシーバ
タンク３４、膨張弁３５はエバポレータ２６と共
に冷却機３６を構成している。さらにまた車載内
燃機関２９の出力軸の回転はプーリ３７に伝達さ
れている。プーリ３７の回転はマグネツトクラツ
チ３８を介してコンプレツサ３２に伝達され、こ
の伝達によりコンプレツサ３２が駆動される。

車室３０への空気吹出口は乗員の顔部方向へ空
気を吹き出すベント吹出口３９、乗員の足元から
空気を吹き出すヒート吹出口４０およびフロント
ガラス内面に沿つて空気を吹き出すデフロスト吹
出口４１を備えており、モード切替ダンパ３１₁，
３１₂によつて空気吹出口の１つまたは２つが開
放される。

インテークダンパ２４はモータアクチユエータ
４５により、ミツクスダンパ２７はモータアクチ
ユエータ４６、モード切替ダンパ３１₁、および
３１₂はモータアクチユエータ４７によりそれぞ
れ駆動される。なお、第２図において４８〜５２
はそれぞれモータアクチユエータ４５、送風機２
５、マグネツトクラツチ３８、モータアクチユエ
ータ４６，４７を各別に駆動する駆動回路であ
る。

一方、車室内気温度を検出する内気温度センサ
５３、日射量を検出する日射量検出センサ５４、
エバポレータ出口空気温度すなわち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５５、
外気温度を検出する外気温度センサ５６、車室内
温度を設定する設定器５７、ミツクスダンパ開度
を検出するポテンシヨメータ５８が設けてある。
各センサの出力、設定器５７の出力およびポテン
シヨメータ５８の出力は図示しないマルチプレツ
サを介してＡ／Ｄ変換器（以下ADCと記す）５
９に供給してデイジタルデータに変換し、ADC
５９にて変換されたデイジタルデータはマイクロ
コンピユータ６０に供給してある。

マイクロコンピユータ６０は基本的にCPU、
プログラムを記憶させたROM、データを記憶す
るRAM、入力ポートおよび出力ポートを備えて
いる。ROMに記憶されているプログラムにした
がつてADC５９から出力されるデイジタルデー
タ、手動指示スイツチ群６１の出力および機関冷
却水温度スイツチ６２の出力が入力ポートを介し
て読み込まれ、CPUで処理、演算されたデータ
は出力ポートを介して駆動回路４８〜５２に出力
され、インテークダンパ２４の開度、送風機２５
の送風量、マグネツトクラツチ３８を介して制御
されるコンプレツサ３２の稼動時期および期間、
ミツクスダンパ２７の開度の制御がなされて車室
内温度を設定温度になすべく制御される。また、
吹出空気温度に対応した空気吹出口を選択して開
放するモード制御がなされる。

ここで機関冷却水温度スイツチ６２は設定温度
以下の温度検出中はオン出力を、設定温度を超え
た温度検出中はオフ出力を発生するものとする。

ROMに記憶されているプログラムにしたがつ
て本発明の一実施例の作用を第３図のフローチヤ
ートにより説明する。

プログラムの実行が開始されると、RAMをク
リアする等の初期設定がなされ（ステツプａ）、
入力ポートを介してADC５９からの出力デイジ
タルデータ、手動指示スイツチ群６１の出力およ
び機関冷却水温度スイツチ６２の出力が読み込ま
れ、RAMの所定エリアに一旦記憶される（ステ
ツプｂ）。車室内温度制御信号（以下、綜合デー
タと記す）Ｔ＝T_R＋k₁T_E+k₂T_A＋k₃T_S−k₄T_D＋
k₅が演算のうえ記憶される（ステツプｃ）。ここ
でT_Rは車室内気温度、T_Eはエバポレータを出口
空気温度、T_Aは外気温度、T_Sは日射量をそれぞ
れ示し、センサ５３〜５６により検出されてい
る。T_Dは設定器５７にて設定された設定温度で
あり、k₁〜k₅は定数である。したがつて綜合デー
タＴは設定車室温度と検出車室内気温度との偏差
に関連し、さらにエバポレータ出口空気温度T_E、
日射量T_S、外気温度T_Aにより補正した値に対応
しており、車室内気温度を設定車室温度に制御す
るための熱負荷に関連した値とも言うことができ
る。

ステツプｃに続いて吹出温度データT_F＝T_E＋
k₆θ＋βが演算のうえ記憶される（ステツプｄ）。
ここでθはミツスダンパ２７の開度を示してお
り、エバポレータ２６を通過した全空気がヒータ
コア２８を通過するようにしたときの開度をθ＝
100％（フルヒート）としている。さらにk₆およ
びβは定数である。したがつて吹出温度データ
T_Fは車室３０へ吹き出される空気温度に対応し
ている。

ステツプｄに続いて、綜合データＴにもとづい
て公知の如く送風機２５の送風量制御、ミツクス
ダンパ２７の開度制御、コンプレツサ３２の駆動
制御ならびにたとえば送風機送風量およびコンプ
レツサ３２の駆動に関連してインテークダンパ２
４の開度を制御するインテークダンパ２４の開度
制御によつて、車室内気温度が設定温度に制御さ
れる（ステツプｅ） ステツプｅに次いで起動制御における送風量の
制御がなされ（ステツプｆ）、ステツプｆに続い
て吹出温度データT_Fにともなつて空気吹出口を
選択して開放する吹出モード制御がなされ（ステ
ツプｇ）、ステツプｆに続いてステツプｂが再び
実行される。

ステツプｆの起動制御は本実施例においては第
４図に示すフロチヤートの如くなされる。

起動制御に入ると吹出温度データT_Fが“T_F2”
以下か否かがチエツクされ（ステツプf₁）、吹出
温度データT_FがT_F≧T_F2のときは機関冷却水温度
スイツチ６２の出力がチエツクされる（ステツプ
f₂）。

ステツプf₂における機関冷却水温度が所定値以
下のときはステツプf₂に続いて送風機２５のモー
タに印加する電圧B_L0をＳ・Lowとする（ステツ
プf₃）。ここでＳ・Low送風量を特に低い値とす
る電圧であり、ステツプf₃の実行により送風量は
特に低風量に制御される。

ステツプf₂における機関冷却水温度が所定値を
超えているときは後記するステツプf₁₀にてセツ
トされる起動制御終了フラグの状態がチエツクさ
れ（ステツプf₄）、起動制御終了フラグがセツト
されていないときすなわち起動制御が終了してい
ないときは検出車室内気温度T_Rと設定車室温度
T_Dとの和m′（＝T_R＋T_D）が所定値δ以下かがチ
エツクされる（ステツプf₅）。ステツプf₅におい
てm′≧δの場合は送風機のモータに印加する電
圧B_VSを所定勾配でこのステツプf₆の実行毎に増
加させ（ステツプf₆）、B_VS≧B_Autpかのチエツクが
なされる（ステツプf₇）。こここでB_Autpは自動制
御時において送風機２５のモータに印加される電
圧であり、綜合データに対応している。またステ
ツプf₅においてm′＜δのときは送風機のモータに
印加する電圧B_VSをm′およびタイマにより第２所
定勾配で増加させられる（ステツプf₈）。ここで
m′およびタイマにより増加させたのは、たとえ
ば車扉が開いていてm′が増加して行かない様な
場合においても前記タイマにより増加させるよう
にするためである。ステツプf₈に続いてステツプ
f₇が実行される。ステツプf₇においてB_vs＜B_Autp
のときはB_LO＝R_VSが実行される（ステツプf₉）。
したがつてステツプf₉が実行されるときは送風機
２５の送風量がステツプf₃による送風量からB_Autp
の電圧が印加されたときの送風量にまで順次増加
して行くことになる。

ステツプf₄にて起動制御終了フラグがセツトさ
れているときはステツプf₁₀を介して、ステツプf₇
においてB_VS≧B_Autpのときは起動制御終了フラグ
をセツトし（ステツプf₁₀）、送風機２５のモータ
に印加される電圧B_LOがB_LO＝B_Autpになされる
（ステツプf₁₁）。

また起動制御終了フラグは初期設定（ステツプ
ａ）においてリセツトされる。

したがつて、ステツプf₁において暖房状態であ
ることおよび起動制御終了フラグにより起動制御
未終了の期間であることが検出され、暖房起動の
とき、送風機２５の送風量は第６図ａに示した如
くになる。ここで起動制御終了はステツプf₇にお
いてB_VS≧B_Autpとなり、起動制御フラグがセツト
されたときである。

吹出モード制御は本実施例においては第５図に
示すフローチヤートの如くである。

吹出モード制御に入ると手動指示スイツチ群６
１により吹出モード制御が手動か否かがチエツク
され（ステツプg₁）、手動指示スイツチ群６１に
より吹出モード制御が手動指示されているときは
ステツプg₁に続いて、モード切替ダンパ３１₁，
３１₂が手動制御され（ステツプg₂）、続いてステ
ツプｂが実行される。

ステツプg₁において自動制御指示がなされてい
るときは、吹出温度データT_Fが“T_F1”以下か否
かがチエツクされ（ステツプg₃）、吹出温度デー
タT_FがT_F≦T_F1のときは吹出温度データT_Fが
“T_F3”以下か否かがチエツクされ（ステツプ
g₄）、吹出温度データT_FがT_F≦T_F3のときはベン
ト吹出口３９のみを開放状態にして空気をベント
吹出口３９から出すベントモードに設定される
（ステツプg₅）。またステツプg₄においてT_F＞T_F3
のときはベント吹出口３９およびヒート吹出口４
０を開放状態にしてベント吹出口３９およびヒー
ト吹出口４０から空気を出すバイレベルモータに
設定される（ステツプg₆）。

ステツプg₃において吹出温度データT_FがT_F＞
T_F1のときは、送風機２５の起動制御が終了した
か否かがチエツクされる（ステツプg₇）。送風機
２５の起動制御の終了はステツプf₁₀に示されて
いる起動制御終了フラグの状態によつて判別す
る。送風機２５の起動制御が終了しているときは
ヒート吹出口４０を開放状態にしてヒート吹出口
４０から空気を吹き出すヒートモードに設定され
る（ステツプg₈）。すなわち吹出温度データT_Fが
T_F＞T_F1でかつ送風機２５の起動制御が終了して
いるときはヒートモードが選択される。

なお、第４図および第５図におけるステツプ
f₁、ステツプg₃、g₄においてヒステリシスを設け
てもよい。第４図および第５図においてはヒステ
リシスΔT_Fa、ΔT_Fbをそれぞれ有する場合を図示
しており、ΔT_Fa、ΔT_Fa＞０であり、T_F2−ΔT_Fa
＝T_F1、T_F4−ΔT_Fb＝T_F3である場合を示してい
る。

ステツプg₇において送風機の起動制御が終了し
ていないときは、送風機２５の駆動用モータに印
加する電圧B_VSが所定電圧ｒ（Ｖ）以上か否かを
判別し（ステツプg₉）、B_VS＞γのときはステツプ
g₉に続いてステツプg₈が実行される。B_VS≦γの
ときは機関冷却水温度スイツチ６２の出力がチエ
ツクされ（ステツプg₁₀）、機関冷却水温度が所定
値以下のときは、デフロスト吹出口４１が開放状
態にされて、空気をデフロスト吹出口４１から吹
き出すデフロストモードに設定される（ステツプ
g₁₁）。ステツプg₁₀において機関冷却水温度が所
定値を超えたときは、手動指示スイツチ群６１に
より送風機２５が手動停止指示されているか否か
がチエツクされる（ステツプg₁₂）。送風機２５が
手動停止させられているときはステツプg₈が実行
され、送風機２５が駆動指示されているときはス
テツプg₁₂に次いで、ヒート吹出口４０およびデ
フロスト吹出口４１が開放されて、空気をヒート
吹出口４０およびデフロスト吹出口４１から吹き
出すように設定される（ステツプg₁₃）。ステツプ
g₅、g₆、g₈、g₁₁、g₁₃の実行に続いてステツプｂ
が再び実行される。

したがつて、第５図に示す如くスタート時から
起動制御終了後、吹出温度データT_Fによつてス
テツプg₉にてヒートモード以外のモードに変化さ
れるまでは、(イ)送風機が自動制御されているとき
には第６図ｂに示す如く起動時から機関冷却水温
度が所定値を超えるまではデフロストモードに、
該所定値を超えたときから送風機駆動用モータに
印加する電圧B_VSが所定電圧γ（Ｖ）を超えるま
ではデフロスト／ヒートモードに、前記電圧B_VS
が所定電圧γ（Ｖ）を超えた後はヒートモードに
なされる。(ロ)送風機が手動制御（オフを省く）さ
れているときでも前記電圧B_VSはマイクロコンピ
ユータ内で演算判断されており(イ)と同様にモード
制御される。(ハ)送風機が手動にてオフ状態に設定
されているときは第６図ｃに示す如く起動時から
機関冷却水温度が所定値を超えるまではデフロス
トモードに、所定値を超えるとヒートモードにな
される。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、暖房起動
時、送風量を自動制御のときの送風量にまで順
次、増加させるとともに、空気吹出口をデフロス
ト吹出口、デフロスト吹出口／ヒート吹出口を切
替えるようにしたため、デフロスト吹出口／ヒー
ト吹出口の選択のときには、送風量が増加しかつ
機関冷却水温度が上昇しているためくもり晴し効
果と足元暖房感とは一層向上する。

また、機関冷却水温度が所定値以上に上昇した
とき、送風機の作動をオン・オフさせた場合にお
いて、送風機オフ時は機関冷却水温度上昇後ヒー
トモードとしたためラム圧によるデフロスト吹出
口から吹き出される暖風による頭熱感を回避する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロツク図。第２
図は本発明の一実施例の構成を示すブロツク図。
第３図、第４図および第５図は本発明の一実施例
の作用の説明に供するフローチヤート。第６図は
本発明の一実施例の作用の説明に供する線図。 １……熱交換手段、２……第１判別手段、３…
…第１制御手段、４……第２判別手段、５……吹
出口選択制御手段、２５……送風機、３０……車
室、４０……ヒート吹出口、４１……デフロスト
吹出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 送風機と、機関冷却水を熱源とし、かつ送風
   機により送風されて車室へ吹き込まれる空気を加
   熱する熱交換手段と、吹き込まれる空気を車室へ
   導くデフロスト吹出口、ベント吹出口およびヒー
   ト吹出口とを備えた車輌用空気調和装置におい
   て、暖房起動時に送風機起動制御が終了したか否
   かを判別する第１判別手段と、該第１判別手段に
   より送風機起動制御が未終了と判別されている期
   間送風量を送風量自動制御のときの送風量にまで
   順次増加させる第１制御手段と、前記第１制御手
   段により制御されている送風量が所定量に達した
   か否かを判別する第２判別手段と、送風量が前記
   所定量に達しないときにおいて、機関冷却水温度
   が所定温度以下のときデフロスト吹出口を選択
   し、前記機関冷却水温度が前記所定温度を超えか
   つ送風機に駆動指示されているときはデフロスト
   吹出口およびヒート吹出口を選択し、かつ前記機
   関冷却水温度が前記所定温度を超えると共に送風
   機に駆動停止指示されているときはヒート吹出口
   を選択する吹出口選択制御手段とを備えたことを
   特徴とする車輌用空気調和装置。