JPS6258930B2 - - Google Patents

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、特に自
動車の空調装置の始動モードの改善に関する。

（従来の技術） 冬期で日射が無く車内の上部温度が目標室温よ
り低い場合には、通常空調装置はデフロスタ側と
フロア側から空気を吹出すヒートモードで始動さ
せる。

しかし、この場合例えばイグニツシヨンスイツ
チをオンした後直ちにヒートモデルで始動させる
とフロア側すなわち足元に冷たい空気が吹出して
乗員に不快感を与える。

このため、従来は空調装置の始動後エンジン冷
却水の水温がある程度に上昇するまでは、空気を
吹出させるブロアフアンを始動しない様にしてい
た。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上述の様な制御とした場合、冬季等
の寒冷環境下においては、エンジンを始動し空調
装置をオン状態にした後水温が上昇するのを待た
ねばならず、更にヒートモードで作動し始めてか
ら例えばフロントガラスの曇りが除去されるまで
待たねばならなかつた。

（問題点を解決するための手段） この発明は、以上の従来技術の欠点を除去しよ
うとして成されたものであり、待機時間に無駄が
無く早く自動車の運転状態に入れる様な始動モー
ドを有する自動制御空調装置を提供することを目
的とする。

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、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、前記検出手段並びに前記車内設
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
検出手段はエンジン冷却水の水温を検出する水温
センサ、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
センサを少くとも有し、前記駆動装置は空気の吹
出口を選択するドアを駆動する吹出モードアクチ
ユエータ及び吹出風量を制御するブロワモータを
駆動するモータ制御回路を少なくとも有し、前記
演算制御装置は前記上部室温センサの出力する上
部室温信号を基にヒートモードでの始動を実行す
ると判断した場合、前記水温センサの出力する水
温信号によつて前記水温が低いと判断している間
は前記モードアクチユエータがデフロスタモード
を形成し且つ前記モータ制御回路が超低速回転で
前記ブロワモータを作動させる様に指令信号を送
出し、そして、前記水温センサの出力する水温信
号によつて前記水温がある程度に上昇したと判断
したとき前記吹出モードアクチユエータがヒート
モードを形成し且つ前記モータ回路は低速回転と
なる様に指令信号を送出し、この後、前記足元吹
出温センサの出力する吹出温信号によつて足元吹
出温がある程度に上昇したと判断したとき前記モ
ータ制御回路が基本制御モードに従つて作動する
様に指令信号を送出する様にする。

（作用） 以上のような構成とすることにより、この発明
によれば、エンジンを始動し空調装置を作動させ
た場合、冬季等の寒冷な環境下にあつては、ま
ず、車室上部室温が低いと判断されヒートモード
が選択されると、次に、冷却水の温度が所定の温
度よりも低いかどうか比較され、低いと判断され
ると、デフロスタモードが選択されると共に超低
速回転でブロワモータが回転される。そして、こ
のデフロスタモードは水温が上昇するまで実行さ
れる。

よつて、冷却水の温度が走行可能な温度まで上
昇するまでの間にフロントガラスの曇りなどを除
去することができる。また、このときブロワモー
タは低速回転であるため、乗員の顔に冷気（水温
が低い間）が当るなどの不都合がない。

そして、上述のデフロスタモードが実行された
後に水温が所定の温度以上になると、ヒートモー
ドに切り換えられ、ブロワモータの回転速度も超
低速回転から低速回転に切り換えられる。そし
て、このモードは足元吹出温が所定の温度に上昇
するまで実行され、その後、通常の基本制御モー
ドに従つて作動される。

よつて、水温が上昇してヒートモードになつた
際には、フロントガラスの曇りなどは除去されて
いるはずであり、直ちに運転状態に入れる。

（発明の実施例） 以下、添付図面に従つてこの発明の実施例を説
明する。

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、内外気のシステムチエンバ１
０、駆動装置２０、検出手段並びに設定手段など
を含む部分３０、及び演算制御装置４０に分けて
図示されている。

システムチエンバ１０は、外気導入ダクト１
１、内気導入ダクト１２、内外気切換ドア１３、
ブロアフアン１４、エバポレータ１５、ヒータコ
ア１６、エアミクスドア１７Ａ，１７Ｂ，１７
Ｃ、及びフロアドア１８Ａ、デフロスタドア１８
Ｂ、並びにベンチレータドア１８Ｃを備えてお
り、各ドア１８Ａ〜１８Ｃを各々開閉することに
よつて吹出モードをベントモード、バイレベルモ
ード、ヒートモードに選択する制御を実行すると
共に、エアミクスドア１７Ａ〜１７Ｃの開度を
各々調節することによつてベンチレータ吹出口Ｂ
及びデフロスタ吹出口Ｃ側と足元吹出口Ａ側との
上下二層の吹出空気温度を各々調節する。

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、内気導入ダクト１２は車室
内の空気を再導入するためのダクトであり、内外
気切換ドア１３によつていずれのダクト１１又は
１２から空気を取入れるかを選択する。

ブロアフアン１４は、ダクト１１，１２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。このブロアフアン１４の直後にはエバポレー
タ１５が配備されており、冷媒の導入によつて冷
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、エアミクスドア１７Ａ〜１７Ｃの開度によつ
て混合割合を調整する。

こうして、内外気切換ドア１３の外気方向、ブ
ロアフアン１４の回転速度、及びエアミクスドア
１７Ａ〜１７Ｃの開度状態によつて最適な空気を
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のあるベンチ吹出口Ｂ
をもつて行い（Ｂ／Ｌ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をもつて行う（ヒータモード）よう
にする。

尚、各要素１３，１４，１７Ａ〜１７Ｃ，１８
Ａ〜１８Ｃ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
１３，１４，１７Ａ〜１７Ｃ，１８Ａ〜１８Ｃを
駆動するためのものであり、内外切換アクチユエ
ータ２１、モータ制御回路２２、開度調節アクチ
ユエータ２３、及び吹出モードアクチユエータ２
４を具えている。内外気切換アクチユエータ２１
は指令信号CC１によつて内外気切換ドア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CC２に基づいてブロアフアン１４回
転速度を決定する。開度調節アクチユエータ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。吹出モードアク
チユエータ２４はCC４によつてドア１８Ａ〜１
８Ｃ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
に関連した車室内の物理的環境因子を設定するた
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、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３３、日射量を検出する日射センサ３
４、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、希望する車室温度を設定す
るための温度設定スイツチ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SS１〜SS５を後処理のため
にデジタル信号とする。温度表示装置３９は、温
度設定スイツチ３６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。

また、各センサ３１〜３５はそれぞれ検出信号
SS１〜SS５を送出し、温度設定スイツチ３６は
設定温信号CSを送出する。

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、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
ば車速度など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SS１〜SS５，CSに基づいて制御
指令信号CC１〜CC４を送出し、車室内に最適環
境を形成する様にする。

この演算制御装置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、第１図と同一の符号は同一の対称を示
す。

同図によれば、演算制御装置４０は、上部目標
室温演算回路４１Ａ、下部目標室温演算回路４１
Ｂ、上部温度差演算回路４２Ａ、下部温度差演算
回路４２Ｂ、吹出風量演算回路４３、吹出モード
選択回路４４、及び基本制御モード系統４５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と下部室温センサ３２Ｂと
に分かれており、吹出温センサ３３のうち足元吹
出温センサ３３Ｂが示されている。

上部目標室温演算回路４１Ａ及び下部目標室温
演算回路４１Ｂは、外気温センサ３１、日射セン
サ３４、及び温度設定スイツチ３６の出力信号で
ある外気温信号SS１、日射信号SS４、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Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂであ
る。

上部温度差演算回路４２Ａ及び下部温度差演算
回路４２Ｂはそれぞれ演算回路４１Ａ，４１Ｂの
出力信号Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂと上部室温センサ３２Ａ
の出力上部室温信号SS２Ａ及び下部室温センサ
３２Ｂの出力下部室温信号SS２Ｂとの差を演算
してそれぞれ小差信号ΔSA，ΔSBを形成する。

吹出風量演算回路４３は、上部温度差演算回路
４２Ａの出力信号ΔSA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つて
吹出風量は低下していくように制御する制御指令
信号CC２をモータ制御回路２２に送出する。し
かし、この場合、演算制御装置４０からの指令信
号CC３により開度調節アクチユエータ２３がエ
アミクスドア１７Ａ〜１７Ｃを制御して、吹出温
度は始動時の温度から大幅に下げない様に制御す
る。

また、この回路４３は水温センサ３５及び足元
吹出センサ３３Ｂの出力信号SS５，SS３Ｂ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、信号ΔSAで吹出
しモードをデフロスタモード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HEATなどの選択を行う制御指令信号
CC４を吹出モードアクチユエータ２１に送出す
るものである。しかし、水温センサ３５からの信
号SS５でヒートモードからデフロスタモードへ
の切換えが行われる様になつている。

すなわち、信号ΔSAによりヒートモードが選
択され且つ水温センサ３５により水温がある一定
値Two（例えば41℃）以下である場合にはデフ
ロスタモード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、第３図及び第４図を参照しつつこの発明
の実施例を説明する。尚、以下の説明で(1)，(2)，
(3)などの符号は第３図のフローチヤート中の符号
に対応する。

空調装置の起動(1)に引続いて希望する車室温度
Tsを温度設定スイツチ３６によつて設定(2)する
と共に外気温度Ta、日射量Zcを各センサ３１，
３４から読込み(3)上下各部の目標室温を演算回路
４１Ａ，４１Ｂによつてそれぞれ演算する(4)。

同時に、センサ３２Ａ，３２Ｂによつて上部及
び下部の室温を読込み(5)、演算回路４２Ａ，４２
Ｂによつて上部温度差ΔTu（信号ΔSAに対応）
及び下部温度差ΔTL（信号ΔSBに対応）を演算
する(6)。

このとき、上部温度差ΔTuが一定値K1以上で
あるとすると、本来ヒートモードとなるべきこと
が判断される(7)と共に水温Twが読込まれる(8)。

次に、読込んだ水温Twが一定値Two（例えば
40℃）以上であるか否かTw＞Twoを判断し(9)、
Tw≦Twoであればモータ回転数を低速回転とす
るモータ電圧VMをLLoとし（第４図）且つデフ
ロスタモードDEFとなる様に(10)回路４３，４４
で演算させ、その様にモータ制御回路２２及びモ
ードアクチユエータ２１を駆動する。

また、Tw＞Twoである場合には、足元吹出温
度TdLを読込み(11)、この温度TdLがある基準値
TdLo（例えば、30℃）以上か否かTdL＞TdLoを
判断し(12)、TdL＞TdLoであれば基本制御モード
に移行し（13）、通常の制御を行う（第４図）。

TdL≦TdLoである場合には、モータ回転数を
低速回転数とするモータ電圧VMをLoとしヒート
モードHEATとする（14）と共に制御を繰返す
（第４図）。

上部温度差ΔTuについてΔTu＋Ki≦０である
場合には下部室温が下部目標室温より高いか否
か、すなわち、下部温度差ΔTLの正員ΔTL＞０
を判断する（15）。ΔTL≦０である下部室温が下
部目標室温より高い場合には基本制御モードとし
（16）、ΔTL＞０である下部室温が下部目標室温
より低い場合には水温についてTw＞Twoを判断
する（17）。Tw≦Twoであればモータ回転数を
低速回転とするモータ電圧VMをLoとしベンチレ
ータモードVENTとして制御を繰返し、Tw＞
Twoであれば基本制御モードへ移行する。

第４図は以上の要点の経過を示すものであり、
モータ回転数が超低速であるモータ電圧VMが
LLoにあり、時間Ｔに伴つて水温Twが上昇し
Twoを越えるとデフロスタモードDEFからヒー
トモードHEATへのモード変換があると共にモ
ータ回転数が低速回転であるモータ電圧VMがLo
となり、更に吹出温度TdLが上昇しTdLoを越え
るとヒータモードを保ちつつ通常の基本制御にな
ることを示している。

この発明は、以上の実施例に限定されることな
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。

（発明の効果） 以上のような構成とすることにより、この発明
によれば次の様な効果を奏する自動制御空調装置
を提供することができる。

始動時にデフロスタ側のみから吹出すデフロ
スタモードとし、且つブロワモータの回転数を
低速回転としたことにより、水温が上昇するま
での間にフロントガラスの曇りなどを除去する
ことができる。

前記場合に、ブロワモータは低速回転であ
るため、乗員の顔に冷気が当るなどの不都合が
ない。

水温が上昇してヒートモードになつた際に
は、フロントガラスの曇りなどは除去されてい
るはずであり、直ちに運転状態に入れる。

以上の各場合に、吹出温度と吹出風量を独立
に制御し、空調装置の始動時から目標温度に室
温が近づき吹出風量が低下しても吹出温度を大
幅に変更しない様な基本制御モードとした場
合、〜の効果は特に顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す系統図、第２
図は第１図の実施例の要部を示す系統図、第３図
はこの発明の実施例の動作を示すフローチヤー
ト、第４図はこの発明の実施例の動作を示す説明
図である。 １０……システムチエンバ、２０……駆動装
置、３１〜３５……検出手段、３６……温度設定
スイツチ、４０……演算制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   出手段はエンジン冷却水の水温を検出する水温セ
   ンサ、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
   ンサを少なくとも有し、前記駆動装置は空気の吹
   出口を選択するドアを駆動する吹出モードアクチ
   ユエータ及び吹出風量を制御するブロワモータを
   駆動するモータ制御回路を少くとも有し、前記演
   算制御装置は前記上部室温センサの出力する上部
   室温信号を基にヒートモードでの始動を実行する
   と判断した場合、前記水温センサの出力する水温
   信号によつて前記水温が低いと判断している間は
   前記吹出モードアクチユエータがデフロスタモー
   ドを形成し且つ前記モータ制御回路が超低速回転
   で前記ブロワモータを作動させる様に指令信号を
   送出し、そして、前記水温センサの出力する水温
   信号によつて前記水温がある程度に上昇したと判
   断したとき前記吹出モードアクチユエータがヒー
   トモードを形成し且つ前記モータ回路は低速回転
   となる様に指令信号を送出し、この後、前記足元
   吹出温センサの出力する吹出温信号によつて足元
   吹出温がある程度に上昇したと判断したとき前記
   モータ制御回路が基本制御モードに従つて作動す
   る様に指令信号を送出する様にしたことを特徴と
   する自動制御空調装置。 ２ 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
   つても吹出温度を始動時の温度から大幅に下げな
   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。