CN1966291A

CN1966291A - 车辆用空调控制装置

Info

Publication number: CN1966291A
Application number: CN 200610146425
Authority: CN
Inventors: 樱井义彦; 郡司佳英
Original assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2007-05-23
Also published as: TW200718597A; JP2007131232A

Abstract

本发明提供一种识别根据热负荷判断进行的向内部气体导入状态的切换和根据臭味检测进行的向内部气体导入状态的切换、确保所需的制冷能力、并且能够降低根据臭味检测进行的向内部气体导入状态的切换带来的风量及噪音变化的车辆用空调控制装置。车辆用空调控制装置具备基于车室内的热负荷改变空气导入状态的第1空气导入状态改变机构、和基于由空气污染度检测传感器检测到的空气污染度改变空气导入状态的第2空气导入状态改变机构。在通过第1空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时使送风能力在切换前后不变，在通过第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时使送风能力比切换前的送风能力相对地减小。

Description

车辆用空调控制装置

技术领域

本发明涉及一种车辆用空调装置的控制装置，特别涉及一种具备随着空气导入状态的变化控制送风机的送风量(送风能力)的机构的车辆用空调控制装置。

背景技术

以往，作为这种装置，考虑下述结构：具备对空调管道切换从内部气体吸入口和外部气体吸入口的空气导入状态的切换机构、配置在空调管道内的送风机、决定送风机的基本送风量的基本送风量决定机构、和检测由切换机构切换的空气导入状态的检测机构，根据由该检测机构检测到的空气导入状态，与从外部气体吸入口吸入空气的外部气体吸入状态相比使从内部气体吸入口吸入空气的内部气体导入状态的送风机的送风量减少(专利文献1)。

专利文献1：专利第1427681号公报

但是，在上述结构中，由于以作为内部气体导入状态的所有的条件进行减少送风机的送风量(送风能力)的控制，所以车室外的热负荷变大，即使在将空气导入状态切换为内部气体导入状态的情况下送风能力也会降低，因送风能力的降低而不能确保足够的制冷能力，有不能将车室维持为目标温度的不良状况。

与此相对，在不是对热负荷的变动的要求、而是响应外部气体的臭味检测而有想要阻止车室外空气的导入的要求的情况下，希望进行迅速的切换，但如果将空气导入状态从外部气体导入状态切换为内部气体导入状态，则随着通气阻力的变化，向车室内的送风量及送风噪音增加，所以期望调节送风机的送风能力以使风量及噪音变化不会给乘员带来不适感。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而做出的，目的是提供一种识别根据热负荷判断进行的向内部气体导入状态的切换和根据臭味检测进行的向内部气体导入状态的切换、确保所需的制冷能力、并且能够降低根据臭味检测进行的向内部气体导入状态的切换带来的风量及噪音变化的车辆用空调控制装置。

为了实现上述目的，有关本发明的车辆用空调控制装置的特征在于，具备：空调管道，在空气吸入侧设有内部气体导入口及外部气体导入口，空气吹出侧连通到车室；送风装置，配置在上述空调管道内，可调节送风能力；进气门，调节从上述内部气体导入口及外部气体导入口的空气导入状态；空气污染度检测传感器，输出对应于车室外空气的污染度的检测信号；第1空气导入状态改变机构，基于车室内的热负荷改变上述空气导入状态；第2空气导入状态改变机构，基于由上述空气污染度检测传感器检测到的空气污染度改变上述空气导入状态；送风能力控制机构，在通过上述第1空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时使上述送风装置的送风能力在切换前后不变，在通过上述第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时使上述送风装置的送风能力比切换前的送风能力相对地减小(技术方案1)。

因而，在基于热负荷判断的向内部气体导入状态的切换时，在切换前后送风能力不变化，所以没有制冷能力降低的不良状况，并且在根据臭味检测进行的向内部气体导入状态的切换时，送风装置的送风能力比切换前的送风能力相对地降低，所以能够降低伴随着空气导入状态的变化的风量及噪音变化。

另外，在上述的结构中，优选地将通过第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时的送风能力的减少量决定为，使在外部气体导入状态时被送风到车室中的风量与在内部气体导入状态时被送风到车室中的风量大体相同(技术方案2)。

在这样的结构中，由于在空气导入状态的切换前后被送风到车室中的风量不变化，所以不再有给乘员带来不适感的风量变化及噪音变化。

此外，优选地，在通过第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换解除时，使送风装置的送风能力缓慢恢复到切换前的送风能力(技术方案3)。

在这样的结构中，通过使送风机的送风能力缓慢恢复，能够抑制风量及噪音的变化感，能够不给乘员带来不适感而恢复到切换前的送风能力。

此时，优选地，在通过第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换解除时，配合由进气门引起的空气导入状态的变化而使送风能力缓慢恢复(技术方案4)。

在这样的结构中，由于配合空气导入状态的变化而使送风机的送风能力缓慢恢复，所以能够使伴随着空气导入状态的变化的风量及噪音变化与伴随着送风机的送风能力变化的风量及噪音变化相抵消，能够进一步减轻给乘员带来的不适感。

如上所述，根据本发明，识别根据热负荷判断进行的向内部气体导入状态的切换和根据臭味检测进行的向内部气体导入状态的切换，在通过基于车室内的热负荷改变空气导入状态的第1空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时、使送风装置的送风能力在切换前后不变，所以能够确保所需的制冷能力。此外，在通过基于由空气污染度检测传感器检测到的空气污染度改变空气导入状态的第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时、使送风装置的送风能力比切换前的送风能力相对地降低，所以在根据臭味检测进行的向内部气体导入状态的切换时，能够减轻给乘员带来不适感的风量及噪音变化。

特别是，如果将通过第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时的送风能力的减少量决定为，使在外部气体导入状态时被送风到车室中的风量与在内部气体导入状态时被送风到车室中的风量大体相同，则在切换前后没有给乘员带来不适感的风量及噪音变化。

此外，在通过第2空气导入状态改变机构进行的内部气体导入状态的切换解除时，如果使送风装置的送风能力缓慢恢复到切换前的送风能力，特别是如果配合由空气导入状态调节机构引起的空气导入状态的变化而缓慢恢复送风能力，则能够抑制风量及噪音的变化感，或者能够使伴随着空气导入状态的变化的风量及噪音变化与伴随着送风机的送风能力变化的风量及噪音变化相抵消，能够不给乘员带来不适感而恢复到切换前的送风能力。

附图说明

图1是表示有关本发明的车辆用空调控制装置的整体结构的图。

图2是表示通过控制单元进行的进气控制的控制动作例的流程图。

图3是表示通过控制单元进行的风扇控制的控制动作例的流程图。

图4是表示通过控制单元进行的风扇控制的控制动作例的流程图。

图5是表示外部气体导入模式时与根据臭味检测切换的内部气体导入模式时的向送风机的施加电压的关系的特性线图。

图6是表示根据臭味检测进行向内部气体导入模式的切换、然后臭味电平降低而解除内部气体导入模式、转移到外部气体导入模式时的进气门与风扇输出电压的时间推移的线图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选的实施方式。

在图1中，车辆用空调控制装置具备在空调管道1的最上游侧(空气吸入侧)具有内部气体导入口2和外部气体导入口3的进气装置4，通过受驱动器(INTAKE ACT)5驱动的进气门6调节车室外空气和车室内空气的导入比例。在空调管道1中，面对上述导入口而设有在马达7a的作用下旋转的送风机7，通过送风机7的旋转从导入口吸引空气、向下游侧压送。

在送风机7的下游侧配置有蒸发器8，该蒸发器8与配置在发动机室侧、经由电磁离合器10传递来自发送机9的动力的压缩机11、未图示的冷凝器(condenser)、液体箱、膨胀阀等一起配管结合而构成制冷循环，通过压缩机11的工作而供给冷媒，将通过的空气冷却。

在蒸发器8的下游侧配置有以发动机的冷却水为热源的加热器芯12，在该加热器芯12的附近配置有受驱动器(MIXACT)13驱动的空气混合门14。通过蒸发器8后的空气受该空气混合门14调节通过加热器芯12的空气和旁通过它的空气的比例。

并且，受蒸发器8及加热器芯12调温后的空气从由模式门16a、16b、16c开闭的吹出口(除霜吹出口17a、通风吹出口17b、脚部吹出口17c)向车室送风，所述模式门16a、16b、16c设在空气管道1的最下游侧(空气吹出侧)，由驱动器(MODEACT)15驱动。

驱动上述进气门6、空气混合门14、模式门16a～16c的各驱动器5、13、15及送风机7的马达7a、压缩机11的电磁离合器10基于来自控制单元20的控制信号而受到控制。

该控制单元20具有中央运算装置(CPU)、读出专用存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、输入输出口等，并且具有驱动控制各种门(进气门6、空气混合门14、模式门16a～16c)的驱动器5、13、15、压缩机11的电磁离合器10、送风机7的马达7a的驱动电路而构成，被输入与由室内温度传感器21检测到的车室内温度(Tr)、由外部气体温度传感器22检测到的外部气体温度(Ta)、由日照传感器23检测到的日照量(Tsun)、由空气污染度检测传感器24检测到的车室外空气的污染度(Vo)相对应的信号、和由检测进气门的位置的进气电位计(INTAKE电位计)25检测到的位置信号，并且被输入来自设定车室内的设定温度(Tset)等的控制面板26的信号，按照赋予给ROM或RAM的既定的程序处理这些输入信号，驱动控制各驱动器5、13、15及马达7a、电磁离合器10等，控制进气门6的位置、送风机7的转速、压缩机11的接通断开、空气混合门14的开度、吹出模式的切换等。

另外，在该例中，空气污染度检测传感器24例如如特开2000-247134号公报所示，将检测HC及CO等还原性气体的还原性气体检测元件、和检测NO_X等氧化性气体的氧化性气体检测元件串联连接，检测还原性气体检测元件和氧化性气体检测元件之间的电压Vo作为车室外空气的污染度，Vo具有车室外空气的污染度越大其值越大的特性。

在图2中，作为流程图表示了通过上述控制单元20进行的进气装置4的控制动作例，以下基于该流程图进行说明。

控制单元20如果进入到进气装置的控制程序中，则判断是否通过控制面板26的操作人工地设定了内部气体导入模式(人工REC)、是否人工地设定了外部气体导入模式(人工FRESH)(步骤52、54)，在判断为人工地设定了内部气体导入模式的情况下，在步骤56中将内部气体导入模式(REC)的LED点亮(ON)，将外部气体导入模式(FRESH)的LED熄灭(OFF)，将表示进气控制是自动控制(AUTO)的LED熄灭(OFF)(步骤56)。此外，在判断为人工地设定了外部气体导入模式的情况下，在步骤58中将内部气体导入模式(REC)的LED熄灭(OFF)，将外部气体导入模式(FRESH)的LED点亮(ON)，将表示进气控制是自动控制(AUTO)的LED熄灭(OFF)(步骤58)。

此外，在步骤60中，判断风扇开关是否是断开状态、送风机是否旋转，并且，在步骤62中启动空气调节机，判断压缩机是否已驱动(压缩机的状态)。

在步骤60中，在风扇开关为断开的状态下送风机没有旋转的情况下，或者在闭合了风扇开关、送风机虽然已驱动但压缩机停止的状态下，由于没有需要考虑送风能力的变化进行制冷的要求，所以在步骤64中设定为外部气体导入模式(自动FRESH)，将内部气体导入模式(REC)的LED熄灭(OFF)，将外部气体导入模式(FRESH)的LED点亮(ON)，将表示进气控制是自动控制(AUTO)的LED熄灭(OFF)。

与此相对，在闭合风扇开关而使送风机处于驱动的状态、并且压缩机已驱动的状态下，在步骤66中，基于表示车室内的热负荷的目标吹出空气温度(X_M)决定空气导入状态，该车室内的热负荷是基于上述车室内温度(Tr)、外部气体温度(Ta)、日照量(Tsun)、车室内的设定温度(Tset)等的给车室内的热负荷带来影响的因素运算的。即，如果目标吹出空气温度(X_M)变低，则将空气导入状态设定为内部气体导入模式(REC)，随着目标吹出空气温度变高，将空气导入状态设定为使外部气体导入为20％、内部气体导入为80％的20％FRESH模式，或者设定为外部气体导入模式(FRESH)(步骤66)。

接着，在以下的步骤中，判断在上述步骤66中设定的空气导入状态是哪一个(步骤68、70)，在判断为内部气体导入模式(REC)的情况下，将进气门设定在仅导入内部气体的位置上，设定为将内部气体导入模式(REC)的LED点亮(ON)、将外部气体导入模式(FRESH)的LED熄灭(OFF)、将表示进气控制是自动控制(AUTO)的LED点亮(ON)的自动REC模式(步骤72)。

此外，在判断为空气导入状态是20％FRESH的情况下，判断由空气污染度检测传感器检测到的污染度的程度(空气污染度电平)是否为既定值(A)以上(步骤74)，在判断空气污染度电平为既定值(A)以上的情况下，进入上述步骤72，为了避免外部气体向车室的导入而将进气门设定在仅导入内部气体的位置上(设定为内部气体导入模式)，在判断空气污染度电平不到既定值(A)的情况下，将进气门设定在外部气体导入为20％、内部气体导入为80％的位置，设定为将内部气体导入模式(REC)的LED熄灭(OFF)、将外部气体导入模式(FRESH)的LED点亮(ON)、将表示进气控制是自动控制(AUTO)的LED点亮(ON)的自动20％FRESH模式(步骤76)。

进而，在判断为空气导入状态是FRESH的情况下，判断由空气污染度检测传感器检测到的污染度的程度(空气污染度电平)是否是既定值(A)以上(步骤78)，在判断为空气污染度电平是既定值(A)以上的情况下，进入步骤72，为了避免外部气体向车室的导入而将进气门6设定在仅导入内部气体的位置上(设定为内部气体导入模式)，在判断为空气污染度电平不到既定值(A)的情况下，将进气门设定在仅导入外部气体的位置，设定为将内部气体导入模式(REC)的LED熄灭(OFF)、将外部气体导入模式(FRESH)的LED点亮(ON)、将表示进气控制是自动控制(AUTO)的LED点亮(ON)的自动FRESH模式(步骤80)。

此时，根据空气污染度电平的变化，迅速地进行从FRESH的状态(步骤80的状态)或20％FRESH的状态(步骤76的状态)向REC的状态(步骤72的状态)的进气门6的切换。在其他的模式切换(根据热负荷的自动REC模式、自动20％FRESH模式、自动FRESH模式间的切换，以及空气污染度电平为既定值(A)以上后变为不到(A)、从REC的状态向自动20％FRESH模式或FRESH模式的切换)中，缓慢进行进气门的切换，例如，如果是对驱动器进行脉冲宽度控制的情况，则缩短输出脉冲的时间，以既定的速度从FRESH位置向REC位置驱动。

对应于以上的进气控制，如图3及图4所示那样进行风扇控制。即，图3是决定送风机的基本送风量的图，判断通过风扇开关选择了风扇的OFF状态还是选择了人工设定状态(步骤82、84)，在通过风扇开关选择了风扇的OFF状态的情况下使送风机停止(步骤86)，在选择了风扇的人工设定状态的情况下，判断将人工设定状态设定为了1速～4速中的哪一个(步骤88～92)，决定得到所选择的送风能力(1速、2速、3速、4速)的风扇电压Vfout(Vf1、Vf2、Vf3、Vf4)(步骤94～100)。

此外，在没有通过风扇开关选择风扇的OFF状态或人工设定状态的情况下，即在风扇是自动控制状态的情况下，基于目标吹出温度决定风扇电压以得到预先决定的风扇电压特性(步骤102)。

对应于以上那样决定的基准送风量，基于吹出模式及空气导入状态，如下这那样决定对送风机7的马达7a施加的风扇电压。

首先，判断吹出模式是否是除霜模式(DEF)、进气装置是否是人工设定状态、是否基于车室内的热负荷(目标吹出温度)设定为外部气体导入模式(步骤102～106)，在判断为吹出模式是除霜模式(DEF)的情况下，在判断为进气装置是人工设定状态的情况下，以及在进气装置基于车室内的热负荷设定为内部气体导入模式或20％FRESH的情况下，将对应于上述基准送风量的风扇电压(Vfout)输出给送风机7的马达7a(步骤108)。

与此相对，在判断为吹出模式是除霜模式(DEF)以外、进气是自动设定状态、并且进气根据车室内的热负荷而设定为外部气体导入模式的情况下，判断是否通过自动进气控制(根据空气污染度检测传感器检测到的污染度的程度控制进气门的位置的进气控制)而成为内部气体导入模式(REC)(步骤110)，在通过自动进气控制切换为内部气体导入模式(REC)的情况下，基于根据既定的实测数据决定的由图5中所示的实线表示的特性线，修正基准送风量(Vfout)。即，随着向内部气体导入模式的切换，使修正后的送风能力(修正后的风扇电压：Vfout_aqs)比切换前的送风能力(风扇电压：Vfout)相对地减少。

另外，在图5中，虚线是表示没有施加修正的状态的特性线。此外，在设定上述的实线的特性时，将根据臭味检测进行的向内部气体导入装置切换时的送风能力的减少量设定为，使在外部气体导入模式时被送风到车室中的风量与在内部气体导入模式时被送风到车室中的风量大体相同。

接着，使对马达7a施加的风扇电压从Vfout到Vfout_aqs以既定的梯度(βv/sec)降低，以成为该修正后的送风能力(修正后的风扇电压：Vfout_aqs)。因而，在根据由空气污染度检测传感器24检测到的污染度的程度(空气污染度电平)将进气门6的位置向内部气体导入模式切换时，使送风机7的送风能力比切换前的送风能力相对地减少。

然后，在步骤110中，在判断为通过自动进气控制将进气装置4切换为外部气体导入模式(FRESH)或20％FRESH模式的情况下，在内部气体导入模式(REC)的切换解除时，使送风机的送风能力以既定的梯度(αv/sec)从上述修正后的送风能力(修正后的风扇电压：Vfout_aqs)向内部气体导入模式切换前的送风能力(风扇电压：Vfout)缓慢恢复。

在由以上的控制进行根据臭味检测进行的向内部气体导入模式的切换、然后臭味电平降低而解除内部气体导入模式、转移到外部气体导入模式的一系列的控制中，如果观察进气门位置的变化及送风机的送风能力变化，则如图6所示，在根据臭味检测使进气门6从外部气体导入口3全开而内部气体导入口2封闭的位置向外部气体导入口3封闭而内部气体导入口2全开的位置转移时，风扇电压以既定的梯度(βv/sec)降低，所以送风能力降低，在步骤112中成为与修正后的电压值对应的送风能力。然后，在解除内部气体导入模式而向外部气体导入模式转移的情况下，进气门以既定的延迟从内部气体导入口全开而外部气体导入口封闭的位置向外部气体导入口全开而内部气体导入口封闭的位置转移，相应地，送风机的送风能力以既定的上升延迟朝向切换为内部气体导入模式前的送风能力缓慢恢复。

因而，根据以上的控制，在基于热负荷判断的向内部气体导入模式的切换时(步骤106、108)，在切换前后送风能力没有变化，所以没有制冷能力降低的不良状况；此外，在根据臭味检测进行的向内部气体导入模式的切换时(步骤110、112、114)，送风机7的送风能力比切换前的送风能力相对地减少，所以能够降低伴随着空气导入状态的变化的风量及噪音变化。

此外，在上述的结构中，由于将根据臭味检测进行的向内部气体导入模式切换时的送风能力的减少量决定为，使在外部气体导入模式时被送风到车室中的风量与在内部气体导入模式时被送风到车室中的风量大体相同，所以在空气导入状态的切换前后被送风到车室中的风量没有变化，所以不再有给乘员带来不适感那样的风量及噪音变化。

此外，在根据臭味检测进行的内部气体导入模式的切换解除时，由于使送风机的送风能力缓慢恢复到切换前的送风能力，所以能够抑制风量及噪音的变化感，能够不给乘员带来不适感而恢复到切换前的送风能力，特别是，在该例中，配合利用进气门6的空气导入状态的变化(进气门6的从内部气体导入位置向外部气体导入位置转移)而缓慢恢复送风量，所以能够使伴随着进气门6的变化的风量及噪音变化与伴随着送风机7的送风能力变化的风量及噪音变化相抵消，能够进一步降低给乘员带来的不适感。

Claims

1.一种车辆用空调控制装置，其特征在于，具备：

空调管道，在空气吸入侧设有内部气体导入口及外部气体导入口，空气吹出侧连通到车室；

送风装置，配置在上述空调管道内，可调节送风能力；

进气门，调节从上述内部气体导入口及外部气体导入口的空气导入状态；

空气污染度检测传感器，输出对应于车室外空气的污染度的检测信号；

第1空气导入状态改变机构，基于车室内的热负荷改变上述空气导入状态；

第2空气导入状态改变机构，基于由上述空气污染度检测传感器检测到的空气污染度改变上述空气导入状态；

送风能力控制机构，在通过上述第1空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时使上述送风装置的送风能力在切换前后不变，在通过上述第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时使上述送风装置的送风能力比切换前的送风能力相对地减小。

2.如权利要求1所述的车辆用空调控制装置，其特征在于，将通过上述第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换时的上述送风能力的减少量决定为，使在外部气体导入状态时被送风到车室中的风量与在内部气体导入状态时被送风到车室中的风量大体相同。

3.如权利要求1所述的车辆用空调控制装置，其特征在于，在通过上述第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换解除时，使上述送风装置的送风能力缓慢恢复到上述切换前的送风能力。

4.如权利要求3所述的车辆用空调控制装置，其特征在于，在通过上述第2空气导入状态改变机构进行的向内部气体导入状态的切换解除时，配合由上述进气门引起的空气导入状态的变化而使上述送风能力缓慢恢复。