JPS6061326A - 自動制御空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は自動制御空調装置に係わり、特に二層流力式
の吹出モード制御の改善に関する。

（従来技術） 暖気を形成するヒータコアの一面のみにエアミクスドア
を設け、デフロスタ側、ベンチレータ側、並びにフロア
側へ選択的に空気吹出を行う一層流方式の空調装置は知
られている。

しかし、この場合、二方向吹出しを行い且つ望ましい吹
出し空気を得ることは困難である。

例えば、ベンチレータ側及びフロア側への吹出しを行う
場合、フロア側へは暖気を送ってもベンチレータ側へは
フロア側より低い温度での吹出しを行うことが頭寒足熱
の見地から望ましい。

この場合、一層流方式ではヒータコアによる暖気とエバ
ポレータによる冷気とを４１９合するいわゆるミクスチ
ェンへが１つであり、吹出口の寒暖の差を大きくとるこ
とができなかった−このため、ヒ述の場合に、フロア側
からもベンチレータ側からも暖気が吹出し乗員に不快感
を与える場合もあった。

この様な一層流方式の欠点をなくシ、二方向吹出しにあ
っても各方向で独立に温度の制御ができる様にした二層
流力式が提案された。

この二層流力式は、ヒータコアの二面にエアミクスドア
を設け、デフロスタ側並びにベンチレータ側及びフロア
側に２つエアミクスチェンバを設け２例えばフロア側に
暖気を吹出しまたへンチレータ側に冷気を吹出すことが
可能である様にしている。

この様な二層流力式では、外気温が」−昇するにつれて
、車室内上部と車室内下部の温度差が小さくなる様に制
御されるべきはずのものである。車室内上部の温度は外
気温度に対して一定の比較的小さな温度範囲にあるべき
であるのに対して、車室内下部の温度は外気温が低いと
きには、車室内上部の温度に比べて大幅に暖めまた外気
温か高いときにはそれほど下部温度に比べて高くする必
要はないためである。

しか民外気温度が高くなると以−Ｈの様な制御は実際上
できなくなる。

これは、外気温度の高い範囲で車室内上部の目標温度と
下部自機温度との温度差が小さく。

実際上は下部暖気が上部に回り込むため所望の制御が達
成できなくなるからである。

従って、ベンチレータ吹出口から冷気を吹出すベンチレ
ータモードと、ベンチレータ吹出１」から空気を吹出す
パイレベルモードとを適切に切換えないと２乗員は不快
感を免れないこととなる。すなわち、ベンチレータモー
ドで暖気が吹出したり、パイレベルモードで足元に冷気
が吹出したりすることとなる。

この様な事情は、吹出風量及び吹出温度を独立に制御し
、空調装置の始動時から目標温度に室温が近づき風量が
下がっても吹出温度を大幅に変更しない（冷房時には吹
出温度なヒ昇させず、暖房時には吹出温度を下降させな
い）ような制御を実行した場合に特に著しい。

（発明の目的） この発明は５以上の実情に基づいて成されたものであり
、適切な吹出モードの切換えが可能な自動制御空調装置
を提供することを目的とすス （発明の構成） この目的を達成するため、この発明によれば。

温度に関連した物理的環境因子を検出し電気信号として
出力する検出手段と、温度に関連した車室内の物理的環
境因子を設定するため乗員の設定操作に従って電気信号
を送出する設定手段と、温度に関連した操作要素を駆動
する駆動装置と、前記検出手段並びに前記設定手段の出
力信号を基に最適環境を車室内に形成すべく演算を施し
この演算結果に基づいて前記駆動装置に指令信号を送出
する演算制御装置とを具えた自動制御空調装置において
、前記検出手段は少くとも外気温度並びに日射量を検出
し、前記設定手段は車内温度の設定が可能であり、前記
演算制御装置は前記設定手段により設定した車内温度の
関数としてベンチレータモードとパイレベルモードとの
切換時を判断し所定の前記駆動装置に指令信号を送出す
る様にする。

（発明の効果） 以−Ｈの様な構成とすることにより９次の様な効果を奏
する自動制御空調制御装置を提供することができる。

・１）　ヘンチレータモードとパイレベルモードの９Ｊ
換を設定温度、外気温度及び日射量の関数としたことに
より、吹出モードの選択が適切であるため乗員に不快感
を与えることがない。

（２）　外気温度が低くなった場合には、パイレベルか
らヒートモードへ切換えることにより。

デミストモードやデフロストモードを効果的に作動させ
ることができる。

（３）　吹出温度の制御を併せて工夫し、吹出風量が低
下しても吹出温度を始動時から大幅に変化させないよう
にすることにより、−ヒ記（１）。

（２）の効果がより一層顕著となる。

（発明の実施例） 以下、添付図面に従ってこの発明の詳細な説明する。尚
、各図において同一の符号は同一の対象を示すものとす
る。

第１図はこの発明の実施例を示す系統図である。

同図によれば、システムチェン／＜１０．駆動装置２０
．検出手段並びに車室内設定手段などを含む部分３０．
及び演算制御装置４０に分けて図示されている。

システムチェンバ１０は、外気導入ダクト１１゜内気導
入ダクト１２．内外気切換ドア１３．ブロアファーン１
４．エバポレータ１５．　ヒータコア１６．エアミクス
ドア１７Ａ、　１７Ｂ、　ｌ？ｃ、・及びフロアドア１
８Ａ、ベンチレータドア１８Ｂ並びにデクロスタド７１
８Ｃを具えている。同図のシステムは各ドア１８Ａ〜１
８Ｃの選択によって足元吹出口Ａ。

ベンチレータ吹出ロＢ、デフロスタ吹出口Ｃのいずれか
２つを選択する二層吹出し制御を実行する。

外気導入ダクト１１は車室外の空気を導入するためのダ
クトであり、内気導入ダク目２は車室内の空気を再導入
するためのダクトであり、内外気νＪ換ドア１３によっ
ていずれのタクト１１又は１２から空気を取入れるかを
選択する。

プロアファン１４は、ダクトｌ’ｌ、　１２から導入さ
れた空気を車室内に向けて送り出すものである。このプ
ロアファン１４の直後にはエバポレータ１５が配備され
ており、冷媒を形成する。

ヒータコア１Ｂは、エンジンの冷却水を基に暖気を形成
しこれをエバポレータ１５の冷気と混合させるものであ
り、エアミクスドア＋７Ａ〜１７Ｃの開度によって混合
割合を調整する。

尚、各要素１３．１４．１７Ａ〜１７Ｃ，１８Ａ〜１８
Ｃは７乗員の操作又は自動的な操作がされるものであり
、この明細書中で必要に応じて「操作要素」としている
。

駆動装置２０は前述の温度に関連した操作要素１３、１
４．１７Ａ〜＋７ｃ、１８Ａ−１８Ｃを駆動するための
ものであり、切換アクチュエータ２１．モータ制御回路
２２．開度調節アクチュエータ２３．及び切換アークチ
ュエータ２４を具えている。切換アクチュエータ２１は
指令信号ＣＣ１によって内外気切換ドア１３を所定の切
換方向に駆動する。モータ制御回路２２は指令信号ＣＣ
２に基づいてプロ７２７７１４回転速度を決定する。開
度調節アクチュエータ２３は、エアミクスドア１７Ａ〜
１７Ｃの開度を指令信号ＣＧ３に基づいて決定する。切
換アクチュエータ２４は指令信号ＣＣ３に基づいて決定
する。切換アクチュエータ２４は指令信号ＣＣ４によっ
てドア１８Ａ−１８０の開閉を行い、前述の様にいずれ
か２つの吹出口を選択する。

部分３０は、温度に関連した物理的環境因子を検出し電
気信号として出力する検出手段、温度に関連した車室内
外の情況により乗員の設定操作に従って電気信号を送出
する車内設定手段。

及びその他の手段を具えている。

検出手段としては、外気の温度を検出する外気温センサ
３１．車室内の温度を検出する車室温センサ３２．吹出
温度を検出する吹出温センサ３３゜日射量を検出する日
射センサ３４が設けられている。

車室内設定手段としては、希望する車室温度を設定する
ための温度設定スイッチ３５．低速回転モードを選択す
るためのＬモード選択スイッチ３６．窓の曇りを除去す
るためのデミストスイッチ３７が設けられている。

その他の手段は、　ＡＤコン八へ夕３８及び温度表示装
置３８である。ＡＤコンバータ３８は、各センサ３１〜
３４の信号を後処理のためにデジタル信号とする。温度
表示装置３８は、設定温スイッチ３５による設定温度を
表示するものであり蛍光管、ＬＥＤ。

液晶などによるセグメント表示の他各種の方法が可能で
ある。

尚、この明細書で、「温度に関係した物理的環境因子」
とは、温度のみでなく、湿度９日射量などを含み、また
車室内の温度に影響を与える因子例えば単速度などをも
必要に応じて含むものである。

演算制御装置４０は、各検出手段及び設定手段などから
の信号ＳＳＩ　−３Ｓ６　、ＯＳ、ＬＳ、ＤＳＩ、ＯＳ
２に基づいて制御指令信号００１−ＣＣ４を送出し、車
室内に最適環境を形成する様にする。すなわち。

この演算制御装置４０の指令信号によって内外気ジノ換
ドア１３の切換方向、プロアファン１４の回転速度、エ
アミクスドア１７Ａ　−１７Ｃの開度、各ドア１８Ａ〜
１８ｃの開閉状態を制御することにより。

最適な空気を車室内に送り込むことができる。

この演算制御装置４ｏのうち、この発明に関連した部分
の構成は第２図に示す様である。同図によれば吹出モー
ド選択回路４１によってこの発明に係わる制御を実行す
る。

吹出モード選択回路４１は、ある日射量における特性曲
線を記憶しているものであり、外気温度及び設定温度が
この特性曲線のいずれの側にあるかを判断してモードア
クチュエータ２４に指令信号ＣＣ４を送出するものであ
る。

この特性曲線は４例えば第３図の直線ＬＬで示す様であ
る。同図では、横軸に外気温度Ｔａをとり、縦軸に設定
温度Ｔｓをとってあり、直線ＬＬ。

はＫｌ、に２を定数としてＴａ＋ＫＩＴｓ十に２＝　Ｏ
で表わされる。この直線ＬＬｏは２日射量Ｚｃがある基
準値ｒＱＪにあるときのものであり２例えば日射のない
ときのエネルギー値である。定数に１．　Ｋ２は実験的
に最適値をめる。従って２例えばこのときの設定温度Ｔ
ｓがある基準値ｒＯ」（＝１８°Ｃ）にあるときの外気
温Ｔａｏは例えば２０℃とする。

日射量が多くなると直線ＬＬは左へ移動する。

以上から分かる様に、吹出モード選択回路４１は日射セ
ンサ３４の出力信号ＳＳ４を基に特性曲線ＬＬを選定し
２次に温度設定スイッチ３５の出力設定温信号Ｃ８及び
外気温センサ３１の出力外気温信号ＳＳＩによって該当
点が直線ＬＬのいずれの側にあるかを判断する。

すなわち９例えばある日射量について直線ＬＬか定めら
れ、外気温Ｔａｌ及び設定温Ｔｓｌに対応するＡ点の場
合、パイレベルモードＢルにすべきことが判断されモー
ドアクチュエータ２４によってベンチレータ側Ｂ及びフ
ロア側Ａから空気が吹出す様にドア１８Ａｊ１８Ｃが制
御される。

また、外気温Ｔａ２及び設定温Ｔｓ２に対応するＢ点の
場合、ベンチレータモードＶＥＮＴにすべきことが判断
されモードアクチュエータ２４によってベンチレータ側
Ｂがら空気が吹出す様にする。

更に、外気温Ｔａがある低い基準値（例えば０°Ｃ）に
なったときには、吹出モード選択回路４１はこれを判断
してヒートモードＨＥＡＴを選択する様にモードアクチ
ュエータ２４を指令信号ＣＣ４によって作動させる。す
なわち、モードアクチュエータ２４はドア１８Ｃはベン
チレータ吹出口Ｂを閉じ、フロア側Ａ及びデフロスタ側
Ｃからの吹出を可能にする。

次に、第４図のフローチャートを参照しつつこの実施例
の動作を説明する。尚、以下の説明で（１）、（２）、
・・・などの番号はフローチャート中の番号と対応する
。

空調装置のスイッチがオン状態になると、システムは起
動しく１）、外気温度Ｔａ、設定温度Ｔｓ。

日射量Ｚｃが読込まれ（２）、室内目標温度か演算され
（３）吹出温度並びに吹出風量などが決定される。

この後、独立してＴａ＋ＫｉＴｓ＋に２＞Ｏテあるか否
かが判断される（４）。Ｔａ　＋　ＫｉＴｓ　十に２＞
　ＯであればＺｃ＝Ｏか否かが判断され（５）　、Ｚｃ
＝　０であれば該当点は例えば第３図のＢ点であると判
断されてベンチレータモードとなる（６）。

Ｚｃ″＝、Ｏである場合には、　Ｔａ＋ＫｉＴｓ＋に２
＋に３Ｚｃ〉０か否かを判断する（７）。そうであれば
前述と同様にヘンチレータモードとなり（８）、そうで
ない場合は外気温が０℃以上か否かＴａ＞Ｏを判断する
　（８）。これは低温の基準温であればよく。

必ずしも０℃でなくてよい。

ここで、Ｔａ＞０である場合はパイレベルモードＢ／Ｌ
　となり（１０）、　Ｔａ≦０である場合はヒートモー
ドＨＥＡＴとなる（１１）。

前述の判断（４）でＴａ＋ＫｉＴｓ＋に２≦である場合
も同様であり９次にＴａ＞Ｏであればパイレベルモード
Ｂ／Ｌ　としく１３）、　Ｔａ≦０であればヒートモー
ドＨＥＡＴとする（１４）。

尚２以上のモード選択に際して、吹出温度及び吹出風量
の制御は、プログラム制御によるものでもよいが、目標
室温と実室温との比較をしその差の比例分に積分項を加
え、目標吹出温度を演算する様にしてもよい。

こうすることにより、目標温度に近づくに従い風量は低
下するが、吹出温度を始動時に比べて大幅に変化させな
いため、この発明と相俟って不適切な温度の空気が望ま
しくない吹出１コから吹出すことがなくなり、この発明
の実効がより期待できる。

この発明は、以−Ｅの実施例に限定することなく、この
発明の目的を達成し得る範囲において各種の変形例を含
むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の系統図、第２図は第１図の
実施例の要部を詳細に示す系統図。 第３図は第１図の実施例の動作の要点を説明するための
特性図、第４図は第１図の実施例の動作を説明するため
のフローチャートである。 １０・・・システムチェンバ、２０・・・駆動回路、２
４・・・モードアクチュエータ、３１・・・外気温セン
サ、３４・・・日射量センサ、３５・・・温度設定スイ
ッチ、４０・・・演算制御装置、４１・・・吹出モード
選択回路。 特許出願人　日産車体株式会社 復代理人　弁理士　藤　原　宏　之 第２図 第３図 第４図 手続補正書（１幻 昭和５９年２月 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１６９７４３号 ２、発明の名称 自動制御空調装置 ３、補正をする者 事件との関係　特　許　出　願 住所　神奈川県平塚市天沼１０番１ 名称　日産車体株式会社 代表者　浦　川　浩 ４、代理人 住所　東京都目黒区下目黒１丁目５番１９−１図面 ６、補正の内容 別紙の通り

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）温度に関連した物理的環境因子を検出し電気信号
   として出力する検出手段と、温度に関連した車室内の物
   理的理的環境因子を設定するため乗員の設定操作に従っ
   て電気信号を送出゛する設定手段と、温度に関連した操
   作要素を駆動する駆動装置と、前記検出手段及び前記設
   定手段の出力信号を基に最適環境を車室内に形成すべく
   演算を施しこの演算結果に基づいて前記駆動装置に指令
   信号を送出する演算制御装置とを具えた自動制御空調装
   置において、前記検出手段は少くとも外気温度並びに日
   射量を検出し、前記設定手段は車内温度の設定が可能で
   あり、前記演算制御装置は前記検出手段の検出した外気
   温並びに日射量及び前記設定手段により設定した車内温
   度の関数としてベンチレーターモードとの切換時を判断
   し所定の前記駆動装置に指令信号を送出するようにした
   ことを特徴とする自動制御空調装置。
2. （２）第１項記載の装置において、前記演算制御装置は
   前記検出手段により検出した外気温に基づいてパイレベ
   ルモードとヒートモードとの切換時を判断し所定の前記
   駆動装置に指令信号を送出するようにしたことを特徴と
   する自動制御空調装置。
3. （３）第２項記載の装置において、前記切換時は外気温
   が低温度である場合であることを特徴とする自動制御空
   調装置。
4. （４）第１項記載の装置において、前記演算制御装置は
   車室温度が目標温度に近づき吹出風量が下がっても吹出
   温度を始動時の温度から大幅に変更させないように前記
   駆動装置に指令信号を送出することを特徴とする自動制
   御空調装置。