JPH0674007B2

JPH0674007B2 - 自動車用空気調和装置

Info

Publication number: JPH0674007B2
Application number: JP61002078A
Authority: JP
Inventors: 敏勝伊藤; 庸雄鹿子幡
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1994-09-21
Anticipated expiration: 2009-09-21
Also published as: US4941525A; CA1288946C; KR870007003A; JPS62160908A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は自動車用空気調和装置に係り、特に快適な吹出
温と風量を得るに好適な制御装置を備えた自動車用空気
調和装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の風量の自動制御法としては実開昭47-7845号およ
び特開昭58-164418号公報等であり、前者はエアミツク
スドアの開度に連動させ、後者は制御目標温度と実際の
室温との差により制御するようになつている。しかし前
者はエアミツクスドアの位置検出が必要であり位置検出
器の調整作業が付随する、又、後者は位置検出が必要で
ない代りに熱量制御はエアミツクスドアが全閉、又は全
閉時近辺でしか出来ない、即ち前者は無調性化、後者は
快適吹出温度についての考慮がなされていなかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では快適吹出温制御による無調整化につい
ての配慮がされておらず、システム単純化、信頼性、コ
ストに問題があつた。本発明の目的は熱量制御による快
適吹出温度と機器の無調性化による整頼性の向上とを簡
単に実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は空調器の熱負荷に対して快適な吹出温度にな
るように吹出温度を制御し、安定した室温を得るように
室内温度を制御することにより達成される。

〔作用〕

熱負荷となる外気温度により快適な吹出温度を制御目標
吹出温度として設定し吹出温度を制御するので快適な吹
出温度が得られ、室温は目標室温になる様に風量を制御
するので位置検出することなく熱量制御を行うことが出
来る。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図に基づき詳説する。ケー
シング１の入口にはブロワ２が設けられていて、ブロワ
２の吸込口2aの上流には車室内に通じる内気吸入口5aと
車室外気に通じる外圧吸入口5bとを有する内外気切換ダ
クト５が設けられている。内外気切換ダクト５内には負
圧アクチユエータ６によつて操作される切換ダンパ5cが
回動自在に支承されている。蒸発器３はブロワによつて
ケーシング１内に吸入された空気を冷却、除湿する。冷
却された空気はエンジン冷却水を熱源とするヒータコア
４で再加熱される。アクチユエータ８によつて制御され
るエアミツクスドア７はヒータコア４へ流入する冷風量
とヒータコア４を迂回する冷風量との割合を制御してヒ
ータコア４による再加熱量を調整する。ヒータコア４を
迂回した冷風とヒータコア４で再加熱された温風はエア
ミツクスチヤンバ1Mに流入しここでミツクスされて調和
空気となりベント吹出口1aから吹出す。上部吹出す。上
部吹出ダクト1duには更にフロントガラス内面に向つて
風を吹出す為のデフロスタ吹出口に連通するデフロスタ
ダクト1ddが連通している。アクチユエータ10で操作さ
れる切換ダンパ９は上部吹出ダクト1duとデフロスタダ
クト1ddとの分岐点に設けられていて、調和空気の流れ
方向をベント吹出口1aかデフロスタダクト1ddかに切換
える。アクチユエータ12によつて操作されるフロアドア
11は観音開きのドアで構成され、下部吹出ダクト1dlか
ら足元吹出口1bへ吹出す調和空気の吹出しを制御する。
バキユームタンク14は逆止弁14aを介して図示しないエ
ンジンの吸気マニホールドに接続されている。バキユー
ムタンク出力部にはON−OFFバルブ15が設けられて、バ
キユームタンク14から負圧を出力するか、大気圧を出力
するかが制御できる様に構成されており、例えば特公昭
57-3964号公報に示されるバキユームタンクが使用出来
る。

バキユームタンク14の出力、即ち電磁弁15の出力である
負圧又は大気圧はチユーブ15cを介して、密閉されたバ
ルブ組体VA内に供給される。バルブ組体VAには５個のON
−OFF電磁弁が組込まれており、原理的には第２図に示
す如くバルブ組体VAに形成され内蔵された各バルブの出
力ニツプル16a〜20aを通常は閉塞する様にばね16b〜20b
で何勢される弁体16c〜20cと、弁体16c〜20cを支持する
磁性材16d〜20dに作用する電磁コイル16e〜20eが電源か
ら付勢された時に発生する電磁吸引力で弁体16c〜20cを
ばね16b〜20bの力に打勝つて入力ニツプルを開成する方
向に引き戻す磁気回路手段とから構成される。これによ
つて各バルブ16〜20の出力ニツプル16a〜20の出力状態
が制御される。内外気ドア5cはアクチユエータ６によつ
てその開度がａ位置、ｂ位置の２位置に制御される。ア
クチユエータ６はベローズ形に形成された伸縮自在の圧
力容器から成り、この容器内にはバルブ組体VAの出力ニ
ツプル16aからアクチユエータ６の入力ニツプルを介し
て負圧か大気圧かが供給される。アクチユエータ６への
負圧の印加は制御回路14の出力に基づき電磁弁VAの操作
によつて行なわれる。アクチユエータ６のロツド6bはば
ね6aによつて第１図，第２図P₁矢印の方向に引張られて
いるドアに係止されている。アクチユエータ６に大気圧
が作用している時はロツド6bは第１図図面左方にばね6a
によつて引き付けられ結局ドア5cはａ位置に制御され
る。この時は空気調和装置のケーシング１内にはブロワ
２によつて外気が取込まれる。アクチユエータ６にニツ
プルを介して負圧が供給されるとロツド6bはばね6aの力
に抗してロツド6bを第１図図面右方へ引き付けられ、そ
の結果ドア5cはｂ位置に移動する。この時はブロワ２に
よつて内気が空気調和装置のケーシング１内に取込まれ
る。ブロワ２によつて吸込まれた空気は圧縮機3aが駆動
されておれば蒸発器３を通過する際そこで冷却・除湿さ
れる。ここで3bは電磁クラツチのコイルを示し、制御回
路26からの出力をS₁端子に受けて圧縮機とエンジンとを
連結・離脱させる。蒸発器３を通過した空気はヒータコ
ア４へ流入するかヒータコア４の周囲に形成された迂回
通路を通つて上部吹出ダクト1duに流れる。ヒータコア
４の流入面に設けられたエアミツクスドア７は蒸発器３
を通過した空気のうちヒータコア４へ流入させる量とヒ
ータコア４を迂回して上部吹出ダクト1du、又は下部吹
出ダクト1dcに導びく量との割合を制御する。アクチユ
エータ８は制御回路26に出力に基づいてバルブ組体VAの
出力ニツプル17aから供給される負圧及び大気圧に応じ
てエアミツクスドア７の開度を制御する。

同様にアクチユエータ10は出力ニツプル18a、アクチユ
エータ12は出力ニツプル19a、温水弁アクチユエータ13
は出力ニツプル20aから供給される負圧及び大気圧に応
じて、それぞれベント−デフロスタドア９、フロアドア
11、温水弁13aをそれぞれ制御する。アクチユエータ13
により制御される温水弁13aは温水コツクを使用出来
る。制御回路26は車室内温度センサ21、外気温度センサ
24、上部吹出温センサ22a、デフロスタ吹出温度センサ2
2b、足元吹出温センサ23、日射量センサ25、及び操作パ
ネル50に設けた温度設定器51,52からの各電気信号に基
づいてエアミツクスドア７の開度、圧縮機3aはON−OF
F、ベント−デフ切換ドア９、フロアドア11、ブロワモ
ータ２の回転数などを決定する制御信号を出力する。更
に操作パネル50には圧縮機を止めて空気調和するエコノ
ミイモードECON、圧縮機を運転して空気調和するエアコ
ンデイシヨニングモードNCを切換えるモード設定器AUTO
53、除湿モードDEMIST、デフロスタモードDFFを切換え
るモード設定器54があり、この２つのモード設定器は押
ボタンによつて構成され、一回押すごとに上記２つのモ
ードが交互の選択切換えできる様に構成されている。イ
ンジケータ55〜58は、どのモードが選択されているかを
表示する。OFFスイツチ59は空気調和装置の運転停止制
御を行なう。ブロワ速度を低風量に固定するLOモード設
定器60操作時には他のモード設定に関係なくブロワ速度
を所定の低回転に固定する。ブロワ速度を高風量に固定
するHIモード設定器61操作時には他のモードに関係なく
ブロワ速度を所定の高回転数に固定する。リサーキユタ
イマーモードREC設定器63操作時には他のモード設定に
関係なく内外気切換ドアを内気循環に切換える。インジ
ケータ63〜65はブロワ速度LO,HIモード設定器及びリサ
ーキユタイマモード設定器の操作状態を表示する。設定
温度変更用インジケータ66は温度設定器51,52を押す毎
にランプによつて照らされる目盛の位置が上昇下降し
て、設定温度の上昇下降を表示する。設定温度表示器67
は温度設定器68は温度設定器51,52により設定された温
度を数値表示する。外気温表示器68は外気センサ24の出
力を制御回路26で読込んでこれを表示する。モード表示
器69は、空気調和装置の運転モードを表示する。ここで
重要なことは電磁弁15とバルブ組体VA内の５個のON−OF
F電磁弁16〜20が制御回路26の出力によつて同期的に制
御されることである。電磁弁15は電源から付勢されてい
ない時は弁15aがばね21bの力によつて大気圧導入位置に
付勢されている。この為、バルブ組体VA内には大気圧が
供給されている。５個のON−OFFバルブは定常状態では
コイル16l〜20lが電源から付勢されず、その結果ばね16
b〜20bの力で弁16c〜20cは出力ニツプル16a〜20aを閉じ
る位置に制御されている。制御回路26がいずれかの出力
ニツプルの負圧を出力する必要があると判断すると制御
回路26は電磁弁15へ通電し、制御回路26で演算した所定
回数だけ負圧を必要とする出力ニツプルに対応するON−
OFF弁のコイルを付勢する信号を断続的に出力する。そ
の結果コイルが付勢されている間その出力ニツプルに対
応するON−OFF弁の弁体がばねの力に抗して引戻されそ
の出力ニツプルに断続的に負圧が出力される。かくして
負圧を必要としてアクチユエータに断続回数に応じて負
圧が印加されその負圧によつてアクチユエータが収縮・
変化してドアあるいは温水弁を目標位置に移動させる。
所定時間経過して所定の制御が終了するとON−OFF弁へ
の通電が断たれ、その出力ニツプルに対応する出力ニツ
プルが閉塞される。その結果、アクチユエータ内は、そ
の時点で圧力状態に保持され、ドアや弁の位置が固定さ
れる。次いで電磁弁15への通電が断たれその弁体15aは
負圧導入通路を閉じて大気圧導入通路を開き、チユーブ
15cを介してバルブ組体VAへ大気圧を供給する。いずれ
かのアクチユエータに大気圧の供給が必要と判定された
場合は、制御回路26は電磁弁15が非通電状態であること
を確認した上でそのアクチユエータに係るON−OFF弁を
制御信号として与えられる断続回数だけ付勢して出力ニ
ツプルを開成し、大気圧を所定のアクチユエータに供給
する。尚、いずれかのアクチユエータに負圧が供給され
ている状態で他のアクチユエータでは大気圧を必要とし
た場合、制御回路26は両者の制御の優先度を判定して、
前者のアクチユエータへの負圧供給が終了し、電磁弁15
が非通電になつてバルブ組体内が大気圧になるのを持つ
て後者のアクチユエータに対応する出力ニツプルに大気
圧を出力すべくその出力ニツプルに対応するON−OFF弁
を付勢して出力ニツプルを開放するか、前記のアクチユ
エータの制御を中断して後者のアクチユエータを決定し
制御する。かくして電磁弁15及び５個のON−OFF弁はエ
アミツクスドア、及び他のモードドアが定常状態に移行
した後は温度制御信号の変化やモード切換要求が発生す
るまでは電源からの付勢が断たれた状態とすることが出
来、電力消費量を低減することが出来る。尚、ON−OFF
電磁弁16〜20は、一回の通電で約1/20秒付勢され各アク
チユエータ6,8,10,12,13は１回の通電によつて全ストロ
ークの約1/20だけストロークする様に構成されている。
従つて20回通電されると各アクチユエータは全ストーク
することになる。この全ストロークに要する時間は約２
秒である。更に、制御回路26は、必要に応じて連動通
電、連続非通電信号を出力する様に構成されている。例
えば、設定温度が大きく変化された様な場合、あるいは
装置の起動時の様な温度制御の過渡時、デフロスタ等の
モードの切換時など、できるだけ速く所定の運転状態に
切換えたい様な場合は連続通電、または連続非通電の制
御信号を出力する。この場合、電磁弁15の制御態様が前
者の場合は、負圧か大気圧かがON−OFF電磁弁の連動通
電か非通電かによつて連続的にアクチユエータに供給さ
れるので、ON−OFF電磁弁の休止時間がない分だけその
全ストロークに要する時間は短縮される。ちなみにON−
OFF電磁弁の休止時間を1/20秒とすれば、アクチユエー
タの全ストロークに関する時間は約1.0秒に短縮され
る。エアミツクスドアの開度計算はまず、操作パネルの
温度設定器51,52によつて温度が設定されると、その設
定温度T_Sと外気センサ24の検出温度T_A、及び日射センサ
25の検出した日射量に基づきマイクロコンピユータのRO
Mにプログラムされた次の計算式に従つて目標室内温度T
_S0が演算される。

ここに、目標温度T_S0、及び外気温度T_Aの単位は〔℃〕
αは外気温によるT_Sの補正定数、βは日射量によるT_Sの
補正定数であり、日射量Ｑ〔Kcal/m²h〕は日射センサ25
の検出温度T_aと車室内気温センサT_Rとの差１℃当り20
〔Kcal/m²h〕の熱量として換算した値を用いる。目標吹
出温は熱負荷により図３の様に定めておく、吹出温
T_du、又はT_dが目標温度になるための制御信号はバルブ1
7の作動回数（即ち通電回数）Ｎとして次式で計算され
る。

（但し、Ｎ≦−20回のときは−Ｎ＝負圧時連続通電、Ｎ
≧20回のときはＮ＝大気圧時連続通電とする、又デフロ
スタモードの時はN_u＝大気圧時連続通電とする）。例え
ばエアミツクスドア７を現在位置からフルクール側へ更
に移動させる必要がある時は電磁弁15が負圧を出力して
いる時にON−OFF電磁弁17を所定回数だけ通電する。ア
クチユエータ８には所定の負圧が導入されその結果エア
ミツクスドア７はフルクルール側へ移動する。逆にエア
ミツクスドア７を現在位置からフルホツト側へ移動させ
る必要がある時は電磁弁15が大気を出力している時にON
−OFF電磁弁を所定回数だけ通電する。アクチユエータ
８には所定の大気圧が導入されその結果エアミツクスド
ア７はフルホツト側へ移動する。かくして、上体側に位
置するベント吹出口1aと足元側に位置する足元吹出口1b
から吹出す調和風は設定温度（目標吹出温度）に応じて
所望の温度に制御される。マイクロコンピユータ内のRA
M内に書き込まれた室内温度T_R、目標車室内温度T_S0が第
３図の条件を満足する様に、マイクロコンピユータから
の指令によつて制御回路26からのON−OFF電磁弁16を付
勢する制御出力が出力され、内外気切換ドア5cが制御さ
れる。更にマイクロコンピユータの指令に基づく制御回
路26の出力により、ブロワモータ２への印加電圧を第４
図の様に制御してその送風量を制御する。また、マイク
ロコンピユータの指令に基づく制御回路26の出力によ
り、冷房装置（コンプレツサ）の駆動停止を第５図の様
に制御する。

次に本実施例のマイクロコンピユータの制御フローにつ
いて説明する。本空調装置を制御するにあたり、マイク
ロコンピユータ（以下マイコンと略す）を応用した場合
のソフトウエアの実施例について説明する。第６図は、
メインプログラムの流れを示したPAD（プログラム分析
図）で、マイコンリセツト直後一度だけ実行されるI/
O、メモリイニシヤライズルーチン101,102と、その後繰
返し実行される制御ルーチンより構成される。まず、車
輌のイグニツシヨンキースイツチの操作等により電源が
供給されると、マイコンがリセツトされ、強制的にイニ
シヤライズルーチンの先頭に制御が移される。このI/O
イニシヤライズルーチン101により、マイコン自分自身
の内部条件設定や、入出力端子の信号状態等をあらかじ
め決められた条件に設定する。次に、メモリイニシヤラ
イズルーチン102により、記憶回路であるメモリの内部
データの必要に応じて、セツトあるいはクリアする。以
上で、マイコンが制御を実施するための準備が完了する
ので、制御ルーチンに移行し電源が切られまで、一連の
演算制御を繰返し実行する。本制御ルーチンの各ブロツ
クの概略の動作について以下説明する。まず初めに入力
信号読込ルーチン103により、乗員からの操作信号や、
センサからの温度信号等の入力信号をマイコン内部に取
込む動作を行なう。ここで乗員からの操作信号として
は、外気温度、車室内温度、吹出口空気温度、エバポレ
ータ直後の温度、エンジン冷却水温度、車速信号等があ
り、A/D（アナログ・デジタル）変換によりマイコン内
に読込む。次に読込データの補正、内部データの変換ル
ーチン104により、A/D変換データの非線形特性部の補正
や、単位の換算を行い、マイコン内部で取扱いしやすい
データに変換する。次に、制御目標温度の演算ルーチン
105にて目標温度なる車室内温度T_S0の演算を行なう。こ
こでは、乗員の選択した設定温度を基本とし、外気温度
や日射量、さらには運転モードの条件を加味して乗員の
操作なしに快適な温度空間が維持出来るよう、乗員の設
定した設定温度をシフト、調整する。次に比例積分計算
による吹出目標温度の演算ルーチン106では、既に読込
んだ吹出温度や前項で演算した制御目標吹出温度の信号
をもとに比例・積分計算を行い、快適な温度空間を維持
するために必要なバルブの作動回数Ｎを演算する。以上
で、温度制御を行なう準備が整つたが、エアミツクスド
アの動作には時間に基づいた制御が必要となるため、メ
インプログラムでは、以上までの演算の後は次の項目に
移行し、実際のエアミツクスドア等の開度制御は、後述
するタイマ割込ルーチンにて実施する。次にメインプロ
グラムは、ブロワモータ印加電圧演算ルーチン108によ
り吹出風量を決定するためのブロワ印加電圧を計算す
る。ここでは、設定目標温度T_S0と車室内温度T_Rがほぼ
等しい場合低風量に設定され、その差が拡大するに従つ
て高風量に設定される。次に、吸込口吹出口切換判定ル
ーチン109、及びコンプレツサ、表示内容切換判定ルー
チン110にて、乗員の設定や、温度条件の比較判断によ
り、各切換ドアの開閉や、コンプレツサのON−OFF等を
決定し、同時にモニタ用表示装置を介して乗員にその動
作状態の表示を行なう。

最後に、出力信号アウトプツトルーチン111にて、上記
のルーチンで決定された動作の中で時間に基づく制御が
必要な項目を除いた各項目について、実際にマイコンか
ら出力信号を出し、各機器を動作させる。実際には、以
上の制御にルーチンが非常に速い処理速度で繰返し実行
されており、乗員の操作や、各部の温度変化に対して、
即座に各機器が応答しながら、温度制御が行なわれてゆ
く。第７図は、タイマ割込ルーチンが流れを説明したPA
Dで、マイコンのハードウエア機能によつて、メインル
ーチンから本ルーチンに、一定時間毎に強制的に処理が
移行するように構成されている。従つて、一定時間後の
処理や、時間に関連する処理は本ルーチンの利用により
実現できる。

本図において、まずタイマカウント処理ルーチン112に
より、時間の計測を行なう。本ルーチンに処理が移動す
る時間間隔は、通常数ms程度であるめた、１分間に１度
であるとか、10分後に出力を停止させるなどの長い時間
を作り出すため本ルーチンに処理が移動する毎にタイマ
カウンタをカウントアツプし、種々の時間に関する制御
に利用するための基準を作る。次にA/V（電磁弁）のON
−OFF制御ルーチン113にてエアミツクスドア等時間に基
づいた制御が必要な項目の出力信号の処理を実施する。
ここでは、メインプログラムにて演算されたエアミツク
スドアの開度の過不足データに基づいて、上記のタイマ
カウンタの経過時間に従い順次各出力信号の切換えを行
なう。本項は時にタイムシエアシリング制御と関係する
ため、第８図によりあらためて詳述する。最後に、リタ
ーンルーチン114があるが、これにより強制的に処理が
移行される以前の状態に復帰し、メインプログラムの処
理が断続的に実行される。

ここで、本実施例において過渡的なタイムシエアリング
制御のソフトウエア上の実施例について以下説明する。
タイムシエアリング制御の動作は第１図，第２図で説明
されている通り、負圧源に接続された１つの三方弁に対
し、各アクチユエータ毎に二方弁（ON−OFF弁）を設
け、各々のA/V（三方弁及び二方弁）を時間的に動作さ
せ、各アクチユエータに負圧力を供給するものである。
本タイムシエアリングを実施するにあたつては、ソフト
ウエア上次の各項を明確にする必要がある。

（１）各アクチユエータに必要な動作（停止、あるいは
大気開放、負圧導通が各々どれだけ必要か）を決定す
る。

（２）（１）項の決定に応じて各エアバルブに優先順位
をつけ、時系列的にON−OFF制御する。

ここで、（１）項については、時間との直接の関連はな
く前述の第６図に示したメインプログラムの中で繰返し
演算決定すれば良い。一方（２）項については、時系列
的、かつ各々の制御量に応じた制御時間の管理が必要と
なるため、前述の第７図に示したタイマ割込みルーチン
の中での処理が必要となる。そこで、メインルーチンで
の演算決定結果をタイマ割込ルーチンに伝達する手段が
必要であり、これをマイコン内のメモリの一部をフラグ
として使用して実施した例を以下説明する。第８図に示
すごとくA_CT１〜A_CT７のアクチユエータの制御を行なう
場合、各々に対応して、A/V1〜A/V7の７つの二方弁（ON
−OFF弁）と、負圧源に接続された１つの三方弁が必要
である。これに対し、マイコンのメモリ上に、第９図に
示す如くN0〜N7の８つのフラグ領域を設定する。ここで
は各々のフラグは8bitの大きさをもち、−129〜＋128の
値をとりうるものとする。機能的にM0が負圧源に接続さ
れた三方弁に対応し、M1〜M7はそれぞれA/V1〜A/V7に対
応する。フラグがM0が正の値（０を含む）であれば三方
弁が大気開放になつていることを示し、逆に負の値であ
れば、三方弁が負圧導通であることを示し、このフラグ
はタイマ割込ルーチンの中で判断、書換えされる。一
方、フラグM1〜M7についてはその値が０であれば、対応
するアクチユエータの停止を示し、正で大気開放、負で
負圧導入かつその絶対値が、必要とする制御量を表わす
ものとする。即ち、フラグM1の内容が20であれば、20の
量に相当するだけ、アクチユエータA_CT１を大気開放側
に動作させる必要があり、フラグM5の内容が−15であれ
ば、15の量に相当するだけ、アクチユエータA_CT５を負
圧導入側に動作させる必要があることを示す。この各フ
ラグの内容は前述のごとくメインプログラム内で、決
定、書込まれ、タイマ割込ルーチンの中ではこれらフラ
グの値を参照しながら、各々A/Vの動作を決定する。各
フラグ内の値に相当するだけ、各アクチユエータを動作
させるためには、次の２つが考えられる。

（１）各A/Vは一定周期でON−OFFを繰返す構成とし、各
々のON−OFF回数を各フラグ内の絶対値に応じて決定す
る。

（２）各々のA/VのON時間を各フラグ内の絶対値に応じ
て制御する。

ここでは、A/Vの作動耐久上の条件や、A/Vの動作音低減
の目的で、（２）は方式を採用しタイマ割込ルーチン内
で、優先順序に基づいた制御を行なう方式について具体
的に説明する。第１図の実施例はどちらでも制御でき
る。第６図はその制御プログラムのPADを示している。
実際には、第７図に示したタイム割込ルーチンの中のA/
VのON−OFF制御ブロツク内に組込まれるルーチンであ
る。第10図のルーチンはハードウエア機能により一定時
間毎（例えば10ms毎に）に実行されるのが、まず、初め
のブロツクにて、M1〜M7のフラグをチエツクし、フラグ
の値が０である出力は対応するA/VをOFFしアクチユエー
タを停止させる。次にM1〜M7と順次フラグの内容をチエ
ツクしてゆき、初めて出合つた、内容が０でないフラグ
M_X（Ｘ＝１〜７）の符号を確認する。この符号が負であ
れば、PADの上側のブロツクに分岐し、対応するA_CTXに
負圧導入する様に動作する。具体的には、大気開放とな
つているA/V（正の値をもつフラグに対応するA/V）をす
べてOFFし、大気開放の動作を停止する。次に三方弁を
負圧導通側に切換え、その後に先ほどチエツクしたフラ
グM_Xに対応するA/V_Xを動作させる。以上の動作により負
圧は三方弁、A/Vを経由してA_CTXに流入し必要な動作が
開始する。プログラム上は、本負圧導通の時間を制御す
るため、同時にフラグM_Xの内容を１だけインクリメント
（０の方向に１つだけ近づける）し、タイマ割込ルーチ
ンは抜けてゆく。10ms後、再び本タイマ割込ルーチンの
処理を開始すると、前回チェックしたフラグM_Xの内容が
０になつていなければまつたく同じ動作が行なわれ、こ
れが10ms毎にフラグの内容が０になるまで繰返される。
即ち10ms×（M_Xの内容の絶対値）の時間だけA_CTXに負圧
が導入される。フラグM_Xの内容が０となると次回のタイ
マ割込ルーチンでは、フラグM_(X+1)の内容がチェックさ
れる。フラグM_(X+1)の内容が正の場合には、第９図のPA
Dの下側のブロツクに分岐し、対応するA_CT(X+1)を大気
開放する様動作する。この具体的な動作はPADに示す通
り負圧導通の動作に一対一に対応しており、これらの動
作をフラグM1からフラグM7まで実行する。以上よりフラ
グM1に対応するA/Vの動作が完了しなしとフラグM2に対
応するA/Vは動作せず、結果的にフラグM1の優先度が最
も高く、フラグM2,M3と順次動作の優先度が低くなる。
尚、M1→M7の順に動作の優先度が低くなる優先度の高い
A/Vの動作が停止するまで、他のA/Vは動作しない。但
し、各A/Vの最長連続動作時間（セツトされたフラグの
値）は一定値以下に限定する、フラグが０になるまでの
時間A/Vを連続的に動作させることにより、セツトされ
たフラグの値に比例した時間A/VをONさせることができ
る。

前項において、タイムシエアリング制御を実施するため
のタイム割込ルーチンの実施例について説明したが、次
に、タイム割込ルーチンに伝達するフラグのデータを演
算、決定するメインルーチンの具体時な動作について説
明する。まず第１に、吐出温度に応じて連動的に開度を
制御する要素の例として、A/Mドア（エアミツクスド
ア）の開度演算について第10図により説明する。本ルー
チンはメインプログラムの中で、A/Mドアの開度演算ル
ーチンに含まれるが、実際の吹出温度を温度センサによ
り検知し、負帰還信号に基づいてアクチユエータの制御
を実施するという点で、他のベントーデフドア、フロア
ドア、温水弁等のON−OFFのみの制御を行う場合とは大
きく異なる。即ち、A/Mドアの開度変化は電気負圧力に
よる動作であり比較的短い時間（1sec以下）で完了する
が、温度センサが実際の温度を検知するためには、数秒
から十数秒必要であり、この間の温度信号は負帰還信号
としては無意味である。従つて、この間の制御信号の扱
いに特別のくふうが必要である。この問題を解消するた
めに、本実施例においては、一旦A/Mドアの開度制御を
実施した後、吹出温度センサが温度を検出するに十分な
時間であるt₁時間の間、A/Mドアの開度を固定し、その
後、改めて温度条件に基づきA/Mドアの開度補正量を計
算するという処理を繰返す方式とする。

PADによりソフトウエア上の処理について説明すると第
９図において、まず、前回のA/Mドア処理実施後、t₁時
間経過したかを判断し、t₁時間経過していなければA/M
ドアに対しては何ら処理を行なわず、次のステツプに進
む。一方、t₁時間以上経過した場合には、メインプログ
ラムにおける前のステツプで計算された吹出目標温度T
_d0と温度センサにより検出された実際の吹出温度T_dの差
であるΔt_d0を演算し、その結果に応じて、タイマ割込
ルーチンにデータを伝達するためのフラグの位置に数値
を書込む。具体的には、ΔT_d0であれば、吹出温度を上
昇させる必要があるため、フラグの値としてｒ×ΔT_d0
に相当する値を書き込む。ここでｒは定数であり、ΔT
_d0の温度差を補正するために必要なA/Mドアの開度の補
正量から、実験的に決定される値である。一方ΔT
_d0（０の場合同様にｒ×T_d0の値をフラグ内に書き込
み、又、ΔT_d0＝０の場合は、フラグ内に０を書込むこ
とにより、これ以降のA/Mドア制御処理は、タイマ割込
ルーチンにより自動的に実行される）。次に、同じくメ
インプログラムの中で、ON−OFFのみの制御を行なう要
素の例として、ベンドドア即ち、切換ダンパ９の開度演
算について、第11図により説明する。本ルーチンはメイ
ンプログラムの中で、吸込口、吹出と切換判定ルーチン
に含まれるが、基本動作としては、ベント吹出目標温度
T_d0と、あらかじめ規定された一定温度T_d1（実際には30
〜35℃程度に設定する）とを比較しT_d0≦T_d1であれば、
吹出温度は30〜35℃以下の快適な温度であるのでベント
吹出口を開き、逆にT_d0＞T_d1であれば吹出温度が高いの
で直接人体上半身に当たると不快であるため、ベント吹
出口を閉じて、その温風をデフ吹出口から吹出すように
切換えると共にフロアドア11を開放して足元からも温風
を吹出すようにする。実際には、タイムシエアリング動
作を有効に働かせるために、フラグ内に書込む数値を行
なう。即ち、T_d0≦T_d1の場合、その前の演算判定結果
が、ベント−デフドア開であつたかどうかを判定し、前
回もベントドア開であつた場合には、１〜２程度の小さ
な定数であるK₂の値をフラグに書込む。これは、タイム
シエアリング中のアクチユエータ内の負圧洩れ等を補正
する役割をはたす、一方、前回の演算結果がベントドア
開であつた場合には、ベント−デフドア９を全閉から全
開に移動するために必要十分な時間に相当するK₃値をフ
ラグ内に書き込む。以上に対し、T_d0＞T_d1が成立し、ベ
ント−デフドア９を閉じる場合は、同様にフラグの値と
して−K₂、あるいは−K₃の値を書き込む。実際のをベン
ト−デフドア制御処理は、A/Mドアと同様にタイマ割込
ルーチンにより自動的に実行される。以上、代表例とし
て、A/Mドアの開度演算とベント−デフドアの開閉演算
について説明したが、タイムシエアリングに関する他の
アクチユエータに対する演算処理は同様な手法により実
現出来る。以上、本発明による吹出温度制御と、風量制
御について説明したが、更に空調機の始動時や設定温度
を大きく変化した場合には吹出温度を目標温度より低
く、或いは高くする、いわゆるオーバーシユート気味に
制御した方が乗員のフイーリングにマツチし早く室温が
目標温度に達する。この為には室内制御目標温度と実際
の室温差が大きい場合にはそれらの差ΔT_Rにより目標吹
出温度を演算して制御する。即ち、前記した（１）式よ
りT_S0を求め以下による演算により吹出温度を制御す
る。

車内目標温度と室温の差で目標吹出温を演算するか、空
調機の熱負荷で目標吹出温を演算するかのフローは第12
図に示す。

又、具体的な目標吹出温度の設定法を示す熱負荷に対す
る目標吹出温度の１例を第３図に示す。

第３図は、 T_d0＝ＸT_A＋Ｙ ……（６）により表わされＸは外気温T_Aの補正定数、ＹはT_S及び日
射等による補正定数である。

〔発明の効果〕

本発明によれば空気調和装置の熱負荷に最も最適な吹出
温が得られる様に制御し、又、その吹出温で室温は風量
によつて快適目標室温になる様制御するので（１）快適な室温と吹出温が得られる。

（２）温調のメイン制御は吹出温制御によるので応答が
早く安定した温調が可能である。

（３）エアミツクスドアの開度を計測することなく熱量
制御（吹出温×風量）が可能となりエアミツクスドアの
位置検出器が不用となり安価な自動車用空気調和装置が
提供できる等の優れた効果を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動車用空気調和装置の機器構成
を示す模式図、第２図は本発明による自動車用空気調和
装置に用いる負圧制御機の制御回路の模式図、第３図は
制御目標吹出温度特性図の一例を示したもの、第4,第5,
第11図は空調機の各機器の作動特性図、第6,7,8,9図は
本発明によるマイクロコンのフロー図及び説明図、第10
〜12図は本発明による動作説明図である。７……エアミツクスドア、22b……デフ吹出センサ、22a
……ベント吹出センサ、23……足元吹出センサ、21……
内気温センサ、24……外気温センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブロワによつて送風される風を温水式のヒ
ータを通して温風とし、このヒータコアの側方のバイパ
ス通路を通過する冷風と前記温風との混合割合を温度調
整用のダンパーであるエアミツクスドアにより調整し
て、吹出温度を調整するエアミツクス方式の自動車用空
気調和装置において、第１の信号を発生する外気温度セ
ンサと、第２の信号を発生する室内温設定器と、第３の
信号を発生する車内温度センサと、前記第１及び第２の
信号に基づいて目標吹出温度を演算する第１の演算手段
と、第２及び第３の信号に基づいて目標吹出風量を演算
する第２の演算手段とを備えたことを特徴とした自動車
用空気調和装置。
【請求項２】特許請求範囲第１項記載の自動車用空気調
和装置において、該室温設定器から発する第２の信号
と、該車内温度から発する第３の信号の差が一定値を越
えた場合にはその差に基づいて吹出温度と風量を調整
し、その差が一定値以内になつたら、該第１の演算に従
い吹出温度を、第２の演算手段に従い風量を夫々調整す
るようにしたことを特徴とした自動車用空気調和装置。