JPS6250216A - 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】 帷業上の利用分野 本発明は、自動車に搭載された空幽装置の車室温と目標
源との誤差に起因する不快を低減させ九自動制御空−装
置に関する。

従来の技術 従来自動車に搭載される空調装置として特開昭６０−６
１３２７号公報に開示されたものが提案されている。こ
の空′ｖＩ４装置にあっては、各温度センサからの信号
に基づいて、単室内に最適環境を形成すべく、上部目標
室温、下部目標室温を演算するとともに、前記信号に基
づいて吹出モードを選択する。そしてヒートモードが選
択された場曾には、第７図（イ）に示したように、下部
の足元吹出ｒ−］　Ａと上部のデフロスタ吹出口Ｃから
配風し又バイレベルモードが選択された場合には、第７
図（ロ）に承したように足元吹出口Ａとベンチレータ吹
出口Ｂから各々吹き出させるとともに、車室上部の温度
を上部室温センサによって、又車室下部の温度を下部室
温センナによって検出し、演算制御装置により、単室−
上部と下部の温度とを前記上部目標温度と下部目標温度
とにＭ近するように制御するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながらこのような従来の装置にあっては、単画上
部の温度と下部の温度とを、上部、下部室温センナによ
って検出し、この検出ｆｆ［と上部。

下部各目標室温との差を従属的に補正することによって
、車室上部と下部を各々目標温度に維持するように制御
している。このため空調装置始動時においては、前記各
室温センサが車室温の急激な上昇に追従し得す、応答遅
れが生じ、必然的にこの各室温センサの信号を基になさ
れる目標温度維持制御にも制御遅れが生ずる。よって響
、秋季等に前記ヒートモードやバイレベルモードで空調
装置を始動させると、第６図（イ）にホしたように下部
室温ＴＬ及び上部室温Ｔｕが前記応答遅れに起因して、
最適温度である下部目標源Ｔ　５ｇｌ６．上部目標源Ｔ
　ｓｏｕを上（ロ）る領穢、すなわちオーバーシュー　
）　０．８が生ずる。このため特に車室上部側ＶＣあっ
ては、上部目標源Ｔ　ｓｏｕよりΔを高温のオーバシュ
ー）（’）、Ｓによって、理想的な空気温和状態である
頭寒足熱が一時的に害され、その結果頭部に不快感を生
ずるおそれがおった。

不発明け、このような従来の実情に鑑みてなされたもの
であり、前記差温Δｔをよシフトさい値にすることによ
って、オーバーシュートによる不快を抑制した自動１１
１制御空調装置を提供するものである。

問題点を解決する友めの手段 かかる問題点を解決するために本発明にあっては、温度
に関連し九物理的壌境因子を検出し電気信号として出力
する検出手段と、車室内の温度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ｅ犀手段の出力信号を示す信号を基に最適環境
を車室内に形成すべく上部目標室温、下部目ｍ室温を演
算し、この演算結果に基づいて前記駆ｗＪ装置に指令信
号を送出する演舞制御装置とを具えるとともに、前記検
出手段は、少なくとも足元への吹出温度を噴出・する足
元吹出温センサ及び車室上部の温度を検出する上部室温
センサを有し、前記駆動装置は足元及び車室下部の吹出
口を開閉するドアを駆動するモードアクチュエータを有
する自動制御空調装置において、前記演算制御装置は、
前記検出手段と設定手段の出力信号に基づいて、前記足
元及び車室上部の両次出口を開口したじ一トモード又は
バイレベルモードでの始動を実行するとの判断した場合
、室温の上部目標室温への到達時間を、下部目標室温へ
の到達時間よりも遅延させるべく、前記駆動装置に指令
信号を出力する様に構成しである。

ｒ［用 前ｄ己構成において、演舅ｔｌｉｌｌ呻装置は、検出手
段、設定手段の出力信号に基づき、車室内にＭ適填境を
形成すべく、−ヒ部目樟室温、下部目標室温を演算し、
モードアクチュエータは、この削算結果に基づく指令信
号により作動し、各モード全形成する。このとき前記演
ｊＩ′制御装置が演算結果からヒートモード又はバイレ
ベルモードを選択すると、モードアクチュエータは指令
信号によシ作動しドアを駆動して、足元及び車室上部の
吹出口を開放する。同時に演算ｆｌＮ制御装置は、前−
己ヒートモード又ハバイレベルモードでの始動を実行す
、るとの判断に応じて、室温の下部目標室温への到達時
間を下部目標室温への到達時間よりも遅延させるべく前
記駆動装置に指令信号を出力する。すると温度に関連し
た操作要素を駆動するこの駆動装置１は、車室上部の吹
出時期を遅らせ、あるいは上部の吹出風温度を所だの低
温に維持する等の具体的作動により、上部室温の目標温
度到達を遅延させる。

このため上部痙温センサは、下部吹出風によって間接的
に加温される車室上部の緩慢な温度上昇に追従すること
が可能となり、応答遅れが少ない状態で上部室温の温度
上列を検出する。したがって６の応答遅れの少ない上部
温度センサの出力信号に基づく、上部目標室温を維持す
る制御において、実際の上部室温が上部口ｇＡ室温を上
［Ｕるオーバーシュートはより低減されるのである。

寮捲列 」ソ下本発明の一実殉例について図面に従って説明する
。

第１図はこの発明の笑捲列を示す系統図である。

同図によしば、内外気のシステムチェンバ１０、駆動装
＠２０．検出手段並びに設定手段などを含む部分３０．
及び演算制御装［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
入タフ）１２．内外気切換ドア１３．プロアファン１４
．エバポレータ１５．ヒータコア１６、エアミクスドア
１７Ａ、１７ｆ１．１７Ｃ’。

及びフロアドア１８Ａ、ベンチレータドア１８Ｂ並びに
デフ０スタドア１８ｃを具えておシ、各ドア１８Ａ−１
８ｃの選択によって足元吹出口Ａ。

車室上部の吹出口たるベンチレータ吹出口８．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
火打する。

外気導入ダク）ＩＩは車室外の空気を導入するためのダ
クトであり、内気導入ダクト１２は車室内の空気を再導
入するためのダクトでめシ、内外気切換ドア！３によっ
ていずれのダクト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Ｉ４は、ダク）ＩＩ、＋２から導入された
空気を車室内に向けて送シ出すものである。このブロア
ファン＋４の直後にはエバポレータ１５が配備されてお
り、冷媒の導入によって冷気を形成する。

ヒータコア１６は暖気を形成し、この暖気とエバポレー
タ１５の冷気とを混合させるものであり、エアミクスド
７１７に−１７０の開度によって混合割合を調整する。

こうして、内外気切換ドア１３の切換力量、プロアファ
ン１４の回転速度、及びエアミクスドア１７Ａ−１７ｃ
の開度伏動によって最適な空気を車室内に送り込む。

通常、この様な空気の吹出しは、夏期及び中間期にはフ
ロアドア１８Ａのあるフロア吹出口Ａ及びベンチレータ
ドア１８Ｂのあるペンチ吹出口Ｂヲモって行い（バイレ
ベルモード）、冬期にはフロア吹出口Ａ及びデフロスタ
ドア１８Ｃのあるデフロスタ吹出口Ｃをもって行う（ヒ
ートモード）ようにする。

冑、各要素＋３．１４．１７Ａ〜１７ｃ、１８ム〜１８
ｃは、乗員の操作又は自動的な操作がされるものであり
、この明細誉中で必要に応じて「操作要素」としている
。

駆動装置２０は繭述の温度に関連した操作要素１３．１
４．１７Ａ〜ｌ　７０　、　ｌ　８Ａ〜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−１２３，及びモー
ドアクチュエータ２４１ＪＬ、ｔている。切換アクチェ
エータ２１は指令信号ｃＣ１によって内外気切換ドア１
３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ＣＣ２に基づいて１０７７７７１４回転速度を
決定する。開度１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ＣＣ３に基づいて
決定する。モードアクチュエータ２４は、指令信号ＣＣ
４に基づいて、ドア１８ｃを駆動して吹出口Ｃのみを開
放するデフロストモードＤＥＦ１　ドア１８Ａと１８８
を駆動して吹出日入、Ｂを開放するバイレベルモードＢ
／Ｌ　、ドア１８Ｂを駆動して吹出口Ｂのみを開放する
ベンチレータモー）”ＶＥＮＴ、ｌ’７１８Ａと１８Ｃ
を駆動して吹出口Ａ、Ｃを開放するヒートモード叫を形
成する。

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
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、及びその他の手段を具
えている。

検出手段としては、車室外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室温センサ３２．各吹
出口からの吹出温度を検出する吹出温センサ３３１日射
鎗を検出する日射センサ３４．及びエンジン冷却水の温
度を検出する水温センサ３５が設けられている。

設定手段としては、８望する車室温度を設定するための
温度設定スイッチ３６が設けられている。

その他の手段は、ＡＤコンバータ３８及び温度表示装置
３９である。ＡＤコンバータ３８は、各検出手段の出力
信号８８１−８８！５を後処理のためにデジタル信号と
する。温度表示装（ｔ３９は、設定温スイッチ３６によ
る設定温度を表示するものであり、螢光管、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。

また、各センサ３Ｉ〜３５けそれぞれ検出信号ＳＳＩ〜
８８５を送出し、混度股定スイッチ３８は設定温信号Ｃ
Ｓを送出する〇 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１日射ｔなどを含み、また単室
内の温度に影響を与える因子向えば単速度などをも必要
に応じて含むものである。

演算１１１制御装［４０は、各検出手段及び設定手段〃
どからの信号ＳＳＩ〜ＳＳ５．Ｃ８に基づいて制御指令
４１号ＣＣｌ−ＣＣ４を送出し、車室内に最適環境を形
成する様にする。

この演Ｍ−Ｉｌ＋御装＠　４０のうちこの発明に主に関
連した部分の構成は第２図に示す様である。同図におい
て、紀１図と同一の符号は同一の対象′ｆ：丞すＯ 同図によれば、演η制何１装置Ｍ４０は、上部目標室温
演算回路４１Ａ、下部目標室温演舞回路４１Ｂ上部温度
差演算１見１路４２Ａ、下部温度差演算回路４２Ｂ、吹
出風■演刃回路４３．吹出モード選択回路４４を具えて
いる。

また同図によれば、第１図の室温センサ３２は上部室温
センサ３２Ａと下部￥温センサ３２Ｂとり（分かれてお
り、吹出温センサ３３のうちＶｌｌｆＮＴ吹出温セン−
ｔ１３３８が示されている。

−Ｆ部目標室温演舞回路４１Ａ位び下部目標室温ｒ＃）
１回路４１Ｂは、外気温センサ３１９日射センｖ３４．
及び温度設定スイッチ３６の出力信号である外気温信号
８８１．日射信り８８４．及び設定温信号ＣＳをそれぞ
れ独立に演算する。目標温度を示す出力信号はそれぞれ
ＳＥＡ、ＳｌＢである。

上部温度差演算回路４２Ａ及び下部温度差演算回路４２
８はそれぞね演算回路４］Ａ、４１Ｂの出力信号ＳＩＡ
、ＳＩＢと上部室温センサ３２Ａの出力上部室温イば号
５Ｓ２Ａ及び下部室温センサ３２Ｂの出力下部室温信号
Ｂ５２Ｂとの差を演舞してそｉｌぞれ小差信号ΔＳＡ、
ΔＳＢを形成する。

吹出ｒＬｉｌＩ′演算回路４３は、上部温度差演算Ｎ路
４２Ａの出力信号ΔＳ’Ａと下部温度差演算回路４２Ｂ
の出力信号Δ８Ｂを基に吹出風量を演算し、一般に車室
温度が目標温度に近づくに従って吹出風蓋は低下してい
くように制御する。

また、この回路４３は水温セン−ｖ−３５及びＶＩＩｉ
Ｎ’Ｉ’温 吹出センサ３３Ｂの出力信号Ｓ８５．５Ｓ３Ｂで割込み
をかけられ、それぞれ吹出風量を低下させ又は本来の風
量に復帰させる。

吹出モード選択回路４４は、上部温度差演算回路４２人
の出力信号ΔＳＡと、下部温度差演舞回路４２Ｂの出力
信号ΔＳａを基に前述したデフロストモードＤＥＦ、バ
イレベルモードＢ／Ｌ　、ベンチレータモードＶＥＮＴ
、ヒートモードＨＥｌ：　Ａ　Ｔ尋の選択を行うもので
ある。しかし、水温センす３５からの信号８８５でヒー
トモードからデフロスタモードへの切換えが行なわれる
様になっている。

すなわち、信号ΔＳＡによシヒートモードが選択され且
つ水温センサ３５により水温がある一定値Ｔｗｏ（向え
ば４１℃）以下である場会にはデフロスタモードＤＥＡ
Ｆを選択する様に吹出モード選択回路４４に割込みをか
ける。

次に以上の構成に係る本夾施例の作動を第３図に示した
７ａ−チャートに基づいて説明する。すなわち空調装置
のスイッチがオン状態となると、システムは起動し、外
気温度Ｔａ、日射蓋Ｚａ。

上部室温Ｔｕ、下部室温ＴＬが各センサ３３，３４．３
２Ａ、３２８よシ耽み込まれ、又設定スイッチ３６によ
って乗員の所望に応じてセットされた設定温度Ｔｍが読
み込まれる（ステップ（Ｄ）。そして外気温度Ｔａ及び
日射量Ｚｅに基づいて、演舞回路４１Ａにおいて上部目
標室温Ｔ　ｓｏｕが演算され、演算回路４１Ｂにおいて
下部目標室温Ｔ　ｓｏｔ、が演算される（ステップ■）
。さらに演算回路４２Ａは、−上部室ｆＭＴ　ｕと上部
目標室温Ｔ　Ｓｏｕから」二部温度差ΔＴｕ（信号ΔＳ
Ａに対応）を演算し、演舞回路４２Ｂは下部室温ＴＬと
下部目標室温Ｔ　ｍｏＬから−り部温度差ΔＴ　ｔ、　
（（ｉｎ号ΔＳＢに対応）演ηする。この両温差ΔＴｕ
とΔＴＬから演舞回路４３において所定の演舞によル吹
出風船が決定されるとともに、選択（ロ）路４４におい
て予め設定された条件に応じて前述した名モードのいず
れかが選択される（ステップ■）。このステップ■にお
いて、テフロストモードＤＩ！！Ｆ　、ベンチレータモ
ードＶＥＮＴか選択されると、ステップ■の判別はＮｏ
となル、この自動空調装置のルリ御特性に基づいて、自
動制御がなされる（ステップ（５））。前記ステップ■
において、バイレベルモードＢ／Ｌ又はヒートモードＨ
ｇ　Ａ　Ｔが選択されると、ΔＴｕから１．に部室温Ｔ
ｕは上部目標室温Ｔ　ｓｏｕより低いか否かが判別され
（ステップ（Φ）、この判別がＮＯの場合には、車室」
二部にオーバシュートが生じ得る条件（前述のように副
−バシュートは上部目標流度Ｔ　ｓｏｕ　Ｋ　Ｉ５１か
つて上部室温Ｔｕを上昇させた場合に生ずる。）にない
ことから吹出温、風量は本装置の制御特性に基づいて自
動制御される（ステップ■）。

ステップ■における判別がＹＥＳである場合には、さら
に水温センｖ３５の信号より、冷却水温Ｔｗが所定値以
上か（ステップ＠）、足元吹出温ＴｄＬは所定値Ｔｄｏ
以上かが判別され（ステップ（９）、各判別がＮＯの場
合には、低温風の過剰な供給を抑制すべく、モータ制御
回路２２により、プロア７アン１４の印加電圧は所定の
低い値に固定される（ステップ［相］　）０ 次のステップ旧）〜０は、車室上部のオーバーシュート
を抑制するための処理及び判別であり、ステップ０にお
いては、オーバシュートの発生が許容される下部吹出（
フロア吹出口Ａ）は自動制御される。−力士部吹出（バ
イレベルモードＢ／Ｉ、のＪＪｊｂ付は、ベンチレータ
吹出口Ｂ１　ヒートモードＨＥＡＴの場合は、デフ０ス
タ吹出口Ｃ）は、対応するドア１８８，１８０がモード
アクチュエータ２１に駆動されることによって閉じられ
、この状態は空詞装置始動彼所定時間ｔｏ経過するまで
継続される（ステップ◎）。すると第６図（α）に点線
で示したように、上部室温Ｔｕは、下部吹出風によって
車室−上部が間接的に加温されることによって緩やかに
上昇し、上部室温センサ３２Ａはこのように緩慢な上部
室温Ｔｕの上昇に応答遅れなく追従する。したがってｔ
ｏ経過後上部吹出温が自動制御され（ステップ（１）、
前記各モードに応じて吹出口Ｂ、Ｃが開放されて温風が
吹色出された際には、上部室温Ｔｕは前述のようにある
程度上昇しておりしかも上部室温センサ３２Ａは、これ
に追従していることから、急激な温度上昇幅は少なく、
かつセンサ３２Ａの応答遅れは低減する。

このためこの応答遅れに起因して笑際の上部室温Ｔｕが
上部目標温度Ｔ　ｓｏｕを上向るオーバーシュートｏ、
Ｈにおいて、ＴｕとＴ　ｓｏｕの温度差Δｔｌを低い値
（Δｔ’　（Δｔ　）にすることかで自、この温度差に
よって生ずる頭部の不快感は抑制されるのである。

なおこの実癩［ＨＪにおいては、ステップＯすにおいて
、−上部吹出（吹出口８．Ｃ）を閉じるようにしたが詔
４図に示したステップＯ′のように、上部吹出は所定の
温度（列えば３０℃以下）に固定するようにすれば、第
６図（／つに点線で示したように、上部室温Ｔｕは上部
目標室温Ｔ　ｓｏｕに近すくに従って緩やかな変化率と
なり、−Ｆ部室温センサ３２Ａの追従性は同上し、オー
バーシュー）　０．８における上部室温Ｔｕと上部目標
室温Ｔ　ｓｏｕの温度差Δｔ′ヲさらに小さい値（Δｔ
Ｉ〈Δｔ′＜ハ）にすることが−■能となる。さらに第
５図に示したようにステップ＠において、下部室温ＴＬ
の下部目標室温Ｔ　ｓｏＬへの到達を解除条件として上
部吹出温度を自動制御にすることも又可能である。

発明の詳細 な説明したように本発明は、ヒートモード又はバイレベ
ルモードで始動を火管する場合には、上部室温の目標室
温への到達時間を、下部室温の目標室温への到達時間よ
りも遅延させるようにした。したがって、」二部室温を
検出するセンサけ、早期に目標室温に到達する下部室温
により、間接的に加温されるＬ部室温の緩やかな温間上
昇にｊ口従することが可能となり、応答遅れの少ない状
態で−Ｆ部室温の温度上列を検出する。しだがってこの
応答遅れの少ない状態のセンサ出力信号に基づいて、上
部口４１１室温を維持する制御を実行することにより、
笑際の下部室温が上部目標室温を上回るオーバーシュー
トを抑制することかで藤る。よって上部室温のオーバシ
ュートにより、埋肋的な空気調和状態である頭寒足熱が
一時的に害される不利を最小限に止めることが可能とな
り、前記オーバーシュートに起因して頭部に生ずる不快
感を抑制、解消するこＪ：ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一笑飾例を示す系統図、第２図は、
同笑紬し０の要部を示す系統図、第３図は同夾織しリの
動作を示すフローチャート、第４．５図は他の笑捲列動
作を示す装部フローチャート、第６図（イ）は従来の自
動制御空調装置のオーバーシュート状態を示す説明図、
第６図（ロ）、（−）は本発明の夾抱例のオーバーシュ
ート状態を示す説明図、ｄ４７　図（イ）、（ロ）はヒ
ートモード、バイレベルモード時の吹出風状態を示す説
明図である。 １８Ａ・・・フロアドア、１８Ｂ・・・ベンチレータド
ア、１８Ｃ・・・デフ０スタドア、２０・・・駆動装署
、２４・・・モードアクチュエータ、３２Ａ・・・上部
室温センサ、３２Ｂ・・・下部室温センサ、３６・・・
温度設定スイッチ、４０・・・演算制御装置、Ａ・・・
フロア吹出口（車室下部の吹出口）、８・・・ベンチレ
ータ吹出口（車室上部の吹出口）、Ｃ・・・デフ０スタ
吹出口（車室上部の吹出口）。

Claims (1)

【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、車室内の温度を設定するた
   め乗員の設定操作に従つ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示す信号を基
   に最適環境を車室内に形成すべく上部目標室温，下部目
   標室温を演算し、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るとともに
   、前記検出手段は、少なくとも足元への吹出温度を検出
   する足元吹出温センサ及び車室上部の温度を検出する上
   部室温センサを有し、前記駆動装置は足元及び車室上部
   の吹出口を開閉するドアを駆動するモードアクチユエー
   タを有する自動制御空調装置において、前記演算制御装
   置は、前記検出手段と設定手段の出力信号に基づく前記
   足元及び車室上部の両吹出口を開口したヒートモード又
   はバイレベルモードでの始動を実行するとの判断に応じ
   て、室温の前記上部目標室温ヘの到達時間を、前記下部
   目標室温への到達時間よりも遅延させるべく前記駆動装
   置に指令信号を出力する様にしたことを特徴とする自動
   制御空調装置。