JPH08258534A - 車両用空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 目標吹出温度の変化に応じて目標開度ＳＷが
変化するようにする。 【構成】 目標吹出温度算出手段（ステップ１０８）に
より算出された目標吹出温度ＴＡＯに基づいてエアミッ
クスドアの目標開度を算出する目標開度算出手段（ステ
ップ１１８）と、目標吹出温度算出手段（ステップ１０
８）により算出された目標吹出温度ＴＡＯの温度条件を
判定する温度条件判定手段（ステップ１２０）と、この
温度条件判定手段（ステップ１２０）による判定に基づ
いて目標開度算出手段（ステップ１１８）により算出さ
れたエアミックスドアの目標開度ＳＷを補正する目標開
度補正手段（ステップ１２２〜ステップ１２６）とを備
え、エアミックスドアの目標開度ＳＷと実際の開度ＴＰ
とを一致させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置に係わ
り、特に、エアミックスドアの開度補正に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置は、車室内温度
（内気温Ｔｒ）を検出する内気センサ、車室外温度（外
気温Ｔａｍ）を検出する外気センサ、日射量（日射量Ｔ
ｓ）を検出する日射センサ、冷媒蒸発器の通過直後の空
気温度（エバ後温度Ｔｅ）を検出するエバ後温度セン
サ、エンジン冷却水の温度（冷却水温Ｔｗ）を検出する
水温センサ等の各種センサを備えており、まず、これら
の各種センサからの検出値および設定温度（設定温度Ｔ
ｓｅｔ）に基づいて、車室内の吹出空気熱量（以下、目
標吹出温度ＴＡＯという）を下記の数１の数式に基づい
て算出するようにしている。

【０００３】

【数１】ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋ
ａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃここで、Ｋｓｅｔは温度
設定ゲイン、Ｋｒは内気温度ゲイン、Ｋａｍは外気温度
ゲイン、Ｋｓは日射ゲイン、Ｃは補正定数である。

【０００４】ついで、上記数１の数式にて算出した目標
吹出温度ＴＡＯに基づいて、ブロワ電圧Ｖｅ、内気モー
ドか外気モードかの吸込口モード、フェイスモードかバ
イレベルモードかあるいはフットモードかの吹出口モー
ドを決定する。続いて、冷媒圧縮器（コンプレッサ）の
オン／オフを制御するために、電磁クラッチをオン／オ
フ制御する。その後、車室内への実際の吹出温度が目標
吹出温度ＴＡＯとなるように、エアミックスドアの目標
開度ＳＷを下記の数２の数式に基づいて算出するもので
ある。

【０００５】

【数２】 ＳＷ＝（（ＴＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｗ−Ｔｅ））×１００（％） このように算出されたエアミックスドアの目標開度ＳＷ
と実際のエアミックスドアの開度ＴＰとが一致するよう
に図１０に示されるように、エアミックスドアの開度補
正をするものである。即ち、エアミックスドアの目標開
度ＳＷと実際のエアミックスドアの開度ＴＰとの差が±
３〜４％以下あるいは以上であれば、エアミックスドア
用のサーボモータをＭａｘ−Ｃｏｏｌ（ＭＣ）側あるい
はＭａｘ−Ｈｏｔ（ＭＨ）側に駆動する（サーボモータ
をオンにする）ものであり、エアミックスドアの開度Ｔ
Ｐとの差が±３〜４％の範囲内にあれば、エアミックス
ドア用のサーボモータを駆動しない（サーボモータをオ
フにする）ものである。このように、エアミックスドア
の開度補正を行う場合、エアミックスドアの目標開度Ｓ
Ｗと実際のエアミックスドアの開度ＴＰとの差は±３〜
４％に固定されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
数１の数式の算出法から分かるように、この数１は吹出
口モードが考慮されておらず、また、エアコンユニット
の構造についても考慮していないため、目標吹出温度Ｔ
ＡＯとエアミックスドアの目標開度ＳＷとの関係は図９
に示されるように、変曲点ａ、ｂを生じる特性となる。

【０００７】したがって、図９において、目標吹出温度
ＴＡＯがａ−ｂ間においては、目標吹出温度ＴＡＯがａ
より低いか、あるいは目標吹出温度ＴＡＯがｂより高い
場合と比較して目標開度ＳＷの変化が少なく、目標吹出
温度ＴＡＯが大きく変化しない限り目標開度ＳＷも大き
く変化しなくなる。換言すると、目標開度ＳＷがわずか
に変化しても目標吹出温度ＴＡＯが大きく変化するた
め、上述の数１より明らかなように、Ｔｓｅｔの微調整
等に対して所定の車室温が得られないという問題が生じ
た。そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、目標吹出温度ＴＡＯの変化が少なくても目標吹
出温度ＴＡＯに応じて目標開度ＳＷが変化するようにし
た車両用空調装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、設定温度およ
び各種センサの検出値に応じて車室内への目標吹出温度
を算出する目標吹出温度算出手段を備えた車両用空調装
置であって、本発明の構成上の特徴は、目標吹出温度算
出手段により算出された目標吹出温度に基づいてエアミ
ックスドアの目標開度を算出する目標開度算出手段と、
この目標吹出温度算出手段により算出された目標吹出温
度の温度条件を判定する温度条件判定手段と、この温度
条件判定手段による判定に基づいて目標開度算出手段に
より算出されたエアミックスドアの目標開度を補正する
目標開度補正手段とを備えることにある。

【０００９】

【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、温度条件判定手段による判定に基づいて目標開
度算出手段により算出されたエアミックスドアの目標開
度を補正する目標開度補正手段を備えているので、温度
設定器による設定温度Ｔｓｅｔの微調整等による目標吹
出温度ＴＡＯの微少変化に対応して目標開度ＳＷも変化
することとなって、正確な車室内温度の制御ができるよ
うになり、快適な車室内の温度環境が得られるようにな
る。

【００１０】

【実施例】以下、図に基づいて本発明の一実施例を説明
する。図１は本発明を適用した車両用空調装置の全体構
成図を示す図である。本実施例の車両用空調装置１（以
下、エアコン１という）は、車室内に空気を導くエアダ
クト２と、このエアダクト２内に空気を導入して車室内
に空気を送る送風機３と、空気を冷却する冷凍サイクル
４と、空気を暖める温水回路５と、エアコン制御装置６
（図２参照）とを備えている。

【００１１】エアダクト２は、その下流端に分岐エアダ
クト２ａ、２ｂ、２ｃが接続されて、各分岐エアダクト
２ａ、２ｂ、２ｃの先端が、車室内に開口する吹出口
７、８、９に連通されている。吹出口７、８、９は、車
両の窓ガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口
７と、乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス吹
出口８と、乗員の足元に向けて空気を吹き出すフット吹
出口９とからなる。この各吹出口７、８、９は、分岐エ
アダクト２ａ、２ｂ、２ｃの上流側開口部に設けられた
吹出口切換ドア１１、１２によって選択的に開閉され
る。

【００１２】送風機３は、ブロワケース３ａと、遠心式
ファン３ｂと、ブロワモータ３ｃとからなり、このブロ
ワモータ３ｃへの印加電圧（ブロワ電圧）に応じてブロ
ワモータ３ｃの回転数が決定される。ブロワケース３ａ
には、車室内空気（内気）を導入する内気導入口１３
と、車室外空気（外気）を導入する外気導入口１４とが
形成されるとともに、内気導入口１３と外気導入口１４
とを選択的に開閉する内外気切換ドア１５が設けられて
いる。

【００１３】冷凍サイクル４は、電磁クラッチ１６を介
して車両の走行用エンジン（Ｅ／Ｇ）１７によって駆動
される冷凍圧縮機（コンプレッサ）１８、この冷凍圧縮
機１８で圧縮された高温高圧の冷媒をクーリングファン
１９の送風を受けて凝縮液化する冷媒凝縮機２０、この
冷媒凝縮機２０で凝縮された冷媒を一時蓄えて液冷媒の
みを流すレシーバ２１、このレシーバ２１より導かれた
液冷媒を減圧膨張する減圧装置２２、エアダクト２内に
配設されて減圧装置２２で減圧された低温低圧の冷媒を
送風機３の送風を受けて蒸発させる冷媒蒸発機２３の各
機能部品より構成され、これらの各機能部品１８、２
０、２１、２２、２３のそれぞれは冷媒配管２４によっ
て環状に接続されている。

【００１４】温水回路５は、エアダクト２内で冷媒蒸発
器２３の風下に配設されて、エンジン１７の冷却水を熱
源としてエアダクト２内を流れる空気を加熱するヒータ
コア２５と、このヒータコア２５をエンジン１７の冷却
水回路（図示せず）と環状に接続する温水配管２６とか
らなる。ヒータコア２５は、エアダクト２内で、冷媒蒸
発器２３を通過した空気がヒータコア２５を迂回して流
れるバイパス路２７を形成するように配置されている。
このヒータコア２５を通過する空気量とバイパス路２７
を通過する空気量との割合は、ヒータコア２５の風上側
に配設されたエアミックスドア２８によって調節され
る。

【００１５】エアコン制御装置６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータ（図示せ
ず）を内蔵し、空調制御に係る制御プログラムや各種演
算式等が予めそのＲＯＭに記憶されている。このエアコ
ン制御装置６は、図２に示すように、エアコン操作パネ
ル２９より出力される操作信号および後述する各種セン
サからの検出信号に基づいて、内外気切換ドア１５、吹
出口切換ドア１１、１２およびエアミックスドア２８の
各ドアを移動させる各サーボモータ（図示せず）を駆動
する各サーボモータ駆動回路３０、３１、３２、ブロワ
モータ３ｃを駆動するモータ駆動回路３３および電磁ク
ラッチ１６を駆動する電磁クラッチ駆動回路３４等へ制
御信号を出力する。

【００１６】上述の各種センサは、車室内温度（内気温
Ｔｒ）を検出する内気センサ４３、車室外温度（外気温
Ｔａｍ）を検出する外気センサ４４、日射量（日射量Ｔ
ｓ）を検出する日射センサ４５、冷媒蒸発器２３の通過
直後の空気温度（エバ後温度Ｔｅ）を検出するエバ後温
度センサ４６、エンジン冷却水の温度（冷却水温Ｔｗ）
を検出する水温センサ４７等からなる。

【００１７】エアコン操作パネル２９は、車室内のイン
ストルメントパネル（図示せず）に配設されており、図
３に示すように、乗員の希望する車室内温度を設定する
温度設定スイッチ３５と、この温度設定スイッチ３５で
設定された温度をディジタル表示する設定温度表示部３
６と、エアコン１を構成する各空調機器へ自動制御指令
を出力するオートスイッチ３７と、エアコンの作動停止
指令を出力するオフスイッチ３８と、内外気モードを選
択する内外気切換スイッチ３９と、吹出口モードを選択
する各吹出口切換スイッチ４０、４０、４０、４０と、
送風機３の風量レベルを選択する風量設定スイッチ４
１、４１、４１と、電磁クラッチのオン／オフを選択す
るエアコンスイッチ４２とが設けられている。

【００１８】ついで、本実施例の動作をエアコン制御装
置６の処理手順に基づいて説明する。図４は、エアコン
制御装置６の処理手順を示すフローチャートであり、こ
の処理プログラムはマイクロコンピュータのＲＯＭに予
め記憶されている。まず、ステップ１００において、こ
の処理プログラムを開始すると、ステップ１０２におい
て、各種カウタやフラグ等の初期化を行う。ついで、ス
テップ１０４に進み、このステップ１０４において、温
度設定スイッチ３５の設定温度Ｔｓｅｔを読み込む。つ
いで、ステップ１０６に進み、このステップ１０６にお
いて、各種センサ４３、４４、４５、４６、４７の検出
信号Ｔｒ、Ｔａｍ、Ｔｓ、Ｔｅ、Ｔｗを読み込む。

【００１９】次に、ステップ１０８に進み、このステッ
プ１０８において、目標吹出温度ＴＡＯを上述の数１の
数式に基づいて算出する。ついで、ステップ１１０に進
み、ステップ１０８にて算出した目標吹出温度ＴＡＯに
基づいて、図５の目標吹出温度ＴＡＯとブロワ電圧Ｖｅ
との関係を示す特性図よりブロワ電圧Ｖｅを決定する。
ついで、ステップ１１２に進み、ステップ１０８にて算
出した目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、図６の目標吹出
温度ＴＡＯと吸込口モードとの関係を示す特性図より吸
込口モード、即ち、内気モードか外気モードかを決定す
る。ついで、ステップ１１４に進み、ステップ１０８に
て算出した目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、図７の目標
吹出温度ＴＡＯと吹出口モードとの関係を示す特性図よ
り吹出口モード、即ち、フェイスモード（ＦＡＣＥ）か
バイレベルモード（Ｂ／Ｌ）かあるいはフットモード
（ＦＯＯＴ）かを決定する。なお、図５、図６および図
７の各特性図はマイクロコンピュータのＲＯＭに予め記
憶されている。

【００２０】続いて、ステップ１１６に進み、エアコン
スイッチ４２の状態および図８のエバ後温度Ｔｅと電磁
クラッチ１６のオン／オフとの関係を示す特性図に基づ
いて、電磁クラッチ１６をオン／オフ制御、即ち、冷媒
圧縮器（コンプレッサ）１８のオン／オフを制御する。
なお、図８のエバ後温度Ｔｅと電磁クラッチ１６のオン
／オフとの関係を示す特性図はマイクロコンピュータの
ＲＯＭに予め記憶されている。

【００２１】続いて、ステップ１１８に進み、車室内へ
の実際の吹出温度がステップ１０８にて算出した目標吹
出温度ＴＡＯとなるように、エアミックスドア２８の目
標開度ＳＷを上述の数２の数式に基づいて算出する。つ
いで、ステップ１２０に進み、ステップ１０８にて算出
した目標吹出温度ＴＡＯの条件判定を行う。即ち、ステ
ップ１０８にて算出した目標吹出温度ＴＡＯが図９の各
変曲点ａ、ｂのどこにあるかの判定を行う。

【００２２】このステップ１２０において、ステップ１
０８にて算出した目標吹出温度ＴＡＯが、ＴＡＯ＜ａで
あれば、ステップ１２２に進み、エアミックスドア２８
の目標開度ＳＷと実際の開度ＴＰ（図示しないエアミッ
クスドア位置検出センサより求められる。）との差が±
３〜４％（図１０参照）となるようにエアミックスドア
２８の開度補正を行う。また、このステップ１２０にお
いて、ステップ１０８にて算出した目標吹出温度ＴＡＯ
が、ａ≦ＴＡＯ≦ｂであれば、ステップ１２４に進み、
エアミックスドア２８の目標開度ＳＷと実際の開度ＴＰ
（図示しないエアミックスドア位置検出センサより求め
られる。）との差が±１〜２％（図１１参照）となるよ
うにエアミックスドア２８の開度補正を行う。さらに、
このステップ１２０において、ステップ１０８にて算出
した目標吹出温度ＴＡＯが、ｂ＜ＴＡＯであれば、ステ
ップ１２６に進み、エアミックスドア２８の目標開度Ｓ
Ｗと実際の開度ＴＰ（図示しないエアミックスドア位置
検出センサより求められる。）との差が±５〜６％（図
１２参照）となるようにエアミックスドア２８の開度補
正を行う。

【００２３】続いて、ステップ１２８に進み、ステップ
１１２において決定された吸込口モードに従ってエアコ
ン制御装置６はモータ駆動回路３０に制御信号を出力し
て、モータ駆動回路３０を駆動し、内外気切換ドア１５
を制御する。ついで、ステップ１３０に進み、ステップ
１１４において決定された吹出口モードに従ってエアコ
ン制御装置６はモータ駆動回路３１に制御信号を出力し
て、モータ駆動回路３１を駆動し、吹出口切換ドア１
１、１２を制御する。ついで、ステップ１３２に進み、
ステップ１１０において決定されたブロワ電圧に従って
エアコン制御装置６はモータ駆動回路３３に制御信号を
出力して、モータ駆動回路３３を駆動し、ブロワモータ
３ｃを制御する。

【００２４】続いて、ステップ１３４に進み、所定の時
間τが経過したか否かの判定を行う。このステップ１３
４にて「ＹＥＳ」と判定された場合はステップ１０４に
戻り上述のステップ１０４〜ステップ１３４までの処理
を繰り返す。ステップ１３４にて「ＮＯ」と判定された
場合は、所定の時間τが経過するまでこのステップ１３
４を繰り返す。

【００２５】上述のように構成した本実施例において
は、ステップ１０８にて算出した目標吹出温度ＴＡＯ
が、ＴＡＯ＜ａであれば、エアミックスドア２８の目標
開度ＳＷと実際の開度ＴＰとの差が±３〜４％（図１０
参照）となるようにエアミックスドア２８の開度補正を
行い、ａ≦ＴＡＯ≦ｂであれば、エアミックスドア２８
の目標開度ＳＷと実際の開度ＴＰとの差が±１〜２％
（図１１参照）となるようにエアミックスドア２８の開
度補正を行い、ｂ＜ＴＡＯであれば、エアミックスドア
２８の目標開度ＳＷと実際の開度ＴＰとの差が±５〜６
％（図１２参照）となるようにエアミックスドア２８の
開度補正を行うので、エアミックスドア２８の目標開度
ＳＷと実際のエアミックスドア２８の開度ＴＰとを一致
させることができるようになる。

【００２６】エアミックスドア２８の目標開度ＳＷと実
際のエアミックスドア２８の開度ＴＰとを一致させるこ
とができるようになると、温度設定器３５による設定温
度Ｔｓｅｔの微調整等による目標吹出温度ＴＡＯの微少
変化に対応して目標開度ＳＷも変化することとなって、
正確な車室内温度の制御ができるようになり、快適な車
室内の温度環境が得られるようになる。

【００２７】なお、上述の実施例においては、目標吹出
温度ＴＡＯが図９の変曲点ａ、ｂのどこにあるかによ
り、目標開度ＳＷと実際の開度ＴＰとの差を変えるよう
にしたが、目標開度ＳＷと実際の開度ＴＰとの差を、目
標吹出温度ＴＡＯに応じて直線的に変化させるようにし
てもよい。また、上述の図９の変曲点ａ、ｂは吹出モー
ドに応じて変化している、即ち、ａ点まではフットモー
ド、ａ点からｂ点まではバイレベルモード、ｃ点以上は
フェイスモードであることを考慮すると、吹出モードに
応じて目標開度ＳＷと実際の開度ＴＰとの差を変えるよ
うしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両用空調装置の一実施例の全体構
成図である。

【図２】 本発明のエアコン制御装置の信号の入出力を
示す図である。

【図３】 本発明の車両用空調装置の操作パネルの一実
施例を示す図である。

【図４】 本発明の車両用空調装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図５】 目標吹出温度とブロワ電圧との関係を示す特
性図である。

【図６】 目標吹出温度と吸込口モードとの関係を示す
特性図である。

【図７】 目標吹出温度と吹出口モードとの関係を示す
特性図である。

【図８】 エバ後温度と電磁クラッチとの関係を示す特
性図である。

【図９】 目標吹出温度とエアミックスドアの目標開度
との関係を示す特性図である。

【図１０】 目標吹出温度ＴＡＯ＜ａの場合の開度補正
を示す図である。

【図１１】 ａ≦目標吹出温度ＴＡＯ≦ｂの場合の開度
補正を示す図である。

【図１２】 目標吹出温度ＴＡＯ＞ｂの場合の開度補正
を示す図である。

【符号の説明】

１…車両用空調装置、２…エアダクト、３…送風機、４
…冷凍サイクル、５…温水回路、１１、１２…吹出口切
換ドア、１５…内外気切換ドア、１８…冷凍圧縮器、２
０…冷媒凝縮器、２１…レシーバ、４７…スイッチ、２
２…減圧装置、２３…冷媒蒸発器、２５…ヒータコア、
２８…エアミックスドア、ステップ１０８…目標吹出温
度算出手段、ステップ１１８…目標開度算出手段、ステ
ップ１２０…温度条件判定手段、ステップ１２２〜ステ
ップ１２６…目標開度補正手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設定温度および各種センサの検出値に応
   じて車室内への目標吹出温度を算出する目標吹出温度算
   出手段を備えた車両用空調装置であって、 前記目標吹出温度算出手段により算出された目標吹出温
   度に基づいてエアミックスドアの目標開度を算出する目
   標開度算出手段と、 前記目標吹出温度算出手段により算出された目標吹出温
   度の温度条件を判定する温度条件判定手段と、 前記温度条件判定手段による判定に基づいて前記目標開
   度算出手段により算出されたエアミックスドアの目標開
   度を補正する目標開度補正手段と、を備えたことを特徴
   とする車両用空調装置。