JPH0127449Y2

JPH0127449Y2 -

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Publication number: JPH0127449Y2
Application number: JP1984158983U
Authority: JP
Priority date: 1984-10-20
Filing date: 1984-10-20
Publication date: 1989-08-17
Also published as: JPS6173416U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、車両の自動制御空調装置に関す
る。

（従来技術）従来、自動車の車室内外の温度等を検出し、こ
れに基づいて設定温度が得られるように自動制御
する自動制御空調装置としては例えば、第８図に
示すようなものが知られている。

この従来の自動制御空調装置は、システムチエ
ンバ１００の一側部に外気吸入口１０１と内気吸
入口１０２とに連通する内外気吸入ダクト１０３
が設けられ、他側部にデフロスタ吹出口１０４及
び頭部側吹出口としてのベンチレータ吹出口１０
５が設けられると共に、足元側吹出口としてのフ
ロア吹出口１０６が設けられ、かつ、空気流路１
０７にはブロワ１０８、エバポレータ１０９、ヒ
ートコア１１０が設けられ、かつ、該ヒートコア
１１０にはヒートコア１１０を流れる空気の量を
調節することで吹出口１０４，１０５，１０６か
ら吹出される空気の温度を調節するエアミツクス
ドア１１１，１１２，１１３が設けられ、かつ、
内外気切換ドア１１４と、ベントドア１１５と、
デフドア１１６と、フロアドア１１７と、が設け
られていた。

尚、前記内外気切換ドア１１４は切換アクチユ
エータ１１８により切換作動され、前記ベントド
ア１１５、デフドア１１６、及びフロアドア１１
７は切換アクチユエータ１１９により切換作動さ
れ、前記エアミツクスドア１１１，１１２，１１
３は、開度調節アクチユエータ１２０により開度
を調節され、該開度調節アクチユエータ１２０は
車室温センサ１２１からの車室温信号１２２を入
力すると共に、開度調節信号１２３を出力する温
度制御手段１２４によつて駆動されるものであつ
た。

従つて、エバポレータ１０９で冷却された空気
を、エアミツクスドア１１１，１１２，１１３の
開度を調節することで適度にヒートコア１１０を
通して温度調節し吹出口１０４，１０５，１０６
より吹出させることができる。

また、ベントドア１１５を切換えてデフロスタ
吹出口１０４かベンチレータ吹出口１０５かに選
択することができ、かつ、フロアドア１１７の開
閉を切換えてフロア吹出口１０６を開状態か閉状
態のいずれかにすることができた。

（考案が解決しようとする問題点）ところで、車室内の空調を行う場合、塔乗者に
とつて、最も快適な状態は頭寒・足熱であるのに
対して、元来暖かい空気は上方の向かい易いと共
に、特に車室内の上方は日照によつても熱くなり
易いために、頭寒・足熱とは逆に上方が暖かで下
方が冷たくなりがちであつた。

しかしながら、この従来の自動制御空調装置の
頭部側吹出口と足元側吹出口とから吹出される風
量の比較は吹出口及びダクトの断面積により決ま
り、常に一定であるか、もしくは、頭部側吹出口
のみから吹出させるかしかできないために、冷房
に際しては両吹出口から吹出させる場合は、足元
側が早く冷えて希望の温度に達しても頭部側がな
かなか冷えないことが多く、頭部側吹出口のみか
ら吹出させる場合には頭部側しか冷却されないも
ので、また、暖房に際しては頭部側は早く暖まつ
ても、足元側がなかなか暖まらないという問題点
があつた。

（問題点を解決するための手段）そこで、上述のような問題点を解決するために
本考案は、自動制御空調装置が、内外気吸入ダク
トから頭部側吹出口及び足元側吹出口へ至る空気
流路とブロワとを有するシステムチエンバと、該
システムチエンバ内に設けられ、前記頭部側吹出
口及び足元側吹出口からの吹出風量を調節する風
量調節ドアと、該風量調節ドアの開度を変化させ
る風量調節アクチユエータと、前記風量調節ドア
の開度を検知し風量調節ドア開度信号を出力する
開度センサと、乗員の設定操作に従つて設定温度
信号を出力する温度設定手段と、車室内上部の温
度を頭部温度信号として出力する頭部センサと、
車室内下部の温度を足元温度信号として出力する
足元センサと、前記風量調節ドア開度信号、設定
温度信号、頭部温度信号及び足元温度信号を入力
して、前記風量調節アクチユエータを駆動させる
風量調節アクチユエータ駆動信号及びブロワを駆
動させるブロワ駆動信号を出力する風量制御手段
と、を備えていて、前記風量制御手段が、前記設定温度信号に基づ
いて、頭部目標温度信号及びそれよりも高い温度
の足元目標温度信号を定め、両目標温度信号と両
温度信号とを比較し、その差が大きい方の側の吹
出口からの吹出風量が多くなるよう風量調節アク
チユエータ駆動信号を出力し、さらに、冷房時に
おいては、頭部側の目標温度と実際温度との差
が、足元側の目標温度と実際温度との差よりも所
定以上大きいときに、ブロワの回転数を上昇させ
るブロワ駆動信号を出力するよう構成されている
手段とした。

（作用）従つて、本考案の自動制御空調装置では、設定
温度信号に基づいて頭寒・足熱の車室内環境を形
成すべく設定された頭部目標温度信号及びそれよ
りも高い温度の足元目標温度信号に対し、それぞ
れ、頭部センサ及び足元センサから得られる実際
温度を示す頭部温度信号及び足元温度信号とを比
較し、頭部側と足元側とで目標温度と実際温度と
の差が大きい方の側に、温度調節された空気をよ
り多く吹出させる。

これによつて、吹出量が一定であるものに比較
して、温度差が早く縮まる。

そして、さらに冷房時にあつては、頭部側にお
ける目標温度と実際温度との差が、足元側におけ
る目標温度と実際温度との差よりも所定以上大き
い場合には、たとえ、平均室内温度が設定温度に
近くてもブロワの回転数が上昇され、乗員に対し
て冷感を与えることができると共に、頭部側の温
度を早く目標温度に近づけることができる。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、第１図〜第５図に示す第１実施例につい
てその構成を説明する。

１はシステムチエンバであつて、内外気吸入ダ
クト２から頭部側吹出口としてのベンチレータ吹
出口３とデフロスタ吹出口４及び足元側吹出口と
してのフロア吹出口５へ至る空気流路６を有する
と共に、ブロワ７を有するもので、このシステム
チエンバ１の空気流路６内にはエバポレータ８と
ヒートコア９が設けられている。

尚、１０は内気吸入口であり、１１は外気吸入
口である。

１２は内外気切換ドアであつて、両吸入口１
０，１１からの空気の吸入を切換えるもので、制
御手段１３により駆動を制御される切換アクチユ
エータ１４によつて切換えられる。

１５はベントドアであつて、前記システムチエ
ンバ１からの頭部側への吹出を切換えるもので、
制御手段１３により駆動を制御される切換アクチ
ユエータ１６によつて切換えられる。

１７，１８，１９はエアミツクスドアであつ
て、開度を調節することで、エバポレータ８側か
ら流れてくる空気のヒートコア９を通る量を加減
して吹出口３，４，５から吹出される空気の温度
を調節するもので、前記制御手段１３により駆動
を制御されるミツクスドアアクチユエータ２０に
よつて開度を調節される。

２１はデフドアであつて、前記デフロスタ吹出
口４より空気を吹出させる場合に閉じられるもの
である。

２２は風量調節ドアであつてて、前記フロア吹
出口５に枢着されたもので、この風量調節ドア２
２の開度を変えることでフロア吹出口５からの風
量を増減させることができ、また、フロア吹出口
５からの風量を増減させることでベンチレータ吹
出口３もしくはデフロスタ吹出口４から吹出され
る風量を減増させることができる。

２３は風量調節アクチユエータであつて、前記
風量調節ドア２２の開度を調節するもので、前記
制御手段１３によつて駆動を制御される。

尚、前記切換アクチユエータ１４，１６、ミツ
クスドアアクチユエータ２０及び風量調節アクチ
ユエータ２３は、負圧によつて駆動される。

２４は風量調節ドア開度センサであつて、前記
風量調節ドア２２に設けられ該ドア２２の開度を
検知し、その開度を風量調節ドア開度信号Ｃ１と
して出力するものである。

２５は温度設定手段であつて、乗員の設定操作
に従つて設定温度信号Ｃ２を出力するものであ
る。

２６は頭部センサであつて、車室内上部に設け
られ、車室内上部の温度を検知し、その温度を頭
部温度信号Ｃ３として出力するものである。

２７は足元センサであつて、車室内下部に設け
られ、車室内下部の温度を検知し、その温度を足
元温度信号Ｃ４として出力するものである。

２８は外気温センサであつて、車外に設けられ
外気温度を検知し、外気温度信号Ｃ５を出力する
ものである。

２９は日射量センサであつて、車室内のインス
トパネル上部に設けられ、日照量を検知し、日射
信号Ｃ６を出力するものである。

３０は切換スイツチであつて、頭部側吹出口の
両吹出口３，４のいずれかを選択すると共に、空
気の吸入を両吸入口１０，１１のいずれから吸入
するかを選択するもので、切換信号Ｃ７を出力す
る。

３１は風量制御手段であつて、前記制御手段１
３に設けられ、前記風量調節ドア開度信号Ｃ１、
設定温度信号Ｃ２、頭部温度信号Ｃ３、足元温度
信号Ｃ４、外気温度信号Ｃ５、日射信号Ｃ６、を
入力し、かつ、前記設定温度信号Ｃ２と外気温度
信号Ｃ５と日射信号Ｃ６とにより演算を行い頭部
目標温度信号Ｃ１１と足元目標温度信号Ｃ１２と
を定め、かつ、両目標温度信号Ｃ１１，Ｃ１２と
前記両温度信号Ｃ３，Ｃ４とを温度差演算によつ
て比較し、頭部側と足元側とで目標温度信号と温
度信号との差が大きい方の側の吹出口からの吹出
風量が多くなるように風量調節アクチユエータ２
３を駆動させる風量調節アクチユエータ駆動信号
Ｃ２１を出力するものである。

尚、前記風量制御手段３１は、前記設定温度信
号Ｃ２と外気温信号Ｃ５と日射信号Ｃ６とを入力
し演算して頭部目標温度信号Ｃ１１と足元目標温
度信号Ｃ１２を定め出力する目標温度演算回路３
２と、該両目標温度信号Ｃ１１，Ｃ１２と頭部温
度信号Ｃ３と足元温度信号Ｃ４とを入力して温度
差演算を行い温度差信号Ｃ１３を出力する第１温
度差演算回路３３と、前記温度差信号Ｃ１３を入
力して温度差演算し上下差信号Ｃ１４を出力する
第２温度差演算回路３４と、前記上下差信号Ｃ１
４と風量調節ドア開度信号Ｃ１とを入力し、前記
風量調節アクチユエータ２３に風量調節アクチユ
エータ駆動信号Ｃ２１を出力する風調ドア開度演
算回路３５と、前記第１温度差演算回路３３から
の温度差信号Ｃ１３及び第２温度差演算回路３４
からの上下差信号Ｃ１４を入力し、前記ブロワ７
の回転数を制御するモータ制御回路３６に風量信
号Ｃ２２を出力する風量演算回路３７と、から構
成されている。

尚、前記第１温度差演算回路３３においては頭
部目標温度Tsu及び足元目標温度Tsと頭部温度
Tu、足元温度Ｔとの差である頭部温度差ΔTu
（ΔTu＝Tsu−Tu）と足元温度差ΔT_L（ΔT＝Ts
−Ｔ）が求められ、第２温度差演算回路３４では
両温度差ΔTu，ΔT_Lの差である温度偏差ΔT（ΔT
＝｜ΔTu｜−｜ΔT_L｜）が求められる。

そして、前記風調ドア開度演算回路３５におけ
る上下差信号Ｃ１４と風量調節アクチユエータ駆
動信号Ｃ２１との関係は、第３図に示すように、
温度偏差ΔTの値が正であれば風量調節ドア２２
がフロア吹出口５を閉じるように風量調節アクチ
ユエータ駆動信号Ｃ２１が出され、負であればフ
ロア吹出口５を開くように風量調節アクチユエー
タ駆動信号Ｃ２１が出される。

また、風量演算回路３７においては、第４図に
示すように、ΔT_Oに基づいて回転数制御を成すべ
く風量信号Ｃ２２（ブロワ電圧）を出力する。

このΔT_Oは、場合により以下の２通りの式から
導かれる。

その１つは、通常の場合であり、このときには
車室内平均温度T_Rと設定温度Tsとの差 ΔT_O＝T_R−Ts…… に応じて、ΔT_Oが±１℃を超えるとブロワ７の回
転数が増すように風量信号Ｃ２２（ブロワ電圧）
を出力する。

尚、 T_R＝Tu＋T_L／２である。

また、冷房を行う場合には、上記と一部異なつ
ていて、まず、頭部温度差ΔTuと足元温度差
ΔT_Lとの差である温度偏差ΔTに基づき、この温
度偏差ΔTが所定の温度であるｂ℃を越えている
かどうかを判断する。

そして、ΔT＜ｂ℃であれば、上記と同様に
で得られるΔT_Oに応じて風量信号Ｃ２２を出力す
る。しかし、ΔT≧ｂ℃である場合には、ΔT_Oを
頭部側の目標温度Tsuと実際温度Tuとの差、 ΔT_O＝Tu−Tsu…… に基づいて演算し、この式のΔT_Oに応じて風量
信号Ｃ２２を出力する。

３８はエアミツクスドア開度演算回路であつ
て、前記第１温度差演算回路３３を経由して入力
される両目標温度信号Ｃ１１，Ｃ１２及び両温度
信号Ｃ３，Ｃ４とにより頭部側吹出口であるベン
チレータ吹出口３もしくはデフロスタ吹出口４か
ら吹出される空気の温度と、足元側吹出口である
フロア吹出口５から吹出される空気の温度と、を
決め望みの温度の空気が吹出されるようにエアミ
ツクスドア１７，１８，１９の開度を調節するた
めにミツクスドアアクチユエータ２０に温調信号
Ｃ２３を出力する。

３９はアクチユエータ駆動回路であつて、切換
スイツチ３０から入力される切換信号Ｃ７を入力
し、前記切換アクチユエータ１４，１６に駆動信
号Ｃ２４を出力して、前記内外気切換ドア１１、
ベントドア１５、デフドア２１の位置を切換させ
る。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、冷房運転が行なわれた場合について説明
する。

例えば、天気の良い春の日等気温自体はそれ程
高くないのに日が照つて車室内の上方は熱く、下
方はそれ程熱くない場合に、温度設定手段２５を
操作して設定温度Tsを決めると、目標温度演算
回路３２からの両目標温度信号Ｃ１１，Ｃ１２
と、頭部センサ２６及び足元センサ２７からの両
温度信号Ｃ３，Ｃ４と、を入力するエアミツクス
ドア開度演算回路３８によつてエアミツクスドア
１７，１８，１９の開度が調節されベンチレータ
吹出口３とフロア吹出口５とから温度調節された
空気が吹出される。

その際に、頭寒・足熱が理想状態であるから足
元目標温度Tsの方が高いので、足元の方が早く
目標温度に達するのに反し頭部側の温度は目標温
度から離れている状態となり易い。

従つて上記の場合、第２温度差演算回路３４に
おいて、温度差信号Ｃ１３によつて温度偏差ΔT
が求められ、この場合温度偏差ΔTは頭部温度差
ΔTuの方が大きいために正の値となるので（第
３図参照）風量調節ドア開度演算回路３５より風
量調節ドア２２を閉ざすように風量調節アクチユ
エータ２３に風量調節アクチユエータ駆動信号Ｃ
２１が出される。

こうして、風量調節ドア２２が閉められると、
ブロワ７からの全体風量は一定であるのでベンチ
レータ吹出口３からの風量が増し、頭部側の温度
も急速に目標温度に近づけられる。

また、この冷房時にあつて、ΔTがｂ℃を越え
ている場合、即ち、頭部側の目標温度Tsuと実際
温度Tuとの差が、足元側の目標温度T_SLと実際温
度T_Lとの差よりも大きい場合には、例え、平均
室内温度T_Rが設定温度T_Sに近くても、つまり前
記式によるΔT_Oが±１℃であつても、この場合
には、ΔT_Oを前記式に基づいて演算し、ブロワ
７の回転数を増加させ、早く頭部側に涼感を与え
るようにする。

次に、暖房運転が行なわれた場合について説明
する。

例えば、天気の良い真冬等、気温は低いのに日
が照つて車室内の下方は非常に冷たく、上方は割
と暖かい場合に空調を行うと、冷房の場合と同様
にしてエアミツクスドア１７，１８，１９の開度
が調節されベンチレータ吹出口３とフロア吹出口
５とから温度調節された空気が吹出される。

その際に、頭部目標温度Tsuの方が高いので頭
部側の方が早く目標に達するのに反し、足元側の
温度は目標温度から離れている状態となり易い。

従つて、上記の場合、冷房のときとは逆に温度
偏差ΔTが負の値となつて、風量調節ドア開度演
算回路３５より風量調節ドア２２を開くように風
量調節アクチユエータ２３に風量調節アクチユエ
ータ駆動信号Ｃ２１が出される。

その後、風量調節ドア２２が開けられるとフロ
ア吹出口５からの風量が増し急速に目標温度に近
づけられる。

次に、第６図に示す第２実施例について説明す
る。

この実施例は、風量調節ドア２２をヒートコア
９の下部に設けたものである。

次に、第７図に示す第３実施例について説明す
る。

この実施例は、風量調節ドア２２をベンチレー
タ吹出口３とフロア吹出口５とに設けた例であ
る。

従つて、フロア吹出口５から吹出される風量を
より増加させることができる。

以上、本考案の実施例を図面により詳述してき
たが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計変更等があつても本考案に含まれる。

（考案の効果）以上述べたように本考案によれば、足元側の目
標温度を頭部側の目標温度よりも高く設定するよ
うにしたために、頭寒・足熱という理想的な車室
内環境をつくりだすことができるという効果が得
られ、しかも、風量調節ドアの開度を調整するこ
とで、頭部側と足元側とで目標温度と実際温度と
の差が大きい方の側に温度調節された空気を多く
吹出させることができるようにしたために、より
早く目標温度に近づけられ不快感を減らすことが
できるという効果も得られる。

さらに、冷房時にあつては、車室内平均気温が
設定温度に近くても、車室内上部において目標温
度と実際温度とが離れている場合、すなわち、理
想状態である頭寒足熱の状態からかけ離れている
度合いが大きい時には、頭部側への吹出風量をよ
り多くするため、ブロワの回転数を増すようにし
たので、頭部側の吹出空気によつて涼感を得られ
ると共に、より早く目標温度に近づけ頭寒足熱の
最適環境づくりができるという効果も有する。

また、上述の効果に加えて、第３実施例にあつ
ては、風量調節ドア２２を頭部側と足元側との両
方に設けたために、足元側の風量をより多くさせ
ることができ、車室内の最適環境により早く近づ
けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第１実施例の自動制御空調装置
を示す系統図、第２図は第１実施例装置の要部を
示す系統図、第３図は第１実施例装置の要部の作
動と温度との関係を示す説明図、第４図は第１実
施例装置の要部の作動と温度との関係を示す説明
図、第５図は第１実施例装置の要部の作動と温度
との関係を示す説明図、第６図は第２実施例の自
動制御空調装置を示す系統図、第７図は第３実施
例の自動制御空調装置を示す断面図、第８図は従
来例を示す系統図である。１……システムチエンバ、２……内外気吸入ダ
クト、３……ベンチレータ吹出口（頭部側吹出
口）、４……デフロスタ吹出口（頭部側吹出口）、
５……フロア吹出口（足元側吹出口）、６……空
気流路、２２……風量調節ドア、２３……風量調
節アクチユエータ、２４……風量調節ドア開度セ
ンサ、２５……温度設定手段、２６……頭部セン
サ、２７……足元センサ、Ｃ３……頭部温度信
号、Ｃ４……足元温度信号、Ｃ１１……頭部目標
温度信号、Ｃ１２……足元目標温度信号、Ｃ２１
……風量調節アクチユエータ駆動信号。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】内外気吸入ダクトから頭部側吹出口及び足元側
吹出口へ至る空気流路とブロワとを有するシステ
ムチエンバと、該システムチエンバ内に設けられ、前記頭部側
吹出口及び足元側吹出口からの吹出風量を調節す
る風量調節ドアと、該風量調節ドアの開度を変化させる風量調節ア
クチユエータと、前記風量調節ドアの開度を検知し風量調節ドア
開度信号を出力する開度センサと、乗員の設定操作に従つて設定温度信号を出力す
る温度設定手段と、車室内上部の温度を頭部温度信号として出力す
る頭部センサと、車室内下部の温度を足元温度信号として出力す
る足元センサと、前記風量調節ドア開度信号、設定温度信号、頭
部温度信号及び足元温度信号を入力して、前記風
量調節アクチユエータを駆動させる風量調節アク
チユエータ駆動信号及びブロワを駆動させるブロ
ワ駆動信号を出力する風量制御手段と、を備え、前記風量制御手段が、前記設定温度信号に基づ
いて、頭部目標温度信号及びそれよりも高い温度
の足元目標温度信号を定め、両目標温度信号と両
温度信号とを比較し、その差が大きい方の側の吹
出口からの吹出風量が多くなるよう風量調節アク
チユエータ駆動信号を出力し、さらに、冷房時に
おいては、頭部側の目標温度と実際温度との差
が、足元側の目標温度と実際温度との差よりも所
定以上大きいときに、ブロワの回転数を上昇させ
るブロワ駆動信号を出力するよう構成されている
ことを特徴とする自動制御空調装置。